备战中考物理压轴题专题声现象的经典综合题含详细答案.docx
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备战中考物理压轴题专题声现象的经典综合题含详细答案
一、初中物理声现象问题求解方法
1．如图是用小锤敲击同一音叉时，示波器在相同时间内截取的两列声波图，一次重敲，一次轻敲，下列说法正确的是
A．重敲时音调高，甲图是重敲时的声波图
B．轻敲时响度大，两次敲击音色相同
C．甲的响度比乙的大，甲的音调也比乙的高
D．两次音调、音色都相同，乙图是轻敲时声波图
【答案】D
【解析】
【分析】
（1）频率是1s物体振动的次数，相同时间内振动越快，频率越大．音调跟频率有关，频率越大，音调越高．
（2）振幅是物体振动时偏离原位置的大小，偏离原位置越大，振幅越大．响度跟振幅有关，振幅越大，响度越大．
（3）音色是由发声体本身决定的一个特性．
【详解】
由图可知，两幅图中音叉振动的快慢相同（都有3个波峰和2个波谷），因此声音的音调相同；由图知，物体振动时偏离原位置的程度不相同（即振幅不同），因此响度不相同；甲振动时偏离程度大，甲的振幅大，所以甲的响度大，即音量大，所以，甲图是重敲时的声波图，乙图是轻敲时声波图．用木槌敲击同一音叉，音色是不变的，只有D选项说法正确．
故选D．
【点睛】
掌握声音的三个特征：
音调、响度、音色，会观察波形图进行判断．音调跟频率有关；响度跟振幅有关；音色跟材料和结构有关．
2．有一根长100米的空心钢管，甲同学在一端敲打钢管一下，乙同学在钢管的另一端可以听到（）
A．一次回声B．两次回声C．三次回声D．四次回声
【答案】B
【解析】
【分析】
声音的传播是需要介质的，声音在不同介质中传播速度不同，在固体中最快，其次是液体中，最后是在气体中。
【详解】
甲同学在一根空心钢管的一端敲一下，声音会在钢管和空气中同时传播，因为声音在固体中最快，在气体中最慢，第一次听到的声音是通过钢管传来的；第二次听到的声音是通过空气传来的，则乙同学会听到两次敲击声。
故选B。
3．关于下列四个情景的说法错误的（ ）
A．
发声扬声器旁的烛焰晃动，说明声波能传递能量
B．
不能听到真空罩中闹钟的闹铃声，说明声波的传播需要介质
C．
发声的音叉将乒乓球弹开，说明发声的物体在振动
D．
8个相同玻璃瓶装不同高度的水，敲击它们时发出声音的音色不同
【答案】D
【解析】
【详解】
A．扬声器发出的声音使烛焰不停晃动，说明声音能传递能量，该选项正确，不符合题意；
B．当空气被不断抽出后，铃声逐渐减弱，最后听不到，说明声音的传播需要介质，真空不能传声，该选项正确，不符合题意；
C．当乒乓球接触到音叉时被弹开，说明发声体在振动，该选项正确，不符合题意；
D．8个相同玻璃瓶装不同高度的水，敲击它们时，音色是相同的，但振动的频率不同，音调不同，故D错误，符合题意。
故选D。
4．下列说法中正确的是（ ）
A．只要物体在振动，人一定能听到声音B．只要听到物体发声，则物体一定在振动
C．只要人听不到声音物体就一定没有振动D．以上说法都正确
【答案】B
【解析】
【详解】
A．听到声音还需要有介质，如果没有传播声音的介质，也不能听到声音，故A错误；
BD．声音是由物体振动产生的，一切正在发声的物体都在振动，故B正确，D错误；
C．如果没有介质，振动产生的声音人也是听不到的，故C错误；
故选B。
5．山西民歌具有悠久的发展历史和深厚的文化底蕴，伴随着历史的足迹代代传唱。
如图是某歌手在台上演唱晋北河曲民歌《走西口》的情景，关于歌手的歌声，下列说法正确的是（ ）
A．歌手停止演唱时麦克风还会传出她的歌声
B．歌手使用麦克风是为了提高声音的音调
C．台下观众听到的歌声是通过空气传播到人耳中的
D．优美的歌声一定不会成为噪音
【答案】C
【解析】
【分析】
