114年 - 114 高雄市市立國民中學教師聯合甄選：理化#129022

1. 如圖 1 所示，定滑輪與動滑輪所組成的滑輪組吊掛質量 10 kg 的物體。不計摩擦力與滑輪重量，F=10 kgw，g=10 m/s²。 則下列敘述何者正確？
(A)物體增加的重力位能=F 作功 (B)物體增加的重力位能=F 作功×2 (C)物體上升的加速度= F 下拉的加速度 (D)物體上升的加速度×2= F 下拉的加速度

2. 如圖 2 所示，甲、乙兩木塊緊貼一起，兩者 質量分別為 4 kg 和 1 kg，置於無摩擦力的桌面上，同時受兩水平推力 40 N 與 10 N 作用。下列何者正確？
(A)甲所受的合力大小＞乙所受的合力大小 (B)乙所受的合力大小=甲所受的合力大小 (C)甲對乙的作用力大小＞乙對甲的作用力大小 (D)乙運動的加速度大小＞甲運動的加速度大小

3. 如圖 3 所示，某一摩天輪正以等速率順時針旋轉。下列敘述何者正確？
(A)甲吊籃的動能變大，重力位能逐漸增加 (B)乙吊籃的動能不變，重力位能逐漸減少 (C)丙吊籃的動能變小，重力位能逐漸增加 (D)丁吊籃的動能不變，重力位能逐漸減少

4. 如圖 5 所示，一正弦波在某時刻之波形。若此時質點 F 向上運動，當 C 從波峰移動至波谷時，則質點 A 處能量恰可傳至哪一個質點？
(A)質點 C (B)質點 E (C)質點 G (D)質點 H

5. 芷琳在科展中設計了一套「聲音在不同物質中傳播」的實驗，她發現聲波無法在真空中傳遞，必須依賴像空氣、水或金屬等物質作為介質來進行能量傳播。她查閱資料後得知，某些波的傳播條件與這種現象有關。請問，須藉由 介質才能傳播的波，稱為下列何者？ (A)力學波 (B)電磁波 (C)微波 (D)X 光

7. 社區舉辦健走活動時，鳳姐從圖中的五邊形道路的 R 點出發，沿逆時針方向繞行，最終在第五條邊結束，也就是到達圖中的 S 點。每一邊長為 30 公尺， 她全程花了 45 分鐘。請問，她這段路程的平均速度大小最接近多少 m/s？
(A)2.67 (B)0.67 (C)0.04 (D)0.01

8. 「手搖發電手電筒構造」如右圖所示。上下搖動此手電筒，磁鐵便反覆來回通過中間的線圈讓燈泡發亮。關於手搖發電手電筒的敘述，下列何者正確？
(A)手搖發電手電筒主要運用電流磁效應的原理進行發電 (B)此裝置的能量轉換過程:磁能→熱能→電能→燈泡發光 (C)磁鐵通過線圈的速率愈快，所產生的電流強度會愈強 (D)搖晃手電筒發電過程中，線圈的電流方向會維持不變

9. 磁針 N 極指向正北方，如圖(一)所示。佳妤在磁針的西方放置一個棒形磁鐵之後，磁針 N 極向右偏轉，如圖(二)所示。則圖(二)「虛線」框中的棒形磁鐵最可能為下列哪一種擺放方式？
(A)(B)(C)(D)

10. 四個物體甲、乙、丙、丁，當兩兩靠近時之靜電作用力情形為： 甲和乙互斥、甲和丙相吸、乙和丁相斥、丙和丁相吸。 則甲、乙、丙、丁的帶電情形下列哪一項推論最合理？ (A)若甲帶正電，則乙帶正電、丙帶負電、丁不帶電 (B)若甲帶正電，則乙帶正電、丙不帶電、丁帶負電 (C)若乙帶負電，則甲帶負電、丙不帶電、丁不帶電 (D)若乙帶負電，則甲帶負電、丙帶正電、丁帶負電

11. 如附圖，阿銘參加生活科技競賽，採用電池盒與可自由移動的金屬桿製作電軌車模型。他將磁鐵放置在不同位置，分別設計前後擺放和上下擺放兩組， 如圖(一)與圖(二)所示。

