大学物理上下new 13页

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  • 2022-08-16 发布

大学物理上下new

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大学物理上下(1)一、选择题(将正确答案填在题后的方框内。每题3分共36分)3.已知一平面简谐波在X轴上沿负方向传播,波速为8m·s-1。波源位于坐标原点O处,且已知波源的振动方程为y0=2cos4πt(SI)。那么在坐标xp=-1m处P点的振动方程为(A)yp=2cos(4πt-π)m(B)yp=2cos(4πt+π/2)m(C)yp=2cos(4πt-π/2)m(D)yp=2cos(4πt)4.设单原子理想气体由平衡状态A,经一平衡过程变化到状态B,如果变化过程不知道,但A、B两状态的压强,体积和温度都已知,那么就可以求出:(A)体膨胀所做的功;(B)气体内能的变化;(C)气体传递的热量;(D)气体的总质量。5.理想气体处于平衡状态,设温度为T,气体分子的自由度为,则每个气体分子所具有的(A)动能为;(B)动能为;(C)平均动能为;(D)平均动能为。6.一定量的理想气体,在容积不变的条件下,当温度升高时,分子的平均碰撞次数Z和平均自由程λ的变化是:(A)Z增大,λ不变;(B)Z不变,λ增大;(C)Z和λ都增大;(D)Z和λ都不变。11.在双缝干涉实验中,光的波长为600nm,双缝间距为2mm,双缝与屏的间距为300cm,在屏上形成的干涉条纹图样的明纹间距为:(A)4.5mm;(B)0.9mm;(C)3.1mm;(D)1.2mm。12.氢原子从n=4的能级向较低能级跃迁时,可辐射出几条谱线:(A)1条;(B)3条;(C)6条;(D)以上都不对。(答案:3.C;4.B;5.C;6.A;11.B;12.C。)填空:3.有两个沿X轴作简谐振动的质点,其频率、振幅皆相同,当第一个质点自平衡位置向负方向运动时,第二个质点在处(A为振幅)也向负方向运动,则两者的相位差为。4.在某一过程中,对系统所加的热量是2090J,同时对它所做的功是100J,则该系统内能的增量是___________。5.在平衡态下,理想气体分子的麦克斯韦速率颁布函数为f(v),分子质量为,最概然速率为。式子表示为。6.容器中储有氧气,温度,则氧气分子的平均平动动能。10.光的干涉和衍射现象反映了光的____________性质,光电效应及康普顿效应说明了光的___________性质。11.两根标准尺A和B平行放置,且A相对于B沿尺长的方向以的速率匀速运动。从与B尺固连的坐标系测定A尺的长度为,从与A尺固连的坐标系测定B尺的长度为,则(填写大于、小于或等于)。(答案:3.;4.2190;5.在速率区间的分子数占总分子数的百分比;6.;10.波动,粒子;11.等于。)三、计算题3.已知单缝宽度,透镜焦距,用和的单色平行光分别垂直照射,求这两种光的第一级明纹离屏中心的距离,以及这两条明纹之间的距离。若用每厘米刻有1000条刻线的光栅代替这个单缝,则这两种单色光的第一级明纹分别距屏中心多远?4.若从某金属表面移出一个电子需要4.2eV的能量,现有波长为2000的光入射到该金属的表面。求:(1)逸出光电子的最大动能;(2)遏止电压;(3)该金属的截止波长。(普朗克常数电子电量)\n3.解:(1)K级明纹位置:(3分)当K=1,时,(1分)当K=2,时,(1分)(1分)(2)K级明纹位置:(2分)当K=1,时,(1分)当K=2,时,(1分)4.解:(1)(2分)(1分)(1分)(2)(2分)(1分)(3)(2分)(1分大学物理试题上下(2)一、选择题(将正确答案填在题后的方框内。每题3分共36分)3.一个弹簧振子,作简谐振动,已知此振子势能的最大值为100J。当振子处于最大位移的一半处时其动能瞬时值为:(A)25J;(B)50J;(C)75J;(D)100J。4.