2023届南通高三三模物理试题含答案.pdf

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1、第1页/共8页 南通市南通市 2023 届高三第三次调研测试届高三第三次调研测试物物 理理 一、单项选择题：共一、单项选择题：共 10 题，每题题，每题 4 分，共分，共 40分。每题只有一个选项最符合题意。分。每题只有一个选项最符合题意。1.庄子与惠子游于濠梁之上。庄子曰：“鯈鱼出游从容，是鱼之乐也。”人在桥上观鱼（）A.人能看到鱼，鱼不能看到人B.人看到的鱼是经反射所成的像C.鱼看到的人的位置比人的实际位置低D.人看到的鱼的位置比鱼的实际位置高2.如图所示为一带正电的金属球，a、b、c、d 为过圆心 O的同一直线上的点则（）A.a 点电势比 b点的低B.a 点场强比 b点大C.c点电势比

2、d点的低D.c 点场强比 d点的大3.石墨烯中碳原子呈单层六边形结构。南京大学的科学家将多层石墨烯叠加，得到了一种结构规则的新材料，其中层与层间距约为六边形边长的两倍。则（）A.新材料属于非晶体B.新材料没有固定的熔点C.低温下新材料中碳原子停止运动D.层间相邻碳原子间作用力表现为引力的 第2页/共8页 学科网（北京）股份有限公司 4.如图所示，家用燃气灶支架有四个对称的相同爪，重为 G 的锅放在支架上，锅面为球面，忽略爪与锅之间的摩擦力每个爪对锅的支持力大小可能为（）A.13G B.14G C.15G D.16G 5.如图所示，在海边的山坡上同一位置以相同大小的初速度 v0抛出两个石子，速度

3、方向与水平方向夹角均为，两石子在同一竖直面内落入水中，不计空气阻力。两石子抛出后（）A.在空中运动时间相同 B.在空中同一高度时速度方向相同 C.落至水面速度大小不同 D.落至水面水平射程相同 6.摄像机中有三色棱镜组，其中一个棱镜的左、右两面镀有透明介质薄膜，含有红、绿、蓝三色的一细光束从左侧射入，三种色光分别从三个侧面射出，如图所示则（）A.左侧薄膜增加了蓝光的透射 B.右侧薄膜增加了绿光的透射 C.红光与绿光在棱镜中会相互干涉 D.红光穿出棱镜后波长变短 7.两只相同的篮球甲、乙内空气压强相等，温度相同。用气筒给甲球快速充气、给乙球缓慢充气，两球充入空气的质量相同。设充气过程篮球体积不变

4、，则（）第3页/共8页 A.刚充完气，两球中气体分子的平均动能相等B.刚充完气，甲中分子的数密度较大C.刚充完气，两球内气体压强相等D.对甲充气过程人做的功比对乙的多8.如图所示，纸面内有一“凹”字形单匝金属线框组成闭合回路，置于垂直于纸面向里、磁感应强度大小为B匀强磁场中，线框的总电阻为 R，边长如图所示线框绕 ab 轴做角速度为 的匀速圆周运动。则从图示位置（）A 转动 90时回路中电流方向发生改变 B.转动 180的过程中通过导线截面的电荷量为零C.转动 90时回路中感应电动势大小为23BL D.转动过程中电流的有效值为25 22BLR9.如图所示，两光滑平行长直金属导轨水平固定放置，导

5、轨间存在竖直向下匀强磁场两根相同的金属棒 ab、cd垂直放置在导轨上，处于静止状态。0=t时刻，对 cd 棒施加水平向右的恒力 F，棒始终与导轨接触良好，导轨电阻不计。两棒的速度 vab、vcd和加速度 aab、acd随时间 t变化的关系图像可能正确的是（）的.的第4页/共8页 学科网（北京）股份有限公司A.B.C.D.10.如图所示，光滑半圆弧槽静止在光滑的水平面上，一滑块从槽顶端 A 处由静止下滑，滑至槽最低点上方的某点 B 时速度达到最大，则滑块运动到 B 点时（）A.圆弧槽速度也达到最大值B.滑块和槽组成的系统总动能最大C.滑块对槽压力做功的功率等于重力对滑块做功的功率D.重力对滑块做