根據兩組電軌車模型，金屬桿最可能的運動狀況為下列何者？ (A)圖(一)與圖(二)金屬桿都向左移動 (B)圖(一)與圖(二)金屬桿分別向左和向右移動 (C)圖(一)金屬桿無法移動，圖(二)金屬桿向右移動 (D)圖(一)金屬桿無法移動，圖(二)金屬桿向左移動

12. 將兩根軟鐵棒以同一條導線纏繞，連接電池與電阻器，形成一組電磁鐵，如附圖所示。若通以電流後，下列敘述何者正確？
(A)若甲端為 N 極，則乙端必為 N 極 (B)若甲端為 N 極，則乙端必為 S 極 (C)若電阻變大，則甲端和乙端磁力變大 (D)若電流變大，則甲端和乙端磁力不變

13. 普朗克常數 h＝ J．s 且 1 eV＝ J。則頻率 Hz 的單 一光子，其能量為多少 eV？(A) 7.2 eV (B) 14.4 eV (C) 27.1 eV (D) 37.1 eV

14. 水泥塊和水的密度分別為 2.4 g/cm³、1.0 g/cm³，g = 9.8 m/s²。在水底搬動 80 kg 的水泥塊等速離開水面，維持施力約多少 N 可使水泥塊離開水面？ (A) 156 N (B) 291 N (C) 324 N (D) 457 N

15. 為了迎接端午節，睿元參加學校舉辦的划龍舟競賽，他觀察到，當整艘龍舟以等速直線行駛時，每位隊員划槳的角度、頻率與水的阻力大小似乎達到平 衡。若龍舟總質量為 600 公斤，每秒移動 3 公尺，且每次划槳平均提供向 前 150 牛頓的合力，請問下列哪一項敘述最合理地解釋此等速運動的原因？ (A)龍舟的加速度已達最大，因此再也無法加速 (B)龍舟的總合力為零，因此維持等速前進 (C)水的阻力大於划槳的力量總和，所以龍舟能等速前進 (D)水的浮力持續作用，使龍舟能以恆速滑行

16. 為了節能，書丞將三顆標示為「12V 6W」的小燈泡裝在自行設計的桌燈中，並串聯接在一顆穩壓的 36V 電源上。他發現三顆燈泡亮度一致且不會燒壞。 請問，若改將這三顆燈泡改為並聯接法，且仍接在同一顆 36V 電源上，最可 能發生的情況為何？ (A)三顆燈泡將變得更亮，總電流變小 (B)三顆燈泡亮度均與原本一樣，每顆電壓為 12V (C)三顆燈泡因電壓過高而燒毀 (D)三顆燈泡亮度不一，但不會燒毀

17. 在學校的工程體驗營中，語涵操作一組由定滑輪與動滑輪組合而成的滑輪系統，協助搬運重物。她將一箱質量為 80 公斤的實驗設備從地面緩慢提升至高架平台，實驗中發現，當語涵沿拉繩向下拉了 4 公尺的距離時，箱子只上升了 2 公尺。已知不考慮摩擦力與滑輪本身重量，請問她手上施加的拉力約為多少牛頓？(g=9.8 m/s²) (A)784 牛頓 (B)392 牛頓 (C)294 牛頓 (D)196 牛頓

18. 昱廷在參與一項模擬太空任務時，被分派操作一組模擬彈簧秤的裝置。他發現，當這條彈簧在地球上掛上一個質量為 1 公斤的砝碼時，彈簧會伸長 3 公 分。任務的下一階段是在模擬月球重力條件下，改由手直接拉這條彈簧，並 將其拉長至 6 公分。若此彈簧仍遵守虎克定律且在彈性限度內，請問昱廷的手對彈簧所施的拉力相當於幾公斤重？ (A)1/3 公斤重 (B)1 公斤重 (C)2 公斤重 (D)12 公斤重

19. 采潔在參加「浮力與密度」實驗課時，使用一塊密度為 8.0 g/cm³ 的金屬塊進行操作。這塊金屬的質量為 400g。她將金屬塊完全沉入一個裝滿某液體的量 筒中，結果有 50 g 的液體被排出。請問，這種液體的密度約為多少 g/cm³？ (A)1.0 (B)0.9 (C)1.2 (D)0.8

