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…………○…………内…………○…………装…………○…………内…………○…………装…………○…………订…………○…………线…………○…………※※请※※不※※要※※在※※装※※订※※线※※内※※答※※题※※…………○…………外…………○…………装…………○…………订…………○…………线…………○…………第=page22页,总=sectionpages22页第=page11页,总=sectionpages11页2025年北师大版选择性必修3物理上册阶段测试试卷404考试试卷考试范围:全部知识点;考试时间:120分钟学校:______姓名:______班级:______考号:______总分栏题号一二三四五六总分得分评卷人得分一、选择题(共5题,共10分)1、已知铋210的半衰期是5天,铋210经过20天,剩余未衰变的铋210的质量为()A.B.C.D.2、分子力F与分子间距离r的关系图像如图所示;下列说法正确的是()

A.分子间不能同时存在引力和斥力B.当r=r0时,分子势能最小C.分子间的距离越小,引力越大,斥力越小D.随着分子间距离的增大,分子势能先增大后减小3、习总书记指出“绿水青山就是金山银山”,彰显出我国对生态环境保护的重视。江河、湖、海、湿地、森林和草原等在调节水平衡中发挥着重要作用。关于降雨和地球水循环,下列说法中正确的是()A.地表水和海水放出热量后,汽化成水蒸气B.部分上升的水蒸气与冷空气接触,会液化成小水滴C.小水滴遇到更冷的气流时吸收热量,凝华成小冰珠D.小冰珠在降落过程中放出热量,熔化成雨水4、如图为氢原子的能级示意图。处于能级的一群氢原子向低能级跃迁时;辐射出的光子再照射到逸出功为3.7eV的某金属板上。则()

A.共有3种不同频率的光子能使金属板发生光电效应B.共有6种不同频率的光子能使金属板发生光电效应C.从金属板逸出的光电子的最大初动能为12.75eVD.向低能级跃迁的氢原子越多,从金属板逸出的光电子的最大初动能越大5、2021年12月30日,中科院全超导托卡马克核聚变实验装置(EAST)在7000万摄氏度的高温下实现1056秒的长脉冲高参数等离子体运行。若某次聚变反应是4个氢核H结合成1个氦核He,同时释放出正电子e。已知氢核的质量为mp,氦核的质量为mα,正电子的质量为me,真空中光速为c,则此次核反应释放的能量为()A.(4mp-mα-me)c2B.(4mp-mα-2me)c2C.(4mp+mα-me)c2D.(4mp+mα-2me)c2评卷人得分二、多选题(共7题,共14分)6、下列说法正确的是__________A.一定质量的理想气体温度不变,若从外界吸收热量,则气体体积一定增大B.分子动能是由于物体机械运动而使内部分子具有的能C.一切自发的宏观过程总是沿着分子热运动无序性增大的方向进行E.分子间的引力与斥力都随分子间距离的增大而减小E.分子间的引力与斥力都随分子间距离的增大而减小7、一定质量的理想气体,处于某一状态,要使它的压强经过变化又回到初始状态值,用下列哪些方法可能实现()A.先保持温度不变,使它的体积膨胀,接着保持体积不变而降低温度B.先保持温度不变,使它的体积缩小,接着保持体积不变而降低温度C.先保持体积不变,升高温度,接着保持温度不变而使它的体积膨胀D.先保持体积不变,升高温度,接着保持温度不变而使它的体积缩小8、一定质量的氧气在0℃和100℃温度下单位速率间隔的分子数占总分子数的百分比随气体分子速率的变化分别如图中两条曲线所示。下列说法错误的是()

A.图中实线对应氧气的内能大B.图中虚线对应于氧气分子平均动能较小的情形C.图中实线对应于氧气分子在100℃时的情形D.与0°C时相比,100℃时氧气分子速率出现在区间内的分子数占总分子数的百分比较大9、某种气体在不同温度下的分子速率分布曲线如图所示,图中表示处单位速率区间内的分子数百分率,所对应的温度分别为对比不同温度情况,下列说法正确的是()

A.B.图中两条曲线与横坐标围成的面积相等C.温度为时气体分子的平均动能较大D.温度为的气体分子速率出现在区间内的分子数占总分子数的百分比较大10、一定质量的理想气体从状态a开始,经历三个过程ab、bc、ca回到原状态,其p-T图像如图所示;下列判断正确的是()

