2024-2025学年北京市海淀区北京理工大附中高二（上）期中物理试卷（含答案）
文档属性
| 名称 | 2024-2025学年北京市海淀区北京理工大附中高二（上）期中物理试卷（含答案） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 210.0KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 通用版 | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2024-11-18 15:29:58 | ||
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文档简介
2024-2025学年北京市海淀区北京理工大附中高二（上）期中物理试卷
一、选择题（本大题共12小题，每小题3分，共36分）
1.真空中某区域的电场线分布如图所示，、为电场中的两点。下列说法正确的是( )
A. 该电场为匀强电场
B. 该电场为非匀强电场
C. 点的场强比点的场强小
D. 点的电势比点的电势低
2.一个点电荷在电场中由点移到点的过程中，静电力做正功，则以下说法正确的是( )
A. 电荷的电势能一定增加 B. 电荷的电势能一定减少
C. 电荷在点时所受的静电力一定比在点时大 D. 电荷在点时所受的静电力一定比在点时大
3.在研究影响平行板电容器电容大小因素的实验中，如图所示，把一个平行板电容器与一个静电计相连接后，给电容器带上一定电量，静电计指针的偏转指示出电容器两板间的电势差，现保持极板不动，而要使静电计指针的偏角增大，可采取的办法是．( )
A. 板向右移一些
B. 板向左移一些
C. 板向上移一些
D. 在之间插入一片有机玻璃板
4.一个型电路如图所示，电路中的电阻，，。另有一测试电源，电动势为，内阻忽略不计。则 ( )
A. 当端短路时，之间的等效电阻是
B. 当端短路时，之间的等效电阻是
C. 当两端接通测试电源时，两端的电压为
D. 当两端接通测试电源时，两端的电压为
5.如图所示为某金属导体的伏安特性曲线，、是曲线上的两点，过点的切线和、两点对应坐标图中已标出，下列说法正确的是( )
A. 该金属导体的电阻是
B. 该金属导体两端的电压是时对应的电阻是
C. 该金属导体材料的电阻率随电压的增大而增大
D. 该金属导体在点和点对应的电阻之比是：
6.如图所示的电路中，闭合开关后，电流表的示数为已知电源内阻，电阻，电流表和电压表均视为理想电表。下列说法正确的是( )
A. 电压表的示数为 B. 电源的电动势为
C. 电阻的电功率为 D. 电路消耗的总功率为
7.某手机电池充满电以后，若只播放视频，可以播放约小时，其说明书的部分内容如表所示。关于该手机，下列说法正确的是( )
手机类型 智能手机、手机
屏幕分辨率 像素
电池容量
电池类型 不可拆卸式电池
待机时间 约天
A. 充满电时电池可储存的最大能量为
B. 放电时电池可输出的最大电荷量为
C. 播放视频时平均电流约为待机状态平均电流的倍
D. 播放视频时平均电流约为待机状态平均电流的倍
8.如图所示电路，电源内阻不可忽略。开关闭合后，在滑动变阻器的滑片向上缓慢滑动的过程中( )
A. 小灯泡变亮
B. 电压表的示数增大
C. 电流表的示数增大
D. 电容器的电荷量增大
9.如图所示，其中电流表的量程为，表盘均匀划分为个小格，每一小格表示；的阻值等于电流表内阻的；的阻值等于电流表内阻的倍；的阻值与电流表内阻相等。若用电流表的表盘刻度表示流过接线柱的电流值，则下列分析正确的是( )
A. 将接线柱、接入电路时，每一小格表示
B. 将接线柱、接入电路时，每一小格表示
C. 将接线柱、接入电路时，每一小格表示
D. 将接线柱、接入电路时，每一小格表示
10.如图所示，电子在电势差为的加速电场中由静止开始运动，然后射入电势差为的两块平行极板间的偏转电场中，在满足电子能射出平行极板的条件下，下述四种情况中，一定能使电子的偏转角变小的是( )
A. 变大，变大 B. 变小，变大 C. 变大，变小 D. 变小，变小
11.如图甲所示为示波管原理图，若其内部竖直偏转电极之间的电势差按照如图乙所示的规律变化，水平偏转电极之间的电势差按照如图丙所示的规律变化，则在荧光屏上会看到的图形是( )
