河北省鹿泉第一中学2019-2020学年高二物理5月月考试题
考试时间90分钟满分100分
一、单选题（本大题共12小题，共48.0分）
1.关于分子力，下列说法中正确的是
A. 碎玻璃不能拼合在一起，说明玻璃分子间斥力起作用
B. 用打气筒给自行车打气需用力向下压活塞，说明气体分子间有斥力
C. 固体很难被拉伸，也很难被压缩，说明分子间既有引力又有斥力
D. 水和酒精混合后的体积小于原来体积之和，说明分子间存在引力
2.对内能的理解，下列说法正确的是
A. 系统的内能是由系统的状态决定的
B. 做功可以改变系统的内能，但是单纯地对系统传热不能改变系统的内能
C. 不计分子之间的分子势能，质量和温度相同的氢气和氧气具有相同的内能
D. 水的内能大于水蒸气的内能
3.对一定质量的气体，下列说法正确的是
A. 在体积缓慢不断增大的过程中，气体一定对外界做功
B. 在压强不断增大的过程中，外界对气体一定做功
C. 在体积不断被压缩的过程中，内能一定增加
D. 在与外界没有发生热量交换的过程中，内能一定不变
4.关于分子动理论，下列说法正确的是
A. 分子的质量，分子的体积
B. 物体间的扩散现象主要是分子间斥力作用的结果
C. 在任一温度下，气体分子的速率分布均呈现“中间多、两头少”的规律
D. 显微镜下观察到墨水中的小炭粒在不停地做无规则运动，这反映了炭粒分子运动的无规则性
5.分子力F、分子势能与分子间距离r的关系图线如甲、乙两条曲线所示取无穷远处分子势能
下列说法正确的是
A. 甲图线为分子势能与分子间距离的关系图线
B. 随着分子间距离的增大，分子力先减小后一直增大
C. 若分子间的距离r增大，则分子间的作用力做负功，分子势能增大
D. 在阶段，分子力减小时，分子势能也一定减小
6.某同学用打气筒为体积为的排球充气，充气前排球呈球形，内部气压与外界大气压相等，
均为设充气过程中排球体积和内外气体温度不变，气筒容积为，要使球内气体压强达到，应至少打气多少次
A. 20次
B. 30次
C. 40次
D. 60次
7.一束由a、b两种单色光组成的复色光射向玻璃制成的三棱镜，通
过三棱镜的传播情况如图所示。关于a、b两种单色光，下列说法
正确的是
A. 玻璃对a色光的折射率大于对b色光的折射率
B. a色光的光子能量小于b色光的光子能量
C. a色光在玻璃中的传播速度比b色光小
D. a色光发生全反射的临界角比b色光小
8.下列关于机械波的说法正确的是
A. 发生多普勒效应时，波源的频率发生了变化
B. 各质点都在各自的平衡位置附近振动，不随波迁移
C. 波发生反射时，波的频率不变，但波长、波速发生变化
D. 发生明显衍射的条件是障碍物的尺寸比波长大或差不多
9.两单摆在不同的驱动力作用下其振幅A随驱动力频率f变化的图象如图中甲、乙所示，则下列
说法正确的是
A. 单摆振动时的频率与固有频率有关，振幅与固有频率无关
B. 若两单摆放在同一地点，则甲、乙两单摆的摆长之比为4：1
C. 若两单摆摆长相同放在不同的地点，则甲、乙两单摆所处两地的重力加速度之比为4：1
D. 周期为2s的单摆叫做秒摆，在地面附近，秒摆的摆长约为2m
10.一束单色光从真空斜射向某种介质的表面，光路如图所示。下列说法中正确
的是
A. 此介质的折射率等于
B. 此介质的折射率等于
C. 入射角小于时可能发生全反射现象
D. 入射角大于时可能发生全反射现象
11.如图甲所示，弹簧振子以O点为平衡位置，在A、B两点之间做简谐运动，取向右为正方向，振
子的位移x随时间t的变化如图乙所示，下列说法正确的是
A. 从到过程中，振子通过的路程为48cm
B. 时，振子在O点右侧6cm处
C. 和时，振子的加速度相同
D. 到的时间内，振子的速度逐渐减小
12.一简谐横波沿x轴传播，图甲是时刻的波形图，图乙是介质中质点P的振动图象，下列
说法正确的是
A. 该波沿x轴正方向传播
B. 该波的波速为
C. 时，P的速度最大，加速度最小
D. 在到的时间内，P沿传播方向运动