（1）声音是由物体的振动产生的，振动停止，发声停止；
（2）麦克风可将声音的响度扩大，但不能提高音调；
（3）声音的传播是需要介质的，它既可以在气体中传播，也可以在固体和液体中传播，但不能在真空中传播；
（4）凡是影响人们正常的学习、生活、休息等的一切声音，都称之为噪声。
【详解】
A．歌手停止演唱时，即声带振动停止，发声也停止，则麦克风不会再传出她的歌声，故A错误；
B．歌手使用麦克风是为了提高声音的响度，但不能提高声音的音调，故B错误；
C．台下观众听到的歌声是通过空气传播到人耳中的，故C正确；
D．歌手们动听的歌声，如果影响了他人的休息或学习时，就属于噪声，故D错误。
故选C。
6．如图甲所示，乒乓球静止靠在左侧的音叉上，如果用小锤敲打右侧的音叉，我们能听到右侧音叉发出声音同时乒乓球被弹开，如图乙，如果把这个实验由宇航员带到月球上外部环境中去完成，则
A．能听到声音,但乒乓球不会被弹开
B．不能听到声音,乒乓球也不会被弹开
C．能听到声音,乒乓球也会被弹开
D．不能听到声音,但乒乓球会被弹开
【答案】B
【解析】
【详解】
甲图中，敲响右边的音叉，左边的音叉响，且悬挂在线上的紧靠在左边音叉的泡沫小球会弹起这是因为声音由空气传播到左边的音叉，使左边的音叉振动；在月球上做乙图这个实验，真空不能传声，声音不能传播，所以不能听到声音，声波无法传播，振动也就不会传到左侧音叉，所以小球也不会弹起．故选B．
7．如图所示声波的波形图，下列说法正确的是（ ）
A．甲、乙的音调相同B．乙、丙的音调相同
C．乙、丙的响度相同D．丙、丁的响度相同
【答案】AC
【解析】
【分析】
【详解】
A.从图中可以看出，甲和乙波形的形状并不完全相同，因此它们的音色不同，振幅和频率相同，故音调和响度相同，故A正确；
BC、从图中可以看出，乙和丙波形的形状并不完全相同，因此它们的音色不同，振幅相同，响度相同，频率不相同，故音调不相同，故B错误，C正确；
D.从图中可以看出，丙和丁波形的形状相同，因此它们的音色相同，振幅不相同，响度不相同，频率不相同，故音调不相同，故D错误；
8．阅读下面的短文，回答问题。
超声波及声呐应用
人能够听到声音的频率范围有限。
低于20Hz的声波叫次声波，高于20000Hz的声波叫超声波。
超声波具有许多奇异特性：
空化效应——超声波能在水中产生气泡,气泡爆破时释放出高能量，产生强冲击力的微小水柱。
它不断冲击物件的表面，使物体表面及缝隙中的污垢迅速剥落，从而达到净化物件表面的目的。
传播特性——它的波长短，在均匀介质中能够定向直线传播，根据这一特性可以进行超声探伤、测厚、测距、医学诊断等。
声呐系统是超声波应用的一种，声呐发出声波碰到的目标如果是运动的，反射回来的声波（下称“回声”）的音调就会有所变化，它的变化规律是：
如果回声的音调变高，说明目标正向声呐靠拢；如果回声的音调变低,说明目标远离声呐。
（1）人耳能听到的频率范围是___________。
（2）超声波能够清洗物件是因为声波具有________。
（3）宇航员在月球上不能利用超声波测定两山之间的距离，是由于___________。
（4）假设开始停在海水中的潜艇A发出的声波信号，在10s内接收到经B潜艇反射回来的信号，且此时信号频率不变，此时潜艇B与潜艇A的距离为_____m（声波在海水中传播速度为1500m/s，且传播速度不变）。
接下来停在海水中的潜艇A继续监控潜艇B，突然接到潜艇B反射回来的声波频率是变低的，说明此时潜艇B在向潜艇A______（选填“靠拢”或“远离”），且测出潜艇B的速度是20m/s，方向始终在潜艇A、B的连线上,请问声波频率变低1分钟后，潜艇B与潜艇A的距离为________m。
【答案】20Hz-20000Hz能量真空不能传声7500远离8700
【解析】
【详解】
