2025届湖南省武冈市第一中学高考物理考前热身训练模拟练习试卷(含解析)

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2025届湖南省武冈市第一中学高考物理考前热身训练模拟练习试卷(含解析)

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2025届湖南省武冈市第一中学高考物理考前热身训练模拟练习试卷
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在本试卷和答题卡上.
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用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,再选涂其他答案标号.回答非选择题时,将答案写在答题卡上.写在本试卷上无效.
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回.
一、选择题:本题共6小题,每小题4分,共24分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1.射线测厚仪可以用来测量板材的厚度,其工作原理是射线透过被测物体产生的衰减与被测物体的厚度成正比,可使用作为放射源,其衰变方程为,已知的半衰期为30年,下列说法正确的是(  )
A.为正电子
B.来自原子核内的中子向质子的转化
C.升高温度,的半衰期会变短
D.射线可以穿透几厘米厚的铅板,射线测厚仪可以精确测量铅板的厚度
2.某科研单位进行传感器的通讯测试,他们在相距25m的两栋楼的同一楼层的阳台将两个带传感器的小球同时抛出,初速度方向如图所示,其中A小球的初速度10m/s,B小球的初速度5m/s,不计空气阻力,重力加速度g取。下列说法中正确的是(  )
A.小球A相对小球B做匀变速运动
B.两个小球之间的最小距离为
C.小球抛出1.5s时,两个小球之间的距离为25m
D.仅适当调整两个小球初速度的大小(不能为0),两个小球能够在空中相遇
3.中国北斗卫星导航系统是中国自行研制的全球卫星导航系统。如图所示,“北斗”系统的三颗卫星a、b、c绕地心做匀速圆周运动,卫星c所在的轨道半径为r,卫星a、b所在的轨道半径为2r,若三颗卫星均沿顺时针方向(从上向下看)运行,质量均为m,卫星c所受地球的万有引力大小为F,引力常量为G,不计卫星间的相互作用。下列判断正确的是
A.卫星a所受地球的万有引力大小为
B. a、b、c三颗卫星运动过程中相对位置保持不变
C.地球质量为
D. a、b、c三颗卫星的线速度大小关系为va>vb>vc
4.一简谐横波从质点a向质点b传播,a、b的平衡位置相距3.5m,其振动图像如图所示,已知波长大于3.5m。下列判断正确的是(  )
A.机械波的振幅为4cm B.机械波的周期为6s
C.机械波的波长为5m D.机械波的速度为1.4m/s
5.如图所示,空间中有一竖直向下的匀强磁场,等边三角形AOC在水平面内,边长为L,D为AC中点。粒子a以速度沿AO方向从A点射入磁场,恰好能经过C点,粒子b以沿OC方向的速度从O点射入磁场,恰好能经过D点。已知两粒子的质量均为m、电荷量均为q,粒子的重力及粒子间的相互作用均可忽略,则下列说法中正确的是( )
A.粒子a带负电,粒子b带正电
B.粒子b的速度大小也为
C.匀强磁场磁感应强度
D.若粒子b从O点以原速率沿水平面内任意方向射出,则粒子b从出发到经过AC边的最短时间为
6.如图所示,真空中为边长为的等边三角形三个顶点,在两点分别固定电荷量为的点电荷,在点固定电荷量为的点电荷,点为三角形中心,点为三角形三边中点,设点电荷在某点产生电势为(为点电荷电量,为到点电荷的距离),关于四点电场强度大小及电势高低,下列说法正确的是(  )
A.点场强大小,电势为0
B.点场强大小为,电势为
C.点和点场强大小相等,电势不同
D.电子由点沿直线移动到点过程中,加速度减小,电势能增大
二、选择题:本题共4小题,每小题5分,共20分。在每小题给出的四个选项中,有多项是符合题目要求。全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
