儒林补习班期末考物理科试题.pdf

物理 P 1 儒林補習班期末考物理科試題 第一部分 單一選擇題 說明 一 下列1至5題 每題4分 共20分 每題五個備選答案中 只有一個正確答案 答對得4分 答錯倒扣1分 若不答題不給分也不扣分 二 請在 選擇題答案上 上 將答案標出 1 設一個55歲的人能看清楚100 到300 內的物體 如果我們將眼晴的水晶體 lens 看 成是一個距視網膜 retina 2 的簡單透鏡 為了看清楚25 處物體此人所配之雙凸 biconvex 眼鏡鏡片的度數是 假設眼鏡鏡片幾乎與眼球接觸 A 100 B 200 C 300 D 400 E 500 2 以一發聲音叉 頻率f 在共鳴管口處振動 一邊降低水面以獲得共鳴 圖中亦一駐波 C是管口更正量 L是管長 為了準確地決定C的值 繪 f 1 對L的圖線 實驗值所得繪之 如另一圖所示則C等於 A y B 圖線的斜率 C x D x y E y x 3 海爾 波普慧星的周期約為2500年 則其與太陽的平均距離 約為地球與太陽平均距離 的多少倍 A 2500 B 1665 C 615 D 185 E 50 4 一物體靜止在光滑水平面上 先對物體施一水平向右的定力 1 F經 1 t秒后撤去 1 F立即再對它 施一水平向左的定力 2 F又經t秒后物體回到出發點 在這一過程中 1 F 2 F分別對物體的功 1 W 2 W間的關係是 A 2 W 1 W B 2 W 2 1 W C 2 W 3 1 W D 2 W 4 1 W E 2 W 5 1 W 5 如圖所示 四個質量均為MKg的球體物質位於x y平面上 以角速度 s rad w繞通過正 方形中心的Z軸旋轉 連接兩球間的細桿長度為L 質量可忽略不計 試問此系統的轉動 動能 rotational energy 為若干焦耳 A 22W ML B 22W ML 2 1 C 22W ML2 D 22W ML3 E 22W ML4 編號 2H0206 ch 6 9 ch 12 15 19 L L L L Z 鄭 重 老師命題 範圍 物理 P 2 第二部分 多重選擇題 說明 一 下列6至10題 每題6分 共30分 每題有五個備選答案 其中至少只有一個對 的答案 每個備選答案 答對得1 2分 答錯倒扣1 2分 不作答則不給分也不扣 分 二 請在 選擇題答案卡 上 將答案標出 6 如圖所示 理想變壓器的副線圈上通過輸電線接有2個相同的燈泡 1 L和 2 L 輸電線的等 效電阻R 開始時電鍵K斷開 當K接通時 以下說法中正確的是 A 副線圈兩端M N的輸出電壓減小 B 副線圈輸電線等效電阻R上的電壓降增大 C 通過燈泡 1 L的電流減小 D 原線圈中的電流增大 E 1 L消耗的電功率增大 7 如圖兩根平行放置的有足夠長度的鉛直導電軌道 處於垂直軌道平 面的均強磁場中 當接在軌道間的開關K斷開時 讓一根金屬桿沿 軌道下滑 下滑時金屬桿始終與軌道垂直且接觸良好 下滑一段時 間后合上開關K 若軌道的電阻及摩擦均不計 則之後金屬桿沿軌 道下滑之速度 時間圖可能是 8 一正方形線圈邊長為 電阻為R 以等速 通過一與此線圈面垂直的磁場區域 此區域 有二部份 磁場之量值均為B 左半邊磁場方向為進入紙面 右半邊為射出紙面 如圖所 示 下列敘述何者為正確 A 線圈剛進入磁場區域時 線圈內之電流量值為Bav R B 線圈剛進入磁場區域時 線圈內之電流方向為逆時鐘方向 C 整個線圈都在磁場區域內時 線圈內之感應電動勢量值為Bav D 整個線圈都在磁場區域內時 線圈所受的磁力一直為零 E 線圈內有感應電動勢的時間長為3a v 9 某人體重650N在地板上垂直跳起其F t圖如圖 地板作用 於人身上的力在0 3秒內從650N提升至1350N並維持0 1秒 不變 而後在他的腳離地後突然降為0則 A 地板施於人的衝量量值為435secnt 物理 P 3 B 在這0 4秒內來自於動的衝量量值為260secnt C 雙腳離地時之速率6 6 sec m D 此人能跳2 2 m E 