二、多选题（本大题共8小题，共32.0分）
13.一滴油酸酒精溶液含质量为m的纯油酸，滴在液面上扩散后形成的最大面积为S。已知纯油酸
的摩尔质量为M、密度为，阿伏加德罗常数为，下列表达式中正确的有
A. 油酸分子的直径
B. 油酸分子的直径
C. 油酸所含的分子数
D. 油酸所含的分子数
14.关于热学现象和热学规律，下列说法中正确的是
A. 布朗运动就是液体分子的热运动
B. 用活塞压缩汽缸里的空气，对空气做功，同时空气的内能增加，
则空气从外界吸热
C. 第一类永动机不可能制成是因为它违反了能量守恒定律
D. 一定质量的气体，如果保持温度不变，体积越小，则压强越大
15.如图，一定质量的理想气体从状态a出发，经过等容过程ab到达状态
b，再经过等温过程bc到达状态c，最后经等压过程ca回到状态a。
下列说法正确的是
A. 在过程ab中气体的内能增加
B. 在过程ca中外界对气体做正功
C. 在过程ab中气体对外界做正功
D. 在过程bc中气体从外界吸收热量
16.一束复合光射向半圆形玻璃砖的圆心O，折射后分开为a、b两束不同颜色的
单色光，下列判断中正确的是
A. 光束a的频率比光束b大
B. 在玻璃中传播，光束a的波长比光束b大
C. 玻璃对光束a的折射率比玻璃对光束b的折射率小
D. 若光束从玻璃中射向空气，则光束a的临界角比光束b的临界角小
17.关于机械振动与机械波，下列说法正确的是
A. 在机械波传播过程中，介质中的质点随波的传播而迁移
B. 周期T或频率f只取决于波源，而与v、无直接关系；波速v取决于介质的性质，它
与T、无直接关系
C. 机械波的传播速度与振源的振动速度总是相等
D. 横波的质点振动方向总是垂直于波传播的方向
18.多选用同一光电管研究a、b两种单色光产生的光电效应，得到光电流I与光电管两极间所加
电压U的关系如图。则这两种光
A. 照射该光电管时a光使其逸出的光电子最大初动能大
B. 从同种玻璃射入空气发生全反射时，a光的临界角大
C. 通过同一装置发生双缝干涉，a光的相邻条纹间距大
D. 通过同一玻璃三棱镜时，a光的偏折程度大
19.一列简谐横波，在时刻的图像如图甲所示，此时，P、Q两质点的位移均为，波
上A质点的振动图像如图乙所示，则以下说法正确的是：
A. 这列波沿x轴正方向传播
B. 这列波的波速是
C. 从开始，质点P比质点Q早回到平衡位置
D. 若该波在传播过程中遇到一个尺寸为l0m的障碍物不能发生明显衍射现象
20.如图表示两列同频率相干水波在时刻的叠加情况，图中实线表
示波峰，虚线表示波谷，已知两列波的振幅均为且在图中所示
范围内振幅不变，波速为，波长为，E点为BD连线和AC
连线的交点。下列叙述正确的是
A. A、C两点都是振动减弱点
B. 振动加强的点只有B、E、D
C. 直线BD上的所有点都是振动加强的
D. B、D两点在该时刻的竖直高度差为
三、计算题（本大题共2小题，共20.0分）
21.如图所示，固定在水平面开口向上的导热性能良好足够高的汽缸，质量为、
横截面面积为的活塞放在大小可忽略的固定挡板上，将一定质量的理想
气体封闭在汽缸中，开始汽缸内气体的温度为、压强为
已知大气压强为，重力加速度为。
现将环境的温度缓慢升高，当活塞刚好离开挡板时，温度为多少摄氏度？
继续升高环境的温度，使活塞缓慢地上升，在这上过程中理想气体的内能增加了18J，则气体与外界交换的热量为多少？
22.如图所示，ABCO是扇形玻璃砖的横截面，，OB为扇形
的对称轴，D为AO的中点，一细束单色光沿与AO面成角的方向
照射到D点，折射光线与OB平行。求：
该玻璃砖对光的折射率；
光线从玻璃砖圆弧面上射出时，折射角的正弦值。
答案和解析
【答案】
1. C
2. A
3. A
4. C
5. D
6. A
7. B
8. B9. B10. B11. A12. C13. BC14. CD
15. ABD16. BC17. BD18. BC19. AC20. AC
21. 解：气体的状态参量：K，
