2024屆高考物理大一輪復(fù)習(xí)模擬題：第1節(jié)　質(zhì)點(diǎn)　參考系

第1節(jié)質(zhì)點(diǎn)參考系學(xué)習(xí)目標(biāo)要求核心素養(yǎng)和關(guān)鍵能力1.了解質(zhì)點(diǎn)的含義；知道將物體抽象為質(zhì)點(diǎn)的條件。2.經(jīng)歷質(zhì)點(diǎn)模型的建構(gòu)過程，初步體會建構(gòu)物理模型的思維方式，認(rèn)識物理模型在探索自然規(guī)律中的作用。3.了解參考系的概念及其對描述物體運(yùn)動的意義。1.科學(xué)思維體會物理模型在探索自然規(guī)律中的作用；用相對運(yùn)動的思維理解物體的運(yùn)動。2.關(guān)鍵能力物理建模能力一、物體和質(zhì)點(diǎn)1.機(jī)械運(yùn)動：物體的空間位置隨時(shí)間的變化。2.質(zhì)點(diǎn)：在某些情況下，可以忽略物體的大小和形狀，把它簡化為一個(gè)具有質(zhì)量的點(diǎn)，這樣的點(diǎn)叫作質(zhì)點(diǎn)。3.把物體看成質(zhì)點(diǎn)的條件：物體的大小和形狀可以忽略或物體上任意一點(diǎn)的運(yùn)動完全能反映整個(gè)物體的運(yùn)動。4.理想化模型：在物理學(xué)中，突出問題的主要因素，忽略次要因素，建立的理想化“物理模型”?！鞠胍幌搿渴欠裰挥泻苄〉奈矬w才能看成質(zhì)點(diǎn)，而很大的物體不能看成質(zhì)點(diǎn)？答案這種說法不對。能否看成質(zhì)點(diǎn)，關(guān)鍵是看物體的形狀和大小對研究的問題是否有影響。二、參考系1.運(yùn)動與靜止的關(guān)系(1)自然界中的一切物體都處于永恒的運(yùn)動中，絕對靜止的物體是不存在的，即運(yùn)動是絕對的。(2)描述某個(gè)物體的運(yùn)動時(shí)，總是相對于其他物體而言的，這便是運(yùn)動的相對性。2.參考系(1)定義：要描述一個(gè)物體的運(yùn)動，首先要選定某個(gè)其他物體作為參考，觀察物體的位置相對于這個(gè)“其他物體”是否隨時(shí)間變化，以及怎樣變化。這種用來作為參考的物體叫作參考系。(2)參考系對觀察結(jié)果的影響：參考系可以任意選擇，但選擇不同的參考系來觀察同一物體的運(yùn)動，觀察結(jié)果會有所不同。【做一做】觀光電梯是一種以電動機(jī)為動力的垂直升降機(jī)，有一面或幾面的轎廂壁是透明的，乘客在乘坐電梯時(shí)，可以觀看轎廂外的景物。某正在勻速上升的觀光電梯如圖所示，下列說法正確的是()A.以電梯為參考系，遠(yuǎn)處的建筑物是靜止的B.電梯中的小女孩以自己為參考系會覺得電梯外的景物正在勻速下降C.研究電梯通過某位置時(shí)，電梯能被看成質(zhì)點(diǎn)D.研究電梯從一樓到十六樓的運(yùn)動速度，不可以將電梯看成質(zhì)點(diǎn)答案B解析以電梯為參考系，遠(yuǎn)處的建筑物是運(yùn)動的，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；因?yàn)殡娞菹鄬Φ孛嫔仙娞葜械男∨⒁宰约簽閰⒖枷禃X得電梯外的景物正在勻速下降，選項(xiàng)B正確；研究電梯通過某位置時(shí)，電梯大小不能忽略，不能被看成質(zhì)點(diǎn)，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；研究電梯從一樓到十六樓的運(yùn)動速度，電梯的大小可以忽略不計(jì)，可以將電梯看成質(zhì)點(diǎn)，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。

