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江苏省扬州市三年（2020-2022）高二物理下学期期末测试题题型分类汇编2-实验、解答题
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这是一份江苏省扬州市三年（2020-2022）高二物理下学期期末测试题题型分类汇编2-实验、解答题，共28页。试卷主要包含了实验题，解答题等内容，欢迎下载使用。
江苏省扬州市三年（2020-2022）高二物理下学期期末测试题题型分类汇编2-实验、解答题
一、实验题
1．（2022春·江苏扬州·高二期末）某同学用DIS来研究一定质量的气体在温度不变时压强与体积的关系，实验装置如图所示。
（1）关于实验过程，下列说法正确的是______；
A．改变体积时，推拉活塞要迅速
B．为防止漏气，针管与活塞之间要涂润滑油
C．可以用手握紧针筒以方便推拉活塞
（2）启用系统“绘图”功能，计算机将显示压强与体积的关系图线。该同学在不同温度下做了两次实验，获得图像如图所示，则T1______T2；（填“>”、“=”或“<”）
（3）该同学发现图线不过坐标原点，可能原因是______。
A．实验过程中出现漏气现象
B．连接注射器和压强传感器的细管中有气体体积未计入
C．实验过程中气体温度降低
2．（2022春·江苏扬州·高二统考期末）某学习小组在探究变压器原、副线圈电压和匝数关系的实验中，采用了可拆式变压器，铁芯B安装在铁芯A上形成闭合铁芯，将原、副线圈套在铁芯A的两臂上，如图所示。
（1）下列说法正确的是( )
A．为保证实验安全，原线圈应接低压直流电源
B．变压器中铁芯是整块硅钢
C．保持原线圈电压及匝数不变，可改变副线圈的匝数，研究副线圈的匝数对输出电压的影响
D．变压器正常工作后，电能由原线圈通过铁芯导电输送到副线圈
N1/匝
100
100
200
200
N2/匝
200
400
400
800
U1/V
2.10
1.95
5.22
2.35
U2/V
4.28
8.00
10.60
9.64
（2）实验过程中，变压器的原、副线圈选择不同的匝数，利用多用电表测量相应电压，记录如下。由数据可知N1一定是____线圈的匝数。（填“原”或“副”）
根据表格中的数据，在实验误差允许的范围内，可得出原副线圈两端电压与匝数的关系：___________
（3）学习小组观察实验室中一降压变压器的两个线圈的导线，发现导线粗细不同。结合以上实验结论，应将较细的线圈作为____________________线圈。（填“原”或“副”）
3．（2021春·江苏扬州·高二期末）某同学做“探究等温情况下一定质量气体压强与体积的关系”实验，实验装置如图甲所示。
（1）在柱塞上涂油，目的是___________；移动柱塞速度足够慢，目的是___________。
（2）下移动柱塞记录数据，做出p-图像，如图乙所示，图线弯曲的原因可能是___________。
A．漏气
B．环境温度升高
C．环境大气压强减小
4．（2021春·江苏扬州·高二统考期末）某实验小组用如图甲所示装置探究加速度与合力的关系一细绳通过定滑轮连接两个小桶A和B，A桶中放有若干个质量均为m的钩码，B桶中装有适量细沙，打点计时器固定在铁架台上，已知重力加速度为g。
（1）下列实验操作步骤，正确的顺序是___________
①从A桶中取一个钩码放入B桶，接通电源，释放B桶，利用纸带测出加速度a。
②给B桶一竖直向下的速度，通过不断调整B桶中细沙的质量，直到打出的纸带点迹均匀。
③根据所得数据，作出相关图像，得出结论。
④重复步骤①的操作，得到多组数据。
（2）打点计时器的打点周期为T，实验打出的一段纸带如图乙所示，5个点为连续打出的点，1、3点间距为x1，1、5点间距为x2，则桶的加速度大小为___________（用所给字母表示）。
（3）实验小组测得多组数据，以B桶中钩码的质量为纵坐标，A桶和B桶的加速度为横坐标，得到一条过原点斜率为k的倾斜直线若牛顿第二定律成立，则两桶及所有钩码和桶内沙子的总质量M=___________（用k、g表示）。
5．（2020春·江苏扬州·高二期末）某小组利用如图甲所示的装置探究加速度与力的关系。实验中垫高长木板一端平衡摩擦力，调节定滑轮的高度使牵引小车的细线与木板平行，用天平测出小车的质量M，钩码的总质量m，已知所用电源的频率为50Hz。
(1)为了能用细线所挂钩码的总重力作为小车所受合力，还需要满足的条件是_______；
(2)实验中该小组得到一条点迹清晰的纸带如图乙所示，O、A、B、C、D是在纸带上选取的计数点，相邻计数点间还有4个点未画出．某同学仅测出AB、CD间的距离分别为x1=2.62cm，x2=5.49cm根据测量数据得出小车运动的加速度大小为_____m/s2。(计算结果保留3位有效数字)
(3)该小组在验证a与F关系时，根据测得数据画出a—F图线和理论结果不符，如图丙所示，其原因主要是________。
6．（2020春·江苏扬州·高二期末）某学习兴趣小组在做“用油膜法估测油酸分子的大小”实验。
（1）在该实验中，采用了理想化模型的方法．关于采用的理想化假设，下列选项不正确的是_______
A．把分子看作小球
B．油酸在水面上形成单分子纯油酸油膜
C．分子一个挨一个紧密排列
D．不考虑油酸分子间的分子力
（2）实验中，已知油酸酒精溶液的浓度为n，N滴溶液体积为V。若将1滴该溶液滴入盛水的浅盘中，稳定后形成的单分子油膜的面积为S，根据上述数据，可求出油酸分子的直径为________。(用提供的物理符号表示)
（3）若实验中撒入的痱子粉太厚，计算出的分子直径___________。(填“偏大”、‘“偏小”或“不变”)
