加載中. ..
PDF
105年特種考試地方政府公務人員考試試題 代號：43850 全一張
（正面）
等別： 四等考試
類科： 天文
科目： 普通物理學概要
考試時間 ： 1 小時 30 分座號：
※注意：
可以使用電子計算器。
不必抄題，作答時請將試題題號及答案依照順序寫在試卷上，於本試題上作答者，不予計分。
（請接背面）
u = 4 km/s
一、火箭利用燃燒燃料，使燃燒廢氣迅速向下噴出時所獲得的反作用力升空。一火箭以
R = 500 kg/s 的燃燒率消耗掉燃料，其噴出的廢氣相對於火箭本體的速度為 u=4km/s
如下圖，試問：（每小題 5分，共 20 分）
求此火箭向上的推力。
若此火箭出發前的質量為 mo= 100 公噸，並假設升空的過程中，重力加速度
g=10m/s
2維持不變，也不考慮空氣阻力，則升空 40 s 時，火箭的加速度為何？
試用 R, u, mo, g 及時間 t寫出火箭速度 v(t)的微分方程式。
升空 40 s 時，火箭的速度為何？
二、如下圖所示，在地面上有一個直立的ㄇ形結構。此結構的左右兩半在 G點經由一個
可以在立面自由活動的絞鍊所聯結，在地面上也各經由一個相同的絞鍊固定在 A、B
點，C、D點則是固定的直角。另有一水平力 F1作用在 C點，一垂直力 F2作用在 D
點，CG 和GD 的長度分別是 L1及L2，CA 和DB 的長度皆為 H。若此結構處於平衡
不動的狀態，且 C、G、D三點連成一水平直線，求地面在 A、B點分別給予此結構
的水平力及垂直力。（20 分）（ㄇ形結構自己的重量可以忽略不計）
v(t) = ?
A B
C D
G
F1
F2
L1 L2
?
? H
105年特種考試地方政府公務人員考試試題 代號：43850 全一張
（背面）
等別： 四等考試
類科： 天文
科目： 普通物理學概要
三、冷凍機的性能係數（coefficient of performance, COP）的定義為比值 Qc/W，其中 W
是對冷凍機作的功，Qc 是冷凍機從冷凍庫帶走的熱，COP 愈高，則愈省電。一台處
於30℃環境的冰箱若要維持其冷凍庫的溫度為-18℃，試問：
求其最大可能之 COP。（10 分）
在此 COP 下，要將質量 1kg、溫度 20℃的水冷凍成-18℃的冰，需要多少電能？
（10 分）（冰的熔解熱及比熱分別為 80 cal/g 及0.55 cal/g℃）
四、有一鋼製汽油桶在 20℃時可容納 20 L。如果汽油在 20℃時加滿至鋼桶的邊緣，則當
溫度上升至 30℃時，試問：
油桶的體積增加多少？（10 分）
有多少汽油會溢出？（10 分）（鋼的線膨脹係數為 1.2 × 10-5K-1，汽油的體膨脹係
數為 9.5 × 10-4K-1）
五、一台發電機由直徑為 10 cm、匝數為 1000 的圓形線圈所組成，它以 f=50rev/s的頻
率在均勻磁場中繞直徑轉動，因電磁感應而產生 50 Hz 的交流電如下圖，試問：
如果此發電機電壓的輸出峰值為 170 V，求所需的磁場強度。（10 分）
求此交流電壓的方均根（rms）值。（10 分）
× × × ×
× × × ×
××××