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109 學年度學科能力測驗模擬試題
物理科
作答注意事項
考試時間：50 分鐘 題型題數：第壹部分
單選題共 6 題 多選題共 7 題 綜合題共 5 題 第貳部分
單選題共 11 題 多選題共 1 題
作答方式：選擇題答案請填入後面之答欄中
◎註：1. 選擇題答錯不倒扣
2. 此份試題本為模擬學科能力測驗之測驗形式，
作答方式仍以未來實際之測驗形式為準
※請聽從指示後才翻頁作答
版權所有 請勿翻印
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第壹部分：（占 60 分）
一、單選題（占 12 分）
說明：第1至6題為單選題，每題均計分，每題有n個選項，其中只有一個是正確或最適當 的選項。各題答對者，得2分；答錯、未作答或畫記多於一個選項者，該題以零分計 算。
1.
、 2. 為題組
甲同學施力使推車具有速度v隨時間 t 的變化如右圖所示，已知推 車的質量為6公斤，重力加速度為10公尺 / 秒 2 ，不計空氣阻力及摩擦 力影響。
Ｂ 1.若甲同學在光滑平面上推車，則其五秒內施力總作功為多少焦耳？
(A) 0 (B) 12 (C) 21 (D) 24 (E) 42
Ｅ 2.若甲同學推車過程中，因路面傾斜，推車高度增加1公尺，則五秒內甲同學所作之功，有 多少比例轉為推車之位能？
(A) 1 ／ 6 (B) 1 ／ 5 (C) 1 ／ 2 (D) 4 ／ 5 (E) 5 ／ 6
Ａ 3.下列關於質量分別為 m1 及 m2 的兩物體，其彼此間之萬有引力哪些大小為？
( 甲 ) 若 m1 及 m2 為兩質點，兩質點間距為R ( 乙 ) 若 m1 及 m2 為兩均質球體，兩球心間距為R ( 丙 ) 若 m1 及 m2 為兩非均質球體，兩球心間距為R
( 丁 ) 若 m1 及 m2 為兩均質正方體，兩正方體形心間距為R ( 戊 ) 若 m1 及 m2 為兩非均質正方體，兩正方體形心間距為R
(A)甲乙 (B) 乙丁 (C) 甲乙丙 (D)甲乙丁 (E) 甲乙丙丁戊
Ｅ 4.某天上學途中小義遇見迎面而來的曉華，若曉華一邊騎車一邊唱歌，且等速朝小義靠近，
請問小義聽到曉華的歌聲會有下列哪些特色？
( 甲 ) 音高偏高 ( 乙 ) 音高愈來愈高 ( 丙 ) 音高忽高忽低 ( 丁 ) 強度不變 ( 戊 ) 強度愈來愈大
(A)甲乙戊 (B) 甲丙戊 (C) 丙丁 (D)乙戊 (E) 甲戊
Ｃ 5.某天阿漁意外發現，當加油站員工幫爸爸的機車加油時，透過加油槍附近的空氣看到後方 地面的影像呈現變形扭曲的狀態，請問這個是源於光的什麼現象？
(A)直近性 (B) 反射 (C) 折射 (D)干涉 (E) 繞射 Ｄ 6.關於光的性質，下列敘述何者正確？
(A)光的單狹縫繞射實驗，在布幕上顯示等亮度、等寬度之亮紋 (B) 光的雙狹縫干涉實驗，使用較大頻率的入射光，可得較寬的亮紋 (C) 若光速方向朝北，其電場方向朝東，則磁場方向朝上
(D)人在泳池中往水面上觀察，空氣中之物體之視深大於實深 (E) 一般道路上於交叉路口使用之廣角鏡為凸透鏡
（ 1.由功能原理W＝ΔK，可得施力作功W＝K′－K
＝mv′2－mv2＝×6×22－0＝12(J)。）
（ 2.推車位能增加ΔU＝mgh＝6×10×1＝60(J)，故其施力作功W＝ΔE＝ΔK＋ΔU＝12＋60＝72，所求比例為60／72＝5／
6。）
（ 3.萬有引力僅適用於質點、均質球體外，
否則須使用積分運算。）
（ 4.由都卜勒效應，當波源 靠近觀察者，則視頻率 增加（音高偏高），且 愈靠近點波源、強度愈 大。）
（ 5.因油氣擾動，使中間 介質狀態不均，造成 折射現象。）
