彰 化 縣 私 立 精 誠 高 級 中 學 1 0 5 學 年 第 一 學 期 高 一 基 礎 物 理 第 三 次 段 考 試 卷 一、單選題（占 60 分，每題 3 分） 1. 已知太陽表面的溫度約為 6000 K，主要發出可見光；人體的溫度約為 310 K，主要發出 紅外線；宇宙間的溫度約為 3 K，所發出的輻射稱為「3 K 背景輻射」。請根據以上資 料推論，如果要進行「3 K 背景輻射」的觀測，應該選擇下列哪一個波段的電磁波？ (A) γ 射線 (B) X 光 (C)紫外線 (D)可見光 (E)無線電波。 2. 如果一束雷射發出的可見光，在空氣中由左向右通過一支實心玻璃圓柱。則下列哪一個 圖可能是雷射光的軌跡？ (A) (B) (C) (D) (E) 3. 如右圖，向右急駛的消防車發出頻率為 f 的笛音。位在不同位置 的甲、乙兩人，聽見的笛音頻率分別為 f甲及 f乙。請問下列哪個 選項可以表示這三個頻率的大小關係？ (A) f甲＞f乙＞f (B) f乙＞f＞f甲 (C) f甲＞f＞f乙 (D) f乙＞f甲＞f (E) f甲＝f乙＝f。 4. 阿福透過護目鏡直接仰望觀測日蝕，發現日偏蝕的缺角在西南方。當時阿福低頭摘下護 目鏡，看見地上樹蔭中有小小的日蝕光影。請問樹蔭中的日蝕光影缺角在什麼方位？ (A)東北 (B)東南 (C)西北 (D)西南 (E)光影無缺角。 5. 右圖中，由甲點發出的入射光，經平面鏡反射後，會通過乙點，下列哪個選項 的圖可以表示這條光線的路徑？ (A) (B) (C) (D) 6. 以雷射光照射雙狹縫時，在狹縫後方的屏幕上呈現的干涉圖案是下列哪一個？ (A) (B) (C) (D) (E) 7. 右圖是一間教室的俯視圖，牆上有一片平面鏡，甲、乙、丙、丁四 位學生分別坐在教室內圖中所示的位置。當教師站在門口黑點的位 置可以由鏡中可以看到哪一位學生？ (A)甲 (B)乙 (C)丙 (D)丁 (E)都看不到
8. 如右圖所示，兩個並排且深度相同的水池，一個裝水，另一 個沒有裝水。在兩個水池的中央各豎立一支長度相同而且比 池深略長的標桿。陽光斜照會將標桿投影在池底，則下列哪 個敘述是正確的？ (A)裝水的池中桿影較長 (B)沒有裝水的池中桿影較長 (C)兩池中桿影長度相同 (D)裝水的池中桿影是否較長，視陽光斜照的角度而定。 9. 下列有關都卜勒效應的敘述，何者正確？ (A)只適用於縱波 (B)只適用於需要靠介質傳播的波動 (C)適用於不同波長的聲波與電磁波 (D)適用於無線電波及可見光，但對於 X 光及波長更短之電磁波則不適用 (E)適用於超聲波及人耳可以聽到的聲波，但不適用於波長更長的次聲波 10. 物理學的發展有賴科學家的努力，下列甲至丙所述為物理學發展的重要里程碑： 甲：證實光經過兩個狹縫會有干涉現象 乙：從電磁場方程式推導出電磁波的速率 丙：波源與觀察者間的相對速度會影響觀察到波的頻率 上述發展與各科學家的對應，最恰當的為下列哪一選項？ 發展 選項 甲 乙 丙 (A) 楊氏 都卜勒 馬克士威 (B) 都卜勒 楊氏 馬克士威 (C) 都卜勒 馬克士威 楊氏 (D) 馬克士威 楊氏 都卜勒 (E) 楊氏 馬克士威 都卜勒 11. 唐朝王維的詩中寫道：「空山不見人，但聞人語響」。