2022-2023学年河北省石家庄市高二（下）期末物理试卷（含详细答案解析）

这是一份2022-2023学年河北省石家庄市高二（下）期末物理试卷（含详细答案解析），共16页。试卷主要包含了单选题，多选题，实验题，简答题等内容，欢迎下载使用。

1.关于热现象的解释，下列说法正确的是( )
A. 布朗运动中，液体温度越低、悬浮微粒越大，布朗运动越剧烈
B. 空调制冷能够使室内温度降低，说明热量可以从低温物体传向高温物体
C. 将充满气的气球压扁时需要用力，这是由于气体分子间存在斥力的缘故
D. 液体表面层分子间的距离小于液体内部分子间的距离，所以产生表面张力
2.消除噪声污染是当前环境保护的一个重要课题.内燃机、通风机等在排放各种高速气流的过程中都发出噪声，干涉型消声器可以用来消弱高速气流产生的噪声.干涉型消声器的结构及气流运行如图所示，产生波长为λ的声波沿水平管道自左向右传播.当声波到达a处时，分成两束相干波，它们分别通过r1和r2的路程，再在b处相遇，即可达到消弱噪声的目的.若Δr=r2−r1，则Δr取的值是( )
A. 波长λ的整数倍B. 波长λ的奇数倍C. 半波长λ2的奇数倍D. 半波长λ2的偶数倍
3.一定质量的氧气在0℃和100℃时分子的速率分布如图所示，下列说法正确的是( )
A. 图中两条曲线与横轴围成的面积不相等
B. 氧气分子的速率分布都呈“中间少、两头多”的规律
C. 与0℃时相比，100℃时速率出现在100∼300m/s区间内的分子比例较多
D. 与0℃时相比，100℃时速率出现在600∼800m/s区间内的分子比例较多
4.2022年10月，中国新一代“人造太阳”装置等离子体电流突破100万安培，创造了我国可控核聚变实验装置运行新纪录，“人造太阳”实验中可控热核反应的方程为 12H+13H→24He+01n，其中氚核(13H)可以用中子轰击锂核(36Li)得到，下列说法正确的是( )
A. 可控热核反应可以在常温条件下进行
B. 中子轰击锂核的核反应方程为 01n+36Li→13H+24He
C. 中子轰击锂核的核反应属于核裂变
D. 氘核和氚核的比结合能均比氦核的比结合能大
5.如图所示为氢原子的能级图，当氢原子从n=4能级跃迁到n=3能级时，辐射出光子a；从n=3能级跃迁到n=2能级时，辐射出光子b。下列说法正确的是( )
A. 在真空中光子a的波长大于光子b的波长
B. 光子b能使氢原子从基态跃迁到激发态
C. 光子a能使处于n=4能级的氢原子发生电离
D. 大量处于n=3能级的氢原子向低能级跃迁时最多可辐射出2种频率的光子
6.在透明的均匀介质内有一球状空气泡，O为球心，一束包含a、b两种单色光的细光束从介质射入气泡，A为入射点，入射角为i，之后a、b光分别从C、D两点射向介质，如图所示。下列说法正确的是( )
A. 介质对a光的折射率小于介质对b光的折射率
B. 在该介质中，a光的传播速度小于b光的传播速度
C. a光的光子能量小于b光的光子能量
D. 若逐渐增大入射角i，空气泡中先消失的是b光
7.如图甲所示，O点为单摆的固定悬点，将力传感器接在摆球与O点之间，可测出细线对摆球的拉力大小F。现将摆球拉到A点，释放摆球，摆球将在竖直面内的A、C之间来回摆动，其中B点为运动中的最低位置，图乙表示拉力大小F随时间t变化的曲线，图中t=0为摆球从A点开始运动的时刻，重力加速度g取10m/s2。下列说法正确的是( )
A. 单摆振动的周期为0.2πsB. 单摆的摆长为0.6m
C. 摆球的质量为0.05kgD. 摆球运动过程中的最大速度为0.2m/s
二、多选题：本大题共3小题，共18分。
8.如图甲所示为研究光电效应的电路图，阴极K和阳极A是密封在真空玻璃管中的两个电极，阴极K在受到光照时能够发射光电子。某同学利用该装置选用甲光、乙光和丙光进行实验，得到了三条光电流I与A、K两极之间的电压UAK的关系曲线，如图乙所示。下列说法正确的是( )
A. 甲光、乙光的频率相同
B. 甲光的波长小于丙光的波长