A.过程bc中气体既不吸热也不放热B.过程ab中气体一定吸热C.过程ca中外界对气体所做的功等于气体所放的热E.b和c两个状态中,容器壁单位面积单位时间内受到气体分子撞击的次数不同E.b和c两个状态中,容器壁单位面积单位时间内受到气体分子撞击的次数不同11、根据热学中的有关知识,判断下列说法中正确的是()A.机械能可以全部转化为内能,内能也可以全部用来做功转化成机械能B.自发的热传递过程是向着分子热运动无序性增大的方向进行的C.尽管技术不断进步,热机的效率仍不能达到100%,制冷机却可以使温度降到-293℃D.第一类永动机违背能量守恒定律,第二类永动机不违背能量守恒定律,随着科技的进步和发展,第二类永动机可以被制造出来12、下列四幅图涉及不同的物理知识;其中说法正确的是()

A.如图甲,一重原子核衰变成粒子和另一原子核,衰变产物的结合能之和一定大于原来重核的结合能B.如图乙,铀核裂变的核反应方程可能是:C.如图丙,一个原来静止的原子核,由于衰变放射出某种粒子,结果得到一张两个相切圆1和2的径迹照片,则此为衰变,1和2的径迹均是顺时针方向D.如图丁,卢瑟福通过此实验建立了原子核式结构模型。实验时,若将荧光屏和显微镜分别放在位置1、2、3.则能观察到粒子数量最多的是位置1评卷人得分三、填空题(共9题,共18分)13、如图所示,气缸截面积为S,气缸质量为活塞质量为在图(a)中气缸下所吊物体的质量为图(b)气缸静止在斜面上,则两种情况下封闭气体的压强分别是_______,________.(大气压为)

14、如图所示,封闭端有一段长40的空气柱,左右两边水银柱的高度差是19大气压强为76要使两边管中的水银面一样高,需要再注入______长的水银柱。

15、两分子间的斤力和引力的合力F与分子间距离r的关系如图中曲线所示,曲线与r轴交点的横坐标为r0。相距很远的两分子,不考虑其他影响,仅在分子力作用下,由静止开始相互接近,在接近过程中,分子引力____________,分子势能___________,分子动能___________。(选填“逐渐变大”;“逐渐减小”、“先增大后减小”、“先减小后增大”)

16、如图为一茶具。当在茶具中加上足够多的开水,并在茶具顶端盖上密封良好的盖子后,泡茶几分钟水就会沿茶具口溢出。原因是茶滤内的封闭空气(可视为理想气体)温度升高,分子的平均动能______(填“变大”“变小”或“不变”),气体的压强_______(填“大于”“小于”或“等于”)大气压强。茶具中的水被压出的过程中,封闭空气对水做_______(填“正功”或“负功”)。

17、能量守恒定律。

(1)探索能量守恒的足迹。

(2)能量守恒定律。

能量既不会凭空____,也不会凭空____,它只能从一种形式____为其他形式,或者从一个物体____到别的物体,在转化或转移的过程中,能量的总量___________

(3)永动机不可能制成。

①第一类永动机:不需要任何动力或燃料,却能不断地____的机器。

②第一类永动机由于违背了___________,所以不可能制成。18、光子说及爱因斯坦的光电效应方程。

(1)光子说:光不仅在发射和吸收时能量是一份一份的,而且光本身就是由一个个不可分割的能量子组成,这些能量子被称为___________,频率为ν的光的能量子为___________,其中h=6.63×10-34J·s。

(2)爱因斯坦光电效应方程。

①表达式:hν=___________或Ek=___________。

②物理意义:金属中电子吸收一个光子获得的能量是___________,这些能量一部分用来克服金属的___________,剩下的表现为逸出后电子的___________。19、(1)原子核的比结合能曲线如图所示.根据该曲线,下列判断正确的有________.