理想气体处于平衡状态,设温度为T,气体分子的自由度为,则每个气体分子所具有的(A)动能为;(B)动能为;(C)平均动能为;(D)平均动能为。5.理想气体绝热地向真空自由膨胀,体积增大为原来的两倍,则始末两状态的温度T1与T2和始末两状态气体分子的平均自由程和的关系为(A);(B);(C);(D)6.两瓶不同种类的气体,分子平均平动动能相等,但气体密度不同,则:(A)温度和压强都相同;(B)温度相同,压强不等;(C)温度和压强都不同;(D)温度相同,内能也一定相等。11.在双缝干涉实验中,光的波长为600nm,双缝间距为2mm,双缝与屏的间距为300cm,在屏上形成的干涉条纹图样的明纹间距为:(A)4.5mm;(B)0.9mm;(C)3.1mm;(D)1.2mm。12.在一个惯性系中观测,两个事件同时不同地,则在其他惯性系中观测,它们:(A)一定同时;(B)可能同时;(C)不可能同时,但可能同地;(D)不可能同时,也不可能同地。(答案:3.C;4.C;5.C;6.B,11.B;12.D)填空:3.一平面简谐波沿X轴正向传播,已知坐标原点的振动方程为y=0.05cos(лt+л/2)m,设同一波线上A、B两点之间的距离为0.02m,B点的相位比A点落后л/6,则波动方程y=___________________。4.有体积相同的一瓶氢气和一瓶氧气,它们的温度相同,设两种气体均为理想气体,则:(1)两瓶气体的内能一定相同。(2)平均平动动能一定相同。(3)氢分子的速率一定比氧分子的速率大(用是或不是填入)。\n8.自然光以布儒斯特角入射到介质表面时,其反射光为偏振光。9.一中子的静止能量为,动能,则中子的运动速度等于。10.波长为380nm的紫外光射到某金属表面,测得光电子的初速度为6.2,则金属的逸出功A=eV。(答案:3.;4.不、是、不;8.线(或全);9.0.35c;10.2.18。)计算题:3.在杨氏双缝干涉实验中,设两缝间距,屏与缝之间距离。(1)以波长为的单色光垂直照射,求第十级明纹离中央明纹的距离,并求相邻明纹间距。(2)用白光(波长为垂直照射,求第二级光谱的宽度。4.波长为0.1nm的x射线在石墨上发生康普顿散射,今在处观察到散射光。求:(1)散射光的波长;(2)反冲电子的运动方向和动能。(普朗克常数;电子质量)3.解:(1)第k级明纹位置:k=10d=0.2mm则:(3分)(3分)(2)d=0.2mm(4分)4.解:(1)由康普顿散射公式得:(3分)(2)反冲电子的动能:(3分)由动量守恒定律可得:x方向:y方向:解得(4分)5.一个弹簧振子,作简谐振动,已知此振子势能的最大值为100J。当振子处于最大位移的一半处时其动能瞬时值为:(A)25J;(B)50J;(C)75J;(D)100J。5.有两个沿X轴作简谐振动的质点,其频率、振幅皆相同,当第一个质点自平衡位置向负方向运动时,第二个质点在处(A为振幅)也向负方向运动,则两者的相位差为。()2.一弹簧振子右端连着一物体,弹簧的劲度系数,物体的质量。(1)把物体从平衡位置向右拉到处停下后再释放,求简谐运动方程;(2)求物体从初位置运动到第一次经过处时的速度。2.解:(1)(1分)\n(1分),或(舍)(1分)(2分)(2)(1分)当振幅等于A/2时:或(舍)(2分)(2分)5作谐振动的物体位于振幅一半时,以下说法正确的是:(A)速度为最大速度之半;(B)加速度为最大加速度之半;(C)动能是最大动能之半;(D)势能是最大势能之半。4.两个同方向同频率的谐振动,其合振幅为,与第一个谐振动的相位差为,若第一个谐振动的振幅为,则第二个谐振动的振幅为___10__,第一、二两个谐振动的相位差为__________。()2.质量为0.1kg的物体以0.01m的振幅作简谐运动,其最大加速度为4.0m/s2,且初始时位于负的最大位移处。求:(1)振动方程表达式;(2)物体在何处动能和势能相等;(3)当物体的位移为振幅的一半时,动能为多少。2.