所屬科目:高中指考◆物理
6. 某一雜技表演者用五顆相同的小球做單手拋球表演,由同一高度依次將各球略微偏離鉛直方向、向上拋出,當球回到原本被拋出的高度時,以同一隻手將球接住,然後水平移動到拋出點,再拋出,如圖 1 所示的逆時針軌跡。每次拋球的時間間隔固定為τ,初速的鉛直分量皆為v0,各球的運動軌跡相同,形成連續的循環。過程中,在空中而不在手中的球至少有四顆。假設重力加速度的量值為 g ,且空氣阻力可忽略,則下列選項何者正確?(A)v0 可以是 gτ /2 (B)v0可以是 gτ (C) 每一小球在空中的時間可以是 3τ (D)小球在最高點時離拋出點的鉛直距離可以是 gτ2/2 (E) 小球在最高點時離拋出點的鉛直距離一定大於2gτ2
9. 考慮木塊的速率 v 對時間 t 的變化,下列圖形何者正確? (A)(B)(C)(D)(E)
10. 當物質顆粒或材料結構在奈米尺度時,會表現出有別於傳統材料的新穎物理性質。同學查閱奈米科技相關文獻時發現:如圖 3 所示,黃金的熔點會隨粒徑變小而減小,將展現新穎的物理性質。下列同學對此圖的解讀與推論,何者正確?(A) 粒徑變小趨近於零時,熔點亦趨近於零 (B) 材料變為奈米尺度時不存在固液氣三態 (C) 粒徑變小時之熔點變化是由於量測困難所造成 (D) 當粒徑小於5奈米時,粒子的熔點急遽變小 (E) 當粒徑大於20奈米時,粒子的熔點急遽變大
11.機車在排放廢氣時,常伴隨很大的噪音。利用干涉型消音器可以減低此類噪音,其設計概念如圖 4 所示。當聲波抵達甲點時使其分為兩股不同路徑,分別行經上方虛線與下方點線,最後在排氣管的乙點會合。假設某機車排氣管內的主要噪音波長為 1.0 公尺,則下列選項中,兩路徑的長度相差為多少公尺時可以最有效減低噪音?
(A) 2.0 (B) 1.0 (C) 0.75 (D) 0.50 (E) 0.25
14. 某生練習紙牌魔術,將一疊紙牌水平整齊放置在桌面上,用右手食指以量值為 N 的正向力向下壓,然後向前水平推動,除了最上方數來第一張紙牌向前水平滑出之外,其他的紙牌皆不動、維持在原來的位置上。假設每一張紙牌的質量皆為 m ,紙牌與紙牌之間 的靜摩擦係數與動摩擦係數分別為 μs 與 μk ,第一張紙牌與第二張紙牌之間作用力的水 平分量量值為 F12 ,第二張紙牌與第三張紙牌之間作用力的水平分量量值為 F23,以此類推。令重力加速度為 g ,且只考慮摩擦力、重力與手指下壓的力,則下列關於第一張紙牌滑出之過程中的選項哪些正確? (A) F12 = F23(B)F12= μk(N+2mg) (C)F23=μk(N+2mg)(D)F23≤μs( N+2mg) (E)F12=μk+(N+mg)
15. 某生查得太陽系中行星的基本資料如表 1 所示。表 1 中的平均距離、質量、公轉週期、自轉週期等數值,皆是以地球的值設為 1 時的比值。假設這些行星皆繞太陽作等速率圓周運動,則下列有關表中行星數據的觀察或推論,哪些正確? (A) 離太陽越遠的行星,其公轉角速率越小 (B) 離太陽越遠的行星,其自轉角速率越小 (C) 離太陽越遠的行星,其繞日運行的速率越小 (D) 離太陽越遠的行星,其繞日的角動量量值越小 (E) 離太陽越遠的行星,其所受太陽的重力量值越小
18. 據新聞報導:在烈日下,置於汽車內的塑膠瓶裝滿水如同凸透鏡,能夠會聚光線而引起火災。同學們為探討此一現象,假設塑膠瓶為瓶壁很薄可以忽略的圓柱形,橫截面如圖 5 所示,其中 O 為圓心,F 為焦點。陽光可視為平行光射入水中,其中一條光線從空氣 (a)射入水(w)中時,入射角為 θa,折射角為θw 。表 2 所示為同學們約定的光波性質符號。下列關於光波性質的關係,哪些正確 ?(A) Ta>Tw (B) Ta=Tw (C)vacosθa=vwcos wθ(D)vasinθw=vwsinθa(E)λasinθa=λwsinaθw
24.此機械作為電動汽車或飛機的馬達時,單一線圈內的電流與磁場之間的作用力可以推動 磁鐵盤旋轉,帶動車輪或螺旋槳運轉。假設下磁鐵盤上方的單一線圈恰位於兩磁極之間, 如圖 10 虛線扇形框所示,箭號為電流方向。圖 10 中的代表徑向(輻射向外)的單位向量。若此時該線圈受磁場作用的合力為,且磁鐵盤受的作用由靜止開始轉動。 則下列選項哪些正確?(多選)(4 分) (A)= 0(B)平行於 (C) F → 垂直於 (D) 磁鐵盤作逆時針方向轉動 (E) 磁鐵盤作順時針方向轉動
25.如圖 11 虛線扇形框所示。則通過單一線圈磁通 量?隨時間 t 變化的關係圖最接近下列何者?(單選)(3 分)(A)(B)(C)(D)(E)
26. 承第 25 題,試選用適當的參數 ω 、 rO、 rI 、 B 、 R 與常數,來表示下列物理量。(a)計算單一線圈磁通量最大量值ΦM 為何?(2 分) (b)計算單一線圈感應電動勢的最大量值εM 為何?(3 分) (c)計算此單一線圈發電可達到最大功率 PM 為何?(3 分)