内容正文:
乌鲁木齐市南湖高级中学2024-2025学年度第二学期期中考试
高二年级物理问卷
考试分值:100分;考试时间:100分钟
注意事项:
1.答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息
2.请将答案正确填写在答题卡上
第I卷(选择题)
本题共12小题,每小题4分,共48分。在每小题给出的四个选项中,第1-8题只有一项符合题目要求,8-12题有多项符合题目要求。全部答对得4分,选对但不全得2分,有选错的得2分。
一、单选题
1. 关于交流发电机的下列叙述正确的是( )
A. 交流发电机将电能转化为机械能
B. 交流发电机由两部分组成,即定子和转子,线圈必须旋转,成为转子,这样才能在线圈中产生交流电
C. 交流发电机线圈中产生交流电,输送到外电路也是交流电
D. 在交流发电机线圈转动的过程中,线圈中的每一个边都切割磁感线
2. 人们在生活中经常要用到耳机,如图是一款降噪耳机,它的消声原理是利用( )
A. 声波的衍射 B. 声波的反射 C. 声波的干涉 D. 声波的多普勒效应
3. 《枫桥夜泊》中有名句:“姑苏城外寒山寺,夜半钟声到客船”。其中,当钟声传到客船时,对大钟的撞击早已停止了,但仍感觉“余音未绝”,分析其原因可能是( )
A. 大钟的回声 B. 大钟在继续振动,空气中继续形成声波
C. 人的听觉发生“暂留”的缘故 D. 大钟虽停止振动,但空气仍在振动
4. 质量不相等的A、B两球在光滑的水平面上沿同一直线同一方向运动,A在后,B在前,当A追上B并发生碰撞后,速度分别变为、,下列情况不可能出现的是( )
A. A、B组成的系统动量守恒,机械能增加
B. A、B组成的系统动量守恒,机械能减小
C. 碰撞后A、B反向,且
D. 碰撞后A、B同向,且
5. 关于动量守恒的条件,下面说法正确的是( )
A. 只要系统内有摩擦力,动量就不可能守恒
B. 只要系统所受合外力为0,系统动量就守恒
C. 系统加速度为0,动量不一定守恒
D. 只要系统所受合外力不为0,则系统在任何方向上动量都不可能守恒
6. 体育课上进行跳高训练时,一定会在跳高架的正下方放置垫子,降低受伤风险。在跳高者落地的过程中,与不放垫子相比,下列说法正确的是( )
A. 垫子可以缩短跳高者的落地时间
B. 垫子可以增大跳高者受到的平均冲击力
C. 垫子可以减小跳高者的动量变化率
D. 跳高者的动量变化率不发生变化
7. 把一闭合线圈放在匀强磁场中,线圈的轴线与磁场垂直。当线圈匀速转动时,产生的交变电流如图所示,则( )
A. 在A和C时刻线圈平面和磁场垂直
B. 在B和D时刻线圈中的磁通量最大
C. 在B和D时刻通过线圈的磁通量的变化率的绝对值最大
D. 在B和D时刻线圈中的磁通量为零
8. 一个正弦式交变电流的电流强度i随时间t变化的规律如图所示,此交变电流的有效值是( )
