九十四年大学指定科目考试试题评价会议.pdf

1 九十四年大學指定科目考試試題評價會議 分科評量資料分析報告分科評量資料分析報告 物理科物理科 大學入學考試中心研究員 程暐瀅 承辦單位 國立臺南第二高級中學 協辦單位 臺北市立中山女子高級中學 2 內容大綱內容大綱 整卷分析 試卷架構 考生整卷成績分析 試題難度與鑑別度的分析 個別試題分析 不同難易度試題特性 考生迷失概念 試題的改進 3 試題所涵蓋的課程內容試題所涵蓋的課程內容 壹 力學壹 力學 貳 流體性質貳 流體性質 參 熱學參 熱學 肆 波動肆 波動 伍 電磁學伍 電磁學 陸 電子學陸 電子學 柒 光學柒 光學 捌 近代物理捌 近代物理 玖 實驗方法玖 實驗方法 課 程 內 容 與 佔 分 比 例 測 驗 目 標 靜力學 運動學 動力學 功與能量 流體性質 熱學 含聲波 波動 靜電學 電流與電 磁場 電磁感應 電子學 光學 近代物理 實驗方法 1 記 憶記 憶 2 理 解理 解 14 17 15 2 6 9 六 題 3 運 用運 用 11 1 12 3 18 5 六 題 4 分 析分 析 4 7 8 10 四 題 5 綜 合綜 合 二二 16 一一 二二 16 一一 二二 二二 二二 13 13 四 題 表 示 試 題 包 含 不 同 單 元 表 示 試 題 包 含 不 同 單 元 37 19 2 8 8 8 5 5 8 試題配分比例與授課規定時數比例相近 力學佔分最多 4 91 94年指考物理平均分數91 94年指考物理平均分數 學學 年年 度度 91 92 93 94 成績前 50 考生的平均 30 51 61 45 全體考生 平 均 18 32 40 28 成績後 50 考生的平均 5 12 19 12 標準差 16 5223 3024 9520 97 5 考生成績分佈考生成績分佈 91 94年指考物理科分數人數分佈圖 0 00 1 00 2 00 3 00 4 00 5 00 6 00 7 00 8 00 9 00 10 00 11 00 12 00 13 00 14 00 15 00 16 00 17 00 18 00 19 00 20 00 0102030405060708090100 分數 人 數 百 分 比 91年 92年 93年 94年 6 92年 94年指考各題的平均得分率92年 94年指考各題的平均得分率 年度 平均得分率 年度 平均得分率 92 年指考年指考 93 年指考年指考 94 年指考年指考 選擇壹選擇壹 單選 單選 40 29 4 47 1 27 1 選擇貳選擇貳 多選 多選 40 31 5 36 6 35 0 非選一非選一 計算 計算 10 32 9 16 1 非選二非選二 計算 計算 10 27 0 12 1 多選題比單選題簡單 非選題是整份試題卷中最難的題目 7 試題的難易度分布 難易度難易度 題號題號 數量數量 易易 60 P 11 12 二題二題 中偏易中偏易 50 P 60 2 3 5 中中 40 P 50 6 9 14 中中 30 P 60 中偏難中偏難 30 P 40 1 8 13 九題九題 難難 P 30 4 7 10 15 16 17 18 一一 二二 九題九題 簡易題較少 試題難度多為中等以上 8 試題答對率與鑑別度的關係試題答對率與鑑別度的關係 94年答對率與鑑別度分佈圖 0 0 1 0 2 0 3 0 4 0 5 0 6 0 7 0 8 0 9 20020406080100 答對率 鑑 別 度 9 整卷特色整卷特色 測驗學生是否有正確的物理概念測驗學生是否有正確的物理概念 1 題幹敘述直接 少有陷阱 2 大多數試題需要簡單計算才能求得 精確結果 3 較少生活化 或對題幹資訊分析判 斷的試題 10 試題設計方向探討試題設計方向探討 圖表的判讀第第12題題 易易 第第3題題 中中 單一概念的理解或應用 