解:(1)am=ω2A   ∴ ω=20rad/s (1分)    又x0=Acos(ωt+φ0)=-A∴  φ0=-π/2  (1分) ∴  x=0.01cos(20t-π/2)(2分)(2)当动能与势能相等时 Ep=kx2/2=kA2/4   ∴  x2=A2/2   x=±(A/2)1/2(3分) (3)当x=A/2时  动能=总能量-势能=kA2/2-kx2/2=kA2/8=5×10-4NJ(3分)一、选择题(将正确答案填在题后的方框内。每题3分共36分)1.理想气体处于平衡状态,设温度为T,气体分子的自由度为,则每个气体分子所具有的(A)动能为;(B)动能为;(C)平均动能为;(D)平均动能为。2.理想气体绝热地向真空自由膨胀,体积增大为原来的两倍,则始末两状态的温度T1与T2和始末两状态气体分子的平均自由程和的关系为(A);(B);(C);(D)3.设单原子理想气体由平衡状态A,经一平衡过程变化到状态B,如果变化过程不知道,但A、B两状态的压强,体积和温度都已知,那么就可以求出:(A)体膨胀所做的功;(B)气体内能的变化;(C)气体传递的热量;(D)气体的总质量。4.已知一平面简谐波在X轴上沿负方向传播,波速为8m·s-1。波源位于坐标原点O处,且已知波源的振动方程为y0=2cos4πt(SI)\n。那么,在坐标xp=-1m处P点的振动方程为:(A)yp=2cos(4πt-π)m;(B)yp=2cos(4πt+π/2)m;(C)yp=2cos(4πt-π/2)m;(D)yp=2cos(4πt)m。5.一平面简谐波在弹性介质中传播,在某一瞬时,介质中某质元正处于平衡位置,此时它的能量:(A)动能最大,势能最小;(B)动能为零,势能为零;(C)动能最大,势能最大;(D)动能最大,势能为零。6.在双缝干涉实验中,光的波长为600nm,双缝间距为2mm,双缝与屏的间距为300cm,在屏上形成的干涉条纹图样的明纹间距为:(A)4.5mm;(B)0.9mm;(C)3.1mm;(D)1.2mm。7.使一光强为的平面偏振光先后通过两个偏振片,和的偏振化方向与原入射光矢量振动方向的夹角分别为和,则通过这两个偏振片后的光强为:(A);(B)0;(C);(D)。8.一波长的平面波垂直地照射到半径为的圆孔上,用一与孔相距的屏截断衍射花样,则发现中心点出现:(A)亮点(强度极大);(B)暗点(强度极小);(C)介于亮暗之间;(D)无法判定。9.在光栅的夫琅和费衍射中,当光栅在光栅所在平面内沿刻线的垂直方向上作微小移动时,则衍射花样:(A)作与光栅移动方向相同的方向移动;(B)中心不变,衍射花样变化;(C)其强度发生变化;(D)没有变化。10.气体放电管中,用能量为12.1ev的电子去轰击处于基态的氢原子,此时氢原子所能发射的光子的能量只能是:(A)12.1ev;(B)10.2ev;(C)12.1ev、10.2ev和1.9ev;(D)12.1ev、10.2ev和3.4ev。11.如果两种不同质量的粒子,其德布罗意波长相同,则这两种粒子的:(A)动量相同;(B)能量相同;(C)速度相同;(D)动能相同。12.在一个惯性系中观测,两个事件同时不同地,则在其他惯性系中观测,它们:(A)一定同时;(B)可能同时;(C)不可能同时,但可能同地;(D)不可能同时,也不可能同地。二、填空题(将正确答案填到空格内,每空2分,共24分)1.只有在态下,系统的宏观性质才可以用一组确定的参量来描写。2.在平衡态下,理想气体分子的麦克斯韦速率颁布函数为f(v),分子质量为,最概然速率为。式子表示为。3.在常压下,把一定量的理想气体温度升高50℃,需要160J的热量。在体积不变的情况下,把此气体温度降低100℃,将放出240J的热量,则此气体分子的自由度是__________。4.传播速度为100m/s、频率为50Hz的平面简谐波,在波线上相距为0.5m的两点之间的相位差是。5.如图所示,S1、S2为两平面简谐波相干波源,S2的相位比S1的相位超前л/2,波长λ=0.08m,r1=0.1m,r2=0.14m,S1在P点引起振动的振幅为0.004m,S2在P点引起振动的振幅为0.003m,则P点的合振幅为___________________。