（1）[1]由材料可知，人耳只能听到20Hz到20000Hz之间的声音，人耳能听到的频率范围是20Hz-20000Hz；
（2）[2]由于超声波具有能量，所以超声波能够清洗物件；
（3）[3]宇航员在月球上不能利用超声波测定两山之间的距离，是由于月球上是真空，真空不能传声；
（4）[4]声波在水中传播的总距离为：
s=vt=1500m/s×10s=15000m，
由于声波是反射回来的信号，所以两艘潜艇之间的距离
s1=
=7500m；
[5]由材料可知，如果回声的音调变低，说明目标远离声呐，潜艇A接到潜艇B反射回来的声波频率是变低的，说明此时潜艇B远离潜艇A；
[6]1分钟后，潜艇B行驶的路程
sB=vBt=20m/s×60s=1200m，
潜艇B与潜艇A之间的距离
s2=s1+sB=7500m+1200m=8700m。
9．下图中的实验是我们在学习声现象知识，做过的一些探究性实验：
（
）其中可用来探究声音产生条件的实验有：
________（填序号）
（
）图①实验中在抽气的过程中出现的现象是：
________；实验结论是：
________；
（
）图④实验中将鼓面上放一些纸屑，其研究方法是：
________；
（
）图⑤实验探究的是：
________的关系．
（
）图⑧实验说明：
________．
【答案】②⑥闹钟铃声的响度逐渐变小声音的传播需要介质，真空不能传声转化放大法音调的高低与频率声音具有能量
【解析】
【分析】
【详解】
①钟罩实验探究的内容为声音传播的条件；②发声的音叉插入水中探究的是声音产生的条件；③水中敲击石块能听到声音，探究的是水能否传声；④探究的是响度与振幅的关系；⑥探究声音产生的条件；⑦探究的是管乐器的音调与空气柱长短的关系；⑧探究的是声音与能量的关系；故其中可用来探究声音产生条件的实验有②⑥；在图①中向外抽气，闹钟铃声的响度逐渐变小，说明声音的传播需要介质，真空不能传声；在图④中用大小不同的力敲鼓，发现纸屑跳动幅度不同，因鼓面的振动幅度较小不易观察，放上纸屑将其振动放大，故称为转化放大法；在图⑤中用不同的速度划过木梳，由于运动快慢不变，即振动的频率不同，所以音调不同，故探究的是音调的高低和物体的振动快慢关系；在图⑧实验中，烛焰摆动，说明声音能传递能量；
10．如图所示，将一把钢尺压在桌面上，一部分伸出桌面，用手拨动其伸出桌外的一端，轻拨与重拨钢尺，使钢尺振动的_______不同，则钢尺发出声音的_________就不同；若改变钢尺伸出桌面的长度，用相同的力拨尺，钢尺振动的___________不同，则钢尺发出声音的__________就不同。
【答案】幅度响度频率音调
【解析】
【分析】
声音的响度与声源振动的幅度有关，振动幅度越大，响度越大；而音调的高低与发声物体振动快慢有关，物体振动越快，音调越高。
【详解】
[1][2]轻拨与重拨钢尺，会导致钢尺振动幅度不同，响度就不同。
[3][4]改变钢尺伸出桌面的长度，用同样大小的力拨动其伸出桌面的一端，这样会导致钢尺振动的频率不同，即发声音调不同。
11．如图所示的是探究声现象的三个实验情景，请回答下列问题：
（1）如图甲所示，用竖直悬挂的乒乓球接触发声的音叉时，乒乓球被弹起，这个现象说明_____；乒乓球在实验中的作用是_____；如果加大力度敲击音叉，发现乒乓球被弹得越远，听到的声音的响度也越大，这个现象说明_____．
（2）如图乙所示，敲击右边的音叉，左边完全相同的音叉把乒乓球弹起，这个现象说明_____；若把甲、乙两个实验移到月球上去做，不能看到泡沫塑料球被弹起的图是_____（选填“甲”或“乙”）．
（3）如图丙所示，将一把钢尺紧按在桌面上，先让一端伸出桌边短一些，拨动钢尺，听它振动发出的声音，然后一端伸出桌边长一些，再拨动钢尺，听它振动发出的声音，使钢尺两次振动幅度大致相同．比较两种情况下，第_____次钢尺振动得快，它的音调_____（填“高”或“低”），这说明音调与_____有关．
