2019年山东省威海市高考物理模拟试卷(3月份)(解析版)

2019年山东省高考物理模拟试卷（3月份）二、选择题：本题共8小题，每小题6分．在每小题给出的四个选项中，第1-5题只有一项符合题目要求，第6-8题有多项符合题目要求．全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分．1．下列说法符合历史事实的是（）A．牛顿首先建立了平均速度、瞬时速度和加速度概念用来描述物体的运动B．法拉第发现了电磁感应现象，他概括出四类情况能够产生感应电流C．伽利略直接通过研究自由落体实验得出自由落体运动是匀变速运动D．奥斯特发现电流的磁效应时将直导线沿南北方向、平行于小磁针放置在其上方，给导线通电，发现小磁针偏转2．我国不少地方在节日期间有挂红灯笼的习俗．如图，质量为m的灯笼用两根不等长的轻绳OA、OB悬挂在水平天花板上，OA比OB 长，O为结点．重力加速度大小为g．设OA、OB对O点的拉力分别为F A、F B，轻绳能够承受足够大的拉力，则（）A．F A大于F BB．F A、F B的合力大于mgC．换质量更大的灯笼，F B的增加量比F A的增加量大D．无论如何调节悬点A的位置，F A、F B都不可能大于mg3．如图甲所示为电场中的一条电场线，在电场线上建立坐标轴，则坐标轴上O～x2间各点的电势分布如图乙所示，则（）A．在O～x2间，场强先减小后增大B．在O～x2间，场强方向一定发生了变化C．若一负电荷从O点运动到x2点，电势能逐渐减小D．从O点静止释放一仅受电场力作用的正电荷，则该电荷在O～x2间一直做加速运动4．如图所示，直线MN上方有垂直纸面向里的匀强磁场，电子1从磁场边界上的a点垂直MN和磁场方向射入磁场，经t1时间从b点离开磁场．之后电子2也由a点沿图示方向以相同速率垂直磁场方向射入磁场，经t2时间从a、b连线的中点c离开磁场，则t1：t2为（）A．2：3 B．3：1 C．3：2 D．2：15．如图所示，倾角为θ的光滑足够长斜面固定在水平面上，劲度系数为k的轻质弹簧一端连在斜面底端的挡板上，另一端连接一质量为m，带电量为q的绝缘小球，装置处于静止状态．现在在空间增加一水平向右的匀强电场，场强E=，则下列判断正确的是（）A．小球沿斜面向上做加速度减小的加速运动B．小球沿斜面运动到最远点时的加速度为C．小球运动过程中，小球和弹簧组成的系统机械能守恒D．小球在运动过程中，电场力做功的最大值为6．如图所示，无限长导线，均通以恒定电流I．直线部分和坐标轴接近重合，弯曲部分是以坐标原点O为圆心的相同半径的一段圆弧，已知直线部分在原点O处不形成磁场，则图乙中O处磁感应强度和图甲中O处磁感应强度相同的是（）A．B．C．D．7．将一个小球斜向上抛出，小球在空中依次飞过三个完全相同的窗户1、2、3．图中曲线为小球在空中运动的轨迹．若不计空气阻力的影响，以下说法正确的是（）A．小球通过第1个窗户重力做的功最大B．小球通过第1个窗户所用的时间最短C．小球通过第3个窗户重力的平均功率最小D．小球通过第3个窗户的平均速度最大8．宇宙中有两颗相距无限远的恒星S1、S2，半径均为R0．如图分别是两颗恒星周围行星的公转半径r3与公转周期T2的图象，其中r3为横轴，T2为纵轴．则（）A．恒星S1的质量大于恒星S2的质量B．恒星S1的密度小于恒星S2的密度C．距两恒星表面高度相同的行星，S1的行星向心加速度较大D．恒星S1的第一宇宙速度小于恒星S2的第一宇宙速度非选择题：包括必考题和选考题两部分．为必考题，每个试题考生都必须作答．选考题，考生根据要求作答．（一）必考题9．在用“落体法”做“验证机械能守恒定律”的实验时，小明选择一条较为满意的纸带，如图甲所示．他舍弃前面密集的点，以O为起点，从A点开始选取纸带上连续点A、B、C…，测出O到A、B、C…的距离分别为h1、h2、h3…．