中考物理《动态电路分析》练习题及答案.docx
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中考物理《动态电路分析》练习题及答案
考点动态电路分析
1.(2019·扬州)如图所示,电源电压保持不变,开关S闭合后,调节滑动变阻器滑片,下列说法正确的是()
A.滑片向左滑动,电流表示数增大,电压表示数减小
B.滑片向左滑动,电流表、电压表示数都增大
C.滑片向右滑动,电流表、电压表示数都增大
D.滑片向右滑动,电流表示数减小,电压表示数增大
【答案】B
【解析】分析电路:
灯泡L与滑动变阻器串联,电流表测量电路中的电路,电压表测量灯泡L两端的电压。
AB、滑片向左滑动,滑动变阻器连入电阻减小,电路的总电阻减小,根据公式I=
,电流增大,电流表示数会增大。
根据串联电路分压规律,滑动变阻器连入电阻减小,滑动变阻器两端电压减小,则灯泡L两端电压增大,即电压表示数增大,A错误,B正确;
CD、滑片向右滑动,滑动变阻器连入电阻增大,电路的总电阻增大,根据公式I=
,电流减小,电流表示数减小。
根据串联电路分压规律,滑动变阻器连入电阻增大,滑动变阻器两端电压增大,则灯泡L两端电压减小,即电压表示数减小,CD错误。
2.(2019·赤峰)如图所示电路,电源电压和小灯泡电阻保持不变。
当开关闭合后,变阻器滑片向右滑动时,电流表和电压表的示数变化情况分别是( )
A.变大、变小B.变大、变大C.变小、变小D.变小、变大
【答案】D
【解析】由电路图可知,灯泡与滑动变阻器串联,电压表测变阻器两端的电压,电流表测电路中的电流。
当变阻器滑片向右滑动时,接入电路中的电阻变大,电路的总电阻变大,由I=
可知,电路中的电流变小,即电流表的示数变小,故AB错误;由U=IR可知,灯泡两端的电压变小,因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,滑动变阻器两端的电压变大,即电压表的示数变大,故C错误、D正确。
3.(2019·山西)图甲是身高、体重测量仪,当体检者站在台面上时,能自动显示身高和体重。
电路原理如图乙所示,电压表、电流表分别显示身高和体重的大小,压敏电阻R的阻值随压力增大而增大,滑片P随身高增高而上滑。
下列分析正确的是( )
A.身高越高电压表示数越大
B.身高越高通过R0的电流越小
C.体重越大电流表示数越大
D.体重越大电路消耗总功率越大
【答案】A
【解析】由电路图可知,R与R0串联,电压表测滑片P下方电阻丝两端的电压,电流表测串联电路中的电流。
因电压表的内阻很大、在电路中相当于断路,所以,人的身高变化即滑片移动时,R0接入电路中的电阻不变,即将滑动变阻器连接成为一只定值电阻,所以,由I=
可知,通过R0的电流不变,故B错误;当身高越高时,滑片上移,滑片P下方电阻丝的阻值变大,由U=IR可知,滑片P下方电阻丝两端的电压变大,即电压表的示数变大,故A正确;当体重越大时,压敏电阻受到的压力越大,由压敏电阻R的阻值随压力增大而增大可知,R的阻值越大,由I=
可知,通过R的电流越小,即电流表的示数越小,故C错误;由P=UI可知,电路消耗总功率越小,故D错误。
4.(2019·淄博)新型PTC发热材料可以自动调节电路的电功率,在生活中广泛应用,图甲是PTC调试工作电路,R0是保护电阻,阻值恒定;R1是PTC电阻,阻值随温度变化的图象如图乙所示。
闭合开关S,当温度从20℃升高到120℃的过程中( )
A.电流表示数先变小后变大
B.电压表示数先变大后变小
C.电压表与电流表示数的比值先变小后变大
D.保护电阻R0消耗的功率先变小后变大
【答案】C
【解析】
A、甲中,两电阻串联,电压表测R1的电压,电流表测电路的电流,由图乙知,当温度从20℃升高到100℃的过程中电阻R1变小,从100℃升高120℃的过程中电阻R1变大,则根据串联电阻的规律,总电阻先变小后变大,由欧姆定律可知,电路中的电流先变大后变小,即电流表示数先变大后变小,故A错误;
