2024屆甘肅省金昌市永昌縣第四中學(xué)高三物理第一學(xué)期期中考試試題含解析_第1頁
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2024屆甘肅省金昌市永昌縣第四中學(xué)高三物理第一學(xué)期期中考試試題注意事項(xiàng):1.答題前,考生先將自己的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)碼填寫清楚,將條形碼準(zhǔn)確粘貼在條形碼區(qū)域內(nèi)。2.答題時(shí)請(qǐng)按要求用筆。3.請(qǐng)按照題號(hào)順序在答題卡各題目的答題區(qū)域內(nèi)作答,超出答題區(qū)域書寫的答案無效;在草稿紙、試卷上答題無效。4.作圖可先使用鉛筆畫出,確定后必須用黑色字跡的簽字筆描黑。5.保持卡面清潔,不要折暴、不要弄破、弄皺,不準(zhǔn)使用涂改液、修正帶、刮紙刀。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、下列敘述錯(cuò)誤的是()A.用點(diǎn)電荷來代替帶電體的研究方法叫理想模型法B.胡克指出,在任何情況下,彈簧的彈力都跟伸長(zhǎng)量成正比C.牛頓發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律,卡文迪許用扭秤實(shí)驗(yàn)測(cè)出了萬有引力常量的數(shù)值D.經(jīng)典力學(xué)不適用于微觀粒子和高速運(yùn)動(dòng)物體2、如圖所示,一傾斜的圓筒繞固定軸OO1以恒定的角速度ω轉(zhuǎn)動(dòng),圓筒的半徑r=1.5m.筒壁內(nèi)有一小物體與圓筒始終保持相對(duì)靜止,小物體與圓筒間的動(dòng)摩擦因數(shù)為(設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力),轉(zhuǎn)動(dòng)軸與水平面間的夾角為60°,重力加速度g取10m/s2,則ω的最小值是()A.1rad/s B. C. D.5rad/s3、如圖所示,相互接觸的A、B兩物塊放在光滑的水平面上,質(zhì)量分別為m1和m1,且m1<m1.現(xiàn)對(duì)兩物塊同時(shí)施加相同的水平恒力F,設(shè)在運(yùn)動(dòng)過程中兩物塊之間的相互作用力大小為FN,則()A.物塊B的加速度為B.物塊A的加速度為C.D.不可能為零4、如圖所示,在勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的水平盤上,沿半徑方向放著用細(xì)線相連的質(zhì)量相等的兩個(gè)物體A和B,它們與盤間的動(dòng)摩擦因數(shù)相同,當(dāng)圓盤轉(zhuǎn)速加快到兩物體剛要發(fā)生滑動(dòng)時(shí),燒斷細(xì)線,則()A.兩物體均沿切線方向滑動(dòng)B.兩物體仍隨圓盤一起做勻速圓周運(yùn)動(dòng),不會(huì)發(fā)生滑動(dòng)C.物體B發(fā)生滑動(dòng),離圓盤圓心越來越近D.物體A發(fā)生滑動(dòng),離圓盤圓心越來越遠(yuǎn)5、由兩種不同材料拼接成的直軌道ABC,B為兩種材料的分界線,長(zhǎng)度AB>BC.先將ABC按圖1方式搭建成傾角為θ的斜面,讓一小物塊(可看做質(zhì)點(diǎn))從斜面頂端由靜止釋放,經(jīng)時(shí)間t小物塊滑過B點(diǎn);然后將ABC按圖2方式搭建成傾角為θ的斜面,同樣將小物塊從斜面頂端由靜止釋放,小物塊經(jīng)相同時(shí)間t滑過B點(diǎn).則小物塊A.與AB段的動(dòng)摩擦因數(shù)比與BC段的動(dòng)摩擦因數(shù)大B.兩次滑到B點(diǎn)的速率相同C.兩次從頂端滑到底端所用的時(shí)間相同D.兩次從頂端滑到底端的過程中摩擦力做功相同6、如圖所示,固定的半圓形豎直軌道,AB為水平直徑,O為圓心,同時(shí)從A點(diǎn)水平拋出質(zhì)量相等的甲、乙兩個(gè)小球,初速度分別為v1、v2,分別落在C、D兩點(diǎn).并且C、D兩點(diǎn)等高,OC、OD與豎直方向的夾角均為37°(sin37°=0.6,cos37°=0.8).則()

