2025届四川省遂宁市第二中学高三下学期二模物理试题 （解析版）

这是一份2025届四川省遂宁市第二中学高三下学期二模物理试题 （解析版），共20页。试卷主要包含了单选题，多选题，实验题，简答题，计算题等内容，欢迎下载使用。
1. 核泄漏中的钚（Pu）是一种具有放射性的超铀元素，它可破坏细胞基因，提高患癌症的风险，已知钚的
一种同位素 的半衰期为 24100 年，其衰变方程为 ，下列有关说法正确的是（ ）
A. 射线和 射线一样都是电磁波，但 射线穿透本领比 射线弱
B. 的半衰期为 24100 年，随着地球温度的升高，其半衰期将变短
C. X 原子核中含有 92 个质子
D. 由于衰变时释放巨大能量，根据 ，衰变过程总质量增加
【答案】C
【解析】
【详解】A． 射线和 射线一样都是电磁波，但 射线穿透本领比 射线强。故 A 错误；
B．半衰期由原子核的内部结构决定，与外界的物理、化学环境无关。故 B 错误；
C．根据电荷数守恒可得，X 原子核中含有的质子数为
故 C 正确；
D．由于衰变时释放巨大能量，根据
衰变过程总质量减少。故 D 错误。
故选 C。
2. 分子云中的致密气体和尘埃在引力作用下不断集聚逐渐形成恒星，恒星的演化会经历成年期（主序星）、
中年期（红巨星、超巨星）、老年期——恒星最终的归宿与其质量有关，若质量为太阳质量的 倍将坍缩
成白矮星，质量为太阳质量的 倍将坍缩成中子星，质量更大的恒星将坍缩成黑洞。假设恒星坍缩前
后可看成质量均匀分布的球体，质量不变，体积缩小，自转变快。已知逃逸速度为第一宇宙速度的 倍，
中子星密度约为白矮星密度的 倍，白矮星半径约为中子星半径的 倍。根据万有引力理论，下列说法
正确的是（ ）
A. 恒星坍缩后的第一宇宙速度变大
B. 中子星的逃逸速度小于白矮星的逃逸速度
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C. 同一恒星表面任意位置的重力加速度大小相同
D. 恒星坍缩后表面两极处的重力加速度变小
【答案】A
【解析】
【详解】A．对绕恒星运动的行星来说有
当行星运动轨道半径为恒星的半径时，其速度为该恒星的第一宇宙速度，有
由于恒星坍缩前后，其质量不变，体积缩小，即半径变小，所以恒星坍缩后的第一宇宙速度变大，故 A 项
正确；
B．由之前 分析可知，某星球的第一宇宙速度的为
由于星球的质量可以表示为
整理有
又因为，由题意可知，中子星密度约为白矮星密度的 倍，白矮星半径约为中子星半径的 倍，所以中
子星的第一宇宙速度大于白矮星的第一宇宙速度。即
又因为已知逃逸速度为第一宇宙速度的 倍，所以中子星的逃逸速度大于白矮星的逃逸速度，故 B 项错
误；
C．恒星上某一位置的物体受到的万有引力有两个效果，一个是提供物体所恒星一起转动的向心力，一个是
该物体所受的重力，即
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由于在恒星表面不同位置，物体做圆周运动的半径不同，所以同一恒星表面任意位置的重力加速度大小不
一定相同，故 C 项错误；
D．由于在恒星两极处，其物体不随恒星一起自转，所以其万有引力全部提供其重力，有
整理有
由于恒星坍缩前后，其质量不变，体积缩小，即半径变小。所以恒星坍缩后表面两极处的重力加速度变大，
故 D 项错误。
故选 A。
3. 关于通电直导线在匀强磁场中所受的安培力，下列说法正确的是（ ）
A. 安培力的方向可以不垂直于直导线
B. 安培力的方向总是垂直于磁场的方向
C. 安培力的大小与通电直导线和磁场方向的夹角无关
D. 将直导线从中点折成直角，安培力的大小一定变为原来的一半
【答案】B
【解析】
【详解】AB．根据左手定则可知，安培力方向与磁场和电流组成的平面垂直，即与电流和磁场方向都垂直，
A 错误，B 正确；
