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臺北市立永春高級中學 112 學年度正式教師甄選
物理科試題
＊此份考題為混合題型，有單選、非選(含計算、說明…等題型)，請依題號在答案卷上作答
1. 兩木塊質量分別為
m
及
2m，以力常數為
k
的彈簧相連，靜置於
光滑水平地面上。今以水平衝量 J向右施於質量為
m
之木塊，使
整個系統沿直線向右前進，如圖所示，則
(1) 請以質性描述一下受到此衝量之後的兩木塊的運動過程？ (5 分)
(2) 當兩木塊第一次恢復原長時，質量為 2m 的木塊速度為何？(2 分)
（A）
!
"#
向左（B）
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"#
向右（C）
!
"#
向右（D）
$!
"#
向左。
(3) 兩木塊最遠離時，彈簧形變量為何？(3 分)
2. 若有學生提問：「當物體往下掉，在不計算阻力影響下，我們常會說物體的重力位能減
少、動能增加，因此力學能守恆。但重力會作正功，力學能應該會增加呀？為什麼力學
能會守恆？」
(1) 針對以上學生提問，在何處有觀念錯誤呢？(３分)
(2) 你會如何向學生說明，修正學生的觀念呢？(４分)
3. 夏日炎炎，除了喝涼消暑外，常會有學生成群結隊到海邊或泳池游泳，但對有近視的學
生，常會需要配戴有度數的泳鏡，而泳鏡的度數與平時眼鏡度數似乎不同，這時學生來
詢問身為物理老師的你，則
2
(1) 你會如何給建議學生呢？(２分)
(2) 承上題，為什麼會這樣建議他呢？請說明之。(５分)
4. 一般而言，汽車在彎道馬路轉彎時，道路的外側會做得較內側高有助
於汽車過彎，如右圖所示，比如要右轉時，道路的左側就會比右側高
一些，試問：
(1) 為何要這樣設計，有何優點？請以力圖加上文字說明之。(４分)
(2) 如果在平坦的道路上轉彎，則機車車身會怎麼傾斜？為何會這樣傾斜
呢？請以力圖加上文字說明之。(４分)
(3) 承(2)，若改成汽車在平坦道路上轉彎，則汽車左右車身會一樣高
嗎？為什麼會這樣呢？請以力圖加上文字說明之。(４分)
5. 在室內容積約為270m3的一般教室中，總會開空調讓室內的氣溫保持 27°C，為讓人覺
得最舒適的溫度，若理想氣體常數 R=8.31 (J/mol．K)，波茲曼常數 K=1.38´10-23(J/分
子．K)則
(1) 由氣體動力論可推論，教室內氣體分子平均移動動能約為多少焦耳？
（A）6.21×10－21（B）3.74×104（C）6.21×10－20（D）3.74×103。(3 分)
(2) 理想氣體的條件為何？有這些條件的背後意義為何？(４分)
(3) 請畫出觀念圖搭配數學符號或文字說明，幫助學生理解理想氣體方程式與氣體分子動
力論之間的關係。(５分)
θ
3
6. 在一甚大的正方形水槽之相鄰兩邊，以兩個直線形起波器產生相同
波長、相同振幅之連續週期性水波，如圖（設圖中所繪出之一道道
波前皆為波峰），則
(1) 在水波有相交疊的區域之內，其「節點」之分布情形為何？
（A）各個節點不相連接
（B）某些節點會相連接，且可連成一拋物線
（C）某些節點會相連接，且可連成一直線
（D）某些節點會相連接，且可連成一雙曲線。(3 分)
(2) 承上題，請說明為何會有這樣情形？(可畫圖說明)(５分)
7. 靜電透鏡是利用靜電場使電子束會聚或發散的一種裝置，其中部分
