内容正文:
2025~2026学年度第一学期期中联合考试
高二物理
本试卷满分100分,考试用时60分钟。
第Ⅰ卷(选择题,共48分)
注意事项:
1、答第Ⅰ卷前,考生务必将自己的姓名、准考号、科目涂写在答题卡上。
2、每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案。答在试卷上无效。
一、单项选择题(本题共8小题;每小题4分,共32分。在每小题给出的四个选项中,只有一个选项是正确的。)
1. 物理学发展过程中,涌现出许多优秀的科学家,他们采用了许多科学的思想方法,有力地促进了物理学的发展。下列叙述正确的是( )
A. 用点电荷来代替实际带电体是采用了等效替代的方法
B. 库仑得出库仑定律并用扭秤实验最早测出了元电荷的数值
C. 密立根首先提出用电场线描绘抽象的电场,这是一种形象化的研究方法
D. 电场强度的表达式和电势差的表达式都是利用比值法得到的定义式
【答案】D
【解析】
【详解】A.用点电荷代替实际带电体是忽略带电体大小、形状等次要因素的理想模型法,不是等效替代法,故A错误;
B.库仑通过扭秤实验得出库仑定律,最早测出元电荷数值的是密立根,故B错误;
C.首先提出用电场线描绘抽象电场的科学家是法拉第,不是密立根,故C错误;
D.电场强度与试探电荷受力、试探电荷电荷量无关,电势差与电场力做功、电荷量无关,二者均为比值法定义的物理量,故D正确。
故选D。
2. 图Ⅰ中有一条方向由B到A的电场线,将一个试探电荷从A点由静止释放,该电荷仅在电场力作用下从A到B运动的速度—时间图线如图Ⅱ所示。下列判断正确的是( )
A. 该电荷带正电,电场强度
B. 该电荷带负电,电场强度
C. 该电荷带负电,电场强度
D. 该电荷带正电,电场强度
【答案】C
【解析】
【详解】由图像可知,电荷仅在电场力作用下从A到B运动时,做加速度减小的变加速运动,则电场力逐渐减小,场强减小,则电场强度
由于该电荷做加速运动,则电场力方向向右,与电场线方向相反,即该电荷带负电,
故选C。
3. 真空中两个完全相同、带等量同种电荷的金属小球A和B(可视为点电荷),分别固定在两处,它们之间的静电力为F。用一个不带电的同样金属球C先后与A、B球接触,然后移开球C,此时A、B球间的静电力为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】真空中两个静止点电荷间的静电力大小为
不带电的同样的金属小球C先与A接触,则
带同种电荷的金属小球C再与B接触,则
则两点电荷间的静电力大小为
故选A。
4. 随着生活水平的提高,扫地机器人因为操作简单、使用方便,越来越多地走入了人们生活。某扫地机器人直流电动机的线圈电阻为,额定电压为,额定电流为,当它正常工作时,下列说法正确的是( )
A. 电动机输出的机械功率为
B. 电动机消耗的电功率
C. 电动机产生的热量
D. 电动机的电流
【答案】A
【解析】
【详解】AB.电动机消耗的电功率
电动机产生的热功率
电动机输出的机械功率为,A正确,B错误;
C.电动机产生的热量,C错误;
D.电动机为非纯电阻电路,则
即电流,D错误。
故选A。
5. 如图所示,等量异种点电荷连线的中点为,和分别位于中垂线上和连线上。将带负电的试探电荷沿中垂线从点移动到点,再沿连线从点移动到点,则( )
A. 从A到B的过程中,试探电荷的电势能不变
B. 从B到C的过程中,电场力对试探电荷做负功
C. 从A到B再到C的过程中,电场力先变大再变小
D. A点的电势高于B点的电势
【答案】A
【解析】
【详解】AD.等量异种电荷的连线的中垂线为等势线,则A点的电势等于B点的电势,从A到B的过程中,试探电荷的电势能不变,A正确,D错误;
B.带负电的试探电荷从B到C的过程中,电场力由B指向C,则电场力对试探电荷做正功,B错误;
C.从A到B场强变大,则电场力变大;从B到C,场强也变大,则电场力也变大,则从A到B再到C的过程中,电场力一直变大,C错误;