【答案】发声体在振动把音叉的振动放大振幅越大，响度越大空气能传声乙一高频率
【解析】
【分析】
【详解】
（1）声音由振动产生，为了表示发声体的振动，采用放大法，所以如图甲所示，用竖直悬挂的乒乓球接触发声的音叉时，乒乓球被弹起，这个现象就说明发声体在振动；
音叉的振动是不容易直接看到的，而乒乓球的跳动很容易看到，所以乒乓球在实验中的作用就是将音叉的振动放大；
如果加大力度敲击音叉，发现乒乓球被弹得越远，听到的声音的响度也越大，这个现象说明振幅越大，响度越大．
（2）如图乙所示，敲击右边的音叉，左边完全相同的音叉把乒乓球弹起，这个现象说明右边音叉的振动能通过空气传递到左边的音叉，即空气能传声；
因为声音的传播需要介质，真空不能传声，所以把甲、乙两个实验移到月球上去做，不能看到泡沫塑料球被弹起的是乙图，因为声波不能从右边传递到左边，而敲击甲图的音叉是仍然能够振动的，泡沫塑料球会被弹起．
（3）使钢尺两次振动幅度大致相同，即保证振幅相同，而两次伸出桌面的长度不同，振动的频率不同，可以比较音调与频率的关系．
比较两种情况，第一次钢尺伸出短，振动得快，它的音调高，这说明音调与频率有关．
12．下面是一组有关声的实验，请正确作答．
（1）如图甲，用发声的音叉接触水面时，水花四溅，此实验是用来探究_______（选填字母代号）；
A．声音产生的原因B．决定音调的因素
C．声音能否在空气中传播D．声音传播是否需要时间
（2）如图乙，将正在发声的手机悬挂在广口瓶内，再把瓶内的空气逐渐的抽出，声音逐_____，若瓶内已抽成真空，将听不到声音，说明：
__________________________．
（3）如图丙，小明有节奏地敲击鼓面，鼓面发出低沉的咚咚声．用更大的力敲击鼓面，听到的声音变大，同时看到小纸片跳动的幅度_____（选填“变大”、“变小”或“不变”），表明鼓面振动的_____越大，声音的响度越大．
（4）如图丁，将一把钢尺紧按在桌面上，一端伸出桌面适当的长度，拨动钢尺，就可听到钢尺振动发出的声音．逐渐增加钢尺伸出桌面的长度，用同样的力拨动钢尺，发现钢尺振动的频率逐渐变_____（选填“大”或“小”），发出声音的音调逐渐变低，这表明声音的音调与发声体振动的_____有关．
【答案】A减小真空不能传声变大幅度小频率
【解析】
【详解】
（1）[1]声音是由物体的振动产生的，用发声的音叉接触水面时，水花四溅，说明了发声体在振动，故选A；
（2）[2][3]声音的传播需要介质，把瓶内的空气逐渐的抽出，声音逐减小，若瓶内抽成真空，将听不到声音，说明真空不能传声；
（3）[4][5]用大小不同的力敲击鼓面，鼓面振幅不同，响度不同，用更大的力敲击鼓面，振幅大，小纸片跳动的幅度大，声音的响度大；
（4）[6][7]钢尺伸出越长，振动越慢，频率越低，音调越低，说明声音的音调与发声体振动的频率有关．
13．如图所示，用手拨动塑料尺
（1）发出的声音是由塑料尺_____产生的
（2）如图a所示，用较小的力轻拨塑料尺；如图b所示，用较大的力重拨塑料尺．从a到b，塑料尺发出声音的_____变大
（3）如图c到图d，拨塑料尺的力不变，使塑料尺伸出桌面的长度变长，用仪器测得c图实验声音为1.3×10■，d图实验声音为1.2×102■，两个数据的单位是_____可见随着塑料尺伸出桌面的长度变长，发出声音的_____变小
（4）如图c到图f，拨塑料尺的力不变，塑料尺伸出桌面的长度不变，在塑料尺右端开小孔，开孔前后、两次发声的波形图象如图所示．可见结构的不同，会导致发出声音的_____改变．
【答案】振动响度Hz音调音色
【解析】
【分析】
【详解】
（1）声音由振动产生，所以塑料尺发出的声音是由塑料尺振动产生的；
