物理指考复习讲义

1、1.2.3.4.5.6.7.8.、力學大學指考複習講義(8296年)設一星球為密度均勻之球體 此星球球心位置的重量為 一質量為 m 塊的質量為 正確？ (A) 總能量守恆,如一質點在此星球外表的重量為W ,則此質點在(A) 0(B) 0.5W (C) W (D) 2 W (E)無窮大的子彈，以速度v水平射入一個放在光滑平面上的靜止木塊 M ,子彈射入木塊後嵌入其中o重力加速度為 g碰撞前後,動量守恆(B)碰撞前後,動能守恆(D)嵌有子彈的木塊,其速度為 m v / ( M m,則嵌有子彈的木塊上升之高度為v2/ 2 g。A【82】,木,則以下敘述何者(C)碰撞前後)(E)假设木塊用一。ACD【

2、82】質量可忽略之經繩吊著一顆人造衛星在地球外表上高度為R的圓周軌道上運行(R為地球半徑)o如果在此高度上的重力加速度為a ,則此人造衛星的速率為右圖的裝置裡,掛在滑輪上 在M下降。、.2aR ,質量為m的物體和質量為 M的另一物體以細繩相連 ,M m ,繩子和滑輪的質量以及摩擦力均可忽略不計、m上升的期間，這兩個物體的質量中心下降的加速度為2 2(M - m ) g/ ( M m )【82】一條彈力常數為k的彈簧平放在光滑平面上，一端固定在牆上的木塊以速率v撞向彈簧的另一端，則彈簧的最大壓縮量為 一棒球發球機以每秒19.6公尺的初速把一棒球垂直往上發射 時，發球機又以同樣的初速往上發射第二個

3、球，重力加速度為 9.80公尺/秒2求 (1)第一球發射後,最咼點離發球機多咼？(2)到達最咼點需多少時間？(3)如兩球在空中相撞 ，第二個球由發射到相撞需多少時間？(4)此時兩球離發球機多高？(1)19.6公尺 2.00秒o 一質量為mv . m k【82】o當球達到最咼點一物體作直線運動，先以4公尺/秒2-2公尺/秒2的等加速度運動直到停止 物體運動所需時間為假设干秒？(A) 5 (B) 10甲乙兩木塊質量均為M ,以繩懸掛如圖有一質量為 m之子彈(m遠小於 M)1.00秒 14.7公尺【82】 的等加速度從靜止開始運動 o假设運動的總距離為(C) 15(D) 20(E) 25。，繩的質量

4、可忽略0今以速度 V沿水平方向射 o設兩木,按著以150公尺,則此C【83】向木塊，先穿透甲木塊，再射入乙木塊而嵌入其中 塊上升之高度均為H ,則以下敘述何者正確？木塊時之速度約為v / 2 子彈的動能大部份轉變成木塊的力學能(D)子彈的初速度 v(A)子彈射出甲(B)子彈在兩木 塊內摩擦產生之熱能 大約相等 (C) =(M / m ) . 2gH。A【83】 倍，則土星(E)子彈與甲木塊之碰撞為彈性碰撞，與乙木塊之碰撞為完全非彈性碰撞土星繞太陽運轉之平均距離約為地球繞太陽運轉平均距離的 繞太陽一周需時年10. 一彈簧橫置於一水平光滑平面上 當木塊離平衡點的位移為最大位移的倍。5 /9【83】

5、9.1010、10【83】,一端固定，另一端連結一木塊作簡諧運動2 /3時,其動能為最大動能的一11.在非彈性碰撞實驗中 ，用碰撞儀驗證動量守恆定律，須裝設兩個單擺來產生碰撞o在裝設每一單擺時用一根細線穿過金屬球，細線的兩端則必須固定在碰撞儀頂部兩個不同的點上o (1)請說明每一單擺必須如比懸掛的理由(3分) 請畫出實驗裝置簡圖。(2分)【83】(1) 一條細線穿過金屬球，兩端固定在碰撞儀頂部兩個不同點上，使細線成V字形：-使金屬球保持在同一鉛直面上運動可防止金屬球擺動時產生自轉 使二金屬球在最低點時為沿水平方向的一度空間正向碰撞。(2) 裝置簡圖如右圖。【90】(C)自由落體運動12. 在以

6、下高中物理實驗中，直接驗證動量守恆定律的實驗是:(A) 力學能的轉換(B)力的合成與分解(D)非彈性碰撞(E)拋體運動13. 一質量為m的質點，繫在長度為，質量可略去的細繩之一端，細繩之另一端以釘子故釘在牆上，使質點在鉛垂面上做圓周運動，設在圓周底端時質點之速率為v,則以下敘述何者為正確？【90】(A) 在圓周底端時，質點對釘子的角動量為mv2(B) 在圓周頂端時，繩上張力為 业 -4mg(C) 在圓周頂端時，質點之速率為v2-4g"(D) 當細繩水平時，質點之動能為 2 mv2+ mg(E)當細繩水平時，質點之角速度為14. 一物體做簡諧運動，其位置與時間關係式為：x(t)=25s