故选A。
6. 如图所示是有两个量程的电表的原理图,测量时分别接入“A、B”或“A、C”,下列说法正确的是( )
A. 此为电流表,接“A、B”时量程更大
B. 此为电压表,接“A、B”时量程更大
C. 若被短路,接“A、B”时电表测量值仍正确
D. 若被短路,接“A、C”时电表测量值仍正确
【答案】C
【解析】
【详解】A.电流表的原理是表头与电阻并联(并联电阻起分流作用),而图中是表头与电阻串联,所以这不是电流表,是电压表,故A错误;
B.当接入“A、B”时,串联的电阻是;接入“、”时,串联的电阻是。根据串联分压,串联的电阻越大,电压表的量程越大。所以接入“、”时量程更大,故B错误;
C.若被短路,接入“、”时,未被使用,所以测量值正确,故C正确;
D.若被短路,接入“、”时,表头与串联,在被测电压不变的情况下,电流
可见电流发生变化,指针指示的电压值变化,所以电表测量值不正确,故D错误。
故选C。
7. 某同学设计了一个电容式风力传感器,如图所示。将电容器与静电计组成回路,P点为极板间的一点。可动电极在风力作用下向右移动,风力越大,移动距离越大(可动电极不会到达P点)。若极板上电荷量保持不变,则下列说法正确的是( )
A. 风力越大,电容器的电容越小
B. 风力越大,极板间电场强度越小
C. 风力越大,P点的电势越低
D. 风力越大,静电计的指针张角越大
【答案】C
【解析】
【详解】AD.可动电极在风力作用下向右移动,风力越大,移动距离越大,则板间距离越小,根据
可知电容越大,极板上电荷量保持不变,根据
可知板间电压越小,则静电计指针张角越小,故AD错误;
BC.根据
可知极板间电场强度保持不变,由于风力越大,点与接地负极板的距离越小,根据
可知点与接地负极板的电势差越小,则点的电势越小,故B错误,C正确。
故选C。
8. 某带电体产生电场的等势面分布如图中实线所示,虚线是一带电粒子仅在电场力作用下的运动轨迹,分别是运动轨迹与等势面的交点,则下列说法正确的是( )
A. 粒子带正电
B. 点的电场强度比点的大
C. 粒子在图示运动阶段的动能最小值为0
D. 粒子在点的电势能大于在点的电势能
【答案】D
【解析】
【详解】A.根据电场线与等势面垂直且由电势高的等势面指向电势低的等势面,且做曲线运动的物体所受合外力指向轨迹的凹侧,可知粒子所受电场力与场强方向相反,即粒子带负电,故A错误;
B.因M点等势面比N点稀疏,故M点电场强度比N点小,故B错误;
C.因粒子做曲线运动,故在图示运动阶段的动能最小值不为零,故C错误;
D.因粒子带负电且,由可知,粒子在点的电势能大于在点的电势能,故D正确。
故选D。
二、不定项选择题(本题共4小题;每小题4分,共16分。在每小题给出的四个选项中都有多个选项正确。全部选对的得4分,选不全的得2分,有选错或不答的得0分。)
9. 下列各图应用的物理原理和规律说法正确的是( )
A. 图甲,带正电的物体C靠近原来不带电的金属导体,A端金属箔带正电张开
B. 图乙,给车加油前,手要触摸一下静电释放器是为了防止静电
C. 图丙,带电作业的工人穿戴的工作服中包含金属丝起到静电屏蔽作用
D. 图丁,带电雷雨云接近建筑物时,安装在顶端的金属棒出现与云层同性的电荷
【答案】BC
【解析】
【详解】A.图甲,带正电的物体C靠近原来不带电的金属导体,A端将感应出负电,则金属箔带负电张开,A错误;
B.图乙,给车加油前,手要触摸一下可将静电导入大地,从而防止静电带来危害,B正确;
C.图丙,带电作业的工人穿戴的工作服中包含金属丝起到静电屏蔽作用,以屏蔽外部电场对人体的危害,C正确;
D.图丁,带电雷雨云接近建筑物时,由于静电感应,则安装在顶端的金属棒出现与云层异性的电荷,D错误。
故选BC。
10. 如图所示为两个导体、的U-I关系图象,下列说法正确的是( )
A. 将与并联后接于电源上,则通过两导体的电流之比
