江西省南昌市新建一中2020屆高考物理專題復(fù)習(xí) 專題七 物理實(shí)驗(yàn)學(xué)案

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1、山西省南昌市新建一中2020屆高考物理專題復(fù)習(xí) 專題七 物理實(shí)驗(yàn)學(xué)案 自主預(yù)習(xí) 一、基本儀器的分類 基本儀器 長度測量儀器:刻度尺,游標(biāo)卡尺,螺旋測微器 質(zhì)量測量儀器:天平 時(shí)間測量儀器:秒表,打點(diǎn)計(jì)時(shí)器 力測量儀器:彈簧秤 溫度測量儀器:溫度計(jì) 電學(xué)量測量儀器:電流表,電壓表,靈敏電流表,示波器,多用電表 電學(xué)控制元件:滑動(dòng)變阻器,電阻箱 二、高考易錯(cuò)問題剖析及應(yīng)試策略 高考體驗(yàn) (1)用伏安法測定的全電阻值,所選電流表為_______(填“”或“”),所選電壓表為_______(填“”或“”)。為_________

2、(填“”或“”)。 (2)畫出測量電路的原理圖,并根據(jù)所畫原理圖將下圖中實(shí)物連接成測量電路。 (3)為了進(jìn)一步測量待測滑動(dòng)變阻器電阻絲的電阻率,需要測量電阻絲的直徑和總長度,在不破壞變阻器的前提下,請?jiān)O(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)方案,寫出所需器材及操作步驟,并給出直徑和總長度的表達(dá)式。 2、(08)2020年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)授予了兩位發(fā)現(xiàn)“巨磁電阻”救應(yīng)的物理學(xué)家。材料的電阻隨磁場的增加而增大的現(xiàn)象稱為磁阻效應(yīng),利用這種效應(yīng)可以測量磁感應(yīng)強(qiáng)度。 若圖l為某磁敏電阻在室溫下的電阻一磁感應(yīng)強(qiáng)度特性曲線,其中RB,R0分別表示有、無磁場時(shí)磁敏電阻的阻值。為了測量磁感

3、應(yīng)強(qiáng)度B,需先測量磁敏電阻處于磁場中的電阻值RB。請按要求完成下列實(shí)驗(yàn)。 (1)設(shè)計(jì)一個(gè)可以測量磁場中該磁敏電阻阻值的電路,在圖 2的虛線框內(nèi)畫出實(shí)驗(yàn)電路原理圖(磁敏電阻及所處磁場已給出,待測磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度大小約為0.6~1.0T,不考慮磁場對電路其它部分的影響)。要求誤差較小。 提供的器材如下: A.磁敏電阻,無磁場時(shí)阻值Ro=150Ω B.滑動(dòng)變阻器R,全電阻約20Ω C.電流表.量程2.5mA,內(nèi)阻約30Ω D.電壓表,量程3V,內(nèi)阻約3kΩ E.直流電源E,電動(dòng)勢3V,內(nèi)阻不計(jì) F.開關(guān)S,導(dǎo)線若干 (2)正確接線后,將磁敏電阻置入待測磁場中,

4、測量數(shù)據(jù)如下表 根據(jù)上表可求出磁敏電阻的測量值RB=________Ω, 結(jié)合圖1可知待測磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B=_________T。 (3)試結(jié)合圖1簡要回答,磁感應(yīng)強(qiáng)度B在0~0.2T和0.4~1.0T范圍內(nèi)磁敏電阻阻直的變化規(guī)律有何不同? (4)某同學(xué)查閱相關(guān)資料時(shí)看到了圖3所示的磁敏電阻在一定溫度下的電阻一磁感應(yīng)強(qiáng)度特性曲線(關(guān)于縱軸對稱),由圖線可以得到什么結(jié)論? 3、(09)請完成以下兩小題。 (1) 某同學(xué)在家中嘗試驗(yàn)證平行四邊形定則,他找到三條相同的橡皮筋(遵循胡克定律)和若干小重物,以及刻度尺、三角板、鉛筆、細(xì)繩、白紙、釘子,設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn):將兩條橡皮筋的一