7、in(0.05t)公分，式中t以秒計，則該物體之最大加速度的量值為公分/秒2。【90】15. 一均勻圓球置於一水平 V形槽中，其截面如圖所示。球與槽 壁面間無摩擦力，則球作用於右壁之力 FR與作用於左壁之iF力Fl之量值比-R為。【90】Fl16. 設有兩相距甚遠之恆星與 B,其平均密度比為 匚:订=1： 2,質量比為Ma： Mb= 4: 1。 如果兩恆星旁各有一質量同為 m的小行星分別以圓軌道繞 A、B運動，假設繞行軌道半徑 相同，則【90】(a) 此兩恆星外表之重力加速度比gA: gB為何？(3分)(b) 兩行星之週期比Ta : Tb為何？(3分)(c) 兩恆星系統之位能比Ua: Ub為何

8、(以無限遠為位能零點)？ (2分)(d) 兩行星之動能比Ka : Kb為何？(2分)17. 甲、乙兩粒質量相同的小石子，自同一高度以水平方向的初速拋出，落在平坦的地面上。甲的初速為二的 2倍。假设不計空氣阻力，則以下敘述何者錯誤? (A)甲的射程較大(B)落地時,甲的動能較大 (C)落地時,兩者的加速度相等(D)兩者在空中的飛行時間相等(E)落地時,甲的速度的鉛直分量較大。【91】18. 小明想利用自由落體運動公式u= g t ,測量一靜止物體由同一高度下墜抵地時的速率U 0他先由實地測量，得到重力加速度g為9.8 m/s2,按著對物體下墜 抵地所需之時間t，作了 8次測量，得到下表之結果：【

9、91】測量次序n12345678抵地時間t (s)1.281.271.281.281.281.271.281.27F列以有效數字表示之抵地時 間t的平均值與抵地速率 u ，何者最能適當地表示此實驗測量之結果?選 項(A)(B)(C)(D)(E)t的平均值(s )1.276251.2761.281.281.28速率u( m / s )12.5072512.512.5012.511319. 在一水平面上有一線軸，其重量為W 、內軸半徑為r 、外軸半徑為R ,線軸與水平面的動摩擦係數為JK ,如圖2所示o將一細繩的一端纏繞於線軸，另一端以力F斜向上垃，施力方向與水平面的夾角為 71 ,如圖3所示0則

10、當滿足弧形尺(或稱為發射架或滑軌)必以下哪一條件時，此線軸會在水平面上等速移動而不會轉動？(A) F sin二=M W (B)W cos = F (C) F r =人 W R (D) sinr = r / R(E) cos 二=r/ R o【91】20. 以下有關"二維空間的碰撞"實驗的敘述，撞時，兩球的球心必須在同一水平面上(B)須要光滑才能達到本實驗的目的(C)假设入射球撞及靶球時的速度不在水平面上則兩球在空中的飛行時間可能不一樣(D)當入射球以水平方向的初速撞及靶球，假设知道兩球在空中的飛行時間與靶球的落地位置則碰撞後瞬間兩球的速度可以求得 (E)當只有入射球從弧形尺

11、(或稱為發射架或滑軌)上方下滑落地，假设軌道調整至水平方向，則球在空中的飛行時間將大於或小於,2h g的理論值,g為重方加速度,h為軌道末端距離地面的高度。【91】21. 一水平輸送帶恆以等速度u沿+ x方向移動，在時刻t = 0時，將一質量為 muu的箱子以水平速度 u = 0置於輸送帶上，如圖5所示o假设箱子與輸送帶之間的 靜摩擦係數為 JS ,動摩擦係數為 JK ,重力加速度為 g ,則以下有關此箱子的 敘述，何者正確？ (A)摩擦力對箱子所做的總功為-0.5 m U2(B)當t = u/ ( jk g )時,箱子的速度圖50時，箱子所受的淨力,箱子所受的摩擦力為會等於輸送帶的速度 (C

12、)在時刻t = 0時,箱子 所受的淨力為js m g ,向+ x方向(D)在時刻t =為jk m g向- x方向 (E)當箱子的速度等於u時js m g ,向+ x方向。【91】22. 如圖6所示,在無摩擦之水平地面上有一彈簧-物體系統，彈簧之力常數為k物體 m離開平衡位置之位移以 x表示o假设物體受到如圖7所示之水平施力F與彈簧力- k x作用，由平衡位置移動至x = 1.00 m處，則以下關於此運動圖723. 甲、乙兩人分別坐在小船的船頭與船尾 以水平方向的速度：°將質量為mo度- 2將一質量相同的球擲向甲0開始時，小船停在靜止的水中 °甲 的球擲向乙，同一時間乙以水平

13、方向的速0甲、乙兩人的質量均為m ,船的過程之敘述，何者正確？ (A)施力F與彈簧力之合 力對物體所作之功為零 (B)彈簧力對物體所作之功 為正,等於0.250 J (C)彈簧-物體系統的位能減少0.250 J (D)物F.體的動能增加0.250 J (E)物體的/打另7速率愈來愈慢 。【91】圖6 x二0U / 2 r (C) m ( r【92】|,最大擺角為,假设(重(B)R ) U/2 Rm如右圖所示 ,哪些正確? 增加而減小m質量為 M o假設水對船的阻力可以不計，且在空中時 ，球速的改變可以忽略不計。【91】(a) 求兩球仍在空中時舶的速度V 1 。(2分)(b) 假设乙接到甲擲來的

14、球，但乙擲出的球未披甲碰觸到，直接落人甲後方的水中，求最後船的速度 V 2。(3分)24. 有一質量為m之小珠，串於丫形桿上，如圖14所示o該丫形 、h "'桿繞鉛直軸旋轉，使小珠維持於一固定長度h處o假设小珠與丫E形桿間無摩擦，則丫形桿旋轉的角速率 国為何？ (5分)【91】丫25. 一質量2.0公斤的物體放在水平桌面上,物體與桌面的滑動摩擦係數為1 14 0.25 o今以6.0牛頓的力沿水平方向推物體,使作加速度運動,當物體移動5.0公尺時，此物體的動能約增加多少焦耳？(A) 30 (B) 15 (C) 10 (D) 5 (E) 2 。【92】26. 一質量為 m的行星沿