电源的频率为f．（1）为减少阻力对实验的影响，下列操作可行的是．A．选用铁质重锤B．安装打点计时器使两限位孔在同一竖直线上C．释放纸带前，手应提纸带上端并使纸带竖直D．重锤下落中手始终提住纸带上端，保持纸带竖直（2）打B点时，重锤的速度v B为．（3）小明用实验测得数据画出的υ2﹣h图象如图乙所示．图线不过坐标原点的原因是．（4）另有四位同学在图乙的基础上，画出没有阻力时的υ2﹣h图线，并与其比较，其中正确的是．10．国标（GB/T）规定自来水在15℃时电阻率应大于13Ω•m．某同学利用图甲电路测量15℃自来水的电阻率，其中内径均匀的圆柱形玻璃管侧壁连接一细管，细管上加有阀门K以控制管内自来水的水量，玻璃管两端接有导电活塞（活塞电阻可忽略），右活塞固定，左活塞可自由移动．实验器材还有：电源（电动势约为3V，内阻可忽略），电压表V1（量程为3V，内阻很大），电压表V2（量程为3V，内阻很大），定值电阻R1（阻值4kΩ），定值电阻R2（阻值2kΩ），电阻箱R（最大阻值9 999Ω），单刀双掷开关S，导线若干，游标卡尺，刻度尺．实验步骤如下：A．用游标卡尺测量玻璃管的内径d；B．向玻璃管内注满自来水，并用刻度尺测量水柱长度L；C．把S拨到1位置，记录电压表V1示数；D．把S拨到2位置，调整电阻箱阻值，使电压表V2示数与电压表V1示数相同，记录电阻箱的阻值R；E．改变玻璃管内水柱长度，重复实验步骤C、D，记录每一次水柱长度L和电阻箱阻值R；F．断开S，整理好器材．（1）测玻璃管内径d时游标卡尺示数如图乙，则d=mm．（2）玻璃管内水柱的电阻R x的表达式为R x=（用R1、R2、R表示）．（3）利用记录的多组水柱长度L和对应的电阻箱阻值R的数据，绘制出如图丙所示的图象，则坐标轴的物理量分别为．（4）本实验中若电压表V2内阻不是很大，则自来水电阻率测量结果将（填“偏大”、“不变”或“偏小”）．11．如图所示，在竖直平面内有一质量为M的光滑“π”形线框EFCD，EF长为L，电阻为r，FC=ED=2L，电阻不计．FC、ED的上半部分（长为L）处于匀强磁场Ⅰ区域中，且FC、ED的中点与其下边界重合．质量为m、电阻为3r的金属棒用承受最大拉力为2mg的绝缘细线悬挂着，其两端与C、D两端点接触良好，处在匀强磁场Ⅱ区域中，并可在FC、ED上无摩擦滑动．现将“π”形线框由静止释放，当EF到达磁场Ⅰ区域的下边界时速度为v，细线恰好断裂，Ⅱ区域内磁场立即消失．重力加速度为g．求：（1）整个过程中，回路中电流所做的功；（2）I区域磁场B1和Ⅱ区域磁场B2的关系式；（3）线框的EF边追上金属棒CD时，金属棒CD下落的高度．12．如图所示，倾角为θ的斜面上PQ部分粗糙，且长为3L，其余部分都光滑．形状相同、质量分布均匀的三块薄木板A、B、C沿斜面排列在一起，但不粘接．每块薄木板长均为L，质量均为m，与斜面PQ 间的动摩擦因数均为2tanθ．将它们从P上方某处由静止释放，三块薄木板均能通过Q．重力加速度为g．求：（1）薄木板A上端到达P时受到B的弹力；（2）薄木板A在PQ段运动速度最大时的位置；（3）释放木板时，薄木板A下端离P距离满足的条件．（二）选考题：共45分．[物理--选修3-3]13．下列各种说法中正确的是（）A．分子运动的平均速度可能为零，瞬时速度不可能为零B．液体与大气相接触，表面层内分子所受其他分子的作用表现为相互吸引C．一定量理想气体发生绝热膨胀时，其内能不变D．导热性能各向同性的固体，可能是单晶体E．随着分子间距增大，分子间引力和斥力均减小，分子势能不一定减小14．如图所示，A、B气缸长度均为L，横截面积均为S，体积不计的活塞C可在B气缸内无摩擦地滑动，D为阀门．整个装置均由导热性能良好的材料制成．起初阀门关闭，A内有压强P1的理想气体．B内有压强的理想气体．活塞在B气缸内最左边，外界热力学温度为T0．