内容正文:
北京十五中高一物理期中考试试卷
一、单项选择题:(每题3分,共30分)
1. 下列物理量中属于矢量的是( )
A. 时间 B. 路程 C. 加速度 D. 质量
【答案】C
【解析】
【详解】时间、路程和质量都是只有大小无方向的物理量,是标量;而加速度既有大小又有方向,是矢量。
故选C。
2. 物理学发展史上,有一位科学家开创了实验与逻辑推理相结合的科学研究方法,并研究了落体运动的规律,这位科学家是( )
A. 伽利略 B. 牛顿 C. 亚里士多德 D. 笛卡尔
【答案】A
【解析】
【详解】A.伽利略通过理想斜面实验结合数学推理,得出自由落体是匀加速运动,并开创了实验与逻辑推理结合的方法,故A正确;
B.牛顿建立了经典力学体系,但实验与逻辑推理结合方法并非他首创,故B错误;
C.亚里士多德主张物体下落速度与重量成正比,故C错误;
D.笛卡尔主要贡献在数学和惯性定律的表述,未研究落体规律,故D错误。
故选A。
3. 从高出地面2m的位置竖直向上抛出一个小球,它上升3m后回落,最后到达地面,则球通过的路程和位移大小分别是( )
A. 5m,7m B. 7m,5m C. 2m,8m D. 8m,2m
【答案】D
【解析】
【详解】位移是由初位置指向末位置的有向线段,球上升,又下降,故全过程的总路程是:,全过程的总位移是,则位移大小为,所以D选项是正确的.
故选D.
4. 一物体做匀变速直线运动位移随时间变化的关系是,s与t的单位分别为米和秒,则它运动的初速度和加速度分别是( )
A 0、 B. 2m/s、
C. 2m/s、 D. 2m/s、
【答案】D
【解析】
【详解】根据匀变速直线运动的位移公式
对比题中表达式有
解得,故选D。
5. 书静止放在水平桌面上时,下列说法错误的是( )
A. 书对桌面的压力就是书受的重力
B. 书对桌面的压力是弹力,是由于书的形变而产生的
C. 桌面对书的支持力是弹力,是由于桌面的形变而产生的
D. 书和桌面都发生了微小形变
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】A.压力和重力是两种不同性质的力,不能说压力就是书受的重力,选项A错误;
B.书静止于水平桌面上,桌面受到竖直向下的弹力是由于书发生向上的形变,要恢复原状产生向下的弹力,选项B正确;
C.书受到向上的弹力,是因为桌面向下形变,恢复原状产生向上的弹力,选项C正确;
D.书和桌面都发生了微小形变,选项D正确。
故选A。
考点:物体的弹性和弹力
6. A、B两个物体从同一地点,沿同一直线做匀变速直线运动,它们运动的v-t图像如图所示,则下列说法中正确的是( )
A. 两物体的运动方向相反 B. 两物体的加速度方向相反
C. 两物体在t = 6s时相遇 D. A物体的加速度比B物体的加速度小
【答案】B
【解析】
【详解】A.由图像可知,A、B两个物体的速度均为正值,所以两个物体的速度方向相同,A错误;
B.由图可知,A物体做减速运动,加速度和运动方向相反,B物体做加速运动,加速度和运动方向相同,所以两物体的加速度方向相反,B正确;
C.由图像可知t=6s时两图线相交,根据图像和时间轴围成的面积表示物体的位移,t=6s时A、B两物体的位移不同,没有相遇,C错误;
D.图像的倾斜程度表示物体的加速度,A物体的倾斜程度比B物体的倾斜程度大,A物体的加速度比B物体的加速度大,D错误。
故选B。
7. 如图所示,用水平外力F将木块压在竖直墙面上,木块保持静止,下列说法中正确的是( )
A. 木块所受的重力与墙对木块的静摩擦力是一对平衡力
B. 木块所受的重力与墙对木块的静摩擦力是一对作用力与反作用力
C. 木块对墙的压力与水平外力F是一对平衡力
D. 水平外力F与墙对木块的支持力是一对作用力与反作用力
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】AB.木块所受的重力与墙对木块的静摩擦力是一对平衡力,选项A正确,B错误;
