2023年台湾高中升大学指定考试物理试题高中物理.docx

大學入學考試中心 九十八學年度指定科目考試試題 物理考科 －作答注意事項－ 考試時間：80 分鐘 作答方式： ˙選擇題用 2B 鉛筆在「答案卡」上作答，修正時應以橡皮擦拭，切勿使用修正液 ˙非選擇題使用較粗的黑色或藍色原子筆、鋼珠筆或中性筆，在「答案卷」上作答 物理常數 計算時如需要可利用以下數值： 重力加速度量值 電子質量 普朗克常數 根本電量 光在真空中的速度=3.0×10 8 m/s 祝考試順利 第壹局部：選擇題〔佔80分〕 一、單選題〔60分〕 圖1 說明：第1至第20題，每題選出一個最適當的選項，標示在答案卡之「選擇題答案區」。每題答對得3分，答錯或劃記多於一個選項者倒扣3/4分，倒扣到本大題之實得分數為零為止。未作答者，不給分亦不扣分。 1. 假设有一行星繞著恆星S作橢圓軌道運動，則以下有關行星在圖1所示各點的加速度量值的敘述，何者正確？ (A) 所有點都一樣大 (B) 點A處最大 (C) 點B與點F處最大 (D) 點C與點E處最大 (E) 點D處最大 θ W T 圖2 2. 如圖2所示，一單擺左右來回擺動，擺錘受有重力W、擺線的張力T與空氣阻力R。以下有關此三力對擺錘作功的敘述何者正確？ (A) W一定作正功，T一定作負功 (B) R一定作負功，T一定不作功 (C) W一定作正功，R一定作負功 (D) T與W一定作正功，R一定作負功 (E) W與R一定作負功，T一定不作功 3. 如圖3所示，是由左向右行進的一週期波，其長波列的一局部波形。設此時t = 0，P點的位移為y0。以下哪一項是在t = 0以後的時間中，P點位移隨時間變化的圖？ x P y y0 圖3 (A) y t y0 0 (B) t y y0 0 (C) t y y0 0 (D) t y0 0 y (E) t y y0 0 4. 長度為的閉管〔一端閉口，另一端開口〕，其基音頻率為；長度為的開管〔兩端開口〕，其基音頻率為。等於，則對的比值為以下哪一項？ (A) 4 (B) 2 (C) 3/2 (D) 1 (E) 1/2 5. 將15℃、6公升的冷水與80℃、9公升的熱水，在一絕熱容器內混合。在達到熱平衡後，假设忽略容器吸收的熱，則水的溫度為以下何者？ (A) 24℃ (B) 34℃ (C) 44℃ (D) 54℃ (E) 64℃ ● P O 發光點 圖4 鏡前 鏡後 6. 如圖4所示，一發光點從凸面鏡主軸上的P點沿主軸緩慢向鏡頂O移動，則此光點的像，其位置以及其移動的方向為以下哪一項？ (A) 先成像於鏡前，接著成像於鏡後 (B) 成像於鏡後，遠離O點移動 (C) 成像於鏡後，朝向O點移動 (D) 成像於鏡前，遠離O點移動 (E) 成像於鏡前，朝向O點移動 7. 在近代科技的領域中，以下敘述何者錯誤？ (A) 雷射可用於光纖通信 (B) 純矽的晶體摻入少量三價元素後可製成p型半導體 (C) 即使超導體在超導狀態，其電阻也不會是零 (D) 利用外在電場可改變液晶的光學特性 (E) 奈米是一個長度單位 甲 乙 圖5 8. 如圖5所示，一水管水平放置，水以1.50 kg/s的固定速率，穩定地從甲截面流入，從乙截面流出。甲截面的面積為12.0 cm2，乙截面的面積為5.00 cm2。假設管內同一截面上各點的流速相等，則甲截面的水流速和乙截面的水流速各為以下哪一項？ (A) = 3.00 m/s， = 1.50 m/s (B) = 2.50 m/s， = 1.50 m/s (C) = 1.25 m/s， = 3.00 m/s (D) = 1.00 m/s， = 3.00 m/s (E) = 1.00 m/s， = 4.25 m/s 9. 