A. B. C. D.
12.两个点电荷和固定在轴上，其中所在位置为坐标原点。将一电子放在轴正半轴上，该电子的电势能随位置变化的曲线如图所示，其中是电势能为零的点的坐标，是电势能为极值的点的坐标。由图象可知( )
A. 一定带负电
B. 两个点电荷可能为同种电荷
C. 两个点电荷在处的合场强为零
D. 带电量的绝对值必大于带电量的绝对值
二、综合题（本大题共7小题，共64分）
13.某实验小组在利用实验室提供的器材测量一种金属电阻丝的电阻率时，先用多用电表欧姆挡粗测了金属电阻丝的阻值，所使用的多用电表欧姆挡共有“”“”“”“”四个挡。实验小组的主要操作步骤有如下三步：
将红、黑表笔分别插入多用电表的“”、“”插孔，选择“”倍率的欧姆挡；
；
把红、黑表笔分别与金属电阻丝的两端相接，表针指在如图中虚线的位置。为了能获得更准确的测量数据，应将倍率调整到欧姆挡 的挡位；在一系列正确操作后表针指在如图中虚线的位置，则该金属电阻丝阻值的测量值是 。
14.在“测量金属丝的电阻率”的实验中，实验小组的同学测量一段阻值约为、粗细均匀金属丝的电阻率。
用螺旋测微器分别在三个不同的位置测量金属丝的直径，某次示数如图所示，该次测量值为______。
实验小组的同学采用图所示的电路图，用伏安法测金属丝的电阻，现有电源电动势为，内阻可忽略不计，开关导线若干，以及下列器材：
A.电压表量程，内阻约
B.电压表量程，内阻约
C.电流表量程，内阻约
D.电流表量程，内阻约
E.滑动变阻器
F.滑动变阻器
为减小测量误差，在实验中，电压表应选用______，电流表应选用______，滑动变阻器应选用______。选填各器材前的字母
图是测量的实验器材实物图，图中已连接了部分导线。请根据图的电路图，补充完成图中实物间的连线。
测量出金属丝直径为、长度为，电压表示数为，电流表示数为，则该金属丝电阻率测量值的表达式______。考虑电流表和电压表内阻引起的误差，该测量值______真实值选填“大于”或“小于”。
在测量另一根阻值未知的金属丝电阻率时，实验小组的同学将电流表换成了量程为的毫安表，依据图连接了电路，调整滑动变阻器后保持的阻值不变。然后，将电压表右侧导线分别接在点和点，读出相应的电压表和毫安表示数，记录在表格中。根据这两组数据，同学们认为将电压表右侧导线接在点比接在点实验误差更小。请判断他们得出的结论是否正确，并说明理由。
接点 接点
15.现有两组同学要测定一节干电池的电动势和内阻已知约为，约为。
第一组采用图所示电路。
为了完成该实验，选择实验器材时，在电路的、两点间可接入的器件是______。
A.一个定值电阻
B.电阻箱
C.滑动变阻器
为了调节方便且测量精度更高，电流表和电压表应选______选填选项前的字母。
A.电流表，电压表
B.电流表，电压表
C.电流表，电压表
D.电流表，电压表
经过多次测量，他们记录了多组电流表示数和电压表示数，并在图中画出了图象。由图象可以得出，此干电池的电动势的测量值______保留三位有效数字，内阻的测量值______保留两位有效数字。
第二组在没有电压表的情况下，设计了如图所示的电路，完成了对同一电池的测量。
改变电阻箱接入电路中的电阻值，记录了多组电流表示数和电阻箱示数，通过研究图象的信息，他们发现电动势的测量值与第一组的结果非常接近，但是内阻的测量值与第一组的结果有明显偏差。将上述实验重复进行了若干次，结果依然如此。关于第二组测量内阻产生的偏差及其原因，下列分析中正确的是______选填选项前的字母。
A.第二组内阻的测量结果小于第一组的测量结果
B.第二组内阻的测量结果大于第一组的测量结果
C.造成这个偏差的原因是实际电流表内阻不能近似为零
D.造成这个偏差的原因是实验小组读取电流表读数时眼睛没有正对表盘，使读数有时候偏大，有时候偏小
