109 高㇐物理第二次段考題庫 (30%)
( 講義的歷屆試題，詳解你都有喔! ) （(B)(C)(E)）1. 下列關於自然界基本作用力的敘述，哪些正確？（應選三項） (A)摩擦力、正向力的來源都是重力 (B)強核力可以克服原子 核中質子之間的靜電排斥力而形成原子核 (C)單獨的中子並不 穩定，由於弱核力，會自動衰變成質子、電子及其他粒子 (D) 核子間有強核力可以克服弱核力，所以原子核中的中子極容易 發生衰變 (E)強核力的作用範圍約與原子核的大小相當，但弱 核力的作用範圍還要更小。 （ (E) ）2. 下列四位同學對於「自然界的基本作用力」之說法，哪一選項中同 學的敘述是正確的 甲同學：在原子核中的中子與質子間有強核力作用。 乙同學：在原子核中的中子與中子間也有強核力作用。 丙同學：弱核力雖弱，但是其作用範圍遠比電磁力的作用範圍更 長。 丁同學：牛頓直接測量蘋果與地球之間的重力變化，進而推得重力 與距離平方成反比的關係。 (A)僅有甲 (B)僅有乙 (C)僅有丙 (D)僅有丁 (E)僅有甲乙 (F) 僅有甲丁。 （(B)(C)）3. 下列關於物質間基本交互作用的敘述，哪些正確？（應選兩項） (A)原子核內兩質子間不存在重力交互作用 (B)靜電力的作用範圍 大於弱核力的作用範圍 (C)原子核內兩質子間同時具有靜電力與 強核力 (D)原子核內的質子與在外環繞的電子間同時具有靜電力 與強核力 (E)四種基本交互作用力的量值，均與兩物質間距離的 平方成反比。 （ (D) ）4. 在相同的條件下，使用相同的光源照射相同的植物甲和乙，若甲 在太空中，乙在地面上，藉此對照甲與乙的生長過程。此一實驗最 主要可以辨識出下列哪一項作用對於植物的影響？ (A)強交互作用 (B)弱交互作用 (C)電磁作用 (D)重力作用 (E)光合作用。 ( (A)(E)）5. 下列選項中的示意圖，顯示在靜止狀態下，電荷、金屬球、磁鐵之 間的交互作用力，圖中各箭號的指向與長度，分別代表受力的方 向與量值。若(A)(B)(E)三選項中，兩箭號的長度相等，則哪些圖正確？（應選兩項） (A) (B) (C) (D) (E) （ (A) ）6. 一般認為銀河系中心有一個超大質量的黑洞。有些天文學家估計 這黑洞的質量大約是太陽的四百萬倍，太陽離此超大質量黑洞的距 離約為 28,000 光年。如果太陽、該超大質量黑洞與地球排成一直 線，且兩者對地球的主要影響只有萬有引力，則這個超大質量黑洞 和地球之間的萬有引力，大約是地球和太陽之間萬有引力的多少 倍？（28,000 光年大約是 1.8×109天文單位） (A)1.2×10－12 (B)2.5×10－7 (C)2.2×10－3 (D)4×106 (E)8.1×1011。 （ (C) ）7. 太陽內部核融合的反應速率相當穩定，足以持續提供地球 100 億年 的能源需求。根據研究，影響核融合反應速率的主要作用力，與中 子衰變成質子、電子和另一個稱為反微中子的電中性粒子的過程， 屬於同一種基本交互作用。由此可知下列何者為影響核融合反應速 率的主要作用力？ (A)靜電力 (B)強核力 (C)弱核力 (D)重力 （萬有引力） (E)電力與磁力。 （(C)(D)(E)）8. 質子和中子能組成穩定的原子核結構，下列哪些選項是其主 要原因？(A)質子和質子間的電磁力 (B)質子和中子間的電磁 力 (C)質子和質子間的強核力 (D)質子和中子間的強核力 (E)中子和中子間的強核力 (F)中子和中子間的弱核力。 （ (C) ）9. 氦原子核的電荷是質子電荷的 2 倍，而其質量則是質子質量的 4 倍。