高級(jí)中學(xué)名校試題PAGEPAGE12025年高三第一次模擬考試物理試卷注意事項(xiàng)：1．答卷前，考生務(wù)必將自己的學(xué)校、班級(jí)、姓名及考號(hào)填寫在答題卡上。2．回答選擇題時(shí)，選出每小題答案后，用2B鉛筆把答題卡上對(duì)應(yīng)題目的答案標(biāo)號(hào)涂黑，如需改動(dòng)，用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案標(biāo)號(hào)?；卮鸱沁x擇題時(shí)，將答案寫在答題卡上。寫在本試卷上無(wú)效。3．考試結(jié)束后，將本試卷和答題卡一并交回。一、單項(xiàng)選擇題：本題共7小題，每小題4分，共28分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1.光伏發(fā)電的基本原理基于光電效應(yīng)，如圖所示為某金屬材料發(fā)生光電效應(yīng)時(shí)，入射光波長(zhǎng)與發(fā)射出光電子的最大初動(dòng)能的關(guān)系圖像，圖像縱截距為，且無(wú)限趨近平行于直線，真空中光速為，則普朗克常量可表示為（）A. B. C. D.【答案】C【解析】根據(jù)題意，由光電效應(yīng)方程有又有整理可得由圖可知，當(dāng)時(shí)，解得當(dāng)時(shí)，聯(lián)立解得故選C。2.在古代，人們關(guān)上門后從內(nèi)部用一根結(jié)實(shí)的木棍抵住門，以保障安全，這種木棍被稱為“頂門杠”，如圖甲所示。圖乙是其簡(jiǎn)化示意圖，頂門杠可繞其下端與地面的接觸點(diǎn)自由轉(zhuǎn)動(dòng)，杠下端與水平地面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為，杠的重力忽略不計(jì)，最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力。為保證門受到再大的外來(lái)推力都不能使杠的下端與地面間發(fā)生滑動(dòng)，則杠與水平地面的夾角應(yīng)滿足的條件為（）A. B. C. D.【答案】A【解析】由題意，對(duì)桿受力分析，設(shè)門對(duì)頂門杠頂端的作用力大小為，該力沿桿向下，可分解為兩個(gè)分量：垂直于地面的分量該分量產(chǎn)生對(duì)地面的正壓力大小沿水平方向的分量

該分量需與地面摩擦力平衡；且桿與地面最大靜摩擦力為為防止滑動(dòng)，需滿足即得故選A。3.如圖所示，電子血壓計(jì)是進(jìn)行血壓測(cè)量的醫(yī)療設(shè)備，由袖帶、導(dǎo)氣管、充氣泵等部分組成，袖帶內(nèi)有氣密性良好的氣囊，最大容積為，通過(guò)導(dǎo)氣管與充氣泵的出氣口連接。充氣前袖帶的氣囊是癟的，內(nèi)部存有壓強(qiáng)為的氣體，測(cè)量血壓時(shí)需打開(kāi)氣泵對(duì)袖帶氣囊進(jìn)行充氣，當(dāng)壓強(qiáng)提高至后通過(guò)放氣進(jìn)行血壓測(cè)量。已知?dú)獗妹棵肟蓪⒌耐饨鐨怏w充入氣囊，外界大氣壓強(qiáng)為，充氣過(guò)程氣體溫度保持不變，則測(cè)量血壓時(shí)需要充氣的時(shí)間為（）A. B. C. D.【答案】A【解析】根據(jù)題意，設(shè)充氣時(shí)間為，根據(jù)玻意耳定律可知其中，，，代入數(shù)據(jù)解得故選A。4.如圖甲所示是今年春節(jié)期間多地流行的國(guó)潮霓虹燈。霓虹燈的核心部件是惰性氣體放電管，其兩端的電壓大于等于時(shí)惰性氣體會(huì)被擊穿放電而發(fā)光，低于時(shí)就會(huì)熄滅，如果將霓虹燈接在輸出電壓為如圖乙所示的交流電源上，則一分鐘內(nèi)霓虹燈發(fā)光的時(shí)間為（）A. B. C. D.