CD.墙对木块的支持力与水平外力F是一对平衡力,选项CD错误;
故选A。
8. 汽车的初速度是,经过一段时间后速度变为,用表示时间内速度的变化量,为了在图中表示加速度a,我们以初速度的箭头端为起点,以后来的速度的箭头端为终点,作出一个新的箭头,表示速度的变化量。则下图中能正确表示汽车做减速运动的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】A.图中加速度方向与运动方向相同,表示汽车做加速运动,故A错误;
B.图中加速度方向与运动方向相同,表示汽车做加速运动,且图中速度变化量的方向应向右,故B错误;
C.图中加速度方向与运动方向相反,表示汽车做减速运动,但图中速度变化量的方向应向左,故C错误;
D.图中加速度方向与运动方向相反,表示汽车做减速运动,且加速度方向与速度变化量的方向相同,故D正确。
故选D。
9. 如图所示, 甲、乙两位同学利用直尺测量反应时间。甲用一只手在直尺下方做捏尺的准备,从他看到乙同学放开直尺开始,到他捏住直尺为正,测出直尺在这段时间内下落的高度为20cm,则这次测量出甲的反应时间是(g取10m/s2)( )
A. 0.2s B. 0.1s C. 0.14s D. 0.02s
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】根据自由落体运动规律有
可得反应时间为
所以A正确;BCD错误;
故选A。
10. 伽利略猜想落体一定是一种最简单的变速运动,而最简单的变速运动,它的速度应该是均匀变化的。而这种均匀变化,他考虑了两种可能:一种是速度的变化对时间来说是均匀的,即v与t成正比,例如每过,速度的变化量都是;另一种是速度的变化对位移来说是均匀的,即v与x成正比,例如每下落,速度的变化量都是。后来发现,如果v与x成正比,将会推导出十分荒谬的结果。如果一小球做第二种变速运动,它的图像可能是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】如果v与x成正比,即下落相同距离时速度的增量相同,而随着物体的下降,下落相同距离的时间减小,根据加速度的定义得加速度增大,即物体做加速度随速度增大的加速运动,则图像为D。
故选D。
二、不定项选择题(本题共4小题,每小题4分,共16分。在每小题给出的四个选项中,有一个或多个选项是符合题意的,全部选对得4分,选对但不全得2分,错选不得分。)
11. 一物体做匀变速直线运动,某时刻的速度为v1,经过t时间后速度变为v2, 位移为x,则
A. 这段时间内的平均速度一定是
B. 这段时间内的平均速度一定是
C. 这段时间内中间时刻的瞬时速度一定是
D. 这段时间内中间位置的瞬时速度一定是
【答案】ABC
【解析】
【详解】根据平均速度定义可知,故A正确;因为物体做匀变速直线运动,根据推论可知该段时间内的平均速度等于初末速度之和的一半即:,故B正确;因为物体做匀变速直线运动,根据推论可知该段时间内的平均速度等于初末速度之和的一半也等于中间时刻的瞬时速度即,故C正确;中间位置的速度为:,故D错误.所以ABC正确,D错误.
12. 物体做初速度为零的匀加速直线运动,第1 s内的位移大小为5 m,则该物体( )
A. 3 s内位移大小为45 m B. 第3 s内位移大小为25 m
C. 1 s末速度的大小为5 m/s D. 3 s末速度的大小为30 m/s
【答案】ABD
【解析】
【详解】由可得物体的加速度为:;
A. 前3s内的位移为:,故A正确;
B. 第三秒内的位移为,故B正确;
C. 1s末的速度为:v1=at1=10×1=10m/s,故C错误;
D. 3s末的速度为v2=at3=10×3 m/s =30m/s,故D正确.
【点睛】物体做初速度为零的匀加速直线运动,由位移公式可求得运动的加速度;则可求得3s内及第3s内的位移;用速度公式可求得任意时刻的速度.
