人教版物理八年级上册12.光的折射和色散极限挑战演练（含答案及解析）

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12.光的折射和色散极限挑战
一．选择题（共8小题）
1．光的世界丰富多彩，下列现象中，属于光的折射现象的是（　　）
A．树荫下的圆形光斑 B．晴天看见“白云在水中飘动”
C．奇妙的光导纤维 D．雨后彩虹
2．下列选项中的单色光能合成白光的是（　　）
A．红、黄、蓝 B．红、绿、蓝 C．绿、黄、红 D．黄、绿、蓝
3．在没有任何其他光照的情况下，舞台追光灯发出的红光照在穿白上衣、红裙子的演员身上，观众看到她（　　）
A．全身呈红色 B．上衣呈红色，裙子是黑色
C．上衣呈黑色，裙子呈红色 D．全身呈黑色
4．小明在生活中发现的下列事例中，利用了红外线的是（　　）
A．银行工作人员用验钞机验别钞票的真伪 B．自行车的红色尾灯提示后面车辆
C．圣诞节装饰用的红色彩灯发出红色的光 D．电视遥控器遥控电视
5．下列说法中不属于紫外线功能的是（　　）
A．有助于合成人体维生素D B．杀死微生物 C．诊断疾病 D．使荧光物质发光
6．如图所示，一口井装满_?°??????¨?????????_中央趴着一只青蛙；若青蛙的眼睛用P点表示，青蛙此时观察井外事物范围的光路图如图所示，其中正确的是（　　）2·1·c·n·j·y
A．B． C． D．
7．一支木棒下端有一段铁_???????°??????????_水中，恰能竖直漂浮，如图所示。若潜入水面下的人斜着看这根木棒，则它的水上部分和水下部分的长度变化分别为（　　）【来源：21·世纪·教育·网】

A．变长、不变 B．变短、不变 C．不变、变长 D．不变、变短
8．如图所示，_????????§??????è??_有半杯水，放在水平木板AB上，一束光线竖直向下照在水面上。现在B端下方垫一个小木块C，使木板倾斜一个小的角度，则此时（　　）
A．反射光线顺时针方向旋转 B．反射光线逆时针方向旋转
C．折射光线的方向不变 D．折射光线逆时针方向旋转
二．填空题（共7小题）
9．如图，一束光在空气和玻_?????¤?§????è?¨???_界面上同时发生发射和折射，其中　 　是折射光线，反射角等于　 　，MM′上方是　 　（选填“空气”或“玻璃”）。
10．如图所示，一密闭激光发射_??¨????°??§???§???_射出一束激光，激光沿直线射到空水槽底部O点，形成一个光斑。向水槽中缓慢注入水，当水面与M点相平时，水槽底部光斑移动到O点的　 　（选填“左”或“右”或“仍在O点”）侧。继续沿水槽壁缓慢注水，当水面与N点相平时，水槽底部光斑移动到O点的　 　（选填“左”或“右”或“仍在O点”）侧。
11．早晨一束阳光从空气中斜射_??????????????????_在液面上发生反射和折射，入射光线与液面成30°反射光线恰好与折射光线垂直，则折射角为　 　。随着时间的推移，从早晨到中午，折射角将　 　（选填“增大”、“不变”或“减小”）。
12．将红、绿、　 　_????§?è???????§???_纸上（图甲），中间相互重叠区域会出现白色；当白光照到鹦鹉图片上时（图乙），鹦鹉的嘴呈红色，翅膀呈绿色，则在当　 　（选填某一单色光）光照时，嘴仍呈红色，此时翅膀呈　 　色。
13．如图所示是济宁市_2015??????_考试卷答题卡中用来识别考生信息的条形码（样码）。当条形码扫描器照射它时，黑条纹将光　 　（选填“反射”或“吸收”），白条纹将光　 　（选填“反射”或“吸收”），再通过电脑解码就可以获取考生相关信息。
14．如图所示，一束太阳光经_è???????±é????°è??_绿纸做的光屏上，光屏上应该有　 　种色光，但眼睛只能在光屏上看到　 　光；对于流入市场上的假币，人们常借助验钞机发出的　 　来辨别真伪。太阳的热主要是以　 　的形式传送到地球上的。
