108年 警專考試 甲組 專38正期組 物理 試卷

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臺灣警察專科學校 108學年度專科警員班第 38 期正期學生組新生入學考試物理科試題
壹、單選題:(一)30 題均單選題,題號自第 1題至第 30 題,每題 2分,計 60 分。
(二)未作答者不給分,答錯者不倒扣。
(三)請將正確答案以 2B 鉛筆劃記於答案卡內。 准考證號:
1. 1971 年第 14 屆國際度量衡會議決定國際單位制(簡稱 SI)採用七個基本單位,其他物理量的單位都可以從
這七個基本單位組合出來稱為導出單位,此為目前全世界最廣為使用的單位系統。下列選項中,何者為國
際單位制中的導出單位?
(A)公尺 (B)安培 (C)莫耳 (D)庫倫
2. 第一位在實驗與理論皆有重大貢獻,並說出:「數學是自然的語言」之物理學家是下列何者?
(A)牛頓 (B)伽利略 (C)愛因斯坦 (D)馬克士威爾
3. 關於電子、中子、質子和原子核在實驗上被發現的先後順序,由先到後排序,下列何者為正確?
(A) 電子,中子,質子,原子核 (B) 電子,質子,原子核,中子
(C) 電子,原子核,中子,質子 (D) 電子,原子核,質子,中子
4. 阿良坐在高鐵列車裡,想到可以透過測量兩列車會車時間,便可估計此時列車時速。假設兩列車以相同速
率相向行駛,當車頭經過阿良時開始計時,直到車尾通過總共費時 2秒鐘。阿良用手機上網查詢找到高鐵
列車長度為 304.7m,阿良估計此時列車速度值約為下列何者?
(A) 76m/s (B) 152m/s (C) 152km/h (D) 304km/h
5-6 題為題組
雪山隧道是臺灣工程史上一項傲人的成就,隧道全長 12.9 公里,貫穿了雪山山脈,耗時 17 年,在國際工程界
都不看好的情形下,經歷許多困難,經工程人員努力與犧牲才能完工,也為臺灣贏得全世界的尊敬。完工通車
後大幅縮短了往來臺北與宜蘭的時間。雪山隧道雖然是屬於國道五號高速公路,但是基於安全上的理由,在雪
山隧道內車輛行駛,99 年11 月1日起的最高速限為 90 公里/時,車距則必頇保持 50 公尺以上。
5. 雪山隧道內往宜蘭或往臺北方向的隧道內均有兩個車道,若在隧道內車輛行駛的速度均為 72 公里/小時,
車距則均維持 50 公尺,則往宜蘭方向每小時的最大車流量約為多少輛?(車身長度可忽略不計)
(A) 500 輛 (B) 1400 輛 (C) 2900 輛 (D) 3800 輛
6. 在兩個方向的車流量都很大時,若平均每輛車連駕駛有兩人乘坐,試大約估計在同一時刻中,最多會有多少
人,同時在往宜蘭及往臺北方向隧道內?
(A) 180 人 (B) 380 人 (C) 1100 人 (D) 2000 人
7. 在相同的條件下,使用相同的光源照射相同的植物甲和乙,若甲在太空中,乙在地面上,藉此對照甲與乙
的生長過程。此一實驗最主要可以辨識出,下列哪一項作用對於植物的影響?
(A) 弱作用 (B) 電磁作用 (C) 重力作用 (D) 光合作用
8. 哈伯常數表示為 H0=22 公里/秒〃百萬光年,它的單位應屬於下列何者?
(A) 時間單位 (B) 時間單位的倒數 (C) 距離單位 (D) 距離單位的倒數
9. 波長 500 奈米的光照射在某金屬上,恰可產生光電子,若分別以 250 奈米、350 奈米、450 奈米、550 奈
米、650 奈米的 5種不同波長的光照射該金屬,則可發生光電效應的光有幾種?
(A) 2 種 (B) 3 種 (C) 4 種 (D) 5 種
10. 若不計空氣阻力,臺北 101 大樓高度約為 500 公尺,某一小物體從樓頂靜止落下,則幾秒後會到達地面?
(g=10 m/s2)
(A)1 (B)5 (C)10 (D)20
11. 飛行員從高空的飛機上直接跳下去落地,和跳下去後拉開降落傘再落地,兩種情況相比,下列敘述何者正確?
