重庆市五年（2021-2025）高考物理真题分类汇编：专题10 近代物理（原卷版）

专题10近代物理

考点五年考情（2021-2025）命题趋势

命题逐渐引入量子力学基础概念的工

考点1原子结

2022、2024

构程化表达，如通过德布罗意波长公式分析

纳米材料中电子的波动性，或结合不确定

性关系讨论精密测量的理论极限。实验探

考点2原子核2021、2023

究方面，常设计验证光电效应规律的数字

化实验，利用电压传感器记录遏止电压随

频率变化的数据，结合线性拟合方法求解

物理量并评估系统误差，体现理论与实证

的深度融合。

能力要求上，突出数据分析的精准性

与跨学科建模能力。考生需熟练运用图像

分析法处理光电效应的Ek-ν曲线，或通

过核反应方程的质量亏损计算释放能量并

考点3波粒二

2025关联动量守恒定律。部分试题引入信息解

象性

码能力，如通过量子比特的叠加态描述分

析通信加密原理，或结合半导体能带理论

解释光电二极管的工作机制。实验设计能

力的考查力度显著增强，例如设计测量金

属截止频率的实验方案时，需综合考虑光

源波长选择、电路结构优化与数据处理方

法，全面检验考生对物理规律的创新应用

水平。

考点01原子结构

1．（2024·重庆·高考）我国太阳探测科学技术试验卫星“羲和号”在国际上首次成功实现空间太阳Hα波段光

谱扫描成像。Hα和Hβ分别为氢原子由n=3和n=4能级向n=2能级跃迁产生的谱线（如图），则（）

A．Hα的波长比Hβ的小

B．Hα的频率比Hβ的小

C．Hβ对应的光子能量为3.4eV

D．Hβ对应的光子不能使氢原子从基态跃迁到激发态

2．（2022·重庆·高考）如图为氢原子的能级示意图。已知蓝光光子的能量范围为2.53~2.76eV，紫光光子

的能量范围为2.76~3.10eV。若使处于基态的氢原子被激发后，可辐射蓝光，不辐射紫光，则激发氢原

子的光子能量为（）

A．10.20eVB．12.09eVC．12.75eVD．13.06eV

考点02原子核

235207

3．（2023·重庆·高考）原子核92U可以经过多次α和β衰变成为稳定的原子核82Pb，在该过程中，可能发生

的β衰变是（）

2232230

A．87Fr→88Ra+−1e

2132130

B．83Bi→84Po+−1e

2252250

C．88Ra→89Ac+-1e

2182180

D．84Po→85At+-1e

4．（2021·重庆·高考）放射性元素123I会衰变为稳定的123Te，半衰期约为13h，可以用于检测人体的甲状

腺对碘的吸收。若某时刻123I与123Te的原子数量之比为4:1，则通过26h后123I与123Te的质量之比

（）

A．1:2B．1:4C．1:8D．1:16

考点03波粒二象性

5．（2025·重庆·高考）在科学实验中可利用激光使原子减速，若一个处于基态的原子朝某方向运动，吸收

一个沿相反方向运动的能量为E的光子后跃迁到相邻激发态，原子速度减小，动量变为P。普朗克常量

为h，光速为c，则（）

E

A．光子的波长为

ℎc

E

B．该原子吸收光子后质量减少了

c2

ℎ

C．该原子吸收光子后德布罗意波长为

p

D．一个波长更长的光子也能使该基态原子跃迁到激发态

1．（2025·重庆·高三第七次模拟调研）下列说法正确的是（）

A．核反应时反应物的总质量一定大于生成物的总质量

B．光电效应现象说明光子是一种实物粒子

C．加热加压都不会改变放射性元素的半衰期

D．α粒子散射实验说明原子核具有复杂结构

2．（2025·重庆一中·三模）中国自主设计、研制的世界首个全超导非圆截面托卡马克装置通过在其真空室

2323

内加入氘（1H）和氚（1H）进行的核聚变反应释放出大量能量。已知1H原子核质量为m1、1H原子核质

4

量为m2、2He原子核质量为m3、质子质量为mp、中子质量为mn，光速为c。以下说法正确的是（）

2341

A．反应方程为1H+1H→2He+1H+γ

4

B．2He核的质量m3=2mp+2mn

42