7.如图所示的变压器,输入电压为220V,可输出电压为12V、24V、36V,匝数为的原线圈输入电压瞬时值表达式为。单匝线圈绕过铁芯连接交流电压表,电压表的示数为0.1V。将阻值为的电阻R接在BC两端时,功率为12W。下列说法正确的是(  )
A.,
B.BC间线圈匝数为120匝,通过R的电流为1.4A
C.若将R接在AB两端,R两端的电压为24V,频率为100Hz
D.若将R接在AC两端,通过R的电流为3.0A,周期为0.02s
8.如图所示,两块完全相同的条形磁铁静置在粗糙的水平木板上。若要使两块磁铁吸引在一起,整个装置可以
A.竖直向下加速运动
B.竖直向上加速运动
C.水平向右加速运动
D.水平向左加速运动
9.如图所示,竖直固定的光滑曲面轨道与长度为L=4 m的水平传送带平滑连接,传送带以v1=3 m/s的速度大小顺时针转动。现将一滑块(可视为质点)从曲面轨道上的某点由静止释放,已知滑块与传送带间的动摩擦因数为μ=0.1,滑块从传送带的右端滑出时与传送带的速度相同。取重力加速度为g=10 m/s2,下列说法正确的是
A.滑块释放位置距离水平传送带的高度可能为0.85 m
B.滑块释放位置距离水平传送带的高度可能为0.04 m
C.滑块在传送带上滑行的时间可能为1.5 s
D.滑块在传送带上滑行的时间可能为1 s
10.如图,是光学仪器中一种常用的半圆形玻璃砖。现有一束单色平行光与界面成角从其直径界面AO段入射。已知单色光在玻璃中的折射率为,玻璃砖的半径为,真空中的光速为。下列说法中正确的是(  )
A.从A点入射的光其折射角为
B.从A点入射的光在玻璃中的传播时间为
C.从O点入射的光在玻璃砖中传播的时间最长
D.从O点发出的光达弧面时会发生全反射
三、非选择题:本大题共5题,共56分。
11(6分).某实验小组用如图甲所示的装置做“用单摆测量重力加速度”的实验。
(1)用游标卡尺测量小球的直径,示数如图所示,读数为 mm。
(2)若某同学实验中测出单摆做次全振动所用时间为、摆线长为、摆球直径为,则当地的重力加速度 (用测出的物理量表示)。
(3)下列叙述正确的是(  )
A.长度不同的和的同种细线,选用的细线做摆线
B.如图乙中A、B、C,摆线上端的三种悬挂方式,选A方式更好
C.从经过平衡位置开始计时,单摆60次经过平衡位置的时间除以60为单摆振动的周期
D.如图丙中,由于操作失误,致使摆球在一个水平面内做圆周运动,求出的重力加速度与实际值相比偏大
12.(8分)某同学为了测量电压表的内阻,从实验室找到一些实验器材:
电源E(电动势为1.5 V,内阻为2 Ω);
待测电压表(量程为0~300 mV,内阻约为1 kΩ);
电阻箱(0~9 999.9 Ω);
滑动变阻器R1(0~20 Ω,1 A);
滑动变阻器R2(0~200 Ω,0.1 A);
定值电阻R=60 Ω。
(1)该同学根据实验器材设计了如图甲所示的电路图,滑动变阻器应选择    (填“R1”或“R2”)。

(2)先调节滑动变阻器的滑片至左端,电阻箱接入电路的阻值为零,闭合开关,调节滑动变阻器使电压表满偏,保持滑动变阻器的滑片不动,再调节电阻箱的阻值为R0时电压表半偏,则电压表的内阻为    ,用此方法测出的电压表内阻比实际值偏    (填“大”或“小”)。
(3)之后将此电压表改装成量程为0~3 V的电压表,并用标准表进行校准,实验电路如图乙所示。校准过程中,改装表示数总是略小于标准表,则应该将电阻箱阻值调    (填“大”或“小”),若改装表的表头读数为300 mV时,标准表的读数为2.8 V,此时电阻箱示数为9 000 Ω,为了消除误差,则电阻箱接入阻值应为    Ω。

13(8分).某学校实验小组设计了测量不规则矿石体积的气压体积测量仪.如图所示为气压体积测量仪的原理图,上端开口的气压筒和上端封闭的测量筒均为高、横截面积的导热汽缸,两汽缸连接处的细管体积不计.现把待测矿石置于测量筒中,将质量的活塞从气压筒上方开口处放下,在两汽缸内封闭一定质量的理想气体(不计活塞厚度和摩擦力).缓慢降低封闭气体的温度至,活塞稳定后,活塞到气压筒顶端的距离为.已知环境温度为,外界大气压强为,重力加速度.
