2021年天津市東麗區(qū)高考物理模擬試卷(含答案詳解)

2021年天津市東麗區(qū)高考物理模擬試卷

一、單選題（本大題共4小題，共20.0分）

1.治療腫痛的放射源必須滿足：①放射線具有較強的穿透力，以輻射到體內(nèi)的腫瘤處：②在較長

時同內(nèi)具有相對穩(wěn)定的輻射強度，表中給出的四種放射性同位索，適合用于治療腫瘤的放射源

是：（）

同位素輻射線半衰期

針210a138天

耨99y6小時

鉆60y5年

錮90B28年

A.#210B.得99C.鉆60D.鋸90

2.已知物體在&、尸2、F3,三個共點力的作用下處于平衡狀態(tài)，若F]=20N,F2=28N,那么F3的

大小可能是

（）

A.40NB.70NC.100WD.6N

3.1924年瑞典的丁?斯韋德貝里設(shè)計了超速離心機，該技術(shù)可用于混合物U)

中分離蛋白。如圖所示，用極高的角速度旋轉(zhuǎn)封閉的玻璃管一段時間后，

l圣白P蛋白Q

管中的蛋白會按照不同的屬性而相互分離、分層，且密度大的出現(xiàn)在遠(yuǎn)

離轉(zhuǎn)軸的管底部。己知玻璃管穩(wěn)定地勻速圓周運動，管中兩種不同的蛋白P、Q相對于轉(zhuǎn)軸的距

離分別為r和2r,貝式）

A.蛋白P受到的合外力為零

B.蛋白受到的力有重力、浮力和向心力

C.蛋白P和蛋白Q的向心力之比為1：2

D.蛋白P和蛋白Q的向心加速度之比為1：2

4.下列有關(guān)光現(xiàn)象的說法不正確的是（）

A.泊松亮斑是光的衍射現(xiàn)象

B.用激光束在很硬的材料上打孔是利用了激光亮度高的特點

C.光學(xué)鏡頭上的增透膜是利用光的干涉現(xiàn)象

D.拍攝玻璃櫥窗內(nèi)的物品時，往往在鏡頭前加裝一個偏振片以增加透射光的強度

二、多選題（本大題共4小題，共20.0分）

5.如圖所示，處于真空中的勻強電場，與水平方向成15。角，在豎直平面內(nèi)的

直線4B與場強E垂直，在4點，以大小為火的初速度水平向右拋出一質(zhì)量為

m,帶電荷量為+q的小球，經(jīng)時間3小球下落一段距離過C點（圖中未畫出一一一"力----

）時的速率仍為孫，已知4、B、C三點在同一平面內(nèi)，則小球由4點運動到C點的過程中（）

A.小球的電勢能增加B.電場力對小球做功為零

C.小球的機械能減小iD.C點一定位于直線48的右側(cè)

2

6.關(guān)于分子力，下列說法中正確的是（）

A.溫度相等的氫氣和氧氣，它們的分子平均速率相等

B.一定溫度下飽和汽的密度為一定值，溫度升高，飽和汽的密度增大

C,由于大氣壓作用，液體在細(xì)管中上升或下降的現(xiàn)象稱為毛細(xì)現(xiàn)象

D.液體表面張力與浸潤現(xiàn)象都是分子力作用的表現(xiàn)

E.干濕泡濕度計的示數(shù)差越大，表示空氣中水蒸氣離飽和狀態(tài)越遠(yuǎn)

