2021-2022学年黑龙江大庆一中高三第一次调研测试物理试卷含解析

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2021-2022学年高考物理模拟试卷
请考生注意:
1.请用2B铅笔将选择题答案涂填在答题纸相应位置上,请用0.5毫米及以上黑色字迹的钢笔或签字笔将主观题的答案写在答题纸相应的答题区内。

写在试题卷、草稿纸上均无效。

2.答题前,认真阅读答题纸上的《注意事项》,按规定答题。

一、单项选择题:本题共6小题,每小题4分,共24分。

在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。

1、图甲所示的变压器原,副线圈匝数比为3∶1,图乙是该变压器cd输入端交变电压u的图象,L1,L2,L3,L4为四只规格均为“9V,6 W”的相同灯泡,各电表均为理想交流电表,以下说法正确的是()
A.ab输入端电压的瞬时值表达式为U ab=272s i n 100πt(V)
B.电流表的示数为2 A,且四只灯泡均能正常发光
C.流过灯L2的电流每秒钟方向改变50次
D.ab输入端输入功率P ab=18 W
2、2018年7月29日09时48分,我国在西昌卫星发射中心用长征三号乙运载火箭,以“一箭双星”方式成功发射第3
3、34颗北斗导航卫星。

火箭将两颗卫星送入了同一个轨道上的不同位置,如图所示。

如果这两颗卫星与地心连线成θ(弧度)角,在轨运行的加速度大小均为a,均沿顺时针做圆周运动。

已知地球的半径为R,地球表面的重力加速度为g,则第33颗北斗卫星从图示位置运动到第34颗北斗卫星图示位置所用的时间为
A
R g
a a
θ
π
B.
R g
a a
C
2
R g
a a
θ
π
D
4
R g
a a
θ
π
3、自2020年初开始,我国发生了新冠肺炎疫情。

面对疫情,中华儿女众志成城,科学战“疫”,现在疫情已经得到了有效控制。

2020年3月3日,国家卫健委、国家中医药管理局印发《关于印发新型冠状病毒肺炎诊疗方案(试行第七
版)的通知》,指出新型冠状病毒的传播途径:经呼吸道飞沫和密切接触传播是主要的传播途径,在相对封闭的环境中长时间暴露于高浓度气溶胶情况下存在经气溶胶传播的可能。

气溶胶粒子是悬浮在大气中的微小颗粒,如云、雾、细菌、尘埃、烟尘等。

气溶胶中的粒子具有很多动力学性质、光学性质,比如布朗运动,光的反射、散射等。

关于封闭环境中的气溶胶粒子,下列说法正确的是( ) A .在空气中会缓慢下沉到地面 B .在空气中会缓慢上升到空中 C .在空气中做无规则运动
D .受到的空气分子作用力的合力始终等于其所受到的重力
4、如图所示,矩形线圈处在磁感应强度大小为 B 、方向水平向右的匀强磁场中,线圈通过电刷与定值电阻 R 及理想电流表相连接,线圈绕中心轴线OO ' 以恒定的角速度ω 匀速转动,t =0 时刻线圈位于与磁场平行的位置。

已知线圈的匝数为n 、面积为S 、阻值为r 。

则下列说法正确的是( )
A .t =0 时刻流过电阻 R 的电流方向向左
B .线圈中感应电动势的瞬时表达式为e = nBS ω sin ωt
C .线圈转动的过程中,电阻 R 两端的电压为
nBS R
R r
ω+
D .从 t =0 时刻起,线圈转过 60°时电阻 R 两端的电压为
()
2nBS R
R r ω+ 5、小球从某一高度处自由下落着地后反弹,然后又落下,每次与地面碰后动能变为碰撞前的1
4。

以刚开始下落时为计时起点,小球的v -t 图像如图所示,不计空气阻力,下列说法正确的是( )
A .图像中选取竖直向下为正方向
B .每个阶段的图线并不相互平行
C.每次与地面相碰后能够上升的最大高度是前一次下落高度的一半
D.每次与地面相碰后上升到最大高度所需的时间是前一次下落时间的一半
6、在一次观察光的衍射实验中,观察到如图所示的清晰的亮暗相间的图样,那么障碍物是下列给出的( )
A.很小的不透明圆板
B.很大的中间有大圆孔的不透明挡板
C.很大的不透明圆板
D.很大的中间有小圆孔的不透明挡板
二、多项选择题:本题共4小题,每小题5分,共20分。

