第一章 運動學 7 第一章 運動學 單一選擇題 (B) 1 奈米等於?(A)10-8 公尺 (B)10-9 公尺 (C)10-10 公尺 (D) 10-11 公尺 105 警專 註 :1nm=10-9 m, 即 1 奈米 =10-9 公尺, 故選 (B) (D) 加速度之方向必與下列何者同方向?(A) 初速度 (B) 位移 (C) 末速度 (D) 速度之變化 105 警專 註 : a = v, 因此可知加速度 a 必與速度變化量 v 同向, 選 (D) (D) 在地面上, 上拋一物體, 上拋之角度為 45 度 設 v y 為拋體速度之 y 分量, 如以 v y 為縱軸, 時間 t 為橫軸, 則 v y 對 t 作圖之曲線應為 :(A) 水平線 (B) 二次曲線 (C) 斜率為正之直線 (D) 斜率為負之直線 104 一般警四 註:v y 對 t 作圖將得方程式 v y =v 0 -gt, 是一條斜率為負之直線 (B) 吊立式彈簧秤可讀刻度是 0 到 12 公斤, 全刻度範圍的距離是 9.8 公分 秤盤上置放一死魚, 造成頻率為 3.0 赫茲 (Hz) 的垂直振盪 魚的質量是多少?(A)6.8 公斤 (B)3.4 公斤 (C)2.3 公斤 (D)1.1 公斤 104 一般警四
8 新編物理測驗全真模擬試題 註 : 透過題目可先求得 : 該彈簧之彈力係數 k= 12 9.8 0.098 =1200 T( 週期 )=2π m k = 1 f = 1 3 2π m k = 1 3 4π 2. m k = 1 9 經整理可得 m= k = 1200 3.4 36π 2 36π 2 (D) 一輛跑車自靜止開始, 沿一直線運動, 最初 10 秒內的速度與時間的關係如下圖所示 在這段時間內, 下列有關此跑車的敘述, 何者正確?(A) 跑車作等加速運動 (B) 跑車的加速度與速度反方向 (C) 跑車的速度愈來愈小 (D) 跑車的加速度愈 來愈小 104 警專 註 : 在 v-t 圖上曲線的切線斜率表示加速度 a, 任取 3 點觀察可見其切線斜率均為正, 但值在減小 (A)a 非定值 非等加速度運動 (B)a 與 v 均為正值 方向相同 (C)a 在減小, 但 v 仍在增加
52 新編物理測驗全真模擬試題 (D) 有一均質木棒重量為 W, 倚靠於光滑牆面上, 於木棒的下端接 地處施一水平作用力 F, 使棒與水平地面夾 37 角而平衡, 如下 圖所示, 則此平行地面作用於木棒之力 F 的大小為多少?(A) 13 3 W(B) 2 3 2 W(C) 3 2 W(D) 2 3 W 95 警專 37 F 註:N Lcosθ=w τ 2 sinθ N θ W N= W 2 tanθ= W 2 4 3 = 3 2 W 37 F L (A) 數力同時作用在一剛體上, 若合力和合力矩均為零時, 則剛體必為 :(A) 靜止不動 (B) 等速度運動 (C) 等加速度運動 (D) 靜止不動或等速度運動 (E) 以上皆非 註: 合力和合力矩均為 0 時, 是處於靜定平衡狀態 靜定平衡狀態 : 指物體沒有旋轉和移動 (D) 每個滑輪質量均為 1kg,A B 質量分別為 Mkg 與 2kg, 不計纜繩質量及摩擦力, 若系統如下圖所示呈靜平衡狀態, 則 M 為若干 kg?(a)3.0(b)2.5(c)2.0(d)1.5(e)1.0 A B
第二章 靜力學 53 註 : T=M 2T=1+2M T=1.5=M T T T 1 A 1 M B (C) 下圖為一力的平衡系統, 請問 F 2 之值為幾牛頓?(A)775(B) 700(C)625(D)600 2M F1 F2 3 公尺 1 公尺 4 公尺 600 牛頓 800 牛頓 註 :600 3+800 4=8F 2 8F 2 =1800+3200 8F 2 =5000 F 2 =625 (C) 一 160 公斤重之長木板二端架高, 現將 300 公斤之重物置於 距端點 1 4 木板長之處, 則二端點各承受之垂直作用力為多少?(A) 皆為 2. 23 牛頓向下 (B) 皆為 2. 23 牛頓向上 (C) 2.99 10 3 牛頓向下及 1.52 10 3 牛頓向下 (D)0.75 10 3 牛頓向下及 1.5 10 3 牛頓向下 90 警專 1 2 3 4 1 4 F 1 160kgw 300kgw F2
