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師大附中 / 陸怡中 老師
物理考科
發行人∕陳炳亨 出 版∕民國一〇六年七月
【試題．答案】依據大考中心公布內容
106 指考
試 題 分 析
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師大附中 / 陸怡中 老師
物 理 考 科
一 前 言
106年指定科目考試已經是99課綱施行後的第五次考試，前四年的試題大致都 朝逐漸偏易的方向邁進，然今年有所轉折。相較於去年題目，今年的考題雖仍著重於 基礎觀念，但整體而言，不論計算量及過程均較往年繁複，但只要掌握題目欲考的物 理原理，要成功答題並非難事。其內容仍符合基本觀念、推理分析及綜合應用等多個 向度，配分方面也符合授課時數比例。總歸來說，今年的題目難易度較往年稍難，單 位換算及計算的正確性，應該是這次物理指考的勝負關鍵。
二 試題分布與分析
大考中心歷年來對於指定考科的配分，都希望符合課程編排單元的授課時數比 例，由表一可看出，相較於105年，今年仍符合授課時數比例原則。而由表二可以得 知，今年與105年一樣，較偏重高三課程，然比例較105年度而言，高二部分比例略 微下降，因此，對於高三上採取全力準備學測的同學來說，如果學測成績不理想，想 要再回頭拼指考，仍應掌握指考的方向與出題模式。
表一 106 指考物理考科試題分布及配分
主題 授課
時數
節數 百分比
（％）
106 指考 題號
106 指考 配分百分 比（％）
105 指考 配分百分 比（％）
104 指考 配分百分 比（％）
1. 基礎物理（一） 15 6 18 1 3 0 2. 力學
（基礎物理（二）B上） 34 15 1、21、22 12 12 11 3. 力學
（基礎物理（二）B下） 34 15 2、3、4、5、
22、非選二 23 17 19
4. 熱學 12 5 9、23 8 8 6
5. 波動 20 8 6、7 6 3 8
6. 光學 23 9 8 3 3 9
試 題 分 析
主題 授課
時數
節數 百分比
（％）
106 指考 題號
106 指考 配分百分 比（％）
105 指考 配分百分 比（％）
104 指考 配分百分 比（％）
7. 電磁學 45 19
10、11、12、 13、14、15、
16、17
24 22 20
8. 近代物理 24 11 18、19、20、
24 13 16 14
9. 實驗 25 12 非選一 10 16 13
表二 近四年指考物理考科的年級配分
年級 106 指考配分 105 指考配分 104 指考配分 103 指考配分
高一 、高二 36 42 30 29
高三 64 58 70 71
今年「基礎物理（一）內容」的試題，雖主要僅第18 題的E選項算可列入，然 第1題判斷速度、位移是否與合力同方向及各種作用符合哪些牛頓運動定律，第6題 考聲波的基本性質等，只要學測的記憶還在，利用基礎物理（一）之觀念亦可解題。
高二力學的部分，第21題考兩車運動分析，藉由 v-t圖判定何時相遇及第幾次 相遇，若逕自從題目給定之條件代入，恐忽略相遇次數為一大陷阱，是近年來少數結 合生活化及具有設計創意的考題。非選擇題第二大題考物體具初速自斜面下滑受摩擦 力作功，考慮功能轉換及動量變化等問題，考生要有非常好的演算能力，方能寫出完 整的正確答案，可堪稱本份試卷中最難的一題。
熱、光、波動學的部分，今年比例較去年大幅增加，主要為波動增加 1題及實 驗題亦為光學部分，每個單元大約都有1∼2題，由於每年所出題型都不盡相同，因 此考生最好能了解每個章節的基本概念，不要去記憶過難的題目，才能用最少的時間 把握最多的分數。第6題考飛機空難透過黑盒子發出超聲波的基本性質，只要注意單 位，透過簡單的計算很容易得分。第9題考高山壓力鍋的使用，以壓力差計算所需鍋 蓋重，感覺有利用到國中壓力的基本觀念。這兩題均是結合生活情境的命題。
電磁學的部分一直以來都是指考試題的重中之重，還好這部分主要分布在高三 下，同學們拼完學測之後，如果想要繼續拼指考，那高三下認真上課還是來得及。第 16題考交織電磁場同時存在的問題，卻不是一般速度選擇器的概念，此與96 年度指
最後，近代物理的部分內容雖不多，但每年必考，是指考戰士們必須認真把握 的部分。第19題考光電效應的計算，第20題考核反應，利用質量數守恆與原子序守 恆即可，感覺今年此部分的試題較為傳統。