7.一列機械波沿X軸負(fù)方向傳播，在某時刻的波形如圖中實線所示，經(jīng)過一段時間以后，波形圖象

變成圖中虛線所示，波速大小為Im/s.那么這段時間可能是（）

8.如圖所示，光滑平行金屬導(dǎo)軌間距為L=0.5m,水平放置在方向豎直向下、磁感應(yīng)強度大小為

8=a7的勻強磁場中，一根有效電阻為r=0.50的導(dǎo)體棒垂直放置在金屬導(dǎo)軌上，在外力F作

用下沿水平方向運動，其速度隨時間的變化規(guī)律為u=%1s出1。位。導(dǎo)軌電阻不計，金屬導(dǎo)軌足

夠長。將兩根金屬導(dǎo)軌連接在理想變壓器上用來給小燈泡（36匕18勿）供電，P是副線圈的滑動

觸頭，可改變副線圈的匝數(shù)。初始時，原副線圈的匝數(shù)比為n1：n2=1：4,此時小燈泡恰好正

常發(fā)光，則（）

p

A.P向上滑動，小燈泡亮度變暗

B.導(dǎo)體棒的最大速度為18m/s

C.在Imin內(nèi)外力尸做的功為1200/

D.若小燈泡的電阻不變，將導(dǎo)體棒的最大速度變?yōu)樘?，則變壓器的輸出功率也變?yōu)樵瓉淼囊话?/p>

三、填空題（本大題共1小題，共3.（）分）

9.質(zhì)量為0.1kg的物體做自由落體運動.下落2s末的速度為m/s,2s末重力的功率為

W.（g取10m/s2）

四、實驗題（本大題共1小題，共9.0分）

10.小劉同學(xué)利用如圖的裝置測量滑塊與長木板之間的動摩擦因數(shù)。在左端帶有定滑輪的水平長木

板上放置一滑塊，滑塊通過細(xì)繩與重物連接，滑塊上端安裝輕質(zhì)擋光片，在虛線P位置安裝有光

電門，遮光片經(jīng)過光電門時，數(shù)字計時器會記錄遮光片的擋光時間（圖中未畫出），已知重力加

速度為g。實驗步驟如下：

4使用游標(biāo)卡尺測量遮光片的寬度為d,用天平測出滑塊的質(zhì)量M和重物的質(zhì)量m；

8.按圖組裝器材，調(diào)節(jié)滑輪高度使細(xì)繩與木板平行；

C將滑塊固定在某一位置，使遮光片與。點對齊，測量0點與光電門P之間的距離》;

D釋放滑塊，遮光片通過光電門，光電計時器記錄的時間為t,得到滑塊運動到虛線P位置的速度：

E.改變滑塊釋放的位置0,重復(fù)實驗，記錄多組距離x和對應(yīng)的時間t；

F.整理器材，處理數(shù)據(jù)。

處理數(shù)據(jù)時，小劉同學(xué)畫出了專-x的圖象，測得圖象的斜率為k,則滑塊的加速度為,滑塊

與水平面間的動摩擦因數(shù)為（用已知字母表示）。

五、計算題(本大題共3小題，共48.0分)

11.如圖所示，在水平光滑軌道的右側(cè)裝有一彈性擋板，一質(zhì)量為M=0.5kg的木板正中間放有一質(zhì)

量為m=2kg的小鐵塊(可視為質(zhì)點)靜止在軌道上，木板右端距離擋板So=0.5m,小鐵塊與木

板間動摩擦因數(shù)〃=02現(xiàn)對鐵塊施加一沿著軌道水平向右的外力F=10N,小鐵塊與木板保持

相對靜止，一起向右勻加速運動，木板第一次與擋板碰前瞬間撤去外力。若木板與擋板碰撞時

間極短，反彈后速度大小不變，最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，重力加速度g=10m/s2。

(1)求木板第一次與擋板碰撞前經(jīng)歷的時間。

(2)若鐵塊和木板最終停下來時，鐵塊剛好沒滑出木板，求木板的長度。

(3)從開始運動到鐵塊和木板都停下來的整個過程中，求木板通過的路程。

77777777777777777777777777777777777/

12.在光滑絕緣的水平面上放置一個質(zhì)量m=0.2kg、帶電荷量q=5x

10-4c的小球，小球系在長L=0.5m的絕緣細(xì)線上，線的另一端固定在

。點.整個裝置置于勻強電場中，電場方向與水平面平行且沿。4方向，

如圖所示(此圖為俯視圖).現(xiàn)給小球一個初速度使其繞。點做圓周運動，

小球經(jīng)過4點時細(xì)線的張力F=140N,小球在運動過程中，最大動能比最小動能大20/,小球可

視為質(zhì)點.

(1)求電場強度的大小.

(2)求運動過程中小球的最小動能.

(3)若小球運動到動能最小的位置時細(xì)線被剪斷，則小球經(jīng)多長時間其動能與在4點時的動能相等?