对活塞由平衡条件得：
解得：
由查理定律得：
解得：K
则有：
继续加热时，理想气体等压变化，则温度升高，体积增大，气体膨胀对外界做功，外界对气体做功为：
J
根据热力学第一定律有：
可得理想气体从外界吸收的热量为：J。
答：现将环境的温度缓慢升高，当活塞刚好离开挡板时，温度为；
继续升高环境的温度，使活塞缓慢地上升，在这上过程中理想气体的内能增加了18J，则气体与外界交换的热量为73J。
22. 解：光在介质中的传播路径如图所示，
根据几何知识可知，经过D点d法线刚好经过B点，折折射角为，
则
则折射率为：
设光在圆弧面上的入射角为，根据正弦定理有：
解得
设光在圆弧面上射出时的折射角为，则有：
解得：
答：该玻璃砖对光的折射率为。
光线从玻璃砖圆弧面上射出时，折射角的正弦值为。
【解析】
1. 【分析】
本题考查分子动理论的基本内容，掌握分子动理论的内容即可正确解题，本题难度不大，是一道基础题。
根据分子动理论内容分析答题；分子动理论：物质是由分子组成的，组成物质的分子永不停息地做无规则的运动，分子间同时存在相互作用的引力与斥力。
【解答】
A.分子间作用力发生作用的距离很小，打碎的碎片间的距离远大于分子力作用距离，因此打碎的玻璃不易粘在一起，这并不能说明是分子斥力的作用，故A错误；
B.用打气筒给自行车打气需用力向下压活塞，是由于需要克服打气筒内外的压力差，不能说明气体分子间有斥力，故B错误；
C.固体很难拉伸，也很难被压缩，说明分子间既有引力又有斥力．故C正确；
D.水和酒精混合后的体积小于原来体积之和，说明分子间存在间隙，故D错误；
故选C。
2. 【分析】
本题考查的知识点有：内能的概念，正确理解内能是指物体内部所有分子热运动的动能和分子势能的总和；内能大小不但和物体的温度有关，还与物体的质量、所处的状态有关；做功和热传递对改变内能是等效的。关键在于记忆。
【解答】
A.系统的内能是一个只依赖于系统自身状态的物理量，所以是由系统的状态决定的，故A正确；
B.做功和热传递都可以改变系统的内能，故B错误；
C.质量和温度相同的氢气和氧气的平均动能相同，但它们的物质的量不同，内能不同，故C错误；
D.在的水变成水蒸气的过程中，分子间距离变大，要克服分子间的引力做功，分子势能增大，所以水的内能小于水蒸气的内能，故D错误。
故选A。
3. 解：A、当气体体积增大时，气体对外界做功，A正确；
B、根据常数，P增大时，V不一定变化，B错；
C 、当气体体积减小时，外界对气体做功，可能向外界放热，根据可知，内能不一定增大，C错误；
D 、在的过程中，不能排除做功，若有外界对气体做功，则内能增大，若气体对外界做功，则内能减小，故D错误。
故选：A。
解答本题应明确：气体体积膨胀则气体对外做功；气体压缩时，外界对气体做功；做功和热传递均可改变内能．
做功和热传递均可改变物体的内能，故在分析内能时一定要借助热力学第一定律分析内能的变化．4. 解：A、分子的质量，但是由于分子之间有间隔，尤其是气体分子之间距离更大，则分子的体积，故A错误；
B、物体间的扩散现象主要是分子不停息的做无规则运动引起的，故B错误；
C、在任一温度下，气体分子的速率分布均呈现“中间多、两头少”的规律，故C正确；
D、显微镜下观察到墨水中的小炭粒在不停地做无规则运动，这反映了水分子运动的无规则性，故D 错误。
故选：C。
由于气体分子间距离较大，所以气体分子的体积不能计算；扩散现象是物质分子无规则运动的结果；在一定温度下，气体分子的速率分布均呈现“中间多、两头少”的规律；显微镜下观察到墨水中的小炭粒在不停地做无规则运动是布朗运动。
气体分子间的空隙很大，把气体看成若干个小立方体，气体分子位于每个小立方体的中心，每个小立方体是每个分子平均占有的活动空间。
5. 【分析】
可以根据分子力做功判断分子势能的变化，分子力做正功，分子势能减小，分子力做负功，分子势能增加。
解决本题的关键掌握分子力的特点：，分子力表现为引力，，分子力表现为斥力。【解答】