此外跨章節命題模式亦為指考的特色之一，今年亦不例外，包括第18、22、24 題等較明顯。第 18題考波耳氫原子模型中，電子角動量與主量子數的關聯，是物 理、化學跨科結合的考題，在過去指考較少見。第22題考錐擺受力分析與角動量守 恆。第24 題考利用能階躍遷所釋放的光子，藉以產生光電效應，以上均為跨章節的 試題。
三 試題難易度分析
若依照試題內容的知識理解、推理分析、應用與綜合等目標，大致可將題目分 成容易、中等偏易、中等、中等偏難、困難等五個等級，可整理出106指考物理科試 題難易度如表三。由表三可知，今年的題目與去年相比，中等及中等偏難的題目約占 七成，偏難題目的比重變多，很多題目都要計算才能作答，考驗學生的耐心及細心程 度，預測今年的各標分數應該會較去年下降。
表三 106 指考物理科試題難易度分析表（數字為主觀念試題題號）
試題 難易度
基礎物理
（一）
基礎物理
（二）B 上
基礎物理
（二）B 下
選修物理
（上）
選修物理
（下）
106年 總計
105年 總計
容易 1 6 6分 24分
中等偏易 2 13、15 9分 6分
中等 22 3、4、5 7、9、23
11、14、 17、18、 19、20、
24
48分 33分
中等偏難 8、
非選一
10、12、
16 22分 13分
困難 21 非選二 15分 14分
四 試題特色
106指考物理科試題的特色分析說明如下：
重基本觀念，計算量顯著提升 1
由近年的題目設計可以發現，題目盡可能跳脫既有題型的問法，強調觀念是否 正確，希望考生就文字敘述解讀題意做判斷，故對於不注意題意或不小心的同學而 言，會感覺陷阱重重，往往最基本的答案就是正確答案，例如：第 13 題電阻不改 變；第17題磁場不變即沒有感應電動勢等，都是此類題目。
此外，今年試題難度較去年提升，題目普遍具有思考性且具有鑑別度，學生需 要多思考判斷才能作答。試題約有一半以上需要動筆計算，且計算量相較於去年明顯 增加，但仍著重基本觀念的運用。
建立在基本題上的微創新 2
今年考題依舊符合課綱精神，且仍有部分亮點題目，例如：第 8題將凸面鏡成 像結合視深實深的觀念，以及焦點與曲率半徑的關係，都是近年來少見的命題；第 10 題考直流供電系統，計算供電區域使用之電力需求；第12題考光電倍增管將光訊 號轉換增強為電訊號，要考生找出脈衝訊號的電量接近多少量值，都是基本題型再加 上一點創新的問法。
著重單位換算及情境結合的素養導向 3
今年考題偏重單位換算及答案不完全整除，是99 課綱以來最多的一次，包括第 3、5、6、9、10、12題，共計6題，除了考驗學生細心與否，亦強調計算能力。此 外也考出學術探究情境，包含光電倍增管、中子倍增劑、雷射光波長的測量等，可見 與情境結合的素養導向已成為命題趨勢。
實驗須親自做過 4
實驗題除了與去年相同，考實驗步驟及目的之外，今年的特色在於畫出實驗裝 置及標示所需之物理量，如果有親自做過實驗及寫過實驗報告的話，就能掌握答題關 鍵，大考中心的用意不僅希望學生認真做實驗，更希望學生能好好寫實驗報告，這才 是背後的目的。
五 總 結
總體而言，今年考題中間略難，但仍具鑑別度，由於近三年五標分數逐年提 升，且非應屆考生之比例亦逐年提高，大考中心各項數據分析及各方意見的角力下，
誠如筆者於106指考趨勢分析所言，推測今年指考試題恐將較近年困難已獲驗證。經 過這五年的磨合，試題內容的發展趨於穩定，已無大幅度之鐘擺效應，這也是大考中 心希望達成的目標。
對於考生們的建議，還是希望高三上時能夠正常上物理課，別因為學測而放棄 高三上的進度，給自己的升學管道留條後路，上大學之後，高三物理對於理組學生其 實是非常重要的。這三年來，考題不斷創新，試題除重基本觀念，計算、實驗都很重 要，這將有助於教學的正常化。往後，希望教學不再只是在解題技巧或過度練習上下
功夫，而能夠回歸於物理學習的本質。 F
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物 理 考 科
第壹部分：選擇題（占 80 分）
一、單選題（占 60 分）
說明：第1題至第p題，每題有5個選項，其中只有一個是正確或最適當的選項，
請畫記在答案卡之「選擇題答案區」。各題答對者，得3分；答錯、未作答 或畫記多於一個選項者，該題以零分計算。
1 日常生活中常見的運動與牛頓運動定律息息相關，下列有關牛頓三大運動定律 的敘述，何者正確？
