大學入學考試中心 指定科目考試 研究用試卷 物理考科 （卷3）

大學入學考試中心 指定科目考試 研究用試卷

物理考科

（卷3）

－作答注意事項－

考試時間：40 分鐘 作答方式：

˙選擇題用 2B 鉛筆在「答案卡」上作答，修正時應以 橡皮擦拭，切勿使用修正液。

˙非選擇題請在「答案卷」各題指定區域內 各題指定區域內 各題指定區域內作答，務必 各題指定區域內 使用筆尖較粗之黑色墨水的筆書寫，且不得使用鉛 筆。更正時，可以使用修正液（帶）。

物理常數

計算時如需要可利用下列數值：

重力加速度量值 g = 9.8 m/s² 電子質量 m_e =9.11 10× ⁻³¹ kg 普朗克常數 h=6.63 10× ⁻³⁴ J s⋅ 基本電量 e=1.6 10× ⁻¹⁹ C 光在真空中的速度

=

祝考試順利

本 試 卷 之 著 作 權 屬 於 財團法 人大 學入學考試中心 基金會

本 試 卷 ( 含 參 考 答 案 ) 預 定 於 1 0 0年 5 月 16 日 公 布 在 大 考 中 心 網 站 h t tp :/ / ww w. cee c. ed u. t w

圖 1

甲 乙 丙

第 壹 部 分 第 壹 部 分 第 壹 部 分

第 壹 部 分 ： ： ： 選 擇 題 ： 選 擇 題 選 擇 題 （ 選 擇 題 （ 佔 （ （ 佔 佔 佔 4 0 分 分 分 分 ） ） ） ） 一

一 一

一 、 、 、 、 單 選 題 單 選 題 單 選 題 單 選 題 （ （ （ （ 3 0 分 分 分 分 ） ） ） ）

說明：第1題至第10題，每題選出一個最適當的選項，標示在答案卡之「選擇題答案 區」。每題答對得3分，未作答、答錯或畫記多於一個選項者，該題以零分計 算。

1 . 隨 著 奈 米 科 技 的 快 速 發 展， 市 場 上 出 現 了 許 多 的 奈 米 產 品， 下 列 有 關 奈 米 尺 度 的 敘 述 何 者 錯 誤錯 誤錯 誤錯 誤 ？

( A ) 1 微 米 等 於 1 0 0 0 奈 米

( B ) 解 釋 奈 米 級 物 質 的 特 性 常 需 用 到 量 子 物 理

( C ) 物 質 尺 寸 縮 小 到 奈 米 級 時 可 能 出 現 嶄 新 的 物 理 特 性

( D ) 仿 照 蓮 花 葉 面 不 沾 濕 的 奈 米 結 構 可 設 計 出 表 面 不 沾 濕 或 不 沾 垢 的 材 料 ( E ) 將 藥 粉 顆 粒 由 微 米 尺 度 加 工 製 成 奈 米 尺 度 後 ， 藥 粉 整 體 的 總 表 面 積 不 變 2 . 下 列 關 於 光 學 在 日 常 生 活 中 應 用 的 敘 述 ， 何 者 正 確 ？

( A ) 人 眼 經 由 平 面 鏡 看 到 的 是 物 體 的 正 立 實 像 ( B ) 一 般 顯 微 鏡 中 所 看 到 的 是 實 物 的 放 大 正 立 實 像 ( C ) 人 眼 經 由 閱 讀 用 放 大 鏡 看 到 的 是 物 體 的 正 立 虛 像 ( D ) 醫 生 看 診 時 使 用 的 內 視 鏡 並 未 利 用 到 全 反 射 原 理 ( E ) 道 路 轉 彎 處 常 豎 立 大 型 凹 面 鏡 以 增 廣 用 路 者 的 視 野

3 . 小 明 以 甲 、 乙 、 丙 三 種 單 色 光 在 同 一 雙 狹 縫 裝 置 上 作 干 涉 實 驗 。 若 在 完 全 相 同 的 實 驗 條 件 下 ， 甲 、 乙 、 丙 光 在 屏 幕 上 產 生 的 干 涉 條 紋 如 圖 1 所 示 ， 則 下 列 敘 述 何 者 正 確 ？

