内容正文:
邵东三中2025年下学期高二期末考试试卷
物理
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
一、单选题(每题4分)
1. 关于物理学史,下列说法正确的是 ( )
A. 奥斯特发现了电流的磁效应,并提出了分子电流假说
B. 普朗克认为能量传递过程是一个连续过程
C. 麦克斯韦总结了前人的研究成果,建立了经典的电磁场理论
D. 赫兹预言了电磁波的存在,并首次在实验室证实了电磁波的存在
【答案】C
【解析】
【详解】A.奥斯特发现了电流的磁效应,但分子电流假说是安培提出的,故A错误;
B.普朗克认为能量传递过程是不连续的(量子化),故B错误;
C.麦克斯韦总结了法拉第等前人的研究成果,建立了经典的电磁场理论(包括麦克斯韦方程组),故C正确;
D.麦克斯韦预言了电磁波的存在,赫兹首次在实验室证实了电磁波的存在,故D错误。
故选C。
2. 如图所示:水平绝缘地面上方有垂直于纸面向外的匀强磁场,下列四个质量相同的小球(图中未画出)中对地面压力最大的是 ( )
A. 静止的带正电小球甲 B. 水平向右运动的带负电小球乙
C. 水平向右运动的不带电小球丙 D. 水平向右运动的带正电小球丁
【答案】D
【解析】
【详解】静止的带正电小球甲与水平向右运动的不带电小球丙均不受洛伦兹力作用,由二力平衡可知,小球甲及小球丙受到地面的支持力与小球的重力大小相等,根据牛顿第三定律,小球甲及小球丙对地面压力
由左手定则可知水平向右运动的带负电小球乙受到的洛伦兹力方向竖直向上,由共点力平衡可知,小球乙受到地面的支持力满足
可知小球乙受到地面的支持力小于乙球的重力,根据牛顿第三定律,小球乙对地面压力
由左手定则可知水平向右运动的带正电小球丁受到的洛伦兹力方向竖直向下,由共点力平衡可知,小球丁受到地面的支持力满足
可知小球丁受到地面的支持力大于丁球的重力,根据牛顿第三定律,小球丁对地面压力
综上,四个小球中丁球对地面压力最大。
故选D。
3. 小明同学对家中“自发电”无线门铃感兴趣,产品介绍中有其按钮原理,其“发电”原理如图乙所示,按下门铃按钮过程,磁铁靠近螺线管;松开门铃按钮过程,磁铁远离螺线管回归原位,下列说法正确的是 ( )
A. 按下按钮时,磁通量增加,门铃会响
B. 松开按钮,磁通量增加,门铃会响
C. 按住按钮不动,门铃会响
D. 按下和松开按钮过程,磁通量改变情况一样
【答案】A
【解析】
【详解】A.按下按钮时,磁铁向左移动靠近螺线管,穿过螺线管的磁通量向左增大,可知螺线管充当电源,会产生感应电流,门铃会响,故A正确;
B.松开按钮时,磁铁向右移动远离螺线管,穿过螺线管的磁通量向左减小,可知螺线管充当电源,会产生感应电流,门铃会响,故B错误;
C.按住按钮不动,穿过螺线管的磁通量向左且不变,螺线管不产生感应电流,门铃不响,故C错误;
D.由上述分析可知按下和松开按钮过程,磁通量改变情况不同,故D错误。
故选A。
4. 如图为某鱼漂的示意图。当鱼漂静止时,水位恰好在O点。某次鱼咬钩后将鱼漂往下拉了一小段距离后松口,鱼漂将上下振动。若不考虑阻力的影响,鱼漂在M、N之间的上下振动是简谐运动。下列说法正确的是 ( )
A. 水位由O点到N点,鱼漂的位移向下且逐渐变大
B. 水位在O点时,鱼漂的加速度最大
C. 水位到达M点时,鱼漂的速度为零
D. 鱼漂由上往下运动过程中,速度越来越大
【答案】C
【解析】
【详解】A.简谐运动的位移是以平衡位置O点为参考点的。水位由O点到N点的过程中,鱼漂从平衡位置向上振动到最高点,故鱼漂的位移方向向上,且距离平衡位置越来越远,所以水位由O点到N点,鱼漂的位移向上且逐渐变大。故A错误;
B.O点是鱼漂的平衡位置,在简谐运动中,平衡位置的回复力为0,加速度也为0。所以水位在O点时,鱼漂的加速度最小,故B错误;
