2020版新教材高中物理 單元素養(yǎng)評(píng)價(jià)(一)(含解析)魯科版必修1
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1、單元素養(yǎng)評(píng)價(jià)(一) (第1章) (90分鐘 100分) 【合格性考試】(60分鐘 60分) 一、選擇題(本題共10小題,每小題4分,共40分) 1.如圖所示,俄羅斯曾使用X-101巡航導(dǎo)彈對(duì)敘利亞進(jìn)行了轟炸。下列說法正確的是 ( ) A.分析該導(dǎo)彈的形狀時(shí),可以把它看成質(zhì)點(diǎn) B.研究該導(dǎo)彈的飛行時(shí)間時(shí),不可以把它看成質(zhì)點(diǎn) C.研究該導(dǎo)彈飛行過程中經(jīng)過某標(biāo)示物的時(shí)間時(shí),不能把它看成質(zhì)點(diǎn) D.分析該導(dǎo)彈在空中的飛行軌跡時(shí),不能把它看成質(zhì)點(diǎn) 【解析】選C。分析該導(dǎo)彈的形狀時(shí),其大小和形狀不能被忽略,A錯(cuò)誤;研究該導(dǎo)彈的飛行時(shí)間時(shí),導(dǎo)彈的大小遠(yuǎn)小于飛行距離,可以把它看成質(zhì)點(diǎn),
2、B錯(cuò)誤;研究該導(dǎo)彈飛行過程中經(jīng)過某標(biāo)示物的時(shí)間時(shí),導(dǎo)彈的長(zhǎng)度即為位移的大小,不能忽略,故不能把它看成質(zhì)點(diǎn),C正確;分析該導(dǎo)彈在空中的軌跡時(shí),導(dǎo)彈的大小可以忽略,可以把它看成質(zhì)點(diǎn),D錯(cuò)誤。 2.如圖所示,2018年12月9日,海軍第31批護(hù)航編隊(duì)從湛江某軍港解纜啟航,奔赴亞丁灣、索馬里海域執(zhí)行護(hù)航任務(wù)時(shí)。進(jìn)行了伴隨護(hù)航、隨船護(hù)衛(wèi)、編組協(xié)同和武力營(yíng)救、直升機(jī)搭載特戰(zhàn)隊(duì)員空對(duì)海射擊等實(shí)戰(zhàn)課題演練,強(qiáng)化“艦、艇、機(jī)、特”之間的協(xié)同配合,不斷提升應(yīng)對(duì)海上多種威脅的能力。下列說法正確的是 ( ) A.隊(duì)員在維護(hù)直升機(jī)時(shí)直升機(jī)可看作質(zhì)點(diǎn) B.確定艦的位置時(shí)可將其看作質(zhì)點(diǎn) C.隊(duì)員訓(xùn)練時(shí)隊(duì)員可看
3、作質(zhì)點(diǎn) D.指揮員確定海盜位置變化時(shí)可用路程 【解析】選B。隊(duì)員在維護(hù)直升機(jī)時(shí)需要維護(hù)其各個(gè)部件,不能看作質(zhì)點(diǎn),A錯(cuò)誤;確定艦的位置時(shí)其大小形狀可忽略不計(jì),B正確;隊(duì)員訓(xùn)練時(shí)要求身體各部位的動(dòng)作到位,不能看作質(zhì)點(diǎn),C錯(cuò)誤;海盜位置變化應(yīng)用位移表示,D錯(cuò)誤。 【補(bǔ)償訓(xùn)練】 2018年開工的池黃高鐵從池州出發(fā),沿途經(jīng)過九華山,然后到達(dá)黃山。設(shè)游客甲駕車從黃山大門去九華山大門總行程198 km,游客乙駕車經(jīng)另一路線從九華山大門趕往黃山大門總行程185 km。若兩人上午8時(shí)同時(shí)出發(fā)經(jīng)2小時(shí)恰好同時(shí)到達(dá),則甲、乙在兩地之間運(yùn)動(dòng)的過程中 ( ) A.甲駕車行程“198 km”指的是位移大小