A. 5A B. C. 10A D.
二、多选题
9. 某同学在研究机械波的形成与传播规律时,将一根粗细均匀的弹性绳右端固定在墙上。手握着绳子左端点上下振动,产生向右传播的绳波,某时刻的波形如图所示。下列说法中正确的是( )
A. 此时刻质点的加速度方向向下 B. P点的起振方向向上
C. 手振动的频率逐渐增大 D. 波的传播速度不变
10. 水平桌面上一个质量为0.16kg的小球a与完全相同的静止小球b发生正碰,碰撞后小球b以的速度向前运动,小球a以1m/s的速度向前运动。若两球碰撞相互作用的时间为0.001s,则( )
A. 小球a与小球b发生的碰撞为非弹性碰撞
B. 小球a与小球b发生的碰撞为弹性碰撞
C. 碰撞时小球a与小球b间的平均作用力大小为160N
D. 碰撞时小球a与小球b间的平均作用力大小为400N
11. 关于电磁波,下列说法中正确的是( )
A. 电磁波具有能量
B. 电磁波中每一处的电场强度和磁感应强度总是互相垂直,且与波的传播方向垂直
C. 电磁波和机械波一样依赖介质传播
D. 只要空间某个区域有振荡的电场或磁场,就能产生电磁波
12. 如图所示,弹簧振子在光滑水平杆上的A、B之间做往复运动,O为平衡位置,下列说法正确的是( )
A. 弹簧振子运动过程中受重力、支持力和弹簧弹力的作用
B. 弹簧振子运动过程中受重力、支持力、弹簧弹力和回复力的作用
C. 振子由A向O运动过程中,回复力逐渐增大
D. 振子由O向B运动过程中,回复力的方向指向平衡位置
第II卷(非选择题)
本题共6小题,实验题每空2分,共16分。计算题每题9分,共36分。
三、实验题
13. (1)用如图1所示的装置,来验证碰撞过程中的动量守恒.图中PQ是斜槽,QR为水平槽.O点是水平槽末端R在记录纸上的垂直投影点,A、B两球的质量之比mA:mB=3:1.先使A球从斜槽上某一高度处由静止释放,在水平地面的记录纸上留下落点痕迹P,重复10次,得到10个落点.再把B球放在水平槽上的末端R处,让A球仍从同一高度处由静止释放,与B球碰撞,碰后A、B球分别在记录纸上留下各自的落点痕迹,重复10次.A、B两球在记录纸上留下的落点痕迹如图2所示,其中米尺的零点与O点对齐.
①碰撞后A球的水平射程应取_____________cm.
②本实验巧妙地利用小球飞行的水平距离表示小球的水平速度.下面的实验条件中,可能不能使小球飞行的水平距离的大小表示为水平初速度大小的是__________________.
A.使A、B两小球的质量之比改变为5:1
B.升高小球初始释放点的位置
C.使A、B两小球的直径之比改变为1:3
D.升高桌面的高度,即升高R点距地面的高度
③利用此次实验中测得的数据计算碰撞前的总动量与碰撞后的总动量的比值为_________.(结果保留三位有效数字)
14. 实验小组的同学们用图甲所示的装置做“用单摆测定重力加速度”的实验。
(1)用L表示单摆的摆长,用T表示单摆的周期,则重力加速度______(用L、T表示)。
(2)在这个实验中,应该选用下列哪两组材料构成单摆______(填选项前的字母)。
A. 长约1m的细线 B. 长约1m的橡皮绳
C. 直径约1cm的均匀铁球 D. 直径约1cm的塑料球
(3)将单摆正确悬挂后进行如下操作,其中正确的是______(填选项前的字母)。
A. 测出摆线长作为单摆的摆长
B. 把单摆从平衡位置拉开一个很小的角度释放,使之在竖直平面内做简谐运动
C. 在摆球经过平衡位置时开始计时
D. 用停表测量单摆完成1次全振动所用时间并作为单摆的周期
(4)王同学多次改变单摆的摆长并测得相应的周期,他根据测量数据作出了如图乙所示的图像,横坐标为摆长,纵坐标为周期的平方。若图线斜率为k,则当地的重力加速度______(用k表示)。
(5)李同学用一组数据测得的重力加速度数值大于当地的重力加速度的实际值,造成这一情况的原因可能是______(填选项前的字母)。
A. 开始摆动时振幅较小
