2012高考模拟18分.docx

（西城2012二模）23. （18分）十三陵抽水蓄能电站担负着北京地区调峰和紧急事故备用电源，改善首都供电质量的重要任务。抽水蓄能电站的工作原理是，在用电低谷时，电站利用电网多余电能把水抽到高出蓄水池中，到用电高峰时，再利用蓄水池中的水发电。电站利用十三陵水库为下游水库，在蟒山后上寺沟头修建上游水库。电站的年发电量约为10亿kW·h，年抽水用电量约为14亿kW·h。如图所示，上游水库近似视为长方体，可用于发电的库容量为V，蓄水后上游水库的平均水深为d，蓄水后水位高出下游水面高度为H。已知下游水库的库容量远大于上游水库的库容量。（1）求十三陵抽水蓄能电站的总效率η；（2）求能用于发电的水的最大重力势能EP；（3）若把抽水蓄能电站产生的电能输送到北京城区。已知输电功率为P，输电线路的总阻值为R。要使输电线路上损耗的功率小于ΔP， a．求输电电压的最小值U；b．在输电功率P一定的情况下，请提出两种能够降低输电过程中功率损耗的方法，并加以评述。23．（共18分）（1）总效率····························2分···························2分（2）能用于发电的水的总质量；能用于发电的水的平均下落高度所以，能用于发电的水的最大重力势能：···················6分说明：上式中取1000kg/m3 , g取9.8m/s2或10 m/s2均可。（3）a．当输电电压为U时，输电电流···················1分所以，损失功率···················2分所以，输电电压的最小值···················2分b．提高输电电压U (最经济) ··································2分增大输电导线的横截面积（或采用电阻率小的输电导线材料）(不经济) ················································1分；说明：本题共18分。第（1）问4分；第（2）问6分；第（3）问8分。（2012东城二模）23．（18分）环保混合动力车是指使用汽油机驱动和利用蓄电池所储存的电能驱动的汽车。它可按平均需要使用的功率来确定汽油机的最大功率，此时处于油耗低、污染少的最优工况下工作。汽车需要大功率而汽油机功率不足时由电动机来补充，电动机的电源为蓄电池；汽车负荷少时，电动机可作为发电机使用，汽油机的一部分功率用来驱动汽车，另一部分功率驱动发电机，可发电给蓄电池充电。有一质量m=1200kg的混合动力轿车，在平直公路上以v1=90km/h匀速行驶，汽油发动机的输出功率为P=60kW。当驾驶员看到前方有80km/h的限速标志时，保持汽油发动机功率不变，立即启动发电机工作给蓄电池充电，此时轿车的动力减小，做减速运动，运动距离s=80m后，速度变为v2=72km/h。此过程中汽油发动机功率的25%用于轿车的牵引，75%用于供给发电机工作，发动机输送给发电机的能量最后有50%转化为蓄电池的电能。假设轿车在上述运动过程中所受阻力保持不变。试求：（1）轿车以90km/h在平直公路上匀速行驶时，所受阻力Ff的大小；（2）轿车从90km/h减速到72km/h的这一过程中，蓄电池获得的电能E电；（3）若电动机的输出功率也为60 kW，此时汽油发动机和电动机共同工作的最大功率可以达到Pm=108kW，汽车驶上与水平地面成30°角斜坡，汽车爬坡过程中所受阻力为重力的0.1倍，设斜坡足够长，求汽车在斜坡上做匀速运动的最大速度vm。（g取10m/s2）23．（18分）（1）轿车以ν1=90km/h=25m/s匀速行驶时，汽车受到的阻力等于牵引力，有P=Ffν1解得阻力　Ff= 2.4×103N（6分）（2）轿车做减速运动s＝80m速度减为v2=72km/h=20m/s，设这一过程中汽油发动机做的总功为W，由动能定理有W×25%—Ff·s=代入数据得：W=2.28×105J蓄电池获得的电能E电= W× 75%×50% =8.55×104J （7分）（3）汽车在斜坡上做匀速运动时牵引力F＝mgsin30°＋0.1mg。在斜坡上匀速运动的最大速度设为vm，有Pm=（mgsin30°+0.1mg）vm可得最大速度vm=15m/s（5分）（2012海淀二模）23．（18分）大风可能给人们的生产和生活带来一些危害，同时风能也是可以开发利用的清洁能源。（1）据北京市气象台监测显示，2012年3月23日北京刮起了今年以来最大的风，其短时风力达到近十级。在海淀区某公路旁停放的一辆小轿车被大风吹倒的数字信息亭砸中，如图甲所示。已知该信息亭形状为长方体，其高度为h，底面是边长为l的正方形，信息亭所受的重力为G，重心位于其几何