上海市實(shí)驗(yàn)中學(xué)高三二診模擬考試新高考物理試卷及答案解析_第1頁
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文檔簡介

上海市實(shí)驗(yàn)中學(xué)高三二診模擬考試新高考物理試卷注意事項(xiàng):1.答卷前,考生務(wù)必將自己的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)、考場(chǎng)號(hào)和座位號(hào)填寫在試題卷和答題卡上。用2B鉛筆將試卷類型(B)填涂在答題卡相應(yīng)位置上。將條形碼粘貼在答題卡右上角"條形碼粘貼處"。2.作答選擇題時(shí),選出每小題答案后,用2B鉛筆把答題卡上對(duì)應(yīng)題目選項(xiàng)的答案信息點(diǎn)涂黑;如需改動(dòng),用橡皮擦干凈后,再選涂其他答案。答案不能答在試題卷上。3.非選擇題必須用黑色字跡的鋼筆或簽字筆作答,答案必須寫在答題卡各題目指定區(qū)域內(nèi)相應(yīng)位置上;如需改動(dòng),先劃掉原來的答案,然后再寫上新答案;不準(zhǔn)使用鉛筆和涂改液。不按以上要求作答無效。4.考生必須保證答題卡的整潔??荚嚱Y(jié)束后,請(qǐng)將本試卷和答題卡一并交回。一、單項(xiàng)選擇題:本題共6小題,每小題4分,共24分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中,只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、如圖所示,真空中孤立導(dǎo)體球均勻帶電,電荷量為+Q。試探電荷從P點(diǎn)由靜止釋放,只在電場(chǎng)力作用下運(yùn)動(dòng)到無限遠(yuǎn)處,電場(chǎng)力做功為W,若導(dǎo)體球電荷量變?yōu)?2Q,則該試探電荷從P點(diǎn)運(yùn)動(dòng)至無限遠(yuǎn)的過程中電場(chǎng)力做功為()A.2W B.4W C.W D.W2、已知天然材料的折射率都為正值(n>0)。近年來,人們針對(duì)電磁波某些頻段設(shè)計(jì)的人工材料,可以使折射率為負(fù)值(n<0),稱為負(fù)折射率介質(zhì)。電磁波從正折射率介質(zhì)入射到負(fù)折射介質(zhì)時(shí),符合折射定律,但折射角為負(fù),即折射線與入射線位于界面法線同側(cè),如圖1所示。點(diǎn)波源S發(fā)出的電磁波經(jīng)一負(fù)折射率平板介質(zhì)后,在另一側(cè)成實(shí)像。如圖2所示,其中直線SO垂直于介質(zhì)平板,則圖中畫出的4條折射線(標(biāo)號(hào)為1、2、3、4)之中,正確的是()A.1 B.2C.3 D.43、如圖所示,輕質(zhì)彈簧一端固定,另一端與一質(zhì)量為、套在粗糙豎直固定桿處的圓環(huán)相連,彈簧水平且處于原長。圓環(huán)從處由靜止開始下滑,經(jīng)過處的速度最大,到達(dá)處的速度為零,,此為過程Ⅰ;若圓環(huán)在處獲得一豎直向上的速度,則恰好能回到處,此為過程Ⅱ.已知彈簧始終在彈性范圍內(nèi),重力加速度為,則圓環(huán)()A.過程Ⅰ中,加速度一直減小B.Ⅱ過程中,克服摩擦力做的功為C.在C處,彈簧的彈性勢(shì)能為D.過程Ⅰ、過程Ⅱ中克服摩擦力做功相同4、一物塊以某初速度沿水平面做直線運(yùn)動(dòng),一段時(shí)間后垂直撞在一固定擋板上,碰撞時(shí)間極短,碰后物塊反向運(yùn)動(dòng)。整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中物塊的速度隨時(shí)間變化的v-t圖像如圖所示,下列說法中正確的是()A.碰撞前后物塊的加速度不變B.碰撞前后物塊速度的改變量為2m/sC.物塊在t=0時(shí)刻與擋板的距離為21mD.0~4s內(nèi)物塊的平均速度為5.5m/s5、如圖,一根長直導(dǎo)線豎直放置,通以向上的電流。直導(dǎo)線與銅圓環(huán)緊貼但相互絕緣,且導(dǎo)線經(jīng)過環(huán)心O。下述各過程中,銅環(huán)中有感應(yīng)電流的是()A.環(huán)豎直向上勻速運(yùn)動(dòng)B.環(huán)繞環(huán)心O勻速轉(zhuǎn)動(dòng)C.環(huán)向左勻速運(yùn)動(dòng)D.