112年 - 112 四技二專統測_工程與管理類_專業科目(一)：物理(B)#114424

1. 表 ( 一 ) 為購買鹹蛋時，一顆鹹蛋的營養成分及其所含的熱量，熱量將在體內轉換為我們生理活動所需的能量，如果有剩餘的，仍將以熱量的形式儲存於體內。首先訂出熱量與作功間定量關係的科學家是下列哪一位？
(A) 焦耳 (B) 波耳 (C) 克普勒 (D) 法拉第

2. 政府經常推動人們洗澡時以淋浴代替浴缸泡澡，以達到節約用水的目的；阿明想確實理解浴缸泡一次澡所消耗的水量，於是以尺測量了他家長方體浴缸裝水的體積，長度為120 公分、寬度60公分、水深35公分，則此浴缸內裝滿純水的質量約為多少公斤？ (A) 2.52 (B) 25.2 (C) 252 (D) 2520

3. 暴風半徑為200公里的颱風，中心位置在鵝鑾鼻東偏南 45 度1000公里處，並以每小時25 公里的時速向西偏北 45 度方向移動。依據前面颱風的位置與運動狀態的敘述，下列說明或預測何者正確？ (假設颱風運動方向與暴風半徑不隨時間改變) (A) 文中僅說明颱風移動的速率 (B) 參考體即是颱風所處的位置 (C) 颱風中心的軌跡(路徑)會通過鵝鑾鼻正北方 300 公里的小鎮 (D) 若運動狀態不變，颱風外圍(暴風半徑)最快在32小時後碰觸鵝鑾鼻

4. 圖 ( 一 ) 為物體作等加速直線運動時速度與時間的關係圖，斜線與時間軸所夾的面積為物體移動的距離；若第1秒內(即0秒到1秒間)所行的距離為5公尺，則第4秒內(即3秒到4 秒間)所行的距離為多少公尺？
(A) 10 (B) 15 (C) 25 (D) 35

5. 大龍為測量山谷中吊橋高度，右手拿起石頭走到橋邊，當輕放石頭的同時(石頭初速度為0公尺/秒)，左手按下手機碼錶啟動計時，石頭碰觸橋下水面瞬間停止計時，下落的時間為1.60秒，則橋的高度為多少公尺？(假設重力加速度為10公尺/秒²，且忽略空氣阻力) (A) 12.8 (B) 16 (C) 25.6 (D) 32

6. 如圖(二)所示，質量10公斤物體置於30度無摩擦力斜面受力的合成圖，物體所受的力一為鉛直向下的重力，另一為垂直斜面的正向力；關於此圖的敘述，下列何者正確？ (假設重力加速度為10公尺/秒²，sin 30°=0.5，cos 30°=0.866 )
(A) 此物體並無施力於斜面 (B) 此合成圖是以三角形法繪製 (C) 物體受到的合力為186.6牛頓 (D) 為阻止物體下滑，至少須沿斜面向上方施力50牛頓

7. 如圖 ( 三 ) 為一雲霄飛車以等速率通過垂直於水平面之圓形軌道示意圖，若軌道直徑為20 公尺，雲霄飛車在圓頂速率為多少公尺 / 秒時，它的向心加速度恰好等於向下的重力加速度？(假設重力加速度為10公尺/秒²)
(A) 5 (B) 10 (C) 15 (D) 20

8. 汽車的避震器由一組彈簧系統組成，彈簧的一端固定在軸承支架上，另一端則與車體相接；當路面不平整時，可利用彈簧的伸縮緩衝車體受到的震動，並讓乘客更加舒適。若此避震器的彈簧系統均垂直於水平面，彈簧系統的等效彈性係數為 60000 牛頓 / 公尺，阿龍和他的四位朋友 ( 質量合計 300 公斤 ) ，進入汽車時，五人質量均勻分布於車內，彈簧系統會被壓縮，則彈簧系統將因乘客的體重而縮短多少公分？( 假設重力加速度為10公尺/秒²) (A) 5 (B) 10 (C) 15 (D) 20

9. 當我們乘坐汽車或遊覽車時，車輛因意外狀況發生而改變運動狀態，不繫安全帶的乘客則會因維持原有運動狀態而離開座位，受到無法預期的傷害，因此乘車必須繫好安全帶，將自己固定在座位上。前面關於乘客因不繫安全帶維持原有運動狀態的敘述，主要與下列哪一個定律有關？ (A) 虎克定律 (B) 萬有引力定律 (C) 牛頓第一運動定律 (D) 牛頓第三運動定律