4、 B.研究乙車的行駛路程時(shí)能將車看作質(zhì)點(diǎn) C.甲車、乙車的平均速度相同 D.“上午8時(shí)”是指“時(shí)間間隔”,“經(jīng)2小時(shí)”是指“時(shí)刻” 【解析】選B。甲駕車行程 “198 km”指的是路程,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;本題中路程長(zhǎng)度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于車的尺寸,所以研究乙的行駛路程時(shí)可將車看作質(zhì)點(diǎn),選項(xiàng)B正確;甲與乙運(yùn)動(dòng)的方向相反,所以位移相反,平均速度不相同,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;“上午8時(shí)”是時(shí)刻, “經(jīng)2小時(shí)”是時(shí)間間隔,選項(xiàng)D錯(cuò)誤。 3.關(guān)于質(zhì)點(diǎn)的位移、路程、速度、速率和加速度之間的關(guān)系,下列說法中正確的是 ( ) A.在某一段時(shí)間內(nèi)物體運(yùn)動(dòng)的位移為零,則該物體一定是靜止的 B.只要物體做直線運(yùn)動(dòng),位移的大小和
5、路程就一定相等 C.只要物體的加速度不為零,它的速度總是在變化 D.平均速率一定等于平均速度的大小 【解析】選C。在某一段時(shí)間內(nèi)物體運(yùn)動(dòng)的位移為零,只能說明物體的初、末位置重合,并不能說明物體一直靜止不動(dòng),選項(xiàng)A錯(cuò)誤;物體做直線運(yùn)動(dòng),如果做往復(fù)的直線運(yùn)動(dòng),位移有可能等于零,也可能為負(fù)位移,但路程卻一直增加,位移不等于路程,只有單方向的直線運(yùn)動(dòng)中,位移大小才等于路程,選項(xiàng)B錯(cuò)誤;加速度反映速度變化的快慢,只要加速度不等于零,就一定有速度的變化,選項(xiàng)C正確;平均速率等于路程與時(shí)間的比值,而平均速度等于位移與時(shí)間的比值,一般情況下,平均速率不等于平均速度的大小,因此,選項(xiàng)D錯(cuò)誤。 4.做直線
6、運(yùn)動(dòng)的一質(zhì)點(diǎn)經(jīng)過某點(diǎn)時(shí)的瞬時(shí)速度為1 m/s,則下列說法中正確的 是 ( ) A.它在經(jīng)過該點(diǎn)后的1 s內(nèi)的位移是1 m B.它在經(jīng)過該點(diǎn)前的1 s內(nèi)的位移是1 m C.它在以過該點(diǎn)的時(shí)刻為中間時(shí)刻的1 s內(nèi)的位移是1 m D.若從該點(diǎn)開始勻速行駛1 s,它在1 s內(nèi)的位移是1 m 【解析】選D。瞬時(shí)速度是物體在某一時(shí)刻的運(yùn)動(dòng)快慢的反映,不能看作是其前后速度的反映或簡(jiǎn)單平均,故A、B、C錯(cuò)誤;D項(xiàng)假設(shè)以該速度勻速運(yùn)動(dòng),由勻速直線運(yùn)動(dòng)速度與位移及時(shí)間的關(guān)系可知D正確。 5.某中學(xué)組織了一次迷你馬拉松比賽,男生組的路線設(shè)置是“起點(diǎn)(校田徑場(chǎng)主席臺(tái)前發(fā)令處)出發(fā)→繞田徑場(chǎng)1圈→繞校園
7、1圈→繞田徑場(chǎng)1圈→終點(diǎn)(校田徑場(chǎng)主席臺(tái)前發(fā)令處)大約2 000 m”。有位男生的成績(jī)是10 min,在跨越終點(diǎn)線時(shí)速度是9 m/s。關(guān)于上述情景,下列相關(guān)描述正確的是 ( ) A.2 000 m是指位移的大小 B.該同學(xué)的平均速度約為3.3 m/s C.9 m/s是指瞬時(shí)速度 D.在整個(gè)過程中該男生一定不能被看作質(zhì)點(diǎn) 【解析】選C。2 000 m是指路程,不是位移的大小,故A錯(cuò)誤;由于該同學(xué)全程的位移是零,所以平均速度為零,故B錯(cuò)誤;9 m/s是該同學(xué)某一時(shí)刻的瞬時(shí)速度,故C正確;由于迷你馬拉松路程較長(zhǎng),當(dāng)研究在整個(gè)過程中該男生的比賽成績(jī)時(shí),可以將男生看成質(zhì)點(diǎn),故D錯(cuò)誤。
