1、计算题 （18分）利用水流和太阳能发电，可以为人类提供清洁能源。水的密度![]()
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060508/tunxojiw0lm.gif\" style=\"vertical-align:middle;\">，太阳光垂直照射到地面上时的辐射功率![]()
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060508/1q34it1t5d3.gif\" style=\"vertical-align:middle;\">，地球表面的重力加速度取g=10m／s2。
（1）三峡水电站发电机输出的电压为18kV。若采用500kV直流电向某地区输电5.0×106kW，要求输电线上损耗的功率不高于输送功率的5％，求输电线总电阻的最大值；
（2）发射一颗卫星到地球同步轨道上（轨道半径约为地球半径的6.6![]()
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060508/v0z50iktq33.gif\" style=\"vertical-align:middle;\">）利用太阳能发电，然后通过微波持续不断地将电力输送到地面，这样就建成了宇宙太阳能发电站。求卫星在地球同步轨道上向心加速度的大小；
（3）三峡水电站水库面积约1.0×109m2，平均流量Q=1.5×l04m3／s，水库水面与发电?机所在位置的平均高度差h=l00m，发电站将水的势能转化为电能的总效率![]()
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060508/nmed4bl331l.gif\" style=\"vertical-align:middle;\">。在地球同步轨道上，太阳光垂直照射时的辐射功率为10P0。太阳能电池板将太阳能转化为电能的效率![]()
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060508/l2gizf3czw1.gif\" style=\"vertical-align:middle;\">=20％，将电能输送到地面的过程要损失50％。若要使（2）中的宇宙太阳能发电站的发电能力与三峡电站相当，卫星上太阳能电池板的面积至少为影大?
参考答案：（1）![]()
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060508/xhgp0sjzusl.gif\" style=\"vertical-align:middle;\">
（2）0.23m/s2
（3）![]()
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060508/2ndxddnaaud.gif\" style=\"vertical-align:middle;\">
本题解析：
（1）设输电线总电阻的最大值为![]()
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060508/0h0ocrr2gqt.gif\" style=\"vertical-align:middle;\">，当通过输电线的电注以为I时，输电线上损耗的功率为![]()
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060508/plntnhyiw0s.gif\" style=\"vertical-align:middle;\">?（2分）
采用U=500kV直流电向某地区输电![]()
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060508/dprh1hfjzhb.gif\" style=\"vertical-align:middle;\">W时，通过输电线的电流
![]()
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060508/fqbrdmaqpkf.gif\" style=\"vertical-align:middle;\">?（2分）
依题意得![]()
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060508/q3jyppndolf.gif\" style=\"vertical-align:middle;\">
解得![]()
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060508/xhgp0sjzusl.gif\" style=\"vertical-align:middle;\">?（2分）
（2）设卫星的轨道半径为R，卫星所在轨道的向心加速度大小为![]()
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060508/1dt3onslcs4.gif\" style=\"vertical-align:middle;\">，根据万有引力定律和牛顿第二定律得：
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600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060508/hc0xu5relad.gif\" style=\"vertical-align:middle;\">?（2分）
解得![]()
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060508/dsush5xitrh.gif\" style=\"vertical-align:middle;\">?（2分）
当卫星在地表附近时，![]()
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060508/4fherfdcre4.gif\" style=\"vertical-align:middle;\">
在同步轨道上，![]()
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060508/5x3z4zs1kyz.gif\" style=\"vertical-align:middle;\">