10. 如圖 ( 四 ) ，電梯質量 100 公斤，25 公斤的物體置於電梯地板上，當纜繩以張力 T 讓電梯以1.0公尺/秒2的加速度a向上時，纜繩張力T與地板對物體的支撐力F，各為多少牛頓？ (假設重力加速度為10公尺/秒²)
(A) 繩上張力T為1125牛頓，地板對物體的支撐力F為225牛頓 (B) 繩上張力T為1250牛頓，地板對物體的支撐力F為250牛頓 (C) 繩上張力T為1250牛頓，地板對物體的支撐力F為275牛頓 (D) 繩上張力T為1375牛頓，地板對物體的支撐力F為275牛頓

11. 2013 年世界棒球經典賽八強戰，中華隊與日本隊比賽到第三局，在一壘有人的狀況下，王建民丟出一時速 155 公里的直球，日本打者橫著棒，當棒與球接觸時，將棒子稍微向後運動使球與棒接觸時間增加，完成短打。僅以正向碰撞考量短打的過程，下列敘述何者正確？ (A) 球給棒的平均作用力大於棒給球的平均作用力 (B) 球給棒的平均作用力抵消了棒給球的平均作用力 (C) 棒子向後運動，可使棒給球的平均作用力變小 (D) 棒給球的平均作用力，等於球碰撞前、後動量的差值

12. 中華職棒富邦悍將中外野手林哲瑄，時常可看到他飛撲接球滑行的美技。2022年7月23日富邦與味全龍於某棒球場比賽，林哲瑄因外野場地草皮不平整、碎石粒過多，於是造成撲接飛球滑行距離變短。此摩擦力造成滑行距離變短之主因為下列何者？ (A) 接觸面積變大 (B) 飛撲速度變快 (C) 摩擦係數變大 (D) 靜摩擦力太大

13. 假設地球質量為月球質量的 100 倍，若一衛星恰好位於地球與月球間的連線上，衛星繞地心的軌道半徑為月球質量中心與地心距離的 1 / 9 倍，如圖 ( 五 ) 所示。則衛星受地球的萬有引力與衛星受月球的萬有引力的比值為何？
(A) 800 (B) 900 (C) 6400 (D) 8100

14. 質量為5公斤的物體受到仰角為37 °的30牛頓外力作用，沿動摩擦係數為0.2的粗糙水平面拖移 10 公尺的距離。此物體受四力作用 ( 重量為 w、正向力為 N、摩擦力為 f 與外力為 F)，如圖(六)所示。下列敘述何者正確？ (假設重力加速度為10公尺/秒²，sin 37°=0.6，cos 37 °=0.8)
(A) 正向力N為50牛頓 (B) 重量作功為500焦耳 (C) 外力F對物體作功為180焦耳 (D) 摩擦力對物體作功為負64焦耳

15. 同一人分別從同一高度但傾斜角度不同的三個無摩擦力的滑梯上方，斜面長度各為2 公尺、3 公尺、4 公尺，如圖(七)所示，由靜止溜至底部，重力對人作用的平均功率最大的斜面為何？
(A) 2公尺長 (B) 3公尺長 (C) 4公尺長 (D) 與斜面長度無關

16. 臺灣於2021年12月18日舉行了核四公投，討論位於新北市貢寮區的核四廠是否運作。關於臺灣核能發電的敘述，下列何者正確？ (A) 核燃料為鈾- 238 (B) 量測人體吸收輻射劑量的單位為焦耳 (C) 核衰變產生的 γ 射線不帶電但穿透力強 (D) 臺灣核能發電是利用兩較輕原子核迎面相撞，聚合時釋放的能量

17. 臺灣目前的核能發電廠是利用核子反應爐運轉發電。假設核三廠1號機 111 年發電 100 億度電，若減少的質量能全部轉換成電能，則核燃料質量須減少多少公克？( 已知光速 C＝3 × 10⁸公尺/秒，1度電＝1千瓦-小時) (A) 120 (B) 400 (C) 1200 (D) 4000