15．据调查市_??????????????????_生纸，有部分加入了荧光剂。使之看起来非常的白，但它对人体却极为有害。其实鉴别方法也很简单，只需用　 　灯（选填“红外线”或“紫外线”）照射其表面，若出现蓝色荧光，则说明是含有荧光剂的纸。我们能从各个方向看到纸，这是因为纸表面发生了　 　反射（选填“镜面”或“漫”）。
三．作图题（共1小题）
16．如图所示，一条光线射到水中的气泡表面P点，O为球形气泡的球心，请画出光线进入气泡，又射出进入到水中的光路。（不要求画反射光线）
四．实验探究题（共1小题）
17．中国科技馆里有一个“颜色屋”，如图甲所示，屋内摆放着家具，墙上有“光影之绚”四个大字。
（1）“颜色屋”内的灯光颜色会在白、红、蓝、绿之间变化，家具在不同颜色灯光的照射下，呈现出的色彩是　 　的。（选填“变化”或“不变”）21cnjy.com
（2）图乙为白光通过三棱镜后发生色散现象，这说明白光是由　 　组成的；
（3）在各种色光中_?????????é?????é??_，紫光波长最短。红光能传得很远，因此用红灯表示危险的信号效果明显。红光的波长在630nm至780nm之间。则630nm＝　 　m。21教育名师原创作品
五．解答题（共1小题）
18．如图，入射光线从半圆形玻璃射向空气，在玻璃和空气的界面同时发生了反射和折射，请分别画出反射光线和折射光线（大概位置）。
12.光的折射和色散极限挑战
参考答案与试题解析
一．选择题（共8小题）
1．光的世界丰富多彩，下列现象中，属于光的折射现象的是（　　）
A．树荫下的圆形光斑 B．晴天看见“白云在水中飘动”
C．奇妙的光导纤维 D．雨后彩虹
【分析】（1）光在同一均匀介质中沿直线传播。光沿直线传播的实例有：小孔成像、激光准直、影子、日食和月食等；
（2）光照在不同介质面上时，会发生反射现象，平面镜成像就是具体应用；
（3）光从一种介质斜射入另一种介质时，光的传播方向就会发生偏转，即光的折射现象。
【解答】A、树荫下的圆形光斑是小孔成像，小孔成像是光沿直线传播形成的，故A不符合题意；
B、“白云在水中飘动”是平面镜成像，属于光的反射形成的现象，故本B不符合题意；
C、激光在光纤内壁不断反射向前传播，属于光的反射现象，故C不符合题意。
D、光的色散是由光的折射形成的，由于不同色光折射程度不同，所以把白光折射分成各种色光。彩虹就属于色散现象，故D符合题意；
故选：D。
【点评】此题_é??è??????????????_生活中的现象考查了对光的折射、光的直线传播、光的反射的理解，在学习过程中要善于利用所学知识解释有关现象，达到学以致用的目的。
2．下列选项中的单色光能合成白光的是（　　）
A．红、黄、蓝 B．红、绿、蓝 C．绿、黄、红 D．黄、绿、蓝
【分析】色光三原色为红、绿、蓝。它们共同可以混合成白光。
【解答】色光三原色为红、绿、蓝，这三种单色光能合成白光。如果按不同比例的组合，还可以得到多种不同的色光。
故选：B。
【点评】本题考查的是色光三原色，记住色光三原色为红、绿、蓝。
3．在没有任何其他光照的情况下，舞台追光灯发出的红光照在穿白上衣、红裙子的演员身上，观众看到她（　　）2-1-c-n-j-y
A．全身呈红色 B．上衣呈红色，裙子是黑色
C．上衣呈黑色，裙子呈红色 D．全身呈黑色
【分析】白色物体可以反射所有颜色的光，不吸收任何颜色的光；蓝色物体只能反射蓝光，其他颜色的光都被吸收了。
【解答】白上衣能反射所有的色光，红光照上就反射红光，呈现红颜色；红裙子只能反射红光，所以裙子呈现红色，所以现象A正确。
故选：A。
【点评】本题考查了物体的颜色由所反射的色光决定的特点；物体反射什么色光，就是什么颜色。
4．小明在生活中发现的下列事例中，利用了红外线的是（　　）
A．银行工作人员用验钞机验别钞票的真伪 B．自行车的红色尾灯提示后面车辆
C．圣诞节装饰用的红色彩灯发出红色的光 D．电视遥控器遥控电视
【分析】根据四个选项的内容逐一分析，找出利用红外线的一个就可。
【解答】A、验钞机验别钞票，这是利用紫外线，故A错误。
