彰化縣私立精誠高級中學
103 學年度第一學期第一次段考 高二物理科(自然組)試題
範圍：南一版:1-7、第 2 章、第 3 章 本試卷共四頁 一、單選題(共 20 題，每題 3 分，共 60 分) (以下未說明則重力加速度 g =10m/s2) 1.小王去百貨公司搭電動手扶梯上樓，需時 40 秒；如果停電時步行而上，需時 60 秒。則當小王在電動手扶梯上升中 再以相同的步行速率向上，則需時 A.16 B. 20 C. 24 D.28 秒 2. A、B 兩向量大小分別為 5 和 3，且 A、B 兩向量夾角為 53，則向量
A B 的大小為 A.4 B. 34 C. 8 D.2 13 。 3. 有一秒針長 10 cm，則由 15 秒到 30 秒時間內，秒針針尖的平均加速度量值為多少 cm／s？ A. 30 B. π 45 C. π π45√
2 D.√
152 π 4-6 是題組 ◎在地表附近的斜向拋射運動在日常生活裡是很常見的，若只考慮重力作用，球類在空中飛行的過程就會是一個斜向 拋射運動，現有一顆足球在地面上被選手用力一踢，以 25m/s，仰角 53o飛出，試回答下列問題 4.足球的飛行會有一個最高點，關於最高點的敘述，下列何者正確? A.最高點是沒有速度的 B.最高點是沒有法線加速度的 C.最高點是沒有切線加速度的 D.最高點越高，代表拋出時的仰角越大 5.這顆足球最後會落回同一水平面，則水平射程和最大高度為何? A.最大高度 60m B.最大高度 20m C.水平射程 40m D.水平射程 80m 6.足球在空中飛行的軌跡，可以表示為下列何者? A. y=43 x−451 x2 B. y=34x−451 x2 C. y=34 x−351 x2 D. y=43 x−351 x2 7-9 是題組 ◎類似彈簧的彈性物體其實在古代就存在，但使用上僅限於利用它的彈性，知道施力造成形變後，會有回復力使其恢 復原狀，直到 1678 年英國科學家虎克提出了「虎克定律」，人類才了解彈簧的變形和施力大小的數字關係，而能夠 定量的使用彈簧，而這也正是 1776 年彈簧秤問世背後所依據的原理。 7.下列有關虎克定律的敘述，何者正確? A.彈簧伸長表示拉力大於回復力 B.彈簧不論拉多長都能回復原狀 C.虎克定律公式裡的負號代表彈簧縮短 D.彈力常數是單位長度形變所需的力 8.下面是某條彈簧受力與伸長量的實驗數據，試問該彈簧的彈力常數為多少 kgw/m? A. 2.25 B. 3.75 C.1.75 D.4.25第一頁 共四頁 9.承上題把這條彈簧剪成長度比 3:2 的兩段，用其中比較長的那一段再做一次上述的實驗，在未超過彈性限度的情形下， 受力 0.3kgw 會使得伸長量變為多少 cm? 第二頁 共四頁 A.13.3 B. 20 C. 4.8 D. 3.2 10-13 是題組 ◎靜力平衡是物理學的一個重要觀念，而分析靜力平衡的物體所受的各項作用力就是一個常見的課題，現在拿一顆質 量均勻，形狀不因受力而改變的實心圓球，其質量為 12kgw，半徑為 10cm，擺在下面的情形之下，皆能夠保持靜止， 試根據圖形回答下面問題。 10.參考圖一，將這顆球用一條繩子掛在牆邊，繩子延長線穿過球心，牆面是光滑的，此時這顆球達成靜力平衡，試問 繩子的張力大小? A. 8
√
3 B. 6√
3 C. 6 D. 8 kgw 11.參考圖二，將這顆球放在兩面光滑的斜面 A 和斜面 B 之間，此時球將會靜止，問斜面 A 給球的正向力大小? A.7.2 B.9.8 C.4.8 D.3.6 kgw 12.參考圖三，再取一顆同樣的球，兩球放在如圖的容器裡，達成靜力平衡，問兩球之間的作用力大小? A. 8√
