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2015Fall YLSH 基礎物理複習 基本粒子到宇宙 Ken Wang 1220
1 2015 年 12 月 20 日
104/1. 下列何者為能量的單位?
(A)kg m (B)kg m/s2 (C) kg m
2/s
2 (D) kg m/s (E) kg m
2/s
104/5. 下列是四個高中生針對宇宙演化概念的敘述,哪幾個學生正確?
甲:宇宙中大多數的恆星,是在大霹靂時一起誕生
乙:宇宙微波背景輻射比星光還古老
丙:宇宙誕生後,既不膨脹也不收縮
丁:若哈伯定律中的哈伯常數越大,則表示宇宙膨脹越快
(A)僅有甲、乙、丙 (B)僅有甲、丙 (C)僅有甲、丁
(D)僅有乙、丁 (E)僅有丁
104/37-40為題組
海洋占地球表面積約 71%,是生命的搖籃。海水儲量約為 億噸,占地球總水量 97%,不僅
是寶貴的水資源,也蘊藏著豐富的生物、礦物與能源。已知海水中含有鈾與氘,倘能妥善利用
並解決其後續的相關問題,對解決能源問題會有相當大的助益。科學家用聲納探測海洋地形與
魚群位置、用溫鹽儀探測海水的溫度與鹽度等。有些國家也正積極進行深層海水利用、海水淡
化、潮汐發電、海洋養殖……。
104/39. 下列有關文中提及「鈾與氘」的敘述,哪些正確?(應選 2項)
(A)臺灣核能發電是利用鈾-235 進行核融合反應
(B)核反應遵守質能守恆定律,符合愛因斯坦提出的質能互換關係式
(C)氫( )、氘(
)、氚( )三元素稱為同素異形體
(D)氘( )具有 1個電子、2個中子
(E)氘與氧形成重水(D2O ),化學性質與水相似
104/47. 核分裂時所產生的中子動能很大,但動能較低的慢中子(也稱為熱中子)較容易誘發核
分裂。因此在核子反應爐中置入中子緩速劑,使高速中子與緩速劑中的原子發生一維彈性碰撞,
造成能量轉移而得以減速,俾能產生連鎖反應。依以上所述,下列何者較適合當作中子緩速劑?
(A)水中的氫原子 (B)鉛塊中的鉛原子 (C)硫化鎘中的鎘原子
(D)氧化鐵中的鐵原子 (E)鈦合金中的鈦原子
103/18. 下列有關物理或生物之相對尺度大小的比較,何者正確?
(A)夸克<原子核<紅血球<原子 (B)夸克<原子核<細胞核<原子
(C)木星<地球<太陽<星系團<銀河系 (D)地球<太陽<太陽系<星系團<銀河系
(E)地球<太陽<太陽系<銀河系<星系團
103/41 .天文學家觀測星系在天球的分布時,發現星系大致均勻分布,但部分天區的星系數量
相當少,而這些區域圍繞天球一 圈,呈現大圓之分布。下列哪一敘述為其原因?
(A) 因為該天區的星系數量真的很少 (B) 由於仙女座大星系遮掩了遠方的星系
(C) 由於大、小麥哲倫星系遮掩了遠方的星系 (D) 由於我們本身的銀河系遮掩了遠方的星系
(E) 由於宇宙物質的分布呈現兩大部分
註解 [王Ken1]: C
註解 [王Ken2]: D
註解 [王Ken3]: BE
註解 [王Ken4]: A
註解 [王Ken5]: E
註解 [王Ken6]: D
2015Fall YLSH 基礎物理複習 基本粒子到宇宙 Ken Wang 1220
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102/21. 物理學的發展有賴科學家的努力,下列甲至丙所述為物理學發展的重要里程碑:
甲:歸納出行星的運動遵循某些明確的規律
乙:從電磁場方程式推導出電磁波的速率
丙:波源與觀察者間的相對速度會影響觀察到波的頻率
上述發展與各科學家的對應,最恰當的為下列哪一選項?
科學家
選項 克卜勒 都卜勒 馬克士威
(A) 甲 乙 丙
(B) 乙 甲 丙
(C) 乙 丙 甲
(D) 丙 甲 乙
(E) 甲 丙 乙
102/24. 下列關於宇宙微波背景輻射的敘述,何者錯誤?