B. 把均匀拉长到原来的3倍长之后,则其阻值等于的阻值
C. 把接于电源上,通过导体的电流与导体内自由电子定向移动的平均速率成正比
D. 将与串联后接于电源上,则两导体产生焦耳热之比
【答案】CD
【解析】
【详解】A.根据U-I图像和欧姆定律,得
将与并联后接于电源上,则通过两导体的电流之比
故A错误;
B.根据电阻定律,长度变为原来的3倍,总体积不变,横截面积应变为原来的,电阻应变为原来的9倍,故B错误;
C.根据电流微观表达式,通过导体的电流与导体内自由电子定向移动的平均速率成正比,C正确;
D.将与串联后接于电源上,根据焦耳定律得两导体产生焦耳热之比为
D正确。
故选CD。
11. 如图所示,O、A为某电场中一条平直电场线上的两个点,将负点电荷从O点由静止释放,仅在电场力作用下运动到A点,其电势能随位移x的变化关系如图所示。则该负点电荷从O到A的过程中,下列说法正确的是( )
A. 电场力做负功
B. O点电势比A点电势低
C. 从O到A,电场强度先增大后减小
D. 从O到A,负点电荷的速度一直增大
【答案】BD
【解析】
【详解】A.由图像可知,该负点电荷从O到A的过程中,电势能减小,则电场力做正功,A错误;
B.负电荷在低电势点的电势能较大,可知O点电势比A点电势低,B正确;
C.根据,可知从O到A,图像的斜率先减小后增加,可知电场强度先减小后增大,C错误;
D.从O到A,电场力对电荷做正功,则负点电荷的速度一直增大,D正确。
故选BD。
12. 将两个定值电阻、和电阻箱R以及理想电压表按照如图所示方式连接。其中电源的内阻为r,且。闭合开关,将电阻箱的阻值从零逐渐增大到某一阻值,电压表示数变化量为,则在该过程中( )
A. 定值电阻两端的电压逐渐增大
B. 流过电阻箱R的电流逐渐减小
C. 电源的输出功率增大
D. 如果流过电流的改变量大小为,则
【答案】BD
【解析】
【详解】A.闭合开关,将电阻箱的阻值从零逐渐增大到某一阻值,则与并联的总电阻增大,整个电路中总电阻增大,由闭合电路欧姆定律可知电路中总电流I减小,定值电阻两端的电压逐渐减小,故A错误;
B.与并联的电压
则增大,通过的电流增大,流过电阻箱R的电流
则流过电阻箱R的电流逐渐减小,故B正确;
C.电源的输出功率
则时电源输出功率最大;由于,所以
所以将电阻箱的阻值从零逐渐增大到某一阻值,电源的输出功率减小,故C错误;
D.如果流过电流的该变量大小为,由闭合电路欧姆定律可知
则,故D正确。
故选BD。
第Ⅱ卷(非选择题共52分)
三、填空题(本题共4小题,共14分。把答案填写在答题纸上的相应位置。)
13. 如图所示,不带电,长为的导体棒水平放置,现将一个电荷量为的点电荷放在棒的中心轴线上距离棒的左端处,为棒的中心,静电力常量为。当棒达到静电平衡后,棒内处的电场强度大小等于______;感应电荷在处产生的电场强度大小为__________。
【答案】 ①. 0 ②.
【解析】
【详解】[1]当棒达到静电平衡后,棒内各点场强均为零,即处的电场强度大小等于0;
[2]感应电荷在处产生的电场强度与点电荷+q在O点的场强等大反向,则感应电荷在处产生的电场强度大小为
14. 如图所示电路,电源电动势为,内阻为,滑动变阻器总电阻为,定值电阻,闭合电键,在滑片从移到的过程中,电源总功率的最小值为______,当变阻器消耗的功率最大时,其阻值为________。
【答案】 ①. 1.5 ②. 3
【解析】
【详解】[1]根据P=IE可知,当总电流最小时,电源的总功率最小,此时滑动变阻器的总电阻最大,则
电源的最小功率
[2]滑动变阻器消耗的功率为
可知当,滑动变阻器消耗的功率最大。
15. 如图所示,边长为的正方形处在一个匀强电场中,电场线与正方形所在平面平行。已知、、三点的电势依次为,,。则点的电势为______,电场强度为__________(结果可用根式表示)。
【答案】 ①. 4.0 ②.
