内容正文:
《1.4.1-1.4.2 光的反射与折射》参考答案
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
C
D
D
A
A
B
A
D
A
D
题号
11
12
13
14
答案
D
A
D
B
1.C
【详解】A.树荫下的圆形光斑是小孔成像,由光的直线传播形成的,故A不符合题意;
B.桥在水中形成的倒影,属于平面镜成像,是光的反射现象,故B不符合题意;
C.水中的筷子好像弯折,是筷子反射的光由水中斜射入空气中发生折射形成的,故C符合题意;
D.日晷面上呈现晷针的影子,是光的直线传播形成的,故D不符合题意。
故选C。
2.D
【详解】AB.平面镜成虚像,虚像是反射光线的反向延长线会聚而成的,虚像不会发出光线,故AB错误;
C.只要镜子足够大且位置合适,可以从多个位置看到,但不是在任意位置都能看到。例如,如果站在镜子后面或侧面太远,可能看不到,故C错误;
D.从物理角度来看,像的形成是光线的反射结果,只要光线从物体到达镜子并反射,像就存在,因此只要镜子足够大,橘子一定能够成像,故D正确。
故选D。
3.D
【详解】看到水中鱼,是鱼反射的光由水中传到空气中,折射光线远离法线偏折,人眼认为光是沿直线传播的,顺着折射光线看过去,看到了较浅的鱼的像,故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
4.A
【详解】A.实验中选择粗糙的纸板,是为了能够发生漫反射,反射向四面八方,让观察者从各个方向都能看到,故A正确;
B.图甲中的∠NOF是反射光线和法线的夹角,是反射角,故B错误;
C.图乙中右侧的纸板向后翻折,与反射光线不在同一平面内,但反射光线依然存在,故C错误;
D.该实验是探究型实验,多次改变入射角的目的是使结论具有普遍性,避免偶然性,故D错误。
故选A。
5.A
【详解】A.呈现影像的白板是由于其反射光源的光,而不是光源,故A错误,符合题意;
B.白板上反射的光线可以在各个位置观察到,说明发生的是漫反射,故B正确,不符合题意;
C.无论是漫反射还是镜面反射,均遵循光的反射定律,故C正确,不符合题意;
D.光线在白板上发生反射,改变了光的传播路径,故D正确,不符合题意。
故选A。
6.B
【详解】A.平面镜成像中成的是虚像,为了能够观察到像的位置,需要使用透明的玻璃板来代替平面镜,因此玻璃板不能涂成黑色,故A错误;
B.实验中平面镜成像中物与像大小相等,因此实验中甲、乙两支蜡烛的大小必须相等,故B正确;
C. 平面镜成像中成的是虚像,需要在玻璃板的前方,即点燃的蜡烛同侧观察,故C错误;
D.实验中选择蜡烛做的实验,为了使成像清晰,应在较暗的环境中进行,故D错误。
故选B。
7.A
【详解】根据图片可知,太阳光经过定日镜后改变传播方向,都会集到接收器上,这种现象叫光的反射,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
8.D
【详解】
①用玻璃罩罩着的石碑,在雨天,玻璃罩能有效防止雨水对石碑的侵蚀,故①符合题意;
②用玻璃罩罩着的古石碑,石碑上的字虽然是漫反射,但是玻璃罩发生的是镜面反射,石碑上的字很难看清,故②不符合题意;
③玻璃罩外面的树木反射的光照在玻璃上成像,即平面镜成像,树木在玻璃罩上所成的像影响影响了我们看清石碑上的字,故③符合题意;
④如果罩外的光线再强一点,由于镜面反射,石碑上的字反射的进入人眼的光相对更弱,石碑上的字看起来会更不清晰,故④不符合题意;
⑤若罩内能给石碑一定的照明,石碑上的字反射的光线进入人眼的会多一些,所以石碑上的字看起来会更清晰,故⑤符合题意。
故选D。
9.A
【详解】平面镜成正立等大的虚像,并且像与物体关于镜面对称;镜中的像和实际物体左右对调,根据这一特点可知,实际时间应为10:21,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
