备战中考物理复习《声现象问题求解》专项综合练习附答案.docx
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备战中考物理复习《声现象问题求解》专项综合练习附答案
一、初中物理声现象问题求解方法
1．阅读《从传声筒到移动通信》，回答问题。
从传声筒到移动通信
我们每天都离不开电话，你知道科学家们发明它是受什么启发吗？
是传声筒。
让我们去参观中国科技馆二层探索与发现主题展B厅——声音之韵展，观察、研究一下传声筒，直观地去体验传声筒传递声音的过程吧。
装置简介：
两个非常粗的传输声音的金属管在空中盘成螺旋状，布置在展区的两个不同位置，相距大约十几米长，如图1左上角就是其螺旋状的管路之一。
两个传输声音的金属管分别为听筒管路和话筒管路，两个传输声音的金属管端口分别是听筒和话筒，如图2所示。
就像人打电话一样，用话筒说话，用听筒听声音，如图3所示。
声音是由物体振动所产生。
在振动介质（空气、液体或固体）中某一质点在平衡位置附近来回发生振动，并带动周围的质点也发生振动，逐渐向各方向扩展，这就是声波。
声波前进的过程是相邻空气粒子之间的接力赛，它们把波动形式向前传递，它们自己仍旧在原地振荡，也就是说空气粒子并不跟着声波前进！
如图4所示，连续振动的音叉，使周围的空气分子形成疏密相间的连续波形。
声波是一种振动的机械波，它的基本参数是频率f、波长λ和波速v。
通过示波器可观测到可视化波形如图5所示。
频率是声源（或某一质点）1秒内来回振动的次数（单位为赫兹Hz），而声源完成一次全振动经过的时间为一个周期T，其单位为秒。
显然，f＝
。
频率与人耳主观感觉声音的音调有关。
频率越高，音调也越高。
振幅与声音的强度有关。
波长是声波在一个周期内传播的距离，也是波形图中相邻波峰（或波谷）的距离。
这三者的关系是v=λf。
人耳能感觉到的声波频率范围在20～20000Hz，称为音频波。
在这个频率范围以外的振动波，就其物理特性而言与声波相似，但对人类不引起声音感觉。
声速亦称音速，是声波通过介质传播的速度，它和介质的性质与状态（如温度）等因素有关。
当温度为22℃时，空气中声速为334.8m/s，水中声速为1440m/s，钢铁中声速为5000m/s。
现实世界中充斥着各种各样的声波，但因为声波的能量随扩展的距离逐渐消耗，最后声音消失，一旦声源远离接受者就无法准确获得信息。
早在十八世纪欧洲已有“电话”一词，用来指用线串成的话筒（以线串起杯子）。
电话的出现要归功于贝尔，早期电话机的原理为：
说话声音为空气里的复合振动，可传输到固体上，通过电脉冲于导电金属上传递。
随着现代移动通信技术的快速发展，声音信号的传递借助电磁波传送。
电磁波能够在真空中传播，不但传播速度快，而且频率范围广，但它在水中会被吸收而急剧衰减。
和我们关系最密切的就是手机这种移动通信工具，它兼具发射和接收两种功能，在同步地球卫星的协助下能使通信范围几乎覆盖地球上的每个角落。
请根据上述材料和你学过的物理知识，回答下列问题：
（1）“传声筒”的展示项目，形象地向观众展示了：
当一名观众在管路一侧发声，管路中的__________振荡，另一侧的观众能够听到传输的声音，两人可进行对话。
（2）以下的应用或工具利用“传声筒”原理的是（______）
A．医生给病人看病用的听诊器B．水杯琴
C．天坛回音壁D．超声波医学检查
（3）下列说法中正确的是（______）
A．一切发声的物体都在振动
B．声音的传播速度一定是340m/s
C．声波和电磁波都能传递信息，且都可以在真空中传播
D．潜入水中的潜艇通信使用电磁波
（4）一列声波从空气中传入水中，以下说法正确的是（______）
A．频率增大，波速变大B．频率不变，波速变小
C．频率不变，波长变长D．波速变小，波长变长
【答案】空气AADC
【解析】
【分析】
【详解】