7．（2020春·江苏扬州·高二期末）某同学用如图甲所示的装置做“用单摆测定重力加速度”的实验．
（1）在实验过程中，以下做法正确的是_________。
A．选用密度较小的摆球
B．使摆球在同一竖直平面内做小角度摆动
C．选择摆球在最大位移处作为计时起点
D．测得摆球经过最低点n次所需时间为t，求出单摆周期为
（2）用游标卡尺测小球直径，结果如图乙所示，则小球直径为______________cm。
（3）改变摆长L并测出相应的周期T，从而得出多组L与T的数据，画出如图丙所示的T2—L图象，并求出图线的斜率为k，则重力加速度g=______________。(用提供的物理符号表示)
8．（2020春·江苏扬州·高二期末）某实验小组利用如图所示装置验证动量守恒定律。图中水平气垫导轨上装有光电门C和D，滑块A、B静止放在导轨上，位置如图所示，A的右侧装有橡皮泥，B的左侧装有撞针，如果A与B相撞，两滑块会“粘”在一起。A滑块上方固定有遮光片，测出其宽度为d，光电门C、D分别连接着光电计时器（图中未画出），可以记录遮光片通过光电门的时间。
(1)该实验方案中，下列说法正确的有______。
A．要调节气垫导轨，确保导轨水平
B．A的初始位置应尽可能靠近B
C．遮光片的宽度适当窄一些有利于减小误差
D．A的质量一定要大于B的质量
(2)测出A（含橡皮泥）的质量、B（含撞针）的质量，给A一个向右的初速度，光电计时器记录了A的遮光片通过光电门C的时间为t1，通过D的时间为t2，若满足关系式_____（用题中所给物理量符号表示），则说明碰撞中A、B系统动量守恒。
(3)若不测量遮光片的宽度，此方案________（填“能”或“不能”）验证两滑块A、B在碰撞过程中动量是否守恒。
二、解答题
9．（2022春·江苏扬州·高二统考期末）打磨成多面体的钻石能闪闪发光，是射到钻石背面的光全部被反射回来的缘故。如图所示，某同学想把玻璃砖加工成“玻璃钻石”。该“玻璃钻石”左右对称，折射率n=2，OA边和OD边与轴线的夹角均为θ。一束光从BC边垂直入射，已知cos75°=0.26。
（1）若θ=75°，求这束光在OA边折射时折射角的正弦值；
（2）若θ=50°，通过计算判断这束光经OA边第一次反射， 到达OD边时能否发生全反射。
10．（2022春·江苏扬州·高二期末）μ子与氢原子核构成的原子称为μ氢原子，它在原子核物理的研究中有重要作用。图甲所示是μ氢原子的能级示意图，已知基态能级为E1，能级间满足 （n=1,2,3……）一束入射光照射大量处于n=3能级的μ氢原子，μ氢原子吸收光子后，发出六种频率的光，用这六种频率的光同时照射同一个光电管，如图乙所示，当电压表的示数为U时，微安表的示数刚好为零。已知普朗克常量为h，光速为c，电子电荷量为e。求∶
（1）入射光的波长；
（2）光电管中阴极材料K的逸出功。
11．（2022春·江苏扬州·高二期末）某高校研制小组设计了一种防坠电梯磁缓冲装置，其结构示意图如图所示。当电梯发生下坠故障时，在NMPQ区域产生磁感应强度足够大的匀强磁场，磁感应强度大小为B。固定在地面的重物A。上绕有总电阻为R的单匝闭合矩形线圈，轿厢系统的总质量为m，ab长为L。当轿厢系统底部NQ与线圈顶部ab重合时，轿厢系统的速度为v0，继续下降距离h时，速度达到最小值，且此时MP未碰到弹簧，重力加速度为g。求∶
（1）轿厢系统速度为vo时，线圈中的感应电流大小I；
（2）轿厢系统下落h的过程中，线圈中产生的焦耳热Q；
（3）轿厢系统下落h的过程所用的时间t。
12．（2022春·江苏扬州·高二期末）某同学设计如图所示的粒子约束装置，空间存在三个同心圆a、b、 c围成的区域，O为圆心，a的半径为，b的半径为。 a与b之间存在沿径向向外的辐射状电场，a与b之间电压U=500V。 b与c之间存在垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B=0.1T。在圆a上的P点有一比荷为带负电的粒子，沿OP方向以速率开始运动，粒子不穿出约束装置c边界。不计粒子的重力，可能用到的三角函数∶ ，求∶
（1）粒子在磁场中做圆周运动的半径r1；
（2）粒子在一个周期内运动的路程s；
（3）若在P点无初速释放比荷为的带正电的粒子，且a与b之间电压调整为U=297V。粒子从P点开始运动（记作第一次经过P点）到第二次经过P点的过程中，粒子在磁场中运动的总时间t。
13．（2021春·江苏扬州·高二期末）如图甲所示，自行车尾灯在夜晚被灯光照射时特别明亮。尾灯结构简化为截面为等腰直角三角形的三棱镜，如图乙所示，AB边长为2L，AD距离为L，一束单色光从D点垂直于AC面入射，恰好在AB面上发生全反射，已知光速为c、求：
（1）三棱镜的折射率；
（2）光在三棱镜中的传播时间。
14．（2021春·江苏扬州·高二期末）某汽车停在停车场，仪表盘显示右前轮胎压为p1=2.0×105Pa，温度为t1=7℃，将汽车轮胎内气体视为理想气体，正常胎压为p=2.4×105Pa、已知轮胎容积V0=2×10-2m3，热力学温度T与摄氏温度t之间的数量关系：T=t+273
（1）汽车行驶一段时间后，显示胎压为9.2×105Pa，忽略轮胎容积的变化，求此时气体的温度；
（2）若在汽车行驶前，通过电动气泵给右前轮充气，每分钟将压强为1.0×105Pa、体积为4×10-3m3的气体充入轮胎，充气结束后发现轮胎容积约膨胀了10%，忽略充气过程温度变化，充气约多长时间可以使轮胎内气压达到正常胎压？
15．（2021春·江苏扬州·高二期末）历史上第一次利用加速器实现的核反应，是利用加速后的质子轰击静止的Li，生成两个，Li和He的结合能分别为E1和E2，质量分别为m1和m2，已知真空中的光速为c、
（1）写出核反应方程；
（2）求出释放的核能△E；
（3）求出质子的质量m。