C. 若用光照强度相同的甲光、丙光分别照射阴极K，则单位时间内逸出的光电子数相等
D. 甲光照射阴极K发射出的光电子最大初动能小于丙光照射阴极K发射出的光电子最大初动能
9.如图所示，一定质量的理想气体从状态a开始，经历过程①、②、③、④到达状态e。下列说法正确的是( )
A. 过程①中气体的压强逐渐增大
B. 过程②中气体对外界做正功
C. 过程④中气体从外界吸收了热量
D. 气体在状态c、d的内能相等
10.钚的放射性同位素 94239Pu静止时衰变为铀核 92235U和α粒子，并放出能量为0.097MeV的γ光子。已知 94239Pu的质量为239.0521u， 92235U的质量为235.0439u，α粒子的质量为4.0026u，且lu相当于931.5MeV的能量。若衰变放出光子的动量可忽略，下列说法正确的是( )
A. 94239Pu的衰变方程为 94239Pu→92235U+24He+γ
B. 一个 94239Pu核发生衰变后质量亏损为4.0082u
C. 铀核 92235U的动能约为5.129MeV
D. α粒子的动能约为5.034MeV
三、实验题：本大题共2小题，共16分。
11.某同学用气体压强传感器做“探究气体等温变化的规律”实验，实验装置如图甲所示。操作步骤如下：
①在注射器内用活塞封闭一定质量的气体，将注射器、压强传感器、数据采集器和计算机逐一连接起来；
②移动活塞至某一位置，记录此时注射器内封闭气体的体积V和由计算机显示的气体压强p；
③重复上述步骤②，多次测量并记录；
④根据记录的数据，作出相应图像，分析得出结论。
(1)在温度不变的情况下，得到气体压强p与体积V成反比的结论，你对这一结论的微观解释是______。
(2)在不同温度环境下，另一位同学重复了上述实验，实验操作和数据处理均正确。环境温度分别为T1、T2，且T1>T2。在如图丙所示的四幅图中，可能正确反映相关物理量之间关系的是______(选填选项对应的字母)
(3)某同学在操作规范、不漏气的前提下，测得多组压强p和体积V的数据并作出V−1p图线如图丁所示，发现图线不通过坐标原点，造成这一结果的原因可能是______。
12.如图甲所示为双缝干涉实验的装置示意图，现利用这套装置测量某种单色光的波长。
(1)图甲装置中有三处光学元件的名称空缺，下列选项正确的是______。
A.①凸透镜②双缝和滤光片③单缝
B.①凸透镜②滤光片和单缝③双缝
C.①凸透镜②毛玻璃屏和单缝③双缝
(2)已知双缝间距d=0.4mm，双缝到毛玻璃屏间的距离l=0.5m，实验时，接通电源使光源正常发光，调整光路，使得从目镜中可以观察到干涉条纹。单色光照射双缝得到干涉条纹如图乙所示，分划板在图中A位置时游标卡尺的读数为：xA=11.1mm，在B位置时游标卡尺读数为：xB=______ mm，相邻两个亮条纹中心的距离Δx=______ mm，该单色光的波长λ=______ m。(计算结果均保留2位有效数字)
(3)若仅将红色滤色片换成绿色滤色片，相邻两个亮条纹中心的距离将______。(选填“增大”或“减小”)
四、简答题：本大题共3小题，共38分。
13.位于x=−0.2m和x=1.2m处的两波源产生的简谐横波分别沿x轴正方向和负方向传播，波速大小均为v=0.4m/s，如图所示为t=0时刻两列波的图像，此时平衡位置在x=0.2m和x=0.8m的P、Q两质点刚开始振动，质点M的平衡位置位于x=0.5m处。
(1)求两列波相遇的时刻；
(2)求0∼1.5s内质点M通过的位移和路程。
14.某小组设计了一个报警装置，其原理如图所示。在竖直放置的导热圆柱形容器内用面积S=100cm2、质量m=1kg的活塞密封一定质量的理想气体，活塞能无摩擦滑动。开始时气体处于温度TA=300K的状态A，此时活塞与容器底的距离h0=30cm。当环境温度升高时容器内气体温度也随之升高，活塞缓慢上升d=3cm时恰好到达容器内的卡口处，此时气体达到状态B。保持活塞不动，继续升高环境温度至Tc=363K的状态C时触动报警器。已知从状态A到状态C的过程中气体内能增加了168J，大气压强p0=0.99×105Pa，重力加速度g=10m/s2。求：
