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第十八章《电功率》检测题一、单选题1.下列生活中的物理量估测合理的是( )A.家庭电路电压为380VB.家用空调器正常使用时的电流约为5AC.一节5号新干电池的电压为2VD.我国人体安全电压是36V2.在“使用托盘天平和量筒测量物体密度”实验中,下列各项操作中不妥当的是( )A.使用天平时,应将其放在水平工作台上B.判断天平横梁是否平衡时,一定要等指针完全静止下来C.称量时左盘应放置被称量的物体,右盘放置砝码D.量筒在读数时,视线应与液面相平3.下列有关电学的说法,错误的是( )A.电路中有电流一定有电压B.导线中的电流是电子定向移动形成的C.电功率越大的用电器单位时间内消耗电能就越多D.额定功率越大的灯泡,电流通过灯泡实际做功一定越快4.关于“伏安法测定值电阻”和“伏安法测小灯泡的电阻”,下列说法正确的是( )A.两个实验的原理不同B.两个实验都用了控制变量法C.滑动变阻器的作用都是改变部分电路两端的电压和电路中的电流D.两个实验进行多次测量都是为了减小误差,使测量数据更加精确5.下面是小明同学对生活中一些常见物理量的估测,其中与实际相符的是( )A.人感觉比较舒适的室温约为20℃ B.测温枪的工作电压约220VC.小明家电冰箱正常工作电流约5A D.家用电热水器功率约3000W6.关于电流做功过程中的能量转化,下列说法中错误的是A.电动机主要是把电能转化为机械能 B.白炽灯主要是把电能转化为内能C.给蓄电池充电是化学能转化为电能 D.电炉主要是把电能转化为内能7.如图是探究焦耳定律的实验装置,两个烧瓶中装着等质量、等温度的煤油,电阻阻值R1>R2。闭合开关一段时间后,记录两支温度计的示数。下列说法中正确的是( )A.闭合开关,电阻两端的电压关系为U1B.通电1min后R2所在的烧瓶温度计示数更高C.温度计示数的变化可反映电阻产生热量的多少D.该装置只能探究电流产生的热量与电阻大小的关系8.初三学生小华从一楼步行到三楼,用时0.2min,他步行的路程约为12m,下列估算正确的是( )A.小华步行的平均速度约为0.5m/s B.小华步行的平均速度约为0.75m/sC.小华重力做的功约为3000J D.小华重力做的功约为4500J9.图中两个小灯泡串联接入电路,闭合开关后小灯泡均发光,它们一定相等的是A.电流B.电压C.电功率D.亮度10.下列数据符合生活实际的是( )A.手机正常通话时的电流约为5AB.对人体的安全电压是不高于36VC.液晶电视的额定功率约为1000WD.普通白炽灯泡工作1小时耗电1kW h11.如图1所示电路,电源电压保持不变。闭合开关S,当滑动变阻器的滑片P从a端滑到b端的过程中,R1、R2的U-I关系图像如图2所示,则下列判断正确的是( )A.图线甲是电阻R1的“U-I”关系图像B.滑动变阻器R2的最大阻值为49ΩC.电阻R1的最大功率为14.4WD.同一时刻,电阻R1的功率始终大于R2的功率12.如下图所示,有关电能表的说法错误的是( )A.“”表示电能表每消耗的电能时,该电能表转盘转3600rB.该电能表的示数C.该电能表的转盘转360转时,用电器消耗的电能是D.该电路允许安装用电器的最大总功率是2200W13.下列数据最符合实际的是( )A.家庭节能灯的功率约为24W B.手机电池的供电电压约为220VC.插线板电源连接线的电阻约为100Ω D.电子表液晶显示器的工作电流约为1A14.如图所示电路,A、B、C是电流表或电压表,单位是安或伏,闭合开关S,A、B、C三表的示数分别为0.5、1、1.5时,灯L1、L2恰好正常发光,已知灯L1、L2的额定功率之比为3∶1,下列说法正确的是( )A.A为电压表,B、C为电流表B.电源电压是2伏,且灯L1和L2串联C.10秒内,灯L1消耗的电能是15焦D.