彰化縣私立精誠中學高三自然組物理第二次段考試題 (共 3 頁，另附答案卡) 命題範圍： 選修物理(上) 4- 3 ~ 6- 3 班級: 座號： 姓名： 一、單選題：80%，總共 20 題，每題 4 分 1. 光線自空氣進入一折射率為
√
3
之某介質時，若其反射光線和折射光線恰垂直， 則其入射角為 (Ａ) 30° (Ｂ) 37° (Ｃ) 45° (Ｄ) 53° (Ｅ) 60°。 2. 一雷射發出的可見光，在空氣中由左向右通過一支實心玻璃圓柱。試問雷射光 的可能軌跡為何？ (Ａ) (Ｂ) (Ｃ) (Ｄ) (Ｅ) 3. 水池深度60 公分，一條小金魚距離水面 20 公分，如圖所示。笠人從幾乎正上 方觀察池內的金魚，已知水的折射率為，則笠人觀測到金魚與水底的距離為 (A)15 (B) 25 (C) 30 (D) 40 (E) 45 公分。 4. 在一折射率為 n 的介質中，有半徑為 R 的圓洞，洞內有水，水的折射率為。 今有一光線自介質射向圓洞（d＝0.5R），如圖所示。如果不讓此光線射入洞 內，則 n 最小值為 (A) 12 (B) 32 (C) 2 (D) 94 (E) 38 。 5. 如圖所示，光線自空氣中射入一直角稜鏡的直角邊，入射角為 α，自另一直角 邊射出，射出時的折射角為 β，若 α=53°、β=60°，求此稜鏡的折射率約為何？ (A)1.2 (B) 1.5 (C) 1.9 (D) 2.1 (E) 2.5 。 6. 如下圖所示，一凸透鏡的焦距為 20.0 cm，將長度為 20.0 cm 的筆平行主軸 的置於主軸上，筆的中點在距離透鏡兩倍焦距處且筆尖指向透鏡，則所得之像 為 (A)長 20 cm，筆尖指向透鏡 (B)長 24.5 cm，筆尖指向透鏡 (C)長 26.7 cm，筆尖背向透鏡 (D)長 28.4 cm，筆尖背向透鏡 (E)長 29.2 cm，筆尖 背向透鏡。 7. 若在雙狹縫干涉實驗中，測得中央亮紋寬度為 a，則第二暗紋距中央亮紋中點 的距離等於 (A) (B) 2a (C) (D) 3a (E) 。8. 下圖為單狹縫裝置，家家利用雷射筆在實驗室作單狹縫繞射實驗。根據你所學 過單狹縫和雙狹縫實驗的觀念，試判斷下列哪個圖最有可能是光屏上呈現的條 紋圖形？ (A) (B) (C) (D) 9. 盛希 在實驗室中想用單狹縫繞射來決定某支綠光雷射筆的波長，若已知單狹縫 的縫寬為 d，她還需要測量下列哪些物理量：筆的長度、光源到屏壁的距離 L1、單狹縫到屏壁的距離 L2、在屏壁上中央亮帶附近所產生兩暗紋的間距 y，才
能求得此綠光的波長？ (A) y，L1 (B) y，L2 (C) L1，L2 (D) ，L2 (E) ，L1
10. 以波長 λ 的單色光，作單狹縫繞射實驗，則光屏上第二暗紋中央與單狹縫兩端 的光程差為 (A)λ (B) λ (C) 2λ (D) λ (E) 3λ。 11. 某生欲以一狹縫寬度為 3.20×10－3 cm 的單狹縫及未知波長的雷射光來測量一雙 狹縫的兩狹縫間距。先以雷射光為光源垂直入射做單狹縫繞射實驗，單狹縫至 屏幕的距離為 150.00 cm，經測得屏幕上中央亮帶的寬度為 5.93 cm。現將單狹 縫換成雙狹縫，其餘器材與距離均未改變下，再做雙狹縫干涉實驗，在屏幕上 測得相鄰兩暗紋間的距離為 0.60 cm。依據以上數據，雙狹縫的兩狹縫間距約為 若干？ (A) 0.16 mm (B) 0.32 mm (C) 0.63 mm (D) 1.26 mm (E) 2.52 mm。 12. 與毛皮摩擦後的塑膠棒帶負電，而毛皮則帶正電，其原因為何？ (A)塑膠棒內 高三自然組物理第 1 頁
的質子轉移到毛皮上 (B)塑膠棒內的電子轉移到毛皮上 (C)毛皮內的質子轉移 到塑膠棒上 (D)毛皮內的電子轉移到塑膠棒上 。
13. 如圖所示，在一直線上有兩個點電荷。電量為＋4 Q 的點電荷固定於 x＝5a，電 量為－Q 的點電荷固定於 x＝9a。將一點電荷＋Q 置於直線上何處時，此＋Q 電 荷所受的靜電力為零？ (A) 3a (B) 7a (C) 11a (D) 13a (E) 15a。
14. 在邊長為 的正三角形三個頂點上，各置放一個點電荷 Q，如圖。正三角形的 重心位置，放置另一個點電荷－q。若要使得各電荷的受力為零，則的比值為何？ (A)
√
2 (B)√
3 (C)2 (D)√
