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(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,太阳光垂直照射...

(18分)利用水流和太阳能发电,可以为人类提供清洁能源。水的密度说明: 6ec8aac122bd4f6e,太阳光垂直照射到地面上时的辐射功率说明: 6ec8aac122bd4f6e,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说明: 6ec8aac122bd4f6e)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说明: 6ec8aac122bd4f6e。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说明: 6ec8aac122bd4f6e=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?

 

(1) (2)0.23m/s2 (3) 【解析】 (1)设输电线总电阻的最大值为,当通过输电线的电注以为I时,输电线上损耗的功率为     (2分) 采用U=500kV直流电向某地区输电W时,通过输电线的电流                             (2分)        依题意得        解得         (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,根据万有引力定律和牛顿第二定律得:                                                  (2分)        解得                                     (2分)        当卫星在地表附近时,        在同步轨道上,        根据题意,同步轨道的半径        解得卫星在地球同步轨道上向心加速度的大小                                  (2分) (3)三峡水电站的发电功率              (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                  (2分)        根据题意        所以太阳能电池板的面积至少为                   (2分)
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考点分析:
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(16分)如图所示,两块相同的金属板正对着水平放置,电压U时,一个质量为m、电荷量为+q的带电粒子,以水平速度v0从A点射入电场,经过一段时间后从B点射出电场,A、B问的水平距离为L。不计重力影响。求

    (1)带电粒子从A点运动到B点经历的时间t;

    (2)A、B问竖直方向的距离y;

(3)带电粒子经过B点时速度的大小v。

说明: 6ec8aac122bd4f6e

 

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(18分)

(1)图1是演示简谐运动图象的装置,它由一根较长的细线和一个较小的沙漏组成。当沙漏摆动时,若将沙漏下方的木板匀速拉出,漏出的沙在板上会形成一条曲线。通过对曲线的分析,可以确定沙漏的位移随时间变化的规律。图2是同一个沙漏分别在两块木板上形成的曲线。

说明: 6ec8aac122bd4f6e

①沙漏在木板1上形成曲线OA段经历的时间          (填“大于”、“等于”或“小于”)沙漏在木板2上形成曲线O′A′段经历的时间。

②经测量发现OB=O′B′。若木板1运动的速度大小为v1,木板2运动的速度大小为v2,则

A.说明: 6ec8aac122bd4f6e                  B.说明: 6ec8aac122bd4f6e               C.说明: 6ec8aac122bd4f6e           D.说明: 6ec8aac122bd4f6e

(2)某同学做“测量金属丝电阻率”的实验。

①首先,他用螺旋测微器在被测金属丝上的三个不同位置各测一次直径,并求出其平均值作为金属丝的直径d。其中某次测量如图3所示,这次测量对应位置金属导线的直径为

      mm;

说明: 6ec8aac122bd4f6e

②然后他测量了金属丝的电阻:,实验中使用的器材有:

a.金属丝(接入电路的长度x0为1m,电阻约5Ω~6Ω)

b.直流电源(4.5 V,内阻不计)

c.电流表(200mA,内阻约1.0Ω

d.电压表(3V,内阻约3kΩ)

e.滑动变阻器(50Ω,1.5A)

f.定值电阻R1(5.0Ω,1.5A)

g.定值电阻R2(10.0Ω,1.0A)

h.定值电阻R3 (00.0Ω,1.0A)

i.开关,导线若干

该同学实验时的电路图如图4所示,且在实验中两块电表的读数都能接近满偏值,定值电阻应该选          (选填“R1”、“R2”或“R3”);

说明: 6ec8aac122bd4f6e

③该同学根据测量时电流表的读数I、电压表的读数U描绘的U—I图象如图5所示,根据图象可以求得金属丝的电阻Rx=        Ω。

说明: 6ec8aac122bd4f6e

④设法保持金属丝的温度不变,而逐渐减小上述金属丝(接入电路长度为x0)接入电路的长度x,当电压表的示数保持不变时,下列图象中正确反映了金属丝电阻消耗的功率P随x变化规律的是                  (    )

说明: 6ec8aac122bd4f6e

 

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如图所示,质量为说明: 6ec8aac122bd4f6e的小球B静止在光滑的水平面上,质量为说明: 6ec8aac122bd4f6e的小球A以速度说明: 6ec8aac122bd4f6e靠近B,并与B发生碰撞,碰撞前后两个小球的速度始终在同一条直线上。AB两球的半径相等,且碰撞过程没有机械能损失。当说明: 6ec8aac122bd4f6e说明: 6ec8aac122bd4f6e一定时,若说明: 6ec8aac122bd4f6e越大,则    (    )

说明: 6ec8aac122bd4f6e

A.碰撞后A的速度越小

B.碰撞后A的速度越大

C.碰撞过程中B受到的冲量越小

D.碰撞过程中A受到的冲量越大

 

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欧洲强子对撞机在2010年初重新启动,并取得了将质子加速到1.18万亿ev的阶段成果,为实现质子对撞打下了坚实的基础。质子经过直线加速器加速后进入半径一定的环形加速器,在环形加速器中,质子每次经过位置A时都会被加速(图1),当质子的速度达到要求后,再将它们分成两束引导到对撞轨道中,在对撞轨道中两束质子沿相反方向做匀速圆周运动,并最终实现对撞 (图2)。质子是在磁场的作用下才得以做圆周运动的。下列说法中正确的是 (    )

说明: 6ec8aac122bd4f6e

A.质子在环形加速器中运动时,轨道所处位置的磁场会逐渐减小

B.质子在环形加速器中运动时,轨道所处位置的磁场始终保持不变

C.质子在对撞轨道中运动时,轨道所处位置的磁场会逐渐减小

D.质子在对撞轨道中运动时,轨道所处位置的磁场始终保持不变

 

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一简谐机械波沿说明: 6ec8aac122bd4f6e轴正方向传播。在说明: 6ec8aac122bd4f6e说明: 6ec8aac122bd4f6e时刻该波的波形曲线分别如图中实线、虚线所示。说明: 6ec8aac122bd4f6e、b为该机械波上的两个质点,它们平衡位置的坐标分别为说明: 6ec8aac122bd4f6e说明: 6ec8aac122bd4f6e。下列说法中正确的是        (    )

说明: 6ec8aac122bd4f6e

A.该机械波的周期一定等于8s

B.该机械波的波速一定等于1.0m/s

C.说明: 6ec8aac122bd4f6e说明: 6ec8aac122bd4f6e说明: 6ec8aac122bd4f6e的速度一定大小相等、方向相同

D.说明: 6ec8aac122bd4f6e说明: 6ec8aac122bd4f6e说明: 6ec8aac122bd4f6e的加速度一定大小相等、方向相同

 

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