04年大學(xué)聯(lián)考物理試題

1、大學(xué)入學(xué)考試中心104學(xué)年度指定科目考試試題物理考科作答注意事項(xiàng)考試時(shí)間： 80分鐘作答方式：選擇題用2B 鉛筆在答案卡上作答；更正時(shí)，應(yīng)以橡皮擦擦拭，切勿使用修正液（帶）。非選擇題用筆尖較粗之黑色墨水的筆在答案卷上作答；更正時(shí)，可以使用修正液（帶）。未依規(guī)定畫記答案卡，致機(jī)器掃描無法辨識答案；或未使用黑色墨水的筆書寫答案卷，致評閱人員無法辨認(rèn)機(jī)器掃描後之答案者，其後果由考生自行承擔(dān)。答案卷每人一張，不得要求增補(bǔ)。第 1頁104年指考共 7頁物理考科第壹部分：選擇題（占 80分）一、單選題（占 60分）說明：第1題至第20題，每題有5個(gè)選項(xiàng)，其中只有一個(gè)是正確或最適當(dāng)?shù)倪x項(xiàng)，請畫記在答案卡之選

2、擇題答案區(qū)。各題答對者，得3分；答錯、未作答或畫記多於一個(gè)選項(xiàng)者，該題以零分計(jì)算。1. 某生以直立、盛水的共鳴管進(jìn)行空氣中聲波速率測量之實(shí)驗(yàn)。當(dāng)共鳴管中水面接近管口時(shí)，在管口外敲擊音叉，並逐漸降低水面。當(dāng)水面降至與管口距離為 H1、H2、 H3的時(shí)候，分別聽到第一、第二、第三次的共鳴聲響，則下列何者最接近當(dāng)時(shí)聲波的波長？(A) H1(B) 2H1(C) H 2 H1(D) H 3 H1(E)H3 H122. 在測量物質(zhì)比熱的實(shí)驗(yàn)中，使甲、乙、丙、丁、戊五個(gè)不同的材料分別吸收相同的熱量，已知所有材料均未出現(xiàn)相變，且它們的質(zhì)量和溫度上升值如表一，則這五個(gè)材料中，何者的比熱最大？表 一(A)甲材 料

3、質(zhì) 量 （ g）溫度上升值（K）(B)乙甲3.010.0(C)丙乙4.04.0(D)丁丙6.015.0(E)戊丁8.06.0戊10.010.03. 如圖 1所示，一個(gè)水平放置的絕熱容器，以一片可自由移動的絕熱隔板分隔為兩室，兩室中裝有同一種的單原子理想氣體。當(dāng)隔板達(dá)靜力平衡時(shí)，右室之絕對溫度為T ，且左室與右室氣體之原子個(gè)數(shù)比為3:1，體積比為 2:1。若在不對氣體作功的情況下，將隔板打開使兩室相通，則容器中的氣體最後達(dá)到熱平衡時(shí)之絕對溫度為何？(A)T(B)3T/ 4(C) 2T/3圖 1(D)T / 2(E)T /34. 有 一束 單色光 由空 氣以 45 入 射一 個(gè)上下 兩面 均為水

4、平、厚 度為 d 的透 明長方 磚，其折射部分之光徑如圖 2 所示，入射區(qū)的入射點(diǎn)與出射區(qū)的出射點(diǎn)之水平距離為s 。假 設(shè) 所有的 光線只 在兩水平界 面發(fā)生 折射 與反射，則 下 列有 關(guān)此長 方磚的 折射率及其與空氣界面的敘述，何者正確？(A)長 方 磚 的折 射 率 為 ds出射區(qū)s(B)長方磚的折射率為d 2s2ds(C)經(jīng)兩界面反 射而回 原空氣 入射區(qū) 的光線 會相互 平行45o入射區(qū)(D) 若增大入射角時(shí)，則會在入射區(qū)的界面發(fā)生全反射(E)若同 材質(zhì) 長方磚 的厚度 d 增大時(shí)，則其 折射 率 亦將 增大圖 2- 1 -104年指考第 2頁物理考科共 7頁5.某生在空氣中進(jìn)行雙狹

5、縫干涉實(shí)驗(yàn)，測得中央亮紋寬度為 Y1，若將完全相同的整套裝置移至水中進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，測得中央亮紋寬度為 Y2，則下列敘述或關(guān)係式，何者正確？(A)水中光波頻率增大(B)水中光波波長增長(C) 水中光速增大(D)Y2 Y1(E)Y2 Y16. 光纖導(dǎo)管一般由中心的纖芯與包層所組成，並在其外塗上一層塗覆層來保護(hù)光纖，如圖 3 所示。光纖利用光的全反射傳播訊號，下列有關(guān)光纖的敘述何者正確？光傳播方向圖 3塗覆層包層纖芯包層塗覆層(A) 沿著光傳播的方向，光纖的折射率需逐漸減少(B) 沿著光傳播的方向，光纖的折射率需逐漸增加(C) 光纖傳播訊號無法沿著彎曲形的導(dǎo)管前進(jìn)(D) 光纖的纖芯以真空取代後，光訊號可