假設一質子和一氦原子核，彼此只受到來自對方的靜電力作 用，則當質子所受靜電力的量值為F 時，氦原子核所受靜電力的 量值為何？ (A)14F (B)12F (C)F (D)2F (E)4F。 （ (C) ）10. 下列關於84Po（質量數 210）原子及88Ra（質量數 226）原子的敘 述，何者正確？ (A)21084Po 和22688Ra 兩種原子核中的中子數相差 16 (B)21084Po 和22688Ra 兩種原子核中的質子數相差16 (C)21084Po 和22688Ra 兩種原子中的電
子數相差4 (D)釙和鐳兩個元素，在自然界都不存在 (E)釙和鐳 的放射性都是源自其原子核釋出X 光。 （ (A) ）11. 兩質點間的萬有引力與其質量的乘積成正比，而與其距離的平方 成反比。小君想從重力常數G、地球表面的重力加速度 g、和地 球半徑R 去估算地球的質量 M，她寫出的正確計算式應為下列何 者？ (A)M＝gR 2 G (B)M＝ GR2 g (C)M＝ Gg R2 (D)M＝R 2 gG (E)M＝ gGR2。 （(B)(D)）12. 右圖為一根磁棒置於 x 軸上，它的兩個磁極分 別位於 y 軸的左右兩邊並且和原點等距，而 x- y 平面則由坐標軸劃分為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ四個 區域。下列有關這磁棒所產生之磁力線分布與 方向的敘述，哪些是正確的？（應選兩項） (A)若在 y 軸上直立一無限大的平面鏡，則區域Ⅰ之磁力線所成 的像，與區域Ⅱ上的磁力線分布與方向完全相同 (B)若在 x 軸 上直立一無限大的平面鏡，則區域Ⅱ之磁力線所成的像，與區域 Ⅲ上的磁力線分布與方向完全相同 (C)若在 y 軸上直立一無限大的平面鏡，則區域Ⅳ之磁力線所成 的像，與區域Ⅲ上的磁力線分布與方向完全相同 (D)若在 x 軸 上直立一無限大的平面鏡，則區域Ⅰ之磁力線所成的像，與區域 Ⅳ上的磁力線分布與方向完全相同 (E)若在 x 軸上直立一無限大的平面鏡，則區域Ⅰ之磁力線所成 的像，與區域Ⅲ上的磁力線分布與方向完全相同。 （ (A) ）13. 宋朝時的學者沈括在他所著的《夢溪筆談》中，記載著一段話： 「以磁石磨針鋒，則能指南，然常微偏東，不全南也。」關於這 段話所提供的訊息，下列敘述何者錯誤？ (A)地球磁極具有微小的偏角是因為地磁有緩慢自轉的現象 (B) 中國人早就知道應用天然磁石製作成指南針，並藉它來辨別方向 (C)指南針之所以能指向南方，是因為地球表面有方向相當穩定的 磁力線 (D)「微偏東，不全南」指出地球磁極相對於地理南北極 具有微小的偏角 (E)根據地表的磁場可以想像地球為一個磁極與 地理南北極很接近的磁性球體。 （ (B) ）14. 王君搭乘熱氣球在廣闊無風的平原上空觀賞風景，熱氣球以等速
度 5.0 m∕s 鉛直上升時，王君不小心使相機從離地高度為 100 m 處離手而成為自由落體，若不計空氣阻力並取重力加速度為 10 m ∕s2，則相機著地前瞬間的速度量值約為多少 m∕s？ (A)55 (B)45 (C)35 (D)25 (E)15。 （ (B) ）15. 下列選項中橢圓為行星繞太陽的軌道，O 點代表橢圓的中心，F 點代表橢圓的焦點，P、Q 兩點處箭號與其長度分別代表行星在該 處的速度方向與量值。哪一個選項中的圖最接近實際的情況？（選 項(A)與選項(D)圖中的兩箭號等長，選項(B)、選項(C)與選項(E)圖 中的兩箭號不等長） (A) (B) (C) (D) (E) （(A)(C)(D)）16. 假設重力完全來自地球，下列關於飛行中物體的敘述，哪些 正確？