大學入學考試中心 指定科目考試 研究用試卷
物理考科
（卷2）
－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 me =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
=
3.0×10 8 m/s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
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 . 將 1 5 ℃ 、 6 公 升 的 冷 水 與 8 0 ℃ 、 9 公 升 的 熱 水 ， 在 一 絕 熱 容 器 內 混 合 。 在 達 到 熱 平 衡 後 ， 若 忽 略 容 器 吸 收 的 熱 ， 則 水 的 溫 度 為 下 列 何 者 ？
( A ) 2 4 ℃ ( B ) 3 4 ℃ ( C ) 4 4 ℃ ( D ) 5 4 ℃ ( E ) 6 4 ℃ 2 . 表 中 所 列 各 器 材 的 工 作 原 理 ， 與 下 列 甲 ~ 戊 所 代 表 的 五 種 物 理 原 理 或 現 象 的 對
應 ， 何 者 最 恰 當 ？
( 甲 ) 電 磁 感 應 ( 乙 ) 渦 電 流 ( 丙 ) 電 磁 波 ( 丁 ) 電 流 熱 效 應 ( 戊 ) 電 流 磁 效 應
器 材
選 項 電 鍋 電 磁 爐 微 波 爐 變 壓 器 安 培 計
( A ) 甲 乙 丙 丁 戊
( B ) 丁 乙 丙 甲 戊
( C ) 乙 丁 甲 戊 丙
( D ) 丁 甲 乙 戊 丙
( E ) 乙 丙 戊 甲 丁
3 . 一 粒 小 石 頭 在 地 表 附 近 被 鉛 直 上 拋 後 ， 若 只 受 到 重 力 作 用 ， 則 在 它 抵 地 前 ， 下 列 哪 一 個 物 理 量 恆 維 持 不 變 ？
( A ) 小 石 頭 的 速 度 ( B ) 小 石 頭 的 動 能 ( C ) 小 石 頭 的 位 能 ( D ) 小 石 頭 的 力 學 能 ( E ) 重 力 給 予 小 石 頭 的 功 率
4 . 首 先 精 確 決 定 電 子 電 荷 大 小 的 是 下 列 中 的 哪 一 個 實 驗 ？
( A ) 夫 然 克 - 赫 茲 實 驗 ( B ) 湯 木 生 荷 質 比 實 驗 ( C ) 密 立 坎 油 滴 實 驗 ( D ) 拉 塞 福 實 驗
( E ) 密 立 坎 光 電 效 應 實 驗
5 . 甲 、 乙 兩 粒 質 量 相 同 的 小 石 子 ， 自 同 一 高 度 以 水 平 方 向 的 初 速 拋 出 ， 落 在 平 坦 的 地 面 上。已 知 甲 的 初 速 為 乙 的 2 倍。若 不 計 空 氣 阻 力，則 下 列 敘 述 何 者 錯 誤錯 誤錯 誤錯 誤 ？ ( A ) 甲 的 射 程 較 大 ( B ) 落 地 時 ， 甲 的 動 能 較 大
( C ) 落 地 時 ， 兩 者 的 加 速 度 相 等 ( D ) 兩 者 在 空 中 的 飛 行 時 間 相 等 ( E ) 落 地 時 ， 甲 的 速 度 的 鉛 直 分 量 較 大
圖 2
6 . 如 圖 1 所 示 ， 在 一 厚 度 為 d 的 門 中 ， 安 置 一 長 度 與 門 厚 相 同 的 玻 璃 圓 柱 體 ， 其 半 徑 為 r。若 玻 璃 圓 柱 體 的 折 射 率 3
n = ，且2 4 3 d r
= ，則 從 門 外 射 入 門 內 的 光 線 中，
可 到 達 玻 璃 圓 柱 體 右 側 中 心 點 P 的 最 大 角θ（ 如 圖 1 所 示 ） 的 正 弦 值 （ sinθ） 為 下 列 何 者 ？
( A ) 4 5 ( B ) 5 6 ( C ) 9