阀门打开后，活塞C向右移动，最后达到平衡．不计两气缸连接管的体积．求：（ⅰ）活塞C移动的距离及平衡后B中气体的压强；（ⅱ）若平衡后外界温度缓慢降为0.96T0，气缸中活塞怎么移动？两气缸中的气体压强分别变为多少？参考答案与试题解析二、选择题：本题共8小题，每小题6分．在每小题给出的四个选项中，第1-5题只有一项符合题目要求，第6-8题有多项符合题目要求．全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分．1．下列说法符合历史事实的是（）A．牛顿首先建立了平均速度、瞬时速度和加速度概念用来描述物体的运动B．法拉第发现了电磁感应现象，他概括出四类情况能够产生感应电流C．伽利略直接通过研究自由落体实验得出自由落体运动是匀变速运动D．奥斯特发现电流的磁效应时将直导线沿南北方向、平行于小磁针放置在其上方，给导线通电，发现小磁针偏转【考点】物理学史．【分析】根据物理学史和常识解答，记住著名物理学家的主要贡献即可【解答】解：A、在物理学的发展历程中，伽利略首先建立了平均速度、瞬时速度和加速度概念用来描述物体的运动，故A错误；B、法拉第发现了电磁感应现象，但没有总结四类情况能够产生感应电流，故B错误；C、伽利略通过对不同斜面上物体的运动的研究，推测自由落体运动是匀变速运动，故C错误；D、奥斯特发现电流的磁效应时将直导线沿南北方向、平行于小磁针放置在其上方，给导线通电，发现小磁针偏转，故D正确；故选：D2．我国不少地方在节日期间有挂红灯笼的习俗．如图，质量为m的灯笼用两根不等长的轻绳OA、OB悬挂在水平天花板上，OA比OB 长，O为结点．重力加速度大小为g．设OA、OB对O点的拉力分别为F A、F B，轻绳能够承受足够大的拉力，则（）A．F A大于F BB．F A、F B的合力大于mgC．换质量更大的灯笼，F B的增加量比F A的增加量大D．无论如何调节悬点A的位置，F A、F B都不可能大于mg【考点】共点力平衡的条件及其应用；物体的弹性和弹力．【分析】对O点受力分析，受重力和两个拉力，根据平衡条件并结合合成法分析即可【解答】解：对O点受力分析，如图所示：根据平衡条件，并结合正弦定理，有：A、由于α＞β，故，故A错误；B、根据平衡条件，F A、F B的合力等于mg，故B错误；C、，故换质量更大的灯笼，α、β均不变，根据，F B的增加量比F A的增加量大，故C正确；D、调节悬点A的位置，使A点向左移动，当α+β趋向180°时，可使F A、F B都大于mg，故D错误；故选：C3．如图甲所示为电场中的一条电场线，在电场线上建立坐标轴，则坐标轴上O～x2间各点的电势分布如图乙所示，则（）A．在O～x2间，场强先减小后增大B．在O～x2间，场强方向一定发生了变化C．若一负电荷从O点运动到x2点，电势能逐渐减小D．从O点静止释放一仅受电场力作用的正电荷，则该电荷在O～x2间一直做加速运动【考点】电势差与电场强度的关系；电场强度．【分析】根据φ﹣x图象的斜率大小等于电场强度，分析场强的变化，由图看出，电势逐渐降低，可判断出负电荷的电势能变化．【解答】解：A、φ﹣x图象的斜率大小等于电场强度，由几何知识得知，斜率先增大后减小，则电场强度先增大后减小，但斜率一直是负，场强方向没有改变．故AB错误．C、由图看出，电势逐渐降低，若一负电荷从O点运动到x2点，电势能逐渐升高．故C错误．D、从O点静止释放一仅受电场力作用的正电荷，受到的电场力方向与速度方向相同，做加速运动，即该电荷在O～x2间一直做加速运动．故D正确．故选：D4．如图所示，直线MN上方有垂直纸面向里的匀强磁场，电子1从磁场边界上的a点垂直MN和磁场方向射入磁场，经t1时间从b点离开磁场．之后电子2也由a点沿图示方向以相同速率垂直磁场方向射入磁场，经t2时间从a、b连线的中点c离开磁场，则t1：t2为（）A．2：3 B．