第1章 第1讲 描述运动的基本概念(教参Word版)-【创新教程】2027年高考物理总复习大一轮讲义

该高中物理讲义聚焦描述运动的基本概念，覆盖参考系、质点、位移、速度、加速度及匀变速直线运动等高考核心考点，按物理量定义、运动规律到实验探究的逻辑层次梳理知识。通过考点分析、方法指导（如极限法测瞬时速度）、真题训练（近三年高考题）等环节，帮助学生构建运动描述的物理观念，突破概念辨析与计算难点。 讲义以科学思维和科学探究为导向，创新设计“概念辨析-模型建构-实验验证”教学链，如通过光电门实验讲解瞬时速度测量，培养学生模型建构与科学推理能力。设置分层练习（基础巩固、能力提升）和考情分析，助力教师精准把控复习节奏，有效提升学生解题效率与应考能力。

高考考点 考情概览 核心素养 2025 2024 2023 参考系、质点 浙江1月卷，2T 浙江1月卷，2T 浙江1月卷，3T 1.物理观念：描述运动的物理量． 2．科学思维 (1)解决匀变速直线运动的常用方法 (2)思维转换法巧解物体的匀变速直线运动 (3)测量速度的三种模型． 3．科学态度与责任 刹车、避险问题． 4．科学探究：探究小车速度随时间变化的规律、测量加速度. 位移、速度和加速度 安徽卷，4T 江西卷，3T 福建卷，1T 匀变速直线运动及其公式图像 湖南卷，2T 江苏卷，1T 福建卷，14T 陕晋青宁卷，3T 山东卷，3T 河北卷，3T 全国新课标卷，1T 全国甲卷，11T 山东卷，6T 山东卷，16T 江苏卷，1T 广东卷，3T 湖北卷，8T 实验一：探究小车速度随时间变化的规律、测量加速度 湖南卷，11T 北京卷，16T 全国甲卷，23T 第1讲　描述运动的基本概念 [知识点一]　参考系　质点　 1．参考系 (1)定义：为了研究物体的运动而假定　不动　的物体． (2)选取原则：可任意选取，但对同一物体的运动，所选的参考系不同，对它运动的描述可能会　不同　.通常以　地面　为参考系． 2．质点 (1)定义：用来代替物体的有　质量　的点． (2)物体可看作质点的条件：研究一个物体的运动时，物体的　大小　和　形状　对研究问题的影响可以忽略． [知识点二]　位移　速度　 1．位移和路程 (1)位移描述物体　位置的变化　，用从　初位置　指向　末位置　的有向线段表示，是矢量． (2)路程是物体运动　轨迹　的长度，是标量． 2．速度和速率 (1)平均速度：物体的位移与发生　这段位移　所用时间的比值，即＝，其方向与　位移　的方向相同，是矢量． (2)瞬时速度：运动物体在某一　时刻　或某一　位置　的速度，方向沿轨迹上物体所在点的切线方向指向前进的一侧，是矢量． (3)速率：　瞬时速度　的大小，是标量． (4)平均速率：　路程　与　时间　的比值，不一定等于平均速度的大小． [知识点三]　加速度　 1．定义：速度的　变化量　与发生这一变化所用　时间　的比值． 2．定义式：a＝. 3．方向：与　速度变化　的方向相同，是矢量． 4．物理意义：描述物体　速度变化　快慢的物理量． 1．(人教版必修第一册P13《思考与讨论》改编)运动员踢足球的不同部分，会使球产生不同的运动．足球运动中常说的“香蕉球”是球在空中旋转，整体运动径迹为类似香蕉型弧线的一种运动．如图所示(　　) A．在研究如何才能踢出“香蕉球”时，能把足球看成质点 B．在研究足球的香蕉型弧线运动时，能把足球看成质点 C．在研究足球的旋转时，能把足球看成质点 D．在研究足球的平动时，不能把足球看成质点 答案：B 2．(人教版必修第一册 P18·T3改编)同学们都喜欢上体育课，一年一度的学校运动会同学们更是期待．如图所示为某学校田径运动场跑道的示意图，其中A点是所有跑步项目的终点，也是400 m、800 m赛跑的起跑点，B点是100 m赛跑的起跑点．在一次校运动会中，甲参加了100 m赛跑，乙参加了400 m赛跑，丙参加了800 m赛跑，则从开始比赛到比赛结束(　　) A．甲的位移最大　　 B．乙的位移最大 C．丙的位移最大 D．乙、丙的路程相等 答案：A 3．(鲁科版必修第一册P27·T2)(多选)在利用光电计时器测瞬时速率时，已知固定在滑块上的遮光板的宽度为2.00 cm，遮光板经过光电门的遮光时间为16 ms.下列说法正确的是(　　) A．滑块经过光电门位置时的瞬时速率为0.125 m/s B．