A依據第二定律，運動物體的速度方向必定與其所受合力的方向相同 B依據第二定律，運動物體的位移方向必定與其所受合力的方向相同 C用槳划水使船前進及加速的過程，可分別利用第三與第一定律解釋 D用噴氣使火箭前進及加速的過程，可分別利用第三與第二定律解釋
E 溜冰選手站立於光滑水平地面以手猛推一下牆壁，反彈及其後以等速度離 開，可分別利用第一與第二定律解釋
D
基礎物理（二）B上：第4章 牛頓運動定律 評量學生對牛頓三大運動定律的認知與理解 A 速度方向不一定與合力方向相同。
B 位移方向不一定與合力方向相同。
C 用槳划水使船前進及加速的過程，可分別利用第三與第二定律解釋。
D 用噴氣使火箭前進及加速的過程，可分別利用第三與第二定律解釋。
E 以手猛推牆壁反彈，可利用第三定律解釋；其後以等速度離開，可 利用第一定律解釋。
難 易 度 易
2 光滑水平地面上靜置一長板，板上有一人相對於板面自靜止開始向右直行，如 圖1所示。若長板和地面間的摩擦力因地面光滑而可完全忽略，則下列相關敘 述何者正確？
A人在行走過程中，人對長板不作功 B人在行走過程中，地面對長板作負功 C人和長板所形成的系統，其質心位置不變 D人和長板所形成的系統，其質心會漸向右移
E此人停下腳步後，人會連同長板相對於地面向左滑動
圖1
C
基礎物理（二）B下：第6章 動量與動量守恆律 第8章 功與動能
評量學生對於動量守恆律及功能定理的認知與理解
AB 長板因人行走而自靜止向左移動，動能增加，故人對長板作正功。
CD 由於人與長板系統所受外力和為零且原為靜止，故質心位置不變。
E 此人停下腳步後，由於人與長板系統未受水平外力作用，故人與長 板均回復靜止狀態。
難 易 度 中偏易
3 近年科學家發現某一顆巨大的類地球行星，其質量為地球的17倍、直徑為地球 的2.3倍，它像地球一樣擁有堅固的表層，因此被天文學家歸類為“巨無霸地 球”。假設該星球與地球皆可視為均質的球體，則該行星表面的重力加速度約為 地球的多少倍？
A 0.31 B 2.2 C 3.2 D 7.3 E 39
C
基礎物理（二）B下：第7章 萬有引力 評量學生對於重力加速度原理與分析的能力 類地球行星與地球質量比值： Mt
Me
=17 類地球行星與地球直徑（半徑）比值： Rt
Re
=2.3 星球表面之重力加速度：g= GM
R2 µ M
R2
∴類地球行星與地球表面的重力加速度比值：
gt
ge
= 17
2.32 03.2
難 易 度 中
4 在平直光滑軌道上有一運動中的甲玩具車，質量為m1，與另一質量為m2的靜 止乙玩具車發生正面的彈性碰撞，碰撞後甲車反彈，乙車則沿甲車碰撞前之運 動方向前進，若碰撞後兩車的速率相同，則m1與m2 的關係為下列何者？
A 3m1=m2 B 2m1=m2 C m1=2m2 D m1=3m2 E 2m1=3m2
A
基礎物理（二）B下：第10章 碰撞 評量學生對於彈性碰撞原理之理解與應用
碰撞後：
甲車速率│av1'│=乙車速率│av2'│
!
│
mm11-+mm22 av1│
=│
m12m+1m2 av1│
……1由於碰撞後甲車反彈，故 m1<m2
1式可化簡為m2-m1=2m1 ∴3m1=m2
難 易 度 中
5 一靜止於光滑水平地面的彈簧槍，將一顆質量為0.20 kg的鋼珠以相對於地面為
4.0 m∕s 的水平速度射出，已知這一發射過程的能量完全由壓縮的理想彈簧提
供，彈簧的力常數為2.4*103 N∕m，裝鋼珠前彈簧槍的質量為1.0 kg。彈簧槍 槍身可於地面上自由滑動，若忽略過程中的所有摩擦力，則彈簧槍在一開始要 發射鋼珠時，彈簧被壓縮的長度為下列何者？
A 3.6 cm B 4.0 cm C 4.6 cm D 5.0 cm E 5.6 cm
B
基礎物理（二）B下：第6章 動量與動量守恆律 第9章 位能與力學能守恆律 評量學生對於動量守恆律與力學能守恆律的推理能力
1 由於彈簧槍與鋼珠系統釋放前後僅受彈力（內力）作用，故動量守恆 p槍 = p珠
1.0*v槍=0.20*4.0 ∴v槍=0.8（m∕s）
2 承1，彈射前後，水平方向僅受彈力（保守力）作功，故力學能守恆 損失之彈性位能 = 彈簧槍與鋼珠之動能和
│ΔU彈簧│ = │ΔK槍│ + │ΔK珠│ 1
2 *（2.4*103）*x2= 1
2 *1.0*0.82+ 1
2 *0.20*4.02 ∴x=4.0*10-2（m）=4.0（cm）
