112年 - 112 高雄市市立高級中等學校聯合教師甄選試題：物理科#114432

1.一木棒長 L，其重量可忽略，一端 O 以樞鈕固定於牆上， 另一端 P 用輕繩懸於牆，使木棒成水平，而輕繩與棒成 θ之夾角，茲於木棒上距牆為 x 距離處懸一重 W 的物 體，其平衡狀態如圖 1。今若將木棒上懸重物之位置右移 （即令 x 增大），則下列何者將隨之增大？
(A)樞鈕施予木棒的摩擦力 (B)樞鈕施予木棒作用力之 垂直分量 (C)樞鈕施予木棒作用力方向與水平方向的 夾角 (D)輕繩上張力的量值 (E)施予木棒的三作用力 方向延長線交點與 P 端的距離。

2. 如圖 2，A 為一直流電源的理想電池，B 為充電 中的電池，其端電壓為 4.0 伏特、內電阻為 1.0 歐姆，C 為燈泡，D 為馬達，其端電壓為 6.0 伏 特。下列敘述何者錯誤？
(A) 1 分鐘內，燈泡消耗的能量為 3840 焦耳 (B)電池 B 之電動勢為 3.5 伏特 (C)充電中的 電池 B 內電阻熱損耗的功率為 0.25 瓦特 (D)電源 A 輸出的電功率為 6.0 瓦特 (E)馬達 消耗之電功率為 3 瓦特。

3. 如圖 3 所示，質量為 m 的三個完全相同之物體，位於邊長 L 的正三角形之三頂點上，物體在相互作用之重力下，於外接圓的軌道上運動而仍保持其相對位置。重力常數 G，則物體之角速率為何？
(A)(B)(C)(D)(E)

4. 水波槽中有 S1、S2兩同相點波源，其振幅 0.5 公分及頻率 100 赫均相同，已 知 S₁、S₂相距d = 12.0公分，它們所產生之水波的波速為 2.0 公尺／秒，某點 P 與 S₁的距離為=13.0公分，且垂直，如圖 4 所示，則下列敘述，下列何者正確？
(A)水波波長為 4 公分 (B) P 點所在的位置為節點 (C)由 S₂沿之方向至 P 點恰可找到 2 個節點 (D)同時由 S₁與 S₂出發的波抵達 P 點的時間差為2✕10^-2 秒 (E)由 S₂往 S₁之方向前進 5 cm恰可找到 2 個節點

5.某同學分別以波長 λ 與的光束照射一金屬表面，測得光電子的截止電壓的比 1:3，則此金屬的功函數為 (A)(B)(C)(D)

6.如圖 5，A、B 為兩道不同波長單色平行光，與 OO’軸等距，射向一半圓形玻璃，從玻璃折射後相交於 OO’下方的 P 點，可推得：
(A)在玻璃中，A 光比 B 光的速度小 (B) A 光的光子能量比 B 光的光子能量小 (C)空氣中，A 光的波長比 B 光的波長長 (D) 玻璃對 A 光的折射率比對 B 光的折射率小

8.如圖 7 所示，一質量 m＝1.0kg 的質點，於 t＝0 時，由一高度 h＝1.25m 的 光滑水平面邊緣，以初速度 v₀向右作直線運動 2.0m 後，與一力常數 k＝4.0N/m，一端固定於牆面的輕質彈簧作正向碰撞，回彈向左運動，最終掉落在距平面邊緣水平距離為 2.0m 的地面上。則該質點在與彈簧接觸期間，彈簧施以該質點的平均力為_________牛頓 (取向右為正，向 左為負，且假設該處重力加速度 g＝10m/s²)。

9.如圖 8，光滑水平面上，質量 2m 的物體以初速 2v 向右，質量 m 的物體以初速 v 向左，共同壓縮理想輕彈簧，產生的最大壓縮量為 R，則壓縮過程中，當 2m 物體的速度減為3v/2 向右瞬間，此時的彈簧壓縮量為________ 。

10.如圖 9，一長為 10 cm 細線，一端固定 O 點，另一端繫一質 點，其質量為 1 kg，帶電量+0.01C，安排一電場量值為 500 N/C 向右，以及垂直進入紙面之磁場量值 300 T。若將質點移至水平位置靜止釋放，設重力加速度 g 值為 10m/s²，求質點第一次擺至最低點時，細線張力量值為________N。

11.如圖 10 所示，兩個絕熱良好的密閉容器，以絕熱板分開，兩器室內裝有單原子氣體分子理想氣體，其起 始的壓力、體積與溫度如圖所示。若氣體與容器、隔板的熱交換可忽略。考慮隔板移走後，氣體達平衡後 內能為________。

14.如圖 11 所示，在真空中半徑為 R 的導體球接地，在球外與球心 O 相距 a 處(a＞R) 有一固定的點電荷 Q，試求電荷平衡後， 導體球上的總感應電荷 q 為_______。

15.如圖 12 中的電路，忽略檢流計的內電阻，當可變電阻 R = 5 歐姆，檢流計讀數為 1 安培向上流時，A、B 兩點 的電位差為_______伏特

16.如圖 13 所示，已知普朗克常數 h = 6.63 ✕ 10⁻³⁴焦耳．秒；電子電量 e = 1.60 ✕ 10⁻¹⁹庫侖；電子質量 m = 9.11 ✕ 10⁻³¹公斤，當靜止電子經 100 伏特電壓加速，其物質波波長為________奈米

17.如圖 14 所示，質量 1 公斤的小車以 4 公尺/秒速度在 光滑地面上運動，另有一質量 1 公斤的小木塊由高度 6 公尺處自由落下。若將坐標原點設在小木塊開始掉下時系統的質心位置上，且水平向右為 + x 軸，鉛直向 上為 + y 軸，則小木塊落下期間，系統質心的軌跡方程式為_______ （重力加速度 g = 10 公尺/秒²）

19. 如圖 15 所示，有一主線圈與副線圈匝數比為 2：1 的理想變壓器，主線圈外接一組電阻為零的軌道，而金屬棒 PQ 可在軌道上滑行形成迴路，迴路所在區域有 0.50 特斯拉垂直進入紙面之均勻磁場，金屬棒 PQ 的長度為 20 公分、電阻為 0.40 歐姆，加上副線圈外接 10 歐姆的電阻，其餘的電阻均可忽略。若金屬棒因受外力而在軌道上以速率 v = 2.0（公尺/秒）等速度滑行時，則主線圈中的應電流________安培