15、橢圓形軌道環繞太陽運動，此行星離太陽的最大和最小距離分別為 R和r ；行星的最小速率為u o此行星在近日點的動能減去在遠日點的動能,其差值為(A) 0 (B) m ( R - r )2 22 2 2 2 2 2(D) m ( R2- r2 )U/ 2 r2(E) m ( r- R2) U /2 R227. 有一單擺在一鉛垂面上擺動，擺錘的質量為擺錘的向心加速度隨 二增加兩增大 (C)擺錘在最低點時，擺繩的張力最小 (D)擺錘在最高點時,擺繩的張力為m g cos九(E)此單擺作簡諧運動,與九是否小角度無關。【92】28. 一棒球飛向二壘的正上方此時球的高度為1.8 m此球運動的敘述哪些正確？

16、至二壘正上方 時球的高度為 地面作彈性碰撞29. 在光滑平面上的 別為m及3 B盤以角速度，球與二壘的水平距離為6.0 m時，教練開始計時,速度為20 m / s水平向前o假设忽略阻力，則以下有關(此題假設重力加速度為10 m / s2 )(A) 0.3 s時球升(B)飛至二壘正上方時,水平速度分量大於 1.35 m (D)球落地點與二壘間的水平距離為,則反彈後的最高點與二壘間的水平距離為12 mA 、B兩圓盤,半徑均為 R ,質量分 m ,盤以角速度沿逆時針方向轉動, 3 ' 沿順時針方向轉動 ,A 、B兩盤心o今20 m / s6.0 m【92】(C) 0.3 s(E)假设球與的連

17、線方向為由西向東，且兩盤的邊緣均極光滑3 mmba九o此單擺在任一時刻的擺角以二表示， 空氣阻力可不計，則以下有關此單擺的敘述 力加速度為g )(A)擺錘的切線速度隨二A盤以初速 u由西向 東碰 撞盤 心靜 止的B盤，碰撞 後A以uo / 2的速度向西運動,則以下敘述哪些正 確？ (A)兩盤碰撞前B盤最南之端點(圖中之b點)的速度為 3 R ,方向向西 (B)碰撞後,B盤之盤心速度的量值為u (C)碰撞後,B盤最南方之端點的速度為3 R ,方向向西 (D)碰撞後,B盤之盤心相對於A盤之盤心的速度量值為u (E)此兩盤碰撞前後的線動量不守恆。【92】30. 質量 2.0 kg ,長、寬 、高為

18、5.0 cm 5.0 cm 4.0 cm 的均勻木塊，置放在水平桌面上。在距桌面高3 cm 處，施一水平力 F向右，F = 5.0 N時方能拉動靜止的木塊，木塊拉動後，F = 2.0 N即可使之做等速滑動 ，則以下敘述哪些正 確？ (A)木塊與桌面間之靜摩擦係數為0.20(B)木塊做等速度滑動時，作用於木塊的合力矩為零(C)木塊做等速度滑動時，桌面施於木塊之正向力，對通過木塊質心(轉軸垂直於紙面)所施的力矩大小為0.06 N-m (D)木塊被拉動後,假设F = 5.0 N ,則木塊的加速度為 2.5 m / s2 (E)當木塊以 u = 1.0 m / s的 等速率運動時，假设改施以F = 4

19、.0 N的力，則在2秒鐘後，木塊速率變為3.0m / s 。【92】31. 在一粒小石自空中由靜止自由落向地面的過程中，假设不計空氣阻力，則每隔0.1秒，以下哪個物理量的變化量均維持不變？【93】(A) 位移(B) 速度(C) 動能(D) 位能(E) 重力對石頭所做的功32. 小軒要在客廳裏掛上一幅1公斤重的畫(含畫框)，畫框的反面有兩個相距1公尺、位置固1公斤重的張力，掛好後定的釘子。他將畫對稱的掛在牆壁的掛鉤上，掛繩最大可以承受 整條細繩呈緊繃的狀態(見圖7)。假設細繩可以承受的最大 張力與繩長無關，則細繩最少需要幾公尺才不至於斷掉？【93】(A) 2/.3 (B) 3/2 (C) 2 (

20、D) 5/2 (E) 2 3圖733. 如圖8所示，當人造衛星(S)環繞地球(E)做半徑為r (從地球中心算起)的圓軌道運動時，下列有關該衛星物理量的量值，哪些隨半徑(A) 圓周運動速率(B) 圓周運動的角速率(C) 圓周運動的週期(D) 相對於地球中心點的角動量(E) 動能34. 火星外表上的重力加速度比地球外表上為小F列有關在地球和火星外表上各種物理現象的敘述，哪些正確？【93】(A) 繩長相同的單擺做小幅度擺動的週期相同(B) 同一個質量-彈簧系統垂直懸掛，作簡諧振動的週期相同。(C) 同一個物體完全沒入水中所受的浮力相同(D) 同一個物體所受的大氣浮力相同(E) 氫原子的游離能相同35

