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文檔簡介

2024-2025學(xué)年湖北省武漢市高三(下)調(diào)研考試物理試卷(4月)

一、單選題:本大題共7小題,共28分。

1.2024年6月25日,嫦娥六號返回器準(zhǔn)確著陸于預(yù)定區(qū)域,實(shí)現(xiàn)世界首次月球背面采樣返回。相關(guān)研究

表明,月壤中氫-3儲量極為豐富,每100噸氨-3原料足可以解決全球一年的電力供應(yīng)。氫-3常見的一種

核反應(yīng)為:lHe+lH^He+X+18.3MeV,對于該反應(yīng),下列說法正確的是()

A.X是中子B.該反應(yīng)為裂變反應(yīng)

C.該反應(yīng)需在高溫下才能進(jìn)行D.習(xí)He的比結(jié)合能大于看He的比結(jié)合能

2.《考工記》中記載:“馬力既竭,第猶能一取焉”,意思是馬對車不施加拉力了,車還能繼續(xù)向前運(yùn)動

一段距離。若馬拉著車以速度為在平直路面上勻速行駛,車受到的阻力大小為車重的々倍,重力加速度大

小為g。則馬對車不施加拉力后,車運(yùn)動的位移大小為()

A置B遞C曳D旦

kg2kgkg2kg

3.發(fā)光二極管的發(fā)光帽由透明環(huán)氧樹脂制成,它由半徑為R的半球體與半徑為R的圓柱體組成,如圖為過

半球球心。的豎直截面圖。當(dāng)用平行單色光垂直于圓柱體底面入射,經(jīng)過半徑04上B點(diǎn)的光線恰好在圓

弧面上發(fā)生全反射,已知。B=與R,則該透明環(huán)氧樹脂材料的折射率為()

A.<2B.<3C.2D.3

4.如圖所示,地球從外到內(nèi)分為地殼、地幔、地核三部分,其中地核質(zhì)量約為地球總質(zhì)量的0.32倍,半徑

約為地球半徑的0.55倍。地殼、地幔、地核視其質(zhì)量均勻分布,已知質(zhì)量均勻分布的球殼對殼內(nèi)物體的萬

有引力為零,則地幔和地核交界處的重力加速度大小與地球表面的重力加速度大小之比為()

A.1.06B.0.95C.0.58D.0.55

5.某水電站發(fā)電機(jī)的輸出功率為150婦憶發(fā)電機(jī)的輸出電壓為250V。通過升壓變壓器升壓后向遠(yuǎn)處輸

電,輸電線的總電阻為50,在用戶端用降壓變壓器把電壓降為220%要求在輸電線上損失的功率控制在

8左W,貝!)()

A.輸電線上通過的電流為600AB.降壓變壓器原線圈的電壓為3750V

C.升壓變壓器匝數(shù)比為1:15D.降壓變壓器匝數(shù)比為375:22

6.2025年3月21日,在自由式滑雪和單板滑雪世錦賽男子單板滑雪坡面障礙技巧決賽中,中國選手蘇翊

鳴獲得銀牌。如圖所示,某次訓(xùn)練中,運(yùn)動員從左側(cè)高坡的A點(diǎn)滑下,再從斜坡上的2點(diǎn),以%=10m/s

的初速度沿與斜坡成60。方向飛出,在空中完成規(guī)定動作后落在斜坡上的C點(diǎn)。不計(jì)空氣阻力,重力加速

度大小g=10m/s2,下列說法正確的是()

A.在研究運(yùn)動員空中姿態(tài)時(shí)可將其視為質(zhì)點(diǎn)

B.運(yùn)動員在空中飛行時(shí),相同時(shí)間內(nèi)速度變化量不同

C.運(yùn)動員在空中飛行的時(shí)間為1s

D.運(yùn)動員落到C點(diǎn)時(shí)的速度方向與為方向垂直

7.如圖所示,直角三角形He中Na=30。,ac=L,其區(qū)域內(nèi)存在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為8、方向垂直紙面向

外的勻強(qiáng)磁場,c點(diǎn)處的粒子源可向磁場區(qū)域各個(gè)方向發(fā)射速度大小為等(k為粒子的比荷)的帶正電的粒

子。不考慮粒子的重力和相互間作用力,下列說法正確的是()