16．（2021春·江苏扬州·高二期末）2021年5月9日，云南大理发生森林火灾，现有一灭火直升机执行灭火任务，直升机需到水源区取水运至火场灭火，水桶质量为m0，桶中水的质量为m，不计空气阻力，重力加速度为g。
（1）如图甲所示，取水过程吊绳拉力恒为T，经过时间t将水桶以速度v提出水面，求此过程中浮力的冲量大小；
（2）如图乙所示，直升机沿水平方向匀加速飞往火场机载显示器显示加速度大小恒为a，求运水过程中吊绳的拉力大小；
（3）如图丙所示，直升机到达火场后对某一火情点施定点灭火，直升机悬停在火情点正上方，保持升力不变打开水桶阀门，水迅速落下，当水下落高度为H时，飞机上升了h，求直升机的升力大小。
17．（2020春·江苏扬州·高二期末）第24届冬奥会将在北京与张家口市联合举行。某高山滑雪运动员（视为质点）在适应场地的训练中，站在倾角=37°的雪道上，利用滑雪杖获得平行于斜面向下的速度vo=5m/s，立即收起滑雪杖，运动员在斜面上滑行时间t=4s，设经过O点时速度大小不变，最终停止在水平雪道上。滑雪板与雪道间的动摩擦因数为，重力加速度g取10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8，求：
(1)收起滑雪杖后，运动员在倾斜雪道上的加速度大小；
(2)运动员刚滑到水平雪道时的速度大小；
(3)整个过程中运动员滑行的总路程。
18．（2020春·江苏扬州·高二期末）锂核是不稳定的，一个静止的会分裂成一个质子和一个新核，同时释放一个波长为的γ光子，光子不带电、没有静止质量，释放出的新核动量大小为p。已知普朗克常量为h，真空中的光速为c。
(1)写出核反应方程；
(2)求γ光子的动量大小；
(3)经计算，γ光子动量与质子和新核动量相比可忽略不计．反应过程中产生的能量全部转化为质子和新核的动能及γ光子的能量，若质子质量为m，新核质量为4m，求反应过程中的质量亏损。
19．（2020春·江苏扬州·高二期末）如图甲所示，竖直放置的气缸高H=18cm，距缸底h=11cm的光滑内壁上安装有小支架，质量m=1kg，横截面积S=110-3m2的活塞静置于支架上。缸内封闭了一定质量的理想气体，气体的温度to=27°C，压强等于大气压强po=1.0105Pa。活塞与内壁接触紧密。现对密闭气体缓慢加热，使气体温度最终升高至T=450K，此过程气体内能增加了13.6J，热力学温度与摄氏温度之间的数量关系取T=t+273，重力加速度g取10m/s2。求：
(1)在缓慢加热过程中，活塞刚要离开小支架时的气体温度T；
(2)在如图乙所示的p—V图上，画出整个过程中汽缸内气体的状态变化；
(3)整个过程气体吸收的热量Q。
20．（2020春·江苏扬州·高二期末）市面上的双筒望远镜一般分为屋脊结构和保罗结构，图甲是屋脊结构望远镜示图．棱镜组中的一块棱镜可简化为如图乙所示的三棱镜。三棱镜LA=45°，AB=AC，BC表面涂有反射膜(光线无法从BC面折射出去)。一束光线垂直于AC面入射，恰好在AB面上D点发生全反射，AD=d，最终光线又从D点离开棱镜(不考虑光线在AB面的二次反射)，已知真空中的光速为c。
(1)求三棱镜的折射率n；
(2)画出光在棱镜内传播的光路图，并求出光线从D点射出时与AB边的夹角；
(3)求光线在棱镜内传播的总时间t。
参考答案：
1． B > B
【详解】（1）[1]A．为了保持封闭气体的温度不变，要缓慢推拉注射器活塞。 若推动活塞速度过快，会引起气体的温度逐渐升高，故A错误；
B．为防止漏气，针管与活塞之间要涂润滑油，故B正确；
C．本实验条件是温度不变，用手握住注射器含有气体的部分，会使气体温度升高，故手不能握住注射器，故C错误。
故选B。
（2）[2]根据理想气体状态方程变形得
则图线的延长线过原点，且温度越高直线的斜率越大，由图线可知
（3）[3]图线不过原点，在轴上有截距，说明当体积为0时，仍有压强，是连接注射器和压强传感器的细管中有气体体积未计入，故选B。
2． C； 副； 原副线圈两端电压U与匝数N成正比，即：； 原
【详解】(1)[1]A．为确保实验安全，应该降低输出电压，实验中要求原线圈匝数大于副线圈匝数，A错误；
B．因为变压器是靠电磁感应工作，如果变压器铁芯是用整块铁芯，则在电磁的作用下，会产生很大的涡流发热，当热量达到一定程度时，会损坏铁芯和线圈，B错误；
C．研究变压器电压和匝数的关系，用到控制变量法，可以先保持原线圈电压、匝数不变，改变副线圈匝数，研究副线圈匝数对副线圈电压的影响，C正确；
D．变压器的铁芯B没有安装在铁芯A上，导致铁芯没有闭合，则得出副线圈的电压为0，D错误。
故选C。
(2)[2]变压器的原、副线圈选择不同的匝数，利用多用电表测量相应电压，由数据可知N1一定是副线圈的匝数。
[3]由表可知，原副线圈两端电压U与匝数N成正比，即
(3)[4]变压器的输入功率约等于输出功率，如果是理想变压器输入功率等于输出功率，因为是变压器，所以原线圈的电压大于副线圈的电压，而功率又相等，所以原线圈的电流就小于副线圈的电流，原线圈电流小所以导线就比副线圈细，故应将较细的线圈作为原线圈。
3． 增加连接处的密封性防止漏气 保证实验的恒温条件 A
【详解】（1）[1] 在柱塞上涂油目的主要是为了增加连接处的密封性防止漏气
[2] 移动活塞要缓慢，目的是为了保证实验的恒温条件
（2）[3] 根据实验原理
可知，气体的压强跟气体的体积成反比，在图乙中，图线向下弯曲，则pV乘积减小，可能是温度降低了，也可能是由于有气体漏出。
故选A。
4． ②①④③ 2kg
【详解】（1）[1]正确步骤为： 给B桶一竖直向下的速度，通过不断调整B桶中细沙的质量，直到打出的纸带点迹均匀，从A桶中取一个钩码放入B桶，接通电源，释放B桶，利用纸带测出加速度a，重复步骤①的操作，得到多组数据，根据所得数据，作出相关图像，得出结论。故顺序为②①④③。
