高雄中學 98 學年度第一學期第一次期中考高三物理非選擇題答案卷

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高雄中學 9 8 學年度第一學期第一次期中考高三物理試題

一、單選題 (每題 4 分，共 60 分)

說明：第 1 題至第 15 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 4 分，答錯或劃記多於一個選項者倒扣 1 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. 在 27℃、一大氣壓環境下，將 600c.c.寶特瓶之空瓶瓶蓋打開與大氣相通後，再將瓶蓋旋緊，根據理想氣體模型，

瓶內有無數之空氣分子各自以不同速度高速的往四面八方運動，這些空氣分子平移動能之總和約為 (Ａ)6 (Ｂ)9 (Ｃ)60 (Ｄ)90 (Ｅ)600 焦耳。

2. 質量 150 g，原長 1.2 m 之均勻橡皮筋，彈力常數為 12 N∕m，拉長為 1.5 m，兩端固定，使它振動，形成駐波時，共有 10 個節點，則振動頻率為 (Ａ)15 (Ｂ)18 (Ｃ)20 (Ｄ)30 (Ｅ)40 Hz。

3. 一端開口一端閉口的共鳴管，其第 2 泛音與第 3 泛音的波長比值為 (Ａ) 5

7 (Ｂ) 3

5 (Ｃ) 2

3 (Ｄ) 3

4 (Ｅ) 4 5。

4. 水波槽內相距為 d 的兩個點波源，同時發出反相的圓形波，其波長為λ。若 d＝

4

9λ，則兩波源之間會出現 (Ａ) 3 (Ｂ) 4 (Ｃ) 5 (Ｄ) 6 (Ｅ) 7 條節線。

5. 一凸面鏡曲率半徑 40cm，孔徑 4cm，在鏡前 20cm 主軸上放置一點光源，另在鏡前 40cm 處放置一屏幕，則屏上被反射光照亮部份的面積為 (Ａ) 64π (Ｂ) 100π (Ｃ) 128π (Ｄ) 256π (Ｅ) 400π cm²。

6. 持水管將水滴入水波槽中（每隔一定時間滴下一滴水滴），產生圓形波的波長為λ，今自水波槽中心，令此水管向 水波槽邊緣等速運動，此時在波源前方測得波長減短為λ'，則波源運動速率與水波波速之比為

(Ａ)λ

λ (Ｂ) λ

－λ λ



 (Ｃ)

－λ λ

λ

 (Ｄ)

λ λ－

λ

 (Ｅ) λ

λ λ－ 。

7. 有一列火車以等速接近一座山，駛至距山 570 m 遠時鳴放汽笛，經 3 秒後，火車上的人聽到回聲，已知當時氣溫為 15℃，火車靜止時的汽笛聲頻率為 1500 Hz，則火車上的旅客聽到的回聲頻率為

(Ａ)1600 (Ｂ)1700 (Ｃ)1800 (Ｄ)1900 (Ｅ)2000 Hz。

8. 如圖所示，定量的理想氣體密封於一絕熱氣室內，氣室的右側裝有一可以活動的氣密活塞。今緩慢對活塞施以一水平力，使活塞向右移動一段距離後，氣室的體積增加，若忽略活塞與氣室內壁間的摩擦力，並以v 表方均根速率，

T 表氣體溫度， U表氣體內能，則v、T、U 三者各自有何變化？

(Ａ) v不變， T不變， U不變 (Ｂ) v不變， T不變， U減少 (Ｃ) v不變， T增加， U增加 (Ｄ) v減少， T減少， U減少 (Ｅ) v 增加， T 增加， U 增加

9. 一物體垂直豎立於拋物面鏡主軸上鏡前 40 公分處，可得一個大小為物體三倍之實像，則欲得縮小為原來 3

1之像應將物體移動 (Ａ) 40 (Ｂ) 60 (Ｃ) 80 (Ｄ) 100 (Ｅ) 120 公分。

10.圖中實線為一列向左行進的橫波在 t=0 時的情形，虛線則為此列橫波在 t=0.5 秒時的波形，若此列橫波的週期為 T，

且 0.15 秒＜T＜0.25 秒，則此列橫波波速為 (Ａ) 20 (Ｂ) 22 (Ｃ) 24 (Ｄ) 26 (Ｅ) 28 cm/s。

公分公分

F F

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11.如圖，在水波槽實驗中，水波由Ⅱ區傳向水深不同的Ⅰ區，已知水波在第Ⅱ區中波長為 2 cm，在第Ⅰ區中，波長為 1.25 cm，起波器之頻率為 10 次∕秒，則下列敘述何者正確？

(Ａ)第Ⅰ區水深比第Ⅱ區深 (Ｂ) 入射角小於折射角

(Ｃ) 若入射角增大，則折射角亦跟著增大，但保持入射角與折射角之比值為定值 (Ｄ) 若水波從第Ⅱ區以入射角 30°傳到第Ⅰ區，則折射角為 57°

(Ｅ) 以上皆非。

12.在一靜止的湖泊中，水波的傳播速率為 3 m∕s。某人立於岸邊面向正北方，見有一快艇距離他 24 m 遠處，以等速度 5 m∕s 向西疾駛過其正前方，則再經過 (Ａ)6.4 (Ｂ)7.2 (Ｃ)7.8 (Ｄ)8.4 (Ｅ)8.8 秒會見到快艇後方所激起的波浪，到達其所站的岸邊。