A.湖邊上有粒子到達(dá)區(qū)域的長度為苧L

B.ac邊上有粒子到達(dá)區(qū)域的長度為

C.從浦邊射出的粒子在磁場中運(yùn)動的最短時(shí)間為會

D.從ac邊射出的粒子在磁場中運(yùn)動的最長時(shí)間為人

2kB

二、多選題:本大題共3小題,共12分。

8.如圖所示,一定質(zhì)量的理想氣體的循環(huán)由下面4個(gè)過程組成:a-b為等壓過程,67c為絕熱過程,

c-d為等壓過程,d-a為絕熱過程。下列說法正確的是()

A.a->b過程中,氣體內(nèi)能增加

B.bic過程中,氣體內(nèi)能不變

C.c—?d過程中,氣體吸收熱量

D.整個(gè)過程中,氣體從外界吸收的總熱量可以用漏cd所圍的面積表示

9.如圖所示,水面上有兩個(gè)相距頻率均為2%的波源a和S2,水面上P點(diǎn)到Si的距離為3%,到S2的

距離為5加。t=0時(shí)刻,兩波源同時(shí)由平衡位置開始向下簡諧振動,t=1.5s時(shí),尸點(diǎn)開始振動。已知兩波

源的振幅均為10。加,下列說法正確的是()

A.該水波的波長為1m

B.0?3s內(nèi),P點(diǎn)運(yùn)動的路程為120cm

C.P點(diǎn)與Si的連線之間(不含P、S]兩點(diǎn))有2個(gè)振動減弱點(diǎn)

D.S1與52的連線之間(不含工、52兩點(diǎn))有8個(gè)振動加強(qiáng)點(diǎn)

10.如圖所示,兩根足夠長的平行金屬光滑導(dǎo)軌MNP。、MiNiPiQi固定在傾角為30。的斜面上,導(dǎo)軌電阻不

計(jì)。MN與Mi/間距為2L尸。與HQ1間距為心在與MiM區(qū)域有方向垂直斜面向下的勻強(qiáng)磁場,在

尸。與BQi區(qū)域有方向垂直斜面向上的勻強(qiáng)磁場,兩磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為人在與MiM區(qū)域

中,將質(zhì)量為加,電阻為R,長度為2乙的導(dǎo)體棒6置于導(dǎo)軌上,且被兩立柱擋住。P。與PiQi區(qū)域中將質(zhì)

量為"弱電阻為R,長度為L的導(dǎo)體棒。置于導(dǎo)軌上。。由靜止下滑,經(jīng)時(shí)間。恰好離開立柱,a、b始

終與導(dǎo)軌垂直且兩端與導(dǎo)軌保持良好接觸,重力加速度大小為g。貝女)

A.兩導(dǎo)體棒最終做勻速直線運(yùn)動

B"時(shí)刻,。的速度大小為上史

22

C0~/:內(nèi),a下滑的距離為嚶—巴罌

D.Q中電流的最大值為史震

三、實(shí)驗(yàn)題:本大題共2小題,共17分。

11.某實(shí)驗(yàn)小組利用手機(jī)物理工坊(Phyphox)探究圓周運(yùn)動向心加速度的影響因素。該小組先探究向心加速

度與角速度的關(guān)系,實(shí)驗(yàn)裝置如圖(a)所示,步驟如下:

圖⑶

①將自行車倒置,并將手機(jī)固定在自行車后輪上;

②打開手機(jī)物理工坊,選擇向心加速度測量功能,轉(zhuǎn)動后輪;

③改變手機(jī)在自行車后輪上固定的位置,重復(fù)上述實(shí)驗(yàn);

④利用手機(jī)物理工坊得到向心加速度與角速度的關(guān)系如圖(b)和圖(c)所示o

(1)探究向心加速度與角速度的關(guān)系,利用的科學(xué)思想方法是;

A等效替代

A控制變量

C.微小量放大

(2)作a-3圖像,得到圖(b),可以初步得到結(jié)論:轉(zhuǎn)動半徑一定時(shí),;