【解析】
【详解】[1]因为在匀强电场中,且
所以
则
代入数据解得
[2]因则BD为等势线,则场强方向由A指向C,则场强大小
16. 某同学通过实验正确作出小灯泡的伏安特性曲线如图乙所示。现把两个同规格的小灯泡串联到图丙所示的电路中,其中电源电动势,内阻,定值电阻,此时每个灯泡的实际功率为______W(结果保留2位有效数字)。
【答案】0.45(0.40~0.50)
【解析】
【详解】小灯泡接入电路后,各量的关系为
在图上描出对应的U-I图像,两者交点表示小灯泡的工作电流和电压。
由图可知此时小灯泡的工作电压为1.5V,工作电流为0.3A,小灯泡的实际功率为
P=UI=0.45W
四、计算题(本题共3小题,共38分。解答题应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤,只写出最后答案的不能得分,有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位。)
17. 如图所示,两平行极板A、B竖直放置,板间电压为U,间距为d的虚线PQ、MN之间存在竖直向下的匀强电场,B板与PQ重合。一质量为m、电荷量为的带电粒子,从靠近极板A的a点由静止释放,经极板B上的小孔b垂直PQ进入电场,并从MN上的点c离开电场,离开电场时的速度方向与水平方向夹角。不计粒子的重力,求:
(1)粒子到达极板B时的速率;
(2)竖直匀强电场的场强大小E;
(3)粒子穿过竖直电场过程中电势能的减少量。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
粒子在AB板间被加速,则
解得粒子到达极板B时的速率
【小问2详解】
粒子在竖直匀强电场中做类平抛运动,则水平方向
竖直方向
由牛顿第二定律
其中
解得
【小问3详解】
b、c两点间的竖直位移
根据电场力做功与电势能的关系
可得电势能的减少量
解得
18. 如图所示,电源电动势,内阻,定值电阻,,,水平放置的平行板电容器的电容,S断开时,电容器中的带电粒子处于静止状态,取,求:
(1)流过电阻的电流;
(2)电容器所带的电量;
(3) S闭合后,带电粒子开始向上运动,很短时间后开始做匀变速运动,求此时其加速度的大小。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
S断开时,与串联,流过电阻的电流为
【小问2详解】
电容器两端电压与电压相等,则
根据电容的定义式有
【小问3详解】
设粒子的质量为,电荷量为,平行板电容器两板间的距离为。
初始时,电容器两极板间的电场强度为
由于粒子静止,则有
S闭合后,电容器充电稳定后
由牛顿第二定律
则粒子的加速度大小为
19. 如图所示,长为的绝缘细线一端悬于点,另一端系一质量为、电荷量为的小球。现将此装置放在水平向右的匀强电场中,小球静止在点,此时细线与竖直方向成角。重力加速度为(已知,)。
(1)求该匀强电场的电场强度的大小;
(2)若将小球向左拉起至与点同一水平高度且细绳刚好张紧,将小球由静止释放,求小球运动到最低点时绳子对小球的拉力的大小;
(3)若将小球拉至最低点且细绳刚好张紧,将小球由静止释放,小球运动到速度最大时绳子断开,从绳子断开到小球的速度方向水平时,其沿方向的位移多大。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
小球在点静止,由平衡条件可知
解得该匀强电场的电场强度的大小为
【小问2详解】
小球摆至最低点的过程,根据动能定理有
小球在最低点,根据牛顿第二定律有
解得
【小问3详解】
由题意可知,小球摆至点时速度最大,根据动能定理有
在点,根据速度的分解可知
在竖直方向有
沿OA方向由牛顿第二定律
解得
沿方向的位移为
解得
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高二物理
