1.1 质点 参考系 同步练习 -2026-2027学年高一上学期物理人教版必修第一册
2026-08-28
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摘要:
**基本信息**
人教版高中物理必修一第一章第1节同步练,聚焦质点、参考系、坐标系核心概念,通过基础辨析-巩固应用-综合提升的分层设计,强化运动观念与模型建构思维,适配新授课知识内化需求。
**分层设计**
|层次|知识覆盖|设计特色|
|----|----------|----------|
|基础层(单选1-8题)|质点定义、参考系选取、坐标系三要素|以概念辨析题为主,如第1题直接考查质点理想化模型,夯实物理观念|
|巩固层(多选9-10题、判断11-16题)|质点判定条件、参考系相对性、易错点纠正|通过多情境判断(如第10题火车过站台情境)和反例辨析(如第11题体积与质点关系),深化科学推理|
|提升层(解答17-20题)|相对运动分析、坐标系计算、科学思想阐释|以综合情境题(如第18题电梯相对运动)和简答题(如第20题质点科学思想),培养模型建构与问题解决能力|
内容正文:
人教版高中物理必修一第一章第1节—— 质点 参考系同步练习
一、知识要点速览
(一)质点
定义:忽略物体的大小和形状,把物体简化为一个有质量的点。
判断标准:物体的大小和形状对所研究的问题能否忽略(有无影响),与物体本身的大小、质量无关。
常见不可看作质点的情形:研究自转、旋转、翻转、动作姿态,以及过桥、过隧道而车长不可忽略等问题。
质点是一种理想化的物理模型,实际上并不存在。
(二)参考系
定义:描述物体运动时,选来作为标准的、被假定不动的物体。
要点:参考系可任意选取;被选作参考系的物体只是“假定不动”;对运动情况的描述与参考系的选择有关。
为研究方便,通常选取地面或相对地面静止的物体为参考系。
相对静止:两物体速度大小相等、方向相同。
(三)坐标系
意义:定量描述物体的位置及位置的变化。
三要素:原点、正方向、单位长度。
直线运动建立一维坐标系:坐标为正表示在原点正方向一侧,为负表示在原点反方向一侧,绝对值表示到原点的距离。
(四)三大易错提醒
1.“质点=体积小的物体”错误:判断质点只看“大小、形状对研究问题的影响可否忽略”,与体积、质量无关。
2.“参考系必须静止、必须选地面”错误:参考系可任意选取,只是被“假定不动”。
3.“选不同参考系,描述一定不同”错误:应为“可能不同”。
二、同步练习(题目部分)
(一)单项选择题(第1~8题)
1.关于质点,下列说法正确的是( )
A.质点就是体积很小的物体
B.质点就是质量很小的物体
C.地球很大,任何情况下都不能看成质点
D.质点是一种理想化的物理模型,实际上并不存在
2.下列情境中,研究对象可以看成质点的是( )
A.研究跳水运动员入水时激起的水花
B.研究乒乓球的旋转
C.研究火车从北京开往广州所用的时间
D.研究地球的自转
3.下列说法正确的是( )
A.研究汽车通过一座短桥的时间,汽车可以看成质点
B.研究火车通过一座大桥的时间,火车可以看成质点
C.研究运动员百米赛跑的成绩,运动员可以看成质点
D.研究乒乓球的发球旋转,乒乓球可以看成质点
4.关于参考系,下列说法正确的是( )
A.参考系必须是静止不动的物体
B.参考系只能选择地面
