高雄中學 98 學年度第一學期期末考 高二物理科試卷 請在答案卡作答，班級座號資料欄請正確劃記 一、單一選擇題(每題 4 分，共 80 分，答錯不倒扣)
A1、質量為 1kg 及 4kg 之物體，在一直線上各以 2m/s 向東及 3 m/s 向西之速度相向運動，在 5 秒內若不相撞
則其質量中心的位移為? (A)10 米向西 (B)14 米向西 (C)10 米向東 (D)14 米向東 (E)0C2、一物體自高45m處自由落下，一秒末炸成垂直上下等質量的兩片，其中一片於自由落下2秒末著地，此
時另一片距地多高?(g=10m/sec2) (A)45 (B)90 (C)50 (D)60 (E)55 mC 3、 A、B 兩人各穿著冰刀，面對面靜止站在冰上，今
A把手中籃球拋傳給B接住。設兩人的質量各為 40kg 及 35kg，籃球的質量為 5kg，而籃球傳出時的水平速度為 5m/s，則當籃球傳過之後，A、B兩人相對速 度之大小為何？ (A) 0.4m/s (B) 0.75m/s (C)1.25 m/s (D)1.6m/s(E)2.25m/s。D 4、 一物體爆炸為
A、B、C三塊碎片，已知碎片A的質量為 1kg、向東移動速率為 2m/s；碎片B的質量 為 2kg、向南移動的速率為 1m/s，碎片C質量為 4kg，則其速度為 (A)2
m/s、東南方 (B)2
m/s、東北方 (C) 2
2 m/s、西南方 (D) 2
2 m/s、西北方 (E) 2m/s 向北。
A5、有一浮木 200 公斤長 6m，於兩端各站 70Kg，30Kg 之甲乙二人(甲距岸 3m，乙距岸 9m)，不計水的摩擦
力，則兩人先後走到對方位置後，甲距岸為 (A)2.2 (B)0.8 (C)0.4 (D)8.2 (E)2 m。A6、 40 公斤的人站在 60 公斤的台車上，在光滑水平面以 10m/s 向東等速前進，當人向前跳離台車後，人
對台車的水平速度為向東 20m/s，那麼人跳出後台車對地的速度為若干? (A)2m/s 向東 (B)2m/s 向西 (C)10m/s 向東 (D)16m/s 向西 (E)0C7、質量 m 之物體自地面以初速度 100m/s、仰角 30
o斜向射出。若不計空氣阻力，於運動途中物體突然爆炸 為質量比 2:1 之 A、B 兩片，其中 A 於發射後 2 秒恰落至地面，試求 A 著地之瞬間，另一片 B 離地之高 度為若干? (g=10m/s2 ) (A)80 (B)160 (C)240 (D)150 3 公尺E8、質量 2 公斤的砲彈以仰角 37
o，初速 100m/s 拋出，當其到達最高點時爆裂成二質量比 2：1 的碎片，質 量小的自由下落，則下列敘述何者錯誤?(A)不論爆炸與否，質心軌跡為一拋物線 (B)大塊碎片著地速率 為 60 5 m/s (C)小塊碎片著地速率為 60m/s (D)兩碎片同時落地(E)兩碎片著地點相距 1200 米。C9、一質量為 1000 kg 的水箱車在光滑的水平軌道面上以等速度 30 m/s 前進，現有 200 kg 的水自上方鉛直倒
入車上的水箱內，後來又將水箱底部的洩水孔打開，使 200 kg 的水自底部流出後，則車速為若干？(Ａ) 6 (Ｂ) 18 (Ｃ) 25 (Ｄ) 30 (Ｅ) 35 m/s。
Ａ10、下列有關「二維空間的碰撞」實驗的敘述，何者正確？ (A)入射球與靶球碰撞時，兩球球心調在同
一水平面上，是為了測量飛行時間所需 (B)入射球在弧形滑軌上的起始高度必須精確測量，才能得知入 射球的速率 (C)入射球撞擊靶球時必須正向入射，不可調整靶球的位置 (D)實驗中以碼表測量入射球 與靶球著地的時間 (E)本實驗之目的乃是驗證兩球之碰撞為彈性碰撞。
A 11、某汽車引擎的角速率於 10 秒內由 25r.p.s 增至 50r.p.s，設其為等角加速度運動，則此角加速度為何？
(A)15.7 (B)31.4 (C)78.5 (D)157 (E)314 rad∕s2
E 12、承上題，在此時間內引擎轉過若干轉？ (A)78.5 (B)125 (C)250 (D)314 (E)375
C13、如右圖的系統，此系統對 0 點的轉動慣量為(A)3ma
2 (B)4ma2 (C)5ma2 (D)6ma2 (E)8ma2B14、一質點質量 2kg 在 X，Y 平面上運動，當其位置為(3 米,4 米)時，其速度為(5,12)米/秒。求質點對原點
