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，太阳光垂直照射到地面上时的辐射功率，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）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。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=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）
（2）0.23m/s2
（3）

本题解析：
（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）

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 得
(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：  ①
得   ②
（2）方法一：对月球绕地球做圆周运动，由得  ③
方法二：在地面重力近似等于万有引力，由mg得得

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

[? ]

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