高雄市六龜高中 108 學年度 第1學期四年級第一次段考物理科試題卷
範圍: 第1冊1至2章 命題教師: 蘇育田 班級:四年_____班 座號:_______ 姓名：_____________
一、填充 (每格2分，共20分) :
1. 進行科學研究的方法，稱為【 (１) 】方法。
2. 日常生活中常見的物理量，如速度、密度、電荷、能量等，其單位皆可由七個基本單位計算組合導出而得，稱為【 (2)
】單位。
3. 物質間因為交互作用彼此影響，到目前為止，科學家發現自然界有四種基本交互作用，也就是四種力：【 (3) 】、【 (4)
】、強核力、弱核力。，而與實驗作為比對之用的則稱為。
4. 寫出提出下列理論的科學家名字：
日心說【 (5) 】 原子說【 (6) 】 三大運動定律【 (7) 】
相對論【 (8) 】 電磁統一理論【 (9) 】 物質波【 (10) 】
二、選擇題(每題 3分,共60 分)
1. （ ）目前長度的基準是依照下列哪一種性質來訂定？ (A)地球形狀的對稱性 (B)光的直進性 (C)鉑銥合金棒的標
準性 (D)光速的不變性 (E)單擺等時性
2. （ ）牛頓曾說過：「如果我看得比較遠，那是因為我站在巨人的肩上。」句中的「巨人」是指何人？ (A)安培 (B)
焦耳 (C)馬克士威 (D)伽利略 (E)愛因斯坦
3. （ ）直到二十世紀物理界出現哪一位科學家修正了牛頓力學，成為繼牛頓之後的科學巨人？ (A)愛因斯坦 (B)波耳
(C)普朗克 (D)拉塞福 (E)馬克士威
4. （ ）下列有關物理哲學的貢獻敘述何者是錯的？ (A)亞里斯多德上知天文、下知地理，是一位百科全書式的學者 (B)
托勒米提倡地心說，認為地球處於宇宙的中心 (C)伽利略撰寫了兩本偉大的鉅作《自然哲學的數學原理》、《光
學》 (D)相對論的時空觀是由愛因斯坦所提出的 (E)太陽為宇宙中心的日心說是由哥白尼提出的
5. （ ）下列五種粒子中，哪幾個是基本粒子？(甲)電子；
(乙)中子；
(丙)質子；
(丁)原子核；
(戊)夸克 (A)(甲)(戊) (B)(甲)(丁)
(C)(甲)(乙)(丙) (D)(甲)(乙)(丙)(戊) (E)(甲)(乙)(丙)(丁)(戊)
6. （ ）某中性原子 A的正離子 A3 + 中含有電子數 10 個，中子數 14 個，則 A原子是下列何者？
原子序
11
12
13
14
15
元素符
號
Na
Mg
Al
Si
P
(A)Na (B)Mg (C)Al (D)Si (E)P
7. （ ）某人在地球表面某處秤得其重量為 W
，若地球質量不變，但半徑變為 3倍，則該人在地表的重量變為何？ (A)3W
(B)9W (C)
1
3W
(D)
1
9W
(E)W
8. （ ）某知名品牌的電腦規格如下，若阿昌拍攝的一張數位照片的檔案大小約為 1MB，則此硬碟最多可儲存約多少張
數位照片？
CPU
顯示器
硬碟
記憶體
作業系統
Due T5500
12''XGA
120GB+TPM
512MB
Windows
MCE
(A)100 (B)1000 (C)10000 (D)100000 (E)1000000
9. （ ）亞里斯多德、牛頓、伽利略與愛因斯坦在物理運動力學方面均有提出觀念或理論，若依年代先後順序，下列何
者正確？ (A)亞里斯多德、牛頓、伽利略、愛因斯坦 (B)亞里斯多德、伽利略、牛頓、愛因斯坦 (C)伽利略、
亞里斯多德、牛頓、愛因斯坦 (D)牛頓、伽利略、亞里斯多德、愛因斯坦 (E)愛因斯坦、牛頓、伽利略、亞里
斯多德
10. （ ）根據 2018 年8月平面媒體報導，外資券商看好晶圓代工龍頭台積電築起的 7奈米製程技術門檻，使競爭對手三
