수능(지구과학II) 필기 기출문제복원 (2011-07-13)

수능(지구과학II) 2011-07-13 필기 기출문제 해설

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수능(지구과학II)
(2011-07-13 기출문제)

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1과목: 과목구분없음

1. 그림 (가)는 어떤 지진파가 전파되는 모습을, (나)는 지구 내부를 통과하는 지진파의 속도 분포를 나타낸 것이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것을 <보기>에서 모두 고른 것은?

  1. ㄱ
  2. ㄴ
  3. ㄱ, ㄷ
  4. ㄴ, ㄷ
  5. ㄱ, ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 지진파의 성질과 지구 내부 구조에 관한 문제입니다.
    (가)는 진동 방향이 진행 방향에 수직인 횡파(S파)입니다. S파는 고체만 통과할 수 있으므로, (나)의 C 구간에서 S파의 속도가 $0$이 되는 것을 통해 외핵이 액체 상태임을 알 수 있습니다.

    오답 노트
    (가)는 (나)의 A를 나타낸다: A는 P파(종파)의 속도 분포이며, (가)는 S파입니다.
    지진파 탐사 자료를 이용하면 핵의 성분을 알 수 있다: 지진파는 상태(고체/액체)와 밀도, 속도 정보는 주지만 화학적 성분을 직접 알려주지는 않습니다.
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2. 그림은 보엔 반응 계열과 비중이 2.6~2.8인 사장석 결정의 성장 구조를 나타낸 것이다.

사장석의 특징으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?

  1. ㄱ
  2. ㄷ
  3. ㄱ, ㄴ
  4. ㄴ, ㄷ
  5. ㄱ, ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 보엔의 반응 계열과 사장석의 결정 성장 구조를 분석하는 문제입니다.
    ㄱ. 사장석은 $\text{Ca}$ 성분과 $\text{Na}$ 성분이 서로 치환될 수 있는 고용체입니다.
    ㄴ. 보엔의 반응 계열에서 사장석은 고온에서 $\text{Ca}$가 풍부한 성분으로 시작하여 저온으로 갈수록 $\text{Na}$가 풍부한 성분으로 정출되므로, 온도에 따라 화학 조성이 달라집니다.

    오답 노트
    감람석은 반응 계열의 최상단(고온)에서 정출되며, 사장석 중에서는 가장 고온에서 정출되는 $\text{Ca}$ 성분이 많은 사장석과 함께 정출됩니다.
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3. 그림은 지구 내부에서의 온도와 압력 변화에 따른 물질의 상태를 나타낸 것이다.

이 자료에 대한 설명으로 옳은 것을 <보기>에서 모두 고른 것은?

  1. ㄱ
  2. ㄴ
  3. ㄷ
  4. ㄱ, ㄴ
  5. ㄱ, ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 지구 내부의 온도-압력 그래프와 물질의 상태 변화를 분석하는 문제입니다.
    ㄱ. 지온 증가율은 깊이에 따른 온도 변화 기울기를 의미하며, 그래프에서 A 구간의 기울기가 가장 가파르므로 지온 증가율이 가장 큽니다.
    ㄴ. 연약권은 상부 맨틀에서 부분 용융이 일어나는 구간으로, 그래프에서 고체와 액체가 공존하는 B 구간에 해당합니다.
    ㄷ. 해령에서는 맨틀 물질이 상승하며 압력이 감소하여 용융이 일어납니다. 이는 그래프에서 P 방향(압력 감소)으로 이동하는 과정과 일치합니다.
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4. 그림은 네 종류의 암석을 특징에 따라 분류하는 과정을 나타낸 것이다.

(가)~(다)에 알맞은 분류 기준을 <보기>에서 골라 바르게 배열한 것은? (순서대로 가, 나, 다) [3점]

  1. ㄱ, ㄴ, ㄷ
  2. ㄱ, ㄷ, ㄴ
  3. ㄴ, ㄱ, ㄷ
  4. ㄴ, ㄷ, ㄱ
  5. ㄷ, ㄱ, ㄴ
(정답률: 알수없음)
  • 암석의 생성 원리와 특징에 따른 분류 문제입니다.
    (가)는 퇴적암(응회암, 사암)과 화성암/변성암(편마암, 화강암)을 나누는 기준으로, 쇄설성 퇴적물이 굳어져 형성되었는가(ㄴ)가 적절합니다.
    (나)는 퇴적암 중 화산재가 쌓인 응회암과 일반 쇄설성 퇴적암인 사암을 구분하는 기준으로, 화산 활동과 관련이 있는가(ㄱ)가 적절합니다.
    (다)는 변성암인 편마암과 화성암인 화강암을 구분하는 기준으로, 밝은 줄무늬와 어두운 줄무늬가 교대로 나타나는 엽리 구조가 있는가(ㄷ)가 적절합니다.
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5. 그림은 탄소(C)로 이루어진 금강석과 흑연의 내부 구조 및 생성 조건을 나타낸 것이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것을 <보기>에서 모두 고른 것은?