A.在时，分子势能最小，但不为零，此时分子力为零，所以甲图线为分子力与分子间距离的关系图线故A错误；
B.分子间作用力随分子间距离的增大先减小，然后反向增大，最后又一直减小，故B错误；
C.若分子力表现为斥力时，分子间的距离r增大，分子间的作用力做正功，分子势能减小，若分子力表现为引力时，分子间的距离r增大，分子间的作用力做负功，分子势能增大，故C错误；
D.在阶段，分子力减小时，分子势能也一定减小，故D正确。
故选D。
6. 【分析】
在打气的过程中气体温度不变，因此利用气体等温变化及玻意耳定律列出等式即可解答。
本题主要考查玻意耳定律的基本使用，熟练掌握公式是解答本题的关键。
【解答】
假设打气次数为n，充气过程中排球体积和内外气体温度不变，利用玻意耳定律可知
，则次，故A正确，BCD错误。
故选A。
7. 解：AB、通过玻璃三棱镜后，b色光的偏折角最大，说明玻璃对b光的折射率大于对a色光的折射率，则b色光的频率最高，
根据可知，a色光的光子能量小于b色光的光子能量，故A错误，B正确；
C、a色光的折射率小，根据分析可知a色光在玻璃中的传播速度大于b色光，故C错误。
D.玻璃对b光的折射率大，根据知b色光发生全反射的临界角小于a色光，故D错误。
故选：B。
先根据偏转情况判断折射率的大小情况，从而得到频率的大小；根据分析光在玻璃中传播速度
的大小；根据判断全反射临界角的大小。
解决该题的关键是能根据光路图分析玻璃对色光a和色光b的折射率大小，掌握光子能量计算公式，熟记光在介质中传播的速度的求解公式。
8. 【分析】
波源的频率由波源的振动决定；各质点都在各自的平衡位置附近振动，不随波迁移；波发生反射时在同一介质中，频率、波长和波速均不变；发生明显衍射的条件是障碍物的尺寸比波长小或差不多。本题考查了多普勒效应，波的传播，反射和波发生明显衍射的条件，基础题，关键在于平时理解。【解答】
A.波源的频率由波源的振动决定，发生多普勒效应时波源的频率保待不变，故A错误；
B.各质点都在各自的平衡位置附近振动，不随波迁移，故B正确；
C.波发生反射时在同一介质中，频率、波长和波速均不变，故C错误；
D.发生明显衍射的条件是障碍物的尺寸比波长小或差不多，故D错误。
故选B。
9. 解：A、做受迫振动的物体的频率等于驱动力的频率，由驱动力的频率决定，与物体固有频率无关，当驱动力频率等于物体的固有频率时，物体的振幅最大，发生共振，故A错误；
BC、由图象可知，甲乙两个单摆的固有频率之比为1：2，则由可知，；若两单摆放在同一地点，则甲、乙两单摆的摆长之比为4：1；若两单摆摆长相同放在不同的地点，则甲、乙两单摆所处两地的重力加速度之比为1：4，故B正确，C错误；
D、周期为2s的单摆叫做秒摆，在地面附近，秒摆的摆长约为，故D错误。
故选：B。
当驱动力频率等于单摆的固有频率时，产生共振现象；根据图象确定两摆的频率关系，再由周期公式确定两摆的摆长和两摆在不同地方时的重力加速度之比；固有周期为，根据单摆的周期公式求出摆长。
本题考查对共振曲线的理解能力。对于共振关键要抓住条件：驱动力频率等于单摆的固有频率；同时能由图象能确定出单摆的固有频率。
10. 解：AB、已知入射角，折射角，则此介质的折射率为：，故A错误，B正确；
CD、光从真空斜射向某种介质的表面，是从光疏介质射向光密介质，不可能发生全反射，故CD错误；
故选：B。
已知入射角和折射角，根据折射率公式求折射率。发生全反射的必要条件是光从光密介质射向光疏介质。
解决本题的关键要掌握折射定律和全反射的条件，要注意公式的适用条件是光从真空射入介质发生折射，n是大于1的常数。
11. 【分析】
由图象可读出振子振动的周期和振幅，振子向平衡位置运动的过程中，速度增大，加速度减小。通过分析振子位移的变化，即可判断其速度和加速度的变化。振子一个周期的路程为四个振幅。
解决该题的关键是能通过图象正确读出振子的周期、振幅，明确知道简谐运动中振子从平衡位置到最大位移处的速度以及加速度的变化情况。
【解答】