C．磁场与电流不垂直时，安培力的大小为 F=BILsinθ，则安培力的大小与通电导线和磁场方向的夹角有关，
C 错误；
D．当电流方向与磁场的方向平行，所受安培力为 0，将直导线从中折成直角，让其中的一半与磁场的方向
平行，安培力的大小将变为原来的一半；将直导线在垂直于磁场的方向的平面内从中折成直角，安培力的
大小变为原来的 ，D 错误。
故选 B。
4. 如图所示，下列说法正确的是（ ）
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A. 图甲为等量同种点电荷形成的电场线
B. 图乙离点电荷距离相等的 a、b 两点场强相同
C. 图丙中在 c 点静止释放一正电荷，可以沿着电场线运动到 d 点
D. 图丁中某一电荷放在 e 点与放到 f 点，两点到极板距离相等，电势能相同
【答案】D
【解析】
【详解】A.由题图可知，题图甲为等量异种点电荷形成的电场线，故 A 错误；
B.题图乙为正点电荷所形成的电场线分布，离点电荷距离相等的 a、b 两点场强大小相同，场强方向不同，
故 B 错误；
C.正电荷在题图丙中 c 点受力沿电场线的切线方向，由静止释放时，不可能沿着电场线运动到 d 点，故 C
错误；
D.题图丁中 e 点与 f 点到极板距离相等，电势相同，同一电荷放在 e、f 处时电势能相同，故 D 正确。
故选 D。
5. 如图所示是一种儿童玩具“吡叭筒”，由竹筒和木棍组成，在竹筒的前后两端分别装上“叭子”（树果
子或打湿的小纸团）。叭子密封竹筒里面的空气，迅速推动木棍，前端的叭子便会从筒口射出。则迅速推动
木棍过程中（叭子尚未射出），竹筒中被密封的气体（ ）
A. 压强增大 B. 温度不变
C. 内能不变 D. 每个分子的动能都变大
【答案】A
【解析】
【详解】迅速推动木棍过程中，竹筒中被密封的气体体积减小，则压强变大，外界对气体做正功， ，
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由于“迅速”过程气体与外界无热交换，则 ，根据热力学第一定律可知，气体内能增加， ，温
度升高，分子平均动能增加，但不是每个分子的动能都增加。
故选 A。
6. 如图所示，一半径为 R 的竖直光滑圆轨道固定在倾角为 37°的斜面上，圆轨道与斜面相切于 N 点，MN
为圆轨道的一条直径，整个装置始终保持静止。一个质量为 m 的小球恰能在圆轨道内侧做圆周运动，重力
加速度为 g， ，则（ ）
A. 小球通过 M 点时速度大小为
B. 小球在 N 点对轨道的压力大小为
C. 小球从 M 点顺时针运动到 N 点的过程中，重力的功率先增大后减小
D. 小球从 M 点顺时针运动到 N 点的过程中，轨道对小球的弹力先增大后减小
【答案】D
【解析】
【详解】A．因为小球恰能在圆轨道内侧做圆周运动，由
小球通过最高点的速度为
M 点不是轨道最高点，小球通过 M 点时速度大于 ，故 A 错误；
B．从最高点到 N 点，由动能定理有
小球在 N 点受轨道支持力为 F，由牛顿第二定律有
可得
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由牛顿第三定律知小球在 N 点对轨道的压力大小为 。
故 B 错误；
C．小球在圆轨道最低点和最高点重力的功率都为 0，所以小球从 M 点顺时针运动到 N 点的过程中，重力
的功率先增大后减小再增大，故 C 错误；
D．小球从 M 点顺时针运动到 N 点的过程中，在圆轨道最低点时轨道对小球的弹力最大，所以小球从 M 点
顺时针运动到 N 点的过程中，轨道对小球的弹力先增大后减小，故 D 正确。
故选 D。
7. 某电磁缓冲装置的原理如图所示，两足够长的平行光滑金属导轨置于同一水平面内，两导轨左端之间与
一阻值为 的定值电阻相连，直线 右侧处于竖直向下的匀强磁场中，一质量为 的金属杆垂直导轨放