C．2He核的结合能为m1+m2−m3c

232

D．一个1H原子核与一个1H原子核反应后释放的能量为m1+m2−m3−mnc

606060

3．（2025·重庆育才·全真模考）已知27Co的半衰期约为5.26年，其衰变方程是27Co→28Ni+X+νe，其中νe

是反中微子，它的电荷量为零，质量可忽略。则（）

6060

A．27Co发生的是α衰变B．27Co发生的是β衰变

60

C．X是来自原子核外的电子D．2个27Co原子核经过5.26年一定有1个发生了衰变

238227

4．（2025·重庆西南大附中·全真模考）某同学认为，矿石中的92U和89Ac都能够自发地放出一个粒子

23823442272261

变成新核，过程分别是①92U→90Th+2He和②89Ac→88Ra+1H。已知各原子核的质量如下表所示，则

（）

238226

92U238.0508u88Ra226.0254u

2274

89Ac227.0277u2He4.0026u

2341

90Th234.0436u1H1.0078u

2271

A．89Ac有89个中子B．1H有1个中子

C．②不可能发生D．①不可能发生

2

5．（2025·重庆八中·三诊）中国参与全球最大“人造太阳”国际热核聚变实验堆（ITER）研制，它利用氘1H

34

和氚1H聚变生成氦2He并释放能量，则（）

2341

A．核反应方程为：1H+1H→2He+1H

2341

B．核反应方程为：1H+1H→2He+0n

34

C．1H的比结合能比2He的比结合能大

D．核聚变相比核裂变产能效率更低一些

6．（2025·重庆缙云教育·一模）原子处于磁场中，某些能级会发生劈裂。如图甲，XX代表激发态1，X代

表激发态2，G代表基态，由于能级劈裂，如图乙，X态劈裂为两支，分别为XH、XV两个能级。原子劈

裂前辐射出光谱线①和②，劈裂后辐射出光谱线③、④、⑤和⑥，下列说法正确的是（）

A．①和⑤的能量相等

B．③的频率大于⑥的频率

C．若用④照射某种金属能发生光电效应，则用⑥照射也一定能发生

D．①和②的频率之和等于⑤和⑥的频率之和

7．（2025·重庆巴蜀中学·三诊）如图甲为氢原子能级图，一群处于n=4能级的氢原子向低能级跃迁过程中

发出不同频率的光，照射图乙所示的光电管阴极K，只有频率为νa和νb的光能使它发生光电效应。分别

用频率为νa、νb的两个光源照射光电管阴极K，测得电流随电压变化的图像如图丙所示。下列说法正确

的是（）

A．图甲中，氢原子向低能级跃迁一共发出3种不同频率的光

B．图乙中，用频率νb的光照射时，将滑片P向右滑动，电流表示数一定增大

C．图丙中，图线b所表示的光的光子能量为12.75eV

D．图乙中，光电管中的光电流方向为由K极指向A极

8．（2025·重庆杨家坪·模拟）现假设真空中有一氢原子，带电量为-e的电子绕一固定的原子核做圆周运动。

根据Bohr的量子化假设，电子绕核转动时满足mvnrn=nℎ，其中rn为第n个能级的轨道半径，vn为电子处

于第n个能级时的速度大小，ℎ为约化的普朗克常量。已知一电荷量为Q的点电荷在某处产生的电势满

kQ

足φ=，其中，r为该处到点电荷的距离，k为静电力常数，无穷远处为零势能面。下列说法正确的是

r

（）

A．在Bohr模型中，电子在定态轨道运行时，由于具有加速度，会不断向外辐射电磁波

B．电子能级越高，运动的周期越小

n2ℎ2

C．r=

nmke2

1mk2e4

D．电子在第n个能级时体系的总能量E=−⋅

n2n2ℎ2

9．（2025·重庆南开中学·质检八）陪南南同学购买奶茶付款时，开开同学观察了条形码扫描笔，突然对

此很感兴趣。查询资料后，得知某款条形码扫描笔的工作原理如图所示为：发光二极管发出的光频率为

ν0，将扫描笔笔口打开，在条形码上匀速移动，遇到黑色线条光几乎全部被吸收；遇到白色线条光被大

量反射到光电管中的金属表面（截止频率0.8ν0），产生光电流，如果光电流大于某个值，会使信号处理

系统导通，将条形码变成一个个脉冲电信号。则（）

