精品解析:广西壮族自治区崇左市宁明县宁明中学2026-2027学年高二上学期11月阶段检测物理试题
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内容正文:
2026秋季学期高二年级期中复习测试
物理试卷
一、选择题:本大题共10小题,共46分。第1~7题,每小题4分,只有一项符合题目要求,第8~10题,每小题6分,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
1. 某物体在一段运动过程中受到的冲量为−1 N∙s,则( )
A. 物体的初动量方向一定与这个冲量方向相反 B. 物体的末动量一定是负值
C. 物体的动量一定减小 D. 物体动量的增量的方向一定与所规定的正方向相反
【答案】D
【解析】
【详解】AB.冲量与物体的初动量、末动量没有必然的联系,故AB错误;
CD.冲量是矢量,其数值前的负号表示与规定的正方向相反,由动量定理可知,冲量又等于动量的增量,所以物体动量的增量的方向一定与所规定的正方向相反,物体的动量变化无法确定,故C错误,D正确。
故选D。
2. 下列关于振动的说法正确的是( )
A. 物体的振动范围就是振幅
B. 振幅是标量,它是描述振动强弱的物理量
C. 物体每完成一次全振动,都会通过平衡位置一次
D. 物体振动的周期越长,振动就越强
【答案】B
【解析】
【详解】A.振幅是振动物体离开平衡位置的最大距离,并非振动的整体范围,振动范围是从最大位移处的一端到另一端的总长度,大小为2倍振幅,故A错误;
B.振幅只有大小没有方向,是标量,物理意义就是描述振动的强弱,故B正确;
C.物体每完成一次全振动,都会通过平衡位置两次,故C错误;
D.周期是描述振动快慢的物理量,周期越长说明振动越慢,和描述振动强弱的振幅没有直接关联,故D错误。
故选B。
3. 如图所示是某质点沿x轴做简谐运动的振动图像,简谐运动的频率为0.5Hz,在t=0时,位移是3cm,且向x轴负方向运动,则简谐运动的振动方程为( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】简谐运动振动方程的一般表达式为
x=Asin(ωt+φ)
根据题给条件有:A=6cm,ω=2πf=π
得
x=6sin(πt+φ) cm
将t=0时x=3cm代入得
3=6sinφ
解得初相
或
因为t=0时,速度方向沿x轴负方向,即位移在减小,所以取;
即所求的振动方向为
x=6sin(πt+)cm
故选C。
4. 如图所示,风力发电机是一种将风能转化为电能的装置。风力发电机转化效率可视为不变,该风力发电机将空气动能转化为电能的效率为,每台风机叶片旋转一周扫过的面积为,空气密度为,风场风速为,并保持风正面吹向叶片,经过叶片后风速变为原来的一半。则( )
A. 该风力发电机发电的功率为
B. 该风力发电机发电的功率为
C. 风对叶片的作用力为
D. 风对叶片的作用力为
【答案】C
【解析】
【详解】AB.设叶片旋转一周的时间为t,则该时间内吹向叶片的风的动能为
其中
则转化的电能为
则风力发电机发电的功率为
联立得
故AB错误;
CD.t时间内吹向叶片的风由动量定理
解得叶片对风的作用力为
根据牛顿第三定律风对叶片的作用力为
故C正确,D错误。
故选C。
5. 如图所示,水平地面上A、B两个木块用轻弹簧连接在一起,质量分别为2m、3m,静止时弹簧恰好处于原长,一质量为m的木块C以速度v0水平向右运动并与木块A相撞。不计一切摩擦,弹簧始终处于弹性限度内,则碰后弹簧的最大弹性势能不可能为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】当C与A发生弹性正碰时,根据动量守恒定律和机械能守恒定律有
联立解得
当A、B速度相等时,弹簧的弹性势能最大,设共同速度为,以A的初速度方向为正方向,则由动量守恒定律得
由机械能守恒定律可知
解得
当C与A发生完全非弹性正碰时,根据动量守恒定律有
当A、B、C速度相等时弹簧的弹性势能最大,设共同速度为,则由动量守恒定律得
由机械能守恒定律可知
解得
由此可知,碰后弹簧的最大弹性势能范围是
故选A。
6. 如图所示,弹簧振子以点为平衡位置在、两点之间做简谐运动,、相距。小球运动到点时开始计时,时振子第一次到达点。若弹簧振子偏离平衡位置的位移随时间的变化规律满足,则下列说法正确的是( )
A. 周期
B. 振幅
C.