灯L1和L2的额定电压之比为1∶315.小明家的电能表规格如图所示,仅让家庭电路中的电风扇正常工作1h,电能表的转盘转了300r,下列判断正确的是( )A.电能表是测量电功率的仪表 B.电风扇消耗的电能为0.3kW·hC.电风扇的实际功率是100W D.家庭电路中的电流为0.3A二、多选题16.生活中经常对一些物理量进行估测。下列数据最接近实际情况的是( )A.触电电流零点几安可瞬间致命B.教室里日光灯管的功率约 400WC.正常人的体温约 37℃D.一节新的干电池的电压为1.5V17.如图所示,电源电压不变,滑动变阻器最大阻值为2R,滑片P置于中点,定值电阻R1=R,a、b为定值电阻、电压表或电流表,若为定值电阻则阻值为R,任意闭合开关,电路均安全。S1、S2闭合,S3断开,电流表示数I;只闭合S1,电流表示数,电路中所用电表均为理想电表,下列说法正确的是( )A.a为定值电阻,b为电压表B.闭合所有开关,滑动变阻器滑片置于最右端,此时电路消耗的电功率为C.开关S1闭合,S2、S3断开,改变滑动变阻器滑片位置,电流表A示数变化量A,b示数变化量Δb,则D.开关S1闭合,S2、S3断开,滑动变阻器滑片P从最右端滑到最左端,滑动变阻器消耗的电功率先增大后减小18.要使电热器在单位时间内产生的热量减为原来的,可以采用的办法是( )A.电阻不变,通过它的电流减为原来的 B.电压不变,电阻变为原来的2倍C.电压和电阻都减为原来的 D.电阻不变,电压减为原来的19.如图所示,电源电压恒为U,、为定值电阻,阻值为R,滑动变阻器的最大阻值为2R。a、b、c为电流表或电压表中的任意一种。闭合所有开关,将滑动变阻器的滑片置于中间位置时,三个电表均有示数,且b、c两个电表示数不同;保持滑动变阻器滑片的位置不动,断开,只闭合开关和,此时只有两个电表有示数,且电路中至少有一个电流表的指针正好在表盘正中间,且示数为I。下列说法正确的是( )
A.b表为电流表B.只闭合,向右移动滑片,b表示数可能不变C.开关全部闭合,移动滑片,电路的最小功率为UID.闭合开关和,接入电路的最小阻值为20.如图所示电路,电源电压为6V,灯泡L1的规格为“6V 3W”,灯泡L2的规格为“9V 9W”,灯丝的电阻不随温度改变,当电路接通后,下列判断正确的是( )A.由于灯泡L1满足额定电压,所以灯泡L1比灯泡L2亮B.电路接通后,灯泡L2的实际功率4WC.若把L1换为与L2规格相同的灯泡,则电路的总电阻变小D.若把灯泡L1与灯泡L2串联,则灯泡L1比灯泡L2亮三、填空题21.(1)如图1所示圆球的直径为 cm;如图2所示电流表所选量程的分度值为 A,电流表示数为 A。
(2)如图3所示电能表的示数为 ;空调单独工作时,观察到此电能表的转盘在1min内转过12r,则这段时间内空调消耗的电能为 J,空调的功率为 W。22.如图所示为某电烤箱的内部简化电路,R1和R2均为电热丝,正常工作时,电烤箱有高温与低温两个挡位。当开关S1闭合、S2断开时,电烤箱处于 (选填“高温”或“低温”)挡;某些物质在很低的温度时,电阻就变成了0,这就是超导现象,此电烤箱的电阻丝 (选填“能”或“不能”)采用超导材料。
四、实验题23.乐乐同学在探究“电流通过导体产生热的多少与什么因素有关”时采用了如图所示的实验装置。
(1)实验中通过观察U型管液面高度差来比较 ,我们把这种实验方法称之为 ;(2)在甲装置中,a、b两个空气盒中的电阻R1、R2是 连接的(选填“串联”“并联”);通电相同时间后,观察到的现象是 (选填“左侧”“右侧”)U形管液面高度差较大;(3)乙装置可探究的问题是 。五、计算题24.某同学利用如图所示的电路进行实验,当闭合开关S后,发现标有“6V 3W”的灯L1和标有“12V 6W”的灯L2亮度不相同.已知电源电压为6V,不考虑灯丝电阻值随温度的变化.