B. 开始计时时,过早接下停表
C. 测量周期时,误将摆球()次全振动的时间记为n次全振动的时间
四、解答题
15. 某同学用手握住绳子的一端,上下抖动绳子使绳子振动起来,手抖动的频率为2Hz。以手的平衡位置为坐标原点,抖动绳子过程中某时刻的波形图如图所示,求:
(1)该波的波速大小;
(2)从图示时刻起,x=5m处的质点再经过s时间内的路程。
16. 一台发电机,输出功率为1100kW,所用输电导线的电阻为,当发电机接到输电线路的电压为11kV时,请计算:
输电导线上的电流;
输电导线上损失的热功率。
17. 如图所示,物体A静止在光滑平直轨道上,其左端固定有轻质弹簧,物体B以速度沿轨道向物体A运动,并通过弹簧与物体A发生相互作用,已知A的质量为,B的质量为。
(1)当物体A的速度多大时,弹簧弹性势能最大;
(2)在相互作用过程中最大弹性势能为多少。
18. 冰球运动员甲的质量为80 kg。当他以5 m/s的速度向前运动时,与另一质量为100 kg、速度为2m/s的迎面而来的运动员乙相撞。碰后甲恰好静止。假设碰撞时间极短,求:
(1)碰后乙的速度的大小;
(2)碰撞中总机械能的损失。
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乌鲁木齐市南湖高级中学2024-2025学年度第二学期期中考试
高二年级物理问卷
考试分值:100分;考试时间:100分钟
注意事项:
1.答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息
2.请将答案正确填写在答题卡上
第I卷(选择题)
本题共12小题,每小题4分,共48分。在每小题给出的四个选项中,第1-8题只有一项符合题目要求,8-12题有多项符合题目要求。全部答对得4分,选对但不全得2分,有选错的得2分。
一、单选题
1. 关于交流发电机的下列叙述正确的是( )
A. 交流发电机将电能转化为机械能
B. 交流发电机由两部分组成,即定子和转子,线圈必须旋转,成为转子,这样才能在线圈中产生交流电
C. 交流发电机线圈中产生交流电,输送到外电路也是交流电
D. 在交流发电机线圈转动的过程中,线圈中的每一个边都切割磁感线
【答案】C
【解析】
【详解】A.交流发电机将机械能转化为电能,故A错误;
B.交流发电机由两部分组成,即定子和转子,线圈可以是定子,也可以是转子,故B错误;
C.交流发电机线圈中产生交流电,输送到外电路也是交流电,故C正确;
D.在交流发电机线圈转动的过程中,和磁感线共面的边不切割磁感线。故D错误。
故选C。
2. 人们在生活中经常要用到耳机,如图是一款降噪耳机,它的消声原理是利用( )
A. 声波的衍射 B. 声波的反射 C. 声波的干涉 D. 声波的多普勒效应
【答案】C
【解析】
【详解】由图发现两个相干波发生干涉是降噪耳机的消声原理。
故选C。
3. 《枫桥夜泊》中有名句:“姑苏城外寒山寺,夜半钟声到客船”。其中,当钟声传到客船时,对大钟的撞击早已停止了,但仍感觉“余音未绝”,分析其原因可能是( )
A. 大钟的回声 B. 大钟在继续振动,空气中继续形成声波
C. 人的听觉发生“暂留”的缘故 D. 大钟虽停止振动,但空气仍在振动
【答案】B
【解析】
【详解】停止对大钟的撞击后,大钟做阻尼振动,仍在空气中形成声波,随着能量的减弱,钟声逐渐消失。
故选B。
4. 质量不相等的A、B两球在光滑的水平面上沿同一直线同一方向运动,A在后,B在前,当A追上B并发生碰撞后,速度分别变为、,下列情况不可能出现的是( )
A. A、B组成的系统动量守恒,机械能增加
B. A、B组成的系统动量守恒,机械能减小
C. 碰撞后A、B反向,且
D. 碰撞后A、B同向,且
【答案】A
【解析】
【详解】AB.碰撞过程中,动量守恒,机械能不增,A错误,符合题意,B正确,不符合题意;