B、电路中的电流先变大后变小,根据U=IR可知,定值电阻R0的电压先变大后变小,由串联电路电压的规律可知,R1的电压先变小后变大,即电压表示数先变小后变大,故B错误;
C、根据欧姆定律可知,电压表与电流表的比值等于PTC电阻R1的阻值,所以电压表与电流表的比值先变小后变大,故C正确;
D、因电路中的电流先变大后变小,根据P=I2R0可知,R0消耗的功率先变大后变小,故D错误。
5.(2019·铜仁)如图所示,若电路中电源两端的电压保持不变,闭合开关S,当滑动变阻器的滑片P从b端向a端滑动的过程中()
A.电压表V1的示数变大,电流表A的示数变大
B.电压表V2的示数变大,电流表A的示数变小
C.电压表V1的示数变大,电流表A的示数变小
D.电压表V2的示数变大,电流表A的示数变大
【答案】A
【解析】首先分析定值电阻和滑动变阻器的连接方法,然后电压表和电流表各测谁的电压和电流。
串联电路的电阻起分担电压的作用,电阻越大,分担的电压就越大。
解:
由图知,定值电阻R1和滑动变阻器R2串联,V1测量R1两端的电压,电压表V2测量R2两端的电压,电流表测量串联电路中的电流。
当滑动变阻器的滑片P从b端向a端滑动的过程中,滑动变阻器的电阻变小,由串联分压的规律可知,变阻器分担的电压变小,即电压表V2示数变小;电源电压不变,所以定值电阻两端的电压就变大,即电压表V1示数变大;定值电阻的阻值不变,滑动变阻器的电阻变小,所以整个电路的总电阻变小,电源电压不变,由欧姆定律可知,电路中的电流就变大,即电流表的示数就变大。
故BCD错误,A正确。
6.(2019·辽阳)如图所示的电路中,电源电压恒定不变。
闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P由a点移动到b点的过程中,下列说法正确的是( )
A.电压表V2的示数将变小
B.灯泡的亮度始终保持不变
C.电流表A1的示数与电流表A2的示数始终相等
D.电压表V1的示数与电流表A3的示数比值将变大
【答案】B
【解析】由电路图可知,灯泡与滑动变阻器并联,电压表V1、V2均测电源两端的电压,电流表A1、A3测阻器支路的电流,电流表A2测灯泡支路的电流。
因电源电压恒定不变,
所以,滑片移动时,电压表V1、V2的示数均不变,故A错误;
因并联电路中各支路独立工作、互不影响,
所以,滑片移动时,电流表A2的示数不变,灯泡的亮度始终保持不变,故B正确;
将滑动变阻器的滑片P由a点移动到b点的过程中,接入电路中的电阻变小,
由I=
可知,通过滑动变阻器的电流变大,即电流表A1、A3的示数变大,
则电流表A1的示数与电流表A2的示数不相等、电压表V1的示数与电流表A3的示数比值变小,故CD错误。
7.(2019·益阳)如图所示,电源电压不变,R0为定值电阻,R为滑动变阻器,当滑片P向右移动时,电流表和电压表的示数变化情况是( )
A.电流表示数减小,电压表示数减小
B.电流表示数增大,电压表示数增大
C.电流表示数减小,电压表示数增大
D.电流表示数增大,电压表示数减小
【答案】A
【解析】由电路图可知,定值电阻R0与滑动变阻器R串联,电压表测R0两端的电压,电流表测电路中的电流,根据滑片的移动可知接入电路中电阻的变化,根据欧姆定律可知电路中电流的变化和R0两端的电压变化。
由电路图可知,定值电阻R0与滑动变阻器R串联,电压表测R0两端的电压,电流表测电路中的电流,当滑片P向右移动时,接入电路中的电阻变大,电路的总电阻变大由欧姆定律可知,电路中的电流减小,即电流表的示数减小,故BD错误;由U=IR可知,R0两端的电压减小,即电压表的示数减小,故A正确、C错误。
8.(2019·泸州)(多选)如图为一种测量环境湿度仪器的简化工作原理图。
电源电压恒为6V,定值电阻R为l5Ω,R0为湿敏电阻,其阻值随环境湿度的增加而减小,阻值范围为10Ω~20Ω,电压表量程为0~3V,电流表量程为0~0.6A.闭合开关S,当环境的湿度增加时,在保证两电表安全的情况下,下列说法中正确的是( )