靜電場的分布如圖所示，虛線表示這個靜電場在
xy
平面內的等位
線，等位線的電位沿＋x
軸方向增加，且相鄰兩等位線的電位差相
等。一個電子經過
P
點（其
x
軸坐標為－x0）時，速度與
x
軸平行。適當的控制實驗條
件，使該電子通過電場區域時在
x
軸上方運動。
(1) 在通過電場區域過程中，此電子沿
y
軸方向的速度分量
vy
，隨位置坐標
x
變化的關係圖
是以下何者？(3 分)
（A） （B） （C） （D） 。
(2) 請問判斷的理由為何？(５分)
4
8. 一蛋型帶正電的金屬導體，當淨電荷成靜電平衡時，則
(1) 請畫出電荷分佈的情況，並說明電荷分佈的特性(4 分)
(2) 承上，請解釋會有這樣電荷分佈的原因為何？(4 分)
9. 現行課綱中高一物理有光電效應這個章節，高三選修物理中也有光電效應這個章節，在教
學上似乎有重覆，
(1) 請條列式說明：兩個年段在教學上著重的重點各為何？有何異同之處？(５分)
(2) 在光電方程式中的功函數指的是電子的游離能嗎？請說明之。(３分)
10. 請針對高一物理的課程中，挑選某個主題，設計一個兩周(共２小時)的素養教學課程，設
計內容須包含：
(1)對應課綱的學習內容與學習表現(請參考後面附表) (2)學習目標 (3)教學流程與時數配
當 (4)檢核點 (5)針對其中一個學習表現的檢核點寫下評量規準 (20 分)。
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主題
次主題
第五學習階段學習內容（必修）
能量的形
式、轉換
及流動
（B）
能量的形
式與轉換
（Ba）
PBa-Ⅴc-1電場以及磁場均具有能量，利用手機傳遞訊息即是電磁場
以電磁波的形式來傳遞能量的實例。
PBa-Ⅴc-2不同形式的能量間可以轉換，且總能量守恆。能量的形式
因觀察尺度的不同，而有不同的展現與說明。
PBa-Ⅴc-3質量及能量可以相互轉換，其轉換公式為E=mc２。
PBa-Ⅴc-4原子核的融合以及原子核的分裂是質量可以轉換為能量的
應用實例，且為目前重要之能源議題。
溫度與熱
量（Bb）
PBb-Ⅴc-1克氏溫標的意義及理想氣體的內能的簡單說明。
PBb-Ⅴc-2實驗顯示：把功轉換成熱很容易，卻無法把熱完全轉換為
功。
PBb-Ⅴc-3物體內的原子不斷在運動並交互作用，此交互作用能量與
原子的動能合稱為熱能。
PBb-Ⅴc-4由於物體溫度的不同所造成的能量傳遞稱為熱。
物質系統
（E）
自然界的
尺度與單
位（Ea）
PEa-Ⅴc-1科學上常用的物理量有國際標準單位。
PEa-Ⅴc-2因工具的限制或應用上的方便，許多自然科學所需的測量，
包含物理量，是經由基本物理量的測量再計算而得。
PEa-Ⅴc-3原子的大小約為10-10公尺，原子核的大小約為10-15公尺。
力與運動
（Eb）
PEb-Ⅴc-1伽利略之前學者對物體運動的觀察與思辯。
PEb-Ⅴc-2伽利略對物體運動的研究與思辯歷程。
PEb-Ⅴc-3克卜勒行星運動三大定律發現的歷史背景及內容。
PEb-Ⅴc-4牛頓三大運動定律。
PEb-Ⅴc-5摩擦力、正向力、彈力等常見的作用力。
自然界的
現象與交
互作用
（K）
波動、光
及聲音
（Ka）
PKa-Ⅴc-1波速、頻率、波長的數學關係。
PKa-Ⅴc-2定性介紹都卜勒效應及其應用。
PKa-Ⅴc-3歷史上光的主要理論有微粒說和波動說。