D. 时,小球的位移为
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】A.小球运动到点时开始计时,时振子第一次到达点历时半个周期,故周期为
A错误;
B.振幅为偏离平衡位置的最大距离,故振幅为
B错误;
C.t=0时刻,x=A,代入题中位移表达式可得
C正确;
D.位移表达式为
时,代入数据可得,小球的位移为,D错误。
故选C。
7. 向空中发射一枚炮弹,不计空气阻力,当此炮弹的速度恰好沿水平方向时,炮弹炸裂成a、b两块,若质量较大的a的速度方向仍沿原来的方向,则有( )
A. b的速度方向一定与原来速度方向相反
B. 从炸裂到落地的这段时间内,a飞行的水平距离一定比b的大
C. a、b一定同时到达水平地面
D. 在炸裂过程中,a、b受到的爆炸力的冲量一定相同
【答案】C
【解析】
【详解】A.在炸裂过程中,由于重力远小于内力,系统的动量守恒,炸裂前炮弹的速度沿水平方向,炸裂后a的速度沿原来的水平方向,根据动量守恒定律判断出b的速度一定沿水平方向,但不一定与原速度方向相反,取决于a的动量与炮弹原来动量的大小关系,故A错误.
B.a、b都做平抛运动,飞行时间相同,由于初速度大小关系无法判断,所以a飞行的水平距离不一定比b的大,故B错误.
C.a、b都做平抛运动,在竖直方向做自由落体运动,由于高度相同,飞行时间一定相同,a、b一定同时到达水平地面,故C正确.
D.在炸裂过程中,a、b受到的爆炸力大小相等,作用时间相同,则爆炸力的冲量大小一定相等,但方向相反,爆炸力的冲量不同,故D错误.
8. 学校实验室中有甲、乙两单摆,其振动图像为如图所示的正弦曲线,则下列说法中正确的是( )
A. 甲、乙两单摆的摆球质量之比是1:2
B. 甲、乙两单摆的摆长之比是1:4
C. t=1.5s时,两摆球的速度方向相同
D. t=1.5s时,两摆球的加速度方向相同
【答案】BD
【解析】
【详解】A.单摆的周期与单摆的质量和振幅无关,根据单摆的振动图像无法判断摆球质量的比值关系,故A错误;
B.根据单摆的周期公式有
解得
根据图像可知
可知
故B正确;
C.t=1.5s时,甲正在靠近平衡位置,而乙正在远离平衡位置,可知,t=1.5s时,两摆球的速度方向相反,故C错误;
D.t=1.5s时,两摆球相对于平衡位置的位移均为正值,则加速度方向沿负方向,即加速度方向相同,故D正确。
故选BD。
9. 质量为m的小球A,沿光滑水平面以速度v0与质量为2m的静止小球B发生正碰,碰撞后,A球的动能变为原来的,那么小球B的速度可能是( )
A. v0 B. v0
C. v0 D. v0
【答案】AB
【解析】
【详解】A球碰后动能变为原来的,则其速度大小变为原来的,两球在光滑水平面上正碰,碰后A球的运动有两种可能,继续沿原方向运动或被反弹,当以A球原来的速度方向为正方向时,则,根据两球碰撞前、后的总动量守恒,有
mv0+0=m×(v0)+2mvB′
mv0+0=m×(-v0)+2mvB″
解得vB′=v0,vB″=v0,故选AB。
10. 一振子沿x轴做简谐运动,平衡位置在坐标原点,t=0时振子的位移为-0.1 m,t=1 s时位移为0.1 m,则( )
A. 若振幅为0.1 m,振子的周期可能为
B. 若振幅为0.1 m,振子的周期可能为
C. 若振幅为0.2 m,振子的周期可能为4 s
D. 若振幅为0.2 m,振子的周期可能为6 s
【答案】AD
【解析】
【详解】试题分析:t=0时刻振子的位移x=-0.1m,t=1s时刻x=0.1m,关于平衡位置对称;如果振幅为0.1m,则1s为半周期的奇数倍;如果振幅为0.2m,分靠近平衡位置和远离平衡位置分析.