（1）[1]声音的传播需要介质，空气可以传播声音，当一名观众在管路一侧发声，管路中的空气振荡，另一侧的观众能够听到传输的声音，两人可进行对话；
（2）[2]A．医生给病人看病用的听诊器，其工作原理是利用声音在管内空气中集中传播，减小声音的分散，提高声音的响度，然后能听到更清晰的声音，这与“传声筒”原理是相同的，选项A符合题意；
B．水杯琴表明液体振动可以发出声音，与“传声筒”原理是不同的，B项不合题意；
C．天坛回音壁，是指回声，利用了声音的反射，与“传声筒”原理是不同的，C项不合题意；
D．超声波医学检查，是利用声波传递信息，与“传声筒”原理是不同的，D项不合题意；
（3）[3]A．声音是由物体的振动产生的，所以说一切发声的物体都在振动，A正确；
B．从材料中可以看到，当温度为22℃时，空气中声速为334.8m/s，水中声速为1440m/s，钢铁中声速为5000m/s，所以说声音的传播速度不一定是340m/s，B错误；
C．声波和电磁波都能传递信息，但声波不可以在真空中传播，C错误；
D．潜入水中的潜艇通信是用无线电进行的，即是使用电磁波来完成的，D正确；
（4）[4]声波从空气进入水中，声速变大，但是频率是不变的，根据
可知，波长是变大的，故选C。
2．某同学为了探究物体发声时振动的频率高低与哪些因素有关，他选择了四根钢丝进行实验，如图所示。
具体数据如下表：
编号
材料
长度
粗细
松紧
甲
钢丝
10cm
0.2mm2
紧
乙
钢丝
10cm
0.1mm2
紧
丙
钢丝
5cm
0.1mm2
紧
丁
钢丝
5cm
0.1mm2
松
（1）用同样的力拨动钢丝甲和乙，发现拨动______钢丝时的音调高。
由此可以得出的结论是：
在弦的长度、松紧程度相同时，振动的频率高低与弦的_________有关。
（2）为了探究发声体振动的频率高低与弦的长度的关系时，他应用同样大小的力先后拨动_______和________钢丝。
（3）先后用同样大小的力拨动钢丝丙和丁，可以得出的结论是：
_____________
【答案】乙粗细乙丙在钢丝的长度，粗细相同时，钢丝越紧，音调越高。
【解析】
【分析】
本题考查实验探究能力。
【详解】
（1）[1][2]因为甲、乙两根钢丝的长度、松紧度一样，甲比乙粗，乙振动的频率大音调高，该过程是利用控制变量法来研究发声体的音调与其粗细的关系；
（2）[3][4]如果探究发声体音调高低与弦的长度的关系，必须控制两根钢丝的粗细、松紧度一样符合条件的是乙和丙两根钢丝；
（3）[5]由图可以知道钢丝丙和丁长度、粗细相同，钢丝的松紧不同先后用同样大小的力拔动丙和丁两根钢丝，丙钢丝发出的音调高丁钢丝发出音调低，由此可以得出的结论是：
在钢丝的长度、粗细相同时钢丝越紧音调越。
3．在探究声音的产生和传播的条件时，同学们做了以下实验．
（1）小华同学将一只通电的小电铃放在连通了抽气机的玻璃罩内，如图1所示，用抽气机把玻璃罩内的空气逐渐抽出，会发现声音的响度逐渐减小。
如果把空气又逐渐通入玻璃罩内，将会发现_________，此实验说明_______。
（2）小丽等同学利用如图2所示的实验装置进行探究，将系在细线上的乒乓球靠近音叉。
①当小丽同学用小锤敲击音叉的时候，既能听到音叉发出的声音，又能观察到________，通过实验现象得到的结论是__________。
②乒乓球在实验中起到什么作用？
_________。
③在实验操作过程中，小丽同学采用：
先将音叉离开乒乓球一定距离后敲击音叉，然后再靠近乒乓球，观察现象；小刚同学采用：
先将音叉贴紧乒乓球，然后再敲击音叉，观察现象。
你认为哪位同学的操作合理？
________。
理由是______。
【答案】声音的响度逐渐增大声音的传播需要介质乒乓球被弹起跳动发声的音叉在振动将不易观察到的音叉的振动转化为乒乓球的弹起小丽小刚的做法分不清是音叉振动让乒乓球跳动起来，还是敲击音叉的人的动作让乒乓球跳动起来