18. 在一百米賽跑競賽中，冠軍者的體重為600牛頓，最後2秒，等速跑了直線位移22公尺至終點，則他衝至終點線時的動量約為多少公斤．公尺/秒？(假設重力加速度為10公尺/秒2) (A) 660 (B) 1200 (C) 6600 (D) 13200

19. 高爾夫球桿的桿頭擊中 50 公克之靜止球，球以 216 公里 / 小時的速率飛出，設球桿與球的接觸時間為0.005秒，則球所受到的平均作用力量值為多少牛頓？ (A) 600 (B) 2160 (C) 216000 (D) 600000

20. 臺灣是一個多山的島嶼，也是全世界高山密度最高的島嶼之一。甲生喜歡登高山後看壯闊山林、雲海翻騰的美景。若海平面上的大氣壓力為 76 公分水銀柱高，登山每增高100 公尺會因空氣減少，致使大氣壓力約減少 0.8 公分水銀柱高。當甲生登上 3250公尺的高山時，則此時山頂的大氣壓力約為多少公克重 / 平方公分？ ( 水銀密度為 13.6 公克 / 立方公分 ) (A) 354 (B) 680 (C) 831 (D) 1003.6

21. 托馬斯•塞維利(Thomas Savery)蒸汽機其實是利用壓力差的抽水工具，工作原理如下：
1.如圖(八)所示，打開蒸氣閥，用2大氣壓的水蒸氣把儲水桶中的水擠出，抽水管中有兩具止逆閥，使抽水管中的水只能向上方流動，於是水流過抽水管上段從管口排出。(管口的氣壓為1大氣壓)
2.接下來關閉蒸氣閥，如圖(九)所示，開啟水龍頭用冷水澆灑儲水桶，於是桶中水蒸氣凝結，使桶中幾乎真空，抽水管下段的水和積水即被大氣壓推入儲水桶。
3.重覆上述過程而持續抽水。如圖(十)所示，礦井積水水面距礦井口15公尺，則蒸汽機若位在下列答案中之積水水面上方幾公尺的高度，可正常運作將積水抽出礦井口？( 1大氣壓為1033.6公克重/公分²)
(A) 3 (B) 8 (C) 12 (D) 15

22. 如圖 ( 十一 ) 所示，兩根彎曲的圓管垂直地面的區段各有一活塞，兩活塞截面積分別為甲100 平方公分、乙 10 平方公分。有個活塞兩端分別密合兩管下端水平區段，此活塞的左端截面積為丙 15平方公分、右端截面積為丁60平方公分。所有活塞均具有重量，兩管中各自密封液體，忽略所有活塞與管壁間的摩擦力，所有的活塞原先因為力平衡而靜止。如果在乙截面積的活塞上方放置10公斤重的物體，若所有活塞都能仍然靜止在原來位置，則甲截面積的活塞上要放多少公斤重的物體？(圖形僅為示意圖，未依實際比例畫出)
(A) 100 (B) 200 (C) 300 (D) 400

23. 在不與其他物體或環境交換熱量的條件下，甲、乙、丙、丁四物體最終達到熱平衡。甲物體的溫度下降 10.54 °C、乙物體的溫度上升 7.25 °C、丙物體的溫度升高 2.01 K、丁物體的溫度下降11.87 °F，則甲、乙、丙、丁四物體初始溫度之高低順序為何？ (A) 甲＞丁＞丙＞乙 (B) 乙＞丁＞丙＞甲 (C) 丙＞乙＞丁＞甲 (D) 丁＞甲＞乙＞丙

24. 在微波爐中，微波以 600 瓦特的功率將能量傳入 200 公克的純水中，則水溫從 20 °C 升高到70 °C，大約需要幾秒？( 1卡=4.2焦耳、水的比熱為1cal/ g．°C) (A) 30 (B) 50 (C) 70 (D) 90

25. 蒸籠底部鍋中的水沸騰產生水蒸氣，利用水蒸氣加熱蒸籠中的食物。如果鍋中的水沸騰，使得每秒有 3.2 公克 100 °C 的水蒸氣進入蒸籠，進入蒸籠的水蒸氣每秒有 0.2 公克從蒸籠縫隙逸出，其餘的水蒸氣則在蒸籠中凝結成 100 °C 的水。經 10 秒，則水蒸氣在蒸籠中釋出多少熱量？(水蒸氣的凝結熱為539卡/公克) (A) 8341卡 (B) 12112卡 (C) 16170卡 (D) 25232卡

