精誠中學 107 學年度 第一學期 高一 物理科 第二次段考 試題
(本卷共四面，另附答案卡) 第一部分︰單選題 ( 共 30 題，每題 2.5 分) 1. 如圖所示，兩個金屬球以絕緣體支撐且相接觸，一支帶正電荷的玻棒從右方靠近 金屬球甲，但不接觸，將手輕觸乙球左側後分開甲、乙兩球，再移開手與玻棒， 此時甲、乙兩球所帶的電性，正確的是 (Ａ)甲、乙兩球均為電中性 (Ｂ)甲球帶負電荷、乙球帶正電荷 (Ｃ) 甲球帶負電荷、乙球不帶電 (Ｄ) 甲、乙兩球均帶負電荷。 C 2. 有關靜電力與磁力的區別，何者錯誤？ (Ａ)兩者皆為超距力 (Ｂ)兩者皆有吸引力和排斥力 (Ｃ)正、負電荷皆可單獨存在 (Ｄ) N、S 極皆可單獨存在 D 3. 三個點電荷 X、Y、Z 位於等腰直角三角形的三個頂點如圖所示，Z 所受 X、Y 的 庫侖靜電力之合力為 F。若 X 與 Y 的位置互換，而 Z 的位置不變，則下列何者為 Z 所受 X、Y 的庫侖靜電力之合力方向？ D (Ａ) (Ｂ) (Ｃ) (Ｄ) (Ｅ) 4. 如圖所示，在一直線上有兩個點電荷。電量為＋4Q 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？ D (Ａ) 3a (Ｂ) 7a (Ｃ) 11a (Ｄ) 13a (Ｅ) 15a。 5. 如圖所示為三條磁鐵及磁力線的分布情形，則下列敘述何者正確？ （圖中之 N 代表 N 極）D (Ａ)B 端為 S 極 (Ｂ)C 端為 N 極 (Ｃ)D 端為 N 極 (Ｄ)E 端為 N 極。 6. 如圖所示，在磁棒周圍 a、b、c、d 四個位置，哪一個位置的磁場方向為↙？ (Ａ) a (Ｂ) b (Ｃ) c (Ｄ) d。 B 7. 一磁場中某區域的磁力線如圖所示，則下列敘述何者正確？ (Ａ) a 處磁場最強 (Ｂ) b 處磁場最強 (Ｃ) c 處磁場最強 (Ｄ)在 a 點磁針 N 極指向與磁力線切線方向相反。 C 8. 在原子核中將夸克結合形成質子和中子，亦是將質子和中子結合形成原子的主要 作用力為何？ (Ａ)強力 (Ｂ)電磁力 (Ｃ)重力 (Ｄ)弱力 (Ｅ)庫侖力。A 9. 有關「重力」和「電磁力」的比較，下列敘述何者正確？ (Ａ)兩者皆滿足距離平方反比的數學式 (Ｂ)兩者的作用距離都極小 (Ｃ)兩者強度大小的數量級很接近 (Ｄ)重力強度大小的數量級遠大於電磁力 (Ｅ)自然界的所有力之作用都可簡化為兩者的綜合結果。A 10. 下列有關強力和弱力比較的敘述，何者正確？ (Ａ)強力作用範圍較弱力更小 (Ｂ)只有弱力作用可改變粒子的本質 (Ｃ)只有強力作用可改變粒子的本質 (Ｄ)強力作用強度較弱力更小 (Ｅ)不論是強力或弱力作用，皆可改變粒子的本質。 B 11. 如圖為 β 衰變示意圖，其中 x 為何？ (Ａ)陰極射線 (Ｂ)α 粒子 (Ｃ)正子 (Ｄ)夸克 (Ｅ)質子。 