8、6.一物體以6 m/s的速度沿一光滑傾斜木板從底端向上滑行,經(jīng)過2 s后,物體仍向上滑行,速度大小為1 m/s;若增大木板的傾角,仍使物體以6 m/s的速度從底端向上滑行,經(jīng)過2 s后,物體向下滑行,其速度大小變?yōu)? m/s。以沿木板向上為正方向,用a1、a2分別表示物體在前后兩種情況下的加速度,則以下選項(xiàng)正確的是 ( ) A.a1=-2.5 m/s2,a2=-2.5 m/s2 B.a1=-3.5 m/s2,a2=-3.5 m/s2 C.a1=-2.5 m/s2,a2=-3.5 m/s2 D.a1=3.5 m/s2,a2=-3.5 m/s2 【解析】選C。沿傾斜木板向上為正方向
9、,則初速度v0=6 m/s,木板傾角增大前后,物體在2 s末的速度分別為v1=1 m/s,v2=-1 m/s。根據(jù)加速度的定義式a==可得a1== m/s2=-2.5 m/s2,a2== m/s2=-3.5 m/s2。故C對(duì)。 7.如圖所示,直線a和曲線b分別是在平直公路上行駛的汽車a和b的位移-時(shí)間圖像。由圖可知 ( ) A.在時(shí)刻t1,a、b兩車運(yùn)動(dòng)方向相同 B.在時(shí)刻t2,a、b兩車運(yùn)動(dòng)方向相反 C.在t1到t2這段時(shí)間內(nèi),b車的速率先減小后增大 D.在t1到t2這段時(shí)間內(nèi),b車的速率一直比a車的大 【解析】選C。s-t圖像的斜率表示速度,從題圖中看出,a車始終靜止,b
10、車先正向減速,減速為零后,再反向加速,因此A、B、D錯(cuò)誤,C正確。 8.如圖是M、N兩個(gè)物體做直線運(yùn)動(dòng)的位移—時(shí)間圖像,由圖可知,下列說法中錯(cuò)誤的是 ( ) A.M物體做勻速直線運(yùn)動(dòng) B.N物體做曲線運(yùn)動(dòng) C.t0秒內(nèi)M、N兩物體的位移相等 D.t0秒內(nèi)M、N兩物體的路程相等 【解析】選B。由圖可知,M物體的位移隨時(shí)間均勻變化,N物體的位移不隨時(shí)間均勻變化,所以M物體做勻速直線運(yùn)動(dòng),N物體做變速直線運(yùn)動(dòng),A項(xiàng)正確、B項(xiàng)錯(cuò)誤;計(jì)時(shí)開始,M、N兩物體均起始于O點(diǎn)運(yùn)動(dòng),t0秒時(shí),M、N兩物體都到達(dá)s0位置,其位移都是s0,所以t0秒內(nèi)兩物體的位移相等,C項(xiàng)正確;隨著時(shí)間的增加,兩物
11、體的位移一直在變大,且一直沿著s軸正方向運(yùn)動(dòng),對(duì)于單向直線運(yùn)動(dòng),路程等于位移的大小,D項(xiàng)正確。 9.(2019·泉州高一檢測(cè))如圖所示,汽車在第1 s末的速度大小是6 m/s,然后做加速直線運(yùn)動(dòng),在第3 s末的速度大小是10 m/s,則該汽車的加速度大小 是 ( ) A.2 m/s2 B.4 m/s2 C.-4 m/s2 D.-2 m/s2 【解析】選A。汽車做加速直線運(yùn)動(dòng),則a==2 m/s2;則A正確,B、C、D錯(cuò)誤。 【補(bǔ)償訓(xùn)練】 如圖所示,F(xiàn)1賽車是世界上速度最快、科技含量最高的運(yùn)動(dòng)。F1賽車不僅加速快,而且有很強(qiáng)的制動(dòng)特性,可以在1.9 s內(nèi)從2