6.在单缝衍射实验中,当衍射角满足时,单缝的波阵面可分为个半波带。7.自然光以布儒斯特角入射到介质表面时,其反射光为偏振光。8.光的干涉和衍射现象反映了光的____________性质,光电效应及康普顿效应说明了光的___________性质。9.两根标准尺A和B平行放置,且A相对于B沿尺长的方向以的速率匀速运动。从与B尺固连的坐标系测定A尺的长度为,从与A尺固连的坐标系测定B尺的长度为,则(填写大于、小于或等于)。10.一中子的静止能量为,动能,则中子的运动速度等于。\n11.波长为380nm的紫外光射到某金属表面,测得光电子的初速度为6.2,则金属的逸出功A=eV。三、计算题(每题10分,共40分)1.1mol单原子理想气体经历如图所示的循环过程,其中为等温线。假定。求:循环的效率。2.平面简谐波沿x轴正方向传播,在t=2s时的波形如图,波速为。求:原点处的振动方程,并写出波动方程。3.在杨氏双缝干涉实验中,设两缝间距,屏与缝之间距离。(1)以波长为的单色光垂直照射,求第十级明纹离中央明纹的距离,并求相邻明纹间距。(2)用白光(波长为垂直照射,求第二级光谱的宽度。4.波长为0.1nm的x射线在石墨上发生康普顿散射,今在处观察到散射光。求:(1)散射光的波长;(2)反冲电子的运动方向和动能。(普朗克常数;电子质量)一、选择题1.C;2.C;3.B;4.C;5.C;6.B;7.C;8.A;9.D;10.C;11.A;12.D。二、填空题1.平衡;2.在速率区间的分子数占总分子数的百分比;3.i=6;4.π/2;5.0.005;6.6;7.线(或全);8.波动,粒子;9.等于;10.0.35c;11.2.18。三、计算题(每题10分,共40分)1.解:(2分)(2分)(2分)(2分)(2分)2.解:由波形知道A=2m,(2分)故该波传到原点时,原点振动方程为t=2s,x=0处位移为零由波形曲线,该时刻原点处质点振动速度为负原点处质点振动方程(4分)沿x轴正方向传播,相应波动方程为(4分)3.解:(1)第k级明纹位置:\nk=10d=0.2mm则:(3分)(3分)(2)d=0.2mm(4分)4.解:(1)由康普顿散射公式得:(3分)(2)反冲电子的动能:(3分)由动量守恒定律可得:x方向:y方向:解得(4分)POVab(1)(2)(1)大学物理试题(下)(2)(注:未标注单位的全部为国际单位制k=1.38×10-23J/Kh=6.63×10-34J.s)一、选择题(每题3分,共36分)1、关于波长的概念,以下说法正确的是:A、相位差为π的两个质点之间的距离为一个波长;B、两个相邻的波峰之间的距离为一个波长;C、振动状态完全相同的两个质点之间的距离为一个波长;D、两个稠密区对应点之间的距离为一个波长。2、1mol的理想气体从P—V图上初态a分别经历如图(1)所示的(1)或(2)过程到达末态b,已知TaQ2>0B、Q2>Q1>0C、Q1>Q2<0D、Q1=Q2>03、在一密闭容器中,储有A、B、C、三种理想气体,处于平衡状态。A种气体的分子数密度为n1,它产生的压强为p1,B种气体的分子数密度为2n1,C种气体的的分子数密度为3n1,则混合气体的压强p为:A、3p1B、4p1C、5p1D、6p14、在狭义相对论中,下列说法中哪些是正确的?(1)一切运动物体相对于观察者的速度都不能大于真空中的光速;(2)质量、长度、时间的测量结果都是随物体与观察者的相对运动状态而变化的;(3)在一个惯性系中发生于同一时刻、不同地点的两个事件,在其他一切惯性系中也是同时发生的;ACC'BDD'PVO(2)(4)惯性系中的观察者观察一个与他作匀速相对运动的时钟时,会看到这个时钟比与他相对静止的相同的时钟走得慢些。A、(1),(3),(4)B、(1),(2),(4)C、(1),(2),(3)D、(2),(3),(4)5、如图(2)所示的两个卡诺循环,第一个循环沿ABCDA进行,第二个循环沿ABC'D'A进行,这两个循环的效率η1和η2的关系及这两个循环所作的净功W1和W2的关系正确的是:A、η1=η2;W1=W2。