CD.若碰撞后两物体方向相同,因不知道质量大小关系,无法判定碰撞后速度大小关系,C可能出现,不符合题意。若碰撞后如果两物体方向相同,则后面物体的速度应该小于等于前面物体速度,D可能出现,不符合题意。
故选A。
5. 关于动量守恒的条件,下面说法正确的是( )
A. 只要系统内有摩擦力,动量就不可能守恒
B. 只要系统所受合外力为0,系统动量就守恒
C. 系统加速度为0,动量不一定守恒
D. 只要系统所受合外力不为0,则系统在任何方向上动量都不可能守恒
【答案】B
【解析】
【详解】AB.动量守恒的条件是系统所受合外力为零,与系统内有无摩擦力无关,故A错误,B正确;
C.系统加速度为零时,根据牛顿第二定律可得系统所受合外力为零,所以此时系统动量守恒,故C错误;
D.系统合外力不为零时,在某方向上合外力可能为零,此时在该方向上系统动量守恒,故D错误。
故选B。
6. 体育课上进行跳高训练时,一定会在跳高架的正下方放置垫子,降低受伤风险。在跳高者落地的过程中,与不放垫子相比,下列说法正确的是( )
A. 垫子可以缩短跳高者的落地时间
B. 垫子可以增大跳高者受到的平均冲击力
C. 垫子可以减小跳高者的动量变化率
D. 跳高者的动量变化率不发生变化
【答案】C
【解析】
【详解】A.由于垫子的缓冲作用,垫子可以延长跳高者的落地时间,故A错误;
B.根据动量定理可知,跳高者动量变化量一定,作用时间延长后,平均冲击力减小,即垫子可以减小跳高者受到的平均冲击力,故B错误;
CD.跳高者动量变化一定,由于作用时间延长,则动量变化率减小,即垫子可以减小跳高者的动量变化率,故C正确,D错误。
故选C。
7. 把一闭合线圈放在匀强磁场中,线圈的轴线与磁场垂直。当线圈匀速转动时,产生的交变电流如图所示,则( )
A. 在A和C时刻线圈平面和磁场垂直
B. 在B和D时刻线圈中的磁通量最大
C. 在B和D时刻通过线圈的磁通量的变化率的绝对值最大
D. 在B和D时刻线圈中的磁通量为零
【答案】B
【解析】
【详解】A.在A和C时刻感应电流最大,则线圈平面和磁场平行,故A错误;
BCD.在B和D时刻感应电流为0,感应电动势为0,线圈平面和磁场垂直,线圈中的磁通量最大,通过线圈的磁通量的变化率的绝对值最小,故B正确,CD错误。
故选B。
8. 一个正弦式交变电流的电流强度i随时间t变化的规律如图所示,此交变电流的有效值是( )
A. 5A B. C. 10A D.
【答案】B
【解析】
【详解】交变电流的有效值为
故选B。
二、多选题
9. 某同学在研究机械波的形成与传播规律时,将一根粗细均匀的弹性绳右端固定在墙上。手握着绳子左端点上下振动,产生向右传播的绳波,某时刻的波形如图所示。下列说法中正确的是( )
A. 此时刻质点的加速度方向向下 B. P点的起振方向向上
C. 手振动的频率逐渐增大 D. 波的传播速度不变
【答案】AD
【解析】
【详解】A.由于此时质点P在平衡位置的上方,则根据
ma =-ky(y > 0)
则a < 0,此时刻质点的加速度方向向下,故A正确;
B.所有质点开始振动的方向都与波源的起振方向相同,则从绳子上刚刚传播到的位置看可知波源的起振方向为向下,所以P点的起振方向向下,故B错误;
CD.同一介质上波的传播速度相同,则根据
可知波长逐渐增大,手振动的频率逐渐减小,故C错误、D正确;
故选AD。
10. 水平桌面上一个质量为0.16kg的小球a与完全相同的静止小球b发生正碰,碰撞后小球b以的速度向前运动,小球a以1m/s的速度向前运动。若两球碰撞相互作用的时间为0.001s,则( )
A. 小球a与小球b发生的碰撞为非弹性碰撞
B. 小球a与小球b发生的碰撞为弹性碰撞
C. 碰撞时小球a与小球b间的平均作用力大小为160N
D. 碰撞时小球a与小球b间的平均作用力大小为400N
【答案】AD
【解析】
【详解】AB.设两小球质量都为,根据动量守恒定律
解得
碰撞过程中的动能损失