6 (E)3 。 15. 如圖所示，在坐標（－a , 0）處置一電荷+Q，在坐標（a , 0）處置一電荷－Q， 則在原點坐標 O 處之電場量值為何？ (A) KQ a2(B)
K Q2 a2 (C) 2 KQ a2 (D) 2 K Q2 a2 (E) KQ 2 a2。
16. 呈上題，若A 點的坐標(0 , b) = (0 ,√
3 a)，則在 A 點的電場量值與方向為 何？ (A) KQ 2 a2，指向
+x
方向 (B) KQ 2 a2，指向
-x
方向 (C) KQ 4 a2，指向
+x
方向(D) KQ 4 a2，指向
-x
方向 (E) KQ 4 a2，指向
+y
方向。 17. 考慮以 P 點為圓心、半徑為 R 的部分或整個圓周上的四種電荷分佈情形，如下 圖所示：(甲)電荷 q 均勻分佈在四分之一的圓周；(乙)電荷 2q 均勻分佈在半圓周； (丙)電荷 3q 均勻分佈在四分之三的圓周；(丁)電荷 4q 均勻分佈在整個圓周。試 問這四種情形在 P 點所造成的電場，依其量值大小排列的次序為何？ (甲) (乙) (丙) (丁) (A)甲＞乙＞丙＞丁 (B)丁＞丙＞乙＞甲 (C)乙＞甲=丙＞丁 (D)丁＞乙＞甲＝丙 (E)甲＝乙＝丙＝丁 18. 甲：「微粒說」無法解釋干涉和繞射現象；乙：「微粒說」預測光在真空中的 速率要比在介質中快；丙：「波動說」是牛頓提出來的；丁：「微粒說」和 「波動說」對於光的直進、反射和折射皆可以解釋。對於光的「微粒說」和 「波動說」，上列之敘述有哪些是對的？ (A)丙、丁 (B)乙、丁 (C)甲、乙 (D)甲、丁。 19. 法拉第利用虛擬的電力線來描述空間各位置的電場性質，有關電力線性質的描 述，下列何者是錯誤的？ (A)帶正電的點電荷之電力線，由正電荷出發至無窮 遠處 (B)帶負電的點電荷之電力線，由無窮遠處來，指向負電荷 (C)電力線上 各點的切線方向表示該點的電場方向 (D)電力線為正電荷運動的軌跡 (E)空間 中電力線密度越大，電場強度越強。 20. 如圖所示，兩個帶同性電的小球以長度相同的兩條細繩懸吊在同一點。A 球質 量大於 B 球質量，A 球所帶的電量亦大於 B 球所帶的電量。當兩球靜止時，細 繩與鉛直線的夾角分別為α、β，則 (Ａ)α＞β (Ｂ)α＝β (Ｃ)α＜β (Ｄ)無法確定。 二、多選題：20%，總共 4 題，每題 5 分 (每題錯 1 個選項該題得 3 分，錯 2 個 選項該題得1 分，錯 3 個選項或以上，則該題得 0 分) 21. 2009 年諾貝爾物理獎的一半是頒發給華裔科學家高錕，以表彰他對光纖應用的 貢獻。如下圖所示的長直光纖，纖芯為玻璃纖維，外層以包層包住。若光線自 光纖左端進入，與中心軸的夾角為 θ，則下列敘述哪些正確？ (A)光在光纖中傳播是利用全反射原理 (B)光纖傳播光訊號是利用光電效應的 原理 (C)內層纖芯的折射率比外圍包層的折射率小 (D)θ 夠小時，光線才會發 生全反射 (E)不論 θ 為何，光線都會發生全反射。 22. 某物體高為 3 cm，直立在焦距為 24.0 cm 的凹透鏡的主軸上，且與透鏡相 高三自然組物理第 2 頁距12.0 cm，則關於成像的敘述哪些正確？ (A)成像於鏡前 8 cm 處 (B)成 像於鏡後 8 cm 處 (C)所成的像為正立虛像 (D)所成的像為倒立實像 (E) 像高為 2 cm 。 23. 以波長為 λ 的單色光，作雙狹縫干涉實驗。兩狹縫的光為同相位，則光屏上的 暗紋，距兩狹縫的光程差可能為 (A) (B) (C)λ (D) λ (E) 2λ。 24. 馥甄 以藍光做楊氏雙狹縫干涉實驗，下列敘述哪些正確？ (Ａ)若縮短屏幕與 狹縫之間的距離，則使亮帶寬度加大 (Ｂ)若增加屏幕與狹縫之間的距離，則 使亮帶寬度加大 (Ｃ)增加狹縫的間距，則可使亮帶寬度加大 (Ｄ)縮短狹縫的 間距，則可使亮帶寬度加大 (Ｅ)若改用紅光，則可使亮帶寬度加大。 25. 科學博覽會實驗者站在塑膠凳子上，以手指接觸高達上萬伏特高電壓的金屬球， 但見他頭髮直豎，人卻安然無恙。下列的物理解釋哪些正確？ (A)手指接觸高 電壓金屬球後，頭髮帶同性電荷，所以頭髮直豎 (B)手指接觸高電壓金屬球後， 頭髮與高電壓相斥，所以頭髮直豎 (C)手指接觸高電壓金屬球後，塑膠凳將身 體電荷導入地面，故不被電擊 (D)身體雖與高電壓金屬球等電位，但因塑膠凳 將身體與地面隔絕，故不會被電擊 (E)人體為電的不良導體，故不會被電擊。 高三自然組物理第 3 頁
