内容正文:
东山中学2027届高一第一学期中段考
物理学科试题
时间:2024年11月
一、单项选择题:本题共7小题,每小题4分,共28分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 2024年7月31日巴黎奥运会的跳水女子双人10米台决赛,中国选手陈芋汐和全红婵再度展现出了强大的实力。不仅上演“水花消失术”,更为惊艳的是两位运动员动作同步,宛如一人,最终以359.10分的成绩夺冠,比赛情境如图所示,则下列说法正确的是( )
A. 教练为了研究两人的技术动作,可将图片中的两人看成质点
B. 两人在下落过程中,感觉水面是静止的
C. 其中一名选手感觉另一名选手是静止的
D. 观众观看两人比赛时,可将两人看成质点
【答案】C
【解析】
【详解】A.教练为了研究两人的技术动作,两人的大小和形状不可忽略,则不可将图片中的两人看成质点,故A错误;
B.两人在下落过程中,水面相对于两人是运动的,故B错误;
C.两人在下落过程中,两人的相对位置不变,故其中一名选手感觉另一名选手是静止的,故C正确;
D.观众观看两人比赛时,两人的大小和形状不可忽略,不可将两人看成质点,故D错误。
故选C。
2. 一个易拉罐由于磕碰,底部边缘有处凹陷。在空易拉罐中注入少量的水后,将易拉罐凹陷处与桌面接触放置在水平桌面上,结果易拉罐“倾而不倒”,如图所示。下列说法正确的是( )
A. 注水后,易拉罐的重心位置升高了
B. 易拉罐重力的作用线垂直于水平面向下
C. 若将注水后的易拉罐正立放置,则其重心位置不变
D. 若将空易拉罐剪去上半部,则其重心位置可能不变
【答案】B
【解析】
【详解】A.注水后,水的重心低,易拉罐本身的重心位置不变,整体的重心位置降低了,故A错误;
B.重力的方向总是竖直向下的,所以易拉罐重力的作用线垂直于水平面向下,故B正确;
C.若将注水后的易拉罐正立放置,水的形状发生变化,整体的重心位置也发生变化,故C错误;
D.若将空易拉罐剪去上半部,易拉罐本身的重心降低,则整体重心位置降低,故D错误。
故选B。
3. 下列对图中弹力有无的判断,正确的是( )
A. 小球随车厢(底部光滑)一起向右做匀速直线运动,则车厢左壁对小球有弹力
B. 小球被轻绳斜拉着静止在光滑的斜面上,则绳对小球有弹力
C. 小球被a、b两轻绳悬挂而静止,其中a绳处于竖直方向,则b绳对小球有拉力
D. 小球静止在光滑的三角槽中,三角槽底面水平,倾斜面对球有弹力
【答案】B
【解析】
【详解】A.小球随车厢(底部光滑)一起向右做匀速直线运动,小球受到的重力和小车底部对小球的支持力平衡,车厢左壁对小球无弹力,A错误;
B.小球被轻绳斜拉着静止在光滑的斜面上,假设轻绳对小球没有弹力,去掉轻绳,小球会沿斜面下滑,假设不成立,即轻绳对小球有弹力,B正确;
C.小球被a、b两轻绳悬挂而静止,其中a绳处于竖直方向,则小球的重力和a绳的拉力平衡,故b绳对小球一定没有拉力,C错误;
D.小球静止在光滑的三角槽中,三角槽底面水平,小球的重力和三角槽底部对小球的支持力平衡,倾斜面对小球一定无弹力,D错误。
故选B。
4. 近几年,国内房价在国家宏观政策调控下,房价下跌出现减缓趋势。王同学将房价的“上涨”类比成运动学中的“加速”,将房价的“下跌”类比成运动学中的“减速”,据此,你认为“房价下跌出现减缓趋势”可以类比成运动学中的( )
A. 速度增加,加速度增大 B. 速度增加,加速度减小
C. 速度减小,加速度增大 D. 速度减小,加速度减小
【答案】D
【解析】
【详解】房价类比成速度,房价上涨快慢或下跌快慢类比成加速度;房价下跌出现减缓趋势,房价下跌相当于速度减小,出现减缓趋势相当于加速度减小。