此時小球距4點多遠(yuǎn)？

13.如圖所示，一個豎直放置的圓錐筒可繞其中心軸。。'轉(zhuǎn)動，筒內(nèi)壁粗糙，筒口

半徑和筒高分別為R和H，筒內(nèi)壁4點的高度為筒高的一半，內(nèi)壁上有一質(zhì)量

為小的小物塊，求：

當(dāng)物塊在4點隨筒勻速轉(zhuǎn)動，且其所受到的摩擦力為零時，筒轉(zhuǎn)動的角速度.

參考答案及解析

1.答案：c

解析：解：三種射線中y射線的穿透能力最強，鉆60的半衰期較長，在較長時同內(nèi)具有相對穩(wěn)定的輻

射強度.

故選C

三種射線中y的穿透能力最大，鉆60的半衰期較長，符合治療腫痛的放射源條件.

本題考查了射線的特點，也是科學(xué)技術(shù)與生活實際相聯(lián)系的題目，難度不大.

2.答案：A

解析：解：&和尸2的合力取值范圍：一Fz|〈尸<&+尸2，代入數(shù)據(jù)得8N<F<48N,40N在合

力范圍內(nèi)，即F3的大小可能是40N,選項4正確，BC。錯誤；

故選：4。

先求出鼻、尸2的合力范圍，若尸3在F1和廣2合力范圍內(nèi)，則合力為0,可能處于平衡狀態(tài)

題關(guān)鍵抓住三力平衡時，三個力中任意兩個力的合力與第三個力等值、反向、共線

3.答案：D

解析：解：4、蛋白P做勻速圓周運動，受到的合外力不能為零，故4錯誤；

蛋白做勻速圓周運動，合外力提供向心力，但不是受到向心力，故B錯誤；

C、P與Q做同軸轉(zhuǎn)動，角速度是相等的，蛋白P、Q相對于轉(zhuǎn)軸的距離分別為r和2r,但它們的質(zhì)量

關(guān)系未知，由a=rn32r可知，蛋白P和蛋白Q的向心力之比不一定為1：2,故C錯誤；

D、P與Q做同軸轉(zhuǎn)動，角速度是相等的，蛋白P、Q相對于轉(zhuǎn)軸的距離分別為r和2r,由a=32r可知，

蛋白P和蛋白Q的向心加速度之比為1：2,故。正確；

故選：D。

同軸轉(zhuǎn)動時，圓上的點的角速度相同，根據(jù)幾何關(guān)系可以求得Q、P兩點各自做圓周運動的半徑，根

據(jù)。=3r即可求解線速度、向心加速度以及向心力的關(guān)系。

解答本題清楚描述圓周運動的物理量線速度、角速度、周期、轉(zhuǎn)速之間的關(guān)系，并用它們正確的表

示向心力、向心加速度。

4.答案：D

解析：解：4、當(dāng)光照到不透光的小圓板上時，在光屏的陰影中心出現(xiàn)的亮斑叫泊松亮斑，泊松亮斑

是光的衍射現(xiàn)象.故A正確；

B、激光的其中一個特點是亮度高，把激光束匯聚起來照射到物體上，可以使物體的被照部分在極短

時間內(nèi)熔化.故8正確；

C、增透膜是利用光的薄膜干涉現(xiàn)象，以消弱反射光的強度，增大透射光的強度.故C正確；

。、拍攝玻璃櫥窗內(nèi)的物品時，往往在鏡頭前加裝一個偏振片，一消除玻璃的反射光的影響.故。

不正確.

本題選擇不正確的，故選：D.

增透膜是利用光的薄膜干涉現(xiàn)象；泊松亮斑是光的衍射現(xiàn)象；利用了激光亮度高的特點；拍攝玻璃

櫥窗內(nèi)的物品時，往往在鏡頭前加裝一個偏振片.

該題考查光的波動性的兒個特點與它們在日常生活中的應(yīng)用的基本原理，記住相關(guān)的知識點的內(nèi)容,

注意區(qū)分干涉與衍射的不同，同時掌握激光的用途與特點.

5.答案：AD

解析：解：AB,由題意知，小球由A點運動到C點的過程中，重力做正功，動能不變，由動能定理得

知，電場力必定做負(fù)功，小球的電勢能增加.故4正確，8錯誤.

