人教版高一物理必修二测试题全套及答案docx.docx
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最新人教版高一物理必修二测试题全套及答案
第五章过关检测
(时间:
90分钟满分:
100分)
一、选择题(本题共8小题,每小题6分,共48分。
在每小题给出的四个选项中,1〜5小题只有一个选项正确,6〜8小题有多个选项正确。
全部选对的得6分,选不全的得3分,有选错或不答的得0分)
1.关于曲线运动,下列说法正确的是()
A.物体在恒力作用下不可能做曲线运动
B.物体在变力作用下一定做曲线运动
C.做曲线运动的物体,其速度大小可能不变
D.速度大小和加速度大小均不变的运动不可能是曲线运动
解析:
物体做曲线运动的条件是物体所受的合外力与速度方向不在同一条直线上,与恒力和变力无关,A、B错误;做曲线运动的物体速度方向不断变化,速度大小可以变化也可以不变,C正确;速度大小和加速度大小均不变的运动也可能是曲线运动,如匀速圆周运动,D错误。
答案:
C
2.由消防水龙带的喷嘴喷出的水的流量是0.28m3/min冰离开喷口时的速度大小为16m/s,方向与水平面夹角为60°,在最高处正好到达着火位置,忽略空气阻力,则空中水柱的高度和水量分别是(重力加速度g取10m/s2)()
A.2&8m1.12x102m3
B.2&8m0.672m3
C.3&4m1.29x10°n?
D.3&4m0.776m3
解析:
如图所示,将速度分解为水平方向和竖直方向两个分量,*=vcos60。
巧=灿160。
水的运动可看成竖直方向的竖直上抛运动和水平方向的匀速直线运动的合运动,水柱的高度%==28.8m,上升时间r==2.4s
空中水量可用流量乘以时间来计算,
Q=m3/s><2.4s=l.12x10°n?
。
故选项A正确。
答案:
A
3.—探照灯照射在云层底面上,云层底面是与地面平行的平面,如图所示,云层底面距地面高九探照灯以角速度e在竖直平面内转动,当光束转到与竖直方向夹角为0时,云层底面上光点的移动速度是()
A.hcoB.
C.D./zetan0
解析:
当光束转到与竖直方向夹角为0时,由•知云层底面上光点转动的线速度为。
设云层底面上光点的移动速度为v,则有vcos0=,解得云层底面上光点的移动速度,选项C正确。
答案:
C
4.在离心浇铸装置中,电动机带动两个支承轮同向转动,管状模型放在这两个轮上靠摩擦转动,如图所示,铁水注入之后,由于离心作用,铁水紧紧靠在模型的内壁上,从而可得到密实的铸件,浇铸时转速不能过低,否则,铁水会脱离模型内壁,产生次品。
已知管状模型内壁半径&则管状模型转动的最低角速度0为()
A.B.
C.D.2
解析:
最易脱离模型内壁的位置在最高点,转动的最低角速度e对应铁水在最高点受内壁的作用力为零,即mg=maf'R,^a)=,X正确。
答案:
A
5.
横截面为直角三角形的两个相同斜面紧靠在一起,固定在水平面上,如图所示。
现有三个小球从左边斜面的顶点以不同的初速度向右平抛,最后落在斜面上。
其落点分别是a、b、co下列判断正确的是()
A.图中三小球比较,落在a点的小球飞行时间最短
B.图中三小球比较,落在c点的小球飞行时间最短
C.图中三小球比较,落在c点的小球飞行过程中速度变化最大
D.图中三小球比较,落在c点的小球飞行过程中速度变化最快
解析:
平抛运动可分解为竖直方向的自由落体运动和水平方向的匀速直线运动,由于落在c点处的竖直方向的位移最小,而落在a点处的最大,所以落在a点的小球飞行时间最长,落在c点的小球飞行时间最短,选项A错误,选项B正确;而速度的变化量所以落在c点的小球速度变化最小,选项C错误;三个小球做平抛运动的加速度都为重力加速度,故三个小球飞行过程中速度变化一样快,选项D错误。
答案:
B
6.