20. 庭謙在某高樓進行科學探究活動中，從高樓頂端自由釋放一石子，並用高速攝影記錄其下落過程。經計算，發現石子在落地前最後 2 秒內共下落了176.4 公尺。請問庭謙最可能在哪座高樓進行實驗 (g=9.8m/s²)？ (A)天津周大福濱海中心(約 480-490 公尺高) (B)紐約世貿中心一號樓(約 540 公尺) (C)麥加皇家鐘塔(約 601 公尺) (D)杜拜哈里發塔(約 828 公尺)

21. 在一次離岸聲納測距實驗中，船長喬柏林駕駛著研究船靠近一處海蝕崖峭的山壁。當船與山壁相對靜止時，他下令鳴放汽笛，並立即以 12 m/s 的速度等 速向遠處駛離。從鳴笛開始計時，他在 7 秒後聽到了來自山壁的回聲。已知 聲音在空氣中的傳播速率為 340 m/s，請問船在鳴笛時距離山壁約多少公尺？ (A)975 (B)1088 (C)1148 (D)1232

22. 以恩買了一杯葡萄汁(密度約為 1.08 g/cm³) ，再放入一塊質量為 60 克的冰塊，發現冰塊浮在葡萄汁上。此時液面高度為 13 公分，當冰塊完全融化後，整杯葡萄汁液面的高度會有什麼變化呢？ (A)略高於 13 公分 (B)略低於 13 公分 (C)保持不變 (D)無法確定，需知道杯子的底面積

23. 涵遠手上有兩顆燈泡，燈泡 A 標示為 12V、6W，燈泡 B 標示為 12V、3W； 為了比較不同電路設計下，燈泡的功率變化，他將這兩顆燈泡以串聯方式接到一個穩壓電源供應器上，設定總電壓為 24V。請問下列何者正確？ (A)通過燈泡 A 的電壓為 12V (B)通過燈泡 B 的電壓為 16V (C)通過燈泡 A 的電流大於通過燈泡 B 的電流 (D)通過燈泡 B 的電功率為 3W

24. 某條山區隧道實施「區間測速」，速限為 60 km/hr。怡昕駕車通過該段長度 為 2.4 公里的路段時，一開始車速為 70 km/hr，最終通過此區間共花費了 2 分鐘。根據此資訊判斷，以下哪一項說明最正確？ (A) 怡昕的整體平均速率為 72 km/hr，已違反速限 (B) 怡昕整段平均速率為 60 km/hr，因此不構成超速 (C) 區間測速只看入口車速，入口測速時已達 70 km/hr，因此已違規 (D) 怡昕行駛時的加速度為 9.8m/s2，符合速限要求，不會被罰

25. 已知下列化學反應的反應熱:
CH₄(g) → C(g) + 4H(g) △H = 1656 kJ 
CF4(g) → C(g) + 4F(g) △H = 1756 kJ 
CF₂CH₂(g) → 2C(g) + 2H(g) + 2F(g) △H = 2317 kJ 
求 C=C 的鍵能是多少? (A) 611 kJ/mol (B) 820 kJ/mol (C) 845 kJ/mol (D) 1706 kJ/mol

26. 取 3.2 g 的 TiO₂ 於氫氣中受熱，當其失去部分的氧而形成另一種氧化物時，測得質量共減少 0.32 g，則此氧化物的化學式為何？(Ti=48) (A) TiO (B) Ti₂O (C) Ti₂O₃ (D) Ti₃O₄

27. 下列何者為利用濃硫酸的「氧化性」所進行的反應？ (A)濃硫酸與氯化鈉共熱，可製備氯化氫 (B)濃硫酸與硫化氫混合，產生硫的混濁物 (C)濃硫酸滴在蔗糖固體，可使蔗糖變焦黑 (D)濃硫酸滴入氯化鋇溶液，產生白色沉澱

28. 工廠及汽、機車排放的廢氣中，氮和氧的化合物可藉由適量氨氣及催化劑，將其還原成無毒的 N₂ 和 H₂O。若 NO 與 NO₂ 混合氣體共 3 升，與同溫、同壓下的氨氣 3 升完全反應後生成 N₂ 與 H₂O。則此混合氣體中，NO 與 NO₂ 之莫耳數比為何？ (A) 1：1 (B) 2：1 (C) 1：2 (D) 1：3