A.甲、乙兩球下落到軌道上C、D兩點(diǎn)時(shí)的機(jī)械能和重力瞬時(shí)功率不相等B.甲、乙兩球下落到軌道上的速度變化量相同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、兩根足夠長(zhǎng)的光滑導(dǎo)軌豎直放置,間距為L(zhǎng),底端接阻值為R的電阻.將質(zhì)量為m的金屬棒懸掛在一個(gè)固定的輕彈簧下端,金屬棒和導(dǎo)軌接觸良好,導(dǎo)軌所在平面與磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直,如圖所示.除電阻R外其余電阻不計(jì).現(xiàn)將金屬棒從彈簧原長(zhǎng)位置由靜止釋放,則A.釋放瞬間金屬棒的加速度等于重力加速度gB.金屬棒向下運(yùn)動(dòng)時(shí),流過電阻R的電流方向?yàn)閍→bC.金屬棒的速度為v時(shí),所受的按培力大小為F=D.電阻R上產(chǎn)生的總熱量等于金屬棒重力勢(shì)能的減少8、某空間區(qū)域的豎直平面內(nèi)存在電場(chǎng),其中豎直的一條電場(chǎng)線如圖甲所示,一個(gè)質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電小球,在電場(chǎng)中從O點(diǎn)由靜止開始沿電場(chǎng)線豎直向下運(yùn)動(dòng).以O(shè)為坐標(biāo)原點(diǎn),取豎直向下為x軸的正方向,小球的機(jī)械能E與位移x的關(guān)系如圖乙所示,則(不考慮空氣阻力)()A.電場(chǎng)強(qiáng)度大小恒定,方向沿x軸負(fù)方向B.從O到x1的過程中,小球的速率越來越大,加速度越來越大C.從O到x1的過程中,相等的位移內(nèi),小球克服電場(chǎng)力做的功越來越大D.到達(dá)x1位置時(shí),小球速度的大小為9、如圖所示,在勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的水平盤上,沿半徑方向放著用細(xì)線相連的物體A和B,A和B質(zhì)量都為m。它們分居在圓心兩側(cè),與圓心距離分別為RA=r,RB=2r,A、B與盤間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ相同。若最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力,當(dāng)圓盤轉(zhuǎn)速加快到兩物體剛好還未發(fā)生滑動(dòng)時(shí),下列說法正確的是()A.此時(shí)繩子張力為T=B.此時(shí)圓盤的角速度為ω=C.此時(shí)A所受摩擦力方向沿半徑指向圓外D.此時(shí)燒斷繩子物體A、B仍將隨盤一塊轉(zhuǎn)動(dòng)10、如圖所示,理想變壓器原副線圈匝數(shù)比為1:2,兩端共接有4個(gè)電阻,其中R1=R0,R2=2R0,R3=R4=4R0,現(xiàn)將a、b兩端接在交流電源上,則下列說法中正確的是()A.R1消耗的電功率為R2消耗的電功率的2倍.B.流過R1的電流有效值等于流過R3的電流有效值.C.R2兩端的電壓有效值是R3兩端電壓有效值的2倍D.流過R2的電流有效值流過是R4電流有效值的2倍三、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)某同學(xué)利用如圖甲裝置探究彈簧的彈性勢(shì)能Ep與彈簧伸長(zhǎng)量之間的關(guān)系.實(shí)驗(yàn)步驟如下:(1)用游標(biāo)卡尺測(cè)量遮光條寬度d,如圖乙所示測(cè)量值d=________mm.(2)按圖甲豎直懸掛好輕質(zhì)彈簧,將輕質(zhì)遮光條水平固定在彈簧下端;在立柱上固定一指針,標(biāo)示出彈簧不掛重錘時(shí)遮光條下邊緣的位置,并測(cè)出此時(shí)彈簧長(zhǎng)度x1.(3)測(cè)量出重錘質(zhì)量m,用輕質(zhì)細(xì)線在彈簧下方掛上重錘,測(cè)量出平衡時(shí)彈簧的長(zhǎng)度x1,并按甲圖所示將光電門組的中心線調(diào)至與遮光條下邊緣同一高度,已知當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間,則此彈簧的勁度系數(shù)k=_____.