PKa-Ⅴc-4光的反射定律，並以波動理論解釋折射定律。
PKa-Ⅴc-5光除了反射和折射現象外，也有干涉及繞射現象。
PKa-Ⅴc-6惠更斯原理可以解釋光波如何前進、干涉和繞射。
PKa-Ⅴc-7馬克士威從其方程式預測電磁波的存在，且計算出電磁波
的速度等於光速，因此推論光是一種電磁波，後來也獲得
證實。
萬有引力
（Kb）
PKb-Ⅴc-1牛頓運動定律結合萬有引力定律可用以解釋克卜勒行星運
動定律。
PKb-Ⅴc-2物體在重力場中運動的定性描述。
電磁現象
（Kc）
PKc-Ⅴc-1電荷會產生電場，兩點電荷間有電力，此力量值與兩點電荷
所帶電荷量成正比，與兩點電荷間的距離平方成反比。
PKc-Ⅴc-2原子內帶負電的電子與帶正電的原子核以電力互相吸引，
形成穩定的原子結構。
6
PKc-Ⅴc-3變動的磁場會產生電場，變動的電場會產生磁場。
PKc-Ⅴc-4所有的電磁現象經統整後，皆可由馬克士威方程式描述。
PKc-Ⅴc-5馬克士威方程式預測電磁場的擾動可以在空間中傳遞，即
為電磁波。
PKc-Ⅴc-6電磁波包含低頻率的無線電波，到高頻率的伽瑪射線在日
常生活中有廣泛的應用。
量子現象
（Kd）
PKd-Ⅴc-1光具有粒子性，光子能量E=hν，與其頻率ν成正比。
PKd-Ⅴc-2光電效應在日常生活中之應用。
PKd-Ⅴc-3原子光譜。
PKd-Ⅴc-4能階的概念。
PKd-Ⅴc-5電子的雙狹縫干涉現象與其波動性。
PKd-Ⅴc-6光子與電子以及所有微觀粒子都具有波粒二象性。
PKd-Ⅴc-7牛頓運動定律在原子尺度以下並不適用。
基本交互
作用
（Ke）
PKe-Ⅴc-1原子核內的質子與質子、質子與中子、中子與中子之間有
強力使它們互相吸引。
PKe-Ⅴc-2單獨的中子並不穩定，會透過弱作用（或弱力）自動衰變
成質子及其他粒子。
PKe-Ⅴc-3自然界的一切交互作用可完全由重力、電磁力、強力、以
及弱作用等四種基本交互作用所涵蓋。
科學、科
技、社會
及人文
（M）
科學在生
活中的應
用（Mc）
PMc-Ⅴc-1用電安全。
PMc-Ⅴc-2電在生活中的應用。
PMc-Ⅴc-3科學的態度與方法。
PMc-Ⅴc-4近代物理科學的發展，以及不同性別、背景、族群者於其
中的貢獻。
資源與永
續發展
（N）
能源的開
發與利用
（Nc）
PNc-Ⅴc-1原子核的分裂。
PNc-Ⅴc-2核能發電與輻射安全。
PNc-Ⅴc-3能量一樣的系統，作功的能力不一定相同。
PNc-Ⅴc-4雖然能量守恆，但能量一旦發生形式上的轉換，通常其作
功效能會降低。
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項目
子項
第五學習階段學習表現（必修）
探究能力-
思考智能
（t）
想像創造
（i）
ti-Ⅴc-1 能主動察覺生活中各種自然科學問題的成因，並能根據已知
的科學知識提出解決問題的各種假設想法，進而以個人或團
體方式設計創新的科學探索方式並得到成果。
推理論證
（r）
tr-Ⅴc-1 能運用簡單的數理演算公式及單一的科學證據或理論，理解
自然科學知識或理論及其因果關係，或提出他人論點的限
制，進而提出不同的論點。
批判思辨
（c）
tc-Ⅴc-1 能比較與判斷自己及他人對於科學資料的解釋在方法及程
序上的合理性，並能提出問題或意見。
建立模型
（m）
tm-Ⅴc-1 能依據科學問題自行運思或經由合作討論來建立模型，並能
