高雄中學九十八學年度第一學期高二第二次段考物理科試題卷

高雄中學九十八學年度第一學期高二第二次段考物理科試題卷

第 壹 部 分 ： 選 擇 題 ( 佔 8 0 分 )

一 、 單 選 題 ( 6 0 分 )

說明：第1至第20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，答錯或劃記多於一個選項者倒扣3/4分，倒扣到本大題之實得分數為 零為止。未作答者，不給分亦不扣分。

1-2 題為題組

長 l，彈力常數 k 之完全相同的 a、b 兩條彈簧（質量不計），與兩個重量均為 w 之重物 m、n，如下圖連接，彈簧 a 之上端固定於 A 壁，重物 n 放在平臺 B 上全體保持鉛直。

忽略物體高度，則

1 . 平臺B 由靜止緩緩下移使 A、B 之距離增加，平臺 B 對 n 之作用力為零時，兩彈簧

長為？

(A) k l 2w

 (B)2l (C)

k l 3w

2  (D) k l 3w

 (E) k l w

2

3

2 . A、B 間距離若干時，上方 A 壁對彈簧 a 之作用力為零？

(A) k lw

2 (B) k l 2w

2  (C) k l 3w

2  (D) k l 3w

 (E) impossible!!!

3-4 題為題組

一平放在光滑地面上重W，半徑 R 之均勻圓柱，現欲將該圓柱推上高度為 R⁄5 的台階，若台階 與圓柱接觸點恆不產生相對運動，則：

3 . 若不限施力位置和方向，所需的最小施力為何？

(A) W (B) W/2 (C) W/3 (D) 2W/5 (E) 3W/10

4 . 在圓柱最高點施水平力W/5 推之，則地面提供之正向力為何？

(A) W/3 (B) 2W/5 (C) 2W/7 (D) W/6 (E) 0

5 . 長度分別為 a、b 、c 的三根材質相同的均勻細木棒圍成一直角三角形，

若以直角頂為正交坐標的原點，則重心坐標為何？

(A) ) ,2 (2a b

(B) ) , 3 (a3c bc

(C) )

) (

2

) , (

) (

2

) ( (

c b a

c b b c b a

c a a











 (D) )

,3 (6a b

(E) )

) ( ,2 ) ( (2

c a b

abc c

b a

abc





6. 水平地面上，以斜向上拉方式使重量W 之物體由靜止開始移動，若拉 力與水平面的夾角為θ(θ 可為任意值)，已知物體與其地面間靜摩擦係 數為0.75，動摩擦係數為 0.35，則欲使物體由靜止起動所需最小拉力 為何？

B A

n m b a

(A) 5

3W (B) 4

3W (C)

W (D)3

W (E)W 2

7. 在光滑水平面上，把一質量m 之長方體切成如附圖之質量相等的 A、B 兩 部分，受一定力 F 作用，若 A、B 間無摩擦，設 A、B 之相對位置不變，

則B 所受到地面作用之正向力 N 為：

(A) 2 cot F mg

(B) 2 csc F mg

(C) 2

mg (D)

2 csc F mg

(E) 2 csc

F

8-9 題為題組

圖中，光滑水平桌面上有 A、B 兩木塊，其質量分別為 5 kg 與 10 kg 。 已知兩木塊間的靜摩擦係數為0.3。今施一水平力於木塊 B 上，使木 塊組由靜止開始運動，則：