難 易 度 中
6 在飛機發生空難沉入海中後，飛機上的黑盒子會發出頻率為33 kHz的超聲波，
以提供搜救船隻利用聲納探測其位置。已知海水中的聲速約為1500 m∕s，則此 超聲波的波長約為下列何者？
A 500 m B 150 m C 22 m D 0.045 m E 0.010 m D
選修物理（上）：第3章 聲波
評量學生對於聲波傳播基本性質的認知與理解 波速=頻率*波長
1500=33*103*λ
∴λ00.045（m）
難 易 度 易
7 在一項水波槽實驗中，當水波由深1公分的淺水區入射至深 2公分的深水區 時，在淺水區與深水區的交界處發生折射現象。假設水深與水波的振幅都比波 長小得多，以致水波的波速平方與水深成正比，則下列敘述何者正確？
A若入射角為30n，則折射角為45n B若入射角為30n，則折射角為53n C若入射角為45n，則折射角為60n D若入射角為53n，則折射角為30n E若入射角為60n，則折射角為45n
A
選修物理（上）：第2章 波動
評量學生對於水波折射基本原理的理解與推理能力 依題意可知v2µd，d為水深 ∴vµ d
水波由深1公分的淺水區至深2公分的深水區 由司乃耳定律與波動說：
sinθ淺 sinθ深= v淺
v深 µ d淺 d深= 1
2 ! sinθ淺 sinθ深= 1
2 與選項A sin 30n
sin 45n = 1
2 相符合
難 易 度 中
8 如圖2所示，一個很寬的水槽內裝有深度為H的水，水的折射率為 4
3。若在 水槽底部放置一半徑為 H
2 之半球形凸面鏡，並以平行光源垂直液面入射，則 由水面上方沿著接近鉛直主軸的方向往下看時，所觀察到的凸面鏡焦點，最接 近水面下哪一深度處？
A 3H
8 B 2H
3 C 9H
16 D 3H
4 E 3H
2
圖2
C
選修物理（上）：第4章 幾何光學
評量學生對於凸面鏡成像及視深與實深觀念之推理應用
1 考量水面上方之觀察者所觀測的為近軸光線，且已知曲率半徑 R=H
2 =2f（焦距的2倍）!f=H 4
2 由面鏡公式可得：近軸平行光線反射後反向延伸，即為鏡後之焦點。
1
∞+ 1
q= 1
-f ∴q=-f
3 由視深、實深的關係可得：
h'= h
n水*n空氣= 4 3 H
2+│-f│
*1= 4 3 H
2+H
4 =9H 16
難 易 度 中偏難
9 有一登山隊員攜帶一個圓筒形鍋子上山，此鍋子蓋上鍋蓋後可以只靠鍋蓋重量 而完全密閉，煮飯時在高山營地中測得當地氣壓為720 毫米水銀柱，若要使鍋 內的水恰在100nC時沸騰，而圓筒鍋的內直徑為 20公分，則鍋蓋約需為多少 公斤重？（1大氣壓=760毫米水銀柱=1.03*103克重∕平方公分=1.01*105 牛頓∕平方公尺）
A 0.7 B 7
C
選修物理（上）：第1章 熱學
評量學生對於熱學中相關應用與推理的能力 1 鍋蓋需增加的壓力
ΔP=760-720=40（毫米水銀柱）
以使鍋內的水能達100nC沸騰。
2 760毫米水銀柱=1.03*103克重∕平方公分
=1.03公斤重∕平方公分
ΔP= 鍋蓋重
面積 = W π（D
2）2
! W
3.14*（20 2 ）2
= 40
760 *1.03（公斤重∕平方公分）
∴鍋蓋重W= 40
760 *1.03*3.14*102017（公斤重）
難 易 度 中
第0、q題為題組
美國早期使用愛迪生創設的直流供電系統，電壓為 110 V。已知此系統之傳輸電 纜線的電流為 100 A，供電區域的地球磁場量值為5.0*10-5 T，而真空磁導率 μ0=4π*10-7 T．m∕A。
0 若每一用戶平均每月使用300度的電，假設可忽略傳輸電纜線所消耗的能量，
則此供電系統約可供給幾戶的電力需求？
A 10 B 26 C 35 D 48 E 60 B
選修物理（下）：第7章 電流、電阻與電路 評量學生對於電能與焦耳定律的推理及應用 1度電=1千瓦小時（kWh）
1 此供電系統之電功率
P=IV=100*110=1.1*104（W）=11（kW） 2 令每月（以30天計）發電之總電度可供 n戶使用 11*24*30=n*300
∴n026（戶）
難 易 度 中偏難
q 試問距此供電系統中一段長直的電纜線多少垂直距離處，其電流所產生的磁場 與地球磁場的量值相等？
A 50 m B 35 m C 10 m D 2.5 m E 0.40 m
E
選修物理（下）：第8章 電流的磁效應