環(huán)以導(dǎo)線為軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)6、一質(zhì)量為中的均勻環(huán)狀彈性鏈條水平套在半徑為R的剛性球體上,已知不發(fā)生形變時(shí)環(huán)狀鏈條的半徑為R/2,套在球體上時(shí)鏈條發(fā)生形變?nèi)鐖D所示,假設(shè)彈性鏈條滿足胡克定律,不計(jì)一切摩擦,并保持靜止.此彈性鏈條的彈性系數(shù)k為A. B.C. D.二、多項(xiàng)選擇題:本題共4小題,每小題5分,共20分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中,有多個(gè)選項(xiàng)是符合題目要求的。全部選對(duì)的得5分,選對(duì)但不全的得3分,有選錯(cuò)的得0分。7、如圖所示,有上下放置的兩個(gè)寬度均為的水平金屬導(dǎo)軌,左端連接阻值均為2的電阻、,右端與豎直放置的兩個(gè)相同的半圓形金屬軌道連接在一起,半圓形軌道半徑為。整個(gè)裝置處在豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁感應(yīng)強(qiáng)度為。初始時(shí)金屬棒放置在上面的水平導(dǎo)軌上,金屬棒的長剛好為L,質(zhì)量,電阻不計(jì)。某時(shí)刻金屬棒獲得了水平向右的速度,之后恰好水平拋出。已知金屬棒與導(dǎo)軌接觸良好,重力加速度,不計(jì)所有摩擦和導(dǎo)軌的電阻,則下列說法正確的是()A.金屬棒拋出時(shí)的速率為1m/sB.整個(gè)過程中,流過電阻的電荷量為1CC.最初金屬棒距離水平導(dǎo)軌右端1mD.整個(gè)過程中,電阻上產(chǎn)生的焦耳熱為1.5J8、如圖所示,有兩列沿z軸方向傳播的橫波,振幅均為5cm,其中實(shí)線波甲向右傳播且周期為0.5s、虛線波乙向左傳播,t=0時(shí)刻的波形如圖所示。則下列說法正確的是()A.乙波傳播的頻率大小為1HzB.甲乙兩列波的速度之2:3C.兩列波相遇時(shí),能形成穩(wěn)定的干涉現(xiàn)象D.t=0時(shí),x=4cm處的質(zhì)點(diǎn)沿y軸的負(fù)方向振動(dòng)E.t=0.25s時(shí),x=6cm處的質(zhì)點(diǎn)處在平衡位置9、下列說法中正確的是_______。A.著名的泊松亮斑是光的衍射現(xiàn)象B.用白光做單縫衍射與雙縫干涉實(shí)驗(yàn),均可看到彩色條紋C.用標(biāo)準(zhǔn)平面檢查光學(xué)平面的平整程度是利用光的偏振現(xiàn)象D.發(fā)生日環(huán)食時(shí)月球距地球比發(fā)生日全食時(shí)月球距地球遠(yuǎn)一些E.在光的雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中,將入射光由綠光改為紫光,則條紋間隔變寬10、如圖,光滑水平面上兩虛線之間區(qū)域內(nèi)存在豎直方向的足夠大的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B。邊長為a的正方形導(dǎo)線框PQMN沿圖示速度方向進(jìn)入磁場(chǎng),當(dāng)對(duì)角線PM剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)線框的速度大小為v,方向與磁場(chǎng)邊界成角,若線框的總電阻為R,則A.PM剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)線框中的感應(yīng)電流為B.PM剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)線框所受安培力大小為C.PM剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)兩端的電壓為D.PM進(jìn)入磁場(chǎng)后線框中的感應(yīng)電流將變小三、實(shí)驗(yàn)題:本題共2小題,共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處,不要求寫出演算過程。11.(6分)測(cè)定一節(jié)電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻,電路如圖甲所示,MN為一段粗細(xì)均勻、電阻率較大的電阻絲,定值電阻R0=1.0Ω。調(diào)節(jié)滑片P,記錄電壓表示數(shù)U、電流表示數(shù)I及對(duì)應(yīng)的PN長度x,繪制了U-I圖像如圖乙所示。(1)由圖乙求得電池的電動(dòng)勢(shì)E=_______V,內(nèi)阻r=_______Ω。