114年 - 114 新北市公立高級中等學校_教師聯合甄選試題：物理科#126870

1.有一個跑者沿著直線前行，其速度v與時間t關係如圖1所示，圖中的vs為12公尺/秒，則在4秒末到14秒末間他跑了多遠的距離？
(A)102m(B)124m(C)138m(D)150m

2.兩人握住一條質量為3.0公斤、長度為3.0公尺的均勻粗繩左右兩端，分別以80牛頓和200牛頓的水平力向外拉，繩子維持伸直張緊狀態，距離左方1.0公尺處的張力為多少牛頓？(A)80(B)120(C)160(D)200

3.如圖2所示，有一個工人坐在定滑輪懸吊著的工作椅上，當他雙手拉著繩子以加速度1.20公尺/秒²向上運動，工作椅和工人的質量為120公斤，若忽略繩子質量與定滑輪的摩擦力，則工人拉繩子的力量值為何？
(A)120N(B)360N(C)500N(D)660N

4.有兩木塊A與B以質量可忽略的細繩連接、懸掛，木塊A與木塊B的質量分別為6公斤與8公斤，連結木塊A的繩子呈現水平，為30o時達到靜力平衡，如圖3所示。當一支很輕的迴紋針落在木塊B上，此時木塊A開始滑動，則木塊A與桌面間的靜摩擦係數為何？
(A)(B)(C)(D)

5.在一個木質軌道上有一塊質量為1.00公斤的木塊m，以質量可忽略的細繩跨過滑輪與質量為2.00公斤的砝碼M連結，木塊與軌道之間的動摩擦係數μk為0.300，如圖4所示。當木塊受力在軌道上滑動時，木塊的加速度為何？
(A)7.52m/s²(B)5.55m/s²(C)3.32m/s²(D)1.31m/s²

6.在一場太空旅程探索中探險隊順利降落在一顆半徑為400公里的球形星體上，探險隊隊員拿出質量為1.00公斤的鉑銥合金塊，測得此合金受到星體的引力為3.33牛頓，試估計這顆星體的質量約為多少公斤？(A)(B)(C)(D)

7.有一個半徑為R、質量為m的金屬環，與四根長度為R、質量為m的金屬棒，組成如圖5所示的平面剛體結構，此結構繞著轉軸等速率旋轉，每秒2.00圈。若R=0.500公尺、m=4.00公斤，則此剛體結構的轉動慣量為何？
(A)13.1kg·m²(B)8.63kg·m²(C)5.92kg·m²(D)3.17kg·m²

8.有一個物體連接到一理想彈簧上，在光滑桌面上進行水平方向的簡諧運動，其水平位置x=xmcos(ωt+Φ)，若相角Φ為，則在時間t=0時，動能與位能的比值為何？(A)3.00(B)2.00(C)1.73(D)1.41

9.在氣溫293K、氣壓1.00atm的無風曠野上，有一個重量為300kg的熱氣球，氣球完全展開容積為2.00×103m³。假設空氣的平均分子量M為29.0g/mol、293K的空氣平均密度為1.20kg/m³，重力加速度g為9.80m/s²。今點燃熱氣球的火焰，欲產生100kgw的淨向上推升力抬升熱氣球，假設氣球內的空氣受熱均勻達熱平衡，此時氣球內的熱空氣密度為何？(A)1.00kg/m³(B)0.994kg/m³(C)0.950kg/m³(D)0.921kg/m³

10.有一顆與外界絕緣良好的細小鋼珠，其半徑為10.0μm，若在此鋼珠放上2顆電子，則會使鋼珠電位上升多少伏特？(A)33.1μV(B)0.288mV(C)0.732mV(D)1.44mV

11.有兩個電容值分別為10μF與70μF的電容器並聯起來，若將此電容器組合跨接到220伏特的直流電源上，則此電容組上儲存的電能為何？(A)1.9J(B)0.42J(C)93mJ(D)21mJ

12.有一個電池接上電阻為1.0歐姆與5.0歐姆的電阻器時，測得通過的電流分別為0.60安培與0.20安培，則此電池的電動勢為何？(A)5.0V(B)2.4V(C)1.5V(D)1.2V

13.在一台穿透式電子顯微鏡中使用+128kV的加速電壓來加速電子，若電子原先處於靜止狀態，試問加速後電子的速度量值為何？(A)2.66×10⁸m/s(B)2.12×10⁸m/s(C)1.80×10⁸m/s(D)1.12×10⁸m/s

14.在寬度為L的一維無限深位阱內，粒子的基態波函數，則處於此無限深位阱基態粒子動量平方的期望值＜p²＞為何？(A)(B)(C)　(D)

1.單色可見光以53°入射角射入一實心的透明圓球，單色光在透明球體內經過2次折射、1次反射後如圖6所示(未依實際比例繪製示意圖)，以偏向角138°射出圓球，則此圓球的折射率n等於   (1)   

2.兩條相距為?、長度為L、電流(方向相同)為I的平行長直導線，兩條導線間的磁力等於   (2)  。(須註明是吸引或排斥力的形式)

3.雙狹縫干涉實驗以波長589nm之光，照射與屏幕距離為80cm之雙狹縫，若相鄰兩亮紋之間隔為1.5cm，則兩狹縫之間隔d=   (3)   μm。

4.在氫原子中電子由n=3到n＝2量子態時，同時釋放一個光子，試問該光子的能量等於    (4)   eV。

5.如圖7所示，一拋體從位置O射向O′點。飛行過程中最高點的高度為?，最大水平射程為?；忽略任何阻力，則拋體在空中飛行的時間是    (5)   ；此拋體從O點射出時的初始速率等於   (6)  。（答案以?、?及重力加速度g表示）

(1)若圓環以定角速度轉動，求圓環的角動量(量值與方向)。

(2)依照定義圓環的磁矩量值=I∙A，其中I是電流，A是圓環的面積。求圓環的磁矩和角動量的關係式。

(3)圓環放置在一均勻磁場中，此均勻的磁場與圓環的z軸之間的夾角為θ，如圖9所示，求圓環的位能U。(假設θ=π/2時的位能為0）

(1)在0＜r＜a區間的電場與電位。

(2)當r＞a時的電場與電位。

(3)此金屬導體球的電容C。

(註：已知真空的介電係數為ε₀；徑向向量的單位向量為r̂)

(1)此時聲速v₀為何？

(2)另外有一個相似的樂器，其n=3的共振頻率為5f₁，則此樂器的長度為L的幾倍？