評量學生對於載流長直導線在空間中建立磁場之概念與推理能力 1 令長直電纜線電流為I，垂直距長直電
纜線d處 P點，由載流長直導線所生 磁場量值BP= μ0I
2πd
2 已知地球磁場量值BE=5.0*10-5 T，電纜線電流I=100 A BP=BE
! μ0I
2πd=（4π*10-7）*100
2π*d =5.0*10-5（T） 移項可得d=（4π*10-7）*102
2π*（5.0*10-5）=0.40（m）
難 易 度 中
w 現代科技中常以光電倍增管將微弱的光訊號轉換並增強為電訊號。有一光電倍 增管的訊號輸出端串聯一個50 Ω的電阻器，形成迴路。若此電阻器兩端之電壓 與時間的關係如圖3實線所示，則光電倍增管所輸出脈衝訊號的電量最接近下 列何者？（1 ns=10-9 s）
A 10-7 C B 10-9 C C 10-11 C D 10-13 C E 10-15 C
圖3
C
選修物理（下）：第7章 電流、電阻與電路
評量學生對於電流與歐姆定律的理解及對圖形判斷的能力 令光電倍增管所輸出的電量為Q，已知電流I（C∕s）= Q Δt
!Q=I*Δt= V
R*Δt，V為電壓，R為電阻
Vmax
R =Imax!Imax=100
50 =2（mA） 故可依上式之結果將電壓─時間關係圖轉 換為迴路之電流─時間關係圖，此時圖形 下所圍之面積，即為輸出脈衝訊號的電量
Q。
Q= 1
2 *2*10-3*（50-30）*10-9=2*10-11（C） 故最接近10-11 C
難 易 度 中偏難
e 一長度及截面積固定且符合歐姆定律的柱形電阻器串接安培計後，兩端再接上 直流電源供應器，若各器材均正常運作且溫度變化的影響可忽略，則改變直流 電源供應器的輸出電壓時，下列敘述何者正確？
A電流隨輸出電壓增大而減小 B電流不隨輸出電壓的變化而變動 C電阻器的電阻隨輸出電壓增大而增大 D電阻器的電阻隨輸出電壓增大而減小
E電阻器的電阻固定，不隨輸出電壓的變化而變動
E
選修物理（下）：第7章 電流、電阻與電路 評量學生對於電阻與歐姆定律的認知及理解 當電阻器的長度L與截面積A均固定，且忽略 溫度的影響
依據電阻與歐姆定律，電阻R=ρ L
A= V
I =定值
故電壓與電流成正比。
AB VµI，故電流隨輸出電壓增大而增大。
CDE 電阻器的電阻不隨輸出電壓的變化而變動。
r 一個質子與一個α粒子以相同速度分別射入不同的均勻磁場中，其速度皆與磁 場方向垂直，因而質子與α粒子在各別磁場中皆作等速率圓周運動。若質子與 α粒子的軌道半徑大小相同，則質子與α粒子所進入的磁場強度比為何？
A 1：2 B 2：1 C 1：8 D 8：1 E 1：1
A
選修物理（下）：第8章 電流的磁效應
評量學生對於帶電質點在均勻磁場中運動之分析能力
1 帶電粒子垂直入射均勻磁場B，所受磁力為粒子作等速率圓周運動 之向心力
!qvB=mv2 r 得r=mv
qB ∴B= mv
qr
2 mp：mα=1：4，qp：qα=1：2
由於質子與α粒子入射速度相同，且軌道半徑亦相同，
故兩者進入的磁場Bµ m q ∴Bp：Bα= 1
1： 4
2=1：2
難 易 度 中
t 為驗證通有電流I 的長直導線在磁場中受到磁力，將一條平行於x軸的導線通 以沿+x 軸方向的電流，如圖4所示，其中x、y 軸在紙面上。若一均勻磁場對 導線的作用力可使導線懸浮空中，即磁力指向+z 軸方向（垂直穿出紙面），則 此均勻磁場的方向為何？
A+y 軸方向 B-y 軸方向 C+z 軸方向 D-z 軸方向 E-x 軸方向
圖4
由載流導線在磁場中所受磁力aF=Ia*aB
a：導線電流方向（+x）；aF：所受磁力方向（+z） 利用外積定則可判定均勻磁場aB方向為+y方向。
難 易 度 中偏易
y 在如圖5所示的水平面（即紙面），有均勻的電場和磁場兩者方向皆由紙面上 方垂直穿入紙面，一電子沿紙面以向右的初速度行進，則由紙面上方往下觀察 時，電子在進入電磁場後將會如何運動？
A向右進行直線運動
B順時針方向偏轉、在紙面運動 C反時針方向偏轉、在紙面運動 D順時針方向偏轉、朝紙面上方離開 E反時針方向偏轉、朝紙面下方離開
D
選修物理（上）：第6章 靜電學
選修物理（下）：第8章 電流的磁效應
評量學生對於電子在交織電磁場中受力與運動軌跡之判定能力
1 電子在平行且均勻之電磁場中，同時受靜電力aFe=-eaE及磁力 aFm=-eav*aB的作用。