在每小题给出的四个选项中,有多个选项是符合题目要求的。

全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。

7、目前,世界上正在研究一种新型发电机叫磁流体发电机,立体图如图甲所示,侧视图如图乙所示,其工作原理是:燃烧室在高温下将气体全部电离为电子与正离子,即高温等离子体,高温等离子体经喷管提速后以速度v=1000 m/s 进入矩形发电通道,发电通道有垂直于喷射速度方向的匀强磁场(图乙中垂直纸面向里),磁感应强度大小B0=5T,等离子体在发电通道内发生偏转,这时两金属薄板上就会聚集电荷,形成电势差。

已知发电通道长L=50cm,宽h=20cm,高d=20cm,等离子体的电阻率ρ=4Ωm,电子的电荷量e=1.6×10-19C。

不计电子和离子的重力以及微粒间的相互作用,则以下判断正确的是()
A.发电机的电动势为2500V
B.若电流表示数为16A,则单位时间(1s)内打在下极板的电子有1020个
C.当外接电阻为12Ω时,电流表的示数为50 A
D.当外接电阻为50Ω时,发电机输出功率最大
8、如图甲所示,倾角为30°的足够长的固定光滑斜面上,有一质量m=0.8kg的物体受到平行斜面向上的力F作用,其大小F随时间t变化的规律如图乙所示,t0时刻物体速度为零,重力加速度g=10m/s2。

下列说法中正确的是()
A.0~2s内物体向上运动
B.第2s末物体的动量最大
C.第3s末物体回到出发点
D.0~3s内力F的冲量大小为9N·s
9、如图所示,粗糙绝缘的水平面附近存在一平行于水平面的电场,其中某一区域的电场线与x轴平行,在x轴上的电势φ与坐标x的关系如图中曲线所示,曲线过(0.1,4.5)和(0.15,3)两点,图中虚线为该曲线过点(0.15,3)的切线。

现有一质量为0.20 kg、电荷量为+2.0×10-8 C的滑块P(可视为质点),从x=0.10 m处由静止释放,其与水平面的动摩擦因数为0.02,取重力加速度g=10 m/s2。

则下列说法中正确的是()
A.滑块P运动过程中的电势能逐渐减小
B.滑块P运动过程中的加速度逐渐增大
C.x=0.15 m处的电场强度大小为2.0×106 N/C
D.滑块P运动的最大速度为0.5 m/s
10、图甲、图乙为两次用单色光做双缝干涉实验时,屏幕上显示的图样。

图甲条纹间距明显大于图乙,比较两次实验
A.若光屏到双缝的距离相等,则图甲对应的波长较大
B.若光源、双缝间隙相同,则图甲光屏到双缝的距离较大
C.若光源、光屏到双缝的距离相同,则图甲双缝间隙较小
D .图甲的光更容易产生明显的衍射现象
三、实验题:本题共2小题,共18分。

把答案写在答题卡中指定的答题处,不要求写出演算过程。

11.(6分)为了测量某金属丝的电阻率:
(1)如图a 所示,先用多用电表“×1 Ω”挡粗测其电阻为_______Ω,然后用图b 的螺旋测微器测其直径为______mm ,再用图c 的毫米刻度尺测其长度为________cm .
(2)为了减小实验误差,需进一步测其电阻,除待测金属丝外,实验室还备有的实验器材如下: A .电压表V (量程3 V ,内阻约为15 kΩ;量程15 V ,内阻约为75 kΩ) B .电流表A (量程0.6 A ,内阻约为1 Ω;量程3 A ,内阻约为0.2 Ω) C .滑动变阻器R 1(0~5 Ω,1 A ) D .滑动变阻器R 2(0~2000 Ω,0.1 A ) E .1.5 V 的干电池两节,内阻不计 F .电阻箱
G .开关S ,导线若干
为了测多组实验数据,则滑动变阻器应选用________(填“R 1”或“R 2”);请在方框内设计最合理的电路图________并完成图d 中的实物连线________.
12.(12分)如图所示,在测量玻璃折射率的实验中,两位同学先把方格纸固定在木板上。