探究1質(zhì)點(diǎn)模型■情境導(dǎo)入在研究“復(fù)興號”列車由北京開往廣州所用時(shí)間時(shí)，能否把列車看成質(zhì)點(diǎn)？如果研究列車通過一座隧道的時(shí)間，能否把列車看成質(zhì)點(diǎn)？提示在研究“復(fù)興號”列車由北京開往廣州所用時(shí)間時(shí)，不用考慮列車的長度及大小，能把列車看成質(zhì)點(diǎn)；如果研究列車通過一座隧道的時(shí)間，需要考慮列車的長度，不能把列車看成質(zhì)點(diǎn)。■歸納拓展1.對質(zhì)點(diǎn)模型的理解(1)質(zhì)點(diǎn)是一種理想化物理模型，實(shí)際中并不存在。(2)質(zhì)點(diǎn)不同于幾何中的“點(diǎn)”，它是忽略了物體的大小和形狀的有質(zhì)量的點(diǎn)，而幾何中的“點(diǎn)”僅僅表示空間中的某一位置。2.物體看成質(zhì)點(diǎn)的判斷依據(jù)首先找出所要研究的問題，當(dāng)物體的大小和形狀對研究問題的影響可以忽略不計(jì)時(shí)，才能把物體看成質(zhì)點(diǎn)，即物體能否看成質(zhì)點(diǎn)由所研究的問題決定，而不是依據(jù)物體自身大小和形狀來判斷。【例1】(2020·福建廈門一中月考)在物理學(xué)中，突出問題的主要方面，忽略次要因素，建立理想化的“物理模型”，并將其作為研究對象，是經(jīng)常采用的一種科學(xué)研究方法。質(zhì)點(diǎn)就是這種物理模型之一。下列情況中，可以把該物體看成質(zhì)點(diǎn)的是()A.研究正在做廣播體操的同學(xué)其動作是否標(biāo)準(zhǔn)時(shí)B.研究高速旋轉(zhuǎn)的乒乓球其旋轉(zhuǎn)特點(diǎn)時(shí)C.研究繞太陽周而復(fù)始運(yùn)動的地球其公轉(zhuǎn)軌跡時(shí)D.研究“和諧號”動車通過廈門杏林大橋所用的時(shí)間答案C解析研究正在做廣播體操的同學(xué)其動作是否標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，該同學(xué)的形狀不能忽略，不能看成質(zhì)點(diǎn)，A錯(cuò)誤；研究旋轉(zhuǎn)的乒乓球其旋轉(zhuǎn)特點(diǎn)時(shí)，乒乓球的形狀和大小不能忽略，不能看成質(zhì)點(diǎn)，B錯(cuò)誤；研究地球繞太陽公轉(zhuǎn)軌跡時(shí)，地球的大小遠(yuǎn)小于公轉(zhuǎn)半徑，地球可以看成質(zhì)點(diǎn)，C正確；研究“和諧號”動車通過大橋的時(shí)間，火車的長度不能忽略，不能看成質(zhì)點(diǎn)，D錯(cuò)誤?！踞槍τ?xùn)練1】(2021·1月浙江選考)2020年11月10日，我國“奮斗者”號載人潛水器在馬里亞納海溝成功坐底，坐底深度10909m。“奮斗者”號照片如圖所示，下列情況中“奮斗者”號一定可視為質(zhì)點(diǎn)的是()A.估算下降總時(shí)間時(shí)B.用推進(jìn)器使其轉(zhuǎn)彎時(shí)C.在海溝中穿越窄縫時(shí)D.科學(xué)家在其艙內(nèi)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)答案A解析物體能否視為質(zhì)點(diǎn)的條件是其大小、形狀在具體的問題中能否忽略，潛水器在轉(zhuǎn)彎、穿越窄縫以及科學(xué)家在其艙內(nèi)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)，均不能視為質(zhì)點(diǎn)，故B、C、D錯(cuò)誤；在估算下降總時(shí)間時(shí)，下降深度遠(yuǎn)大于潛水器的大小，潛水器可視為質(zhì)點(diǎn)，故A正確。