114年 - 114 中區縣市政府教師甄選策略聯盟試題：國中理化#139077

1. 變壓器次級線圈的輸出電路，如圖所示，有些與地絕緣，常用於醫院電器的供電系統；有些則以接地線與地相連，多用於一般家庭用電。 小明赤腳站在地面，手指不小心碰觸到次級線圈輸出電路上一條裸露的電線。下列有關小明是否會觸電的敘述何者正確？
(A)碰觸到電線甲或乙時，均不會觸電 (B)碰觸到電線丙或丁時，均會觸電 (C)只有碰觸到電線甲時，才會觸電 (D)碰觸到電線丙時，不會觸電

2. 一克純水在不同溫度時的體積如圖所示。若一溫度計，以純水取代水銀，利用水柱的高度來測量溫度，則下列何者為此純水溫度計可適用的溫度範圍？ (A)2℃至10℃ (B)0℃至90℃ (C)2℃至90℃ (D)10℃至90℃

3. 圖中曲面上各點的座標代表一純物質的體積V、溫度T 與壓力P。甲、乙、丙均為等溫線，其粗線部分與V 軸平行，圖中虛線為此物質 兩態共存區之邊界線。關於此物質三態的敘述，下列何者錯誤？ (A)在甲溫度時，此物質之固態與液態可以共存 (B)在乙溫度時，此物質之液態與氣態可以共存 (C)在高於丙溫度時，此物質無法三態共存 (D)在適當的溫度、壓力和體積條件下，物質三態是可共存的

4. 如圖所示，一個水平放置的絕熱容器，體積固定為V，以導熱性良好的活動隔板分成左、右兩室，內裝相同的理想氣體，容器與隔板的 熱容量均可忽略。最初限制隔板不動，使兩室的氣體溫度均為T，但左室的氣體壓力與體積分別為右室的2 倍與3 倍。後來拆除限制， 使隔板可以左右自由移動，則在兩室的氣體達成力平衡與熱平衡後，下列敘述何者正確？ (A)左室的氣體體積為 (B)兩室的氣體溫度均較T 為高 (C)左室與右室氣體的壓力比為 (D)右室的氣體分子數目為左室的6 倍

5. 一底面積為25cm ² 的燒杯，直立浮於水中。若以吸管自燒杯中取出100cm ³ 的液體，則浮於水中的燒杯會上升3.2cm，如圖所示。已知水的密度為1.0g/cm ³，試問此液體的密度為多少g/cm 3？ (A)0.78 (B)0.80 (C)0.85 (D)0.95

6. 單狹縫繞射實驗中，分別從狹縫的兩邊緣處到達第一暗紋的光程差是波長的幾倍？ (A)1/2 (B)1 (C)3/2 (D)2

7. 某個單擺由一個質量為1.5kg 的物體繫在一條繩子 (長度 = 2.0 m) 的末端擺動組成。在擺動過程中的最低點，繩子的拉力等於 20 牛頓 (N)。該物體在擺動期間會從這個最低點擺到最大高度約為多少？ (A)77 cm (B)50 cm (C)63 cm (D)36 cm

8. 如圖所示，質量M₁ (5.0 kg) 由一條輕繩連接至一質量M₂ (4.0 kg) 上，該質量M₂在一光滑表面上滑動。滑輪 (半徑 = 0.20 m) 繞著轉軸轉 動。M₂的加速度為 3.5 m/s ²時，試問該滑輪的轉動慣量(moment of inertia)約為多少？ (A)0.29 kg ● m² (B)0.42 kg ● m² (C)0.20 kg● m² (D)0.62 kg●m²

