學測複習|物理科|南一版素養考題(下)

9. 大番薯拿磁鐵與一條棉線形成單擺，並在單擺下方放置一環形導線，箭頭所示方向表示導線上電流的正方向。當時間t＝0 時，單擺由右圖的位置自靜止釋放而來回擺動，若此單擺的擺動可視為週期運動，其週期為T，下列何者最可能表示該導線上的電流i 與時間t 在單擺擺動一週期內的關係圖？

• 
• 
• 
• 
• 

10. 電學實驗中，昱緯裝置如右圖所示之電路，將兩電阻R1＝2 Ω、R2＝3 Ω 串聯後，接於電動勢ε＝20 V 之電池上，下列何者錯誤？

• V1＝8 V

• V2＝12 V

• I1＝8 A

• I2＝4 A

• ε＝V1＋V2

12. 一螺線管置於一固定金屬板的正上方一小段距離處，螺線管通有電流I，電流方向如右圖所示。下列哪些情況，可使金屬板產生逆時針方向的（感）應電流？（應選2 項）

• 電流I 及螺線管的位置均不變動

• 螺線管不動，但其電流I 逐漸增大

• 螺線管不動，但其電流I 逐漸減小

• 電流I 不變，但使螺線管垂直向下移動

• 電流I 不變，但使螺線管垂直向上移動

13. 在日常生活中，不論從微觀與巨觀的角度，不外乎可將所有的力作用歸類於自然界的四種基本交互作用，下列哪一選項是弱作用？

• 原子核中，夸克間使核子聚集之力

• 氫分子中，氫原子與氫原子之間的鍵結力

• 人造核融合反應之主要作用力

• 地球內部放射性元素衰變產生地熱之作用力

• 宇宙雙星互繞之作用力

14. 國際單位制（SI）基本單位新定義於2019 年5 月20 日生效。SI 希望其單位的定義基準是源自於對自然的測量，具有一貫性與可複製性，能作為全球科學工作者採用的依據。其中，秒（時間）、公尺（長度）、燭光（光強度）已經符合新定義要求，故未改變，其餘四個基本單位，包括：公斤（質量）將以普朗克常數h 定義、安培（電流）將以基本電荷e定義、克耳文（溫度）將以波玆曼常數k 定義、莫耳（物量）將以亞佛加厥常數NA 定義，如圖(一)所示。重新定義後的SI，部分基本單位的定義僅依賴數值確定的物理常數，部分基本單位的定義除依賴物理常數外還需其他基本單位，如下圖(二)所示。根據上文所述及下列圖形，下列相關敘述何者正確？

• 雖然只有部分基本單位重新定義，但導出單位皆需重新定義

• 基本單位中只有mol 僅依賴物理常數即可定義

• 電流、電位、電阻、電荷等物理量的單位都是基本單位

• 力是力學中的一種導出量，所以導出量為kg⋅m⋅s⁻¹

• 基本電荷e 的單位記為e，e＝A．s，因為A＝e．s⁻¹，因此可以利用基本電荷的測定與

  秒來定義安培

15.、16.題為題組

高空彈跳（Bungy Jump）是一種人們利用有彈性的繩索一邊繫著身體或足踝，另一邊繫著高處平臺，然後從高臺一躍跳下的活動。我們利用感測器和電腦，模擬高空彈跳者之彈跳過程。實驗時，把圖(a)中的小球舉高到彈性繩的懸點O 處，然後讓小球自由下落，用這種方法獲得彈性繩彈力量值隨時間的變化如圖(b)所示，根據圖像提供的資訊，回答下列問題：

15. 由模擬彈跳過程的關係圖中可推得，小球在哪個時刻的重力位能最小？

• t1

• t2

• t3

• t4

• t5

15.、16.題為題組

高空彈跳（Bungy Jump）是一種人們利用有彈性的繩索一邊繫著身體或足踝，另一邊繫著高處平臺，然後從高臺一躍跳下的活動。我們利用感測器和電腦，模擬高空彈跳者之彈跳過程。實驗時，把圖(a)中的小球舉高到彈性繩的懸點O 處，然後讓小球自由下落，用這種方法獲得彈性繩彈力量值隨時間的變化如圖(b)所示，根據圖像提供的資訊，回答下列問題：

16. 在這彈跳過程中，請寫出其能量變化情形（應選2項）。

• 下降過程重力位能漸增

• 下降過程彈力位能漸減

• 下降過程動能先增後減

• 上升過程動能先減後增

• 上升過程熱能漸增

17.、18.題為題組

天空為什麼是藍色的？根據國家圖書館的《知識共享圈》解釋，太陽光輻射照射到地球表面之前，必須先經過大氣層，而大氣裡充滿了眼睛看不見的塵埃微粒，當陽光碰撞這些塵埃微粒時，會向四面八方散亂地反射出去，我們稱作「散射作用」。