在山林中看不見人，卻可以聽到樹 林間人的對話聲，最可能的原因是下列哪一個？ (A)聲波的能量強度比光波大，所以可穿透過樹林傳出 (B)聲波的波長比光波短，所以比較容易穿透過樹林傳出 (C)聲波的速率比光波大，所以還沒看見人就先聽到聲音 (D)聲波的頻率比光波大，所以有比較大的機率傳到觀察者 (E)聲波的波長與林木間距的尺度較接近，所以容易發生繞射而傳出 12. 微波爐利用微波來加熱食物，而微波是波長介於 10-4m 至 0.3m 間的電磁波。下列哪一 種電磁波的波長最接近微波？ (A)紅綠燈的燈光 (B)豔陽天會曬傷皮膚的陽光 (C)手機基地台發射的電磁波 (D)核電廠的輻射 (E)醫院作肺部檢查的放射線 13. 右圖為兩張湖面上船槳的倒影，明顯看出甲圖 較模糊，乙圖較清晰。根據圖中情形研判，下 列哪一個推論正確？ (A)乙圖的湖面比甲圖平靜 (B)甲圖的船速比乙圖慢 (C)在水中光速比空氣中慢 (D)光由空氣進入水中，折射角會大於入射角 (E)由甲圖中水面的倒影，可以證明光有波動性 甲 乙
14. 岸上教練對潛入水中的學生大聲下達指令，在聲波由空氣傳入水中的過程中，下列有關 聲波性質的敍述，哪一個正確？ (A)聲波的強度在水中較空氣中強 (B)聲波的頻率在水中與空氣中相同 (C)聲波的速率在水中較空氣中小 (D)聲波的波長在水中與空氣中相同 (E)聲波前進的方向在水中與空氣中相同 15. 平靜的湖面上常可看到湖邊建築或樹木的美麗倒影，但在有浪的海面上卻只能看到海浪 的起伏，而看不到岸邊物體的倒影，其原因為下列何者？ (A)浪濤洶湧，容易造成色散 (B)海水中含有鹽分，造成折射 (C)海水折射率比純水大，造成全反射 (D)海浪使海面不平坦，造成漫反射（漫射） (E)海面遼闊無邊，容易使岸邊物體的影像全部透射入海中 16. 黑鮪魚是東港的熱門商品。當我們站在漁船上，估計海中魚的深度，總會比實際深度淺。 這一個錯覺主要源自於下列哪一項原因？ (A)光在水中的色散現象 (B) 陽光在水面的反射現象 (C)目光在水面的反射現象 (D) 魚的反射光在水面的折射現象。 17. 下面的三個圖，甲、乙、丙表示蠟燭發出的光照射至屏幕上的情形：甲為直接照射，乙 為經針孔照射，丙為經會聚透鏡後照射。這三種情況在屏幕上成像的情形，下列哪個選 項正確﹖ 18-20 為題組 光的本質是什麼？在歷史上曾有過一段很長時間的辯證。請回答下列和光的本質相關 的問題： 18. 牛頓提倡的微粒說在當時獲得很大的認同，下列哪一項是最主要的原因？ (A)成功解釋光的干涉現象 (B)成功解釋光影子形成的現象 (C)預言水中的光速比空氣中快 (D)透過三稜鏡讓光產生色散 19. 惠更斯的波動說，認為光可以有下列哪一種現象，可是他卻提不出有力的佐證？ (A)繞射 (B)反射 (C)折射 (D)直線進行 (E)都卜勒效應 20. 陽光照在雨後路面的積水處，常可看到一些彩色圖案，這是因為水面上有一層薄薄的浮 油，下列哪一種有關光的本質的說法，最能解釋這種現象？ (A)微粒說 (B)波動說 (C)光子論 (D)以上說法都可以 選項 甲 乙 丙 (A) 倒立虛像 倒立實像 比乙暗的倒立實像 (B) 倒立虛像 倒立實像 比乙亮的倒立實像 (C) 不能成像 倒立實像 比乙亮的倒立實像 (D) 不能成像 倒立實像 比乙暗的倒立實像