则:(1)通过灯泡L1的电流为多大 (2)灯L1每分钟消耗多少电能 (3)灯泡L2的实际功率是多大 电路中灯L1和L2哪个较亮 25.如图所示的电路中,电源电压恒为24 V,电阻R1的阻值为20 Ω,滑动变阻器R2上标有“100 Ω 3 A”字样,闭合开关S后,电流表的示数为0.3 A。求:(1)此时电阻R1两端的电压U1;(2)此时电阻R2的电阻值;(3)2 min时间内电阻R2上消耗的电能。参考答案:1.B【详解】A.我国家庭电路的电压为220V,故A不符合题意;B.家用空调器正常使用时的功率约为1000W,正常工作时的电流约为故B符合题意;C.一节5号新干电池的电压为1.5V,故C不符合题意;D.人体的安全电压不高于36V,故D不符合题意。故选B。2.B【详解】A.使用天平时,应将天平放到水平桌面或水平工作台上,故A正确,不符合题意;B.若指针指在分度盘中央或指针左右摆动幅度相同都能说明天平平衡,故B错误,符合题意;C.称量时左盘应放置被称量的物体,右盘放置砝码,故C正确,不符合题意;D.在使用量筒时,读数时视线要与凹液面下表面相平,故D正确,不符合题意。故选B。3.D【详解】A.电压是形成电流的原因,电路中有电流一定有电压,故A正确,A不符合题意;B.金属是靠带负电的自由电子来导电的,所以导线中的电流是电子定向移动形成的,故B正确,B不符合题意;C.电功率是反映用电器消耗电能快慢的物理量,数值上等于消耗的电能与所用时间的比值,电功率越大的用电器单位时间内消耗电能就越多,故C正确,C不符合题意;D.灯泡在额定电压下工作时的功率为额定功率,当它两端电压不是额定电压时,它的实际功率不等于额定功率,额定功率越大的灯泡,电流通过灯泡实际做功不一定越快,故D错误,D符合题意。故选D。4.C【详解】A.两个实验的实验原理都是,实验原理相同,故A错误;B.物理学中对于多变量的问题常采用控制变量法,每次只改变其中一个变量,控制其他变量不变,从而研究被改变的这个变量对事物的影响。这两个测电阻的实验中都没有采用控制变量法,故B错误;CD.在“伏安法测定值电阻”实验中,为了减小误差,需要多次测量求平均值,通过移动滑动变阻器的滑片来改变定值电阻两端电压,从而得到多次测量数据;在“伏安法测小灯泡的电阻”的实验中,为了得到普遍规律,需要移动滑动变阻器的滑片改变灯泡两端的电压,得到多组数据,因此滑动变阻器的作用都是改变部分电路两端的电压和电路中的电流,故C正确,D错误。故选C。5.A【详解】A.人的正常体温大约37℃,而感觉比较舒适的室温低于人体体温,大约23℃,故A符合题意;B.测温枪的工作电压约3V,故B不符合题意;C.小明家电冰箱正常工作电流约1A,故C不符合题意;D.家用电热水器功率约1000W,故D不符合题意。故选A。6.C【详解】解答:A. 电动机主要是消耗电能产生了机械能,故A正确;B. 白炽灯是消耗电能而产生内能的装置,故B正确;C. 给蓄电池充电是消耗了电能转化为了化学能,故C错误;D. 电炉消耗电能而产生内能,故D正确;故选C.7.C【详解】A.为了研究电流通过导体产生热量与导体电阻的关系,要控制通过的电流和通电时间不变,两电阻丝串联、电阻丝的电阻不同,即R1>R2由U=IR可知两电阻丝两端的电压关系U1>U2故A错误;B.通过的电流和通电时间不变,R1的阻值较大,通电1min后R1产生的热量较多,R1所在的烧瓶温度计示数更高,故B错误;C.通电后电流通过电阻丝做功,产生热量被煤油吸收,使煤油的温度升高,通过观察温度计的示数变化来判断电流产生的热量的多少,故C正确;D.利用图中的实验装置可以探究电流产生的热量与电流大小、通电时间的关系,故D错误。故选C。8.C【详解】试题分析:小华步行的路程约为s=12m,所用的时间t=0.2min=12s,则其速度为v=s/t=12m/12s=1m/s,选项A、B是错误的;小华从一楼步行到三楼,通过楼层的高度约为h=6m,其体重约为G=500N,则重力做功为W=Gh=500N×6m=3000J,选项C是正确的,D是错误的.