B、自行车的红色尾灯提示后面车辆，这是利用可见光的反射工作的，故B错误。
C、圣诞节装饰用的红色彩灯发出红色的光都是可见光；故C错误。
D、电视遥控器遥控电视就是运用红外线工作的，故D正确。
故选：D。
【点评】解此类题的关键是对可见光、红外线、紫外线的作用的熟练掌握，不能混为一谈。
5．下列说法中不属于紫外线功能的是（　　）
A．有助于合成人体维生素D B．杀死微生物
C．诊断疾病 D．使荧光物质发光
【分析】红外线的作用和用途：红外线的热作用比较强，制成热谱仪、夜视仪、电视遥控器等。
紫外线的作用和用途：紫外线能使荧光物质发光，制成验钞机；能杀菌，制成灭菌灯；能促成维生素D的合成。
【解答】A、紫外线的生理作用强，适当照射紫外线有助于人体合成维生素D．不合题意。
B、紫外线能消菌杀毒，杀死微生物，不合题意。
C、B超使用超声波，能诊断人体疾病，符合题意。
D、紫外线的荧光效应强，能使荧光物质发光。不合题意。
故选：C。
【点评】此题考查了超声波、紫外线的应用，要注意辨别。
6．如图所示，一口井装满水，在井_??????????¤?è?????_一只青蛙；若青蛙的眼睛用P点表示，青蛙此时观察井外事物范围的光路图如图所示，其中正确的是（　　）
A． B． C． D．
【分析】青蛙之所以坐_??¨???é?????è?????_到很小的一片天，就是因为光是沿直线传播的缘故，同时，光从空气斜射入水中时，发生折射，折射角变小，据此结合图示进行判断。
【解答】当井里灌满水后_???????????§??°?°?_面会发生折射现象，由于光是从空气斜射向水中，所以折射角小于入射角，因此井底之蛙看到的视野范围比没水时会更大；
A、图中光线没有发生折射，故A错误；
B、图中光线是由青蛙的眼睛发出的，光的传播方向错误，故B错误；
C、图中光发生折射时，折射光线和入射光线在法线的同侧，不符合光的折射规律，故C错误；
D、图中光从空气斜射入水中时，发生折射，折射角小于入射角，青蛙的观察范围变大，故D正确。
故选：D。
【点评】解决此类实际_é??é?????è????????_光的传播进行处理分析。在P点放一点光源，根据折射定律，作出两条经过井口两顶点的两条折射光线，根据光路可逆，箭头方向改为相反即可。
7．一支木棒下端有一段_é?????????°???????_入水中，恰能竖直漂浮，如图所示。若潜入水面下的人斜着看这根木棒，则它的水上部分和水下部分的长度变化分别为（　　）
A．变长、不变 B．变短、不变 C．不变、变长 D．不变、变短
【分析】根据光从空气中斜射入水中时，折射角小于入射角，从水中看水上物体，比实际变大。
【解答】
潜在水下的人斜着看这根木棒，由于光从空气中斜射入水中时，折射角小于入射角，所以看到水上部分变长；
光在同种介质中是沿直线传播的，所以看到水下部分方向不变。
故选：A。
【点评】此题考查了光的直线传播和折射现象及其应用，特别是知道从水中看水面上的物体比实际的变长是该题的难点。
8．如图所示，一只烧杯中装_??????????°???????_在水平木板AB上，一束光线竖直向下照在水面上。现在B端下方垫一个小木块C，使木板倾斜一个小的角度，则此时（　　）
A．反射光线顺时针方向旋转 B．反射光线逆时针方向旋转
C．折射光线的方向不变 D．折射光线逆时针方向旋转
【分析】光的反射定律的内容：反射光线、入射光线与法线在同一平面内；反射光线和入射光线分别位于法线两侧；反射角等于入射角。21世纪教育网版权所有
当光线从一种透明介质垂直射入另一种透明介质时，传播方向不变。
【解答】在B端下方垫一个小木块C，使木板倾斜一个小的角度，但水面总是水平的，所以入射光线与水面垂直，故反射光线和折射光线的方向都不变。www.21-cn-jy.com
故选：C。
【点评】本题考查光的折射规律；注意无论盛水的容器如何倾斜，水面永远是水平的。
二．填空题（共7小题）