10.D
【详解】A.光源位置不动,如果把此时的40°角增大为50°,入射角为入射光线与法线之间的夹角,则此时的入射角会变小,由于反射角等于入射角,反射角随之变小,反射光线会靠近法线,光斑A将向左移动,故A错误;
B.因为入射光线方向不变,当水面升高时,再次的水面是平行的,反射光线与原来的反射光线是平行的,故反射角不变,故B错误;
C.当液面升高时,由于入射角不变,所以反射光线与原来的反射光线平行,故光屏上的光斑A向左移动到A′位置,如下图所示:
故C错误;
D.当水面升高时,光源S到水面的距离小了,所以像到水面的距离也小了,故D正确。
故选D。
11.D
【详解】当手电筒垂直照射白纸和平面镜时,平面镜发生镜面反射,光线被垂直反射,从侧面看时,几乎没有光线进入人眼,所以人眼感觉平面镜是暗的;光线垂直照射到白纸上,白纸表面是粗糙的,发生漫反射,反射光线射向四面八方,从侧面看时,有光线进入人眼,则人眼感觉白纸是亮的,故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
12.A
【详解】根据平面镜成像特点:物与像大小相等,所以像的大小不变,由于灯在平面镜中成像时,像与灯相对平面镜对称,水平向左缓缓推动玻璃窗,看到的像是静止的,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
13.D
【详解】看到水中“月亮”属于平面镜成像,平面镜成像原理是光的反射,即月亮表面反射的光线,经水面反射进入人的眼睛,人逆着反射光线看到的是月亮的虚像,故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
14.B
【详解】根据平面镜成像的性质可知,像与物关于平面镜对称,即像到平面镜的距离等于物到平面镜的距离。设球原来距离MN为d1,像S1(平面镜MN成像)距离MN也为d1;这时球距离PQ为d2,像S2(平面镜PQ成像)距离PQ为d2,则有
d1+d2=dS1与S2的距离
L=d+d1+d2=2d
当球向MN移动d',则像S1'(平面镜MN成像)与MN距离
d1'=d1-d'
像S2'(平面镜PQ成像)与PQ距离
d2'=d2+d'
d1'+d2'=dS1'与S2'的距离
L'=d+d1'+d2'=2d
保持不变;即两像之间的距离 是一个定值,与S的位置、速度等无关,所以不论小球指向哪个平面镜,两个像的相对速度为零,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
15.(1) 折射 浅
(2) OA 35 右
【详解】(1)[1][2]鱼反射的光线由水中进入空气时,在水面上发生折射,折射角大于入射角,折射光线进入眼睛,而眼睛是逆着折射光线的方向看去,就会觉得鱼变浅了,这实际上看到的是偏高的鱼的虚像,所以猩猩用矛拼命地刺向水里,但不会成功。
(2)[1]由图可知∠AOM=∠BOM'=30°
则∠AON=∠BON=90°-30°=60°
根据反射角等于入射角可知,NN'为法线,MM'为界面;
折射光线和入射光线分别位于法线两侧,则OC一定为折射光线,BO为入射光线,OA为反射光线。
[2]折射角为∠CON'=90°-55°=35°
[3]根据折射角小于入射角可知,界面MM'的左边是空气,右边是水。
16.(1)便于确定像的位置
(2) 不变 蜡烛B与蜡烛A的像仍能完全重合
(3)2
(4)a、c
【详解】(1)玻璃板有透光性,既能成像也能确定像的位置,实验中选择用“玻璃板”而不是“平面镜”成像,目的是为了便于确定像的位置。
(2)[2] [3]平面镜成的像与物大小相等。实验中,当蜡烛A远离平板玻璃时,像的大小不发生变化。作出上述判断的依据是因为可观察到蜡烛B与蜡烛A的像仍能完全重合。