C.自然界中不存在绝对静止的物体
D.选择不同的参考系,对同一物体运动的描述一定不同
5.“小小竹排江中游,巍巍青山两岸走”,这两句诗中先后选取的参考系分别是( )
A.江岸、江岸
B.竹排、江岸
C.江岸、竹排
D.竹排、竹排
6.甲、乙两辆汽车并排停在十字路口,绿灯亮起后甲车先启动。坐在甲车中的小明看到乙车在向后运动,下列说法正确的是( )
A.小明是以地面为参考系判断乙车运动的
B.乙车相对地面一定在向后运动
C.小明是以甲车为参考系判断乙车运动的
D.乙车相对地面在向前运动
7.下列说法正确的是( )
A.“太阳东升西落”是以太阳为参考系的
B.乘客在行驶的汽车中说“我坐着没动”,是以地面为参考系的
C.说地球是运动的,只能以太阳为参考系
D.宇宙中不存在绝对静止的物体
8.在一条东西方向的平直公路上,以O点为原点、向东为正方向建立一维坐标系。一辆汽车停在坐标x=-30 m处,下列说法正确的是( )
A.汽车在O点以东30 m处
B.汽车在O点以西30 m处
C.汽车坐标为负,说明汽车在原点正方向一侧
D.一维坐标系无法表示汽车的位置
(二)多项选择题(第9~10题,多选、错选不得分,漏选得部分分)
9.关于参考系的选取,下列说法正确的是( )
A.参考系的选取是任意的
B.通常选取地面或相对地面静止的物体为参考系
C.同一物体的运动,选取不同参考系,观察结果可能不同
D.判断物体的运动,必须先选择参考系
10.下列情况中,能把物体看成质点的是( )
A.研究地球绕太阳公转的周期
B.研究运动员踢出的足球在空中运动的轨迹
C.研究火车通过站台的时间
D.研究从北京开往上海的列车运行时间
(三)判断题(第11~16题,正确的画“√”,错误的画“×”)
11.体积很小的物体一定可以看成质点。( )
12.质点忽略物体的大小和形状、只保留质量,是一种理想化的物理模型。( )
13.研究地球绕太阳公转时,可以把地球看成质点。( )
14.参考系必须是静止的物体,运动的物体不能作为参考系。( )
15.两个物体同向同速运动,以其中一个为参考系,另一个是静止的。( )
16.宇宙中一切物体都在运动,不存在绝对静止的物体。( )
(四)解答题(第17~20题)
17.甲、乙两辆汽车在平直公路上同向匀速行驶。甲车中的人看到乙车静止,乙车中的人看到路旁的电线杆在向后运动。
(1)甲车中的人看到乙车静止,是以什么为参考系的?这说明两车的速度有何关系?
(2)乙车中的人看到电线杆向后运动,是以什么为参考系的?电线杆相对地面是运动还是静止?
(3)以地面为参考系,两车分别怎样运动?
18.三架观光电梯甲、乙、丙在竖直方向运动。甲中乘客看到高楼在向下运动;乙中乘客看到甲在向下运动;丙中乘客看到甲、乙都在向上运动。若以地面为参考系,试分析三架电梯相对地面的运动情况。
19.在一条东西方向的平直公路上,以O点为原点、向东为正方向建立一维坐标系。
(1)一辆汽车停在坐标x=-40 m处,汽车在O点的哪个方向?距O点多远?
(2)若汽车从x=-40 m处向东行驶70 m,到达位置的坐标是多少?
(3)若汽车从x=-40 m处向西行驶25 m,到达位置的坐标是多少?
20.简答题。
(1)为什么要引入“质点”这一概念?它体现了物理学中的什么科学思想?
(2)判断一个物体能否看成质点的关键是什么?
(3)为什么说“运动和静止都是相对的”?