若振幅为0.1m,根据题意可知从t=0s到t=1s振子经历的周期为,则,解得,当n=1时,无论n为何值,T都不会等于,A正确B错误;如果振幅为0.2m,结合位移时间关系图象,有①,或者②,或者③,对于①式,只有当n=0时,T=2s,为整数;对于②式,T不为整数;对于③式,当n=0时,T=6s,之后只会大于6s,故C错误D正确
【点睛】t=0时刻振子的位移x=-0.1m,t=1s时刻x=0.1m,关于平衡位置对称;如果振幅为0.1m,则1s为半周期的奇数倍;如果振幅为0.2m,分靠近平衡位置和远离平衡位置分析.
二、非选择题:本大题共5小题,共54分
11. 用如图所示的装置验证碰撞中的动量守恒.小球a用不可伸长的细线悬挂起来,直径相同的小球b放置在光滑支撑杆上,细线自然下垂时两球恰好相切,球心位于同一水平线上。已知重力加速度为g。实验的主要步骤及需解答的问题如下:
(1)测量出悬点到小球a球心的距离L,小球a、b的质量分别为;
(2)将小球a向左拉起使其悬线与竖直方向的夹角为时并由静止释放,与小球b发生对心碰撞后球a反弹,球b做平抛运动,测得小球a向左摆到最高点时其悬线与竖直方向的夹角为.则:小球a、b的质量大小需满足______(选填“>”、“<”或“=”);
(3)测量出碰撞后小球b做平抛运动的水平位移x,竖直下落高度h,可知碰撞后小球b的速度大小______;
(4)若该碰撞中的总动量守恒,则需满足的表达式为______(用题中所给和测量的物理量表示)。
【答案】 ①. ②. ③.
【解析】
【详解】(2)[1]实验中需要碰撞后小球a反弹,所以小球a、b的质量大小需满足。
(3)[2]小球b平抛运动,则有
,
联立,解得
(4)[3]碰撞前小球a摆动过程中,由机械能守恒可得
解得
同理,碰撞后小球a摆动过程中,由机械能守恒可得
解得
若该碰撞中的总动量守恒,则有
联立,解得
12. 如图所示,较长的曲面与水平桌面平滑连接,将m1、m2之间的轻弹簧压缩后用细线连接,置于水平桌面上,弹簧与两物体不拴连。现将细线烧断,弹簧将两物体弹开,m2离开弹簧后从右边飞出,m1冲上曲面。已知桌面高为h,m2平抛的水平射程为x,m1=2m,m2=m,不计一切摩擦,重力加速度为g,求:
(1)m2离开弹簧时的速度大小;
(2)m1上升到曲面最高点时距桌面的高度H;
(3)弹簧的最大弹性势能。
【答案】(1)x;(2);(3)
【解析】
【详解】(1)对m2平抛过程分析,有
h=gt2,x=v2t
解得
v2=x
(2)弹簧将两物体弹开的过程,m1、m2组成的系统动量守恒,取向左为正方向,由动量守恒定律有
m1v1-m2v2=0
解得
v1=
对m1冲上曲面过程,由机械能守恒定律有
m1gH=m1v
解得
H=
(3)弹簧的最大弹性势能
Ep =m1v+m2v
解得
Ep=
13. 如图甲所示,长度、质量分布均匀的木板A静止于光滑水平地面上,A的上表面与固定在地面上半径的光滑圆弧槽B底端水平相切。质量为的物块C从B上的某点由静止释放,滑至最低点时,与放置在木板最左端的质量也为的物块D发生弹性碰撞,碰撞时间极短。物块C释放位置和圆弧槽圆心连线与水平方向的夹角为,若与满足图乙所示的函数关系,则D恰好能运动到A的最右端而不滑落。已知C、D均可视为质点,重力加速度的大小取,,。
(1)若物块C从与圆心等高的位置由静止释放,求碰撞后瞬间物块D的速度大小;
(2)求物块D与木板A之间的动摩擦因数和A的质量;
(3)若木板A可任意比例竖直分割成左右相邻的两部分,当时,物块C从图甲中对应的位置由静止释放,求碰撞后系统因摩擦所产生总热量的最小值。
【答案】(1)
(2)0.4,1kg (3)
【解析】
【小问1详解】
