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105年 - 新北市立高級中學105學年度教師聯合甄選初試試題及參考答案_物理科#52512

科目：教甄◆物理科專業 | 年份：105年 | 選擇題數：20 | 申論題數：10

試卷資訊

所屬科目：教甄◆物理科專業

選擇題 (20)

1.充滿理想氣體的氣球由1大氣壓的地面升高到0.5大氣壓的高空。假設此理想氣體的溫度不變，並且氣球皮的張力可忽略，設在高空及地面上每單位時間撞到氣球皮的分子數各為Nh及N0，則Nh/N0等於多少？ (A)2-4/3 (B)22/3 (C)2-1/3 (D)2
2.一遵守虎克定律之均勻彈性繩，其長度為L，將此彈性繩均勻拉長至1.2L之長度，並將其兩端固定，已知振動頻率f，繩上產生8個波腹。今將此彈性繩再均勻拉長至1.6L，並將其兩端固定，若振動頻率3f，則繩上有若干個波腹？ (A)4 (B)8 (C)16 (D)24
3.如附圖，兩小球質量均為m，所帶電量均為q，懸繩的長度皆為d，小球因互斥分開相距x（x＜＜d）。如繩長與帶電量不變，但改用質量為m' 的小球進行實驗，會使兩小球間的距離增為√3x。則m/m1等於多少？ (A)√3 (B)2√2 (C)3 (D)3√3
4.如附圖，一水平直槽軌道連接一半徑R=1.00m鉛直圓槽軌道，兩者均絕緣光滑，設整體置於一水平垂直紙面向外的均勻磁場B=1.00特斯拉中，有一質量m=1.00g，帶電量q=+3.00×10-3C的小球，在水平槽軌道上向右運動，若要使小球恰能通過圓槽軌道的最高點，則小球在水平軌道運動的速率v約為多少？（設重力加速度g=10m/s2） (A)7.15m/s (B)6.63m/s (C)4.58m/s (D)2.00m/s
5.一金屬球半徑為0.10m，以不導電之細線吊於真空中。設金屬之功函數為2.90eV，且金屬球原電位V=0，今以波長400nm之單色光照射，則此金屬球最多約可失去多少個電子？（設庫侖常數＝9.00×109Nm2/C2） (A)5.0×1010個 (B)3.4×109個 (C)8.8×108個 (D)1.39×107個
6.假設空氣阻力可被忽略的情況下，有一人從空中跳傘，從飛機跳出自由落下80m後傘張開，並開始以3m/s2向上的加速度下降，若著地時速度為4m/s，則當他跳出飛機時距地面約多少？（重力加速度=10m/s2） (A)264m (B)344m (C)428M (D)526m
7.從樓頂鉛直向上拋射一石，若經樓頂上方h公尺處之時間為經樓頂下方2h公尺處之時間的1/4，則初速的量值為何？
8.某物水平拋出，若不計空氣阻力，t秒後物體之切向加達度和法向加速度大小相等，則再經過幾秒，法向加速度值為切向加速度之2/3倍？ (A)t/4 (B)t/2 (C)t/3 (D)t/6
9.如附圖，A、B兩光滑圓球的質量均為m，置於底邊為3r（r為A-B兩球之半徑）之容器中，試求A、B兩球間之作用力為何？ 
10.如附圖所示，斜角為37°的斜面固定，物體B以輕繩繫住，各接觸面間之靜摩擦係數皆為0.5，物體A之重量為W，圓中恰可成平衡時，B之重量為何？ (A)1/4W (B)1/2W (C)3/5W (D)4/5W
11.如附圖，M=3m，不計一切阻力及繩重，當物體M由離電梯底面高h處由靜止釋放，電梯以g/4的等加速度上升，試求當兩物體達同一高度時，經過的時間為何？ 
12.質量分別為M=3kg與m=1kg的兩木塊，置於水平桌面上，如附圓所示。已知M與桌面間之動摩擦係數μk=0.1、靜摩擦係數μs=0.3；m與桌面間之動摩擦係數μk=0.5、靜摩擦係數μs=0.6，g=10m/s2。而今對M施一向右之水平力F=20N，使兩者作等加速運動後，M與m間互相作用之力的量值為何？ (A)6N (B)8N (C)12N (D)18N
13.如附圖，先將質量M為2.0kg的金屬板置於光滑水平面上，再將質量m為1.0kg的木塊置於金屬板上，金屬板與木塊之間的靜摩擦係數為μs。今施一漸增的外力F沿水平方向拉動木塊m，當木塊與金屬板間開始相對滑動時，F恰為6N，設重力加速度為10m/s2，則μs值最接近下列何者？ (A)1.2 (B)0.8 (C)0.6 (D)0.4
14.有一質量為m之質點作振幅為R的簡諧運動，距離平衡點的速率為v，則關於此質點的運動，下列敘述何者錯誤？ (A)最大速率為 (B)加速度最大值為 (C)週期為 (D)質點在平衡點的加速度為零
15.如附圖，m1=3公斤，m2=4公斤，若不計滑輪質量及任何摩擦力，設重力加速度為9.8m/s2，整個系統由靜止釋放後，則m1與m2系統所受外力總和的量值為何？ (A)19.6牛頓 (B)28牛頓 (C)39.2牛頓 (D)58.8牛頓
16.質量同為40kg的兩獨木舟，皆靜止漂浮於水面上，其中之一獨木舟上立有一60kg的人，亦靜止不動。若此人由一舟跳至另一舟，並站穩之後，則見兩舟間之相對速度量值為v，不計水之阻力，則人在空中時之水平速度量值為何？ 
17.質量3.0kg物體在不同位置受力的關係如附圖所示，當它在x=2.0處，速率為2.5m/s。則此物體在x=8.0m處其速率為多少？ (A)3.25m/s (B)3.70m/s (C)4.10m/s (D)4.50m/s
18.理想氣體在絕熱過程中，對外作功了15J，則氣體的內能變化為多少？ (A)0J (B)10J (C)15J (D)-15J
19.波長為632.8nm之雷射光，通過一雙狹縫，在距離狹縫1.40m處所觀察到的亮帶圖，如附圖所示。求兩狹縫的間隔為多少？ (A)0.14mm (B)0.28mm (C)0.56mm (D)0.63mm
20.一電子侷限在無限位能井的環境內運動，其波函數如附圖所示，並攜帶有98.0eV的能量。則在此環境裡，電子可以具有最低的基態能量大小為多少？(mel=9.11×10-31kg) (A)3.92eV (B)6.13eV (C)10.9eV (D)24.5eV