（2）如图a所示，用较小的力轻拨塑料尺；如图b所示，用较大的力重拨塑料尺，即两次尺子伸出桌面的长度相同，尺子的振动幅度不同，振幅决定响度，所以从a到b，塑料尺发出声音的响度变大；
（3）如图c到图d，拨塑料尺的力不变，使塑料尺伸出桌面的长度变长，用仪器测得c图实验声音为1.3×102，d图实验声音为1.2×102，两个数据的单位是Hz，即声音振动的频率，频率决定音调，所以可知随着塑料尺伸出桌面的长度变长，发出声音的音调变低；
（4）如图c到图f，拨塑料尺的力不变，塑料尺伸出桌面的长度不变，在塑料尺右端开小孔，开孔前后、两次发声的波形图象如图所示，产生的声音波形发生了细微的变化，这些波形的细微变化，决定的是声音的音色，所以可知结构的不同，会导致发出声音的音色改变．
14．如图所示，四个相同的玻璃杯瓶内装有深度不同的水。
用嘴贴着瓶口吹气，会发出不同的声音，其中音调最高是图________。
用小棒敲击瓶子时，发出的声音音调最高的是图________。
【答案】甲丁
【解析】
【详解】
[1]用嘴贴着瓶口吹气，会发出不同的声音，这是空气柱的振动发出的声音，空气柱越短，振动的频率越高，音调越高，从图中可以看到，图甲的空气柱最短，那么它的音调最高；
[2]用小棒敲击瓶子时，振动的是瓶子和瓶子里面的水，水越少，声音振动的频率越高，音调越高，从图中可以看到，图丁的水最少，那么它的音调最高。
15．如图所示，在两个完全相同的高脚玻璃杯内装有相同深度的水，当用筷子敲击杯子时，要使得甲杯发出的声音的响度大于乙杯，你的做法是：
_________________。
要使甲杯发出的声音的音调高于乙杯，你的做法是：
_______________。
【答案】用更大的力敲击甲杯减少甲杯中的水
【解析】
【详解】
[1]响度与振动幅度有关，振动幅度越大，响度越大，两个完全相同的高脚玻璃杯内装有相同深度的水，要使得甲杯发出的声音的响度大于乙杯，甲杯的振动幅度就要大于乙杯，所以就要用更大的力敲击甲杯；
[2]用筷子敲击杯子时，是杯子和水发生了振动，当水量越大时，杯子和水越难振动，杯中的水量越大，音调越低，水量越小，音调越高，要使甲杯发出的声音的音调高于乙杯，应该减少甲杯中的水。
二、初中物理热学问题求解方法
16．2019年12月27日晚，“长征五号遥三”运载火箭成功发射，如图所示。
该火箭的起飞质量约为870t，起飞升力约为1.05×107N，关于该火箭，下列说法正确的是（）
A．火箭利用“流体中流速小的位置压强大”的原理获得升力
B．火箭尾部喷气口热得发红，是通过做功改变了火箭尾部的内能
C．火箭发射时腾起的“白气”是液态水吸热汽化形成的
D．火箭起飞时受到向上的合力约为1.8×106N（g取10N/kg）
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】
A．火箭发射是利用物体间力的作用是相互的原理来升空的，与流速小压强大没有关系，故A错误；
B．火箭尾部喷气口热得发红，是通过热传递的方式改变了火箭尾部的内能，故B错误；
C．图中火箭尾部产生大量的“白气”，是因为尾气中的水蒸气遇冷发生了液化现象，故C错误；
D．火箭的起飞质量约为870t，重力
由于G竖直向下，起飞升力F竖直向上，且
，所以二力的合力方向向上，大小为
故D正确。
故选D。
17．用体温计分别测甲、乙、丙三人的体温，先测得甲的体温正常。
用酒精消毒后，忘了拿着体温计用力向下甩，就直接依次去测乙和丙的体温，已知乙的体温是37.6℃，丙的体温为38.4℃，那么用此方法测得乙和丙的体温分别为（）
A．37℃、38.4℃B．37℃、37.6℃
C．37.6℃、38.4℃D．38.4℃、38.4℃
【答案】C
【解析】
【详解】