9．如图，一束光在空气和_????????¤?§????è?¨_分界面上同时发生发射和折射，其中　OC　是折射光线，反射角等于　30°　，MM′上方是　空气　（选填“空气”或“玻璃”）。
【分析】反射定律：_????°?????????????_射光线、法线在同一个平面内，反射光线与入射光线分居法线两侧，反射角等于入射角；根据定律反射光线和入射光线与法线的夹角一定相等，由此可确定入射光线和反射光线。
折射定律：折射光_??????????°???????_、法线在同一个平面内，折射光线、入射光线分居法线两侧，当光由空气斜射进入水中或其它透明介质中时，折射光线向法线偏折，折射角小于入射角；当光由水中或其它透明介质斜射进入空气中时，折射光线远离法线偏折，折射角大于入射角。
【解答】因为反射光线、入射_??????????????????_间的夹角相等，所以AO、BO中一条为入射光线，一条为反射光线，图中N′N为法线；再根据折射光线与入射光线在法线两侧、且在两种介质中，所以OC为折射光线，那么AO为为入射光线，OB为反射光线，图中的是MM′界面；则则∠BON′为反射角等于30°；
由于折射角大于入射角，图中MM′上方是空气，下方是玻璃。
故答案为：OC；30°；空气。
【点评】在两种透明介质的界面上_??????????????????_折射和反射，反射光线与入射光线分居法线两侧且在同种介质中；折射光线与入射光线也是分居法线两侧，但在两种不同介质中。
10．如图所示，一密闭激光发_?°???¨????°??§???§_壁射出一束激光，激光沿直线射到空水槽底部O点，形成一个光斑。向水槽中缓慢注入水，当水面与M点相平时，水槽底部光斑移动到O点的　左　（选填“左”或“右”或“仍在O点”）侧。继续沿水槽壁缓慢注水，当水面与N点相平时，水槽底部光斑移动到O点的　仍在O点　（选填“左”或“右”或“仍在O点”）侧。
【分析】（1）根_?????????????°???°_象可知，光从一种介质斜射入另一种介质时，其传播方向一定发生改变；光从水中射入空气中时，折射角大于入射角。折射角随入射角的改变而改变。
（2）光在同一种均匀介质中是沿直线传播的。
【解答】_???????°??§??????¨_入适量的水后，光从空气斜射入水中发生折射，折射角小于入射角，因此光线移动到O点左侧；继续沿水槽壁缓慢注水，即水满时，由于光在同一种均匀介质中是沿直线传播的，所以水槽底部光斑移动到O点的原位置上。
故答案为：左；仍在O点。
【点评】此题考查了光的直线传播、光的折射的知识，是一道综合题，但难度不大。
11．早晨一_???é????????????°?_中斜射入某液体中，在液面上发生反射和折射，入射光线与液面成30°反射光线恰好与折射光线垂直，则折射角为　30°　。随着时间的推移，从早晨到中午，折射角将　减小　（选填“增大”、“不变”或“减小”）。
【分析】（1）要解决此题，首先_è?????????????????_射定律的内容，知道反射角等于入射角。同时要掌握光的折射的规律，知道反射光线和折射光线垂直根据各角的关系可以解得。
（2）确定早晨到中午入射光线的入射方向的变化，确定入射角的变化，从而分析出反射角的变化。
【解答】（1）由题意知，入_?°?????????????é??_成30°角，则入射角为90°﹣30°＝60°，反射角也为60°，由题知，反射光线恰好与折射光线垂直，设折射角为β，则折射角β＝180°﹣60°﹣90°＝30°。
（2）从早晨到开始，_é????????é???????¨_移，太阳越升越高，阳光与地面间的夹角越来越大，入射角逐渐变小，到达正午时，光线垂直射向地面，反射光线和折射光线向法线靠近；折射角是折射光线和法线的夹角，因此折射角将减小；
故答案为：30°；减小。
【点评】此题主要考查了光的反射_???????°??????????_其有关的计算。解决此题最关键的是根据题意画出对应的光路图，根据反射定律的内容和已知条件进行计算；光的反射定律的内容以及反射角与入射角的关系，重点是搞清入射角与反射角的概念。