(3)改變自變量,作a—6?圖像,得到圖①),圖中A、B兩次實(shí)驗(yàn)中,轉(zhuǎn)動半徑以____"(選填

或)。

12.某同學(xué)用如圖(a)所示的電路觀察電容器的充放電現(xiàn)象,實(shí)驗(yàn)器材有電源E,電容器C,電壓表,(可視

為理想電壓表),定值電阻R,電流傳感器(不考慮內(nèi)阻),計(jì)算機(jī),單刀雙擲開關(guān)S,導(dǎo)線若干。

圖(a)

(1)將S接1,電壓表示數(shù)逐漸增大,最后穩(wěn)定在8V。在此過程中,電流傳感器的示數(shù)

A.一直穩(wěn)定在某一數(shù)值

A由某一數(shù)值逐漸減小為零

C.先逐漸增大,后逐漸減小為零

D先逐漸增大,后逐漸減小至某一非零數(shù)值

(2)電容器充電完成后,電容器極板帶正電(選填“上”或“下”),再將S接2,通過傳感器將電流

信息傳入計(jì)算機(jī),畫出電流隨時(shí)間變化的/—t圖像,如圖(b),t=1.2s時(shí),/=1.06力,圖中兩陰影部分

的面積之比為S1:S2=3:2,則t=1.2s時(shí),電容器兩極板間電壓人=V,電阻R=(結(jié)果均保

留2位有效數(shù)字)

(3)圖(6)中t=1.2s時(shí)刻,圖線切線的斜率大小k=0.781znA/s,由此可計(jì)算電容器的電容C=F。(結(jié)

果保留2位有效數(shù)字)

四、計(jì)算題:本大題共3小題,共43分。

13.如圖所示,一位滑雪者,人與裝備的總質(zhì)量為80依,以3ni/s的初速度沿山坡勻加速直線滑下,山坡傾

角為30。,滑雪者受到的阻力(包括摩擦和空氣阻力)為總重力的0.1倍,已知重力加速度大小g=10m/s2,

(1)滑雪者滑下的加速度大??;

(2)滑雪者沿山坡滑行5s的位移大小。

14.如圖所示,豎直面內(nèi)有一長為1.2/、寬為0.81的長方形ABCD,M、N分別為A。與BC的中點(diǎn)。四個(gè)電

荷量均為Q(Q未知)的點(diǎn)電荷位于長方形的四個(gè)頂點(diǎn),A、。處點(diǎn)電荷帶正電,B、C處點(diǎn)電荷帶負(fù)電。一

個(gè)質(zhì)量為山、電荷量為+q(可視為點(diǎn)電荷)的帶電小球從M處由靜止釋放,小球運(yùn)動到MN中點(diǎn)。處時(shí)速

度為/句。已知重力加速度大小為g,不計(jì)空氣阻力,求

II

-QB---i-----1一°

(1)M、。兩點(diǎn)間的電勢差UMO;

(2)小球到達(dá)N點(diǎn)時(shí)的速度大小加;

(3)已知在電荷量為。的點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場中,將無限遠(yuǎn)處的電勢規(guī)定為零時(shí),距離該點(diǎn)電荷r處的電勢

為卬=半,其中左為靜電力常量,多個(gè)點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場中某點(diǎn)的電勢,等于每個(gè)點(diǎn)電荷單獨(dú)存在時(shí)該點(diǎn)

的電勢的代數(shù)和。求點(diǎn)電荷。的電荷量。

15.如圖所示,凹形槽。放置在光滑水平地面上,完全相同的兩物塊。、6(可視為質(zhì)點(diǎn))分別置于槽的左側(cè)

和中點(diǎn),a、b、c的質(zhì)量相等,槽內(nèi)底部長為"現(xiàn)給a—水平向右的初速度為,此后a和b、b和c各發(fā)

生一次碰撞,且c和a恰好未發(fā)生碰撞。所有的碰撞均視為彈性碰撞,碰撞時(shí)間極短,且碰撞前后速度交

換,重力加速度大小為g。求

(l)a、b、c的最終速度;

(2)6和c碰撞前瞬間b的速度大??;

(3)從。開始運(yùn)動至a、b、c三者剛好共速時(shí),。的位移。

答案和解析

1.【答案】c

【解析】ABC、根據(jù)質(zhì)量數(shù)守恒和核電荷數(shù)守恒可知:lHe+lHHe+X+18.3MeV,中X為出質(zhì)子,

此反應(yīng)為輕核聚變,故該反應(yīng)需在高溫下才能進(jìn)行,故AB錯(cuò)誤,C正確;