3：1 C．3：2 D．2：1【考点】带电粒子在匀强磁场中的运动．【分析】电子1和2以相同的速率射进同一个磁场，则运动半径和周期都相同，画出两个粒子在磁场中的运动轨迹，根据几何关系求解即可．【解答】解：粒子在磁场中都做匀速圆周运动，根据题意画出粒子的运动轨迹，如图所示：电子1垂直射进磁场，从b点离开，则运动了半个圆周，ab即为直径，c点为圆心，电子2以相同速率垂直磁场方向射入磁场，经t2时间从a、b连线的中点c离开磁场，根据半径r=可知，粒子1和2的半径相等，根据几何关系可知，△aOc为等边三角形，则粒子2转过的圆心角为60°，所以粒子1运动的时间t1==，粒子2运动的时间t2==，所以=，故B正确，ACD错误．故选：B5．如图所示，倾角为θ的光滑足够长斜面固定在水平面上，劲度系数为k的轻质弹簧一端连在斜面底端的挡板上，另一端连接一质量为m，带电量为q的绝缘小球，装置处于静止状态．现在在空间增加一水平向右的匀强电场，场强E=，则下列判断正确的是（）A．小球沿斜面向上做加速度减小的加速运动B．小球沿斜面运动到最远点时的加速度为C．小球运动过程中，小球和弹簧组成的系统机械能守恒D．小球在运动过程中，电场力做功的最大值为【考点】匀强电场中电势差和电场强度的关系；功的计算；功能关系．【分析】本题通过分析小球所受电场力、重力沿斜面的分力关系，判断小球的运动情况．根据牛顿第二定律求最远点的加速度．根据功能关系分析系统的机械能是否守恒，并求电场力做功的最大值．【解答】解：A、小球所受的电场力沿斜面方向的分力大小为F1=qEcosθ=q••cosθ=mgsinθ，所以小球相当于只受弹簧的弹力，小球沿斜面做简谐运动，所以小球沿斜面向上先做加速度减小的加速运动，后做加速度反向增大的减速运动．故A错误．B、根据对称性可知，小球沿斜面运动到最远点时的加速度与刚开始运动时加速度大小相等，为a==，故B错误．C、小球运动过程中，由于电场力对小球要做功，所以小球和弹簧组成的系统机械能不守恒，故C错误．D、原来弹簧的压缩量为x=，则简谐运动的振幅A=x，电场力做功的最大值为W=F1•2A=mgsinθ•2•=，故D 正确．故选：D6．如图所示，无限长导线，均通以恒定电流I．直线部分和坐标轴接近重合，弯曲部分是以坐标原点O为圆心的相同半径的一段圆弧，已知直线部分在原点O处不形成磁场，则图乙中O处磁感应强度和图甲中O处磁感应强度相同的是（）A．B．C．D．【考点】通电直导线和通电线圈周围磁场的方向．【分析】根据通电导线周围存在磁场，结合相同圆弧，则产生有磁感应强度大小，再根据右手螺旋定则可知，通电导线在O点的磁场方向，最后由矢量合成法则，即可求解．【解答】解：由题意可知，图甲中O处磁感应强度的大小是其中一段在O点的磁场大小2倍，方向垂直纸面向里；A、根据右手螺旋定则可知，左上段与右下段的通电导线产生的磁场叠加为零，则剩余的两段通电导线产生的磁场大小是其中一段的在O 点磁场的2倍，且方向垂直纸面向里，故A正确；B、同理，四段通电导线在O点的磁场是其中一段在O点的磁场的4倍，方向是垂直向里，故B错误；C、由上分析可知，右上段与左下段产生磁场叠加为零，则剩余两段产生磁场大小是其中一段在O点产生磁场的2倍，方向垂直纸面向外，故C错误；D、与C选项分析相同，四段在O点的磁场是其中一段在O点产生磁场的2倍，方向垂直纸面向外，故D错误；故选：A．7．将一个小球斜向上抛出，小球在空中依次飞过三个完全相同的窗户1、2、3．图中曲线为小球在空中运动的轨迹．若不计空气阻力的影响，以下说法正确的是（）A．小球通过第1个窗户重力做的功最大B．小球通过第1个窗户所用的时间最短C．小球通过第3个窗户重力的平均功率最小D．小球通过第3个窗户的平均速度最大【考点】功率、平均功率和瞬时功率；平抛运动．