故选D。
5. 如图所示,高速公路收费站都设有“”通道(即不停车收费通道),设车道是笔直的,由于有限速,汽车通过时一般是先减速至某一限定速度,然后匀速通过电子收费区,再加速驶离(将减速和加速过程都看作加速度不变的匀变速直线运动).设汽车开始减速的时刻,下列四幅图能与汽车通过的运动情况大致吻合的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】AB.汽车过收费站时,位移一直是增加的,且做匀加速或匀减速运动时,对应的x-t图像应该是曲线,则AB错误;
CD.汽车过收费站时,先做匀减速运动,然后匀速,最后再匀加速运动,则图像C错误,D正确。
故选D。
6. 某科学馆有一个“最速降线”的展示项目。如图,在高度差相同的三个不同轨道中,将三个完全相同的铁球、、分别放在I、II、III轨道的起点,同时由静止释放,发现I轨道上的铁球最先到达终点。关于三个铁球的运动,下列说法正确的是( )
A. 三个铁球运动的位移大小不等
B. 三个铁球运动的路程大小相等
C. 铁球运动的平均速率最大
D. 铁球运动的平均速度最大
【答案】C
【解析】
【详解】A.三个铁球的起点均为M,终点均为N,所以三个铁球运动的位移大小相等,故A错误;
B.路程大小为物体实际运动轨迹的长度,由图可知,三个铁球运动的路程大小不相等,故B错误;
C.由图可知,铁球a的路程最大,且铁球最先到达终点,则根据
可得铁球运动的平均速率最大,故C正确;
D.由A项可知,三个铁球运动的位移大小相等,且铁球a最先到达终点N,即铁球a用时最少,由平均速度公式
可知,铁球a运动的平均速度最大,故D错误。
故选C。
7. 如图所示,木块A、B质量分别为和,它们与水平地面间的动摩擦因数均为0.2,最大静摩擦力等于滑动摩擦力。初始状态A、B间的轻弹簧被压缩了,作用在A上的水平推力,系统静止不动。已知弹簧的劲度系数为,重力加速度g取,F撤去瞬间,弹簧弹力不变。现撤去推力F,则( )
A. 撤去推力F前,木块A所受摩擦力大小是,方向向左
B. 撤去推力F前,木块B所受摩擦力大小是,方向向右
C. 撤去推力F后瞬间,木块A所受摩擦力大小是,方向向右
D. 撤去推力F后瞬间,木块B所受摩擦力大小是,方向向左
【答案】AC
【解析】
【详解】A.A的最大静摩擦力为
弹簧的弹力为
由题知
故A处于静状态,则有
方向向左,故A正确;
B.B的最大静摩擦力为
由题可知
故B处于静止状态,则有
方向向左,故B错误;
C.撤去推力F后瞬间,弹簧的弹力不变,仍为8N,大于A的最大静摩擦力,可知A会滑动,故A受的摩擦力为滑动摩擦力为
方向向右,故C正确;
D.撤去推力F后瞬间,弹簧的弹力不变,仍为8N,小于B的最大静摩擦力,可知B仍处于静止状态,对B分析,可得
方向向左,故D错误。
故选AC。
二、多项选择题:本题共3小题,每小题6分,共18分。在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求。全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
8. 动车铁轨旁相邻里程碑之间的距离是1km。某同学乘坐动车时,通过观察里程碑和车厢内电子屏上显示的动车速度来估算动车加速出站时加速度大小。当他身边的窗户经过某一里程碑A时,屏幕显示的车速是,如图所示。动车再前进3个里程碑,同学身边的窗户经过里程碑B,此时速度为。把动车出站过程视为匀加速直线运动,则动车出站的加速度大小和该同学乘车在里程碑AB之间运动的时间t分别为( )