13. 如图所示,甲图为某质点的x-t图像,乙图为某质点的v-t图像,下列关于两质点的运动情况的说法正确的是( )
A. 0~2s内甲图质点做匀速直线运动,乙图质点做匀加速直线运动
B. 2~3s内甲图质点静止不动,乙图质点匀速直线运动
C. 3~5s内甲图质点和乙图质点均做减速运动,加速度为
D. 0~5s内甲图质点位移为-10m,乙图质点的速度变化量为-10m/s
【答案】ABD
【解析】
【详解】A.图斜率表示速度,图甲可知0~2s内图像斜率不变,可知甲图质点做匀速直线运动;图斜率表示加速度,图乙可知0~2s内图像斜率不变,可知乙图质点做匀加速直线运动,故A正确;
B.图甲可知2~3s内图像斜率为0,则图甲质点速度为0,该质点静止不动;图乙可知2~3s内质点速度不变,可知乙图质点匀速直线运动,故B正确;
C.图甲可知3~5s内图像斜率不变,可知甲图质点做匀速直线运动;图乙可知3~5s内图像斜率不变且为
可知乙图质点做匀减速直线运动,故C错误;
D.图甲可知0~5s内质点位移
乙图质点的速度变化量为,故D正确。
故选ABD。
14. 质点由静止开始做直线运动,加速度与时间关系如图所示,t2=2t1,则( )
A. 质点一直沿某一方向运动
B. 质点在某个位置附近来回运动
C. 在0~t2时间段内,质点在t1时刻的速度最大
D. 在0~t2时间段内,质点在t2时刻的速度最大
【答案】AC
【解析】
【详解】AB.由图可知,质点在t1时间内做初速度为零匀加速直线运动,在t1到t2时间内开始做匀减速直线运动,由于加速度大小相等,时间相等,故质点一直沿某一方向运动,故A正确,B错误;
CD.由图可知,质点在t1时间内做初速度为零的匀加速直线运动,在t1到t2时间内开始做匀减速直线运动,因此质点在t1时刻的速度最大,故C正确,D错误。
故选AC。
三、填空题(每空3分,本题共33分)
15. 在实验室里通常用电磁打点计时器研究物体的运动。实验时让物体牵动纸带运动,纸带上每隔相等的时间就被打上一个点。通过测量这些点之间的距离,就可获取物体运动的信息和规律。电磁打点计时器用频率为50Hz的交流电源,由这种打点计时器打出的相邻的两点间对应的时间间隔为______s。在做“研究匀变速直线运动”实验中,打点计时器打出的一条纸带(部分)如图所示,从图中给定的数据,可求出小车的加速度大小是______,打下C点时小车的速度大小是______m/s。
【答案】 ①. 0.02 ②. 2.00 ③. 0.70
【解析】
【详解】[1]电磁打点计时器的电源频率为 50Hz,打点周期
[2]逐差法可知
[3]打下C点时小车的速度大小
16. 如图甲所示,用铁架台、弹簧和多个已知质量且质量相等的钩码,探究在弹性限 度内弹簧弹力与弹簧伸长量的关系。
(1)实验中还需要的测量工具有:____________________
(2)用纵轴表示钩码质量m,横轴表示弹簧的形变量x,根据实验数据绘制出乙图。由图可知:弹簧的劲度系数k =_____N/m(重力加速度g取9.8m/s2)。
(3)如图丙所示,实验中用两根不同的弹簧a和b,画出弹簧弹力F与弹簧长度L的关系图像。则下列说法中正确的是_____。
A.a的原长比b的长 B.a的劲度系数比b的大 C.a的劲度系数比b的小 D.弹力与弹簧长度成正比
【答案】 ①. 刻度尺 ②. 4.9 ③. B
【解析】
【详解】(1)[1]实验需要测量弹簧伸长的长度,故需要刻度尺。
(2)[2]图线的物理意义是表明弹簧的弹力大小和弹簧伸长量大小成正比。则有:
N/m
(3)[3]A.在图象中横截距表示弹簧的原长,故b的原长比a的长,A错误;