（2）[2]由逐差法可求得桶的加速度为
（3）[3]设B桶和沙子的总质量为，A桶的质量为，钩码的总质量为，从A桶中取出钩码放到B桶中的质量为，设绳子拉力为T，则
刚开始B桶中没放钩码时，A桶和B桶匀速下落有
可得
当从A桶中取出质量为的钩码放到B桶中时，对B桶有
对A桶有
联立可得
变形得
由于以桶中钩码的质量为纵坐标，A桶和B桶的加速度为横坐标，得到一条过原点斜率为k，则有
则
5． M>>m 1.44 平衡摩擦力过度
【详解】(1)[1]要使得细线细线所挂钩码的总重力作为小车所受合力，则要使得小车的质量远大于钩码的质量，即
M>>m
(2)[2]由题意得
匀变速直线运动中连续相等时间内的位移差为常数，即
则有
(3)[3]由图像可知该图线不过原点，原因是平衡摩擦力过度。
6． D 偏大
【详解】（1）[1]．用油膜法测量分子的直径，不考虑分子间的间隙，认为分子一个挨一个紧密排列。将油膜看成单分子油膜层，以及将油分子看成球形．故ABC正确，D错误。
故选D。
（2）[2]．一滴油酸酒精溶液中含油酸的体积
则油膜的厚度即为油分子直径，即
（3）[3]．若实验中撒入的痱子粉太厚，则油膜不能散开，则测得的油膜的面积偏小，根据 可知，计算出的分子直径偏大。
7． B 1.05
【详解】（1）[1]．A．选用密度较大且体积较小的摆球，有利于减小振动中的阻力影响，选项A错误；
B．使摆球在同一竖直平面内做不超过5°的小角度摆动，否则就不是简谐振动，选项B正确；
C．选择摆球在最低点处作为计时起点，选项C错误；
D．测得摆球经过最低点n次所需时间为t，求出单摆周期为，选项D错误；
故选B。
（2）[2]．用游标卡尺测小球直径为1cm+0.1mm×5=1.05cm。
（3）[3]．根据可得
则斜率
8． AC 或 能
【详解】(1)[1]A．调节气垫导轨，确保导轨水平，才能够满足碰撞过程中动量守恒，故A正确；
B．滑块A的初始位置应尽可能远离滑块B，这样能够比较准确地测量碰撞前滑块A的速度，故B错误；
C．遮光片的宽度适当窄一些能够比较准确地测量碰撞后的速度，有利于减小误差，故C正确；
D．A、B碰撞过程中合动量方向向右，碰撞结束后整体向右运动，故对A和B之间的质量关系没有要求，故D错误。
故选AC。
(2)[2]碰撞A、B系统的动量大小为，碰撞结束后A、B成为一个整体，动量大小为，若
或
说明碰撞中A、B系统动量守恒。
(3)[3]由(2)分析可知，关系式
成立，也能验证两滑块A、B在碰撞过程中动量守恒，故此方案不测量遮光片的宽度，也能验证碰撞过程中动量守恒。
9．（1）；（2）能发生全反射
【详解】（1）如图所示，根据几何知识可知
根据折射定律
得
（2）根据
得
根据几何关系可知
因
所以能发生全反射。
10．（1）；（2）
【详解】（1）氢原子吸收光子从第3能级跃迁到第4能级，再向低能级跃迁可产生六种频率的光，则
由
得
（2）根据动能定理有
从第4能级跃迁到第1能级放出的光子能量最大，即
根据光电效应方程
得
11．（1）；（2）；（3）
【详解】（1）根据法拉第电磁感应定律得
由闭合电路欧姆定律得
（2）轿厢速度为v时，ab边所受安培力
由牛顿第三定律可知，轿厢系统所受的磁场力
轿厢系统速度最小时，加速度，所以
联立上式得最小速度
轿厢系统下落h的过程中，对轿厢系统、线圈，由能量守恒得
将v代入上式
（3）在轿厢系统下落h过程中，由动量定理
联立得
解得
12．（1）；（2）；（3）
【详解】（1）粒子电场中做减速直线运动
得
粒子磁场中匀速圆周运动
得
（2）粒子在电场中做匀变速直线运动，磁场中做匀速圆周运动，轨迹如图所示
所以
得
（3）粒子从P点由静止匀加速通过电场，在磁场中做匀速圆周运动，经过电场匀减速直线运动，到达圆a时速度恰好为零，如图所示，设
电场
磁场
得
得
设粒子在磁场中运动了k个圆弧，绕O点运动了N圈第二次恰好回到P点，则
3，4，5…… 1，2，3
当时，
所以粒子在磁场中运动的时间
得
13．（1）； （2）
【详解】（1）光路如图
由题意知，光线恰好在AB面上发生全反射，所以该入射角等于临界角，则得全反射临界角
根据
解得
（2）根据几何知识
则
则在三棱镜中的路程为
根据
解得光在三棱镜中的传播时间
14．（1）；（2）
【详解】（1）根据盖吕萨克定律有
代入数据可得
（2）根据理想气体状态方程
根据气体的总质量不变原理可得
代入数据可得
解得
15．（1）；（2）；（3）
【详解】（1）核反应方程为
（2）释放的核能
（3）根据
解得
16．（1）；（2）；（3）
【详解】（1）设向上为正方向，根据动量定理
则浮力的冲量大小
（2）吊绳的拉力
（3）设直升机的质量为M，直升机悬停时，升力F，则
当水下落高度为H时
飞机上升了h
飞机上升时，根据牛顿第二定律
由以上解得
17．(1)；(2)；(3)
【详解】(1)由牛顿第二定律知
得
(2)运动员在倾斜雪道上做匀加速直线运动
(3)运动员在斜面上滑行的路程
水平面上
解得
水平面上滑行的路程为
总路程为
18．(1)；(2)；(3)
【详解】(1)核反应方程为
(2)γ光子的动量大小
(3)反应过程中动量守恒，则有
得
由能量守恒得
解得
19．(1)330K；(2)见解析；(3)18J
【详解】(1)当活塞刚要离开小支架时
解得
活塞离开支架前气体等容变化，有
解得
(2)活塞离开支架后气体等压变化，即
解得
则
作图像如下
(3)气体对外做功
由
解得
20．(1)；(2) 见解析；(3)
【详解】(1)光线恰在D点发生全反射，设临界角为C0，由几何关系可知
∠C0=∠1=∠A=45º
sinC0=
代入可得
(2)根据题意，光路如下图所示
由几何关系可知
∠2=∠1=45º
∠BED=∠B=67.5º
∠4=∠3=22.5º
由三角形角度关系可得
∠6=∠5=45º
