專題10近代物理

考點五年考情（2021-2025）命題趨勢

命題逐漸引入量子力學基礎概念的工

考點1原子結

2022、2024

構程化表達，如通過德布羅意波長公式分析

納米材料中電子的波動性，或結合不確定

性關系討論精密測量的理論極限。實驗探

考點2原子核2021、2023

究方面，常設計驗證光電效應規(guī)律的數字

化實驗，利用電壓傳感器記錄遏止電壓隨

頻率變化的數據，結合線性擬合方法求解

物理量并評估系統(tǒng)誤差，體現理論與實證

的深度融合。

能力要求上，突出數據分析的精準性

與跨學科建模能力?？忌枋炀氝\用圖像

分析法處理光電效應的Ek-ν曲線，或通

過核反應方程的質量虧損計算釋放能量并

考點3波粒二

2025關聯(lián)動量守恒定律。部分試題引入信息解

象性

碼能力，如通過量子比特的疊加態(tài)描述分

析通信加密原理，或結合半導體能帶理論

解釋光電二極管的工作機制。實驗設計能

力的考查力度顯著增強，例如設計測量金

屬截止頻率的實驗方案時，需綜合考慮光

源波長選擇、電路結構優(yōu)化與數據處理方

法，全面檢驗考生對物理規(guī)律的創(chuàng)新應用

水平。

考點01原子結構

1．（2024·重慶·高考）我國太陽探測科學技術試驗衛(wèi)星“羲和號”在國際上首次成功實現空間太陽Hα波段光

譜掃描成像。Hα和Hβ分別為氫原子由n=3和n=4能級向n=2能級躍遷產生的譜線（如圖），則（）

A．Hα的波長比Hβ的小

B．Hα的頻率比Hβ的小

C．Hβ對應的光子能量為3.4eV

D．Hβ對應的光子不能使氫原子從基態(tài)躍遷到激發(fā)態(tài)

2．（2022·重慶·高考）如圖為氫原子的能級示意圖。已知藍光光子的能量范圍為2.53~2.76eV，紫光光子

的能量范圍為2.76~3.10eV。若使處于基態(tài)的氫原子被激發(fā)后，可輻射藍光，不輻射紫光，則激發(fā)氫原

子的光子能量為（）

A．10.20eVB．12.09eVC．12.75eVD．13.06eV

考點02原子核

235207

3．（2023·重慶·高考）原子核92U可以經過多次α和β衰變成為穩(wěn)定的原子核82Pb，在該過程中，可能發(fā)生

的β衰變是（）

2232230

A．87Fr→88Ra+?1e

2132130

B．83Bi→84Po+?1e

2252250

C．88Ra→89Ac+-1e

2182180

D．84Po→85At+-1e

4．（2021·重慶·高考）放射性元素123I會衰變?yōu)榉€(wěn)定的123Te，半衰期約為13h，可以用于檢測人體的甲狀

腺對碘的吸收。若某時刻123I與123Te的原子數量之比為4:1，則通過26h后123I與123Te的質量之比

（）

A．1:2B．1:4C．1:8D．1:16

考點03波粒二象性

5．（2025·重慶·高考）在科學實驗中可利用激光使原子減速，若一個處于基態(tài)的原子朝某方向運動，吸收

一個沿相反方向運動的能量為E的光子后躍遷到相鄰激發(fā)態(tài)，原子速度減小，動量變?yōu)镻。普朗克常量

為h，光速為c，則（）

E

A．光子的波長為

?c

E

B．該原子吸收光子后質量減少了

c2

?

C．該原子吸收光子后德布羅意波長為

p

D．一個波長更長的光子也能使該基態(tài)原子躍遷到激發(fā)態(tài)