(A) 重力作的功相同 (B) 所花的時間相同
(C) 抵達地面時的末速相同 (D) 落地時,地面給人的作用力相同
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4cm
m
x cm
P
Q
B
A
F1
1
m
2
m
F2
t
o
y
.
A
C
B
.
.
12. 在等速旋轉的圓筒內壁上緊貼一個物體,若物體隨圓筒一起運動,則有關物體受力,下列敘述
何者正確?
(A) 物體所受重力與物體所需向心力平衡 (B) 物體所受重力與物體所受正向力平衡
(C) 物體所需向心力由物體所受正向力提供 (D) 物體所需向心力由物體所受靜摩擦力提供
13. 一輛汽車在十字路口遇紅燈時停止,當綠燈亮時汽車以 4公尺/秒2的加速度開始行駛,恰在此時,一輛摩
托車以 10 公尺/秒的速度等速駛來並與汽車同向行駛,汽車在後追摩托車,則汽車從路口開始加速起,在
追上摩托車之前,兩車相距的最大距離是多少公尺?
(A) 10 (B) 12.5 (C) 15 (D) 17.5
14. 我國女子職業高爾夫選手,在 LPGA 錦標賽,用力揮桿將球以仰角 53 O、速率 100 公尺/秒擊出。若將球視
為質點,不考慮球轉動,則此球可上升的最大高度為多少公尺?(g=10 公尺/秒2)
(A) 320 (B) 420 (C) 520 (D) 620
15. 如右圖所示。兩木塊質量分別為
3
1m
kg,
2
2m
kg,相互接觸置於光滑水平地
面上,今以量值為 F1 =20N 之水平力由左側推動 m1,F2 =10N 之水平力由右側
推動 m2,導致兩木塊間產生接觸力 F,此 F的量值為下列何者?
(A) 4 (B) 6 (C) 10 (D) 14 N
16. 把每塊長度為 30cm 的相同均勻磚塊 P和Q黏在一起,如右圖所示置於桌邊,P露
出桌邊 4cm,Q露出 P的邊 x cm,若系統仍能平衡,x的最大值為多少 cm?
(A)16 (B)18 (C)20 (D)22
17. 小明從橋上向河面做高空彈跳運動,一彈性繩把他與橋上 A點相連,他在 A點從靜止往
下墜,當他到達 B點時,彈性繩開始伸長,他在 C點處瞬間靜止,然後向上彈升。若忽
略空氣阻力,在彈跳過程中視小明為一質點,下列有關小明運動的敘述何者正確?
(A) 從A至B,小明做自由落體運動 (B) 從B至C,小明的重力位能在增加
(C) 在C點處,小明所受合力為零 (D) 若使用相同的彈性繩,落下的距離與人的重量無關
18. 如右圖所示,A、B兩球相向作正向碰撞,若碰撞後 A球反彈 B球靜止,則下列敘述何者正確?
(A) 碰撞前 A動量量值較 B小 (B) 碰撞前 A速率較 B小
(C) 碰撞時 A的動量變化量量值較 B小 (D) 碰撞前 A動能較 B小
19. 一物體對某固定軸作等速率圓周運動,則此物體的向心加速度量值,下列敘述何者正確?
(A)與速率成正比 (B)與速率成反比 (C)與速率平方成正比 (D)與速率平方成反比
20. 甲、乙兩衛星分別環繞地球作等速圓周運動,若兩者的週期比值
1
2
8
T
T
,則甲、乙兩衛星的軌道半徑比值
1
2
r
r
為下列何者?
(A)2 (B)4 (C)6 (D)8
21. 一波的波長為 40 公分,波速為 20 公分/秒向右,在 t=0時,波形如右圖所示,則位
於波上 A點位置的質點,經過 4.5 秒後,該質點的位置及速度方向,下列何者正確?
(A) 在C處,振動速度為零 (B) 在C處,振動速度向右
(C) 在B處,振動方向向上 (D) 在B處,振動方向向下
22. 在單狹縫繞射實驗中,若狹縫的寬度為 0.060 mm,光屏與狹縫的距離為 2.00 m,以波長為 600 nm 的可
見光垂直狹縫照射,若光屏上 P點為第二暗紋中線上的點,則 P點到狹縫兩端點的路程差為多少 nm?