A.核的结合能约为14MeV

B.核比核更稳定。

C.两个核结合成核时释放能量。

D.核中核子的平均结合能比核中的大。

(2)质子()和α粒子()被加速到相同动能时,质子的动量________(选填“大于”“小于”或“等于”)α粒子的动量,质子和α粒子的德布罗意波波长之比为________.20、夸克与粒子物理标准模型。

(1)夸克、夸克模型:1964年,美国科学家盖尔曼等人提出了夸克模型,认为强子由更基本的成分组成,这种成分叫作___________。

(2)粒子物理标准模型是一整套关于___________的理论。其中,___________、___________、___________和___________是组成物质的几类最基本的粒子。21、2019年4月据中国核工业集团有限公司公布的消息,中国“人造太阳”环流器二号M(HL一2M)装置将于今年建成,其科研目标是探索可控核聚变研究,实现“人造太阳”的人类终极能源追求.核反应方程为.已知氘核质量为2.0136u;氦核质量为3.0150u,X质量为1.0087u,1u的质量相当于931.5MeV的能量,则:

(1)将核反应方程补充完整___________;

(2)求核反应中释放的核能___________(最后结果保留三位有效数字)评卷人得分四、作图题(共2题,共4分)22、根据气体分子动理论,气体分子运动的剧烈程度与温度有关,下列表格中的数据是研究氧气分子速率分布规律而列出的。按速率大小划分的区间(m/s)各速率区间的分子数占总分子数的百分比(%)0℃100℃100℃100以下1.40.7100~2008.15.4200~30017.011.9300~40021.417.4400~50020.418.6500~60015.116.7600~7009.212.9700~8004.57.9800~9002.04.6900以上0.93.9

试作出题中的分子运动速率分布图像。23、用连线连结起左边列出的科学家和右边列出的他所测定的物理量或证实过的物理事实。

A、布朗a;热功当量。

B、卡文迪许b;电磁波的存在。

C、焦耳c;万有引力恒量。

D、赫兹d;分子不断作热运动。

E、法拉第e;原子的有核结构。

F、牛顿f、电子电量评卷人得分五、实验题(共4题,共12分)24、“油膜法估测分子直径”是典型的通过测量宏观量来估算微观量的实验。

(1)本实验利用了油酸分子易在水面上形成______(选填“单层”或“多层”)分子油膜的特性。若将含有纯油酸体积为V的一滴油酸酒精溶液滴到水面上,形成面积为S的油酸薄膜,则由此可估测油酸分子的直径为______。

(2)实验时若痱子粉撒的太厚,则所测分子直径会______(选填“偏大”或“偏小”)。

(3)我们把描有油膜轮廓的玻璃板放在方格纸上,通过数格子的方法计算出油膜的面积,则所选用方格纸格子的大小对实验结果的准确程度______(选填“有”或“无”)影响。25、如图1为“研究一定质量的气体在温度不变的情况下;压强与体积的关系”实验装置:

(1)图1中直接与注射器相连的方框所代表的实验器材是______。为了保持封闭气体的温度不变,实验中采取的主要措施是______和______。

(2)由注射器的满刻度处开始推动活塞,记录刻度值V,同时记录对应的由计算机显示的气体压强值p,用图像处理实验数据,得出图2所示的图线,如果实验操作规范正确,那么代表______。

(3)某同学实验时缓慢推动活塞,并记录下每次测量的压强p与注射器刻度值V。在实验中出现压强传感器软管脱落,他重新接上后继续实验,其余操作无误。若该同学用软管脱落前测得的实验数据在图3中画出了图线,则在图3中大致画出可能的、符合软管脱落后测得的实验数据的那部分图线______。26、“用DIS研究温度不变时;一定质量的气体压强与体积的关系”实验中:

(1)图中A是___________传感器。

(2)实验过程中,手不能接触注射器有封闭气体部分,这样做的目的是保持___________。27、带铁夹的铁架台、_______、柱塞(与压力表密封连接)、压力表、_______、刻度尺。评卷人得分六、解答题(共3题,共9分)28、如图所示,有一光滑的导热性能良好的活塞C将容器分成A、B两室,A室体积为V0,B室的体积是A室的两倍,A、B两室分别充有一定质量的理想气体。A室上连有一U形管(U形管内气体的体积忽略不计),当两边水银柱高度差为19cm时,两室气体的温度均为T1=300K。若气体的温度缓慢变化;当U形管两边水银柱等高时:(外界大气压等于76cm汞柱)

(1)此时气体的温度为多少?