21、. 質量M的木塊在水平地面上以初速度. 0滑出。木塊與地面間的動摩擦係數為心，回答以下各問題。【93】(1) 假设木塊滑行一段距離Si後，速度變成：o/2,求Si。(3分)(2) 試問木塊滑行多少時間(以符號ti表示)後，速度由.0變成：0/2。(3分)(3) 當木塊的速度變成：。/2的瞬間，有一質量為m的物體從木塊的正上方以接近零的速度落下，如圖12所示，並和木塊黏在一起。試問這兩個物體可繼續滑行多遠(以符號S2表示)後才停住？(4分)M| 柑0M柑°/2圖 1 2+Si*2.有一容器假设加滿水置於磅秤上磅秤上的讀數為W ,如圖8所示。現將一密度小於水的物體以一細繩繫於此容器的底部

22、，並加滿水置於磅秤上，如圖9所示o假设水的密度為 ° ,物體的體積為 V 、質量為 m，繩上 的張力為T ,重力加速度為g ,則磅秤上的讀數為以下何 者？ (A) W + m g (B) W + m g - T (C) W + m g + T (D)3.4.W +o V g + m g (E) W - o V g + m g 。【91】2一底面積為25 cm 的燒杯，直立浮於水中o假设3以吸管自燒杯中取出100 cm 的液體，則浮於 水中的燒杯會上升 3.4 cm ,如右圖所示 o水3的密度為1.0 g / cm ,試問此液體的密度為多3少 g/ cm ?(A) 0.78 (B) 0

23、.85 (C) 0.95 (D) 1.1(E) 1.2某人手握一個空玻璃杯，將杯口朝下，垂直按入水面下，如圖二3.4 cm二3.4 cm水面【92】5所示。杯內水面與容、流體力學1. 一容器內盛有水，水面上有一層密度未知的油。今將一邊長 為0.10公尺，質量為0.76公斤的正立方體放入容器內，發 現正立方體有0.06公尺高沒於油中，0.04公尺高沒於水中(如 圖)，則油的密度是公斤/公尺3。【90】器水面間的高度差為10.0 cm,玻璃杯的截面積為30.0 cm2、重量為180 gw (克重)。假设不計杯內的空氣重量，則此人在垂直方向需施力假设干，才能維持玻璃杯的平衡？【93】(A) 120

24、gw(B) 180 gw(C) 260 gw(D) 300 gw(E) 480 gw空氣 I10 cm7777777777777777777、熱學1. 兩個絕熱容器內裝有相同的理想氣體，壓力相等，其中一個容器的體積為V溫度為150 K ,另一個容器的體積為2 V ,溫度為450 K。假设使這兩個容器相互連通,則熱平衡時氣體之溫度為 (A) 200 K(B) 270 K(C)300K(D)350K(E)375 K 。 B【82】2. 一定質量之理想氣體,在壓力P-絕對溫度T圖的關係圖如右, 圖中a b平行於c d ,且a b之延長線通過原點,則以下敘述 何者正確？(A) a到b之過程中體積不變(

25、B) b到c之等溫過程中體積減少 (C) c到d之過程中體積不變 (D) d到a之 等壓過程中體積增加(E)狀態c之體積最小。ABDE【82】3. 冰的熔化熱為 80卡/克，比熱為0.55卡/克 C ,如將質量為 5克、溫度為-10 C的冰熔化為之20 C的水,則需要 卡的熱量。527.5【82】4. 氫分子(H2 )之方均根速率在室溫(300 K)時約為2000公尺/秒,則氧分子(02)之方均根速率在 1200 K 時約為假设干公尺/秒？(A)500(B) 1000 (C) 2000(D) 4000(E) 5000。B【83】5. 冷氣機及冰箱等冷卻系統是由冷媒、壓縮器、凝結器、膨脹閥、汽化

26、器等組成。則以下敘述何者正確？(A)在壓縮器之中,外界對冷媒作功 ，將其擠壓成高壓高溫氣體(B)在凝結器之中，外界放熱給冷媒，使其凝結成液體(C)通過膨脹閥時 ，冷媒不會對外界作功 (D)在汽化器之中，冷媒會吸熱，其壓力會減少，而且汽化為接近常溫的氣體(E)有些冷卻系統已改用新冷媒以取代舊冷媒(CCI2F2 ),主要目的是保護大氣中的臭氧層。ACDE【83】6. 在室溫時，甲容器體積為 V ,內有氦氣,壓力為2 P ,乙容器體積為 V / 3 ,內 有氦氣,壓力為P o把乙容器之氦氣全部加到甲容器內,假设氦氣可視為理想氣體,並假設溫度不變,則甲容器內之氦氣壓力變為 P的 倍。7/3【83】7.

27、 溫度計所用測量溫度的物質應具備之條件為【90】(A) 它必須是液體或氣體(B) 它因冷熱而改變的特性要有重複性(C) 它因冷熱所產生的效應需相當明顯(D) 它的熱容量越小越好(E) 當它與其他物體接觸後，能在短時間內達到熱平衡8. 固體的體膨脹係數丫與其面膨脹係數B的比值扌為o【90】9. 一絕熱密閉容器以一絕熱的中間隔板隔成左、右二室。二室分別封存相同之單原子理想氣體。左室中氣體體積為 V，莫耳數為n,絕對溫度為T;右室中氣體體積為2V，莫耳 數為2n,絕對溫度為2T。今將中間隔板抽去，令左、右二室氣體混合，平衡後容器中氣 體之壓力為左室起始(為抽去中間隔板前)壓力的倍。【90】10. 絕