再把玻璃砖放在方格纸上,并确定a 和b 为玻璃砖的上下界面的位置。

在玻璃砖的一刻插上两枚大头针1P 和2P ,再从玻璃砖的另一侧插上大头针
3P 和4P 。

请完成以下实验步骤:
(1)下列操作步骤正确的是__________;(填正确答案标号)
A.插上大头针3P,使3P挡住2P的像
B.插上大头针3P,使3P挡住1P、2P的像
C.插上大头针4P,使4P挡住3P的像
D.插上大头针4P,使4P挡住3P和1P、2P的像
(2)正确完成上述操作后,在纸上标出大头针3P、4P的位置(图中已标出),在图中作出完整的光路图;
(____)
(3)利用光路图计算此玻璃砖的折射率n __________。

四、计算题:本题共2小题,共26分。

把答案写在答题卡中指定的答题处,要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。

13.(10分)如图所示,质量m1=1kg的木板静止在倾角为θ=30°足够长的、固定的光滑斜面上,木板下端上表而与半径R=3m的固定的光滑圆弧轨道相切圆弧轨道最高点B与圆心O等高。

一质量m2=2kg、可视为质点的小滑块以
v0=15m/s的初速度从长木板顶端沿木板滑下已知滑块与木板之间的动摩擦因数u=
3
3
,木板每次撞击圆弧轨道时都会
立即停下而不反弹,最终滑未从木板上端滑出,取重力加速度g=10m/s2。


(1)滑块离开圆弧轨道B点后上升的最大高度;
(2)木板的最小长度;
(3)木板与圆弧轨道第二次碰撞时损失的机械能。

14.(16分)如图所示为某娱乐场的滑道示意图,其中AB为曲面滑道,BC为水平滑道,CD为1
4
圆弧滑道,各滑道
相切连接。

DE 为放在水平地面上的海绵垫。

某人从A 点上方某处滑下,经过高度差H =5m 的A 点和C 点时的速度分别为2m/s 和4m/s ,在C 点做平抛运动,最后落在海绵垫上E 点。

已知人的质量为50kg ,人与水平滑道BC 间的动摩擦因数为0.2,水平滑道BC 的长度为s =20m ,只知道圆弧CD 的半径R 的范围为:1m 2m ≤≤R 。

取g=10m/s 2。

求: (1)人在AB 段克服阻力的功;
(2)人在C 点做平抛运动的水平位移x 的范围。

15.(12分)滑雪者从高处沿斜面直线雪道下滑。

雪道总长度为200m ,倾角为10︒。

甲、乙两滑雪者的滑雪板不同,与雪面的动摩擦因数分别为10.15μ=,20.10μ=。

二人下滑过程中不使用雪杖加力,由静止从雪道顶端自由下滑。

g 取210m/s ,sin100.17︒≈,cos100.98︒≈。

求:(计算结果保留2位有效数字) (1)甲滑雪者到达雪道底端时的速度;
(2)若乙在甲之后下滑且不能撞到甲,乙开始下滑应迟于甲多长时间?
参考答案
一、单项选择题:本题共6小题,每小题4分,共24分。

在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。

1、B 【解析】
AB .由题知,cd 的电压瞬时值表达式为
272100cd U sin t π=
有效值为127V U =, 由
11
22
n U n U =得副线圈29V U =,则234L L L 、、均能正常发光,每只灯泡的电流 62A=A 93
P I U '=
= 副线圈电流
22
3A=2A 3
I =⨯

12
21
n I n I =得原线圈的电流
12A 3
I =
1L 也能正常发光,ab 输入电压的表达式为
100ab U t π=
选项A 错,选项B 对;
C .由图象知交流电的周期为0.02s ,交流电的频率为50Hz ,流过灯L 2的电流每秒钟方向改变100次,C 错;
D .ab 输如果气体端输入功率
ab 2
36W=24W 3
P =⨯
选项D 错; 故选B . 【点睛】
理想变压器是理想化模型,一是不计线圈内阻;二是没有出现漏磁现象.同时运用闭合电路殴姆定律来分析随着电阻变化时电流、电压如何变化.分析的思路先干路后支路,以不变应万变.最后值得注意的是变压器的原线圈与灯泡串联后接入交流中,所以图象的有效值不是原线圈的有效值. 【考点】 交变电流,变压器 2、B 【解析】
根据题意卫星运动的加速为a ,则2
22()GMm ma m r r T
π== 在地球表面时
2
GMm
mg R
= 则第33颗北斗卫星从图示位置运动到第34颗北斗卫星图示位置所用的时间为2t T θ
π
=