(2)在这个过程中B气体的内能如何变化?从外界吸热还是放热?(不需说明理由)

29、把一块玻璃分别浸入水和水银里再取出来,可观察到从水银中取出的玻璃上没有附着水银,从水中取出的玻璃上会沾上一层水.为什么会出现上述不同的现象呢?30、如图所示,一根足够长的粗细均匀的玻璃管竖直放置,用一段长为19cm的水银柱封闭一段长10cm的空气柱,已知大气压强为105Pa(相当于76cmHg),气体的温度为27°C,玻璃管的横截面积为对该装置分别进行下列三种操作,请根据要求进行解答。

(1)若将玻璃管缓慢转至水平位置;整个过程温度保持不变,求封闭空气柱的长度;

(2)若保持玻璃管竖直不动;使封闭气体吸收5J的热量温度缓慢升高到57°C,求封闭气体内能的变化量;

(3)若将玻璃管的上端封闭后;再将封闭的两部分气体升高相同的温度,请判断水银柱的移动方向并说明理由。

参考答案一、选择题(共5题,共10分)1、A【分析】【详解】

根据半衰期公式其中

代入数据解得

A正确;BCD错误。

故选A。2、B【分析】【详解】

A.分子间同时存在引力和斥力;故A错误;

B.当r=r0时;分子力为零,分子势能最小,故B正确;

C.分子间的距离越小;引力越大,斥力越大,故C错误;

D.如果分子间距离小于r0;随着分子间距离的增大,分子势能先减小再增大,故D错误。

故选B。3、B【分析】【详解】

A.地表水和海水吸热后才能汽化为水蒸气;故A错误;

B.部分上升的水蒸气与冷空气接触;由气态的水蒸气变成液态的水,发生液化现象,故B正确;

C.小水滴遇到更寒冷的气流;放出热量,由液态的小水滴变成固态的小冰晶,是凝固现象,故C错误;

D.小冰珠在降落过程中会吸收热量;由固态熔化成雨水,故D错误。

故选B。4、A【分析】【详解】

AB.由爱因斯坦光电效应方程

可知,光电效应发生的条件是

辐射出的光子共有6种

其能量分别为12.75eV;12.09eV,10.2eV,2.55eV,1.89eV,0.66eV,而金属的逸出功为3.7eV,所以共有3种不同频率的光子能使金属板发生光电效应,A正确,B错误;

C.从金属板逸出的光电子的最大初动能为

C错误;

D.逸出的光电子的最大初动能与跃迁的氢原子数目无关;D错误。

故选A。5、B【分析】【详解】

核聚变方程为

根据质能方程,可知核反应释放的能量

故选B。二、多选题(共7题,共14分)6、A:C:E【分析】【分析】

【详解】

A.一定质量的理想气体温度不变;内能不变,若从外界吸收热量,则气体对外做功,则气体体积一定增大,故A正确;

B.微观分子的动能与宏观物体机械运动无关;故B错误;

C.根据热力学第二定律可知;一切自发的宏观过程总是沿着分子热运动无序性增大的方向进行,选项C正确;

D.液体中较大的悬浮颗粒不做布朗运动的原因是大颗粒容易受力平衡;布朗运动不明显,故D错误;

E.分子间的引力与斥力都随分子间距离的增大而减小;选项E正确。

故选ACE。7、B:C【分析】【分析】

【详解】

A.先保持温度不变,使它的体积膨胀,根据理想气体状态方程压强减小;接着保持体积不变而降低温度,根据理想气体状态方程压强再次减小;故A错误;

B.先保持温度不变,使它的体积缩小,根据理想气体状态方程压强增大;接着保持体积不变而降低温度,根据理想气体状态方程压强减小,故B正确;

C.先保持体积不变,升高温度,根据理想气体状态方程压强增大;接着保持温度不变而使它的体积膨胀,根据理想气体状态方程压强减小,故C正确;

D.先保持体积不变,升高温度,根据理想气体状态方程压强增大;接着保持温度不变而使它的体积缩小,根据理想气体状态方程压强再次增大,故D错误。

故选BC。8、A:B:C【分析】【分析】

【详解】

AC.实线对应的最大比例的速率区间内分子动能大;说明实线对应的温度大,对应氧气的内能大,且为100℃时的情形,故AC正确;

B.由图可知;具有最大比例的速率区间,0℃时对应的速率小,故说明虚线为0℃的分布图象,故对应的平均动能较小,故B正确;