6、功的功率大于滑块克服支持力做功的功率二、非选择题：共二、非选择题：共 5 题，共题，共 60 分其中第分其中第 12 题题第第 15 题解答时请写出必要的文字说明、方题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分；有数值计算时，答案中必须明确写出程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分；有数值计算时，答案中必须明确写出数值和单位。数值和单位。11.学习小组为研究黑盒 a、b两端电压随电流变化的规律实验室提供如下器材：A黑盒 B电流表 A（0.6A，内阻约 0.5）C电压表 V1（3V，内阻约 3k）D电压表 V2（6V，内阻约 6k）E滑动变阻器 R（02

7、0）F开关，导线若干 第5页/共8页（1）学习小组设计了如图甲所示的电路，闭合开关 S，移动滑动变阻器 R 的滑片，记录相应的电压表示数U和电流表示数 I 如下表，请根据表中数据在图乙中作出 U-I 图线_。U/V 1.95 1.73 1.52 1.30 1.10 0.88 I/A 0.18 0.22 0.26 0.30 0.34 0.38（2）将黑盒视为一个电源，根据作出的图线可得黑盒的等效电动势 E0=_V（结果保留三位有效数字）。（3）图甲中电压表应选用_（选填“C”或“D”）。（4）因电表内阻影响，黑盒等效电动势 E0测量值 _（选填“偏大”或“偏小”），原因是_。（5）打开黑盒，内部

8、电路如图丙所示，其中电阻 R1=7.5，R2=7.5，R3=10.0，电池 E（电动势 9.0V，内阻不计）。甲图中电压表的正、负接线柱分别与 a、b相连，电阻 R4的阻值最接近_。A2.0 B10.0 C50.0 12.我国科学家在兰州重离子加速器上开展的实验中发现，静止的镁核（2212Mg）放出两个质子后变成氖核第6页/共8页（Ne），并放出 射线，核反应方程为221121MgNe+2 H+AZ，氖核的速度大小为 v1，质子的速度大小为 v2，设质子和 光子的运动方向相同。已知氖核、质子的质量分别为 m1、m2，普朗克常量为 h，不考虑相对论效应，求：（1）氖核的质量数 A、电荷数 Z 和

9、物质波波长；（2）光子的动量大小 p。13.月球探测器登月前，从椭圆环月轨道转移至近月圆轨道。如图所示，探测器在椭圆轨道 I 上运动，运行周期为2 2T。在近月点 P 处减速，使探测器转移到近月圆轨道 II 上运动，运行周期为 T。已知月球半径为 R，万有引力常量为 G，求：（1）月球质量 M；（2）椭圆轨道 I 上远月点 Q距月球表面的高度 h。14.某质谱仪部分结构的原理图如图所示。在空间直角坐标系 Oxyz的 y0区域有沿-z 方向的匀强电场，电场强度大小为 E，在 y0区域有沿-z方向的匀强磁场，在 x=-2d处有一足够大的屏，俯视图如图乙。质量为 m、电荷量为+q的粒子从 y轴上 P

10、（0，-d，0）以初速度 v0沿+y 方向射出，粒子经过 x 轴时速度方向与-x 方向的夹角=60角不计粒子的重力。（1）求磁感应强度大小 B；（2）求粒子打到屏上位置的 z 轴坐标 z1；（3）若在 y=cdba=故选 A。3.石墨烯中碳原子呈单层六边形结构。南京大学的科学家将多层石墨烯叠加，得到了一种结构规则的新材料，其中层与层间距约为六边形边长的两倍。则（）A.新材料属于非晶体B.新材料没有固定的熔点C.低温下新材料中碳原子停止运动D.层间相邻碳原子间作用力表现引力【答案】D【解析】【详解】AB新材料由多层石墨烯叠加而成，可知结构规则的新材料为晶体，晶体具有固定的熔点，故A、B错误；C由

11、分子动理论可知，分子做永不停息的无规则运动，故 C 错误；D层与层间距约为六边形边长的两倍，远大于分子间距离，由分子力的特点可知，层间相邻碳原子间作用力表现为引力，故 D 正确。故选 D。4.如图所示，家用燃气灶支架有四个对称的相同爪，重为 G 的锅放在支架上，锅面为球面，忽略爪与锅之间的摩擦力每个爪对锅的支持力大小可能为（）为第3页/共19页 A.13GB.14GC.15GD.16G【答案】A【解析】【详解】设每个爪对锅的支持力方向与竖直方向的夹角为，竖直方向根据受力平衡可得 4cosNG=解得4cos4GGN=故选 A。5.如图所示，在海边的山坡上同一位置以相同大小的初速度 v0抛出两个石

