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101 下第二次段考
物理科(題目卷 P1/3)
甲
乙
丙
丁
高雄市立前鎮高中 高二物理 (考試卷)
[說明]本試卷共分三部分，第一部分與第二部份均在答案卡上作答,第三部分在答案卷作答
第一部分單選題題號由 1~12 共14 題，每題 5分,共70 分，不倒扣
第二部分是非題有 2個題組題號由 15~29 共15 小題 (正確以 A畫記,不正確以 B畫記)
(每小題 2分, 共30 分，均不倒扣)
第三部分計算題有 2題(計20 分)，需計算過程否則不計分．
總分超過 100 分時，以 100 分計，超出部分列入平時分數計算
◎注意務必將答案卡上個人資料劃記清楚，否則予以扣十分。並依題號將各題答案寫在答案
卡上。
第一部分：單選題 12 題共 60 分,不倒扣。
1. 在一粗糙的水平面上等速推動物體一段距離,如圖所示,質量分別
為m,2m,各施不同的力等速推行相同距離時,若兩物體與地面的摩
擦係數相同,則各力對物體的作功 WA:WB比為 (A)1:1 (B)1:2
(C)2:1 (D)
1: 2
(E)
2 :1
。
2. 如圖所示，一單擺左右來回擺動，擺錘受有重力 W、擺線的張力 T
與空氣阻力 R。下列有關此三力對擺錘作功的敘述何者正確？
(A)R 一定作負功，T與W一定不作功 (B)W 一定作正功，T一定
不作功 (C)R一定作負功，T一定不作功 (D)W 一定作正功，R
一定作負功 (E)T 與W一定作正功，R一定作負功。
3. 有ㄧ顆球由同一高度以甲、乙、丙、丁四種不同的方式拋出(如
圖所示,四者質量與速率均相同但方向不同) ,則那一種方式落
地前瞬間之動能最大?(A)甲 (B)乙 (C)丙 (D)丁 (E)都相同
4. 均勻鍊長 ,質量m,置於光滑桌面,長度的
2
3
懸於桌外,將之拉回桌上至少
需作功多少?(A)
1
3mg
(B)
2
3mg
(C)
1
9mg
(D)
2
9mg
(E)
1
18mg
5. 一質量為m的質點，在一半徑為R 的粗糙半圓弧頂端，自靜止開始下
滑，如圖所示。若質點在此圓弧的最低點速率為
gR
，試問自釋放
到最低點圓弧軌道對物體的作功為何? [地表重力加速度為g] (A)0
(B)- mg R (C)-
2
mg
R (D)-
2
mgR (E)-2mgR。
6. 如附圖光滑軌道(軌道右邊為圓形,Q點離地高度r)，小木塊質
量m沿內側滑行，若欲使小木塊可上升至最高點Q時，m釋放
的最小高度為hQ; 欲使小木塊可上升至最高點P時，m釋放的
最小高度為hP,則
p
Q
h
h
為多少?(A)2(B)
5
2
(C)
5
3
(D)
5
4
(E)5 。
101 學年度 第二學期
第二次段考
FB
FA
θ
W
T
101 下第二次段考
物理科(題目卷 P2/3)
7. 一個理想輕彈簧原長L,彈性常數為k,掛在相距L的兩牆之間,
如圖所示。在彈性限度內,對彈簧中點P施力往右移動
4
L
時,
施力對彈簧的作功為多少?(A)0 (B)
2
1
2kL
(C)
2
1
8kL
(D)
2
1
16 kL
(E)
2
1
32 kL
8. 如圖所示為光滑軌道，彈簧彈力常數為k,一端固定在牆上。木塊
質量為m靜置於壓縮的彈簧前,若m可滑至半徑R的環頂P點,則彈
簧壓縮量至少為多少? [地表重力加速度為g] (A)
5mgR
k
(B)
4mgR
k
(C)
3mgR
k
(D)
2mgR
k
(E)
mgR
k
。
9. 右圖中有一顆質量為m的人造衛星環繞地球做半徑為r的圓軌道
運動,衛星速率為v,若定無窮遠為零位面,則衛星與地球間之力學
能為何? (A)-mv2 (B)-
1
2
mv2 (C)-2mv2 (D)
1
2
mv2 (E) mv2。
10. 質量m之人造衛星繞地球(質量為M)的橢圓軌道，距地球最近點
A與最遠點B的距離分別為R及2R，若萬有引力常數為G,則人造
衛星在遠日點時的動能為何? (A)
Mm
6
GR
(B)
Mm
4
GR
(C)
Mm
3
GR
(D)
2 Mm
3
GR
(E)
Mm
2
GR
。
11. 設有二星球其質量分別為m、M,兩者在相距r下，因相互吸引之
重力作用同時對此二星球之質量中心做圓周互繞運動，則m的動
能為多少? (G為重力常數) (A)
MM
M+m Gm
r
(B)
mM
M+m Gm
r
(C)
MM
M+m 2
Gm
r
(D)
mM
M+m 2
Gm
r
(E)