(1) 求矿石的体积;
(2) 再把温度从缓慢升高,将活塞推到气压筒的顶端,求此时封闭气体的温度;若该过程封闭气体的内能增加了,求封闭气体从外界吸收的热量.
14.(16分)如图所示,水平面内固定有一“∠”形状的光滑金属导轨,顶角为α=30°,处于匀强磁场中,磁感应强度大小为B,方向与导轨平面垂直。以导轨的顶点O为原点,建立坐标系,使得x轴与导轨的一条边重合。质量为m的金属杆与y轴平行、与两条导轨紧密接触。导轨与金属杆的材料相同,单位长度电阻均为R0,金属杆在与x轴平行的外力作用下,以速度v0沿x轴正方向匀速运动。金属杆经过原点O时开始计时,金属杆与导轨足够长,求:
(1)外力随时间t变化的表达式;
(2)金属杆上产生的内能随时间t变化的表达式;
(3)若金属杆到O点距离为l时撤去外力,金属杆停下来的位置与原点O的距离。
15.(18分)如图所示,质量为7 kg的轨道A静止于水平地面上,轨道A为半径R=0.7 m的光滑圆弧,A的右侧为上表面与圆弧底端相切的木板C,相切位置处存在分离机关,木板右端固定一挡板。质量为1 kg的小滑块B从A的圆弧顶点由静止下滑。当小滑块B滑到圆弧最低点时,由于分离机关作用,木板C获得向右的3 m/s的速度,此时滑块恰好运动到木板最左端。已知木板C质量为4 kg,B与木板上挡板的碰撞是弹性碰撞。B与C之间的动摩擦因数为μ1=0.1,C与地面之间的动摩擦因数μ2=0.42,不计A与地面间的摩擦。已知重力加速度g=10 m/s2。
(1)求小滑块B刚好与A分离时A和B的速度大小;
(2)若小滑块B不会与挡板发生碰撞,求木板的最小长度;
(3)若木板C的长度为0.75 m,通过计算说明小滑块B能否从C的左端滑下。
物理考前热身训练模拟练习试卷参考答案
1.【知识点】原子核的衰变及半衰期、天然放射现象及射线的本质
【答案】B
【详解】衰变方程为,由电荷数守恒和质量数守恒可知为负电子,A错误;该衰变为衰变,为负电子,来自原子核内的中子向质子的转化,B正确;升高温度,的半衰期会不变,C错误;射线可以穿透几毫米厚的铝板,不能穿透几厘米厚的铅板,射线测厚仪不可以精确测量铅板的厚度,D错误。
2.【知识点】求解平抛运动、类平抛运动问题
【答案】B
【详解】由于小球A做竖直上抛运动、小球B做平抛运动,则小球A在水平方向相对于小球B做匀速直线运动,竖直方向也相对于小球B做匀速直线运动,小球A相对小球B做匀速直线运动,A错误;设经过时间t,两小球间的水平距离为,竖直距离为,所以两个小球之间的距离为,根据数学知识可知,当时,两个小球之间的距离有最小值,为,B正确;根据选项B可知,解得或,C错误;由前面选项分析,只有小球A相对于小球B的运动沿水平方向时,两个小球才能相碰,所以在两个小球初速度不为0的前提下,通过调整两个小球初速度大小不能使两个小球相碰,D错误。
3.【知识点】万有引力定律问题的分析与计算
【答案】C
【解析】根据万有引力定律F=G,则卫星a所受地球的万有引力大小为,A错误;根据万有引力定律得G=mω2R,解得ω=,因为卫星a、b轨道半径大于卫星c轨道半径,所以ωc>ωa=ωb,故在运动过程中a、b相对位置保持不变,c与a、b的相对位置发生变化,B错误;对卫星c,由万有引力定律有F=G,解得地球质量为M=,C正确;根据G=m得,v=,因为卫星a、b轨道半径大于卫星c轨道半径,则vc>va=vb,D错误。
【一题多解】
由半径越大,线速度、角速度越小知,ωc>ωa=ωb,vc>va=vb,B、D错误。
【知识拓展】
卫星绕同一中心天体运动时,线速度、角速度、向心加速度和周期只与半径有关。半径越大,线速度、角速度、向心加速度越小,周期越大。
4.【知识点】波的干涉的应用
【答案】B