5、端分別掛在墻上的兩個(gè)釘子A、B上,另一端與第三條橡皮筋連接,結(jié)點(diǎn)為O,將第三條橡皮筋的另一端通過細(xì)胞掛一重物。 ①為完成實(shí)驗(yàn),下述操作中必需的是 。 a. 測量細(xì)繩的長度 b. 測量橡皮筋的原長 c. 測量懸掛重物后橡皮筋的長度 d. 記錄懸掛重物后結(jié)點(diǎn)O的位置 ②釘子位置固定,欲利用現(xiàn)有器材,改變條件再次實(shí)驗(yàn)證,可采用的方法是 (2)為了節(jié)能和環(huán)保,一些公共場所使用光控開關(guān)控制照明系統(tǒng)。光控開頭可采用光敏電阻來控制,光敏電阻是阻值隨著光的照度而發(fā)生變化的元件(照度可以反映光的強(qiáng)弱,光越強(qiáng)照度越大,照度單位為1x)。某光敏電阻Rp在不同照度下的阻值如下表:

6、 照度(lx) 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 電阻(k) 75 40 28 23 20 18 ①根據(jù)表中數(shù)據(jù),請?jiān)诮o定的坐標(biāo)系(見答題卡)中描繪出阻值隨照度變化的曲線,并說明阻值隨照度變化的特點(diǎn)。 ②如圖所示,當(dāng)1、2兩端所加電壓上升至2V時(shí),控制開關(guān)自動(dòng)啟動(dòng)照明系統(tǒng),請利用下列器材設(shè)計(jì)一個(gè)簡單電路,給1、2兩端提供電壓,要求當(dāng)天色漸暗照度降低至1.0(1x)時(shí)啟動(dòng)照明系統(tǒng),在虛線框內(nèi)完成電路原理圖。 (不考慮控制開關(guān)對所設(shè)計(jì)電路的影響) 提供的器材如下: 光敏電阻Rp(符號,阻值見上表); 直流電源E(電動(dòng)勢3V,內(nèi)阻不計(jì)); 定值

7、電阻:R1=10k,R2=20k,R3=40k (限選其中之一并在圖中標(biāo)出);開關(guān)S及導(dǎo)線若干。 4、(10)請完成以下兩小題。 (1)某同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖所示的裝置來探究加速度與力的關(guān)系。彈簧秤固定在一合適的木板上,桌面的右邊緣固定一支表面光滑的鉛筆以代替定滑輪,細(xì)繩的兩端分別與彈簧秤的掛鉤和礦泉水瓶連接。在桌面上 畫出兩條平行線MN、PQ,并測出間距。開始時(shí)將木板置于MN處,現(xiàn)緩慢向瓶中加水,直到木板剛剛開始運(yùn)動(dòng)為止,記下彈簧秤的示數(shù)F0,以此表示滑動(dòng)摩擦力的大小。再將木 板放回原處并按住,繼續(xù)向瓶中加水后,記下彈簧秤的示數(shù)F1,然后釋放木板,并用秒表記下木板運(yùn)動(dòng)到PQ處的時(shí)間。

8、 ①木板的加速度可以用、表示為=   ??;為了減小測量加速度的偶然誤差可以采用的方法是(一種即可)      。 ②改變瓶中水的質(zhì)量重復(fù)實(shí)驗(yàn),確定加速度與彈簧秤示數(shù)F1的關(guān)系。下列圖象能表示該同學(xué)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的是      。 ③用加水的方法改變拉力的大小與掛鉤碼的方法相比,它的優(yōu)點(diǎn)是     。 a.可以改變滑動(dòng)摩擦力的大小 b.可以更方便地獲取多組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù) c.可以比較精確地測出摩擦力的大小 d.可以獲得更大的加速度以提高實(shí)驗(yàn)精度 (2)在測定金屬電阻率的實(shí)驗(yàn)中,某同學(xué)連接電路如圖所示。閉合電鍵后,發(fā)現(xiàn)電路有故障(已知電源、電表和導(dǎo)線均完好,電源電動(dòng)