( A ) 甲 光 的 波 長 最 短 ( B ) 乙 光 的 波 長 最 長 ( C ) 丙 光 的 頻 率 最 高

( D ) 三 種 色 光 每 個 光 子 的 能 量 均 相 同

( E ) 三 種 色 光 的 頻 率 大 小 為 甲 光 > 乙 光 > 丙 光

4 . 小 明 在 實 驗 室 中 用 雷 射 筆 發 出 的 藍 光 ， 進 行 單 狹 縫 繞 射 ， 若 已 知 單 狹 縫 的 縫 寬 ， 則 他 需 要 測 量 下 列 甲 ~ 丁 的 哪 兩 個 物 理 量 ， 才 能 求 得 此 藍 光 的 波 長 ？ ( 甲 ) 光 源 到 單 狹 縫 的 距 離 ( 乙 ) 單 狹 縫 到 屏 壁 的 距 離

( 丙 ) 光 源 到 屏 壁 的 距 離 (丁 )屏 壁 上 中 央 亮 紋 附 近 兩 暗 紋 的 間 距 ( A ) 甲 乙 ( B ) 乙 丙 ( C ) 甲 丙 ( D ) 甲 丁 ( E ) 乙 丁

圖 2 甲

乙 v甲

v乙

5 . 如 圖 2 所 示 的 水 平 水 管 ， 甲 和 乙 兩 截 面 的 面 積 分 別 為12.0 cm 與² 5.00 cm ， 而 每² 秒 流 入 甲 截 面 的 水 質 量 固 定 為 1. 8 0 kg/ s。假 設 當 管 中 的 水 流 達 穩 定 時，在 同 一 水 管 截 面 上 的 各 點，其 流 速 均 相 同，則 甲 截 面 的 水 流 速 v_甲和 乙 截 面 的 水 流 速 v_乙 為 下 列 何 者 ？

( A ) v_甲= 3 . 0 0 m / s ，v_乙 = 6 . 0 0 m / s ( B ) v_甲= 2 . 5 0 m / s ，v_乙 = 4 . 8 0 m / s ( C ) v_甲= 1 . 5 0 m / s ，v_乙 = 3 . 6 0 m / s ( D ) v_甲= 1 . 0 0 m / s ，v_乙 = 2 . 4 0 m / s ( E ) v_甲= 0 . 5 0 m / s ， v_乙 = 1 . 2 0 m / s

6 . 有 一 內 部 抽 成 真 空 的 平 行 板 電 容 器 ， 兩 平 行 板 分 別 帶 等 量 的 正 、 負 電 。 已 知 當 兩 個 電 極 板 的 間 距 為 2 . 4 cm 時 ， 電 容 器 內 部 電 場 的 強 度 為 5. 0 k V/ m。 在 兩 電 極 板 間 電 位 差 維 持 不 變 的 條 件 下 ， 若 要 使 電 容 器 內 部 電 場 的 強 度 增 大 為 7 . 5 k V / m ， 則 兩 極 板 的 間 距 應 調 整 為 下 列 何 者 ？

( A ) 1 . 2 c m ( B ) 1 . 4 c m ( C ) 1 . 6 c m ( D ) 1 . 8 c m ( E ) 2 . 0 c m 7 . 如 圖 3 所 示 ， 一 條 拉 緊 的 繩 子 上 有 高 度 不 等 的 兩 個 脈 衝 波 ， 在 時 刻 t= 秒 時 ，0

分 別 向 左 及 向 右 行 進 。 若 繩 波 的 波 速 為 1 0 m/ s， 則 在t=0.7秒 時 ， 繩 子 的 形 狀 為 下 列 何 者 ？

圖 3

-8 0 8 (m)

(E) x

(m)

-8 0 8

( (A) x

-8 0 8

(B) x

-8 0 8

(C) x

-8 0 8

(D) x

(m) (m)