本题正确选项是C.考点:速度与功的计算,生活中常见物理量的估测9.A【详解】试题分析:由图示可知,两个灯泡是串联在电路中的,根据串联电路中电流处处相等,电压与电阻的大小有关,实际功率等于电压与电流的乘积,所以一定相等的是电流,应选A.考点:串联电路的特点10.B【详解】A.手机正常通话时的电流较小,约为0.15A,故A不符合题意;B.电压越高越危险,对人体的安全电压是不高于36V,故B符合题意;C.液晶电视机正常工作时的电流为0.5A左右,额定功率为P=UI=220V×0.5A=110W故C不符合题意;D.普通白炽灯泡的电功率约40W=0.04kW,工作1小时耗电为W=Pt=0.04kW×1h=0.04kW h故D不符合题意。故选B。11.C【详解】由图1知,闭合开关S,两个电阻串联在电路中,电压表V1测量R1两端的电压,V2测量变阻器R2两端的电压。电流表测量电路中的电流。滑片P由a端滑到b端的过程中,变阻器接入电路的阻值变大。A.变阻器接入电路的阻值变大,电路中的总电阻变大,据欧姆定律知,电路中的电流变小。R1两端的电压变小,据串联电路的电压特点知,滑动变阻器R2两端的电压变大。则乙是R1的U-I图像,甲是R2的U-I图像,故A错误;B.当变阻器接入电路的阻值最大时,电路中的总阻值最大,据欧姆定律知,电路中的电流最小,由图2知,电路中的最小电流为0.3A,变阻器两端的电压为9V,变阻器接入电路的最大阻值故B错误;C.当变阻器接入电路的阻值为0时,电阻R1单独接入电路,电路中电阻值最小,电路中的电流最大,由图2知,电路中的最大电流为1.2A,电源电压为12V,电阻R1的最大功率Pmax=UI=12V×1.2A=14.4W故C正确;D.在串联电路中,电流处处相等。由图2知,当电路中的电流大于0.6A,R1两端的电压大于R2两端的电压,据P=UI知,R1的功率大于R2的功率;当电路中的电流小于0.6A时,R1两端的电压小于R2两端的电压,R1的功率小于R2的功率,故D错误。故选C。12.A【详解】A.“”表示用电器每消耗的电能时,该电能表转盘转3600r,A项错误,故A项符合题意;B.电能表的示数,B项正确,故B项不符合题意;C.电能表表盘转360转消耗的电能为C项正确,故C项不符合题意;D.电能表允许接入用电器的最大功率为D项正确,故D项不符合题意。故选A。13.A【详解】A.根据生活经验可知,家庭节能灯的功率约为24W,故A符合题意;B.手机电池的供电电压约为3.7V,故B不符合题意;C.插线板电源连接线的电阻小于1Ω,故C不符合题意;D.电子表液晶显示器的工作电流约为0.02μA,故D不符合题意。故选A。14.C【详解】A.若灯L1和L2串联,则B为电流表,A和C分别为电压表,A测量灯L1两端的电压,B测量灯L2两端的电压,A、B、C三表的示数分别为0.5V、1A、1.5V;由于串联电路处处相等,所以由P=UI可知灯L1、L2的额定功率之比为P1∶P2=U1I∶U2I= U1∶U2=0.5V∶1.5V=1∶3与灯L1、L2的额定功率之比为3∶1不符,故灯L1和L2并联;当灯L1和L2并联时,B为电压表,A、C为电流表,电流表A测量通过L2所在支路的电流,电流表C测量通过L1所在支路的电流,电压表B测量电源电压,故A错误;B.三表的示数分别为0.5A、1V、1.5A,故电源电压是1V,故B错误;C.10秒内,灯L1消耗的电能W=UIt=1V×1.5A×10s=15J故C正确;D.灯L1和L2的额定电压之比为1.5V∶0.5V=3∶1故D错误。故选C。15.C【详解】A.电能表是测量电路中用电器消耗电能多少的仪表,故A错误;B.电风扇消耗的电能为故B错误;C.电风扇的实际功率故C正确;D.此时家庭电路中的电流为故D错误。故选C。16.ACD【详解】A.