在一開口水槽的平靜水面上，將一半徑為2.5 cm、質量為2.4 g細鋁線製成的圓圈〔鋁的密度為2.70 g/cm3〕，輕輕平放該水面上而不下沉，則水的外表張力最可能是以下哪一項？ (A) 7.5×10-2 N/m (B) 1.5×10-1 N/m (C) 1.2×10-2 N/m2 (D) 2.4×10-2 N/m2 (E) 2.4×10-2 N 10. 有一平行板電容器，內部抽成真空，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1.2 cm時，電容器內部電場的強度為25 kV/m。假设此電容器兩電極板間的電位差維持不變，但兩極板的間距變為2.0 cm時，則電容器內部電場的強度為以下哪一項？ (A) 30 kV/m (B) 24 kV/m (C) 18 kV/m (D) 15 kV/m (E) 10 kV/m 11. 如圖6所示，甲、乙、丙、丁四個方形線圈以相同水平速度v分別進入垂直射出紙面的均勻磁場B中，四個線圈的邊長如圖所示之尺寸，則在四個線圈剛進入磁場時，它們的感應電動勢的量值之關係為以下何者？ 3L 2L 2L L L 2L 3L 3L 甲 乙 丙 丁 圖6 (A) 甲=丁<丙<乙 (B) 甲>乙>丙>丁 (C) 丁>丙>乙>甲 (D) 甲=乙>丙>丁 (E) 丁>丙=乙>甲 12. 一重為W=mg的長方形物體〔g為重力加速度〕，靜置於一以等速度v、水平向右直線行駛的火車車箱內的地板上，火車質量為M。當火車以等加速度a向右加速時，假设物體相對火車車箱而言，仍然維持在原地不動，忽略空氣阻力，則對地面上的觀察者而言，有關此時物體的受力及運動，以下敘述哪一項是正確的？ (A) 物體未受力，故仍然可在原地不動 (B) 物體受一大小為Ma、向左的摩擦力，以維持在原地不動 (C) 物體受一大小為Ma、向右的摩擦力，以維持等加速度運動 (D) 物體受一大小為ma、向左的摩擦力，以維持在原地不動 (E) 物體受一大小為ma、向右的摩擦力，以維持等加速度運動 v v 球棒 x y 圖7 13. 如圖7所示，一質量為m的棒球以速度v水平飛向擊球手，擊球手揮棒擊球，使球以速度v鉛垂向上飛出，設水平飛行方向為+x，鉛垂向上飛出方向為+y，則球所受到衝量的量值及方向為以下何者？ (A) ，向+y方向 (B) ，與+x方向成45° (C) ，與+x方向成135° (D) ，與+x方向成45° (E) ，與+x方向成135° 14. 如圖8所示，定量的理想氣體密封於一絕熱氣室內，氣室的右側裝有一可以活動的氣密活塞。今緩慢對活塞施以一水平力，使活塞向左移動一段距離後，氣室的體積減少，假设忽略活塞與氣室內壁間的摩擦力，並以P表氣體壓力，T表氣體溫度，U表氣體內能，則P、T、U三者各自有何變化？ - - - - - - - - - - - F 圖8 (A) P增加，T增加，U減少 (B) P減少，T減少，U增加 (C) P增加，U增加，T減少 (D) T減少，U減少，P增加 (E) P增加，T增加，U增加 Q P 圖9 4.0 m 15. 如圖9所示，長5.0 m的均勻細線，質量為0.010 kg，一端繫於固定在桌上的起振器P點，另一端經光滑的定滑輪Q，懸掛質量為1.0 kg的重物，PQ間恰好是4.0 m。調整起振器的振動頻率，直到PQ間產生三個清楚的駐波波節〔不含P、Q兩節點〕為止，假设繩波的速率等於，其中Τ及μ分別為繩之張力及線密度，則當時起振器的振動頻率為假设干？ (A) 3 Hz (B) 10 Hz (C) 35 Hz (D) 41 Hz (E) 140 Hz q r d ● 門外 門內 P 圖10 16. 