解得:t = ,故B 对;ACD 错 故选B 3、C 【解析】
ABC .封闭环境中的气溶胶粒子的运动属于布朗运动,所以在空气中做无规则运动,AB 错误C 正确; D .做布朗运动的粒子受力不平衡,所以才能做无规则运动,D 错误。

故选C 。

4、D
【解析】
A .t=0时刻线框与磁场方向平行,即线框的速度与磁场方向垂直,右手定则可知,流过电阻 R 的电流方向向右,故A 错误;
B .从与中性面垂直的位置开始计,感应电动势随时间按正弦规律变化,且最大感应电动势 E m =nBSω
所以感应电动势的瞬时值表达式为 e =nBSωcos ωt (V ) 故B 错误;
C .线圈转过的过程中,最大感应电动势E m =nBSω,则产生的感应电动势的有效值为
E =
2
nBSω 因此电阻 R 两端的电压为
()
2R
U R r ω+=
故C 错误;
D .线圈从t =0开始转过60°时,电阻 R 两端的电压为
()
cos602R nBS R nBS R
U R r R r ωω⋅=
=++
故D 正确。

故选D 。

5、D 【解析】
A .由于小球从某一高度处自由下落,根据速度时间图线知选取竖直向上为正方向,故A 错误;
B .不计空气阻力,下落过程和上升过程中只受重力,根据牛顿第二定律可得下落过程和上升过程中的加速度为重力加速度,速度时间图线的斜率表示加速度,所以每个阶段的图线相互平行,故B 错误;
C .与地面相碰后能够上升的最大高度是前一次下落过程,根据动能定理可得
k E mgh =
与地面相碰后上升过程中,根据动能定理可得
k
E mgh ''= 根据题意有
1
4
k
k E E '= 解得
14
h h '=
故C 错误;
D .根据运动学公式可得与地面相碰后上升的时间
t '=
与地面相碰后上升到最大高度所需的时间是前一次下落时间的
t =
解得
2t t '=
故D 正确; 故选D 。

6、D 【解析】
很大的中间有大圆孔的不透明挡板和很大的不透明圆板不会发生衍射现象,很小的不透明圆板出现泊松亮斑. 【详解】
A .用光照射很小的不透明圆板时后面出现一亮点,即泊松亮斑,故A 错误;
B .很大的中间有大圆孔的不透明挡板时后面是一亮洞,不会出现衍射现象,故B 错误;
C .很大的不透明圆板时后面是一片阴影,不会出现衍射现象,故C 错误;
D .用光照射很大的中间有小圆孔的不透明挡板时是明暗相间的衍射图样,即发生衍射现象,故D 正确. 【点睛】
该题考查单孔衍射的图样,要牢记单孔衍射和单缝衍射图样与障碍物或孔的尺寸是有关系的,不同的障碍物或孔出现的衍射图样是不一样的.
二、多项选择题:本题共4小题,每小题5分,共20分。

在每小题给出的四个选项中,有多个选项是符合题目要求的。

全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。

7、BC 【解析】
A .由等离子体所受的电场力和洛伦兹力平衡得
qvB 0=E q d
则得发电机的电动势为
E =B 0dv =1000V
故A 错误;
B .由电流的定义可知ne I t =
∆,代入数据解得 n =1020个
故B 正确;
C .发电机的内阻为
r =ρd Lh
=8Ω 由闭合电路欧姆定律
I =E R r
+=50A 故C 正确;
D .当电路中内、外电阻相等时发电机的输出功率最大,此时外电阻为
R =r =8Ω
故D 错误。