有动能损失,小球a与小球b发生的碰撞为非弹性碰撞;也可以直接根据弹性碰撞结论判断,两小球完全相同,如果发生弹性碰撞,会交换速度,小球a会静止,此题中碰后小球a以1m/s的速度向前运动,小球a与小球b发生的碰撞为非弹性碰撞,故A正确,B错误;
CD.设碰撞时小球a与小球b间的平均作用力大小为,分析小球b,根据动量定理
解得
故C错误,D正确。
故选AD。
11. 关于电磁波,下列说法中正确的是( )
A. 电磁波具有能量
B. 电磁波中每一处的电场强度和磁感应强度总是互相垂直,且与波的传播方向垂直
C. 电磁波和机械波一样依赖介质传播
D. 只要空间某个区域有振荡的电场或磁场,就能产生电磁波
【答案】ABD
【解析】
【详解】ABD.电磁波具有能量,电磁波中每一处的电场强度和磁感应强度总是互相垂直,且与波的传播方向垂直,是横波,具有偏振性。振荡的电场或磁场是周期性变化的,周期性变化的电场产生周期性变化的磁场,周期性变化的磁场又会产生周期性变化的电场。所以振荡的电场或磁场,能产生电磁波。故ABD正确;
C.电磁波是因为电场和磁场相互激发而在空间传播,故不依赖于介质,机械波的传播依赖于介质。故C错误。
故选ABD。
12. 如图所示,弹簧振子在光滑水平杆上的A、B之间做往复运动,O为平衡位置,下列说法正确的是( )
A. 弹簧振子运动过程中受重力、支持力和弹簧弹力的作用
B. 弹簧振子运动过程中受重力、支持力、弹簧弹力和回复力的作用
C. 振子由A向O运动过程中,回复力逐渐增大
D. 振子由O向B运动过程中,回复力的方向指向平衡位置
【答案】AD
【解析】
【详解】ABD.回复力是根据效果命名的力,不是做简谐运动的物体受到的具体的力,它是由物体受到的具体的力所提供的,弹簧振子在运动过程中就受到重力、支持力和弹簧弹力,弹簧的弹力充当回复力,回复力方向总是指向平衡位置,故A正确,B错误,D正确;
C.回复力与位移的大小成正比,由A向O运动过程中位移的大小在减小,故此过程中回复力逐渐减小,故C错误;
故选AD。
第II卷(非选择题)
本题共6小题,实验题每空2分,共16分。计算题每题9分,共36分。
三、实验题
13. (1)用如图1所示的装置,来验证碰撞过程中的动量守恒.图中PQ是斜槽,QR为水平槽.O点是水平槽末端R在记录纸上的垂直投影点,A、B两球的质量之比mA:mB=3:1.先使A球从斜槽上某一高度处由静止释放,在水平地面的记录纸上留下落点痕迹P,重复10次,得到10个落点.再把B球放在水平槽上的末端R处,让A球仍从同一高度处由静止释放,与B球碰撞,碰后A、B球分别在记录纸上留下各自的落点痕迹,重复10次.A、B两球在记录纸上留下的落点痕迹如图2所示,其中米尺的零点与O点对齐.
①碰撞后A球的水平射程应取_____________cm.
②本实验巧妙地利用小球飞行的水平距离表示小球的水平速度.下面的实验条件中,可能不能使小球飞行的水平距离的大小表示为水平初速度大小的是__________________.
A.使A、B两小球的质量之比改变为5:1
B.升高小球初始释放点的位置
C.使A、B两小球的直径之比改变为1:3
D.升高桌面的高度,即升高R点距地面的高度
③利用此次实验中测得的数据计算碰撞前的总动量与碰撞后的总动量的比值为_________.(结果保留三位有效数字)
【答案】 ①. ①14.45-14.50 ②. ②C ③. ③1.01-1.02
【解析】
【详解】①根据图像得,A球落点应取所有点迹组成小圆的圆心,A球的水平射程为14.45-14.50cm
②A.改变小球的质量比,小球仍做平抛运动,竖直方向高度不变,飞行时间不变,水平距离与水平速度成正比,A错误.
B.升高小球的初始释放点,小球仍做平抛运动,竖直方向高度不变,飞行时间不变,水平距离与水平速度成正比,B错误.
C.改变小球直径,两球重心不在同一高度,飞行竖直高度不同,时间不同,水平距离与水平速度不再成正比,C正确.
D.升高桌面高度,小球仍做平抛运动,竖直方向高度不变,飞行时间不变,水平距离与水平速度成正比,D错误.
