2025-2026年河北省北师大版高二物理第五章测试题

2025-2026年河北省北师大版高二物理第五章测试题一、单项选择题（本大题共10小题，每小题2分，共20分）1.在北师大版高二物理第五章中，关于匀速圆周运动，下列描述正确的是（）A.匀速圆周运动是速度不变的运动，因为速度大小始终相等B.匀速圆周运动是加速度不变的运动，因为加速度大小始终相等且方向不变C.匀速圆周运动中，向心加速度的方向始终指向圆心，但速度方向不断变化D.匀速圆周运动中，向心加速度和速度方向始终相同，因此物体做直线运动参考答案：C解析：匀速圆周运动的速度大小不变，但方向时刻变化，因此是变速运动；加速度大小不变，但方向始终指向圆心，因此是变加速运动。选项A错误，速度是矢量，方向变化即速度变化；选项B错误，加速度方向变化；选项D错误，向心加速度方向始终垂直速度方向。选项C正确，向心加速度指向圆心，速度沿切线方向，二者始终垂直。2.北师大版高二物理第五章中，关于向心力，下列说法正确的是（）A.向心力是物体做圆周运动时产生的一种特殊力，其方向始终与速度方向相同B.向心力可以是重力、弹力或摩擦力的分力，也可以是这些力的合力或某个力的全部C.在水平面做匀速圆周运动时，向心力仅由重力提供D.向心力的大小与圆周半径成正比，与角速度成正比参考答案：B解析：向心力不是一种特殊力，而是按效果命名的力，可以是多个力的合力或某个力的全部，如重力、弹力、摩擦力均可充当向心力。选项A错误，向心力方向始终指向圆心，与速度方向垂直；选项C错误，水平面匀速圆周运动的向心力由静摩擦力提供，不是重力；选项D错误，向心力公式为F=mω²r，与角速度平方成正比。选项B正确，向心力可以是多种力的组合。3.北师大版高二物理第五章中，关于离心现象，下列说法正确的是（）A.离心现象是指物体远离圆心的运动，是由于物体具有惯性导致的B.离心现象只有在物体做匀速圆周运动时才会发生C.离心现象是物体受到的合力突然消失或不足以提供向心力时出现的现象D.离心现象是物体主动远离圆心的运动，与向心力无关参考答案：C解析：离心现象不是物体主动远离圆心，而是当向心力不足或消失时，物体因惯性沿切线方向运动。选项A错误，离心现象是惯性表现，但描述不准确；选项B错误，离心现象在向心力不足时即可发生，不限于匀速圆周运动；选项D错误，离心现象与向心力不足有关。选项C正确，描述了离心现象的本质。4.北师大版高二物理第五章中，关于万有引力定律，下列说法正确的是（）A.万有引力定律是牛顿发现的，其表达式为F=Gm₁m₂/r²，其中G为引力常量B.万有引力定律适用于任何两个质点，但计算时需考虑物体的大小和形状C.万有引力定律只适用于天体之间，不适用于地面附近的物体D.万有引力定律中，距离r是指两个质点之间的直线距离，不能是质心距离参考答案：A解析：万有引力定律表达式为F=Gm₁m₂/r²，G为引力常量，适用于任何两个质点，计算时可视为质点，无需考虑大小形状。选项B错误，计算时忽略物体大小；选项C错误，适用于所有物体；选项D错误，r为质心间距离。选项A正确。5.北师大版高二物理第五章中，关于人造地球卫星，下列说法正确的是（）A.人造地球卫星的运行速度仅取决于地球的质量，与轨道半径无关B.人造地球卫星的运行周期仅取决于地球的半径，与轨道高度无关C.近地轨道卫星的运行速度大于第一宇宙速度D.人造地球卫星的运行方向始终与地球自转方向相同参考答案：C解析：人造地球卫星的运行速度v=√(GM/r)，与轨道半径r成反比；运行周期T=2π√(r³/GM)，与轨道半径r³成正比。近地轨道卫星速度小于第一宇宙速度；运行方向取决于发射方向，不必然与地球自转方向相同。选项C正确，近地轨道卫星速度小于第一宇宙速度，但大于低轨道卫星速度。6.北师大版高二物理第五章中，关于开普勒第三定律，下列说法正确的是（）A.开普勒第三定律表明，所有行星绕太阳运行的轨道都是圆形的B.开普勒第三定律的公式为T²∝r³，其中T为行星公转周期，r为日心距离C.开普勒第三定律只适用于行星绕太阳的运动，不适用于卫星绕行星的运动D.开普勒第三定律表明，行星公转速度与轨道半径成正比参考答案：B解析：开普勒第三定律表明所有行星绕太阳运行的轨道都是椭圆，太阳位于焦点之一；公式为T²∝r³，适用于任何中心天体与环绕天体的运动。