26. 蘇軾在＜蝶戀花春景＞的詞中有「牆裡鞦韆牆外道，牆外行人，牆裡佳人笑。笑漸不聞聲漸悄。多情卻被無情惱。」的描述。詞中的聲音與可見光都被不能穿透的高牆擋著，行人看不到佳人，卻能聽到佳人的笑聲，其主要原因為何？ (A) 因為牆內笑聲繞射到牆外行人的耳中 (B) 因為牆造成笑聲的回音，回音傳到行人的耳中 (C) 因為牆內的笑聲被空氣折射到牆外行人的耳中 (D) 只要牆內佳人笑得夠大聲，笑聲就能傳到牆外行人的耳中

27. 某均勻介質中的週期波，其波速可以用公式 v = λ / T = λ f 表示，其中 λ 為波長、T 為週期、f為頻率，則下列敘述何者正確？ (A) 若頻率f增加，則波速 v 增加 (B) 若頻率f增加，則波長 λ 變短 (C) 若週期T變大，則波速 v 減小 (D) 若頻率f增加，則週期T增加

28. 水波是日常生活中最常見的波動現象之一，下列關於水波的敘述何者正確？ (A) 水波行進時，水面附近的水分子也跟隨著波形一起向前運動，所以才能夠向著波前進的方向傳遞能量 (B) 水波是一種縱波，水波行進時，水面附近的水分子會在原位置上下運動，於是波形即向前移動 (C) 水波是一種力學波，以水為傳播的介質，波峰和波谷的高低差越大，波速就越大，傳遞的能量也就越多 (D) 水波行進時，水面附近各個位置的水分子會在原位置附近振動，藉由水分子與水分子之間作功而傳遞能量

29. 甲繩和乙繩的端點相連結形成一繩，以一定的張力拉緊此繩，一脈衝波從甲繩透射到乙繩後振動的幅度變大，另有一週期波從甲繩透射到乙繩之後，則下列敘述何者正確？ (A) 頻率變小，波長變長，波速減小，單位時間內傳遞的能量不變 (B) 頻率不變，波長變長，波速增加，單位時間內傳遞的能量變小 (C) 頻率不變，波長變短，波速減小，單位時間內傳遞的能量變小 (D) 頻率不變，波長不變，波速增加，單位時間內傳遞的能量不變

30. 從物體上某點 P 發出的光線，其中一條光線 ① 平行主軸，另外一條光線 ② 通過焦點，這兩條光線經凹面鏡反射後的行進方向交會於 A 點，如圖 ( 十二 ) 所示，圖中 O、F、C 則分別為凹面鏡的鏡頂、焦點及曲率中心。則從同一P點發出的另一條光線③，經凹面鏡反射後，會射向哪一點？
(A) P (B) C (C) A (D) F

31. 一道光線射入兩個厚度相同但折射率不同的介質層，從空氣端進入介質的四道光線，其軌跡分別為圖 ( 十三 ) 中之 I、II、III 及 IV。根據司乃耳定律，判斷 I、II、III、IV 中兩個介質層的折射率n₁及n₂的大小關係，依序分別屬於甲：n₁＞n₂、乙：n₁＜n₂、丙：n₁＝n₂中何種關係？
(A) 乙、丙、甲、丙 (B) 甲、丙、乙、乙 (C) 甲、丙、乙、丙 (D) 乙、丙、甲、甲

32. 光具有波動性，光波重疊產生相消或是相長的現象為干涉，下列生活中常見的光學現象，其主要成因何者與光的干涉無關？ (A) 一道白光斜向入射三稜鏡，出來的光呈現不同色彩 (B) 機車行地上常有一些油墨及積水，水上的油膜顯現七彩紋路 (C) 肥皂泡泡在太陽光下，因為泡泡膜厚度不斷改變而產生不同色彩 (D) 陽光下彩蝶蝶翼上因微結構差異而顯現七彩顏色

33. 雙狹縫干涉實驗時，在屏幕產生亮、暗條紋的必要條件，與下列何者無關？ (A) 入射光的波長 (B) 雙狹縫的間距 (C) 入射光的強度 (D) 狹縫與觀測屏幕的距離