A .根据图象读出周期为，所以从到的过程中，振子的路程为四个振幅，即
，故A正确；
B.在内，振子做变减速运动，不是匀速运动，前时间内的平均速度大于后内的平均速度，所以时，振子不在O点右侧6cm处，故B错误；
C .和时，振子的位移方向相反，由，知加速度方向相反，故C错误；
D .到的时间内，振子的位移减小，正向平衡位置靠近，速度逐渐增大，故D错误。故选：A。
12. 解：A、由乙图知，在时质点P向上运动，根据微平移法知该波沿x轴负方向传播，故A 错误；
B 、由图甲知波长为：，由图乙知周期为：，则波速为：，故B 错误；
C 、因为，则知时，P位于平衡位置，速度最大，加速度最小，故C正确；
D、在简谐横波传播过程中，介质中的质点不随波向前迁移，则知在到的时间内，P只上下振动，不沿传播方向运动，故D错误。
故选：C。
由乙图读出在时质点P的振动方向，根据微平移法确定波的传播方向；
由甲图读出波长，由乙图读出周期，根据求出波速；根据质点P的振动时间与周期的关系，确定质点P的所在位置，从而分析其速度和加速度大小。
在简谐横波传播过程中，介质中的质点不随波向前迁移。
解题的关键要把握两种图象之间的联系，能根据振动图象读出质点的速度方向，在波动图象上判断出波的传播方向。要注意在简谐横波传播过程中，介质中的质点不“随波逐流”。
13. 【分析】
油酸溶液滴在水面上扩散后形成的纯油酸油膜最大面积时，近似看作单分子油膜，油膜的厚度等于分子直径；由油酸的体积与面积之比求出分子直径．分子数等于摩尔数乘以阿伏加德罗常量。
本题考查对单分子油膜法测定分子直径原理的理解和应用，建立模型是基础，属于基础题。
【解答】
一滴油酸的体积为，一滴纯油酸油膜最大面积为S，则油酸分子直径，故A错误，B正确；
一滴油酸的摩尔数为，分子数为，故C正确，D错误。
故选BC。
14. 【分析】
本题主要考查布朗运动，热力学第一定律，理想气体状态方程。
布朗运动是悬浮微粒的无规则运动，不是分子的无规则运动；根据热力学第一定律判定气体内能的变化，第一类永动机违反了能量守恒定律；根据理想气体的状态方程判定气体的状态参量的变化，据此解答。
【解答】
A.布朗运动是小颗粒的运动，只是间接反映了液体分子的无规则运动，故A错误；
B .由热力学第一定律可知，空气向外界散出的热量，故B错误；
C.第一类永动机违背了能量守恒定律，故C正确；
D.一定质量的气体，在保持温度不变的条件下，体积越小，气体分子与容器壁碰撞的次数越多，故压强越大，故D正确．
故选CD。
15. 【分析】
一定质量的理想气体内能取决于温度，根据图线分析气体状态变化情况，根据判断做功情况，根据内能变化结合热力学第一定律分析吸收或发出热量。
本题主要是考查了理想气体的状态方程和热力学第一定律的知识，要能够根据热力学第一定律判断气体内能的变化与哪些因素有关功和热量；热力学第一定律在应用时一定要注意各量符号的意义；
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。
【解答】
A.从a到b等容升压，根据可知温度升高，一定质量的理想气体内能决定于气体的温度，温度升高，则内能增加，故A正确；
B.在过程ca中压强不变，体积减小，所以外界对气体做功，故B正确；
C .在过程ab中气体体积不变，根据可知，气体对外界做功为零，故C错误；
D.在过程bc中，属于等温变化，气体膨胀对外做功，而气体的温度不变，则内能不变；根据热力学第一定律可知，气体从外界吸收热量，故D正确。
故选ABD。
16. 【分析】
本题考查光的折射；根据光线的偏折程度，比较光的折射率大小，从而得出频率、波长、全反射临界角的大小关系。
【解答】
由题图可知a光在玻璃砖中的偏折程度较小，所以玻璃砖对a光的折射率小，折射率小，频率低，所以a光的频率小于b光的频率，A错误，C正确；
B.因为a光的频率小，根据知，则a光的波长长，B正确；
D.根据知，折射率小的临界角大，所以光束a的临界角比光束b的临界角大，D错误。