二、多選題（占 40 分，每題 4 分） 21. 右圖中波動在兩介質中的傳播速率分別為v1與v2（v1v2）。圖中直 線代表這個波動的部分波前。如果波動由介質 1 經過界面傳播進入介 質 2，下列哪寫圖可能是這個波動在介質 2 的傳播方式？ (A) (B) (C) (D) (E) 22. 右圖中Ⅰ、Ⅱ是兩種光速不同的介質。由光源 S 發出的光線在交 界平面折射的情形，這四條光線中有哪幾條不可能發生？ BC 23. 下列哪些物理現象只有光的波動說才能夠解釋？ (A)針孔成像 (B)肥皂泡薄膜的五顏六色 (C)面鏡成像 (D)烈日下的樹影 (E)蜂鳥的羽毛在不同的角度呈現不同的顏色 24.有關單一面鏡或單一透鏡成像，下列哪些敘述正確？ (A)物體在平面鏡前，不論距離遠近，所成的像都是虛像 (B)物體在凹面鏡前，不論距離遠近，所成之像都是實像 (C)物體位於凸面鏡前，不論距離遠近，所成之像都是放大虛像 (D)物體位於凹透鏡一側，不論距離遠近，所成之像都是縮小虛像 (E)物體位於凸透鏡一側，不論距離遠近，所成之像都是實像。 25. 下列關於馬克士威在電磁學上貢獻的敘述，哪些正確？(應選 2 項) (A)是第一位發現電磁感應者 (B)是第一位發現電流可產生磁場者 (C)是第一位預測電磁波存在者 (D)是第一位實驗證實電磁波存在者 (E)是第一位理論導出電磁波傳播速率者 26. 下列關於具週期性的聲波在靜止空氣中傳播性質的敍述，哪些正確？ (A)聲波為波動，不能傳播介質與能量 (B)空氣分子會隨聲波傳播的方向一直前進 (C)空氣分子在原來的位置，和聲速相同方向來回振動 (D)空氣分子在原來的位置，和聲速垂直方向來回振動 (E)聲波到達的地方，空氣的壓力和密度都會呈現週期性變化
甲 乙 丙 丁 戊 己 空氣 水 27. 在十七世紀時，牛頓提出光的微粒說，認為光是由極輕的微小粒子所構成，由此可以解 釋光線直進、反射等現象，但下列哪些光學現象，無法用牛頓的微粒說解釋？ (A)針孔成像實驗，像會上下顛倒、左右相反 (B)肥皂泡在空中飄浮時，呈現絢麗的色彩 (C)物體在燈光照射下，背光處有明顯的影子 (D)在道路轉彎處豎立凸面鏡，可以擴大駕駛人的視野 (E)光從空氣入射到玻璃中，速率變慢，且行進路徑偏向法線 28. 快速前進的消防車，發出警報聲，有關都卜勒效應，下列敘述正確的有哪些？ (A)在消防車前方，觀測到的波長會減小 (B)在消防車前方，觀測到的波長會增大 (C)在消防車前方，觀測到的波長不變 (D)在消防車後方，觀測到的波長會增大 (E)在消防車後方，觀測到的波長減小 29. 夜間潛水時，水面下的人與岸上的另一人以光互傳 訊息，如右圖所示，圖中乙與戊為光不偏折的路徑。 下列哪些選項為光訊息可能的行進路徑？ (A)甲 (B)乙 (C)丙 (D)丁 (E)己 30. 有一道入射光以入射角 θ，由空氣射入正六邊形介 質中(如右圖所示)，已知第一次折射角＝7°。請問： 這道光在EF界面的反射角等於多少度？ (這題只選一項) (A)𝜃 (B)7° (C)37° (D)53° (E)83° F E 入射光 D C A B 7° θ