6、增強(qiáng)(E) 光纖包層的折射率小於纖芯的折射率7. 某生打籃球時(shí)在罰球線上立定向斜上方拋投，投入一個(gè)空心球。球從離手到進(jìn)入籃 框 為 止 的 過 程中，其 動 能 K 隨 距 地 面之 高度 h 的 變 化 圖，最 接 近 下列 何者 ？圖中虛線的箭頭方向表示過程的先後順序。(A)(B)(C)KKKhhh000(D)(E)KKhh008. 在水平筆直的道路上，摩托車因太慢剎車而撞上正前方靜止等候紅燈的汽車，若摩 托 車 開 始 剎 車前 的車 速為 20 m/s ，且 警察 在地 面上 量 到 碰 撞 前 摩 托車 的直 線剎車 痕 為 16 m 。 假設(shè) 摩托 車 在 剎 車 過 程 中輪 胎

7、鎖 死而 不 轉(zhuǎn) 動 ， 且 輪 胎與 路面 的 動摩 擦 係 數(shù) 為 0.8 ， 忽 略 其他 阻 力 ， 取重 力加 速度 為 10 m / s2 ， 則與 汽車 接 觸 前 瞬間摩 托 車 的 車 速 為多 少 m/s ？- 2 -第 3頁104年指考共 7頁物理考科(A) 0(B) 6(C) 12(D) 24(E) 369. 一 質(zhì) 量 為 m 的 人 造 衛(wèi) 星， 在距 離地 心 為 R的 高度 ，沿 圓形 軌 道 繞 行 地球 ，週 期為180 分鐘。設(shè)地球質(zhì)量為 M，重力常數(shù)為 G，若欲將此衛(wèi)星移至同步衛(wèi)星的圓形軌道上繞行地球，則所需之最小能量為下列何者？(A)3GMm(B)GM

8、m(C)GMm8R4R2R(D)5GMm(E)3GMm8R4R10. 若在慣性參考坐標(biāo)系中觀察一物體的運(yùn)動狀況，則下列敘述何者正確？(A) 當(dāng)物體作等加速直線運(yùn)動時(shí)，其所受合力必為0(B) 當(dāng)物體作等速圓周運(yùn)動時(shí)，其所受合力必為0(C) 當(dāng)物體靜力平衡時(shí)，其所受合力與合力矩均為0(D) 當(dāng)物體所受合力與合力矩均為0時(shí)，物體必為靜止(E) 當(dāng)物體作等速圓周運(yùn)動時(shí)，不論是否以圓心為力矩的參考點(diǎn)，其所受合力矩恆 為 011. 在 光 滑 水 平 面 上， 有甲 、乙、 丙三 個(gè)金 屬塊 ， 質(zhì) 量 分 別為 m 、 2m 及 2m ， 其 質(zhì)心成一直線，其中丙連接一理想彈簧，如圖 4 所示。初始時(shí)，

9、乙、丙為靜止，而甲以 速 度 v 向 右 與乙 進(jìn) 行 正 面 彈 性 碰撞，若 所 有 金 屬塊 間 的 碰 撞 可 視為質(zhì) 量 集 中於質(zhì)心的質(zhì)點(diǎn)間彈性碰撞，且彈簧質(zhì)量可以忽略，則碰撞後，丙的最大速率為何？甲乙丙m2m2m圖 4(A)1 v(B)2 v(C)1 v(D)2 v(E) v552312. 下列有關(guān)物體或粒子與電磁場間的關(guān)係之?dāng)⑹觯握哒_？(A) 一個(gè)等速度前進(jìn)的電子，能在其四周產(chǎn)生電場但無磁場產(chǎn)生(B) 一個(gè)等速度前進(jìn)的質(zhì)子，能在其四周產(chǎn)生磁場但無電場產(chǎn)生(C) 一個(gè)等速度移動的磁鐵，能在其四周產(chǎn)生電場但無磁場產(chǎn)生(D) 一個(gè)靜止的電子，能在其四周產(chǎn)生磁場但無電場產(chǎn)生(E)

