江苏扬州市省邗江中学新疆班学年高二上学期.docx
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江苏扬州市省邗江中学新疆班学年高二上学期
2017-2018学年江苏扬州市省邗江中学新疆班高二(上)期中物理试卷
一、单项选择题.本题共8小题,每小题3分,共计24分.每小题只有一个选项符合题意.
1.下列关于布朗运动的说法,正确的是( )
A.布朗运动反映了分子在永不停息地做无规则运动
B.布朗运动是指在显微镜中看到的液体分子的无规则运动
C.悬浮颗粒越大,同一时刻与它碰撞的液体分子越多,布朗运动越显著
D.当物体温度达到0°C时,物体分子的热运动就会停止
2.下列说法错误的是( )
A.将一块晶体敲碎后,得到的小颗粒也是晶体
B.固体可以分为晶体和非晶体两类,有些晶体在不同的方向上有不同的光学性质
C.由同种元素构成的固体,可能会由于原子的排列方式不同而成为不同的晶体
D.在熔化过程中,晶体要吸收热量,但温度保持不变,内能也保持不变
3.下列说法中正确的是( )
A.当分子间作用力表现为斥力时,分子势能随分子间距离的增大而增大
B.气体压强的大小跟气体分子的平均动能有关,与分子的密集程度无关
C.食盐晶体的物理性质沿各个方向都是一样的
D.由于液体表面分子间距离大于液体内部分子间的距离,液面分子间表现为引力,所以液体表面具有收缩的趋势
4.如图所示描述了封闭在某容器里的理想气体在温度Ta和Tb下的速率分布情况,下列说法正确的是( )
A.Ta>Tb
B.随着温度升高,每一个气体分子的速率都增大
C.随着温度升高,气体分子中速率大的分子所占的比例会增加
D.若从Ta到Tb气体的体积减小,气体一定从外界吸收热量
5.下列关于动量的说话中,正确的是( )
A.物体的动量越大,其速度一定越大
B.物体的速度变化了,其动量一定发生变化
C.动量大的物体的惯性也大
D.动量大的物体速度比动量小的物体的速度大
6.在光滑的水平面上有a、b两球在t=2s时发生正碰,其质量分别为ma、mb,两球在碰撞前后的v﹣t图象如图所示.a、b两球质量之比是( )
A.ma:
mb=1:
2B.ma:
mb=2:
5C.ma:
mb=2:
1D.ma:
mb=5:
2
7.如图所示,两块平行放置的金属板A、B分别与电源的两极连接,放射源发出的射线从其上方小孔向外射出,下列说法正确的是( )
A.a粒子电离能力最强
B.b粒子来自原子核内中子的衰变
C.c粒子穿透能力最强
D.c粒子的速度最小
8.已知氢原子的基态能量为E1,激发态能量En=
,其中n=2,3….用h表示普朗克常量,c表示真空中的光速.能使氢原子从第一激发态电离的光子的最大波长为( )
A.﹣
B.﹣
C.﹣
D.﹣
二、多项选择题.本题共4小题,每小题4分,共计16分.每小题有多个选项符合题意.全部选对的得4分,选对但不全的得2分,错选或不答的得0分.
9.下列说法正确的是( )
A.气体对外做功,其内能一定减小
B.热量不可能自发地从低温物体传递给高温物体
C.能量耗散说明能量不会凭空产生,但可以凭空消失
D.单晶体具有规则的几何外形,物理性质具有各向异性
10.封闭在汽缸内一定质量的理想气体由状态A变到状态D,其体积V与热力学温度T的关系如图所示,由状态A变到状态D过程中( )
A.气体从外界吸收热量,内能增加
B.气体体积增大,单位时间内与器壁单位面积碰撞的分子数减少
C.气体温度升高,每个气体分子的动能都会增大
D.气体的密度不变
11.人类认识原子结构和开发利用原子能经历了十分曲折的过程,卢瑟福、汤姆孙、玻尔、查德威克等科学家做出了卓越的贡献.关于他们的主要成就,下列正确的是( )
A.查德威克通过α粒子轰击铍核的实验发现了中子
B.卢瑟福提出了原子的核式结构模型并认为氢原子的能级是分立的
C.玻尔第一次把微观世界中物理量取分立值的观念应用到原子系统
D.汤姆孙通过对阴极射线的研究发现了电子,并提出了原子的核式结构模型
12.关于天然放射现象,以下叙述正确的是( )
A.若使放射性物质的温度升高,其半衰期将减小
B.β衰变所释放的电子是原子核内的中子转变为质子时所产生的
C.在α、β、γ这三种射线中,γ射线的穿透能力最强,α射线的电离能力最强
D.铀核(
U)衰变为铅核(
Pb)的过程中,要经过8次α衰变和6次β衰变
三、简答题:
本题共3小题,每空2分,共计14分.请将解答填写在答题卡相应的位置.