对物块C,从静止释放到碰撞前的过程,由动能定理得
碰撞过程,由动量守恒定律和能量守恒得
,
解得
,
【小问2详解】
解法1:
对于物块C从角处释放过程,则有
解得
同理,由(1)可知C、D碰撞后D的速度也为,对于D在A上滑动过程,D恰好能运动到A的最右端而不滑落,则有
,
整理得
或
根据图乙有
,
解得
,
解法2:
由图像可知,当时,,此时木板不动,结合上述有
由于D恰好能运动到A的最右端而不滑落,利用逆向思维,根据运动学公式有
解得
由图像可知,当时,,此时木板做加速运动,结合上述有
对D与A构成的系统有
,
解得
【小问3详解】
设分割后左侧部分的长度为,则质量也为,右侧部分长度为,质量为,则有
,
解得
,
根据动量守恒定律有
解得
根据能量守恒定律有
解得
令代入整理得
或者
方程成立需要判别式大于等于或者时,取最小值,则有
或者
解得
所以总热量的最小值为
解得
14. 某兴趣小组设计了一个装置,如图所示,在足够长的光滑水平台面上静置着质量为M=2kg的薄木板(忽略其厚度),其右端刚好与平台的边缘对齐。木板左端挡板上固定有始终处于弹性限度内的轻弹簧,弹簧自然状态时其右端伸长到P点,木板的P点左侧光滑、右侧粗糙。水平台面的右侧固定有半径R=2m的光滑的圆弧槽ABC,OC与竖直半径OB的夹角θ=60°,OA水平。某时刻,质量为m=1kg的滑块(可视为质点)从A点正上方h=0.8m高度处由静止释放,一段时间后滑块经过圆弧槽从C点滑出,刚好沿水平方向冲上薄木板的右端,在其上滑行,最终与弹簧发生作用。已知滑块与木板P点右侧之间的动摩擦因数μ=0.1,木板P点右侧的长度为L=2m,重力加速度g=10m/s2,滑块运动时不计空气阻力。求:
(1)滑块在圆弧槽C点时对槽的压力;
(2)滑块与弹簧作用时,弹簧的最大弹性势能;
(3)请通过计算判断滑块最终是停在木板上还是滑离木板。若是滑离木板,请求出滑离时滑块和木板的速度,若是停在木板上,请求出停在木板上的位置相对P点的距离。
【答案】(1)23N;方向是沿半径向外
(2)
(3)1m
【解析】
【小问1详解】
滑块从释放至C点,由机械能守恒定律有
可得滑块在C点的速度
滑块在C点,由牛顿第二定律有
可得滑块受到圆弧槽的支持力
由牛顿第三定律有滑块对圆弧槽的压力的大小
方向是沿半径向外;
【小问2详解】
当滑块刚冲上木板时的速度
滑块与木板和弹簧作用时,最终当弹簧被压至最短时弹簧有最大的弹性势能,以滑块、木板和弹簧为研究系统,从滑块刚冲上木板到弹簧被压至最短,系统动量守恒,由动量守恒定律有
可得弹簧被压至最短时,系统的速度
对系统,由能量守恒定律有
可得弹簧最大的弹性势能
【小问3详解】
当弹簧的弹性势能释放时,滑块相对木板向右滑动,假设最终再次与木板相对静止,速度为,有
可得速度
即系统动能不变,弹簧减少的弹性势能转化为滑块与木板的内能,有
可得滑块向右滑动的距离
故而假设成立,最终滑块相对木板静止,停在木板上的位置相对P点的距离为1m。
15. 如图所示,光滑水平面上有A、B两小车,质量分别为mA=20kg,mB=25kg.A以初速度v0=3m/s向右运动,B车原来静止,且B车右端放着物块C,C的质量为mC=15kg。A、B相撞且在极短时间内连接在一起,不再分开。已知C与B水平表面间动摩擦因数为μ=0.20,B车足够长,求C沿B上表面滑行的长度。
【答案】0.33m
【解析】
【详解】A、B相撞,A、B组成的系统动量守恒,有:
mAv0=(mA+mB)v1
代入数据解得v1=m/s;
由于在极短时间内摩擦力对C的冲量可以忽略,故A、B刚连接为一体时,C的速度为零;此后,C沿B上表面滑行,直至相对于B静止.这一过程中,系统动量守恒,系统的动能损失等于滑动摩擦力与C在B上的滑行距离之积:
(mA+mB)v1=(mA+mB+mC)v
解得:L=0.33m。
答:C沿B上表面滑行的长度0.33m
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2026秋季学期高二年级期中复习测试
物理试卷
一、选择题:本大题共10小题,共46分。第1~7题,每小题4分,只有一项符合题目要求,第8~10题,每小题6分,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
1. 某物体在一段运动过程中受到的冲量为−1 N∙s,则( )
A. 物体的初动量方向一定与这个冲量方向相反 B. 物体的末动量一定是负值
C. 物体的动量一定减小 D. 物体动量的增量的方向一定与所规定的正方向相反
2. 下列关于振动的说法正确的是( )
A. 物体的振动范围就是振幅
B. 振幅是标量,它是描述振动强弱的物理量
C. 物体每完成一次全振动,都会通过平衡位置一次
D. 物体振动的周期越长,振动就越强
3. 如图所示是某质点沿x轴做简谐运动的振动图像,简谐运动的频率为0.5Hz,在t=0时,位移是3cm,且向x轴负方向运动,则简谐运动的振动方程为( )
A. B.
C. D.
4. 如图所示,风力发电机是一种将风能转化为电能的装置。风力发电机转化效率可视为不变,该风力发电机将空气动能转化为电能的效率为,每台风机叶片旋转一周扫过的面积为,空气密度为,风场风速为,并保持风正面吹向叶片,经过叶片后风速变为原来的一半。则( )
A. 该风力发电机发电的功率为
B. 该风力发电机发电的功率为
C. 风对叶片的作用力为
D. 风对叶片的作用力为
5. 如图所示,水平地面上A、B两个木块用轻弹簧连接在一起,质量分别为2m、3m,静止时弹簧恰好处于原长,一质量为m的木块C以速度v0水平向右运动并与木块A相撞。不计一切摩擦,弹簧始终处于弹性限度内,则碰后弹簧的最大弹性势能不可能为( )
A. B.
C. D.
6. 如图所示,弹簧振子以点为平衡位置在、两点之间做简谐运动,、相距。小球运动到点时开始计时,时振子第一次到达点。若弹簧振子偏离平衡位置的位移随时间的变化规律满足,则下列说法正确的是( )
A. 周期
B. 振幅
C.
D. 时,小球的位移为
7. 向空中发射一枚炮弹,不计空气阻力,当此炮弹的速度恰好沿水平方向时,炮弹炸裂成a、b两块,若质量较大的a的速度方向仍沿原来的方向,则有( )
A. b的速度方向一定与原来速度方向相反
B. 从炸裂到落地的这段时间内,a飞行的水平距离一定比b的大
C. a、b一定同时到达水平地面
D. 在炸裂过程中,a、b受到的爆炸力的冲量一定相同
8. 学校实验室中有甲、乙两单摆,其振动图像为如图所示的正弦曲线,则下列说法中正确的是( )
A. 甲、乙两单摆的摆球质量之比是1:2
B. 甲、乙两单摆的摆长之比是1:4
C. t=1.5s时,两摆球的速度方向相同
D. t=1.5s时,两摆球的加速度方向相同
9. 质量为m的小球A,沿光滑水平面以速度v0与质量为2m的静止小球B发生正碰,碰撞后,A球的动能变为原来的,那么小球B的速度可能是( )
A. v0 B. v0
C. v0 D. v0
10. 一振子沿x轴做简谐运动,平衡位置在坐标原点,t=0时振子的位移为-0.1 m,t=1 s时位移为0.1 m,则( )
A. 若振幅为0.1 m,振子的周期可能为
B. 若振幅为0.1 m,振子的周期可能为
C. 若振幅为0.2 m,振子的周期可能为4 s
D. 若振幅为0.2 m,振子的周期可能为6 s
二、非选择题:本大题共5小题,共54分