(1)气体在状态B时的温度；
(2)气体在状态C时的压强；
(3)气体由状态A到状态C过程中从外界吸收的热量Q。
15.如图所示，ABDEF是某玻璃棱镜的横截面，它由直角三角形ABD和矩形ADEF构成，∠B=90∘，∠BAD=30∘，BD=L，AF=2 33L，AF和DE边镀银(仅考虑反射)。一光线平行于AD从AB边上M点射入棱镜，已知AM= 33L，该玻璃的折射率n= 3，真空中的光速为c。求：
(1)光线在M点发生折射的折射角；
(2)光线第一次射出棱镜时的位置距B点的距离；
(3)光线从M点射入到第一次射出棱镜所经历的时间。
答案和解析
1.【答案】B
【解析】解：A、布朗运动中，液体温度越高、悬浮微粒越小，布朗运动越剧烈，故A错误；
B、空调制冷能够使室内温度降低，说明热量可以从低温物体传向高温物体，故B正确；
C、将充满气的气球压扁时需要用力，这是由于气体压强的原因，故C错误；
D、液体表面层分子间的距离大于液体内部分子间的距离，所以产生表面张力，故D错误。
故选：B。
A、布朗运动决定因素：颗粒越小，温度越高，布朗运动越剧烈；
B、热量从低温物体传递给高温物体，必须借助外界的帮助；
C、气体分子间由于距离很远，分子间斥力和引力都不明显；
D、液体表面层分子间的距离大于于液体内部分子间的距离，分子间作用力表现为引力。
本题考查了对热现象的基本概念、定律的理解，在平时的学习中要注意细节，把知识理解到位。
2.【答案】C
【解析】解：根据干涉特点知，两相干波源的距离差为波长的整数倍时，此点为振动增强点，而消除噪声不能加强，故AB错误；
距离差为半波长的奇数倍时，此点为振动减弱点，本题为消除噪声，要减弱声音，所以C正确D错误。
故选：C。
由波的干涉特点可知：当某点到波源的距离差为半波长的奇数倍时，此点的振动减弱．
本题是科学技术在现代生产生活中的应用，是高考考查的热点，须引起注意．
3.【答案】D
【解析】解：A、两曲线与横轴围成的面积的意义为单位1。由题图可知，在0℃和100℃两种不同情况下各速率区间的分子数占总分子数的百分比与分子速率间的关系图线与横轴所围面积都应该等于1，即图中两条曲线与横轴围成的面积相等，故A错误；
B、由图可知，在0℃和100℃下，气体分子的速率分布都呈现“中间多、两头少”的分布规律，故B错误；
CD、由图可知，与0℃时相比，100℃时速率出现在100∼300m/s区间内的分子比例较少，100℃时速率出现在600∼800m/s区间内的分子比例较多，故C错误、D正确。
故选：D。
两曲线与横轴围成的面积的意义为单位1；氧气分子的速率分布可能呈现“中间多、两头少”的规律；根据图像比较两种温度下速率比列关系。
此题考查分子运动速率的统计分布规律，记住图象的特点，知道横坐标表示的是分子数目所占据的比例，同时明确温度与分子平均动能间的关系。
4.【答案】B
【解析】解：A、热核反应必须在高温下进行，故A错误；
B、根据质量数守恒和电荷数守恒，可以判断该核反应正确，故B正确；
C、中子轰击锂核的核反应属于原子核的人工转变，故C错误；
D、核反应是朝着比结合能大的方向进行的，所以氘核和氚核的比结合能均比氦核的比结合能小，故D错误。
故选：B。
A、热核反应必须在高温下进行；
B、根据电荷数守恒和质量数守恒判断；
C、属于原子核的人工转变；
D、核反应是朝着比结合能大的方向进行的。
注意会区分核聚变、核裂变、衰变和原子核的人工转变四种核反应。
5.【答案】A
【解析】解：A.氢原子从n=4能级跃迁到n=3能级的能级差小于从n=3能级跃迁到n=2能级时的能级差，根据Em−En=hν=hcλ知，光子a的能量小于光子b的能量，所以光子a的频率小于光子b的频率，在真空中光子a的波长大于光子b的波长，故A正确；
B.光子b的能量E=E3−E2=−1.51eV−(−3.40)eV=1.89eV，小于基态与任一激发态的能级差，所以不能被基态的氢原子吸收，故B错误；