2 電子垂直磁場方向入射，所受磁力（aFm）垂直速度方向，故使電子 產生順時針方向偏轉，軌跡示意圖如圖1。
3 電子所受靜電力方向與電場反向，故使電子以出紙面方向離開。
以入射方向分析所受靜電力（aFe）與磁力（aFm）如圖2。
圖1 圖2
圖5
u 一電磁鐵所產生的磁場垂直通過一截面積為100 cm2 的平面線圈。若某段時間 通過此線圈的磁場量值與時間的關係如圖6實線所示，則在第15秒瞬間，線圈 上的感應電動勢最接近下列何者？
A 10-1 V B 10-2 V C 10-3 V D 10-4 V E 0
E
選修物理（下）：第9章 電磁感應
評量學生對於冷次定律與法拉第定律的理解及對圖形的判定 冷次定律與法拉第電磁感應定律ε=- ΔΦ
Δt 由磁場量值與時間關係圖可知，t=15 秒時，
磁場量值B維持100 mT=定值，因此無（磁 場）磁通量的「變化」，即ΔΦ=0，故此刻瞬 時感應電動勢ε=0
難 易 度 中
i 下列關於近代物理的敘述，何者正確？
A黑體輻射具有單一波長的性質
B核能發電的主要關鍵機制是光電效應
C物質波是波長遠小於可見光波長的一種電磁波
D依據波耳氫原子模型，電子的角動量與主量子數無關
E比較氦原子核中質子間作用力的量值大小時，強力>電磁力>重力
E
基礎物理（一）：第4章 物質間的基本交互作用 選修物理（下）：第10章 近代物理的重大發現
第11章 原子結構與原子核 評量學生對於近代物理的知識與概念
圖6
A 依據黑體輻射之能量強度與波長的關係圖可知，其輻射之波長具有 連續分布，並非單一波長。
B 核能發電主要關鍵機制為核分裂及質能互換原理。
C 物質波為粒子具有波的性質，與電磁波不同。
D 由波耳的基本假設，即角動量的量子化 L=n h
2π=n¯hµn
可知其與主量子數n成正比。
E 氦原子核中質子間作用力量值大小：
強力>電磁力>重力
難 易 度 中
o 以頻率為 f0的紫外光分別照射兩塊金屬甲與乙後，均可測得光電子。金屬甲所 產生的光電子的截止電壓為V，金屬乙的截止電壓為 3V
2 。若金屬甲的底限頻 率為 f甲= 2f0
3 ，金屬乙的底限頻率為 f乙，則兩者的比值 f甲
f乙 為下列何者？
A 2 3 B 3 4 C 1 D 4
3 E 3 2
D
選修物理（下）：第10章 近代物理的重大發現 評量學生對於光電效應的應用與分析能力
利用愛因斯坦的光電方程式，並結合密立坎改良實驗 甲：h f0-h（ 2
3 f0）=eV!eV= 1 3hf0 ∴e（ 3
2V）= 1 2hf0
乙：hf0-hf乙=e（ 3
2 V）!hf0-hf乙= 1 2 hf0 移項可得 f乙= 1
2 f0
∴ f甲 f乙 =
2 3 f0 1 2 f0
= 4 3
難 易 度 中
p 以中子撞擊9 4Be會產生8 4Be及兩個中子，故9 4Be 可做為中子的倍增劑。8 4Be 緊 接著會衰變為兩個相同的未知粒子X，如下所示：
9 4Be+n → 8 4Be+2n → 2X+2n
此未知粒子X撞擊9 4Be後，會使其轉變為12 6C及另一未知粒子Y，如下所示：
9 4Be+X → 12 6C+Y 試問Y可能為下列何者？
A質子 B中子 C氫 D氦 E光子
B
選修物理（下）：第11章 原子結構與原子核 評量學生對於核反應之理解與應用推理
核反應前後符合質量數守恆與原子序守恆 1 9 4Be+1 0n → 8 4Be+21 0n → 2A ZX+21 0n 2A=8 ∴A=4
2Z=4 ∴Z=2 可得未知粒子為4 2X
2 9 4Be+4 2X→12 6C+A ' Z 'Y
9+4=12+A' ∴ A'=1 4+2=6+Z' ∴Z'=0
二、多選題（占 20 分）
說明：第a題至第f題，每題有5個選項，其中至少有一個是正確的選項，請將正 確選項畫記在答案卡之「選擇題答案區」。各題之選項獨立判定，所有選項 均答對者，得5分；答錯1個選項者，得3分；答錯2個選項者，得1分；
答錯多於2個選項或所有選項均未作答者，該題以零分計算。
a 甲、乙兩車直線前進行駛於筆直的水平道路上，其速度v對時間 t的關係如圖 7所示。已知時間t=0時甲車領先乙車5公里，下列關於兩車的敘述，哪些正 確？
圖7 A甲車在4 小時內均維持等速運動
B甲乙兩車在第一個小時末第一次相遇
C乙車在第一個小時內作加速度為負值的等加速運動 D乙車在第一個小時末至第三個小時末之間作等加速運動 E 4 小時之後，兩車均停了下來，此時兩車的距離為5 公里
CE