人能承受的电流约为30mA左右,即0.03A左右,50mA即为致命电流,100mA流经人体1s足可致命,故A符合题意;B.一般日光灯管的功率约为40W,故B不符合题意;C.正常人的体温在37℃左右,变化范围很小,故C符合题意;D.我们买的一节新的干电池的电压应为1.5V,故D符合题意。故选ACD。17.ABD【详解】A.若a为定值电阻,b为电压表,则当S1、S2闭合,S3断开时,定值电阻短路,为R1的简单电路,电路的总电阻是R ;若只闭合S1,则滑动变阻器与定值电阻串联,电路的总电阻是2R,由于电源电压不变,由欧姆定律知道,两次的电流比是1∶2,故A符合题意;B.闭合所有开关,则定值电阻短路,滑动变阻器与R1并联,当滑动变阻器滑片置于最右端时,电路的总电阻是又因为当S1、S2闭合,S3断开时,定值电阻短路,为R1的简单电路,且电流表示数I,所以,电源电压是由知道,此时电路消耗的电功率为故B正确;C.开关S1闭合,S2、S3断开,则滑动变阻器与定值电阻串联,电压表测量滑动变阻器两端的电压,设滑片移动前后电流表的示数分别为I1、I2,则电压表b示数的变化量则故C错误;D.开关S1闭合,S2、S3断开,则滑动变阻器与定值电阻串联,滑动变阻器滑片P从最右端滑到最左端过程中,接入电路的电阻逐渐减小,由欧姆定律知道,电路电流滑动变阻器消耗的电功率当R滑=R1=R时,R滑的电功率最大,所以,当滑动变阻器滑片P从右端滑到左端的过程中,R滑的电功率先增大后减小,故D正确。故选ABD。18.BC【详解】电热器在单位时间内产生的热量即为电热器的功率。A.根据可知,若电阻不变,通过它的电流减为原来的,则功率变为原来的,故A不符合题意;B.根据可知,若电压不变,电阻变为原来的2倍,则功率变为原来的,故B符合题意;C.若电压和电阻都减为原来的,根据则现在的功率为故C符合题意;D.根据可知,电阻不变,电压减为原来的,则功率为原来的,故D不符合题意。故选BC。19.AC【详解】A.闭合所有开关,将滑动变阻器的滑片置于中间位置时,由于滑动变阻器的最大阻值为2R,所以此时滑动变阻器接入电路的电阻为R,由于b与串联,c与串联;若b、c为电流表,则滑动变阻器最大阻值的一半与定值电阻并联,根据欧姆定律可知b、c两个电表示数相同,由于b、c两个电表示数不同,所以b、c不可能都是电流表;若b为电压表,则c为电流表,保持滑动变阻器滑片的位置不动,断开S3,只闭合开关S1和S2时,b表一定有示数,a表和c表中只能有一个表有示数,此时若a表是电压表,则c没有示数,此时若a表是电流表,则a、c都有示数,不符合题意中电路中至少有一个电流表的指针正好在表盘正中间的特点;当b为电流表,则c为电压表,保持滑动变阻器滑片的位置不动,断开,只闭合开关和时,b表一定有示数,由于c有示数,则此时a表是电流表没有示数,符合题意中只有两个电表有示数,故A正确;B.只闭合,定值电阻与滑动变阻器串联,向右移动滑片,滑动变阻器接入电路的电阻变大,由知,通过滑动变阻器的电流变小,则b表示数变小,故B错误;C.保持滑动变阻器滑片的位置不动,断开,只闭合开关和,由于电压表的电阻很大,所以通过定值电阻的电流为零,电流表a的示数为零,此时只有电压表c和电流表b有示数,且电路中至少有一个电流表的指针正好在表盘正中间,且示数为I,此时电源电压为开关全部闭合,只有滑动变阻器连入电路,当滑动变阻器的电阻最大时,电路的总电阻最大,电路中的总电流最小,总功率最小,最小功率为故C正确;D.闭合开关和,只有滑动变阻器连入电路,由题意知通过b电流表的最大电流为2I,则接入电路的最小阻值为故D错误。故选AC。20.BCD【详解】灯泡L1的规格为“6V 3W”,灯泡L2的规格为“9V 9W”,灯泡L1的电阻灯泡L2的电阻AB.