三、参考答案速查表
题号
题型
参考答案
核心考点
1
单选题
D
质点的理想化模型
2
单选题
C
质点判定(多情境)
3
单选题
C
质点判定(过桥对比)
4
单选题
C
参考系概念辨析
5
单选题
C
参考系判定(古诗情境)
6
单选题
C
相对运动与参考系选取
7
单选题
D
运动与静止的相对性
8
单选题
B
一维坐标系位置判定
9
多选题
ABCD
参考系的选取
10
多选题
ABD
质点判定(多选)
11
判断题
×
质点判定与体积大小无关
12
判断题
√
质点的定义与理想化模型
13
判断题
√
地球公转可看成质点
14
判断题
×
参考系可以是运动的物体
15
判断题
√
同向同速则相对静止
16
判断题
√
运动绝对、静止相对
17
解答题
见详细讲解
参考系综合判断
18
解答题
见详细讲解
电梯相对运动分析
19
解答题
见详细讲解
一维坐标系坐标计算
20
解答题
见详细讲解
质点意义与运动相对性
四、详细讲解
第1题 质点概念辨析
【答案】D
【详解】A错:能否看成质点,不是看体积大小。地球体积很大,但在研究公转时仍可看成质点。B错:判断标准也不是质量大小,质点保留了“质量”这一属性,其质量可以很大(如把地球、太阳看成质点)。C错:研究地球绕太阳公转时,地球直径(约1.3×10⁴ km)远小于日地距离(约1.5×10⁸ km),地球的大小和形状对研究公转没有影响,可以把地球看成质点。D对:质点忽略物体的大小和形状、只保留质量,是对实际物体的科学抽象,是理想化的物理模型,实际上并不存在。
【易错点拨】“能否看成质点”的唯一标准是:物体的大小和形状对所研究的问题是否有影响(能否忽略),与物体本身的大小、质量、运动快慢均无关。
第2题 质点判定(多情境)
【答案】C
【详解】A:研究“水花大小”与运动员入水时的姿态和身体形状密切相关,不能看成质点。B:“旋转”是物体绕自身轴线的转动,必须考虑物体的大小和形状,乒乓球不能看成质点。C:研究从北京到广州的时间,火车的长度(几百米)远小于两地距离(两千多公里),火车的大小和形状可忽略,可以看成质点。D:自转是地球绕自身轴线的转动,必须考虑地球的大小和形状,不能看成质点。
【方法总结】“自转、旋转、翻转、动作姿态”类问题一般不能看成质点;“运行时间、运动轨迹、运动快慢”类问题,只要物体尺寸远小于运动空间尺度,就可看成质点。
第3题 质点判定(过桥对比)
【答案】C
【详解】A错:研究汽车通过一座短桥的时间,汽车的长度相对桥长不能忽略,不能看成质点。B错:火车通过大桥,火车长度与桥长相比较不能忽略,必须考虑火车长度,不能看成质点。C对:百米赛跑的成绩只关心从起点到终点的时间,运动员的身材尺寸(约2 m)远小于100 m,可以看成质点。D错:发球旋转必须考虑乒乓球的大小和形状,不能看成质点。
【易错点拨】“过桥、过隧道”类问题,能否看成质点取决于车长与桥长(隧道长)的比较:车长相对桥长可忽略则可看成质点,不可忽略则不能。
第4题 参考系概念辨析
【答案】C
【详解】A错:参考系只是“假定不动”,实际可以运动,行驶的列车、太阳等都可作为参考系。B错:参考系的选取是任意的,通常为方便选取地面,但不是“只能”选地面。C对:运动是绝对的,宇宙中一切物体都在运动,不存在绝对静止的物体。D错:“一定不同”过于绝对。例如两物体同速同向运动,以地面为参考系或以其中任一物体为参考系,对另一物体运动的描述可能相同也可能不同,只能说“可能不同”。
【易错点拨】参考系三要点:任意选取、假定不动、描述相对。选项中凡出现“一定”“必须”“只能”等绝对化表述,通常都要警惕。
第5题 参考系判定(古诗情境)
【答案】C
【详解】“竹排江中游”:描述竹排的运动,竹排相对江岸(青山)发生位置变化,以江岸(青山)为参考系。“青山两岸走”:描述青山的运动,青山相对竹排向后退,以竹排为参考系。