探究2參考系■情境導(dǎo)入觀察圖中所展現(xiàn)的生活情景，回答下列問題。(1)在汽車行駛過程中，小華和司機(jī)的相對位置________(選填“變化”或“沒變”)，所以說小華相對于司機(jī)是__________(選填“運(yùn)動”或“靜止”)的。(2)在汽車行駛過程中，小華和小明的相對位置________(選填“變化”或“沒變”)，所以說小華相對于小明是__________(選填“運(yùn)動”或“靜止”)的。答案(1)沒變靜止(2)變化運(yùn)動■歸納拓展1.四個(gè)特性標(biāo)準(zhǔn)性某物體被選作參考系后，就認(rèn)為該物體是靜止的，其他物體的運(yùn)動情況就以該物體為參考標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行分析任意性參考系的選取是任意的，任何物體都可以選作參考系，但不能選研究對象為參考系相對性對于同一個(gè)物體，選擇不同的參考系，觀察結(jié)果可能會有所不同統(tǒng)一性比較不同物體的運(yùn)動應(yīng)選擇同一個(gè)參考系2.選取原則(1)以觀測方便和使運(yùn)動的描述盡可能簡單為原則。(2)研究地面上物體的運(yùn)動時(shí)，常選地面或相對于地面靜止的物體作為參考系?！纠?】(2020·甘肅天水高一期中)如圖所示，一架執(zhí)行救援任務(wù)的直升機(jī)懸停在空中，救生員抱著傷病員，纜繩正在將他們拉上飛機(jī)。若以救生員為參考系，則處于靜止?fàn)顟B(tài)的是()A.傷病員 B.直升機(jī)C.地面 D.直升機(jī)駕駛員答案A解析若以救生員為參考系，直升機(jī)、地面和直升機(jī)駕駛員都在向下運(yùn)動，傷病員相對救生員位置不變，處于靜止?fàn)顟B(tài)，故選項(xiàng)A正確?！踞槍τ?xùn)練2】(2020·安徽寧國中學(xué)月考)在平直公路上，甲以10m/s速度向東運(yùn)動，甲相對自己以7m/s的速度水平向后拋出物體乙。則物體乙被拋出瞬間以下說法正確的是()A.以甲為參考系，乙以3m/s的速度遠(yuǎn)離B.以乙為參考系，甲以3m/s的速度靠近C.以地面為參考系，乙以3m/s的速度向東運(yùn)動D.以地面為參考系，乙以17m/s的速度向西運(yùn)動答案C解析由于甲相對自己以7m/s的速度水平向后拋出物體乙，則以甲為參考系，乙以7m/s的速度遠(yuǎn)離，以乙為參考系，甲以7m/s的速度遠(yuǎn)離，故A、B錯(cuò)誤；由于甲以10m/s的速度向東運(yùn)動，以地面為參考系，則乙以3m/s的速度向東運(yùn)動，故C正確，D錯(cuò)誤。1.(質(zhì)點(diǎn)模型)(2020·湖南雅禮中學(xué)高一月考)Science刊登的一篇報(bào)道，研究人員發(fā)現(xiàn)在螞蟻體內(nèi)似乎存在一種“計(jì)步器”，將螞蟻腿加長后，螞蟻會“過家門而不入”，而“截肢”后的螞蟻還沒有到家就開始尋找巢穴，下列說法正確的是()A.螞蟻很小，一定可以看成質(zhì)點(diǎn)B.研究螞蟻?zhàn)哌^的軌跡，可以把螞蟻看成質(zhì)點(diǎn)C.研究螞蟻的走路姿態(tài)，可以把螞蟻看成質(zhì)點(diǎn)D.小螞蟻可以看作質(zhì)點(diǎn)，大螞蟻不能看成質(zhì)點(diǎn)答案B解析研究螞蟻的走路姿態(tài)時(shí)，不能把螞蟻看成質(zhì)點(diǎn)，故C錯(cuò)誤；研究螞蟻?zhàn)哌^的軌跡，可以不考慮螞蟻的形狀，把螞蟻看成質(zhì)點(diǎn)，故B正確；能否看成質(zhì)點(diǎn)，與螞蟻的大小無關(guān)，只取決于螞蟻的大小和形狀對研究結(jié)果是否有影響，故A、D錯(cuò)誤。