【解析】
【分析】
【详解】
（1）[1][2]随着玻璃罩内空气的逐渐减少，声音响度逐渐减小，如果把空气逐渐通入玻璃罩，声音响度会逐渐增大。
说明声音的传播需要介质；
（2）[3][4]用小锤敲击音叉时，既能听到声音又能观察到乒乓球被弹起跳动，说明发声的音叉在振动；
[5]实验中利用乒乓球把音叉不易观察的微小振动转化为乒乓球的明显振动；
[6][7]小丽同学先敲击音叉，然后将音叉再靠近乒乓球，若乒乓球振动，则能证明发声的音叉在振动；小刚先将音叉贴紧乒乓球，然后敲击音叉，若乒乓球振动，则分不清是因为人敲击使球振动，还是音叉引起球的振动。
所以小刚的操作不合理。
4．某同学乘坐一辆汽车面对一座高山。
已知声音传播速度为340m/s。
求：
（1）若汽车是静止的，汽车鸣一声喇叭，历时t=5s听到回声，则汽车距离高山多远？
（2）若汽车以10m/s的速度正对着高山驶去，汽车鸣一声喇叭，历时t=3s听到回声。
鸣喇叭时汽车距离高山多远？
【答案】
（1）850m；
（2）525m。
【解析】
【分析】
【详解】
（1）声音传播到高山的时间
t=
×5s=2.5s，
汽车到高山的距离：
s=v2t=340m/s×2.5s=850m；
（2）在3s的时间内，汽车行驶的距离：
s1=v1t=10m/s×3s=30m，
声音传播的距离：
s2=v2t=340m/s×3s=1020m，
设按喇叭时汽车到高山的距离为s，则：
2s=s1+s2，
s=
=525m。
答：
（1）若汽车是静止的，则汽车距离高山850m远；
（2）鸣喇叭时汽车距离高山525m。
5．一辆轿车正匀速驶向一座高山，司机鸣笛后6s听到回声，若汽车行驶时的速度是20m/s，则汽车司机听到回声时距离高山有多远？
（空气中声速为340m/s）
【答案】960m
【解析】
【详解】
由速度公式
得汽车的行驶路程为：
声音得传播路程为：
则鸣笛时汽车到高山得距离为：
所以汽车司机听到回声时到高山距离为：
答：
汽车司机听到回声时距离高山
。
6．材料一：
人耳朵能分辨两次声音的最短时间间隔是0.1s；材料二：
一人在空心钢管的一端敲击一下，一个人在另一端听到两次声音。
一次是通过钢管传播的声音，第二次是通过空气传播的声音，因为声音在不同介质中传播速度不同；材料三：
声音在铁（钢管就是铁）中的传播速度为5200m/s；在空气中声音的传播速度为340m/s。
若敲打钢管听到两次声音的时间间隔为
，求钢管的长度？
（保留一位小数）
【答案】
。
【解析】
【详解】
声音在空气中
传播的路程：
；
声音在钢中传播比空气中传播快：
；
声音在钢中传播的时间：
；
钢管的长度：
。
答：
钢管的长度
。
7．在人与山崖间有一条铁路穿过，一列火车在人与山之间拉响汽笛，人看见火车冒出烟1s后听到汽笛声，又经过2s后听到山崖反射回来的声音，则人与山距离多远？
【答案】680m
【解析】
【详解】
根据题意，如图所示，声音从鸣笛处→人，传播用时1s；声音从鸣笛处→山崖→人，传播用时：
（1+2）s＝3s
设人到山崖的距离为s，则：
2s＝340m/s×1s+340m/s×3s
得出：
s＝680m
答：
人与山崖之间的距离是680m
8．一列动车长200m，以一定的速度沿直线匀速行驶，在进入七扇岩隧道前800m处鸣笛，司机在鸣笛4s后听到隧道口处山崖反射的回声已知声音在空气中的传播速度为340m/s．求：
（1）当司机听到反射的回声时，动车行驶了多少米？
（2）该动车行驶的速度是多少m/s？
（3）若该列动车以这个速度匀速通过一个长820m的隧道，则动车完全穿过隧道的时间为多少？
【答案】
（1）240；
（2）60（3）17s．
【解析】
【分析】
【详解】
（1）根据v=
得声音传播的距离：
s声=v声t=340m/s×4s=1360m；
动车和声音的运动示意图如下：