【分析】小球做斜向上抛体运动，利用运动分解的思想可分解为：水平方向的匀速直线运动，竖直方向的匀减速直线运动，在竖直方向运动速度越来越小，但窗户的高度一样，因此时间越来越长，然后分别选用平均速度公式、功的公式、平均功率公式分析判断．【解答】解：A、通过3个窗户时在竖直方向上的位移相等，所以重力做功相等．故A错误．B、小球在竖直方向上做匀减速直线运动，速度越来越小，1、2、3个窗户的高度一样，小球通过三个窗户所用的时间越来越长，那么小球通过第1个窗户所用的时间最短，故B正确．C、根据，重力功相等，通过第3个窗户的时间最长，所以平均功率最小．故C正确．D、设通过窗户的位移与水平方向的夹角为θ，窗户高h，水平速度v x，则通过窗户的位移为，通过窗户的水平位移为，通过窗户的平均速度为：，由1到3窗户θ变小，cosθ变大，v x 不变，平均速度变小，故D错误．故选：BC．8．宇宙中有两颗相距无限远的恒星S1、S2，半径均为R0．如图分别是两颗恒星周围行星的公转半径r3与公转周期T2的图象，其中r3为横轴，T2为纵轴．则（）A．恒星S1的质量大于恒星S2的质量B．恒星S1的密度小于恒星S2的密度C．距两恒星表面高度相同的行星，S1的行星向心加速度较大D．恒星S1的第一宇宙速度小于恒星S2的第一宇宙速度【考点】万有引力定律及其应用．【分析】根据万有引力提供向心力，得出卫星的周期与恒星的质量、半径之间的关系，然后进行比较；结合万有引力提供向心力，分别写出第一宇宙速度的表达式，然后比较它们的大小关系．【解答】解：A、由题图可知，当绕恒星运动的行星的环绕半径相等时，S1运动的周期比较大，根据公式：所以：M=；故周期越大则质量越小，所以恒星S1的质量小于恒星S2的质量．故A 错误；B、两颗恒星的半径相等，则根据M=ρV，半径R0相等则它们的体积相等，所以质量大S2的密度大，故B正确；C、距恒星表面一定高度的行星，向心加速度大小设为a，根据牛顿第二定律，有：ma=；由于恒星S1的质量小于恒星S2的质量，所以S1的行星向心加速度较小，故C错误；D、根据万有引力提供向心力，则：，所以：v=；由于恒星S1的质量小于恒星S2的质量，所以恒星S1的第一宇宙速度小于恒星S2的第一宇宙速度．故D正确；故选：BD非选择题：包括必考题和选考题两部分．为必考题，每个试题考生都必须作答．选考题，考生根据要求作答．（一）必考题9．在用“落体法”做“验证机械能守恒定律”的实验时，小明选择一条较为满意的纸带，如图甲所示．他舍弃前面密集的点，以O为起点，从A点开始选取纸带上连续点A、B、C…，测出O到A、B、C…的距离分别为h1、h2、h3…．电源的频率为f．（1）为减少阻力对实验的影响，下列操作可行的是ABC．A．选用铁质重锤B．安装打点计时器使两限位孔在同一竖直线上C．释放纸带前，手应提纸带上端并使纸带竖直D．重锤下落中手始终提住纸带上端，保持纸带竖直（2）打B点时，重锤的速度v B为．（3）小明用实验测得数据画出的υ2﹣h图象如图乙所示．图线不过坐标原点的原因是打下O点时重锤速度不为零．（4）另有四位同学在图乙的基础上，画出没有阻力时的υ2﹣h图线，并与其比较，其中正确的是B．【考点】验证机械能守恒定律．【分析】（1）根据实验的原理以及操作中的注意事项确定正确的操作步骤．（2）根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度求出B点的速度．（3）图线不过原点，抓住h为零，速度不为零，得出图线不过原点的原因．（4）抓住释放位置相同，即初速度为零的位置相同确定正确的图线．【解答】解：（1）A、为了减小阻力的影响，实验时重锤选择质量大一些的，体积小一些的，故A正确．B、安装打点计时器使两限位孔在同一竖直线上，从而减小阻力的影响，故B正确．C、释放纸带前，手应提纸带上端并使纸带竖直，可以减小阻力，故C正确．D、重锤下落过程中，手不能拉着纸带，故D错误．