C.水位到达M点时,到达最大位移处,鱼漂的速度为零,故C正确;
D.鱼漂由上往下运动时,可能加速也可能减速,故D错误。
故选C。
5. 如图所示,通有相同电流的两条直导线(彼此绝缘)互相垂直放置在正方形abcd平面内,a、b、c、d四点到两直导线的距离均相等,直导线所在空间存在磁感应强度大小为B的匀强磁场,若c点的磁感应强度大小为0,则 ( )
A. a点的磁感应强度的大小为B B. b点的磁感应强度的大小为0
C. d点的磁感应强度的大小为B D. 匀强磁场的方向垂直纸面向里
【答案】C
【解析】
【详解】D.根据安培定则,两电流在c点所产生的磁场方向均垂直纸面向里,c点的磁感应强度大小为0,则空间存在的匀强磁场方向垂直纸面向外,故D错误;
ABC.由上述分析可知,两电流在a点产生的磁场方向都向外,合场强为B,与外界磁感强度方向相同,则a点的磁感应强度的大小为2B,同理两电流在b点和d点产生的磁场方向相反,相互抵消,故b点和d点的磁感应强度的大小等于匀强磁场的大小,为B,故AB错误,C正确;
故选C。
6. 如图所示,用频率为f的单色光(激光)垂直照射双缝,在光屏的P点出现第2条暗条纹,已知光速为c,则P到双缝S1、S2的距离之差应为 ( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】在光屏的P点出现第2条暗条纹,可知P到双缝S1、S2的距离之差
故选B。
7. 如图,质量均为2kg的木块A和B,并排静止放在光滑水平面上,A上固定一竖直轻杆,轻杆上端的O点系一长为1m的轻细线,细线另一端系一质量为1kg的小球C。现将C球拉起使细线水平伸直,并由静止释放C球,不计空气阻力,取重力加速度 ,球C可看作质点。下列说法正确的是 ( )
A. 在球C下落的过程中,A、B组成的系统动量不守恒,机械能守恒
B. 在球C下落的过程中,A、B、C组成的系统动量守恒,机械能守恒
C. 球C第一次下落至最低点时,AB的速度大小
D. 球C在轻杆左侧上升的最大高度(相对球C运动的最低点)
【答案】D
【解析】
【详解】AB.球C下落的过程中,球C具有竖直方向的加速度,所以A、B、C组成的系统在竖直方向所受合力不为零,则系统动量不守恒;由于球C下落的过程中,A、B、C组成的系统只有重力做功,所以系统机械能守恒,故AB错误;
C.球C由释放到第一次经过最低点的过程中,A、B、C组成的系统水平方向动量守恒,则有
根据系统机械能守恒可得
联立解得,,故C错误;
D.球C第一次经过最低点时,A、B开始分离,之后A与C组成的系统满足水平方向动量守恒,球C在轻杆左侧上升到最大高度时,A、C具有相同的速度,则有
根据机械能守恒可得
联立解得,故D正确。
故选D。
二、多选题(全选对得5分,不选全得3分,错选得0分)
8. 在家庭常用的台灯电路中,电源电动势为E、内阻为r,电路结构如图所示。闭合开关后小灯泡正常发光,若将滑动变阻器的滑动触头P向上滑动,下列说法正确的是( )
A. 小灯泡亮度变暗 B. 小灯泡变亮
C. 路端电压变大 D. 电流表示数变大
【答案】BD
【解析】
【详解】CD.根据电路图的连接情况,可得到滑片向上滑动时,滑动变阻器的阻值的变小,并联电阻值为
则并联电阻变小,根据闭合电路欧姆定律,可得
可得干路电流变大,即电流表示数变大,路端电压U变小,故C错误,D正确;
AB.小灯泡的亮度与实际功率有关,实际功率越大,灯泡越亮,由CD选项分析,可知干路电流变大,由可知小灯泡变亮,故A错误,B正确。
故选BD。
9. 一简谐横波沿x轴方向传播,已知t=0.3s时的波形图如图甲所示,图乙是x=2m处的质点的振动图像,下列说法正确的是 ( )
A. 该简谐横波的波速为10m/s
B. 该简谐横波沿x轴正方向传播
C. 波的振幅是10cm
D. x=1m处的质点,在t=0.4s时到达平衡位置,且沿y轴负方向运动