BC.在图象中斜率表示弹簧的劲度系数k,故a的劲度系数比b的大,B正确;C错误;
D.弹簧的弹力满足胡克定律,弹力与弹簧的形变量成正比,D错误。
故选B。
17. 甲图中,小孩以80N的水平力推木箱,木箱不动,则木箱此时受到的静摩擦力大小为__________N;乙图中,小孩至少以100N的水平力推木箱,木箱才能被推动,则木箱与地面间的最大静摩擦力大小为__________N;丙图中,小孩把木箱推动了,此时木箱受到的是__________(填“静”或“滑动”)摩擦力,若此时木箱与地面间摩擦力大小为90N,木箱对地面的压力大小为200N,则木箱与地面间动摩擦因数=__________。
【答案】 ①. 80 ②. 100 ③. 滑动 ④. 0.45
【解析】
【详解】[1] 小孩以80N的水平力推木箱,木箱不动,则静摩擦力大小等于水平推力大小80N
[2] 小孩至少以100N的水平力推木箱,木箱才能被推动,则木箱与地面间的最大静摩擦力大小为100N
[3] 小孩把木箱推动了,此时木箱受到的是滑动摩擦力
[4]根据
解得
18. 把一条铁链自由下垂地悬挂在墙上,放开后铁链做自由落体运动,已知铁链通过悬点正下方3.2米处一点历时0.5秒,则铁链的长度是______米。(g取)
【答案】2.75
【解析】
【详解】根据自由落体运动规律有
解得
根据题意有
解得铁链的长度
四、计算题(本题共2个小题,共21分。写出必要的文字说明和原始方程。)
19. 上海磁悬浮列车是世界上第一条已经投入商业运行的磁浮列车,线路起于龙阳路站,止于浦东机场站,中间没有停靠.在某次试车时,磁浮列车从静止开始先加速行驶了210s,速度达到120m/s,然后匀速行驶了30s,最后再经过210s的减速运动停在了站台.假设列车在加速和减速运动的过程中加速度大小不变,求:
(1)磁浮列车在加速阶段的加速度大小;
(2)请你根据以上数据定性画出磁浮列车运动的v-t图象,并根据图象计算磁浮线路的总长度;
(3)若要进一步缩短磁浮列车在两站间的运行时间,请你提供一个可行的方法.
【答案】(1) a = 0.57 m/s2 (2) (3) 增大启动时的加速度,或延长匀速运动的时间,或增大制动时的加速度.
【解析】
【分析】根据速度时间关系求解加速度;画出v-t图像,根据图像的“面积”等于位移求解磁浮线路的总长度;根据运动公式确定进一步缩短磁浮列车在两站间的运行时间的方法.
【详解】(1)根据匀变速直线运动规律v = at
代入数据解得 a = 0.57 m/s2
(2)列车的v-t图象如图所示
图线与t轴所围面积即为磁浮线路的总长度
(3)增大启动时的加速度,或延长匀速运动的时间,或增大制动时的加速度.(写出一种方法即可,只要合理均可给分)
20. 一辆汽车以某一速度在平直公路上匀速行驶。行驶过程中,司机忽然发现前方100m处有障碍物,立即刹车。刹车过程中,汽车加速度大小随时间变化的图像可简化为如图甲所示的图线。时间段为从司机发现障碍物到采取措施的反应时间,;时间段为刹车系统的启动时间,;从时刻开始汽车的刹车系统稳定工作,直至汽车停止。已知从时刻开始,汽车第一个2s内的位移大小为40m,汽车第二个2s内的位移大小为9m。
(1)在图乙中定性画出从司机发现障碍物后汽车运动的v-t图像;
(2)求时刻汽车的速度的大小及此后的加速度a的大小;
(3)求时刻汽车的速度的大小,并判断该汽车是否会撞上障碍物。
【答案】(1) (2),
(3),不会撞上障碍物
【解析】
【小问1详解】
在0~t1时间段汽车匀速运动; t1~t2时间段汽车做加速度变大的减速运动;从t2时刻开始汽车做匀减速运动,则v-t图像如图所示