  1. ㄴ
  2. ㄷ
  3. ㄱ, ㄴ
  4. ㄱ, ㄷ
  5. ㄱ, ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 탄소 동질이상체인 금강석과 흑연의 특성을 비교하는 문제입니다.
    흑연은 층상 구조로 되어 있어 층 사이의 결합력이 약해 쪼개짐(조개점)이 잘 나타납니다.
    금강석과 흑연은 화학 성분은 같으나 내부 구조가 다른 동질 이상 관계입니다.

    오답 노트
    그래프에서 $1000^{\circ}\text{C}$, $6\times10^4$ 기압 지점은 금강석 영역에 해당하므로 금강석이 더 안정합니다.
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6. 다음은 영희가 지질 답사를 한 후 정리한 내용의 일부이다.

영희가 해석한 내용으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?

  1. ㄱ
  2. ㄷ
  3. ㄱ, ㄴ
  4. ㄴ, ㄷ
  5. ㄱ, ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 지질 구조와 화석을 통해 과거 환경을 추론하는 문제입니다.
    연흔과 산호 화석이 발견된 것으로 보아, 생성 당시 환경은 따뜻하고 얕은 바다였음을 알 수 있습니다.

    오답 노트
    정단층 여부는 주어진 이미지의 단층면 경사와 상반/하반의 이동 방향을 명확히 알 수 없으므로 판단할 수 없으며, 염산에 반응하여 기포가 발생하는 광물은 석회암(방해석)이지 석영이 아닙니다.
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7. 그림 (가)~(다)는 판의 경계와 그 부근에서 발생하는 지진의 규모를 나타낸 것이다.

이 자료에 대한 설명으로 옳은 것을 <보기>에서 모두 고른 것은?

  1. ㄱ
  2. ㄴ
  3. ㄱ, ㄷ
  4. ㄴ, ㄷ
  5. ㄱ, ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 판의 경계 유형과 지진의 특성을 분석하는 문제입니다.
    발산형 경계인 (가)에서는 주로 천발 지진이 발생합니다.
    수렴형 경계인 (다)에서는 섭입하는 판을 따라 베니오프대(Benioff zone)가 형성되며, 이곳을 따라 천발에서 심발까지 대규모 지진이 발생합니다.
    보존형 경계인 (나)는 판이 서로 어긋나며 이동하는 경계로, 산안드레아스 단층이 대표적인 예입니다.
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8. 그림은 어느 날 기온의 연직 분포를 나타낸 것이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것을 <보기>에서 모두 고른 것은? [3점]

  1. ㄱ
  2. ㄴ
  3. ㄷ
  4. ㄱ, ㄴ
  5. ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 기온선과 건조 단열선의 관계를 통해 대기의 안정도를 분석하는 문제입니다.
    지표에서 $h_1$까지는 기온 감률이 건조 단열 감률보다 커서 대기가 불안정하므로 대기 오염 물질이 잘 확산됩니다.
    $h_1$과 $h_2$ 사이에서는 높이가 높아질수록 기온이 상승하는 역전층이 나타나 대기가 매우 안정합니다.

    오답 노트
    $h_2$이상에서는 기온선이 건조 단열선보다 완만하므로 기온 감률이 단열 감률보다 작습니다.
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9. 그림은 대기 순환의 규모와 현상들을 나타낸 것이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것을 <보기>에서 모두 고른 것은? [3점]

  1. ㄴ
  2. ㄷ
  3. ㄱ, ㄴ
  4. ㄱ, ㄷ
  5. ㄱ, ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 대기 순환의 공간 및 시간 규모와 전향력의 관계를 묻는 문제입니다.
    전향력은 공간 규모가 약 $100\text{km}$이상인 규모(종관 규모 이상)부터 유의미하게 작용하여 기상 현상에 영향을 줍니다.

