【物理】2020届二轮复习专题九　近代物理初步和物理学史学案

【物理】2020届二轮复习专题九　近代物理初步和物理学史学案

高考命题点 命题轨迹 原子物理和能级跃迁 ‎2019‎ ‎1卷14‎ 光电效应的规律和电路 ‎2015‎ ‎1卷35(1)，2卷35(1)‎ ‎2016‎ ‎1卷35(1)‎ ‎2017‎ ‎3卷19‎ ‎2018‎ ‎2卷17‎ 核反应和核能 ‎2016‎ ‎3卷35(1)‎ ‎2017‎ ‎1卷17,2卷15‎ ‎2018‎ ‎3卷14‎ ‎2019‎ ‎2卷15‎ 物理学史和物理学思想方法 ‎2016‎ ‎3卷14‎ ‎　　　　　　　　　　　　　　　　　　　‎ ‎1．光电效应的实验规律 ‎(1)任何一种金属都有一个极限频率，入射光的频率低于这个频率时不发生光电效应．‎ ‎(2)光电子的最大初动能与入射光的强度无关，只随入射光频率的增大而增大．‎ ‎(3)入射光照射到金属板上时，光电子的发射几乎是瞬时的，一般不会超过10－9 s.‎ ‎(4)当入射光的频率大于或等于极限频率时，饱和光电流的大小与入射光的强度成正比．‎ ‎2．光电效应方程 ‎(1)光电子的最大初动能Ek跟入射光子的能量hν和逸出功W0的关系为：Ek＝hν－W0.‎ ‎(2)极限频率νc＝.‎ ‎3．氢原子能级图 ‎(1)氢原子能级图如图1所示．‎ 图1‎ ‎(2)一群氢原子处于量子数为n的激发态时，最多可能辐射出的光谱线条数：N＝C＝.‎ ‎4．原子核的衰变 衰变类型 α衰变 β衰变 衰变方程 X→Y＋He X→Y＋e 衰变实质 ‎2个质子和2个中子结合成一整体射出 核内的一个中子转化成了一个质子和一个电子 ‎2H＋2n→He n→H＋e 衰变规律 电荷数守恒、质量数守恒 ‎5.核能 ‎(1)原子核的结合能：克服核力做功，使原子核分解为单个核子时吸收的能量，或若干单个核子在核力的作用下结合成原子核时放出的能量．‎ ‎(2)质量亏损：原子核的质量小于组成它的核子的质量之和的现象．注意质量数与质量是两个不同的概念．‎ ‎(3)质能方程：E＝mc2，即一定的能量和一定的质量相联系，物体的总能量与它的质量成正比．‎ 例1　(2019·安徽合肥市第二次质检)下列说法正确的是(　　)‎ A．中子与质子结合成氘核时吸收能量 B．卢瑟福的α粒子散射实验证明了原子核是由质子和中子组成的 C．入射光照射到某金属表面发生光电效应，若仅减弱该光的强度，则不可能发生光电效应 D．根据玻尔理论，氢原子的电子由外层轨道跃迁到内层轨道，原子的能量减少，电子的动能增加 答案　D 解析　中子与质子结合成氘核时有质量亏损，释放能量，故A错误；卢瑟福通过α粒子散射实验得出了原子的核式结构模型，故B 错误；发生光电效应的条件是入射光的频率大于等于金属的极限频率，若仅减弱该光的强度，只影响单位时间内发出光电子的数目，光的频率不变，则一定能发生光电效应，故C错误；根据玻尔理论，氢原子的电子由外层轨道跃迁到内层轨道后，原子的能量减少，电子的电势能减少，动能增加，故D正确．‎ 拓展训练1　(2019·湖南衡阳市第一次联考)下列有关近代物理内容的叙述，正确的是(　　)‎ A．天然放射现象中的β射线是原子核外电子跃迁时辐射出的 B．结合能越大的原子核越稳定 C．若氢原子从n＝6能级向n＝1能级跃迁时辐射出的光不能使某金属发生光电效应，则氢原子从n＝6能级向n＝2能级跃迁时辐射出的光也一定不能使该金属发生光电效应 D．按照玻尔理论，氢原子核外电子从半径较小的轨道跃迁到半径较大的轨道时，电子的动能减小，原子的能量减小 答案　C 解析　天然放射现象中的β射线是原子核内的中子转化为质子时辐射出的，故A错误；比结合能越大的原子核越稳定，故B错误；从n＝6能级向n＝1能级跃迁时辐射出的光的能量大于从n＝6能级向n＝2能级跃迁时辐射出的光的能量，前者尚且不能使该金属发生光电效应，后者也就更加不能，故C正确；按照玻尔理论，氢原子核外电子从半经较小的轨道跃迁到半径较大的轨道时，电子的动能减小，电势能变大，原子的能量增大，故D错误．