本试卷满分100分,考试用时60分钟。
第Ⅰ卷(选择题,共48分)
注意事项:
1、答第Ⅰ卷前,考生务必将自己的姓名、准考号、科目涂写在答题卡上。
2、每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案。答在试卷上无效。
一、单项选择题(本题共8小题;每小题4分,共32分。在每小题给出的四个选项中,只有一个选项是正确的。)
1. 物理学发展过程中,涌现出许多优秀的科学家,他们采用了许多科学的思想方法,有力地促进了物理学的发展。下列叙述正确的是( )
A. 用点电荷来代替实际带电体是采用了等效替代的方法
B. 库仑得出库仑定律并用扭秤实验最早测出了元电荷的数值
C. 密立根首先提出用电场线描绘抽象的电场,这是一种形象化的研究方法
D. 电场强度的表达式和电势差的表达式都是利用比值法得到的定义式
2. 图Ⅰ中有一条方向由B到A的电场线,将一个试探电荷从A点由静止释放,该电荷仅在电场力作用下从A到B运动的速度—时间图线如图Ⅱ所示。下列判断正确的是( )
A. 该电荷带正电,电场强度
B. 该电荷带负电,电场强度
C. 该电荷带负电,电场强度
D. 该电荷带正电,电场强度
3. 真空中两个完全相同、带等量同种电荷的金属小球A和B(可视为点电荷),分别固定在两处,它们之间的静电力为F。用一个不带电的同样金属球C先后与A、B球接触,然后移开球C,此时A、B球间的静电力为( )
A. B. C. D.
4. 随着生活水平的提高,扫地机器人因为操作简单、使用方便,越来越多地走入了人们生活。某扫地机器人直流电动机的线圈电阻为,额定电压为,额定电流为,当它正常工作时,下列说法正确的是( )
A. 电动机输出的机械功率为
B. 电动机消耗的电功率
C. 电动机产生的热量
D. 电动机的电流
5. 如图所示,等量异种点电荷连线的中点为,和分别位于中垂线上和连线上。将带负电的试探电荷沿中垂线从点移动到点,再沿连线从点移动到点,则( )
A. 从A到B的过程中,试探电荷的电势能不变
B. 从B到C的过程中,电场力对试探电荷做负功
C. 从A到B再到C的过程中,电场力先变大再变小
D. A点的电势高于B点的电势
6. 如图所示是有两个量程的电表的原理图,测量时分别接入“A、B”或“A、C”,下列说法正确的是( )
A. 此为电流表,接“A、B”时量程更大
B. 此为电压表,接“A、B”时量程更大
C. 若被短路,接“A、B”时电表测量值仍正确
D. 若被短路,接“A、C”时电表测量值仍正确
7. 某同学设计了一个电容式风力传感器,如图所示。将电容器与静电计组成回路,P点为极板间的一点。可动电极在风力作用下向右移动,风力越大,移动距离越大(可动电极不会到达P点)。若极板上电荷量保持不变,则下列说法正确的是( )
A. 风力越大,电容器的电容越小
B. 风力越大,极板间电场强度越小
C. 风力越大,P点的电势越低
D. 风力越大,静电计的指针张角越大
8. 某带电体产生电场的等势面分布如图中实线所示,虚线是一带电粒子仅在电场力作用下的运动轨迹,分别是运动轨迹与等势面的交点,则下列说法正确的是( )
A. 粒子带正电
B. 点的电场强度比点的大
C. 粒子在图示运动阶段的动能最小值为0
D. 粒子在点的电势能大于在点的电势能
二、不定项选择题(本题共4小题;每小题4分,共16分。在每小题给出的四个选项中都有多个选项正确。全部选对的得4分,选不全的得2分,有选错或不答的得0分。)
9. 下列各图应用的物理原理和规律说法正确的是( )
A. 图甲,带正电的物体C靠近原来不带电的金属导体,A端金属箔带正电张开
B. 图乙,给车加油前,手要触摸一下静电释放器是为了防止静电
C. 图丙,带电作业的工人穿戴的工作服中包含金属丝起到静电屏蔽作用
D. 图丁,带电雷雨云接近建筑物时,安装在顶端的金属棒出现与云层同性的电荷
10. 如图所示为两个导体、的U-I关系图象,下列说法正确的是( )