多個概念的綜合應用 第第11題題 易易 第第16題題 難難 深入理解概念內容第第9題題 中中 第第14題題 中中 第第17題題 難難 解題需要數學能力 第第8題題 中中 第第6題題 中中 第第1題題 中中 非選二非選二 難難 91年第年第18題題 難難 對題幹資訊的分析第第10題題 難難 第第4題題 難難 主動表達 非選擇題 題幹敘述不清楚第第7題題 難難 第第15題題 難難 選項設計具有提示 選項設計具有提示 第第2題題 中中 第第8題題 中中 11 簡易題簡易題 簡易題 20 0 20 40 60 80 100 PePdPcPbPa 等級 答 對 率 11 12 1 單一概念的應用 簡單的讀圖 但是避免純粹記憶性 的試題 如 單一概念的應用 簡單的讀圖 但是避免純粹記憶性 的試題 如93年第年第1題題 2 答對率答對率P 60 主要鑑別低得分者 主要鑑別低得分者 12 中等難度試題中等難度試題 1 a 判讀稍複雜的圖表判讀稍複雜的圖表 b 需要計算才能求得精確結果需要計算才能求得精確結果 c 深入理解概念內容深入理解概念內容 2 答對率答對率 60 P 30 對各程度考生皆具鑑別力 對各程度考生皆具鑑別力 中等難度試題 20 0 20 40 60 80 100 PePdPcPbPa 等級 答 對 率 1 3 14 13 難題難題 1 a 綜合應用多個概念綜合應用多個概念 b 對題幹資訊須有判斷能力對題幹資訊須有判斷能力 c 數學的運用數學的運用 幾何 計算幾何 計算 d 主動表達主動表達 非選擇題非選擇題 2 答對率答對率P 30 主要鑑別高得分者 主要鑑別高得分者 難題 20 0 20 40 60 80 100 PePdPcPbPa 等級 答 對 率 4 10 16 17 二 14 結論結論 此份試卷著重物理概念的理解 試卷難度提高 尤其是單選題與非選擇題 影響試題的難易 圖表的判讀 解題所需的數學 數字的複雜程度 幾何 解聯立方程式 所測概念數的多寡 試題要求對題幹資訊的分析 主動表達 非選擇題 題幹敘述不清楚 15 結論結論 測驗方向與試題難易的分配可有進一步的規定 但試題 難易的掌握需再更精準 考生概念理解上的謬誤 力的分析 雙星運動的特性 兩星球之間的重力位能 因次 迴路中的感應電動勢與感應電流 試題敘述宜再嚴謹 16 圖 2 圖 1 如圖 1 所示 一輕繩跨過定滑輪 兩端各懸掛三個質量皆相 等的木塊 呈平衡狀態 現將右端的一個木塊取下 改掛至 左端 如圖 2 所示 若摩擦力可不計 試問繩上張力變為原 來平衡狀態時的幾倍 A 2 3 B 3 4 C 8 9 D 9 8 E 4 3 全體考生 P 35 Ph 69 Pl 11 D 0 58 第第1題題 第一題各等級答對率曲線 0 20 40 60 80 100 PePdPcPbPa 等級 百 分 比 第一題高 低分組選項分析 0 20 40 60 80 100 未答 ABC DE 選項 百 分 比 H L 17 第第2題題 長度為L的張緊弦線兩端固定 設弦線作橫向振動時 弦波的波速為v 試問下列何種弦線振動時 最有可能 讓人看到如圖 3 所示 弦線在兩最大位移間振動的視覺 暫留影像 假設視覺暫留時間為 20 1 秒 A L 0 20 m v 2 0 m s B L 0 30 m v 4 0 m s C L 0 40 m v 8 0 m s D L 0 50 m v 8 0 m s E L 0 60 m v 8 0 m s 全體考生 P 50 Ph 62 Pl 37 D 0 25 L 圖 3 第二題各等級答對率曲線 0 20 40 60 80 100 PePdPcPbPa 等級 百 分 比 第二題高 低分組 選項分析 0 20 40 60 80 100 未答 AB CDE 選項 百 分 比 H L 18 第第3題題 圖 4 所示的電路中 