A．扫描笔在条形码上移动的速度不影响相邻脉冲电信号的时间间隔

B．频率为ν0的光照到光电管的金属表面立即产生光电子

C．若发光二极管发出频率为0.5ν0的光，扫描笔缓慢移动，也能正常识别条形码

D．将光电管中的金属更换成截止频率更大的材料，更易使得信号处理系统导通

10．（2025·重庆八中·全真模拟强化训练（三））2024年12月，四川海同医疗已成功生产出高质量的镥

-177核素，打破了国外对该领域的垄断地位。镥-177核素化疗具有精准靶向，疗效显著，副作用小等

1761177177177

优势，被誉为治疗核素的天选之子。镥-177可通过如下反应获得：70Yb+0n→70Yb；70Yb→71Lu+X。

已知镥-177的半衰期为6.7天，下列说法正确的是（）

A．X是中子

177

B．X是70Yb核外电子电离产生的

C．第二个反应伴随γ射线，这种射线可以用于育种

D．100个镥-177经过一个半衰期，一定剩余50个

11．（2025·重庆育才中学·模拟）“华龙一号”是我国采用三代核电技术的自主品牌核电站项目，其反应堆

23523142351144891

中存在核衰变①：92U→90Th+2He，核反应②：92U+0n→56Ba+36Kr+30n，则（）

A．核衰变①是自发进行的，叫做β衰变

235

B．升高环境温度，可使92U的半衰期变短

C．核反应②是核裂变，其过程中释放能量

D．在核反应堆中，为避免核反应过于剧烈，通常使用重水等物质作为“慢化剂”，使中子的速度变慢

12．（2025·重庆八中·全真模考）研究表明不同的核子平均质量（原子核的质量除以核子数）与原子序

数Z的关系如图所示。图中A、 B、C、D、E、F为6种不同原子核，则（）

A．重核A分裂成核B和C，分裂前质量和分裂后总质量相等

B．核D和E结合成F核，F核的结合能大于D、E的结合能之和

C．铁Fe原子核中核子的比结合能最小，结合得最牢固，原子核最稳定

D．重核A分裂成核B和C，需要吸收能量

90

13．（2025·重庆·高三二模）我国部分航天器装载了抗干扰性强的核电池。若某核电池所用放射性物质为38Sr，

9090

已知在地球上，38Sr衰变为39Y的半衰期约为29年，则下列说法正确的是（）

9090

A．38Sr衰变为39Y时产生α粒子

9090

B．38Sr衰变为39Y时发生的是β衰变

90

C．在太空中，38Sr的半衰期会发生变化

90

D．58年后，该核电池中的38Sr全部发生衰变

14．（2025·重庆西南大附中·二诊）北斗二期导航系统的“心脏”是上海天文台自主研发的星载氢原子钟，

它是利用氢原子能级跃迁时辐射出来的电磁波去控制校准石英钟的，如图为氢原子能级图，a、b、c为

氢原子能级跃迁过程中所发出的三种光，则下列说法正确的是（）

A．氢原子从低能级向高能级跃迁时辐射光子

B．大量处于n=4能级的氢原子向低能级跃迁时，形成的线状光谱总共有3条亮线

C．在相同条件下，a、b、c三种光中，b光最容易发生明显的衍射现象

D．用b光照射处于n=2能级的氢原子，氢原子会发生电离

15．（24-25高三下·重庆八中·月考）平行太阳光透过大气中整齐的六角形冰晶时，中间的光线是由太阳直

射过来的，是“真正的太阳”；左右两条光线是折射而来，沿水平方向朝左右折射约22∘是“假太阳”。图

甲为太阳光穿过转动的六角形冰晶形成“双太阳”的示意图，图乙为a、b两种单色光穿过六角形冰晶的

过程图，则（）

A．冰晶对a的折射率比对b的折射率大

B．真空中a比b的速度大

C．a光光子能量比b光大

D．用a、b光在相同实验条件下做双缝干涉实验，a的条纹间距大

16．（2025·重庆名校联盟·3月考）北斗二期导航系统的“心脏”是上海天文台自主研发的星载氢原子钟，

它是利用氢原子能级跃迁时辐射出来的电磁波去控制校准石英钟的，如图为氢原子能级图，a、b、c为

氢原子能级跃迁过程中所发出的三种光，则下列说法正确的是（）

A．氢原子从低能级向高能级跃迁时辐射光子

B．大量处于n=4能级的氢原子向低能级跃迁时，形成的线状光谱总共有