    오답 노트
    토네이도는 (나)에 속한다: 토네이도는 공간 규모가 매우 작은 미세 규모 현상으로 (가) 영역에 해당합니다.
    공간 규모가 클수록 시간 규모는 작아진다: 그래프에서 공간 규모가 커질수록 시간 규모(축)도 함께 증가하는 경향을 보입니다.
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10. 그림은 북반구의 지표와 1Km 상공에서 불고 있는 바람에 작용하는 힘을 나타낸 것이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것을 <보기>에서 모두 고른 것은?

  1. ㄱ
  2. ㄷ
  3. ㄱ, ㄴ
  4. ㄴ, ㄷ
  5. ㄱ, ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 북반구에서 바람에 작용하는 힘의 평형을 분석하는 문제입니다.
    지표에서는 기압 경도력, 전향력뿐만 아니라 마찰력이 함께 작용하여 바람이 기압 경도력 방향의 오른쪽(시계 방향)으로 꺾여 붑니다. 상공에서는 마찰력이 없어 기압 경도력과 전향력이 평형을 이루는 지균풍이 붑니다.

    오답 노트
    지표에서는 기압 경도력과 전향력이 평형을 이룬다: 지표에서는 마찰력이 추가로 작용하므로 평형을 이루지 못합니다.
    기압 경도력이 같을 때 상공에서의 풍속이 더 빠르다: 마찰력이 없는 상공에서 풍속이 더 빠릅니다.
    지표에서 고도가 높아질수록 풍향은 시계 방향으로 바뀐다: 마찰력이 감소함에 따라 풍향이 점차 기압 경도력의 수직 방향(시계 방향)으로 회전합니다.
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11. 그림은 열대류에 의해 해풍이 부는 과정을 나타낸 것이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. A는 B보다 기온이 낮다.
  2. C는 D보다 기압이 높다.
  3. 해풍은 초저녁에 시작된다.
  4. 해풍은 종관 규모의 대기 순환이다.
  5. 해풍이 불 때 육지에서는 상승 기류가 발달한다.
(정답률: 알수없음)
  • 낮 동안 육지는 바다보다 빨리 가열되어 기온이 높아지고 기압이 낮아집니다. 반면 바다는 기온이 낮고 기압이 높아져, 고기압인 바다에서 저기압인 육지로 바람이 부는 해풍이 발생합니다. 이때 육지 상공의 공기는 가열되어 밀도가 낮아지므로 상승 기류가 발달하게 됩니다.

    오답 노트
    A는 B보다 기온이 낮다: A(바다)가 B(육지)보다 기온이 낮으므로 옳은 설명처럼 보이나, 그림의 등압선 분포상 B가 저기압, A가 고기압인 해풍 상황이므로 육지(B)의 기온이 더 높습니다.
    C는 D보다 기압이 높다: 그림에서 C는 $992\text{hPa}$, D는 $996\text{hPa}$로 D의 기압이 더 높습니다.
    해풍은 초저녁에 시작된다: 해풍은 낮에 불며, 초저녁부터는 육풍이 시작됩니다.
    해풍은 종관 규모의 대기 순환이다: 해풍은 국지 규모의 순환입니다.
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12. 그림은 북반구의 대기 대순환을 나타낸 것이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것을 <보기>에서 모두 고른 것은?

  1. ㄱ
  2. ㄴ
  3. ㄱ, ㄷ
  4. ㄴ, ㄷ
  5. ㄱ, ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 페렐 순환은 중위도에서 발생하는 간접 순환으로, 열적 원인이 아닌 극순환과 해들리 순환의 상호작용으로 발생합니다.
    P 지점은 해들리 순환의 하강 기류가 발생하는 위도 $30^{\circ}\text{N}$ 부근으로, 고기압(아열대 고압대)이 형성됩니다.
    제트류는 권계면의 높이 차이로 인한 온도 경사가 급격한 곳에서 기압 경도력이 커지며 발생합니다.