(4)用手緩慢地將重錘向上托起,直至遮光條恰好回到彈簧原長(zhǎng)標(biāo)記指針的等高處(保持細(xì)線豎直),迅速釋放重錘使其無初速下落,光電門組記下遮光條經(jīng)過的時(shí)間△t,則此時(shí)重錘下落的速度為________,彈簧此時(shí)的彈性勢(shì)能為_____________(均用題目所給字母符號(hào)表示).(5)換上不同質(zhì)量的重錘,重復(fù)步驟3、4,計(jì)算出相關(guān)結(jié)果,并驗(yàn)證彈性勢(shì)能EP與彈簧伸長(zhǎng)量△x之間的關(guān)系.12.(12分)為測(cè)量木塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù),將木板傾斜,木塊以不同的初速度沿木板向上滑到最高點(diǎn)后再返回,用光電門測(cè)量木塊來回的速度,用刻度尺測(cè)量物塊經(jīng)過光電門后向上運(yùn)動(dòng)的最大距離,為確定木塊向上運(yùn)動(dòng)的最大高度,讓木塊推動(dòng)輕質(zhì)卡到最高點(diǎn),記錄這個(gè)位置,實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示。(1)本實(shí)驗(yàn)中,下列操作合理的是________。A.實(shí)驗(yàn)前將輕質(zhì)卡置于光電門附近B.為了實(shí)驗(yàn)成功,木板的傾角必須大于某一值C.遮光條的寬度應(yīng)適當(dāng)小些(2)用游標(biāo)卡尺測(cè)量遮光條的寬度,如圖乙所示讀數(shù)為________mm。(3)改變木塊的初速度,測(cè)量出它向上運(yùn)動(dòng)的最大距離x與木塊來回經(jīng)過光電門時(shí)速度的平方差,在坐標(biāo)紙上以縱坐標(biāo)為,橫坐標(biāo)為x作出圖象,已知圖線的斜率為k,木板傾角的余弦值為cosθ,重力加速度為g,則木塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)為________。(4)由于輕質(zhì)卡的影響,使得測(cè)量的結(jié)果________(選填“偏大”或“偏小”)。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,兩個(gè)半圓柱A、B緊靠著,其上有一光滑圓柱C,三者半徑均為R,質(zhì)量均為m,與地面的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ,最初A、B靜止在水平地面上,現(xiàn)用水平向右的力拉A,使A緩慢移動(dòng),直至C恰好降到地面,整個(gè)過程中B保持靜止,設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力,重力加速度為g,求:(1)未拉動(dòng)A時(shí),B對(duì)C的作用力大小為多少?(2)動(dòng)摩擦因數(shù)的最小值為多少?14.(16分)如圖所示,一玻璃球體的半徑為R,O為球心,M為直徑,OA與OM夾角為30°,一細(xì)束光線沿與OA夾角為60°方向從A點(diǎn)射入玻璃球體,入射光線與OA在同一平面內(nèi),該光線經(jīng)折射后從玻璃球體射出。已知玻璃的折射率n=,光在真空中的傳播速度為c,求:(1)該光線最先從玻璃球體射出的方向相對(duì)于初始入射方向的偏角;(2)該光線從入射到第一次回到A點(diǎn)所需的時(shí)間。15.(12分)下表是關(guān)于小汽車的速率與制動(dòng)距離(汽車從開始減速到停止的距離)之間的關(guān)系。速率(m/s)制動(dòng)距離(m)10820323072(1)分析表中的數(shù)據(jù),汽車的制動(dòng)距離與汽車的速率有怎樣的關(guān)系?(2)當(dāng)前車突然停止時(shí),后車司機(jī)可以采取剎車措施,使汽車在安全距離內(nèi)停下而不會(huì)與前車相碰。若兩輛小汽車都以54km/h的速度沿同一方向行駛,后車司機(jī)的反應(yīng)時(shí)間為0.7s,求兩車之間的安全距離。