C.根据Em−En=hν可知光子a的能量E′=E4−E3=−0.85eV−(−1.51)eV=0.66eV，小于n=4能级氢原子的电离能，所以不能使处于n=4能级的氢原子电离，故C错误；
D.大量处于n=3能级的氢原子向低能级跃迁时最多辐射C32=3种不同的光，故D错误；
故选：A。
能级间跃迁辐射光子的能量等于能级之差，根据能级差的大小比较光子能量，从而比较出光子的频率，频率大，波长小，根据电离的条件分析C项，根据Cn2计算光子种类。
解决本题的突破口是比较出光子a和光子b的频率大小，从而得知波长、能量的大小关系。
6.【答案】B
【解析】解：A.一束包含a、b两种单色光的细光束从介质射入气泡，根据折射定律
n=sinrsini
由图可知，在A点入射，入射角相同，a光的折射角大于b光的折射角，则介质对a光的折射率大于介质对b光的折射率，故A错误；
B.根据v=cn
由于介质对a光的折射率大于介质对b光的折射率，则在该介质中，a光的传播速度小于b光的传播速度，故B正确；
C.由于介质对a光的折射率大于介质对b光的折射率，可知a光的频率大于b光的频率，则a光的光子能量大于b光的光子能量，故C错误；
D.根据全反射临界角公式
sinC=1n
由于介质对a光的折射率大于介质对b光的折射率，可知a光发生全反射的临界角较小，则逐渐增大入射角i，空气泡中先消失的是a光，故D错误。
故选：B。
由折射定律分析两种色光折射率的大小，由v=cn分析光在介质中传播速度的大小。根据光子能量与频率的关系分析C，根据全反射临界角公式分析D。
本题的解题关键是知道偏向角与入射角和折射角的关系，运用几何知识求解光线a的折射角，并掌握波速、临界角与折射率的关系等基础知识。
7.【答案】C
【解析】解：A.由乙图可知，单摆的周期为0.4πs，故A错误；
B.由单摆周期公式
T=2π Lg
代入数据得
L=0.4m
故B错误；
CD.由乙图和牛顿运动定律得
在最高点
mgcsθ=0.495
在最低点
0.510−mg=mv2L
从最高点到最低点，由动能定理得
mgL(1−csθ)=12mv2
联立解得.
m=0.05kg
v=0.2 2m/s
故C正确，D错误。
故选：C。
小球运动到最低点时，绳子的拉力最大，在一个周期内两次经过最低点，根据该规律得求出单摆的周期；根据单摆的周期公式求出摆长；根据牛顿第二定律结合动能定理求出摆球的质量和最大速度。
本题考查了单摆周期公式的应用，解决本题的关键掌握单摆的运动规律，知道单摆的周期公式，以及会灵活运用动能定理、牛顿第二定律解题。
8.【答案】AD
【解析】解：A.由图乙可知，甲光、乙光的遏止电压相等，根据光电效应方程可知，甲光、乙光的频率相同，故A正确；
B.由图乙可知，甲光的频率小于丙光的频率，所以甲光的波长大于丙光的波长，故B错误；
C.由于甲、丙两光的频率不同，则照射时产生光电子最大初动能不同，用强度相同的光照射，单位时间内逸出的光电子数不等，故C错误；
D.甲光的频率小于丙光的频率，所以甲光照射阴极K发射出的光电子最大初动能小于丙光照射阴极K发射出的光电子最大初动能，故D正确。
故选：AD。
根据截止电压的大小比较光电子的最大初动能，结合光电效应方程比较入射光的频率；再根据饱和电流的大小比较光的强度。
解决本题的关键掌握截止电压、截止频率，以及理解光电效应方程，注意由图象中得出频率的大小与光的强弱不同，是解题的突破口。
9.【答案】ABD
【解析】解：A、过程①中气体作等容变化，温度升高，根据查理定律pT=c知，气体的压强逐渐增大，故A正确；
B、过程②中气体的体积增大，气体对外界做正功，故B正确；
C、过程④中气体作等容变化，气体不做功，温度降低，气体的内能减少，根据热力学第一定律ΔU=W+Q知气体向外界放出了热量，故C错误；
D、状态c、d的温度相等，根据一定质量的理想气体的内能只跟温度有关，可知，气体在状态c、d的内能相等，故D正确。
故选：ABD。
过程①中气体作等容变化，根据查理定律分析压强的变化；根据体积的变化分析过程②中气体做功情况；过程④中气体作等容变化，根据温度的变化分析气体内能的变化，由热力学第一定律分析吸放热情况；一定质量的理想气体的内能只跟温度有关。根据温度关系分析内能关系。