2.(質(zhì)點(diǎn)模型)(2020·山西高一月考)截至2020年9月18日8時(shí)30分，“天問一號”探測器飛行里程已達(dá)1.55億公里，距離地球1800萬公里，各系統(tǒng)工作正常，探測器狀態(tài)良好?！疤靻栆惶枴鳖A(yù)計(jì)2021年2月被火星引力捕獲，進(jìn)入環(huán)火軌道，著陸巡視器預(yù)計(jì)于2021年5月降落火星。關(guān)于“天問一號”，下列說法正確的是()A.研究“天問一號”展開太陽能帆板過程時(shí)可以將其看成質(zhì)點(diǎn)B.研究“天問一號”從地球奔向火星的運(yùn)行軌跡時(shí)可以將其看成質(zhì)點(diǎn)C.分析“天問一號”運(yùn)行途中調(diào)整姿態(tài)過程時(shí)可以將其看成質(zhì)點(diǎn)D.估測“天問一號”進(jìn)入環(huán)火軌道距火星的距離時(shí)，不能將其看成質(zhì)點(diǎn)答案B解析研究“天問一號”展開太陽能帆板過程不能忽略“天問一號”的大小和形狀，不可看成質(zhì)點(diǎn)，A錯(cuò)誤；研究“天問一號”從地球奔向火星的運(yùn)行軌跡，可以忽略“天問一號”的大小和形狀，可以看成質(zhì)點(diǎn)，B正確；分析“天問一號”運(yùn)行途中調(diào)整姿態(tài)過程不能忽略“天問一號”的大小和形狀，不可看成質(zhì)點(diǎn)，C錯(cuò)誤；估測“天問一號”進(jìn)入環(huán)火軌道距火星的距離時(shí)，可以忽略“天問一號”的大小和形狀，可以看成質(zhì)點(diǎn)，D錯(cuò)誤。3.(參考系)(2020·定遠(yuǎn)縣育才學(xué)校月考)青龍峽景點(diǎn)有“中原第一峽谷”美譽(yù)，這里氣候獨(dú)特，水源豐富，植被原始完整，是生態(tài)旅游的好去處，乘坐索道纜車不僅可以觀賞怡人的風(fēng)景，還能感覺懸掛在高空的刺激感。對于正在乘坐索道纜車觀光的某游客來說，以下說法正確的是()A.以自己為參考系，看到纜車向?qū)γ孀呷.以對面的山為參考系，自己靜止不動C.以自己為參考系，看到同一纜車?yán)锏娜讼驅(qū)γ娴纳讲粩嗫拷麯.以所乘坐的纜車為參考系，看到兩邊的青山綠樹向身后運(yùn)動答案D解析以自己為參考系，看到纜車靜止不動，同一纜車?yán)锏娜遂o止不動，故A、C錯(cuò)誤；以對面的山為參考系，游客向山靠近，故B錯(cuò)誤；以所乘坐的纜車為參考系，看到兩邊的青山綠樹向身后運(yùn)動，故D正確。4.(參考系)如圖所示，由于有風(fēng)，河岸上的旗幟向右飄，在河面上的A、B兩船上的旗幟分別向右、向左飄，則兩條船的運(yùn)動狀態(tài)是()A.A船肯定是向左運(yùn)動的 B.A船肯定是靜止的C.B船肯定是向右運(yùn)動的 D.B船可能是靜止的答案C解析從河岸上旗幟的飄動方向，可以判斷風(fēng)向右吹，由此可以判斷B船一定向右運(yùn)動且速度比風(fēng)速大；A船可能靜止，也可能向左運(yùn)動，還有可能向右運(yùn)動，但是向右運(yùn)動時(shí)速度比風(fēng)速小。故選項(xiàng)C正確，A、B、D錯(cuò)誤。課時(shí)定時(shí)訓(xùn)練(限時(shí)30分鐘)題組一質(zhì)點(diǎn)模型1.物理學(xué)中的“質(zhì)點(diǎn)”，是一種理想化模型，研究下列物體的運(yùn)動時(shí)可視為質(zhì)點(diǎn)的是()A.計(jì)算輪船在海洋中的航行速度B.研究車輪邊緣的速度C.研究運(yùn)動員跳高的過桿動作D.