A. B.
C. D.
【答案】AC
【解析】
【详解】AB.速度换成国际单位制
,
动车做匀加速直线运动,由运动学公式
代入数据可得
故A正确,B错误;
CD.由运动学公式
解得
故C正确,D错误。
故选AC。
9. 《街头科学实验室》中验证了四个完全相同的水球即可挡住子弹,假设子弹在水球中沿水平方向做初速度为v的匀减速直线运动,恰好能穿出第四个水球,则( )
A. 子弹在每个水球中速度变化量相同
B. 子弹穿出第三个水球时的瞬时速度为
C. 子弹在每个水球中运动的时间比为
D. 子弹穿出前三个水球的瞬时速度之比为
【答案】BD
【解析】
【详解】C.由题意可知子弹恰好能穿出第4个水球,即末速度v=0,逆向看子弹由左向右做初速度为零的匀加速直线运动,则由匀变速直线运动规律的推论:相同位移下的时间比值可知,自右向左子弹通过四个水球的时间比为
故C错误;
A.由于加速度a恒定,由加速度的定义可以,速度变化量
由上述的分析可知,子弹在每个水球中的时间不同,所以速度变化量也不同,故A错误;
B.由上述的分析可知,子弹穿出前三个水球的时间等于全部穿过水球的时间的一半,因此子弹穿出第三个水球的瞬时速度与全程的平均速度相等,即为
故B正确;
D.逆向分析可看作是初速度为零的匀加速直线运动,根据
可得子弹穿出前三个水球的瞬时速度之比为
故D正确。
故选BD。
10. 如图,质量均为m的A、B、C三个木块叠放在粗糙的水平地面上,A、B接触面沿水平方向,整个系统处于静止状态,已知重力加速度为g。下列说法正确的是( )
A. A对B压力的大小等于 B. 木块B受到4个力的作用
C. 地面对C的摩擦力水平向左 D. 地面对C的支持力等于
【答案】ABD
【解析】
【详解】A.对A受力分析可知,B对A的支持力大小等于mg,则由牛顿第三定律可知,A对B压力的大小等于mg,选项A正确;
B.木块B受到重力、斜面的支持力和摩擦力以及A对B的压力共4个力的作用,选项B正确;
CD.对ABC整体分析可知,水平方向受力平衡,则地面对C无摩擦力作用,竖直方向平衡可知,地面对C的支持力等于,选项C错误,D正确。
故选ABD。
三、实验题:本题共2小题,每空2分,共18分。
11. 某同学利用如图甲所示装置研究小车的匀变速直线运动。
(1)电磁打点计时器是一种使用______(填“交流”或“直流”)电源的计时仪器,它的工作电压约8V,当电源的频率为50Hz时,它每隔______s打一次点;
(2)某同学实验中获得一条纸带,如图乙所示,其中两相邻计数点间有3个点未画出、已知所用电源的频率为50Hz,则打A点时小车运动的速度大小______m/s,小车运动的加速度大小______(结果保留2位有效数字);
(3)如果当时电网中交变电流的频率是,而做实验的同学并不知道,由此引起的系统误差将使加速度的测量值与实际值相比偏______(填“大”或“小”)。
【答案】(1) ①. 交流 ②. 0.02
(2) ①. 0.42 ②. 0.61
(3)大
【解析】
【小问1详解】
[1][2]电磁打点计时器是一种使用交流电源的计时仪器,它的工作电压约8V,当电源的频率为50Hz时,它每隔0.02s打一次点;
【小问2详解】
[1]相邻两计时点间的时间间隔为
T=4×0.02s=0.08s
打A点时小车运动的速度大小
[2]小车运动的加速度大小
【小问3详解】
如果当时电网中交变电流的频率是,则打点周期偏大,而做实验的同学并不知道,计算时仍用原来的周期值计算,由此引起的系统误差将使加速度的测量值与实际值相比偏大。
12. 用铁架台、带挂钩的不同弹簧若干、50g的钩码若干、刻度尺等,安装如图甲所示的装置,探究弹簧弹力F的大小与伸长量x之间的定量关系。