【答案】AD
【解析】
【详解】A.由乙图可知该简谐横波的周期为,由甲图可知该简谐横波的波长
该简谐横波的波速,故A正确;
B.时处的质点沿y轴负方向振动,由甲图可知,该简谐横波沿x轴负方向传播,故B错误;
C.由甲图可知,该简谐横波的振幅是5cm,故C错误;
D.时的波形图,相比图甲经过了,波形图向左传播了,故处在处的质点,在时到达平衡位置,且沿y轴负方向运动,D正确。
故选AD。
10. 如图所示,间距为的平行导轨沿水平方向固定,长为、质量为的导体棒ab垂直导轨放置,导轨的左端接有电动势为、内阻为的电源,再与一滑动变阻器串联。整个空间存在斜向上与水平方向成的匀强磁场(磁场与导体棒垂直),磁感应强度大小为,接通电路,当滑动变阻器的电阻值调为时导体棒ab刚好静止,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,导体棒与导轨间的动摩擦因数,导轨、导体棒以及导线的电阻可忽略,重力加速度,。下列说法正确的是 ( )
A. 导体棒ab所受的安培力水平向左
B. 导体棒所受的安培力大小为
C. 导体棒质量为
D. 滑动变阻器的电阻值调为时导体棒加速度为
【答案】BD
【解析】
【详解】AB.流过导体棒ab的电流大小满足
由图可知,流过导体棒ab的电流方向从b到a,根据左手定则,导体棒ab所受的安培力方向与磁场垂直斜向左上方,大小为,故A错误,B正确;
C.因滑动变阻器阻值为时导体棒ab刚好静止,水平方向上由力的平衡条件得
竖直方向上由力的平衡条件得
联立解得,故C错误;
D.滑动变阻器的电阻值调为时,流过导体棒ab的电流大小满足
导体棒ab所受的安培力大小为
竖直方向上由力的平衡条件得
解得
水平方向上由牛顿第二定律可知导体棒加速度满足
解得,故D正确。
故选BD。
三、实验题(每空2分,总计16分)
11. 某同学用伏安法测一节干电池的电动势(约1.5V)和内阻r,所给的器材有:
电压表
电压表
电流表
电流表
滑动变阻器
滑动变阻器
开关和导线若干
(1)实验电路图应选甲、乙两图中的_____________图
(2)某次测量时电流表示数如图(b)此时电流为_______A。
(3)测出几组电流、电压的数值,并画出图像如下图所示,由图像知该电池的电动势________V,r=_____Ω(保留2位有效数字)。
【答案】(1)甲 (2)0.48
(3) ①. 1.5 ②. 1.0
【解析】
【小问1详解】
由于一节干电池的内阻远小于电压表内阻,则电压表的分流几乎可以忽略不计,同时电流表的内阻不是远大于电源内阻,为了较为精确的测定干电池的电动势和内阻,应选用电流表相对电源的外接法。
故选甲。
【小问2详解】
电流表分度值为0.02A,读数为0.48A。
【小问3详解】
[1][2]根据闭合电路欧姆定律
图线的纵截距为
图线的斜率绝对值等于内阻,则有
12. 图甲是验证动量守恒定律的装置,气垫导轨上安装了1、2两个光电门,两滑块上均固定一相同的竖直遮光条。
(1)实验前,某同学发现实验桌上有一把游标卡尺,用其测量了一下遮光条的宽度如图乙,遮光条宽度为_______cm。接通气源后,在导轨上轻放一个滑块,给滑块一初速度,使它从轨道左端向右运动,发现滑块通过光电门1的时间大于通过光电门2的时间。为使导轨水平,可调节Q 使轨道右端_____(选填“升高”或“降低”)一些。
(2)测出滑块A和遮光条的总质量为,滑块B和遮光条的总质量为。将滑块A静置于两光电门之间,将滑块B静置于光电门2右侧,推动B,使其获得水平向左的速度,经过光电门2后与A发生碰撞,碰撞时间极短。碰后B水平向右运动,光电门2先后记录的挡光时间Δt1、Δt2,光电门1记录的挡光时间为Δt3,则实验中如要验证动量守恒,则需要验证的表达式为__________(请用题中所测物理量表达)。