B、η1>η2;W1=W2。C、η1=η2;W1>W2。D、η1=η2;W1>d所以有2d=r2/R(2分)由牛顿环暗环条件2d+λ/2=(2k+1)λ/2k=0,1,2,···········(3分)得牛顿环暗环半径为:r=(2分)由题意:rk==4mmrk+5==6mm(1分)故有:λ==0.4µm(1分)将λ=0.4µm代入rk=得k=4(1分)4.解:光栅常数:a+b==2µm(2分)由光栅方程:(a+b)sinφ=±kλk=0,1,2,···········(3分)因为-1≤sinφ≤1所以有-(a+b)/λ≤k≤(a+b)/λ代入数据得-3.3≤k≤3.3k只能取整数,故k的最大值为3;(2分)\n又因为(a+b)/a==2所以k=2,4,···········的主极大缺级故只能看到k=0,±1,±3级共5条谱线。(3分)一、选择题3、一质点做作谐振动,周期为T,它由平衡位置沿x轴负方向运动到离最大负位移1/2处所需要的最短时间为(A)T/4(B)T/12(C)T/6(D)T/84、传播速度为100m/s,频率为50HZ的平面简谐波,在波线上相距0.5m的两点之间的相位差是(A)π/3(B)π/6(C)π/2(D)π/410、用单色光进行双缝实验,若增大入射光的波长,则条纹间距将(A)不变(B)增大(C)减小(D)不确定11、两偏振片堆叠在一起,一束自然光垂直入射其上没有光线通过。当其中一振偏片慢慢转过180º时,透射光强度发生的变化为(A)光强单调的增加;(B)光强先增加,后又减少至零(C)光强先增加,后减小,再增加;(D)光强先增加,然后减小,再增加,再减少至零12、光电效应和康普顿效应都说明了光的粒子性,康普顿效应的散射光波长的改变量与下列的哪些因素有关(A)与入射光的波长有关;(B)与散射物质有关;(C)与散射角有关;(D)与入射光的波长、散射物质的种类及散射角三者都有关。(答案:3.B;4.C,10.B;11.B;12.C)填空题2、如图所示,S1、S2为两平面简谐波相干波源,S2的相位比S1的相位超前л/2,波长λ=0.08m,r1=0.1m,r2=0.14m,S1在P点引起振动的振幅为0.004m,S2在P点引起振动的振幅为0.003m,则P点的合振幅为___________________。3、当谐振子的振幅增大2倍时,劲度系数不变,它的周期和频率(变与不变?),8、波长为600nm的单色平行光,垂直入射到缝宽为a=0.6mm的单缝上,缝后有一焦距f=60cm的透镜,在透镜焦平面上观察到衍射图样,则:中央条纹的宽度为,正负两个第三级暗纹之间的距离为。9、自然光射在某种玻璃片上,当折射角为40º时,反射光为完全偏振光,则此时入射角为。10、的射线在碳块上散射时,在散射角为的方向上看到散射光,则康普顿效应波长改变量,反冲电子的动能4.73×10-17J。(答案:2..0.005m3.不变8.1.2mm,3.6mm;9.50;10.0.0024nm;)计算题:2、已知某一维平面简谐波的周期T=,振幅A=,波长,沿X轴正方向传播。设当时,在波线上处的介质质点位于正的最大位移ymax。试写出(1)在波线上处的介质质点的振动方程;(2)此一维平面简谐波的波函数。3、有一玻璃劈尖,放在空气中,劈尖夹角=8×10rad,用波长=589nm的单色光垂直入射时,测得干涉条纹的宽度b=2.4mm,求这玻璃的折射率4、若从某金属表面移出一个电子需要4.2eV的能量,现有波长为200nm的紫外光入射到该金属的表面,求:(1)逸出光电子的最大动能;(2)遏止电压;(3)该金属的截止波长。2.解:对于X=0处的质点,运用旋转矢量和初始条件,得:(2分)=(1分)\nu=(1分)(1)在X=0处的振动方程为y=Acos(t+m(3分)(2)波函数为y=Acos[(t-=m(3分)3.解:反射光线的光程差:-明纹,(3分)相邻明纹:(2分)sin(3分)(2分)4.