【详解】由图可知,机械波的振幅为A=2cm,A错误;由a的振动图像,可知,解得,B正确;根据a的振动图像可知,从t=0开始,质点a到达波谷需要的时间为;根据b的振动图像可知,质点b在2.5s处于平衡位置,而从前一个波峰到该平衡位置所需要的时间为,所以质点b在时处于波峰,从t=0开始,质点b到达波峰需要的时间为,波从质点a向质点b传播,则有,化简得,由题知波长大于3.5m,即n=0,则有,解得机械波的波长为,C错误;机械波的速度为,D错误。
5.【知识点】带电粒子在有界磁场中运动的临界极值问题
【答案】D
【详解】粒子a经过C点、粒子b经过D点,由左手定则可知,a、b两粒子都带负电,A错误;a、b两粒子运动轨迹如图所示
由几何知识可知,,粒子在磁场中做圆周运动,洛伦兹力提供向心力,由牛顿第二定律得,,解得b粒子的速度大小,B错误;粒子在磁场中做圆周运动,洛伦兹力提供向心力,由牛顿第二定律得,解得,C错误;粒子b从O点以原速率沿水平面内任意方向射出,粒子b在磁场中做圆周运动的轨道半径,粒子从b出发到达AC边运动轨迹对应的最短弦长为,对应的圆心角,粒子在磁场中做圆周运动的周期,粒子的最短运动时间,D正确。
6.【知识点】电场的叠加
【答案】B
【详解】根据对称性可知a、b三处点电荷在O点产生的电场强度大小相等,均为,c处点电荷在O点产生的电场强度方向分别如图所示,
根据电场强度的叠加法则可得O点的电场强度大小为,根据点电荷在某点产生电势,可得O点的电势分别为,A错误;两个正点电荷在P点的合场强为零,P点的场强即为负电荷在P点产生的场强,即,根据点电荷在某点产生电势,可得P点的电势分别为,B正确;根据等量同种电荷的电场分布特点以及点电荷的电场分布特点可知,点和点场强大小相等,根据点电荷在某点产生电势,可得点和点的电势分别为,,可知这两点电势相等,C错误;电子由点沿直线移动到点过程中,电场强度减小,电子受到的电场力减小,其加速度减小,电场力一直做正功,电势能减少,D错误。
7.【知识点】理想变压器原、副线圈两端的电压、功率、电流关系及其应用
【答案】AD
【详解】根据理想变压器的变压规律有,解得,根据有效值,可知,A正确;由功率与电压关系,可知BC端电压,根据理想变压器的变压规律有,联立以上,解得BC间线圈匝数,通过R的电流为,B错误;变压器原副线圈电压比等于匝数比,原线圈输入电压220V,可输出电压有12V、24V、36V,题图可知匝数关系为,AB两端应为24V。题意知交变电流,解得频率、周期分别为,C错误;以上分析可知AC两端定压是36V,则通过R的电流为,以上可知交变电流周期为0.02s,D正确。
8.【知识点】两类动力学问题
【答案】ACD
【解析】两块完全相同的条形磁铁静置在粗糙的水平木板上,可知两条形磁铁之间的吸引力小于或等于条形磁铁和水平木板间的最大静摩擦力(关键点:正确分析两条形磁铁之间的吸引力与条形磁铁和水平木板间的最大静摩擦力的关系)。如果整个装置竖直向下加速运动,则两条形磁铁有向下的加速度,对木板的压力减小,最大静摩擦力减小,两磁铁可能吸在一起,A正确;如果整个装置竖直向上加速运动,则两条形磁铁有向上的加速度,对木板的压力增大,最大静摩擦力增大,两磁铁仍相对于木板静止,不可能吸在一起,B错误;如果整个装置水平向右加速运动,则对于右侧条形磁铁,根据牛顿第二定律可得Ff-F吸=ma,要保持右侧条形磁铁与木板相对静止,右侧条形磁铁受到的静摩擦力应增大,当加速度达到一定数值时,右侧条形磁铁需要的静摩擦力大于最大静摩擦力,右侧条形磁铁会相对木板向左运动,两磁铁可能吸在一起,C正确;如果整个装置水平向左加速运动,则对于左侧条形磁铁,根据牛顿第二定律可得Ff-F吸=ma,要保持左侧条形磁铁与木板相对静止,左侧条形磁铁受到的静摩擦力应增大,当加速度达到一定数值时,左侧条形磁铁需要的静摩擦力大于最大静摩擦力,左侧条形磁铁会相对木板向右运动,两磁铁可能吸在一起,D正确。