29. 關於原子結構發展的研究者及其重要貢獻，下列選項何者正確？ (A)湯姆森由陰極射線在電場和磁場偏向度量，獲知質子電荷對質量比值 (B)拉塞福以 α 粒子散射實驗的結果，提出原子核及行星原子模型的概念 (C)波耳引入能量量子化及物質波等概念，由光譜的變化提出氦原子模型 (D)查兌克以 β 粒子撞擊鈹原子實驗發現，中子不帶電且約等於質子質量

30. 化合物 calcium bicarbonate 的化學式為何? (A) CaCO3 (B) Ca(CO3)2 (C) CaHCO3 (D) Ca(HCO3)2

31. 將方程式 FeCr₂O₄ + K₂CO₃ + O₂ → K₂CrO₄ + Fe₂O₃ + CO₂ 平衡，所有係數以最小的整數顯示。係數的總和為何? (A) 15 (B) 24 (C) 37 (D) 46

32. 1 公升的氯氣(Cl₂)與 3 公升的氟氣(F₂)產生 2 公升的氣體產物，所有氣體的體積均在相同的溫度與壓力下量測。此氣體產物的分子式為何? (A) ClF (B) ClF₃ (C) Cl₂F₅ (D) ClF₅

33. 小瑛完成阿司匹靈(C9H8O4，分子量 = 180 g/mol)合成實驗並測定其純度。將所得的粗產物 2.34 克，加入 0.50 M 的氫氧化鈉 50 毫升後加熱水解，產生阿司匹靈的鈉鹽與醋酸鈉，其反應式如下：
C₉H₈O₄(s) + 2NaOH(aq) → C₇H₅O₃Na(aq) + C₂H₃O₂Na(aq) + H₂O(l)
溶液冷卻後，用了 0.30 M 的鹽酸 32 毫升，才中和了溶液中過量的氫氧化鈉， 則其所合成的阿司匹靈純度，最接近下列哪一個數值? (A) 25％ (B) 49％ (C) 60％ (D) 98％

34. 奕辰在研習傳統水果加工技術時，嘗試製作「鹽漬芒果」。參考古法，他發現需將芒果片泡在 20%的食鹽水中數週，以抑制發酵與保色。他準備了 800 公克的水作為基底來配置鹽水。請問他應加入多少公克的食鹽，才能製成 20% 濃度的食鹽水溶液？ (A)320 (B)160 (C)250 (D)200

35. 定溫定壓下， H₂(g)和 SO₂(g)兩種氣體的均方根速度(root-mean-square velocity) 的比值 urms(H₂)/urms(SO₂)為多少? (分子量: H₂ , 2.0 g/mol; , SO₂ , 64.1 g/mol) (A) 0.18 (B) 1.0 (C) 5.7 (D) 32

36. 相圖是用來表示相平衡系統的組成與溫度與壓力間關係的一種圖。根據下面的相圖，如果壓力由 1.0 atm 增加到 1.5 atm，此物質的熔點將如何變化？
(A) 熔點會升高 (B) 熔點不變 (C) 熔點會降低 (D) 在大於 1 atm 下不會熔化；固體昇華形成氣相

37. 考量 N2H4 的分解反應: N₂H₄(g) 2H₂(g) + N₂(g)
在某一溫度下，平衡常數 Kp = 2.5 × 10³。在此溫度下，將純的氣體 N₂H₄ 放入真空的容器裡。當 30.0%的 N₂H₄ 分解時，系統達成平衡。此時，氫氣的分壓大約為多少? (A) 54 atm (B) 76 atm (C) 127 atm (D) 576 atm

38. 欲將 10.0 mL 的 12.0 M HCl 溶液的 pH 值調整成與 0.90 M 醋酸溶液相同，須將原來的 HCl 溶液稀釋成多少公升? (醋酸的) (A) 0.3 L (B) 3 L (C) 30 L (D) 300 L

