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新北市立高中職 101 學年度教師聯合甄選
物理科試題
一、 選擇題：60％，每題 3 分
1. 一質量為 2.0 仟克 的物體沿斜面下滑。當斜面與水平的斜角為 45 度時，物體以 2 / 4
g
作等速度運動 (g 為重力加速度)，此時下列敘述何者正確？
(A) 物體的總力學能一直在改變
(B) 物體的總力學能保持不變
(C) 物體受到的摩擦力為 9.8 牛頓
(D) 物體與斜面的摩擦係數為
1/ 3
2. 如右圖所示，一質量為
1
m
的方塊在無摩擦力的桌面以速度
1
v
向
右滑行，其前方有另一質量為
2
m
(>
1
m
)的方塊也正以速度
2
v
(<
1
v
) 向右滑行。若有一可忽略質量且彈性係數為 k 的彈簧
連接在
2
m
的左端，試問當碰撞發生時，彈簧最大的壓縮量為
何？
(A)
k
v
m
m
2
1
1
2
)
(
(B)
k
v
m
m
2
2
1
2
)
(
(C)
k
v
m
v
m
2
1
1
2
2
2
(D)
)
(
)
(
2
1
2
2
1
2
1
m
m
k
v
v
m
m
3. 一受持續推力作用的物體在動摩擦係數 1/3 的地球表面水平運動的加速度為 g （g 為
地球表面的重力加速度，若將此物體搬到動摩擦係數同為 1/3 的月球表面，施以相同
的推力，則其水平運動的加速度為何？
(A)
g
(B)
g
6
5
(C)
g
18
23
(D)
g
3
4
4. 如右圖所示的單擺，其擺錘重量為 W，以不可伸縮的質輕細
繩懸吊後，在一鉛直平面來回擺動，其擺角
最大可達
0
。
若懸吊點的摩擦力與空氣對擺錘的作用力均可忽略，則下列
關於此單擺運動的敘述，何者不正確？
( A ) 當
0
時 ， 擺 錘 對 繩 線 的 拉 力 為 最 大
( B ) 擺 錘 的 擺 動 恆 為 簡 諧 運 動 ， 與
0
的 大 小 無 關
( C ) 當
|
|
變 小 時 ， 繩 線 對 擺 錘 的 拉 力 會 變 大
( D ) 當
0
|
|
時 ， 擺 錘 對 繩 線 的 拉 力 為
0
cos
W
5 . 如 右 圖 所 示 ， 一 質 量 m 的 物 體 藉 由 一 細 繩 連 接 至 一 彈 簧
（ 彈 性 係 數 k ），途 中 經 過 一 滑 輪（ 滑 輪 質 量 M，半 徑 R ，
轉 動 慣 量 I = M R
2
/ 2 ） 。 假 設 系 統 從 靜 止 出 發 ， 出 發 時 彈
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簧 呈 未 伸 長 狀 態 ， 且 滑 輪 轉 動 時 的 能 量 損 耗 可 忽 略 。 若 系 統 後 來 呈 現 一
簡 諧 運 動 ， 試 問 其 運 動 週 期 為 何 ？
(A) 2π
k
M
m
2
(B) 2π
k
M
m
(C) 2π
k
M
(D) 2π
k
m
6. 承上題，試問簡諧運動過程中 m 的平衡位置位於起始位置下方何處？
(A)
k
g
M
m
)
2
(
(B)
k
g
M
m
)
(
(C)
mg
k
(D)
Mg
k
7. 下列有關氣體能量等配原理及等積比熱的陳述何者不正確 (k 為波茲曼常數)?
(A) 根據能量等配原理，每一氣體分子的每一自由度，含有 kT/2 能量
(B) 根據能量等配原理，在任何溫度下每一單原子氣體分子的等積比熱是 3k/2
(C) 若將氣體置於一三維均向簡諧位能井
2 2
/ 2
V
m r
w
=
，則在任何溫度下每一單原子
氣體分子的等積比熱是 5k/2
(D) 雙原子氣體分子的轉動與其等積比熱值有關
8. 對同一個理想氣體而言，下列何種膨脹過程系統對外界作功最多? (假設所有過程中，
膨脹前的體積及膨脹後的體積皆相同)
(A) 定壓膨脹 (B) 定溫膨脹 (C) 定熵膨脹 (D) 絕熱膨脹
9 . 一 均 勻 繩 長 L， 質 量 為 M， 兩 端 固 定 ， 在 其 上 形 成 有 三 個 節 點 及 兩 個 腹 點
且 頻 率 為 f 的 駐 波 。 試 問 其 上 行 進 波 的 波 速 為 何 ？
( A ) f L ( B ) 3 f L/ 2 ( C ) 2 f L ( D ) 3 f L
10. 如右圖所示為一由兩個波幅相同，波長同為
，頻率皆為 f
的正弦波在同一條弦上以相反方向前進所形成的駐波，假
設在時間 t 時，點 A 到達其最高可達到的點，試問再經過
多少時間，點 A 會到達其最低點？
(A)
f
4
1
(B)
f
4
1
(C)
f
2
1
(D)
f
2
1
11. 一光波長為 λ，以垂直肥皂泡膜方向入射，皂膜折射率為 n，下列何厚度 t 可因破壞性干