當開關 S 斷開時 流經電池的電 流以 IO表示 開關接通時流經電池的電流以 IC表示 若不計電池的內電阻 則 IO與 IC各為何值 A IO 8 A IC 9 A B IO 6 A IC 8 A C IO 8 A IC 6 A D IO 9 A IC 6 A E IO 9 A IC 10 A 全體考生 P 52 Ph 81 Pl 21 D 0 6 圖 4 1 12 V 2 1 S 2 第三題各等級答對率曲線 0 20 40 60 80 100 PePdPcPbPa 等級 百 分 比 第三題高 低分組選項分析 0 20 40 60 80 100 未答 ABCDE 選項 百 分 比 H L 19 第第4題題 圖 5 所示為頻率 1000 Hz 的聲源以等速度移動時 所 發出的球面波分布情形 每個球面波相隔一個週期 圖 中 相 鄰 兩 格 線 的 間 距 都 相 等 已 知 聲 速 為 340 m s 則此聲源移動的速率約為多少 m s A 100 B 272 C 350 D 428 E 567 全體考生 P 20 Ph 40 Pl 5 D 0 35 圖 5 第四題各等級答對率曲線 0 20 40 60 80 100 PePdPcPbPa 等級 百 分 比 第四題高 低分組選項分析 0 20 40 60 80 100 未答 ABCD E 選項 百 分 比 H L 20 第第5題題 A B 兩平行的平面鏡 A 與 B 相距 24cm 一點光源 S 位在 A 鏡的前方 8 0cm 處 如圖 6 所示 試問從點光源 S 所發出的光線 先經 A 面鏡反射一次 再經 B 面鏡 反射一次後的成像 其 z 坐標為何 A z 8 0 cm B z 32 cm C z 32 cm D z 56 cm E z 64 cm 全體考生 P 52 Ph 79 Pl 23 D 0 56 圖 6 z 24cm z 0 S 8 0cm z 0 20 40 60 80 100 PePdPcPbPa 等級 百 分 比 第五題各等級答對率曲線 第五題高 低分組選項分析 0 20 40 60 80 100 未答 ABC DE 選項 百 分 比 H L 21 以波長為 的光照射某金屬表面 所放出電子的最 大動能為 T 若改用波長為 3 2 的光照射 則所放出 電子的最大動能為3T 試問 T 為何 選項中 h 為卜 朗克常數 c 為光速 A hc 4 3 B hc 3 2 C hc 2 1 D hc 3 1 E hc 4 1 全體考生 P 41 Ph 84 Pl 7 D 0 77 第第6題題 第六題各等級答對率曲線 0 20 40 60 80 100 PePdPcPbPa 等級 百 分 比 第 六 題 高 低 分 組 選 項 分 析 0 20 40 60 80 100 未 答 ABCD E 選 項 百 分 比 H L 22 第第7題題 如圖 7 所示 一束波長為 的可見光平行光束 垂直 通過一條寬度d 2 的長條形狹縫後 在遠方屏幕 C 上形成繞射條紋 若使遮闌 B 靠近屏幕 C 且遮闌的 缺口對狹縫中心 O 的張角 為 45o 則屏幕 C 上出現 的亮紋對 O 的張角與下列何者最為接近 A 15o B 30o C 45o D 60o E 75o 全體考生 P 18 Ph 19 Pl 17 D 0 02 圖7 C d O A B 第七題各等級答對率曲線 0 20 40 60 80 100 PePdPcPbPa 等級 百 分 比 第七題高 低分組選項分析 0 20 40 60 80 100 未答 AB CDE 選項 百 分 比 H L 23 第8題題 圖 8 5 95 eV 10 5 eV 0 1 25 eV 基態 一原子最低的幾個能階如圖 8 所示 當此原子與動 能為 7 5 eV 的電子碰撞而受激後 此原子發出的 光子 其波長最長可達多少 nm A 