(3)实验时平板玻璃必须要竖直放置,如果不竖直,不论怎样移动后面的蜡烛都不可能与前面蜡烛的像完全重合。由图可知,图1平板玻璃竖直放置,不会出现像偏高的情况,图2和图3平板玻璃没有竖直放置,分别作出蜡烛A的关于平板玻璃的对称点可知,图2会出现蜡烛A的像偏高且倾斜,图3会出现蜡烛A的像偏低且倾斜,故图2是产生平板玻璃中蜡烛A的像偏高且倾斜的原因。
(4)由图可知,要分别测出物体和像两点到平板玻璃的距离作为物距和像距,则应分别测出a、c两点到平板玻璃的距离作为物距和像距,比较像距与物距关系。
17. 镜面 虚像 C
【详解】[1]鸟儿白天将玻璃幕墙看成蓝天白云,相当于平面镜成像,是光的反射现象,且光线照射在光滑的玻璃幕墙上时会发生镜面反射。
[2]鸟儿在黄昏时会透过玻璃看到明亮室内的绿色植物,这是室内绿色植物反射的光通过玻璃与空气分界处发生了折射进入了鸟的眼睛,是光的折射现象,看到的室内绿植是虚像。
[3]由前面分析可知,室内绿色植物反射的光通过玻璃与空气分界处发生了两次折射进入了鸟的眼睛,光从空气进入玻璃时,折射角小于入射角;光从玻璃进入空气时,折射角大于入射角;故C图符合题意。
18.(1)法线
(2)见解析
(3)反射光线、入射光线和法线在同一平面内
【详解】(1)法线与平面镜是垂直的,且在入射光线和反射光线之间,因此激光笔B发出的光垂直射向平面镜上的O点,可以显示法线的位置。
(2)先用加湿器使某透明容器内充满雾气,将实验装置放到这个充满雾气的透明容器内,这样能显示出光的传播路径。
(3)当我们观察到入射红光、入射绿光和反射红光看起来重合时(即只能观察到一条光线时),可根据光的传播路径来判断反射光线,入射光线和法线在同一平面内。
19.(1)垂直
(2)相等
(3) 反射光线、入射光线、法线在同一平面内 顺
(4)不变
【详解】(1)实验中为了能够显示反射光线,应将白色硬纸板垂直放置在平面镜上。
(2)根据表格数据分析,每组实验中反射角始终等于入射角,且随入射角的变化而变化,因此可得结论为:光的反射现象中,反射角与入射角大小相等。
(3)[1]将纸板绕垂直于镜面向后转动,此时两部分纸板不在同一平面内,在纸板上不能看到反射光,说明光的反射中,反射光线、入射光线、法线在同一平面内。
[2]光的反射现象中,反射光线与入射光线在同一平面内,因此当若入射光束绕点顺时针旋转,将观察到反射光束在平面镜中所成的像绕O点顺时针旋转。
(4)仅水平向右移动平面镜,由于入射光线的位置不变,则反射光线的位置不变,光斑位置不变。
20.(1)B
(2)液体压强
(3)CD
【详解】(1)据乙图可知,光线在水面可以发生反射作用,因此光能够沿弯曲水流传播的主要原因是光在水流表面发生多次全反射,故B符合题意。
(2)随着瓶内液面下降,出水管流出的水越靠近瓶身,说明水的压强越小,即同种液体深度越小,液体压强越小。
(3)由于光线在水面发生反射,且沿水流传播,因此能观察到的实验现象是激光透过塑料瓶后沿弯曲水流传播、在水流的落点可观察到明亮的光斑,故CD符合题意。
21.(1)确定像的位置
(2)不需要
(3) 不透过 虚
(4)A
(5)正立
【详解】(1)在探究平面镜成像特点的实验中,不采用平面镜而采用透明玻璃板,是因为玻璃板既能反射光线成像,又能透过光线,这样便于确定像的位置。
(2)实验过程中,选取大小相同的蜡烛B放在M后面,是为了比较像与物的大小关系。蜡烛B不需要点燃,通过观察蜡烛B是否能与蜡烛A的像完全重合来判断像与物的大小关系。
(3)[1][2]小明取走蜡烛B,把光屏放在像的位置,这时应该直接观察光屏,发现光屏上没有像,说明物体在平面镜中成的是虚像。
(4)平面镜成像的特点是像与物关于镜面对称。当平面镜平移时,硬币位置不动,硬币关于镜面的对称点位置不变,则硬币像的位置也不变,即硬币成像在a处。
(5)潜望镜是由两块相互平行且都与水平方向成45°角的平面镜组成的,光线经过两次反射后进入人眼。根据平面镜成像的特点可知,经过两次反射后,观察到物体的像是正立的。
22.