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、B【解題分析】用質(zhì)點(diǎn)代替實(shí)際物體是采用了理想模型的方法,質(zhì)點(diǎn)實(shí)際不存在,故A說法正確;胡克指出,在彈性范圍內(nèi),彈簧的彈力都跟伸長(zhǎng)量成正比,故B說法錯(cuò)誤;牛頓發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律,卡文迪許用扭秤實(shí)驗(yàn)測(cè)出了萬有引力常量的數(shù)值,故C說法正確;經(jīng)典力學(xué)適用于宏觀低速的物體,不適用于微觀粒子和高速運(yùn)動(dòng)物體,故D說法正確。所以選B。2、C【解題分析】

對(duì)物體受力分析如圖:受重力G,彈力N,靜摩擦力f.ω的最小值時(shí),物體在上部將要產(chǎn)生相對(duì)滑動(dòng).由牛頓第二定律可知,在平行于桶壁方向上,達(dá)到最大靜摩擦力,即由于;由以上式子,可得故選C.3、B【解題分析】A、B項(xiàng):由于沒有摩擦力,且m1<m1,故兩者會(huì)一塊運(yùn)動(dòng),對(duì)整體由牛頓第二定律:,解得:,故A錯(cuò)誤,B正確;C、D項(xiàng):再對(duì)B受力分析,由牛頓第二定律:,代入加速度解得:,故C、D錯(cuò)誤.點(diǎn)晴:由于沒有摩擦力,且后面的物體質(zhì)量小,故兩者能一塊運(yùn)動(dòng),加速度相同,先整體分析得到加速度,之后再隔離單獨(dú)對(duì)A或B受力分析,都能得到兩物塊之間的相互作用力大小為FN.4、D【解題分析】當(dāng)圓盤轉(zhuǎn)速加快到兩物體剛要發(fā)生滑動(dòng)時(shí),A物體靠細(xì)線的拉力與圓盤的最大靜摩擦力的合力提供向心力做勻速圓周運(yùn)動(dòng),B靠指向圓心的靜摩擦力和拉力的合力提供向心力,所以燒斷細(xì)線后,A所受最大靜摩擦力不足以提供其做圓周運(yùn)動(dòng)所需要的向心力,A要發(fā)生相對(duì)滑動(dòng),離圓盤圓心越來越遠(yuǎn),但是B所需要的向心力小于B的最大靜摩擦力,所以B仍保持相對(duì)圓盤靜止?fàn)顟B(tài),做勻速圓周運(yùn)動(dòng),故D正確,ABC錯(cuò)誤.故選D.5、D【解題分析】

A、第一種情況:從A到B過程,,第二種情況從C到B的過程,,因?yàn)锳B>BC,所以,即物塊與AB段的動(dòng)摩擦因數(shù)比與BC段的動(dòng)摩擦因數(shù)小,選項(xiàng)A錯(cuò)誤.B、據(jù)題意兩次做勻加速直線運(yùn)動(dòng),可知位移大的平均速度大,末速度同樣大,故第一次到B的速率更大些,選項(xiàng)B錯(cuò)誤.D、由,則兩次摩擦力做功相等,故D正確.C、兩個(gè)過程摩擦力做功相等,重力做功相等,根據(jù)動(dòng)能定理可知,兩次滑塊中物塊到達(dá)底端速度相等v,則第一種,第二種,因BC<BA,,所以t1<t2,即第二次到達(dá)底端的時(shí)間較長(zhǎng),選項(xiàng)C錯(cuò)誤.故選D.【題目點(diǎn)撥】本題應(yīng)用牛頓第二定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)、動(dòng)能定理是解答這類問題的關(guān)鍵.應(yīng)用動(dòng)能定理時(shí)注意正確選擇兩個(gè)狀態(tài),弄清運(yùn)動(dòng)過程中外力做功情況,可以不用關(guān)心具體的運(yùn)動(dòng)細(xì)節(jié).6、D【解題分析】

AB.甲乙兩球下落到軌道上做平拋運(yùn)動(dòng),只受重力作用,機(jī)械能守恒,甲乙兩球下落到軌道上CD兩點(diǎn)時(shí)的機(jī)械能相等,兩個(gè)物體下落的高度是相等的,根據(jù)可知,甲乙兩球下落到軌道的時(shí)間相等,由可得甲乙兩球下落到軌道上的速度變化量相同,重力瞬時(shí)功率相等,故AB錯(cuò)誤;CD.設(shè)圓形軌道的半徑為R,則甲乙兩球的水平位移為則由t相同,則根據(jù)可知故C錯(cuò)誤,D正確.故選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、AC【解題分析】

A、金屬棒剛釋放時(shí),彈簧處于原長(zhǎng),彈力為零,又因此時(shí)速度為零,沒有感應(yīng)電流,金屬棒不受安培力作用,金屬棒只受到重力作用,其加速度應(yīng)等于重力加速度,故A正確;B、金屬棒向下運(yùn)動(dòng)時(shí),由右手定則可知,在金屬棒上電流方向向右,流過電阻R的電流方向?yàn)椋蔅錯(cuò)誤;C、金屬棒速度為時(shí),安培力大小為,,由以上兩式得:,故C正確;D、金屬棒下落過程中,由能量守恒定律知,金屬棒減少的重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為彈簧的彈性勢(shì)能、金屬棒的動(dòng)能(速度不為零時(shí))以及電阻R上產(chǎn)生的熱量,故D錯(cuò)誤.【題目點(diǎn)撥】釋放瞬間金屬棒只受重力,加速度為.金屬棒向下運(yùn)動(dòng)時(shí),根據(jù)右手定則判斷感應(yīng)電流的方向.由安培力公式、歐姆定律和感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)公式推導(dǎo)安培力的表達(dá)式.金屬棒下落過程中,金屬棒減少的重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為彈簧的彈性勢(shì)能、金屬棒的動(dòng)能(金屬棒速度不是零時(shí))和電阻R產(chǎn)生的內(nèi)能;本題考查分析、判斷和推導(dǎo)電磁感應(yīng)現(xiàn)象中導(dǎo)體的加速度、安培力、能量轉(zhuǎn)化等問題的能力,是一道基礎(chǔ)題.8、BD【解題分析】