(2)實(shí)驗(yàn)中由于電表內(nèi)阻的影響,電動(dòng)勢(shì)測(cè)量值_______其真實(shí)值(選填“大于”、“等于”或“小于”)。(3)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可繪出-x圖像,如圖丙所示。圖像斜率為k,電阻絲橫截面積為S,可求得電阻絲的電阻率ρ=_______,電表內(nèi)阻對(duì)電阻率的測(cè)量_______(選填“有”或“沒有”)影響。12.(12分)某同學(xué)用如圖甲所示的裝置測(cè)量滑塊與水平桌面之間的動(dòng)摩擦因數(shù),實(shí)驗(yàn)過程如下:(1)用游標(biāo)卡尺測(cè)量出固定于滑塊上的遮光條的寬度d=____mm,在桌面上合適位置固定好彈簧和光電門,將光電門與數(shù)字計(jì)時(shí)器(圖中未畫出)連接.(2)用滑塊把彈簧壓縮到某一位置,測(cè)量出滑塊到光電門的距離x.釋放滑塊,測(cè)出滑塊上的遮光條通過光電門所用的時(shí)間t,則此時(shí)滑塊的速度v=_____.(3)通過在滑塊上增減砝碼來改變滑塊的質(zhì)量m,仍用滑塊將彈簧壓縮到(2)中的位置,重復(fù)(2)的操作,得出一系列滑塊質(zhì)量m與它通過光電門時(shí)的速度v的值,根據(jù)這些數(shù)值,作出v2-m-1圖象如圖乙所示.已知當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹間,由圖象可知,滑塊與水平桌面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)=___;彈性勢(shì)能等于EP=____.四、計(jì)算題:本題共2小題,共26分。把答案寫在答題卡中指定的答題處,要求寫出必要的文字說明、方程式和演算步驟。13.(10分)如圖所示,空間有場(chǎng)強(qiáng)E=1.0×103V/m豎直向下的電場(chǎng),長L=0.4m不可伸長的輕繩固定于O點(diǎn),另一端系一質(zhì)量m=0.05kg帶電q=+5×10-4C的小球,拉起小球至繩水平后在A點(diǎn)無初速度釋放,當(dāng)小球運(yùn)動(dòng)至O點(diǎn)的正下方B點(diǎn)時(shí),繩恰好斷裂,小球繼續(xù)運(yùn)動(dòng)并垂直打在同一豎直平面且與水平面成=、無限大的擋板MN上的C點(diǎn)。試求:(1)繩子至少受多大的拉力才能被拉斷;(2)A、C兩點(diǎn)的電勢(shì)差。14.(16分)如圖所示,圓心為O的四分之一圓弧形接收屏BD,水平放置在光滑絕緣的水平桌面上,整個(gè)裝置處于水平方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)中,電場(chǎng)強(qiáng)度的方向垂直于直線AOB?,F(xiàn)將一帶正電小球從A點(diǎn)沿AO方向射出,其初動(dòng)能為Ek,小球恰好垂直打到圓弧上的C點(diǎn)。已知∠BOC=θ,取A點(diǎn)電勢(shì)。(1)求小球在C點(diǎn)的電勢(shì)能;(2)若過C點(diǎn)作AB的垂線交AB于P點(diǎn)(圖中未標(biāo)出),試通過計(jì)算推導(dǎo),證明O點(diǎn)恰好是AP的中點(diǎn)。15.(12分)如圖所示,帶等量異種電荷的兩平行金屬板豎直放置(M板帶正電,N板帶負(fù)電),板間距為d=80cm,板長為L,板間電壓為U=100V。兩極板上邊緣連線的中點(diǎn)處有一用水平輕質(zhì)絕緣細(xì)線拴接的完全相同的小球A和B組成的裝置Q,在外力作用下Q處于靜止?fàn)顟B(tài),該裝置中兩球之間有一處于壓縮狀態(tài)的絕緣輕質(zhì)小彈簧(球與彈簧不拴接),左邊A球帶正電,電荷量為q=4×10-5C,右邊B球不帶電,兩球質(zhì)量均為m=1.0×10-3kg,某時(shí)刻裝置Q中細(xì)線突然斷裂,A、B兩球立即同時(shí)獲得大小相等、方向相反的速度(彈簧恢復(fù)原長)。若A、B之間彈簧被壓縮時(shí)所具有的彈性能為1.0×10-3J,小球A、B均可視為質(zhì)點(diǎn),Q裝置中彈簧的長度不計(jì),小球帶電不影響板間勻強(qiáng)電場(chǎng),不計(jì)空氣阻力,取g=10m/s2。求:(1)為使小球不與金屬板相碰,金屬板長度L應(yīng)滿足什么條件?(2)當(dāng)小球B飛離電場(chǎng)恰好不與金屬板相碰時(shí),小球A飛離電場(chǎng)時(shí)的動(dòng)能是多大?(3)從兩小球彈開進(jìn)入電場(chǎng)開始,到兩小球間水平距離為30cm時(shí),小球A的電勢(shì)能增加了多少?

