高雄市立高雄高商三年级自然学程物理科第一次段考试题

高雄市立高雄高商三年级自然学程物理科第一次段考试 高雄市立高雄高商三年級自然學程物理科第一次段考試題 一、單一選擇題,每題3分、共45分 1. 鮭魚回游產卵,遇到水位落差時也能逆游而上。假設落差之間水流連續,而且落差上下的 水域寬廣,水流近似靜止。若鮭魚最大游速為2.8m/s,且不計阻力,則能夠逆游而上的最 2大落差高度為何, (A)9.8m (B)2.8m (C)1.4m (D)0.8m (E)0.4m。(g,9.8m/s) 2. 一大氣壓約可以支持76公分高的水銀柱,而且水銀的密度約是海水的13倍。在海面下4940 公尺採取樣品的潛艇,所承受的海水壓力約是多少大氣壓, (A)300 (B)500 (C)760 (D)988 (E)4940。 3. 「光的干涉與繞射」實驗中,所用的儀器包括白熾燈光源S、雙狹縫片B,單狹縫片A。濾 光色片F、白屏C等各數個及一個光凳。在做雙狹縫干涉實驗時,這些儀器在光凳上的排 列順序,用英文字母示應該為 (A)SFAAC (B)SFABC (C)SFBAC (D)SFBBC (E)SFCAB。 4. 游泳戲水是炎夏消暑的良方之一,但因無法準確判斷水深,有時導致溺水事件。若站在戶 外游泳池旁,估計池水的深度,總會覺得池水比實際深度淺。此一錯覺主要源自於下列哪 一項原因, (A)光在水中的色散現象 (B)池底的反射光在水面的折射現象 (C)目光在水面 的反射現象 (D)陽光在水面的反射現象。 5. S、S兩個喇叭,分別置於y=12公尺,x=?2.5公尺處(如圖所示),由同 l 2 一電源驅動發出相同的單頻聲音。一觀測者在x軸的不同位置上可聽到音 量有大小起伏的變化。已知音量在原點時最大,往右移則音量漸小。當移 至x =2.5公尺處時,音量最小。若聲速為344公尺/秒,則喇叭之音頻為 (A)158赫 (B)172赫 (C)316赫 (D)344赫 (E)502赫。 6. 右圖中,設平面鏡與光屏相距10公尺。若以2轉,秒之頻率旋轉平面鏡, 於光屏上反射光之運動速率為 (A)2π (B)4π (C)8π (D)80π (E)16π 公尺,秒。 7. 家電用的電磁爐,通常是根據法拉第的電磁感應原理,利用磁場使置於爐面上的鍋子出現 感應電流,再透過電流的熱效應,使鍋子產生高溫以烹煮食物。下列有關此種電磁爐與所 用鍋子的敘述,何者正確, (A)電磁爐所用的鍋子必須是電的絕緣體 (B)電磁爐使用的是 隨時間變化的磁場 (C)電磁爐所用的鍋子必須是熱的絕緣體 (D)鍋子中出現的感應電流 必為直流電。 8. 某音叉振動所產生的聲波在大氣中傳播時,空氣分子的振動位移隨著時間的變化如圖所 示,利用此音叉可於兩端開口的開管空氣柱中形成駐波。若波速為340m/s,則下列敘述 何者正確, (A)大氣中的聲波頻率為1000Hz (B)大氣中的聲波波長為0.17m (C)在開管空 氣柱中,相鄰兩波腹的間距為0.34m (D)要形成駐波,開管最短約可為0.17m (E)開管的兩 端為波節。 9. 當光由介質A射向介質B時,其波前方向的變化,如右圖所示,則光在介質A 3112、B中的光速比值為 (A) (B) (C) (D) (E)。 32233 【背面有題】 10. 在雙狹縫干涉實驗中,若第1暗紋與中央亮紋中線對狹縫中點的張角為θ,而第2暗紋與中1 ,1111央亮紋中線對狹縫中點的張角為θ,則之值約為 (A) (B)2 (C) (D)4 (E)。 2,2432 11. 下列關於日光燈的敘述,何者正確, (A)日光燈管發亮後,取走起動器並不會使燈熄滅 (B) 起動器內充氖氣,因其為已知最易放電的氣體 (C)燈管不透明,造成亮度降低,因此較白 熾燈耗電 (D)日光燈管內不需裝置燈絲,僅需充入會放電的氣體 (E)燈管內壁塗有可因白 熾而發螢光的物質,故又稱螢光燈。 12. 某生操作雙狹縫干涉實驗時,發現中央亮紋兩端對狹縫中點的張角為θ,若此生將光屏與 ,,狹縫間的距離增加1倍時,中央亮紋兩端對狹縫中點的張角變為 (A) (B) (C)θ (D)2θ 24 (E)4θ。 13. 兩端均為開口的玻璃管發出800Hz的聲波,若封閉一端則可發出200Hz的聲波。若兩者均 非基音頻率且聲速為320m/s時,則此管的最小長度為若干公尺, (A)0.5 (B)1.0 (C)1.2 (D)1.5 (E)1.8。 14. 兩噴射機A、B分別以360公里,小時與720公里,小時相向飛行,B機上有一發聲體,其 頻率為2000次,秒,若當時之聲速為400公尺,秒,則A機上之聽者於兩機交會時所聽到 的頻率為 (A)5000 (B)4000 (C)2000 (D)1000 (E)500 次,秒。 