3 B. 6√
3 C. 6 D. 8 kgw 13.參考圖四，將這顆球放在一個階梯前，施一個平行地面，穿過球心的力，要將球恰好能推上階梯，所需的最小施力 為何? A.12 B.16 C.18 D.20 kgw 14-16 是題組 ◎如圖五是一支 L 形直角尺，短邊長 2 公分，長邊長度是短邊的 3 倍，質量也是 3 倍，而且材質均勻，粗細可不計 請回答下面幾個問題 14.試著找出這支直角尺的質心，並計算質心到直角頂點的距離長度。 A.√
482 B.√
282 C. 94 D. 14 cm 15.如圖六，將直角尺轉個方向用細繩懸掛直角的尖端，待直角尺晃動靜止後，tanθ 為何? A. 94 B. 49 C. 19 D.9 16.如圖七，將直角尺放置在水平桌面上(假設不會向前或向後傾倒)且能保持平衡，最多能伸出離桌子邊緣多長? 30o 圖一 圖二 圖三 圖四 圖五 θ 圖六 桌子 圖七 A B 推力 4cm 30cm 37o 53o 移動方向A. 94 B. 154 C. 174 D. 234 cm 第二頁 共四頁 17.一顆球從樓梯頂上以 1.6m/s 的水平速度拋出，假設所有樓梯都是 20cm 寬，20cm 高。 如圖八，問球會先掉落在第幾階? A.3 B.5 C.7 D.9 18.如圖九，一長 20 m 重 30 kgw 之均勻長梯斜倚於一光滑而且直立之牆上。當梯與牆夾角 37°， 一重 50 kgw 的人，自地面沿梯上爬 12 m 時，梯恰欲開始下滑，則梯與地面間的摩擦係數為 A. 0.42 B. 0.5 C. 0.6 D. 0.72 19. 一半徑R的圓板，挖去半徑R2 的小圓板，將挖下的小圓板置於原圓板正左方，如圖十所示，此 系統的質心距原圓心若干？ A.2R B.R4 C. 43R D. 6 R 20.三塊長方形木塊排列如圖十一，假設木塊材質均勻，每一塊形狀一樣，長度都是 1m，但是質量 大小比為 3:4:5，則上面兩塊最多可以突出第三塊多長(圖中 X 長度)而不會傾倒? A. 34 B. 47 C. 11 D.7 14 m11 二、多選題(共 6 題，每題 5 分，共 30 分，答錯 1 個選項倒扣 1 分) 21.如圖十二所示，一個長、寬、高各為 55 公分、55 公分、80 公分之長方體木塊放在木板上，木塊與板面間之靜摩擦 係數為 0.65，當木板傾斜角 自 0起逐漸增大時，則以下敘述何者正確？(應選兩項) A.木塊密度若均勻，木塊會先滑動 B.木塊密度若不均勻，有可能先翻倒 C.木塊密度若不均勻，會影響開始滑動時之角度 D.木塊靜置斜面上時，斜面對木塊所施之正向力恆通過木塊重心 E.木塊靜置斜面上時，斜面所受木塊作用力會隨 增加而漸增。 22.下列敘述何者正確？ (應選二項) A.若三力作用於物體同一點，且合力為零，則物體必靜止 B.若三力作用於物體不同點，且合力為零，則物體必靜止 C.若不平行的三力 A、 B、 C作用於物體呈平衡，則 A＋ B＋ C=0 D.承 C.，三力作用線必交於一點 E.三力作用於物體呈平衡，則三力的向量必構成封閉的三角形 23.二物體質量分別為 m1及 m2，A、B、C 三段彈簧的力常數分別為 5 gw／cm、10 gw／cm、15 gw／cm，如圖十三。在 不考慮重力及摩擦力的情況下，設 m1及 m2物體偏離其平衡點之位移分別為 3 cm 及 2 cm，下列敘述哪些正確？ A. A 彈簧對 m1的彈力為 15 gw 向左 (應選三項) B. B 彈簧對 m1的彈力為 10 gw 向左 C. m1所受合力為 25 gw 向右 D. B 彈簧對 m2的彈力為 10 gw 向左 E. C 彈簧對 m2的彈力為 30 gw 向左 24.三個被丟出的石頭軌跡如圖十四所示，橫軸底下數字代 表軌跡編號， 起始點相同最大高度相同，3 號的射程最遠， 則下列敘述何者正確? (應選兩項) A.其飛行時間 1<2<3 V0 1 2 3 圖八 圖九 X 圖十一 圖十 圖十二 圖十三