（ 6. (A)單狹縫亮紋不等寬，亮度以
中央亮帶最亮，離中央線愈遠 愈暗；(B)雙狹縫亮帶寬與波長 成正比；(C)磁場方向應朝下；
(D)正確；(E)為凸面鏡。）
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二、多選題（占 28 分）
說明：第7題至第13題，每題均計分，每題有n個選項，其中至少有一個是正確或最適當 的選項。各題之選項獨立判定，所有選項均答對者，得4分；答錯k個選項者，得 該題的分數；但得分低於零分獲所有選項均未作答者，該題以零分計算。
ＣＤ 7.下列關於物質間的基本交互作用之敘述，哪些正確？（應選2項）
(A)帶電物體可吸引中性導體，故中子與質子間亦有電引力
(B) 固定距離的兩接觸物體，其摩擦力大小可隨物體受力與運動狀態而異，不符合四種 基
本交互作用的特性，故應有我們尚未發現的其他基本交互作用
(C) α 衰變主要是靠強交互作用
(D) β 衰變主要是靠弱交互作用
(E) γ 衰變有強交互作用及弱交互作用
8.右側表格是甲同學在做光電效應實驗之實驗結果，
甲同學使用不同波長的入射光，分別為
λA、λB、λC，照射不同材質的金屬板1、2、3。 若有光電流產生，則在表格中標註光電子之最大動 能；若無光電流產生，則在表格中標註X。若已知 λA＞λB＞λC，且K2＞K4，試問下列選項哪些正確？
（應選3項）
(A) K4＞K3
(B) 使用波長λB的入射光照射金屬板1，若增加光的強度，有可能可以產生光電效應 (C) 使用波長λA的入射光照射金屬板2，可以產生光電效應
(D)使用波長λB的入射光照射金屬板3，可以產生光電效應 (E) 使用波長λC的入射光照射金屬板1，可以產生光電效應
ＣＤ 9. 19世紀中，德布羅依從愛因斯坦提出之光的粒子性，提出物質波的概念，最後被證實了 物質的波粒二向性。下列關於物質波的敘述，何者正確？（應選2項）
(A)物質波與力學波波相同，只傳遞能量，不傳遞介質 (B) 戴維森─革末的中子繞射實驗證實物質波的存在 (C) 質量愈大者，物質波波長愈小
(D)速度愈大的電子，其雙狹縫繞射之亮帶寬度愈寬 (E) 物質波的證實，說明牛頓力學不再適用
ＡＥ10. 若已知右圖中之光譜 (1) 為地球上某元素之原子光譜，假設其他光 譜 (2) 、 (3) 、 (4) 、 (5) 皆存在，試問下列解釋哪些正確？（應 選2項）
(A)光譜 (3) 表示觀測星體正在遠離地球 (B) 光譜 (2) 之觀測結果違背宇宙膨脹的事實
(C) 光譜 (4) 表示星體有自轉的現象，故有些光譜線紅移、有些光 譜線藍移
（10.(A)光譜(3)波長變大，為紅移，表示星體 遠離地球；(B)星體間因萬有引力有繞性 的運動，有可能彼此接近，宇宙膨脹只是 大致上之趨勢；(C)(D)(E)相同元素之光譜 線，其間距不變。）
（ 7. (A)帶電物體吸引中性導體源自內部電荷分離，中子 內部無法產生電荷分離，故無引力；(B)摩擦力為電 磁力；(C) γ衰變無力作用。）
（ 8. (A)波長大者光子能較低，由Kmax＝E－W可知相同金屬板（功函數W相同）者，光子能愈大、電 子最大動能愈大；(B)光電效應產生與否取決於光子能，而非光強度；(C)波長λA之入射光光子能 最小，故雖λB、λC之入射光之光子皆大於金屬板2之功函數，但無法確保波長λA之入射光光子能 也比功函數大；(D)若λA可產生光電效應，則光子能較大之λB亦可；(E)雖然λB有最大的光子能，
但無法確保其大於金屬板1之功函數。）
Ｃ 入射光波長
λA λB λC
金屬板 編號
1 X X
2 K1 K2
3 K3 K4
（ 9. (A)物質波非力學波，不具有此性質；
(B)電子；(C)正確；(D)速度愈大，物 質波波長愈小，亮帶寬度愈窄；(E)量 子力學並無推翻牛頓力學。）