③根据平抛运动,竖直方向,水平,根据题意得:,联立解得:(1.01-1.02)
14. 实验小组的同学们用图甲所示的装置做“用单摆测定重力加速度”的实验。
(1)用L表示单摆的摆长,用T表示单摆的周期,则重力加速度______(用L、T表示)。
(2)在这个实验中,应该选用下列哪两组材料构成单摆______(填选项前的字母)。
A. 长约1m的细线 B. 长约1m的橡皮绳
C. 直径约1cm的均匀铁球 D. 直径约1cm的塑料球
(3)将单摆正确悬挂后进行如下操作,其中正确的是______(填选项前的字母)。
A. 测出摆线长作为单摆的摆长
B. 把单摆从平衡位置拉开一个很小的角度释放,使之在竖直平面内做简谐运动
C. 在摆球经过平衡位置时开始计时
D. 用停表测量单摆完成1次全振动所用时间并作为单摆的周期
(4)王同学多次改变单摆的摆长并测得相应的周期,他根据测量数据作出了如图乙所示的图像,横坐标为摆长,纵坐标为周期的平方。若图线斜率为k,则当地的重力加速度______(用k表示)。
(5)李同学用一组数据测得的重力加速度数值大于当地的重力加速度的实际值,造成这一情况的原因可能是______(填选项前的字母)。
A. 开始摆动时振幅较小
B. 开始计时时,过早接下停表
C. 测量周期时,误将摆球()次全振动的时间记为n次全振动的时间
【答案】(1) (2)AC (3)BC
(4) (5)C
【解析】
【小问1详解】
由单摆周期公式知
变形得
【小问2详解】
AB.在这个实验中,应该选用长约1m的不可伸长的细线,A正确,B错误;
CD.为了减小相对阻力大小,可选用直径约1cm的均匀铁球,C正确,D错误;
故选AC。
【小问3详解】
A.测出摆线长加上摆球的半径作为单摆的摆长,A错误;
B.把单摆从平衡位置拉开一个很小的角度释放,使之在竖直平面内做简谐运动,B正确;
C.在摆球经过平衡位置时开始计时,C正确;
D.用秒表测量单摆完成至少30次全振动所用时间,求出周期的平均值作为单摆的周期,D错误;
故选BC。
【小问4详解】
由单摆周期公式知
由图像知,斜率为k,则
变形得
【小问5详解】
A.单摆的周期与振幅无关,A错误;
B.开始计时,过早按下秒表,则周期测量偏大,根据
可知,g的测量值偏小,B错误;
C.测量周期时,误将摆球()次全振动的时间记为n次全振动的时间,则周期测量值偏小,则根据
可知,g的测量值偏大,C正确;
故选C。
四、解答题
15. 某同学用手握住绳子的一端,上下抖动绳子使绳子振动起来,手抖动的频率为2Hz。以手的平衡位置为坐标原点,抖动绳子过程中某时刻的波形图如图所示,求:
(1)该波的波速大小;
(2)从图示时刻起,x=5m处的质点再经过s时间内的路程。
【答案】(1);(2)
【解析】
【详解】(1)由图可知,波长为
又频率是2Hz,故波的波速
(2)波的周期为
从图示时刻起,处的质点振动时间为
故该质点通过的路程为
16. 一台发电机,输出功率为1100kW,所用输电导线的电阻为,当发电机接到输电线路的电压为11kV时,请计算:
输电导线上的电流;
输电导线上损失的热功率。
【答案】(1)100A(2)100000W
【解析】
【分析】
【详解】(1)由可知,输电导线上的电流为
(2)由可知在导输电线上损失的热功率为
17. 如图所示,物体A静止在光滑平直轨道上,其左端固定有轻质弹簧,物体B以速度沿轨道向物体A运动,并通过弹簧与物体A发生相互作用,已知A的质量为,B的质量为。
(1)当物体A的速度多大时,弹簧弹性势能最大;
(2)在相互作用过程中最大弹性势能为多少。
【答案】(1);(2)
【解析】
【详解】(1)当物体A、B速度相同时,弹簧弹性势能最大,由动量定理知
代入得
(2)设最大弹性势能为,根据机械能守恒知
代入得
18. 冰球运动员甲的质量为80 kg。当他以5 m/s的速度向前运动时,与另一质量为100 kg、速度为2m/s的迎面而来的运动员乙相撞。碰后甲恰好静止。假设碰撞时间极短,求:
(1)碰后乙的速度的大小;
(2)碰撞中总机械能的损失。
【答案】(1)2m/s
(2)1000J
【解析】
【小问1详解】
设运动员甲、乙的质量分别为m和M,碰前速度大小分别为和,碰后乙的速度为,由动量守恒定律得
代入数据得
【小问2详解】
设碰撞过程中总机械能的损失为,则有
联立上式,代入数据得
=1000J
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