9.【知识点】传送带模型中的能量守恒问题
【答案】AC
【解析】滑块在传送带上滑行时,由牛顿第二定律得其加速度的大小为a=μg=1 m/s2,若滑块在传送带上一直做匀加速直线运动,则滑块从传送带左端滑上传送带时的速度最小,为vmin==1 m/s,由机械能守恒定律得mghmin=m,可得滑块释放位置距离水平传送带的最小高度为hmin=0.05 m,滑块在传送带上滑行的最长时间为tmax==2 s,若滑块在传送带上一直做匀减速直线运动,则滑块滑到传送带上时的速度最大,为vmax== m/s,由机械能守恒定律得mghmax=m,可得hmax=0.85 m,滑块在传送带上滑行的最短时间为tmin=≈1.123 s,则滑块释放位置距离水平传送带的高度范围为0.05 m≤h≤0.85 m,滑块在传送带上滑行的时间范围为1.123 s≤t≤2 s,A、C正确,B、D错误。
10.【知识点】全反射与折射的综合应用
【答案】AB
【详解】根据折射定律,其中,,代入数据解得从A点入射的光其折射角为,A正确;画出光路图如图所示
根据几何关系可,由于,所以光在、会发生全反射,根据几何关系可得光在玻璃砖中传播的路程为,光在玻璃砖中的速度,从A点入射的光在玻璃中的传播时间为,B正确;根据光的折射可知从O点入射的光在玻璃砖的折射光沿着半径方向,相当于从玻璃砖到空气中的入射角为0,不可能发生全反射,根据几何关系可知从O点入射的光在玻璃砖中传播的路程最短,则传播的时间最短,CD错误。
11.【知识点】实验:用单摆测量重力加速度
【答案】(1)10.60;(2);(3)AD
【详解】(1)游标卡尺测量的读数为
(2)单摆周期为,且联立单摆周期公式,解得
(3)摆线应适当长一些,A正确;选C方式更好,能使摆线长度稳定,减小误差,B错误;从经过平衡位置开始计时,单摆每相邻两次经过平衡位置的时间间隔为一个周期,则60次经过平衡位置的时间除以30为单摆的周期,C错误;设细线与竖直方向夹角为,由向心力公式,且,解得重力加速度的实际值为,小于测量值,D正确。
12.【知识点】实验:电表内阻的测量
【答案】(1)R1(2分) (2) R0(2分) 大(2分) (3)小(2分) 9 720(2分)
【解析】(1)由题图甲知滑动变阻器采用分压式接法,为方便调节,滑动变阻器应选择最大阻值较小的R1。
【技巧必背】滑动变阻器的选择方法
滑动变阻器采用限流式接法时,选用最大阻值稍大于被测电阻的;滑动变阻器采用分压式接法时,选用最大阻值小的。
(2)由于滑动变阻器与电压表、电阻箱并联部分的阻值较小,可认为电压表和电阻箱两端总电压近似不变,电压表半偏时,电压表的内阻等于电阻箱的示数,故电压表的内阻为R0;电阻箱接入电路后,电路总电阻变大,则干路电流减小,电阻箱和电压表两端电压增大,当电压表半偏时,电阻箱两端的电压大于电压表半偏的电压值,因此电阻箱的阻值大于电压表的内阻,故测量值偏大。
【一题多解】根据“串反并同”知,电压表所在支路的电压变大,电阻箱两端的电压大于电压表两端的电压,即测量值偏大。
(3)改装表的示数偏小,则通过电压表的电流略小,故应适当将电阻箱阻值调小;消除误差前,电阻箱接入电路的阻值为9 000 Ω,此时流经电压表的电流I=,电压表的真实内阻RV=,根据电表改装原理得=,联立解得消除误差后电阻箱接入电路的阻值Rx=9 720 Ω。
13.【知识点】利用理想状态方程解决问题、气体的等压变化与盖—吕萨克定律
【答案】(1)
(2) ;
【解析】
(1) 活塞稳定时封闭气体的压强,设矿石体积为,由理想气体状态方程知,又,,解得.