D、該反應(yīng)釋放了能量,故生成物胃He的比結(jié)合能大于翅e的比結(jié)合能,故。錯(cuò)誤。

2.【答案】B

【解析】解:馬對車不施加拉力后,由牛頓第二定律得Mng=ma,解得a=kg;

由運(yùn)動學(xué)公式得詔=2ax,解得%=羔,

2kg

B正確,AC。錯(cuò)誤。

故選Bo

3.【答案】A

【解析】當(dāng)用平行單色光垂直于圓柱體底面入射,經(jīng)過半徑上8點(diǎn)的光線恰好在圓弧面上發(fā)生全反

射,如圖所示

解得透明體的折射率為n=/2

故選A。

4.【答案】A

【解析】設(shè)地球質(zhì)量為半徑為R。在地球表面,重力加速度g=G與。在地幔和地核交界處,此處的

重力加速度由地核的質(zhì)量產(chǎn)生,地核質(zhì)量M'=0.32M,此處距離地心的距離r=0.55R,則此處重力加速

在,rM'「0.32M0.32「M、_p有0.32.八(.工工缶^廠「左讓、口

度g=GT=G-----n=——7G丁。計(jì)算Z=——7、L°6,A正確,BCD錯(cuò)陜。

r,(0.55R)」0.552R‘90.55z

5.【答案】C

【解析】A、由P^=/線2r線知輸電線上的電流/線=Jl^=404A錯(cuò)誤;

BC、輸電線上損失的電壓"夜=/線r線=40x5U=200U

升壓變壓器原線圈電流入=;=堞膽4=6004

升壓變壓器副線圈電流,2=1線=40Z

升壓變壓器原、副線圈的匝數(shù)比也=?=白

九2/115

升壓變壓器副線圈電壓”=£="乎U=37507

l24U

降壓變壓器原線圈電壓/=4—U夜=3750^—200^=3550匕B錯(cuò)誤、C正確;

D、降壓變壓器的匝數(shù)比%=攜=禁=騫,。錯(cuò)誤。

?14勿22022

故選:C

6.【答案】D

【解析】A、研究運(yùn)動員空中姿態(tài)時(shí),運(yùn)動員的形狀和大小不能忽略,不能將其視為質(zhì)點(diǎn),A錯(cuò)誤;

B、運(yùn)動員在空中只受重力,加速度為重力加速度g,根據(jù)△u=gA3相同時(shí)間內(nèi)速度變化量相同,B

錯(cuò)誤;

C、將運(yùn)動員的運(yùn)動分解為沿斜面方向和垂直斜面方向,沿垂直斜面方向的初速度為°=%sin60。,加速

度%,=-gcos30。。當(dāng)運(yùn)動員落回斜面時(shí),垂直斜面方向的位移為0,根據(jù)y=%ot+gayf2=0,

1

o2

vosin6O°t--gcos30°t=0,

t=2;;:鬻?,把%=lOm/s,g=10?n/s2代入得t=2s,。錯(cuò)誤;

。、設(shè)運(yùn)動員落到。點(diǎn)時(shí)速度方向與水平方向夾角為a,位移與水平方向夾角為例根據(jù)平拋運(yùn)動的推論

tana=2tan/?o在本題中,0=30。,tan/?=?,tana=2x/。設(shè)為與水平方向夾角為。=60°,tan0=

腌。根據(jù)速度的合成與分解,可證明運(yùn)動員落到C點(diǎn)時(shí)的速度方向與為方向垂直,D正確。

7.【答案】C

?-)7?17

【解析】A.根據(jù)帶電粒子在磁場中運(yùn)動,洛倫茲力提供向心力可得quB=管,解得氏=證,根據(jù)題意可

知,2=匕哼竽,解得R=亨,

作出粒子運(yùn)動的兩個(gè)臨界軌跡,如圖所示

粒子沿仍方向射入,其在磁場中運(yùn)動的軌跡圓心為01,從浦邊上的d點(diǎn)射出磁場,由幾何關(guān)系可求得軌

跡所對圓心角為60。,當(dāng)粒子軌跡恰好與演邊相切時(shí),其在磁場中運(yùn)動的軌跡圓心為。2,可以證明ode。?