船在静水中的速度与时间的关系如图甲所示,河水的流速与船离河岸的距离的变化关系如图乙所示,则当船沿渡河时间最短的路径渡河时()
A.船渡河的最短时间是60s
B.要使船以最短时间渡河,船在行驶过程中,船头必须始终与河岸垂直
C.船在河水中航行的轨迹是一条直线
D.船在河水中的最大速度是5m/s
解析:
根据图象可知,船在静水中的速度v靜=3m/s,河宽<7=300m,河水正中间流速最大为必max=4m/s,当船头始终垂直河岸渡河时,渡河时间最短,最短时间为/min==100s,选项A错误,选项B正确;船在河水中的最大速度是Vmax=rn/s=5m/s,选项D正确;设合速度与河岸夹角为0,则tan0=,因琢随河岸距离不断变化,故0不断变化,故船在河水中航行的轨迹是一条曲线,选项C错误。
答案:
BD
7.继嫦娥三号发射成功后我国下一步的航天目标为登上月球。
已知月球上的重力加速度为地球上的六分之一,若分别在地球和月球表面相同高度处,以相同初速度平抛相同质量的小球(不计空气阻力),则下列哪些判断是正确的()
A.平抛运动时间饷〉扯
B.水平射程x冃>x*
C.落地瞬间的速度nj>v地
D.落地速度与水平面的夹角0冃>0地
解析:
因为g冃<g»,由/=知/月〉伽,故A对;又初速度相同,由x=v(/知x月>沁故B对;落地时的速度,在竖直方向上,由=2g/z知两产啊,水平方向上相同,所以v冃<他,故C错;由tan0=知0冃<0地,故D错。
答案:
AB
8.如图所示,长0.5m的轻质细杆,一端固定有一个质量为3kg的小球,另一端由电动机带动,使杆绕O点在竖直平面内做匀速圆周运动,小球的速率为2m/sog取10m/s]下列说法正确的是()
A.小球通过最高点时,对杆的拉力大小是24N
B.小球通过最高点时,对杆的压力大小是6N
C.小球通过最低点时,对杆的拉力大小是24N
D.小球通过最低点时,对杆的拉力大小是54N
解析:
设小球在最高点时受杆的弹力向上,K'Jmg-F^=m,W-Pn=mg-m=6N,故小球对杆的压力大小是6N,A错误,B正确;小球通过最低点时,FN-mg=m,^F^=mg+m=54N,小球对杆的拉力大小是54N,C错误,D正确。
答案:
BD
二、实验题(本题共2小题,每小题10分,共20分)
9.航天器绕地球做匀速圆周运动时处于完全失重状态,物体对支持面几乎没有压力,所以在这种环境中已经无法用天平称量物体的质量。
假设某同学在这种环境中设计了如图所示的装置(图中O为光滑小孔)来间接测量物体的质量:
给待测物体一个初速度,使它在桌面上做匀速圆周运动。
设航天器中具有基本测量工具。
(1)实验时需要测量的物理量是.
(2)待测物体质量的表达式为m=_。
解析:
可测量物体做圆周运动的周期八半径R及弹簧测力计的示数F,由向心力公式知次,所以待测物体的质量为加=。
答案:
(1)弹簧测力计示数F、圆周运动的半径人、圆周运动的周期T
(2)
10.用实验室的斜面小槽等器材装配如图甲所示的实验装置,小槽末端水平。
每次都使钢球在斜槽上从同一位置由静止滚下,钢球在空中做平抛运动,设法用铅笔描出小球经过的位置,连起来就得到钢球做平抛运动的轨迹。
(1)
某同学在安装实验装置和进行其余的实验操作时都准确无误,他在分析数据时所建立的坐标系如图乙所示。
他的错误之处是
⑵该同学根据自己所建立的坐标系,在描出的平抛运动轨迹图上任取一点(心),运用公式求小球的初速度vo,这样测得的平抛初速度值与真实值相比(选療'偏大”“偏小”或
“相等”)。
(3)该同学在自己建立的坐标系中描绘出钢球做平抛运动的轨迹及数据如图丙所示,据图象可求得钢球做平抛运动的初速度为m/s,钢球的半径为cm。
解析:
(1)坐标原点O的位置不该选在斜槽末端,应该选在小球离开斜槽末端时的球心位置处,即在题图乙中上移小球半径r处。
(2)该同学根据自己所建立的坐标系丿的测量值偏小,所以用公式求出小球的初速度Vo将偏大。
(3)竖直方向:
在连续相等的时间T内的位移分别为血=(18-3)cm=15cm,j3=(43-18)cm=25cm,贝ij由0=塚计算出7=0.1So再根据水平方向的位移x=v()/,解得v0=m/s=2.0m/so又由于力=15cm,旳=25cm,力•了3=3;5。
钢球的半径为r=yi-3cm=2cm。
答案:
(1)坐标原点O的位置不该选在斜槽末端,而应上移至小球圆心在白纸上的投影处
(2)偏大(3)2.02.0
三、计算题(本题共2小题,每小题16分,共32分。
解答应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)
11.