9. 量子數 n 與氫原子中的電子哪一物理量最有密切關係？ (A)能量 (B)軌道角動量 (C)自旋角動量 (D)磁矩

10. 如圖所示，當光線從介質 X 傳送到介質 Y： (A)速度和頻率都降低 (B)速度和頻率都增加 (C)速度和波長都降低 (D)速度和波長都增加

11. 以下哪項對於降低 LC 電路的振盪頻率有最大的效果？ (A)L/2 和 C/2 (B)L/2 和 2C (C)2L 和 C/2 (D)2L 和 2C

12. 電阻器 1 的阻值是電阻器 2 的兩倍。它們與電池並聯，則電阻 1 與電阻 2 所耗散的熱能之比為多少? (A)1:4 (B)1:2 (C)4:1 (D)2:1

13. 已知氫原子的電子從量子數n=2 能階躍遷至n=1 能階時，發射波長為121.5 nm 的電磁波；從n=4 能階躍遷至n=1 能階時，發射波長為97.2 nm 的電磁波。試問電子從n=4 能階躍遷至n=2 能階時，所發射電磁波波長為何？ (A)112.0 nm (B)272.8 nm (C)367.9 nm (D)486.0 nm

14. 一質量2.0 公斤的物體放在水平桌面上，物體與桌面的滑動摩擦係數為0.25。今以9.0 牛頓的力沿水平方向推物體，使其作加速度運動， 當物體移動5.0 公尺時，此物體的動能約增加多少焦耳？ (A)45 (B)25 (C)20 (D)10

15. 如右圖所示，一單擺左右來回擺動，擺錘受有重力W、擺線的張力T 與空氣阻力R。下列有關此三力對擺錘作功的敘述何者正確？ (A)W 一定作正功，T 一定不作功 (B)R 一定作負功，T 一定不作功 (C)W 一定作正功，R 一定作負功 (D)W 與R 一定作負功

16. 在右圖電路中，每一個電阻均為1 歐姆，則AB 間的總電阻為幾歐姆？
(A)0(B)1(C)1/4(D)2

17. 若有一行星繞著恆星S 作橢圓軌道運動，則下列有關行星在右圖所示各點的加速度量值的敘述，何者正確？(A)點D 處最小(B)點A 處最小(C)點B 與點F 處最小(D)點C 與點E 處最小

18. 長度為I_A 的開管（兩端開口），其基音頻率為 f_A；長度為I_B的閉管（一端閉口，另一端開口），其基音頻率為f_B 。已知f_A等於f_B ，則I_A對I_B的 比值為下列哪一項？(A)1(B)1/2(C)3/2(D)2

19. 下表為一些金屬的功函數。今用波長為620 nm 的單色光分別照射各金屬片，從事光電效應的實驗。下列敘述哪一項正確？
(A)鈉、鎂、銅都會產生光電子(B)只有鈉、鎂會產生光電子(C)只有鈉會產生光電子(D)皆無法產生光電子

20. 有一容器若加滿水置於磅秤上，磅秤上的讀數為W，如圖所示。現將一密度小於水的物體以一細繩繫於此容器的底部，並加滿水置於磅 秤上，如圖所示。若水的密度為ρ₀ ，物體的體積為V、質量為m，繩上的張力為T，重力加速度為 g，則磅秤上的讀數為下列何者？(A)(B)(C)(D)

21. 銅含有 8.4 ✖10²⁸ 個自由電子(1/m³)。截面積為 7.4 x 10 ^-7 平方公尺(m ²)的銅線載有 1 安培 ( A )的電流，電子漂移速度(drift velocity)約為多少?(A)3 x 10 ⁸ m/s(B)10 ³ m/s(C)10 ^-23 m/s(D)10

22. 一個球形導電殼帶有電荷 Q，一個帶有電荷 q 的粒子被放置在球殼空腔的中心，則殼內表面的電荷和殼外表面的電荷分別是為多少?(A)0, Q(B)q, Q – q(C)Q, 0(D)-q, Q + q

23. 一個圓環、一個圓盤和一個實心圓球，都有相同的質量和外半徑。三個物體從相同的斜面上但不同高度的地方，釋放後皆滾動而不滑動。 圓環、圓盤和圓球，三個物體以相同的速度抵達到斜面的底部，試問起初三個物體被釋放的高度比較? 請由高到低排序：(A)圓環、圓盤、實心圓球(B)圓盤、圓環、實心圓球(C)實心圓球、圓環、圓盤(D)實心圓球、圓盤、圓環