10 ( D ) 8 15 ( E ) 9
15
7 . 點 電 荷 Q、Q 及Q （' Q與Q 均 為 正 ） 分 別 位 在 一 個 正 三 角 形 的 三 個 頂 點 上 ，' 如 圖 2 所 示。若 正 三 角 形 中 心 處 的 電 場 為 零， 則Q 與' Q間 的 關 係 為 下 列 何 者 ？
( A ) Q'= 2Q ( B ) Q'=Q ( C ) Q'= 32Q
( D ) Q'= 3Q ( E ) Q'=2Q
8 . 已 知 氫 原 子 的 電 子 從 量 子 數 n =2能 階 躍 遷 至 n = 能 階 時 ， 發 射 波 長 為1 1 2 1 . 5 n m 的 電 磁 波 ； 從 n =4能 階 躍 遷 至 n = 能 階 時 ， 發 射 波 長 為1 9 7 . 2 n m 的 電 磁 波 。 試 問 電 子 從 n =4能 階 躍 遷 至 n =2能 階 時 ， 所 發 射 電 磁 波 的 波 長 為 何 ？
( A ) 1 1 2 . 0 n m ( B ) 1 5 3 . 4 n m ( C ) 2 7 2 . 8 n m ( D ) 3 6 7 . 9 n m ( E ) 4 8 6 . 0 n m
θ
r d
●
門 外 門 內
P
圖 1
圖 3
9 . 某 音 叉 振 動 所 產 生 的 聲 波 在 大 氣 中 傳 播 時，空 氣 分 子 的 振 動 位 移 隨 著 時 間 的 變 化 如 圖 3 所 示，利 用 此 音 叉 可 於 兩 端 開 口 的 開 管 空 氣 柱 中 形 成 駐 波。若 波 速 為 3 4 0 m / s ， 則 下 列 敘 述 何 者 正 確 ？
( A ) 大 氣 中 的 聲 波 頻 率 為 1 0 0 0 H z ( B ) 大 氣 中 的 聲 波 波 長 為 0 . 1 7 m
( C ) 在 開 管 空 氣 柱 中 ， 相 鄰 兩 波 腹 的 間 距 為 0 . 3 4 m ( D ) 要 形 成 駐 波 ， 開 管 最 短 約 可 為 0 . 1 7 m
( E ) 開 管 的 兩 端 為 波 節
1 0 . 下 表 為 一 些 金 屬 的 功 函 數 。 今 用 波 長 為 4 0 0 n m 的 單 色 光 分 別 照 射 各 金 屬 片 ， 從 事 光 電 效 應 的 實 驗 。
金 屬 名 稱 功 函 數 ( eV)
鈉 2 . 2 5
鎂 3 . 6 8
銅 4 . 7 0
若 入 射 光 照 射 到 上 表 中 某 金 屬 片 時 的 功 率 為 0 . 5 W ， 且 產 生 的 光 電 子 都 可 全 部 收 集 ， 而 獲 得 3 . 2 m A 的 光 電 流 ， 則 約 有 多 少 百 分 比 的 入 射 光 產 生 了 光 電 子 ？ ( A ) 5 0 % ( B ) 2 5 % ( C ) 1 0 % ( D ) 5 % ( E ) 2 %
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5分；答錯1個選項者，得3分；答錯2個選項者，得1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。
圖 4
1 1 . 有 一 單 擺 在 一 鉛 垂 面 上 擺 動 ， 擺 錘 的 質 量 為 m ， 最 大 擺 角 為θ0。 此 單 擺 在 任 一 時 刻 的 擺 角 以θ表 示 ， 如 圖 4 所 示 ， 若 空 氣 阻 力 可 不 計 ， 則 下 列 有 關 此 單 擺 的 敘 述 ， 哪 些 正 確 ？ （ 重 力 加 速 度 為 g ）