研究乒乓球的接發(fā)球技術(shù)答案A解析輪船的大小相對于海洋的大小來說是微不足道的，所以計(jì)算輪船在海洋中的航行速度時(shí)，可以忽略輪船的大小，能看成質(zhì)點(diǎn)，所以A正確；研究車輪邊緣的速度時(shí)車輪大小是不能忽略的，車輪不能視為質(zhì)點(diǎn)，所以B錯(cuò)誤；運(yùn)動員在跳高時(shí)，要看人的動作是否符合要求，所以此時(shí)人不能看成質(zhì)點(diǎn)，所以C錯(cuò)誤；研究乒乓球的接發(fā)球技術(shù)時(shí)，要考慮乒乓球的轉(zhuǎn)動情況，乒乓球不能看成質(zhì)點(diǎn)，所以D錯(cuò)誤。2.如圖所示，研究下列現(xiàn)象，涉及的物體可看成質(zhì)點(diǎn)的是()A.研究地球繞太陽公轉(zhuǎn)時(shí)間時(shí)的地球B.研究撬棒用力大小與支點(diǎn)位置關(guān)系時(shí)的撬棒C.研究旋轉(zhuǎn)的乒乓球的旋轉(zhuǎn)方向D.研究旋轉(zhuǎn)的電風(fēng)扇葉片所受阻力的影響因素答案A解析A對地球的直徑遠(yuǎn)小于地球與太陽間的距離，研究地球繞太陽公轉(zhuǎn)的時(shí)間與地球的大小無關(guān)，故地球可以看成質(zhì)點(diǎn)B錯(cuò)撬棒用力大小與支點(diǎn)的位置有關(guān)，撬棒的長度不能忽略，故撬棒不能看成質(zhì)點(diǎn)C錯(cuò)如果將乒乓球的大小和形狀忽略就不可能看到其旋轉(zhuǎn)狀態(tài)，故研究乒乓球的旋轉(zhuǎn)方向時(shí)不能將其看成質(zhì)點(diǎn)D錯(cuò)研究電風(fēng)扇葉片轉(zhuǎn)動所受阻力的影響因素時(shí)，扇葉的大小和形狀都是不能忽略的影響因素，不能視電風(fēng)扇葉片為質(zhì)點(diǎn)3.關(guān)于質(zhì)點(diǎn)，下列說法正確的是()A.觀察月全食時(shí)，月亮可視為質(zhì)點(diǎn)B.研究航天器的運(yùn)行軌跡時(shí)，航天器可視為質(zhì)點(diǎn)C.研究運(yùn)動員的跳水動作(如圖)時(shí)，運(yùn)動員可視為質(zhì)點(diǎn)D.研究地球的自轉(zhuǎn)規(guī)律時(shí)，地球可視為質(zhì)點(diǎn)答案B4.以下比賽項(xiàng)目中，可將運(yùn)動員視為質(zhì)點(diǎn)的是()A.蹦床技巧B.跳水C.自行車4千米追逐賽D.花樣游泳答案C解析蹦床技巧中要考慮運(yùn)動員的動作，故不能簡化為質(zhì)點(diǎn)，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；跳水時(shí)要考慮運(yùn)動員的姿態(tài)，故不能看成質(zhì)點(diǎn)，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；自行車4千米追逐賽中自行車和運(yùn)動員的大小和體積可以忽略不計(jì)，可以簡化為質(zhì)點(diǎn)，選項(xiàng)C正確；花樣游泳中要考慮運(yùn)動員的姿態(tài)，運(yùn)動員的形狀不能忽略，所以不能看成質(zhì)點(diǎn)，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。題組二參考系5.關(guān)于機(jī)械運(yùn)動和參考系，以下說法正確的是()A.研究和描述一個(gè)物體的運(yùn)動時(shí)，必須選定參考系B.由于運(yùn)動是絕對的，描述運(yùn)動時(shí)，無需選定參考系C.一定要選固定不動的物體為參考系D.