參考答案一、單項(xiàng)選擇題:本題共6小題,每小題4分,共24分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中,只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、A【解析】

根據(jù)點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場(chǎng)的電勢(shì)分布特點(diǎn)可知,當(dāng)導(dǎo)體球電荷量變?yōu)?2Q時(shí),除無窮遠(yuǎn)處電勢(shì)仍為0外,其它點(diǎn)的電勢(shì)變?yōu)樵瓉淼膬杀叮瑒tP點(diǎn)與無窮遠(yuǎn)處的電勢(shì)差變?yōu)樵瓉淼膬杀?,根?jù)可知試探電荷仍從P點(diǎn)運(yùn)動(dòng)至無限遠(yuǎn)的過程中電場(chǎng)力做功為故A正確,BCD錯(cuò)誤。故選A。2、D【解析】

由題意可知,負(fù)折射率的介質(zhì)使得折射光線與入射光線均在法線的同一側(cè),現(xiàn)在讓我們判斷從S點(diǎn)發(fā)出的這條光線的折射光線,則光線1、2是不可能的,因?yàn)樗鼈兙诜ň€的另一側(cè),光線3、4是可能的,但是題意中又說明在另一側(cè)成實(shí)像,即實(shí)際光線有交點(diǎn),光線3在射出介質(zhì)時(shí),其折射線如左圖所示,折射光線反向延長線交于一點(diǎn),成虛像。而光線4的折射光線直接相交成實(shí)像(如右圖所示)。故選D。3、D【解析】

A.圓環(huán)從處由靜止開始下滑,經(jīng)過處的速度最大,則經(jīng)過處的加速度為零,到達(dá)處的速度為零,所以圓環(huán)先做加速運(yùn)動(dòng),再做減速運(yùn)動(dòng),所以加速度先減小,后增大,故A錯(cuò)誤;BCD.在過程Ⅰ、過程Ⅱ中,圓環(huán)經(jīng)過同一位置所受的摩擦力大小相等,則知在兩個(gè)過程中,克服摩擦力做功相同,設(shè)為,研究過程Ⅰ,運(yùn)用動(dòng)能定理列式得研究過程Ⅱ,運(yùn)用動(dòng)能定理列式得聯(lián)立解得克服摩擦力做的功為彈簧彈力做功所以在處,彈簧的彈性勢(shì)能為故B、C錯(cuò)誤,D正確;故選D。4、C【解析】