12、00 km/h減速到0,則其制動(dòng)加速度大小約為 ( ) A.10 m/s2 B.20 m/s2 C.30 m/s2 D.40 m/s2 【解析】選C。其制動(dòng)加速度a== m/s2=-29.2 m/s2,即制動(dòng)加速度的大小約為30 m/s2,C項(xiàng)正確。 10.在平直的公路上行駛的汽車內(nèi),一乘客以自己的車為參考系向車外觀察,下列現(xiàn)象中,他不可能觀察到的是 ( ) A.與汽車同向行駛的自行車,車輪轉(zhuǎn)動(dòng)正常,但自行車向后行駛 B.公路兩旁的樹因?yàn)橛懈诘乩铮允遣粍?dòng)的 C.有一輛汽車總在自己的車前不動(dòng) D.路旁的房屋是運(yùn)動(dòng)的 【解析】選B。當(dāng)汽車在自行車
13、前方以大于自行車的速度行駛時(shí),乘客觀察到自行車的車輪轉(zhuǎn)動(dòng)正常,自行車向后退,故A是可能的。以行駛的車為參考系,公路兩旁的樹、房屋都是向后退的,故B是不可能的,D是可能的。當(dāng)另一輛汽車與乘客乘坐的車以相同的速度行駛時(shí),乘客觀察到此車靜止不動(dòng),故C是可能的。 二、計(jì)算題(本題共3小題,共20分。要有必要的文字說明和解題步驟,有數(shù)值計(jì)算的要注明單位) 11.(6分)如圖所示,一質(zhì)點(diǎn)沿半徑為r=20 cm的圓周自A點(diǎn)出發(fā),逆時(shí)針運(yùn)動(dòng)2 s,運(yùn)動(dòng)圓周到達(dá)B點(diǎn)。求: (1)質(zhì)點(diǎn)的位移大小和路程。 (2)質(zhì)點(diǎn)的平均速度大小和平均速率。 【解析】(1)位移s=r≈28.3 cm,路程l=×2πr
14、=94.2 cm。 (2分) (2)平均速度大小== cm/s≈14.2 cm/s, (2分) 平均速率′== cm/s=47.1 cm/s。 (2分) 答案:(1)28.3 cm 94.2 cm (2)14.2 cm/s 47.1 cm/s 【補(bǔ)償訓(xùn)練】 如圖所示,小球從高出地面h=15 m的位置,在t=0時(shí)刻豎直向上拋出,經(jīng)1 s小球上升到距拋出點(diǎn)5 m的最高處,之后就開始豎直回落,經(jīng)0.5 s剛好經(jīng)過距最高點(diǎn)1.25 m處位置,再經(jīng)過1.5 s到達(dá)地面。求: (1)前1.5 s內(nèi)平均速度是多少? (2)全過程的平均速率是多少?(結(jié)果僅
15、保留一位小數(shù)) 【解析】(1)由題圖可知:前1.5 s內(nèi)小球的位移為: x=H-h′=5 m-1.25 m=3.75 m 所以前1.5 s內(nèi)平均速度 == m/s=2.5 m/s。 (2)由題圖可知:全過程小球的路程為 s=5 m+5 m+15 m=25 m, 總時(shí)間t′=1 s+0.5 s+1.5 s=3 s 全過程的平均速率為 ′== m/s≈8.3 m/s 答案:(1)2.5 m/s (2)8.3 m/s 12.(6分)汽車在制造完成出廠之前,都要經(jīng)過嚴(yán)格的技術(shù)檢測(cè)。一輛汽車從原點(diǎn)O由靜止出發(fā)沿x軸做直線運(yùn)動(dòng),自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)記錄下了該汽車啟動(dòng)、運(yùn)行及剎車過程的數(shù)據(jù),求
16、: 時(shí)刻t/s 0 1 2 3 4 5 6 7 8 坐標(biāo)x/m 0 1 2 4 8 12 16 20 25 速度v/(m·s-1) 0 1 3 5 6 6 5 1 0 (1)汽車在第2 s末的瞬時(shí)速度大小。 (2)汽車在第4 s內(nèi)的平均速度大小。 【解析】(1)由題中條件可知汽車在第2 s末的瞬時(shí)速度大小是3 m/s。 (2分) (2)第3 s末的位置坐標(biāo)x1=4 m,第4 s末的位置坐標(biāo)為x2=8 m,所以汽車在第4 s內(nèi)的平均速度為== m/s=4 m/s。 (4分) 答案:(1)3 m/s (2)4 m