9、勢為E): ①若電流表示數(shù)為零、電壓表示數(shù)為E, 則發(fā)生故障的是    ?。ㄌ睢按? 測金屬絲”“滑動(dòng)變阻器”或“電鍵”)。 ②若電流表、電壓表示數(shù)均為零,該同學(xué)利用 多用電表檢查故障。先將選擇開關(guān)旋至     檔(填“歐姆×100”“直流電壓10V”或“直流電流2.5mA”),再將   ?。ㄌ睢凹t”或“黑”)表筆固定在a接線柱,把另一支表筆依次接b、c、d接線柱。若只有滑動(dòng)變阻器斷路,則多用電表的示數(shù)依次是    、    、    。 5、 (11)(1)某探究小組設(shè)計(jì)了“用一把尺子測定動(dòng)摩擦因數(shù)”的實(shí)驗(yàn)方案。如圖所示,將一個(gè)小球和一個(gè)滑塊用細(xì)繩連接,跨在斜面上端。開始

10、時(shí)小球和滑塊均靜止,剪斷細(xì)繩后,小球自由下落,滑塊沿斜面下滑,可先后聽到小球落地和滑塊撞擊擋板的聲音,保持小球和滑塊釋放的位置不變,調(diào)整擋板位置,重復(fù)以上操作,直到能同時(shí)聽到小球落地和滑塊撞擊擋板的聲音。用刻度尺測出小球下落的高度H、滑塊釋放點(diǎn)與擋板處的高度差h和沿斜面運(yùn)動(dòng)的位移。(空氣阻力對本實(shí)驗(yàn)的影響可以忽略) ①滑塊沿斜面運(yùn)動(dòng)的加速度與重力加速度的比值為________。 ②滑塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為__________________。 x h H 擋板 ③以下能引起實(shí)驗(yàn)誤差的是________。 a.滑塊的質(zhì)量 b.當(dāng)?shù)刂亓铀俣鹊拇笮? c.長度測量時(shí)的讀數(shù)誤

11、差 d.小球落地和滑塊撞擊擋板不同時(shí) (2)某同學(xué)利用圖甲所示電路,探究了電源在不同負(fù)載下的輸出功率。 ①所得實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下圖,請?jiān)诮o出的直角坐標(biāo)系上(見答題卡)畫出的圖像。 A V S E,r 圖甲 U/V 1.96 1.86 1.80 1.84 1.64 1.56 I/A 0.05 0.15 0.25 0.35 0.45 0.55 ②根據(jù)所畫的圖像,可求得電流時(shí)電源的輸出功率為________。(保留兩位有效數(shù)) ③實(shí)驗(yàn)完成后,該同學(xué)對實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行了反思,認(rèn)為按圖甲電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作的過程中存在安全隱患,并對電路重新設(shè)計(jì)。在圖乙

12、所示的電路中,你認(rèn)為既能測出電源在不同負(fù)載下的輸出功率,又能消除安全隱患的是 。(Rx阻值未知) A V Rx R A V Rx R A V Rx R S 圖乙 A V R S Rx S S 6、(12)(1)某同學(xué)利用圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置,探究物塊在水平桌面上的運(yùn)動(dòng)規(guī)律。物塊在重物的牽引下開始運(yùn)動(dòng),重物落地后,物塊再運(yùn)動(dòng)一段距離停在桌面上(尚未到達(dá)滑輪處)。從紙帶上便于測量的點(diǎn)開始,每5個(gè)點(diǎn)取1個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn),相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離如圖乙所示。打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源的頻率為50Hz 單位:cm ①通過分