【详解】平面镜成像,物与像关于平面镜对称,过M点做M的对称点为M',过N点做N的对称点为N',连接M'、N'为NM的像,如下图所示:
23.
【详解】根据光的反射定律,首先沿入射点作出法线,根据反射角等于入射角作出反射光线;再根据折射定律,光线从玻璃斜射向空气,折射角大于入射角,并且折射光线与入射光线分居于法线两侧,作出折射光线,如图:
24.
【详解】由于S处能通过水面看到P处的小鸟,所以是光的反射形成的,过P点做水面的对称点,连接对称点和S,与水面的交点O为入射点,连接PO为入射光线,OS为反射光线,连接QO为鱼反射的光从水中斜射入空气中,如下图所示:
25.见解析
【详解】由于光在同种不均匀介质中传播时,会发生光的折射现象;在一定的高度内,高度不同,空气的温度不同,空气的密度也不同;所以光在密度不均匀的空气中,会发生折射现象,所以海市蜃楼是光在沿直线方向传播时,在密度不均匀的空气层中,经过折射造成的结果。
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1.4.1-1.4.2 光的反射与折射
一、选择题
1.如图所示的光现象,由于光的折射形成的是( )
A.甲图:树荫下的圆形光斑 B.乙图:桥在水中形成的倒影
C.丙图:水中的筷子好像弯折 D.丁图:日晷面上呈现晷针的影子
2.如图小曙将橘子藏于紧贴镜子书本后,从一定角度观察,发现镜子中还是能够看到橘子的像,下列说法正确的是( )
A.镜中橘子的像发出的光线进入到人眼
B.镜中的像是橘子通过镜子所成的实像
C.人在任何位置都能看到镜中橘子的像
D.只要镜子足够大,橘子一定能够成像
3.小曙在月湖游玩时看到很多美景,下列能反映出他看到水中鱼的光路图是( )
A. B. C. D.
4.小宁利用如图装置探究光的反射规律。下列说法正确的是( )
A.本实验应选用粗糙的纸板 B.图甲中的∠NOF是入射角
C.图乙中的反射光线是不存在的 D.多次改变入射角的目的是减小误差
5.如图是一种移动式办公电子白板,它通过顶部的投影仪使白板呈现影像,便于观看。下列说法不正确的是( )
A.呈现影像的白板是一个光源
B.光在白板上的反射是漫反射
C.光在白板上的反射遵循光的反射定律
D.该现象说明光的反射可以改变光的传播方向
6.有一个“魔术表演”如图所示:玻璃板前后分别竖立着蜡烛甲、放在烧杯中的蜡烛乙,仅点燃蜡烛甲,向烧杯中注水,透过玻璃板可以看到“浇不灭的蜡烛”。为确保魔术取得成功,下列做法正确的是( )
A.需将玻璃板涂成黑色
B.甲、乙两支蜡烛的大小必须相等
C.可以在玻璃板后面直接观察烧杯中的“蜡烛”
D.在光线充足的环境下进行该“魔术表演”
7.我国敦煌的塔式光热电站由 12000 面“定日镜”围绕吸热塔组成,每面镜子能追踪太阳并将太阳光照射到塔顶的接收器上,这一现象是由于光的( )
A.反射 B.折射 C.色散 D.直线传播
8.如图所示为某景点用玻璃罩罩着的石碑,在某些情况下碑文很难看清。小科认为:
①用玻璃罩能有效防止雨水对石碑的侵蚀; ②碑文看不清主要是因为石碑发生了镜面反射;
③罩外的树木通过玻璃表面反射成了虚像; ④若罩外的光线再强一点,碑文看起来一定会更清晰;
⑤若罩内能给石碑一定的照明,碑文看起来会更清晰。
其中合理的是( )
A.①②④ B.②④⑤ C.①②⑤ D.①③⑤
9.小李从竖直放置的平面镜里看到对面竖直墙上挂的电子钟的示数如图,这时的实际时间是( )
A.10:21 B.10:51 C.15:01 D.21:10
10.如图所示,固定在水面上方的光源S发出一束光线经水面反射后在光屏上有一个光斑A,已知光束与水面的夹角为40°,S´是光源经水面反射所成的像。下列说法正确的是( )
A.光源位置不动,把此时的40°角增大为50°,光斑A将向右移动
B.当水面升高时,反射角将变大
C.当水面升高时,光斑A将向右移动
D.当水面升高时,S´到水面的距离变小
11.晚上,在桌上铺一张白纸,把一块小平面镜放在纸上(镜面朝上),让手电筒的光正对着平面镜照射,如图,从侧面看去( )
A.镜子比较亮,它发生了镜面反射
B.镜子比较暗,它发生了漫反射
C.白纸比较亮,它发生了镜面反射
D.白纸比较亮,它发生了漫反射
12.晚上,小安在客厅的玻璃窗上看到了灯的像。如图,当他水平向左缓缓推动玻璃窗时,玻璃窗中灯的像( )
A.保持静止 B.向左运动 C.变大 D.变小
13.小明在夜游公园时看见月亮在湖中的倒影,下图能正确反映他看到水中“月亮”的光路图的是( )