94 新編物理測驗全真模擬試題 (B) 一物體作半徑為 R 的等速圓週運動, 若其動能為 E K, 則其向心力 等於 :(A) E K R (B) 2E K R (C) E K R 2 (D)E KR(E)E K R 3 註 : 向心力 F=m v2 R = 1 2 mv2 2 R = 2E K R ( B ) 機槍之子彈水平射入岩壁中, 若每米長度之彈流內含有動 能 250 焦耳, 則岩壁所受之平均衝力為 :(A)250(B)500 (C)1000(D)1250 牛頓 註 : 250( 焦耳 )= E L = 1 2 mv2 v F=2 250=500(nt) = 1 2 mv = 1 2 F (B) 下圖中, 小明坐在轉動椅上手持一轉動車輪, 若原來車輪轉動 角動量 L 鉛直向上, 如圖, 以小明左手向左, 右手向右扳動 轉軸, 使車輪的角動量變成向下, 如圖, 則小明必將 :(A) 由上向下看順時鐘轉動 (B) 由上向下看逆時鐘轉動 (C) 上身向前傾 (D) 上身向後傾 99 警專 圖 圖 註 : 由角動量守恆得知 L =- L + ω, ω =2 L 又 L 以逆時針方向旋轉, 故 ω 亦以逆時針方向旋轉
第三章 牛頓運動定律與動量 95 (E) 下列哪一項敘述對等速率圓周運動的質點而言是不對的?(A) 由圓心連至質點之直線, 於等時間中掃過相等的面積 (B) 這 個運動所需之力, 其量值與軌道半徑及角速度平方之乘積成正 比 (C) 質點加速度的量值及動量的量值均為定值 (D) 質點 繞圓心的角速度及角動量均為定值 (E) 質點的速度與其加速 度的內積恆為正值 註 :(A) A = 1 r 2 ( θ) 2 若 相同則 A 亦同 (B)F c =ma c =mrω 2 F c rω 2 = 1 2 r 2 ω= 定值 (C)a c = v2 r = 定值 ;P=mv= 定值 (D)ω= v R = 定值 ;L=rP=rmv= 定值 (E) 因 v a c v a c =0 (A) 下列敘述何者有誤?(A) 作等速率圓周運動的物體, 其角加速度為一不為零之常數 (B) 作等角加速度旋轉的物體, 切線速度的量值作直線增加 (C) 作等角速度運動的物體, 其向心加速度量值一定 (D) 作等角加速度運動的物體, 其切線加速度量值為一定值 註:(A) 等速率圓周運動之 α=0 (B) 在水平面上做逆時針等速圓周運動的物體, 其角動量的方向為 : (A) 垂直向下 (B) 垂直向上 (C) 逆時針切線方向 (D) 順時針切線方向 註: 一般而言, 以 右手定則 定義, 右手之四指隨著轉動之方向彎曲, 則拇指即為角速度的方向 習慣上將逆時針轉動之 ω 定義為正值
第五章功與能量 133 多重選擇題 ( C E ) 地球以橢圓軌道繞太陽運行, 則下列何者正確?(A) 在 遠日點之角速度值最大 (B) 在遠日點處之動能最大 (C) 在遠日點處之萬有引力值最小 (D) 在近日點處之力學能 最小 (E) 在近日點處之重力位能最小 105 警專 註 : 令近日點處速率 v 1, 近日距 r 1, 遠日點處速率 v 2, 遠日距 r 2 (A) 由克卜勒第二定律可知 : 面積速率 A = 1 2 r 2 w= 定值, 故在遠日點 處,r 為最大, 則 w 為最小值 (B) 承 (A), 在遠日點處 A = 1 2 r 2v 2, 此時 r 2 為最大值, 故 v 2 為最小值, 則 E k = 1 2 mv 2 2 亦為最小值 (C)F 萬 = GMm r 2 1 r 2, 當 r=r 2 為最大時,F 萬為 最小值 (D) 衛星在運行過程中遵守力學能守恆 (E)U g = - GMm - 1, 在近日點處,r=r r r 1 為 最小時,U g 為最小值 故正確者有 (C) (E) ( C E ) 下列有關功的敘述, 哪些是錯誤?(A) 彗星由近日點運行至遠日點的過程中, 萬有引力作負功 (B) 人造衛星繞地球一周, 萬有引力對衛星作正負功相抵銷 (C) 單擺擺