(1)未挂钩码时,弹簧原长放大如图甲所示,可读得原长______cm。
(2)由图乙还可知劲度系数较大的是______弹簧;还可算出B弹簧的劲度系数为______。
(3)若某同学做实验时,误把弹簧长度当成伸长量作为横坐标作图,则该同学所做图像得到的K值是______(填偏大,偏小或者不变)
【答案】 ①. 7.00 ②. A ③. 10 ④. 不变
【解析】
【详解】(1)[1]图中刻度尺的分度值为1mm,要估读到分度值的下一位,已知刻度尺的零刻度线与弹簧上端平齐,弹簧长度为
(2)[2][3]根据胡克定律有
图像的斜率表示劲度系数,则可知A弹簧的劲度系数大于B弹簧的劲度系数;B弹簧的劲度系数为
(3)[4]把弹簧长度当成伸长量作为横坐标作图,图线相对原来会向右平移,但并不影响图线斜率,故K值不变。
四、计算题:本题共3小题,共36分。解答题应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。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。
13. 如图所示,用水平力将木块压在竖直墙壁上静止,已知木块重力,木块与墙壁间的动摩擦因数,认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力。现将逐渐减小,求:
(1)当减小为时,木块受到的摩擦力大小;
(2)当减小为时,木块受到的摩擦力大小。
【答案】();(2)
【解析】
【详解】()当减小为时,最大静摩擦力为
重力小于最大静摩擦力,故木块没有运动,则木块在竖直方向上受重力和静摩擦力平衡,即
(2)当减小为时,最大静摩擦力为
重力大于最大静摩擦力,木块运动,受到的是滑动摩擦力,其大小为
14. 汶川地震发生后,国家迅速组织救援队组织救援,由于道路损坏严重,有些物资只能利用飞机定点空投。假设救援物资开始做自由落体运动,经过3s,立即启动减速装置,使得物资匀减速下落,落地时速度恰好为零。已知,减速阶段加速度大小为7.5 m/s2。求:
(1)物体的最大速度是多大?
(2)物体减速运动的时间是多少?
(3)定点飞机距地面的高度是多少?
【答案】(1)30m/s
(2)4s (3)105m
【解析】
【小问1详解】
自由落体3s末的速度最大,则
v1=gt1
解得
v1=30m/s
【小问2详解】
根据
0=v1-at2
减速的时间
t2=4s
【小问3详解】
加速阶段的位移
h1 =gt12
解得
h1=45m
减速阶段
h2= v1t2 -a t22
解得
h2=60m
总高度
H =h1+h2 =105m
15. 渝黔高速公路巴南收费站出入口安装了电子不停车收费系统ETC。甲、乙两辆汽车分别通过ETC通道和人工收费通道(MTC)驶离高速公路,流程如图。假设减速带离收费岛口,收费岛总长度为,两辆汽车同时以相同的速度经过减速带后,一起以相同的加速度做匀减速运动。甲车减速至后,匀速行驶到中心线即可完成缴费,自动栏杆立即打开;乙车刚好到收费岛中心线收费窗门停下,经过的时间缴费成功,人工栏杆立即打开。随后两辆汽车匀加速到速度后沿直线匀速行驶到相同的目的地,设加速和减速过程中的加速度大小相等。求:
(1)甲车在通过中心线之前匀速的时间;
(2)此次人工收费通道和ETC通道打开栏杆放行的时间差∆t;
(3)甲车和乙车在通过中心线后最大的车距;
(4)假设ETC通道有一列车队,在减速带之前匀速行驶时的相邻两车距离为160m,每辆车的收费流程都是一样的,请问该收费站ETC通道每小时最多能通过多少辆车?