【答案】B【解析】根據(jù)題意由圖可知，交流電的瞬時(shí)值表達(dá)式為周期為，由可得可得，一個(gè)周期的前半個(gè)周期，在內(nèi)一個(gè)周期的后半個(gè)周期，在內(nèi)霓虹燈均會(huì)發(fā)光，故一個(gè)周期內(nèi)發(fā)光時(shí)間則一分鐘內(nèi)霓虹燈發(fā)光時(shí)間為故選B。5.2025年1月7日，西藏定日縣發(fā)生6.8級(jí)地震，地震后僅10分鐘，救援飛機(jī)便出現(xiàn)在天空，各種物資源源不斷從四面八方運(yùn)往災(zāi)區(qū)，見(jiàn)證了中國(guó)速度與國(guó)家溫度。若坐標(biāo)原點(diǎn)為某次地震波的震源，震源從時(shí)刻開(kāi)始振動(dòng)，時(shí)橫波傳播到的位置，其波形如圖所示，、為傳播方向上的兩點(diǎn)，則下列說(shuō)法中正確的是（）A.該地震震源的振動(dòng)周期為B.該列地震波的波速為C.、距離為半個(gè)波長(zhǎng)，振動(dòng)情況總是相反D再經(jīng)，將位于波峰位置【答案】D【解析】AB．根據(jù)題意可知，該列地震波的波速為由圖可知，該列地震波的波長(zhǎng)為該地震震源的振動(dòng)周期為故AB錯(cuò)誤；C．為地震的震源，形成的地震波向x軸正，負(fù)方向分別傳播，并不是同一列簡(jiǎn)諧波，不能得出a、b距離為半個(gè)波長(zhǎng)，振動(dòng)情況總是相反的結(jié)論，由于a、b距離震源距離相等，兩點(diǎn)的振動(dòng)情況總是相同，故C錯(cuò)誤；D．圖中a正通過(guò)平衡位置向上振動(dòng)，由于可得，再經(jīng)，將位于波峰位置，故D正確。故選D。6.中國(guó)“黑豹2.0”于2025年1月13日正式發(fā)布，速度可達(dá)，成為全球跑得最快的四足機(jī)器人。一次測(cè)試中，高速運(yùn)動(dòng)的四足機(jī)器人先做勻減速直線運(yùn)動(dòng)直到停止，一小段時(shí)間后，機(jī)器人又繼續(xù)沿原方向做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，直到重新達(dá)到原來(lái)的速度。下列能正確反映該過(guò)程中機(jī)器人速度隨位移變化關(guān)系的圖像是（）A. B.C. D.【答案】C【解析】先做勻減速直線運(yùn)動(dòng)直到停止，得又繼續(xù)沿原方向做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，根據(jù)整理得故選C。7.我國(guó)“天問(wèn)二號(hào)”小行星探測(cè)器計(jì)劃于2025年5月發(fā)射，主要任務(wù)是對(duì)近地小行星2016HO3開(kāi)展伴飛、探測(cè)并取樣返回。假設(shè)“天問(wèn)二號(hào)”小行星探測(cè)器在小行星的靜止軌道上運(yùn)行時(shí)速度為，降落在小行星表面采樣時(shí)發(fā)現(xiàn)同一樣品在赤道時(shí)的重力是其在北極時(shí)重力的倍。已知小行星的自轉(zhuǎn)周期為，引力常量，則下列說(shuō)法正確的是（）A.小行星的質(zhì)量為B.小行星靜止軌道的高度為C.貼近小行星表面運(yùn)行的衛(wèi)星周期為D.小行星的密度為【答案】D【解析】A．小行星探測(cè)器在小行星的靜止軌道上運(yùn)行時(shí)的周期等于小行星的自轉(zhuǎn)周期為，設(shè)小行星的靜止軌道的軌道半徑為，則有解得由萬(wàn)有引力提供向心力有解得小行星的質(zhì)量故A錯(cuò)誤；B．根據(jù)題意可知，樣品在赤道上時(shí)有樣品在北極時(shí)有又有聯(lián)立解得小行星的半徑則小行星靜止軌道的高度為故B錯(cuò)誤；C．由萬(wàn)有引力提供向心力有又有聯(lián)立解得故C錯(cuò)誤；D．結(jié)合AB分析可得，小行星的密度為故D正確。故選D。