39. 下列哪個組合不能做為緩衝溶液 ? (A) 100 毫升 0.1 M 的 Na₂CO₃ 和 50 毫升 0.1 M 的 HCl (B) 100 毫升 0.1 M 的 NaHCO₃ 和 25 毫升 0.2 M 的 HCl (C) 50 毫升 0.2 M 的 Na₂CO₃ 和 5 毫升 0.1 M 的 HCl (D) 100 毫升 0.1 M 的 Na₂CO₃ 和 50 毫升 0.1 M 的 NaOH

40. 體積 20 mL，濃度 0.50 M 的 CH₃COOH 稀釋成 100 mL 後，以 0.50 M 的 NaOH 進行滴定。試問到達當量點以後，又繼續加入 10 mL 的 NaOH，試問此時的 [OH⁻]約為多少？ (A) M (B) M (C) M (D) M

41. 小晏在氣球實驗中，使用一顆小鋼瓶將 22.4 公升的氫氣充入透明氣球中，使其能夠上升飄浮。已知標準狀況(0°C, 1 atm)下氣體莫耳體積為 22.4 L/mol。請問，小晏這次使用的氫氣約為多少個原子？ (A) 1 個 (B) 2 個 (C) 個 (D) 個

42. 下列化合物中，哪一個的氮具有最高的氧化數? (A) NH₄Cl (B) NO₂ (C) HNO₃ (D) NaNO₂

43. 下列聚合物中有幾個是由烯類化合物聚合而形成的?
(i) 聚氯乙烯 (ii) 尼龍 (iii) 鐵氟龍 (iv) 蛋白質
(v) 澱粉 (vi) 氯丁橡膠(vii) 保麗龍 (viii) 達克綸 (A) 2 (B) 3 (C) 4 (D) 5

44. 下述核反應屬於哪種類型的反應?
(A)α 衰變 (B)β 衰變 (C)正子衰變 (D)電子捕捉

45. 原子核 Cs-131 的半衰期為 30 年。一個 Cs-131 樣品經過 120 年後，約有 3 公克存留，此樣品原有 Cs-131 的量最接近下列哪個數值? (A) 40 公克 (B) 50 公克 (C) 60 公克 (D) 70 公克

46. 將銀片和銅片分別插入裝有硝酸銀和硫酸銅溶液的燒杯，並以電線連接銀片和銅片，兩個燒杯之間以鹽橋相連，即可產生電流由銀片流向銅片，裝置(如下圖)稱為賈凡尼電池。下列關於此銅銀電池的敘述何者錯誤?
(A) 陰極是銀片，陽極是銅片 (B) 放電後銅片重量增加 (C) 左邊燒杯中的銀離子被還原 (D) 鹽橋的功用是維持溶液的電中性

47. 在能源應用課堂上，老師請學生比較家庭常見的兩種燃料來源——天然氣與液化石油氣，這兩者雖然都可作為燃料使用，但其組成、物理性質與使用方式略有不同。請問，下列關於天然氣和液化石油氣的比較，何者說法錯誤？ (A)在常溫常壓下兩者皆為氣體 (B)天然氣、液化石油氣皆為混合物 (C)天然氣和液化石油氣分子含碳數超過 20 個 (D)天然氣主要成分為甲烷，液化石油氣主要成分為丙烷

48. 某工程團隊在進行偏遠地區鐵道緊急修補時，採用「鋁熱劑」進行焊軌作業。 這種方法不依賴大型電焊機，而是利用鋁粉與氧化鐵的混合物進行高溫反應，直接產生熔融鐵填補斷裂鐵軌。其反應式如下：
Fe₂O₃ ＋ 2 Al → Al₂O₃ ＋ 2 Fe
請問，在此反應中，下列何者為還原劑？ (A)Fe₂O₃ (B)Al (C)Al₂O₃ (D)Fe

49. 化學社的學生在準備參加全國高中化學競賽時，練習比較不同氮氧化物在固定原子總數下的莫耳數變化。學生觀察到三種化合物：一氧化氮(NO)、笑 氣(一氧化二氮，N₂O)與二氧化氮(NO₂)，在實驗中各自包含相同總數的 「原子個數」。請問，在此條件下，這三種化合物的莫耳數比應為多少？ (A)1：1：1 (B)2：1：1 (C)3：2：2 (D)2：3：3