10、一束等速度前進(jìn)的光子，其四周伴有電場與磁場- 3 -104年指考第 4頁物理考科共 7頁13. 如圖 5所示，在重力可忽略的環(huán)境中，某一粒子水平射向一條通有穩(wěn)定電流的鉛垂長直導(dǎo)線，該粒子會因?qū)Ь€電流所產(chǎn)生的磁場而偏折，其路徑如虛線箭頭所示。下列推論何者正確？(A) 若該粒子為 粒子，則導(dǎo)線中的電流方向?yàn)橛缮贤?B) 若該粒子為 粒子，則導(dǎo)線中的電流方向?yàn)橛缮贤?C) 若該粒子為 粒子，則導(dǎo)線中的電流方向?yàn)橛缮贤?D) 若該粒子為電子，則導(dǎo)線中的電流方向?yàn)橛上峦?E) 若該粒子為光子，則導(dǎo)線中的電流方向?yàn)橛上峦蠄D 514. 有 兩 片 大 小 皆 為 0. 5 0 m 0. 5 0的m

11、帶 電 平 行 金 屬 薄板 ， 其間 距固定 為1.0 mm ，電位差為 100V 。若 將一電量為1.61019C的電子置於兩平行板的正中央，則此電子約受到多少牛頓的靜電力作用？(A) 0(B)1716(D) 3.21015(E)141.6 10(C) 4.0 101.6 1015. 某生拿一個(gè)具有2.0V 電動勢、內(nèi)電阻為 2.5的充電器，對一個(gè)可充電的電池進(jìn)行充電，假設(shè)接線電阻可以忽略，則當(dāng)電池電壓為 1.5V時(shí)，此充電電路的電流為多少安培？(A) 3.0(B) 2.0(C) 1.4(D) 0.20(E) 016. 圖 6 為某一類型質(zhì)譜儀的結(jié)構(gòu)示意圖，在兩平行電極板間有一均勻電場極板

12、的右端有一阻隔板，板上有一小孔只能讓沒有偏向的粒子穿過，板後面有可偵測粒子的裝置，整個(gè)儀器置於一射出紙面的均勻磁場 B內(nèi)。帶 電 量 q 的粒 子 由 電 極 板 的左 端 ， 對 準(zhǔn) 小 孔 、平E行於電極板射入，但粒子的初速未知，若重力可忽 略 ， 且 在 離 小 孔 d 的 位 置 測得 粒 子 ， 則此 粒 子的 質(zhì) 量 m 為 下 列 何 者 ？E，在電d(A)qdB2(B)qEd(C)2qB22 E2BEd(D) qEd(E) qBd17. 一 列 週 期 性 繩 波以 5.0 m/s之 速 度 ， 沿 x 方 向傳 播時(shí)，以 致質(zhì) 輕 細(xì) 繩 沿 著 y 方向 振 動。若 以 y

13、 代 表細(xì) 繩偏 離 平 衡 位 置 的位 移，則 在 t0.20 s 時(shí)，繩 上 各點(diǎn) 的位移，如圖 7所示， 則在 x2.0 m 處之 P 點(diǎn) 的 位 移 y隨 時(shí) 間 t 的 變 化 關(guān) 係 ， 以下 列何 圖所 示較 為 正 確 ？B圖 6y（ m）t0.20 s0Px（ m）1.02.0圖 7(A)(B)(C)y（ m）y（ m）y（ m）t（ s）0t（ s）0t（ s）01.01.00.2 0.42.02.0(D)(E)y（ m）y（ m）00.20.4t（ s）0t（ s）0.20.4- 4 -第 5頁104年指考共 7頁物理考科18. 假設(shè)波耳的氫原子模型中電子角動量量子化的

14、描述，也適用於自由電子以不同速率在一個(gè)半徑固定之微小圓形金屬線圈中的運(yùn)動。若自由電子沿此圓形金屬線圈運(yùn)動的最低動能為，則自由電子在第一受激態(tài)時(shí)所具有的動能為下列何者？(A)2(B)4(C)6(D)9(E)1219. 若有一個(gè) 粒子與某一個(gè)中子的動能均為 E，此動能也與某一個(gè)光子的能量相等。考慮此粒子與此中子的物質(zhì)波及此光子的光波，設(shè)粒子與中子的質(zhì)量分別 為4m與 m ， c 為 光 速 ， 則此 三者 的波 長 之 比中子光子粒子 ： ： 為下列何者？(A)1:11(B)111(C)111:E / c2:8m 2m4m mE / c24m mE / c(D)111(E)11:1:16m4mE

15、/ c216m4mE / c20. 已知某些遮蔽物對一般放射源所射出的粒子會造成如下的效果：（ 1）若僅射出 粒子，則不能穿過一張紙（ 2 ） 若僅 射出 粒 子 ， 則 需 用 5mm 厚 的 鋁 板 才能 完全 擋?。?3 ）若僅 射 出 射線（ 可視 為 粒 子 ）， 則即 使擋 以 25mm 厚 的鉛 板，也 只能 將粒子數(shù)約減少一半今將一個(gè)待測放射源放在一個(gè)偵測器的感應(yīng)口前，此偵測器可量測、及的總 粒 子 數(shù) ， 然 後分 別用 一張 紙 、 5mm厚的 鋁板 及 25 mm 厚 的 鉛 板 ，擋 在放 射源和感應(yīng)口的中間，各次測得的總粒子數(shù)如表二。則下列何者最有可能為此放射源所放出