星無法追趕，加上英特爾(Intel)10 奈米製程發展延宕，台積電幾乎穩定取得蘋果 A13 處理器訂單，挹注 2019 年
下半年營收。請問 1奈米為多少微米？ (A) 103 (B) 106 (C) 10−3 (D) 10−6 (E) 10−9
11. （ ）有關石墨與鑽石的敘述，何者正確？ (A)兩者有相同的原子排列結構 (B)兩者有相同的導電能力 (C)兩者有
相同的比熱 (D)兩者由相同的原子所構成 (E)兩者有相同的硬度
12. （ ）(甲)質子、(乙)中子、(丙)電子、(丁)夸克；以上 4種粒子發現的順序為： (A)甲乙丙丁 (B)甲丙乙丁 (C)丁丙
乙甲 (D)丙甲乙丁 (E)丙丁甲乙
13. （ ）已知鋰原子(
7
3Li
)的密度約為 0.53 公克/立方公分，其原子半徑約為 152 皮米。若鋰原子核的半徑約為原子半徑的
十萬分之一，則鋰原子核的密度大約為多少公斤/立方公尺？ (A) 5.3 × 1011 (B) 5.3 × 1012 (C) 5.3 × 1014 (D)
5.3 × 1017 (E) 5.3 × 1019
14. （ ）如圖所示，在一直線上有兩個點電荷。電量為+4Q的點電荷位於 x = 5a，電量為−Q的點電荷位於 x = 9a、庫侖
常數為 k，則兩電荷間的作用力大小為
(A)
2
2
4kQ
a
(B)
2
2
4
kQ
a
(C)
2
2
16kQ
a
(D)
2
4
kQ
a
(E)
2
16kQ
a
15. （ ）地板對物體的支撐力，從微觀觀點來看，是屬於哪一種基本交互作用？ (A)重力 (B)電磁力 (C)強核力 (D)
弱核力 (E)念力
16. （ ）所有物體間的交互作用力依其本質可被區分為四種基本交互作用，試比較此四種交互作用強度由大而小排列：（假
設物質間的距離在一個極小值附近，且四種基本交互作用均存在。） (A)強核力＞電磁力＞弱核力＞重力 (B)
電磁力＞強核力＞弱核力＞重力 (C)重力＞電磁力＞強核力＞弱核力 (D)強核力＞重力＞電磁力＞弱核力
(E)強核力＞弱核力＞電磁力＞重力
17. （ ）已知氯原子
35
17 Cl
，鉀原子
39
19 K
，鈣原子
40
20 Ca
，依此可判斷這三種元素的離子：Ca2 +，Cl −，K + 三者，下列敘述何
者正確？ (A)質子數 K + 最多 (B)電子數一樣多 (C)中子數 Ca2 + 最少 (D)質量 K + 最大 (E)帶電量 Cl − 最
多
18. （ ）設地球之半徑為 R，地球中心與月球中心相距約 60R，若地球的質量為月球的 81 倍，則物體在距地球表面多遠
處，其重力恰為零？ (A)43R (B)54R (C)34R (D)6R (E)53R
19. （ ）假設在太陽系中所有行星軌道皆為圓形軌道。今若發現一新行星，地球質量為此行星的 8倍，地球半徑為此行
星的 4倍，地球繞太陽的平均軌道半徑為此行星的 2倍，則太陽對地球的萬有引力量值為太陽對此行星的若干
倍？ (A)1 (B)4 (C)
1
2
(D)2 (E)4
20. （ ）設大小完全相同且同材質之金屬球 A、B、C，其中 A與B兩球各帶 + q與 + Q之電量，而 C球不帶電。A、B
球相距 4R且保持不動，今將 C球與 A球接觸後，再與 B球接觸，而後置於 A、B連線之間且距 A球R處，R遠
大於球半徑，若發現 C球呈靜止，則A
、
B電量量值的關係為何？ (A)11q = 2Q (B)17q = 2Q (C)5q = 3Q (D)7q
= 2Q (E)5q = 2Q
三、複選及素養導向題 (每題2分 共20分) :
1. （ ）下列各物理量與單位之配對，哪些是正確的？（應選 3項） (A)熱量：卡 (B)重量：牛頓 (C)力：公斤 (D)