【方法总结】“谁在动,说明它相对另一个(被假定不动的)物体发生了位置变化”,那个被假定不动的物体就是参考系。
第6题 相对运动与参考系选取
【答案】C
【详解】A错、C对:小明坐在甲车中,看到乙车“向后”运动,是以自己所在的甲车为参考系判断的。B错、D错:以地面为参考系,乙车仍停在路口,相对地面静止,并没有向前或向后运动。它只是相对启动前进的甲车(即向后方向)“在运动”。
【易错点拨】“看到的运动”是相对所选参考系的运动,不等于相对地面的运动。要判断物体相对地面如何运动,必须以地面为参考系。
第7题 运动与静止的相对性
【答案】D
【详解】A错:“太阳东升西落”描述太阳相对地球的运动,是以地球为参考系的。B错:乘客说“我坐着没动”,是以汽车(或乘客自己)为参考系,乘客相对汽车位置不变。C错:描述地球的运动可选取多个参考系(太阳、月球、其他恒星等),不是“只能”选太阳。D对:一切物体都在运动,静止是相对的,宇宙中不存在绝对静止的物体。
【易错点拨】判断“以谁为参考系”,关键看描述的对象相对“谁”位置在变化或不变。
第8题 一维坐标系位置判定
【答案】B
【详解】规定向东为正方向,一维坐标系中坐标为正表示物体在原点正方向一侧(东侧),坐标为负表示在原点反方向一侧(西侧)。x=-30 m 表示汽车在原点O以西30 m处。A错、B对。C错:坐标为负,说明汽车在原点反方向(西)一侧,不在正方向一侧。D错:一维坐标系足以定量描述直线运动物体的位置。
【方法总结】一维坐标系的三要素:原点、正方向、单位长度。坐标的“正负”表示位置在原点哪一侧,“绝对值”表示到原点的距离。
第9题 参考系的选取(多选)
【答案】ABCD
【详解】A对:参考系的选取是任意的,任何物体都可以作为参考系。B对:为研究方便,通常选取地面或相对地面静止的物体为参考系。C对:同一物体的运动,选取不同参考系,观察结果可能不同,这就是运动描述的相对性。D对:判断物体是否运动、如何运动,必须先选择参考系,否则“运动”无从谈起。
【易错点拨】C项的“可能不同”是准确表述,若改为“一定不同”则错误。
第10题 质点判定(多选)
【答案】ABD
【详解】A对:研究地球公转周期,地球大小远小于日地距离,可看成质点。B对:研究足球的运动轨迹,球的大小和形状对轨迹的影响可忽略,可看成质点。C错:研究火车通过站台的时间,火车长度相对站台长度不能忽略,不能看成质点。D对:研究从北京到上海的运行时间,列车长度远小于两地距离,可看成质点。
【方法总结】同一物体(如火车),研究的问题不同,能否看成质点的结论也可能不同——判断标准永远是“所研究的问题”。
第11题 判断题:体积小一定可看成质点
【答案】×
【详解】体积小的物体不一定能看成质点。例如研究极小物体的自转,或研究很小的物体通过狭窄通道的问题,其大小和形状就不能忽略。能否看成质点,取决于所研究的问题,而不是体积大小。
第12题 判断题:质点的定义与理想化模型
【答案】√
【详解】质点是忽略物体的大小和形状、只保留质量的点,是对实际物体的科学抽象,是一种理想化的物理模型,实际上并不存在。本题直接考查质点的定义。
第13题 判断题:地球公转可看成质点
【答案】√
【详解】研究地球绕太阳公转时,地球直径(约1.3×10⁴ km)远小于日地距离(约1.5×10⁸ km),地球的大小和形状对公转的研究几乎没有影响,可以把地球看成质点。
【易错点拨】对比记忆:研究地球自转时则不能把地球看成质点,因为自转必须考虑地球的大小和形状。
第14题 判断题:参考系是否必须静止
【答案】×
【详解】参考系可以是运动的物体。被选作参考系的物体只是“假定不动”,实际上它完全可以运动(如行驶的列车、运动的汽车都可以作参考系)。“参考系必须是静止的物体”是错误的。
第15题 判断题:同向同速相对静止
【答案】√
