國立林口高級中學
100 學年度
第
1 學期第 2 次段考高一基礎物理試題（101-107）
※下列為可能會用到的物理常數 萬有引力常數G=6.67×10−11N⋅m2 /kg2 靜電力常數k=9×109N⋅m2 /C2 基本電荷1 e=1.6×10−19C 地球表面重力加速度g=9.8 m/s2 地球繞太陽公轉平均軌道半徑 = 1 天文單位 = 1 AU = 1.5×108km 一、單選題，共25 題，每題 4 分，共 100 分，答錯不倒扣，未作答者不給分1. 關於克卜勒行星運動定律(Kepler's laws of planetary motion)的敘述，下列何者錯誤？ (A)兩個繞同一顆太陽運行的行星，軌道半徑較大的行星，其公轉週期較長 (B)兩個繞 同一顆太陽運行的行星，也能適用克卜勒第二行星運動定律 (C)兩個繞地球運行的人 造衛星，也能適用克卜勒第三行星運動定律 (D)若只考慮冥王星(Pluto)與太陽間的萬有 引力作用，則冥王繞太陽公轉的軌道為橢圓，且太陽位於其中一個焦點上 (E)若某個行 星以橢圓軌道繞太陽運行，則此行星在離太陽較近時的運動速率，比在離太陽較遠時的 運動速率快 2. 下圖為一列連續的直線水波通過狹縫後的情形，觀察者由水波槽的上方向下看，假設水 波的波長與狹縫寬度相當，水波槽中的水深各處相同，則下列何者較為正確？ 3. 圖 1 中 AB、CD 為兩支棒狀磁鐵，其餘的線 條為磁力線，假設磁力線進入A 端，請問在 E 點的磁場方向為何？ (A)↖ (B)↗ (C)↙ (D)↘ (E)無法判斷 4. 如圖 2 所示，有兩根長直載流導線 A、B，其電流大小相 等，電流方向分別為出紙面方向與進入紙面方向。請問導 線A、B 於 P、Q、R 點產生的磁場方向為何？ (A)P：向上 Q：向下 R：向上 (B)P：向下 Q：向上 R：向下 (C)P：向左 Q：向右 R：向左 (D)P：向右 Q：向左 R：向右 (E)P：射出紙面方向 Q：進入紙面方向 R：射出紙面方向 圖 1 圖 2
5. 如圖 3 所示，假設有兩個質量分別為 M、9M 的星球，質量皆可視 為均勻分布，球心之間的距離為R。若在連心線上放入另一個質 量為m 的星球，假設只考慮萬有引力的作用，m 與 M 星球間的距 離為多少時m 所受合力為 0？ (A) 16R (B) R9 (C) R4 (D) R2 (E) 3 R4 6. 假設有一隻蝙蝠向西等速度飛行，速度大小v =5 m/s，當時空氣中的聲速vs=340 m/ s。 若在西邊有一面垂直的山壁，當蝙蝠在山壁距離d 公尺時放出一個超聲波訊號，並在放 出4 秒後接收到從山壁反彈回來的超聲波，請問距離 d 為多少公尺？ (A)345 (B)690 (C)1305 (D)1380 (E)1725 ※ 7. - 8. 題為題組 富蘭克林為研究雷電現象，設計了如圖 4 所示的裝置。他將避雷 針線路與接地線分開，並在分開處裝上帽形的金屬鐘A 與 B，兩 鐘之間另以絲線懸吊一個金屬小球C，A 鐘下方另以導線連接兩 個很輕的金屬小球，形成驗電器D。當避雷針上空附近的雲不帶 電時，三個小球均靜止下垂。依據以上所述，並假設驗電器周圍 的空氣不導電，試回答以下兩題。 7. 當低空帶電的雲接近避雷針頂端時，下列有關小球 C 的敘述， 何者正確？ (A)小球會保持靜止下垂，不會擺動 (B)小球會在 A 與 B 間擺動，來回撞擊 A 與 B (C)小球會先擺向 A，撞到 A 後被 A 吸住，不再分離 (D)小球會先擺向 B，撞到 B 後被 B 吸住，不再分離 8. 驗電器 D 的兩個小球原本靜止下垂，互相接觸。當避雷針因為帶有負電的雲接近，而出 現尖端放電時，下列有關驗電器上兩個小球的敘述，何者正確？ (A)兩個小球會帶負電而分離，並保持張開，不相接觸 (B)兩個小球會帶正電而分離，並保持張開，不相接觸 (C)兩個小球會帶負電而分離，在張開後會再次下垂，並互相接觸 (D)兩個小球會帶正電而分離，在張開後會再次下垂，並互相接觸 9. 圖 5 為一個向左傳播的連續繩波，實線 為繩波在t=0 s時的波形，虛線為繩波 在t=0.21 s時的波形，已知繩波的週期 為T 且0.1 sT 0.2 s，請問此繩波的 波速為多少cm/s？ (A) 300 7 (B)100 (C) 1100 7 (D) 1500 7 (E)200 圖 3 圖 4 圖 5