105 B 273 C 428 D 534 E 690 全體考生 P 31 Ph 59 Pl 13 D 0 46 第八題各等級答對率曲線 0 20 40 60 80 100 PePdPcPbPa 等級 百 分 比 第八題高 低分組選項分析 0 20 40 60 80 100 未答 A BCDE 選項 百 分 比 H L 24 第第9題題 螺線管線圈部 分 圖 9 I1 I2 I2 mg n I1 I1 第 9 題及第 10 題為題組 電流天平的主要裝置包括螺線管 電流天平 含 U 型電路 直流電源 供應器 滑線可變電阻及安培計等 電流天平的構造示意圖如圖 9 所示 令螺線管所載電流稱之為I2 U 型電路上的電流稱之為I1 U 型電路的寬度 L 10 0 cm 天平前端所掛 的小重物重量為 mg 下列有關電流天平的 敘述何者錯誤錯誤 A 常用的電流天平是一種等臂天平 B 利用電流天平可以測量小重物的重量 C 平衡時 U型電路所受的磁力等於小 重物的重量 D U型電路上的電流所受的總磁力正比於U型電路 的總長度 E 天平前端 掛小重物端 若一直垂下 天平無法達到平衡時 則將 I1或I2電流的方向改變 可以解決問題 全體考生 P 42 Ph 67 Pl 23 D 0 44 第九題各等級答對率曲線 0 20 40 60 80 100 PePdPcPbPa 等級 百 分 比 第九題高 低分組選項分析 0 20 40 60 80 100 未答 ABC DE 選項 百 分 比 H L 25 載流螺線管內部的磁場載流螺線管內部的磁場 B 正比於電流正比於電流 I2 即 即 B I2 小明利 用電流天平裝置 測量比例常數 小明利 用電流天平裝置 測量比例常數 他將小重物的重量固定為 他將小重物的重量固定為 50 毫克重 實驗時 他將螺線管電流毫克重 實驗時 他將螺線管電流 I2作為主變數 電流天 平電流 作為主變數 電流天 平電流 I1作為應變數 量得在平衡時 作為應變數 量得在平衡時 I1與與 I2的關係數據 如下表所示 的關係數據 如下表所示 I2 A 1 0 1 5 2 03 0 4 0 I1 A 3 9 2 6 2 01 3 1 0 試問比例常數試問比例常數 的數值為何 的數值為何 的單位為特士拉的單位為特士拉 安培安培 A 3 103 1 B 2 105 1 C 2 105 4 D 1 104 2 E 1 105 8 全體考生 P 27 Ph 57 Pl 9 D 0 48 第第10題題 第十題各級等級答對率曲線 0 20 40 60 80 100 PePdPcPbPa 等級 百 分 比 第十題高 低分組選項分析 0 20 40 60 80 100 未答 ABCDE 選項 百 分 比 H L 26 第第11題題 在光滑水平面上 有一正三角形的均勻面板 現以如圖 10 所示的幾種方式施水平力 圖中各力的大小都相等 施力 與面板邊緣的夾角為 0 o 60 o 90 o 120 o 或 150 o 試問 下列圖中 哪些施力方式會使面板轉動而不會移動 A 甲 B 乙 C 丙 D 丁 E 戊 全體考生 P 82 Ph 92 Pl 68 D 0 24 圖 10 乙 甲 戊 丁 丙 第十一題各等級答對率曲線 0 20 40 60 80 100 PePdPcPbPa 等級 百 分 比 第十一題高 低分組選項分析 0 20 40 60 80 100 未答 A B CDE 選項 百 分 比 H L 27 第第12題題 溫度為 10 oC 質量為 10g 的冰 若每秒固定吸收 1 0 cal 的熱 量 在到達如圖 11 所示的 D 狀態時 完全轉換成溫度為 20 oC 的水 此圖呈現冰 或水 的溫度T oC 隨時間 t s 變化關係的示 意圖 未完全依比例作圖 已知冰的熔化熱為 80 cal g 水與冰 的比熱分別為 1 00 cal g