最大功率為8910 watt 10 一人造衛星以橢圓軌道繞地球運行 設A B分別為衛星距地球最遠及最近的位置 如圖 若忽略其他星體的影響 則下列敘述何者正確 A 衛星在A處的動能最小 在B處的動能最大 B 若 A K B K各表衛星在A B處的動能 A R B R各 表地球質心至A B處的距離 則 ABBA R RK K C 若衛星在A B處的角動量之量值各為 BA LL 則 BA LL D 衛星在軌道上任何位置的動量之量值均相等 E 在同一軌道上衛星繞地球的週期隨衛星的質量增加而增長 第三部分 非選擇題 說明 此部份共有三大題 第一大題填充題 第二大題為計算題 第三大題為問題題 請將 全部答案寫在 非選擇題試卷 上 作答時不須抄題 但應在題號欄裡寫出題號 一 填充題 本大題分10小題 每小題3分 共30分 本部份作答時請勿寫出演算過程 1 一條小金魚在一水深為1公尺的池中 池底為一片大鏡子 如圖所 示 觀賞者幾乎在其正上方時 可看到兩條金魚 某時刻測得兩魚間 的垂直距離為60公分 若水的折射率為 3 4 則當時金魚離池底的實 際距離為 公分 2 如圖所示 一U形毛細管 左右兩管的內直徑各為 21 DD 21 DD 已知管內液體密度為 液體與玻璃的接觸角 0 液體的表面張力 則兩管液面高度差h 以 21 DD g 表示 3 一固體在空氣中重 a W沒入水中重 w W 沒入某液體中重W則某液體之比重為 4 有一人造衛星速率V 地球質量M 重力常數G 則其週期T 設軌道為圓 5 一衛星環繞一行星做橢圓軌道之運動 設此衛星最遠距離與最近距離之比為2 1 則相 應的角度大小之比為 6 將質量M 半徑R的薄球殼固定 在此球殼上有一小洞如圖所示 質量m的質點由距此洞口R處靜止釋放 求質點由洞口到 點的 時間為 7 一反射器以15 秒 公尺 的速度接近一個靜止聲源 聲源發出頻率為550赫的聲波 設空氣 中的聲速為345 秒 公尺 則在聲源處聽到反射波頻率為 赫 8 有繩子一條跨過固定的滑輪 在繩子之末端懸有2公斤的物體 若將繩 物理 P 4 的水平部份彈動 其第二諧音之頻率f 今在繩之末端再加懸另一物體 使繩之振動基頻 成為f 問所加之物體之質量為 公斤 9 同一雙狹縫的干涉條紋以波長 1 之光波照射時的第一極大 正好落在以波長 2 時的第三 極小 則 1 2 的關係為 10 吾人設計一物理量叫光程nd 表光程或光程差 n為折射 率 d為光在n中所走的距離 請以 d n表示1 2這兩條 光的光程差為 二 計算題 請在 非選擇題試卷 上作答 演算過程必須詳細寫出 1 下圖所示為楊氏雙縫實驗的一種裝置 不依比例 單色光源x所產生的光波在真空時其 波長 A B C為平行狹縫 B C相距a而屏幕S與BC之距離d a 設d a 試導出屏幕上亮條紋的相距 5分 b 在下列情況下 干涉圖案有甚麼變化 試加簡述 4分 1 B較C略寬 2 x改為白光源 c 若將整套裝置浸入水中 a 部的答案有甚麼更改 水的折射率1 33 2分 2 均質細棒AB 質量M長度L 在鉛直面內可繞光滑軸A自由轉動開始時保持棒在水平 位置而后釋放 當棒與鉛直線成 角時 a 求角加速度 及角速度 4分 b 軸A作用於棒之徑向分力 N F與切線方向分力 t F 5分 物理 P 5 儒林補習班期末考物理科解答 第一部分 單一選擇題 1 C 2 C 3 D 4 C 5 A 第二部分 多重選擇題 6 BCD 7 ACE 8 ABE 9 AB 10 AC 第三部分 非選擇題 一 填充題 1 答 40 2 答 21 21 DgD DD 4 3 答 wa a WW WW 4 答 3 V GM2 5 答 1 4 6 答 GM R 2 3 7 答 600 8 答 6 9 答 21 2 5 10 答 cosdn2 二 問答計算 1 解 a PCPB m d y asina a d y a md y 編號 2H0206 ch 6 9 ch 12 15 19 範圍 鄭 重 老師解答 物理 P 6 b 1 條紋較不清楚 2 變為彩色條紋 