國 立 台 灣 師 大 附 中 一 百 學 年 度 第 二 學 期 第 二 次 期 中 考 試 題
科目：高二物理(數理班、語科班)一、單一選擇題：
(每題 3 分，答錯不倒扣，共 45 分) 1. 如圖，兩相同點波源 S1與 S2，發出波長為λ的聲波，已知圖中 P 處為建 設性干涉，若聲源 S2沿圖中方向移動 X 後，P 處變為破壞性干涉，則 的 最小值為何？ (A) (B) (C) (D) (E) 2. 下列有關空氣中聲波的敘述，何者正確？(A)超音波的波速較一般聲波快 (B)頻率愈高的 聲波，聲音強度愈強 (C)兩相鄰之疏部與密部間的距離為波長 (D)振幅愈大，聲音強度 愈強 (E) 超聲波比聲波具有更多的能量。 3. 一鋼線，長度為 50 公分，質量為 5 克，一端固定另一端則以一很輕的小環套在一細長且 光滑的棒上，環的質量可以不計，弦在靜止時與細棒垂直，若鋼線之張力為 400 牛頓，人 之聽能力可達 10000 Hz，則此人所能聽及之鋼線所產生諧音，最高為第幾個諧音？ (A) 100 (B) 99 (C) 50 (D) 49 (E) 48 。 4. 如圖，實線為一列向左行進的橫波在 t = 0 時的波形，而虛線則為此 列橫波在 t = 0.5 秒時的波形，若此列橫波週期為 T，且 0.16 秒＜T ＜0.2 秒，則此列橫波波速為 (A)14 (B)18 (C)30 (D)34 (E)46 m/s。 5. 如圖 S1和 S2為水波槽中的兩點波源，假設兩點波源所產生的水波波長為λ ，且兩波源距離d = 3λ。當兩波源做相同振動時，水波槽中的干涉情形， 經由光源投射在白紙上，可觀察到的現象應為下列哪一項？ 6. 將粗細不同的兩彈性繩串聯後，固定於兩牆面之間，如附圖所示。已知 粗繩的線密度為 4μ，細繩的線密度為μ。今敲擊粗細兩繩的交接處產 生橫波，則粗細兩繩上的反射波首次相遇的位置位於： (A)交接處左 方2 3L (B)交接處左方 1 2L (C)交接處右方 1 3L (D)交接處右方 1 4L (E)就在交接處7. 如圖為兩端開口共鳴管駐波的位移圖，何處壓力變化最大 ？ (A) A (B) B (C) C (D) D (E)皆相同 8. 以相同兩點波源作水波的干涉實驗，兩波源相距 70cm，以中央點為圓心，40cm 為半徑之 圓周上，若總共有 12 個腹點，則水波的波長為？(A)40/3 (B)50/4 (C)10 (D)70/4 (E)70/3 cm。 9. 線密度與張力皆相同的甲、乙兩弦一端固定，另一端則以一很輕的小環套在一細長且光滑 的棒上，環的質量可以不計，弦在靜止時與細棒垂直，如果甲弦的基音是乙弦第二泛音的 兩倍時，則甲弦長度為乙弦長度的若干倍？(A) (B) (C) (D) (E) 10. 有一空氣中傳播的聲波沿 x 軸朝＋x 方向(向右)前進，介質質點振動位 移 y 以向右為正，向左為負，在時刻 t = 0 時的位移與位置的關係如圖 ，則下列何者是時刻 t = 0 時的空氣壓力變化P 與位置 x 的關係圖？ (A) (B) (C) (D) (E) 11. 如圖中在水波槽中 A、B 為兩波源，同時產生同相的水面波，波長為 2.0cm ，A、B 兩點距離 8.0cm，右圖中的 BY 直線與 AB 連線垂直。在 BY 方向上 與 B 點相距最遠的節點距 B 點為若干？(忽略水波振幅隨著距離衰減的因素) (A)3.5 (B)9.0 (C)15 (D)31.5 (E)42.5 cm 12. 如右圖中 B 點接波源產生器，用細繩接到 A 點，若在 A 處吊一個砝 碼，振動波形如右圖，則在 A 點改吊四個相同砝碼，波形將為何？ (A) (B) (C) (D) 13. 有一圓形水盆，半徑為 R，點波源在水盆圓心的位置，已知當水盆內產生駐波時，水盆 圓心及圓周上皆為腹點，當水盆內只有一圈節線時，波源振動頻率為 f，請問水盆內有兩 圈節線時，波源振動頻率為多少?(水波波速不隨頻率改變) (A)2f (B) f (C) f (D) f (E) f
14. 附圖甲及乙是 t＝0 時的兩個行進波，其振幅 A、波長 λ 以及 週期 T 皆相同但行進方向相反，相互疊加而成一駐波，如圖 丙；在 t＝ 11T 4 時，駐波將變成下列何種波形？ (A) (B) (C) (D) 15. 右圖座標單位為公尺，兩個不同相的聲波源 A、B，皆 可發出波長 6m 的聲波，但 A 比 B 領先 相位，亦即 A 為波峰時，B 為波谷，則在正 X 軸上 (包含原點)共 可找到幾處音量極大的位置？ (A)2 (B)4 (C)5 (D)6 (E)8 。
二、多重選擇題：
