所屬科目:教甄◆物理科專業
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