‎ 例2　 (2019·全国卷Ⅰ·14)氢原子能级示意图如图2所示．光子能量在1.63 eV～3.10 eV的光为可见光．要使处于基态(n＝1)的氢原子被激发后可辐射出可见光光子，最少应给氢原子提供的能量为(　　)‎ 图2‎ A．12.09 eV　　　 B．10.20 eV C．1.89 eV　　　 D．1.51 eV 答案　A 解析　因为可见光光子的能量范围是1.63 eV～3.10 eV，所以处于基态的氢原子至少要被激发到n＝3能级，要给氢原子提供的能量最少为E＝(－1.51＋13.60) eV＝12.09 eV，故选项A正确．‎ 拓展训练2　 (2019·四川省综合能力提升卷(三))氢原子的能级图如图3所示，一个处于n＝3能级的氢原子向低能级跃迁，下列说法正确的是(　　)‎ 图3‎ A．氢原子可能发出3种不同频率的光 B．已知钾的逸出功为2.22 eV，则氢原子从n＝3能级跃迁到n＝2能级释放的光子可以从金属钾的表面打出光电子 C．氢原子从n＝2能级跃迁到n＝1能级释放的光子能量最小 D．氢原子由n＝3能级跃迁到n＝1能级时，辐射出的光的频率最高，波长最短 答案　D 解析　一个处于n＝3能级的氢原子向低能级跃迁，最多可辐射出两种频率的光子，即3→2,2→1，选项A错误；氢原子从n＝3能级跃迁到n＝2能级释放的光子能量为E32 ＝－1.51 eV－(－3.40 eV)＝1.89 eV<2.22 eV，故不能从金属钾的表面打出光电子，选项B错误；氢原子从n＝3能级跃迁到n＝2能级，能级差最小，释放的光子能量最小，选项C错误；氢原子由n＝3能级跃迁到n＝1能级时，能级差最大，辐射出的光的频率最高，波长最短，故D正确．‎ 拓展训练3　 (2019·广西桂林市、贺州市、崇左市3月联合调研)氢原子能级图如图4所示，大量处于n＝3激发态的氢原子向低能级跃迁辐射出的光子中，发现有两种频率的光子能使金属A产生光电效应，则下列说法正确的是(　　)‎ 图4‎ A．大量处于n＝3激发态的氢原子向低能级跃迁时，只辐射两种频率的光子 B．从n＝3激发态直接跃迁到基态时放出的光子一定能使金属A发生光电效应 C．一个氢原子从n＝3激发态跃迁到基态时，该氢原子能量增大 D．一个氢原子从n＝3激发态跃迁到基态时该氢原子核外电子动能减小 答案　B 解析　大量处于n＝3激发态的氢原子向低能级跃迁时，有3→1,3→2和2→1三种情况，所以跃迁过程中将释放出3种频率的光子，故A错误；由题意可知：有两种频率的光子能使金属A产生光电效应，而所放出的光子中，n＝3跃迁到基态辐射的光子频率最大，则一定能使 金属A发生光电效应，故选项B正确；根据玻尔理论，氢原子从激发态跃迁到基态时，放出能量，核外电子的动能增大，电势能减小，氢原子总能量减小，故选项C、D错误．‎ 例3　(多选)(2019·江西省重点中学协作体第一次联考)一群处于第4能级的氢原子，向低能级跃迁过程中能发出6种不同频率的光，将这些光分别照射到图5甲电路阴极K的金属上，只能测得3条电流随电压变化的图象如图乙所示，已知氢原子的能级图如图丙所示，则下列推断正确的是(　　)‎ 图5‎ A.图乙中的c光是氢原子由第4能级向基态跃迁发出的 B．图乙中的b光光子能量为12.09 eV C．动能为1 eV的电子能使处于第4能级的氢原子电离 D．阴极金属的逸出功可能为W0＝6.75 eV 答案　BCD 解析　6种光子中，只有三种能使阴极发生光电效应，由题图乙可知a光的频率最大，c光的频率最小，故a光子是氢原子由能级4向基态跃迁的产物，b光子是氢原子由能级3向基态跃迁的产物，c光子是氢原子由能级2向基态跃迁的产物，故b光子的能量ΔEb＝－1.51 eV－(－13.6 eV)＝12.09 eV，A错误，B正确；处于第4能级的氢原子电离至少需要吸收0.85 eV的能量，故动能为1 eV的电子能使处于第4能级的氢原子电离，C正确；c光子的频率最小，则跃迁产生c光子的能级差ΔEc＝－3.4 eV－(－13.6 eV)＝10.2 eV，根据爱因斯坦光电效应方程，Ek＝hν－W0，要想发生光电效应，需满足W0<ΔEc，故逸出功W0可能等于6.75 eV，D正确．