17、/s 13.(8分)有些國(guó)家的交通管理部門為了交通安全,特別制定了死亡加速度為500g(g取10 m/s2),意思是如果行車加速度超過此值,將有生命危險(xiǎn)。那么大的加速度,一般情況下車輛是達(dá)不到的,但如果發(fā)生交通事故,將會(huì)達(dá)到這一數(shù)值。試問: (1)一輛以72 km/h的速度行駛的貨車與一輛以54 km/h行駛的摩托車相向而行發(fā)生碰撞,碰撞時(shí)間為2.1×10-3 s,摩托車駕駛員是否有生命危險(xiǎn)? (2)為了防止碰撞,兩車的駕駛員同時(shí)緊急剎車,貨車、摩托車急剎車后到完全靜止所需要的時(shí)間分別為4 s、3 s,貨車的加速度與摩托車的加速度大小之比為多少? 【解析】(1)摩托車與貨車相撞瞬間,
18、貨車的速度幾乎不變,摩托車的速度反向,大小與貨車的速度相同,因此,取貨車的運(yùn)動(dòng)方向?yàn)檎较?,摩托車的速度變化? Δv=72 km/h-(-54 km/h)=126 km/h=35 m/s (2分) 所以,摩托車的加速度大小等于 a== m/s2≈16 667 m/s2 =1 666.7 g>500 g,此摩托車駕駛員有生命危險(xiǎn)。 (2分) (2)設(shè)貨車、摩托車的加速度大小分別為a1、a2,根據(jù)加速度定義得: a1=,a2= (2分) 所以a1∶a2=∶=∶=1∶1。 (2分) 答案:(1)有生命危險(xiǎn) (2)
19、1∶1 【等級(jí)性考試】(30分鐘 40分) 14.(5分)(多選)一個(gè)物體以恒定加速度做變速直線運(yùn)動(dòng),某時(shí)刻速度的大小為4 m/s,1 s后的速度大小為10 m/s,在這1 s內(nèi)該物體的 ( ) A.速度變化的大小可能小于4 m/s B.速度變化的大小可能大于10 m/s C.加速度的大小可能小于4 m/s2 D.加速度的大小可能大于10 m/s2 【解析】選B、D。當(dāng)兩速度方向相同時(shí),設(shè)初速度方向?yàn)檎?,有v0=4 m/s, vt=10 m/s,則a== m/s2=6 m/s2;當(dāng)兩速度方向相反時(shí),設(shè)初速度方向?yàn)檎?,有v0=4 m/s,vt=-10 m/s,則a== m/s2
20、=-14 m/s2,則B、D正確,A、C錯(cuò)誤。 15.(5分)(多選)有下列幾種情景,請(qǐng)根據(jù)所學(xué)知識(shí)選擇對(duì)情境的分析和判斷的說法中不正確的為 ( ) ①點(diǎn)火后即將升空的火箭 ②高速公路上沿直線高速行駛的轎車為避免事故緊急剎車 ③運(yùn)行的磁懸浮列車在軌道上高速行駛 ④飛機(jī)在空中沿直線勻速飛行 A.①因火箭還沒運(yùn)動(dòng),所以加速度一定為零 B.②轎車緊急剎車,速度變化很快,所以加速度很大 C.③高速行駛的磁懸浮列車,因速度很大,所以加速度很大 D.④盡管飛機(jī)在空中沿直線勻速飛行,但加速度也不為零 【解析】選A、C、D。判斷加速度是否存在的依據(jù)是看速度變化的快慢,而不是看速度大小
21、,所以選項(xiàng)B正確;一個(gè)物體運(yùn)動(dòng)速度大,但速度不發(fā)生變化,如勻速直線運(yùn)動(dòng),它的加速度為零,所以選項(xiàng)C錯(cuò)誤;做勻速直線運(yùn)動(dòng)的物體,其加速度一定為零,選項(xiàng)D錯(cuò)誤;點(diǎn)火后雖然火箭速度為零,但由于其速度會(huì)迅速增大而具有很大的加速度,所以選項(xiàng)A錯(cuò)誤。 16.(5分)物體在一直線上運(yùn)動(dòng),用正、負(fù)號(hào)表示方向的不同,根據(jù)給出速度和加速度的正負(fù),下列對(duì)運(yùn)動(dòng)情況判斷正確的是( ) A.v0>0,a<0,物體的速度越來越大 B.v0<0,a<0,物體的速度越來越大 C.v0<0,a>0,物體的速度越來越小 D.v0>0,a>0,物體的速度越來越大 【解析】選B、C、D。若初速度與加速度方向相同,則物體做