1．（2025·重慶·高三第七次模擬調研）下列說法正確的是（）

A．核反應時反應物的總質量一定大于生成物的總質量

B．光電效應現象說明光子是一種實物粒子

C．加熱加壓都不會改變放射性元素的半衰期

D．α粒子散射實驗說明原子核具有復雜結構

2．（2025·重慶一中·三模）中國自主設計、研制的世界首個全超導非圓截面托卡馬克裝置通過在其真空室

2323

內加入氘（1H）和氚（1H）進行的核聚變反應釋放出大量能量。已知1H原子核質量為m1、1H原子核質

4

量為m2、2He原子核質量為m3、質子質量為mp、中子質量為mn，光速為c。以下說法正確的是（）

2341

A．反應方程為1H+1H→2He+1H+γ

4

B．2He核的質量m3=2mp+2mn

42

C．2He核的結合能為m1+m2?m3c

232

D．一個1H原子核與一個1H原子核反應后釋放的能量為m1+m2?m3?mnc

606060

3．（2025·重慶育才·全真模考）已知27Co的半衰期約為5.26年，其衰變方程是27Co→28Ni+X+νe，其中νe

是反中微子，它的電荷量為零，質量可忽略。則（）

6060

A．27Co發(fā)生的是α衰變B．27Co發(fā)生的是β衰變

60

C．X是來自原子核外的電子D．2個27Co原子核經過5.26年一定有1個發(fā)生了衰變

238227

4．（2025·重慶西南大附中·全真模考）某同學認為，礦石中的92U和89Ac都能夠自發(fā)地放出一個粒子

23823442272261

變成新核，過程分別是①92U→90Th+2He和②89Ac→88Ra+1H。已知各原子核的質量如下表所示，則

（）

238226

92U238.0508u88Ra226.0254u

2274

89Ac227.0277u2He4.0026u

2341

90Th234.0436u1H1.0078u

2271

A．89Ac有89個中子B．1H有1個中子

C．②不可能發(fā)生D．①不可能發(fā)生

2

5．（2025·重慶八中·三診）中國參與全球最大“人造太陽”國際熱核聚變實驗堆（ITER）研制，它利用氘1H

34

和氚1H聚變生成氦2He并釋放能量，則（）

2341

A．核反應方程為：1H+1H→2He+1H

2341

B．核反應方程為：1H+1H→2He+0n

34

C．1H的比結合能比2He的比結合能大

D．核聚變相比核裂變產能效率更低一些

6．（2025·重慶縉云教育·一模）原子處于磁場中，某些能級會發(fā)生劈裂。如圖甲，XX代表激發(fā)態(tài)1，X代

表激發(fā)態(tài)2，G代表基態(tài)，由于能級劈裂，如圖乙，X態(tài)劈裂為兩支，分別為XH、XV兩個能級。原子劈

裂前輻射出光譜線①和②，劈裂后輻射出光譜線③、④、⑤和⑥，下列說法正確的是（）

A．①和⑤的能量相等

B．③的頻率大于⑥的頻率

C．若用④照射某種金屬能發(fā)生光電效應，則用⑥照射也一定能發(fā)生

D．①和②的頻率之和等于⑤和⑥的頻率之和

7．（2025·重慶巴蜀中學·三診）如圖甲為氫原子能級圖，一群處于n=4能級的氫原子向低能級躍遷過程中

發(fā)出不同頻率的光，照射圖乙所示的光電管陰極K，只有頻率為νa和νb的光能使它發(fā)生光電效應。分別

用頻率為νa、νb的兩個光源照射光電管陰極K，測得電流隨電壓變化的圖像如圖丙所示。下列說法正確

的是（）

A．圖甲中，氫原子向低能級躍遷一共發(fā)出3種不同頻率的光

B．圖乙中，用頻率νb的光照射時，將滑片P向右滑動，電流表示數一定增大

C．圖丙中，圖線b所表示的光的光子能量為12.75eV

D．圖乙中，光電管中的光電流方向為由K極指向A極

8．（2025·重慶楊家坪·模擬）現假設真空中有一氫原子，帶電量為-e的電子繞一固定的原子核做圓周運動。

根據Bohr的量子化假設，電子繞核轉動時滿足mvnrn=n?，其中rn為第n個能級的軌道半徑，vn為電子處

于第n個能級時的速度大小，?為約化的普朗克常量。已知一電荷量為Q的點電荷在某處產生的電勢滿

kQ

足φ=，其中，r為該處到點電荷的距離，k為靜電力常數，無窮遠處為零勢能面。下列說法正確的是

r

（）

A．在Bohr模型中，電子在定態(tài)軌道運行時，由于具有加速度，會不斷向外輻射電磁波

B．電子能級越高，運動的周期越小

n2?2

C．r=

nmke2

1mk2e4

D．電子在第n個能級時體系的總能量E=??

