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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)2
2/3
(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
-3
C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/s
2
)
(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=9.00×10
9
Nm
2
/C
2
) (A)5.0×10
10
個 (B)3.4×10
9
個 (C)8.8×10
8
個 (D)1.39×10
7
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/s
2
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/s
2
) (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/s
2
。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/s
2
,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,m
1
=3公斤,m
2
=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/s
2
,整個系統由靜止釋放後,則m
1
與m
2
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
-31
kg)
(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
-34
J.s,1eV=1.60×10
-19
J)
(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%)