C、小球具有機械能和電勢能，總能量守恒，小球的電勢能增加，則知小球的機械能一定減小，小球

的機械能的減少量即為豎直方向的重力勢能的減少量nigh,由于電場力向左下方，重力豎直向下，

將合力沿著水平和豎直方向正交分解，豎直方向的合力大于重力，故在豎直方向的分運動的加速度a

大于g,豎直方向九=］砒2>1碇2,即mgh>gmg2t2,故C錯誤.

。、小球的電勢能增加，而小球帶正電，則知C點的電勢比A點電勢高，故C點一定位于AB直線的右

側(cè).故。正確.

故選：AD.

小球由4點運動到C點的過程中，重力做正功，動能不變，由動能定理可判斷出電場力做負(fù)功，機械

能減小，C點的電勢比4點電勢高，可知C點位于48直線的右側(cè).

本題運用動能定理分析電場力做功正負(fù)，并分析電勢能、機械能的變化.根據(jù)推論：正電荷在電勢

高處電勢能大，來分析C點的位置.

6.答案：BDE

解析：解：4、溫度相等則分子的平均動能相等，不是平均速率相等，故4錯誤；

8、在一定溫度下，飽和汽的分子數(shù)密度一定，飽和汽的壓強也是一定的，這個壓強叫這種液體的飽

和汽壓，飽和汽壓只是指此蒸汽的分氣壓，與其他氣體壓強無關(guān)。一定溫度下飽和汽的分子數(shù)密度

為一定值，溫度升高，飽和汽的分子數(shù)密度增大，故B正確；

C、毛細(xì)現(xiàn)象表現(xiàn)為：浸潤細(xì)管的液體在細(xì)管中上升、不浸潤細(xì)管的液體在細(xì)管中下降，與大氣壓無

關(guān)，故C錯誤

。、浸潤現(xiàn)象和不浸潤現(xiàn)象都與表面層與表面張力有關(guān)，都是分子力作用的表現(xiàn)。故。正確；

E、干濕泡溫度計的濕泡顯示的溫度低于干泡顯示的溫度，是因為濕泡外紗布中的水蒸發(fā)吸熱，干濕

泡溫度計的兩個溫度計的示數(shù)差越大，表示空氣中水蒸氣離飽和狀態(tài)越遠(yuǎn)。故E正確。

故選：BDE。

溫度相等則分子的平均動能相等，不是平均速率相等；在一定溫度下，飽和汽的分子數(shù)密度一定，

飽和汽的壓強也是一定的，這個壓強叫這種液體的飽和汽壓，飽和汽壓只是指此蒸汽的分氣壓，與

其他氣體壓強無關(guān)。一定溫度下飽和汽的分子數(shù)密度為一定值，溫度升高，飽和汽的分子數(shù)密度增

大；毛細(xì)現(xiàn)象表現(xiàn)為：浸潤細(xì)管的液體在細(xì)管中上升、不浸潤細(xì)管的液體在細(xì)管中下降，與大氣壓

無關(guān)；浸潤現(xiàn)象和不浸潤現(xiàn)象都與表面層與表面張力有關(guān)，都是分子力作用的表現(xiàn)；干濕泡溫度計

的濕泡顯示的溫度低于干泡顯示的溫度，是因為濕泡外紗布中的水蒸發(fā)吸熱，干濕泡溫度計的兩個

溫度計的示數(shù)差越大，表示空氣中水蒸氣離飽和狀態(tài)越遠(yuǎn)。

考查分子力引起的現(xiàn)象，熟悉分子力的特點是解題的關(guān)鍵。

7.答案：C

解析：

由圖讀出波長，由波速公式求出周期，根據(jù)波形平移和波的周期性，確定時間t的可能值。

本題知道兩個時刻的波形，要考慮波傳播方向的雙向性及時間的周期性，根據(jù)通項式得到特殊值。

由圖讀出波長為4=4m,由波速公式“=多導(dǎo)到，周期T=：=：s=4s

波沿x軸負(fù)方向傳播，時間t的通項式為t=(n+￡)7,n=0,1,2,...