(2) 缓慢升高温度,将活塞推到气压筒的顶端,压强不变,由盖-吕萨克定律知,解得,该过程外界对系统做的功,由热力学第一定律知,解得.
14.【知识点】导体切割磁感线产生感应电动势(电流)的分析与计算、电磁感应现象中的功能问题
【答案】(1)F= (2)Q=
(3)
【解析】(1)t时刻,金属杆接入电路的长度
L=v0t·tan α=v0t(1分)
金属杆两端的电动势E=BLv0(1分)
三角形回路的总电阻R=R0(1分)
解得电流I==(1分)
由题意可知,金属杆做匀速运动,故水平外力大小等于安培力,
有F=F安=BIL=(1分)
(2)t时刻金属杆的电功率P=I2R'(1分)
R'=v0tR0(1分)
解得P=,
可见金属杆上功率P与时间t成正比,因此平均功率
==(1分)
t时间内金属杆上产生的内能为
Q=t=t=(1分)
(3)设撤去外力F时,金属杆停下的位置与原点间的距离为x,取极短时间Δt,由动量定理得
BiLΔt=mΔv(1分)
=mΔv(1分)
其中LvΔt=ΔS(1分)
对整个过程求和,
有∑·ΔS=∑mΔv(1分)
即·S=mv0(1分)
其中S是扫过梯形的面积,
S==(x2-l2) (1分)
解得x=(1分)
15.【知识点】动量和能量的综合应用、动量守恒与板块模型相结合、求解弹性碰撞问题
【答案】(1)0.5 m/s 3.5 m/s (2)5.225 m (3)不能,理由见解析
【解析】(1)小滑块B在A上运动时,A、B组成的系统水平方向动量守恒,取水平向右为正方向,在A、B分离时有0=mBvB-mAvA(1分)
A、B作用过程中机械能守恒,有mBgR=mA+mB(1分)
解得vA=0.5 m/s(1分)
vB=3.5 m/s(1分)
(2)小滑块B滑上C后,由于vB>vC,对B受力分析,有aB=μ1g=1 m/s2(1分)
方向水平向左,小滑块B向右做匀减速运动,
对C受力分析,有aC=(1分)
解得aC=5 m/s2,方向水平向左,木板C向右做匀减速运动,
因为vC<vB且aC>aB,则B、C不会共速且C先减速到零,又知C与水平地面间的滑动摩擦力大于B、C间的滑动摩擦力,所以当C减速到零后一直静止。B、C刚好不相撞时,B滑到C的右端且速度刚好为零(1分)
木板C的最短长度Lmin=-(1分)
解得Lmin=5.225 m(2分)
(3)木板长为L=0.75 m时,假设小滑块运动到木板右端时木板还未停止,则有
L=-( vCt-aCt2)(1分)
解得t=0.5 s,
此时小滑块B的速度v'B=3.5 m/s-1×0.5 m/s=3 m/s,
木板的速度v'C=3 m/s-5×0.5 m/s=0.5 m/s,假设成立。
B与挡板发生弹性碰撞,以水平向右为正方向,由动量守恒定律有
mBv'B+mCv'C=mBv″B+mCv″C(1分)
由机械能守恒定律有mBv'+mCv'=mBv″+mCv″(1分)
解得v″B=-1 m/s,v″C=1.5 m/s(2分)
碰后B、C相对运动,分别对B、C受力分析,有
a'B=1 m/s2,B向左做匀减速运动,
a'C=5.5 m/s2,C向右做匀减速运动,
若小滑块B能从C的左端滑下,则满足L=+(1分)
方程无解,则小滑块不能从C的左端滑下(2分)
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