在手机上购买火车票后，上车时是否一定要携带身份证，这个问题取决于具体的铁路线路和车站的规定，以及旅客选择的乘车方式。

首先，对于大多数情况而言，根据我国铁路的实名制要求，旅客在乘车时必须携带购票时所使用的有效身份证件原件，以便进行实名制验证和进出站验票。因此，在大多数情况下，手机上买的火车票，上车时是需要携带身份证的。身份证是验证旅客身份、确保乘车安全的重要凭证。

然而，也有一些特殊情况。例如，在广深城际铁路等部分线路，旅客可以通过支付宝等移动支付平台生成乘车码，实现无票乘车。在这种情况下，旅客只需在手机上展示乘车码，即可通过闸机进站乘车，无需出示纸质车票或身份证。但这种方式通常需要旅客在乘车前进行注册和认证，确保乘车码与旅客身份的一致性。

此外，对于部分特殊旅客，如儿童、学生、老年人等，他们可能无法携带或有效使用身份证。在这种情况下，他们可以根据铁路部门的相关规定，凭其他有效身份证件或证明文件乘车。例如，儿童旅客可以凭购票时使用的本人或同行成年人有效身份证件原件通过人工通道完成实名制验证和进出站检票手续。

综上所述，手机上买的火车票上车时是否需要身份证，取决于具体的铁路线路、车站规定以及旅客选择的乘车方式。在大多数情况下，旅客需要携带身份证以便进行实名制验证和进出站验票。但在部分特殊情况下，如使用移动支付平台生成的乘车码或特殊旅客群体，可能无需出示身份证即可乘车。因此，建议旅客在乘车前仔细了解相关规定和要求，确保顺利出行。