B.初速度的水平分量 1=2=3 C.初速度的垂直分量 1=2=3 D.加速度大小 1=2=3 E.若三顆同時丟出，在空中相遇的點可能有三個 1 2 3 第三頁 共四頁 25.下列有關「質心與重心」的比較，何者正確？(應選三項) A.沒有重力的地方，有質心而無重心 B.質心處必有質點，重心處則不一定 C.在地表附近，質心與重心位於相同位置 D.質心的運動可以代表物體整體的運動，重心則是物體重量的集中點 E.失重狀態下，重心和質心都不存在 26.某質點在平面上運動，其位置與時間的函數為 r ＝4t i＋（3t2＋8） j，則下列何者正確？(應選三項) A.初位置離原點 8 公尺 B.第 1 秒內的位移大小為 5 公尺 C.第 2 秒內的平均速度為 4 i＋6 j（公尺/秒） D.第 2 秒末的瞬時速度為 4 i＋12 j（公尺/秒） E.承 D.，瞬時加速度大小為 6 公尺/秒2 三、挑戰題(共 5 題，每題 2 分，共 10 分) 27.如圖十五所示，半徑 5cm，重 10gw 的均勻球靠鉛直牆放置，左下有一塊厚 2cm 的 木 塊，若不計摩擦，至少要用多大的水平推力 F 推木塊，才能使球離開地面? A. 3
√
5 B. 5√
21 C. 2√
17 D. 4√
10 gw 28.2014 年 9 月國軍漢光三十號演習，敵軍攻擊機以速度 v1發射一顆砲彈要轟炸地面目 標總統府 P，反應靈敏的地面攔截系統以速度 v2鉛直向上發射砲彈攔截，假設攔截 系統與飛機的水平距離為 s，且攔截成功，不計空氣阻力，則 v1和 v2的關係應滿足 下列哪個式子?(如圖十六) A. v1= v2 B. v1= H S v2 C. v1=√
H S v2 D. v1 ¿ S H v2 (註:砲彈是沒有推進系統，單靠火藥擊發的武器，有別於火箭) 29.八卦山上有個噴泉，其特製的噴水頭可以讓水以固定速率 V，朝向個角度噴出，形成水 幕，如圖十七所示，這個水幕在地上所形成的圓形面積為何? A. π V 2 4 g2 B. π V4 4 g2 C. π V2 g2 D. π V4 g2 30.如圖十八，一根質量和粗細都均勻的筷子斜插在一個光滑的半圓形的碗內，有兩個接觸點 A 和 B，若筷子的重量是 W，試求出碗的 A 和 B 點給筷子的作用力的比值為何? A.1 B. 12 C.√
13 D.√
3 31.想把一顆石頭從地面斜向拋射如圖十九，恰好越過一個高 30m 寬 40m 的倉庫，而且初速 V0要最小，則拋射點和倉 30o A B 40m 30m L V0 圖十四 圖十五 圖十六 圖十七 圖十八庫底部的距離 L 應該為何? A.15 B.20 C.25 D.30 m
第四頁 共四頁
彰化縣私立精誠高級中學103 學年度第一學期第一次段考 高二物理科(自然組)解答 1 C 2 D 3 C 4 C 5 B 6 A 7 D 8 B 9 C 10 A 11 A 12 A 13 B 14 A 15 D 16 B 17 A 18 A 19 A 20 D 21 AB 22 CD 23 ABE 24 DC 25 ACD 26 ABCE 27 B 28 D 29 D 30 A 31 C