C y 變為y 4 3 水中波長變短 2 解 a 由力矩恒得 m 3 1 sin 2 Mg 2 2 sing3 由力學能守恒得 22 w M 3 1 2 1 cos 2 Mg cosg3 w b 2 sing3 2 MFsinMg t sinmg 4 1 Ft cosg3 2 McosMgFn cosMg 2 5 Fn 物理 P 7 儒林補習班期末考物理科試題 理貫A 第一部份 單一選擇題 說明 一 下列1至5題 每題4分 共20分 每題五個備選答案中 有一個正確答案 答 對得4分 答錯倒扣1分 若不答題則不給分也不扣分 二 請在 選擇題答案卡 上 將答案標出 1 以波長5500 的綠光照射一雙狹縫 則距狹縫100公分的屏上 所顯現的干涉條紋中第 一暗線及第二暗線的間隔為0 6cm 則兩狹縫的間隔為何 A 0 046 B 0 0092 C 0 084 D 0 0065 E 0 073公分 2 波長分別為4000 及6000 的甲 乙兩種單色光 經同一雙狹縫後 所生的干涉條紋中 甲色光的第8條暗線恰與乙色光的第幾條亮線 中線 重合 A 5 B 7 C 10 D 12 E 以上皆非 3 直徑 4 米質量為 10 仟克的均勻鐵薄圓板 平放在水平地面上 今欲使其垂直豎立 至 少需對其作功若干焦耳 A 98焦耳 B 196焦耳 C 294焦耳 D 392焦耳 E 715焦耳 4 若一衝量 j4 0i2 0J 牛頓 秒作用在初速度 j0 1i0 3v公尺 秒 質量為 200 公克的質點上 則在此過程中力對該質點所作的功為 A 1 5 焦耳 B 3 0 焦耳 C 4 5 焦耳 D 30 焦耳 E 48 焦耳 5 水平拋射的物體當水平位移與鉛直位移相等時 重力位能減少量為拋出時動能的 A 1倍 B 2倍 C 3倍 D 4倍 E 5倍 第二部份 多重選擇題 說明 一 下列6至10題 每題6分 共30分 每題有五個備選答案 其中至少有一個對的 答案 每個備選答案 答對得1 2分 答錯倒扣1 2分 不作答則不給分也不扣分 二 請在 選擇題答案卡 上 將答案標出 6 牛頓的微粒說可以解釋光的下列那些現象 A 反射 B 部分反射 部分折射 C 繞射 D 點光源的照度和距離平方成反比 E 偏振 7 以單色光做雙狹縫干涉實驗 有關光屏上亮紋的敘述何者正確 A 光源由藍光改為紅光時 亮紋間距會減小 B 把兩個狹縫的間距縮小時 亮紋的間距會加大 C 把兩個狹縫之寬度各減小時 亮紋的亮度會減小 D 把兩個狹縫之寬度各減小時 亮紋的間距會加大 E 把雙狹縫與光屏間的距離拉大時 亮紋的亮度會減小 8 下列敘述何者為錯誤 編號 2H031104 範圍 光學 全 任 翔 物理 P 8 A 物體受力作用 則力對物體必作功 B 功之大小必與物體移動的距離成正比 C 功之大小隨物體的質量而改變 D 功之大小隨物體受力的時間而變 E 物體於某時刻所受之力與另一時刻所受之力不可相加 但物體於某時距內所作之功與 另一時距內所作之功可以相加 9 下列何者為正確 A 水星繞日時 自近日點運轉至遠日點半周內 太陽對水星的引力對水星作負功 B 圓錐擺中 懸線的張力對擺錘作負功 C 單擺運動時 重力對擺錘不作功 D 彈簧一端的物體 自彈簧壓縮量為 至無變形時 彈性恢復力對物體作正功 E 粒子自遠處向金原子核接近時 粒子所受力對 粒子作負功 10 單一質點運動時 下列敘述何者為正確 A 若為變速度運動 質點的動量必有所改變 B 若質點所受的淨力不為零 則動量可能不變 C 動能若有改變時 動量亦必改變 D 若所受的淨力不為零 則動能可能不變 E 動量若有改變時 動能亦必改變 第三部份 非選擇題 說明 此部份共有二部分 第一部分為填充題 第二部分為計算題 請將全部答案寫在 非 選擇題試卷 上 作答時不要抄題 但應在題號欄裡寫出題號 一 填充題 本題共有十個空格 每格3分 共30分 作答時請務先在 非選擇題試卷 上 的題號欄裡寫明題號 再寫答案 本題作答時請不要寫出演算過程 1 右圖中 為兩個點波源 