13.若一气泡从湖底上升到湖面的过程中温度保持不变,若将气泡内的气体视为理想气体,气泡从湖底上升到湖面的过程中,对外界做了0.6J的功,则此过程中的气泡 (填“吸收”或“放出”)的热量是 J.气泡到达湖面后,温度上升的过程中,又对外界做了0.1J的功,同时吸收了0.3J的热量,则此过程中,气泡内气体内能增加了 J.
14.一定质量的某种理想气体分别经历如图所示的三种变化过程,其中表示等压变化的是 (选填A、B或C),该过程中气体的内能 (选填“增加”、“减少”或“不变”)
15.氡222是一种天然放射性气体,被吸入后,会对人的呼吸系统造成辐射损伤.它是世界卫生组织公布的主要环境致癌物质之一.其衰变方程是
Rn→
4Po+ .已知
Rn的半衰期约为3.8天,则约经过 天,16g的
Rn衰变后还剩1g.
四、计算题.本题共6小题,共计66分.解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤,只写出最后答案的不能得分,有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位.
16.空调在制冷过程中,室内空气中的水蒸气接触蒸发器(铜管)液化成水,经排水管排走,空气中水分越来越少,人会感觉干燥.某空调工作一段时间后,排出液化水的体积V.已知水的密度ρ、摩尔质量M,阿伏加德罗常数NA,试求:
(1)该液化水中含有水分子的总数N;
(2)一个水分子的直径d.
17.在实验室中,用滴管滴出一滴油在水面上形成单分子油膜,已知这滴油的体积为V=5×10﹣10m3,形成的油膜面积为S=0.7m2.若已知该油的摩尔体积Vmol=1.1×10﹣4m3/mol.且将每个油分子看成球形,请根据以上数据求
(1)油分子的直径是多少?
(2)估算出阿伏加德罗常数(结果保留1位有效数字,已知球体积公式V球=
,π取3)
18.一定质量的理想气体体积V与热力学温度T的关系图象如图所示,气体在状态A时的压强p0=1.0×105Pa,线段AB与V轴平行.
(1)求状态B时的压强.
(2)气体从状态A变化到状态B过程中,对外界做的功为10J,求该过程中气体吸收的热量.
19.如图所示,在光滑水平面上使滑块A以2m/s的速度向右运动,滑块B以3m/s的速度向左运动并与滑块A发生弹性正碰,已知滑块A、B的质量分别为1kg、2kg,滑块B的左侧连有轻弹簧,求:
(1)当滑块A的速度减为0时,滑块B的速度大小;
(2)两滑块相距最近时滑块B的速度大小;
(3)两滑块相距最近时,弹簧的弹性势能的大小.
20.电子撞击一群处于基态的氢原子,氢原子激发后能放出6种不同频率的光子,氢原子的能级如图所示,则
(1)氢原子处于量子数n为多少的激发态?
(2)电子的动能至少为多大?
(3)观测到氢原子发射的不同波长的光中,其中最长波长光的能量为多少eV?
21.在如图所示的p﹣T图象中,一定质量的某种理想气体先后发生以下两种状态变化:
第一次变化是从状态A到状态B,第二次变化是从状态B到状态C,且AC连线的反向延长线过坐标原点O,已知气体在A状态时的体积为VA=3L,求:
①气体在状态B时的体积VB和状态C时的压强pC;
②在标准状态下,1mol理想气体的体积为V=22.4L,已知阿伏伽德罗常数NA=6×1023个/mol,试计算该气体的分子数(结果保留两位有效数字).注:
标准状态是指温度t=0℃,压强p=1atm=1×105Pa.