(3)若实验发现碰撞过程中机械能也守恒,则、、应满足的关系式是 。
A. B. C. D.
【答案】(1) ①. 1.020 ②. 升高
(2) (3)D
【解析】
【小问1详解】
[1]游标卡尺的精确度为0.05mm,读数为
[2]给滑块一初速度,使它从轨道左端向右运动,发现滑块通过光电门1的时间大于通过光电门2的时间。可知滑块做加速运动,则左端较高,为使导轨水平,调节Q使轨道右端升高一些。
【小问2详解】
设遮光条的宽度为d,根据题意可知,滑块B先后经过光电门2的速度大小分别为,
滑块A经过光电门1的速度大小为
以向左为正方向,根据动量守恒可得
联立可得需要验证的表达式为
【小问3详解】
若实验发现碰撞过程中机械能也守恒,则有
又
联立解得
则、、应满足的关系式是
故选D。
四、解答题
13. 如图所示,是一种透明材料制成的长方体的截面图,一束单色光从长方体面上的中心O点以入射角α=60°射入长方体,折射光线OC与OA夹角也为60°,已知长方体材料AB长L=3m,光在真空中的传播速度为。
(1)计算长方体材料对该单色光的折射率;
(2)计算光在长方体材料中的传播时间。
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
根据题意可知,折射角为30°,所以长方体材料对该单色光的折射率
【小问2详解】
根据几何关系可知,光在侧面的入射角为60°,而
所以光会发生全反射,光在圆柱体中的传播速度
此光束在长方体中传播的距离
可得此单色光在长方体中的传播时间为
14. 如图所示的电路中,两平行金属板A、B水平放置,两板间的距离d=40cm 电源电动势E=24V,内电阻,电阻R=15Ω。闭合S,调节滑动变阻器滑片P,当电流表示数为1A时,一带正电的小球质量为,从B板小孔以初速度竖直向上射入板间,小球恰能到达A板。不考虑空气阻力。(g取 求:
(1)滑动变阻器接入电路的阻值;
(2)两极板间的电场强度大小;
(3)带电小球带电量q。
【答案】(1)8Ω (2)20V/m
(3)1×10-2C
【解析】
【小问1详解】
根据闭合电路的欧姆定律
解得
【小问2详解】
电容器两极板间电压
两极板间的电场强度
【小问3详解】
对小球由动能定理
解得q=1×10-2C
15. 如图所示,质量为的长木板C静止在光滑地面上,质量为的长木板A,质量为的小物块B(看作质点)放在长木板A的左端,在物块C右侧L=12m的地面上固定着一个弹性挡板P。现使木板A和物块B以的速度一起向右运动,与物块C 发生弹性碰撞;物块C碰撞弹性挡板后立即以碰前的速率反向弹回。已知物块与长木板间的动摩擦因数为μ=0.4,重力加速度 ;物块B始终未掉下木板A。
(1)求第一次碰撞后木块C的速度;
(2)求木板A与木块C第一次碰撞到第二次碰撞所花的时间:
(3)求木板A与木块C第三次发生碰撞时与挡板P的距离。
【答案】(1)6m/s
(2)2.5s (3)m
【解析】
【小问1详解】
A与C弹性碰撞,有,
解得
【小问2详解】
第一次碰撞后,A静止,B以向右运动,C以向右运动。A受摩擦力向右加速,B减速,A的加速度
B的加速度
设t1时AB共速,共速速度为v1,
得t1= 0.5s ,v1=4m/s
对A,有xA==1m
对C,从C到P有=2s>t1
所以A与C第二次碰撞在AB共速之后,设第一次碰撞到第二次碰撞之间的时间为t,则
得t=2.5s
【小问3详解】
第二次碰撞距离P挡板距离为
第二次AC相碰,AC质量一样速度交换,得碰后瞬间=-6m/s,=4m/s,=4m/s
假设第三次碰撞仍在AB共速之后,同理可得
得t2= s ,v2=m/s
对A,有=m
设第二次碰撞到第三次碰撞之间的时间为,有
解得
返回验证,假设成立,第三次碰撞距P点距离为