‎ 拓展训练4　(2019·四川广元市第二次适应性统考)分别用频率为ν和2ν的甲、乙两种单色光照射某金属，逸出光电子的最大初动能之比为1∶3，已知普朗克常量为h，真空中光速为 c，电子电荷量为e.下列说法正确的是(　　)‎ A．用频率为2ν的单色光照射该金属，单位时间内逸出的光电子数目一定较多 B．用频率为ν的单色光照射该金属也能发生光电效应 C．甲、乙两种单色光照射该金属，只要光的强弱相同，对应的光电流的遏止电压就相同 D．该金属的逸出功为hν 答案　D 解析　光照射金属，金属单位时间内逸出的光电子数目与入射光的强度有关；用频率为2ν的单色光照射该金属，单位时间内逸出的光电子数目不一定多，故A项错误；根据爱因斯坦光电效应方程可得，Ek1＝hν－W0、Ek2＝2hν－W0，又＝，联立解得：W0＝hν.频率为ν的单色光光子能量为hν，小于W0，则用频率为ν的单色光照射该金属不能发生光电效应，故B项错误，D项正确；甲、乙两种单色光照射该金属，逸出光电子的最大初动能不同，对应的光电流的遏止电压不同，故C项错误．‎ 拓展训练5　 (多选)(2019·福建厦门市上学期期末质检)利用光电管研究光电效应的实验电路如图6所示，用频率为ν的可见光照射阴极K，电流表中有电流通过，则(　　)‎ 图6‎ A．改用紫外光照射K，电流表中没有电流通过 B．只增加该可见光的强度，电流表中通过的电流将变大 C．若将滑动变阻器的滑片移到A端，电流表中一定无电流通过 D．若将滑动变阻器的滑片向B端移动，电流表示数可能不变 答案　BD 解析　用频率为ν的可见光照射阴极K，能发生光电效应，则该可见光的频率大于阴极材料的极限频率，紫外光的频率大于可见光，故用紫外光照射K，也一定能发生光电效应，电流表中有电流通过，A错误；只增加可见光的强度，单位时间内逸出金属表面的光电子数增多，电流表中通过的电流将变大，B正确；滑动变阻器的滑片移到A端，光电管两端的电压为零，但光电子有初动能，故电流表中仍有电流通过，C错误；滑动变阻器的滑片向B端滑动时，若电流已达到饱和光电流，则电流表示数可能不变，D正确．‎ 例4　(2019·全国卷Ⅱ·15)太阳内部核反应的主要模式之一是质子－质子循坏，循环的结果可表示为4H→He＋2e＋2ν，已知H和He的质量分别为mp＝1.007 8 u和mα＝4.002 6 u,1 u＝931 MeV/c2，c为光速．在4个H转变成1个He的过程中，释放的能量约为(　　)‎ A．8 MeV B．16 MeV C．26 MeV D．52 MeV 答案　C 解析　核反应质量亏损Δm＝4×1.007 8 u－4.002 6 u＝0.028 6 u，释放的能量ΔE＝0.028 6×931 MeV≈26.6 MeV，选项C正确．‎ 拓展训练6　(2019·河南郑州市第二次质量预测)1933年至1934年间，约里奥·居里夫妇用α粒子轰击铝箔时，发生的核反应方程为Al＋He→P＋n，反应生成物P像天然放射性元素一样衰变，放出正电子e，且伴随产生中微子ν，核反应方程为P→Si＋e＋ν.则下列说法正确的是(　　)‎ A．当温度、压强等条件变化时，放射性元素P的半衰期随之变化 B．中微子的质量数A＝0，电荷数Z＝0‎ C．正电子产生的原因可能是核外电子转变成的 D．