涉使透過皂膜光為最弱？
(A)
n
t
5
(B)
n
t
3
(C)
n
t
(D)
n
t
4
3
12. 邊長為 L 的正方形四頂點處各置放一電量為 Q 的點電荷，任一電荷所受的淨電力量值為
何？
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(A)
2
2
2
3
L
kQ
(B)
2
2
2
)
1
2
2
(
L
kQ
(C)
2
2
)
1
2
(
L
kQ
(D)
2
2
2
)
1
2
(
L
kQ
13. 有半徑分別為 r
A
與 r
B
的 A 與 B 兩帶電金屬球殻(r
A
< r
B
)，帶電量分別為 Q
A
與 Q
B
，則距
球心 r 處的電位(r
A
< r < r
B
)為何？
(A)
)
(
B
B
A
r
Q
r
Q
k
(B)
)
(
B
B
A
A
r
Q
r
Q
k
(C)
)
(
r
Q
r
Q
k
B
A
A
(D)
)
(
r
Q
Q
k
B
A
14. 一電池組電動勢為 9V，內電阻為 1Ω，若串接一電阻為 5Ω 的電阻器，則電路接通後電
池組端電壓為何？
( A ) 1 . 8 V
( B ) 5 V
( C ) 7 . 5 V
( D ) 9 . 0 V
15. 有一平行板電容器，其中一板帶正電，另一板帶等量的負電。當兩個電極板的間距為 2.0
cm 時，電容器內部電場的強度為 15 kV/m。若此電容器兩電極板間的電位差維持不變，
縮小兩板間距為 1.2 cm 時，此時電容器內部電場的強度為何？
( A ) 3 6 k V / m
( B ) 2 5 k V / m
( C ) 1 5 k V / m
( D ) 1 2 k V / m
1 6 . 有一帶電平行板，兩電極板間的電位差為 V，若電子由低電位電極板釋放，到達另一電
極板時之末速為何？電子質量為 m，電子電量為 e。
( A )
m
eV
2
( B )
m
eV
2
( C )
m
eV
2
( D )
m
eV
17. 有一電子垂直磁場方向入射均勻磁場 B 中作等速圓周運動，若電子之軌道半徑為 r，電
子質量為 m，電子電量為 e，h 為普朗克常數，此粒子之物質波波長為何？
(A)
reB
h
(B)
reB
h
2
(C)
mreh
B
(D)
eB
r
h
18. 使用 13.0 eV 的電子撞擊氫原子後使氫原子處在激發態，當原子由激發態回復至基態時，
可能放射幾種能量不同的光子？
(A) 1
(B) 2
(C) 3
(D) 6
19. 以 400 nm 的光子入射某金屬表面，測得金屬表面所發出的光電子最大動能為 2.00 eV，
若改以 310 nm 的光子入射此金屬表面，則發出的光電子最大動能為何？
(A) 4.0 eV (B) 2.9 eV (C) 1.4 eV (D) 1.1 eV
20. 以一束動能為 600 eV 的電子射向某雙狹縫，狹縫寬度為 1 μm，在雙狹縫後 50.0 cm 處，
用電子探測器測量電子密度分布，則實驗結果測出之相鄰兩個電子密度最大處的間隔為
何？
(A) 5.0 mm
(B) 0.35 mm (C) 25 μm
(D) 1.2 μm
二、 填充題：24％，每格 4 分
1. 如右圖所示系統處於靜止平衡狀態，方塊 A 的質量為 10kg，而方塊 B
的質量為 5kg。假設只要方塊 B 的質量比現在 5kg 稍重一些，方塊 A 將
開始滑動。若
角為 30 度，則方塊 A 與接觸表面的靜摩擦係數
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為 ；另兩黑點間繩子的張力為 N。(重力加速度為 9.8 m/s
2
)
2. 某一廣播電台播送波長為 5.0 m 的無線電波，其發射功率為 2.0 kW，則所發射的電磁波
中光子的能量為_________ J；此廣播電台每秒中播送的光子數目為 。
3. 氫原子光譜中，來曼系譜線中之最長波長與最短波長的比為_______；來曼系譜線中之最
長波長與巴爾麥系譜線中之最長波長的比為 。
三、 計算簡答題：16％
1. 今考慮一理想氣體，若將 25.0 J 的熱加入此氣體致使其體積從原本的 50
3
cm
增加到
120
3
cm
，而壓力保持在一大氣壓。試問：
( a ) 氣 體 的 內 能 增 加 多 少 ？ ( 5 分 )
( b ) 如 果 氣 體 的 分 子 數 為 1 . 0 0 ×
3
10
莫 爾 ， 則 其 等 壓 比 熱
p
C
為 何 ？ ( 3 分 )
( c ) 又 其 等 積 比 熱
v
C
為 何 ？ ( 2 分 )
2 . 試 述 磁 瓶 效 應 ( m a g n e t i c b o t t l e e ff e c t ) 原 理 及 應 用 。 ( 6 分 )