12、子，速度方向与水平方向夹角均为，两石子在同一竖直面内落入水中，不计空气阻力。两石子抛出后（）A.在空中运动时间相同B.在空中同一高度时速度方向相同C.落至水面速度大小不同D.落至水面水平射程相同【答案】B【解析】【详解】A两石子抛出后，只受重力作用，竖直方向加速度为重力加速度，设抛出点到水面的高度为h，竖直向下为正方向。斜向上抛出的空中运动时间为1t，斜向下抛出的空中运动时间为2t，则 20111sin2hvtgt=+20221sin2hvtgt=+得12ttA错误；B由斜上抛运动的对称性可知，斜上抛的物体落回到与抛出点同一高度时，竖直方向的分速度与斜下抛的第4页/共19页 竖直分速度0sin

13、v相同。水平方向，两石子的水平方向都做匀速运动，水平分速度 0cosxvv=抛出点下方1h处，竖直方向两石子均有 2201(sin)2yvvgh=得201(sin)2yvvgh=+在空中距离水面同一高度1h时，速度与水平方向的夹角，则 2010(sin)2tancosyxvvghvv+=为一定值。在空中同一高度时速度方向相同。B正确；C从抛出到落到水面，由动能定理得 2201122mghmvmv=得落至水面速度大小202vvgh=+落至水面速度大小相同。C错误；D落至水面水平射程 0cosxvt=因12tt得12xx落至水面水平射程不同。D错误。故选 B。6.摄像机中有三色棱镜组，其中一个棱镜

14、的左、右两面镀有透明介质薄膜，含有红、绿、蓝三色的一细光束从左侧射入，三种色光分别从三个侧面射出，如图所示则（）第5页/共19页 A.左侧薄膜增加了蓝光的透射B.右侧薄膜增加了绿光的透射C.红光与绿光在棱镜中会相互干涉D.红光穿出棱镜后波长变短【答案】B【解析】【详解】A三色光摄入棱镜，红光和绿光进入棱镜，蓝光在左侧界面发生全反射，说明左侧薄膜未增加蓝光的透射，A错误；B由于绿光的频率大于红光的频率，在右侧只有绿光射出，说明在棱镜的右侧薄膜增加了绿光的透射，B正确；C只有频率相同的波才会发生干涉，红光与绿光频率不同，不会发生干涉，C错误；D红光穿出棱镜后速度变大，频率不变，根据 vf=可知，波

15、长变长，D错误。故选 B。7.两只相同的篮球甲、乙内空气压强相等，温度相同。用气筒给甲球快速充气、给乙球缓慢充气，两球充入空气的质量相同。设充气过程篮球体积不变，则（）A.刚充完气，两球中气体分子的平均动能相等B.刚充完气，甲中分子的数密度较大第6页/共19页 C.刚充完气，两球内气体压强相等D.对甲充气过程人做的功比对乙的多【答案】D【解析】【详解】A气筒给甲球快速充气，外界对气体做功，内能增加，温度升高；气筒给乙球缓慢充气，则乙气体温度不变，内能不变；所以刚充完气，甲球中气体分子的平均动能比乙球大，故 A错误；B由题知冲完气后，两球中气体质量相等，两球体积相同，则两球中分子的数密度相等，故

16、 B 错误；C由以上分析可知，刚充完气，两球中分子的数密度相等，而甲球中气体温度比乙球高，则甲球的气体压强比乙球大，故 C错误；D两球充入空气的质量相同，由于充气过程，甲球的气体压强大于乙球的气体压强，则对甲充气过程人需要克服气体过的功更多，即对甲充气过程人做的功比对乙的多，故 D正确。故选 D。8.如图所示，纸面内有一“凹”字形单匝金属线框组成闭合回路，置于垂直于纸面向里、磁感应强度大小为B 的匀强磁场中，线框的总电阻为 R，边长如图所示线框绕 ab 轴做角速度为 的匀速圆周运动。则从图示位置（）A.转动 90时回路中电流方向发生改变B.转动 180的过程中通过导线截面的电荷量为零C.转动