【答案】(1)1s (2)21s
(3)455m (4)450辆
【解析】
【小问1详解】
乙车刚好到收费岛中心线收费窗门停下,则
代入数据可得
甲车过ETC通道时,减速的位移为
所以甲车在通过中心线之前匀速的时间为
【小问2详解】
甲车减速到v0所用时间为
甲车从减速到栏杆打开的总时间为
乙车减速行驶到收费岛中心线的时间为
乙从减速到打开栏杆的总时间为
所以打开栏杆放行的时间差为
【小问3详解】
当乙车再次加速到v1时车距最大,此时
乙车的位移为
甲车的位移为
所以两车最远距离为
【小问4详解】
在减速前相邻车距为160m,根据
即每8s通过一辆车,所以每小时最多通过的车辆数为
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东山中学2027届高一第一学期中段考
物理学科试题
时间:2024年11月
一、单项选择题:本题共7小题,每小题4分,共28分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 2024年7月31日巴黎奥运会的跳水女子双人10米台决赛,中国选手陈芋汐和全红婵再度展现出了强大的实力。不仅上演“水花消失术”,更为惊艳的是两位运动员动作同步,宛如一人,最终以359.10分的成绩夺冠,比赛情境如图所示,则下列说法正确的是( )
A. 教练为了研究两人的技术动作,可将图片中的两人看成质点
B. 两人在下落过程中,感觉水面是静止的
C. 其中一名选手感觉另一名选手是静止的
D. 观众观看两人比赛时,可将两人看成质点
2. 一个易拉罐由于磕碰,底部边缘有处凹陷。在空易拉罐中注入少量的水后,将易拉罐凹陷处与桌面接触放置在水平桌面上,结果易拉罐“倾而不倒”,如图所示。下列说法正确的是( )
A. 注水后,易拉罐的重心位置升高了
B. 易拉罐重力的作用线垂直于水平面向下
C. 若将注水后的易拉罐正立放置,则其重心位置不变
D. 若将空易拉罐剪去上半部,则其重心位置可能不变
3. 下列对图中弹力有无的判断,正确的是( )
A. 小球随车厢(底部光滑)一起向右做匀速直线运动,则车厢左壁对小球有弹力
B. 小球被轻绳斜拉着静止在光滑的斜面上,则绳对小球有弹力
C. 小球被a、b两轻绳悬挂而静止,其中a绳处于竖直方向,则b绳对小球有拉力
D. 小球静止在光滑的三角槽中,三角槽底面水平,倾斜面对球有弹力
4. 近几年,国内房价在国家宏观政策调控下,房价下跌出现减缓趋势。王同学将房价的“上涨”类比成运动学中的“加速”,将房价的“下跌”类比成运动学中的“减速”,据此,你认为“房价下跌出现减缓趋势”可以类比成运动学中的( )
A. 速度增加,加速度增大 B. 速度增加,加速度减小
C. 速度减小,加速度增大 D. 速度减小,加速度减小
5. 如图所示,高速公路收费站都设有“”通道(即不停车收费通道),设车道是笔直的,由于有限速,汽车通过时一般是先减速至某一限定速度,然后匀速通过电子收费区,再加速驶离(将减速和加速过程都看作加速度不变的匀变速直线运动).设汽车开始减速的时刻,下列四幅图能与汽车通过的运动情况大致吻合的是( )
A. B.
C. D.
6. 某科学馆有一个“最速降线”的展示项目。如图,在高度差相同的三个不同轨道中,将三个完全相同的铁球、、分别放在I、II、III轨道的起点,同时由静止释放,发现I轨道上的铁球最先到达终点。关于三个铁球的运动,下列说法正确的是( )
A. 三个铁球运动的位移大小不等
B. 三个铁球运动的路程大小相等
C. 铁球运动的平均速率最大
D. 铁球运动的平均速度最大
7. 如图所示,木块A、B质量分别为和,它们与水平地面间的动摩擦因数均为0.2,最大静摩擦力等于滑动摩擦力。初始状态A、B间的轻弹簧被压缩了,作用在A上的水平推力,系统静止不动。已知弹簧的劲度系数为,重力加速度g取,F撤去瞬间,弹簧弹力不变。现撤去推力F,则( )
A. 撤去推力F前,木块A所受摩擦力大小是,方向向左
B. 撤去推力F前,木块B所受摩擦力大小是,方向向右
C. 撤去推力F后瞬间,木块A所受摩擦力大小是,方向向右
D. 撤去推力F后瞬间,木块B所受摩擦力大小是,方向向左
二、多项选择题:本题共3小题,每小题6分,共18分。在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求。全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
8. 动车铁轨旁相邻里程碑之间的距离是1km。某同学乘坐动车时,通过观察里程碑和车厢内电子屏上显示的动车速度来估算动车加速出站时加速度大小。当他身边的窗户经过某一里程碑A时,屏幕显示的车速是,如图所示。动车再前进3个里程碑,同学身边的窗户经过里程碑B,此时速度为。把动车出站过程视为匀加速直线运动,则动车出站的加速度大小和该同学乘车在里程碑AB之间运动的时间t分别为( )
