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113年 - 113 臺北市立成淵高級中學正式教師甄選:高中物理科#119933
> 申論題
題組內容
3. 原子核內的中子經過 β衰變後會變為質子,自由中子平均不到 15 分鐘也會衰變成質子, 如此宇宙中的中子數應該會變少,實際上不然。
(1) 說明宇宙中的中子數維持平衡的主要原因為何。(3 分)
相關申論題
(2) 請寫出碳-14 衰變成氮-14 的核反應式,並說明所有產物的名稱。(3 分)
#511026
4. 考慮一體積為 V 的正立方體密閉容器,容器內裝有單原子理想氣體,氣體每一分子的質量均為 m,且容器內的分子總數為 N。根據氣體動力論的假設,試推導出容器內氣體壓力 P,與氣體分子速率平方的平均值之關係式。(6 分)
#511027
5. 物體自高處落下時,除了受到重力之外,還有空氣阻力 F, 此阻力與物體的下墜速度 v 成正比,即 F=-kv(k>0)。 小澄同學觀測一質量 0.3 kg 的小物體自高處落下,其速度 v 與時間 t 的關係如圖,已知重力加速度 g=10 m/s2。在時間 t=0.6 s 的瞬間,空氣阻力對小物體作功的瞬時功率約為若干?(6 分)
#511028
6. 若定義兩電荷相距無限遠時的電位能為零,以波耳對氫原子的假設為出發點,試推導出 氫原子能階的數學關係式。答案以普朗克常數 h、庫侖常數 k、基本電荷 e、電子質量 m、 量子數 n 等符號表示。(6 分)
#511029
7. 長度 L、質量為 M 的張緊弦線兩端固定,小鳶撥動此弦線使其振動形成駐波,在振動停止之前,小鳶始終可以看到如圖所示的弦線,在兩最大 位移間振動的視覺暫留影像。若小鳶的視覺暫留時間為 Δt,則此弦線兩端的最小張力應為若干?(6 分)
#511030
8. 將一物體自 20 m 的高度,以 15 m/s 的速度斜向拋出,若不考慮空氣阻力,重力加速度 為 10 m/s2,欲使物體有最大的水平射程,則物體初拋時的仰角為若干?(6 分)
#511031
(1) 若以平行兩狹縫且通過狹縫片中心為轉軸,旋轉 θ 的角度,如下圖(a)所示,則光屏上的干涉條紋將如何變化?試說明原因。(3 分)
#511032
(2) 若將入射的雷射光以入射角為 θ,斜向照射雙狹縫,如下圖(b)所示,則光屏上的干涉條紋將如何變化?試說明原因。(3 分)
#511033
10. X 射線管中電子的加速電壓為 410 V 時,加速後電子的物質波波長為 λ,而所放射出的 X 射線最短波長為 λ′,則之值約為若干?(答案取 2 位有效數字。已知電子的質量為kg,電子的電量為 C,真空中的光速為 3.0×108 m/s,普朗克常數為 J.s)(6 分)
#511034
11. 某行星繞太陽的橢圓軌道示意圖如圖所示,行星在近日點時與太陽的距離為 r1,在遠日點時與太陽的距離為 r2,則該行星在近日點時轉彎的曲率半徑為何?(8 分)
#511035
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