如圖10所示，在一厚度為d的門中，安置一長度與門厚相同的玻璃圓柱體，其半徑為r。假设玻璃圓柱體的折射率n=，且，則從門外射入門內的光線中，可到達玻璃圓柱體右側中心點P的最大角q〔如圖所示〕的正弦值〔sinq〕為以下何者？ (A) (B) (C) (D) (E) 17. 小明將L、M、N三種單色光在同一雙狹縫的裝置上作繞射實驗，在所有實驗條件相同狀況下，L、M、N三種單色光分別在屏幕上獲得如圖11的甲、乙、丙三種干预條紋，則以下敘述何者正確？ 圖11 甲 乙 丙 (A) L光的波長最短 (B) M光在水中傳播的速度最慢 (C) N光的頻率最低 (D) 三種單色光波長大小關係為L光>M光>N光 (E) 三種單色光的每個光子能量均相同 18-19題為題組 下表為一些金屬的功函數。今用波長為400 nm 的單色光分別照射各金屬片，從事光電效應的實驗。 金屬名稱 功函數(eV) 鈉 2.25 鎂 3.68 銅 4.70 18. 以下敘述哪一項正確？ (A) 鈉、鎂、銅都會產生光電子 (B) 只有鈉、鎂會產生光電子 (C) 只有鈉、銅會產生光電子 (D) 只有鎂、銅會產生光電子 (E) 只有鈉會產生光電子 19. 假设入射光照射到上表中某金屬片時的功率為0.5 W，且產生的光電子都可全部收集，而獲得3.2 mA的光電流，則約有多少百分比的入射光產生了光電子？ (A) 50% (B) 25% (C) 10% (D) 5% (E) 2% 20. 設人造衛星以半徑r繞地心作圓軌道運動，令地球的質量為M，萬有引力常數為G，則人造衛星與地心的連線，在單位時間內所掃過的面積為以下哪一項？ (A) (B) (C) (D) (E) 二、多選題〔20分〕 說明：第21至第24題，每題各有5個選項，其中至少有一個是正確的。選出正確選項，標示在答案卡之「選擇題答案區」。每題5分，各選項獨立計分，每答對一個選項，可得1分，每答錯一個選項，倒扣1分，完全答對得5分，整題未作答者，不給分亦不扣分。在備答選項以外之區域劃記，一律倒扣1分。倒扣到本大題之實得分數為零為止。 圖12 S Q P O ‧ ● 21. 如圖12所示，以輕繩繫住的小球，繞一水平軸在一鉛垂面作順時針、半徑固定的圓周運動，O點為其圓心。相對O點而言，假设忽略空氣阻力，則有關小球的角動量和小球所受的力矩的敘述，以下哪些項正確？ (A) 繩上的張力不影響小球的角動量 (B) 小球角動量的方向是垂直射出紙面 (C) 小球角動量在S點時比在P點時為小 (D) 小球所受的重力力矩，在P點時比在Q點時為大 (E) 小球角動量隨時間的改變率，在S點時比在Q點時為大 圖13 x y P O M N S Q 2a 2a ● ● ● ● 22. 如圖13所示，有四條垂直紙面且互相平行的長直導線，它們與紙面的交點分別為P、Q、N及S，緊鄰兩條導線的間距為，圖中正方形中心O點為參考坐標x-y的原點，都在紙面上，M為PS連線的中點。四條長直導線上的電流大小都為I，電流的方向也都是射出紙面，則以下敘述哪些正確？ (A) O點的磁場等於零 (B) M點的磁場指向+x方向 (C) M點的磁場的大小等於 (D) 與紙面交點為S的導線所受到磁作用力的方向為由O指向S (E) 在紙面上距離O點為r(r)的任一點，其磁場的大小約為 23. 動能為E 的α粒子〔Z = 2，A = 4〕由無限遠處，向固定不動的金原子核〔Z = 79，A = 196〕作正面彈性碰撞，設r為碰撞過程中，α粒子與金原子核的距離，k為庫侖常數，e為根本電荷的電量，並取r=∞時的電位能為零，假设忽略重力，則以下敘述哪些項正確？ (A) α粒