2017-2018学年江苏扬州市省邗江中学新疆班高二(上)期中物理试卷
参考答案与试题解析
一、单项选择题.本题共8小题,每小题3分,共计24分.每小题只有一个选项符合题意.
1.下列关于布朗运动的说法,正确的是( )
A.布朗运动反映了分子在永不停息地做无规则运动
B.布朗运动是指在显微镜中看到的液体分子的无规则运动
C.悬浮颗粒越大,同一时刻与它碰撞的液体分子越多,布朗运动越显著
D.当物体温度达到0°C时,物体分子的热运动就会停止
【考点】84:
布朗运动.
【分析】布朗运动是悬浮微粒的无规则运动,不是分子的无规则运动,形成的原因是由于液体分子对悬浮微粒无规则撞击引起的.
布朗运动与悬浮颗粒的大小和液体的温度有关.
【解答】解:
A、布朗运动反映的是液体分子的无规则运动,故A正确.
B、布朗运动是悬浮微粒的无规则运动,不是液体分子的无规则运动,故B错误.
C、布朗运动与悬浮颗粒的大小有关,颗粒也大,布朗运动越不明显,故C错误.
D、分子的运动是永不停息的,当物体温度达到0℃时,物体分子的热运动不会停止.故D错误.
故选:
A.
2.下列说法错误的是( )
A.将一块晶体敲碎后,得到的小颗粒也是晶体
B.固体可以分为晶体和非晶体两类,有些晶体在不同的方向上有不同的光学性质
C.由同种元素构成的固体,可能会由于原子的排列方式不同而成为不同的晶体
D.在熔化过程中,晶体要吸收热量,但温度保持不变,内能也保持不变
【考点】92:
*晶体和非晶体.
【分析】该题通过晶体和非晶体的特性进行判断.晶体是具有一定的规则外形,各项异性,具有固定的熔点;非晶体没有固定的熔点,没有规则的几何外形,表现各项同性,由此可判断各选项的正误.
【解答】解:
A、将一块晶体敲碎后,得到的小颗粒还是晶体,选项A正确.
B、固体可以分为晶体和非晶体两类,有些晶体在不同方向上各向异性,具有不同的光学性质,选项B正确.
C、由同种元素构成的固体,可能会由于原子的排列方式不同而成为不同的晶体,例如石墨和金刚石.选项C正确.
D、在熔化过程中,晶体要吸收热量,虽然温度保持不变,但是内能要增加.选项D错误
本题选择错误的,故选:
D
3.下列说法中正确的是( )
A.当分子间作用力表现为斥力时,分子势能随分子间距离的增大而增大
B.气体压强的大小跟气体分子的平均动能有关,与分子的密集程度无关
C.食盐晶体的物理性质沿各个方向都是一样的
D.由于液体表面分子间距离大于液体内部分子间的距离,液面分子间表现为引力,所以液体表面具有收缩的趋势
【考点】92:
*晶体和非晶体;86:
分子间的相互作用力;87:
分子势能.
【分析】当分子间作用力表现为斥力时,随分子间距离的增大分子力做正功,故分子势能减小;气体压强的大小跟气体分子的平均动能和分子的密集程度有关;晶体和非晶体的区别是否具有熔点.单晶体具有规则的几何外形,而多晶体和非晶体没有规则的天然外形;由于液体表面分子间距离大于液体内部分子间的距离,液面分子间表现为引力,所以液体表面具有收缩的趋势.
【解答】解:
A、当分子间作用力表现为斥力时,随分子间距离的增大分子力做正功,故分子势能减小,故A错误.
B、气体压强的大小跟气体分子的平均动能和分子的密集程度都有关,故B错误.
C、食盐是单晶体,单晶体的某些物理性质可能具有各向异性,所以食盐晶体的物理性质沿各个方向不一定都是一样的,故C错误.
D、但由于液体表面分子间距离大于液体内部分子间的距离,液面分子间表现为引力,所以液体表面具有收缩的趋势,故D正确.
故选:
D
4.如图所示描述了封闭在某容器里的理想气体在温度Ta和Tb下的速率分布情况,下列说法正确的是( )
A.Ta>Tb
B.随着温度升高,每一个气体分子的速率都增大
C.随着温度升高,气体分子中速率大的分子所占的比例会增加
D.若从Ta到Tb气体的体积减小,气体一定从外界吸收热量
【考点】8F:
热力学第一定律;89:
温度是分子平均动能的标志.