选项A错误，轨道为椭圆；选项C错误，适用于任何中心天体系统；选项D错误，公转速度v=√(GM/r)，与r成反比。选项B正确。7.北师大版高二物理第五章中，关于宇宙速度，下列说法正确的是（）A.第一宇宙速度是物体绕地球做匀速圆周运动的最大速度B.第二宇宙速度是物体摆脱地球引力所需的最小速度C.第三宇宙速度是物体摆脱太阳引力所需的最小速度D.宇宙速度与地球的质量和半径无关参考答案：B解析：第一宇宙速度是近地圆轨道卫星速度；第二宇宙速度是摆脱地球引力所需最小速度；第三宇宙速度是摆脱太阳引力所需最小速度。宇宙速度与地球质量、半径有关。选项A错误，第一宇宙速度是近地圆轨道速度；选项C错误，第三宇宙速度与太阳有关；选项D错误，宇宙速度与地球参数有关。选项B正确。8.北师大版高二物理第五章中，关于地球同步卫星，下列说法正确的是（）A.地球同步卫星的运行速度大于第一宇宙速度B.地球同步卫星的运行周期小于24小时C.地球同步卫星的轨道半径与近地轨道卫星的轨道半径相同D.地球同步卫星的运行方向与地球自转方向相同参考答案：D解析：地球同步卫星的运行速度小于第一宇宙速度；运行周期等于24小时；轨道半径大于近地轨道卫星；运行方向与地球自转方向相同。选项A、B、C错误。选项D正确。9.北师大版高二物理第五章中，关于引力场强度，下列说法正确的是（）A.引力场强度是描述引力场性质的物理量，其方向与引力方向相同B.引力场强度的大小等于单位质量物体所受引力的大小C.引力场强度与引力势能成正比D.引力场强度是标量，只有大小没有方向参考答案：B解析：引力场强度E=∇φ，方向与引力方向相反；大小等于单位质量物体所受引力；与引力势能无关；是矢量。选项A、C、D错误。选项B正确。10.北师大版高二物理第五章中，关于天体运动，下列说法正确的是（）A.所有行星绕太阳运行的轨道都是完全相同的椭圆B.所有行星绕太阳运行的公转速度都是相同的C.行星公转速度的大小与轨道半径成反比D.行星公转速度的方向始终指向太阳参考答案：C解析：所有行星绕太阳运行的轨道椭圆形状不同，半长轴不同；公转速度不同；公转速度v=√(GM/r)，与r成反比；速度方向沿切线方向。选项A、B、D错误。选项C正确。二、填空题（本大题共10小题，每小题2分，共20分）1.北师大版高二物理第五章中，匀速圆周运动的向心加速度大小等于________，方向始终指向________。参考答案：ω²r；圆心解析：向心加速度a=ω²r，方向指向圆心。2.北师大版高二物理第五章中，万有引力定律的表达式为________，其中G的值为________。参考答案：F=Gm₁m₂/r²；6.67×10⁻¹¹N•m²/kg²解析：万有引力定律表达式为F=Gm₁m₂/r²，G为引力常量，值为6.67×10⁻¹¹N•m²/kg²。3.北师大版高二物理第五章中，第一宇宙速度是指物体摆脱地球引力所需的最小速度，其大小约为________m/s。参考答案：7.9×10³解析：第一宇宙速度约为7.9×10³m/s。4.北师大版高二物理第五章中，开普勒第三定律的公式为________，其中T为________，r为________。参考答案：T²∝r³；行星公转周期；日心距离解析：开普勒第三定律公式为T²∝r³，T为行星公转周期，r为日心距离。5.北师大版高二物理第五章中，地球同步卫星的运行周期为________小时，其轨道半径约为________km。参考答案：24；3.6×10⁴解析：地球同步卫星运行周期为24小时，轨道半径约为3.6×10⁴km。6.北师大版高二物理第五章中，向心力是按________命名的力，其方向始终指向________。参考答案：效果；圆心解析：向心力是按效果命名的力，方向指向圆心。7.北师大版高二物理第五章中，人造地球卫星的运行速度v与轨道半径r的关系为________，与角速度ω的关系为________。参考答案：v∝1/√r；v=ωr解析：运行速度v=√(GM/r)，与r成反比；v=ωr。8.北师大版高二物理第五章中，离心现象是指物体在________时出现的现象，其本质是________。参考答案：向心力不足或消失；惯性解析：离心现象是向心力不足或消失时出现的现象，本质是惯性。9.北师大版高二物理第五章中，开普勒第一定律表明，所有行星绕太阳运行的轨道都是________，太阳位于________。