A.电流表示数变大,R0两端的电压变大
B.电压表示数与电流表示数的比值不变
C.通过R0的最大电流为0.24A
D.R0在电路中的最小电阻值为15Ω
【答案】BC
【解析】
由电路图可知,R0与R串联,电压表测R两端的电压,电流表测电路中的电流。
A、当环境的湿度增加时,因R0随环境湿度的增加而减小,根据串联电路分压特点,R0两端电压U0会变小,故A错误;
B、由图可知,电压表测R两端电压,电流表测R电流,由R=
可知,电压表示数与电流表示数的比值等于R的阻值,则电压表示数与电流表示数的比值不变,故B正确;
C、当R0=10Ω时,电路中的总电阻最小,电路中的电流最大,即经过R0的电流最大,串联电路中总电阻等于各分电阻之和,电路中的最大电流:
I大=
=
=0.24A,故C正确;
D、根据C选项的分析计算,R0在电路中的最小电阻值10Ω,此时电流表和电压表都不会超过量程,故D错误;
由电路图可知,R0与R串联,电压表测R两端的电压,电流表测电路中的电流。
当环境的湿度增加时,R0随环境湿度的增加而减少,根据欧姆定律可知电路中电流的变化和R两端的电压变化,根据串联电路的电压特点可知R0两端的电压变化,由欧姆定律结合R的阻值判断电压表示数与电流表示数的比值变化。
9.(2019·泰州)如图,R1>R2,闭合开关,将滑动变阻器的滑片向左滑动,电压表V1示数变化量的绝对值为△U1,电压表V2示数变化量的绝对值为△U2,滑动变阻器R两端电压变化量的绝对值为△U3,下列说法正确的是()
A.V1示数变小,V2示数变大B.V1示数变大,△U1<△U2
C.V2示数不变,△U1=△U3D.V2示数变大,△U1<△U3
【答案】D
【解析】由电路图可知,R1、R2、R3串联,电压表V1测R1两端的电压,电压表V2测R2两端的电压,由图知,将滑动变阻器的滑片向左滑动,变阻器接入电路中的电阻变小,电路的总电阻变小,由I=
可知,电路中的电流变大,由U=IR可知,R1、R2两端的电压均变大,即V1示数变大、V2示数变大,故AC错误;设滑片移动前后电路中的电流分别为I1、I2,则电压表V1示数变化量的绝对值和电压表V2示数变化量的绝对值分别为:
△U1=U1′-U1=I2R1-I1R1=(I2-I1)R1﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①
△U2=U2′-U2=I2R2-I1R2=(I2-I1)R2﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②
由R1>R2可知,(I2-I1)R1>(I2-I1)R2,即△U1>△U2,故B错误;
因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,滑动变阻器R两端电压变化量的绝对值:
△U3=(U-I1R1-I1R2)-(U-I2R1-I2R2)
=(I2-I1)(R1+R2)﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣③
则(I2-I1)R1<(I2-I1)(R1+R2),即△U1<△U3,故D正确。
10.(2019·潍坊)(多选)如图所示电路中,电源电压不变,R1为定值电阻,闭合开关S,当滑动变阻器滑片P向右移动时,下列判断正确的是( )
A.电流表A的示数变大
B.电压表V1的示数变大
C.电路中消耗的总功率变大
D.电压表V2与电流表A示数的比值变小
【答案】AC
【解析】由图可知:
定值电阻R1与滑动变阻器R2串联,电压表测R2两端的电压,电压表V2测量电源电压,电流表测电路中的电流。
根据滑片的移动可知接入电路中电阻的变化,根据欧姆定律可知电路中电流的变化和R1两端的电压变化,根据P=UI判断功率的变化;再根据欧姆定律结合定值电阻的阻值判断电压表和电流表示数的比值变化。
由电路图可知,R1与滑动变阻器R2串联,电压表V1测R2两端的电压,电压表V2测量R1两端的电压,电流表测电路中的电流。