申論題 (10)

(1)下方細弦的張力為__________N。
(2)此木塊每秒會轉__________圈。
【已刪除】2.一中空金屬圓球殼，內外半徑分別為0.80m與1.2m（如附圖），球攜帶有負電量-500nC，在球心處有一點電荷+300nC。離球心距離1.5m處之電場量值為__________。（k=1/4πs0=9.0×109N．m2/C2）
【已刪除】3.一電路裝置如附圖，則電流I1=__________A。
4.氫原子中的電子處於n=2狀態，當該電子吸收8.5eV之光子熊量後，最終的自由電子為__________eV。（h=6.626×10-34J．s，1eV=1.60×10-19J）
(1)等速率圓周運動表示受到向心力作用（故行星與太陽間有引力存在），並求得其向心力大小。
(2)此引力與兩者距離平方成反比。　(8%)
【已刪除】2.對僅含兩個質點的系統，欲獲知其對量守恆定律，常有老師從牛頓第三運動定律： 　(a) 出發推得，其中分別代表一對作用與反作用力。但 (1)上式對應於，亦即此作法乃將作用於不同質點上的兩力，當成作用於相同質點上，而把兩力抵銷，此與牛頓第三運動定律不符。 (2)動量守恆定律須在不受外力作用時方成立，(a)式的使用只論及兩質點之間的相互作用，並未包含外力的適當處理。 試清楚論證：兩質點系統，當不受外力作用時，兩質點的動量守恒。　(8%)
【已刪除】3.法拉第感應定律為： 其中Φ為磁通量，許多教科書將等式右邊的負號，解釋為「抵制磁能量改變的方向」。但磁通量為純量，無方向可言。試正確詮釋法拉第感應定律式中的負號意義。　(5%)
4.1897年湯姆森利用及改善了前人的陰極射線（或放電管）實驗，讓放電管所發出的射線通過隙縫後，經過相互垂直的電場與磁場裝置，抵達屏幕。證實此射線為質點而非電磁波，並量得此質點的質-荷比，比氫離子之質-荷要小得多，他揣測是該質點的質量很小，而非電荷很大。試論湯姆森如何從其實驗中推得： 「此質點是組成所有元素的必備成分。」　(4%)