13、析紙帶數(shù)據(jù),可判斷物塊在兩相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)_____和_______之間某時(shí)刻開始減速。 ②計(jì)數(shù)點(diǎn)5對應(yīng)的速度大小為________m/s,計(jì)數(shù)點(diǎn)6對應(yīng)的速度大小為______m/s。(保留三位有效數(shù)字) ③物塊減速運(yùn)動(dòng)過程中加速度的大小為a=_______m/s2,若用來計(jì)算物塊與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)(g為重力加速度),則計(jì)算結(jié)果比動(dòng)摩擦因數(shù)的真實(shí)值________(填“偏大”或“偏小”)。 (2)在測量金屬絲電阻率的實(shí)驗(yàn)中,可供選用的器材如下: 待測金屬絲:Rx(阻值約4Ω,額定電流約0.5A); 電壓表:V(量程3V,內(nèi)阻約3KΩ); 電流表:A1(量程0.6 A,內(nèi)阻約0.2Ω);

14、 A2(量程3 A,內(nèi)阻約0.05Ω); 電源:E1(電動(dòng)勢3 V,內(nèi)阻不計(jì)); E2(電動(dòng)勢12V,內(nèi)阻不計(jì)); 滑動(dòng)變阻器:R(最大阻值約20Ω); 螺旋測微器;毫米刻度尺;開關(guān)S;導(dǎo)線。 ①用螺旋測微器測量金屬絲的直徑,示數(shù)如圖所示,讀數(shù)為_______mm。 ②若滑動(dòng)變阻器采用限流接法,為使測量盡量精確,電流表應(yīng)選________、電源應(yīng)選______(均填器材代號),在虛線框內(nèi)(見答題卡)完成電路原理圖。 合作探究 1、某同學(xué)在做“研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)”實(shí)驗(yàn)時(shí),從打下的若干紙帶中選出了如圖6-1-2所示的一條紙帶,已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用

15、電源頻率為50 Hz,每兩個(gè)相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間有四個(gè)點(diǎn)沒有畫出,則紙帶上相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔為________s.如果用s1、s2、s3、s4、s5、s6來表示從0點(diǎn)開始各相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離,用T表示兩相鄰記數(shù)點(diǎn)的時(shí)間間隔,則該勻變速直線運(yùn)動(dòng)的加速度的表達(dá)式為a=________(用符號寫出表達(dá)式,不要求計(jì)算).打F點(diǎn)時(shí)物體的速度大小為vF=________m/s.(答案均要求保留三位有效數(shù)字) 2、某同學(xué)探究彈力與彈簧伸長量的關(guān)系. (1)將彈簧懸掛在鐵架臺上,將刻度尺固定在彈簧一側(cè).彈簧軸線和刻度尺都應(yīng)在__________方向(填“水平”或“豎直”). (2)彈簧自然懸

16、掛,待彈簧________時(shí),長度記為L0;彈簧下端掛上砝碼盤時(shí),長度記為Lx;在砝碼盤中每次增加10 g砝碼,彈簧長度依次記為L1至L6.數(shù)據(jù)如下表. 表中有一個(gè)數(shù)值記錄不規(guī)范,代表符號為________.由表可知所用刻度尺的最小分度為________. (3)圖6-1-4是該同學(xué)根據(jù)表中數(shù)據(jù)作的圖,縱軸是砝碼的質(zhì)量,橫軸是彈簧長度與________的差值(填“L0”或“Lx”). (4)由圖可知彈簧的勁度系數(shù)為________N/m;通過圖和表可知砝碼盤的質(zhì)量為________g.(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字,重力加速度取9.8 m/s2) 3、如圖6-1-6所示在“力的平行四邊