A、当滑动变阻器的滑片P向右移动时,变阻器接入电路中的电阻变小,电路中的总电阻变小,由I=
可知,电路中的电流变大,即电流表的示数变大,故A正确;
B、由U=IR可知,R1两端的电压变大,即电压表V2的示数变大,由于电源电压不变,根据串联电路的总电压等于各分电阻两端的等于之和可知:
R2两端的电压变小,即电压表V1的示数变小,故B错误;
C、电源电压不变,电路中的电流变大,根据P=UI可知电路中消耗的总功率变大,故C正确;
D、由R=
可知,电压表V2与电流表A示数的比值等于定值电阻R1的阻值,则两者的比值不变,故D错误。
11.(2019·德阳)如图所示的电路,电源电压保持不变,R为定值电阻。
下列说法正确的是()
A.开关闭合前,电压表和电流表均无示数
B.开关闭合后,滑片P向右移动的过程中,电压表的示数变小
C.开关闭合后,滑片P向右移动的过程中,R的功率变大
D.开关闭合后,滑片P向右移动的过程中,电压表与电流表示数的比值变小
【答案】B
【解析】
A、开关闭合前,电路处于开路状态,则电流表没有示数;但电压表的两个接线柱通过变阻器与电源的正负极相连通,此时电压表测量电源电压,所以电压表有示数;故A错误;
B、开关闭合后,定值电阻R与滑动变阻器串联,电流表A测电路中的电流,电压表测定值电阻R两端的电压;滑片P向右移动的过程中,变阻器接入电路中的电阻变大,总电阻变大,由I=
可知,电路中的电流变小;根据U=IR可知,定值电阻R两端的电压变小,即电压表的示数变小,故B正确;
C、开关闭合后,滑片P向右移动的过程中,定值电阻两端的电压减小,电路中电流减小了,根据P=UI知,R的功率变小,故C错误;
D、由欧姆定律可知,电压表与电流表示数的比值为定值电阻的阻值,所以,电压表与电流表示数的比值不变,故D错误。
12.(2019·玉林)光敏电阻的阻值随光照强度的增大而减小。
如图所示,闭合开关,逐渐减弱光敏电阻的光照强度,下列说法正确的是( )
A.电流表和电压表的示数均变小
B.电流表和电压表的示数均变大
C.电流表的示数变小,电压表的示数变大
D.电流表的示数变大,电压表的示数变小
【答案】C
【解析】由电路图可知,光敏电阻R与定值电阻R0串联,电压表测R两端的电压,电流表测电路中的电流,因光敏电阻的阻值随光照强度的增大而减小,所以,逐渐减弱光敏电阻的光照强度时,光敏电阻R的阻值变大,电路的总电阻变大,由I=
可知,电路中的电流变小,即电流表的示数变小,故BD错误;由U=IR可知,R0两端的电压变小,因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,R两端的电压变大,即电压表的示数变大,故A错误、C正确。
13.(2019·北京)如图所示的电路中,电源两端电压保持不变,当开关S闭合时,灯L正常发光。
如果将滑动变阻器的滑片P向右滑动,则下列说法中正确的是( )
A.电流表的示数变大,灯L变亮
B.电流表的示数变大,灯L变暗
C.电流表的示数变小,灯L变亮
D.电流表的示数变小,灯L变暗
【答案】D
【解析】
由电路图可知,灯泡和滑动变阻器串联,电流表测量电路中的电流;将滑动变阻器的滑片P向右滑动时,接入电路的电阻变大,电路的总电阻变大;根据I=
可知,电路中的电流变小,即电流表的示数变小;根据U=IR可知,灯泡两端的电压变小,由P=UI可知,灯泡的实际功率变小,故灯泡变暗。
14.(2019·北部湾)用石墨烯制成的湿敏电阻,其阻值会随含水量的升高而增大。
下图是检测植物叶片含水量的电路,电源电压不变。
将湿敏电阻R附着在叶片上,当叶片含水量升高时()
A.电流表示数增大B.电压表示数减小C.电路总电阻减小D.电路总功率增大
【答案】B
【解析】由电路图可知,电路是由湿敏电阻R和定值电阻R1串联构成的,电压表测R1两端的电压,当叶片含水量升高时,湿敏电阻的阻值增大,根据R总=R1+R得电路总电阻增大,又由I=
且U不变,得电路中电流减小,即电流表的示数减小;由U=IR得R1两端的电压减小,即电压表的示数减小;而由P=UI知电路总功率减小,故应选B。