第二组对实验进行深入的理论研究，在是否可忽略电流表内阻这两种情况下，绘制两类图象。第一类图象以电流表读数为横坐标，将电流表和电阻箱读数的乘积记为作为纵坐标。第二类图象以电阻箱读数为横坐标，电流表读数的倒数为纵坐标。图中实线代表电流表内阻可忽略的情况，虚线代表电流表内阻不可忽略的情况，这四幅图中，能正确反映相关物理量之间关系的是______选填选项前的字母。
16.一台电动机，线圈的电阻是，当它两端所加的电压为时，通过的电流是。这台电动机发热的功率与对外做功的功率各是多少？
17.如图所示，一根金属棒长为，横截面积为，其材料的电阻率为。已知金属棒内单位体积自由电子数为，电子的质量为、电荷量为。在金属棒两端加上恒定的电压时，金属棒内自由电子定向移动的平均速率为。
请证明金属棒内的电流；
求金属棒内的电场强度的大小。
18.如图所示，长为的绝缘轻细线一端固定在点，另一端系一质量为的带电小球，小球静止时处于点正下方的点。现将此装置放在水平向右的匀强电场中，电场强度大小为，带电小球静止在点时细线与竖直方向成角。已知电场的范围足够大，空气阻力可忽略不计，重力加速度为。
请说明小球所带电荷的电性，并求小球所带的电荷量；
若将小球从点由静止释放，求小球运动到点时的动能；
若将小球从点由静止释放，其运动到点时细线突然断开，试定性分析说明小球此后做什么样的运动。
19.如图所示，、为竖直放置的平行金属板，两板间所加电压为，、为板上正对的小孔。平行金属板和水平放置在板右侧，关于小孔、所在直线对称，、两板的长度和两板间的距离均为，、两极板间加电压可形成偏转电场；距金属板和右边缘处固定有一荧光屏，荧光屏垂直于金属板和；屏上点与、共线。加热的阴极发出的电子经小孔进入、两板间，通过、间的加速电场加速后，进入、间的偏转电场。已知电子的质量为，电荷量为，单位时间内从小孔进入的电子个数为，初速度可以忽略。整个装置处于真空中，偏转电场可视为匀强电场，忽略电子重力及电子间的相互作用，不考虑相对论效应。
求电子到达小孔时的速度大小。
若在、两板间加一恒定电压，使电子刚好从板的右边缘离开偏转电场，打在荧光屏上，求、两板间的恒定电压；
若在、两板间加一周期为的交变电压，电子穿过偏转电场的时间远小于，可以认为每个电子在、间运动过程中两板间的电压恒定，不考虑电场变化时产生的磁场，求时间内打在荧光屏上的电子数目。
参考答案
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
12.
13.将红、黑表笔短接，调节欧姆调零旋钮进行欧姆调零
14. 小于
15.
16.解：电动机发热的功率。
电动机消耗总功率，
对外做功的功率。
答：这台电动机发热的功率与对外做功的功率各是和。
17.解：由题意金属棒中的电荷量为，由一端运动到另一端所需时间，所以金属棒中电流为；
棒两端加上恒定的电压，而电阻，可得；金属棒内的电场强度大小。
答：证明如上；
金属棒内的电场强度大小是。
18.解：带电小球静止时电场力水平向右，与场强方向相同，小球所带电荷的电性为正。
小球受重力、电场力和细线的拉力，根据平衡条件有：，
解得：
设带电小球由点运动到点时的动能为，由动能定理有：
解得：
若将小球从点由静止释放，其运动到点时速度不为零，由于重力和电场力均为恒力，且其合力与速度方向不共线，所以小球将做匀变速曲线运动。
答：小球带正电，小球所带的电荷量为；
若将小球从点由静止释放，小球运动到点时的动能为；
若将小球从点由静止释放，其运动到点时细线突然断开，小球将做匀变速曲线运动。
19.解：加热的阴极发出的电子经小孔进入、两板间，通过、间的加速电场加速，由动能定理
得
、两板间的电场强度为
电子在、两板间加速度
电子在、两板间运动时间
