彰化縣私立精誠中學高三自然組物理第一次段考試題 (共 3 頁，另附答案卡) 命題範圍：選修物理(上) 6-2 ~ 選修物理(下) 8-4 班級: 座號： 姓名： 一、單選題：100%，總共 25 題，每題 4 分 1. 已知當一圓周的四分之一均勻帶有電荷 q 時，圓心的電場量值為 0.40 V∕m。 若此圓周的一半均勻帶有電荷 2q，另一半均勻帶有電荷－2q，則圓心的電場量值 為若干？ (A)0 (B)0.4 (C) 0.4
√
2 (D)0.8 (E)0.8√
2 V∕m。 2. 在氫原子模型中，設電子以半徑 r 繞質子作等速圓周運動，電子與質子的電量均 為e，則系統的力學能為 (A) k e2 r (B) k e 2 2 r (C) −k e 2 r (D) −k e 2 2 r (E) 0 。 3. 三個帶電質點彼此相距 L，欲使彼此間距離變為 2L，須作功多少？ (A) k q2 2 L (B) k q 2 L (C) 2 k q 2 L (D) 3 k q 2 2 L (E) 3 k q 2 L 。 4. 如圖所示，在邊長為 a 之正方形四頂點上各放一點電荷＋Q、－Q、＋Q、－ Q，試求正方形中心處的電位為何？ (A) 4√
2 kQ a (B) 2√
2 kQ a (C)√
2 kQ a (D) 4 kQ a (E) 0 。 5. 呈上題，如將一帶電量 q 之電荷自無窮遠處移至此正方形中心點處，須作功若 干？ (A) 4 k Q2 a (B) 2√
2 k Q2 a (C)√
2 k Q2 a (D) k Q 2 a (E) 0 。 6. 兩導線質料相同、粗細均勻，但截面半徑比 1：2，長度比 4：1，並聯後跨接於 電池兩極，則兩導線內的電流比為 (A)1:16 (B)1:8 (C)1:4 (D)1:2 (E)1:1。 7. 如下圖所示，若 Vab＝12 V，則 8 電阻兩端的電壓為多少 V？ (A)8 (B)6 (C)4 (D)2 (E)1 V。 8. 呈上題，通過 1 電阻的電流大小為 (A)1 (B)2 (C)4 (D)6 A。 9. 下圖的電路中，已知1＝2 V、2＝3＝8 V，則 I2為 (A)1 (B)1.5 (C)2 (D)2.5 A。 10. 下圖電路中，由 a 端通入 6A 之電流時，流經 PQ 導線的電流大小與方向為 (A) 0 A (B) 2 A、由 P 流向 Q (C) 2 A、由 Q 流向 P (D) 4A、由 P 流向 Q (E) 4 A、由 Q 流向 P 。 11. 下圖的電路中，VAB＝24 伏特，且保持不變。若 R1＝400 歐姆、R2＝600 歐姆， 用一伏特計接在R2兩端時，讀數為12 伏特，則伏特計的內電阻為 (A)400 (B)800 (C)1000 (D)1200 (E)1600 歐姆。 12. 下圖電路中，B、D 間電阻 R 為可變電阻，若調至 C 、 D 間電阻無電流通過 ， 且 1 電阻器消耗的電功率為 4 W，則此時電阻 R 所消耗的電功率為 (A)4 (B)6 (C)8 (D)10 (E)12 W。 13. 市售 90 W 燈泡所標示的「90 W」，是指這種燈泡在穩定發光時所消耗的功 率。 然而電燈泡內鎢絲的電阻會隨溫度而變化，所以鎢絲溫度較低時，其功率不一定 恰為 90 W。假設剛開燈時，一個 90 W 燈泡的電阻為 15 ，接著讓此燈泡穩 定發光一段時間後，燈泡內鎢絲的電阻升高至 135 。試問剛開燈時，該燈泡內 鎢絲消耗的電功率約多少？ (A)810 (B)270 (C)90 (D)30 (E)10 W。 高三自然組物理第 1 頁14. 如下圖所示，通有電流 I 的導線經原點時有長度的一小段直導線與 x 軸重合， 請問下列有關這小段直導線在圖中A 至 F 等六個不同位置所產生的磁場量值與方向 之敘述，哪些正確？此六個點均位於xy 面上，其坐標分別為 A：（5，0）、B： （0，5）、 C：（－5，0）、D：（0，－5）、E：（3，4）、F：（6，8）。 (A)A 的磁場量值等於 B 的磁場量值 (B) B 的磁場量值等於 E 的磁場量值 (C) E 的