12．将红、绿、　蓝　三种色_?????§????????????_图甲），中间相互重叠区域会出现白色；当白光照到鹦鹉图片上时（图乙），鹦鹉的嘴呈红色，翅膀呈绿色，则在当　红　（选填某一单色光）光照时，嘴仍呈红色，此时翅膀呈　黑　色。
【分析】①色光的三原色为红、绿、蓝；
②不透明物体的颜色是由物体反射的色光决定的，白色物体能反射所有的色光，黑色物体吸收所有色光；
【解答】色光的三原色为红、绿、蓝；因此将红、绿、蓝三种色光照白纸上（图甲），中间相互重叠区域会出现白色；
不透明物体的颜色是由物体反射的色光决定的，红色物体只反射红光，红光照到绿色的翅膀上全部被吸收，所以当红光照时，嘴仍呈红色，此时翅膀呈黑色。
故答案为：蓝；红；黑。
【点评】本题主要考查学生对：（1）色光的三原色的了解和掌握；（2）不透明物体的颜色由所反射的色光决定的特点，属于基础题目。
13．如图所示是济宁市20_15??????è??è??_卷答题卡中用来识别考生信息的条形码（样码）。当条形码扫描器照射它时，黑条纹将光　吸收　（选填“反射”或“吸收”），白条纹将光　反射　（选填“反射”或“吸收”），再通过电脑解码就可以获取考生相关信息。21·世纪*教育网
【分析】根据光的反射现象及物体的颜色由什么决定进行分析。白色物体能反射所有颜色的光，黑色吸收所有颜色的光。21*cnjy*com
【解答】白色物体反射所有颜色的光，黑色物体吸收所有颜色的光。
故答案为：吸收；反射。
【点评】本题考查光的反射现象以及物体颜色决定反射的光线，是一道基础题。
14．如图所示，一束太阳光经过_?????±é????°è?????_纸做的光屏上，光屏上应该有　七　种色光，但眼睛只能在光屏上看到　绿　光；对于流入市场上的假币，人们常借助验钞机发出的　紫外线　来辨别真伪。太阳的热主要是以　红外线　的形式传送到地球上的。
【分析】（1）太阳光由红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种色光组成；
（2）透明物体的颜色是由它透过的色光决定的，不透明物体的颜色是由它反射的色光决定的；
（3）紫外线具有能使荧光物质发光的性质，验钞机就是利用这个性质制成的；
（4）红外线的热效应很强，太阳光向地球辐射热，主要依靠红外线。
【解答】（1）白光经过三棱镜后发生光的色散现象，分解成红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种颜色的光；
（2）绿纸做的光屏只能反射绿色的光，吸收其他颜色的光，所以七色光照在绿色光屏上光屏只显绿色；
（3）光谱紫光以外_?????????????¤????_，属于不可见光，紫外线的作用有：①杀菌作用、②促进维生素D的合成、③使荧光物质发光，验钞机能够发出紫外线使钱币上的荧光物质发光。
（4）太阳的热主要就是以红外线的形式传播到地球上的。
故答案为：七；绿；紫外线；红外线。
【点评】本题考查点有光的色散、物体的颜色、红外线和紫外线的作用，这些都是属于识记性的内容，是中考常识考查中经常出现的问题。
15．据调查市场上出_??????????????????_有部分加入了荧光剂。使之看起来非常的白，但它对人体却极为有害。其实鉴别方法也很简单，只需用　紫外线　灯（选填“红外线”或“紫外线”）照射其表面，若出现蓝色荧光，则说明是含有荧光剂的纸。我们能从各个方向看到纸，这是因为纸表面发生了　漫　反射（选填“镜面”或“漫”）。
【分析】（1）紫外线是不可见光，_????¤????è?????è?§_光物质发光、能杀菌消毒、能促使维生素D的合成，适量照射紫外线有利于人体健康，过量照射紫外线对人体有害，会诱发皮肤癌；
（2）物体的表面有两种_???????§??????????_而且是光滑的，这种表面会发生镜面反射，平行光线经镜面反射后，反射光线还是平行的。另一种是粗糙的，这种表面发生漫反射，平行光线经过凹凸不平的表面，反射光线射向各个方向。