【小问2详解】
设汽车在之后刹车时间超过4s,由判别式可知加速度为
而第一个2s内的中间时刻的瞬时速度为
则此时刻到停止的时间为,说明刹车时间小于4s;
设刹车的加速度大小为,第二个2s内的运动时间为,由逆向思维法可看成初速度为零的匀加速直线运动,有
联立解得(舍去),
则时刻汽车的速度大小为
【小问3详解】
根据图像的面积代表速度的变化量,可知
则时刻汽车的速度的大小为
司机在反应时间内的位移为
t1~t2时间若是匀减速直线运动,位移大小为
汽车实际做加速度变大的减速运动,位移
之后做匀减速运动到停止,位移大小为
因,故汽车不会撞上障碍物。
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北京十五中高一物理期中考试试卷
一、单项选择题:(每题3分,共30分)
1. 下列物理量中属于矢量的是( )
A. 时间 B. 路程 C. 加速度 D. 质量
2. 物理学发展史上,有一位科学家开创了实验与逻辑推理相结合的科学研究方法,并研究了落体运动的规律,这位科学家是( )
A. 伽利略 B. 牛顿 C. 亚里士多德 D. 笛卡尔
3. 从高出地面2m的位置竖直向上抛出一个小球,它上升3m后回落,最后到达地面,则球通过的路程和位移大小分别是( )
A. 5m,7m B. 7m,5m C. 2m,8m D. 8m,2m
4. 一物体做匀变速直线运动的位移随时间变化的关系是,s与t的单位分别为米和秒,则它运动的初速度和加速度分别是( )
A. 0、 B. 2m/s、
C. 2m/s、 D. 2m/s、
5. 书静止放在水平桌面上时,下列说法错误的是( )
A. 书对桌面的压力就是书受的重力
B. 书对桌面的压力是弹力,是由于书的形变而产生的
C. 桌面对书的支持力是弹力,是由于桌面的形变而产生的
D. 书和桌面都发生了微小形变
6. A、B两个物体从同一地点,沿同一直线做匀变速直线运动,它们运动的v-t图像如图所示,则下列说法中正确的是( )
A. 两物体运动方向相反 B. 两物体的加速度方向相反
C. 两物体在t = 6s时相遇 D. A物体的加速度比B物体的加速度小
7. 如图所示,用水平外力F将木块压在竖直墙面上,木块保持静止,下列说法中正确的是( )
A. 木块所受的重力与墙对木块的静摩擦力是一对平衡力
B. 木块所受的重力与墙对木块的静摩擦力是一对作用力与反作用力
C. 木块对墙压力与水平外力F是一对平衡力
D. 水平外力F与墙对木块的支持力是一对作用力与反作用力
8. 汽车的初速度是,经过一段时间后速度变为,用表示时间内速度的变化量,为了在图中表示加速度a,我们以初速度的箭头端为起点,以后来的速度的箭头端为终点,作出一个新的箭头,表示速度的变化量。则下图中能正确表示汽车做减速运动的是( )
A. B.
C. D.
9. 如图所示, 甲、乙两位同学利用直尺测量反应时间。甲用一只手在直尺下方做捏尺的准备,从他看到乙同学放开直尺开始,到他捏住直尺为正,测出直尺在这段时间内下落的高度为20cm,则这次测量出甲的反应时间是(g取10m/s2)( )
A. 0.2s B. 0.1s C. 0.14s D. 0.02s
10. 伽利略猜想落体一定是一种最简单的变速运动,而最简单的变速运动,它的速度应该是均匀变化的。而这种均匀变化,他考虑了两种可能:一种是速度的变化对时间来说是均匀的,即v与t成正比,例如每过,速度的变化量都是;另一种是速度的变化对位移来说是均匀的,即v与x成正比,例如每下落,速度的变化量都是。后来发现,如果v与x成正比,将会推导出十分荒谬的结果。如果一小球做第二种变速运动,它的图像可能是( )