15. 一戰鬥機以2馬赫的速度,在離地高2000公尺處水平飛行,若該戰鬥機於某時刻正好經過 站在地面上的小明頭頂上空,則該戰鬥機造成的音爆會於幾秒後通過小明所在位置,,令 聲速為340公尺,秒,() (A)3.1 (B)5.1 (C)7.1 (D)9.1 (E)11.1。 3,1.73 二、多重選擇題,每題5分、共15分 1. 一部警車追逐歹徒,警笛頻率1000赫茲,並以30公尺,秒的速率分別通過路口A、路 口B和路口C,如下圖所示,若聲速344公尺,秒,忽略建築物的障礙,則對在7,11 門口的觀察者而言,下列敘述何者正確, (A)車在路口A時,觀察者聽到的頻率為1000 赫茲 (B)車在路口時,觀察者聽到的頻率為1075赫茲 (C)車在路口時,觀察者聽到BC的頻率為1000赫茲 (D)車在路口A時,觀察者聽到的頻率大於1000赫茲 (E)車在路口C時,觀察者聽到的頻率小於1000赫茲。 2. 在『楊氏雙狹縫干涉實驗』中,設兩個長條形狹縫間的距離為d,狹縫至屏幕S間的距離為D,波長為,的單色平行光垂直入射於狹縫,如右下圖所示。若兩條狹縫所發出的光在到達屏幕上P點所產生的路程差以,r表示,則下列敘述哪些正確, (A)每一條狹縫可以視為波長為,的線光源 (B)兩條狹縫所發出的光,可視為不相干的 22dd,,,,D，y，,D，y,22,,,,(C),r的正確值為 22,,,, yD,r,(D)若D ?d及y,則,r可近似表示為 d 5,r,,(E)當時,在P點發生破壞性,相消性,干涉 2 3. 一透鏡之焦距大小為15cm,若於鏡前之一光點經折射後成像於鏡後,且物與像間的距離為80cm,則下列敘述何者可能為真, (A)此透鏡為一會聚透鏡 (B)物距為20cm (C)像距 1為20cm (D)放大率為3 (E)放大率為。 3 三、填充題,每格4分、共40分 1. 在一個雙狹縫干涉實驗中,光波的波長為550nm,兩狹縫的間隔為220m,兩狹縫至屏, 幕的距離為100.0cm,則在屏幕上,中央干涉亮紋與第一干涉亮紋的中心,其間隔為 _______cm。 2. 一內有空氣的長管子,下端封閉,上端開口。今測得管內空氣有258赫、430赫、602赫 等振動頻率,但此三頻率均非空氣振動基頻。若空氣聲速為344公尺/秒,則此管之最小 管長為_______m。 3. 某一物體位於一凸面鏡主軸上,離頂點20公分,若所成的虛像離頂點10公分,則此凸 面鏡之曲率半徑為_______。 4. 在作雙狹縫干涉實驗時,分別以波長為與之單色光做光源。若波長為的第二亮紋,,,121 與波長為的第三暗紋發生在同一位置,已知,4500埃,則,______埃。 ,,,212 0 A5. 如以波長為4800的藍光照射一單狹縫,屏與狹縫相距30公分,第三暗紋位於0.60公 分處。試求狹縫的寬度,______。 0376. 一桿直立於游泳池內,桿長2.5米,今知高出水面0.9米,若陽光以仰角入射,則桿 在池底之影長為_____米。() n,4/3w 7. 一輛汽車於時間t=0秒從靜止狀態起動,以等加速度沿直線駛向一靜止的聲源。若空氣中 聲速為330公尺/秒,靜止聲源發出440赫的聲波,而汽車上的乘客在t=2秒時,聽到聲 2波的頻率為480赫,則汽車的加速度約為______m/s。 8. 空氣中有一透明平行板,一單色光由空氣入射此透明平行板時,測得光徑如圖所示。若將 此單色光由透明平行板射向空氣時,其臨界角為,則的正弦值為=_______。 sin,,,ccc 9. 某音叉振動所產生的聲波在大氣中傳播時,空氣分子的振動位移隨著時間的變化如下圖所 示,利用此音叉可於兩端開口的開管空氣柱中形成駐波。若波速為340m/s,要形成駐波, 開管最短約可為_______m。 10. 有一單狹縫,分別以波長與之單色光作繞射實驗。如波長為的第二個暗紋,與波,,,121 長為的第一個亮帶中線發生在同一位置,則比值/=_____。 ,,,212 高雄市立高雄高商三年級自然學程物理科第一次段考答案卷 姓名_______ 座號___ 一、單一選擇題,每題3分、共45分 1. 2. 3. 4. 5. E B B B B 6. 7. 8. 9. 10. D B C A E 11. 12. 13. 14. 15. A C C A B 二、多重選擇題,每題5分、共15分 1. 2. 3. ABC ACE ABCDE 三、填充題,每格4分、共40分 1. 2. 3. 4. 5. -32.5 1 40cm 3600埃 7.2×10公分 6. 7. 8. 9. 10. 310 2.4 15 0.17 45