時間：光年 (E)能量：焦耳
2. （ ）關於物理的發展史，下列敘述哪些正確？（應選 3項） (A)牛頓創立行星運動三大定律，並提出萬有引力定律
(B)焦耳從實驗中證明熱是一種能量，並計算出熱功當量 (C)惠更斯提出光的微粒說 (D)馬克士威整理出電和
磁的四個關係方程式，並以理論預測光就是電磁波 (E)普朗克所提出的量子論與愛因斯坦提出的相對論構成二
十世紀後發展的物理基礎
3. （ ）關於物理的發展史，下列敘述哪些正確？（應選 2項） (A)牛頓歸納出行星運動定律，並推導出萬有引力定律
(B)焦耳從實驗中證明熱是一種能量 (C)恵更斯提出光的微粒說 (D)法拉第整理出電和磁的四個關係方程式，
並以理論預測光就是電磁波 (E)普朗克所提出的量子論與愛因斯坦提出的相對論，兩者構成近代物理的基礎
4. （ ）2010 年諾貝爾物理獎，頒給研究石墨烯的兩位俄裔學者：海姆和諾沃謝洛夫。他們將石墨分離成小碎片，從碎
片中剝離出較薄的石墨薄片，然後用膠帶黏住薄片兩側，撕開膠帶，薄片就隨之一分為二，不斷重複這個過程，
最後得到單層碳原子的石墨烯。石墨烯為單層碳原子材料，碳原子排列成邊長為 0.14 奈米狀似蜂巢的正六邊形
構造，如圖所示。石墨烯被認為是世界上最薄、最堅硬、導電能力最好的物質，基本上呈透明狀，但極為密實，
氣體和液體都無法滲透。石墨烯雖然比鑽石還堅硬，但卻可以像拉橡膠一樣對它進行拉伸。有關石墨烯結構的
敘述，試問下列各項哪些正確？（應選 2項）
(A)圖示正六邊形角落的原子，同時被數個正六邊形共用，則在每個正六邊形範圍內，平均有 2個碳原子 (B)
同(A)，平均有 3個碳原子 (C)已知碳原子量 12、邊長 a的正六邊形面積為
2
33
2a
；且標準籃球場的長寬規格為
長度 28 公尺、寬度 15 公尺，則 1公克石墨烯的面積約等於 3個籃球場面積 (D)同(C)，約等於 300 個籃球場面
積 (E)同(C)，約等於 3000 個籃球場面積
5. （ ）如圖所示，為某種電中性原子的結構示意圖，其中△、○、●分別代表組成原子的三種不同粒子，有關原子結構
的問題，下列各項哪些正確？（應選 2項）
(A)該原子的質量主要由○與●粒子決定 (B)同(A)，原子的質量主要由△與●粒子決定 (C)該原子的原子序為 4
(D)粒子●為質子，總數為 5 (E)粒子○為中子，總數為 4
在18 世紀時，科學家並不清楚光的本質是什麼，而牛頓提出的微粒說與惠更斯的波動說相持不下。牛頓認為光微粒具有
微小質量，因受水的吸引，當進入水中後其光速會變快而偏向法線；但惠更斯認為光是一種波動，當光由空氣進入水中，
其光速會變慢而偏向法線。兩個假說的起始點不同，所預測的結果也不盡相同，但都能解釋當時已經觀察到的折射現象。
由於當時欠缺光特性的實驗證據，無法檢驗哪一個假說才是正確的。雖說牛頓名氣比較大，微粒說稍占上風，但是波動
說也有一定的支持者。站在旁觀的角度來看，兩個理論都是從明確的假設出發，得到與實驗吻合的計算結果，確實吻合
保持理性、客觀、避免妄下判斷等科學態度。在缺乏決定性的實驗證據前，即便秉持科學的態度，也不見得會得到一樣
的結論。要一直等到楊氏完成雙狹縫干涉實驗，結果明顯與牛頓提出的粒子說相左，光的波動說才開始被科學界接受。
一直到傅科於 1862 年利用旋轉的多面鏡，放大反射光束因鏡子旋轉而產生的位移，非常精確地測出光在空氣中的速度大
小為 2.99796 × 108公尺/秒，也實驗證明了光速在水中比空氣中慢。水中光速比空氣中慢的實驗結果，與牛頓的微粒說所
預測明顯不符，至此科學家相信惠更斯光的波動說才是正確的。
（ ）(6) 根據上述文字可知，一個成功的科學理論必須具備下列哪些要素？（應選 2項） (A)名氣夠大需得到所有人