由图知，司机听到反射的回声时，他离隧道口的距离：
s=s声−s0=1360m−800m=560m；
由题意知，动车行驶的距离为：
s车=s0−s=800m−560m=240m；
（2）动车的速度：
v车=
=
=60m/s．
（3）动车完全通过隧道的时间是：
t'=
=
=17s．
答：
（1）当司机听到反射的回声时，他离隧道口的距离是240m；
（2）动车行驶的速度是216km/h．
（3）动车完全穿过隧道的时间为17s．
9．往7个相同的透明玻璃瓶中灌入不同高度的水，用同样大小的力敲击时可发出“1、2、3、4、5、6、7”的音，发出声音的响度_____（填“相同”或“不同”），最右边瓶发出的是_____（填“1”“2”“3”“4”“5”“6”“7”）音。
【答案】相同“1”
【解析】
【分析】
【详解】
[1]用同样大小的力敲击时，瓶子的振幅相同，响度相同。
[2]最右边瓶子装水最多，瓶子和水的质量最大，最难振动，振动最慢，音调最低，所以最右边瓶发出的是“1”音。
10．阅读《从传声筒到移动通信》，回答问题。
从传声筒到移动通信
电话完全进入了我们的生活，我们每天都离不开它，你知道科学家们发明电话是受什么启发吗?
是传声筒。
让我们去参观中国科技馆二层探索与发现主题展B厅——声音之韵展，观察、研究一下传声筒，直观地去体验传声筒传递声音的过程吧。
装置简介:
两个非常粗的传输声音的金属管在空中盘成螺旋状，布置在展区的两个不同位置，相距大约十几米长，图1左上角就是其螺旋状的管路之一。
两个传输声音的金属管分别为听筒管路和话筒管路，两个传输声音的金属管端口分别是听筒和话筒，如图2所示。
就像人打电话一样，用话筒说话，用听筒听声音，如图3所示。
声音是由物体振动所产生。
在振动介质（空气、液体或固体）中某一质点在平衡位置附近来回发生振动，并带动周围的质点也发生振动，逐渐向各方向扩展，这就是声波。
声波前进的过程是相邻空气粒子之间的接力赛，它们把波动形式向前传递，它们自己仍旧在原地振荡，也就是说空气粒子并不跟着声波前进!
如图4所示，连续振动的音叉，使周围的空气分子形成疏密相间的连续波形。
声波是一种振动的机械波，它的基本参数是频率f、波长λ和波速v。
通过示波器可观测到可视化波形如图5所示。
频率是声源（或某一质点）1秒内来回振动的次数（单位为赫兹Hz）,而声源完成一次全振动经过的时间为一个周期T,其单位为秒。
显然,
。
频率与人耳主观感觉声音的音调有关。
频率越高，音调也越高。
振幅与声音的强度有关。
波长是声波在一个周期内传播的距离，也是波形图中相邻波峰（或波谷）的距离。
这三者的关系是
。
人耳能感觉到的声波频率范围在20~20000Hz，称为音频波。
在这个频率范围以外的振动波，就其物理特性而言与声波相似，但在人类不引起声音感觉。
声速亦称音速，是声波通过介质传播的速度，它和介质的性质与状态（如温度）等因素有关。
在空气中声速为334.8m/s（22°C时），水中声速为1440m/s，在钢铁中声速为5000m/s。
现实世界中充斥着各种各样的声波，但因为声波的能量随扩展的距离逐渐消耗，最后声音消失，一旦声源远离接受者就无法准确获得信息。
早在十八世纪欧洲已有“电话”一词，用来指用线串成的话筒（以线串起杯子）。
电话的出现要归功于贝尔，早期电话机的原理为:
说话声音为空气里的复合振动，可传输到固体上，通过电脉冲于导电金属上传递。
随着现代移动通信技术的快速发展，声音信号的传递借助电磁波传送。
电磁波能够在真空中传播，不但传播速度快，而且频率范围广，但它在水中会被吸收而急剧衰减。
和我们关系最密切的就是手机这种移动通信工具，它兼具发射和接收这两种功能，在同步地球卫星的协助下能使通信范围几乎覆盖地球上的每个角落。
请根据上述材料和你学过的物理知识，回答下列问题:
（1）“传声筒”的展示项目，形象地向观众展示了:
当一名观众在管路一侧发声，管路中的_________产生振荡，另一侧的观众能够听到传输的声音，两人可进行对话。
（2）以下应用或工具利用“传声筒”原理的是（___________）
A．超声波医学检查B．水瓶琴
C．天坛回音壁D．医生给病人看病用的听诊器
（3）下列说法中正确的是（_____________）
A．声音的传播速度一定是340m/sB．空气粒子并不跟着声波前进
C．声和电磁波都能在真空中传播D．潜入水中的潜艇通信使用电磁波
（4）一列声波从空气中传入水中，以下说法正确的是（___________）
A．波速变大，波长变长
B．波速变小，频率不变
C．波速变大，频率增大
D．波速变小，波长变长
【答案】空气DBA
【解析】
【分析】
【详解】
（1）[1]声音是由物体的振动产生的，声音的传播需要介质，空气可以传声，当一名观众在管路一侧发声，管路中的空气产生振荡，把声音往另一侧的观众传播；
（2）[2]“传声筒”的声音在管道内传播，使声音更加集中，声音的响度会更高，这样能够收到更清晰的声音信息；
A．超声波医学检查，只要是利用声音传递信息，A项不合题意；
B．水瓶琴强调液体振动可以发出声音，B项不合题意；
C．天坛回音壁只要是利用声音的反射，出现回声现象，C项不合题意；
D．医生给病人看病用的听诊器只要是利用声音在听诊器管道内传播，使声音更加集中，声音的响度会更高，这样能够收到更清晰的声音信息，这与“传声筒”原理一样，选项D符合题意；
（3）[3]A．从材料中可以看到，在空气中声速为334.8m/s（22°C时），水中声速为1440m/s，在钢铁中声速为5000m/s，声音的传播速度在不同介质中是不同的，所以说声音的传播速度不一定是340m/s，A错误；
B．从材料中可以看到，声波前进的过程是相邻空气粒子之间的接力赛，它们把波动形式向前传递，它们自己仍旧在原地振荡，也就是说空气粒子并不跟着声波前进，B正确；
C．声音不能在真空中传播，但电磁波可以在真空中传播，C错误；
D．潜入水中的潜艇通信不是使用电磁波，因为电磁波在水中会被吸收而急剧衰减，D错误；
（4）[4]一列声波从空气中传入水中，声速会变大，但是其频率不变，根据
可知，波长会变长，故选A。
11．如下图所示的实验，通过听声音的变化，能够达到“探究影响声音响度的因素”这个目的的一项是
A．
B．
C．
D．
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】
试题分析：
声音的大小叫响度，响度与发声体振动的幅度有关．A中让同一小球从不同高度掉到鼓面上，一小球对鼓面的撞击力不同，发出声音的响度也不同；B是研究声音的传播；C和D是研究音调与发声体振动的频率的关系．故选A
考点：
音调；响度；声音的传播
12．阅读《“神秘而恐怖”的声音----次声波》回答问题
“神秘而恐怖”的声音---次声波
次声波的特点是来源广、传播远、能够绕过障碍物传得很远．次声的声波频率很低，在20Hz以下，波长却很长，传播距离也很远．它比一般的声波、光波和无线电波都要传得远．例如，频率低于1Hz的次声波，可以传到几千以至上万千米以外的地方．次声波具有极强的穿透力，不仅可以穿透大气、海水、土壤，而且还能穿透坚固的钢筋水泥构成的建筑物，甚至连坦克、军舰、潜艇和飞机都不在话下．次声波在空气中的传播速度也是340m/s，由于次声波频率很低，大气对其吸收甚小，当次声波传播几千千米时，其吸收还不到万分之几，所以它传播的距离较远，能传到几千米至十几万千米以外．1883年8月，南苏门答腊岛和爪哇岛之间的克拉卡托火山爆发，产生的次声波在空气中传播，绕地球三圈．1961年，前苏联在北极圈内新地岛进行核试验激起的次声波绕地球转了5圈．7000Hz的声波用一张纸即可阻挡，而7Hz的次声波可以穿透十几米厚的钢筋混凝土．4Hz-8Hz的次声能在人的胸腔和腹腔里产生共振，可使心脏出现强烈共振及肺壁受损．军事的次声波武器，就是产生的次声波与人体发生共振，使共振的器官或部位发生位移和变形，而造成人体损伤以至死亡的一种武器．只伤害人员，不会造成环境污染，其恐怖程度可见一斑．