28、熱良好的密閉容器內封存有定量的理想氣體。裝在容器 內的一條電熱線假设通以2 A的電流30分鐘,則氣缸的平衡溫度由20 C變為22 C。假设通以4 A的電流60分鐘，則氣體的平衡溫度將由20 C變為何值？(A) 28 C (B) 30 C(C) 32 C (D) 34 C (E) 36 C 。【91】11. 如圖4所示，一個水平放置的絕熱容器，體積固定為 V ,以導熱性良好的活動隔板分成左、右兩室，內裝相同的理想氣體，容器與隔板的熱容量均可忽略最初限制隔板不動，使兩室的氣體溫度均為T，但左室的氣體壓力與體積分別為則在兩室的氣 隔板右室的2倍與3倍。後來撤除限制，使隔板可以左右自由移動 體達成力平

29、衡與熱平衡後。以下敘述，何者正確？ (A) 左室的氣體體積為 6 V / 7 (B)兩室的氣體溫度均較 T為 高 (C)左室的氣體體積為右室的 2倍 (D)左室與右室氣體的壓力比為3/2 (E)右室的氣體分子數目為左室的6倍。【91】12. 用量熱器測量固體的比熱時，量熱器中所裝的冷水不宜太少，應以能完全淹沒待測固體為原則，但卻不要参加太多的水量，以下有關水不宜加太多或太少的敘述，哪些是正確的？ (A)水量不宜太少，可減少固體透過輻射的過程散失熱 量 (B)水量不宜太多，可促使固體和水透過水的熱傳導過程，迅速達熱平衡(C) 水量不宜太多，可使固體與水較快達熱平衡，以減少熱量散失(D)水量不宜太

30、多，以免水溫變化大小(E)水量不宜太少，可方便測量水的質量 。【92】13. 某生對某種氣體,在室溫做驗證波以耳定律的實驗,他測得數據如下表：【92】壓力P( atm )0.100.300.500.701.001.502.003體積V( cm )150.250.130.021.515.07.03.0並根據此數據畫出壓力P對體積倒數 1 / V的關係圖。根據上面的資訊，以下敘述哪些正確？(A)表列結果證明此氣體在整個實驗數據範圍內，均遵守波以耳定律 (B) P對1 / V的關係圖比 P對V的關係圖更容易明確驗證波以耳定律 的數學關係(C)根據此數據可推測,當壓力P = 0.2 atm時,氣體體積

31、約為33100.0 cm (D)某生測量氣體容積的刻度 ,最小刻度可能為 1 cm (E)如果氣 體容器持續發生明顯的漏氣現象，某生也能驗證在低氣體壓力下，此氣體遵守波以耳定律 。14. 絕對溫度為T的某理想氣體密封於一個立方盒內，如圖 4所示。依氣體動力論，以下數學 式中何者錯誤？註：X代表分子速度v在x軸方向之分量，分子速率，分子的方均根速率以rms表示，x代表所有分子x的平均值，餘類推。kB為波茲曼常數，m為分子質 量。【93】(A) .x =0(B) 丸四、波動1.靜止的時候，甲車喇叭發出的頻率為2 f ,乙車喇叭發出的頻率為f。現在讓甲 、乙兩車以 U的速率相向運動，令聲速為 V o

32、如果甲車所聽到乙車喇叭的頻 率，與甲車自己喇叭的頻率相同，則乙車所聽到甲車喇叭的頻率，為f的 倍 。4【82】2把長1公尺的弦兩端固定，假设一脈波從一端進行到另一端需時0.05秒，則此弦產生振動的基音頻率為 。10赫【82】3. 一內有空氣的長管子 ，下端封閉，上端開口 o今測得管內空氣有258赫、430赫、602赫等振動頻率 ，但此三頻率均非空氣振動基頻o假设空氣聲速為344公尺/秒,則此管之最小管長為假设干公尺？(A) 0.5(B) 1.0(C) 1.5 (D) 2.0(E) 2.5。B【83】4. 兩端固定，長度L之弦，當其張力為F時，頻率為f的振動恰可在弦上形成共6個波腹的駐波。如果張

33、力變為4F,而弦長不變，則以下頻率的振動，何者可在弦上形成駐波？【90】(A) f(B)f(C)f(D)f(E)f234565. 當我們使用正確的頻率來回撥動浴缸裡的水，可以產生駐波 ，而使靠浴缸壁兩邊的水交替起伏(即一邊高時，另一邊低)o假设水的波速為 1.0 m / s ,浴缸寬75 cm ,則以下何者為正確的頻率？(A) 0.67 Hz (B) 1.48 Hz (C) 2.65 Hz (D)3.78 Hz (E) 4.23 Hz 。【91】6. 一聲源發出頻率為60 Hz的聲波,此聲源沿x軸正方向以40 m / s做等速度運動,在時刻t = 0.0秒與t = 7.0秒發出的聲波，經靜止空

34、氣傳播,分別於時刻7.8.t = 3.0秒與t = 9.0秒時,到達沿x軸以等速度 速為340 m / s ,則以下敘述，何者正確？(速度 沿x軸正、負方向運動 )(A)聽者的速度 u為 為- 20 m / s (C)聽者聽到的聲音頻率為70 Hz75 Hz (E)聽者聽到的聲音頻率為80 Hz 。【91】 某音叉振動所產生的聲波在大氣中傳播時，空 氣分子的振動位移隨著時間的變化如右圖所示 ,利用此音叉可於兩端開口的開管空氣柱中形 成駐波o假设波速為340 m / s ,則以下敘述何 者正確？ (A)大氣中的聲波頻率為1 000 Hz (B)大氣中的聲波波長為0.17 m (C)在開管空氣柱中