在一平面上產生同相的平面波 波長為 2公分 A B兩點距離為6公分 圖中的BY直線與AB連線垂直 在 BY方向上 1 可以找到 個節點 只算B點的上方 2 承 1 與B點相距最遠的節點離B點 公分 2 原料張力均相同之二弦線 其兩端均固定 弦長比1 2 則短弦之第 一泛音和長弦之第三泛音之頻率比為 3 光線由空氣中以入射角 60進入一透明介質 若其部分反射光與部分折射光夾角 90 則 此介質折射率為 4 一竹桿長7公尺 垂直插入水池露出水面3公尺 且水面之影長為4公尺 則池底影長 為 公尺 3 4 n 水 5 水星繞太陽作橢圓軌道運轉時 軌道離心率為 1 5 若水星於最接近太陽時的動能為 K 則於距太陽最遠時的動能為 6 一物體作半徑 R 的等速圓周運動 若動能為 K 則向心力為 7 汽車在高速公路上行駛時 假設所受阻力恆與車速成正比 若自基隆至台北均以時速 60 公里行駛 須消耗汽油 4 公升 則以時速 90 公里等速率行駛時所消耗汽油為 公 升 8 一船的引擎功率為 3 仟瓦 而能使船產生 9 仟米 小時 的速率 船以此速率航行時所 受的阻力為 牛頓 9 夾角為 的斜面上 置有一質量為 m 的物體 設物體與斜面間的動摩擦係數為 則 AB Y 物理 P 9 物體由靜止開始在斜面上向下滑行 L 的距離 則動能增加 二 計算題 本題共有二題 每題10分共20分 請在 非選擇題試卷 上作答 並寫出詳 細演算過程 否則不予計分 1 以波長6000 之單色光進行干涉實驗時 已知兩狹縫相距0 5毫米 狹縫與光屏相距2 米 則光屏上所形成的干涉條紋中 1 第一明紋的寬度為若干 4分 2 第三暗線距中央軸線多遠 3分 3 若改用波長為4000 之單色光 則第三明紋的中線距中央軸線多遠 3分 2 一質量為 m 的物體 自地面以初速度 V 仰角 射出 設僅受重力作用而不計空氣 阻力 則 1 由拋出至達最高點 重力對物體所作的功為何 2 由拋出至達最高點 重力對物體所作用的衝量 量值及方向 為何 3 物體恰達最高點時的瞬時功率為何 4 由拋出至達最高點 重力對物體所作用的平均功率為何 每小題 2 5 分 物理 P 10 儒林補習班期末考物理科解答 理貫A 第一部份 單一選擇題 1 答 B 解 d 100105 5 6 0r d y 5 故0 0092d cm 2 答 A 解 d r6000 n d r4000 2 1 8 得5n 3 答 B 解 W Wmg mgR 10 kg 9 8 m s2 2 m 196 J 4 答 A 解 x 方向 Jx px m vx 3 y 方向 Jy py m vy 1 vx 4 m s vy 3 m s 故 W K 1 5 J 5 答 D 解 此時瞬時速度的斜率為 2 即瞬時速率為初速率的 5倍 此時的動能為拋出時動能的 5 倍 由力學能守恆知 重力位能減少拋出時動能的 4 倍 第二部份 多重選擇題 6 答 A D 7 答 B C E 解 繞射 干涉 中 干 r b 2y r d y 8 答 A B C D 解 A 若力與位移垂直 則作功為零 B 功之大小是與物體的位移及力之向量關係來決定 C 功之大小與物體的質量無關 而是與受力相關 千萬別只想到 mgh D 作功與歷時無關 E 物體所受不同時刻力是不可相加 但物體於不同時距內所作之功 與衝量是可以 相加 編號 2H031104 範圍 光學 全 任 翔 物理 P 11 9 答 A D E 解 A 水星自近日點至遠日點半周內動能減少 故太陽對水星對水星作負功 B 圓錐擺中 懸線的張力恆與速度垂直 故對擺錘作恆為零 C 單擺運動時 重力對擺錘作功不恆為零 D E 均由物體的動能變化來決定 10 答 A C D 解 B 若質點所受的淨力不為零 則動量必定改變 量值 方向 或兩者均有 E 動量或只改變方向 而量值不變 則此時的動能是不變的 第三部份 非選擇題 一 填充題 1 答 1 3 2 17 5 解 1 5 3 2 1 2 6 2 1d n 左右邊各有三條節線 2 最遠即為第一節線 1 2