（應選三項） (A)在大氣中等速度直線飛行的民航機，所受的合力為零 (B)在太空中等速繞地球飛行的人造衛星，所受的合力為零 (C)在太空中等速繞地球飛行的人造衛星，所需的向心力由重 力提供 (D)在太空中等速繞地球飛行的人造衛星，不需要耗用燃料提 供動力 (E)在大氣中作鉛垂面等速圓周運動的戰鬥機內飛行員，所需的 向心力僅由重力提供。 17.、18.題為題組 兩塊質量不同的磁鐵靜置於水平桌面， 同性 磁極 N 相向，達靜力平衡後，右圖為它們 受力情形的示意圖，F1、F2 為磁力，f1、f2 為摩擦力，W1、W2 為重力，T1、T2 為正 向力。 （ (A) ）17. 下列哪一對的力，互為作用力與反作用力？ (A)F1、F2 (B)f1、
f2 (C)F1、f1 (D)T1、W1 (E)F1、f2。 （ (E) ）18. 設重力加速度為 g，若僅考慮力的量值，則下列關係式何者正 確？( A)F1＝W1g (B)T2＝W2g (C)W1＝W2 (D)T1＝T2 (E)f1＝f2。 （ (E) ）19. 若以速率對時間關係圖來描述一小球在空氣中由高空靜止落下的 運動，則下列哪一示意圖最能描述小球受到空氣阻力影響時的運動 過程？ (A) (B) (C) (D) (E) （ (A) ）20. 克卜勒分析第谷的行星觀測資料發現面積定律， 即一個行星與太陽的連線，在等長的時間內，於 行星軌道所掃過的面積必相等，如右圖中的五個 灰色區域所示。已知太陽在右邊焦點上，則此行 星在甲、乙、丙、丁、戊五點上，哪一點的動能 最大？ (A)甲 (B)乙 (C)丙 (D)丁 (E)戊。 （(B)(C)(E)）21. 一金屬球以質量可忽略的細線靜止懸掛於天花板，如右圖所 示。此系統相關的受力情況如下： W1為金屬球所受的重力，W2為金屬球對地球的引力，T1為 懸線施於金屬球的力，T2為懸線施於天花板的力，T3為金屬 球施於懸線的力。下列敘述哪些正確？（應選三項） (A)T1與T2互為作用力與反作用力 (B)W1與W2互為作用力 與反作用力 (C)T1與T3互為作用力與反作用力 (D)T1與 W1互為作用力與反作用力 (E)T1、T2、T3、W1與W2的量值 均相等。 （ (B) ）23. 棒球賽一名投手以水平速度 108 公里∕時，擲出質量約為 0.15 公 斤的棒球。如果投手對原靜止棒球的加速時間約為0.15 秒，則投 手對棒球的平均施力約為多少牛頓？ (A)16 (B)30 (C)45 (D)108 (E)200。 （ (A) ）24. 三個靜止的物體甲、乙、丙，同時開始在水面上作直線運動，其 運動分別以下列三圖描述：圖(一)為甲的位移與時間的關係，圖 (二)為乙的速度與時間的關係，圖(三)為丙的加速度與時間的關
係。在時間為5 s 時，甲、乙、丙三者的加速度量值關係為何？ 圖(一) 圖(二) 圖(三) (A)甲＝乙＜丙 (B)甲＝丙＜乙 (C)甲＜乙＝丙 (D)甲＞乙＞丙 (E)丙＜甲＜乙。 （ (B) ）25. 由離地相同高度處，於同一瞬 間，使甲球與乙球自靜止狀態 開始落下，兩球在抵達地面 前，除重力外，只受到來自空 氣阻力 F 的作用，此阻力與球 的下墜速度 v 成正比，即 F＝ －kv（k＞0），且兩球的比例常 數 k 完全相同，右圖所示為兩球的速度─時間關係圖。若甲球與 乙球的質量分別為 m1與m2，則下列敘述何者正確？ (A) m1＝m2，且兩球同時抵達地面 (B)m2＞m1，且乙球先抵達地 面 (C)m2＜m1，且乙球先抵達地面 (D)m2＜m1，且兩球同時抵 達地面 (E)m2＞m1，且甲球先抵達地面。
