所屬科目:教甄◆物理科專業
1.一人自某懸崖邊以初速5.0m/s將小球斜拋入空中,已知歷經一秒後,小球速度方向垂直於其初速度方向,則該小球被拋出時初速度與水平方向的夾角為______度。(設地表重力加速度g=10m/s2)
2.質量為m的直角木塊,其斜面與水平面的夾角為θ,且暫時鎖定在光滑的水平桌面上。木塊m用水平細繩經過桌緣的輕滑輪與另一質量M的方塊相連(M>m),如圖所示。另一小方塊靜置在直角木塊粗糙斜面的頂端(除了直角木塊的斜面外,所有接觸面皆無摩擦力),在移除鎖定裝置後,桌面上的直角木塊m開始滑動。若開始滑動時小方塊與m斜面之間的作用力消失,若此時θ為達成此條件的最小值,則=______。(答案請以θ表示)
3.有一小鋼珠順著樓梯台階彈跳而下,每次皆落在每一臺階的同一位置上,且反彈之高度相對於該臺階均相等。已知每一樓梯的臺階高度與寬度均為L,鋼珠的恢復係數為e,且忽略空氣阻力的影響,求小鋼珠每次自臺階反彈向上,可上升的最大高度為______。
(1)試求彈簧的最大壓縮長度為______。
(2)若水平地面沒有盡頭,A、B持續前進,則A、B來回振動的週期為______。
5.一條長為R的繩子綁住一個石塊,讓石塊一開始在鉛直面上作圓周運動,石塊的位置可由石塊─圓心連線和水平線夾角θ表示,如圖所示。若石塊在最低處的速率改為,g為重力加速度,則石塊轉到θ=______時會脫離如圖所示之圓形虛線軌跡(已知sin37=0.6)
6.一塊厚度均勻的直角三角板ABC,重量為W。如果將它懸掛在直角頂點C,要使斜邊水平,必須在60度角的頂點A掛一重物P。則P的重量為______(以W表示)
7.設地球為均勻球體(質量M、半徑R),某質點(質量m)自地球表面以初速√gR、與上空鉛垂線夾角060射出。(g為地表重力加速度,不計空氣阻力與地球旋轉)求質點離地表之最高距離為________
(1)自a至b所吸收的熱能為______。
(2)自b至c系統對外界所做的功為______。
9.一容器中裝有理想氣體,平衡狀態下,測得氣體壓力為P。假設同一情況下,分子與器壁碰撞時,有的分子黏在器壁上,則測得的壓力將變為原氣體壓力的______倍。
10.如圖所示,長5.0m的均勻細線,質量為0.010kg,一端繫於固定在桌上的起振器P點,另一端經光滑的定滑輪Q,懸掛質量為1.0kg的重物,PQ間恰好是4.0m。調整起振器的振動頻率,直到PQ產生三個清楚的駐波波節(不含P、Q兩節點)為止,若繩波的速率等於,其中F及μ分別為繩之張力及線密度,則當時起振器的振動頻率為Hz(已知重力加速度g=9.8m/s2)
11.一對雙狹縫,相距0.5mm,波長6000埃,當使用一折射率1.5的薄透明片蓋住其中一狹縫後,原來中央線的位置變為第3條亮線,則此薄片的厚度為______埃。
12.如圖示,開口容器A之底面平放一硬幣N。先調節照相機C,使其對準硬幣聚焦。接著將透明液體X倒入容器,當液深為15公分時,若要再對準硬幣聚焦,只需將照相機向上移動5公分。若空氣之折射率為1,可推得液體X之折射率為______。
13.圖中各電阻皆為20Ω,試求P、Q二點間之等效電阻為______。
14.金屬球殼半徑R,如圖,用一絕緣線繫一點電荷Q分別放在球心、球心上方及球心下方三處,若三種情況下,在距球心d處(d>R)的電場各為E1、E2、E3,則E1、E2、E3的大小關係為______。(請以>、<、=表示)
15.一帶電質點甲(質量M1=M、帶電量Q1=Q)和一帶電質點乙(質量M2=4M、帶電量Q2=2Q),t=0時,皆以相同初速度由原點射入一平行於x軸的均勻磁場中,入射方向皆在xy平面,並與x軸夾?角,質點軌跡為一螺旋線,如圖所示。已知均勻磁場量值為B,求兩質點自出發後第一次相遇於x軸的時間t=______。此為兩質點自出發後在空間中的第_____次相遇。
16.如附圖,一質量為m、半徑為R、長度為L的圓柱形木頭,其上繞有N匝之線圈,並置於斜角為30°的斜面上。已知有均勻磁場鉛直向上,當圓柱恰不轉動時,線圈面與斜面之夾角7°,則線圈上之電流I之大小應為______。
17.將一平行板電容器的內部抽成真空,其中一板帶正電,另一板帶等量的負電。已知當兩個電極板的間距為1.2cm時,電容器內部電場的強度為25kV/m。若此電容器兩電極板間的電位差維持不變,但兩極板的間距變為2.0cm時,則電容器內部電場的強度為______kV/m
18.在波耳的氫原子模型中,若已知f為電子作圓軌道運動的頻率,h為普朗克常數,則當量子數為n時,以n、f、h符號表達此時電子的總能量E為______。
19.一電子被限制在長度為d的一維空間運動,若電子由第三激發態跳回基態,則其放出的電磁波頻率為______。
20.某原子質量為M,在靜止狀態下釋放出一頻率為?)的光子後,原子內能減少量為______。(請以普朗克常數h、光速c、質量M和頻率?表示)
21.一金屬材料發生光電效應的最大波長為λ0;將此材料作成一半徑為R的圓球,並以絕緣線懸掛於真空室內。若以波長為λ的單色光持續照射此金屬球,其中λ<λ0,則此球可帶的電量最多為______(庫侖定律常數k)
22.根據波耳氫原子模型,若基態氫原子的電子軌道半徑為r,當電子處於第2激發態時,其物質波波長為______。
(1)請說明依據你的判斷,這位學生可能存在哪些迷思概念?
(2)請以文字(也可輔以畫圖)說明,你會如何引導並講解觀念,幫助這位學生有效釐清觀念、解決疑惑?
(1)請說明依據你的判斷,學生認為「沿不同方向將小球拋出,卻有相同的落地速率」跟直觀感受上不同,這當中可能存在哪些迷思概念?
25.設計一個探究實作教案:如圖所示,有一抽水馬達的出水管目前水平放置,x=0.80m,y=1.20m,水管截面積,如果僅有一個捲尺和一條無刻度的木棍,請問要如何帶領學生估算抽水馬達出水管的流量?寫出探究的方法及步驟,並且估算出流量Q為多少?