E 12. (甲)提供地球繞太陽公轉向心力之力、(乙)使電子繞原子核運轉之力、(丙)緊急 煞車時使汽車停止之摩擦力、(丁)物體靜置於桌面上，桌面施予物體之正向力、(戊)原子核中使核子聚集之力。上列的各種力量中，本質上可歸類為四大基本作用力 的電磁力者共有幾種？ (Ａ) 1 (Ｂ) 2 (Ｃ) 3 (Ｄ) 4 (Ｅ) 5 C 13. 下列的敘述中，哪一項是不正確的？ (Ａ)磁鐵可產生磁場 (Ｂ)靜止的電荷產生磁場 (Ｃ)載流導線產生磁場 (Ｄ)鋁、銅金屬不能製成永久磁鐵。 B 14. 兩條通有相等電流的直導線垂直於紙面，右邊流入紙面○，左邊流出紙面⊙，則 圖中甲處磁場的方向？ (Ａ)↑ (Ｂ)↓ (Ｃ)← (Ｄ) → (Ｅ)抵消無磁場。 B 15. 將磁針放置在長直導線的正上方，通以由南向北的電流，如圖所示，第一次通以 1A 的電流，第二次通以 5A 的電流，考慮地磁，磁針 N 極偏轉的角度變化為何？ (Ａ)不變，因為偏轉的角度與電流大小無關 (Ｂ)第二次偏轉的角度是第一次的 5 倍，但不會超過 90° (Ｃ) 第二次偏轉的角度不大於第一次的 5 倍 (Ｄ)第一次轉角為 30°時，第二次轉角為 150°。 C 16. 兩條平行長直導線垂直於紙面，電流皆為 I，但方向相反，如圖所示，則在兩導線 中垂線上之 P 點磁場的方向為 (Ａ)向上 (Ｂ)向下 (Ｃ)向左 (Ｄ)向右 (Ｅ)指出紙面。 A 17. 如圖，彈簧下端懸掛一永久磁鐵，磁鐵下方有一由螺線形線圈與軟鐵棒所構成的 電磁鐵，下列哪一種方法可以增加彈簧的伸長量？ (Ａ)將可變電阻 P 向 N 移動 (Ｂ)將可變電阻 P 向 M 移動 (Ｃ)將軟鐵棒取出 (Ｄ)將電池反接。 B 18. 將一條通電流的長直導線置於磁場中，則會如何？ (Ａ)電流方向與磁場方向相同時，導線會受到磁力的作用 (Ｂ)只有電流方向與磁場 方向互相垂直時，導線才會受到磁力的作用 (Ｃ)只有電流方向與磁場方向相反時， 導線才會受到磁力的作用 (Ｄ)電流方向與磁場方向不是互相平行時，導線皆會受到 磁力的作用。D 19. 如圖所示，電流迴路之 AB 段位於馬蹄形磁鐵之兩磁極間，當電鍵 K 壓下時，AB 段 所受力之方向為何？ (Ａ)向右 (Ｂ)向左 (Ｃ)向下 (Ｄ)向上。D 20. 如圖，AB、CD 為兩條可自由滑動的導線，當按下 S 接成通路時，AB、CD 之情形 為何？ (Ａ) AB 向左，CD 向右移動 (Ｂ) AB 向右，CD 向左移動 (Ｃ)兩者均向右移動 (Ｄ) 兩者均不動。 B 21. 一條載流長直導線放在一通有電流之螺線管內，若導線與螺線管中心軸重合，則在 管內導線所受磁力情形，下列何者正確？ (Ａ)受磁力，與導線中之電流成反比 (Ｂ)受磁力，與導線中之電流平方成反比 (Ｃ)受磁力，與螺線管匝數多寡有關 (Ｄ)不受磁力 (Ｅ)受磁力，與導線垂直。D 22. 如圖所示為一個中子在進入垂直穿入紙面的均勻磁場後，發生 β 衰變而產生三個 粒子的過程，若三顆粒子都在垂直磁場的平面上運動，且虛線條代表三個粒子的 運動軌跡，試問下列敘述何者正確？