17、90时回路中感应电动势大小为23BL D.转动过程中电流的有效值为25 22BLR【答案】C【解析】【详解】A通过一次中性面（即磁场与线框面积垂直位置时）电流方向才会发生改变，故 A 错误；B转动 180的过程中通过导线截面的电荷量为 第7页/共19页 222(4)3BLLBLtqIttRRRR=故 B 错误；C转动 90时回路中感应电动势大小为 2m3EBL=故 C 正确；D转动过程中电流的有效值为 m23 222EBLIRR=故 D 错误。故选 C。9.如图所示，两光滑平行长直金属导轨水平固定放置，导轨间存在竖直向下的匀强磁场两根相同的金属棒 ab、cd垂直放置在导轨上，处于静止状态。0=

18、t时刻，对 cd 棒施加水平向右的恒力 F，棒始终与导轨接触良好，导轨电阻不计。两棒的速度 vab、vcd和加速度 aab、acd随时间 t变化的关系图像可能正确的是（）A.B.C.D.【答案】C【解析】【详解】金属棒 cd在恒力 F 作用下由静止开始加速，此时金属棒 ab、cd 加速度 第8页/共19页 0aba=cdFam=之后回路中出现感应电流，金属棒 cd 受到的安培力与恒力 F 反向，金属棒 cd 的加速度减小，金属棒 ab 在安培力作用下开始加速，金属棒 cd与金属棒 ab的速度差逐渐增大，回路中的电动势逐渐增大，安培力()22cdabB LFvvR=安总逐渐增大，金属棒 cd 加

19、速度减小，金属棒 ab加速度增大，当 cdabaa=时，cdabvv不再变化，回路中的电流不再变化，安培力不变，两棒加速度不变，但是两金属棒的速度仍在增大，故 C符合题意，ABD不符合题意。故选 C。10.如图所示，光滑半圆弧槽静止在光滑的水平面上，一滑块从槽顶端 A 处由静止下滑，滑至槽最低点上方的某点 B 时速度达到最大，则滑块运动到 B 点时（）A.圆弧槽速度也达到最大值B.滑块和槽组成的系统总动能最大C.滑块对槽压力做功的功率等于重力对滑块做功的功率D.重力对滑块做功的功率大于滑块克服支持力做功的功率【答案】C【解析】【详解】A滑块运动到 B 点时，对圆弧槽的压力斜向左下方，有水平向左

20、的分力，圆弧槽继续向左加速，圆弧槽速度没有达到最大值。A错误；B滑块和槽组成的系统机械能守恒，滑块运动最低点，系统重力势能最小，由滑块和槽组成的系统总动能最大，B错误；CB点取一很短时间t，由动能定理得 GkPtPtE =压在第9页/共19页 kG0EPPt=压滑块对槽压力做功的功率等于重力对滑块做功的功率，C正确。D滑块克服支持力做功的功率等于滑块对槽压力做功的功率，重力对滑块做功的功率等于滑块克服支持力做功的功率，D错误。故选 C。二、非选择题：共二、非选择题：共 5 题，共题，共 60 分其中第分其中第 12 题题第第 15 题解答时请写出必要的文字说明、方题解答时请写出必要的文字说明、

21、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分；有数值计算时，答案中必须明确写出程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分；有数值计算时，答案中必须明确写出数值和单位。数值和单位。11.学习小组为研究黑盒 a、b两端电压随电流变化的规律实验室提供如下器材：A黑盒 B电流表 A（0.6A，内阻约 0.5）C电压表 V1（3V，内阻约 3k）D电压表 V2（6V，内阻约 6k）E滑动变阻器 R（020）F开关，导线若干 （1）学习小组设计了如图甲所示的电路，闭合开关 S，移动滑动变阻器 R 的滑片，记录相应的电压表示数U和电流表示数 I 如下表，请根据表中数据在图乙中作出 U-I 图线_。U