解:(1)(2分)(1分)(1分)(2)(2分)(1分)(3)(2分)3、一个弹簧振子,作简谐振动,已知此振子势能的最大值为100J。当振子处于最大位移的一半处时其动能瞬时值为:(A)25J;(B)50J;(C)75J;(D)100J。4、已知一平面简谐波在X轴上沿负方向传播,波速为8m·s-1。波源位于坐标原点O处,且已知波源的振动方程为y0=2cos4πt(SI)。那么,在坐标xp=-1m处P点的振动方程为:(A)yp=2cos(4πt-π)m;(B)yp=2cos(4πt+π/2)m;(C)yp=2cos(4πt-π/2)m;(D)yp=2cos(4πt)m。5、一列平面简谐波,由真空中传播进入到各向同性的均匀的弹性介质中,那么,在进入介质前后(A)波长变大(B)频率变小(C)周期不变(D)振幅改变10、在一块平整的玻璃(=1.50)片上覆盖一层透明介质薄膜(=1.25),如图,使波长为600nm的光垂直投射在它上面而不反射,这层薄膜的最小厚度为:(A)200nm;(B)120nm;(C)240nm;(D)100nm。11、两偏振片堆叠在一起,一束自然光垂直入射其上没有光线通过。当其中一振偏片慢慢转过180º时,透射光强生的变化为\n1.01.251.50(A)光强单调的增加;(B)光强先增加,后又减少至零(C)光强先增加,后减小,再增加;(D)光强先增加,然后减小,再增加,再减少至零12、钾金属表面被蓝光照射时,有光电子逸出,若增强蓝光的光强,则:(A)单位时间内逸出的光电子数增加;(B)逸出的光电子初动能增大;(C)光电效应的红限频率增大;(D)发射光电子所需的时间增长。(答案:CCCBBA)2、有两个沿X轴作简谐振动的质点,其频率、振幅皆相同,当第一个质点自平衡位置向负方向运动时,第二个质点在处(A为振幅)也向负方向运动,则两者的相位差为。3、一平面简谐波沿X轴正向传播,已知坐标原点的振动方程为y=0.05cos(лt+л/2)m,设同一波线上A、B两点之间的距离为0.02m,B点的相位比A点落后л/6,则波动方程y=___________________。9、在双缝干涉实验中,光的波长为600nm,双缝间距为2mm,双缝与屏的间距为300cm,在屏上形成的干涉条纹图样的明纹间距为___________。10、自然光以布儒斯特角入射到介质表面时,其反射光为偏振光。11、光的干涉和衍射现象反映了光的____________性质,光电效应及康普顿效应说明了光的粒子性质。12、波长为380nm的紫外光射到某金属表面,测得光电子的初速度为6.2,则金属的逸出功A=eV(答案:2../63.;9.0.9mm;10.全(或线);11.波动性12.2.18)计算题:1、有一平面简谐波沿X轴正向传播,已知t=1s时波形图线是Ⅰ,t=2s时的波形图线是Ⅱ,如图所示,求:(1)在X=0处的质点的振动方程;(2)此波的波动方程即波函数的表达式。3、波长为600nm的单色平行光,垂直入射到缝宽为a=0.6mm的单缝上,缝后有一焦距f=60cm的透镜,在透镜焦平面上观察到衍射图样,求:(1)中央明纹的宽度为多少?(2)正负两个第三级暗纹之间的距离为多少?4、波长为0.1nm的x射线在石墨上发生康普顿散射,今在处观察到散射光。求:(1)散射光的波长;(2)反冲电子的动能。(普朗克常数;电子质量)1.解:比较波形图I、II可见,.(1分)(1分)由时的波形图线及初始条件,运用旋转矢量得(2分)(1)在点处质点的振动方程为(2分)(2)波速,由波形图可知(1分)=(1分)波动方程(或波函数)为:(2分)3.解:单缝衍射的暗纹条件为(1分)\n又因为(1分)所以,暗纹(2分)(1)中央明纹宽度为(3分)(2)正负两个三级暗纹的间距为=(3分)4.解:(1)由康普顿散射公式得:(3分)(2分)(2)反冲电子的动能:(3分)(2分)(3分)

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