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(D)光譜 (4) 必為相同元素之光譜 (E) 光譜 (5) 必為不同元素之光譜
ＣＤ11. 下列關於克卜勒行星三大運動定律的敘述，哪些正確？（應選2項）
(A)克卜勒藉由牛頓提出之萬有引力定律，以數學推導出行星三大運動定律 (B) 地球之軌道是以太陽為圓心之圓軌道
(C) 地球自近日點轉至遠日點之歷時與自遠日點轉至近日點之歷時相同
(D)地球繞日之週期T及平均軌道半徑R與火星繞日之週期T及平均軌道半徑R滿足 T2 R3 之關係
(E) 地球繞日之週期T及平均軌道半徑R與月球繞地之週期T及平均軌道半徑R滿足 T2 R3 之關係
12. 兩木塊堆疊至於水平桌面上，如右圖所示，若木塊間之接觸面非光滑，
則下列關於敘述哪些正確？（應選3項）
(A)若施力於A、B系統，但A與B靜止於桌面上時，木塊間可能有 靜
摩擦力
(B) 若桌面光滑，A與B一起等速移動時，木塊間之接觸面可能有摩擦力 (C) 若桌面非光滑，則施一向右的力於B時，地面給B之摩擦力必向左 (D)承 (C) ，地面給B之摩擦力必為動摩擦力
(E) 承 (C) ，若A與B一起加速向右，則A受動摩擦力向左
ＣＤ13. 甲同學欲使用電線纏繞於塑膠粗吸管上中段作為螺線管，並放置鐵製圓珠於粗吸管一側 來做為自製簡易武器，試問下列敘述哪些正確？（應選2項）
(A)當電線接上直流電源，可觀察到鐵製圓珠加速衝出吸管 (B) 當電線接上交流電源，可觀察到鐵製圓珠加速衝出吸管
(C) 當電線接上直流電源，可觀察到鐵製圓珠在螺線管附近來回震盪 (D)欲使圓珠衝出吸管，應於圓珠移動至螺線管中央後移除直流電源 (E) 此原理為電磁感應
三、綜合題（占 20 分）
說明：第14題至第18題，每題4分，每題均計分。單選題答錯、未作答或畫記多於一個選 項者，該題以零分計算；多選題每題有n個選項，答錯k個選項者，得該題的分數
；但得分低於零分或所有選項均未作答者，該題以零分計算。
14. 、 15. 題為題組
Ｃ 14. 某在水波槽的實驗中，如右圖所示，若P點為起波器，為反射良好的障 礙物，請問水波在屏幕上產生的條紋為下列哪個選項？（實線表亮紋，
虛線表暗紋）
(A) (B) (C) (D)
（14.直線障礙物之反射物可視為一鏡面，故可視為兩個點波源產生同向干涉條紋。）
（11.(A)牛頓由克卜勒定律發想並推出萬有引力定律；(B)以太陽為焦點之橢圓軌道；(C)由 克卜勒第二定律，日地連線掃過相同面積時歷時相同；(D)(E)克卜勒第三定律適用於 繞行相同星體之軌道間的比較。）
（12.(A)若有外力施於A、B系統 上，則木塊間有靜摩擦力；
(B)必無摩擦力；(C)正確；
(D)若所施外力小於桌面之最 大靜摩擦力，則A、B維持 靜止，桌面給B靜摩擦力；
(E)向右。）
（13.螺線管接上直流電源，形成電磁鐵磁化鐵制圓珠，圓珠被磁化後受螺線管吸引、
開始加速；移動至螺線管另一側時，磁引力使圓珠減速。）
Ｃ
（16.(1)質量單位是唯一以原器做為定義的 基本單位，(2)是電流的定義。）
（17.電流受磁力為電流磁效應。）
（18.由E＝h�可知普朗克常 數單為與能量／頻率之 單位相同。）
（19.選擇直線之週期性函數。）
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(E) 無明顯條紋產生
ＢＤ15. 承上題，若使用直線型的起波器，當水波從淺水區經介面入深水區時，水波的圖形可能 為下列何者？（應選2項）
(A) (B) (C) (D)
(E)
16. ～ 18. 題為題組