( A ) 擺 錘 的 切 線 速 度 隨θ增 加 而 減 小 ( B ) 擺 錘 的 向 心 加 速 度 隨θ增 加 而 增 大 ( C ) 擺 錘 在 最 低 點 時 ， 擺 繩 的 張 力 最 小 ( D ) 擺 錘 在 最 高 點 時 ， 擺 繩 的 張 力 為
cos 0
mg θ ( E ) 此 單 擺 作 簡 諧 運 動 ， 與θ0是 否 小 角 度 無 關
1 2 . 在 『 楊 氏 雙 狹 縫 干 涉 實 驗 』 中 ， 設 兩 個 長 條 形 狹 縫 間 的 距 離 為 d ， 狹 縫 至 屏 幕 S 間 的 距 離 為 D ， 波 長 為 λ 的 單 色 平 行 光 垂 直 入 射 於 狹 縫 ， 如 圖 5 所 示 。 若 兩 條 狹 縫 所 發 出 的 光 在 到 達 屏 幕 上 P 點 所 產 生 的 路 程 差 以 r∆ 表 示 ， 則 下 列 敘 述 哪 些 正 確 ？
( A ) 每 一 條 狹 縫 可 以 視 為 波 長 為 λ 的 線 光 源 ( B ) 兩 條 狹 縫 所 發 出 的 光 ， 可 視 為 不 相 干 的 ( C ) r∆ 的 正 確 值 為
2 2
2 2
2 2
d d
D y D y + + − + −
( D ) 若 Dd及 y ， 則 r∆ 可 近 似 表 示 為 yD r d
∆ = ( E ) 當 5
r 2λ
∆ = 時 ， 在 P點 發 生 破 壞 性 （ 相 消 性 ） 干 涉 圖 5
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 . 某 生 欲 以 安 培 計 A （ 其 電 阻 為 R ） 、 伏 特 計A V （ 其 電 阻 為 R ） 及 可 調 變 的 直V 流 電 源 供 應 器 E ， 來 驗 証 歐 姆 定 律 並 測 量 電 阻 器 R 的 電 阻 ， 已 知 電 阻 器 R 的 電 阻 約 略 為 數 歐 姆 的 低 電 阻。忽 略 接 線 的 電 阻 與 電 源 供 應 器 的 內 電 阻，回 答 下 列 各 問 題 。
1 . 分 析 比 較 圖 6 中 的 甲 、 乙 兩 種 電 路 圖 所 能 求 出 的 電 阻 器 R 的 電 阻 ， 並 說 明 何 者 較 能 準 確 測 量 此 電 阻 器 的 電 阻 。 （ 4 分 ）
2 . 測 量 時 ， 需 要 讀 取 那 兩 個 儀 器 的 數 據 ？ 此 數 據 所 形 成 的 數 據 組 要 有 何 種 關 係 方 能 驗 証 歐 姆 定 律 ？ （ 3 分 ）
3 . 如 何 分 析 上 述 的 數 據 組 來 獲 知 此 電 阻 器 的 電 阻 ？ 並 說 明 此 實 驗 值 與 電 阻 器 的 實 際 電 阻 ， 它 們 兩 者 間 大 小 的 關 係 。 （ 3分 ）
甲 電 路 R
A
V
E
R
A
V
E 乙 電 路 圖 6
物理考科參考答案
【卷 2】
選擇題：
題號 答案
1 D
2 B
3 D
4 C
5 E
6 C
7 B
8 E
9 C
10 E
11 AD
12 ACE
非選擇題：
一、
第 1 小題
用乙電路測量較準確，理由如下：
設安培計、伏特計的內電阻分別為R 與A R 。 V
甲電路所測得的電阻 V A
R R R
I
= = +
甲
乙電路所測得的電阻
R V 1
V V V R
R I I I V V R
= = = =
+ + +
乙
用甲電路，而需使用乙電路。
而伏特計的電阻R 遠大於待測電阻 RV 乙電路所測得的電阻
V
1 V R
R R
I R
R
= = ≈
+
乙
第 2 小題
a.測量伏特計電壓值與安培計電流值。
b.電壓與電流應呈線性關係。
第 3 小題
a.在方格紙做電壓對電流的數據圖，數據點連成直線，其斜率為V m I R
=
b.實際電阻值 1
V
R R
R R
>
+
乙電路所得之實驗值