D.由图可知;0~400m/s段内,100°C对应的占据的比例均小于与0°C时所占据的比值,因此100°C时氧气分子速率出现在0~400m/s区间内的分子数占总分子数的百分比较小,故D错误。

故选ABC。9、B:D【分析】【详解】

AC.因为气体的温度越高,速率大的分子所占的比例越大,所以即当温度为T1时气体分子的平均动能较小;故AC错误;

B.由题图可知;在两种不同情况下各速率区间的分子数占总分子数的百分比与分子速率间的关系图线与横轴所围面积都应该等于1,即相等,故B正确;

D.由图可知,温度为T1的气体分子速率出现在区间内的分子数占总分子数的百分比较大;选项D正确。

故选BD。10、B:D:E【分析】【分析】

【详解】

A.由题图可知,bc过程气体发生等温变化,气体内能不变,压强减小,由玻意耳定律可知,体积增大,气体对外做功,由热力学第一定律ΔU=Q+W可知;气体吸热,故A错误;

B.由题图可知,ab过程,气体压强与热力学温度成正比,则气体发生等容变化,气体体积不变,外界对气体不做功,气体温度升高,内能增大,由热力学第一定律ΔU=Q+W可知;气体吸收热量,故B正确;

C.由题图可知,ca过程气体压强不变,温度降低,由盖—吕萨克定律可知其体积减小,外界对气体做功,W>0,气体温度降低,内能减少,ΔU<0,由热力学第一定律ΔU=Q+W;可知,气体要放出热量,且外界对气体所做的功小于气体所放热量,故C错误;

D.由题图可知,a、b和c三个状态中,a状态温度最低;分子平均动能最小,故D正确;

E.由题图可知,bc过程气体发生等温变化,气体内能不变,压强减小,由玻意耳定律可知,体积增大,b、c状态气体的分子数密度不同,则b和c两个状态中;容器壁单位面积单位时间内受到气体分子撞击的次数不同,故E正确。

故选BDE。11、A:B【分析】【详解】

A.机械能可以全部转化为内能;而内能也可以全部转化为机械能,只是在这个过程中会引起其他变化,A正确;

B.根据热力学第二定律可知;自发的热传递过程是向着分子热运动无序性增大的方向进行的,B正确;

C.根据热力学第三定律可知;制冷机也不能使温度降到-293℃(低于绝对零度),C错误;

D.第一类永动机违背能量守恒定律;第二类永动机不违背能量守恒定律,但违背了热力学第二定律,第二类永动机不可能被制造出来,D错误。

故选AB。12、A:C【分析】【详解】

A.如图甲,一重原子核衰变成粒子和另一原子核;该过程释放核能,生成的产物更稳定,因此衰变产物的结合能之和一定大于原来重核的结合能,故A正确;

B.如图乙,铀核裂变的核反应方程为

用中子轰击铀核才能发生反应;故B错误;

C.如图丙,原子核衰变过程系统动量守恒,由动量守恒定律可知,衰变生成的两粒子动量方向相反,粒子速度方向相反,由左手定则知:若生成的两粒子电性相反则在磁场中的轨迹为内切圆,若电性相同则在磁场中的轨迹为外切圆,所以为电性相同的粒子,可能发生的是衰变;由左手定则可知,两粒子都沿顺时针方向做圆周运动,故C正确;

D.根据粒子散射实验的统计结果,大多数粒子能按原来方向前进,少数粒子方向发生了偏移,极少数粒子偏转超过甚至有的被反向弹回,所以在相等时间内3处闪烁次数最多,故D错误;

故选AC。三、填空题(共9题,共18分)13、略

【分析】【详解】

[1]对气缸受力分析,由平衡条件得

解得

[2]对活塞受力分析,由平衡条件得

解得【解析】14、略

【分析】【分析】

【详解】

封闭气体等温变化,初态

末态

由玻意耳定律得

解得

需再注入的水银柱长【解析】3915、略

【分析】【详解】

[1]从相距很远到开始相互接近的过程中;在有分子力的情况下,分子引力一直增大;