置，在直线 的右侧有与其平行的两直线 和 ，且 与 、 与 间的距离均为 。现
让金属杆以初速度 沿导轨向右经过 进入磁场，最终金属杆恰好停在 处。已知金属杆接入导轨之
间的阻值为 。导轨的电阻及空气阻力均可忽略不计，下列说法中正矶的是（ ）
A. 金属杆经过 时的速度为
B. 在整个过程中，定值电阻 产生的热量为
C. 金属杆经过 和 区域，其所受安培力的冲量不同
D. 若将金属杆 初速度变为原来的 倍，则其在磁场中运动的最大距离大于原来的 倍
【答案】A
【解析】
【详解】A．设平行金属导轨间距为 ，金属杆在 区域向右运动的过程中切割磁感线有
，
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金属杆在 区域运动的过程中， 时间内，根据动量定理有
则
由于
则上面方程左右两边累计求和，可得
设金属杆经过 速度为 ，同理对金属杆在 区域运动的过程中根据动量定理，同理可得
综上有
则金属杆经过 的速度等于 ，A 正确；
B．在整个过程中，根据能量守恒有
则在整个过程中，定值电阻 产生的热量为
B 错误；
C．金属杆经过 与 区域，金属杆所受安培力的冲量为
因金属杆经过 与 区域滑行距离均为 ，所以金属杆所受安培力的冲量相同，C 错误；
D．根据 A 选项可得，金属杆以初速度 在磁场中运动有
可见若将金属杆的初速度变为原来的 倍，则金属杆在磁场中运动的最大距离等于原来的 倍，D 错误。
故选 A。
二、多选题：本大题共 3 小题，共 15 分。
8. 如图甲所示，“战绳”是在健身房中常见的一种强力减脂运动，人用手握住绳子左端，将绳拉平后沿竖直方
向上下抖动，则可在绳中形成一列机械波．若将此波视为简谐横波，开始抖动为 0 时刻，时刻绳中各质点
的位置和波形如图乙所示，质点 1 和 5 分别位于下方和上方最大位移处，相邻编号质点平衡位置间距离为 l．
则下列说法正确的是（ ）
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A. 质点 1 和 5 加速度相同 B. 质点 3 和 7 速度相同
C. 0 时刻人竖直向上抖动绳子左端 D. 该波的传播速度为
【答案】CD
【解析】
【详解】A．由图可知 t 时刻，质点 1 处于波谷，加速度方向向上，质点 5 处于波峰，加速度方向向下，故
A 错误；
B．由图可知 t 时刻，质点 3 和 7 处于平衡位置，速度大小相等方向相反，故 B 错误；
C．由图可知 t 时刻，质点 7 开始向上振动，根据波的传播是由前一个质点带动后一个质点可知，起始时向
上抖动轻质弹性绳的左端，故 C 正确；
D．由图可知
解得
λ=8l
又因
解得
该波的传播速度
故 D 正确。
故选 CD。
9. 如图，A、B 两带电小球，所带电荷量大小分别为 ，质量分别为 和 。用两根不可伸长的绝
缘细线悬挂于 O 点，静止时 A、B 两球处于同一水平线上， ， ，C 是 AB 连线上一
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点且在 O 点的正下方，C 点的场强为零。已知 ，则（ ）
A. A、B 两球的质量之比为 9∶16
B. A、B 两球的带电荷量之比为 81∶256
C. 同时剪断连接两小球 A、B 的细线，A 小球一定先落地
D. 同时剪断连接两小球 A、B 的细线，A、B 小球水平位移之比为 9∶16
【答案】BD
【解析】
【详解】A．设两小球间库仑力大小为 F，对 A 球
对 B 球
两者联立可得
故 A 错误；
B．两个点电荷 A、B 在 C 点的合场强为零，则
得
故 B 正确；
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C．同时剪断连接两小球 A、B 的细线，在竖直方向两小球 A、B 均做自由落体运动，两小球是同时落地，C