事實上，天空的顏色是大氣分子本身對太陽光線散射的一種分子散射效應。原本太陽光為白光，因為是由紅、橙、黃、綠、藍、靛、紫等各種色光匯集而成，所以當太陽發射的光射入地球大氣層時，波長愈長的光（紅光＞橙光＞黃光＞……），較不易受大氣中灰塵及氣體分子等的影響，而會直接通過大氣到達地球表面，但波長愈短的光如藍光、紫光，則在大氣中碰到空氣分子及灰塵等不均勻分布的物質時，較容易朝四面八方散射，散射後的光不斷地反覆與粒子或氣體分子碰撞，形成多層次散射，以至於天空到處充滿這些光線，因此我們才會覺得天空是藍色的。

在七種可見光當中，大氣層對藍色光的散射作用最強，甚至比對紅色光的散射作用強了十倍，所以天空就布滿了被散射出去的藍色光，當然看起來就變成藍色的囉！

17. 光線在下列何種情況下，不容易發生散射？

• 稀薄的大氣

• 清晨的早霞

• 傍晚的晚霞

• 非常均勻的介質

• 湛藍的大海

17.、18.題為題組

天空為什麼是藍色的？根據國家圖書館的《知識共享圈》解釋，太陽光輻射照射到地球表面之前，必須先經過大氣層，而大氣裡充滿了眼睛看不見的塵埃微粒，當陽光碰撞這些塵埃微粒時，會向四面八方散亂地反射出去，我們稱作「散射作用」。

事實上，天空的顏色是大氣分子本身對太陽光線散射的一種分子散射效應。原本太陽光為白光，因為是由紅、橙、黃、綠、藍、靛、紫等各種色光匯集而成，所以當太陽發射的光射入地球大氣層時，波長愈長的光（紅光＞橙光＞黃光＞……），較不易受大氣中灰塵及氣體分子等的影響，而會直接通過大氣到達地球表面，但波長愈短的光如藍光、紫光，則在大氣中碰到空氣分子及灰塵等不均勻分布的物質時，較容易朝四面八方散射，散射後的光不斷地反覆與粒子或氣體分子碰撞，形成多層次散射，以至於天空到處充滿這些光線，因此我們才會覺得天空是藍色的。

在七種可見光當中，大氣層對藍色光的散射作用最強，甚至比對紅色光的散射作用強了十倍，所以天空就布滿了被散射出去的藍色光，當然看起來就變成藍色的囉！

18. 波長愈短的光散射愈明顯，那為什麼白天仰望天空時，天空不是紫色的，其原因為何（應選3項）？

• 被散射的這三種光布滿天空時，眼睛本身對紫色並不敏感

• 紫色光在散射的同時，也被大量吸收

• 眼睛裡視錐細胞含有的藍敏色素起到了重要的作用，於是我們眼睛所看到的天空便是藍色的

• 因為有色散作用

• 大氣層對藍色光的散射作用最弱

19.、20.題為題組

阿喆老師在科學研習課程帶學生玩水火箭，但是什麼是水火箭呢？早期的工作人員為了在惡劣的地形下架設電線而發展出水火箭的技術。水火箭的發射飛行原理大致和火箭相同，只是材料的選用不同而已。水火箭是以水的壓力作為推動力來推動前進的一種模型火箭。用橡皮塞緊的瓶子（寶特瓶），形成一個密閉的空間。把氣體打入密閉的容器內，使得容器內空氣的氣壓增大，當超過橡皮塞與瓶口接合的最大程度時，瓶口與橡皮塞自由脫離，箭內水向後噴出，獲得反作用力射出。水火箭和火箭最大的不同，在於其推進的媒介由高溫空氣變成水而已。在發射水火箭前會灌入空氣達一定壓力，由於高壓會自然向低壓流去，故在噴嘴被打開時，空氣自然向噴嘴流去，但由於水擋在前方，故水會被空氣推出火箭，而火箭也藉此獲得向前的速度。水火箭是以力學能推進，故當水受到壓力作用而噴出時，便會承受水火箭本體的一股作用力，而此時水分子便會產生一反作力來推動水火箭前進升空。

19. 水火箭發射與下列哪些有關？（應選2項）

• 水火箭升空原理是慣性定律

• 寶特瓶被打入的氣壓大小

• 寶特瓶填充的水量

• 把吹氣口鬆開，空氣就會從吹氣口咻咻咻的跑出來

• 水火箭飛穿空氣時，與擦撞空氣分子產生動力，此力推動水火箭向上升空