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104 學年度指定科目考試物理考科非選擇題參考答案
物理考科非選擇題的評量重點為考生是否能夠清楚表達推理過程，故答題
時應將解題過程說明清楚。解題的方式有很多種，但考生用以解題的觀點必須符
合題目所設定的情境。若考生表述的概念內容正確，解題所用的相關公式也正
確，且得到正確答案，方可得到滿分。若考生的觀念正確，也用對相關公式，但
計算錯誤，可獲得部分分數。本公告謹提供各大題參考答案以供各界參考，詳細
評分原則說明，請參見本中心將於 8 月 15 日 出 刊 的 《 選 才 電 子 報 》。
104 學年度指定科目考試物理考科非選擇題各大題的參考答案說明如下：
第一題
第 1 小題
連接方式如下圖(將電極連接電源時，若將正負電反接亦可)。
將各器材連接時，須注意以下原則：
1. 電源連接兩電極。
2. 兩探針放在測試盤上。
3.
P1、P2 兩探針需在檢流計兩側。
第 2 小題
量測步驟 (A) 的空格應為：
移動P2以使檢流計讀數為零，然後記錄P2的位置。再移動P2，記錄下所有可使
檢流計讀數為零的位置，並將這些位置連線。
測試盤
電極 D1
電極 D2
電源
G
檢流
計
探針 P1
探針 P2
2
第3小題
圖 1-1 中之實線為兩電極產生之等電位線，該圖中亦標示甲、乙、丙、丁四點的
位置。由電力線與等電位線垂直，可由通過甲、乙、丙、丁四個點的一小段等電
位線(為沒有箭頭的實線)推求通過該點之一小段電力線(為帶有箭頭的實線，箭頭
為電力線方向)，如圖 1-2 所示。考生只需畫出如圖 1-2 所示通過各點之一小段等
電位線及電力線即可得全分。
第二題
第 1 小題
金屬塊受力之力圖如圖 2-1 所示，其中 N 為正向力，mg 為重力，F 為水平作用
力，f
k
為摩擦力。若將金屬塊視為質點，各作用力通過同一點，而可畫成如圖 2-2。
考生作答僅需畫出如圖 2-2 所示之受力圖，標示出正確的力之方向及名稱，即可
得全分。
N
F
37∘
圖 2-2
mg
f
k
F
37∘
圖 2-1
N
mg
f
k
正電極
負電極
甲
乙
丙
丁
等電位線
圖 1-1
正電極
負電極
甲
乙
丙
丁
圖 1-2
3
第 2 小題
【解法一】
分為平行斜面與垂直斜面來看力平衡
垂直斜面上力平衡： N–mg cos37
o
–
Fsin37
o
=0 ................ (1)
∴N= mg cos37
o
+
Fsin37
o
平行斜面上力平衡： f
k
–mg sin37
o
+Fcos37
o
=0 ................ (2)
且 f
k
=
N .......................................................................... (3)
(mg cos37
o
+
Fsin37
o
)–mg sin37
o
+Fcos37
o
=0 ................. (4)
0.5(5.5 10 0.8+F 0.6 )–5.5 10 0.6+F 0.8=0
22+0.3F–33+0.8F=0
F=11/1.1=10 N
【解法二】
分為平行地面與垂直地面來看力平衡
平行地面上力平衡：N sin37
o
=F +f
k
cos37
o
...................... (1)
垂直地面上力平衡：mg = f
k
sin37
o
+Ncos37
o
..................... (2)
因f
k
=
N .............................................................................. (3)
故由式(1)與(3)得
sin 37
cos 37
F
N
，代入式(2)，
得
sin 37
cos 37
sin 37
cos 37
sin 37
cos 37
F
F
mg
(sin 37
cos 37 )
sin 37
cos 37
mg
F
F
................... (4)
得F = 10 N
第3小題
【解法一】水平力
F方向與位移方向相反
W=–F
cos37
o
=–10
2 0.8=–16 J
即水平力F對金屬塊作負功。
【解法二】
重力位能減少等於其他力所作的功
–W+
(mg cos37
o
+
Fsin37
o
)
= mg
sin 37
o
W = 0.5(5.5
10 0.8+10 0.6 ) 2–5.5 10 0.6 2 = 50–66=–16 J
即水平力F對金屬塊作負功。