二、多項(xiàng)選擇題：本題共3小題，每小題6分，共18分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有兩個(gè)或另個(gè)以上選項(xiàng)符合題目要求。全部選對(duì)得6分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。8.某同學(xué)將擺線上端固定在鐵架臺(tái)上（如圖甲），測(cè)得擺線長(zhǎng)度為，小鐵球質(zhì)量為，將一片狀磁鐵放在小鐵球的正下方，對(duì)小鐵球的作用力可認(rèn)為是豎直向下的恒力（大小未知）。將小鐵球由平衡位置拉開(kāi)一個(gè)小角度，由靜止釋放，測(cè)出單擺的周期，改變擺線長(zhǎng)度，多次操作得出多組、數(shù)據(jù)。根據(jù)數(shù)據(jù)作出圖像（如圖乙），圖像斜率為，縱截距為。已知當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹?，則下列說(shuō)法正確的有（）A.圖像不過(guò)原點(diǎn)的原因是小鐵球受到磁場(chǎng)力作用B.圖像不過(guò)原點(diǎn)的原因是漏計(jì)小球直徑C.小球直徑為D.小鐵球受到的磁場(chǎng)力大小為【答案】CD【解析】AB．?dāng)[長(zhǎng)等于擺線長(zhǎng)與小鐵球半徑之和，則有擺長(zhǎng)小鐵球受到磁場(chǎng)力后可等效于所受的重力增加了，重力加速度增大為，根據(jù)周期公式有解得可知，圖像不過(guò)原點(diǎn)的原因是漏計(jì)小鐵球的半徑，故AB錯(cuò)誤；C．由上述分析有結(jié)合圖像有，解得故C正確；D．小鐵球受到磁場(chǎng)力后可等效于所受的重力增加了，重力加速度增大了，由C分析可知又有解得故D正確故選CD。9.夜晚公園景觀池有可變化形狀的燈光秀，其原理如圖甲所示，將一個(gè)半圓形線狀光源水平放在水池水面下，通過(guò)支架（圖中未畫(huà)出）可以調(diào)節(jié)光源距離水面的深度，隨著不同，人們?cè)谒嫔蠒?huì)看到不同形狀的發(fā)光區(qū)域。已知半圓形線光源的半徑為，水的折射率為，下列說(shuō)法中正確的有（）A.當(dāng)時(shí)，水面上的發(fā)光區(qū)域會(huì)呈現(xiàn)類似乙圖所示的“月牙”形狀B.當(dāng)時(shí)，水面上的發(fā)光區(qū)域會(huì)呈現(xiàn)類似丙圖所示的“愛(ài)心”形狀C.當(dāng)時(shí)，水面上的發(fā)光區(qū)域恰會(huì)呈現(xiàn)類似丙圖所示的“愛(ài)心”形狀D.越大，水面上發(fā)光區(qū)域的面積越小【答案】AC【解析】ABC．取線光源上某一點(diǎn)作為點(diǎn)光源，點(diǎn)光源發(fā)出的光在水面上有光射出的水面形狀為圓形，設(shè)此圓形的半徑為r，點(diǎn)光源發(fā)出的光線在水面恰好發(fā)生全反射的光路圖如圖所示由可得根據(jù)幾何關(guān)系可得，則一個(gè)點(diǎn)發(fā)出的光在水面上能看到半徑的圓，對(duì)于半圓形線光源在水面上的發(fā)光區(qū)域，可看作是圓的圓心沿半圓弧移動(dòng)時(shí)圓掃過(guò)的區(qū)域，如圖所示可得，當(dāng)，即時(shí)，水面上的發(fā)光區(qū)域會(huì)呈現(xiàn)類似乙圖所示的“月牙”形狀，當(dāng)，即時(shí)，水面上的發(fā)光區(qū)域恰會(huì)呈現(xiàn)類似丙圖所示的“愛(ài)心”形狀，故AC正確，B錯(cuò)誤；D．結(jié)合上述分析可知，h越大，水面上發(fā)光區(qū)域的面積越大，故D錯(cuò)誤。故選AC。10.如圖所示，將質(zhì)量均為，帶電荷量分別為、、的三個(gè)帶電小球、、放置在光滑水平面上，所構(gòu)成的三角形邊長(zhǎng)分別為、、。