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：
![]()
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
![]()
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、计算题 知万有引力常量C，地球半径R，月球和地球之间的距离r，同步卫星距地面的高度h，月球绕地球的运转周期Tl，地球的自转周期T2，地球表面的重力加速度g．某同学根据以上条件，提出一种估算地球质量\"的方法：
同步卫星绕地心做圆周运动，由![]()
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060317/pin1w1eu0au.png\" style=\"vertical-align:middle;\"> 得![]()
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060317/dq30sau3lxt.png\" style=\"vertical-align:middle;\">
(1)请判断上面的结果是否正确，并说明理由．如不正确，请给出正确的解法和结果
(2)请根据已知条件再提出两种估算地球质量的方法并解得结果
参考答案：见解析
本题解析：
【错解分析】忽略了地球半径。
【正解】(1)上面结果是错误的，地球的半径只在计算过程中不能忽略．
正确的解法和结果：![]()
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060317/ze3y1lmds35.png\" style=\"vertical-align:middle;\"> ①
得![]()
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060317/hrdxm5k5fg1.png\" style=\"vertical-align:middle;\"> ②
（2）方法一：对月球绕地球做圆周运动，由![]()
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060317/wb41c1a0zxe.png\" style=\"vertical-align:middle;\">得![]()
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060317/z1mjncqxsf5.png\" style=\"vertical-align:middle;\"> ③
方法二：在地面重力近似等于万有引力，由mg得![]()
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060317/cfvtkohptkm.png\" style=\"vertical-align:middle;\">得![]()
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060317/sfgbw1iud3s.png\" style=\"vertical-align:middle;\">
本题难度：一般
3、选择题 1998年8月20日，中国太原卫星发射中心为美国“铱”星公司成功发射了两颗“铱”星系统的补网星．1998年9月23日，“铱”卫星通讯系统正式投入商业运行，标志着一场通讯技术革命开始了．原计划的“铱”卫星通讯系统是在距地球表面780km的太空轨道上建立一个由77颗小卫星组成的星座．这些小卫星均匀分布在覆盖全球的7条轨道上，每条轨道上有11颗卫星．由于这一方案的卫星排布像化学元素“铱”原子的核外77个电子围绕原子核运动一样，所以称为“铱”星系统．后来改为由66颗卫星，分布在6条轨道上，每条轨道上11颗卫星组成，仍称它为铱星系统．“铱”星系统的66颗卫星，其运行轨道的共同特点是（ ）
A．以地轴为中心的圆形轨道
B．以地心为中心的圆形轨道
C．轨道平面必须处于赤道平面内
D．铱星运行轨道远低于同步卫星轨道
参考答案：卫星绕地球做圆周运动，万有引力提供圆周运动向心力．
A、地球对卫星的万有引力指向地球球心，故铱星是以地心为圆形轨道，故A错误；
B、由A分析知B正确；
C、轨道平面只须经过地心即可，不一定与赤道平面共面，故C错误；
D、同步卫星轨道大约3.6万千米，故D正确．
故选BD．
本题解析：
本题难度：一般
4、选择题 “嫦娥一号”月球探测器在环绕月球运行的过程中，设探测器运行的轨道半径为r，运行速率为v，当探测器飞越月球上一些环形山中的质量密集区上空时
[? ]
A、r、v都将略为减小
B、r、v都将保持不变
C、r将略为减小，v将略为增大
D、r将略为增大，v将略为减小
参考答案：C
本题解析：
本题难度：一般
5、选择题 关于环绕地球运转的人造地球卫星，有如下几种说法，其中正确的是
[? ]
A．轨道半径越大，速度越小，周期越长
B．轨道半径越大，速度越大，周期越短
C．轨道半径越大，速度越大，周期越长
D．轨道半径越小，速度越小，周期越长
参考答案：A
本题解析：
本题难度：简单