的角動量大小? (A)16 (B)32 (C)24 (D)8 (E)48 kg-m2/sD15、右圖中，各輪的轉軸平行，傳動帶不打滑，甲為一輪軸，其輪的半徑為4 r，而軸的
半徑為2 r，則乙、丙兩輪的半徑各為3 r和2 r，則乙輪與丙輪的角速度比為 (A) 3：2 (B) 2：3 (C) 3：1(D) 1：3 (E) 3：4 。Ｃ16、質量分別為 2 m、m 與 m 的甲、乙、丙三物體，放在旋轉圓盤上，它們與軸
心的距離分別為 R、R 及 2R，如下圖。當圓盤以等角速度旋轉而物體在圓盤 上相對靜止時，各物體所受的向心力及對軸心 O 點的角動量為 (Ａ)甲所受 向心力最小，甲對 O 點的角動量最大 (Ｂ)甲所受向心力最小，乙對 O 點的 角動量最小 (Ｃ)乙所受向心力最小，乙對 O 點的角動量亦最小 (Ｄ)丙所受 向心力最小，丙對 O 點的角動量最大 (Ｅ)乙所受向心力最小，甲、乙對 O 點 的角動量相等。Ｄ17、某人立於以 1.0 轉／秒角速率轉動的無摩擦旋轉臺上，兩臂平伸，雙手各拿一重物。此時人、重物和
旋轉臺的總轉動慣量為 6.0 公斤-公尺2，若將手臂收回後轉動慣量減為 2.0 公斤-公尺2。則旋轉臺的 角速率變為若干（r.p.s.） (Ａ) 0.50 (Ｂ) 2.0 (Ｃ) 1.5 (Ｄ) 3.0 (Ｅ) 3.5。A18、將質量為 m 的質點，以輕繩繫在光滑的桌面上，以固定的速率 v 作半徑為 R 的圓周運動。若不計一切
阻力，則當以手下拉輕繩使質點的迴轉半徑變為4
R 時，求繩上張力變為 (A) 64m R v2
(B)
32m R v2
(C) 16m R v2
(D) 8m R v2
(E) 4m R v2
。
E19、承上題、手共須作功若干 (A) mv
2 (B) 49mv2 (C) 2
9mv2 (D) 4
15mv2 (E) 2
15mv2。
B20、角動量的因次和下列哪些物理量的乘積因次相同? (A)力矩角度 (B)能量時間 (C)轉動慣量角加速度
(D)質量角速度 (E)切線加速度切線速度m
2m 3m
4m a
a a
a O
二、多重選擇題(共 20 分，每個選項 1 分，答錯倒扣 1 分)
BCDE21、 如右圖有一阿特伍德機, 其滑輪上之細繩兩端掛 m
1=2kg,m2=1kg 之二物體, 由靜止開始運動，運動過程中下列敘述(g=10m/s2)何者正確 (A)系統質心 加速度為 10/3 m/s2 (B)系統所受淨力為 10/3N (C)2 秒後質心移動 20/9 m (D)2 秒末質心速度為 20/9 m/s (E)2 秒末質心動量為 20/3 kg-m/s (g=10m/s2)
BD22、完全相同的 A、B 兩個物體，從同一高度以相同的水平速度 v
o 同時被水平拋出，下落過程中 A 被水平方向飛來的子彈擊中，且子彈留在 A 物體內一起下落，不計空氣阻力，則下列那些是 對的? (A)A 比 B 先到達地面 (B)B 此 A 先到達地面 (C)A、B 同時到達地面 (D)相對於各自的起點，A 落地點的水平距離比 B 大 (E)相對於各自的起點，A、B 落地點的水平距離一樣大。
CDE23、有一半徑 0.5 米的飛輪支於水平軸上，原為靜止，一繩圈繞於輪之外緣，繩
端施以一定力 50 牛頓，4 秒後繩解脫 10 米，如附圖，則此飛輪： (A)角加速 度為 2 rad/s2 (B)切線加速度為 1 m/s2 (C)邊緣上某點的法線加速度為 50m/s2 (D)角速度為 10 rad/s (E)轉動慣量為 10kg-m2。ADE 24、兩條長度分別為R
1及R2的細繩，各有一端固定在一光滑水平面上的O1點及O2點。細繩之另一端則分別繫有質量同為m的小物體，並使小物體在水平面上作等速圓周 運動，如圖所示。已知R1＝2R2，下列有關兩細繩的張力F1及F2之比值的敘述，何者 為正確？ (A)如兩物體之角速度比為ω1 /ω2＝2，則F1 / F2＝8 (B)如兩物體之速率
比為v1 / v2＝2，則F1 / F2＝4 (C)如兩物體之週期比為T1 / T2＝2，則F1 / F2＝2 (D)如兩物體之動能比為 E1 / E2＝2，則F1 / F2＝1 (E)如兩物體之角動量比為L1 / L2＝2，則F1 / F2＝
2 1。
m2 m1