【分析】温度是分子的平均动能的标志,是大量分子运动的统计规律;根据热力学第一定律分析是否吸收热量.
【解答】解:
A、由图可知,b的分子的速率较大的分子数比较多,则b的分子的平均动能一定比较大,由于温度是分子的平均动能的标志,所以Ta<Tb.故A错误;
B、C、温度是分子的平均动能的标志,是大量分子运动的统计规律,温度升高时,气体分子中速率大的分子所占的比例会增加,但不是每一个气体分子的速率都增大.故B错误,C正确;
D、从Ta到Tb气体的体积减小,则外界对气体做正功;结合Ta<Tb可知气体的内能增大;而做功与热传递都可以改变物体的内能,所以从Ta到Tb气体的体积减小,气体不一定从外界吸收热量.故D错误.
故选:
C
5.下列关于动量的说话中,正确的是( )
A.物体的动量越大,其速度一定越大
B.物体的速度变化了,其动量一定发生变化
C.动量大的物体的惯性也大
D.动量大的物体速度比动量小的物体的速度大
【考点】52:
动量定理.
【分析】动量等于物体的质量与速度的乘积,速度是矢量,故动量也是矢量.动量由质量和速度共同决定.惯性大小的唯一量度是质量.
【解答】解:
A、动量等于物体的质量与物体速度的乘积,即P=mv,动量大只能说明质量与速度的乘积大,但速度不一定大,故A错误;
B、根据动量表达式P=mv可知,如果物体的速度变化,则动量一定发生变化;故B正确;
C、惯性大小的唯一量度是物体的质量,如果物体的动量大,但也有可能物体的质量很小,所以不能说物体的动量大其惯性就大.故C错误,
D、动量大的物体说明mv大,但速度不一定大,故动量大的物体速度不一定比动量小的物体速度大,故D错误.
故选:
B.
6.在光滑的水平面上有a、b两球在t=2s时发生正碰,其质量分别为ma、mb,两球在碰撞前后的v﹣t图象如图所示.a、b两球质量之比是( )
A.ma:
mb=1:
2B.ma:
mb=2:
5C.ma:
mb=2:
1D.ma:
mb=5:
2
【考点】53:
动量守恒定律.
【分析】a、b碰撞过程中动量守恒,根据动量守恒定律列出方程,结合图象信息即可求得两球质量关系.
【解答】解:
由图可知b球碰前静止,设碰撞前,a球的速度为v0,碰后a球速度为v1,b球速度为v2,物体碰撞过程中动量守恒,规定a的初速度方向为正,由动量守恒定律有:
mav0=mav1+mbv2;
由图知,v0=4m/s,v1=﹣1m/s,v2=2m/s,
代入上式解得:
ma:
mb=2:
5.故ACD错误,B正确.
故选:
B
7.如图所示,两块平行放置的金属板A、B分别与电源的两极连接,放射源发出的射线从其上方小孔向外射出,下列说法正确的是( )
A.a粒子电离能力最强
B.b粒子来自原子核内中子的衰变
C.c粒子穿透能力最强
D.c粒子的速度最小
【考点】I6:
X射线、α射线、β射线、γ射线及其特性.
【分析】α、β和γ三种射线中,α带正电、β带负电、γ不带电.由图知,a的轨迹偏向A,而b的轨迹偏向B,说明a为α射线;在α、β、γ三种射线中,γ射线的穿透能力最强,电离能力最弱,α射线穿透能力最弱,电离能力最强.
【解答】解:
β射线为高速电子流,质量约为质子质量的
,
速度接近光速;α射线为氦核流,速度约为光速的
.
在同一电场中,β射线偏转的轨迹曲率半径小于α射线的曲率半径,
同时结合α射线带正电,偏向负极,而β射线带负电,偏向正极,
由图知,向左偏的为β射线,向右偏的为α射线,即到达A板的为β射线;
因在α、β、γ三种射线中,γ射线的穿透能力最强,电离能力最弱,α射线穿透能力最弱,电离能力最强,
AC、a粒子为β射线,电离能力较弱,c粒子为γ射线,穿透能力最强,故A错误,C正确,
B、β衰变所释放的电子是原子核内的中子转变为质子时产生的,而b粒子是α射线,故B错误;
D、c粒子为γ射线,速度最大,故D错误.