8. 欲使木塊 A、B 間相對靜止時，則水平拉力之最大值為何？

(A) 3 kgw (B) 4.5 kgw (C) 5 kgw (D) 7.5 kgw (E) 10 kgw

9. 若改為等速度拉動兩木塊，則此時 A、B 兩木塊間的靜摩擦力為何？

(A) 3 kgw (B) 4.5 kgw (C) 5 kgw (D) 7.5 kgw (E) 0

10. 如圖所示，甲、乙兩木塊置於光滑的水平面上，以繩連接。若甲、

乙兩木塊的質量分別為 m1及 m2，繩子的質量為 M，而在甲木塊上 施一水平方向之力 F，則 a、b 中點的張力量值為：

(Ａ) F M

M m₂ 

(Ｂ) F M

M m

2

2 

(Ｃ) F M

M m

2 2 ₂ 

(Ｄ) F

M m m

M m

) (

2 _{1 2}

2





 (E) F

M m m

M m

) (

2 2

2 1

2







11. 圖中所示為輕質的相同彈簧組合，彈力常數皆為 k，若 C 伸 長量為 x，則右端所受向右之拉力量值為：

(A) kx (B) 2 kx (C) 5 kx (D) 5.5 kx (E) kx 3 11

12. 如右圖，重量均為W，長度均為 L 之均勻木板參差疊放，木 塊互不黏住，若

6

d  ，欲使其不倒，則最多可疊幾塊木板？ L (A) 4 (B) 5 (C) 6 (D) 7 (E) 10

13-14 題為題組

如圖，一重量 W 的均勻木箱寬度 a、高度 b，置於水平面上，已知 木箱與地面間的靜摩擦係數為_S、動摩擦係數為_k，若於高度為h 之P 點施一水平力 F 推此木箱，則：

1 3 . 使木箱恰將開始滑動的同時，亦恰開始以 x 軸為轉軸發生轉動，h

為何？

(A)

s

a



2 (B)

s

b

 ^(C) _s b a

 2

 (D)

k

b a

 2

 (E) b 2

1 4 . 若ha， 2

F W ，將正向力視為在接觸面上的單一位置作用，則此時正向力的施力點位置 距離O 點多遠？(_s 0.5)

(A) a/4 (B) a/2 (C) b/4 (D) b/2 (E) 0

15. 一人在水平地面上，分別以斜向上拉及斜向下推等兩種方式使行李箱等速度往前移動，若拉力 及推力與水平面的夾角皆為θ，如圖所示。已知行李箱與地面的動摩擦係數為 0.30，且 sinθ＝

0.60，cosθ＝0.80，則拉力大小為推力大小的幾倍？

(A) 0.40 (B) 0.63 (C) 0.81 (D) 1.00 (E) 1.60

16. 在一水平面上有一線軸，其重量為W、內軸半徑為 r、外軸半徑為 R，線軸與水平面的動摩擦 係數為μK，如附圖所示。將一細繩的一端纏繞於線軸，另一端以力F 斜向上拉，施力方向與 水平面的夾角為θ，如圖所示。則當滿足下列哪一條件時，此線軸會在水平面上等速移動而不 會轉動？

(A) Fsinθ＝μKW (B) Wcosθ＝F (C) Fr＝μKWR (D) sinθ＝r/R (E) cosθ＝r/R

17. 如圖所示，在傾斜角為θ 的斜面上，將質量為 m 的甲物體，以質量 可以不計的細繩，繞過無摩擦之滑輪後，與質量為M 的乙物體連接

。若斜面與甲物體間的靜摩擦係數為μ，而甲與乙均靜止不動，則 可確定其質量比M/m 必為下列何者？

(A)M/m＝（sinθ＋μcosθ） (B)M/m＝（sinθ－μcosθ）

(C)M/m＝（cosθ＋μsinθ） (D)（cosθ－μsinθ）≦M/m≦（cosθ＋μsinθ）

(E)（sinθ－μcosθ）≦M/m≦（sinθ＋μcosθ）

18. 有一均勻木棒，一端置於水平地面上，另一端以水平細繩繫至一鉛直 牆壁，使木棒與地面夾θ 角，如圖所示。若巳知 tanθ＝ 3

4 ，則木棒與 地面之間的靜摩擦係數至少應為多少，木棒才不會滑動？

拉力 推力

 

(A) 6 5 (B)

2 3 (C)

4 5 (D)

3 5 (E)

3 8

19. 氣球載有沙包n 包時，以加速度 a 上升，載有沙包 m 包，以速度 a 下降，若不計氣球質量及 沙包之浮力，則欲其不升降應載沙包：

(A) 2 n m

包 (B) mn 包 (C) 2

mn 包 (D) n m

mn

 包 (E) n m

mn

 2 包

20. 質量為 m 的猴子沿著一輕繩自樹上滑下，此繩之最大負荷為 T，設重力加速度為 g，欲使該繩 不斷裂，則該猴子往上爬的最大加速度之量值為：(假設 T > mg)

(A) g m

m T 

(B) g mT  (C)

mT (D) g (E) m T  g 。

二 、 多 選 題 （ 2 0 分 ）

說明：第21至第24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」。每題5分，各選項獨立計分，每答對一個選項，可得 1分，每答錯一個選項，倒扣1分，完全答對得5分，整題未作答者，不給分亦不扣分。