初態(tài)由靜止釋放后，在庫(kù)侖力的作用下，之后的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中三個(gè)小球所構(gòu)成的三角形各邊一直保持與初態(tài)平行，小球半徑較小，小球之間庫(kù)侖力始終遵守庫(kù)侖定律。下列說(shuō)法正確的有（）A.當(dāng)三角形面積變?yōu)槌鯌B(tài)的9倍時(shí)，A球的加速度變?yōu)槌鯌B(tài)的B.三個(gè)小球的加速度矢量和一直為零C.三個(gè)小球的電荷量與三角形邊長(zhǎng)的關(guān)系應(yīng)符合D.三個(gè)小球的電荷量與三角形邊長(zhǎng)的關(guān)系應(yīng)符合【答案】BC【解析】A．三個(gè)小球所構(gòu)成的三角形各邊一直保持與初態(tài)平行，當(dāng)三角形面積變?yōu)?倍時(shí)，邊長(zhǎng)均將變?yōu)槌鯌B(tài)的3倍，根據(jù)庫(kù)侖定律可知小球之間的庫(kù)侖力均將變?yōu)槌鯌B(tài)的，故每個(gè)小球的加速度均將變?yōu)槌鯌B(tài)的，故A錯(cuò)誤；B．將三個(gè)小球組成的系統(tǒng)看作一個(gè)整體，庫(kù)侖力為系統(tǒng)內(nèi)力，系統(tǒng)所受合力始終為零，由于質(zhì)量相等，故三個(gè)小球的加速度矢量和一直為零，故B正確；CD．對(duì)小球A、B分析，如圖所示由于小球所構(gòu)成的一角形各邊一直保持與初態(tài)平行，且小球質(zhì)量相等，所以、在垂直AB方向上的分力必相等，則有由幾何關(guān)系得，可得同理可得則有故C正確，D錯(cuò)誤。故選BC。三、非選擇題：本題共5小題，共54分。11.用頻閃照相驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的裝置如圖甲所示，斷開(kāi)電磁鐵電源，小球由靜止開(kāi)始下落，頻閃相機(jī)拍出如圖乙所示小球下落過(guò)程的頻閃照片。若實(shí)驗(yàn)所用小球質(zhì)量為，直徑為，用刻度尺測(cè)得照片中小球直徑為。圖乙中、、、、處所標(biāo)數(shù)值均為該處球心位置與小球釋放時(shí)球心位置點(diǎn)之間的距離，單位為。已知頻閃相機(jī)每隔閃光一次，當(dāng)?shù)刂亓铀俣热?。?）下列關(guān)于該實(shí)驗(yàn)的說(shuō)法正確的是________。（多選）A．應(yīng)先斷開(kāi)電磁鐵電源，小球由靜止開(kāi)始下落，并迅速打開(kāi)頻閃相機(jī)B．應(yīng)先打開(kāi)頻閃相機(jī)，并迅速斷開(kāi)電磁鐵電源，讓小球由靜止開(kāi)始下落C．、之間的距離與、之間的距離之比不等于是由于先釋放了小球后打開(kāi)頻閃相機(jī)D．、之間的距離與、之間的距離之比不等于是由于頻閃相機(jī)拍攝了小球在點(diǎn)的照片之后，過(guò)了一小段時(shí)間小球才開(kāi)始由靜止釋放（2）根據(jù)實(shí)驗(yàn)器材的相關(guān)數(shù)據(jù)及圖乙所示頻閃照片中的數(shù)據(jù)，可以得到小球從點(diǎn)到點(diǎn)過(guò)程中動(dòng)能的增加量________，小球從點(diǎn)到點(diǎn)過(guò)程中重力勢(shì)能減少量________J。（結(jié)果均保留2位有效數(shù)字）（3）改變小球的釋放高度多次實(shí)驗(yàn)，如果在誤差允許范圍內(nèi)，則可驗(yàn)證小球下落過(guò)程中機(jī)械能守恒定律成立?！敬鸢浮浚?）BD（2）【解析】（1）[1]AB．應(yīng)先打開(kāi)頻閃相機(jī)，再迅速斷開(kāi)電磁鐵電源，小球由靜止開(kāi)始下落，故A錯(cuò)誤B正確；CD．頻閃相機(jī)每隔閃光一次，則OA間距相當(dāng)于照片中距離為實(shí)際間距小于這個(gè)值，說(shuō)明、之間的距離與、之間的距離之比不等于是由于頻閃相機(jī)拍攝了小球在點(diǎn)的照片之后，過(guò)了一小段時(shí)間小球才開(kāi)始由靜止釋放，故C錯(cuò)誤D正確。