参考答案：椭圆；焦点之一解析：开普勒第一定律表明行星轨道为椭圆，太阳位于焦点之一。10.北师大版高二物理第五章中，引力场强度E与引力势能φ的关系为________，其方向与引力方向________。参考答案：E=-∇φ；相反解析：引力场强度方向与引力方向相反。三、判断题（本大题共10小题，每小题2分，共20分）1.北师大版高二物理第五章中，匀速圆周运动是加速度不变的运动。（）参考答案：×解析：匀速圆周运动加速度大小不变，但方向时刻变化，因此是变加速运动。2.北师大版高二物理第五章中，向心力可以是重力、弹力或摩擦力的分力。（）参考答案：√解析：向心力可以是多个力的合力或某个力的全部，如重力、弹力、摩擦力均可充当向心力。3.北师大版高二物理第五章中，离心现象是物体主动远离圆心的运动。（）参考答案：×解析：离心现象是向心力不足时物体沿切线方向运动，不是主动远离圆心。4.北师大版高二物理第五章中，开普勒第三定律适用于任何中心天体系统。（）参考答案：√解析：开普勒第三定律适用于任何中心天体与环绕天体的运动。5.北师大版高二物理第五章中，第一宇宙速度是物体摆脱地球引力所需的最小速度。（）参考答案：√解析：第一宇宙速度是摆脱地球引力所需最小速度。6.北师大版高二物理第五章中，地球同步卫星的运行速度大于第一宇宙速度。（）参考答案：×解析：地球同步卫星速度小于第一宇宙速度。7.北师大版高二物理第五章中，引力场强度是标量，只有大小没有方向。（）参考答案：×解析：引力场强度是矢量，有大小和方向。8.北师大版高二物理第五章中，所有行星绕太阳运行的公转速度都是相同的。（）参考答案：×解析：行星公转速度不同，与轨道半径有关。9.北师大版高二物理第五章中，开普勒第二定律表明，行星公转速度与轨道半径成正比。（）参考答案：×解析：开普勒第二定律表明，行星公转速度与轨道半径成反比。10.北师大版高二物理第五章中，人造地球卫星的运行方向始终与地球自转方向相同。（）参考答案：×解析：卫星运行方向取决于发射方向，不必然与地球自转方向相同。四、简答题（本大题共8小题，每小题2分，共16分）1.北师大版高二物理第五章中，简述匀速圆周运动的特点。参考答案：（1）速度大小不变，方向时刻变化；（2）加速度大小不变，方向始终指向圆心；（3）是变加速运动；（4）向心力始终存在且指向圆心。2.北师大版高二物理第五章中，简述万有引力定律的主要内容。参考答案：（1）内容：宇宙中任何两个物体都相互吸引，引力大小与两物体质量乘积成正比，与距离平方成反比；（2）公式：F=Gm₁m₂/r²；（3）适用条件：质点或可视为质点的物体。3.北师大版高二物理第五章中，简述开普勒三大定律的主要内容。参考答案：（1）第一定律：所有行星绕太阳运行的轨道都是椭圆，太阳位于焦点之一；（2）第二定律：行星与太阳的连线在相等时间内扫过相等的面积，即行星公转速度与轨道半径成反比；（3）第三定律：所有行星公转周期的平方与其轨道半长轴的立方成正比，即T²∝r³。4.北师大版高二物理第五章中，简述第一宇宙速度的物理意义。参考答案：（1）是物体绕地球做匀速圆周运动的最小速度；（2）是物体摆脱地球引力所需的最小速度；（3）数值约为7.9×10³m/s。5.北师大版高二物理第五章中，简述向心力的来源。参考答案：（1）可以是重力、弹力、摩擦力等力的合力；（2）可以是某个力的全部；（3）可以是多个力的分力；（4）方向始终指向圆心。6.北师大版高二物理第五章中，简述地球同步卫星的特点。参考答案：（1）运行周期等于24小时；（2）轨道半径大于近地轨道卫星；（3）运行速度小于第一宇宙速度；（4）运行方向与地球自转方向相同。7.北师大版高二物理第五章中，简述离心现象的本质。参考答案：（1）向心力不足或消失时，物体沿切线方向运动；（2）本质是惯性；（3）不是物体主动远离圆心。8.北师大版高二物理第五章中，简述引力场强度的物理意义。参考答案：（1）描述引力场性质的物理量；（2）大小等于单位质量物体所受引力；（3）方向与引力方向相反。五、应用题（本大题共8小题，每小题4分，共24分）1.北师大版高二物理第五章中，质量为m的物体在半径为r的圆盘上做匀速圆周运动，角速度为ω，求物体所受向心力的大小。案例背景：某实验中，质量为0.5kg的物体在半径为2m的圆盘上做匀速圆周运动，角速度为5rad/s，求物体所受向心力的大小。