16、的粒子？表二(A)粒 子遮蔽 物每分鐘測得的總粒子數(shù)(B)粒 子無402(C)及粒子紙（1 張）(D)及粒 子362(E)及粒子鋁板 （ 5 mm ）362鉛 板（ 25 mm ）178二、多選題（占 20分）說明：第21題至第24題，每題有5個(gè)選項(xiàng)，其中至少有一個(gè)是正確的選項(xiàng)，請將正確選項(xiàng)畫記在答案卡之選擇題答案區(qū)。各題之選項(xiàng)獨(dú)立判定，所有選項(xiàng)均答對者，得5分；答錯1個(gè)選項(xiàng)者，得3分；答錯2個(gè)選項(xiàng)者，得1分；答錯多於2個(gè)選項(xiàng)或所有選項(xiàng)均未作答者，該題以零分計(jì)算。21. 比較單擺小角度的週期性擺動與物體連結(jié)於理想彈簧所作的簡諧運(yùn)動，在忽略空氣阻力與摩擦力下，下列敘述哪些正確？(A) 若僅將單擺

17、細(xì)繩的長度變長，則單擺的週期會變長(B) 若僅將單擺擺錘的質(zhì)量變大，則單擺的週期會變長(C) 若僅將彈簧的振幅變大，則簡諧運(yùn)動的週期會變長(D) 若僅將彈簧的力常數(shù)變大，則簡諧運(yùn)動的週期會變長- 5 -104年指考第 6頁物理考科共 7頁(E) 若僅將連結(jié)彈簧的物體質(zhì)量變大，則簡諧運(yùn)動的週期會變長22. 當(dāng) 聲 速 為 340 m/s 時(shí) ，對 一 長度 固定 之空 氣 柱 發(fā) 出 的 聲 音，進(jìn) 行 頻 率對 強(qiáng)度 的量測實(shí)驗(yàn)，其結(jié)果如圖 8 所示，則下列敘述哪些正確？(A) 此空氣柱所發(fā)聲音的音色，完全由頻 率1的聲音決定強(qiáng)k Hz(B) 此空氣柱發(fā)出基頻聲音的波長為度3 4c m(C)

18、此空氣柱為一端開口一端閉口(D) 此空氣柱的長度 為 17 cm0123456789(E) 若空氣溫度降低，則空氣柱發(fā)聲的頻率（ kHz）頻率亦會降低圖 823. 如圖 9 所示，有一主線圈與副線圈匝數(shù)比為 2：1 的理想變壓器，主線圈外接一組電阻為零的軌道，而金屬棒 PQ 可在軌道上滑行形成迴路，迴路所在區(qū)P域有 0.50 T 垂直進(jìn)入紙面之均勻磁v10 場，金 屬棒 PQ 的 長 度 為 20 cm 、電 阻為 0.40 ，副線圈外接 10 的電阻，Q2:1其餘的電阻均可忽略。若金屬棒因受變壓器外 力 而 在 軌 道 上 以 速 率 v2. 0 m 等/圖 9速度滑行時(shí)，則下列敘述哪些正確

19、？(A) 主線圈迴路的應(yīng)電流方向?yàn)槟鏁r(shí)鐘(B)主線圈中的應(yīng)電流 I0.50A(C) 副線圈中的應(yīng)電動勢為1.0V(D)副線圈中的應(yīng)電流 I 0.10A(E)副線圈消耗的電功率P 024. 若 一 靜 止 的 原 子 核 212 Bi 發(fā) 生 一 次 衰 變 ， 則 下 列 有 關(guān) 此 次 衰 變 的 敘 述 ， 哪 些 正確 ？(A) 衰變前後，系統(tǒng)總動量守恆(B) 衰變前後，系統(tǒng)總力學(xué)能守恆(C) 衰變後所射出之 粒子與衰變後原子核的速率比值約為1(D) 衰變後所射出之 粒子與衰變後原子核的速率比值約為52(E) 衰變後所射出之 粒子與衰變後原子核的速率比值約為105第貳部分：非選擇題（占 20分）1 2- 6 -第 7頁104年指考共 7頁物理考科尖較粗之黑色墨水的筆書寫，且不得使用鉛筆。每一子題配分標(biāo)於題末。一、在利用探針測量兩電極間等電位線與電場分布時(shí)，所需的所有器材如圖 10 所示，其中的測試盤具有導(dǎo)電性。試回答或完成下列各問題：測試盤電源電極 D1電極 D2G 檢流計(jì)探針 P1探針 P2圖 101. 在測量等電位線時(shí)，須將上列