15.(2019·枣庄)如图,R1为定值电阻,R2为滑动变阻器,电源电压保持不变。
闭合S,当R2的滑片P向右滑动的过程中,下列说法正确的是( )
A.电压表V的示数变大
B.电流表A2的示数变小
C.电压表V的示数与电流表A1的示数的乘积变大
D.电压表V的示数与电流表A1的示数的比值变大
【答案】D
【解析】
A、电路中,两电阻并联,电流表A2测通过R1的电流,电流表A1测并联电路的总电流,电压表测电源电压,故电压表示数保持不变,A错误;
B、根据并联电路各支路互不影响,故通过R1的电流大小不变,即电流表A2的示数不变,B错误;
CD、当R2的滑片P向右滑动的过程中,变阻器连入电路中的电阻变大,由欧姆定律可知,通过变阻器的电流变小,根据并联电路电流的规律,A1示数变小,电压表V的示数与电流表A1的示数的乘积变小,C错误;因A1示数变小,而电压表示数不变,故电压表V的示数与电流表A1的示数的比值变大,D正确。
16.(2019·内江)如图所示,电源电压恒定不变,闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P从中点向b端移动一段距离,电压表V1、V2示数的变化量分别为△U1、△U2,电流表示数的变化量为△I,阻值相同的定值电阻R1、R2消耗电功率的变化量分别为△P1、△P2.则下列判断正确的是( )
A.△P1+△P2=△I2·(R1+R2)B.|△U1|>|△U2|
C.|
|+|
|=R1+R2D.|△U1|<|△U2|
【答案】C
【解析】由电路图可知,R1与R0、R2串联,电压表V1测R0与R2两端的电压之和,电压表V2测R2两端的电压,电流表测电路中的电流。
(1)将滑动变阻器的滑片P从中点向b端移动一段距离,设移动前后电路中的电流分别为I1、I2,由I=
可得,电压表V2示数的变化量:
△U2=U2-U2′=I1R2-I2R2=(I1-I2)R2=△IR2,则|△U2|=|△IR2|,
因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,电压表V1示数的变化量:
△U1=U1-U1′=(U-I1R1)-(U-I2R1)=(I2-I1)R1=-△IR1,则|△U1|=|△IR1|,
因R1、R2的阻值相同,所以,|△U1|=|△U2|,故BD错误;
由||
|=R1、|
|=R2可知,|
|+|
|=R1+R2,故C正确;
(2)定值电阻R1、R2消耗电功率的变化量分别为△P1、△P2,
则△P1+△P2=(I12-I22)(R1+R2)=(I1-I2)(I1+I2)(R1+R2)=△I(I1+I2)(R1+R2),故A错误。
17.(2019·武汉)如图所示,电源电压保持不变。
只闭合开关S1,电流表和电压表均有示数,若再闭合开关S2,则下列说法正确的是()
A.电流表示数变大,电压表示数变小
B.电流表示数变小,电压表示数不变
C.电压表示数与电流表示数的比值变小
D.电压表示数与电流表示数的比值不变
【答案】D
【解析】由电路图可知,只闭合开关S1时,R1与R2串联,电压表测R1两端的电压,电流表测电路中的电流;若再闭合开关S2时,R2被短路,电路为R1的简单电路,电压表测R1两端的电压,电流表测电路中的电流,根据电阻的串联可知电路中总电阻的变化,根据欧姆定律可知电路中电流的变化和R1两端的电压变化,根据欧姆定律结合R1的阻值判断电压表示数与电流表示数的比值变化。
由电路图可知,只闭合开关S1时,R1与R2串联,电压表测R1两端的电压,电流表测电路中的电流;若再闭合开关S2时,R2被短路,电路为R1的简单电路,电压表测R1两端的电压,电流表测电路中的电流,因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,电路中的总电阻变小,由I=