※ 10. - 11. 題為題組 有一電磁感應裝置如圖 6。開始時，甲電路上的開關 T 是打開的，甲、乙兩電路上均無電流。 10. 按下開關 T，將電路接通。當甲電路上的電流穩 定後，若在軟鐵棒的兩端，電流產生的磁場遠大 於地球磁場，則磁針K 與 L 的 N 極會指向何方？ (A)K 向左，L 向左 (B)K 向右，L 向右 (C)K 向左，L 向右 (D)K 向右，L 向左 (E)K 向上，L 向上 11. 承上題，將開關 T 關上使甲電路成為通路的瞬間，乙電路會出現下列那一情形？ (A)電流一直維持為零 (B)一直有穩定的電流，方向由 a 到 b (C)一直有穩定的電流， 方向由b 到 a (D)出現瞬間電流，方向由 a 到 b (E)出現瞬間電流，方向由 b 到 a 12. 假設某個繞太陽公轉的小行星，其公轉平均軌道半徑為 25AU，請問這個小行星繞太陽 公轉的週期為多少年？ (A)5 (B)25 (C)125 (D)250 (E)500 13. 圖 7 中 A、B 皆為觀察者，S 為聲源，聲源發出的聲波頻率為 f， 箭頭表示移動方向，A、B 聽見的聲音頻率分別為 f A及 f B，請 問 f A、 f B及f 的關係為何？ (A) f AfBf (B) f AfBf (C) f A=f = f B (D) f Af f B (E) f Af fB 14. 如圖 8 所示，在一直線上有兩個點電荷。電量為 +9Q 的點電荷固定於 x1=1 m，電量為-4Q 的點電 荷固定於 x2=6 m。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) -2 m (B) 2 m (C) 4 m (D) 10 m (E)16 m 15. 有一個理想的變壓器，已知主線圈共有 220 匝、副線圈共有 22 匝，若輸入的交流電為 110 V、60 Hz、20 W，請問輸出的交流電為下列何者？ (A)11 V、60 Hz、20 W (B)11 V、600 Hz、20 W (C)110 V、600 Hz、20 W (D)1100 V、60 Hz、20 W (E)110 V、60 Hz、200 W 16. 利用萬有引力定律、萬有引力常數 G、地球表面的重力加速度 g 和地球半徑 R，可以估 算地球的質量M，請問正確計算式應為下列何者？ (A) M =gGR2 (B) M =GR 2 g (C)M = gR2 G (D)M = G g R2 (E) M = R 2 G g 圖 6 圖 7 圖 8
17. 如圖 9 所示，X 和 Y 為兩金屬球，X 球不帶電，且和桌面之 間的支架為絕緣體，Y 球上帶有負電荷，懸掛之細線為絕緣 體。請問Y 金屬球會如何運動？ (A)與 X 吸在一起且不分離 (B)向右移動遠離 X (C)先向左移動接觸 X 再分離 (D)先向右移動再向左移接觸 X (E)無法判斷 18. 假設此時空氣中的聲速為 350 m/s，海水中的聲速約 1750 m/s，若在海面上有一支音叉， 已知音叉發出的聲波在空氣中波長為2m，當此聲波傳到海水中，請問波長變為多少 m？ (A)0.1 (B)2 (C)5 (D)10 (E)350 19. 圖 10 為兩條固定在 xy 平面上的長直導線，均通過原點，且與 x 軸的夾角均為45°，兩導線上的直流電流，大小相同，方向如箭 號所示。假設位於y 軸上的甲點到兩導線的垂直距離遠小於兩 導線的長度，則下列關於該點上磁場方向與量值的敘述，何者 正確？ (A)磁場量值為零 (B)磁場方向垂直穿入紙面 (C)磁場方向向+y (D)磁場方向向−y (E)磁場方向垂直穿出紙面 20. 若甲音叉發出的聲波頻率為 340Hz、波長為 1m，乙音叉的發出的聲波波長為 5m，則乙 音叉發出的聲波頻率為多少Hz？ (A)34 (B)68 (C)136 (D)204 (E)272 21. 目前已知的基本交互作用共有四種，下列為基本交互作用與其可以解釋的作用，何者敘 述錯誤？ (A)物體與桌面間摩擦力是因由原子間的萬有引力(gravity)造成 (B)電磁力(electromagnetic interaction)可用來解釋桌面對物體支撐力 (C)強交互作用(strong interaction)可用來解釋原子核為何能保持穩定 (D)弱交互作用(weak interaction)可用來解釋 β 衰變 (E)萬有引力為火星繞太陽公轉的向心力來源 22. 已知在空氣中的聲速與溫度的關係為v =3310.6Tm/s，式中 T 代表溫度（以攝氏為單 位）。若此時氣溫為30°C，請問頻率為 5000Hz 的聲波其波長為多少 cm？ (A)0.0394 (B)3.94 (C)0.0698 (D)6.98 (E)0.1182 圖 9 圖 10
23. 如圖 11 所示，其中╳代表均勻磁場的方向為進入紙面，磁場強度為 B，線圈的長、寬分別為 a 與 b，當磁場強度逐漸減弱時，請問此線圈上 的感應電流方向為何？ (A)順時鐘方向 (B)逆時鐘方向 (C)沒有感應電流 (D)在某些時段為順時鐘方向，在其它時段為逆時鐘方向 (E)無法判斷 24. 如圖 12 所示，有一個圓形載流線圈，線圈上的電流為逆時鐘方向， 請問A、B 兩處的磁場方向分別為何？ (A)A：射出紙面方向 B：進入紙面方向 (B)A：射出紙面方向 B：射出紙面方向 (C)A：進入紙面方向 B：進入紙面方向 (D)A：向右 B：向左 (E)A：向左 B：向右 25. 假設一個質量為 64 kg 的物體 A，在地球表面所受的重力為 640 N。若將另一個質量為 144 kg 的物體 B 放在距離地球表面 3 倍地球半徑處，請問物體 B 所受的重力為多少 N？ (A)30 (B)90 (C)144 (D)160 (E)1440 圖 12 圖 11