故选:
C.
8.已知氢原子的基态能量为E1,激发态能量En=
,其中n=2,3….用h表示普朗克常量,c表示真空中的光速.能使氢原子从第一激发态电离的光子的最大波长为( )
A.﹣
B.﹣
C.﹣
D.﹣
【考点】J4:
氢原子的能级公式和跃迁.
【分析】最大波长对应着光子的最小能量,即只要使使氢原子从第一激发态恰好电离即可.根据题意求出第一激发态的能量值,恰好电离时能量为0,然后求解即可.
【解答】解:
第一激发态即第二能级,是能量最低的激发态,则有:
;
电离是氢原子从第一激发态跃迁到最高能级0的过程,需要吸收的光子能量最小为:
所以有:
,解的:
λ=﹣
,故ABD错误,C正确.
故选:
C.
二、多项选择题.本题共4小题,每小题4分,共计16分.每小题有多个选项符合题意.全部选对的得4分,选对但不全的得2分,错选或不答的得0分.
9.下列说法正确的是( )
A.气体对外做功,其内能一定减小
B.热量不可能自发地从低温物体传递给高温物体
C.能量耗散说明能量不会凭空产生,但可以凭空消失
D.单晶体具有规则的几何外形,物理性质具有各向异性
【考点】8F:
热力学第一定律;8H:
热力学第二定律;92:
*晶体和非晶体.
【分析】改变内能的方式有做功和热传递,热量不可能自发地从低温物体传递给高温物体,能量耗散说明能量不会凭空产生,也不可以凭空消失,单晶体具有规则的几何外形,物理性质具有各向异性.
【解答】解:
A、改变内能的方式有做功和热传递,故气体对外做功,其内能不一定减小,故A错误;
B、热量不可能自发地从低温物体传递给高温物体,故B正确;
C、能量耗散说明能量不会凭空产生,也不可以凭空消失,故C错误;
D、单晶体具有规则的几何外形,物理性质具有各向异性,故D正确;
故选:
BD
10.封闭在汽缸内一定质量的理想气体由状态A变到状态D,其体积V与热力学温度T的关系如图所示,由状态A变到状态D过程中( )
A.气体从外界吸收热量,内能增加
B.气体体积增大,单位时间内与器壁单位面积碰撞的分子数减少
C.气体温度升高,每个气体分子的动能都会增大
D.气体的密度不变
【考点】99:
理想气体的状态方程.
【分析】根据图象知道AD两点在同一等压线上,结合分子动理论内容进行分析.
【解答】解:
A点和D点在过原点的连线上,说明气体由A到D压强不变,体积增大,密度减小,单位时间内与器壁单位面积碰撞的分子数减少,气体对外做功,温度升高气体的平均动能增加,内能增加,故需要吸热,故A、B正确,C、D错误.
故选:
AB.
11.人类认识原子结构和开发利用原子能经历了十分曲折的过程,卢瑟福、汤姆孙、玻尔、查德威克等科学家做出了卓越的贡献.关于他们的主要成就,下列正确的是( )
A.查德威克通过α粒子轰击铍核的实验发现了中子
B.卢瑟福提出了原子的核式结构模型并认为氢原子的能级是分立的
C.玻尔第一次把微观世界中物理量取分立值的观念应用到原子系统
D.汤姆孙通过对阴极射线的研究发现了电子,并提出了原子的核式结构模型
【考点】1U:
物理学史.
【分析】解答本题的关键是了解几个重要的物理学史,知道相关的伟大科学家的贡献.
【解答】解:
A、查德威克通过α粒子轰击铍核的实验,实现了原子核的人工转变,发现了中子,故A正确
B、卢瑟福提出了原子的核式结构模型,没有认为氢原子的能级是分立的,故B错误
C、玻尔第一次把微观世界中物理量取分立值的观念应用到原子系统,提出了著名的玻尔原子理论,故C正确
D、汤姆孙通过对阴极射线的研究发现了电子,卢瑟福并提出了原子的核式结构模型,故D错误
故选:
AC.