24. 當偶極子(electric dipole)在均勻電場中旋轉時，偶極子方向變得更接近於與電場對齊時，則：(A)電場做正功，電勢能增加(B)電場做正功，電勢能減少(C)電場做負功，電勢能增加(D)電場做負功，電勢能減少

25. 光線從光滑的冰面反射時，會完全偏振，則該入射角的大小為多少? (n_ice = 1.31)(A)(B)(C)(D)

26. 純物質甲與乙在室溫下均為液態，相對應的蒸氣壓分別為120 與180 mmHg。若將甲、乙二液體以2：1 的莫耳比例混合後，可得到液體丙，且實驗中測得液體丙的蒸氣壓為150 mmHg。 試問下列敘述何項正確？(A)溶液丙為理想溶液(B)甲、乙混合成溶液丙為放熱反應(C)甲—乙分子間之引力大於甲—甲，乙—乙分子間之引力(D)若溶液甲為理想溶液，此時甲—甲分子間沒有作用力，且甲分子不具體積

27. 醋酸的解離常數K_a = 1.0 ×10 ^–5。某生將0.2 M 的醋酸水溶液與等體積0.2 M 的氫氧化鈉水溶液混合。試問平衡後水溶液中[H +]的體積莫耳濃度為何？(A)7 × 10 ^–3 M(B)1 × 10 ^–5 M(C)7 × 10 ^–7 M(D)1 × 10^-9 M

28. 試問2-丙烯醛(2-propenal)有機分子中的碳，有幾個是sp²的混成軌道？(A)0(B)1(C)2(D)3

29. 化學反應速率是指單位時間內( △t)的濃度變化量(△[A] )。反應速率會與反應物濃度的n 次方成正比([A]ⁿ )，可表示如下
反應速率=
k 為反應速率常數、n 為反應級數。試問在何種反應級數下，以1/[A]與t 作圖會有線性關係(A)零級(B)一級(C)二級(D)三級

30. 實驗桌上有兩瓶鹽酸(分子量：36.5 克/莫耳)水溶液。第一瓶為比重1.5，重量百分比為7.3 %的鹽酸水溶液；第二瓶是濃度為0.60 M 的鹽 酸水溶液。取100 毫升第一瓶溶液與500 毫升第二瓶溶液混合成一瓶新的鹽酸水溶液，假設體積有加成性。試問新混合出的鹽酸水溶液 濃度為何？(A)0.1 M(B)0.6 M(C)1.0 M(D)1.2 M

31. 某純物質的相圖如下。根據此相圖，試問此純物質的臨界壓力為何？(atm)(A)50(B)100(C)200(D)400

32. 下列的分子中，何者具有最小的莫耳氣化熱(molar enthalpy of vaporization)？(A)H₂O(B)H₂S(C)H₂Se(D)H₂Po

33. 某實驗使用卡計來測量酸鹼中和反應的熱量變化。先在卡計內裝入150 毫升的水，並供給2.0 千焦的熱量後，熱平衡後，溫度上升4°C。 清乾卡計內的水後，在卡計內先加入0.3 M 的硫酸50 毫升，再加入0.3 M 的氫氧化鉀100 mL，完全中和後，測得溫度上升3°C。試問此 酸鹼反應的莫耳中和熱為何？(千焦/莫耳)(A)10(B)30(C)50(D)70

34. 在常溫常壓的條件下，於一密閉反應槽內加入氮氣、氫氣與少量催化劑進行哈伯法製氨。當反應槽內的反應平衡後，在定溫條件下，再 於反應槽內通入一定量的氦氣。當反應再次平衡後，反應槽內的容器再次回復常壓。試問反應再次平衡的過程中，反應槽內各氣體濃度(莫 耳/體積)的變化為何？(A)氫氣的濃度會下降(B)氮氣的濃度會下降(C)氨氣的濃度會上升(D)氦氣的濃度會下降