说明光线刚好在F点发生全反射
光线从D点射出时与AB边的夹角θ=90º
(3)由可得
因为AD=d，由几何关系得
GD=d，DE=
EF=FD=d
光线在棱镜内传播的总时间t
解得
江苏省扬州市三年（2020-2022）高二物理下学期期末测试题题型分类汇编2-实验、解答题
一、实验题
1．（2022春·江苏扬州·高二期末）某同学用DIS来研究一定质量的气体在温度不变时压强与体积的关系，实验装置如图所示。
（1）关于实验过程，下列说法正确的是______；
A．改变体积时，推拉活塞要迅速
B．为防止漏气，针管与活塞之间要涂润滑油
C．可以用手握紧针筒以方便推拉活塞
（2）启用系统“绘图”功能，计算机将显示压强与体积的关系图线。该同学在不同温度下做了两次实验，获得图像如图所示，则T1______T2；（填“>”、“=”或“<”）
（3）该同学发现图线不过坐标原点，可能原因是______。
A．实验过程中出现漏气现象
B．连接注射器和压强传感器的细管中有气体体积未计入
C．实验过程中气体温度降低
2．（2022春·江苏扬州·高二统考期末）某学习小组在探究变压器原、副线圈电压和匝数关系的实验中，采用了可拆式变压器，铁芯B安装在铁芯A上形成闭合铁芯，将原、副线圈套在铁芯A的两臂上，如图所示。
（1）下列说法正确的是( )
A．为保证实验安全，原线圈应接低压直流电源
B．变压器中铁芯是整块硅钢
C．保持原线圈电压及匝数不变，可改变副线圈的匝数，研究副线圈的匝数对输出电压的影响
D．变压器正常工作后，电能由原线圈通过铁芯导电输送到副线圈
N1/匝
100
100
200
200
N2/匝
200
400
400
800
U1/V
2.10
1.95
5.22
2.35
U2/V
4.28
8.00
10.60
9.64
（2）实验过程中，变压器的原、副线圈选择不同的匝数，利用多用电表测量相应电压，记录如下。由数据可知N1一定是____线圈的匝数。（填“原”或“副”）
根据表格中的数据，在实验误差允许的范围内，可得出原副线圈两端电压与匝数的关系：___________
（3）学习小组观察实验室中一降压变压器的两个线圈的导线，发现导线粗细不同。结合以上实验结论，应将较细的线圈作为____________________线圈。（填“原”或“副”）
3．（2021春·江苏扬州·高二期末）某同学做“探究等温情况下一定质量气体压强与体积的关系”实验，实验装置如图甲所示。
（1）在柱塞上涂油，目的是___________；移动柱塞速度足够慢，目的是___________。
（2）下移动柱塞记录数据，做出p-图像，如图乙所示，图线弯曲的原因可能是___________。
A．漏气
B．环境温度升高
C．环境大气压强减小
4．（2021春·江苏扬州·高二统考期末）某实验小组用如图甲所示装置探究加速度与合力的关系一细绳通过定滑轮连接两个小桶A和B，A桶中放有若干个质量均为m的钩码，B桶中装有适量细沙，打点计时器固定在铁架台上，已知重力加速度为g。
（1）下列实验操作步骤，正确的顺序是___________
①从A桶中取一个钩码放入B桶，接通电源，释放B桶，利用纸带测出加速度a。
②给B桶一竖直向下的速度，通过不断调整B桶中细沙的质量，直到打出的纸带点迹均匀。
③根据所得数据，作出相关图像，得出结论。
④重复步骤①的操作，得到多组数据。
（2）打点计时器的打点周期为T，实验打出的一段纸带如图乙所示，5个点为连续打出的点，1、3点间距为x1，1、5点间距为x2，则桶的加速度大小为___________（用所给字母表示）。
（3）实验小组测得多组数据，以B桶中钩码的质量为纵坐标，A桶和B桶的加速度为横坐标，得到一条过原点斜率为k的倾斜直线若牛顿第二定律成立，则两桶及所有钩码和桶内沙子的总质量M=___________（用k、g表示）。
5．（2020春·江苏扬州·高二期末）某小组利用如图甲所示的装置探究加速度与力的关系。实验中垫高长木板一端平衡摩擦力，调节定滑轮的高度使牵引小车的细线与木板平行，用天平测出小车的质量M，钩码的总质量m，已知所用电源的频率为50Hz。
(1)为了能用细线所挂钩码的总重力作为小车所受合力，还需要满足的条件是_______；
(2)实验中该小组得到一条点迹清晰的纸带如图乙所示，O、A、B、C、D是在纸带上选取的计数点，相邻计数点间还有4个点未画出．某同学仅测出AB、CD间的距离分别为x1=2.62cm，x2=5.49cm根据测量数据得出小车运动的加速度大小为_____m/s2。(计算结果保留3位有效数字)
(3)该小组在验证a与F关系时，根据测得数据画出a—F图线和理论结果不符，如图丙所示，其原因主要是________。
6．（2020春·江苏扬州·高二期末）某学习兴趣小组在做“用油膜法估测油酸分子的大小”实验。
（1）在该实验中，采用了理想化模型的方法．关于采用的理想化假设，下列选项不正确的是_______
A．把分子看作小球
B．油酸在水面上形成单分子纯油酸油膜
C．分子一个挨一个紧密排列
D．不考虑油酸分子间的分子力
（2）实验中，已知油酸酒精溶液的浓度为n，N滴溶液体积为V。若将1滴该溶液滴入盛水的浅盘中，稳定后形成的单分子油膜的面积为S，根据上述数据，可求出油酸分子的直径为________。(用提供的物理符号表示)
（3）若实验中撒入的痱子粉太厚，计算出的分子直径___________。(填“偏大”、‘“偏小”或“不变”)
7．（2020春·江苏扬州·高二期末）某同学用如图甲所示的装置做“用单摆测定重力加速度”的实验．
（1）在实验过程中，以下做法正确的是_________。
A．选用密度较小的摆球
B．使摆球在同一竖直平面内做小角度摆动
C．选择摆球在最大位移处作为计时起点
D．测得摆球经过最低点n次所需时间为t，求出单摆周期为