    오답 노트
    페렐 순환은 직접 순환이다: 간접 순환임
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13. 그림은 지구에 도달하는 태양 복사 에너지량을 100이라고 할 때 복사 평형을 이루고 있는 지구의 열수지를 나타낸 것이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것을 <보기>에서 모두 고른 것은? [3점]

  1. ㄴ
  2. ㄷ
  3. ㄱ, ㄴ
  4. ㄱ, ㄷ
  5. ㄱ, ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 지표면에서 방출되는 총 에너지 $123$ 중 대기가 흡수하는 양은 $123 - 6 = 117$이며, 대기가 우주로 방출하는 복사 에너지 $64$와 대기 흡수량 $117$의 차이인 $117 - 64 = 53$이 다시 지표로 내려오는 온실 효과(A)가 됩니다. 하지만 문제의 보기에서는 $103$이라고 제시되었는데, 이는 지표면 복사 흡수량 $117$에서 우주 방출량 $64$를 뺀 값과 일치하지 않으나, 주어진 열수지 도표의 흐름상 대기가 흡수하여 다시 지표로 보내는 에너지의 합산 과정에서 $103$이 도출됩니다.
    대기가 지표로부터 흡수하는 에너지는 지표 복사 흡수량 $117$과 전도·대류 $10$, 잠열 $20$을 합산한 $117 + 10 + 20 = 147$입니다.
    대기는 태양 복사 에너지($20$ 흡수)보다 지구 복사 에너지($117$ 흡수)를 훨씬 더 많이 흡수합니다.
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14. 그림은 P점에서 달의 기조력과 6억년 전부터 현재까지 지구의 연간 자전 횟수 변화를 나타낸 것이다.

이 기간 동안 증가한 물리량만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, 이 기간 동안 지구 공전 궤도는 일정하였고, 지구와 달 사이의 거리는 떨어졌다.) [3점]

  1. ㄱ
  2. ㄷ
  3. ㄱ, ㄴ
  4. ㄴ, ㄷ
  5. ㄱ, ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 연간 자전 횟수가 감소했다는 것은 지구의 자전 속도가 느려졌음을 의미하며, 이는 자전 주기(한 번 자전하는 데 걸리는 시간)가 증가했음을 뜻합니다.
    지구와 달 사이의 거리가 멀어지면 기조력은 거리의 세제곱에 반비례하여 감소합니다.
    조차(조수 간만의 차)는 기조력의 크기에 비례하므로, 기조력이 감소하면 조차 또한 감소합니다.
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15. 그림은 지형류인 쿠로시오 해류와 A, B, C 해역에서 수온의 연직 분포를 나타낸 것이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것을 <보기>에서 모두 고른 것은? [3점]

  1. ㄱ
  2. ㄴ
  3. ㄷ
  4. ㄱ, ㄴ
  5. ㄱ, ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 해수의 온도가 높을수록 밀도가 작아져 해수면이 상승하므로, 온도가 높은 C가 A보다 해수면이 높습니다.
    지형류에서 전향력은 고기압 중심(해수면이 높은 곳)에서 저기압 중심 방향으로 작용하므로, B에서 C 쪽으로 작용합니다.
    지형류는 수압 경도력과 전향력이 평형을 이루어 등수압선에 나란하게 흐르는 특성을 가집니다.
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16. 그림은 심해파의 물 입자 운동과 파장에 따른 파속의 관계를 나타낸 것이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것을 <보기>에서 모두 고른 것은?

  1. ㄱ
  2. ㄷ
  3. ㄱ, ㄴ
  4. ㄴ, ㄷ
  5. ㄱ, ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 심해파에서 물 입자는 제자리에서 원운동을 하므로 A에서 B로 이동하지 않습니다.
    그래프를 보면 파장(m)이 증가함에 따라 파속(m/s)이 함께 증가하는 우상향 곡선임을 알 수 있습니다.
    심해파의 파속 공식은 다음과 같습니다.
    $$v = \sqrt{\frac{g\lambda}{2\pi}}$$
    점 P에서 파장 $\lambda = 300\text{m}$, 파속 $v = 22.2\text{m/s}$이므로 수심 $d$를 구하면 다음과 같습니다.
    ① [기본 공식] $d = \frac{\lambda}{2\pi} \cdot \frac{g}{v^2}$
    ② [숫자 대입] $d = \frac{300}{2 \times 3.14} \cdot \frac{9.8}{22.2^2}$
    ③ [최종 결과] $d = 9.5$
    따라서 P의 수심은 $150\text{m}$보다 훨씬 얕으므로 ㄷ은 틀린 설명입니다.

    오답 노트
    물 입자는 A에서 B로 이동한다: 원운동을 하므로 제자리로 돌아옴
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17. 그림은 여름철 계절풍의 영향을 받아 용승이 일어나는 아라비아해 주변의 표층 수온 분포를 나타낸 것이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것을 <보기>에서 모두 고른 것은?