12.关于天然放射现象,以下叙述正确的是( )
A.若使放射性物质的温度升高,其半衰期将减小
B.β衰变所释放的电子是原子核内的中子转变为质子时所产生的
C.在α、β、γ这三种射线中,γ射线的穿透能力最强,α射线的电离能力最强
D.铀核(
U)衰变为铅核(
Pb)的过程中,要经过8次α衰变和6次β衰变
【考点】JJ:
裂变反应和聚变反应.
【分析】半衰期由原子本身决定,β衰变所释放的电子是原子核内的中子转变为质子时产生的,α、β、γ这三种射线中,电离本领依次减弱,穿透本领依次增强,根据守恒方程判断D选项.
【解答】解:
A、半衰期由原子核自身决定,与外界因素无关,故A错误;
B、β衰变所释放的电子是原子核内的中子转变为质子时所产生的,故B正确;
C、在α、β、γ这三种射线中,电离本领依次减弱,穿透本领依次增强,γ射线的穿透能力最强,α射线的电离能力最强.故C正确;
D、由质量数守恒知238=206+4×8,经过8次α衰变,再由电荷数守恒知92=82﹣2×8+6,经过6次β衰变,故D正确.
故选:
BCD
三、简答题:
本题共3小题,每空2分,共计14分.请将解答填写在答题卡相应的位置.
13.若一气泡从湖底上升到湖面的过程中温度保持不变,若将气泡内的气体视为理想气体,气泡从湖底上升到湖面的过程中,对外界做了0.6J的功,则此过程中的气泡 吸收 (填“吸收”或“放出”)的热量是 0.6 J.气泡到达湖面后,温度上升的过程中,又对外界做了0.1J的功,同时吸收了0.3J的热量,则此过程中,气泡内气体内能增加了 0.2 J.
【考点】8F:
热力学第一定律.
【分析】一定质量的理想气体内能只跟温度有关,温度不变,其内能不变.气体对外做功,功为负值,根据热力学第一定律分析吸放热情况和内能变化情况.
【解答】解:
气泡从湖底上升到湖面过程中,W=﹣0.6J,△U=0,根据热力学第一定律△U=W+Q得Q=0.6J,即吸收热量0.6J.
气泡到达湖面后,温度上升的过程中W=﹣0.1J,Q=0.3J,则△U=W+Q=0.2J,即气泡内气体内能增加0.2J.
故答案为:
吸收,0.6;0.2.
14.一定质量的某种理想气体分别经历如图所示的三种变化过程,其中表示等压变化的是 C (选填A、B或C),该过程中气体的内能 增加 (选填“增加”、“减少”或“不变”)
【考点】99:
理想气体的状态方程.
【分析】根据图线的形状,结合气态方程
=c,分析压强的变化情况.对于一定质量的理想气体,内能只跟温度有关,温度升高,内能增大.
【解答】解:
p﹣V图中等压变化图线平行于V轴,p﹣T图象中等压变化图线平行于T轴,所以A、B都不是等压变化.
根据气态方程
=c,可知:
压强不变时,p与T成正比,p﹣T图线是过原点的直线,故表示等压变化的是C.
在图线C中,温度升高,则气体的内能增加.
故答案为:
C,增加.
15.氡222是一种天然放射性气体,被吸入后,会对人的呼吸系统造成辐射损伤.它是世界卫生组织公布的主要环境致癌物质之一.其衰变方程是
Rn→
4Po+
He .已知
Rn的半衰期约为3.8天,则约经过 15.2 天,16g的
Rn衰变后还剩1g.
【考点】JA:
原子核衰变及半衰期、衰变速度.
【分析】根据电荷数守恒、质量数守恒确定衰败的产物.经过一个半衰期有半数发生衰变,根据m=
确定衰变的次数,从而确定经历的天数.
【解答】解:
根据电荷数守恒、质量数守恒,知未知粒子的电荷数为2,质量数为4,该粒子为
He,
根据m=
知,m=1g,m0=16g,则衰变的次数为4,则衰变的天数n=3.8×4=15.2天.
故答案为:
He,15.2.
四、计算题.本题共6小题,共计66分.解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤,只写出最后答案的不能得分,有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位.
16.空调在制冷过程中
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