根據(jù)速度圖像的斜率分析物塊的加速度。讀出碰撞前后物塊的速度,即可求速度的改變量。根據(jù)圖像與時(shí)間軸所圍的面積求物塊在內(nèi)的位移,即可得到物塊在時(shí)刻與擋板的距離。根據(jù)內(nèi)的位移來求平均速度?!驹斀狻緼.根據(jù)v-t圖像的斜率大小等于物塊的加速度,知碰撞前后物塊的加速度大小相等,但方向相反,加速度發(fā)生了改變,故A錯(cuò)誤;B.碰撞前后物塊的速度分別為v1=4m/s,v2=-2m/s則速度的改變量為:故B錯(cuò)誤;C.物塊在時(shí)刻與擋板的距離等于內(nèi)位移大小為:故C正確;D.內(nèi)的位移為:平均速度為:故D錯(cuò)誤。故選C。5、C【解析】

AD.直導(dǎo)線中通以恒定的電流時(shí),產(chǎn)生穩(wěn)恒的磁場(chǎng),根據(jù)安培定則判斷可知,直導(dǎo)線兩側(cè)的磁場(chǎng)方向相反,由于左右對(duì)稱,當(dāng)環(huán)豎直向上、向下勻速運(yùn)動(dòng)或以直導(dǎo)線為軸轉(zhuǎn)動(dòng),穿過銅環(huán)的磁通量始終為零,保持不變,所以沒有感應(yīng)電流產(chǎn)生,AD錯(cuò)誤;B.環(huán)繞環(huán)心O勻速轉(zhuǎn)動(dòng),穿過銅環(huán)的磁通量始終為零,沒有感應(yīng)電流產(chǎn)生,B錯(cuò)誤;C.環(huán)向左勻速運(yùn)動(dòng),磁通量增加,有感應(yīng)電流產(chǎn)生,C正確。故選C。6、C【解析】

在圓環(huán)上取長度為的一小段為研究對(duì)象,這一段的重力為設(shè)其余彈簧對(duì)這一小段的作用力為T,對(duì)這一小段受力分析如圖(因?yàn)槭菍?duì)稱圖形,對(duì)任一段的受力一樣,可對(duì)在圓球的最右側(cè)一小側(cè)研究):據(jù)平衡條件可得:彈簧彈力F與彈簧對(duì)這一小段作用力的關(guān)系如圖:由圖得解得不發(fā)生形變時(shí)環(huán)狀鏈條的半徑為,套在球體上時(shí)鏈條發(fā)生形變?nèi)珙}圖所示,則彈簧的伸長量彈簧彈力與伸長量關(guān)系解得故C正確,ABD錯(cuò)誤。二、多項(xiàng)選擇題:本題共4小題,每小題5分,共20分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中,有多個(gè)選項(xiàng)是符合題目要求的。全部選對(duì)的得5分,選對(duì)但不全的得3分,有選錯(cuò)的得0分。7、AC【解析】

A.金屬棒從半圓形金屬軌道的頂點(diǎn)恰好水平拋出,則有選項(xiàng)A正確;BC.對(duì)導(dǎo)體棒在水平導(dǎo)軌上運(yùn)動(dòng)應(yīng)用動(dòng)量定理得得解得回路中產(chǎn)生的電荷量為據(jù)解得導(dǎo)體棒向右移動(dòng)的距離為流過的電荷量選項(xiàng)B錯(cuò)誤,C正確;D.根據(jù)能量守恒得回路中產(chǎn)生的總熱量解得電阻上產(chǎn)生的熱量選項(xiàng)D錯(cuò)誤。故選AC。8、ADE【解析】