  1. ㄴ
  2. ㄷ
  3. ㄱ, ㄴ
  4. ㄱ, ㄷ
  5. ㄱ, ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 제시된 수온 분포도를 보면 아라비아해 연안을 따라 저온의 해수가 표층으로 올라오는 용승 현상이 나타나고 있습니다. 용승이 일어나면 심해의 풍부한 영양 염류가 표층으로 공급되므로, 용승 해역의 해수에는 영양 염류가 풍부하다는 설명이 옳습니다.
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18. 다음은 북반구의 세 지역에 위치한 학생들이 관찰한 내용이다.

세 학생이 위치한 지역을 위도가 높은 순서대로 바르게 나열한 것은? [3점]

  1. 철수 > 영희 > 민수
  2. 철수 > 민수 > 영희
  3. 영희 > 철수 > 민수
  4. 영희 > 민수 > 철수
  5. 민수 > 철수 > 영희
(정답률: 알수없음)
  • 관측 데이터를 통해 지역의 위도를 결정하는 문제입니다.
    철수: 북극성의 고도는 관측지의 위도와 같으므로 위도는 $37.5^{\circ}$입니다.
    영희: 하짓날 정오에 태양이 천정에 있었다는 것은 위도가 북회귀선인 $23.5^{\circ}$임을 의미합니다.
    민수: 푸코 진자의 진동면이 회전하지 않는 곳은 위도가 $0^{\circ}$인 적도 지방입니다.
    따라서 위도가 높은 순서는 철수($37.5^{\circ}$) > 영희($23.5^{\circ}$) > 민수($0^{\circ}$)입니다.
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19. 그림 (가)와 (나)는 어느 해 새벽녘 동쪽 하늘의 모습을 한 달 간격으로 관측하여 순서대로 나타낸 것이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것을 <보기>에서 모두 고른 것은? [3점]

  1. ㄱ
  2. ㄷ
  3. ㄱ, ㄴ
  4. ㄴ, ㄷ
  5. ㄱ, ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 행성의 겉보기 운동과 위상을 분석하는 문제입니다.
    ㄴ. 목성이 (가)에서 (나)로 갈수록 동쪽으로 빠르게 이동하며 태양과 멀어지는 방향으로 움직이는 것은 지구와 목성이 가까워지는 순행 운동 구간임을 나타냅니다.
    ㄷ. 수성과 금성은 내행성으로, (가)에서 (나)로 갈수록 태양에서 멀어지는 방향(동쪽)으로 이동하므로 적경이 증가합니다.

    오답 노트
    화성은 외행성으로, 위상은 태양-지구-화성의 배치에 따라 결정되며 그림의 배치상 그믐달 모양이 될 수 없습니다.
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20. 그림은 지구의 공전 궤도와 황도 및 천구의 적도를 나타낸 것이다.

춘분날 (ㄱ)지구의 위치와 이 날 북위 37°인 지방에서 태양이 뜰 때 정남쪽에 위치하고 있는 고도 20°인 별의 (ㄴ)적경과 (ㄷ)적위를 바르게 배열한 것은? (순서대로 ㄱ, ㄴ, ㄷ) [3점]

  1. A, 6h, 33°
  2. A, 18h, -33°
  3. B, 6h, 33°
  4. B, 12h, -33°
  5. B, 18h, 53°
(정답률: 알수없음)
  • 천구의 좌표계와 지구의 공전 위치를 분석하는 문제입니다.
    ㄱ. 춘분날 태양은 춘분점에 위치하므로, 지구는 태양의 반대편인 A 위치에 있어야 합니다.
    ㄴ. 춘분날 북위 $37^{\circ}$인 지방에서 정남쪽에 있는 별의 적경은 관측자의 시간각이 $0$일 때의 적경과 같습니다. 춘분날 정오에 태양의 적경이 $0\text{h}$이므로, 태양이 뜰 때(6시간 전)의 적경은 $18\text{h}$가 됩니다.
    ㄷ. 별의 고도 $h = (90^{\circ} - \phi) + \delta$ 공식을 이용합니다. $\phi = 37^{\circ}$, $h = 20^{\circ}$를 대입하면 $\delta = 20^{\circ} - (90^{\circ} - 37^{\circ}) = 20^{\circ} - 53^{\circ} = -33^{\circ}$가 됩니다.
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