A. 将与并联后接于电源上,则通过两导体的电流之比
B. 把均匀拉长到原来的3倍长之后,则其阻值等于的阻值
C. 把接于电源上,通过导体的电流与导体内自由电子定向移动的平均速率成正比
D. 将与串联后接于电源上,则两导体产生焦耳热之比
11. 如图所示,O、A为某电场中一条平直电场线上的两个点,将负点电荷从O点由静止释放,仅在电场力作用下运动到A点,其电势能随位移x的变化关系如图所示。则该负点电荷从O到A的过程中,下列说法正确的是( )
A. 电场力做负功
B. O点电势比A点电势低
C. 从O到A,电场强度先增大后减小
D. 从O到A,负点电荷的速度一直增大
12. 将两个定值电阻、和电阻箱R以及理想电压表按照如图所示方式连接。其中电源的内阻为r,且。闭合开关,将电阻箱的阻值从零逐渐增大到某一阻值,电压表示数变化量为,则在该过程中( )
A. 定值电阻两端的电压逐渐增大
B. 流过电阻箱R的电流逐渐减小
C. 电源的输出功率增大
D. 如果流过电流的改变量大小为,则
第Ⅱ卷(非选择题共52分)
三、填空题(本题共4小题,共14分。把答案填写在答题纸上的相应位置。)
13. 如图所示,不带电,长为的导体棒水平放置,现将一个电荷量为的点电荷放在棒的中心轴线上距离棒的左端处,为棒的中心,静电力常量为。当棒达到静电平衡后,棒内处的电场强度大小等于______;感应电荷在处产生的电场强度大小为__________。
14. 如图所示电路,电源电动势为,内阻为,滑动变阻器总电阻为,定值电阻,闭合电键,在滑片从移到的过程中,电源总功率的最小值为______,当变阻器消耗的功率最大时,其阻值为________。
15. 如图所示,边长为的正方形处在一个匀强电场中,电场线与正方形所在平面平行。已知、、三点的电势依次为,,。则点的电势为______,电场强度为__________(结果可用根式表示)。
16. 某同学通过实验正确作出小灯泡的伏安特性曲线如图乙所示。现把两个同规格的小灯泡串联到图丙所示的电路中,其中电源电动势,内阻,定值电阻,此时每个灯泡的实际功率为______W(结果保留2位有效数字)。
四、计算题(本题共3小题,共38分。解答题应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤,只写出最后答案的不能得分,有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位。)
17. 如图所示,两平行极板A、B竖直放置,板间电压为U,间距为d的虚线PQ、MN之间存在竖直向下的匀强电场,B板与PQ重合。一质量为m、电荷量为的带电粒子,从靠近极板A的a点由静止释放,经极板B上的小孔b垂直PQ进入电场,并从MN上的点c离开电场,离开电场时的速度方向与水平方向夹角。不计粒子的重力,求:
(1)粒子到达极板B时的速率;
(2)竖直匀强电场的场强大小E;
(3)粒子穿过竖直电场过程中电势能的减少量。
18. 如图所示,电源电动势,内阻,定值电阻,,,水平放置的平行板电容器的电容,S断开时,电容器中的带电粒子处于静止状态,取,求:
(1)流过电阻的电流;
(2)电容器所带的电量;
(3) S闭合后,带电粒子开始向上运动,很短时间后开始做匀变速运动,求此时其加速度的大小。
19. 如图所示,长为的绝缘细线一端悬于点,另一端系一质量为、电荷量为的小球。现将此装置放在水平向右的匀强电场中,小球静止在点,此时细线与竖直方向成角。重力加速度为(已知,)。
(1)求该匀强电场的电场强度的大小;
(2)若将小球向左拉起至与点同一水平高度且细绳刚好张紧,将小球由静止释放,求小球运动到最低点时绳子对小球的拉力的大小;
(3)若将小球拉至最低点且细绳刚好张紧,将小球由静止释放,小球运动到速度最大时绳子断开,从绳子断开到小球的速度方向水平时,其沿方向的位移多大。
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