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20210629

Total questions: 14

Worksheet time: 4hrs 30mins

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1.

下列各物理量的關係，哪一項敘述是正確的？

a)

由靜止出發等加速運動過程中，質點的位移和時間成正比

b)

波以耳定律描述定量氣體在定溫時，氣體的壓力和體積成正比

c)

彈簧受力時，外力和彈簧伸長量成正比

d)

光子的能量和波長成正比

e)

光電效應實驗中，可激發出電子的光子所具有的能量和電子在原子能階時的能量相等

2.

一原子具有4.0電子伏特與6.0電子伏特兩最低能階的定態，求當原子自基態躍遷至激發態時，所吸收光子能量為多少電子伏特？

a)

0

b)

1.0

c)

1.5

d)

2.0

e)

2.5

3.

小明從家裡到學校需走1.2公里的路。當他走路的速率為1公尺/秒時，身體消耗的能量為每分鐘2000焦耳。若他以此等速率從家裡走到學校，則大約消耗多少能量？

a)

2 × 103焦耳

b)

4 × 103焦耳

c)

2 × 104焦耳

d)

4 × 104焦耳

e)

3 × 104焦耳

4.

能量守恆定律指出能量間可以相互轉換，轉換前後能量總和是固定的，但是我們也經常聽到科學家呼籲大家要注意「能源危機」的問題，關於能源問題，下列哪個敘述是正確的？

a)

宇宙所有能量的總和守恆不變，所以我們不會有能源危機的問題

b)

能量守恆定律只有特殊情況才會成立，大部分狀況中能量會消耗散失，所以才有能源危機

c)

根據能量守恆定律的內涵，無序能量也能夠完全轉換為有序能量，所以不會有能源危機

d)

雖然能量守恆定律成立，但當能量轉變成無序能量散逸後，就很難再回收利用，可利用的越來越少

e)

能量守恆指的是科學家研究自然的一種信念，並非真實成立，因此現實情況下我們不得不面對能源危機的問題

5.

對於光的波粒二象性，下列相關的敘述何者錯誤？

a)

光的干涉實驗的成功顯示光具有波動性

b)

光的繞射實驗的成功顯示光具有波動性

c)

光照射金屬靶上產生電子時，光會顯現其粒子性

d)

波粒二象性理論不同於20世紀前科學家對光的解釋

e)

我們可以在任何時刻同時觀察到光的波動性和粒子性

6.

下列各力對物體作功，下列敘述何者正確？

a)

已知地球繞太陽作橢圓軌道運動，由近日點至遠日點的過程中，重力對地球作負功

b)

一顆球由地面鉛直上拋至最高點過程中，重力對球作正功

c)

一顆皮球自同一高度靜止釋放到著地期間，不考慮空氣阻力及考慮空氣阻力作用下，重力對皮球作功不相同

d)

一人沿半徑r之光滑圓形軌道，施一定大小之力推一皮箱，經過一個圓周，此人對皮箱作功為0

e)

坐雲霄飛車時，軌道的正向力對飛車作正功

7.

愛因斯坦在1905年間首度提出質量m與能量E間的關係式：E = mc2，式中c約為3 × 108公尺/秒。根據該式，質量1公克的靜止物質含有多少焦耳的能量？

a)

9 × 1012

b)

9 × 1013

c)

9 × 1014

d)

9 × 1015

e)

9 × 1016

8.

在光電效應的實驗結果中，下列何種現象可用古典電磁波理論解釋？

a)

沒有延遲幾乎立即產生光電子

b)

要使某金屬產生光電子，入射光頻率必須超過某一定值

c)

光電子的最大動能與入射光強度無關

d)

光電子的最大動能隨入射光的頻率提高而增加

e)

光強度愈大，每秒所放出的光電子愈多

9.

根據光量子論，吸收太陽光效率極佳的太陽能電池，當其吸收太陽光的一個紫外線光子比吸收一個紅外線光子產生的電子數目，相較為何？（假設兩種光子的能量都超過金屬表面電子脫離束縛的最低能量）

a)

多

b)

少

c)

相等

d)

是電子本身而定

e)

視吸收強度而定

10.

核能發電的過程中，是用哪一種粒子來誘發連鎖反應的？

a)

α粒子

b)

質子

c)

電子

d)

中子

e)

氫原子核

11.

下面有關各種形態的能量相互轉換的敘述中，哪些是正確的？（應選3項）

a)

家庭瓦斯爐是將化學能轉換成熱能

b)

水力發電廠是將電能轉換成力學能

c)

飛機噴射引擎是將化學能轉換成力學能

d)

光合作用是將光能轉換成電能

e)

太陽能電池是將光能轉換成電能

12.

現代化的生活已經與電力使用緊密結合，工廠生產需要用電，學校需要用電，家庭生活也需要用電，關於電力的使用，下列哪些是正確的方式？（應選3項）

a)

導線絕緣皮破損仍繼續使用

b)

同一電路迴圈中不並聯過多電器

c)

泡澡時邊充電邊使用手機

d)

使用延長線時需避免超過電流的最大負荷

e)

汰除老舊電器，更換為能源效率高的新電器

13.

若令氫原子在最高能階n = ∞ 時的能階E∞ = 0，則其他氫原子的能階皆為負值，如圖所示。下列關於氫原子的電子躍遷之敘述，哪些正確？（應選2項）

a)

從能階n = 4躍遷到n = 2時，可釋放出2.55電子伏特的能量

b)

從能階n = 4躍遷到n = 2時，需吸收2.55電子伏特的能量

c)

從能階n = 1躍遷到n = 3時，可釋放出12.09電子伏特的能量

d)

從能階n = 1躍遷到n = 3時，需吸收12.09電子伏特的能量

e)

由能階n = 4躍遷回基態的過程中，可能發出的光譜線數目為4條

14.

波耳的氫原子能階理論驗證了光譜學在氫原子的研究結果，假設氫原子從能階a躍遷到能階b時，須吸收頻率為f1的光子，從能階b躍遷到能階c時，則會釋放頻率為f2的光子，已知這兩種光對應的波長關係為λ1 > λ2，試問氫原子從能階c躍遷到能階a時，下列哪些選項的敘述正確？（應選2項）

a)

會釋放頻率為f2 − f1的光子

b)

會釋放頻率為f2 + f1的光子

c)

會吸收頻率為f2 − f1的光子

d)

會吸收頻率為f2 + f1的光子

e)

會吸收波長為 λ1λ2λ1−λ2\frac{\lambda_1\lambda_2}{\lambda_1-\lambda_2} 的光子

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