22、/V 1.95 1.73 1.52 1.30 1.10 0.88 I/A 0.18 0.22 0.26 0.30 0.34 0.38 第10页/共19页 学科网（北京）股份有限公司（2）将黑盒视为一个电源，根据作出的图线可得黑盒的等效电动势 E0=_V（结果保留三位有效数字）。（3）图甲中电压表应选用_（选填“C”或“D”）。（4）因电表内阻影响，黑盒等效电动势 E0测量值 _（选填“偏大”或“偏小”），原因是_。（5）打开黑盒，内部电路如图丙所示，其中电阻 R1=7.5，R2=7.5，R3=10.0，电池 E（电动势 9.0V，内阻不计）。甲图中电压表的正、负接线柱分别与 a、b相连，电阻

23、R4的阻值最接近_。A2.0 B10.0 C50.0【答案】.2.95V（2.90V3.00V）.C.偏小.电压表分流.A【解析】【详解】（1）1请根据表中数据在图乙中作出 U-I图线如图所示 第11页/共19页（2）2根据闭合电路欧姆定律有 0EUIr=+可得0UrIE=+由图像可得黑盒等效电动势E0=2.95V（电动势的值在 2.90V3.00V 都算对）（3）3由表格可知，电压表示数的最大值为 1.95V，所以电压表选 V1。故选 C。（4）4按图示中伏安法测电源电动势时，路端电压测量准确，但是电路中由于电压表分流作用，导致干路电流偏小，电压表示数越大，电压表分流就越多，由 U-I 图像

24、修正法有 所以因电表内阻影响，黑盒等效电动势 E0测量值偏小。5电路中由于电压表的分流作用，导致盒等效电动势 E0测量值偏小。（5）6由图像可得黑盒等效电源内阻为 02.9505.50.54rk=根据等效电源法有123401234()()RRRRrRRRR+=+由于实验测量存在误差，所以采用代入法检验最接近电阻 R4的阻值 若 R4=2.00，带入得 的第12页/共19页 06.7r 若 R4=10.0，带入得 08.6r 若 R4=50.0，带入得 012r=所以甲图中电压表的正、负接线柱分别与 a、b 相连，由于测量中内阻存在误差，在误差允许范围内，电阻R4的阻值最接近 2.00。故选 A

25、。12.我国科学家在兰州重离子加速器上开展的实验中发现，静止的镁核（2212Mg）放出两个质子后变成氖核（Ne），并放出 射线，核反应方程为221121MgNe+2 H+AZ，氖核的速度大小为 v1，质子的速度大小为 v2，设质子和 光子的运动方向相同。已知氖核、质子的质量分别为 m1、m2，普朗克常量为 h，不考虑相对论效应，求：（1）氖核的质量数 A、电荷数 Z 和物质波波长；（2）光子的动量大小 p。【答案】（1）A=20，Z=10，1 1hm v=；（2）1 1222pmvm v=【解析】【详解】（1）根据质量数守恒，氖核的质量数 A=22-21=20 根据电荷数守恒，氖核的电荷数Z=

26、12-21=10 氖核的物质波波长Nehp=其中氖核的动量Ne1 1pmv=解得1 1hm v=第13页/共19页（2）设氖核运动的速度方向为正方向，核反应中动量守恒，有()1 12220mvmvp+=解得1 1222pmvm v=13.月球探测器登月前，从椭圆环月轨道转移至近月圆轨道。如图所示，探测器在椭圆轨道 I 上运动，运行周期为2 2T。在近月点 P 处减速，使探测器转移到近月圆轨道 II 上运动，运行周期为 T。已知月球半径为 R，万有引力常量为 G，求：（1）月球的质量 M；（2）椭圆轨道 I 上远月点 Q距月球表面的高度 h。【答案】（1）2324RMGT=；（2）h=2R【解析

27、】【详解】（1）设探测器质量为 m，探测器做匀速圆周运动，万有引力提供向心力 222()MmGmRRT=解得月球质量2324RMGT=（2）由题意，设椭圆轨道 I 的半长轴为 a，则2a=2R+h 根据开普勒第三定律得()33222 2RaTT=解得h=2R 14.某质谱仪部分结构的原理图如图所示。在空间直角坐标系 Oxyz的 y0区域有沿-z 方向的匀强电场，电第14页/共19页 场强度大小为 E，在 y0区域有沿-z方向的匀强磁场，在 x=-2d处有一足够大的屏，俯视图如图乙。质量为 m、电荷量为+q的粒子从 y轴上 P（0，-d，0）以初速度 v0沿+y 方向射出，粒子经过 x 轴时速度

