物理 2020 年 DSE 選擇題

1.

一注滿水的正立方水缸於其中心裝有一發熱器。溫度感應器 $P$ 、 $Q$ 、 $R$ 和 $S$ 分別固定於水缸上壁、左壁、右壁和下壁的中央。

正立方水缸，中心有一發熱器；感應器 P、Q、R、S 分別位於上壁、左壁、右壁和下壁的中央

發熱器開啟了一段短時間後，下面哪一對感應器會顯示最大的溫差？

2.

一電水煲盛着 $1\ \text{kg}$ 的水，將水從室溫加熱至沸點需 $168\ \text{s}$ 。電水煲的額定值為「 $220\ \text{V}$ ， $2000\ \text{W}$ 」。設水煲所耗的電能全部轉移至水。下列哪項敍述正確？已知：水的比熱容 $= 4200\ \text{J kg}^{-1}\ {}^\circ\text{C}^{-1}$

(1)水的初始溫度為

20\ ^\circ\text{C}

。

(2)電水煲發熱元件的電阻約為

24\ \Omega

。

(3)若電水煲以

110\ \text{V}

運作，將水加熱至沸點所需的時間會加倍。

3.

以下壓強-體積線圖代表一固定質量的理想氣體從態 $X$ 膨脹至態 $Y$ 的過程。

如果氣體於態 $Y$ 的溫度為 $25\ ^\circ\text{C}$ ，它在態 $X$ 的溫度是多少？

4.

汽車路徑 OPQR 的頂視圖：O 至 P 為水平，P 至 Q 垂直，Q 至 R 與 PQ 成 45° 角，R 與 O、P 同在一直線上

圖示一輛汽車用了 $8$ 分鐘沿一水平面上的路徑 $OPQR$ 行駛。已知 $OP = PQ = 2\ \text{km}$ ，求汽車在這行程的平均速度的量值。

5.

對於在高速公路行駛中的汽車而言，下列哪項有關頭枕安全設計的敍述正確？

(1)由於頭枕是軟的，於碰撞時它可減低作用在乘客頭部的力。

(2)當汽車被另一車輛從後碰撞，它能減低乘客所受傷害。

(3)當緊急煞車時，它能減低乘客所受傷害。

6.

一粒子被豎直上拋，其徑跡如下圖所示。粒子所達最高點為 $H$ 。下列有關該粒子的敍述，哪項正確 ? 空氣阻力可忽略不計。

(1)它在

M

的加速度向上。

(2)它在

H

的加速度為零。

(3)它在

N

的加速度向下。

7.

圖示一對量值恆定的力 $P$ 垂直施於剪刀的手柄，以剪切物件。

剪刀圖，標示手柄、支點、剪切點 X（較近支點）、剪切點 Y（近刀尖）及被剪切的物件（在 X）；力 P 垂直施於手柄

當剪刀閉合時，以下哪一線圖最能顯示於剪切點產生的力 $F$ 從 $X$ 至 $Y$ 的變化？

A.

B.

C.

D.

8.

在一光滑水平面上，兩相同的方塊 $P$ 和 $Q$ 以一條不能伸長的輕繩連接。初始時，繩子鬆弛而兩方塊皆靜止。

光滑水平面上方塊 P 和 Q 的兩幅圖：第一幅兩者之間有鬆弛的繩子，第二幅兩者相距甚遠並以拉緊的繩子連接

使 $Q$ 以 $4\ \text{m s}^{-1}$ 的速率向右運動。在繩子剛被拉緊而 $P$ 開始運動時，求兩方塊的速率。

	方塊 $P$	方塊 $Q$
	$1\ \text{m s}^{-1}$	$1\ \text{m s}^{-1}$
	$2\ \text{m s}^{-1}$	$1\ \text{m s}^{-1}$
	$2\ \text{m s}^{-1}$	$2\ \text{m s}^{-1}$
	$4\ \text{m s}^{-1}$	$2\ \text{m s}^{-1}$

9.

如圖所示，粒子 $P$ 和 $Q$ 固定於一球體表面，球體繞一穿過球心 $O$ 的豎直軸旋轉。水平的陰影區域 $X$ 把球體分成兩半。 $P$ 位於區域 $X$ 的邊沿，而 $Q$ 位於區域 $X$ 對上仰角 $\theta$ 處。

球體繞通過球心 O 的豎直軸旋轉；P 位於水平區域 X 的邊沿，Q 位於區域 X 上方、仰角為 θ 處

求 $P$ 的向心加速度跟 $Q$ 的比值。

10.

海王星的直徑約為地球的 $4$ 倍，而其質量約為地球的 $17$ 倍。估算在海王星表面的重力加速度。已知：地球表面的重力加速度 $g = 9.81\ \text{m s}^{-2}$