故選BD。（2）[2][3]在D點(diǎn)的速度小球從點(diǎn)到點(diǎn)過(guò)程中動(dòng)能的增加量從點(diǎn)到點(diǎn)過(guò)程中重力勢(shì)能減少量12.實(shí)驗(yàn)室有一個(gè)定值電阻，阻值約為，興趣小組利用如下器材測(cè)量其準(zhǔn)確阻值：A．定值電阻；B．滑動(dòng)變阻器（，允許通過(guò)的最大電流為）；C．滑動(dòng)變阻器（，允許通過(guò)的最大電流為）；D．電流表（量程為，內(nèi)阻）；E．電流表（量程為，內(nèi)阻）；F．直流電源（電動(dòng)勢(shì)為，內(nèi)阻很小）；G．開(kāi)關(guān)及導(dǎo)線若干。（1）設(shè)計(jì)的電路圖如圖甲所示，則滑動(dòng)變阻器應(yīng)選用________（填“B”或“C”）。（2）電流表應(yīng)安裝在電路圖中的位置________（填“1”“2”或“3”），電流表應(yīng)安裝在電路圖中的位置________（填“1”“2”或“3”），未安裝電表的位置用導(dǎo)線連接。（3）連接好電路，閉合開(kāi)關(guān)，改變滑動(dòng)變阻器的滑片位置，得到多組電流表的示數(shù)和電流表的示數(shù)，利用得到的數(shù)據(jù)作出圖像如圖乙所示。若圖像的斜率，則所測(cè)定值電阻的阻值為_(kāi)_______?！敬鸢浮浚?）B（2）13（3）【解析】【小問(wèn)1詳析】由圖可知，滑動(dòng)變阻器采用分壓式接法，故選擇最大阻值較小的，即填B。【小問(wèn)2詳析】[1][2]由于將電流表安裝在電路圖中的位置1，將電流表安裝在電路圖中的位置3，兩表的測(cè)量電流之比接近其量程之比1:5，能夠滿足兩電流表同步滿偏，有利于減小實(shí)驗(yàn)誤差,故應(yīng)將電流表安裝在電路圖中的位置1，將電流表安裝在電路圖中的位置3?！拘?wèn)3詳析】根據(jù)題意，由歐姆定律可得，所測(cè)定值電阻的阻值為整理可得，則有，解得。13.如圖所示，一小學(xué)生站在圓形水泥管道最低點(diǎn)，以水平速度將一個(gè)質(zhì)量為的小足球踢出，球沿管道內(nèi)壁在同一個(gè)豎直面內(nèi)運(yùn)動(dòng)兩圈多后在某一位置脫離管道，掉入小學(xué)生的背包里（背包口正好在管道圓心處）。已知管道半徑為，重力加速度為，不計(jì)空氣阻力，小足球可以看作質(zhì)點(diǎn)。求：（1）足球脫離管道的位置和圓心的連線與水平方向夾角的正切值；（2）從足球被踢出到球脫離管道，管道對(duì)足球做的功?！敬鸢浮浚?）（2）【解析】【小問(wèn)1詳析】根據(jù)題意，設(shè)足球在A處脫離管道，之后做斜拋運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過(guò)圓心處，如圖在A處，設(shè)足球速度大小為，由牛頓第二定律有斜拋運(yùn)動(dòng)過(guò)程，設(shè)運(yùn)動(dòng)時(shí)間為，沿AO方向有沿垂直AO方向有聯(lián)立解得【小問(wèn)2詳析】有小問(wèn)（1）可得從足球被踢出到脫離管道，設(shè)管道對(duì)足球做功，由動(dòng)能定理有解得14.用磁場(chǎng)實(shí)現(xiàn)對(duì)微觀粒子的控制在高能物理、材料科學(xué)、核磁共振、微流控芯片等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。如圖所示為一種能夠?qū)崿F(xiàn)用磁場(chǎng)控制微觀粒子的裝置內(nèi)部磁場(chǎng)分布圖，軸上方存在方向垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小，軸下方存在方向垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大?。