1948年初，一艘荷兰货船在通过马六甲海峡时，一场风暴过后，全船海员莫名其妙地死光．在匈牙利鲍拉得利山洞入口，3名旅游者齐刷刷地突然倒地，停止了呼吸．50年前，美国一个物理学家罗伯特·伍德专门为英国伦敦一家新剧院做音响效果检查，当剧场开演后，罗伯特·伍德悄悄打开了次声仪器，仪器无声无息地在工作着．不一会儿，剧场内一部分观众便出现了惶惶不安的神情，并逐渐蔓延至整个剧场，当他关闭仪器后，观众的神情才恢复正常．这就是著名的次声波反应试验．
有些动物能听到次声波，也有一些动物能发出次声波．能听见次声波的常见动物有狗（15Hz-50000Hz）、大象（1Hz-20000Hz）、鲸（15Hz-10000Hz）、水母（8Hz-13Hz）．能发出次声波的常见动物有大象（用脚踩踏地面发出次声波）、鳄鱼（靠震动背部发出次声波）、老虎（虎啸拥有次声波的威力，可以震错位人的耳朵关节，声音由低到高，能传播很远）．既能发出次声波又能听到次声波的常见动物有大象和鲸鱼．可见，在自然灾害面前，动物往往能提前预警，不是没有道理的．
（1）苏门答腊火山爆发产生的次声波绕地球三圈，约为120000km，则这次次声波传播的时间约为____________h．（保留整数）
（2）次声波在空气中传播时能量损失很_________（选填“大”或“小”），因此，次声波可以传播的很远．
（3）次声波武器主要利用了次声波可以很好的传递_________（选填“能量”或“信息”）．
（4）大象可以通过叫声或脚踏大地向同类传递信息，要想给较远地方的同类传递信息，大象应该______________（选填“吼叫”或“用脚踩踏大地”）．
【答案】98小能量用脚踩踏大地
【解析】
【分析】
【详解】
（1）[1]次声波绕地球三圈走过的路程
，次声波在空气中的传播速度
，这次次声波传播的时间约为
（2）[2]由材料“次声波频率很低，大气对其吸收甚小，当次声波传播几千千米时，其吸收还不到万分之几”可知，次声波在空气中传播时能量损失很小；
（3）[3]由材料可以知道，次声波武器可造成人体损伤以至死亡，这主要利用了次声波可以很好的传递能量；
（4）[4]由材料可以知道大象用脚踩踏大地可发出次声波，这次声波能传播的距离较远，可以给较远地方的同类传递信息，而吼叫的声音相对来说传不了多远．
13．阅读下面的短文
潜艇的“耳目”——声呐
潜艇最大的特点是它的隐蔽性，作战时需要长时间在水下潜航，这就决定它不能浮出水面使用雷达观察，而只能依靠声呐进行探测，所以声呐在潜艇上的重要性更为突出，被称为潜艇的“耳目”。
声呐是利用水中声波对水下目标进行探测、定位和通信的电子设备，是水声学中应用广泛的一种重要装置。
声呐能够向水中发射声波，声波的频率大多在10kHz~30kHz之间，由于这种声波的频率较高，可以形成较指向性。
声波在水中传播时，如果遇到潜艇、水雷、鱼群等目标，就会被反射回来，反射回来的声波被声呐接收，根据声信号往返时间可以确定目标的距离。
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。
请回答以下问题：
（1）人耳能够听到声呐发出的声波的频率范围是______kHz到______kHz。
（2）①如果停在海水中的潜艇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，且信号频率不变，潜艇B与潜艇A的距离
是__________。
（设声波在海水中传播速度为1500m/s）
②停在海水中的潜艇A继续监控潜艇B，
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