某战士在倾角为30。
的山坡上进行投掷手榴弹训练。
他从/点以某一初速度v°=15m/s沿水平方向投出手榴弹后落在氏点。
该型号手榴弹从拉动弹弦到爆炸需要5s的时间,空气阻力不计,(g取10m/s2)PIiJ:
(1)若要求手榴弹正好在落地时爆炸,问战士从拉动弹弦到投出所用的时间是多少?
(2)点A、B的间距s是多大?
解析:
设手榴弹飞行时间为r
(1)手榴弹的水平位移
X=VQt
手榴弹的竖直位移h=g孑
且/z=xtan30°解得/=3s,A=45m战士从拉动弹弦到投出所用的时间厲=5s-t=2So
(2)点A、B的间距
s=
解得s=90m。
答案:
(l)2s
(2)90m
12.“太极球”是近年来在广大市民中较流行的一种健身器材。
做该项运动时,健身者半马步站立,手持太极球拍,拍上放一橡胶太极球,健身者舞动球拍时,球却不会掉落地上。
现将球拍和太极球简化成如图甲所示的平板和小球,熟练的健身者让球在竖直面内始终不脱离板而做匀速圆周运动,且在运动到图中的4、B、C、D位置时球与板间无相对运动趋势。
A为圆周的最高点,C为最低点0、D与圆心O等高。
设球的重力为1N,不计拍的重力。
贝U:
(1)健身者在C处所需施加的力比在"处大多少?
(2)设在乂处时健身者需施加的力为F,当球运动到位置时,板与水平方向需有一定的夹角0,请作出tan0-F的关系图象。
解析:
(1)设球运动的线速度为v,半径为7?
则在A处时F+mg=m
在C处时F'-mg=m
由①②式得^F=F'-F=2mg=2N。
⑵在/处时健身者需施加的力为F,球做匀速圆周运动的向心力F^=F+mg,^B处不受摩擦力作用,受力分析如图丙所示。
贝!
Jtan0==F+\
作出的tan0-F的关系图象如图丁所示。
答案:
(1)2N
(2)见解析图
第六章过关检测
(时间:
90分钟满分:
100分)
一、选择题(本题共8小题,每小题6分,共48分。
在每小题给出的四个选项中,1〜5小题只有一个选项正确,6〜8小题有多个选项正确。
全部选对的得6分,选不全的得3分,有选错或不答的得0分)
1.下列说法中正确的是()
A.牛顿运动定律就是经典力学
B.经典力学的基础是牛顿运动定律
C.牛顿运动定律可以解决自然界中的所有问题
D.经典力学可以解决自然界中的所有问题
解析:
经典力学并不等于牛顿运动定律,牛顿运动定律只是经典力学的基础;经典力学并非万能的,也有其适用范围,并不能解决自然界中的所有问题,没有哪个理论可以解决自然界中的所有问题。
因此只有搞清牛顿运动定律和经典力学之间的隶属关系,明确经典力学的适用范围才能正确解答此类问题。
答案:
B
嫦娥二号轨道
控制点
2.如图为嫦娥一号卫星撞月的模拟图,卫星从控制点开始沿撞月轨道在撞击点成功撞月。
假设卫星绕月球做圆周运动的轨道半径为尺周期为T,引力常量为G。
根据以上信息,可以求出
()
A.月球的质量
B.地球的质量
C.嫦娥一号卫星的质量
D.月球对嫦娥一号卫星的引力
解析:
由=加尺可求出月球质量%=,不能求出地球质量和嫦娥一号卫星的质量,也求不出嫦娥一号受到月球的引力,故只有A正确。
故正确选项为A。
答案:
A
3.下列关于地球同步通信卫星的说法中,正确的是
A.为避免同步通信卫星在轨道上相撞,应使它们运行在不同的轨道上
B.同步通信卫星定点在地球上空某处,各个同步通信卫星的角速度相同,但线速度可以不同
C.不同国家发射同步通信卫星的地点不同,这些卫星轨道不一定在同一平面内
D.同步通信卫星只能运行在赤道上空某一恒定高度上
解析:
由于地球同步卫星的公转周期与地球自转周期相同,这就决定了地球同步卫星必须在赤道平面内,而且它的角速度、轨道半径、线速度等各个量是唯一确定的,与卫星的其他量无关。
所以只有选项D正确。
答案:
D
4.据报道,美国航天局已计划建造一座通向太空的升降机,传说中的通天塔即将成为现实。
据航天局专家称:
这座升降机的主体是一根长长的管道,一端系在位于太空的一个巨大的人造卫星上,另一端一直垂到地面并固定在地面上。
已知地球到月球的距离约为地球半径的60倍,由此可以估算,该管道的长度至少为(已知地球半径为6400km)()
A.360kmB.3600km
C.36000kmD.360000km
解析:
该管道的长度至少等于地球同步卫星距离地面的高度,设该高度为九根据开普勒第三定律有()3=()2,将血=6400km,7i=l天圧=27天,代入上式,解得刀=36000km,选项C正确。
答案:
C
5.关于环绕地球运行的卫星,下列说法正确的是()
A.分别沿圆轨道和椭圆轨道运行的两颗卫星,不可能具有相同的周期
B.沿椭圆轨道运行的一颗卫星,在轨道不同位置可能具有相同的速率
C.在赤道上空运行的两颗地球同步卫星,它们的轨道半径有可能不同
D.沿不同轨道经过北京上空的两颗卫星,它们的轨道平面一定会重合
解析:
环绕地球运动的卫星,由开普勒第三定律=常数,当椭圆轨道半长轴与圆形轨的半径相等时,两颗卫星周期相同,选项A错误;沿椭圆轨道运行的卫星,只有引力做功,机械能守恒,在轨道上相互对称的地方(到地心距离相等的位置)速率相同,选项B正确;所有地球同步卫星相对地面静止,运行周期都等于地球自转周期,由轨道半径都相同,选项C错误;同一轨道平面、不同轨道半径的卫星,相同轨道半径、不同轨道平面的卫星,都有可能(不同时刻)经过北京上空,选项D错误。
答案:
B
6.
如图所示是牛顿研究抛体运动时绘制的一幅草图,以不同速度抛出的物体分别沿a、b.c、d轨迹运动,其中a是一段曲线0是贴近地球表面的圆,c是椭圆0是双曲线的一部分。
已知引力常量为G、地球质量为M、半径为R、地面附近的重力加速度为g。
以下说法中正确的是()
A.沿a运动的物体初速度一定小于
B.沿b运动的物体速度等于
C.沿c运动的物体初速度一定大于第二宇宙速度
D.沿d运动的物体初速度一定大于第三宇宙速度
解析力是贴近地球表面的圆,沿此轨迹运动的物体满足G="“解得v=,或满足加g=〃,解得v=,以上得到的两个速度均为第一宇宙速度,发射速度小于第一宇宙速度则不能成为人造卫星,如a,故A、B正确;发射速度大于第一宇宙速度而小于第二宇宙速度,卫星的轨道为椭圆,如c,故C错误;发射速度大于第二宇宙速度,轨迹将不闭合,发射速度大于第三宇宙速度,轨迹也不闭合,故d轨迹不能确定其发射速度是否大于第三宇宙速度,D错误。
答案:
AB
7.直径约45米、质量约13万吨的小行星“2012DA14”,以大约每小时2.8万千米的速度由印度洋苏门答腊岛上空掠过,与地球表面最近距离约为2.7万千米,这一距离已经低于地球同步卫星的轨道。
但它对地球没有造成影响,对地球的同步卫星也几乎没有影响。
这颗小行星围绕太阳飞行,其运行轨道与地球非常相似,根据天文学家的估算,它下一次接近地球大约是在2046年。
假设图中的P、0是地球与小行星最近时的位置,下列说法正确的是()
A.小行星对地球的轨道没有造成影响,地球对小行星的轨道也不会造成影响
B.只考虑太阳的引力,地球在P点的加速度大于小行星在0点的加速度
C.只考虑地球的引力,小行星在Q点的加速度大于同步卫星在轨道上的加速度
D.小行星在0点没有被地球俘获变成地球的卫星,是因为它在0点的速率大于第二宇宙速度解析:
根据题述,小行星质量约13万吨,远远小于地球质量,小行星对地球的轨道没有造成影响,说明小行星和地球之间的万有引力对地球产生的加速度很小。
小行星和地球之间的万有引力对小行星产生的加速度远大于对地球产生的加速度,所以地球对小行星的轨道会造成影响,选项A错误。
由题图可知,地球到太阳的距离小于小行星到太阳的距离,根据万有引力定律和牛顿运动定律,只考虑太阳的引力,地球在P点的加速度大于小行星在0点的加速度,选项B正确。
由于小行星到地球的距离小于同步卫星到地球的距离,所以只考虑地球的引力,小行星在0点的加速度大于同步卫星在轨道上的加速度,选项C正确。
小行星在0点没有被地球俘获变成地球的卫星,是因为它在0点的速率大于第一宇宙速度,选项D错误。
答案:
BC
&北斗卫星导航系统是我国自行研制开发的区域性三维卫星定位与通信系统(CNSS),建成后的北斗卫星导航系统包括5颗同步卫星和30颗一般轨道卫星。
关于这些卫星,以下说法正确的是()
A.5颗同步卫星的轨道半径都相同
B.5颗同步卫星的运行轨道必定在同一平面内
C.导航系统所有卫星的运行速度一定大于第一宇宙速度
D.导航系统所有卫星中,运行轨道半径越大的,周期越小
解析:
根据万有引力提供向心力可得G="2a=7M=7W()2,整理可知T=2n,V=O同步卫星的周期相同,故5颗同步卫星的轨道半径都相同,同步卫星相对地面静止,故5颗同步卫星的运行轨道必定在同一平面内,选项A、B正确。
7.9km/s是第一宇宙速度,即近地卫星绕地球转动的最大运行速度,故同步卫星的速度小于7.9km/s,选项C错误。
由于7=2兀,故运行轨道半径越大的,周期越大,选项D错误。
答案:
AB
二、填空题(本题共2小题,每小题10分,共20分)
9.月球绕地球转动的周期为7,轨道半径为r,则由此可得地球质量表达式为;
若地球半径为&则其密度表达式为o
解析:
地球对月球的引力提供月球做圆周运动的向心力G=mr()2得
M=,p=°答案:
p=
10.—艘宇宙飞船飞近某一新发现的行星,并进入靠近该行星表面的圆形轨道绕行数圈后,着陆在行星上。
宇宙飞船上备有以下实验仪器:
A.弹簧测力计一个
B.精确秒表一只
C.天平一台(附祛码一套)
D.物体一个
为测定该行星的质量M和半径宇航员在绕行及着陆后各进行了一次测量,依据测量数据可求出M和&已知引力常量为G)。
(1)绕行时测量所用的仪器为(用仪器的字母序号表示),所测物理量为_。
(2)着陆后测量所用的仪器为,所测物理量为o用测
量数据求该行星的半径R=,质o
解析:
(1)绕行时应测出宇宙飞船做圆周运动的周期,所以需要用到秒表;
(2)着陆后需要测出此行星表面的重力加速度,所以需要物体、天平和弹簧测力计,测出物体质量〃与重力F,则有F=mg,=mg,=m'R,其中力'是宇宙飞船的质量,联立得R=,M=。
答案:
(1)B周期7
(2)ACD物体质量/、重力F
三、计算题(本题共2小题,每小题16分,共32分。
解答应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)11“黑洞”是爱因斯坦的广义相对论中预言的一种特殊天体,它的密度极大,对周围的物质(包括光子)有极强的吸引力。
根据爱因斯坦的理论,光子是有质量的,光子到达黑洞表面时也将被吸入,最多恰能绕黑洞表面做圆周运动。
根据天文观测,银河系中心可能有一个黑洞,距该可能黑洞6.0xl012m远的星体正以2.0xl06m/s的速度绕它旋转,据此估算该可能黑洞的最大半径7?