(m) (m) -4 4

t = 0秒

-8 0 8

x

8 . 若 馬 達 可 將 輸 入 的 電 能 完 全 轉 換 為 力 學 能 ， 則 使 用 一 個 輸 入 電 壓 為 7 0 V 、 輸 入 電 流 為 3 . 1 A 的 馬 達 用 來 驅 動 輸 送 帶 時，每 分 鐘 最 多 大 約 可 將 幾 箱 質 量 為 5 . 0 k g 的 貨 物 運 送 到 離 地 2 . 0 m 高 的 貨 架 上 ？ （ 重 力 加 速 度 為 9.8 m / s ） ²

( A ) 1 2 2 ( B ) 1 3 2 ( C ) 1 4 2 ( D ) 1 5 2 ( E ) 1 6 2

9 . 一 個 荷 質 比 q m 為 已 知 的 粒 子， 垂 直 射 入 均 勻 磁 場 B 後，其 圓 周 運 動 的 軌 跡 如/ 圖 4 所 示 。 若 磁 場 的 量 值 B 為 已 知 ， 但 粒 子 的 運 動 速 率 為 未 知 ， 則 下 列 有 關 該 粒 子 的 物 理 量 ， 哪 一 個 是 可 以 確 定 的 ?

( A ) 動 能 ( B ) 軌 道 半 徑 ( C ) 運 動 周 期 ( D ) 動 量 的 量 值 ( E ) 角 動 量 的 量 值

1 0 . 圖 5 中 的 溜 溜 球 ， 內 軸 半 徑 為 r， 外 軸 半 徑 為 R， 重 量 為W， 與 水 平 地 面 間 的 動 摩 擦 係 數 為 µ_k， 纏 繞 於 內 軸 上 的 細 繩 ， 一 端 固 定 於 內 軸 上 ， 另 一 端 以 定 力 F 斜 向 上 拉 ， F在 鉛 直 面 內 ， 其 方 向 與 水 平 面 的 夾 角 為θ， 如 圖 6 所 示 。 下 列 哪 兩 個 關 係 式 成 立 時 ， 此 溜 溜 球 可 在 地 面 上 水 平 等 速 度 移 動 而 不 轉 動 ？

( A )Fcosθ=µ_kW ， rF=Rµ_kW ( B )Fsinθ =µ_kW， rF=Rµ_kW ( C )Fsinθ =W，rFcosθ=Rµ_kW

( D )Fsinθ=W， rFcosθ=Rµ_k (W−Fsin )θ

( E )Fcosθ =µ_k (W−Fsin )θ ，rF=Rµ_k (W−Fsin )θ 圖 4

圖 6

θ R r

F

W 圖 5

r R

W

F

O

圖 7

二 二

二 、 二 、 、 、 多 選 題 多 選 題 多 選 題 多 選 題 （ （ 1 0 分 （ （ 分 分 分 ） ） ） ）

說明：第11至第12題，每題各有5個選項，其中至少有一個是正確的。選出正確選項，

標示在答案卡之「選擇題答案區」。各題之選項獨立判定，所有選項均答對 者，得

分；答錯1個選項者，得

分；答錯2個選項者，得

分；所有選項均未 作答或答錯多於2個選項者，該題以零分計算。

1 1 . 一 行 星 與 其 衛 星 均 可 近 似 為 均 勻 圓 球 。 若 衛 星 的 密 度 為 行 星 的 p 倍 ， 而 衛 星 的 半 徑 為 行 星 的 q 倍 ， 則 下 列 敍 述 何 者 正 確 ？

( A ) 衛 星 的 質 量 為 行 星 的 pq³倍

( B ) 衛 星 表 面 之 重 力 加 速 度 約 為 行 星 的 pq 倍 ( C ) 離 開 衛 星 表 面 之 脫 離 速 度 為 行 星 表 面 的 p q 倍 /

( D ) 同 一 單 擺 在 衛 星 表 面 上 小 角 度 擺 動 的 頻 率 為 行 星 的 pq 倍

( E ) 將 一 質 點 以 相 同 初 速 及 仰 角 自 星 球 表 面 上 拋 射 ， 則 在 衛 星 上 的 水 平 射 程 為 行 星 上 的 pq倍