得=m
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物理
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
一、单选题(每题4分)
1. 关于物理学史,下列说法正确的是 ( )
A. 奥斯特发现了电流的磁效应,并提出了分子电流假说
B. 普朗克认为能量传递过程是一个连续过程
C. 麦克斯韦总结了前人的研究成果,建立了经典的电磁场理论
D. 赫兹预言了电磁波的存在,并首次在实验室证实了电磁波的存在
2. 如图所示:水平绝缘地面上方有垂直于纸面向外的匀强磁场,下列四个质量相同的小球(图中未画出)中对地面压力最大的是 ( )
A. 静止的带正电小球甲 B. 水平向右运动的带负电小球乙
C. 水平向右运动的不带电小球丙 D. 水平向右运动的带正电小球丁
3. 小明同学对家中“自发电”无线门铃感兴趣,产品介绍中有其按钮原理,其“发电”原理如图乙所示,按下门铃按钮过程,磁铁靠近螺线管;松开门铃按钮过程,磁铁远离螺线管回归原位,下列说法正确的是 ( )
A. 按下按钮时,磁通量增加,门铃会响
B. 松开按钮,磁通量增加,门铃会响
C. 按住按钮不动,门铃会响
D. 按下和松开按钮过程,磁通量改变情况一样
4. 如图为某鱼漂的示意图。当鱼漂静止时,水位恰好在O点。某次鱼咬钩后将鱼漂往下拉了一小段距离后松口,鱼漂将上下振动。若不考虑阻力的影响,鱼漂在M、N之间的上下振动是简谐运动。下列说法正确的是 ( )
A. 水位由O点到N点,鱼漂的位移向下且逐渐变大
B. 水位在O点时,鱼漂的加速度最大
C. 水位到达M点时,鱼漂的速度为零
D. 鱼漂由上往下运动过程中,速度越来越大
5. 如图所示,通有相同电流的两条直导线(彼此绝缘)互相垂直放置在正方形abcd平面内,a、b、c、d四点到两直导线的距离均相等,直导线所在空间存在磁感应强度大小为B的匀强磁场,若c点的磁感应强度大小为0,则 ( )
A. a点的磁感应强度的大小为B B. b点的磁感应强度的大小为0
C. d点的磁感应强度的大小为B D. 匀强磁场的方向垂直纸面向里
6. 如图所示,用频率为f的单色光(激光)垂直照射双缝,在光屏的P点出现第2条暗条纹,已知光速为c,则P到双缝S1、S2的距离之差应为 ( )
A. B. C. D.
7. 如图,质量均为2kg的木块A和B,并排静止放在光滑水平面上,A上固定一竖直轻杆,轻杆上端的O点系一长为1m的轻细线,细线另一端系一质量为1kg的小球C。现将C球拉起使细线水平伸直,并由静止释放C球,不计空气阻力,取重力加速度 ,球C可看作质点。下列说法正确的是 ( )
A. 在球C下落的过程中,A、B组成的系统动量不守恒,机械能守恒
B. 在球C下落的过程中,A、B、C组成的系统动量守恒,机械能守恒
C. 球C第一次下落至最低点时,AB的速度大小
D. 球C在轻杆左侧上升的最大高度(相对球C运动的最低点)
二、多选题(全选对得5分,不选全得3分,错选得0分)
8. 在家庭常用的台灯电路中,电源电动势为E、内阻为r,电路结构如图所示。闭合开关后小灯泡正常发光,若将滑动变阻器的滑动触头P向上滑动,下列说法正确的是( )
A. 小灯泡亮度变暗 B. 小灯泡变亮
C. 路端电压变大 D. 电流表示数变大
9. 一简谐横波沿x轴方向传播,已知t=0.3s时的波形图如图甲所示,图乙是x=2m处的质点的振动图像,下列说法正确的是 ( )
A. 该简谐横波的波速为10m/s
B. 该简谐横波沿x轴正方向传播
C. 波的振幅是10cm
D. x=1m处的质点,在t=0.4s时到达平衡位置,且沿y轴负方向运动