【详解】两物体同向同速运动,它们之间的相对位置始终不变,即相对静止。以其中一个为参考系,另一个是静止的。
第16题 判断题:不存在绝对静止的物体
【答案】√
【详解】运动是绝对的,宇宙中一切物体都在运动(如地球绕太阳运动,太阳绕银河系中心运动等),静止是相对的,不存在绝对静止的物体。
第17题 参考系综合判断
【答案】(1)以甲车(或甲车中的人自己)为参考系;说明两车速度大小相等、方向相同(两车相对静止)。
(2)以乙车为参考系;电线杆相对地面是静止的。
(3)以地面为参考系,两车同向匀速行驶,且速度大小相等。
【详解】(1)甲车中的人看到乙车静止,说明乙车相对甲车没有发生位置变化,即以甲车为参考系时乙车位置不变,两车相对静止,故两车速度大小相等、方向相同。(2)乙车行驶中看到电线杆“向后”运动,是以乙车为参考系。电线杆固定在地面上,相对地面是静止的。(3)综合(1)(2):两车同向同速运动,以地面为参考系,两车都向前匀速行驶,速度大小相等。
【方法总结】“相对静止”的条件:两物体速度大小相等、方向相同。判断相对运动可用“相对速度”:同向运动时,相对速度等于两者速度之差,方向由速度较大的物体决定。
第18题 三架电梯相对运动分析
【答案】甲电梯上升;乙电梯上升,且上升速度比甲大;丙电梯的运动情况不能唯一确定(可能静止,可能下降,也可能上升但速度小于甲、乙)。
【详解】(1)甲中乘客看到高楼向下运动:以甲为参考系,高楼相对甲向下运动,说明甲相对地面向上运动,即甲上升。(2)乙中乘客看到甲向下运动:以乙为参考系,甲相对乙向下运动,说明乙相对地面向上运动,且乙比甲上升得快,即乙上升、v乙>v甲。(3)丙中乘客看到甲、乙都在向上运动:丙相对甲、乙都在向下运动。丙可能是静止的,可能是下降的,也可能上升但比甲、乙上升得都慢(此时v丙<v甲<v乙,甚至v丙可为负)。因此丙的运动情况不能唯一确定。
【易错点拨】“看到别人向下运动”说明自己比对方上升得快;“看到别人向上运动”说明自己比对方上升得慢(或自己向下)。此类题要逐级分析,不能只看一步。
第19题 一维坐标系坐标计算
【答案】(1)汽车在O点西侧,距O点40 m。
(2)到达位置的坐标为x=30 m。
(3)到达位置的坐标为x=-65 m。
【详解】(1)规定向东为正方向,坐标为负表示在原点反方向一侧。x=-40 m 表示汽车在O点以西40 m处。(2)向东为正方向,向东行驶70 m,位置坐标增加70 m:x末=x初+70 m=-40 m+70 m=30 m。(3)向西行驶25 m,位置坐标减少25 m:x末=x初-25 m=-40 m-25 m=-65 m。
【方法总结】一维坐标系中,物体沿正方向运动坐标增加,沿反方向运动坐标减少;位置的变化量=末坐标-初坐标。计算时要带着正负号。
第20题 质点意义与运动相对性(简答)
【答案】(1)实际物体都有大小和形状,而在许多问题中,物体的大小和形状对所研究的问题影响很小甚至可忽略,此时可把物体简化为一个有质量的点(质点),使问题大大简化。这体现了“建立理想化物理模型、突出主要因素、忽略次要因素”的科学思想方法。(2)关键看物体的大小和形状对所研究的问题能否忽略,而不是看物体本身的大小或质量。同一物体在不同问题中,可能有时能看成质点、有时不能。(3)因为对物体运动的描述与参考系的选取有关:同一个物体,选择不同的参考系,运动和静止的判断结果可能不同。所以描述运动必须指明参考系,离开参考系谈运动和静止是没有意义的。
【详解】
【答题方法】本类简答题按“是什么—为什么—怎么判断”的逻辑作答。第(2)问与第(3)问都可结合实例说明,如“研究地球公转可看成质点,研究地球自转不能”“以地面为参考系汽车在运动,以汽车为参考系乘客静止”等。
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