（2）用游标卡尺测小球直径，结果如图乙所示，则小球直径为______________cm。
（3）改变摆长L并测出相应的周期T，从而得出多组L与T的数据，画出如图丙所示的T2—L图象，并求出图线的斜率为k，则重力加速度g=______________。(用提供的物理符号表示)
8．（2020春·江苏扬州·高二期末）某实验小组利用如图所示装置验证动量守恒定律。图中水平气垫导轨上装有光电门C和D，滑块A、B静止放在导轨上，位置如图所示，A的右侧装有橡皮泥，B的左侧装有撞针，如果A与B相撞，两滑块会“粘”在一起。A滑块上方固定有遮光片，测出其宽度为d，光电门C、D分别连接着光电计时器（图中未画出），可以记录遮光片通过光电门的时间。
(1)该实验方案中，下列说法正确的有______。
A．要调节气垫导轨，确保导轨水平
B．A的初始位置应尽可能靠近B
C．遮光片的宽度适当窄一些有利于减小误差
D．A的质量一定要大于B的质量
(2)测出A（含橡皮泥）的质量、B（含撞针）的质量，给A一个向右的初速度，光电计时器记录了A的遮光片通过光电门C的时间为t1，通过D的时间为t2，若满足关系式_____（用题中所给物理量符号表示），则说明碰撞中A、B系统动量守恒。
(3)若不测量遮光片的宽度，此方案________（填“能”或“不能”）验证两滑块A、B在碰撞过程中动量是否守恒。
二、解答题
9．（2022春·江苏扬州·高二统考期末）打磨成多面体的钻石能闪闪发光，是射到钻石背面的光全部被反射回来的缘故。如图所示，某同学想把玻璃砖加工成“玻璃钻石”。该“玻璃钻石”左右对称，折射率n=2，OA边和OD边与轴线的夹角均为θ。一束光从BC边垂直入射，已知cos75°=0.26。
（1）若θ=75°，求这束光在OA边折射时折射角的正弦值；
（2）若θ=50°，通过计算判断这束光经OA边第一次反射， 到达OD边时能否发生全反射。
10．（2022春·江苏扬州·高二期末）μ子与氢原子核构成的原子称为μ氢原子，它在原子核物理的研究中有重要作用。图甲所示是μ氢原子的能级示意图，已知基态能级为E1，能级间满足 （n=1,2,3……）一束入射光照射大量处于n=3能级的μ氢原子，μ氢原子吸收光子后，发出六种频率的光，用这六种频率的光同时照射同一个光电管，如图乙所示，当电压表的示数为U时，微安表的示数刚好为零。已知普朗克常量为h，光速为c，电子电荷量为e。求∶
（1）入射光的波长；
（2）光电管中阴极材料K的逸出功。
11．（2022春·江苏扬州·高二期末）某高校研制小组设计了一种防坠电梯磁缓冲装置，其结构示意图如图所示。当电梯发生下坠故障时，在NMPQ区域产生磁感应强度足够大的匀强磁场，磁感应强度大小为B。固定在地面的重物A。上绕有总电阻为R的单匝闭合矩形线圈，轿厢系统的总质量为m，ab长为L。当轿厢系统底部NQ与线圈顶部ab重合时，轿厢系统的速度为v0，继续下降距离h时，速度达到最小值，且此时MP未碰到弹簧，重力加速度为g。求∶
（1）轿厢系统速度为vo时，线圈中的感应电流大小I；
（2）轿厢系统下落h的过程中，线圈中产生的焦耳热Q；
（3）轿厢系统下落h的过程所用的时间t。
12．（2022春·江苏扬州·高二期末）某同学设计如图所示的粒子约束装置，空间存在三个同心圆a、b、 c围成的区域，O为圆心，a的半径为，b的半径为。 a与b之间存在沿径向向外的辐射状电场，a与b之间电压U=500V。 b与c之间存在垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B=0.1T。在圆a上的P点有一比荷为带负电的粒子，沿OP方向以速率开始运动，粒子不穿出约束装置c边界。不计粒子的重力，可能用到的三角函数∶ ，求∶
（1）粒子在磁场中做圆周运动的半径r1；
（2）粒子在一个周期内运动的路程s；
（3）若在P点无初速释放比荷为的带正电的粒子，且a与b之间电压调整为U=297V。粒子从P点开始运动（记作第一次经过P点）到第二次经过P点的过程中，粒子在磁场中运动的总时间t。
13．（2021春·江苏扬州·高二期末）如图甲所示，自行车尾灯在夜晚被灯光照射时特别明亮。尾灯结构简化为截面为等腰直角三角形的三棱镜，如图乙所示，AB边长为2L，AD距离为L，一束单色光从D点垂直于AC面入射，恰好在AB面上发生全反射，已知光速为c、求：
（1）三棱镜的折射率；
（2）光在三棱镜中的传播时间。
14．（2021春·江苏扬州·高二期末）某汽车停在停车场，仪表盘显示右前轮胎压为p1=2.0×105Pa，温度为t1=7℃，将汽车轮胎内气体视为理想气体，正常胎压为p=2.4×105Pa、已知轮胎容积V0=2×10-2m3，热力学温度T与摄氏温度t之间的数量关系：T=t+273
（1）汽车行驶一段时间后，显示胎压为9.2×105Pa，忽略轮胎容积的变化，求此时气体的温度；
（2）若在汽车行驶前，通过电动气泵给右前轮充气，每分钟将压强为1.0×105Pa、体积为4×10-3m3的气体充入轮胎，充气结束后发现轮胎容积约膨胀了10%，忽略充气过程温度变化，充气约多长时间可以使轮胎内气压达到正常胎压？
15．（2021春·江苏扬州·高二期末）历史上第一次利用加速器实现的核反应，是利用加速后的质子轰击静止的Li，生成两个，Li和He的结合能分别为E1和E2，质量分别为m1和m2，已知真空中的光速为c、
（1）写出核反应方程；
（2）求出释放的核能△E；
（3）求出质子的质量m。
16．（2021春·江苏扬州·高二期末）2021年5月9日，云南大理发生森林火灾，现有一灭火直升机执行灭火任务，直升机需到水源区取水运至火场灭火，水桶质量为m0，桶中水的质量为m，不计空气阻力，重力加速度为g。
（1）如图甲所示，取水过程吊绳拉力恒为T，经过时间t将水桶以速度v提出水面，求此过程中浮力的冲量大小；