35、0.34 m (D)要形成駐波U運動的聽者oU之正、負 ，15 m / s (B)(D)假设空氣中的聲 分別代表聽者 聽者的速度u聽者聽到的聲音頻率為10移一 1789 10 11 12 133時間10 s f i rtl i f 7 y - fryi严 * i1,相鄰兩波腹的間距為,開管最短約可為0.17 m (E)開管的兩端為波節兩聲源(揚聲器，俗稱喇叭)以相同的方式發出同頻率，同強度的相干聲波o右圖弧線所示為某瞬間，兩波之波谷的波前 o A 、B 、C 、D 、E代表5位聽者的位置 ,有關這五位聽 者,以下敘述何者正確？(A) A聽到的聲音最強(B) A 、C聽到的聲音一樣強(C) B聽

36、到的聲音最弱(D) A聽到的聲音最弱(E) B、E聽到的聲音一樣強。【92】【92】oBD9.時間t = 0秒時，在一條拉緊的長繩上有二個不等高的脈衝波分別向左及向右行進，如圖2所示。繩波的波速為10 m/s,則在t = 0.9秒時，繩波的形狀為以下何者？【93】10. 一條張緊的弦線，長度為，兩端點固定，如圖 哪些正確？【93】11所示。令弦波的波速為：，則以下敘述(A) 弦線的密度越大，則：越大。(B) 張力越大，則U :越大。(C) 弦線以基頻振動時的頻率為 /圖11(D) 弦線以基頻振動時，以弦線中點的振幅為最大。(E) 當弦線以基頻f1振動時，弦上各點作相同頻率的簡諧振動，且弦線的總

37、動能正比於f1的一次方。1. 一個身高180公分的人站在一個直立的平面鏡前，設此人眼睛在頭頂下10公分o此人要在鏡中看到自己的全身像 ，鏡頂不可太低，鏡底不可太高，則此平面鏡的底端離地面不能超過 公分。85【82】2. 光由空氣(折射率=1 )以入射角 二射入方形透明玻璃磚內,且希望光線在玻璃的垂直面作全反射(如右圖)，則此玻璃磚之折射率最少應為 。1 sin2 二【82】3. 把波長為 5500埃的綠光垂直照射到雙狹縫，狹縫間隔0.01公分，光屏在狹縫後方20公分處o在狹縫正後方看到的干预條紋，其相鄰兩亮紋的距離為公分 。0.11【82】4. 一物體位於凸透鏡一側，物距為P ,透鏡焦距為 f

38、，像距為q o則以下敘述何者正確？(A)把一點光源放在焦點，則其光線經折射後會聚於透鏡另一測的焦點(B)假设P = 2 q ,則放大率為2 (C)假设P = 2 f ,則物與像大小相同(D)假设P > 2 f ,則q < P (E)假设P > 3 f ,則在透鏡另一側產生一倒立縮小之實像。CDE【83】5. 光線由空氣射入一物體中，(如圖)，設物體內介質I之折射率為 n1 ,介質U之折射率為n2 ,而且n1 > n2 > 10假设光在介質U與空氣的界面上發生全反射，則入射角:-的正弦值sin :-最大可等於 o . nJ -1【83】6. 在光的干预與繞射實驗中

39、，假设實驗室只有白熾燈光源，而單狹縫繞射實驗必須要使用單色光束光源o (1)請問需要那些儀器設備來作單狹縫繞射實驗？ (3分)(2)請畫出實驗裝置簡圖。(2分)【83】(1) S:強白熾光源 F:濾光片 A :光源前之單狹縫B :繞射實驗用單狹縫C:有刻度的白屏 。(2)裝置如右圖。7. 以下有關光的現象，何者為不正確的？【90】(A) 光徑具有可逆性(B) 光在真空中的速率為一定值(C) 在水面上斜視水中的物體時，所見物體在水中的深度比實際更遠離水面(D) 在許多公路上的急轉彎處，常設立一凸面鏡而非平面鏡或凹面鏡，其目的在提供駕駛更 寬的視角來觀看他方來車(E) 凸面鏡所成的像皆為虛像8.

40、以單色光做雙狹縫干预實驗，以下敘述何者為正確？【90】(A) 光源由紅光改成黃光時，亮紋間距變大(B) 把兩個狹縫之間距縮小時，亮紋間距也變小(C) 把兩個狹縫之寬度皆各減小時，亮紋間距不變(D) 把雙狹縫與光平間的距離拉大時，亮紋間距變大(E) 把整個系統改在折射率較大的透明介質中時，亮紋間距不變9. 空氣中有一透明平行板，一單色光由空氣入射此透明平行板 時，測的光徑如圖所示。假设將此單色光由透明平行板射向空氣時，其臨界角為B c,則B c的正弦值為sinB尸【9010. 一束截面為圓形(半徑R )的平行單色光正面射向一玻璃 半球的平面 ，如圖13所示，經折射後在屏幕 徑為r的亮區。屏幕S至

