物理 2021 年 DSE 選擇題（第 2 頁）

11.

位移-時間線圖：正弦波的位移在 2 ms、10 ms 和 18 ms 時為零（時間以 ms 計）

在一行波上一粒子的位移-時間線圖如圖所示。求波的頻率。

12.

地震以波的形式傳播。地震震央會產生縱波 (P-波) 和橫波 (S-波)，並分別以速率 $9.6\ \text{km s}^{-1}$ 和 $6.4\ \text{km s}^{-1}$ 在地殼傳播。於某次地震，一監測站在 7:02 a.m. 錄得 P-波脈衝到達，而 S-波脈衝則於 2 分鐘後在 7:04 a.m. 到達。估算這次地震發生的時間。

13.

長方形玻璃方塊 PQRS 的截面：空氣中的光線在 PS 面的 M 點與 PS 面成 30°，折射線與 PS 面成 53° 並射向 PQ 面的 N 點，再射向 QR 面並射出至空氣

圖示一長方形玻璃方塊 $PQRS$ 的截面。一光線於面 $PS$ 的 $M$ 點從空氣入射，而折射線射向面 $PQ$ 的 $N$ 點。求玻璃-空氣分界面的臨界角。

14.

在一水波槽內，兩個振動器 $S_1$ 和 $S_2$ 分別產生波長為 $\lambda_1$ 和 $\lambda_2$ ( $\lambda_1>\lambda_2$ ) 的圓形水波。圖示於某一刻在水面上傳播的兩組圓形水波。

分別以 S1（波長 λ1）和 S2（波長 λ2）為中心的兩組圓形水波，實線為波峰、虛線為波谷；兩組水波於 P 點相遇

以下哪項敘述是正確的？

15.

在下面的裝置中，調校振盪器的頻率 $f$ 可使彈性繩上出現不同的駐波圖樣。

當 $f$ 增加，以下哪些敘述正確？

(1)波腹的數目增加。

(2)繩上波動的速率增加。

(3)繩在空氣中產生波動的頻率增加。

16.

在一個使用單色光的楊氏雙縫實驗中，如果雙縫的間距 $a$ 減少，干涉圖樣會怎樣改變？

楊氏雙縫實驗裝置：左方為間距 a 的雙縫，兩縫至右方屏幕上一點的光線路徑，以及一條虛線的中軸線

(1)圖樣會更光亮。

(2)可觀察到的條紋數目會增加。

(3)圖樣的條紋間距會增大。

17.

當一單色光束正入射一塊每 mm 有 300 線的衍射光柵，會形成一亮紋圖樣。兩條二級亮紋的夾角為 $40^\circ$ 。求光的頻率。

18.

在下圖中， $PQ$ 和 $OS$ 是從透鏡 $L$ 折射出的光線。這兩光線皆源自位於 $L$ 左方的一個點物體。

透鏡 L 及主軸：光線 PQ 由透鏡上主軸上方的 P 點射出並與主軸平行；光線 OS 由主軸上的 O 點射出並向右下方前進

以下哪項推斷正確？

(1)該物體的像必定是虛像。

(2)該物體必定在包含

OS

的直線上。

(3)

L

必定是凹透鏡。

19.

X 射線和微波的典型波長之比為 $10^{n}:1$ 。 $n$ 的值可為

20.

潛艇是用超聲波來偵測海中的障礙物，而不是微波。這是由於