為一正方形,故在仍邊有粒子射出的區(qū)域長度為de的長度,即亨,故A錯(cuò)誤;

C.從仍邊射出的粒子,從1點(diǎn)射出磁場事,在磁場中運(yùn)動時(shí)間最短,即1=!*誓=急,故C正確;

B.粒子在ac邊上最遠(yuǎn)從7點(diǎn)射出,由幾何關(guān)系可得c/=6R=鼻,故ac邊上有粒子到達(dá)區(qū)域的長度為

與L,B錯(cuò)誤;

Dac邊射出的粒子,從/點(diǎn)射出時(shí),其在做場中運(yùn)動的時(shí)間最長,最長時(shí)間為「=1誓=篇,。錯(cuò)誤。

OCfDoKD

8.【答案】AD

【解析】Aa—b過程壓強(qiáng)不變,是等壓變化且體積增大,氣體對外做功勿<0,由蓋-呂薩克定律可知

Tb>Ta,即內(nèi)能增大,故A正確;

B.b-c過程中氣體與外界無熱量交換,即Qbc=。,又由氣體體積增大可知Wbc<0,由熱力學(xué)第一定

律4U=Q+〃,可知?dú)怏w內(nèi)能減少。故B錯(cuò)誤;

C、crd為等壓過程且體積減小,可知W>0,由蓋-呂薩克定律可知溫度降低,可知?dú)怏w內(nèi)能減少,故氣

體放出熱量,故C錯(cuò)誤;

。、整個(gè)過程中,氣體對外做功,做的功大小等于湖源所圍的面積;由熱力學(xué)第一定律可知,從外界吸收

的總熱量可以用油cd所圍的面積表示,故。正確。

9.【答案】AC

【解析】At=1.5s時(shí)尸點(diǎn)開始振動,說明波從波源傳播到尸點(diǎn)用時(shí)1.5s,波速u=^=2zn/s。由u=

已知f=2Hz,可得2=4=警=1小,A正確;

7Jf2Hz

兩波源到尸點(diǎn)的波程差△%=5m—3m=2?n,A=lm,△%=2九尸點(diǎn)為振動加強(qiáng)點(diǎn),振幅A=2/=

11

2x10cm=20cmoT=-=-s,0—1.5s內(nèi)P點(diǎn)未振動,

J乙

波源52傳播到尸點(diǎn)時(shí)間為t'=^s=2.5s,所以1.5?2.5s內(nèi)△”2.5s-1.5s=Is,,y=1=2,此時(shí)只

有波源I傳播到尸點(diǎn),尸點(diǎn)運(yùn)動的路程Si=2x44=2x4x10cm=80cm

2.5?3s,波源力與波源S2都已經(jīng)傳播到尸點(diǎn),P點(diǎn)運(yùn)動的路程s=1X44=1X4X20CM=80cm,所以

。?3s內(nèi),尸點(diǎn)運(yùn)動的總路程為s=Si+S2=160血,5錯(cuò)誤;

C.設(shè)尸點(diǎn)與Si連線上一點(diǎn)到力的距離為招到S2的距離為d=V42+/,兩列波振動減弱時(shí)波程差△/=

\d-x\=(2n+l)^(n=0,1,2,-)=A=Im,在P點(diǎn)與&的連線之間(不含尸、S1兩點(diǎn)),通過分析可知有

2個(gè)振動減弱點(diǎn),C正確;

刀兩波源連線上振動加強(qiáng)點(diǎn)滿足|%i-犯1=nA(n=0,1,2,-),S1與S2相距4優(yōu),A=Im,n的取值為0,

±1,±2,±3,7個(gè)(不含a、52兩點(diǎn)),即有7個(gè)振動加強(qiáng)點(diǎn),。錯(cuò)誤。

10.【答案】BD

【解析】時(shí)刻,。恰好離開立柱,F(xiàn)竊,的方向沿斜面向上,則對6有mgs譏8-F竊,=0,其中/制=

2BIL

金屬棒。沿斜面向下加速,金屬棒。產(chǎn)生的電動勢E=BL^i,回路中的電流/=磊,聯(lián)立可得巧=翼:2,

故8正確;