故选BC。
17. 【分析】
根据波的特点进行分析；根据机械波的波速的决定条件进行分析；根据横波与纵波的特点进行分析。要掌握波的特点、波速公式及其影响因素、横波与纵波的概念。
【解答】
A.根据波的特点可知，在机械波传播过程中，介质中的质点在其平衡位置附近振动，并不随波的传播而迁移，故A错误；
B.对于机械波，周期T或频率f只取决于波源，而与v、无直接关系；波速v取决于介质的性质，它与T、无直接关系，故B正确；
C.机械波的传播速度与振源的振动速度没有联系，故C错误；
D.横波在传播时，介质点质点的振动方向与波的传播方向垂直，而纵波在传播时，介质点质点的振动方向与波的传播方向在一条件直线上，故D正确。
故选BD。
18. 【分析】要明确各种单色光的折射率和波长、频率之间的关系：折射率越大则频率越大，波长越小．对于本题解题的关键是通过图象判定a、b两种单色光谁的频率大，反向截止电压大的则初动能大，初动能大的则频率高，故b光频率高于a光的．
要熟练掌握所学公式，明确各个物理量之间的联系．如本题中折射率、临界角、光子能量、最大初动能等都有光的频率有关．
【解答】由图可知b光照射时对应遏止电压大于a光照射时的遏止电压。因，而，所以b光照射时光电子最大初动能大，且可得，，故A、D错误，C正确；
B.b光折射率大于a光折射率，所以a光临界角大，B正确。
19. 【分析】
本题考查了波的图象、波速、波长和频率；本题既要理解振动图象和波动图象各自的物理意义，由振动图象能判断出质点的速度方向，更要把握两种图象的内在联系，能由质点的速度方向，判断出波的传播方向。
由乙图读出该时刻即时刻质点A的速度方向，由甲图判断出波的传播方向；由甲图读出波长，由乙图周期，求出波速；根据时间与周期的倍数关系，结合一个周期内质点通过的路程是4倍振幅，求解经过时A质点通过的路程。
【解答】
A .由乙图读出时刻质点A的速度方向为沿y轴负方向，由甲图判断出波的传播方向为沿x轴
正向，故A正确；
B.由甲图读出该波的波长为，由乙图周期为：，则波速为：，故B错误；
C.图示时刻质点P沿y轴负方向，质点Q沿y轴正方向，所以质点P将比质点Q晚回到平衡位置。将此图象与正弦曲线进行对比可知：P点的横坐标为，Q点的横坐标为，根据波形的平移法可知质点P比质点Q晚回到平衡位置的时间为：，故C正确；
D.发生明显衍射现象的条件是障碍物的尺寸比波长小或跟波长差不多，该波的波长为20m，根据这个条件可知该波在传播过程中遇到一个尺寸为10m的障碍物，能发生明显衍射现象，故D错误。
故选AC。
20. 【分析】
波的叠加满足矢量法则，当振动情况相同则相加，振动情况相反时则相减，且两列波互不干扰。例如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。
波峰和波峰叠加、波谷与波谷叠加，振动加强，波峰与波谷叠加，振动减弱；质点的位移等于两个振动引起位移的矢量和。
【解答】
解：A、A、C两点都为波峰与波谷叠加，振动减弱，故A正确；
BC、B、D两点是波谷和波谷、波峰和波峰叠加点，为振动加强点，B、D的连线上所有点为振动加强点，故B错误，C正确；
D、该时刻，D点处于波峰，偏离平衡位置的位移大小为4cm，B点处于波谷，偏离平衡位置的位移大小为4cm，则B、D两点此时刻竖直高度差为8cm，故D错误。
故选AC。
21. 对活塞分析由平衡条件可求出气体压强，再由查理定律即可求出对应的温度；
根据功的公式求出外界对气体所做的功，再根据热力学第一定律即可求出理想气体从外界所吸收的热量。
本题考查封闭气体的压强和气体实验定律，关键是选择合适的研究对象，找出初末状态参量，选择合适的气体实验定律列式求解即可。
22. 作出光传播的光路图，根据几何知识求解折射角，再根据折射定律求解折射率。
根据正弦定律求解光在圆弧面上的入射角，再根据折射定律求解折射角的正弦值。
解决该题需要正确作出光在介质中传播的光路图，能根据几何知识找到折射角和入射角，熟记折射定律的表达式。