在備答選項以外之區域劃記，一律倒扣1分。倒扣到本大題之實得分數為零為止。

21. 一木棒長  ，其重量可忽略，一端 O 以樞鈕固定於牆上，另端 P 用輕繩懸於牆，使木棒成水平，而輕繩與棒成θ之夾角，於 木棒上距牆為 x 距離處懸一重 W 的物體，其平衡狀態如圖所示

。今若將木棒上懸重物之位置右移（即令 x 增大），則下列各量 將如何變化？

(A)輕繩上張力的量值增加 (B)樞鈕施予木棒作用力的水平分量保持不變

(C)樞鈕施予木棒作用力之鉛直分量變小 (D)樞鈕對木棒作用力方向與水平的夾角變小 (E)樞鈕施予木棒作用力先增後減

22. 在光滑水平面上，有一正三角形的均勻面板，現以所示的幾種方式施水平力，圖中各力的大小 都相等（施力與面板邊緣的夾角為 0°、60°、90°、120°或 150°）。試問下列圖中，哪些施力方式 會使面板轉動而不會移動？

(Ａ)甲 (Ｂ)乙 (Ｃ)丙 (Ｄ)丁 (Ｅ)戊。

(甲) (乙) (丙) (丁) (戊)

23. 重量 W¹的木塊，放在重量 W²的三角形斜面體上，系統置於水平桌上，木塊與斜面體均處於靜 止狀態；當在木塊施一水平力 F（如下圖），且 F 由零逐漸加大至 F⁰的過程中，木塊與斜面體 均保持靜止狀態，在此過程中，下列敘述正確的是？

(Ａ)斜面體對木塊的正向力逐漸加大



x ^P

O

 F

(Ｂ)地面對斜面體的正向力逐漸加大 (Ｃ)木塊與斜面體間的摩擦力方向會改變 (Ｄ)地面與斜面體間的摩擦力逐漸加大 (Ｅ)木塊重量在沿斜面的分力逐漸加大。

24. 在力桌的移動平衡和轉動平衡實驗中，下列敘述何者正確？ (Ａ)水平儀放在力桌時，如圖(一) 所示，因此必須將力桌左邊稍微調高，以保持水平 (Ｂ)做三力平衡實驗，懸掛的砝碼分別為 40 g、50 g、100 g，則不管如何調整角度，銅環始終和插栓接觸 (Ｃ)做三力平衡實驗，銅環、

插栓及細繩 A、B、C 如圖(二)，在不改變砝碼質量下欲使三力平衡，B、C 兩細繩的夾角需調 整變大 (Ｄ)做轉動平衡實驗，當達成平衡時，轉軸必須取在插栓中心來求力臂，合力矩才為 零 (Ｅ)若物體受四個力作用而保持靜力平衡時，此四力必為共點力。

圖(一) 圖(二)

第 貳 部 分 ： 非 選 擇 題 ( 佔 2 0 分 )

說明：本大題共有4題，作答都要用0.5 mm或0.7 mm之黑色或藍色的原子筆、鋼珠筆或中性 筆書寫。答案務必寫在「答案卷」上，並於題號欄標明題號（一、二）與子題號（1、

2、3…）。作答時不必抄題，但務必寫出計算過程或理由，否則將酌予扣分。每題 配分標於題末。

1. 一重 W、半徑為 R 的均勻圓形薄板，將其挖出一正方形薄板，

其對角線長為R 且一端點恰與圓心重合，並將挖出之薄板置於 上方與原薄板相切處，如圖所示，此時系統重心與原薄板圓心 相距為何？ (5%)

2. 如右圖所示，質量為 m 之人站在電扶梯上，電扶梯正以加速度向上運行，

加速度a 與水平夾角為，請問此人與電扶梯間的靜摩擦係數至少需為多 少？ (5%)

3. 如圖， 兩相同圓柱均重 W 置於一斜面上(斜面與水平面夾60 )，底部^ 有一鉛直面擋著，試求鉛直面作用於下方圓柱之作用力。 (5%)

4. 如圖所示，斜角為 的斜面固定，物體 B 以輕繩繫住，各接觸面間之靜摩 擦係數皆為，物體 A 之重量為 W，圖中恰可成平衡時，B 之重量的條 件為？ (5%)

60

CAEBC AABEE BCAEB EEBEB

21.ACD 22.CD 23.ACD 24.ABC

高 雄 中 學 九 十 八 學 年 度 第 一 學 期 高 二 第 二 次 段 考 物 理 考 科 答 案 卷

參 、 計 算 題 （ 共 20分 ） 二 年 ____班 ____號 姓 名 ： ____________

一、

三、 四、

二、