10. 如图所示,间距为的平行导轨沿水平方向固定,长为、质量为的导体棒ab垂直导轨放置,导轨的左端接有电动势为、内阻为的电源,再与一滑动变阻器串联。整个空间存在斜向上与水平方向成的匀强磁场(磁场与导体棒垂直),磁感应强度大小为,接通电路,当滑动变阻器的电阻值调为时导体棒ab刚好静止,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,导体棒与导轨间的动摩擦因数,导轨、导体棒以及导线的电阻可忽略,重力加速度,。下列说法正确的是 ( )
A. 导体棒ab所受的安培力水平向左
B. 导体棒所受的安培力大小为
C. 导体棒质量为
D. 滑动变阻器的电阻值调为时导体棒加速度为
三、实验题(每空2分,总计16分)
11. 某同学用伏安法测一节干电池的电动势(约1.5V)和内阻r,所给的器材有:
电压表
电压表
电流表
电流表
滑动变阻器
滑动变阻器
开关和导线若干
(1)实验电路图应选甲、乙两图中的_____________图
(2)某次测量时电流表示数如图(b)此时电流为_______A。
(3)测出几组电流、电压的数值,并画出图像如下图所示,由图像知该电池的电动势________V,r=_____Ω(保留2位有效数字)。
12. 图甲是验证动量守恒定律的装置,气垫导轨上安装了1、2两个光电门,两滑块上均固定一相同的竖直遮光条。
(1)实验前,某同学发现实验桌上有一把游标卡尺,用其测量了一下遮光条的宽度如图乙,遮光条宽度为_______cm。接通气源后,在导轨上轻放一个滑块,给滑块一初速度,使它从轨道左端向右运动,发现滑块通过光电门1的时间大于通过光电门2的时间。为使导轨水平,可调节Q 使轨道右端_____(选填“升高”或“降低”)一些。
(2)测出滑块A和遮光条的总质量为,滑块B和遮光条的总质量为。将滑块A静置于两光电门之间,将滑块B静置于光电门2右侧,推动B,使其获得水平向左的速度,经过光电门2后与A发生碰撞,碰撞时间极短。碰后B水平向右运动,光电门2先后记录的挡光时间Δt1、Δt2,光电门1记录的挡光时间为Δt3,则实验中如要验证动量守恒,则需要验证的表达式为__________(请用题中所测物理量表达)。
(3)若实验发现碰撞过程中机械能也守恒,则、、应满足的关系式是 。
A. B. C. D.
四、解答题
13. 如图所示,是一种透明材料制成的长方体的截面图,一束单色光从长方体面上的中心O点以入射角α=60°射入长方体,折射光线OC与OA夹角也为60°,已知长方体材料AB长L=3m,光在真空中的传播速度为。
(1)计算长方体材料对该单色光的折射率;
(2)计算光在长方体材料中的传播时间。
14. 如图所示的电路中,两平行金属板A、B水平放置,两板间的距离d=40cm 电源电动势E=24V,内电阻,电阻R=15Ω。闭合S,调节滑动变阻器滑片P,当电流表示数为1A时,一带正电的小球质量为,从B板小孔以初速度竖直向上射入板间,小球恰能到达A板。不考虑空气阻力。(g取 求:
(1)滑动变阻器接入电路的阻值;
(2)两极板间的电场强度大小;
(3)带电小球带电量q。
15. 如图所示,质量为的长木板C静止在光滑地面上,质量为的长木板A,质量为的小物块B(看作质点)放在长木板A的左端,在物块C右侧L=12m的地面上固定着一个弹性挡板P。现使木板A和物块B以的速度一起向右运动,与物块C 发生弹性碰撞;物块C碰撞弹性挡板后立即以碰前的速率反向弹回。已知物块与长木板间的动摩擦因数为μ=0.4,重力加速度 ;物块B始终未掉下木板A。
(1)求第一次碰撞后木块C的速度;
(2)求木板A与木块C第一次碰撞到第二次碰撞所花的时间:
(3)求木板A与木块C第三次发生碰撞时与挡板P的距离。
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