错误；
D．剪断细线后，两球组成的系统在水平方向不受外力，水平方向动量守恒，则有
同时乘以时间可得
结合 可得
故 D 正确。
故选 BD。
10. 劲度系数 的轻弹簧一端固定在倾角 的固定光滑斜面底部，另一端和质量
的小物块 A 相连，质量 的小物块 B 紧靠 A 静止在斜面上，轻质细线一端连在物块 B
上，另一端跨过定滑轮与质量 的物体 C 相连，对 C 施加外力，使 C 处于静止状态，且细线刚好伸
直但不绷紧，如图所示。从某时刻开始，撤掉外力，使 C 竖直向下运动，取 ，弹簧和斜面上的
那部分细线均平行于斜面。以下说法中正确的是（ ）
A. 初始时弹簧的压缩量是
B. 当 A、B 恰好分离时，弹簧恢复原长
C. 撤掉外力瞬间，A 的加速度大小为
D. 从撤去外力到 A、B 恰好分离整个过程，物体 C 减少的重力势能为 1J
【答案】AD
【解析】
【详解】A．初始时，对 A、B 整体受力分析，设此时弹簧压缩量为 ，根据胡克定律，有
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解得
故 A 正确；
B．A、B 恰好分离时，A、B 间弹力为零，以 B、C 整体为研究对象，有
解得
则 A 的加速度大小也为 0，此时弹簧处于压缩状态，故 B 错误；
C．撤掉外力瞬间，取 A、B、C 系统，由牛顿第二定律有
且弹簧弹力不发生突变，仍有
即
解得
故 C 错误；
D．AB 恰好分离时，以 A 为研究对象，有
设此时弹簧的压缩量为 ，由胡克定律有
解得
所以从撤去外力到 A、B 恰好分离整个过程，A 沿斜面移动的位移
物体 C 减少的重力势能为
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故 D 正确。
故选 AD。
三、实验题：本大题共 2 小题，共 16 分。
11. 用如图甲所示的装置探究向心力的大小与质量、角速度和半径之间关系。已知小球在槽中 A、B、C 位
置做圆周运动的轨道半径之比为 ，调整传动皮带，可以使左、右塔轮自上而下按如图乙所示三种方
式进行组合，每层半径之比由上至下分别为 、 和 。
（1）在探究向心力大小与质量的关系时，为了保持角速度和半径相同，需要先将传动皮带调至变速塔轮的
第________（选填“一”“二”或“三”）层，再将质量不同的铝球和钢球分别放在长、短槽上半径相等
的横臂挡板内侧；
（2）在探究向心力大小与角速度的关系时，先将传动皮带调至变速塔轮的第二层（或第三层），再将质量
相同的钢球分别放在________（选填“A、B”“A、C”或“B、C”）位置的挡板内侧；
（3）在探究向心力大小与半径的关系时，先将传动皮带调至变速塔轮的第一层，再将两个质量相等的钢球
分别放在________（选填“A、B”“A、C”或“B、C”）位置的挡板内侧。
【答案】（1）一 （2）A、C
（3）A、C 或 B、C
【解析】
【小问 1 详解】
根据
在探究向心力大小与质量的关系时，需要保证角速度和质量不变，将传动皮带调至变速塔轮的第一层，根
据
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可知，两塔轮的角速度相同，即两实验小球的角速度相同。
【小问 2 详解】
根据
可知在探究向心力大小与角速度的关系时，需要保证两球质量和半径相同，将钢球分别放在 A、C 位置的挡
板内侧，则它们的半径相同。
【小问 3 详解】
同理，在探究向心力大小与半径 关系时，需要保证两球质量和角速度相同，将两个质量相等的钢球分别
放在 A、C 或 B、C 位置的挡板内侧。
12. 某学习兴趣小组将铜片和锌片磨光后分别平行插入番茄和土豆制成果蔬电池进行实验探究。实验电路如