电子在、两板间偏转位移
联立式可得
当、两板间的电压满足时，电子才能从两板间射出，即
在时间内解
故在时间内电子打在荧光屏上的时间
在时间内打在荧光屏上的电子数目
答：求电子到达小孔时的速度大小为。
、两板间的恒定电压为；时间内打在荧光屏上的电子数目为。
第1页，共1页
一、选择题（本大题共12小题，每小题3分，共36分）
1.真空中某区域的电场线分布如图所示，、为电场中的两点。下列说法正确的是( )
A. 该电场为匀强电场
B. 该电场为非匀强电场
C. 点的场强比点的场强小
D. 点的电势比点的电势低
2.一个点电荷在电场中由点移到点的过程中，静电力做正功，则以下说法正确的是( )
A. 电荷的电势能一定增加 B. 电荷的电势能一定减少
C. 电荷在点时所受的静电力一定比在点时大 D. 电荷在点时所受的静电力一定比在点时大
3.在研究影响平行板电容器电容大小因素的实验中，如图所示，把一个平行板电容器与一个静电计相连接后，给电容器带上一定电量，静电计指针的偏转指示出电容器两板间的电势差，现保持极板不动，而要使静电计指针的偏角增大，可采取的办法是．( )
A. 板向右移一些
B. 板向左移一些
C. 板向上移一些
D. 在之间插入一片有机玻璃板
4.一个型电路如图所示，电路中的电阻，，。另有一测试电源，电动势为，内阻忽略不计。则 ( )
A. 当端短路时，之间的等效电阻是
B. 当端短路时，之间的等效电阻是
C. 当两端接通测试电源时，两端的电压为
D. 当两端接通测试电源时，两端的电压为
5.如图所示为某金属导体的伏安特性曲线，、是曲线上的两点，过点的切线和、两点对应坐标图中已标出，下列说法正确的是( )
A. 该金属导体的电阻是
B. 该金属导体两端的电压是时对应的电阻是
C. 该金属导体材料的电阻率随电压的增大而增大
D. 该金属导体在点和点对应的电阻之比是：
6.如图所示的电路中，闭合开关后，电流表的示数为已知电源内阻，电阻，电流表和电压表均视为理想电表。下列说法正确的是( )
A. 电压表的示数为 B. 电源的电动势为
C. 电阻的电功率为 D. 电路消耗的总功率为
7.某手机电池充满电以后，若只播放视频，可以播放约小时，其说明书的部分内容如表所示。关于该手机，下列说法正确的是( )
手机类型 智能手机、手机
屏幕分辨率 像素
电池容量
电池类型 不可拆卸式电池
待机时间 约天
A. 充满电时电池可储存的最大能量为
B. 放电时电池可输出的最大电荷量为
C. 播放视频时平均电流约为待机状态平均电流的倍
D. 播放视频时平均电流约为待机状态平均电流的倍
8.如图所示电路，电源内阻不可忽略。开关闭合后，在滑动变阻器的滑片向上缓慢滑动的过程中( )
A. 小灯泡变亮
B. 电压表的示数增大
C. 电流表的示数增大
D. 电容器的电荷量增大
9.如图所示，其中电流表的量程为，表盘均匀划分为个小格，每一小格表示；的阻值等于电流表内阻的；的阻值等于电流表内阻的倍；的阻值与电流表内阻相等。若用电流表的表盘刻度表示流过接线柱的电流值，则下列分析正确的是( )
A. 将接线柱、接入电路时，每一小格表示
B. 将接线柱、接入电路时，每一小格表示
C. 将接线柱、接入电路时，每一小格表示
D. 将接线柱、接入电路时，每一小格表示
10.如图所示，电子在电势差为的加速电场中由静止开始运动，然后射入电势差为的两块平行极板间的偏转电场中，在满足电子能射出平行极板的条件下，下述四种情况中，一定能使电子的偏转角变小的是( )
A. 变大，变大 B. 变小，变大 C. 变大，变小 D. 变小，变小
11.如图甲所示为示波管原理图，若其内部竖直偏转电极之间的电势差按照如图乙所示的规律变化，水平偏转电极之间的电势差按照如图丙所示的规律变化，则在荧光屏上会看到的图形是( )