研究地面上物體的運(yùn)動時(shí)，必須選地球?yàn)閰⒖枷荡鸢窤解析研究物體的運(yùn)動時(shí)，首先要選擇參考系，參考系的選取是任意的。選項(xiàng)A正確。6.如圖所示是體育攝影中“追拍法”的成功之作，攝影師眼中清晰的滑板運(yùn)動員是靜止的，而模糊的背景是運(yùn)動的，攝影師用自己的方法表達(dá)了運(yùn)動的美。請問攝影師選擇的參考系是()A.大地 B.太陽C.攝影師 D.步行的人答案C解析攝影師與滑板運(yùn)動員以相同的速度運(yùn)動，攝影師以自己為參考系觀察，這樣滑板運(yùn)動員就是靜止的，背景是“運(yùn)動”的。選項(xiàng)C正確。7.(多選)某人坐在甲船上看到乙船在運(yùn)動，那么相對河岸可能的運(yùn)動，下列說法正確的是()A.甲船不動，乙船在運(yùn)動B.甲船運(yùn)動，乙船不動C.甲、乙兩船都在運(yùn)動D.甲、乙兩船都以相同的速度運(yùn)動答案ABC解析某人坐在甲船上看到乙船在運(yùn)動，可能甲船不動，乙船在運(yùn)動，也可能甲船運(yùn)動，乙船不動，還可能甲、乙兩船都在運(yùn)動，且速度不相等，若甲、乙兩船以相同的速度運(yùn)動，則甲、乙兩船是相對靜止的。故選項(xiàng)A、B、C正確，D錯(cuò)誤。8.“刻舟求劍”的故事家喻戶曉，如圖，“舟已行矣，而劍不行”這句話所選用的參考系是()A.舟 B.舟上的人C.地面 D.流動的水答案C解析舟已行是說船相對于地面在運(yùn)動，而劍落水后相對地面不再移動，故此句選用的參考系是地面。選項(xiàng)C正確。9.(多選)2018年4月12日上午，中國人民解放軍在南海海域舉行海上大閱兵，共有48艘戰(zhàn)艦接受檢閱。圖甲是正在接受檢閱的一字排列的艦隊(duì)，圖乙是正在接受檢閱的“遼寧艦”上殲-15戰(zhàn)機(jī)的起飛表演。下列說法正確的是()A.若以大海為參考系，圖甲中各艘艦艇都是運(yùn)動的B.若以一字艦隊(duì)最前面的艦艇為參考系，圖甲中其余各艘艦艇都是運(yùn)動的C.若以“遼寧艦”為參考系，圖乙中正在起飛的殲-15戰(zhàn)機(jī)是運(yùn)動的D.若以“遼寧艦”為參考系，圖乙中準(zhǔn)備起飛的殲-15戰(zhàn)機(jī)是運(yùn)動的答案AC解析若以大海為參考系，圖甲中各艘艦艇都是運(yùn)動的，故A正確；若以一字艦隊(duì)最前面的艦艇為參考系，圖甲中其余各艘艦艇都是靜止的，故B錯(cuò)誤；若以“遼寧艦”為參考系，圖乙中正在起飛的殲-15戰(zhàn)機(jī)是運(yùn)動的，準(zhǔn)備起飛的殲-15戰(zhàn)機(jī)是靜止的，故C正確，D錯(cuò)誤。10.(多選)在2017年國際田聯(lián)鉆石聯(lián)賽男子4×100m接力決賽中，中國隊(duì)以38秒19的成績獲得冠軍，取得了歷史性突破。以下說法正確的是()A.研究第一棒吳智強(qiáng)的起跑動作姿勢時(shí)，可以將其視為質(zhì)點(diǎn)B.研究第二棒謝震業(yè)和第三棒蘇炳添的交接棒是否規(guī)范時(shí)，不能將其看成質(zhì)點(diǎn)C.研究蘇炳添跑彎道所用時(shí)間時(shí)可以將其視為質(zhì)點(diǎn)D.張培萌沖刺時(shí)看到繩向他撲來，他是以自身為參考系的答案BCD解析研究起跑姿勢時(shí)不能把運(yùn)動員看成質(zhì)點(diǎn)；研究交接棒是否規(guī)范也不能把運(yùn)動員看成質(zhì)點(diǎn)；研究跑彎道用時(shí)時(shí)可以將運(yùn)動員看成質(zhì)點(diǎn)；沖刺時(shí)看到繩在“運(yùn)動”是運(yùn)動員以運(yùn)動的自己為參考系的，故B、C、D正確。11.在以下情況中，關(guān)于質(zhì)點(diǎn)的說法正確的是()A.觀察遼寧號航空