滑块经过光电门位置时的瞬时速率为1.25 m/s C．为使平均速度大小更接近滑块的瞬时速率，应选更宽的遮光板 D．为使平均速度大小更接近滑块的瞬时速率，应尽量减少遮光时间 答案：BD 4．(2025·江苏卷，1)新能源汽车在辅助驾驶系统测试时，感应到前方有障碍物立刻制动，做匀减速直线运动.2 s内速度由12 m/s减至0.该过程中加速度大小为(　　 ) A．2 m/s2　　　　　 B．4 m/s2 C．6 m/s2 D．8 m/s2 解析：C　[根据运动学公式v＝v0＋at，代入数值解得a＝－6 m/s2，故加速度大小为6 m/s2.故选C.] 考点一　对质点和参考系的理解 1．对质点的三点说明 (1)质点是一种理想化物理模型，实际并不存在． (2)物体能否被看作质点是由所研究问题的性质决定的，并非依据物体自身大小和形状来判断． (3)质点不同于几何“点”，是忽略了物体的大小和形状的有质量的点，而几何中的“点”仅仅表示空间中的某一位置． 2．对参考系“两性”的认识 (1)任意性：参考系的选取原则上是任意的，通常选地面为参考系． (2)同一性：比较不同物体的运动必须选同一参考系． 1．(2025·浙江1月卷，2)我国水下敷缆机器人如图所示，具有“搜寻—挖沟—敷埋”一体化作业能力．可将机器人看成质点的是(　　) A．操控机器人进行挖沟作业 B．监测机器人搜寻时的转弯姿态 C．定位机器人在敷埋线路上的位置 D．测试机器人敷埋作业时的机械臂动作 解析：C　[操控机器人进行挖沟作业、监测机器人搜寻时的转弯姿态、测试机器人敷埋作业时的机械臂动作均不能忽略机器人的大小和形状，需要关注机器人本身的变化情况，因此不可以看作质点，定位机器人在敷埋线路上的位置时可以忽略机器人的大小和形状，可以视为质点．故选C.] 2．(多选)在2025年9月3日纪念抗战胜利80周年阅兵式中，某战斗机编队以恒定速度沿直线飞越天安门广场上空．已知编队10∶00∶00在观礼台正东方向5 km处的预定高度集结，10∶02∶00到达天安门正上方，10∶04∶00飞至正西方向5 km处．下列说法正确的是(　　) A．战斗机10∶02∶00到达天安门正上方，“10∶02∶00”指的是时间 B．研究编队飞行轨迹时，可以将战斗机编队视为质点 C．编队飞越天安门广场上空时以战斗机为参考系，天安门向东运动 D．研究战斗机从10∶00∶00到10∶04∶00时间内的位移大小时，可以将战斗机视为质点 解析：BCD　[对于A，战斗机10∶02∶00到达天安门正上方，“10∶02∶00”指的是时刻，故A错误；对于B，研究编队飞行轨迹时，战斗机编队的大小和形状对问题的研究影响可以忽略，可以将战斗机编队视为质点，故B正确；对于C，编队飞越天安门广场上空时以战斗机为参考系，天安门向东运动，故C正确；对于D，研究战斗机从10∶00∶00到10∶04∶00时间内的位移大小时，战斗机的大小和形状可以忽略不计，故可视为质点，故D正确．] 考点二　位移和速度 1．位移和路程的对比 比较项目 位移x 路程s 决定因素 由始、末位置决定 由实际的运动轨迹长度决定 运算规则 矢量的三角形定则或平行四边形定则 标量的代数运算 大小关系 x≤s(路程是位移被无限分割后，所分的各小段位移的绝对值的和) 2.平均速度和瞬时速度的对比 比较项目 平均速度 瞬时速度 定义 物体在某一段时间内完成的位移与所用时间的比值 物体在某一时刻或经过某一位置时的速度 定义式 v＝(x为位移) v＝(Δt趋于零) 标、矢性 矢量，平均速度方向与对应时间段内物体位移方向相同 矢量，瞬时速度方向与物体对应时刻运动方向相同，沿其运动轨迹切线方向 实际应用 物理实验中通过光电门测速，把遮光条通过光电门时间内的平均速度视为瞬时速度 注意：关于用平均速度法求瞬时速度 (1)方法概述：由平均速度公式＝可知，当Δx、Δt都非常小，趋向于极限时，这时的平均速度就可认为是某一时刻或某一位置的瞬时速度． (2)选用思路：当已知物体在微小时间Δt内发生的微小位移Δx时，可由＝粗略地求出物体在该位置的瞬时速度． [典例1]　(2024·江西卷)某物体位置随时间的关系为x＝1＋2t＋3t2，则关于其速度与1s内的位移大小，下列说法正确的是(　　) A．速度是刻画物体位置变化快慢的物理量，1s内的位移大小为6m B．速度是刻画物体位移变化快慢的物理量，1s内的位移大小为6m C．