故选BC 。

8、AD
【解析】
AB .对物体受力分析,受重力、支持力和拉力,将重力沿垂直斜面方向和平行与斜面方向正交分解,平行与斜面方向分力为
1sin304N G mg =︒=
0到1s 内合外力
5N 4N 1N F =-=合
方向沿斜面向上,物块沿斜面向上运动,0到1s 内物体加速度
221m/s 1.25m/s 0.8
F a m ===合
1s 末速度为
11 1.25m/s v at ==
1s 到2s 内,合力为
3N 4N 1N F =-=-合
加速度为
221m/s 1.25m/s 0.8
F a m '==-=-合
2s 末速度为
2120m/s v v a t =+'=
物体沿斜面向上运动,在2s 末物体的速度为0,则动量
220p mv ==
A 正确,
B 错误;
C .2s 到3s 内,合力为
1N 4N 3N F =-=-合
加速度为
23m/5s .7F a m ''==-合
3s 末速度为
323 3.75m/s v v a t =+''=-
前2s 内物体的物体
112 1.25()2m 1.25m 22
v x t t =⋅+=⨯= 第3s 内物体的位移
33|| 3.751m 1.875m 1.25m 22
v x t '=⋅=⨯=> C 错误;
D .03s ~内力F 的冲量大小为
11223351N s 31N s 11N s 9N s I Ft F t F t =++=⨯⋅+⨯⋅+⨯⋅=⋅
D 正确。

故选AD 。

9、AC
【解析】
A .在φ-x 图像中,图线的斜率表示电场强度,由图可知,滑块P 运动过程中,电场方向不变,电场力始终做正功,则电势能逐渐减小,故A 正确;
BC .由A 可知,图线的斜率表示电场强度,0.15m x =处的场强为
5
66310N/C 210N/C 2.010N/C 0.30.15
E x ϕ∆⨯===⨯=⨯∆- 则此时的电场力大小为
86210210N 0.04N F qE -==⨯⨯⨯=
滑动摩擦力大小为
0.020.210N 0.04N f mg μ==⨯⨯=
此时电场力与滑动摩擦力大小相等,由图可知图线斜率逐渐减小,故在0.15m x =之前,电场力大于摩擦力,滑块做加速运动,加速度逐渐减小,在0.15m x =之后,电场力小于摩擦力,做减速运动,加速度逐渐增大,故B 错误,C 正确;
D .滑块加速度为零时,速度最大,由BC 选项可知,在0.15m x =时,电场力和摩擦力大小相等,加速度为零,此时滑块的速度最大,根据动能定理得
2012
qU fx mv -=- 由图可知0.10m 处和0.15m 处的电势差大约为51.510V ⨯,代入解得最大速度大约为0.1m/s v =,故D 错误。

故选AC 。

10、BC
【解析】
A .甲光的条纹间距大,光屏到双缝的距离相等,由于双缝间的距离未知,故无法比较波长的大小,A 错误;
B .若光源、双缝间隙相同,根据双缝干涉条纹的间距公式L x d
λ∆=
知d 以及波长相等,图甲的条纹间距大,则图甲光屏到双缝的距离大,B 正确;
C .若光源、光屏到双缝的距离相同,根据双缝干涉条纹的间距公式L x d λ∆=
知L 以及波长相等,图甲的条纹间距大,则图甲双缝的间距小,C 正确;
D .因为波长大小未知,故无法比较哪个光发生明显的衍射,D 错误。

故选BC 。

三、实验题:本题共2小题,共18分。

把答案写在答题卡中指定的答题处,不要求写出演算过程。

11、8.0(或者8); 2.095(2.095~2.098均可)10.14(10.13~10.15均可)R1
【解析】
第一空.由图示多用电表可知,待测电阻阻值是8×1Ω=8Ω;
第二空.由图示螺旋测微器可知,的固定刻度读数为2mm,可动刻度读数为0.01×9.5mm=0.095mm,其读数为:
2mm+9.5×0.01mm=2.095mm;
第三空.毫米刻度尺测其长度为10.14cm
第四空.滑动变阻器R2(0~2000Ω,0.1A)的阻值比待测金属丝阻值8Ω大得太多,为保证电路安全,方便实验操作,滑动变阻器应选R1,最大阻值5Ω;
第五空.为测多组实验数据,滑动变阻器应采用分压接法,由于被测电阻阻值较小,则电流表应采用外接法,实验电路图如图所示;
第六空.根据实验电路图连接实物电路图,如图所示;
12、BD 102
【解析】
(1)[1].在玻璃砖的一侧竖直插上两枚大头针1P 和2P ,确定入射光线,然后插上大头针3P ,使3P 挡住1P ,2P 的像,再插上大头针4P ,使4P 挡住3P 和1P 、2P 的像,从而确定出射光线。