可知,电路中的电流变大,即电流表示数变大,故B错误;电路中的电流变大,由U=IR可知,R1两端的电压变大,即电压表的示数变大,故A错误;由R=
可知,电压表示数与电流表示数的比值等于R1的阻值,则其比值不变,故C错误、D正确。
18.(2019·衡阳)(多选)如图所示,电源电压不变,R1是定值电阻,闭合开关,将滑动变阻器R2的滑片逐渐从a端滑到b端,电流表示数为I,电压表示数为U,电路消耗的总功率为P,下列能正确反映两个物理量之间关系的图象是()
【答案】AC
【解析】由图可知R1、R2串联,电流表测电路中电流,电压表测R2两端的电压,根据串联电路的特点和欧姆定律判断滑片P从a端滑到b端的过程中电表示数情况,由此找到正确图象。
由图可知R1、R2串联,电流表测电路中电流,电压表测R2两端的电压,
电压表示数U=U总-U1=U总-IR1,由于电源电压U与R1为定值,由于I=
=
,则滑片P从a端滑到b端的过程中I不能为零;U随I增大而减小,图象是直线减小,故A正确,B错误;
总功率P=U总I,由于电源电压U为定值,则P随I增大而增大,由于I=
=
,则滑片P从a端滑到b端的过程中I不能为零;故C正确,D错误。
19.(2019·西宁)如图所示,电源电压保持不变,闭合开关S1和S2,灯L正常发光,则断开开关S2时( )
A.电流表示数变大,灯L变亮
B.电压表示数变大,灯L的实际功率变小
C.电流表示数变小,灯L仍然正常发光
D.电压表示数不变,电路的总功率变大
【答案】C
【解析】由电路图可知,闭合开关S1和S2时,定值电阻R与灯泡L并联,电压表测电源两端的电压,电流表测干路电流,
当断开开关S2时,电路为灯泡L的简单电路,电压表测电源两端的电压,电流表测通过L的电流,因电源电压保持不变,所以,电压表的示数不变,故B错误;
因并联电路中各支路独立工作、互不影响,所以,通过灯泡L的电流不变,灯L仍然正常发光,故A错误;
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以,电路的总电流变小,即电流表的示数变小,故C正确;由P=UI可知,电路的总功率最小,故D错误。
20.(2019·绵阳)如图所示,灯泡L1和L2(灯泡中只要有电流就能发光)相同,电源电压小于灯泡的额定电压,且保持不变,开关S由闭合到断开,电路中( )
A.L1变亮,电压表示数变小
B.L1变暗,电流表示数变大
C.L2亮起来,电压表示数变大
D.L2亮起来,电流表示数变小
【答案】D
【解析】开关S闭合时,电路为灯泡L1的简单电路,电压表测电源的电压,电流表测电路中的电流;
当开关S断开时,灯泡L1和L2串联,灯泡L2亮起来,电压表测灯泡L1两端的电压,电流表测电路中的电流;
根据串联电路中总电阻等于各分电阻之和,判断出电路中电阻的变化,根据欧姆定律判断出电路中的电流的变化和灯泡L1两端的电压的变化,即电压表的示数的变化,根据P=UI可知灯泡实际功率的变化,进一步根据灯泡的亮暗取决于实际功率的大小可知亮暗的变化。
开关S闭合时,电路为灯泡L1的简单电路,电压表测电源的电压,电流表测电路中的电流;当开关S断开时,灯泡L1和L2串联,灯泡L2亮起来,电压表测灯泡L1两端的电压,电流表测电路中的电流;因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,电路中的总电阻变大,由I=
可知,电路中的电流变小,即电流表的示数变小,故D正确;
由U=IR可知,灯泡L1两端的电压变小,即电压表的示数变小,故C错误;
因P=UI,且灯泡的亮暗取决于实际功率的大小,所以,灯泡L1的实际功率变小,灯泡L1变暗,故A、B错误。
21.(2019·遂宁)如图所示电路,电源电压保持不变,闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P向右移动过程中( )
A.电压表V的示数不变
B.电流表A的示数变大
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