速度是刻画物体位置变化快慢的物理量，1s内的位移大小为5m D．速度是刻画物体位移变化快慢的物理量，1s内的位移大小为5m [解析]　C　[根据速度的定义式v＝表明，速度等于位移与时间的比值．位移是物体在一段时间内从一个位置到另一个位置的位置变化量，而时间是这段时间的长度．这个定义强调了速度不仅描述了物体运动的快慢，还描述了物体运动的方向．因此，速度是刻画物体位置变化快慢的物理量．再根据物体位置随时间的关系x＝1＋2t＋3t2，可知开始时物体的位置x0＝1m,1 s时物体的位置x1＝6 m，则1 s内物体的位移为Δx＝x1－x0＝5m，故选C.] [典例2]　(2023·福建卷，1) “祝融号”火星车沿如图所示路线行驶，在此过程中揭秘了火星乌托邦平原浅表分层结构，该研究成果被列为“2022年度中国科学十大进展”之首．“祝融号”从着陆点O处出发，经过61天到达M处，行驶路程为585米；又经过23天，到达N处，行驶路程为304米．已知O、M间和M、N间的直线距离分别约为463米和234米，则火星车(　　) A．从O处行驶到N处的路程为697米 B．从O处行驶到N处的位移大小为889米 C．从O处行驶到M处的平均速率约为20米/天 D．从M处行驶到N处的平均速度大小约为10米/天 [解析]　D　[由题意可知从O到N处的路程为sON＝sOM＋sMN＝585 m＋304 m＝889 m，故A错误；位移的大小为两点之间的直线距离，O、M、N三点大致在一条直线上，则从O到N处的位移大小为xON＝xOM＋xMN＝463 m＋234 m＝697 m，故B错误；平均速率为路程与时间的比值，故从O处行驶到M处的平均速率为OM＝＝米/天≈9.60米/天，故C错误；平均速度大小为位移与时间的比值，则从M行驶到N处的平均速度为MN＝＝米/天≈10米/天，故D正确．] [典例3]　(2025·四川卷，1)2025年4月30日，神舟十九号载人飞船成功返回．某同学在观看直播时注意到，返回舱从高度3 090 m下降到高度2 010 m，用时约130 s．这段时间内，返回舱在竖直方向上的平均速度大小约为(　　 ) A．8.3 m/s　　　　　 B．15.5 m/s C．23.8 m/s D．39.2 m/s [解析]　A　[返回舱下降的位移为Δh＝1 080 m， 返回舱在竖直方向上的平均速度大小约为v＝≈8.3 m/s.故选A.] 　用极限法求瞬时速度 由平均速度v＝可知，当Δt→0时，平均速度就可以认为等于某一时刻或某一位置的瞬时速度．测出物体在微小时间Δt内发生的微小位移Δx，就可求出瞬时速度，这样瞬时速度的测量便可转化为微小时间Δt和微小位移Δx的测量． 　利用如图所示的装置测量滑块P的速度，1和2是固定在斜面上适当位置的两个光电门，当有物体从光电门通过时，与它们连接的光电计时器能够显示挡光时间．让滑块从斜面的顶端滑下，光电门1、2各自连接的光电计时器显示的挡光时间分别为5.00×10－2 s、2.00×10－2 s．已知滑块的宽度为5.00 cm，求：(保留两位有效数字) (1)滑块通过光电门1、2时的速度分别是v1＝　________　 m/s，v2＝　________　 m/s. (2)若用宽度是2.00 cm的滑块，对测量误差有何影响？ 解析：　(1)v1＝＝＝1.0 m/s， v2＝＝＝2.5 m/s. (2)滑块宽度越小，挡光时间越短，平均速度越接近瞬时速度，误差越小． 答案：(1)1.0　2.5　(2)见解析 考点三　加速度的理解与计算 1．速度、速度变化量和加速度的对比 比较项目 速度 速度变化量 加速度 物理 意义 描述物体运动快慢和方向的物理量，是状态量 描述物体速度改变的物理量，是过程量 描述物体速度变化快慢和方向的物理量，是状态量 定义式 v＝ Δv＝v－v0 a＝ ＝ 决定 因素 v的大小由v0、a、Δt决定 由a与Δt决定(Δv＝aΔt) 由F、m决定(a不是由v、t、v0决定的) 方向 与位移同向，即物体运动的方向 由a的方向决定 与Δv的方向一致，由F的方向决定，与v0、v的方向无关 2.判断质点做加速直线运动或减速直线运动的方法 [典例4]　在一次蹦床比赛中，运动员从高处自由落下，以大小为8 m/s的竖直速度着网，与网作用后，沿着竖直方向以大小为10 m/s的速度弹回，已知运动员与网接触的时间Δt＝1.0 s，那么运动员在与网接触的这段时间内速度变化量和加速度的大小和方向分别为(　　) A．