(A) 900 (B) 1200 (C) 1500 (D) 1800
A
B
C
橋
河
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23. 在邊長為 a 之正三角形三頂點 A、B、C上分別固定有-Q、+Q、+Q 三點電荷,
三角形重心為 O點。請問應將另一點電荷+
q
置於三角形內的什麼位置或範圍,
可使點電荷+
q
處於靜力平衡?
(A) ΔACO之間 (B) ΔABO之間 (C) ΔBCO之間
(D)不管+
q
置於三角形 ABC 內的什麼位置,+
q
均不可能處於靜力平衡
24-25 題為題組
一般家庭中常見的各種低壓電線,大多是用銅來做為導體。但是在高壓電的領域中,鋁電纜佔有相當重要的
地位。電阻率最低的四種金屬,依序是銀、銅、金、鋁,由於金和銀是貴金屬,因此常用的電線電纜就只有
銅及鋁兩種。雖然鋁的導電效果比銅差一些,但是因為重量輕、價格低,所以也是常用的高壓電纜線材料。
而決定電阻值的大小,有下列幾個因素:(1)不同材料其電阻率
不同,電阻值 R與電阻率
成正比;(2)電阻
值R與導體的長度 L成正比,而與導體的截面積 A成反比,故其關係式為 R=
L/A。已知銅的電阻率
為
1.7×10-8Ω-m,鋁的電阻率
為2.8×10-8Ω-m;銅的密度為 8.9g/cm3,鋁的密度為 2.7g/cm3。【選自臺北市政
府捷運工程局-捷運小百科】
24. 捷運土城線的供電網路中,是以相同長度的鋁電纜線,來取代可視為圓柱體銅電纜線,如果要求兩者的電
阻值也相同,則銅線的質量約為鋁線的多少倍?
(A) 1.4 (B) 2.0 (C) 3.6 (D) 5.4
25. 捷運土城線的供電網路中,在主要的變電站和各個車站、機廠間,電壓高達兩萬兩千伏特的供電網路,若
電壓為 V,傳輸的電流為 I,鋁電纜線的電阻為 R,則電纜線所輸送的電功率為下列何者?
(A)
2
IV I R
(B)
2
V
IV R
(C)
2
V
R
(D)
IV
26. 數個材質規格均相同的燈泡,與電池連接成三種電路,如右圖
所示。圖中甲、乙、丙三燈泡亮度大小順序,下列何者正確?
(A) 甲>乙>丙 (B) 乙>甲>丙
(C) 丙>甲>乙 (D) 甲=丙>乙
27. 在一條長直導線兩側等距處,有兩個相同的矩形線圈 a與b,如右圖所示。當直導線
上的電流隨時間逐漸增加時,則 a、b兩線圈上應電流的方向為下列何者?
(A)皆為順時針 (B)皆為逆時針 (C) a 為順時針、b為逆時針 (D) a 為逆時針、b為順時針
28. 冷次定律是下列哪一項的必然結果?
(A)質能守恆 (B)電量守恆 (C)能量守恆 (D)動量守恆
29. 在大霹靂發生之初,宇宙中最先形成的粒子最有可能為下列何者?
(A) 氫 (B) 氧 (C) 氮 (D) 碳
30. 如右圖所示,PQ 為一段不變形的直導線,通有 10 安培的電流,該導線位於一量值
為1特斯拉,指向 + x 方向之均勻磁場中,則導線自 P(0,0,3)到Q(2,4,0)的部分,
所受磁力之量值為多少牛頓?
(A) 40 (B) 50 (C)
10 13
(D)
10 29
貳、多重選擇題:(一)共 10 題,題號自第 31 題至第 40 題,每題 4分,計 40 分。
(二)每題 5個選項各自獨立其中至少有 1個選項是正確的,每題皆不倒扣,5個選項全部答
對得該題全部分數,只錯1個選項可得一半分數,錯2個或 2個以上選項不給分。
(三)請將正確答案以 2B 鉛筆劃記於答案卡內。
31. 從地面斜向拋出的物體,在不計空氣阻力下,下列敘述何者正確?