17、形 定則”的實(shí)驗(yàn)探究中,某同學(xué)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的主要 步驟是: 將橡皮條的一端固定在木板上的A點(diǎn),另一端拴 上兩根帶有繩套的細(xì)繩,每根繩套分別掛著一個(gè) 彈簧測力計(jì).沿著兩個(gè)方向拉彈簧測力計(jì),將橡皮條的活動(dòng)端拉到某一位置,將此位置標(biāo)記為O點(diǎn),讀取此時(shí)彈簧測力計(jì)的示數(shù),分別記錄兩個(gè)拉力F1、F2的大小并標(biāo)出方向;再用一個(gè)彈簧測力計(jì)將橡皮條的活動(dòng)端仍拉至O點(diǎn),記錄其拉力F的大小和方向. (1)用一個(gè)彈簧測力計(jì)將橡皮條的活動(dòng)端仍拉至O點(diǎn),這樣做的目的是______________. (2)為盡可能減小實(shí)驗(yàn)誤差,下列操作中正確的是_______ . A.彈簧秤、細(xì)繩、橡皮條都應(yīng)與木板平行 B.

18、兩細(xì)繩必須等長 C.標(biāo)記同一細(xì)繩方向的兩點(diǎn)要遠(yuǎn)些 D.用兩彈簧秤同時(shí)拉細(xì)繩時(shí)夾角應(yīng)盡可能大 4、某同學(xué)利用圖6-1-7甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置,探究物塊在水平桌面上的運(yùn)動(dòng)規(guī)律.物塊在重物的牽引下開始運(yùn)動(dòng),重物落地后,物塊再運(yùn)動(dòng)一段距離停在桌面上(尚未到達(dá)滑輪處).從紙帶上便于測量的點(diǎn)開始,每5個(gè)點(diǎn)取1個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn),相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離如圖6-1-7乙所示.打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源的頻率為50 Hz. (1)通過分析紙帶數(shù)據(jù),可判斷物塊在兩相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)________和________之間某時(shí)刻開始減速. (2)計(jì)數(shù)點(diǎn)5對應(yīng)的速度大小為________m/s,計(jì)數(shù)點(diǎn)6對應(yīng)的速度大小為________m/s.

19、(保留三位有效數(shù)字) (3)物塊減速運(yùn)動(dòng)過程中加速度的大小為a=______m/s2,若用來計(jì)算物塊與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)(g為重力加速度),則計(jì)算結(jié)果比動(dòng)摩擦因數(shù)的真實(shí)值________(填“偏大”或“偏小”). 5、為了“探究動(dòng)能改變與合外力做功”的關(guān)系,某同學(xué)設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)方案: A.第一步他把帶有定滑輪的木板有滑輪的一端墊起,把質(zhì)量為M的滑塊通過細(xì)繩與質(zhì)量為m的帶夾重錘相連,然后跨過定滑輪,重錘夾后連一紙帶,穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器,調(diào)整木板傾角,直到輕推滑塊后,滑塊沿木板勻速運(yùn)動(dòng)如圖6-1-9甲所示 B.第二步保持長木板的傾角不變,將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器安裝在長木板靠近滑輪處,取下細(xì)繩和鉤碼,將滑

20、塊與紙帶相連,使其穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器,然后接通電源釋放滑塊,使之從靜止開始加速運(yùn)動(dòng),打出紙帶,如圖6-1-9乙所示 試回答下列問題: (1)已知O、A、B、C、D、E、F相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)的時(shí)間間隔為Δt,根據(jù)紙帶求滑塊速度,當(dāng)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打A點(diǎn)時(shí)滑塊速度vA=__________,打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打B點(diǎn)時(shí)滑塊速度vB=__________. (2)已知重錘質(zhì)量m,當(dāng)?shù)氐闹丶铀俣萭,要測出某一過程合外力對滑塊做的功還必須測出這一過程滑塊________(寫出物理名稱及符號),合外力對滑塊做功的表達(dá)式W合=________. (3)測出滑塊運(yùn)動(dòng)OA段、OB段、OC段、OD段、OE段合外力對滑塊所做的功,