n2n2?2

9．（2025·重慶南開中學·質檢八）陪南南同學購買奶茶付款時，開開同學觀察了條形碼掃描筆，突然對

此很感興趣。查詢資料后，得知某款條形碼掃描筆的工作原理如圖所示為：發(fā)光二極管發(fā)出的光頻率為

ν0，將掃描筆筆口打開，在條形碼上勻速移動，遇到黑色線條光幾乎全部被吸收；遇到白色線條光被大

量反射到光電管中的金屬表面（截止頻率0.8ν0），產生光電流，如果光電流大于某個值，會使信號處理

系統(tǒng)導通，將條形碼變成一個個脈沖電信號。則（）

A．掃描筆在條形碼上移動的速度不影響相鄰脈沖電信號的時間間隔

B．頻率為ν0的光照到光電管的金屬表面立即產生光電子

C．若發(fā)光二極管發(fā)出頻率為0.5ν0的光，掃描筆緩慢移動，也能正常識別條形碼

D．將光電管中的金屬更換成截止頻率更大的材料，更易使得信號處理系統(tǒng)導通

10．（2025·重慶八中·全真模擬強化訓練（三））2024年12月，四川海同醫(yī)療已成功生產出高質量的镥

-177核素，打破了國外對該領域的壟斷地位。镥-177核素化療具有精準靶向，療效顯著，副作用小等

1761177177177

優(yōu)勢，被譽為治療核素的天選之子。镥-177可通過如下反應獲得：70Yb+0n→70Yb；70Yb→71Lu+X。

已知镥-177的半衰期為6.7天，下列說法正確的是（）

A．X是中子

177

B．X是70Yb核外電子電離產生的

C．第二個反應伴隨γ射線，這種射線可以用于育種

D．100個镥-177經過一個半衰期，一定剩余50個

11．（2025·重慶育才中學·模擬）“華龍一號”是我國采用三代核電技術的自主品牌核電站項目，其反應堆

23523142351144891

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

A．核衰變①是自發(fā)進行的，叫做β衰變

235

B．升高環(huán)境溫度，可使92U的半衰期變短

C．核反應②是核裂變，其過程中釋放能量

D．在核反應堆中，為避免核反應過于劇烈，通常使用重水等物質作為“慢化劑”，使中子的速度變慢

12．（2025·重慶八中·全真?？迹┭芯勘砻鞑煌暮俗悠骄|量（原子核的質量除以核子數）與原子序

數Z的關系如圖所示。圖中A、?B、C、D、E、F為6種不同原子核，則（）

A．重核A分裂成核B和C，分裂前質量和分裂后總質量相等

B．核D和E結合成F核，F核的結合能大于D、E的結合能之和

C．鐵Fe原子核中核子的比結合能最小，結合得最牢固，原子核最穩(wěn)定

D．重核A分裂成核B和C，需要吸收能量

90

13．（2025·重慶·高三二模）我國部分航天器裝載了抗干擾性強的核電池。若某核電池所用放射性物質為38Sr，

9090

已知在地球上，38Sr衰變?yōu)?9Y的半衰期約為29年，則下列說法正確的是（）

9090

A．38Sr衰變?yōu)?9Y時產生α粒子

9090

B．38Sr衰變?yōu)?9Y時發(fā)生的是β衰變

90

C．在太空中，38Sr的半衰期會發(fā)生變化

90

D．58年后，該核電池中的38Sr全部發(fā)生衰變

14．（2025·重慶西南大附中·二診）北斗二期導航系統(tǒng)的“心臟”是上海天文臺自主研發(fā)的星載氫原子鐘，

它是利用氫原子能級躍遷時輻射出來的電磁波去控制校準石英鐘的，如圖為氫原子能級圖，a、b、c為

氫原子能級躍遷過程中所發(fā)出的三種光，則下列說法正確的是（）

A．氫原子從低能級向高能級躍遷時輻射光子

B．大量處于n=4能級的氫原子向低能級躍遷時，形成的線狀光譜總共有3條亮線

C．在相同條件下，a、b、c三種光中，b光最容易發(fā)生明顯的衍射現象

D．用b光照射處于n=2能級的氫原子，氫原子會發(fā)生電離

15．（24-25高三下·重慶八中·月考）平行太陽光透過大氣中整齊的六角形冰晶時，中間的光線是由太陽直

射過來的，是“真正的太陽”；左右兩條光線是折射而來，沿水平方向朝左右折射約22°是“假太陽”。圖

甲為太陽光穿過轉動的六角形冰晶形成“雙太陽”的示意圖，圖乙為a、b兩種單色光穿過六角形冰晶的

過程圖，則（）

A．冰晶對a的折射率比對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光在相同實驗條件下做雙縫干涉實驗，a的條紋間距大

16．（2025·重慶名校聯(lián)盟·3月考）北斗二期導航系統(tǒng)的“心臟”是上海天文臺自主研發(fā)的星載氫原子鐘，

它是利用氫原子能級躍遷時輻射出來的電磁波去控制校準石英鐘的，如圖為氫原子能級圖，a、b、c為

氫原子能級躍遷過程中所發(fā)出的三種光，則下列說法正確的是（）

A．氫原子從低能級向高能級躍遷時輻射光子

B．大量處于n=4能級的氫原子向低能級躍遷時，形成的線狀光譜總共有