(Ａ)甲粒子的質量約與氫原子相同 (Ｂ)乙粒子是基本粒子，無法分割出更小的 組合單元 (Ｃ)造成此種衰變的原因是中子內夸克間的電磁力 (Ｄ)甲的本質為 電磁波 (Ｅ)丙粒子的軌跡為圓周，且運動過程中速率不變。 E 23. 如圖，兩個同心圓環，在下列哪一個情況中不能使內環上產生應電流？ (Ａ)外環載有均勻增加的電流 (Ｂ)外環所載電流突然切斷 (Ｃ)外環載有穩定 電流，並與內環同時自由落下 (Ｄ)外環載有電流並固定位置，內環則自由落下。C 24. 四個正方形線圈等速通過均勻磁場時，如圖所示，則哪個線圈上會有順時針的 應電流？ (Ａ) a (Ｂ) b (Ｃ) c (Ｄ) d (Ｅ)皆無應電流。 A 25. 某生利用變壓器（主線圈與副線圈匝數比為 1：10）可將乾電池的電壓 1.5 伏特提高 為多少伏特？ (Ａ) 15 (Ｂ) 50 (Ｃ) 250 (Ｄ)不可能提高。 D 26. 在臺灣的夜市中，常見小販自備小型發電機，用以發電提供自己使用。設此種發電 機輸出的電功率為 550 W，輸出電壓為 440 V。今透過理想變壓器使其電壓降為 110 V，以供小販使用規格為 110 V 的超亮燈泡。已知此變壓器的主線圈為 800 匝， 則下列敘述何者正確？ (Ａ)變壓器副線圈的匝數為 200 匝 (Ｂ)流經變壓器主線圈的電流為 5 A (Ｃ)副線圈的電流為 1.25 A (Ｄ)燈泡消耗的電功率小於 550 W。A 27. 如下圖 A1、A2 為二片面積很大之平行金屬板，C 為帶正電之玻棒，B 為驗電器，而 S 為接地線之開關，最初 A1、A2 及 B 均不帶電，則： (Ａ)取 C 接近 A1 之上方不動時，使 S 關閉，則 A1帶負電 (Ｂ)承(A)，驗電器 B 之 箔片張開但不帶電 (Ｃ)承(A)，若再使 S 打開後移走 C，則 B 之箔片再閉合 (Ｄ)承 (C)，當玻棒移走後再把 S 關閉，則 B 之箔片張開 (Ｅ)以上皆非 【解答】(A) 28. 下列器材中，何者的工作原理和電磁感應現象無關？ (Ａ)線圈式麥克風 (Ｂ)電磁爐 (Ｃ)變壓器 (Ｄ)安培計 (Ｅ)交流發電機。D 29. 如右圖所示，在 O 點正下方有一均勻磁場，其區域為圖裏 的虛線範圍，以絕緣細繩懸吊的銅環從 P 點靜止釋放， 向左擺至最高點 Q，不計空氣阻力影響，則下列說法何者 正確？ (Ａ)P、Q 兩點會在同一水平線上 (Ｂ)銅環由 P 點擺至 Q 點的過程中，力學能守恆 (Ｃ)銅環由 P 點局部進入磁場區時，環上應電流方向為順時針 (Ｄ)銅環由 P 點局部進入磁場區時，銅環受到向右的磁力作用 (Ｅ)以上皆非 D 30. 一個矩形導體線圈從高處自由下落，經過一個均勻強度磁場區域， 線圈平面和磁場方向垂直，當線圈經過如圖的 a、b、c 三個位置時， 則線圈受到的磁力應是 (Ａ)線圈經過這三個位置時都受磁力作用 (Ｂ)線圈經過 b 位置時重力和磁力平衡 (Ｃ)線圈經過 a、c 兩個位置時，受到磁力的方向相同 (Ｄ)線圈經過 a、c 兩個位置時，受到磁力的方向相反 (Ｅ) 以上皆非 C ( 背面尚有試題) 第二部分 多選題( 共 4 題，每題 5 分，答錯一選項倒扣 1 分)︰ 31. 家電用的電磁爐，通常是根據法拉第的電磁感應原理。利用磁場使置於爐面上的 鍋子出現感應電流，再透過電流的熱效應，使鍋子產生高溫以烹煮食物。 下列有關此種電磁爐與所用鍋子的敘述，何者正確？ P Q O a b c