41、球心On R(A)D2Jn2 1c,假设玻璃半球的半徑為R的距離為 D ( D . 3 R )(B) D (C) DJn2 1S上形成半 、折射率為n ,則r為何值？ -./n2二 1R (D).n2 -1 D - n R (E) n2 1D -。【9111. 在一個雙狹縫干预實驗中,光波的波長為 550狹縫至屏幕的距離為50.0 cm ,則在屏幕上心,其間隔為何？ (5分)【9112. 單狹縫繞射實驗中，分別從狹縫的兩邊緣處到達第一暗紋的光程差是波長的多少倍？ (A) 1 / 2 (B) 1(C) 3 / 2 (D) 2(E) 5 / 213. 如右圖所示的俯視示意口 ，兩交角為直角的平面鏡

42、，與x 、y軸夾成一個矩形。假設 上半面(y 0 )全在一塊折射率為1.5的玻璃磚裡，下半面在折射率為1.2的液體裡 今有一光 線以 二=30 之入射角由 ,經B 、C兩點分別以反射角: 後，由D點以折射角丫折回下半面nm ,兩狹縫的間隔為,中央干预亮紋與第一干预亮紋的中2.20 Jm ,兩ooA點射入 反射O則以下哪些是正確的？(A) sin : = 0.4=90。【92】9所示。在某時刻，某人沿圖中(B) : = -(C) sin 1 = 0.6 (D) sin 丫 = 0.5 (E)+ 丫14. 透明薄平板玻璃所組成的魚缸中，悠游著一條小魚，如圖的CD直線觀看小魚，小魚的軀幹平行於 CD

43、直線。以下敘述中哪些正確？【93人所看到，魚的影像為實像。人所看到，魚的位置和實際位置相同。人所看到，魚的長度等於實際的長度。 當魚以速率v,沿CD直線游離此人時，人所觀測到的速率小於 v。當魚與人的位置固定時，魚缸的玻璃厚度假设較大，則人所看到魚的影像比薄玻璃時 更為接近。15.在楊氏雙狹縫干预實驗中，設兩個長條形狹縫間的距離為d,狹縫至屏幕S間的距離為D,波長為，的單色平行光垂直入射於狹縫，如圖10所示。假设兩條狹縫所發出的光在到 達屏幕上P點所產生的路程差以r表示，則以下敘述哪些正確？【93】(A)(B)(A)(B)(C)(D)(E)(C)(D)每一條狹縫可以視為波長為的線光源 兩條狹縫

44、所發出的光，可視為不相干的。r的正確值為圖10假设D ? d及y,則衍可近似表示為X二yDd5(E) 當冷=2 '時，在P點發生破壞性(相消性)干预六、電學1. 一不帶電之中空金屬球殼外徑為R ,中心位於0點，今在球殼外距球心距離為d處放置一點電荷- Q (Q 0 ),則金屬球上d 0會產生感應電荷，則所有感應電荷在球心o點處產生之電場，-其量值及方向為(A) k Q / R2 ,方向向右 (B) k Q/ R2 ,方向向左 (C) k Q / d2,方向向右 (D) k Q / d2,方向向左 (E) 0。C【82】2. 一個射入均勻磁場的電子，其速度垂直於磁場方向，在磁場中作圓周運

45、動，半徑為R o如果入射的動能增加為原來動能的4倍，以原來的方向進入磁場，其圓周運動的半徑為(A) 0.5 R (B) R (C) 2 R (D) 3 R (E) 4 R 。C【82】3. 見右圖，設兩個水平平行金屬板中的電場為E ,兩板距離為 d ,板長為L , 一個質量為 m 、電量為 q的正電荷,以水平方向射入兩 厂 f 板之間,且剛進入電場區域時,與兩板等距離。如果不考慮重力 戸芦" ,為了使粒子在運動中不至於撞到金屬板，初速率至少須為 。L qE md【82】4. 電流的磁效應實驗會用到的主要儀器及其代表符號如下：+ ；a -工,請畫出實驗中產生磁場的線路圖，包, 並標明電

46、流方向(1) 這個實驗需要一個電流來產生磁場 括所需儀器 、接線方法(2) 這個實驗還需要另一個電流I來測量此電流在磁場B中所受的磁力F。請說明本實驗的根本原理，以及所用的物理公式。【82】(1) 於螺線管中產生磁場之電路圖：(2) 實驗原理：將電流天平通電流I之短邊伸入螺線管之中央部 份，使兩長邊與螺線管軸線平行，於另一短邊一端加砝碼,設砝碼質量為 m ,則平衡時，F=mg=ILB (設U型電 路中短邊的長度為L)5. 在惠司同電橋實驗中可在金屬線上滑動 電流計之最大偏轉電流值 測量接觸點兩邊金屬線之長度 使儀器不會超載。C【83】6. 如右圖所示，兩個一樣大小荷 Q ,乙球帶負電荷-桿與兩

47、球總重量為m g , 統在一方向朝上之均勻電場E中成力平衡 正確？ (A)不論電場量值E為何,細線與鉛直線之夾角為零 (B)細線之張力的量值恆為mg (C)當m之夾角 二可為任意值(D) 2 QE不得大於 m g ,不得小於m g ,否則系統不可能平衡。ABC【83】7. 家庭用電為頻率60赫之交流電，交流電壓為110泡,其電阻為800歐姆,則使用此燈泡時之平均功率為,電流計一端經由接線接一條均勻金屬線上o實驗時必須移動接觸點到適當位置，其目的是(B)測量通過電池或電源供應器之最小電流值(E)(D)測量此均勻金屬線之電阻值、相同質量的小球，甲球帶正電Q ,兩球以一均勻絕緣細桿相連接，乙球又以一