oC 及 0 50 cal g oC 下列敘述中 哪 些正確 A tB tA 50秒 B tC tB 600秒 C tD tC 300秒 D tB tC時段內 冰與水共存 E CD線段的斜率為AB線段斜率的0 5倍 全體考生 P 70 Ph 93 Pl 40 D 0 53 圖 11 t s tA tB tC tD D C B T oC 10 10 0 A 20 20 第十二題各等級答對率曲線 0 20 40 60 80 100 PePdPcPbPa 等級 百 分 比 第十二題高 低分組選項分析 0 20 40 60 80 100 未答 ABC D E 選項 百 分 比 H L 28 第第13題題 如圖 12 所示的電路中 交流電源的最大電壓為 12 0 V 理想變 壓器的原線圈與副線圈的匝數比為 2 1 二極體可視為理想的整 流器 順向偏壓時 二極體形同短路 逆向偏壓時 二極體形同 斷路 電阻R 5 0 電阻R兩端的電位差 或稱電壓 VAB定義 為 VAB VA VB VA 和 VB分別為 A 點和 B 點的電位 試問下列敘述中 哪些正確 A VAB的最大值為4 0V B VAB的最小值為0 V C 流經電阻R的電流為直流 D 流經電阻R的平均電流為零 E 流經電阻R的最大電流值為0 8A 全體考生 P 32 Ph 66 Pl 2 D 0 64 12 0V R 5 0 2 1 變壓器 A B 圖 12 第十三題各等級答對率曲線 20 0 20 40 60 80 100 PePdPcPbPa 等級 百 分 比 第十三題高 低分組選項分析 0 20 40 60 80 100 未答A B CDE 選 項 百 分 比 H L 29 第第14題題 平板車在水平面上以速度v 向右做等速運動 車上有一小球由板車地板上向 右上方被拋出 如圖 13 所示 小球相對於板車之初速大小等於車速 方向 與車速方向夾 角 且 tan 4 3 小球初速 重力加速度及車速三者位在 同一平面上 小球被拋出後 因受重力影響 又落回車上 若不計空氣阻力 則下列敘述中 哪些正確 A 車內觀察者所觀測到小球的運動軌跡為一段拋物線 B 車外觀察者所觀測到小球的運動軌跡為一段拋物線 C 車外觀察者所觀測到小球停留在空中的時間較車內觀察者為短 D 車內觀察者所觀測到小球運動的最大高度 從地板算起 是車外觀察 者的8 3倍 E 車內觀察者所觀測到小球的水平位移是車外觀察者的3 8倍 全體考生 P 43 Ph 65 Pl 19 D 0 46 圖 13 g 水平位移水平位移 v 第十四題各等級答對率曲線 0 20 40 60 80 100 PePdPcPbPa 等級 百 分 比 第十四題高 低分組選項分析 0 20 40 60 80 100 未答 A BCD E 選項 百 分 比 H L 30 第第15題題 圖 14 進出 一條各處深度都相同的水平河流 當垂直俯視其中一段河面時 其河 道寬度不一 如圖14所示 圖中相鄰兩條流線間的每道水流 每單位 時間流通的水量都相同 若河水不具壓縮性 流動時無摩擦損耗 且 河道各點的水流速度不隨時間而變 則下列有關此段河流的敘述 哪 些正確 A 每條水道的水流速率 由左到右逐漸變小 B 每條水道的水流壓力 由左到右逐漸變大 C 每單位時間內由河道左端流入的水量大於由右端流出的水量 D 每條水道左端進口的水流速率小於其右端出口的水流速率 E 每條水道左端進口的水流壓力大於其右端出口的水流壓力 全體考生 P 20 Ph 48 Pl 5 D 0 53 第十五題各等級答對率曲線 20 0 20 40 60 80 100 PePdPcPbPa 等級 百 分 比 第十五題高 低分 組選項分析 0 20 40 60 80 100 未答ABC D E 選項 百 分 比 H L 31 第第16題題 一系統由可視為質點的甲 乙兩星球組成 