本题主要考查气体实验定律和热力学第一定律，要能够根据温度判断气体内能的变化；在应用热力学第一定律时一定要注意各量符号的意义；ΔU为正，表示内能变大，Q为正，表示物体吸热；W为正，表示外界对物体做功。
10.【答案】AD
【解析】解：A、根据电荷数和质量数守恒可知衰变放出为 94239Pu→92235U+24He+γ，故A正确；
B、根据衰变放出可知一个 94239Pu核发生衰变后质量亏损Δm=mPu−mU−mα=239.0521u−235.0439u−4.0026u=0.0056u，故B错误；
CD、因为静止的 94239Pu发生衰变时，根据动量守恒定律得， 92235U和 24He的动量大小相等，方向相反；
动能Ek=p22m
所以动能之比：Ek1：Ek2=Mα：MU=4：235
ΔE1=Δmc2=0.0056×931.5MeV−0.097MeV=5.12MeV
则Ekα=235235+4×5.12MeV=5.034MeV
EkU=44+235×5.12MeV=0.0857MeV
故C错误，D正确；
故选：AD。
根据电荷数守恒、质量数守恒写出衰变方程．根据动量守恒定律得出铀核和α粒子的动量大小相等，结合动能和动量的关系求出动能之比．根据爱因斯坦质能方程求出释放的能量，减去光子的能量得出α粒子和铀核的总动能，从而得出α粒子和铀核的动能．
解决本题的关键知道衰变的过程中电荷数守恒、质量数守恒，以及掌握爱因斯坦质能方程，并能灵活运用．
11.【答案】温度保持不变，分子平均动能一定，体积减小，分子数密度增大，压强增大 AC 由于胶管内存在气体
【解析】解：(1)在温度不变的情况下，得到气体压强p与体积V成反比的微观解释是：温度保持不变，分子平均动能一定，体积减小，分子数密度增大，压强增大。
(2)AB、由于实验操作和数据处理均正确，则温度高的对应的pV值较大，分别在图线上找到两个点，则pV乘积较大的是T1对应的图像，故A正确、B错误；
CD、设p=k1V，则k值大的对应的pV的乘积也大，即斜率越大的对应的温度越高，故C正确、D错误。
故选：AC。
(3)设胶管内气体体积ΔV，根据玻意耳定律有：p(V+ΔV)=C
解得：V=Cp−ΔV
所以造成图线不过原点的原因是由于胶管内存在气体。
故答案为：(1)温度保持不变，分子平均动能一定，体积减小，分子数密度增大，压强增大；(2)AC；(3)由于胶管内存在气体。
(1)根据气体压强的微观解释进行解答；
(2)由于实验操作和数据处理均正确，则温度高的对应的pV值较大；根据p−1V图像对应的斜率进行分析；
(3)设胶管内气体体积ΔV，根据玻意耳定律进行分析。
本题主要是考查一定质量理想气体的状态方程之图象问题，关键是弄清楚图象表示的物理意义、知道图象的斜率表示的物理意义，掌握气体压强的微观意义。
12.【答案】(1)B；(2)16.4，0.88，7.0×10−7；(3)减小。
【解析】解：(1)根据实验原理可知光具座上从左到右的光学元件为：光源、凸透镜、滤光片和单缝、双缝、遮光筒、测量头。故空缺的三处光学元件的名称为：①凸透镜 ②滤光片和单缝 ③双缝，故B正确，AC错误。
故选：B。
(2)游标卡尺的最小分度值为0.1mm，B位置读数为：xB=16mm+4×0.1mm=16.4mm
相邻两个亮条纹中心的距离Δx=xB−xAn−1=16.4−11.16−1mm=0.88mm
根据相邻亮条纹中心的距离公式：Δx=Ldλ可得
λ=dΔxL=0.4×10−3×0.88×10−30.5m=7.0×10−7m
(3)若仅将红色滤色片换成绿色滤色片，波长减小，根据相邻亮条纹中心的距离公式可知相邻两个亮条纹中心的距离将减小。
故答案为：(1)B；(2)16.4，0.88，7.0×10−7；(3)减小。
(1)根据实验原理分析光具座上从左到右的光学元件；
(2)先确定游标卡尺的最小分度值再读数，再根据Δx=an−1计算相邻两个亮条纹中心的距离，再由相邻亮条纹中心的距离公式计算波长；