【解答】由于紫外线能使得荧光_???è?¨????????????_以鉴别卫生纸是否加入了荧光剂，只需要用紫外线照射其表面，若出现蓝色荧光，则说明是含有荧光剂的纸。
我们能从各个方向看到纸，这是因为纸表面发生了漫反射；
故答案为：紫外线；漫；
【点评】本题考查了紫外线与红外线的应用，是一道基础题，掌握红外线、紫外线在生活中的应用即可顺利解答。
三．作图题（共1小题）
16．如图所示，一条光线射到水中的气泡表面P点，O为球形气泡的球心，请画出光线进入气泡，又射出进入到水中的光路。（不要求画反射光线）
【分析】光的折射定律：折射光线、_????°?????????????_线在同一平面内，折射光线、入射光线分居法线两侧，光由空气斜射入其它透明介质时，折射光线向法线偏折，折射角小于入射角；
当光由其它透明介质斜射进入空气中时，折射光线远离法线偏折，折射角大于入射角。
【解答】先过入射点P垂直于界面作出法线（连接OP并延长），用虚线表示；
当光由水斜射进入空气中时（即_??????è??????°????_），折射光线远离法线偏折，折射角大于入射角；当光由空气斜射进入水中时（即光线从气泡中射出），折射光线靠近法线偏折，折射角小于入射角，据此完成光路图，如图所示：
【点评】本题考查光的折射定律，也可以简单记忆为：光的折射中，入射角与折射角不相等（一般规律为密度大的，角度较小）或（空气中的那个角大）。
四．实验探究题（共1小题）
17．中国科技馆里有一个“颜色屋”，如图甲所示，屋内摆放着家具，墙上有“光影之绚”四个大字。
（1）“颜色屋”内的灯光颜色会在白、红、蓝、绿之间变化，家具在不同颜色灯光的照射下，呈现出的色彩是　变化　的。（选填“变化”或“不变”）
（2）图乙为白光通过三棱镜后发生色散现象，这说明白光是由　色光　组成的；
（3）在各种色光中红光波长最长，_?????????é????????_。红光能传得很远，因此用红灯表示危险的信号效果明显。红光的波长在630nm至780nm之间。则630nm＝　6.3×10﹣7　m。
【分析】（1）不同物体的颜色是由其反射的色光所决定的；
（2）太阳光经过三棱镜分解成红橙黄绿蓝靛紫七种色光，这种现象是光的色散。光的色散说明太阳光不是单色光，而是由七种色光组成的复色光；
（3）1nm＝10﹣9m，即据题目信息判断即可。
【解答】（1）不同物体的颜_è???????±???????°?_的色光所决定的，所以“颜色屋”内的灯光颜色会在白、红、蓝、绿之间变化，家具在不同颜色灯光的照射下，呈现出的色彩是变化的；
（2）太阳光经_è????±é??????????¨_光屏上看到红橙黄绿蓝靛紫七种色光的色带；太阳光经过三棱镜分散成七种色光，这种现象是光的色散。太阳光能分解成七种色光，说明白光是由色光组成的；
（3）因为1nm＝10﹣9m，所以630nm＝630×10﹣9m＝6.3×10﹣7m；
故答案为：（1）变化；（2）色光；（3）6.3×10﹣7；
【点评】此题是一道材料阅读题，考查的是我们从材料中提取有价值信息的能力，是现在中考的热点考查形式之一。
五．解答题（共1小题）
18．如图，入射光线从半圆形玻璃射向空气，在玻璃和空气的界面同时发生了反射和折射，请分别画出反射光线和折射光线（大概位置）。
【分析】当光线射向两种介质的界面_??????????????????_发生反射和折射。光的反射中，反射角等于入射角；当光从玻璃斜射入空气中时，折射光线将向远离法线的方向偏折，即入射角小于折射角。
【解答】如图：
【点评】本题考查了根据光的折射规律和光的反射规律的作图，注意要标出光的传播方向。
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日期：2020/7/16 0:49:17；用户：蒙老师；邮箱：sxxjy100@xyh.com；学号：23071151
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