35. 試問下列各陽離子中，何者會有最穩定的水和熱(most exothermic hydration enthalpy)？(A)Na ⁺(B)Mg ²⁺(C)Li ⁺(D)Ca²⁺

36. 常溫(25℃)常壓(一大氣壓)下，已知固體的碳酸鉀與氧氣反應後會生成固態的超氧化鉀(KO2)與二氧化碳。試問33 公升的氧氣可與多少莫 耳的碳酸鉀反應？(A)0.7(B)0.9(C)1.4(D)2.1

37. 考慮下列的反應過程：
a. 在定溫條件下，將一莫耳氧氣的壓力減小為原壓力的一半
b. 在定溫條件下，將兩莫耳二氧化碳的體積減小至原體積的一半
c. 在定壓條件下，將一莫耳氦氣的溫度升高25℃
d. 在定壓條件下，將兩莫耳氮氣的溫度降低25℃。
試問哪些反應過程會導致熵(entropy)的增加(A)a 與b(B)c 與d(C)a 與c(D)b 與d

38. 一理想氣體的定容與定壓比熱分別為C_v = 10 J/K.mol 與C_p = 20 J/K.mol。將一莫耳的此氣體在定容與定壓的條件下供給400 J 的熱量。試問 在定容與定壓條件下的內能變化(ΔU)為何？ (焦耳)(A)定容ΔU = 400 ；定壓ΔU = 400(B)定容ΔU = 400 ；定壓ΔU = 200(C)定容ΔU = 100 ；定壓ΔU = 400(D)定容ΔU = 200

39. 添加六結晶水氯化亞鈷（CoCl₂‧6H₂O）到純水中，形成Co ²⁺離子水合物。此水合物與Cl ^–反應的平衡反應式如下：
Co(H₂O)6²⁺⁽aq) + 4Cl^–(aq) ⇌ CoCl₄^2–(aq) + 6H₂O(l) （粉紅色） （藍色） 在Co²⁺離子水合物的溶液中，首先加入鹽酸，然後加入水，下列敘述何者正確？(A)首先平衡向右移動，溶液變成藍色；然後平衡向左移動，溶液變成粉紅色。(B)首先平衡向右移動，溶液變成藍色；然後平衡不移動，溶液顏色不改變。(C)首先平衡向左移動，溶液變成粉紅色；然後平衡向右移動，溶液變成藍色。(D)首先平衡向左移動，溶液變成粉紅色；然後平衡不移動，溶液顏色不改變。

40. 下面是三種酸的K_a值：

關於鹼基的強度，下列排序何者正確？(A)CN^– ＞ NO₂^– ＞ F^– ＞ H₂O ＞ Cl^–(B)Cl^– ＞ H₂O ＞ F^– ＞ NO₂^– ＞ CN^–(C)CN^– ＞ F^– ＞ NO₂^– ＞ Cl^– ＞ H₂O(D)H₂O ＞ CN^– ＞ NO₂^– ＞ F^– ＞ Cl^–

41. 考慮液態水在–10℃下結冰的情況。對於這個過程，△H, △S 及△G 的符號是什麼？(A)△H ＞ 0, △S ＜ 0, △G ＞ 0.(B)△H ＞ 0, △S ＜ 0, △G ＜ 0.(C)△H ＜ 0, △S ＞ 0, △G ＞ 0.(D)△H ＜ 0, △S ＜ 0, △G ＜ 0.