34. 如圖(十四)所示，一維空間中有三個帶電粒子，其中兩個粒子K及L之空間位置已被限制，相隔距離為 d 公尺且電量分別是＋8 庫侖及－2 庫侖，＋1 庫侖 M 粒子可在 K、L 兩粒子連線上自由移動。關於M粒子達靜電力平衡時位置的敘述，下列何者正確？
(A) 不論位於甲、乙、丙區皆可達到靜電力平衡 (B) 位於乙區時，若要達靜電力平衡需較靠近K粒子 (C) 位於甲區時，與K粒子距離為d公尺恰可達靜電力平衡 (D) 位於丙區時，與L粒子距離為d公尺恰可達靜電力平衡

35. 1909 年科學家密立根以油滴實驗發現了電荷不連續，以及測定電子電量，最後獲頒諾貝爾獎。實驗利用了噴入兩個平行電板間的微小帶電油滴同時受到重力、浮力、電場力、空氣阻力等影響，力圖如圖 ( 十五 ) 中左方所示，為了探討帶電油滴能夠被電場力所控制，並達成垂直方向的靜力平衡。噴嘴口噴出油滴，假設噴嘴口受到摩擦而帶正電，則關於帶電油滴粒子與實驗裝置中平行板的帶電狀況，圖 ( 十五 ) 中右方之甲、乙、丙、丁，何者正確？
(A) 甲 (B) 乙 (C) 丙 (D) 丁

36. 將一個 5 庫侖的正電荷置於間距 5 公分、電位差為 500 伏特的平行板中，則要如何移動此電荷才能使其電位能增加？ (A) 從高電位移往低電位 (B) 從低電位移往高電位 (C) 放置於兩板間直接放開 (D) 電荷垂直電場運動

37. 我國使用的標準交流電壓為 110 伏特，一般的家用型延長線插座，其標準上限承載功率為 1650 瓦特，若每個插座上限電流為 3 安培，表示此插座數量之設計最多不得超過幾個才能符合安全標準？ (A) 3 (B) 4 (C) 5 (D) 6

38. 可變電阻的設計是利用活動電極接觸在線性電阻不同位置上，使得電阻量值與長度成正比，例如最大電阻為R活動端調至一半時電阻即為R/ 2，圖(十六)為示意圖，最大電阻值為 R 的可變電阻與電壓為 V 之直流電源串聯可得通過最小電流為 I。若電源電壓 V 輸出不變，取最大電阻為 R 的兩個可變電阻，設計成可得到 4 I 電流值的電路，則下列連結方式何者正確？
(A) 兩個可變電阻分別調整至R/4，以串聯方式進行連結 (B) 兩個可變電阻分別調整至R/2，以並聯方式進行連結 (C) 一個可變電阻為R、另一個可變電阻調整至R/ 3，以串聯方式進行連結 (D) 一個可變電阻調整至R/ 12、另一個可變電阻調整至R/6，以並聯方式進行連結

39. 日常生活所需的手機行動電源標示 10000 mAh，其中 mAh 是指下列哪一種物理量的單位？ (A) 電量 (B) 電流 (C) 電壓 (D) 電功率

40. 通電流的導線，周圍會產生磁場，則下列敘述何者錯誤？ (A) 稱之為電流磁效應 (B) 由法拉第發現此效應 (C) 長直導線周圍磁場之大小與距導線之垂直距離成反比 (D) 科學家安培以右手定則來說明載流導線與磁場方向的關係

41. 甲、乙兩位同學為了研究電磁鐵產生之磁場強度，分別將兩條線徑、長度相同之漆包線均勻地繞於管上，甲的螺線管長10公分繞了1000匝，乙的螺線管長20公分繞了1500匝。若將相同的電流通入兩螺線管中，則兩螺線管中心處的均勻磁場大小關係為何？ (A) (B) (C) (D)

42. 空間中兩組載有電流之平行導線，有相同的長度，如圖 ( 十七 ) 所示，甲組導線相距 d，載有同向電流 I；乙組導線相距 2 d，載有反向電流 2 I。平行導線間因電磁作用而產生的作用力分別為，下列敘述何者正確？
(A) 兩力大小之關係為 (B) 兩力大小之關係為 (C) 兩力大小之關係為 (D)兩力皆為吸引力