(3)根据相邻亮条纹中心的距离公式分析判断。
本题关键掌握游标卡尺的读数方法和相邻亮条纹中心的距离公式。
13.【答案】解：(1)两列波相遇的时刻t=xQ−xP2v=0.8−0.22×0.4s=0.75s
(2)经时间t=0.75s两列波传播到M点，振动方向均向下，振幅为4cm。
由图可知两列波的波长均为λ=0.4m
两列波振动周期均为T=λv=
0∼1.5s内质点M振动时间t1=1.5s−t=0.75s
即n=t1T=0.751=34
0∼1.5s内质点M的位移yM=A=4cm
0∼1.5s内质点M的路程sM=3A=12cm
答：(1)求两列波相遇的时刻为0.75s；
(2)求0∼1.5s内质点M通过的位移4cm，路程12cm。
【解析】(1)两列简谐波的速度相等，在介质中都匀速传播，由运动学公式求解。
(2)M位于PQ的中点，两列波相遇时M点振动加强.分析t=1.5sM点振动的时间，即可求解路程。
本题要理解波的叠加原理，知道当该波的波峰与波峰相遇时，此处相对平衡位置的位移为振幅的二倍；当波峰与波谷相遇时此处的位移为零.
14.【答案】解：(1)气体从状态A到状态B为等压变化，由盖-吕萨克定律得：VATA=VBTB
其中：VA=h0S，VB=(h0+d)S
解得：TB=330K；
(2)气体在状态B时有：pBS=p0S+mg
解得：pB=1×105Pa；
气体从状态B到状态C为等容变化，由查理定律得：pBTB=pCTC
解得：pC=1.1×105Pa
(3)从状态A到状态C的过程中气体做功W=−pBSd，其中：S=100cm2=0.01m2，d=3cm=0.03m
解得：W=−30J
由热力学第一定律得ΔU=W+Q
解得：Q=198J。
答：(1)气体在状态B时的温度为330K；
(2)气体在状态C时的压强为1.1×105Pa；
(3)气体由状态A到状态C过程中从外界吸收的热量为198J。
【解析】(1)气体从状态A到状态B为等压变化，由盖-吕萨克定律进行解答；
(2)根据平衡条件求解气体在状态B时的压强，气体从状态B到状态C为等容变化，由查理定律列方程求解；
(3)求出从状态A到状态C的过程中气体做的功，由热力学第一定律进行解答。
本题主要是考查了一定质量的理想气体的状态方程；解答此类问题的方法是：找出不同状态下的三个状态参量，分析理想气体发生的是何种变化，选择合适的气体实验定律解决问题。
15.【答案】解：(1)光路如图所示，在M点，入射角为i=60∘
由折射定律得n=sinisinr
将n= 3代入解得：r=30∘
(2)由几何关系可得∠AGM=30∘，AG=2AMcs30∘=2× 33L× 32=L
AD=BDsin30∘=L12=2L
故G是AD的中点。
光在H点的入射角为DH=GDtan30∘
解得DH= 33L=DE2
H为DE边中点。
光在H点反射后射到EF边时的入射角为60∘，由于sinC=1n=1 3= 33
可知光线在EF边发生全反射后在AF边的J点发生反射，最终光线垂直于BD边第一次射出棱镜，且I、J分别是EF、EA的中点，JK//AB，所以K为BD中点，则光线第一次射出棱镜时距B点的距离L2。
(3)光在棱锥中通过的总路程s=MG+GH+HI+IJ+JG+GK
光线在玻璃中传播的速度为v=cn
所经历的时间t=sv
由几何关系可得MG=AM
GH=HI=IJ=JG=2DH
GK=GDcs30∘
联立解得：t=21L2c
答：(1)光线在M点发生折射的折射角为30∘；
(2)光线第一次射出棱镜时的位置距B点的距离为L2；
(3)光线从M点射入到第一次射出棱镜所经历的时间为21L2c。
【解析】(1)根据折射定律解得光线在M点发生折射的折射角；
(2)根据几何关系分析光的传播路径，从而解得光线第一次射出棱镜时距B点的距离；
(3)根据几何关系结合t=sv可解得。
解决此题的关键是根据折射定律及几何知识分析作出光在介质中传播光路图，再通过分析几何关系即可确定入射角和折射角，从而由折射定律求出折射率。