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）命题趋势考点1原子结构2022、2024命题逐渐引入量子力学基础概念的工程化表达，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关联动量守恒定律。部分试题引入信息解码能力，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2原子核2021、2023考点3波粒二象性2025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3.4eVD．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．10.20eV B．12.09eV C．12.75eV D．13.06eV考点02原子核3．（2023·重庆·高考）原子核92235U可以经过多次α和β衰变成为稳定的原子核82207A．87B．83C．88D．844．（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A．1:2 B．1:4 C．1:8 D．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（）A．光子的波长为EB．该原子吸收光子后质量减少了EC．该原子吸收光子后德布罗意波长为ℎD．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内加入氘（12H）和氚（13H）进行的核聚变反应释放出大量能量。已知12H原子核质量为m1、13H原子核质量为m2、24He原子核质量为A．反应方程为1B．24HC．24HD．一个12H原子核与一个13．（2025·重庆育才·全真模考）已知2760Co的半衰期约为5.26年，其衰变方程是27A．2760Co发生的是α衰变 C．X是来自原子核外的电子 D．2个27604．（2025·重庆西南大附中·全真模考）某同学认为，矿石中的92238U和89227238.0508u88226.0254u227.0277u24.0026u234.0436u11.0078uA．89227Ac有89个中子 C．②不可能发生 D．①不可能发生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12H和氚13A．核反应方程为：1B．核反应方程为：1C．13H的比结合能比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．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PC．图丙中，图线b所表示的光的光子能量为12.75eVD．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，ℎA．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C．rD．电子在第n个能级时体系的总能量E9．（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0.8ν0A．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ν0C．若发光二极管发出频率为0.5νD．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：70176YbA．X是中子B．X是70177C．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，其反应堆中存在核衰变①：92235U→A．核衰变①是自发进行的，叫做β衰变B．升高环境温度，可使92235C．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、FA．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3890Sr，已知在地球上，A．3890Sr衰变为B．3890Sr衰变为C．在太空中，38D．58年后，该核电池中的3814．（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=4C．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=215．（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、bA．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3条亮线C．在相同条件下，a、b、c三种光中，a光最容易发生明显的衍射现象D．用b光照射处于n=4能级的氢原子，氢原子会发生电离17．（2025·重庆·高三学业质量调研抽测（三））光伏农业中，光控继电器利用光电效应控制电路。如图为光控继电器原理图，包含光电管（阴极K）、电源、放大器和电磁铁。已知阴极材料的截止频率为νc，电源电压足够，ℎA．阴极材料K的逸出功为ℎB．用频率大于νcC．调换电源正负极，即使入射光频率足够高，电磁继电器始终不工作D．若保持照射光频率不变，仅增大光强，光电子的最大初动能将变大18．（2025·重庆西大附中·模拟）巴耳末系是指氢原子从n=3，4，5，6能级跃迁到n=2能级时发出的光谱线系如图甲所示，因瑞士数学教师巴耳末于1885年总结出其波长通项公式(巴耳末公式)而得名。图乙中给出了巴耳末谱线对应的波长，其中Hα、Hβ、Hγ谱线均在可见光区，可见光的光子能量在1.62eV到3.11eVA．Hα谱线对应光子的能量大于HB．Hβ、Hγ谱线分别用于同一套双缝干涉仪器，屏上