的認同 (B)能解釋已知的實驗結果或現象 (C)能與其他人理論相抗衡 (D)能做出合理預測並獲得實驗的證實
(E)能符合生活經驗
（ ）(7) 我們可以將光在一定時間中移動的距離訂為長度單位，例如以光在 1秒中移動的距離為 1光秒，光在 1日中移
動的距離為 1光日。已知地球與昴宿星團的距離約為 444 光年，請利用傅科所測的光速，計算地球與昴宿星團的距離約多少
公尺？ (A) 4.2 × 1012 (B) 4.2 × 1015 (C) 4.2 × 1018 (D) 4.2 × 1021 (E) 4.2 × 1024
夸克依目前科技而言是一種基本粒子，也是構成物質的基本單元。夸克可以互相結合，形成一種複合粒子，稱為強子；
而強子中最穩定的是質子和中子，它們是構成原子核的單元。由於一種叫「夸克禁閉」的現象，夸克不能夠直接被觀測
到，或是被分離出來，只能夠在強子裡面找到夸克，所以我們對夸克的所知大都是來自對強子的觀測
附表是目前已知的夸克家族。夸克主要有 6種，分別是上、下、魅、奇、頂及底夸克；而較重的夸克會通過一種稱
為粒子衰變的過程，迅速地變成上或下夸克。上及下夸克一般來說很穩定，在宇宙中很常見，可以組成質子和中子；而
奇、魅、頂及底夸克則只能經由高能粒子的碰撞而產生（例如宇宙射線及粒子加速器）
夸克有著多種不同的內在特性，包括電量、質量、自旋及色荷等。在物理的標準模型中，夸克是唯一一種能經受全
部四種基本交互作用的基本粒子。
第一代
第二代
第三代
種類
上夸克
下夸克
魅夸克
奇夸克
頂夸克
底夸克
符號
u
d
c
s
t
b
電量
2
3e+
1
3e−
2
3e+
1
3e−
2
3e+
1
3e−
質量(u)
0.003
0.005
1.3
0.15
172
4.2
發現時
間
1970 年
1970 年
1974 年
1970 年
1995 年
1977 年
＊一個質子的質量大約為 1u = 1.67 × 10−27 kg
（ ）(8)
有關上文及附表所示，下列敘述何者為真？ (A)目前科學家可以直接觀測到夸克 (B)夸克的質量一定比質子
輕 (C)四個基本作用力分別為電力、磁力、強核力及弱核力 (D)依夸克的電量判斷，中子內部含有 1個上夸
克與 2個下夸克 (E)質子的質量全部來自夸克
（ ）(9)
較重的夸克會通過粒子衰變的過程變成上或下夸克。請問粒子衰變的過程需要用哪一種基本作用力來解釋會
比較合理？ (A)重力 (B)電力 (C)磁力 (D)強核力 (E)弱核力
（ ）(10) 若已知 1u = 938 MeV/c2，請按照表格中所提供的數據與附圖的質子內部構造，估算 1個質子中其他形式
的存在之質量為多少 MeV/c2？(1M = 106，1eV = 1.6 × 10−19 J，c = 3 × 108 m/s)
(A) 938 (B) 928 (C) 918 (D) 9.4 (E) 0.094
高雄市六龜高中 108 學年度 第1學期四年級第一次段考物理科答案卷
範圍: 第1冊1至2章 命題教師: 蘇育田 班級:四年_____班 座號:_______ 姓名：_____________
一、填充 (每格2分，共20分:
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
二、選擇題(每題 3分,共60 分)
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
三、複選及 (每題2分 共20分) :
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10