磁場量值為F 磁場量值的 2 倍 (D) B、E 的磁場方向相同 (E) E、F 的磁場方向相 反。 15. 如圖，兩導線之電流均為 5 安培，則 P 點距兩導線均為 10 公分時，P 點之磁場 量值為若干特斯拉？( 0＝4×10－7 T‧m∕A ) (A) 10－5 (B) 2×10－5 (C) 3×10－5 (D) 4×10－5 (E) 5×10－5 T。 16. 如圖所示，有兩個單匝線圈，其半徑均為 cm，兩者圓心重合，但圈面互相垂 直，若I1＝3.0 A，I2＝4.0 A，則圓心 O 點的磁場量值為何？ ( 0＝4×10－7 T‧ m∕A ) (A) 10－4 (B) 5×10－4 (C) 10－5 (D) 5×10－5 (E) 0 T。 17. 設有 A、B 兩螺線管，A 管長為 2 米，電流 2 安培，纏繞線圈 2000 匝；B 管長 為1 米，電流 1 安培，纏繞線圈 1000 匝。則 A、B 兩螺線管內所產生的磁場量 值比為 (A) 1:1 (B) 2:1 (C) 4:1 (D) 8:1 (E) 16:1。 18. 下圖中之正立方體木塊，每邊長為 0.5 米，置於均勻磁場 B 中，磁場方向為+x 方向，有導線釘於木塊上，導線中載有電流沿abcde 方向流動，有關各段導線所受 磁力方向的敘述，下列何者正確？(A)導線 ab 段所受的磁力指向+z 方向 (B)導線 bc 段所受的磁力指向+y 方向 (C)導線 cd 段所受的磁力為零 (D)導線 cd 段所受
的磁力指向-y 方向 (E)導線 de 段所受的磁力指向-y 方向。
19. xy 平面上，有一彎曲導線通有電流 1 A，放置如下圖所示。設均勻磁場 ＝2 T， 垂直指出xy 平面（指出紙面），則導線所受磁力量值為 (A)50 (B)40 (C)30 (D)20 (E)10 N。 20. 如下圖，一線性彈簧吊一矩形迴線，迴線下端在均勻磁場 中。當迴線上通電 流 1.0 A 時，彈簧伸長量 2.0 cm；電流 2.0 A 時，彈簧伸長量為 3 cm。則未通電流 時，彈簧伸長量為 (A)0.5 (B)0.8 (C)1.0 (D)1.2 (E)1.5 cm 。 21. 設有一垂直指向紙內之均勻磁場 B，如有一動量為 p、質量 m、電量 e 之質子 平行紙面，以 30°之角度進入此磁場，如圖所示，此質子在磁場中所經歷的時間為 (A) πm eB (B) πm 3 eB (C) πm 5 eB (D) 3 πm eB (E) 5 πm eB 。 高三自然組物理第 2 頁
22. 如下圖，於 X-X'之兩側為量值 B 及 2B 之兩個反方向之水平均強磁場，一質量 為 m、荷電為 q 之帶電粒子，自兩磁場之交界線上一點 A 以速度 v 進入右方磁場迴 轉半周後，又進入左方磁場再迴轉半周後，而通過D 點，則 A、D 兩點之距離為 (A) mvqB (B) 2 mvqB (C) 3 mvqB (D) 4 mvqB (E) 5 mvqB 。 23. 電流天平的構造示意圖如圖所示，令螺線管所載電流稱之為 I2、U 形電路上的 電 流稱之為 I1、U 形電路的寬度 L＝10.0 cm、天平前端所掛的小重物重量為 mg。 下列有關電流天平的敘述何者錯誤？ (A)常用的電流天平是一種等臂天平 (B) 利用電流天平可以測量小重物的重量 (C)平衡時，U 形電路所受的磁力等於小 重物的重量 (D) U 形電路上的電流所受的總磁力正比於 U 形電路的總長度 (E)天平前端（掛小重物端）若一直垂下，天平無法達到平衡時，則將 I1或I2電 流的方向改變，可以解決問題。 24. 下圖中兩個正方形的邊長均為 1 m，圖中 P 點處有 2 µC 之電荷，在 R 點處有 －2 µC 之電荷，則甲、乙、丙、丁、戊五點中，何處電場的量值最大？ (A)甲 (B)乙 (C)丙 (D)丁 (E)戊。 25. 某生利用如圖所示的電路，測量一個待測電阻 R 的 I-V 曲線。試問電路中， X、 Y 及 Z 各為何種器材？
(A) X：電阻箱；Y：伏特計；Z：安培計 (B) X：伏特計；Y：安培計；Z：電阻 箱 (C) X：安培計；Y：電阻箱；Z：伏特計 (D) X：伏特計；Y：電阻箱；Z：安培 計 (E) X：安培計；Y：伏特計；Z：電阻箱。 答案 1 2 3 4 5 E D A E E 6 7 8 9 10 A C B A B 11 12 13 14 15 D A A D D 16 17 18 19 20 A B E E C 21 22 23 24 25 B C D E B 高三自然組物理第 3 頁