2.0 m/s，竖直向下；2.0 m/s2，竖直向下 B．2.0 m/s，竖直向上：8.0 m/s2，竖直向上 C．18 m/s，竖直向下；10 m/s2，竖直向下 D．18 m/s，竖直向上；18 m/s2，竖直向上 [解析]　D　[取触网后速度的方向为正方向，运动员在与网接触的这段时间内速度变化量Δv＝10 m/s－(－8) m/s＝18 m/s，方向竖直向上；加速度的大小a＝＝ m/s2＝18 m/s2，方向竖直向上，故选D.] [典例5]　(多选)一个物体做变速直线运动，物体的加速度从某一值逐渐减小到零．则在此过程中，下列关于该物体的运动情况的说法中可能正确的是(　　) A．物体速度不断增大，加速度减小到零时，物体速度最大 B．物体速度不断减小，加速度减小到零时，物体速度为零 C．物体速度不断减小，减小到零后，物体反向做加速直线运动 D．物体速度不断增大，然后速度逐渐减小 [解析]　ABC　[当加速度的方向与速度方向相同，物体做加速运动，加速度减小，速度增大，当加速度减小为零，速度达到最大，故A正确，D错误．当加速度的方向与速度方向相反，物体做减速运动，可能加速度减小为零时，速度恰好减为零，故B正确．当加速度的方向与速度方向相反，物体做减速运动，速度减为零时，加速度还未减为零，然后物体反向做加速直线运动，故C正确. ] 　对速度、速度的变化量和加速度关系理解的四点误区 (1)速度的大小和加速度的大小无决定关系．速度大，加速度不一定大，加速度大，速度也不一定大；加速度为零，速度可以不为零；速度为零，加速度也可以不为零． (2)速度增大或减小是由速度与加速度的方向关系决定的，同向加速，反向减速． (3)速度的方向和加速度的方向无决定关系．加速度与速度的方向可能相同，也可能相反，两者的方向还可能不在一条直线上． (4)有速度变化量就必然有加速度，速度变化量的大小由加速度和速度变化的时间决定． 　某质点做v0＞0，a＞0的直线运动，加速度a的值先由零增大到某一值后，再逐渐减小到零的过程中，该质点(　　) A．当加速度达最大值时，速度也达到最大值 B．位移一直在增大，加速度减小到零后仍然继续增大 C．速度先增大后减小，最后保持不变 D．速度一直在增大，位移先增大后减小 解析：B　[质点做v0＞0，a＞0的直线运动，则质点的速度逐渐增大，当加速度减为0时，速度达到最大，位移逐渐增大，加速度减小到零后仍然继续增大．故选B.] 借助传感器与计算机测速度 1．确定汽车两次接收到波的位置：根据发出和接收波的时间差t，可知反射波运动的时间为t，求出车在接收到波时到测速仪的距离x1和x2. 2．确定汽车两次接收到波之间运动的距离：Δx＝x2－x1. 3．确定汽车两次接收到波之间运动的时间：求汽车两次接收到波的时刻t3和t4，Δt＝t4－t3. 4．求汽车速度：v＝. [典例]　如图是用超声波测速仪测量车速的示意图，测速仪B发出和接收超声波信号，并记录了不同时刻发射和接收波的情况．在t＝0时刻，B第一次发出超声波，t＝0.4 s时刻，收到汽车的反射波．t＝1.6 s时刻，B第二次发出超声波，t＝2.2 s时刻，再次收到反射波．超声波在空气中传播的速度v＝340 m/s，汽车是匀速行驶的．求： (1)汽车在第一次接收到超声波时到B的距离？汽车在第二次接收到超声波时到B的距离？ (2)汽车的速度？ [解析]　(1)汽车两次接收到信号的位置分别在P、Q两处，两次接收到回波的时间分别为 t1＝0.4 s，t2＝2.2 s－1.6 s＝0.6 s， P、Q到B的距离分别是 x1＝v＝340× m＝68 m， x2＝v＝340× m＝102 m； (2)汽车两次接收到信号之间运动的距离为： Δx＝x2－x1＝34 m， 汽车两次接收到波的时刻分别是： t3＝＝0.2 s，t4＝1.6 s＋ s＝1.9 s， 两列波到达汽车的时间差：Δt＝t4－t3＝1.7 s， 汽车运动的速度为v＝＝ m/s＝20 m/s. [答案]　(1)68 m　102 m　(2)20 m/s 　本题以新教材人教版必修第一册P23拓展学习中的内容为素材，考查借助传感器与计算机测汽车速度的原理．引导学生回归教材、重视基础、以达到学以致用的目的． 学科网（北京）股份有限公司 $