22、加速運(yùn)動(dòng);若初速度與加速度方向相反,則物體做減速運(yùn)動(dòng),故A錯(cuò)誤,B、C、D正確。 【總結(jié)提升】理解加速度的八個(gè)“不一定” 加速度是聯(lián)系運(yùn)動(dòng)學(xué)和力學(xué)的紐帶,正確理解它至關(guān)重要。以下是加速度的八個(gè)“不一定”: (1)物體具有加速度,但不一定做加速運(yùn)動(dòng)。 (2)物體的速度方向改變,但加速度的方向不一定改變。 (3)物體的速度方向不變,但加速度方向不一定不變。 (4)物體的速度大,但加速度不一定大。 (5)物體的速度變化大,但加速度不一定大。 (6)物體的速度等于零,但加速度不一定等于零。 (7)物體的速度增大(減小),但加速度不一定增大(減小)。 (8)物體做加速(減速)直線運(yùn)動(dòng)
23、,但加速度不一定大于(小于)零。 17.(10分)計(jì)算下列物體的加速度: (1)一輛汽車從車站出發(fā)做勻加速直線運(yùn)動(dòng),經(jīng)過10 s速度達(dá)到108 km/h。 (2)高速列車過橋后沿平直鐵路勻加速行駛,經(jīng)過2 min速度從54 km/h提高到216 km/h。 (3)沿光滑水平地面以10 m/s做勻速直線運(yùn)動(dòng)的小球,撞墻后以原速度大小反彈,小球與墻壁接觸的時(shí)間為0.2 s。 【解析】規(guī)定初速度方向?yàn)檎较颉? (1)對(duì)汽車,初速度v0=0,末速度vt=108 km/h=30 m/s,時(shí)間t=10 s,根據(jù)加速度的定義有a1==3 m/s2,加速度方向與汽車運(yùn)動(dòng)方向相同。 (3分) (
24、2)對(duì)列車,初速度v0=54 km/h=15 m/s,末速度vt=216 km/h=60 m/s,時(shí)間 t=2 min=120 s,根據(jù)加速度的定義有a2==0.375 m/s2,加速度方向與列車運(yùn)動(dòng)方向相同。 (3分) (3)對(duì)小球,初速度v0=10 m/s,末速度vt=-10 m/s,時(shí)間t=0.2 s,根據(jù)加速度的定義有a3==-100 m/s2,負(fù)號(hào)表示加速度方向與初速度方向相反。 (4分) 答案:(1)3 m/s2,方向與汽車運(yùn)動(dòng)方向相同 (2)0.375 m/s2,方向與列車運(yùn)動(dòng)方向相同 (3)-100 m/s2,方向與小球初速度方向相反
25、18.(15分)如圖所示是做直線運(yùn)動(dòng)的物體M在0~5 s的s-t圖像,求: (1)前3 s的平均速度;后3 s的平均速度。 (2)全程的平均速度;全程的平均速率。 (3)前1 s的平均速度;最后1 s的平均速度。 【解析】平均速度是位移與發(fā)生這段位移所用的時(shí)間之比。 (1)前3 s的位移s1=(15-5) m=10 m, 所以= m/s≈3.3 m/s (2分) 后3 s的位移s2=(0-15) m=-15 m, 所以= m/s=-5 m/s,負(fù)號(hào)表示方向與選定的s軸指向相反。 (2分) (2)全程的位移s=(0-5) m=-5 m,v== m/s=-1 m/s。 (2分) 全程s′=(15-5+15) m=25 m,v′== m/s=5 m/s。 (3分) (3)前1 s的平均速度v1= m/s=10 m/s (3分) 最后1 s的平均速度v2= m/s=-15 m/s。 (3分) 答案:(1)3.3 m/s -5 m/s (2)-1 m/s 5 m/s (3)10 m/s -15 m/s - 12 -
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