则BD 正确。

(2)[2].光路图如图所示。

(3)[3].在光路图中构造三角形,由图得145θ=︒,所以
12sin 2
θ= 25sin θ= 由折射定律
12sin 10sin 2
n θθ==
四、计算题:本题共2小题,共26分。

把答案写在答题卡中指定的答题处,要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。

13、 (1)9.75m ; (2)7.5m ; (3)
50J 5.56J 9≈ 【解析】
(1)由滑块与木板之间的动摩擦因数3tan 303
μ==︒可知,滑块在木板上匀速下滑,即滑块到达A 点时速度大小依然
为v 0=15m/s ,设滑块离开圆弧轨道B 点后上升的最大高度为h ,则由机械能守恒定律可得 22021(cos )2
m v m g R h θ=+ 解得
h =9.75m
(2) 由机械能守恒定律可得滑块回到木板底端时速度大小为v 0=15m/s , 滑上木板后,木板的加速的为a 1,由牛顿第二定律可知
2111cos sin m g m g m a μθθ-=
滑块的加速度为a 2,由牛顿第二定律可知
2222cos sin m g m g m a μθθ+=
设经过t 1时间后两者共速,共同速度为v 1,由运动学公式可知
102111v v a t a t =-=
该过程中木板走过的位移
1112
v x t = 滑块走过的位移
01212
v v x t += 之后一起匀减速运动至最高点,若滑块最终未从木板上端滑出,则木板的最小长度 L =x 2-x 1
联立解得
L =7.5m ;
(3) 滑块和木板一起匀减速运动至最高点,然后一起滑下,加速度均为a 3,由牛顿第二定律可知 12123(si )(n )m m g m m a θ+=+
一起匀减速向上运动的位移
2133
2v x a = 木板从最高点再次滑至A 点时的速度为v 2,由运动学公式可知
22133
2v x x a += 滑块第三次、第四次到达A 点时的速度大小均为v 2,第二次冲上木板,设又经过时间t 2两者共速,共同速度为v 3,由
运动学公式可知
v 3=v 2-a 2t 2=a 1t 2
该过程中木板走过的位移
3422
v x t = 一起匀减速向上运动的位移
2353
2v x a = 设木板第二次滑至A 点时的速度为v 4,由运动学公式可知
24453
2v x x a += 木板与圆弧轨道第二次碰撞时损失的机械能为 21412
E m v ∆= 联立各式得 50J 5.56J 9
E ∆=≈
14、 (1)200J ;(2)55x ≤≤。

【解析】
(1)设人从A 点滑到C 点过程中,重力做的功以及在水平段克服摩擦阻力的功和在AB 段克服阻力的功分别为:
G W 、f W 和AB W 。

由动能定理:
G f kC kA --=-AB W W W E E
即:
221122
AB C A mgH mgs W mv mv μ--=- 代入数据得人在AB 段克服阻力的功: W AB =200J ;
(2)人在C 点做平抛运动,有:
2c v mg m R
≤ 解得:
2 1.6m c v R g
≤= 结合已知条件1m≤R ≤1.6m ,由2
12R gt = 可确定平抛运动的时间范围为:
≤≤t 由x=v C t 可确定平抛运动的水平位移x 的范围为:
m m 55
x ≤≤。

15、(1)9.6m /s ;(2)18s 。

【解析】
(1)甲下滑过程,由牛顿第二定律得 11111sin10cos10m g m g m a μ︒-=︒ 由运动规律得
2112v a x =
解得
19.6m /s v ≈
(2)乙下滑过程,由牛顿第二定律得 22222sin10cos10m g m g m a μ︒-=︒ 由运动规律得
2222v a x =
又有
222
v x t =⋅ 甲又有
112
v x t =⋅ 甲、乙下滑的时间差为
12t t t ∆=-
解得
t∆≈
18s
二人不相撞,乙开始下滑的时刻比甲至少要晚18s。

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