A. B. C. D.
12.两个点电荷和固定在轴上，其中所在位置为坐标原点。将一电子放在轴正半轴上，该电子的电势能随位置变化的曲线如图所示，其中是电势能为零的点的坐标，是电势能为极值的点的坐标。由图象可知( )
A. 一定带负电
B. 两个点电荷可能为同种电荷
C. 两个点电荷在处的合场强为零
D. 带电量的绝对值必大于带电量的绝对值
二、综合题（本大题共7小题，共64分）
13.某实验小组在利用实验室提供的器材测量一种金属电阻丝的电阻率时，先用多用电表欧姆挡粗测了金属电阻丝的阻值，所使用的多用电表欧姆挡共有“”“”“”“”四个挡。实验小组的主要操作步骤有如下三步：
将红、黑表笔分别插入多用电表的“”、“”插孔，选择“”倍率的欧姆挡；
；
把红、黑表笔分别与金属电阻丝的两端相接，表针指在如图中虚线的位置。为了能获得更准确的测量数据，应将倍率调整到欧姆挡 的挡位；在一系列正确操作后表针指在如图中虚线的位置，则该金属电阻丝阻值的测量值是 。
14.在“测量金属丝的电阻率”的实验中，实验小组的同学测量一段阻值约为、粗细均匀金属丝的电阻率。
用螺旋测微器分别在三个不同的位置测量金属丝的直径，某次示数如图所示，该次测量值为______。
实验小组的同学采用图所示的电路图，用伏安法测金属丝的电阻，现有电源电动势为，内阻可忽略不计，开关导线若干，以及下列器材：
A.电压表量程，内阻约
B.电压表量程，内阻约
C.电流表量程，内阻约
D.电流表量程，内阻约
E.滑动变阻器
F.滑动变阻器
为减小测量误差，在实验中，电压表应选用______，电流表应选用______，滑动变阻器应选用______。选填各器材前的字母
图是测量的实验器材实物图，图中已连接了部分导线。请根据图的电路图，补充完成图中实物间的连线。
测量出金属丝直径为、长度为，电压表示数为，电流表示数为，则该金属丝电阻率测量值的表达式______。考虑电流表和电压表内阻引起的误差，该测量值______真实值选填“大于”或“小于”。
在测量另一根阻值未知的金属丝电阻率时，实验小组的同学将电流表换成了量程为的毫安表，依据图连接了电路，调整滑动变阻器后保持的阻值不变。然后，将电压表右侧导线分别接在点和点，读出相应的电压表和毫安表示数，记录在表格中。根据这两组数据，同学们认为将电压表右侧导线接在点比接在点实验误差更小。请判断他们得出的结论是否正确，并说明理由。
接点 接点
15.现有两组同学要测定一节干电池的电动势和内阻已知约为，约为。
第一组采用图所示电路。
为了完成该实验，选择实验器材时，在电路的、两点间可接入的器件是______。
A.一个定值电阻
B.电阻箱
C.滑动变阻器
为了调节方便且测量精度更高，电流表和电压表应选______选填选项前的字母。
A.电流表，电压表
B.电流表，电压表
C.电流表，电压表
D.电流表，电压表
经过多次测量，他们记录了多组电流表示数和电压表示数，并在图中画出了图象。由图象可以得出，此干电池的电动势的测量值______保留三位有效数字，内阻的测量值______保留两位有效数字。
第二组在没有电压表的情况下，设计了如图所示的电路，完成了对同一电池的测量。
改变电阻箱接入电路中的电阻值，记录了多组电流表示数和电阻箱示数，通过研究图象的信息，他们发现电动势的测量值与第一组的结果非常接近，但是内阻的测量值与第一组的结果有明显偏差。将上述实验重复进行了若干次，结果依然如此。关于第二组测量内阻产生的偏差及其原因，下列分析中正确的是______选填选项前的字母。
A.第二组内阻的测量结果小于第一组的测量结果
B.第二组内阻的测量结果大于第一组的测量结果
C.造成这个偏差的原因是实际电流表内阻不能近似为零
D.造成这个偏差的原因是实验小组读取电流表读数时眼睛没有正对表盘，使读数有时候偏大，有时候偏小