1 2 . 一 均 勻 立 方 體 木 塊 的 質 量 為 2 . 0 k g， 重 量 為 1 9 . 6 N， 靜 置 於 水 平 桌 面 上 。 如 圖 7 所 示 ， 以 向 右 的 水 平 推 力 F 正 對 著 質 心 O 施 力 ， 當 F =5.0 N時 ， 木 塊 正 好 開 始 滑 動 ， 但 木 塊 滑 動 後 ， F=2.0 N即 可 使 木 塊 維 持 等 速 度 滑 動 。 假 設 木 塊 的 底 面 一 直 保 持 水 平 ， 則 下 列 哪 些 敘 述 為 正 確 ？

( A ) 木 塊 底 部 與 桌 面 間 的 靜 摩 擦 係 數 為 0 . 1 0

( B ) 木 塊 在 等 速 度 滑 動 的 過 程 中 受 到 的 合 力 矩 為 零 ( C ) 若 推 力 F =6.0 N， 則 木 塊 滑 動 的 加 速 度 為3.0 m / s ²

( D ) 當 木 塊 以 1 . 5 m / s 的 速 率 向 右 滑 動 時 ， 若 推 力 增 大 到 F=8.0 N， 則 在 1 . 5 秒 後 ， 木 塊 的 速 率 變 為 6 . 0 m / s

( E ) 當 木 塊 以 等 速 度 滑 動 時 ， 桌 面 施 予 木 塊 的 摩 擦 力 與 正 向 力 ， 對 通 過 質 心 O 、 垂 直 於 紙 面 的 轉 軸 所 產 生 的 合 力 矩 為 零

背面尚有試題

背面尚有試題

背面尚有試題

背面尚有試題

第 貳 部 分 第 貳 部 分 第 貳 部 分

第 貳 部 分 ： ： ： 非 選 擇 題 ： 非 選 擇 題 非 選 擇 題 （ 非 選 擇 題 （ 佔 （ （ 佔 佔 佔 1 0 分 分 分 分 ） ） ） ）

說明：本大題共有一題，作答都要用0.5 mm或0.7 mm之黑色墨水的筆書寫。各題需 在「答案卷」上所標示題號（一）之區域內，並標明子題題號（1、2、3…）。

作答時不必抄題，但必須寫出計算過程或理由，否則將酌予扣分。每題配分 標於題末。

一 . 在 水 平 地 面 上 ， 一 質 量 為 m 的 木 塊 以 初 速 度 v 開 始 滑 行 。 已 知 重 力 加 速 度 為₀ g ， 木 塊 與 地 面 間 的 動 摩 擦 係 數 為 µ， 試 回 答 下 列 問 題 ：

1 . 木 塊 由 開 始 滑 行 到 完 全 停 下 ， 經 歷 的 時 間 t 為 何 ？ ( 3 分 ) 2 . 木 塊 由 開 始 滑 行 到 完 全 停 下 ， 前 進 的 距 離 L 為 何 ？ ( 3 分 )

3 . 如 圖 8 所 示 ， 若 木 塊 滑 行 速 度 為 v₀/ 4時 ， 一 質 量 為 m/ 4的 小 物 體 鉛 直 落 下 ， 並 立 即 與 木 塊 黏 合 ， 則 兩 者 繼 續 滑 行 多 遠 後 會 完 全 停 下 ？ ( 4 分 )

m/4

圖 8

m v₀/4

m ^v0

物理考科參考答案

【卷 3】

選擇題：

題號 答案

1 E

2 C

3 C

4 E

5 C

6 C

7 C

8 B

9 C

10 E

11 ABD

12 BDE

非選擇題：

一、

第 1 小 題

摩擦力使物體產生加速度

a mg g

m

µ µ

= − = −

由等加速度運動公式v_i+at=v_f，可知v₀−µgt₁= 0

₁ v⁰ t ⁼µg

2

0 0

0

2 0

1 2

2

v v

v g

g g

v g

µ µ µ

µ

 

= −  

 

=

第 3 小 題

設兩物體黏住瞬間的水平速度為v′，則由動量守恆，得 ⁰

4 4

v m m v m 

 

+ ′=

   

   ，

解得 ⁰

5 v′= v

兩物體黏住後的加速度仍為 mg

a g

m

µ µ

= − = −

由等加速度運動公式，得

2

2( ) 0 0

µ ^ 5 ^

− = −  

  g S v

解得

2 0

50 S v

µg

=