图甲所示，实验中用到的电流传感器和电压传感器都可看成理想电表，经实验采集数据并正确分析计算后
得到的电池参数见表中数据。
电池 电动势 E（V） 内阻 r（Ω）
番茄 0.6959 291.81
土豆 0.7549 559.59
（1）在进行实验时，应选用最大阻值为 （填正确答案标号）的电阻箱。
A. 99.99 Ω B. 999.9 Ω C. 9 999 Ω
（2）番茄电池把 2C 的正电荷在电源内部从负极搬运到正极，非静电力所做的功为________J（结果保留两
位小数）。
（3）对实验过程的表述，下列说法正确的是 （填正确答案标号）。
A. 连接电路时开关应该处于断开状态
B. 电压传感器的读数就是电动势值
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C. 若电阻箱的阻值 R 不断增大，电压传感器的示数随阻值 R 变化呈线性变化
D. 为了完成电动势和内阻的测量，图甲电路可以不用电流传感器，只用电压传感器和电阻箱就可以完成实
验
（4）图甲电路可以不用电压传感器，只用电流传感器和电阻箱就可以完成实验，实验过程中多次改变电阻
箱的阻值 R、测量对应的电流 I 并分别绘制出番茄电池和土豆电池的 关系图线如图乙所示，其中土
豆电池对应的图线为________（填“①”或“②”）。
（5）下列对图乙的分析正确的是 （填正确答案标号）。
A. 图线的斜率表示电源的电动势的倒数
B. 图线的斜率表示电源的电动势
C. 图线的纵截距表示电源的内阻
D. 图线①②的交点表示两电源的路端电压相等
【答案】（1）B （2）1.39
（3）AD （4）①
（5）BD
【解析】
【小问 1 详解】
根据表格中番茄和土豆的内阻数据，为了使电表示数变化明显，应选用最大阻值为 999.9 Ω的电阻箱。
故选 B。
【小问 2 详解】
番茄电池把 2C 的正电荷在电源内部从负极搬运到正极，非静电力所做的功为
【小问 3 详解】
A．连接电路时，为了保证电路安全，开关应该处于断开状态，故 A 正确；
B．电压传感器的读数是路端电压，不是电动势值，故 B 错误；
C．若电阻箱的阻值 R 不断增大，根据欧姆定律可得
可知电压传感器的示数随阻值 R 变化不是呈线性变化，故 C 错误；
D．设电阻箱的阻值为 ，电压传感器的示数为 ，根据闭合电路欧姆定律可得
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可知为了完成电动势和内阻的测量，图甲电路可以不用电流传感器，只用电压传感器和电阻箱就可以完成
实验，故 D 正确。
故选 AD。
【小问 4 详解】
根据闭合电路欧姆定律可得
可得
可知 图线的斜率为电池电动势，纵轴截距绝对值为内阻，由于土豆电池的电动势较大，内阻较大，
所以土豆电池对应的图线为①。
【小问 5 详解】
AB．根据（4）分析可知，图线的斜率表示电源的电动势，故 A 错误，B 正确；
C．根据（4）分析可知，图线的纵截距的绝对值表示电源的内阻，故 C 错误；
D．图线①②的交点，表示此时电阻箱阻值相等，电流倒数相等，即通过电阻箱的电流相等，由
可知此时路端电压相等，故 D 正确。
故选 BD。
四、简答题：本大题共 1 小题，共 12 分。
13. 如图，光滑水平桌面上有一轻质弹簧，其一端固定在墙上。用质量为 m 的小球压弹簧的另一端，使弹
簧的弹性势能为 。释放后，小球在弹簧作用下从静止开始在桌面上运动，与弹簧分离后，从桌面水平飞
出。小球与水平地面碰撞后瞬间，其平行于地面的速度分量与碰撞前瞬间相等；垂直于地面的速度分量大
小变为碰撞前瞬间的 。小球与地面碰撞后，弹起的最大高度为 h。重力加速度大小为 g，忽略空气阻力。
求
（1）小球离开桌面时的速度大小；
（2）小球第一次落地点距桌面上其飞出点的水平距离。