B.由于兩列波在同一介質(zhì)中傳播,因此兩列波傳播速度大小相同,故B錯(cuò)誤;A.由圖可知,甲波的波長λ1=4cm,乙波的波長λ2=8cm,由v=λf可知,甲波和乙波的頻率之比為2∶1,又甲波的頻率為2Hz,所以乙波的頻率為1Hz,故A正確;C.由于兩列波的頻率不相等,因此兩列波在相遇區(qū)域不會(huì)發(fā)生穩(wěn)定的干涉現(xiàn)象,故C錯(cuò)誤;D.由質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向與波的傳播方向的關(guān)系可知,兩列波在平衡位置為x=4cm處的質(zhì)點(diǎn)引起的振動(dòng)都是向下的,根據(jù)疊加原理可知該質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向沿y軸的負(fù)方向,故D正確;E.從t=0時(shí)刻起再經(jīng)過0.25s,甲波在平衡位置為x=6cm處的位移為零,乙波在平衡位置為x=6cm處的位移也為零,根據(jù)疊加原理可知該質(zhì)點(diǎn)處在平衡位置,故E正確。故選ADE。9、ABD【解析】

A.泊松亮斑是光的衍射現(xiàn)象,選項(xiàng)A正確;B.用白光做單縫衍射與雙縫干涉實(shí)驗(yàn),均可看到彩色條紋,選項(xiàng)B正確;C.用標(biāo)準(zhǔn)平面檢查光學(xué)平面的平整程度是利用光的干涉現(xiàn)象,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;D.發(fā)生日環(huán)食時(shí)月球距地球比發(fā)生日全食時(shí)月球距地球遠(yuǎn)一些,選項(xiàng)D正確;E.做雙縫干涉實(shí)驗(yàn)時(shí),會(huì)在光屏上得到明暗相間的干涉條紋,當(dāng)波長越長時(shí),條紋間距越寬,當(dāng)改成紫光時(shí),由于波長變小,則條紋間距變小,選項(xiàng)E錯(cuò)誤。故選ABD。10、AD【解析】

A.

PM剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)有效的切割長度等于a,產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為E=Bav,感應(yīng)電流為,故A正確;B.NM邊所受的安培力大小為F1=BIa=,方向垂直NM向下。PN邊所受的安培力大小為F2=BIa=,方向垂直PN向下,線框所受安培力大小,故B錯(cuò)誤;C.

PM兩端的電壓為,故C錯(cuò)誤;D.PM剛進(jìn)入磁場(chǎng)后,有效的切割長度逐漸減小,感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)逐漸減小,感應(yīng)電流將減小,故D正確。故選:AD。三、實(shí)驗(yàn)題:本題共2小題,共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處,不要求寫出演算過程。11、1.490.45小于kS沒有【解析】

(1)[1][2]由閉合電路歐姆定律可知U=E-I(r+R0)則可知圖2中的圖象與縱坐標(biāo)間的交點(diǎn)表示電動(dòng)勢(shì),故E=1.49V;

圖象的斜率表示(r+R0),則解得r=1.45-1.0=0.45Ω(2)[3]由圖示可知,伏安法測(cè)電阻相對(duì)于電源來說采用電流表外接法,由于電壓表分流作用,電流表測(cè)量值偏小,當(dāng)外電路短路時(shí),電流測(cè)量值等于真實(shí)值,電源的U-I圖象如圖所示

由圖象可知,電動(dòng)勢(shì)測(cè)量值小于真實(shí)值,電源內(nèi)阻測(cè)量值小于真實(shí)值。(3)[4][5]根據(jù)歐姆定律可知,電阻則可知解得ρ=kS若考慮電流表的內(nèi)阻,則,則圖象的斜率不變,所以得出的電阻率沒有影響。12、5.70mm【解析】

(1)[1].由乙圖知,游標(biāo)卡尺讀數(shù)為0.5cm+14×0.05mm=5.70mm;(2)[2].滑塊經(jīng)過光電門的速度為;(3)[3][4].根據(jù)能量守恒整理得結(jié)合圖象得:得得.四、計(jì)算題:本題共2小題,共26分。把答案寫在答題卡中指定的答題處,要求寫出必要的文字說明、方程式和

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