两个质子和两个中子结合成一个α粒子，则质子与中子的质量之和一定等于α粒子的质量 答案　B 解析　放射性元素的半衰期与外界因素无关，选项A错误；根据质量数和电荷数守恒可知，中微子的质量数A＝0，电荷数Z＝0，选项B正确；正电子产生的原因是核内的质子转化为中子时放出的，选项C错误；两个质子和两个中子结合成一个α粒子要释放能量，根据质能方程及质量亏损可知，两个质子与两个中子的质量之和大于α粒子的质量，选项D错误．‎ 例5　 (2019·湖南衡阳市第二次联考)在匀强磁场中，一个原来静止的原子核，由于衰变放射出某种粒子，结果得到一张两个相切圆1和2的径迹照片如图7所示，已知两个相切圆半径分别为r1、r2，则下列说法正确的是(　　)‎ 图7‎ A．原子核可能发生α衰变，也可能发生β衰变 B．径迹2可能是衰变后新核的径迹 C．若衰变方程是U→Th＋He，则衰变后新核和射出的粒子的动能之比为117∶2‎ D．若衰变方程是U→Th＋He，则r1∶r2＝1∶45‎ 答案　D 解析　原子核衰变过程系统动量守恒，由动量守恒定律可知，衰变生成的两粒子的动量方向相反，粒子速度方向相反，由左手定则可知，若生成的两粒子电性相反则在磁场中的轨迹为内切圆，若电性相同则在磁场中的轨迹为外切圆，所以该原子核发生的是α衰变，故A错误；核反应过程系统动量守恒，原子核原来静止，初动量为零，由动量守恒定律可知，原子核衰变生成的两核动量大小相等，方向相反，粒子在磁场中做匀速圆周运动，由洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律得：qvB＝m，解得：r＝＝，由于p、B相同，则粒子电荷量q越大，轨道半径越小，由于新核的电荷量大，所以新核的半径小于α粒子的轨道半径，所以径迹2是衰变后α粒子的运动轨迹，故B错误；由动能与动量的关系Ek＝可知，动能之比等于质量的反比，即为2∶117，故C错误；由B项分析知，r1∶r2＝2∶90＝1∶45，故D正确．‎ 拓展训练7　 (多选)(2019·四川成都市第二次诊断)如图8，匀强磁场中的O点有一静止的原子核Th发生了某种衰变，衰变方程为Th→Y＋e，反应生成的粒子e的速度方向垂直于磁场方向．关于该衰变，下列说法正确的是(　　)‎ 图8‎ A.Th发生的是α衰变 B.Th发生的是β衰变 C．A＝234，Z＝91‎ D．新核Y和粒子e在磁场中的轨迹外切于O点 答案　BC 解析　衰变放出一个电子，所以为β衰变，故A错误，B正确；由质量数和电荷数守恒得：A＝234，Z＝91，故C正确；由于新核Y和粒子e电性相反，由左手定则可知，新核Y和粒子e在磁场中的轨迹内切于O点，故D错误．‎ 拓展训练8　(2019·福建龙岩市3月质量检查)两个氘核以相等的动能Ek对心碰撞发生核聚变，核反应方程为H＋H→He＋n，其中氘核的质量为m1，氦核的质量为m2，中子的质量为m3.假设核反应释放的核能E全部转化为动能，下列说法正确的是(　　)‎ A．核反应后氦核与中子的动量相同 B．该核反应释放的能量为E＝(m1－m2－m3)c2‎ C．核反应后氦核的动能为 D．核反应后中子的动能为 答案　C 解析　核反应前两氘核动量和为零，因而核反应后氦核与中子的动量等大反向，故A错误；该核反应释放的能量E＝(2m1－m2－m3)c2，故B错误；由能量守恒可得：核反应后的总能量为E＋2Ek，由动能与动量的关系Ek＝，且mHe＝3mn可知，核反应后氦核的动能为，核反应后中子的动能为，故C正确，D错误．‎ 例6　(2019·山东潍坊市下学期高考模拟)在物理学中用比值法定义物理量是一种很重要的方法．下列物理量的表达式不是由比值法定义的是(　　)‎ A．加速度定义式a＝ B．点电荷电场强度E＝k C．磁感应强度B＝ D．电阻R＝ 答案　B 解析　加速度定义式a＝，用速度的变化量与时间的比值来定义加速度，表示速度变化快慢的物理量，是用比值法定义的物理量，故选项A不符合题意；点电荷之间的作用力根据库仑定律有：F＝k，则根据场强的公式可以得到点电荷电场强度公式为：E＝＝k，可知点电荷电场强度E＝k，不是由比值法定义，是根据场强公式推导出的，故选项B符合题意；磁感应强度公式B＝，是比值法定义，磁感应强度B与安培力F、电流I及导线长度L均无关，故C不符合题意；电阻R＝，即电阻与电压无关，与电流也无关，是属于比值法定义，故D不符合题意．