（2）如图乙所示，直升机沿水平方向匀加速飞往火场机载显示器显示加速度大小恒为a，求运水过程中吊绳的拉力大小；
（3）如图丙所示，直升机到达火场后对某一火情点施定点灭火，直升机悬停在火情点正上方，保持升力不变打开水桶阀门，水迅速落下，当水下落高度为H时，飞机上升了h，求直升机的升力大小。
17．（2020春·江苏扬州·高二期末）第24届冬奥会将在北京与张家口市联合举行。某高山滑雪运动员（视为质点）在适应场地的训练中，站在倾角=37°的雪道上，利用滑雪杖获得平行于斜面向下的速度vo=5m/s，立即收起滑雪杖，运动员在斜面上滑行时间t=4s，设经过O点时速度大小不变，最终停止在水平雪道上。滑雪板与雪道间的动摩擦因数为，重力加速度g取10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8，求：
(1)收起滑雪杖后，运动员在倾斜雪道上的加速度大小；
(2)运动员刚滑到水平雪道时的速度大小；
(3)整个过程中运动员滑行的总路程。
18．（2020春·江苏扬州·高二期末）锂核是不稳定的，一个静止的会分裂成一个质子和一个新核，同时释放一个波长为的γ光子，光子不带电、没有静止质量，释放出的新核动量大小为p。已知普朗克常量为h，真空中的光速为c。
(1)写出核反应方程；
(2)求γ光子的动量大小；
(3)经计算，γ光子动量与质子和新核动量相比可忽略不计．反应过程中产生的能量全部转化为质子和新核的动能及γ光子的能量，若质子质量为m，新核质量为4m，求反应过程中的质量亏损。
19．（2020春·江苏扬州·高二期末）如图甲所示，竖直放置的气缸高H=18cm，距缸底h=11cm的光滑内壁上安装有小支架，质量m=1kg，横截面积S=110-3m2的活塞静置于支架上。缸内封闭了一定质量的理想气体，气体的温度to=27°C，压强等于大气压强po=1.0105Pa。活塞与内壁接触紧密。现对密闭气体缓慢加热，使气体温度最终升高至T=450K，此过程气体内能增加了13.6J，热力学温度与摄氏温度之间的数量关系取T=t+273，重力加速度g取10m/s2。求：
(1)在缓慢加热过程中，活塞刚要离开小支架时的气体温度T；
(2)在如图乙所示的p—V图上，画出整个过程中汽缸内气体的状态变化；
(3)整个过程气体吸收的热量Q。
20．（2020春·江苏扬州·高二期末）市面上的双筒望远镜一般分为屋脊结构和保罗结构，图甲是屋脊结构望远镜示图．棱镜组中的一块棱镜可简化为如图乙所示的三棱镜。三棱镜LA=45°，AB=AC，BC表面涂有反射膜(光线无法从BC面折射出去)。一束光线垂直于AC面入射，恰好在AB面上D点发生全反射，AD=d，最终光线又从D点离开棱镜(不考虑光线在AB面的二次反射)，已知真空中的光速为c。
(1)求三棱镜的折射率n；
(2)画出光在棱镜内传播的光路图，并求出光线从D点射出时与AB边的夹角；
(3)求光线在棱镜内传播的总时间t。
参考答案：
1． B > B
【详解】（1）[1]A．为了保持封闭气体的温度不变，要缓慢推拉注射器活塞。 若推动活塞速度过快，会引起气体的温度逐渐升高，故A错误；
B．为防止漏气，针管与活塞之间要涂润滑油，故B正确；
C．本实验条件是温度不变，用手握住注射器含有气体的部分，会使气体温度升高，故手不能握住注射器，故C错误。
故选B。
（2）[2]根据理想气体状态方程变形得
则图线的延长线过原点，且温度越高直线的斜率越大，由图线可知
（3）[3]图线不过原点，在轴上有截距，说明当体积为0时，仍有压强，是连接注射器和压强传感器的细管中有气体体积未计入，故选B。
2． C； 副； 原副线圈两端电压U与匝数N成正比，即：； 原
【详解】(1)[1]A．为确保实验安全，应该降低输出电压，实验中要求原线圈匝数大于副线圈匝数，A错误；
B．因为变压器是靠电磁感应工作，如果变压器铁芯是用整块铁芯，则在电磁的作用下，会产生很大的涡流发热，当热量达到一定程度时，会损坏铁芯和线圈，B错误；
C．研究变压器电压和匝数的关系，用到控制变量法，可以先保持原线圈电压、匝数不变，改变副线圈匝数，研究副线圈匝数对副线圈电压的影响，C正确；
D．变压器的铁芯B没有安装在铁芯A上，导致铁芯没有闭合，则得出副线圈的电压为0，D错误。
故选C。
(2)[2]变压器的原、副线圈选择不同的匝数，利用多用电表测量相应电压，由数据可知N1一定是副线圈的匝数。
[3]由表可知，原副线圈两端电压U与匝数N成正比，即
(3)[4]变压器的输入功率约等于输出功率，如果是理想变压器输入功率等于输出功率，因为是变压器，所以原线圈的电压大于副线圈的电压，而功率又相等，所以原线圈的电流就小于副线圈的电流，原线圈电流小所以导线就比副线圈细，故应将较细的线圈作为原线圈。
3． 增加连接处的密封性防止漏气 保证实验的恒温条件 A
【详解】（1）[1] 在柱塞上涂油目的主要是为了增加连接处的密封性防止漏气
[2] 移动活塞要缓慢，目的是为了保证实验的恒温条件
（2）[3] 根据实验原理
可知，气体的压强跟气体的体积成反比，在图乙中，图线向下弯曲，则pV乘积减小，可能是温度降低了，也可能是由于有气体漏出。
故选A。
4． ②①④③ 2kg
【详解】（1）[1]正确步骤为： 给B桶一竖直向下的速度，通过不断调整B桶中细沙的质量，直到打出的纸带点迹均匀，从A桶中取一个钩码放入B桶，接通电源，释放B桶，利用纸带测出加速度a，重复步骤①的操作，得到多组数据，根据所得数据，作出相关图像，得出结论。故顺序为②①④③。
（2）[2]由逐差法可求得桶的加速度为
（3）[3]设B桶和沙子的总质量为，A桶的质量为，钩码的总质量为，从A桶中取出钩码放到B桶中的质量为，设绳子拉力为T，则
刚开始B桶中没放钩码时，A桶和B桶匀速下落有
可得
当从A桶中取出质量为的钩码放到B桶中时，对B桶有
对A桶有
联立可得
变形得