根据题意，同步轨道的半径![]()
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060508/z1derjc3ar3.gif\" style=\"vertical-align:middle;\">
解得卫星在地球同步轨道上向心加速度的大小
![]()
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060508/dc20vh2bu5d.gif\" style=\"vertical-align:middle;\">?（2分）
（3）三峡水电站的发电功率![]()
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060508/n4ltx0svqyq.gif\" style=\"vertical-align:middle;\">?（2分）
设卫星太阳能电池板的面积至少为S，
则宇宙太阳能发电站的发电功率
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600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060508/qto0kkkvaft.gif\" style=\"vertical-align:middle;\">?（2分）
根据题意![]()
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060508/fe131vqexx0.gif\" style=\"vertical-align:middle;\">
所以太阳能电池板的面积至少为![]()
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060508/2ndxddnaaud.gif\" style=\"vertical-align:middle;\">?（2分）
本题难度：一般
2、选择题 已知地球和天王星半径分别为R1、R2，公转半径分别为r1、r2，公转线速度分别为v1′、v2′，表面重力加速度分别为g1、g2，地球第一宇宙速度为v1，飞船贴近天王星表面环绕线速度为v2，则下列关系正确的是（ ）
A．
=
B．=
C．=
D．=
参考答案：A、根据万有引力提供向心力GMmr2=mv2r，v=
本题解析：
本题难度：一般
3、选择题 我国未来将建立月球基地，并在绕月轨道上建造空间站．如图所示，关闭动力的航天飞机在月球引力作用下向月球靠近，并将与空间站在B处对接，已知空间站绕月轨道半径为r，周期为T，万有引力常量为G，下列说法中正确的是（ ）
A．图中航天飞机正减速飞向B处
B．图中航天飞机正加速飞向B处
C．根据题中条件可以算出航天飞机质量
D．根据条件可以算出空间站受到月球引力大小
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![]() 600)makesmallpic(this,600,1800);\' alt=\"91考试网\" src=\"http://www_php168_com/91files/2016060508/rtkzkvwusb1.png\">
参考答案：A、关闭动力的航天飞机在月球引力作用下向月球靠近的过程中，引力做正功，动能增加．所以航天飞机正加速飞向B处．故A错误，B正确．
? C、根据万有引力提供向心力GMmr2=mr(2πT)2，只能求出中心天体（月球）的质量，环绕天体的质量已约去．所以无法求出航天飞机的质量．故C错误．
? D、空间站的质量未知，无法求出它所受的引力．故D错误．
故选B．
本题解析：
本题难度：简单
4、选择题 如图，美联社3月19日报道称，朝鲜政府外宣网站18日发布了一段“袭击华盛顿”的视频，模拟朝鲜导弹击中美国白宫和国会大厦的情形．从地面上A点发射一枚远程弹道导弹，假设导弹仅在地球引力作用下，沿ACB椭圆轨道飞行击中地面目标B，C为轨道的远地点，距地面高度为h，若ACB轨迹长恰好为整个椭圆的一半．已知地球半径为R，地球质量为M，引力常量为G．则下列结论正确的是（ ）
A．导弹在C点的速度大于?
B．地球的球心位于导弹椭圆轨道的一个焦点上
C．导弹在C点的加速度等于
D．导弹从A点到B点的飞行时间等于导弹飞行周期的一半
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![]() 600)makesmallpic(this,600,1800);\' alt=\"91考试网\" src=\"http://www_php168_com/91files/2016060508/fqmnomzjx30.png\">
参考答案：A、根据万有引力提供向心力得
v=
本题解析：
本题难度：一般
5、选择题 发射地球同步卫星时，先将卫星发射至近地圆轨道1，然后经点火加速后，使其沿椭圆轨道2运行，最后再次点火，将卫星送入同步圆轨道3．轨道1、2相切于Q点，轨道2、3相切于P点，如图，则当卫星分别在1、2、3轨道上正常运行时，以下说法正确的是（ ）
A．卫星在轨道3上的速率大于在轨道1上的速率
B．卫星在轨道3上的机械能大于在轨道1上的机械能
C．卫星在轨道1上经过Q点时的加速度大于它在轨道2上经过Q点时的加速度
D．卫星在轨道2上经过P点时的速度大于它在轨道3上经过P点时的速度
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![]() 600)makesmallpic(this,600,1800);\' alt=\"91考试网\" src=\"http://www_php168_com/91files/2016060508/04b411ggx12.png\">
参考答案：A、人造卫星绕地球做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力，设卫星的质量为m、轨道半径为r、地球质量为M，有
GMmr2=ma=mv2r=m4π2rT2
解得：
v=
本题解析：
本题难度：简单
No pleasure without pain. 乐中必有苦.
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