因为甲的体温正常，所以用体温计测完甲后，体温计的示数应该是37℃左右，不会是37.6℃，用酒精消毒后，忘了拿着体温计用力向下甩，那么液泡会收缩，液柱不会下降，还是37℃左右，依次去测乙和丙的体温时，乙的体温是37.6℃，这说明液柱上升了，乙的真实体温是37.6℃，丙的体温为38.4℃，这也说明液柱也上升了，丙的真实体温是38.4℃，所以用此方法测得乙和丙的体温分别为37.6℃、38.4℃，故选C。
18．将一杯热水倒入盛有一些冷水的容器中，冷水的温度升高了10℃，这是通过______的方式改变了冷水的内能。
又向容器内倒入同样一杯热水，冷水的温度又升高了6℃。
如果再向容器内倒入同样三杯热水，则冷水温度可再升高______℃（不计热量损失）。
【答案】热传递9
【解析】
【分析】
【详解】
[1]热水倒入冷水中，热水放出热量，冷水吸收热量，冷水温度升高，是通过热传递的方式改变冷水的内能。
[2]热水倒入冷水中，热水放出的热量等于冷水吸收的热量，设一杯的热水质量为m，初温为t，冷水的质量为m0，由热平衡方程可得第一次加入热水时
第二次加入热水时
两式相减得
，代入解得
。
若再加入同样三杯热水，设升高的温度为
，则
解得
。
19．某小型汽油发电机外形如图所示，其实质是利用一个汽油机带动一个发电机来发电．该发种电机铭牌部分数据如下表所示，根据表中的数据求：
发动机（汽油机）
发电机
型号
XGQF5.0
型号
XGQF5.0
额定功率8.3kW
额定输出功率5kW
噪声
73db
额定输出电压220V
连续运行时间8h
额定频率
50Hz
强制水冷四冲程
自动电压保护
（1）在允许的连续运行时间内，发电机以额定功率输出，能够提供的电能是多少度？
（2）已知汽油的热值是q＝4.6×l07J/kg，密度是0.71×103kg/m3，设该汽油机的效率为35%，则该汽油发电机油箱的容积至少需要多大？
（3）汽油发电机将内能转化为电能的效率是多少？
【答案】
（1）40
（2）20.9L（3）21.1%
【解析】
【分析】
（1）已知发电机的额定功率和连续工作时间，根据公式
的变式，可求发电机能够提供的电能；
（2）已知汽油的热值和效率，根据公式
可求消耗的汽油体积；
（3）先计算出1小时产生的电能，已知产生的电能和机械能，二者之比就是汽油发电机将内能转化为电能的效率。
【详解】
（1）发电机能够提供的电能
故能够提供的电能是40度。
（2）根据
，
，
得，汽油机的效率
则油箱的最小容积：
故油箱的最小容积为20.9L。
（3）汽油发电机将内能转化为电能的效率
则汽油发电机将内能转化为电能的效率为21.1%。
答：
（1）在允许的连续运行时间内，发电机以额定功率输出，能够提供的电能是40度；
（2）该汽油发电机油箱的容积至少需要20.9L；
（3）汽油发电机将内能转化为电能的效率是21.1%。
20．我国研制的大客机C919于2017年5月5日首飞成功，发动机巡航推力为3.6×104N，巡航速度为920km/h。
（1）飞机水平匀速巡航时，受到的阻力是多少？
（2）若飞机以巡航速度飞行0.5h的过程中，耗油1800kg，求此过程中发动机的机械效率。
（燃油热值q取4.6×107J/kg）
【答案】
（1）3.6×104N；
（2）20%
【解析】
【分析】
（1）物体处于静止或匀速直线运动状态，受到的力是平衡力，根据平衡力判断出受到的阻力。
（2）根据
算出燃料完全燃烧放出的热量，根据
算出移动的距离，根据
算出发动机传递给飞机的推进功，根据
算出发动机的机械效率。
【详解】
（1）飞机水平匀速巡航时，处于平衡状态，受到平衡力的作用，发动机巡航推力与受到的阻力平衡力，大小相等，则受到的阻力
（2）燃料完全燃烧放出的热量
发动机巡航的距离为
飞机的推进功（推力所做的功）
发动机的推进效率
答：
（1）飞机水平匀速巡航时，受到的阻力是
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