使用例如：「比擬或抽象」的形式來描述一個系統化的科學
現象，進而了解模型有其局限性。
探究能力-
問題解決
（p）
觀察與定
題（o）
po-Ⅴc-1 能從日常經驗、科技運用、社會中的科學相關議題、學習活
動、自然環境、書刊及網路媒體中，汲取資訊並進行有計畫、
有條理的多方觀察，進而能察覺問題。
po-Ⅴc-2 能依據觀察、蒐集資料、閱讀、思考、討論等，確認並提出
生活周遭中適合科學探究或適合以科學方式尋求解決的問
題（或假說）。當有多個問題同時存在時，能分辨並擇定優
先重要之問題（或假說）。
計劃與執
行（e）
pe-Ⅴc-1 能辨明多個自變項或應變項並計劃適當次數的測試、合理地
預測活動的可能結果和可能失敗的原因。藉由教師或教科書
的指引或展現創意，能根據問題特性、學習資源（設備、時
間、人力等）、期望之成果（包括信效度）、對社會環境的
影響等因素，規劃最佳化的實作（或推理）探究活動或問題
解決活動。
pe-Ⅴc-2 能正確安全操作適合學習階段的物品、器材儀器、科技設備
及資源，能適度創新改善執行方式。能進行精確的質性觀察
或數值量測，視需要能運用科技儀器輔助記錄。
分析與發
現（a）
pa-Ⅴc-1 能合理運用思考智能、製作圖表、使用資訊及數學等方法，
有效整理資訊或數據。
pa-Ⅴc-2 能運用科學原理、思考智能、數學、統計等方法，從探究所
得的資訊或數據，形成解釋、理解、發現新知、獲知因果關
係、理解科學相關的社會議題、解決問題或是發現新的問題。
並能將自己的探究結果和同學的結果或其他相關的資訊比
較對照，相互檢核，確認結果。
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討論與傳
達（c）
pc-Ⅴc-1 能理解同學的探究過程和結果（或經簡化過的科學報告），
提出合理而且較完整的疑問或意見。並能對整個探究過程：
包括，觀察定題、推理實作、數據信效度、資源運用、活動
安全、探究結果等，進行評核、形成評價並提出合理的改善
方案。
pc-Ⅴc-2 能利用口語、影像（例如：攝影、錄影）、文字與圖案、繪
圖或實物、科學名詞、數學公式、模型等，呈現探究之過程、
發現或成果；並在保有個資安全與不損及公眾利益下，嘗試
以報告或新媒體形式，自主並較廣面性的分享相對嚴謹之探
究發現、成果、結論或主張。視需要，並能摘要描述目的、
特徵、方法、發現、價值、限制、運用及展望等。
科學的態度
與本質
（a）
培養科學
探究的興
趣(i)
ai-Ⅴc-1 透過成功的問題解決經驗，獲得成就感。
ai-Ⅴc-2 透過科學探索與科學思考對生活週遭的事物產生新的體驗
及興趣。
ai-Ⅴc-3 體會生活中處處都會運用到科學，而能欣賞科學的重要性。
養成應用
科學思考
與探究的
習慣(h)
ah-Ⅴc-1 了解科學知識是人們理解現象的一種解釋，但不是唯一的解
釋。
ah-Ⅴc-2 對日常生活中所獲得的科學資訊抱持批判的態度，審慎檢視
其真實性與可信度。
認識科學
本質(n)
an-Ⅴc-1 了解科學探究過程採用多種方法、工具和技術，經由不同面
向的證據支持特定的解釋，以增強科學論點的有效性。
an-Ⅴc-2 了解科學的認知方式講求經驗證據性、合乎邏輯性、存疑和
反覆檢視。
an-Ⅴc-3 體認科學能幫助人類創造更好的生活條件，但並不能解決人
類社會所有的問題，科技發展有時也會引起環境或倫理道德
的議題。