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我省目前正在大力開發的風力發電是一種將風的動能轉化為電能的環保發電方式．風力發電機的外觀如圖所示，其主要部件包括風輪機、齒輪箱、發電機等．
（1）風輪機葉片旋轉所掃過的面積可視為風力發電機可接收風能的面積．設風速大小為v，方向垂直于葉片掃過的平面，風輪機葉片長度為r，空氣密度為ρ，求單位時間內風力發電機可接收的風能P₀；
（2）若風力發電機將可接收的風能轉化為電能的效率η=20%，當地的空氣密度ρ=1.3kg/m³，風速v=10m/s．要設計一臺功率P=20kW的風力發電機，風輪機的葉片長度r應為多少？
（3）在風速和葉片數確定的情況下，要提高風輪機單位時間接收的風能，可采取哪些措施？請提出一條建議．

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我省目前正在大力開發的風力發電是一種將風的動能轉化為電能的環保發電方式。風力發電機的外觀如圖所示，其主要部件包括風輪機、齒輪箱、發電機等。
（1）風輪機葉片旋轉所掃過的面積可視為風力發電機可接收風能的面積。設風速大小為v，方向垂直于葉片掃過的平面，風輪楓葉上片長度為r，空氣密度為ρ，求單位時間內風力發電機可接收的風能P₀；
（2）若風力發電機將可接收的風能轉化為電能的效率η=20%，當地的空氣密度ρ=1.3 kg/m³，風速v=10 m/s，要設計一臺功率P=20 kW的風力發電機，內輪機的葉片長度r應為多少？
（3）在風速和葉片確定的情況下，要提高風輪機單位時間接收的風能，可采取哪些措施？請提出一條建議。

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    定出評分標準是為了使各地盡可能在統一標準下評定成績。試題的參考解答是用來說明評分標準的，考生如用其他方法解答正確的，同樣給分；有錯的，根據錯誤的情況，參照評分標準中相應的規定評分。

一、本題共10小題，每小題14分，共40分。在每小題的四個選項中。有的小題只有一個選項正確，有的小題有多個選項正確。全部選對的得4分。選對但不全的得2分，有選錯的得0分。

  1.B  2.C  3.A  4.BCD  5.AC  6.B  7.AD 8.A  9.D  10.B

二、本題共16分。

  11．(本題6分)

(1)時間     (2分)

(2)在實驗誤差范圍內，是一常數   (2分)

(3)斜面摩擦不均勻  水量測量不準確    滑塊開始下滑和開始流水不同步  滑塊停止下滑和停止流水不同步等

    (其他答案合理的也給分) (2分)

12．(本題10分)

(1) (3分) (2)C (3)0.60(1分) 4.8(1分)  92(2分)

 三、本題共44分。

  13．(本題9分)

解：(1)設所受空氣阻力大小為f，根據平衡條件，得

    F=Mg＋ f        ①(2分)

f=F-Mg     ②(2分)

 (2)設加速度大小為a，根據牛頓第二定律，得

 F-f-(M-m)g=(M-m)a   ③(3分)

由①③得

 14．(本題11分)

解：(1)i-x圖像如圖所示    (4分)

  (縱坐標值各1分，圖線2分)

(2)cd邊或ab邊切割磁感線時，導線框的感應電動勢

   ①(1分)

  ②(1分)

   ③(1分)

  ④(1分)

  ⑤(1分)

  ⑥(2分)

 15．(本題12分)

解：(1)風輪機可接收的風能為

                 ①(1分)

                 ②(2分)

每秒鐘接收的風能為

                       ③(1分)

由①②③得    ④(2分)

 (2)發電機功率為

                       ⑤(1分)

由④⑤得   ⑥(2分)

代人數據得 r=7.0m             ⑦(1分)

(3)可增加風輪葉片長度  安裝調向裝置，以保證風輪機與風速垂直等

(其他答案合理的也給分)    (|2分)

16．(本題12分)

解：(1)當A、B間加電壓時，微粒P處于平衡狀態，根據平衡條件，有

                ①(1分)

當A、B間電壓為2時，根據牛頓第二定律，有

         ②(1分)

由①②得  a=g       ③(1分)

加速度的方向豎直向上    (1分)

  (2)依題意，為使微粒P以最大的動能從小孔射出，應讓微粒P能從處無初速向上一直做勻加速運動。為此，微粒P應先自由下落一段時間，然后加上電壓2，使微粒P接著以大小為g的加速度向下減速到處再向上加速到孔射出。設向下加速和向下減速的時間分別為t₁和t₂，則

                   ④(1分)

        ⑤(1分)

解得:     ⑥(1分)

故應在時刻把開關S從1扳到2.      (1分)

設電壓的最小周期為T₀，向上加速過程，有

      ⑦(2分)

解得:              ⑧(2分)