第二组对实验进行深入的理论研究，在是否可忽略电流表内阻这两种情况下，绘制两类图象。第一类图象以电流表读数为横坐标，将电流表和电阻箱读数的乘积记为作为纵坐标。第二类图象以电阻箱读数为横坐标，电流表读数的倒数为纵坐标。图中实线代表电流表内阻可忽略的情况，虚线代表电流表内阻不可忽略的情况，这四幅图中，能正确反映相关物理量之间关系的是______选填选项前的字母。
16.一台电动机，线圈的电阻是，当它两端所加的电压为时，通过的电流是。这台电动机发热的功率与对外做功的功率各是多少？
17.如图所示，一根金属棒长为，横截面积为，其材料的电阻率为。已知金属棒内单位体积自由电子数为，电子的质量为、电荷量为。在金属棒两端加上恒定的电压时，金属棒内自由电子定向移动的平均速率为。
请证明金属棒内的电流；
求金属棒内的电场强度的大小。
18.如图所示，长为的绝缘轻细线一端固定在点，另一端系一质量为的带电小球，小球静止时处于点正下方的点。现将此装置放在水平向右的匀强电场中，电场强度大小为，带电小球静止在点时细线与竖直方向成角。已知电场的范围足够大，空气阻力可忽略不计，重力加速度为。
请说明小球所带电荷的电性，并求小球所带的电荷量；
若将小球从点由静止释放，求小球运动到点时的动能；
若将小球从点由静止释放，其运动到点时细线突然断开，试定性分析说明小球此后做什么样的运动。
19.如图所示，、为竖直放置的平行金属板，两板间所加电压为，、为板上正对的小孔。平行金属板和水平放置在板右侧，关于小孔、所在直线对称，、两板的长度和两板间的距离均为，、两极板间加电压可形成偏转电场；距金属板和右边缘处固定有一荧光屏，荧光屏垂直于金属板和；屏上点与、共线。加热的阴极发出的电子经小孔进入、两板间，通过、间的加速电场加速后，进入、间的偏转电场。已知电子的质量为，电荷量为，单位时间内从小孔进入的电子个数为，初速度可以忽略。整个装置处于真空中，偏转电场可视为匀强电场，忽略电子重力及电子间的相互作用，不考虑相对论效应。
求电子到达小孔时的速度大小。
若在、两板间加一恒定电压，使电子刚好从板的右边缘离开偏转电场，打在荧光屏上，求、两板间的恒定电压；
若在、两板间加一周期为的交变电压，电子穿过偏转电场的时间远小于，可以认为每个电子在、间运动过程中两板间的电压恒定，不考虑电场变化时产生的磁场，求时间内打在荧光屏上的电子数目。
参考答案
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
12.
13.将红、黑表笔短接，调节欧姆调零旋钮进行欧姆调零
14. 小于
15.
16.解：电动机发热的功率。
电动机消耗总功率，
对外做功的功率。
答：这台电动机发热的功率与对外做功的功率各是和。
17.解：由题意金属棒中的电荷量为，由一端运动到另一端所需时间，所以金属棒中电流为；
棒两端加上恒定的电压，而电阻，可得；金属棒内的电场强度大小。
答：证明如上；
金属棒内的电场强度大小是。
18.解：带电小球静止时电场力水平向右，与场强方向相同，小球所带电荷的电性为正。
小球受重力、电场力和细线的拉力，根据平衡条件有：，
解得：
设带电小球由点运动到点时的动能为，由动能定理有：
解得：
若将小球从点由静止释放，其运动到点时速度不为零，由于重力和电场力均为恒力，且其合力与速度方向不共线，所以小球将做匀变速曲线运动。
答：小球带正电，小球所带的电荷量为；
若将小球从点由静止释放，小球运动到点时的动能为；
若将小球从点由静止释放，其运动到点时细线突然断开，小球将做匀变速曲线运动。
19.解：加热的阴极发出的电子经小孔进入、两板间，通过、间的加速电场加速，由动能定理
得
、两板间的电场强度为
电子在、两板间加速度
电子在、两板间运动时间
电子在、两板间偏转位移
联立式可得
当、两板间的电压满足时，电子才能从两板间射出，即
在时间内解
故在时间内电子打在荧光屏上的时间
在时间内打在荧光屏上的电子数目
答：求电子到达小孔时的速度大小为。
、两板间的恒定电压为；时间内打在荧光屏上的电子数目为。
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