當(dāng)71=0時，t=3s；當(dāng)？1=1時，t=7s；故C正確。

故選C。

8.答案：AC

解析：解：4、P向上滑動，副線圈的匝數(shù)減小，根據(jù)?=詈分析可知，變壓器輸出電壓減小，通過

U2九2

小燈泡的電流減小，則小燈泡亮度變暗，故A正確；

8、初始時，原副線圈的匝數(shù)比為%:電=1：4,此時小燈泡恰好正常發(fā)光，副線圈的電壓為出=36V,

電流為=慌=*=

由,=意得變壓器的輸入電壓為Ui=9V,由晟=最得原線圈中電流為。=2A,則變壓器輸入電壓的

最大值為(Am=y/2Ur=9V2V

根據(jù)Uim=BLvm-/j解得導(dǎo)體棒的最大速度為=20m/s,故B錯誤；

2

a在1m譏內(nèi)外力尸做的功等于整個電路產(chǎn)生的焦耳熱，即為卬=/frt+PLt=2x0,5x60/+18x

60/=1200/,故C正確；

D、若小燈泡的電阻不變，將導(dǎo)體棒的最大速度變?yōu)楫?dāng)，由Em=知導(dǎo)體棒產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢

最大值為原來的右變壓器輸入電壓最大值變?yōu)樵瓉淼狞c變壓器輸出電壓最大值變?yōu)樵瓉淼?則變

壓器輸出電壓有效值變?yōu)樵瓉淼?；，由公式P=當(dāng)知，變壓器的輸出功率變?yōu)樵瓉淼模海?。錯誤。

2RL4

故選：ACo

P向上滑動，根據(jù)普=詈分析變壓器輸出電壓的變化，確定小燈泡亮度的變化；小燈泡恰好正常發(fā)光

時，由￡=￡求出變壓器的輸入電壓，由Um=應(yīng)〃求出輸入電壓的最大值，由/=￡求出原線圈中

電流，結(jié)合Ulm=-求導(dǎo)體棒的最大速度；在lmin內(nèi)外力F做的功等于整個電路產(chǎn)生的焦

耳熱；若小燈泡的電阻不變，將導(dǎo)體棒的最大速度變?yōu)樽裕治鲎儔浩鬏斎牍β实淖兓?，再確定輸

出功率的變化。

本題中導(dǎo)體棒有產(chǎn)生正弦式交流電，與交流發(fā)電機相似。本題是電磁感應(yīng)與變壓器原理的綜合應(yīng)用，

要掌握變壓器的規(guī)律：金=學(xué)畔=澤并能熟練運用。

U2兀2>2九1

9.答案：2020

解析：解：根據(jù)u=gt得,v=10x2m/s=20m/s.根據(jù)P=mgv得，P=0.1x10x20W=201V.

故答案為：20,20.

自由落體運動做初速度為零的勻加速直線運動，根據(jù)速度時間公式求出下落2s末的速度，根據(jù)P=

mgv求出2s末重力的功率.

解決本題的關(guān)鍵知道自由落體運動的規(guī)律，靈活運用運動學(xué)公式進(jìn)行求解.

?Q答案.kd?m_(M+m))d2

?*2M2Mg

解析：解：滑塊通過光電門的速度為u=9,根據(jù)2ax=/可得白=小B

根據(jù)題意可知：4=匕故加速度：a=空；

d2

根據(jù)牛頓第二定律mg-4Mg=(M+m)a,

故答案為：—m(M+m)kd-

M2Mg

由位移時間關(guān)系式整理得到總-X圖線的表達(dá)式，并找出圖線的斜率和加速度關(guān)系；由牛頓第二定律,

即可求解.

題目的難度在于：物體加速下滑時，我們研究了專-X圖線，并且要整理圖象所要求的表達(dá)式，根據(jù)

物理規(guī)律求解.