基礎物理（二）B上：第1章 運動學──直線運動 評量學生對於速度─時間關係圖之資料與圖形理解能力
t=0時，甲車領先乙車5公里
A 甲車速度漸減，故在4小時內作加速度為負值的等加速運動。
B 當0NtN1小時
甲車加速度量值a甲=│30-40│
1 =10（公里∕小時）
乙車加速度量值a乙=│20-60│
1 =40（公里∕小時）
令兩車相遇歷時t 則S乙-S甲=5 !（60*t- 1
2*40*t2）-（40*t- 1
2*10*t2）=5 !化簡移項後可得3t2-4t+1=0
!（3t-1）（t-1）=0 ∴t= 1
3（小時）；1（小時）（此兩時刻均為相遇時刻）
故第一個小時末為兩車第二次相遇。
C 乙車在0NtN1小時內，由v-t 圖斜率為定值且為負，可知作加速度 為負值之等加速運動。
D 乙車在1NtN3小時內，速度不變，故為等速運動。
E 同B，當t=4小時末 S甲= 4*40
2 =80（公里）
S乙=1*（20+60）
2 +2*20+ 1*20
2 =90（公里）
0NtN1 1NtN3 3NtN4
此時乙車已超越甲車（原先甲車領先乙車5公里），並且在甲車前方 5公里，故兩車的距離為5公里。
難 易 度 難
s 如圖8所示，一錐擺（亦稱錐動擺或圓錐擺）的擺線長為 ，擺錘質量為m， 一端固定於天花板上。若摩擦力、空氣阻力與繩子的質量可忽略不計，擺線與 鉛垂線的夾角為θ，擺線的張力設為F且擺錘在水平面上以O點為圓心作等速 率圓周運動，重力加速度為g，則下列敘述哪些正確？
圖8 A 擺錘作圓周運動所需的向心力為Fcosθ B擺錘在鉛垂線的方向所受合力為0 C擺錘所受合力的方向沿擺線的方向 D擺錘所受合力的方向指向O 點 E擺錘對O 點的角動量守恆
BDE
基礎物理（二）B上：第5章 牛頓運動定律的應用 基礎物理（二）B下：第6章 動量與動量守恆律 評量學生對於錐擺之受力與角動量守恆的推理分析能力 A 由張力分解可得：
向心力=Fsinθ
B 錐擺為水平面等速率圓周運動，故鉛直方向合力為0。 CDE 鉛直方向：mg=Fcosθ ∴合力為0
水平方向：合力為Fsinθ
故擺錘所受合力指向O點，且對O點而言，
無力矩τ的作用，即半徑r7Fsinθ τ= ΔL
Δt =0 !ΔL=0
L=定值，故對O點角動量守恆
難 易 度 中
d 某生做密閉容器內單原子理想氣體之壓力P 與絕對溫度T的關係實驗，P隨T的變化由 甲到乙有五個數據點，其關係接近一直線，
如圖9所示。下列關於本實驗過程中的敘述 哪些正確？
A 容器內氣體密度保持不變
B 容器內氣體的總動能隨絕對溫度上升而線 性增大
C 實驗時僅需保持容器體積不變，氣體外洩 並不影響實驗的結果
D當容器內氣體溫度由T上升為2T時，其分子的方均根速率增為原來的 2倍 E 當容器內氣體溫度由T 上升為2T 時，其分子的方均根速率也增為原來的
2倍
ABD
選修物理（上）：第1章 熱學
評量學生對於理想氣體方程式的應用與推理能力 依據理想氣體方程式PV=nRT，經移項可得：P= nR
V T
由題圖可知P與 T約成正比，所以 nR
V 為定值，即莫耳數n與體積 V 均為定值。
A ∵氣體密度為單位體積所具有之總質量：ρ=Nm
V µ n
V 又 n
V=定值，故氣體密度保持不變。
B 氣體分子總動能NEk= 3
2nRTµT，故與絕對溫度T呈線性增大。
C 氣體外洩會使莫耳數n產生變化，故會影響實驗結果。
DE 由方均根速率vrms= 3kT
m µ T 可知，
當溫度由T變為2倍!vrms變為 2倍
難 易 度 中
圖9
f 在光電效應中，已知電子要由甲金屬內部移出脫離其表面所需的最小能量為
2.5 eV。某生欲使用氣態乙原子中的電子在最低4個能階之間躍遷時所發出的不
同波長之光波，分別照射甲金屬以產生光電子。若此4個能階分別為-5.4 eV、 -3.5 eV、-1.6 eV與-0.9 eV，則在乙原子所發出之不同特定波長的光分別照 射下，甲金屬所產生之光電子的最大動能有哪些可能？
A 0.1 eV B 1.0 eV C 1.3 eV D 2.0 eV E 3.5 eV
ACD
選修物理（下）：第10章 近代物理的重大發現 第11章 原子結構與原子核
評量學生對於波耳氫原子模型與光電效應的應用及推理能力 1 電子在能階間躍遷時，發出光波之能量為能階的能量差。
Δn=1：0.7 eV（4→3）， 1.9 eV（3→2）， 1.9 eV（2→1） Δn=2：2.6 eV（4→2），