A. B.
C. D.
9. 《街头科学实验室》中验证了四个完全相同的水球即可挡住子弹,假设子弹在水球中沿水平方向做初速度为v的匀减速直线运动,恰好能穿出第四个水球,则( )
A. 子弹在每个水球中速度变化量相同
B. 子弹穿出第三个水球时的瞬时速度为
C. 子弹在每个水球中运动的时间比为
D. 子弹穿出前三个水球的瞬时速度之比为
10. 如图,质量均为m的A、B、C三个木块叠放在粗糙的水平地面上,A、B接触面沿水平方向,整个系统处于静止状态,已知重力加速度为g。下列说法正确的是( )
A. A对B压力的大小等于 B. 木块B受到4个力的作用
C. 地面对C的摩擦力水平向左 D. 地面对C的支持力等于
三、实验题:本题共2小题,每空2分,共18分。
11. 某同学利用如图甲所示装置研究小车的匀变速直线运动。
(1)电磁打点计时器是一种使用______(填“交流”或“直流”)电源的计时仪器,它的工作电压约8V,当电源的频率为50Hz时,它每隔______s打一次点;
(2)某同学实验中获得一条纸带,如图乙所示,其中两相邻计数点间有3个点未画出、已知所用电源的频率为50Hz,则打A点时小车运动的速度大小______m/s,小车运动的加速度大小______(结果保留2位有效数字);
(3)如果当时电网中交变电流的频率是,而做实验的同学并不知道,由此引起的系统误差将使加速度的测量值与实际值相比偏______(填“大”或“小”)。
12. 用铁架台、带挂钩的不同弹簧若干、50g的钩码若干、刻度尺等,安装如图甲所示的装置,探究弹簧弹力F的大小与伸长量x之间的定量关系。
(1)未挂钩码时,弹簧原长放大如图甲所示,可读得原长______cm。
(2)由图乙还可知劲度系数较大的是______弹簧;还可算出B弹簧的劲度系数为______。
(3)若某同学做实验时,误把弹簧长度当成伸长量作为横坐标作图,则该同学所做图像得到的K值是______(填偏大,偏小或者不变)
四、计算题:本题共3小题,共36分。解答题应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。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。
13. 如图所示,用水平力将木块压在竖直墙壁上静止,已知木块重力,木块与墙壁间的动摩擦因数,认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力。现将逐渐减小,求:
(1)当减小为时,木块受到的摩擦力大小;
(2)当减小为时,木块受到的摩擦力大小。
14. 汶川地震发生后,国家迅速组织救援队组织救援,由于道路损坏严重,有些物资只能利用飞机定点空投。假设救援物资开始做自由落体运动,经过3s,立即启动减速装置,使得物资匀减速下落,落地时速度恰好为零。已知,减速阶段加速度大小为7.5 m/s2。求:
(1)物体的最大速度是多大?
(2)物体减速运动的时间是多少?
(3)定点飞机距地面的高度是多少?
15. 渝黔高速公路巴南收费站出入口安装了电子不停车收费系统ETC。甲、乙两辆汽车分别通过ETC通道和人工收费通道(MTC)驶离高速公路,流程如图。假设减速带离收费岛口,收费岛总长度为,两辆汽车同时以相同的速度经过减速带后,一起以相同的加速度做匀减速运动。甲车减速至后,匀速行驶到中心线即可完成缴费,自动栏杆立即打开;乙车刚好到收费岛中心线收费窗门停下,经过的时间缴费成功,人工栏杆立即打开。随后两辆汽车匀加速到速度后沿直线匀速行驶到相同的目的地,设加速和减速过程中的加速度大小相等。求:
(1)甲车在通过中心线之前匀速的时间;
(2)此次人工收费通道和ETC通道打开栏杆放行的时间差∆t;
(3)甲车和乙车在通过中心线后最大的车距;
(4)假设ETC通道有一列车队,在减速带之前匀速行驶时的相邻两车距离为160m,每辆车的收费流程都是一样的,请问该收费站ETC通道每小时最多能通过多少辆车?
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