参考答案：向心力F=mω²r=0.5×5²×2=25N。解题思路：（1）根据向心力公式F=mω²r；（2）代入数据计算。2.北师大版高二物理第五章中，质量为m的卫星在高度为h的轨道上绕地球做匀速圆周运动，求卫星的运行速度。案例背景：某卫星在高度为300km的轨道上绕地球做匀速圆周运动，地球半径为6400km，求卫星的运行速度。参考答案：卫星运行速度v=√(GM/(R+h))=√(6.67×10⁻¹¹×5.97×10²⁴/(6400×10³+300×10³))≈7.5×10³m/s。解题思路：（1）根据万有引力提供向心力：GmM/(R+h)²=mv²/(R+h)；（2）代入数据计算。3.北师大版高二物理第五章中，质量为m的物体在地球表面附近做自由落体运动，求物体所受重力与万有引力的关系。案例背景：质量为2kg的物体在地球表面附近做自由落体运动，求物体所受重力与万有引力的关系。参考答案：重力G=mg=2×9.8=19.6N；万有引力F=Gm₁m₂/r²=GmM/R²≈19.6N。解题思路：（1）根据重力公式G=mg；（2）根据万有引力公式F=Gm₁m₂/r²；（3）代入数据计算。4.北师大版高二物理第五章中，质量为m的物体在半径为r的圆轨道上绕地球做匀速圆周运动，求物体的运行周期。案例背景：某卫星在半径为10000km的圆轨道上绕地球做匀速圆周运动，求卫星的运行周期。参考答案：运行周期T=2π√(r³/GM)=2π√(10000×10³³/(6.67×10⁻¹¹×5.97×10²⁴))≈5.3×10³s。解题思路：（1）根据开普勒第三定律：T²∝r³；（2）代入数据计算。5.北师大版高二物理第五章中，质量为m的物体在水平面上做匀速圆周运动，角速度为ω，求物体所受静摩擦力的大小。案例背景：某物体在水平面上做匀速圆周运动，质量为1kg，角速度为10rad/s，求物体所受静摩擦力的大小。参考答案：静摩擦力f=mω²r=1×10²×r，因半径未知，无法计算具体数值。解题思路：（1）根据向心力公式F=mω²r；（2）静摩擦力提供向心力，但需知道半径才能计算。6.北师大版高二物理第五章中，质量为m的物体在地球表面附近做匀速圆周运动，求物体的运行速度。案例背景：某物体在地球表面附近做匀速圆周运动，质量为1kg，求物体的运行速度。参考答案：运行速度v=√(GM/R)=√(6.67×10⁻¹¹×5.97×10²⁴/6400×10³)≈7.9×10³m/s。解题思路：（1）根据万有引力提供向心力：GmM/R²=mv²/R；（2）代入数据计算。7.北师大版高二物理第五章中，质量为m的物体在半径为r的圆轨道上绕地球做匀速圆周运动，求物体的向心加速度。案例背景：某卫星在半径为10000km的圆轨道上绕地球做匀速圆周运动，求卫星的向心加速度。参考答案：向心加速度a=GM/r²=6.67×10⁻¹¹×5.97×10²⁴/10000×10³²≈8.9×10⁻³m/s²。解题思路：（1）根据向心加速度公式a=GM/r²；（2）代入数据计算。【标准答案及解析】一、单项选择题1.C2.B3.C4.A5.C6.B7.B8.D9.B10.C二、填空题1.ω²r；圆心2.F=Gm₁m₂/r²；6.67×10⁻¹¹N•m²/kg²3.7.9×10³4.T²∝r³；行星公转周期；日心距离5.24；3.6×10⁴6.效果；圆心7.v∝1/√r；v=ωr8.向心力不足或消失；惯性9.椭圆；焦点之一10.E=-∇φ；相反三、判断题1.×22.√23.×24.√25.√26.×27.×28.×29.×30.×四、简答题1.匀速圆周运动的特点：速度大小不变，方向时刻变化；加速度大小不变，方向始终指向圆心；是变加速运动；向心力始终存在且指向圆心。2.万有引力定律的主要内容：宇宙中任何两个物体都相互吸引，引力大小与两物体质量乘积成正比，与距离平方成反比；公式为F=Gm₁m₂/r²；适用条件为质点或可视为质点的物体。3.开普勒三大定律的主要内容：（1）第一定律：所有行星绕太阳运行的轨道都是椭圆，太阳位于焦点之一；（2）第二定律：行星与太阳的连线在相等时间内扫过相等的面积，即行星公转速度与轨道半径成反比；（3）第三定律：所有行星公转周期的平方与其轨道半长轴的立方成正比，即T²∝r³。4.第一宇宙速度的物理意义：是物体绕地球做匀速圆周运动的最小速度；是物体摆脱地球引力所需的最小速度；