在2018年11月16日，第26屆國際度量衡大會通過新的國際單位制基本單位定義的提案，並於 2019年5月20日起正式實施。在原先的定義方式中， (1 ) 是唯一僅存以原器做為定義的基本單 位，因原器的保存不易、容易受環境影響，隨著時間的推進，也會產生些許差異。 ( 2) 的定義 與來自於兩條無限長的直導線，在通過相等的恆定電流時所受到的力相關，但實驗上無法實現無 限長之直導線，所以也成為這次改變基本單位定義方式的原因之一。而新的定義方式，主要是藉 由精密的測量普朗克常數，再去定義其他相關的物理量。
Ｃ 16. 上述文章中的 (1) 與 (2) ，分別是：
(A)長度，電流 (B) 長度，電量 (C) 質量，電流 (D)質量，電量 (E) 時間，力
Ａ 17. 上述文章中 (2) 實驗與下列哪個物理現象有關？
(A)電流磁效應 (B) 電磁感應 (C) 歐姆定律 (D)能量守恆 (E) 質能守 恆
ＢＤ18. 由光的粒子性，可推出普朗克常數之單位可能為何？（應選2項）
(A) N． s (B) J． s (C) J／ s (D) m2．kg／ s (E) m ．kg／ s
第貳部分：（占 40 分）
說明：第19題至第30題，每題4分。單選題答錯、未作答或畫記多於一個選項者，該題以零 分計算；多選題每題有n個選項，答錯k個選項者，得該題的分數；但得分低於零分 或所有選項均未作答者，該題以零分計算。此部分得分超過40分以上，以滿分40分計。
Ａ 19. 直立式打氣筒（示意圖及座標如右圖所示）是藉由人力的施壓，完成打 氣動作。其使用方式如下：
(1) 將打氣筒風嘴對準欲打氣之物品的氣嘴並卡緊 (2) 雙腳踩在打氣筒底座之踏板上
(3) 使用雙手將把手上下推拉數次，即可完成打氣動作
（15.淺水區入深水區，波長變大、折射角變大：入射角零時折射角 亦為零。）
（20.Fg＝Fc ＝M衛 T＝ 。∴＝＝()。）
（21. g＝＝ ＝4倍。）
（22.由慣性定律可知，零件自由落下後有初速30 m／s向上，
故作上拋運動d＝v0t－gt2 －35＝30t－×10t2 t2－6t
－7＝0 ( t－7 ) ( t＋1 ) ＝0 t＝7。）
（23.(A)(B)未知動力狀態，不可過度推論；
(C)(D)(E)零件脫落前後速度不變，無動 量變化，故由動量守恆可知火箭亦無動 量變化。）
（25. F＝＝＝＝－48（負號表示向左）。）
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根據以上敘述，請問若欲描述把手之運動行為，下列函數何者較恰當？
（A、B、C、D皆是定值）
(A) y ＝Asin（Bt＋C）＋D (B) y ＝ Acos （ Bx －C）＋D (C) y ＝ At2 ＋Bt＋C (D) y ＝At＋B
(E)θ＝ ABt ＋C
Ｂ 20. 質量分別為 M1 與 M2 的甲、乙兩衛星均繞地球作等速圓周運動，已知甲、乙衛星的軌 道半徑分別為R1與R2，則甲衛星繞地球的週期是乙衛星繞地球週期的多少倍？
(A) () (B) (C) (D) (E)
Ｄ 21. 地球半徑R、表面重力場為g，若今有一均質星球，密度為地球的8倍，半徑為 2R ， 則距離此星球球心 4R 處之重力場為？（球體體積為πR3）
(A) g ／ 16 (B) g ／ 2 (C) g (D) 4 g (E) 16 g
22 . 、 23 . 為題組
Ｅ 22. 以初速 30 m ／ s等速上升的火箭，在爬升到高度35公尺時，機身上自由落下一個零件，
試求零件落下到著地歷時幾秒？（重力加速度g＝10公尺／秒 2 ） (A) 3 － (B) 1 (C)
(D) 3 ＋ (E) 7
Ｄ 23. 承 22. 題，下列對於零件自由落下瞬間之兩者運動描述，何者正確？