[2][3]r0是分子的平衡距离,当r大于r0时,分子力表现为引力,分子力做正功,分子动能增加,分子势能减小;当r小于r0时,分子间的作用力表现为斥力,分子力做负功,分子动能减小,分子势能增加,所以在r=r0时,分子势能最小,动能最大;r<r0阶段,分子间的作用力表现为斥力,随r的减小,分子力做负功,分子动能减小,分子势能增加,所以分子势能先减小后增大,分子动能先增大后减小。【解析】逐渐增大先减小后增大先增大后减小16、略

【分析】【详解】

[1]温度升高分子平均动能变大;

[2]根据

可知温度增大;体积不变,压强增大,故气体压强大于大气压;

[3]茶具中的水被压出的过程中,气体体积膨胀,对水做正功。【解析】变大大于正功17、略

【分析】【详解】

(2)[1]能量既不会凭空产生;也不会凭空消失,它只能从一种形式转化为其他形式,或者从一个物体转移到别的物体,在转化或转移的过程中,能量的总量保持不变。

(3)[2]第一类永动机由于违背了能量守恒定律,所以不可能制成。【解析】保持不变能量守恒定律18、略

【分析】【详解】

(1)[1][2]光子说:光不仅在发射和吸收时能量是一份一份的,而且光本身就是由一个个不可分割的能量子组成,这些能量子被称为光子,频率为ν的光的能量子为hν,其中h=6.63×10-34J·s。

(2)爱因斯坦光电效应方程。

①[3][4]表达式hν=Ek+W0

或Ek=hν-W0

②[5][6][7]物理意义:金属中电子吸收一个光子获得的能量是hν,这些能量一部分用来克服金属的逸出功W0,剩下的表现为逸出后电子的最大初动能Ek。【解析】光子hνEk+W0hν-W0hν逸出功W0最大初动能Ek19、略

【分析】【详解】

(1)[1].由图可知,氦核的结合能大约为7MeV,氦核的核子数为4,则氦核的结合能大约为28MeV,故A错误.比结合能越大,原子核越稳定,由图可知,氦核的比结合能大,则核比核更稳定,故B正确.两个核结合成核时有质量亏损,释放能量,故C正确.由图可知,核中核子的平均结合能比核中的小;故D错误.故选BC.

(2)[2][3].动能与动量的关系为:P=质子质量小,则动量小;

物质波的波长:λ=

联立得到:λ=

质子()和α粒子()质量之比为1:4;故物质波的波长之比为2:1;

【点睛】

此题关键是抓住比结合能等于结合能与核子数的比值得出氦核的结合能;比结合能越大,原子核越稳定.记住公式λ=以及动量与动能的关系P=.【解析】BC;小于;2:120、略

【分析】【详解】

[1]夸克;夸克模型:1964年;美国科学家盖尔曼等人提出了夸克模型,认为强子由更基本的成分组成,这种成分叫作夸克;

[2]粒子物理标准模型是一整套关于强力;弱力及电磁力这三种基本力及组成所有物质的基本粒子的理论。

[3][4][5][6]其中强子、轻子、规范玻色子、希格斯玻色子是组成物质的几类最基本的粒子。【解析】夸克强力、弱力及电磁力这三种基本力及组成所有物质的基本粒子强子

轻子规范玻色子希格斯玻色子21、略

【分析】【详解】

第一空.根据质量数和电荷数守恒可知核反应方程为:

第二空.反应中的质量亏损:

由爱因斯坦质能方程【解析】四、作图题(共2题,共4分)22、略

【分析】【详解】

分子运动速率分布图像如图所示:

横坐标:表示分子的速率。

纵坐标:表示各速率区间的分子数占总分子数的百分比。【解析】见解析23、略

【解析】五、实验题(共4题,共12分)24、略

【分析】【详解】

(1)[1]在“用油膜法估测分子的大小”实验中;我们的实验依据是:①油膜是呈单分子分布的,②把油酸分子看成球形,③分子之间没有空隙,由上可知,在水面上要形成单层分子油膜;

[2]一滴油酸的体积为V;则油酸分子的直径为

(2)[3]实验过程中,若油膜没有完全散开,则油酸溶液在水面上形成的油膜面积偏小,由可知;实验测量的油酸分子的直径偏大;

(3)[4]通过数格子的方法计算出油膜的面积,不足半格的舍去,超过半格的算一格,则所选用方格纸格子的大小对方格数的准确程度有影响。【解析】①.单层②.③.偏大④.有25、略

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