是多少?
(保留三位有效数字)解析:
黑洞作为一种特殊天体一直受到广泛的关注,种种迹象表明它确实存在于人的视野之外,由于黑洞的特殊性,所以分析本题的时候,一定要抓住其“黑”的原因,即光子也逃不出它的引力约束,光子绕黑洞做圆周运动时,它的轨道半径就是黑洞的最大可能半径,根据爱因斯坦理论,光子有质量,所以黑洞对光子的引力就等于它做圆周运动时的向心力,则
G=m①
其中M为黑洞的质量庐为光子的质量,c为光速处为轨道半径,即黑洞的最大可能半径。
银河系中的星体绕黑洞旋转时,也可认为做的是匀速圆周运动,其向心力为二者之间的万
有引力,所以有G=m'②
其中加为星体质量/为星体轨道半径,由①②式可得黑洞的可能最大半径为
R=md2.67xl0*m。
答案267x10*m
12.嫦娥三号是嫦娥绕月探月工程计划中嫦娥系列的第三颗人造绕月探月卫星。
若嫦娥三号在离月球表面为〃的圆形轨道绕月球飞行,周期为八,已知地球中心到月球中心距离为地球半径7?
的"倍,月球半径r,月球公转周期引力常量G。
求:
(1)月球的质量;
(2)地球受月球的吸引力。
解析:
(1)设嫦娥三号的质量为%其绕月球做圆周运动的向心力由月球对它的吸引力提供。
G=w()2-(r+/z)得弘=。
(2)由题意知,地球中心到月球中心距离为加?
o
月球做圆周运动的向心力等于地球对月球的吸引力,即F=M月(尸•加?
由牛顿第三定律,地球受月球的吸引力
F'=F=Mr•Q2-nR=o
答案:
⑴
(2)
第七章过关检测
(时间:
90分钟满分:
100分)
一、选择题(本题共8小题,每小题6分,共48分。
在每小题给出的四个选项中,1〜5小题只有一个选项正确,6〜8小题有多个选项正确。
全部选对的得6分,选不全的得3分,有选错或不答的得0分)
1.课外活动时,王磊同学在40s的时间内做了25个引体向上,王磊同学的体重大约为50kg,每次
引体向上大约升高0.5m,试估算王磊同学克服重力做功的功率大约为@取10N/kg)()
A.100WB.150W
C.200WD.250W
解析:
每次引体向上克服重力做的功约为^=^=50x10x0.5J=250J
40s内的总功歹="%=25x250J=6250J
40s内的功率卩=W~156Wo
答案:
B
2.如图所示,质量为加的物体P放在光滑的倾角为0的斜面体上,同时用力F向右推斜面体,使P与斜面体保持相对静止。
在前进水平位移为/的过程中,斜面体对P做功为()
A.FlB.mgsin3-1
C.mgcosO'lD.mgtanO'l
解析:
斜面对P的作用力垂直于斜面,其竖直分量为加g,所以水平分量为加gtan0,做功为水平分量的力乘以水平位移。
答案:
D
3.汽车的发动机的额定输出功率为戸,它在水平路面上行驶时受到的摩擦阻力大小恒定。
汽车在水平路面上由静止开始运动,直到车速达到最大速度Vm,汽车发动机的输出功率P随时间变化的图象如图所示。
若在0〜九时间内汽车发动机的牵引力是恒定的,则汽车受到的合力屉随
时间变化的图象可能是(
解析:
0〜心时间内牵引力是恒定的,故合力也是恒定的,输出功率一直增大。
当达到额定功率后,即/>/1时,功率保持不变,速度继续增大,牵引力开始减小,一直到等于摩擦力,故合力也一直减小直到等于零。
答案:
D
4.把动力装置分散安装在每节车厢上,使其既具有牵引动力,又可以载客,这样的客车车辆叫作动车,把几节自带动力的车辆(动车)加几节不带动力的车辆(也叫拖车)编成一组,就是动车组,如图所示。
假设动车组运行过程中受到的阻力与其所受重力成正比,
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