由于以桶中钩码的质量为纵坐标，A桶和B桶的加速度为横坐标，得到一条过原点斜率为k，则有
则
5． M>>m 1.44 平衡摩擦力过度
【详解】(1)[1]要使得细线细线所挂钩码的总重力作为小车所受合力，则要使得小车的质量远大于钩码的质量，即
M>>m
(2)[2]由题意得
匀变速直线运动中连续相等时间内的位移差为常数，即
则有
(3)[3]由图像可知该图线不过原点，原因是平衡摩擦力过度。
6． D 偏大
【详解】（1）[1]．用油膜法测量分子的直径，不考虑分子间的间隙，认为分子一个挨一个紧密排列。将油膜看成单分子油膜层，以及将油分子看成球形．故ABC正确，D错误。
故选D。
（2）[2]．一滴油酸酒精溶液中含油酸的体积
则油膜的厚度即为油分子直径，即
（3）[3]．若实验中撒入的痱子粉太厚，则油膜不能散开，则测得的油膜的面积偏小，根据 可知，计算出的分子直径偏大。
7． B 1.05
【详解】（1）[1]．A．选用密度较大且体积较小的摆球，有利于减小振动中的阻力影响，选项A错误；
B．使摆球在同一竖直平面内做不超过5°的小角度摆动，否则就不是简谐振动，选项B正确；
C．选择摆球在最低点处作为计时起点，选项C错误；
D．测得摆球经过最低点n次所需时间为t，求出单摆周期为，选项D错误；
故选B。
（2）[2]．用游标卡尺测小球直径为1cm+0.1mm×5=1.05cm。
（3）[3]．根据可得
则斜率
8． AC 或 能
【详解】(1)[1]A．调节气垫导轨，确保导轨水平，才能够满足碰撞过程中动量守恒，故A正确；
B．滑块A的初始位置应尽可能远离滑块B，这样能够比较准确地测量碰撞前滑块A的速度，故B错误；
C．遮光片的宽度适当窄一些能够比较准确地测量碰撞后的速度，有利于减小误差，故C正确；
D．A、B碰撞过程中合动量方向向右，碰撞结束后整体向右运动，故对A和B之间的质量关系没有要求，故D错误。
故选AC。
(2)[2]碰撞A、B系统的动量大小为，碰撞结束后A、B成为一个整体，动量大小为，若
或
说明碰撞中A、B系统动量守恒。
(3)[3]由(2)分析可知，关系式
成立，也能验证两滑块A、B在碰撞过程中动量守恒，故此方案不测量遮光片的宽度，也能验证碰撞过程中动量守恒。
9．（1）；（2）能发生全反射
【详解】（1）如图所示，根据几何知识可知
根据折射定律
得
（2）根据
得
根据几何关系可知
因
所以能发生全反射。
10．（1）；（2）
【详解】（1）氢原子吸收光子从第3能级跃迁到第4能级，再向低能级跃迁可产生六种频率的光，则
由
得
（2）根据动能定理有
从第4能级跃迁到第1能级放出的光子能量最大，即
根据光电效应方程
得
11．（1）；（2）；（3）
【详解】（1）根据法拉第电磁感应定律得
由闭合电路欧姆定律得
（2）轿厢速度为v时，ab边所受安培力
由牛顿第三定律可知，轿厢系统所受的磁场力
轿厢系统速度最小时，加速度，所以
联立上式得最小速度
轿厢系统下落h的过程中，对轿厢系统、线圈，由能量守恒得
将v代入上式
（3）在轿厢系统下落h过程中，由动量定理
联立得
解得
12．（1）；（2）；（3）
【详解】（1）粒子电场中做减速直线运动
得
粒子磁场中匀速圆周运动
得
（2）粒子在电场中做匀变速直线运动，磁场中做匀速圆周运动，轨迹如图所示
所以
得
（3）粒子从P点由静止匀加速通过电场，在磁场中做匀速圆周运动，经过电场匀减速直线运动，到达圆a时速度恰好为零，如图所示，设
电场
磁场
得
得
设粒子在磁场中运动了k个圆弧，绕O点运动了N圈第二次恰好回到P点，则
3，4，5…… 1，2，3
当时，
所以粒子在磁场中运动的时间
得
13．（1）； （2）
【详解】（1）光路如图
由题意知，光线恰好在AB面上发生全反射，所以该入射角等于临界角，则得全反射临界角
根据
解得
（2）根据几何知识
则
则在三棱镜中的路程为
根据
解得光在三棱镜中的传播时间
14．（1）；（2）
【详解】（1）根据盖吕萨克定律有
代入数据可得
（2）根据理想气体状态方程
根据气体的总质量不变原理可得
代入数据可得
解得
15．（1）；（2）；（3）
【详解】（1）核反应方程为
（2）释放的核能
（3）根据
解得
16．（1）；（2）；（3）
【详解】（1）设向上为正方向，根据动量定理
则浮力的冲量大小
（2）吊绳的拉力
（3）设直升机的质量为M，直升机悬停时，升力F，则
当水下落高度为H时
飞机上升了h
飞机上升时，根据牛顿第二定律
由以上解得
17．(1)；(2)；(3)
【详解】(1)由牛顿第二定律知
得
(2)运动员在倾斜雪道上做匀加速直线运动
(3)运动员在斜面上滑行的路程
水平面上
解得
水平面上滑行的路程为
总路程为
18．(1)；(2)；(3)
【详解】(1)核反应方程为
(2)γ光子的动量大小
(3)反应过程中动量守恒，则有
得
由能量守恒得
解得
19．(1)330K；(2)见解析；(3)18J
【详解】(1)当活塞刚要离开小支架时
解得
活塞离开支架前气体等容变化，有
解得
(2)活塞离开支架后气体等压变化，即
解得
则
作图像如下
(3)气体对外做功
由
解得
20．(1)；(2) 见解析；(3)
【详解】(1)光线恰在D点发生全反射，设临界角为C0，由几何关系可知
∠C0=∠1=∠A=45º
sinC0=
代入可得
(2)根据题意，光路如下图所示
由几何关系可知
∠2=∠1=45º
∠BED=∠B=67.5º
∠4=∠3=22.5º
由三角形角度关系可得
∠6=∠5=45º
说明光线刚好在F点发生全反射
光线从D点射出时与AB边的夹角θ=90º
(3)由可得
因为AD=d，由几何关系得
GD=d，DE=
EF=FD=d
光线在棱镜内传播的总时间t
解得
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