A. B.
C. D.
二、不定项选择题(本题共4小题,每小题4分,共16分。在每小题给出的四个选项中,有一个或多个选项是符合题意的,全部选对得4分,选对但不全得2分,错选不得分。)
11. 一物体做匀变速直线运动,某时刻的速度为v1,经过t时间后速度变为v2, 位移为x,则
A. 这段时间内的平均速度一定是
B. 这段时间内的平均速度一定是
C. 这段时间内中间时刻的瞬时速度一定是
D. 这段时间内中间位置的瞬时速度一定是
12. 物体做初速度为零的匀加速直线运动,第1 s内的位移大小为5 m,则该物体( )
A. 3 s内位移大小为45 m B. 第3 s内位移大小为25 m
C. 1 s末速度的大小为5 m/s D. 3 s末速度的大小为30 m/s
13. 如图所示,甲图为某质点的x-t图像,乙图为某质点的v-t图像,下列关于两质点的运动情况的说法正确的是( )
A. 0~2s内甲图质点做匀速直线运动,乙图质点做匀加速直线运动
B. 2~3s内甲图质点静止不动,乙图质点匀速直线运动
C. 3~5s内甲图质点和乙图质点均做减速运动,加速度为
D. 0~5s内甲图质点的位移为-10m,乙图质点的速度变化量为-10m/s
14. 质点由静止开始做直线运动,加速度与时间关系如图所示,t2=2t1,则( )
A 质点一直沿某一方向运动
B. 质点某个位置附近来回运动
C. 在0~t2时间段内,质点在t1时刻的速度最大
D. 在0~t2时间段内,质点在t2时刻的速度最大
三、填空题(每空3分,本题共33分)
15. 在实验室里通常用电磁打点计时器研究物体的运动。实验时让物体牵动纸带运动,纸带上每隔相等的时间就被打上一个点。通过测量这些点之间的距离,就可获取物体运动的信息和规律。电磁打点计时器用频率为50Hz的交流电源,由这种打点计时器打出的相邻的两点间对应的时间间隔为______s。在做“研究匀变速直线运动”实验中,打点计时器打出的一条纸带(部分)如图所示,从图中给定的数据,可求出小车的加速度大小是______,打下C点时小车的速度大小是______m/s。
16. 如图甲所示,用铁架台、弹簧和多个已知质量且质量相等的钩码,探究在弹性限 度内弹簧弹力与弹簧伸长量的关系。
(1)实验中还需要的测量工具有:____________________
(2)用纵轴表示钩码质量m,横轴表示弹簧的形变量x,根据实验数据绘制出乙图。由图可知:弹簧的劲度系数k =_____N/m(重力加速度g取9.8m/s2)。
(3)如图丙所示,实验中用两根不同的弹簧a和b,画出弹簧弹力F与弹簧长度L的关系图像。则下列说法中正确的是_____。
A.a的原长比b的长 B.a的劲度系数比b的大 C.a的劲度系数比b的小 D.弹力与弹簧长度成正比
17. 甲图中,小孩以80N的水平力推木箱,木箱不动,则木箱此时受到的静摩擦力大小为__________N;乙图中,小孩至少以100N的水平力推木箱,木箱才能被推动,则木箱与地面间的最大静摩擦力大小为__________N;丙图中,小孩把木箱推动了,此时木箱受到的是__________(填“静”或“滑动”)摩擦力,若此时木箱与地面间摩擦力大小为90N,木箱对地面的压力大小为200N,则木箱与地面间动摩擦因数=__________。
18. 把一条铁链自由下垂地悬挂在墙上,放开后铁链做自由落体运动,已知铁链通过悬点正下方3.2米处一点历时0.5秒,则铁链的长度是______米。(g取)
四、计算题(本题共2个小题,共21分。写出必要的文字说明和原始方程。)
19. 上海磁悬浮列车是世界上第一条已经投入商业运行磁浮列车,线路起于龙阳路站,止于浦东机场站,中间没有停靠.在某次试车时,磁浮列车从静止开始先加速行驶了210s,速度达到120m/s,然后匀速行驶了30s,最后再经过210s的减速运动停在了站台.假设列车在加速和减速运动的过程中加速度大小不变,求:
(1)磁浮列车在加速阶段的加速度大小;
(2)请你根据以上数据定性画出磁浮列车运动的v-t图象,并根据图象计算磁浮线路的总长度;
(3)若要进一步缩短磁浮列车在两站间的运行时间,请你提供一个可行的方法.
20. 一辆汽车以某一速度在平直公路上匀速行驶。行驶过程中,司机忽然发现前方100m处有障碍物,立即刹车。刹车过程中,汽车加速度大小随时间变化的图像可简化为如图甲所示的图线。时间段为从司机发现障碍物到采取措施的反应时间,;时间段为刹车系统的启动时间,;从时刻开始汽车的刹车系统稳定工作,直至汽车停止。已知从时刻开始,汽车第一个2s内的位移大小为40m,汽车第二个2s内的位移大小为9m。
(1)在图乙中定性画出从司机发现障碍物后汽车运动的v-t图像;
(2)求时刻汽车的速度的大小及此后的加速度a的大小;
(3)求时刻汽车的速度的大小,并判断该汽车是否会撞上障碍物。
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