辉谧鴺?biāo)原點(diǎn)處有一粒子源，可以同時(shí)發(fā)射速度大小為、方向分別沿軸正、負(fù)方向的兩個(gè)帶電粒子、。已知帶電粒子質(zhì)量均為，電荷量均為，粒子相遇時(shí)兩者的運(yùn)動(dòng)互不影響，不計(jì)粒子重力及粒子間的相互作用。（1）若、兩粒子同時(shí)經(jīng)過(guò)點(diǎn)，求該情況下的最小值；（2）若，且在坐標(biāo)系內(nèi)的磁場(chǎng)為矩形磁場(chǎng)，為使兩粒子發(fā)射后能夠在磁場(chǎng)中相遇次，求矩形磁場(chǎng)的最小面積；（3）兩粒子發(fā)射后的運(yùn)動(dòng)軌跡會(huì)有很多交點(diǎn)，若，且兩粒子發(fā)射時(shí)間不同，為使兩粒子能相遇在橫坐標(biāo)最小的軌跡交點(diǎn)處，求兩粒子發(fā)射的時(shí)間差?！敬鸢浮浚?）（2）（3）【解析】【小問(wèn)1詳析】由洛倫磁力提供向心力，有解得由洛倫磁力提供向心力，有解得若B最小，說(shuō)明H點(diǎn)是P、Q粒子在x軸上第一次相遇的點(diǎn)，P、Q粒子同時(shí)從O點(diǎn)出發(fā)，運(yùn)動(dòng)軌跡如圖1所示可知解得B的最小值為【小問(wèn)2詳析】當(dāng)時(shí)，由洛倫磁力提供向心力，有解得由洛倫磁力提供向心力，有解得P、Q兩粒子同時(shí)發(fā)射后，每經(jīng)過(guò)一個(gè)周期在x軸上相遇一次，P粒子每個(gè)周期內(nèi)軌跡與x軸的交點(diǎn)向正方向移動(dòng)n個(gè)周期向正方向移動(dòng)所以磁場(chǎng)右邊界的x軸坐標(biāo)為磁場(chǎng)的左邊界x軸坐標(biāo)為磁場(chǎng)沿x軸方向?qū)挾葹榇艌?chǎng)沿y軸方向?qū)挾葹樗泳匦未艌?chǎng)的最小面積【小問(wèn)3詳析】橫坐標(biāo)最小的軌跡交點(diǎn)如圖2中所示的G點(diǎn)O1O2之間距離與AO之間距離相等，易知可得=45°結(jié)合可得，P粒子運(yùn)動(dòng)至G點(diǎn)轉(zhuǎn)過(guò)國(guó)心角為45°，所用時(shí)間Q粒子運(yùn)動(dòng)至G點(diǎn)，在x軸下方轉(zhuǎn)過(guò)圓心角為180°，在x軸上方轉(zhuǎn)過(guò)圓心角為135°，所用時(shí)間兩粒子從O點(diǎn)出發(fā)的時(shí)間之差15.如圖所示，間距為的光滑平行金屬導(dǎo)軌由兩部分組成，之間接有一個(gè)電容器，左側(cè)部分導(dǎo)軌與水平面成角傾斜放置，兩導(dǎo)軌間有垂直該部分導(dǎo)軌所在平面向上、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。右側(cè)部分為水平導(dǎo)軌，、兩處各由絕緣材料平滑連接兩側(cè)導(dǎo)軌，與、與之間均存在垂直該部分導(dǎo)軌所在平面向下、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，與、與之間距離均為。由質(zhì)量為、電阻為的均勻金屬絲制成的剛性線框放置在導(dǎo)軌上，邊恰處于位置，，，其中心到兩根導(dǎo)軌的距離相等。初態(tài)時(shí)開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)，質(zhì)量也為、長(zhǎng)度略大于的金屬桿從左側(cè)導(dǎo)軌上距離地面高為處由靜止下滑至導(dǎo)軌底端時(shí)速度大小為。已知與間距離足夠長(zhǎng)，導(dǎo)軌及金屬桿的電阻均不計(jì)，重力加速度為。（1）求金屬桿下滑至導(dǎo)軌底端時(shí)電容器兩端的電壓及電容器儲(chǔ)存的能量；（2）求電容器的電容；（3）金屬桿從左側(cè)導(dǎo)軌底端滑出后，