故选：ABC．（2）根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度知，B点的瞬时速度．（3）图线不过原点，h=0时，速度不为零，可知打下O点时重锤速度不为零．（4）不论有无阻力，释放点的位置相同，即初速度为零时，两图线交于同一点，故B正确，A、B、C错误．故选：B．故答案为：（1）ABC；（2）；（3）打下O点时重锤速度不为零；（4）B．10．国标（GB/T）规定自来水在15℃时电阻率应大于13Ω•m．某同学利用图甲电路测量15℃自来水的电阻率，其中内径均匀的圆柱形玻璃管侧壁连接一细管，细管上加有阀门K以控制管内自来水的水量，玻璃管两端接有导电活塞（活塞电阻可忽略），右活塞固定，左活塞可自由移动．实验器材还有：电源（电动势约为3V，内阻可忽略），电压表V1（量程为3V，内阻很大），电压表V2（量程为3V，内阻很大），定值电阻R1（阻值4kΩ），定值电阻R2（阻值2kΩ），电阻箱R（最大阻值9 999Ω），单刀双掷开关S，导线若干，游标卡尺，刻度尺．实验步骤如下：A．用游标卡尺测量玻璃管的内径d；B．向玻璃管内注满自来水，并用刻度尺测量水柱长度L；C．把S拨到1位置，记录电压表V1示数；D．把S拨到2位置，调整电阻箱阻值，使电压表V2示数与电压表V1示数相同，记录电阻箱的阻值R；E．改变玻璃管内水柱长度，重复实验步骤C、D，记录每一次水柱长度L和电阻箱阻值R；F．断开S，整理好器材．（1）测玻璃管内径d时游标卡尺示数如图乙，则d=30.00mm．（2）玻璃管内水柱的电阻R x的表达式为R x=（用R1、R2、R表示）．（3）利用记录的多组水柱长度L和对应的电阻箱阻值R的数据，绘制出如图丙所示的图象，则坐标轴的物理量分别为电阻箱阻值R和水柱长度L的倒数．（4）本实验中若电压表V2内阻不是很大，则自来水电阻率测量结果将偏大（填“偏大”、“不变”或“偏小”）．【考点】测定金属的电阻率．【分析】（1）游标卡尺读数的方法，主尺读数加上游标读数．（2）分别求出S接1和接2时电路的总电压，利用并联电压相等列式，求出R x；（3）根据电阻定律求解即可；（4）分析若电压表V1内阻不是很大，对测量电阻R x的影响，再判断自来水电阻率测量的影响．【解答】解：（1）游标卡尺的主尺读数为：3.0cm=30mm，游标尺上第0个刻度和主尺上刻度对齐，所以最终读数为：30.00mm；（2）设把S拨到1位置时，电压表V1示数为U，则此时电路电流为，总电压当把S拨到2位置，调整电阻箱阻值，使电压表V2示数与电压表V1示数相同也为U，则此时电路中的电流为，总电压，由于两次总电压相等，都等于电源电压E，可得，解得R x=；（3）根据电阻定律得：，解得：，所以R﹣图象是一条倾斜的直线，则坐标轴的物理量分别为电阻箱阻值R和水柱长度L的倒数，（4）若电压表V1内阻不是很大，则把S拨到1位置时，此时电路电流大于，实际总电压将大于，所以测量的R x将偏大，因此自来水电阻率测量结果将偏大；故答案为：（1）30.00；（2）；（3）电阻箱阻值R和水柱长度L的倒数；（4）偏大11．如图所示，在竖直平面内有一质量为M的光滑“π”形线框EFCD，EF长为L，电阻为r，FC=ED=2L，电阻不计．FC、ED的上半部分（长为L）处于匀强磁场Ⅰ区域中，且FC、ED的中点与其下边界重合．质量为m、电阻为3r的金属棒用承受最大拉力为2mg的绝缘细线悬挂着，其两端与C、D两端点接触良好，处在匀强磁场Ⅱ区域中，并可在FC、ED上无摩擦滑动．现将“π”形线框由静止释放，当EF到达磁场Ⅰ区域的下边界时速度为v，细线恰好断裂，Ⅱ区域内磁场立即消失．重力加速度为g．求：（1）整个过程中，回路中电流所做的功；（2）I区域磁场B1和Ⅱ区域磁场B2的关系式；（3）线框的EF边追上金属棒CD时，金属棒CD下落的高度．。