A.小球的機(jī)械能變化是由電場(chǎng)力做功引起的,由題圖乙可知,從O到x1機(jī)械能在減小,即電場(chǎng)力做負(fù)功,又因?yàn)樾∏驇д?,故?chǎng)強(qiáng)方向沿x軸負(fù)方向,E-x圖線切線的斜率的絕對(duì)值為電場(chǎng)力大小,由圖象可知,從O到x1斜率的絕對(duì)值在減小,故F電在減小,即場(chǎng)強(qiáng)減小,故A錯(cuò)誤.B.由牛頓第二定律mg-F電=ma可知a在增大,故B正確.C.因?yàn)殡妶?chǎng)力逐漸減小,故相等位移內(nèi),小球克服電場(chǎng)力做的功越來越小,故C錯(cuò)誤.D.從O到x1由動(dòng)能定理得mgx1+E1-E0=mv2-0,v=,D正確.9、BC【解題分析】

ABC.A、B兩物體相比,根據(jù)向心力公式:,可知B物體所需要的向心力較大,當(dāng)轉(zhuǎn)速增大時(shí),B先有滑動(dòng)的趨勢(shì),此時(shí)B所受的靜摩擦力沿半徑指向圓心,A所受的靜摩擦力沿半徑背離圓心;當(dāng)剛要發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)時(shí),以B為研究對(duì)象,有T+μmg=2mrω2,以A為研究對(duì)象,有T-μmg=mrω2,由以上兩式得:T=3μmg故A錯(cuò)誤,BC正確。D.此時(shí)燒斷繩子,A的最大靜摩擦力不足以提供向心力,而A做離心運(yùn)動(dòng)。故D錯(cuò)誤。10、AD【解題分析】A、根據(jù)變壓器的規(guī)律有:,則:,,通過R1的電流為:,通過R3的電流和通過R4的電流相等,即,結(jié)合以上各式可得:,A正確;B、由A的分析可知,流過R1的電流有效值不等于流過R3的電流有效值,B錯(cuò)誤;C、R2兩端的電壓等于變壓器的輸入電壓,R3兩端電壓等于輸出電壓的一半,所以R2兩端的電壓有效值與R3兩端電壓有效值相等,C錯(cuò)誤;D、流過R2的電流:,又流過R4電流:,所以流過R2的電流有效值流過是R4電流有效值的2倍,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、2.45或2.51【解題分析】(1)由圖所示游標(biāo)卡尺可知,主尺示數(shù)為1.2cm,游標(biāo)尺示數(shù)為11×1.15mm=1.51mm=1.151cm,游標(biāo)卡尺示數(shù)為1.2cm+1.151cm=1.251cm=2.51mm;(2)測(cè)量出重錘質(zhì)量m,用輕質(zhì)細(xì)線在彈簧下方掛上重錘,測(cè)量出平衡時(shí)彈簧的長(zhǎng)度x1,并按圖所示將光電門的中心線調(diào)至與遮光條下邊緣同一高度,已知當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間,則此彈簧的勁度系數(shù);(3)根據(jù)能量守恒定律得12、BC29.8偏大【解題分析】(1)實(shí)驗(yàn)時(shí)輕質(zhì)卡應(yīng)與木塊一起向上運(yùn)動(dòng),實(shí)驗(yàn)前將輕質(zhì)卡與木塊靠在一起,故A錯(cuò)誤;當(dāng)木板傾角大于某一值時(shí),木塊重力沿斜面向下的分力大于最大靜摩擦力,木塊到達(dá)最高點(diǎn)后可以反向下滑,否則木塊到達(dá)最高點(diǎn)后將靜止,實(shí)驗(yàn)不能成功,為了實(shí)驗(yàn)成功,木塊的傾角必須大于某一值,故B正確;遮光條寬度與時(shí)間的比值是木塊的平均速度,可以認(rèn)為是木塊通過光電門時(shí)的瞬時(shí)速度,遮光條寬度越小,平均速度越接近瞬時(shí)速度,實(shí)驗(yàn)誤差越小,因此遮光條的寬度應(yīng)盡量小些,故C正確,故選BC.(2)主尺讀數(shù)為,游標(biāo)尺讀數(shù)為,故測(cè)量結(jié)果為:.(3)由牛頓第二定律得:木塊上滑時(shí)有,解得,根據(jù)速度位移

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