闭合开关,两灯泡并联接入电路,并联电路各支路两端的电压相等,电源电压为6V,所以灯泡L1两端的实际电压为6V,等于额定电压,则灯泡L1的实际功率等于额定功率为3W,灯泡L2的实际功率灯泡的亮度由灯泡的实际功率决定,比较可知灯泡L2比灯泡L1亮,故A错误,B正确;C.若把L1换为与L2规格相同的灯泡,该支路的电阻变小,由欧姆定律可知通过该支路的电流变大,并联电路干路电流等于各支路电流之和,则干路电流变大,由欧姆定律可知电路的总电阻变小,故C正确;D.若把灯泡L1与灯泡L2串联,串联电路各处电流相等,根据P=I2R可知灯泡L1功率大,所以灯泡L1比灯泡L2亮,故D正确。故选BCD。21. 1.20 0.02 0.3 931.6 6×104 1000【详解】(1)[1]图1中刻度尺上1cm之间有10个小格,所以一个小格代表1mm,即刻度尺的分度值为1mm,圆球左侧与2.0cm刻度线对齐,读作2.00cm,右侧与3.20cm处对齐,读作3.20cm,所以圆球的直径为d=3.20cm-2.00cm=1.20cm[2][3]图2中电流表的量程是0~0.6A,分度值是0.02A,电流表的示数是0.3A。(2)[4][5][6]电能表读数时,最后一位是小数,图3中电能表的示数是931.6kW·h,这段时间内空调消耗的电能为空调的功率为22. 低温 不能【详解】[1]由电路图可知,当开关闭合、断开时,电路为的简单电路,当开关、闭合时,与并联,根据电阻的并联特点可知:闭合、断开时电路中的电阻最大大于并联时的总电阻,由可知,此时电路的总功率最小,电烤箱处于保温挡。[2]超导体的电阻为零,有电流通过时不会发热,电烤箱是利用电流的热效应工作的,所以电烤箱的电阻丝不能采用超导材料。23. 产生热量的多少 转换法 串联 右侧 电流通过导体产生热的多少与电流大小有什么关系【详解】(1)[1][2]电流通过导体产生热量的多少不能直接观察,但空气盒内温度的变化可以通过U形管液面高度差的变化来反映,这种研究方法称为转换法。(2)[3][4]由甲装置可知,两个空气盒中的电阻R1、 R2是串联的,电阻串联后,通过的电流是相同的,通电相同时间后,根据焦耳定律可知,电阻越大,产生的热量越多,则U形管内液面高度差就越大,故右侧U形管液面高度差较大。(3)[5]由乙图可知,两个空气盒中的电阻是相同的,通电时间相同,但通过的电流不同(一个电阻在干路上、另一个电阻在支路上),故探究的是电流通过导体产生的热量与电流大小的关系。24.1)P1=U1I1 I1= P1/U1="3W/6V=0.5A "(2) W=Pt=3W×60s=180J(3) R2=U2额/P额=(12V)2/6W=24ΩP实= U2实/ R2=(6V)2/24Ω="1.5W " 灯L1较亮【详解】(1)因并联电路中各支路两端的电压相等,所以,两灯泡两端的电压均为6V,因额定电压下灯泡的实际功率和额定功率相等,即P1=P1额=3W,所以,由P=UI可得,通过灯泡Ll的电流:I1==0.5A;(2) 灯泡L1每分钟消耗的电能:W1=Pt=3W×60s=180J;(3) 由P=可得,灯泡L的电阻:R2===24Ω;L2的实际功率:P2===1.5W,因灯泡的亮暗取决于实际功率的大小,且P1>P2,所以,灯L1更亮.答:(1)通过灯L1的电流为0.5A;(2)灯L1每分钟消耗180J的电能;(3)灯L2的实际功率是1.5W,电路中灯L1更亮.25.(1) 6 V (2) 60 Ω (3) 648 J【详解】解:(1)如图电路是一个串联电路,串联电路电流相等,所以电阻R1两端的电压U1U1=IR1=0.3A×20Ω=6V。(2)串联电路的总电压等于各用电器两端电压之和,所以R2两端的电压U2=U-U1=24V-6V=18V,电阻R2的阻值。(3)2min时间内电阻R2上消耗的电能:W=I2R2t=(0.3A)2×60Ω×120s=648J。
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