(每題 5 分，多漏一選項倒扣 1 分，扣到該題分扣完為止，共 40 分) 16. 水波槽實驗中，有兩個點波源，相距為 d，下列敘述何者錯誤？ (A)d= 4 個波長，則波源同相時與相位相反時的節線數比為 8:9 (B)相反相位振動，在水面上，測得節點至兩波源最大波程差為 10 cm，且相鄰兩腹線之最 小距離為 1 cm，介於兩點波源之節線數至少有 9 條 (C)當同相振動，d=7.2cm，水波波長 2cm，中央線為腹線，且任何時刻中央線上介質的振 動位移不會為零 (D)若兩波波源同相，d=20cm，λ=4cm，腹線有 8 條彎曲的雙曲線 (E)若發現節線數目增多，可能是兩波源間隔增加，或波長減小，或水波槽漏水。 17. 右圖為空氣柱縱波在某一時刻的振動位移(y)與位置(x) 的函數圖，x 向右為正，介質位移 y 向右為正，下列敘 述正確的是？ (A)位置甲為密部 (B)位置乙的介質位移為零 (C)位置丙的介質振動速度為零 (D)位置丙的空氣壓力最小 (E)位置丁為疏部 18. 一彈簧週期波由重彈簧傳入輕彈簧時，在連接點發生部分反射，部分透射，若再減小輕 彈簧之線密度後，與減小前相比，下列哪些正確？ (A)反射波振幅減弱 (B)透射波能量 增強 (C)反射波速率變小 (D)透射波傳播速率變大 (E)透射波波長變長。19. 在水波槽實驗中，下列敘述何者正確？(實驗裝置的示意 圖如) (A)水槽中淺水區波速較大 (B) 可變電阻的主要目的是改變起波器的頻率 (C) 水槽下白紙上所呈現之波長即為水波真正之波長 (D) 水波槽中兩點波源各發出波後，必可產生節線 (E) 節線上一點到兩點波源之距離差為(n-2 1 )λ，n為整數 ，λ為水波波長。 20. 下列何敘述者正確？ (A)當水波槽內的狹縫寬度固定不變時，水深、波速、波長、起波 器的頻率皆會影響水波的繞射 (B)當波長為λ的直線波通過寬度 b 的單狹縫時，有下列 條件 b＝10λ、b＝8λ、b＝5λ、b＝2λ、b＝λ，其中 b＝10λ繞射現象最明顯 (C) 波 的繞射現象是指波會相四處擴張的現象 (D)在日常生活中我們常發現光線很容易被屏 障物擋住，但要擋住聲波卻不容易，主要是因為光波可偏極化，聲波則不能 (E)廣播無 線電波比聲納容易繞射。 21. 一正弦波在 x 軸上傳播，某時刻的波形如圖所示，已知 此時質點 F 的運動方向向下，則 (A)此波朝 x 軸的負方 向傳播 (B)質點 D 此時向下運動 (C)質點 B 將比質點 C 先回到平衡位置 (D)此時質點 E 的振動速率達到最大 (E)質點 E 的振幅為零。 22. 水波槽內有兩個振源，相距為 d，同時發出同相的水面波，其波長為λ，下列何者正確？ (A) 當 d＝ λ時，則介於此兩振源之間，可以見到 3 條節線 (B) 若兩點波源相距 2.7λ，與波源最近之節線與該波源相距 0.2λ (C) 若兩點波源相距 2.7λ，與波源最近之腹線與該波源相距 0.35λ (D) 若 d＝35 cm，欲共產生 6 條節線，則波長λ的最大值為 12cm (E) 若為反相振動，d＝40 cm，欲共產生 7 條節線，則波長λ之值可為 12cm。 23. 今將長度為 L 的琴弦兩端固定後，振動並產生頻率 f 的駐波，且兩固定端之間(不含兩端) 有 3 個節點，則 (A) 兩固定端間有 2 個腹點 (B) 相鄰兩節點之間的距離為 L 4 (C) 此弦波的波長為 L 3 (D) 此弦波的波速為 f L 2 (E) f 2 也是此弦的駐波頻率 《選擇題結束，非選題請直接在答案卷上作答》
國 立 台 灣 師 大 附 中 一 百 學 年 度 第 二 學 期 第 二 次 期 中 考 答 案 卷
科目：高二物理(數理班、語科班) 班級：_________ 座號：_______ 姓名：_______________三、 非選擇題：
(共 15 分，以黑、藍色原子筆或中性筆作答，只要答案，不用過程) 1. (1) 如圖所示，水平軸線上每小格之間隔代表 5 cm。時間 t＝0 時，由 P 點產生兩個反向前 進的脈波，其波速 v＝5 cm/s，其中左端前進時碰到固定端反射；右端會碰到自由端而反 射。請畫出：當時間 t＝9 秒時，弦上的波形為何？(2 分) ↑繪圖區 (2) 如圖，承上題，在在自由端後接上一密度相等之繩。請畫出：當時間 t＝9 秒時，弦上 的波形為何？(2分) ↑繪圖區 2. 圖中，兩點波源 S1和 S2的距離是波長 λ 的 2.5 倍，實線表示波峰的位置，虛線表示波谷 的位置 (1) 請在圖中繪出所有的節線(以虛線標示) 和腹線(以實線標示)。(2 分) (2) 兩點波源 S1和 S2是同相或是反相？ (1 分) (3) P 點是實線與虛線的交點，請問 P 點位於 第幾腹線或第幾節線？ (1 分)； P 點到兩點波源 S1和 S2的波程差是多少？ (以λ表示) (1 分) (4) Q 點是兩虛線的交點，請問 Q 點位於第幾 腹線或第幾節線？ (1 分)； Q 點到兩點波源 S1和 S2的波程差是多少？(以λ表示) (1 分) 3. 請寫出本班物理科實習老師的名字。 (4 分，錯一筆劃全錯) 《試題結束，這張要收回》 P Q S1 S2物理
1. ADBEC 6. BCECC 11. DAADB
16. C 17. AD 18. DE 19. BE 20. AE 21. ABD 22. CE 23. BDE 1.