(Ａ)電磁爐所用的鍋子必須是電的絕緣體 (Ｂ)電磁爐使用的是隨時間變化的磁場 (Ｃ)電磁爐所用的鍋子必須是熱的絕緣體 (Ｄ)鍋子中出現的感應電流必為直流電 (Ｅ)增加產生爐面磁場之線圈匝數，可以加速煮熟食物。 解答 (B)E 32. 歐洲核子研究組織於 2012 年 7 月宣布探測到極可能是希格斯玻色子的新粒子。 希格斯玻色子是「標準模型」可預測出的一種基本粒子，是一種不帶電荷且不穩定的 粒子。根據希格斯假說，希格斯場遍布於宇宙，有些基本粒子因為與希格斯場交互 作用而獲得質量，希格斯場就像是一池膠水，會黏著於某些基本粒子，使粒子具有 質量。假若進一步的實驗確認了希格斯玻色子的存在，則可以支持「標準模型」的 理論，也可給予希格斯假說極大的肯定，特別是對於解釋為什麼有些基本粒子具有 質量。根據上文，下列敘述哪些正確？（應選兩項） (Ａ)若希格斯玻色子存在，則可用來解釋強力的作用 (Ｂ)希格斯玻色子是相對論中預測必然存在的一種基本粒子 (Ｃ)若希格斯玻色子存在，則可用來解釋有些基本粒子何以具有質量 (Ｄ)若希格斯玻色子經實驗證實存在，則可支持「標準模型」的理論 (Ｅ)標準模型所預測的希格斯玻色子具有質量，帶有電量。CD 33. 有關於閃電的形成，下列哪些正確？ (Ａ)最初是雲層間的摩擦而帶電，帶電的雲層對地面產生靜電感應 (Ｂ)接近地面的雲層和地面帶同性電 (Ｃ)當累積的電荷過多時會將空氣分子游離，利用離子形成電的通路形成閃電及雷聲 (Ｄ)有時帶相異電性的雲層也在空中形成放電，造成閃電 (Ｅ)為避免雷擊，可於建築物頂端置一避雷針，避雷針為絕緣體，可防雷擊。ACD 34. 下面那種情形下，線圈上不能產生應電流？ (Ａ)線圈面垂直於均勻磁場，而磁場慢慢消失 (Ｂ)線圈面平行磁場方向，磁場慢慢增強 (Ｃ)線圈面和磁場垂直，將線圈慢慢縮小 (Ｄ)圓形線圈其線圈面和均勻磁場垂直，且線圈在均勻磁場內繞直徑為軸轉動 (Ｅ)圓形線圈其線圈面和均勻磁場垂直，以通過線圈中心且垂直於圈面的軸而轉動。 解答 (B)E 35. 由長金屬管管口靜止釋放一 N 極向下鉛直放置的磁棒，如圖。若金屬管之任一 橫截面均可視為一封閉的金屬線圈，此時磁棒正遠離 A 線圈而接近 B 線圈， 則下列敘述，哪些正確？ (Ａ)磁棒於金屬管中下落較在管外下落慢 (Ｂ)磁棒於金屬管中的下落過程僅受重力 (Ｃ)由上向下看 A 線圈上之應電流方向為順時針方向 (Ｄ)由上向下看 B 線圈上之應電流方向為順時針方向 (Ｅ)磁棒與 A 線圈之磁力為斥力，與 B 線圈之磁力為引力。 AC