‎ 拓展训练9　(2019·山东临沂市2月质检)2018年3月14日，著名物理学家斯蒂芬·威廉·霍金逝世，引发全球各界悼念．在物理学发展的历程中，许多物理学家的科学研究为物理学的建立做出了巨大的贡献．关于下列几位物理学家所做科学贡献的叙述中，正确的是(　　)‎ A．卡文迪许将行星与太阳、地球与月球、地球与地面物体之间的引力规律推广到宇宙中的一切物体，得出万有引力定律 B．法拉第通过长时间的实验研究发现了通电导线周围存在磁场 C．查德威克用α粒子轰击Be原子核发现了中子 D．爱因斯坦的光子说认为，只要光照时间足够长，所有电子最终都能逸出金属表面成为光电子 答案　C 解析　牛顿将行星与太阳、地球与月球、地球与地面物体之间的引力规律推广到宇宙中的一切物体，得出万有引力定律，选项A错误；奥斯特通过长时间的实验研究发现了通电导线周围存在磁场，选项B错误；查德威克用α粒子轰击Be原子核发现了中子，选项C正确；爱因斯坦的光子说认为，能否发生光电效应与入射光的频率有关，与光照时间无关，选项D错误．‎ 专题强化练 ‎(限时15分钟)‎ ‎1．(2019·甘肃兰州市第一次诊断)关于物理学家和他们对物理学的贡献，下列说法正确的是(　　)‎ A．爱因斯坦提出了光的电磁说 B．麦克斯韦预言并证实了电磁波的存在 C．玻尔建立了量子理论，并成功解释了各种原子的发光原理 D．卢瑟福根据α粒子散射实验的结果提出了原子的核式结构模型 答案　D 解析　麦克斯韦提出了光的电磁说，认为光是一种电磁波，故A项错误；麦克斯韦预言电磁波的存在，赫兹用实验证实了电磁波的存在，故B项错误；玻尔结合普朗克的量子概念、爱因斯坦的光子概念和卢瑟福的原子核式结构模型提出了玻尔理论，成功解释了氢原子的发光原理；但由于过多保留了经典电磁学的理论，不能很好地解释其他原子的发光现象，C错误；卢瑟福根据α粒子散射实验的结果提出了原子的核式结构模型，故D项正确．‎ ‎2．(2019·湖北天门、仙桃等八市第二次联考)下列现象中，原子核结构发生了改变的是(　　)‎ A．氢气放电管发出可见光 B．β衰变放出β粒子 C．α粒子散射现象 D．光电效应现象 答案　B 解析　氢气放电管发出可见光是原子从较高能级跃迁至较低能级的结果，是由于原子内部电子运动产生的，与原子核内部变化无关，故A错误；β衰变放出β粒子是原子核内一个中子转变为一个质子和一个电子，所以导致原子核结构发生了改变，故B正确；α粒子散射实验表明原子具有核式结构，故C错误；光电效应是原子核外电子吸收光子能量逃逸出来的现象，跟原子核内部变化无关，故D错误．‎ ‎3．(2019·云南昆明市4月质检)下列说法正确的是(　　)‎ A．原子核的结合能越大，原子核越稳定 B．β衰变释放出电子，说明原子核内有电子 C．氡的半衰期为3.8天，8个氡原子核经过7.6天后剩下2个氡原子核 D．用频率为ν的入射光照射光电管的阴极，遏止电压为Uc，改用频率为2ν的入射光照射同一光电管，遏止电压大于2Uc 答案　D 解析　原子核的比结合能越大，原子核越稳定，故A错误；β衰变释放出电子，是中子转化为质子放出的，不能说明原子核内有电子，故B错误；半衰期的概念是对大量原子核而言的，对于个别原子核无意义，故C错误；由光电效应方程：eUc＝hν－W0，当改用频率为2ν的入射光照射同一光电管，由光电效应方程得 eUc′＝h·2ν－W0，则Uc′>2Uc，故D正确．‎ ‎4．(2019·山东潍坊市下学期高考模拟)关于原子物理知识，下列说法正确的是(　　)‎ A．升高放射性物质的温度，其半衰期变短 B．发生光电效应现象时，增大入射光的频率，同一金属的逸出功变大 C.Np经过7次α衰变和5次β衰变后变成Bi D．