48、絕緣細線懸掛，整個系o則以下敘述何者:-恆,接觸點(A)測量(C) 保護系統g = 2 QE 時,否則系統不可能平衡細桿與水平線(E) QE伏特(方均根值)，如果一電燈 瓦特 。15【83】X BxX xX X m xXq .XXXXXXXXE有施於小球的力為假设干?(包括量值及方向)(5分)(2)小球的最大加速度為假设8. 將一帶電粒子射入均勻磁場中，如果這個帶電粒子在磁場中沿x軸作直線運動，則磁場與x軸的夾角等於 度。0或180【83】谭f9. 將5個完全相同的燈泡連接在一起，並接上電池，如右圖所示 -2(135,則最亮的燈泡為第 號燈泡 。5【83】.丫 &410. 一交流發電機

49、,其線圈面積為 0.03平方公尺，線圈共20匝，以每分鐘600轉的固定轉速，在0.2特士拉的均勻磁場中旋轉，則此發電機的最大電動勢為伏特 。7.5【83】11. 如右圖所示，一長直的絕緣細棒沿鉛直方向固定放置；在一 質量為m 、帶正電荷q的小球的直徑上穿孔，使其可以套 在細捧上滑動；整個系統置於均勻、不變、沿水平方向的電 磁場中，電場E向右，磁場B垂直進入紙面。假設小球與細棒的動摩擦係數為，且電場的量值、靜摩擦係數以及 都夠小，可以讓小球沿細棒由靜止起向下滑。求 (1)所干？ (3分)(3)小球的最大速度為假设干？(2分)【83】(1)? 重力=m g (向下) 電力=q E(向右)t 磁力=

50、q v B (向右)y正向力 二q (E v B)(向左) 動摩擦力二.二q (E v B )(向上) g - q E/m 向下3 m g - q E A1 q B 向下12.一帶電質點由原點射入一平行於 x軸的均勻磁場中，入射方向在x y平面，並與x軸夾B角，質點軌跡為一螺旋線(如圖)。如B為60°,則螺旋線之半徑r與螺距d之比-為：【90】dV31243(A)j(B)(C)(D)(E)4 3 二，入射方向y13.在x>0的空間有一朝z方向(垂直射出紙面)的均勻磁場 B，在xv 0的空間則無磁場。在xy平面上有一長方形線 圈，長與寬分別為3a及2a，線圈之電阻為R。如線圈以

51、等速v,平行於x軸的方向，由無磁場區進入磁場區(如圖 所示)，則以下敘述何者為正確？【90】(A)當局部線圈進入磁場區域時，線圈內的電流是順時鐘方向V1 V4«* 卜* *(B)當線圈有電流時，電流的量值為3aBvR(C)當線圈有電流時，需有量值為2 26a B vR朝正x方向之外力，作用於線圈上，線圈才能維持等速運動(D)當線圈有電流時，線圈消耗之電功率為2 29a B v(E) 線圈由無磁場區完全進入磁場區之過程中，線圈產生之熱能為3218a B v14.邊長為d的正四邊形，其四個頂點各置點電荷q, q, 2q及q(如圖所示)，則四邊形中點0處電場之量值為 (以q, d及庫侖定律

52、比例常數k表示之)。【90】15.右圖電路中，a, b間的等效電阻為 歐姆。【90】16.在電流的磁效應實驗中，我們利用圖中之 電流天平來量測一載流導線在磁場內所受到的 力。在實驗中，當導線中電流Ii固定為2安培，調節 螺線管之電流12,欲使左端掛一重物 m之天平恢 復成水平位置時，(1) 假设發現增加I2反而使天平愈來愈傾斜，應如何處置？ (2分)(2) 假设發現增加12會使天平趨向水平，但在I2增加至儀器允許的最大電流時，仍無法使天平完全 成水平位置，應如何處置？ (3分)【90】4Q 8Q17. 當一圓周的四分之一均勻帶有電荷q時，圓心的電場量值為0.50 V / m 。假设此圓周的一半

53、均勻帶有電荷2 q ,另一半均勻帶有電荷- 2 q ,則圓心的電場量值為假设干 V / m?(A) 1.4 (B) 1.6 (C) 1.8 (D) 2.0 (E) 2.2。【91】18. 二極體 D 、小燈泡 L和電動勢為1.5 V的電池(內電阻可以不計)組成如圖1所示的電路o此二極體的電流- 電壓特性關係如附 表所示。通過小燈泡的電流為2.0mA ,則此燈泡的耗電功率約為何？(A) 0.8 mW (B) 1.6 mW2.5 mW (E) 3.0 mW 。【91】(C) 2.2 mW (D)電壓(V)00.100.200.300.400.50電流00.02 AA0.90 PA41 AA2.0 mA96 mA19.在圖10的電路中，甲、乙和丙為三個相同的小燈泡 壓的關係如圖 11所示，則以下有關電路上的燈泡的敘述燈泡的電阻為12"(B)乙燈泡的電阻為 5.8门 (C) 甲燈泡所消耗的電功率為0.86 W (D)乙燈泡所消耗 的電功率為0.43 W (E) 流乙丙圖10o小燈泡的電流與電圖11電壓(V)過甲燈泡的電流為乙燈泡的2倍。【91】20.如圖12所示，一邊長為 h的正方形線圈A ,其電流I固定不變以兩條長度恆為h的細繩，靜止懸吊於水平長直導線CD的正下方。最初通過導線 CD的直流電流為零 ，兩細繩的張力為 T ,當