28、方向与-x 方向的夹角=60角不计粒子的重力。（1）求磁感应强度大小 B；（2）求粒子打到屏上位置的 z 轴坐标 z1；（3）若在 y0 区域电场中做类平抛运动，在 xoy 平面内沿 v0方向做匀速直线运动，设粒子碰到屏前做类平抛运动的时间为 t1，则 10 1(2)cosdxv t=粒子运动的加速度Eqam=在 z 轴负方向运动的距离 21112zat=解得102 3dtv=，21206Eqdzmv=所以打到屏上位置的 z 轴坐标 21206Eqdzmv=（3）设粒子在 y0区域运动的时间仍为 t1，设粒子打到屏上时 z 轴坐标为 z2，则 221212za tt=+（）根据动能定理有222

29、01122Eqzmvmv=解得222220220(2 3)3E q dvvm v=+15.如图所示，质量 M=1.0kg、足够长的木板置于光滑水平面上，板左上方有一固定挡板 P，质量m1=2.0kg的小物块 A静止于木板左端。现将质量 m2=1.0kg 的小物块 B 以水平向左的初速度 v0=4.0m/s滑上木板，整个运动过程中 A、B 未发生碰撞。A 与挡板 P碰撞后均反向弹回，碰撞前后瞬间速度大小相等。已知 A、B与木板间的动摩擦因数 均为 0.2，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取重力加速度 g=10m/s2。第16页/共19页（1）物块 B滑上木板后，A与木板一起运动，求 B刚滑上木板时的

30、加速度大小 aB 和 A与木板的加速度大小 a；（2）若 A与挡板 P 的距离 x=3.0m，求 A开始运动到与挡板 P 碰撞的时间 t；（3）若将木板换成轻质的长板，其他条件不变，整个运动过程中 A只与挡板碰撞两次，且最终 A、B停止了运动，求整个运动过程中 A通过的路程 s及 B在轻板上滑行的距离 L。【答案】（1）2B2m/sa=，22m/s3a=；（2）3.75st=；（3）0.5ms=，4mL=【解析】【详解】（1）对物块 B，根据牛顿第二定律有 22Bm gm a=解得2B2m/sa=对物块 A 和木板，根据牛顿第二定律有()21m gMm a=+解得22m/s3a=（2）设从 B

31、滑上木板到三者共速所经历的时间为 t1，共同速度为v共，则0B 11va tat=1vat=共解得11.5st=1m/sv=共 该过程中 A与木板一起运动的距离 21112xat=解得第17页/共19页 10.75mxx=所以接下来三者一起运动，直至与挡板 P 碰撞，设该过程经历的时间为 t2，则 12xxv t=共A开始运动到与挡板 P碰撞的时间 12ttt=+解得3.75st=（3）方法一：设 A与板一起运动的加速度为 aA，根据牛顿第二定律，有21Am gm a=由题意可知，如果 A 与 P碰前，三者速度已相等，则 A 与 P碰后三者最终会一起向右运动，不会发生第二次碰撞。因此 A 在与

32、 P 碰撞前一直做匀加速直线运动，碰后做加速度相等的减速运动。设 A 每次与挡板碰撞的速度大小为 v，A经过时间 t3与 P碰撞，碰后经过时间 t4速度减为零，则 A 3va t=A 40va t=解得34=tt 物块 B一直向左作匀减速运动，在运动的全过程中根据牛顿第二定律，有 0B304vat=（）解得30.5st=则2A 3142sa t=解得0.5ms=根据系统能量守恒，有222012m gLm v=解得第18页/共19页 4mL=方法二：由题意可知，A在与 P 碰撞前一直做匀加速直线运动，设 A每次与挡板碰撞速度为 v，每次碰撞A的动量变化量为 2m1v，则 1202 2mvm v=设 A 与板一起运动的加速度为 aA，根据牛顿第二定律，有 21Am gm a=则 A 通过的路程 2A42vsa=解得0.5ms=根据系统能量守恒，有222012m gLm v=解得4mL=的