A. B. C. D.
14.如图所示,一条走廊的两侧竖立着两面平面镜MN和PQ,MN∥PQ,相距d米,在走廊中间将一个橡皮小球垂直指向镜面以v米/秒的速度沿地面抛出,若小球抛出后运动速度大小保持不变,则观察到在两平面镜上分别形成的第一个像之间的相对运动情况是( )
A.不论小球指向哪个平面镜,两个像相互靠近,相对速度为2v米/秒
B.不论小球指向哪个平面镜,两个像的相对速度为零
C.小球指向MN镜时,两个像相互靠近,相对速度为2v米/秒
D.小球指向MN镜时,两个像相互远离,相对速度为2v米/秒
二、非选择题
15.请用学过的光学知识回答下列问题。
(1)如图是人类首次拍到猩猩使用工具捕猎的情景。为了捉到一条鱼,猩猩用矛拼命地刺向水里却没有成功,这主要是由于光的 现象,猩猩看到水中的鱼比实际位置要 (填“深”或“浅”)。
(2)如图所示,是一束光在空气和水两种介质的界面处同时发生反射和折射的光路图,O 为入射点, 是反射光线,折射角为 度,界面的 (选填“上” 、“ 下” 、“左”或“右” )边是水。
16.在探究“平面镜成像特点”的实验中,小科所在小组的同学们选取一块平板玻璃、两支完全相同的蜡烛A和B、刻度尺、白纸、火柴等器材进行实验,如图甲。请回答:
(1)实验中选择用“玻璃板”而不是“平面镜”成像,目的是为了 。
(2)实验中,当蜡烛A远离玻璃板时,像的大小是否变化? ;支持你作出上述判断的依据是因为可观察到 。
(3)小科将蜡烛A竖直放在水平桌面的白纸上,点燃蜡烛A,他发现:平板玻璃中蜡烛A的像偏高且倾斜。你认为在图乙所示的1、2、3三幅图中,图 是产生以上实验现象的原因。
(4)在找准像的位置后,小科在白纸上标记出a、b、c三点,如图丙所示;他应分别测出 (填“a、b”、“b、c”或“a、c”)两点到平板玻璃的距离进行比较。
17.一些大厦用大块镀膜玻璃做外墙,这种玻璃幕墙既能透射光线也能反射光线。鸟儿白天会将玻璃幕墙看成蓝天白云,这是由于光线照射在光滑的玻璃幕墙上会发生 反射(选填“镜面”或“漫”);黄昏时鸟儿则会透过玻璃看到明亮室内的绿色植物,这些都会导致它们贸然飞往而撞击受伤,实际上鸟儿看到的室内绿植是 (选填“实像”或“虚像”)。如图所示的A、B、C三幅图中,图 能反映鸟儿通过玻璃幕墙看到室内绿植的光的传播路径。
18.在研究“光的反射定律”时,小科设计了如图实验装置。半圆形滑轨固定在水平底座上,其圆心O处放置一小平面镜,红色激光笔A可以沿滑轨自由滑动,发射的激光始终对准圆心O点:L形支架上激光笔B发出绿色激光,该激光垂直于平面镜射入圆心O点。
(1)实验中激光笔B发出的绿色激光用于模拟 (选填“入射光线”、“反射光线”或“法线”);
(2)实验过程中,小科观察不到激光的传播路径。请你提供一种能将光路显示出来的措施: ;
(3)光路显示出来后,小科从半圆形滑轨的侧面某一位置观察。发现所有光束刚好重合,经多次改变红色激光的入射角度均能出现这种现象。由此可以得出的结论是: 。
19.为探究光的反射规律,小科进行如图所示的实验。将平面镜水平放置于桌面上,、是两块可以绕接缝ON翻折的白色硬纸板。
(1)如图甲所示,白色硬纸板应当与平面镜 ;