(A)它由宇宙中極為稀薄的低溫氣體所發出
(B)它現今所對應的溫度比地球南極的年平均溫度還低
(C)它現今的強度遠小於家用微波爐烹調食物時內部所產生的微波強度
(D)它不會對日常生活中的無線電通訊造成明顯的干擾
(E)它屬於電磁波
102/33. 質子和中子能組成穩定的原子核結構,下列哪些選項是其主要原因? (應選 3項)
(A)質子和質子間的電磁力 (B)質子和中子間的電磁力
(C)質子和質子間的強作用力 (D)質子和中子間的強作用力
(E)中子和中子間的強作用力 (F)中子和中子間的弱作用力
102/34. 歐洲核子研究組織於 2012年 7月宣布探測到極可能是希格斯玻色子的新粒子,但有待
確認。希格斯玻色子是「標準模型」預測出的一種基本粒子,是一種不帶電荷且不穩定的粒子。
根據希格斯假說,希格斯場遍佈於宇宙,有些基本粒子因為與希格斯場交互作用而獲得質量,
希格斯場就像是一池膠水,會黏著於某些基本粒子,使粒子具有質量。假若進一步的實驗確認
了希格斯玻色子的存在,則可以支持「標準模型」的理論,也可給予希格斯假說極大的肯定,
特別是對於解釋為什麼有些基本粒子具有質量。根據上文,下列敘述哪些正確? (應選 2項)
(A)希格斯玻色子是已被確認的最新一種基本粒子
(B)希格斯玻色子是相對論中預測必然存在的一種基本粒子
(C)若希格斯玻色子存在,則可用來解釋有些基本粒子何以具有質量
(D)若希格斯玻色子經實驗證實存在,則可支持「標準模型」的理論
(E)標準模型所預測的希格斯玻色子具有質量,帶有電量
註解 [王Ken7]: E
註解 [王Ken8]: A
註解 [王Ken9]: CDE
註解 [王Ken10]: CD
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關機後經過的時間 圖 8
1
秒 10
秒 1
分
10分
1
時 5
時
1
天
10天
W 102/40.核能發電反應機組停機後,核分裂連鎖反應會停止,
但是反應後的產物仍具有放射性,也會持續產生餘熱而造
成高溫。若停機後的餘熱發電功率為 Pr,核能機組正常發
電功率為 P,以
為縱軸,則其隨時間改變的曲線如
圖 8所示。假設核電廠某一機組正常發電功率為每小時 64
萬度,而某用戶每個月用電度數為 320度,則停機經過一
天後,該時的餘熱用來發電一小時的電能,與該用戶用電
約多久時間的電能相等?
(A) 3小時 (B) 3天 (C)30天 (D) 300天 (E) 3000天
101/22. 高空彈跳者一躍而下,繩索伸長到最大長度時將彈跳者往上拉回,接著彈跳者又落下,然
後再被繩索拉回,接連重複數次。在這彈跳過程中,下列何種能量轉換最不可能發生?
(A)彈性位能轉換為重力位能 (B)彈性位能轉換為動能 (C)重力位能轉換為動能
(D)動能轉換為重力位能 (E)阻力產生的熱能轉換為動能
101/25. 在太空中,太空人在太空船外工作時,身穿太空衣以防熱能散失至太空中,主要是要防止
太空人何種方式的熱傳播?
(A)傳導 (B)輻射 (C)對流 (D)熱質流動 (E)傳導與對流
101/44-48題
科學的創新研究不但開創新的研究領域,也促使科技進步,而新科技又常導致科學上的新發現。
例如居禮夫婦與貝克勒發現某些物質具放射性,導致居禮夫人又發現釙(Po)和鐳(Ra)兩個
具放射性的元素。不但在科學上開創新領域,時至今日放射性元素更有廣泛的應用。 .........
101/47.下列關於 原子及
原子的敘述,何者正確?
(A) 210
84 Po和 226
88Ra兩種原子核中的中子數相差 16 (B) 210
84 Po和 226
88Ra兩種原子核中的質子數相差 16
(C) 210
84 Po和 226
88Ra兩種原子中的電子數相差 4 (D)釙和鐳兩個元素,在自然界都不存在
(E)釙和鐳的放射性都是源自其原子核釋出 X光
101/48.醫學診斷常利用超音波(超聲波)、內視鏡或特定波長的 X光來進行檢查。一旦發現病因,
也可能使用放射線等來進行治療。這些現代科技可能涉及下列的物理原理:
(甲)原子核衰變 (乙)波的反射和透射 (丙)原子由高能態躍遷至低能態而輻射
(丁)波以夠大的入射角射向折射率較低的介質時,會完全反射
下表中所列的技術與原理之對應,何者是最恰當的?
科技
選項 超音波(超聲波) 內視鏡 放射線 特定波長的 X 光
(A) 乙 丙 甲 丁
(B) 甲 丁 丙 乙
(C) 乙 丁 甲 丙
(D) 丁 甲 乙 丙
(E) 丙 乙 丁 甲
註解 [王Ken11]: D
註解 [王Ken12]: E
註解 [王Ken13]: B
註解 [王Ken14]: C
註解 [王Ken15]: C
2015Fall YLSH 基礎物理複習 基本粒子到宇宙 Ken Wang 1220
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100/25. 耳溫槍是一種溫度計,將耳溫槍的探測端塞到耳朵裡,利用探測端內的紅外線檢測元件,
可快速測量耳溫。下列何者是耳溫槍能夠量到耳溫的主要原因?
(A)熱藉由熱質流動由皮膚傳到耳溫槍
(B)熱由耳膜以輻射的方式傳到耳溫槍
(C)熱由耳膜以傳導的方式經由空氣傳到耳溫槍
(D)熱由耳膜以對流的方式經由空氣傳到耳溫槍
(E)熱由接觸的皮膚以傳導的方式直接傳到耳溫槍
100/27. 假設一外星人使用的質量單位為☉,長度單位為。當該外星人來到地球時,發現和地球
的單位比較,1 4.0 kg☉ ,1 0.50 m 。若此外星人身體的質量為8☉,體積為 30.8 ,則此外星人身體