11.答案：解：(1)設(shè)木板靠最大靜摩擦力或滑動摩擦力產(chǎn)生的加速度為am

2

由牛頓第二定律得：am=^=8m/s

假設(shè)木板與物塊不發(fā)生相對運動，設(shè)共同加速度為a,則

因a<am,所以木板在靜摩擦力作用下與物塊一起以加速度a運動

設(shè)向右運動第一次與擋板碰撞前經(jīng)歷的時間為3則S。=^磯2

解得：t=0.5s；

(2)設(shè)木板與擋板碰前，木板與物塊的共同速度為%,貝II：vr=at

解得%-2m/s,

木板第一次與擋板碰撞前瞬間撤去外力，物塊以速度內(nèi)向右做減速運動，加速度大小為名

木板與擋板碰撞后以速度%向左做減速運動，木板與木塊相對滑動，則木板加速度大小為

設(shè)板速度減為零經(jīng)過的時間為ti，向左運動的最遠(yuǎn)距離為Xi，貝I」：

Hmg—mar,vr—口箝］

代入數(shù)據(jù)解得：a1-2m/s2,tj=0.25s,=0.25m

當(dāng)板速度向左為零時，設(shè)鐵塊速度為%'，貝=

設(shè)再經(jīng)過時間務(wù)鐵塊與木板達(dá)到共同速度玲，木板向右位移為巧'，則

/

代入數(shù)據(jù)解得：v1=1.5m/s,t2=0.15s,v2=1.2m/s,xj=0.09m

因為所以木板與鐵塊達(dá)到共速后，將以速度外運動，再次與擋板碰撞。

以后多次重復(fù)這些過程最終木板停在擋板處。

設(shè)木板長為3則以木板和鐵塊系統(tǒng)為研究對象,

根據(jù)能量守恒定律得：+m)vf

代入數(shù)據(jù)解得：L=2.5m.

(3)設(shè)木板與擋板第二次碰后，木板向左運動的最遠(yuǎn)距離為犯，

則：X2=M

zum

代入數(shù)據(jù)解得：x2=0.09m,

綜上可知。2=0-6%，x2=0.36xt,

因為以后是多次重復(fù)上述過程.同理，有木板與擋板第三次碰后，木板與鐵塊達(dá)到共速為丹=。,6。2,

木板向左運動的最遠(yuǎn)距離：x3=0.36X2

設(shè)木板與擋板第n-1次碰后，木板與鐵塊達(dá)到共速為％,

n-1

同理有：vn=0.6v1

設(shè)木板與擋板第n次碰后，木板向左運動的最遠(yuǎn)距離為馬，

n1

同理有：xn=036~x1

所以，從開始運動到鐵塊和木板都停下來的全過程中，設(shè)木板運動的路程為s,

則s=So+2刀1+2X2H---F2xn,nt8

解得s--1,28m.

答：(1)木板第一次與擋板碰撞前經(jīng)歷的時間是0.5s；

(2)若鐵塊和木板最終停下來時，鐵塊剛好沒滑出木板，則木板有2.5m；

(3)從開始運動到鐵塊和木板都停下來的整個過程中，木板通過的路程是1.28m。

解析：(1)先分析鐵塊與木板能否一起運動，根據(jù)牛頓第二定律求出木板靠最大靜摩擦力或滑動摩擦

力產(chǎn)生的加速度，假設(shè)兩者不不發(fā)生相對運動，由牛頓第二定律求得共同的加速度，從而作出判斷，

再根據(jù)運動學(xué)位移時間公式求解時間；

(2)由公式%=at,求出木板與擋板碰前的共同速度，木板第一次與擋板碰撞前瞬間撤去外力，鐵塊

以速度%向右做減速運動，木板與擋板碰撞后以速度也向左做減速運動，木板與木塊相對滑動，由

牛頓第二定律和運動學(xué)公式結(jié)合求出板速度減為零經(jīng)過的時間和向左運動的最遠(yuǎn)距離，再由能量守

恒定律求解；

(3)根據(jù)運動學(xué)位移速度關(guān)系公式求出木板與擋板第二次碰后木板向左運動的最遠(yuǎn)距離，木板與鐵塊

達(dá)到共速后，將以速度。2運動，再次與擋板碰撞，以后多次重復(fù)這些過程，運用歸納法得到木板向

左運動的最遠(yuǎn)距離與碰撞次數(shù)的關(guān)系式，即可求得木板通過的路程。

解決本題的關(guān)鍵要正確判斷兩個物體的運動狀態(tài)，運用牛頓第二定律和運動學(xué)公式結(jié)合，邊計算邊

分析。

本題也可以根據(jù)動量守恒定律和能量守恒定律結(jié)合求解，比較簡潔。

12.答案：解：(1)設(shè)4點關(guān)于0點的對稱點為B,則小球從A運動到B的過程中，電場力做負(fù)功，動能

減小，所以在4點動能最大，在B點的動能最小。

小球在光滑水平面上運動的最大動能與最小動能的差值為：△&=2qEL=207

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代入數(shù)據(jù)得：E=