21．土星周围有美丽壮观的“光环”，组成环的颗粒是大小不等、线度从1μm到10m的岩石、尘埃，类似于卫星，它们与土星中心的距离从7.3×10⁴km延伸到1.4×10⁵km。已知环的外缘颗粒绕土星做圆周运动的周期约为14h，引力常量为6.67×10^-11NŸm²/kg²，则土星的质量约为(估算时不考虑环中颗粒间的相互作用)　　

A．9.0×10¹⁶kg　B．6.4×10¹⁷kg　C．9.0×10²⁵kg　D．6.4×10²⁶kg

第Ⅱ卷

20．现用电子显微镜观测线度为d的某生物大分子的结构。为满足测量要求，将显微镜工作时电子的德布罗意波长设定为d/n，其中n>1。已知普朗克常量h、电子质量m和电子电荷量e，电子的初速度不计，则显微镜工作时电子的加速电压应为　　

A．　　 　B．　　 　　C．　　 　　D．

19．图中实线和虚线分别是x轴上传播的一列简谐横波在t=0和t=0.03s时刻的波形图，x=1.2m处的质点在t=0.03s时刻向y轴正方向运动，则

A．该波的频率可能是125H_Z

B．该波的波速可能是10m/s

C．t=0时x=1.4m处质点的加速度方向沿y轴正方向

D．各质点在0.03s内随波迁移0.9m

18．一带电油滴在匀强电场E中的运动轨迹如图中虚线所示，电场方向竖直向下。若不计空气阻力，则此带电油滴从a运动到b的过程中，能量变化情况为　

A．动能减小　　　　　　　　　 B．电势能增加

C．动能和电势能之和减小　　　 D．重力势能和电势能之和增加

17．某光电管的阴极是用金属钾制成的，它的逸出功为2.21eV，用波长为2.5×10^-7m的紫外线照射阴极，已知真空中光速为3.0×10⁸m/s，元电荷为1.6×10^-19C，普朗克常量为6.63×10^-34JŸs，求得钾的极限频率和该光电管发射的光电子的最大动能应分别是　　

A．5.3×10¹⁴H_Z，2.2J　　　　 B．5.3×10¹⁴H_Z，4.4×10^-19J

C．3.3×10³³H_Z，2.2J　　　　 D．3.3×10³³H_Z，4.4×10^-19J

16．将硬导线中间一段折成不封闭的正方形，每边长为l，它在磁感应强度为B、方向如图的匀强磁场中匀速转动，转速为n，导线在a、b两处通过电刷与外电路连接，外电路有额定功率为P的小灯泡并正常发光，电路中除灯泡外，其余部分的电阻不计，灯泡的电阻应为　

A．(2πl²nB)²/P

B．2(πl²nB)²/P

C．(l²nB)²/2P

D．(l²nB)²/P

15．如图所示，表面粗糙的固定斜面顶端安有滑轮，两物块P、Q用轻绳连接并跨过滑轮(不计滑轮的质量和摩擦)，P悬于空中，Q放在斜面上，均处于静止状态。当用水平向左的恒力推Q时，P、Q仍静止不动，则　　

A．Q受到的摩擦力一定变小　B．Q受到的摩擦力一定变大

C．轻绳上拉力一定变小　　D．轻绳上拉力一定不变

14．下列说法中正确的是　　　　　　

A．一定质量的气体被压缩时，气体压强不一定增大

B．一定质量的气体温度不变压强增大时，其体积也增大

C．气体压强是由气体分子间的斥力产生的

D．在失重的情况下，密闭容器内的气体对器壁没有压强

25.(20分)下图是导轨式电磁炮实验装置示意图。两根平行长直金属导轨沿水平方向固定，其间安放金属滑块(即实验用弹丸)。滑块可沿导轨无摩擦滑行，且始终与导轨保持良好接触。电源提供的强大电流从一根导轨流入，经过滑块，再从另一导轨流回电源。滑块被导轨中的电流形成的磁场推动而发射。在发射过程中，该磁场在滑块所在位置始终可以简化为匀强磁场，方向垂直于纸面，其强度与电流的关系为B=kI，比例常量k=2.5×10^－6T/A。

已知两导轨内侧间距l=1.5cm，滑块的质量m=30g，滑块沿导轨滑行5m后获得的发射速度v=3.0km/s(此过程视为匀加速运动)。

(1)求发射过程中电源提供的电流强度。

(2)若电源输出的能量有4%转换为滑块的动能，则发射过程中电源的输出功率和输出电压各是多大？

(3)若此滑块射出后随即以速度v沿水平方向击中放在水平面上的砂箱，它嵌入砂箱的深度为s'。设砂箱质量为M，滑块质量为m，不计砂箱与水平面之间的摩擦。求滑块对砂箱平均冲击力的表达式。

24.(18分)真空中存在空间范围足够大的、水平向右的匀强电场。在电场中，若将一个质量为m、带正电的小球由静止释放，运动中小球速度与竖直方向夹角为37°(取sin37°＝0.6，cos37°=0.8)。

现将该小球从电场中某点以初速度v₀竖直向上抛出。求运动过程中

(1)小球受到的电场力的大小及方向

(2)小球从抛出点至最高点的电势能变化量

(3)小球的最小动量的大小及方向。