(A)零件脫落後火箭失去動力，停在高度35公尺處 (B) 零件脫落後火箭失去動力，火箭做自由落體運動 (C) 根據動量守恆，零件脫落後，火箭之速率增加 (D)根據動量守恆，零件脫落後，火箭之速率不變 (E) 根據動量守恆，零件脫落後，火箭之速率降低
24 . 、 25 . 為題組
Ａ 24. 甲、乙兩球在光滑平面上等速前進，甲球質量2 kg、速度5 m
／ s，乙球質量3 kg、速度3 m／ s。若甲球追上乙球，且做 彈性碰撞，試求兩球撞後速度分別為多少m／ s？
(A) 2.6， 4.6 (B) 3.2，7 (C) 2.6，7
(D) 3.2， 4.6 (E) 條件不足無法計算
Ａ 25. 承 24. 題，若碰撞接觸時間為0.1 s，則碰撞期間乙作用於甲之力為？
(A) 48牛頓，向左 (B) 48牛頓，向右 (C) 5.2牛頓，向左
(D) 5.2牛頓，向右 (E) 條件不足，無法計算
26 . ～ 2 8. 為題組
有一單擺擺錘質量為m，自擺角θ之A點靜止釋放，B點為擺 動之最低點。試依此敘述回答下列各題：（重力加速度為g） Ｃ 26. 擺錘自A點擺至B點的過程中，重力作功W為何？
(A) 0
(B) mgLcosθ
（24.由彈性碰撞公式求末速：
v′1＝＋v2＝×5＋×3＝2.6，
v′2＝v1＋v2＝×5＋×3＝4.6。）
－ 8 －
(C) mgL(1 － cosθ) (D) mgLsinθ (E) mgL
ＢＤ27. 承 26. 題，下列關於能量的敘述，哪些正確？（應選2項）
(A) B 點重力位能為零
(B) 擺動過程中，重力位能減少W (C) 擺錘受重力作功，力學能不守恆 (D)繩張力對擺錘作功為零
(E) 因重力作正功W，重力位能減少W，兩者和為零，故擺錘力學能守恆
Ｄ 28. 試求擺錘在B點時，繩張力量值為何？
(A) mg (B) mgcosθ
(C) mg（2－cosθ）
(D) mg（3－2 cosθ） (E) mg（1＋sinθ）
2 9. 、 30. 為題組
Ｂ 29. 小美以繩子將質量2公斤的物體以繩子繫住，並以30牛頓之力鉛直將物體上拉，則物體 的加速度為多少公尺／秒 2 ？（重力加速度g＝10公尺／秒 2 ）
(A) 1 (B) 5 (C) 10 (D) 15 (E) 20
Ｃ 30. 承 29. 題，下列何者為作用力與反作用力？
(A)小美拉繩之力與物體拉繩之力 (B) 繩拉物體之力與物體所受之重力 (C) 小美拉繩之力與繩拉小美之力 (D)小美拉繩之力與繩拉物體之力 (E) 繩拉小美之力與繩拉物體之力
（30.「A施給B之力」的反作用力為「B施給A之力」。）
（28.由力學能守恆，B點之動能K＝mgL(1－cosθ)＝mv2，此時 物體受繩張力與重力之合力作為向心力Fc＝T－mg＝m＝
2mg ( 1－cosθ) T＝mg ( 3－2 cosθ)。）
（27.(A)題目無定義重力位能之零位面；
(B)正確；(C)(E)物體只受重力、彈 力、電力作功時，力學能守恆；(D) 繩張力與速度垂直，作功為零。）
（29.ΣF＝ma F－mg＝ma a＝＝＝5（m／s2）。）
－ 9 －
※ 請同學們撕下此張作答聯作答
109 學年度學科能力測驗模擬試題 物理科
第壹部分
1 .
2 .
3 .
4 .
5
. 6. 7. 8. 9
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1 0 1 .
1 .
1 2 .
1 3 .
1 4.
1 5.
16 .
17 .
18 .
第貳部分
1 9 .
2 0 .
2 1 .
2 2.
2 3.
24 .
25 .
26 .
2 7 .
2 8 2 .
9 .
3 0 .
得 分
年 班 號 姓名
裁 切 線
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－ 12 －
