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

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

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

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

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

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

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

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

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

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