(A) 最高點的速率最小 (B) 最高點的速率為零 (C) 最高點的加速度量值最小
(D) 著地點與起拋點的速率相等 (E) 著地點與起拋點的加速度量值最大
丙
乙
甲
I
a
b
A
O
C
B
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摩
擦
力
(N)
施力(N)
P
R
Q
0
32. 物體在某水平面上開始時為靜止,後來物體受到一個由小而大的水平作用
力作用,其所受摩擦力與水平作用力的關係,如右圖所示,依據右圖,
下列的敘述何者正確?
(A)圖中
必定為 45 O
(B)圖中從 Q點到 R點時,物體作等速運動
(C)圖中 P點摩擦力與作用於物體正向力成正比
(D)圖中 P點水平作用力與物體和地接觸面積成正比
(E)圖中 0至P點摩擦力與作用於物體的正向力成正比
33. 將理想彈簧一端繫在靜止於粗糙水平面的木箱上,另一端施以一方向不變的拉
力F,如右圖所示。已知拉力F與時間t之關係如右(圖一)所示,而木箱所受摩
擦力f與時間t之關係如右(圖二)所示,則下列敘述何者正確?
(A) 在t=0~1s期間,拉力對木箱作正功
(B) 在t=0~1s期間,摩擦力對木箱作負功
(C) 在t=2~4s期間,木箱作等加速度運動
(D) 在t=2~4s期間,合力對木箱作正功
(E) 在t=2~4s期間,摩擦力對木箱作負功
34. 半徑為 r 和 R(r<R)的固定光滑半圓形槽,其圓心均在同一水平面上,
如右圖所示,視為質點質量相等的兩物體,分別自半圓形槽邊緣的最高點
自由釋放,在下滑過程中,有關兩物體的敘述何者正確?
(A)力學能均逐漸減小 (B)經最低點時動能相等
(C)兩球在最低點加速度值相等 (D)力學能總是相等 (E)兩物體的力學能不同
35. 波長 λ1之A色光與波長 λ2之B色光,經同一單狹縫後,在屏上形成繞射條紋。已知 A色光的第一條暗線
恰與 B色光之某亮紋中線重合,則兩波長之關係,下列何者正確?
(A) 3λ1=2λ2 (B) 2λ1=3λ2 (C) 3λ1=4λ2 (D) 4λ1=3λ2 (E) 2λ1=5λ2
36. 一物體自孔徑角很小的凸面鏡前遠處,沿主軸等速度移向凸面鏡,對於所生成的像,下列敘述何者正確?
(A)像移向鏡面 (B)像大小逐漸變大 (C)像速率逐漸變小
(D)像的速率較物體移動速率小 (E)像恆為虛像
37. 空氣中波長為 600 nm 的橙光,垂直射入折射率為 1.5,厚度 0.01 公分的玻璃片中,則在此玻璃片中,下
列何者正確?
(A)光速為 3×108公尺/秒 (B)頻率為 5×1014 Hz (C)波長為 400 nm (D)光的顏色為紫色
(E)折射角之正弦值為 2/3
38. 將相同動能之質子與 α粒子,分別垂直射入同一均勻磁場中,使其作圓周運動,則下列敘述何者正確?
(A)兩者動量值之比為 2:1 (B)兩者所受磁力值之比為 l:1 (C)兩者速率之比為 2:1
(D)兩者圓周半徑之比為 1:2 (E)兩者週期之比為 1:1
39. 以一定速率將一個迴線自均勻磁場拉至外面時,迴線內必生應電流。若磁場強度增倍,而仍保持原有定速
拉動時,則下列敘述何者正確?
(A)所需拉力將增為 2倍 (B)施於迴線之功率將增為 4倍 (C)應電流將增倍
(D)應電動勢將增倍 (E)迴線導體內電場加倍
40. 下列有關光電效應的敘述,何者為正確?
(A)對於固定物質,入射光波長愈短,截止電壓愈高 (B)對於固定頻率之光,功函數愈大,截止電壓愈高
(C)對於固定物質,入射光頻率加倍時,截止電壓也加倍 (D)對於固定頻率之光,功函數加倍,截止電壓也一定加倍
(E)對於固定物質,在照射光頻率不變下,增加光強度不影響截止電壓
F
R
r
t(s)
t(s)
(圖一)
0
F(N)
40
20
2
4
(圖二)
0
f(N)
-15
-20
2
4
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