21、并計(jì)算出A、B、C、D、E各點(diǎn)的速度,以v2為縱軸,以W為橫軸建立坐標(biāo)系,描點(diǎn)作出v2-W圖象,可知它是一條過坐標(biāo)原點(diǎn)的傾斜直線,若直線斜率為k,則滑塊質(zhì)量M=________. 6、某學(xué)習(xí)小組的同學(xué)擬探究小燈泡L的伏安特性曲線,可供選用的器材如下: 小燈泡L,規(guī)格“4.0 V 0.7 A”; 電流表A1,量程3 A,內(nèi)阻約為0.1 Ω; 電流表A2,量程0.6 A,內(nèi)阻r2=0.2 Ω; 電壓表V,量程3 V,內(nèi)阻rV=9 kΩ; 標(biāo)準(zhǔn)電阻R1,阻值1 Ω; 標(biāo)準(zhǔn)電阻R2,阻值3 kΩ; 滑動(dòng)變阻器R,阻值范圍0~10 Ω; 學(xué)生電源E,電動(dòng)勢6 V,內(nèi)阻不計(jì); 開

22、關(guān)S及導(dǎo)線若干. (1)甲同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖6-2-3甲所示的電路來進(jìn)行測量,當(dāng)通過L的電流為0.46 A時(shí),電壓表的示數(shù)如圖6-2-3乙所示,此時(shí)L的電阻為________Ω. (2)乙同學(xué)又設(shè)計(jì)了如圖6-2-4甲所示的電路來進(jìn)行測量,電壓表指針指在最大刻度時(shí),加在L上的電壓值是________V. 7、某同學(xué)用如圖6-2-7所示電路來測定電池的電動(dòng)勢和內(nèi)阻. (1)實(shí)驗(yàn)開始時(shí),滑片P應(yīng)位于________端.(填A(yù)或B) (2)該同學(xué)測得如下表的五組數(shù)據(jù).根據(jù)數(shù)據(jù)在相應(yīng)圖6-2-8中作出UI圖線,從圖象可得電池的電動(dòng)勢E=______V,內(nèi)阻r=__

23、____Ω.(結(jié)果均保留二位小數(shù)). 8、一只電流表頭,其內(nèi)電阻Rg=299.7 Ω.當(dāng)給表頭并聯(lián)上一個(gè)阻值為0.3 Ω的電阻后,此電流表量程為I=1 A. (1)求電流表頭的滿偏電流; (2)若把此電流表頭改裝為一量程為U=3 V的電壓表,需給其串聯(lián)一個(gè)多大的電阻? (3)若用這只電流表頭和一節(jié)干電池(E=1.5 V,r=0.3 Ω)組裝成歐姆表,現(xiàn)有變阻器R1=1 kΩ,R2=1.5 kΩ,應(yīng)選用哪一個(gè)作調(diào)零電阻?為什么? (4)當(dāng)用這只組裝好的歐姆表測某電阻時(shí),歐姆表指針正好指在刻度中央,求被測電阻的阻值是多少? 9、如圖6-2-11所 示是電子拉力計(jì)的示意圖,

24、金屬彈簧右端 和滑動(dòng)觸頭P固定在一起(彈簧的電阻不計(jì), P與R1之間的摩擦不計(jì)).定值電阻R0;電 阻R1是用均勻電阻絲密繞在瓷管上做成的 (類似于滑動(dòng)變阻器),其長度為10 cm,阻值R1=300 Ω,電源電動(dòng)勢E=3 V,內(nèi)阻不計(jì).理想電流表的量程為0~100 mA.當(dāng)拉環(huán)不受拉力時(shí),觸頭P剛好不與電阻R1接觸(即電路斷開).彈簧的勁度系數(shù)為10 000 N/m. (1)電路中連入的R0阻值至少應(yīng)為________Ω. (2)設(shè)計(jì)中需要將電流表上的電流數(shù)值改為拉力的數(shù)值, 那么在原電流表的40 mA處應(yīng)改為________N.分析可知,拉力計(jì)的刻度是否均勻________.(填寫“均勻”或“不均勻”) (3)為了使拉力計(jì)的量程增大應(yīng)采用的措施是(只填寫一條) __________________.

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