[情報] 109指考物理選擇題詳解

1. 額溫槍是利用人體額頭的熱輻射量測到體溫，同宇宙背景輻射
(B) 波長微微米等級，為紅外光
(C)(D) 輻射強度隨溫度增加，波長也越短，頻率越高
(E) 只要知道人體額溫放出的波長即可反推額溫
選(A)

2. I = E/(At) = nhf/(At) --> n = IAt/hf, f = (3/253.7)*10^17
n = 6600* 10^-6 *1*2/(6.63* 10^-34 (3/253.7)*10^17)
= (6.6/6.63) * (3/2.537)*2 *10^16 ~ 1.7*10^16
^^^^^^^^^^^ ^^^^^^^^^
~1 ~1
選(D)

3. (A) 因為電磁波被骨頭擋下
(B) 因為波長與晶體邊長接近
(C) 為純電磁輻射
(D) 波長微奈米等級，故至少需要奈米的間距
(E) 波長微微米等級
選(C)

4. [T] = T, [X] = L, [P] = ML/T, [E] = ML*L/(T*T)
(A) sqrt(X^2*P^2)/E = XP/E --> [XP/E] = L*(ML/T)/(ML*L/(T*T)) = T
(B) [X^2P^2/E] = [E]*[XP/E]^2 = ML*L/T
(C) [XE/P] = 1/T (參考(A))
(D) 同(C)
(E) [EP/X] = M*M*L*L/(T*T*T)
選(A)

5. 因為網球觸地時向右移動，故地面給網球一往左的摩擦力，產生依順時針方向的力矩。 且根據能量守恆，部分移動動能轉為轉動動能，故v'_x < v_x。
選(D)

6. (B) 電磁感應
(C)(D) 穩定電流不會產生磁場改變，故不會在腦部區域「持續」產生感應電流
(E) B = delta(BA)/delta t 皆為定值，故在腦內的感應電流強度皆不變

7. 當卡車啟動瞬間，紙箱受到一往右的靜摩擦力 f_s = 1.1*m，m 為紙箱質量，
而卡車與紙箱有相對運動，紙箱受到一向左的假想力 F = 1.2m，
故當卡車加速時紙箱會向左移動，合力為 F - f_k = 0.2m = ma --> a = 0.2 m/s^2 S = 0.5*0.2*t^2 = 3 --> t = sqrt(30) ~ 5.~。
選(D)

8. V = Rw = 2*pi*R/T <>< R^1/2 --> N1 = -1/2
K = 0.5mV^2 <>< V^2 <>< R^1 --> N2 = -1
L = RmV <>< RV <>< R^3/2 --> N3 = 3/2
選(A)

9. 熱膨脹後銅棒會變長變粗，故 R & d 皆增加。而當銅棒溫度降低到某溫度時，
銅棒會變成一無缺口的圓，故受熱膨脹後缺口會變大。
選(E)

10. v_rms = sqrt(3kT/m) <>< sqrt(T) --> v_0 --> 2v_0
選(C)

11. 通常導線電阻非常小，若只是要確認導線是否斷路，可外接一電阻與電電壓，
再看是否有電流通過，直接通一電流通過導線會有燒毀的危險。
而利用三用電表測量電阻也不須再另外外接電源。
選(B)

12. B = u_0I/(2*pi*R) = 4*pi*10^-7*150/(2*pi*1.5) = 2*10^-5 = 0.4(0.5*10^-4)
選(C)

13. d*x/L = n*lambda --> x_1 = L*n*lambda/d <>< lambda
在水中波長變短為原來的 3/4，故間距也縮短為原來的 3/4 倍。
選(D)

14. 若該介質與玻璃塊折射率完全相同，則不會折射，故 5 為其中一條，
選(B)

15. 長笛 --> 兩端開口： f = nv/2L, 單簧管 --> 一端開口： f = nv/4L'
v/2L = 3v/4L' --> L/L' = 2/3
選(B)

16. E_1-->2 = -13.6*3/4 = -10.2 eV, E_1-->3 = -13.6*8/9 = -12.09 eV
E_1-->4 = -13.6*15/16 = -12.75 eV, 故最多只能將電子激發到第三能階。
且放出能量的光子可能為
E_3-->2 = -E_1-->3 - (-E_1-->2) ~ 1.9 eV
E_3-->1 = -E_1-->3
E_2-->1 = -E_1-->2
選(C)

17. R = qB/mv = qB/p <>< 1/p --> p_乙：p_丙 = 3：5
p_甲 = p_乙 + p_丙
選(A)

18. R_2 與 R_L 為並聯，故 V_2 = V_L，且 V_in = V_1 + V_2 = 100 --> V_1 = 75
R_2 與 R_1 為串聯，I = I_1 = 1 = I_2 + I_L --> I_2 = 0.1 mA
V_2 = I_2/R_2 --> R_2 = 250 V
選(E)

19. (A) 若無摩擦力則不會一起旋轉
(B) 靜摩擦力方向逆時鐘，動摩擦力方向順時鐘，皆非向心力來源
(C) 若質點沒掉出盤子，則靜摩擦力做正功
(D) 若質點掉出盤子，則位移方向與力方向垂直，故不做功
(E) F = f_s = u_smg <= mRw^2 --> u_s <= Rw^2/g
選(E)

20. 所花時間必須大於 4.2/70 * 3600 = 216 s
前 36 秒所行走的距離為 70*(36/3600) = 0.7 km
中間 60 秒所行走的距離為 74*(60/3600) = 7.4/6 ~ 1.23 km
故至少要 120 秒後出隧道。設出隧道速度為 V，則 (74+V)*(120/3600)/2 < 2.25
(74+V)/2 < 30*2.25 = 67.5 --> V < 64
選(B)

21. (A) 動能會轉成位能
v_0cosθ = 9*0.8 = 7.2 m/s, 投出到進籃時間 t = 7.2/7.2 = 1 s
v_0sinθ = 9*0.6 = 5.4 m/s, 5.4 - 10T = 0 --> T = 0.54 s
到最高點所需時間為0.54 s，故過 1.08 秒後會回到相同高度 h，
且過 1 秒後的高度為 3.05，此時速率較投出時低。
3.05 - (5.4-10*0.08)*0.08 - 0.5*10*0.08^2 = 2.65
選(B)(D)(E)

22. (B) 聲波在水中速度比空氣中快，故波長變短
(D) 相同介質速度相同，故同時聽到
選(A)(C)(E)

23. (A) 凸透鏡才能匯聚光線
(C) 為倒立實像
(D) 由題意可知焦距為 4~4.5 mm，當物距為 2f 時，成像位置為另一側的為 f，
故僅需 >12 mm 即可清楚成像
(E) 因距離遠大於焦距，故可看成從無窮遠處成像，故間距可為 4.5 mm
選(B)(D)

24. (A) 甲入紙面的磁場增加，故會感應出紙面的磁場
(B) 乙入紙面的磁場減少，故會感應入紙面的磁場
(D) 為產生之渦電流產生反像的力矩
(E) 太多空洞會減少渦電流，故煞車效果會降低
選(A)(C)
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