13.有一標點 O 的東方及西方 36 m 處，各有一無線電發射塔 A、B，兩者向周圍發出相同頻率的無線電波 (無線電波波速為光速=310⁸m /s)。某人拿著偵測器從標點 O 向北方移動，發現偵測器強度都顯示為極大(假設此範圍之距離內，波源發出之波強度隨距離之衰減可忽略)。當移動了 96 m 後，該人就轉向東方移動，此時偵測器強度逐漸減小，直到移動了 36 m 後，強度顯示為零。試求該無線電波的頻率為

(Ａ) 3.12510⁷ (Ｂ) 1.87510⁷ (Ｃ) 1.310⁷ (Ｄ) 9.37510⁶ (Ｅ) 6.2510⁶ Hz。

14.如圖所示之斜面仰角為 37∘，斜面非常長且表面為一平面鏡，t=0 時將一小球以 40m/s 垂直斜面之方向拋出，使其作斜拋運動，則 t=4 秒時小球之像對小球之相對速度大小為 (Ａ)6 (Ｂ)8 (Ｃ)12 (Ｄ)16 (Ｅ)18 m/s。

(g＝10m/s²)

15.水波槽中有 S1、S2兩同相點波源，其振幅及頻率相同，皆為 0.5 cm 及 100 Hz，已知 S1、S2相距 d＝12.0 cm，它們所產生之水波的波速為 2.00 m∕s，某點 P 與 S₁的距離為 ̅PS₁＝13.0 cm，且 ̅PS₂與 ̅S₁S₂垂直，如圖所示，則下列敘述錯誤者為 (Ａ)水波波長為 2 cm (Ｂ) P所在的位置為腹點 (Ｃ)由 S₂沿 ̅S₂P 之方向至 P 點恰可找到 2 個節點 (Ｄ)水波干涉產生之節線對應水槽下方白紙上之灰色區域 (Ｅ) 水波干涉產生之腹線對應水槽下方白紙上之明亮區域。

二、多選題 (每題 5 分，共 20 分)

說明：第 16 題至第 19 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。

16.取一內有空氣，長  的管子（如圖中管內的小點代表空氣質點），管的左端開口，右端封閉，有一固定頻率 f 的揚聲器，使管內空氣振動發生共鳴時，某瞬間的管內氣體分布如圖所示。下列敘述哪些正確？

北西

37 ° 37 °

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17.對面鏡之一次成像而言，下列敘述哪些正確？ (Ａ)物與像必在焦點之同一側 (Ｂ)若物愈近焦點則所成之像愈遠離焦點 (Ｃ)若實物愈近鏡面則所成之像亦愈近鏡面 (Ｄ)一質點在焦距 f 之凹面鏡主軸上，沿著主軸方向作簡諧運動，平衡點離鏡頂 4f，振幅 0.5f，則其像亦作簡諧運動，但振幅小於 0.5f (Ｅ)實物成實像時，物距與像距之和最小值為 3f。

18.一向右前進的正弦波，其振幅為 5 cm，週期為 0.5 秒，波長為 20 cm，

A 在最高點，B 在平衡點，C 在位移 2.5 cm 處，如圖所示，則

(Ａ)波速為 40 cm∕s (Ｂ) 經過 0.125 秒後 C 點又回到位移 2.5cm 處

(Ｃ) B 點的振動速度為 20cm∕s，↑ (Ｄ) C 點的振動速度為 10 3 cm∕s，↑

(Ｅ) C 點的振動加速度為 40π²cm∕s²，↓。

19.就理想氣體分子運動論的觀點而言，下列敘述何者正確？ (Ａ)氣體分子的平均平移動能為 2

3kT (Ｂ)氣體分子沿

各方向運動之機率相等，v_x² v²_y v_z² (Ｃ)氣體分子沿各方向運動之機率相等， x、y、z 軸方向上運動的分子數，

各占總分子數的 3

1 (Ｄ)氣體分子運動所造成的壓力，與氣體分子質量大小成正比，即兩相同體積容器各自裝有相同溫度、不同分子質量之氣體，分子質量大的氣體分子造成的壓力亦較大 (Ｅ) 氣體壓力與分子的速率平方之平均值成正比。

三、非選擇題

說明：本大題共有 3 題，作答都要用 0.5mm 或 0.7mm 之黑色或藍色的原子、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(1、2)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。每題配分標示於題末。

1. 如圖一所示之兩平面鏡夾 90∘，物體位置位於 P 點，此時可成 3 個像，透過 A 鏡反射一次所成的像為 I¹，透過 B 鏡反射一次所成的像為 I²，透過 A、B 各反射一次所成的像為 I³，

(1)請將＂只能看到 I¹、I³，無法看到 I²＂之區域畫出來。 (3 分)

(2)觀察者位於 E，由物發出來之光線中，有一條經平面鏡 A、B 兩次反射而進入觀察者眼睛，此過程中此光線行走之路徑長為? (小方格邊長為 1m) (4 分)

圖一圖二

2. 如圖二所示，在焦距 f 之凸面鏡前，一條光線沿 PQ 方向射向鏡後主軸上一點 M，M 離鏡頂距離 1.5f，試畫出此光線被面鏡反射後之路徑。 (3 分)

3. 如圖，A、B 兩容器中分別盛有氦及氖，氦與氖質量比為2：15，其溫度分別為 27.0℃及 127.0℃，壓力分別為 3.00 atm 及 4.00 atm，試問：（原子量：He＝4，Ne＝20）

(1)活門關閉時，兩種氣體於單位時間內與容器器壁之單位面積發生碰撞的分子數之比為? (3分) (2)當活門打開，兩種氣體充分混合後，達平衡時容器的溫度變為何? (3分)

(3)當活門打開，兩種氣體充分混合後，達平衡時容器的壓力變為多少atm? (4分)

f 2f

M Q

P

f 2f

M Q

P A

B A

B

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