其質量分別為 m 與 M M m 在彼此間的重力作用下 分別以半徑 r 與 R 繞 系統的質心 O 做圓周運動 若質心 O 靜止不動 兩星球相距 無窮遠時 系統的總重力位能為零 則下列敘述 哪些正確 G 為重力常數 亦即萬有引力常數 A 兩星球的動量和為零 B 兩星球的動能相等 C 兩星球繞O運動的週期相等 D 兩星球的總重力位能為 Rr GmM 11 E 兩星球的質量與繞行半徑有mR Mr的關係 全體考生 P 6 Ph 35 Pl 14 D 0 49 第十六題各等級答對率曲線 40 20 0 20 40 60 80 100 PePdPcPbPa 等級 百 分 比 第十六題高 低分組選項分析 0 20 40 60 80 100 未答 AB CDE 選項 百 分 比 H L 32 第第17題題 下列哪些選項的因次與卜朗克常數的因次相同 A 動量 B 角動量 C 熱量 時間 D 力矩 時間 E 電流 電壓 全體考生 P 15 Ph 35 Pl 1 D 0 36 第十七題各等級答對率曲線 20 0 20 40 60 80 100 PePdPcPbPa 等級 百 分 比 第十七題高 低分組選項分析 0 20 40 60 80 100 未答 A B C DE 選項 百 分 比 H L 33 第第18題題 邊長分別為 2a 和 a 的正方形線圈係由相同材質及粗細的導線所繞 成 如圖 15 所示 甲乙丙丁迴路上的導線電阻可不計 邊長 a 的線 圈電阻為 R 兩線圈面平行於紙面 有一均勻磁場 B 垂直進入紙面 甲乙丙丁的長方形圈面與磁場方向平行 試問當磁場以時變率 b 增加 時 下列敘述 哪些正確 A 邊長2a的線圈電阻是邊長a線圈電阻的2倍 B 流經邊長2a線圈上的電流大於流經邊長a線 圈上的電流 C 邊長2a線圈上的感應電動勢是邊長a線圈上感應電動勢的2倍 D 丙丁線段上的電流由丙流向丁 E 丙丁線段上的電流大小為a2b R 全體考生 P 12 Ph 39 Pl 9 D 0 48 圖 15 乙 2a 甲 a B 丁 丙 第十八題各等級答對率曲線 20 0 20 40 60 80 100 PePdPcPbPa 等級 百 分 比 第十八題高 低分組選項分析 0 20 40 60 80 100 未答 ABCD E 選項 百 分 比 H L 34 非選一非選一 一 圓 筒 位 在 水 平 桌 面 上 力 常 數 為k的 彈 簧 之 一 端 固 定 在 圓 筒 的 一 個 端 面 上 另 一 端 頂 著 一 顆 小 彈 珠 如 圖1 6 所 示 當 彈 簧 既 不 被 壓 縮 或 伸 長 時 彈 珠 的 中 心 剛 好 位 在 圓 筒 的 開 口 端 小 明 緩 緩 施 水 平 力 於 彈 珠 使 彈 簧 被 壓 縮 一 段 距 離d後 放 開 使 彈 珠 由 靜 止 被 彈 出 設 圓 筒 與 彈 珠 的 質 量 分 別 為M及m 且 所 有 摩 擦 力 彈 簧 質 量 及 頂 著 彈 珠 的 平 板 質 量 均 可 不 計 1 若 圓 筒 固 定 則 當 彈 珠 位 在 圓 筒 開 口 端 時 其 相 對 於 桌 面 的 速 率 為 何 以m k 及d 表 示 2 分 2 若 圓 筒 可 以 自 由 滑 動 則 當 彈 珠 位 在 圓 筒 開 口 端 時 其 相 對 於 桌 面 的 速 率 為 何 以M m k 及d 表 示 4 分 3 若 圓 筒 可 以 自 由 滑 動 且 圓 筒 的 質 心 位 在 圓 筒 的 一 半 長 度 處 試 問 在 彈 珠 由 靜 止 彈 出 到 被 彈 回 開 口 端 的 時 距 內 圓 筒 總 共 滑 行 了 多 少 距 離 以M m 及d 表 示 4 分 圖1 6 d 全 體 考 生 S 1 6 S h 3 9 S l 1 D 0 3 8 非選第一題各等級答對率曲線 0 20 40 60 8