(2)小科多次改变入射光的方向并描绘光的传播路径,用量角器量出每组反射角与入射角的大小并记入表格,可得结论:反射角与入射角大小 ;
(3)小科将纸板绕垂直于镜面向后转动,在纸板上不能看到反射光,请说明原因 。若入射光束绕点顺时针旋转,将观察到反射光束在平面镜中所成的像绕O点 时针旋转;
(4)如图乙所示,一束光经水平放置的平面镜反射后在天花板上形成光斑,水平向右移动平面镜,观察到光斑位置的变化情况是 。
20.学校科技节开展“水流光纤”实验探究,同学们查阅资料得知:一定条件下光在水流中通过全反射原理传输,某科学小组利用透明塑料瓶、激光笔、清水等材料模拟光纤原理。在距瓶底10cm处开一直径2mm的小孔(接出水管),注满水后形成稳定弯曲水流。用红色激光笔从瓶的另一侧对准小孔照射(如图丙所示),观察实验现象。
(1)由图甲与图乙分析,在模拟光纤的水流实验中,光能够沿弯曲水流传播的主要原因是 (填字母);
A.水流对光的折射作用 B.光在水流表面发生多次全反射
C.水流的颜色吸引了光线 D.光在水中的传播速度较快
(2)模拟实验中随着瓶内液面下降,出水管流出的水越靠近瓶身,说明同种液体深度越小, 越小;
(3)小科用图丙所示装置模拟光纤实验,预期能观察到的实验现象为 。
A.弯曲水流中无光路出现 B.激光透过塑料瓶后沿水平方向射出
C.激光透过塑料瓶后沿弯曲水流传播 D.在水流的落点可观察到明亮的光斑
21.为探究平面镜成像特点,小明同学准备了如下器材:各种长度的蜡烛若干、平面镜一块、玻璃板一块、白纸一张(如图1所示)。
(1)实验时,不采用平面镜而采用透明玻璃板,目的是便于 。
(2)小明把蜡烛A点燃放在M前面,选取大小相同的蜡烛B放在M后面实验过程中蜡烛B (选填“需要”或“不需要”)点燃;
(3)小明取走蜡烛B,把光屏放在像的位置,这时应该 (选填“透过”或“不透过”)玻璃板观察,发现光屏上没有像,这说明物体在平面镜中成的是 像;
(4)如图2甲所示,一枚硬币放在竖直的平面镜前,硬币的像在a处;将平面镜平移至图2乙所示的位置时,硬币的成像情况是_______(选填字母代号);
A.硬币成像在a处 B.硬币成像在b处 C.硬币成像在c处 D.硬币无法通过平面镜成像
(5)小明在家中用两个平面镜和纸筒做了一个简易潜望镜,如图3所示,他把该潜望镜放到窗户下,观察窗外的物体,则观察到的物体的像是 (选填“正立”或“倒立”)的。
22.请画出NM的像。
23. 一束光线从玻璃斜射向空气,请在图中画出反射光线和折射光线。
24.如图,某同学在S处,他的眼睛能通过水面同时看到P处的小鸟和Q处的鱼,请在图中画出光路图以解释上述现象。
25.“海市蜃楼”是一种与光学有关的自然现象,如图甲是海面上形成“海市蜃楼”的图解。
【资料1】光从一种物质斜射入另一种物质时,传播方向会发生改变,而人的视觉总是感到物像是来自直线方向上的;
【资料2】如图乙所示,光从密度较大的介质斜射入密度较小的介质时,会偏离法线而改变传播方向;
【资料3】海面上的下层空气温度低,在一定的高度内,高度越高,温度越高,空气的密度越小;请根据以上提供的资料和所学光学知识对“海市蜃楼”现象做出解释。
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