42. 金屬鐵生鏽的形成是一個自發性過程。鐵被氧氣腐蝕（生鏽）的總反應如下所示：
4Fe(s) + 3O₂(g) ⇌ 2Fe₂O₃(s) 涉及該反應的熱力學數據如下：
在標準狀態下，下列敘述何者正確？(A)鐵生鏽的反應焓變化（△H°）為正值。(B)鐵生鏽的反應熵變化（△S°）為正值。(C)鐵生鏽的反應自由能變化（ΔG°）為負值。(D)鐵生鏽的反應平衡常數（K）值剛好為1。

43. 以下是一些物理變化和化學能的數據

根據這些數據，計算下面反應式的焓變化（ΔH）為多少？
2Li(s) + 2HBr(g) → H2(g) + 2LiBr(s)(A)262 kJ(B)–517 kJ(C)–602 kJ(D)–992 kJ

44. 雖然疊氮離子（azide ion, N₃^-）與非常穩定的CO₂分子是等電子的，但是其反應性非常強。關於疊氮離子的反應性，下列哪一項解釋是最 合理的？(A)無法為疊氮離子寫出所有氮原子形式電荷為零的路易士結構。(B)疊氮離子不存在有效的路易士結構。(C)氮化物離子有共振結構，但二氧化碳沒有。(D)氮原子之間不能形成多重鍵結。

45. 酒精度（Proof）一詞的定義為溶液中純乙醇體積百分比的兩倍。因此，95%（體積）乙醇溶液的酒精度為190 度。乙醇的密度 = 0.80 g/cm ³， 水的密度 = 1.0 g/cm ³，乙醇的莫耳質量 = 46 g/mol。在92 度乙醇/水溶液中乙醇的體積莫耳濃度是多少？(A)0.46 M(B)0.80 M(C)4.6 M(D)8.0 M

46. 一個1 L 容器最初容納0.4 mol N₂、0.1 mol O₂和0.08 mol NO。若放入N₂、O₂和NO 平衡混合物的容器體積減少到0.5 L，不改變存在的氣體量且三種氣體不發生反應，則它們的濃度有何變化？(A)N₂ 和O₂ 的濃度會降低；NO 的濃度會增加。(B)N₂ 和O₂ 的濃度會增加；NO 的濃度會降低。(C)N₂、O₂ 和NO 的濃度都會增加。(D)N₂、O₂ 和NO 的濃度都會降低。

47. 下面是Fe(CN)₆ ^3–和I ^–_(aq)的反應式。
2Fe(CN)₆^3–(aq) + 2I^–(aq) → 2Fe(CN)₆^4–(aq) + I₂(aq) 下表列出該反應的初始速率的數據，反應物和產物的濃度以M 為單位，初始速率以為M/s 單位。

該反應的反應速率常數k 值為多少？(A)10⁷ M^–5 s–1(B)10³ M^–3 s–1(C)10 M^–2 s^–1(D)50 M^–2 s^–1

48. 下面是弱酸HF 在水中的解離反應。
HF(aq) ⇌ H⁺(aq) + F^–(aq)
該反應的ΔS°為負值，下列敘述何者為最合理的解釋？(A)因為每個HF 分子在水中解離時產生兩個離子。(B)因為在水中解離的兩種離子發生水合作用。(C)因為該反應是放熱的。(D)因為該反應的產物是弱酸。

49. 下圖是賈法尼電池的示意圖，每個半電池的電解質及其濃度寫在每個隔室的下方。

涉及這電池的半電池反應式及其標準還原電位如下所示：

考慮電解質的濃度，這電池的電位差（ΔE）最接近哪一伏特數？(A)0.363 V(B)1.456 V(C)1.817 V(D)4.724 V

50. CO₂和SiO₂都具有有效的路易士結構。依照分子軌域模型，CO₂分子是穩定的（以單個分子存在），而SiO₂分子是不穩定的（不以單個分子存在），下列的解釋何者最合理？(A)CO₂ 能夠形成σ 鍵，而SiO₂ 則不能。(B)矽3p 軌域與較小的氧2p 軌道無法有效重疊。(C)碳原子比矽原子大，使得碳具有更高的電子密度，進而形成更好的π 鍵。(D)矽更容易與其他矽原子而不是氧原子結合。