3.8 eV（3→1） Δn=3：4.5 eV（4→1）
2 甲金屬之功函數為2.5 eV，可判定大於
2.5 eV之光波能量，方可產生光電效應，
故有2.6 eV（4→2）、3.8 eV（3→1）、 4.5 eV（4→1）三種。
3 由光電方程式：
入射光子能量 - 功函數 = 光電子最大動能 2.6 eV - 2.5 eV = 0.1 eV 3.8 eV - 2.5 eV = 1.3 eV 4.5 eV - 2.5 eV = 2.0 eV
難 易 度 中
第貳部分：非選擇題（占 20 分）
說明：本部分共有二大題，答案必須寫在「答案卷」上，並於題號欄標明大題號
（一、二）與子題號（1、2、……）。作答時不必抄題，但必須寫出計算 過程或理由，否則將酌予扣分。作答務必使用筆尖較粗之黑色墨水的筆書 寫，且不得使用鉛筆。每一子題配分標於題末。
一、1 某生欲以一雙狹縫來測量未知波長的雷射光，已知兩狹縫的間距為d。 a 試說明實驗器材的安排：須在答案卷作圖區以示意圖顯示雙狹縫、雷射
及屏幕的安排，並標示各相關的物理量。（4分）
b 說明如何求出雷射光的波長，並指出需量測的物理量。（3分）
2 在求出該雷射光的波長後，若僅將雙狹縫換成單狹縫，其他裝置及各器材 的位置均保持不變，說明如何求出此一單狹縫的縫寬a。（3分）
1、2見詳解
選修物理（上）：第5章 物理光學
評量學生對於光的干涉與繞射實驗的理解及應用
1 a
b 1 量測雙狹縫與屏幕的距離 L及讀取兩狹縫的間距d，選取一 對清楚可辨之暗紋，並量測其距離S及所含條紋數m（含兩 暗紋），計算相鄰兩暗紋距離
Δy干= S
m-1=λL d 2 雷射光波長λ= dΔy干
L
2 1 先量測得屏幕上繞射之中央亮帶兩側第一暗紋的距離x x=2Δy繞=2 λL
a x
2 =Δy繞=λL a
2 將第1題ab中所量測之距離L及雷射光波長λ代入可得：
二、日常生活中常利用斜面使重物自高處滑落地面。今有質量為 m的物體自傾斜 角為θ 的固定斜面，以初速v0 沿斜面下滑L的距離到達水平地面後，又繼續 滑行d的距離後停止下來，如圖10所示。假設物體可平順的由斜面滑入水平 地面，且已知物體與斜面間及物體與水平地面間的動摩擦係數皆為μ，重力加 速度為g，試回答下列問題（答案以m、g、L、v0、θ、μ表示）。
1 當物體沿斜面下滑距離L至斜面底部時，摩擦力對物體所作的功為何？
（3分）
2 物體在水平地面滑行的距離d為何？（3 分）
3 物體抵達水平地面開始滑行到停止下來所花的時間為何？（4分）
圖10 1 -μmgLcosθ
2 v02
2μg +L（ sinθ
μ -cosθ） 3 v02+2gL（sinθ-μcosθ）
μg
基礎物理（二）B下：第6章 動量與動量守恆律 第8章 功與動能
評量學生對於作功、力學能變化及衝量之應用與推理 1 沿斜面下滑，動摩擦力作負功
Wfk=-fk．L=-μmgcosθ．L=-μmgLcosθ 2
由動摩擦力作負功=力學能的變化 -μmgcosθ．L-μmgd=0-（ 1
2mv02+mgLsinθ）
可得d= v02
2μg +L（ sinθ
μ -cosθ） 3 令滑至斜面底部之速率為v
-μmgcosθ．L= 1
2mv2-（ 1
2mv02+mgLsinθ） 可得v= v02+2gL（sinθ-μcosθ）
平面上物體所受摩擦力之衝量量值=動量變化量值 fk'．t=m（v-0）
t= mv
fk' = m v02+2gL（sinθ-μcosθ） μmg
= v02
+2gL（sinθ-μcosθ） μg
難 易 度 難 F
Wfk（斜面） Wfk'（平面）
Wfk（斜面）
學測週計畫
國文、英文、數 1-4、
物理、化學、生物、
歷史、地理、
公民與社會、
地球科學
國文、英文、數學、
自然、社會
全國高中模擬考 試題彙編
國文、英文、數學、
自然、社會
學測歷屆試題
生物
學測主題週週練
國文、數 1-4
贏戰學測週週練 大滿貫複習講義
數學 1-4、物理 ( 上 )、
化學 ( 上 )、生物 歷史 1-2 / 3-4、
地理 1-4、公民 1-4
國文、英文、數 1-4、
物理、化學、生物、
歷史、地理、
公民與社會 數學 1-4、物理、
化學、生物、歷史、
地理、公民與社會、
地球科學
魔力學測講義
數學 1-4、物理、
化學、公民與社會
穩拿複習講義
學測新導向