M
2
Gm
r
。
12. 在高h處以vo水平拋岀質量為m的物體,求m落地瞬間前重力對該
物體之瞬間功率為多少? [地表重力加速度為g] (A)0 (B)mgvo
(C)mg
22h
o
vg
(D)mg
2hg
(E)
1
2
mgvo
13. 根據運動科學研究顯示,一個人以200公尺/分的速度跑步時,每分鐘能量消耗量約為以66
公尺/分的速度走路時的2倍,則在相同距離3000公尺下,一個人以上述跑步方式所耗的總
能量約為走路方式的幾倍?(A)
1
2
(B)
2
3
(C)1 (D)
3
2
(E)2 。 [參考資料:中正大學 運動科
學教育研究室]
14. 質量m的人造衛星於離地面高R處以速率v做等速率圓周運動(R=地球半徑),因持續受到
微小摩擦力的作用,若落回地面時速率為
3
2
v,則摩擦力作功多少?(A)
1
4
mv2 (B)
5
4
mv2 (C)
-
5
8
mv2 (D)-
3
8
mv2 (E)-
1
8
mv2 。
r
地
球
人
造
衛
星
R
v
k
R
m
P
k
P
vo
h
M
m
M
m
101 下第二次段考
物理科(題目卷 P3/3)
第二部分：是非題有三大題，15 小題共 30 分。(正確以 A畫記,不正確以 B畫記) (均不倒扣)
質量 m的物體沿斜面上滑，初動能為 K,往上滑行 的距離後再滑行原處，其動能減半，則
有關滑行期間,下列敘述何者正確?
15. 重力上滑階段作負功,下滑階段作正功,總功為零
16. 斜面正向力一直都不作功
17. 斜面摩擦力一直都作負功
18. 物體與斜面間的動摩擦力為
K
4
19. 斜面與水平面的夾角 sinθ=
3K
4mg
一置於光滑水平面上的彈簧-物體系統，物體的質量為 m;彈簧一端固定不動，其力常數為 k，
質量可忽略。此系統在光滑水平面上作振幅為 R 的簡諧運動，則下列敘述何者正確？
20. 物體在經過平衡點位置時的速率為 R
K
m
21. 物體在經過端點位置時的加速度為
Rk
m
22. 在運動過程中物體與彈簧的力學能守恆等於
2
1R
2k
23. 若振幅減半，則週期也減半
24. 若振幅減半，則力學能不變。
有一行星繞著恆星S做橢圓軌道運動，有關行星在圖中各點的物理量，下列敘述何者正確?
25. 行星所受的萬有引力，在A處最大
26. 行星對S的角動量，在B處最大
27. 行星與S之間的力學能，在C處最大
28. 行星與S之間的重力位能，在D處最大
29. 行星由B到C的，恆星對行星的萬有引力作負功
第三部份：計算題, 每小題 5分,共20 分[需書明計算過程，否
則不予計分]
一. 質量m物體以Vo初速撞擊一彈簧(另一端繫於牆面),壓縮R
後被彈回,物體恰離開彈簧時速度變為
o
V
2
,則(1)摩擦力大
小為何? (2)彈力常數為何?
二. 質量為m的某行星繞質量M之星球作橢圓軌道運行，若近日距為R，遠日距為3R(萬有引
力常數為G),求(1)由近日點到遠日點，萬有引力對行星作功(2)系統力學能。
S
E
A
B
C
D
Vo
R
101 下第二次段考
物理科(題目卷 P4/3)
[參考解答]
一、
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
12.
13.
14.
B
C
E
D
C
B
C
A
B
A
C
D
B
D
二、
15.
16.
17.
18.
19.
20.
21.
22.
23.
24.
A
A
A
A
A
A
B
A
B
B
25.
26.
27.
28.
29.
B
B
B
B
A
第三部份計算題:(每小題 5分)
一、(1) f=
2
o
3
16R
mv
(2) k=
2
o
2
5m
8Rv
由功能定理 W 外力=△Et 在此即摩擦力作功=力學能變化
壓縮過程 –fR=
2
1
2kR
-
2
o
1
2mv
……(1)
反彈過程 –fR=
2
o
1()
22
v
m
-
2
1
2kR
……(2)
由(1)+(2)可得 f=
2
o
3
16R
mv
代入(1)可得 k=
2
o
2
5m
8Rv
二、(1)
23
GMm
R
(2)
4
GMm
R
(1)由功能定理可得 引力作功=-△Ug=-(U 遠-U 近)=-[(
3
GMm
R
)-(
GMm
R
)]=
23
GMm
R
(2)力學能守恆 近日點 9K+
GMm
R
= 遠日點 K+
3
GMm
R
K =
12
GMm
R
遠日點力學能
12
GMm
R
+
3
GMm
R
=
4
GMm
R
命題教師:張慶堂®