根据玻尔理论，氢原子向低能级跃迁时只放出符合两能级能量差的光子 答案　D 解析　半衰期与温度无关，即升高放射性物质的温度，其半衰期不会发生变化，故A错误；金属的逸出功由金属材料决定，与入射光的频率无关，故B错误；设需要经过x次α衰变和y次β衰变，根据质量数守恒和电荷数守恒有：93＝2x－y＋83,4x＝237－209，所以解得：x＝7，y＝4，故选项C错误；根据玻尔理论，氢原子向低能级跃迁时只放出符合两能级能量差的光子．‎ ‎5. (2019·安徽蚌埠市第二次质检)氢原子的能级公式为En＝E1(n＝1,2,3，…)，其中基态能量E1＝－13.6 eV，能级图如图1所示．大量氢原子处于量子数为n的激发态，由这些氢原子可能发出的所有光子中，频率最大的光子能量为－0.96E1，则n和可能发出的频率最小的光子能量分别为(　　)‎ 图1‎ A．n＝5,0.54 eV B．n＝5,0.31 eV C．n＝4,0.85 eV D．n＝4,0.66 eV 答案　B 解析　氢原子基态的能量为E1＝－13.6 eV，由这些氢原子可能发出的所有光子中，频率最大的光子能量为－0.96E1，即跃迁到最高能级能量E＝0.04E1≈－0.54 eV，即处在n＝5能级；频率最小的光子的能量为ΔE′＝－0.54 eV－(－0.85 eV)＝0.31 eV，故B正确，A、C、D错误．‎ ‎6．(2019·河北唐山市第一次模拟)用金属铷为阴极的光电管观测光电效应现象，实验装置示意图如图2甲所示，实验中测得铷的遏止电压Uc与入射光频率ν之间的关系如图乙所示，图线与横轴交点的横坐标为5.15×1014 Hz.已知普朗克常量h＝6.63×10－34 J·s.则下列说法中正确的是(　　)‎ 图2‎ A．欲测遏止电压，应选择电源左端为正极 B．当电源左端为正极时，滑动变阻器的滑片向右滑动，电流表的示数持续增大 C．增大照射光的强度，产生的光电子的最大初动能一定增大 D．如果实验中入射光的频率ν＝7.00×1014 Hz，则产生的光电子的最大初动能Ek约为1.2×10－19 J 答案　D 解析　由题图甲所示的实验装置测量铷的遏止电压Uc，因光电管左端为阳极，则电源左端为负极，故选项A错误；当电源左端为正极时，滑动变阻器的滑片向右滑动的过程中，光电管两端电压增大，光电流增大，当光电流达到饱和值，不再增大，即电流表读数的变化是先增大后不变，故选项B错误；光电子的最大初动能与入射光的频率和金属的逸出功有关，与入射光的强度无关，故选项C错误；根据题图乙可知，铷的截止频率νc＝5.15×1014 Hz，根据hνc＝W0，则可求出该金属的逸出功大小W0＝6.63×10－34×5.15×1014 J≈3.41×10－19 J，根据光电效应方程Ek＝hν－W0，当入射光的频率为ν＝7.00×1014 Hz时，则最大初动能为Ek＝6.63×10－34×7.00×1014 J－3.41×10－19 J≈1.2×10－19 J，故选项D正确．‎ ‎7. (2019·广东深圳市第一次调研)如图3所示，在垂直纸面向里的匀强磁场中，静止的铀U发生α衰变，生成新原子核X，已知α粒子和新核X在纸面内做匀速圆周运动，则(　　)‎ 图3‎ A．原子核X的电荷数为91，质量数为236‎ B．α粒子做顺时针圆周运动 C．α粒子和原子核X的周期之比为10∶13‎ D．α粒子和原子核X的半径之比为45∶2‎ 答案　C 解析　根据核反应的质量数和电荷数守恒可知，原子核X的电荷数为92－2＝90，质量数为238－4＝234，选项A错误；α粒子带正电，由左手定则可知，α粒子做逆时针圆周运动，选项B错误；根据T＝可知，α粒子和原子核X的周期之比：＝×＝，选项C正确；根据动量守恒定律，α粒子和原子核X的动量大小相同，r＝∝可知，α粒子和原子核X的半径之比为＝＝，选项D错误．‎