134 新編物理測驗全真模擬試題 動過程中, 重力對擺錘不作功 (D) 物體沿光滑斜面下滑, 斜面正向力對物體不作功 (E) 用手沿一粗糙平面推動一物體等速前進, 手對物體不作功 99 警專 註:(C) 重力與擺錘運動方向並非平行, 所以有作功 (E) 有作功 W=FX ( B E ) 質量 40 公斤的小孩玩溜滑梯, 下滑高度 2 公尺, 滑到底部速率為 5 公尺 秒 設重力加速度 g=10m s 2, 下列敘述哪些正確?(A) 滑到底部的動能為 400 焦耳 (B) 滑到底部的動能為 500 焦耳 (C) 損失的力學能為 100 焦耳 (D) 損失的力學能為 200 焦耳 (E) 損失的力學能為 300 焦耳 註: 由能量守恆可知 :E k +U g =E k +U g +E loss 0+40 10 2= 1 2 40 52 +0+E loss E loss =300(J), 其中 E k =500(J) (ABDE) 一符合虎克定律的輕彈簧繫質點 m 於光滑水平面上作水平振動, 下列敘述何者正確?(A) 伸長彈簧或壓縮彈簧外力恆作正功 (B) 此質點作簡諧運動 S.H.M.(C) 運動過程動量恆為定值 (D) 運動過程力學能恆為定值 (E) 運動過程重力位能恆為定值 102 警專 註:(A) 外力與長度伸縮方向相同 外力作正功 (C)P=mv 速度 v 值在運動過程中有大小變化 動量 P 非定值 (D) 系統僅受彈力 ( 為保守力 ) 的作用 力學能守恆 (E) 水平面上振動, 無高度差變化 重力位能為定值 (ABE) 質量為 m 的質點, 在一水平地面上以速率 v 0 前進, 沿一半徑為 R 之半圓形軌道內緣上升, 至最高點後再水平射出,
206 新編物理測驗全真模擬試題 藍光 (D) 各以相同的入射角斜向射入一厚度為 d 的透明平行板, 則紅光射出平行板後的側位移比藍光大 92 警專 註 :(D) 由於藍光偏向角較大, 故藍光側位移比紅光大 (D) 如葳在一個透鏡左側離透鏡中心 24 公分處, 置一點燃的蠟燭, 發現在透鏡右側離透鏡中心 24 公分處的紙屏下有一清晰的燭火 像, 則下列敘述何者錯誤?(A) 如葳用的透鏡是凸透鏡 (B) 紙屏上的像是一實像 (C) 此透鏡的焦距長 12 公分 (D) 燭火 像是正立的 註 :(D) 倒立的 (A) 水波由淺水區傳入深水區, 若入射角為 45, 折射角為 60, 則 水波在淺水區之波長與在深水區之波長的比為 :(A) 3 : 2 (B) 2 : 3 (C)1: 3 (D) 3 :1(E)1:1 註: sinθ 深 = n 淺 = sin60 sinθ 淺 n 深 sin45 = 3 2 (B) 下列有關光的敘述, 何者錯誤?(A) 光徑具有可逆性 (B) 從水面上斜視水中的物體時, 所見物體在水中的深度, 比物體 實際的深度更深 (C) 凸面鏡所成的像皆為虛像 (D) 許多公 路上的急轉彎處, 常設立一凸面鏡, 其目的在於提供駕駛員更 寬廣的視角, 以觀看對方來車 93 警專 註 :(B) 因折射的原理, 所看到的像會比實際來得淺 (A) 光由一介質射入另一介質時 ( 設入射角不等於零 ), 下列哪個 性質不變?(A) 頻率 (B) 進行速率 (C) 波長 (D) 強度 (E) 進行方向 註 : (A) 光由一介質射入另一介質時, 頻率恆不變 (B) (C) (E) 由司乃耳定律 : n 12 = n 2 n 1 = sinθ 1 sinθ 2 = λ 1 λ 2 = v 1 v 2 及入射角 θ 1 0 速率 波長及進行方向會改變
第九章光學 207 (D) 光在行進時, 因有部分被吸收, 部分反射及部分折射, 故透射光較入射光強度變小 (B) 大東作 雙狹縫干涉 實驗, 使用波長 5000Å 的單色光, 若光屏到狹縫的距離為 1.5m, 兩狹縫間隔為 0.15mm, 則在光屏上第二暗紋, 到兩狹縫距離的光程差為何?(A)2.5 10-7 m(b) 7.5 10-7 m(c)5.0 10-7 m(d)1.0 10-8 m 101 警專 註: dsinθ S 1 D d θ θ O S 2 P 依據雙狹縫公式, 光程差 = S 1 P - S 2 P =S 1 D=dsinθ=(m- 1 2 )λ m=1, 2, 3, 則第二暗紋到兩狹縫距離的光程差為 : dsinθ=(2-1 2 )λ= 3 2 λ= 3 2 5000 10-10 =7.5 10-7 (C) 在點 P 之點光源發射波長為 λ 之光波, 通過雙狹縫 S 1 與 S 2 後, 在 S 1 S 2 之中垂線與光屏之交點上造成全暗之干涉條紋 則光自 P 至 S 1 及 P 至 S 2 之光程差可能為 :(A)0(B) λ 4 (C) 3 2 λ (D)λ 99 警專 註: 暗紋, 由雙狹縫繞射公式得知 : PS 1 -PS 2 =(n- 1 2 )λ 分別用 n=1 2 3 代入 PS 1 -PS 2 = 1 2 λ 3 2 λ 5 2 λ 故選 (C)