11. 用如图所示的装置验证碰撞中的动量守恒.小球a用不可伸长的细线悬挂起来,直径相同的小球b放置在光滑支撑杆上,细线自然下垂时两球恰好相切,球心位于同一水平线上。已知重力加速度为g。实验的主要步骤及需解答的问题如下:
(1)测量出悬点到小球a球心的距离L,小球a、b的质量分别为;
(2)将小球a向左拉起使其悬线与竖直方向的夹角为时并由静止释放,与小球b发生对心碰撞后球a反弹,球b做平抛运动,测得小球a向左摆到最高点时其悬线与竖直方向的夹角为.则:小球a、b的质量大小需满足______(选填“>”、“<”或“=”);
(3)测量出碰撞后小球b做平抛运动的水平位移x,竖直下落高度h,可知碰撞后小球b的速度大小______;
(4)若该碰撞中的总动量守恒,则需满足的表达式为______(用题中所给和测量的物理量表示)。
12. 如图所示,较长的曲面与水平桌面平滑连接,将m1、m2之间的轻弹簧压缩后用细线连接,置于水平桌面上,弹簧与两物体不拴连。现将细线烧断,弹簧将两物体弹开,m2离开弹簧后从右边飞出,m1冲上曲面。已知桌面高为h,m2平抛的水平射程为x,m1=2m,m2=m,不计一切摩擦,重力加速度为g,求:
(1)m2离开弹簧时的速度大小;
(2)m1上升到曲面最高点时距桌面的高度H;
(3)弹簧的最大弹性势能。
13. 如图甲所示,长度、质量分布均匀的木板A静止于光滑水平地面上,A的上表面与固定在地面上半径的光滑圆弧槽B底端水平相切。质量为的物块C从B上的某点由静止释放,滑至最低点时,与放置在木板最左端的质量也为的物块D发生弹性碰撞,碰撞时间极短。物块C释放位置和圆弧槽圆心连线与水平方向的夹角为,若与满足图乙所示的函数关系,则D恰好能运动到A的最右端而不滑落。已知C、D均可视为质点,重力加速度的大小取,,。
(1)若物块C从与圆心等高的位置由静止释放,求碰撞后瞬间物块D的速度大小;
(2)求物块D与木板A之间的动摩擦因数和A的质量;
(3)若木板A可任意比例竖直分割成左右相邻的两部分,当时,物块C从图甲中对应的位置由静止释放,求碰撞后系统因摩擦所产生总热量的最小值。
14. 某兴趣小组设计了一个装置,如图所示,在足够长的光滑水平台面上静置着质量为M=2kg的薄木板(忽略其厚度),其右端刚好与平台的边缘对齐。木板左端挡板上固定有始终处于弹性限度内的轻弹簧,弹簧自然状态时其右端伸长到P点,木板的P点左侧光滑、右侧粗糙。水平台面的右侧固定有半径R=2m的光滑的圆弧槽ABC,OC与竖直半径OB的夹角θ=60°,OA水平。某时刻,质量为m=1kg的滑块(可视为质点)从A点正上方h=0.8m高度处由静止释放,一段时间后滑块经过圆弧槽从C点滑出,刚好沿水平方向冲上薄木板的右端,在其上滑行,最终与弹簧发生作用。已知滑块与木板P点右侧之间的动摩擦因数μ=0.1,木板P点右侧的长度为L=2m,重力加速度g=10m/s2,滑块运动时不计空气阻力。求:
(1)滑块在圆弧槽C点时对槽的压力;
(2)滑块与弹簧作用时,弹簧的最大弹性势能;
(3)请通过计算判断滑块最终是停在木板上还是滑离木板。若是滑离木板,请求出滑离时滑块和木板的速度,若是停在木板上,请求出停在木板上的位置相对P点的距离。
15. 如图所示,光滑水平面上有A、B两小车,质量分别为mA=20kg,mB=25kg.A以初速度v0=3m/s向右运动,B车原来静止,且B车右端放着物块C,C的质量为mC=15kg。A、B相撞且在极短时间内连接在一起,不再分开。已知C与B水平表面间动摩擦因数为μ=0.20,B车足够长,求C沿B上表面滑行的长度。
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