Ab恰好離開立柱后導(dǎo)體棒6沿著導(dǎo)軌向上運(yùn)動,之后電路的電流開始減小,a向下加速運(yùn)動,對。有

F合i=mgsin9-F安對b有F合?=F卻—mgsin9

根據(jù)上下導(dǎo)軌的電流和寬度關(guān)系,可得尸場=2F安小二者沿斜面方向合力不為零,所以兩導(dǎo)體棒最終不

能做勻速直線運(yùn)動,故A錯(cuò)誤;

22

C.0?[內(nèi),對a根據(jù)動量定理zngtsin6-B/Lt=m%,即mgtsin6—,=但%,其中=解得

o7

x=嚶—木,故c錯(cuò)誤;

B/l/

D6棒運(yùn)動后回路中的感應(yīng)電動勢為E'=BLva-2BLvb=BL(ya-2%),回路中的電流為/'=梟

顯然當(dāng)電流最大時(shí),%-2%最大,有4%=24%,即心=2劭,此時(shí)對〃、Z?棒分別由牛頓第二定律得

mgsinO—BImL=maa,2BImL—mgsind=mab,解得:/?n=黑暮,故。正確。

IUDL

11.【答案】(1)8;(2)向心加速度隨角速度增大而增大;(3)>

【解析】(1)在探究向心加速度與角速度的關(guān)系時(shí),需要控制轉(zhuǎn)動半徑等其他因素不變,只改變角速度,

這種科學(xué)思想方法是控制變量法,所以選出

(2)從圖(b)中看到,隨著3的增大,a增大,可以初步得到結(jié)論:轉(zhuǎn)動半徑一定時(shí),向心加速度隨角速度

增大而增大;

(3)由向心加速度公式a=可知,£1一32圖像的斜率/(:=~從圖(C)中看到,A圖像的斜率大于2圖像

的斜率,所以轉(zhuǎn)動半徑名〉小。

12.【答案】B

3.2

3.2

4.0xKT’

【解析】(1)將S接1時(shí),電容充電,隨著充電的進(jìn)行,電容器兩端電勢差逐漸增大,充電電流逐漸減小到

零,故8正確,AC。均錯(cuò)誤;故選瓦

(2)根據(jù)圖(①可知,開關(guān)S接1時(shí),電容器上極板與電源正極相連,故充電完成后,電容器上極板帶正

電,

S接2時(shí),電容器放電,圖(b)中/-t圖像中圖線與坐標(biāo)圍成的面積表示電容器極板上放出的電荷量,由圖

像可得0-1,2s時(shí)間內(nèi)電容器放出的電荷量Zq=24X0,2X1Q-3XX0.4s=1.92XlO^c,故電容器原來

所帶的總電荷量q總=學(xué)X(3+2)=3.2XIO,,根據(jù)q總=及期=C-AU及AU=Umax-Uc,其

中"max=8憶解得"=3.27,又/=半,故可知R=3.2k0;

⑶圖(6)中圖線的切線斜率k=與=£;=懸7t=1.2s時(shí),電流/=1.0扁,圖線的切線的斜率

IXL1\LAL1\LALC*t\

大小/c=0.781mi4/s,代入解得C=4.0X10-4幾

13.【答案】解:(1)對滑雪者進(jìn)行受力分析,滑雪者受到重力加g、支持力N和阻力人將重力沿山坡和垂

直山坡方向分解,沿山坡方向的分力為7ngsin30。,垂直山坡方向的分力為7ngeos30。。已知阻力f=

O.lm5o根據(jù)牛頓第二定律?合=zna,沿山坡方向的合力產(chǎn)合=mgsin30°一方即7ngsin30°-O.lmg=mao

將m=80kg,g=lOm/s?代入可得:a=4-m/s2-,

(2)已知滑雪者做勻加速直線運(yùn)動,初速度%=3w/s,加速度a=4m/s2,時(shí)間t=5s,根據(jù)勻變速直線

2

運(yùn)動的位移公式x=vot+|at,將數(shù)值代入可得:%=65m?

【解析】詳細(xì)解答和解析過程見【答案】

14.【答案】(1)小球由M點(diǎn)運(yùn)動到。點(diǎn)過程中,根據(jù)動能定理

1,—,

mg(0.47)+UMOq=2g

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