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【答案】（1） ；（2）
【解析】
【详解】（1）由小球和弹簧组成的系统机械能守恒可知
得小球离开桌面时速度大小为
（2）离开桌面后由平抛运动规律可得
第一次碰撞前速度的竖直分量为 ，由题可知
离开桌面后由平抛运动规律得
，
解得小球第一次落地点距桌面上其飞出的水平距离为
五、计算题：本大题共 2 小题，共 29 分。
14. 如图甲所示，两足够长的光滑平行导轨固定在水平面内，处于磁感应强度为 B0、方向竖直向上的匀强
磁场中，导轨间距为 L，一端连接一定值电阻 R。质量为 m、长度为 L、电阻为 R 的金属棒垂直导轨放置，
与导轨始终接触良好。在金属棒的中点对棒施加一个平行于导轨的拉力，棒运动的速度 v 随时间 t 的变化规
律如图乙所示的正弦曲线。已知在 0~ 的过程中，通过定值电阻的电量为 q；然后在 时撒去拉力。
其中 v0 已知， T 未知， 不计导轨的电阻。求：
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（1）电阻 R 上的最大电压 U；
（2）在 0~ 的过程中，拉力所做的功 W；
（3）撒去拉力后，金属棒的速度 v 随位置 x 变化的变化率 k（取撤去拉力时棒的位置 x=0）。
【答案】（1） ；（2） ；（3）
【解析】
【详解】（1）当金属棒的速度最大时，棒中的感应电动势为
E=B0Lv0
回路中的电流
电阻上的电压为
（2）由于感应电动势为
类比与单匝线圈在磁场中转动产生的电动势，则 的过程中，通过定值电阻的电量与线圈从中性面转
过 90°通过定值电阻的电量相同
，
则有
电动势的有效值为
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在 时间内，产生的焦耳热为
根据功能关系，有
解得
（3）撤去拉力时，对导体棒根据动量定理有
感应电流的平均值为
由于
解得
可知
15. 制作半导体时，向单晶硅或其他晶体中掺入杂质。单晶硅内的原子是规则排列的，在两层电子间的间隙
会形成如图甲所示的上下对称的匀强电场，设某空间存在上下对称的匀强电场，并在该电场中的下半区域
加一方向垂直纸面向里的匀强磁场，如图乙所示。电荷量为＋q、质量为 m 的带电小球从上边界以初速度
v0 垂直电场入射，小球第一次经过对称轴 OO′时的速度为 2v0，小球最终从上半区域水平射出。已知上下场
区的长为 L，电场强度 E= ，g 为重力加速度。求：
（1） 上下场区的宽度 d
（2） 要使小球不越过下边界，所加磁场的磁感应强度 B 的范围。
（3） 小球在场区中运动的总时间。
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【答案】（1） ；（2） ；（3） （n=1，2，3，…）
【解析】
【详解】（1） 小球第一次经过对称轴 OO′时
小球进入电场后在竖直方向上的加速度
又
解得
，
（2）小球经过对称轴 OO′时速度与对称轴 OO′的夹角为
得
小球进入电场下半区域时，因为重力等于电场力，所以小球做匀速圆周运动
设圆周运动半径为 R，若小球恰好不越过下边界，则有
解得
根据洛伦兹力提供向心力，有
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得
所以磁感应强度
（3） 小球第一次经过对称轴 OO′时 水平位移
小球在复合场中做周期性的运动，在一个周期内运动轨迹如图所示
在下半部复合场中水平方向的位移应为
所以
（n=1，2，3，…）
解得
（n=1，2，3，…）
所以带电小球的运动时间为
（n=1，2，3，…）
解得
（n=1，2，3，…）
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