消防警察人員 102 年普通物理學概要與普通化學概要考古題

一顆半徑為r 的小球，由高空中筆直落下，在均勻重力場（重力場的強度為g）中作自由落體的運動。假設小球作自由落體運動時，也受到一個與速度大小一次方成正比的空氣阻力影響。經過一段時間以後，該小球達到終端速率（terminal speed）v。考慮另一個小球，也是用同樣的材質製成，但半徑為2r。請問這個半徑為2r 的小球，在同樣的物理條件下作自由落體運動時，它的終端速率為何？ (A)8v (B)4v (C)2v (D)v

地震有p-波及s-波，速度分別為 8 km/s 及 5 km/s，一觀測站分別於10 時整(10：00：00)及10 時01 分(10：01：00)測得p-波及s-波，則地震發生之時間或地點為： (A)09：56：40 (B)09：57：20 (C)距觀測站1000 km 處 (D)距觀測站800 km 處

一個質量為m 的物體聯於一個力常數為k 的彈簧，作簡單的簡諧運動（simple harmonic oscillation）。該系統的簡諧振動頻率為f。如果物體的質量增為兩倍（即2m），也聯於同樣的彈簧，則該系統的振動週期T為： (A)2f (B)f/2 (C)f2 (D)2/f

有兩個半徑一樣大的同質金屬球A 和B，在均勻重力場中，從斜角為θ，高度為h 的斜面上滾下來（見圖一）。球A 是一個實心金屬球，而球B 裡面被掏空。請問那一個球最先抵達地面？圖一 (A)兩個球同時抵達地面 (B)A 球先抵達 (C)資訊不足，無法判斷。要看看B 球內部是如何掏空的而定 (D)B 球先抵達

一個質量為m 的質點對固定點作半徑為100cm 的等速率圓周運動。如果質點的角速率為5 radian/s（2π radians = 360°），知其角動量之大小為5 kg·m2/s，請問該質點相對於通過固定點之轉動軸的轉動慣量（rotational inertia）為何？ (A)1 kg (B)1 kg·m (C)1 kg·m2/s (D)1 kg·m2

一個正方形的金屬薄片，在20.0 °C 時的面積是29.00 cm2。這一個金屬薄片將被置於10.0 K 的低溫中使用，而且使用時的面積必須是28.00 cm2。已知該金屬片的線性熱膨脹係數（thermal coefficient of linear expansion）為1 × 10-5 （°C）-1。請問當技師在20.0 °C 的室溫條件下加工時，必需裁掉多少面積，才能使該金屬薄片可以在10.0 K 的低溫中使用？ (A)0.0793 cm2 (B)0.159 cm2 (C)0.842 cm2 (D)0.238 cm2

用800 W 的微波爐加熱 500 c.c. 的水，溫度由 20℃ 升至 80℃，需時： (A)大於3 min (B)2~3 min (C)1~2 min (D)小於1 min

將10 g、0℃ 的冰放入10 g、40℃ 的水中，下列敘述何者正確？ (A)熱平衡後，水溫為 20℃ (B)平衡溫度高於 20℃，因為系統總內能增加 (C)平衡溫度低於 20℃，因為系統總內能減少 (D)系統的總熵增加

考慮一個在絕熱的條件下作絕熱壓縮的理想氣體熱力學系統。該系統的體積為V，壓力為P，溫度為T，內能為E。請選出下面的四個答案中，那一個敘述是錯誤的？ (A)該系統的溫度T 會增加 (B)該系統的內能E 維持不變 (C)該系統的內能E 會增加 (D)該系統的壓力P 會增加

2 點電荷 +Q 與 –Q 相距 2a，在其中點處電位為V、電場大小為E，則： (A)V = 0，E = 0 (B)V = Q/(2πε0 a)，E = Q/(2πε0 a２) (C)V = 0，E = Q/(2πε0 a２) (D)V = Q/(2πε0 a)，E = 0

如圖二所示，兩個電量分別為q（q = 6.0 μC）和Q 的點電荷，被放在一條直線上。線上的一點P 距離q 為d，且距離Q 為2d。如果在P 點上量不到任何的電場，則點電荷Q 的值是多少？ (A)-8.0μCqQPd2dqQPd2d (B)16 μC (C)24.0 μC圖二 (D)-24.0 μC

圖三是一個電偶極。+q 和-q 兩個點電荷的距離為2a。這兩個點電荷的連線，是x 軸。在x 軸上離電偶極中心x 的地方，有一個點R。如果x >> a，電偶極在R 點的電場，是和x 的三次方成反比。請問下列敘述何者正確？＋－圖三 (A)電偶極在R 點所建立的電位函數V（x），是和x 的平方成反比 (B)電偶極在R 點所建立的電位函數V（x），是和x 的平方成正比 (C)電偶極在R 點所建立的電位函數V（x），是和x 的一次方成反比 (D)電偶極在R 點所建立的電位函數V（x），是和x 的一次方成正比

圖四中有三個電容器串聯在一起。三個電容器的電容分別為25 μF、50 μF 和25 μF。a 和b 兩點的電位差為V20=。請問有多少能量儲存在50 μF 的電容器中？−=ΔbaVVV (A)0.70 mJ25μFab25μF50μF圖四 (B)0.50 mJ (C)0.60 mJ (D)0.40 mJ

一對平行板電容器的電容是C0。平板面積為A，平板間距為d。將這個電容器連接於一個電池。電池兩端的電位差為V0。電池充滿電後，平板上的電荷為Q0。如果電容器ㄧ直連接在電池上，使得兩個平行板的電位差一直保持在V0，然後把兩個板拉開，使其間距變為3d，那麼平板上的電荷會變成多少？ (A)3Q0 (B)03Q (C)031 Q (D)031 Q

一個能量為600 eV 的電子和另一個能量為300 eV 的電子，都在一個均勻的磁場中運動。兩個電子運動速度的方向都和磁場的方向垂直，所以這兩個電子都在作等速率的圓周運動。請問這兩個電子圓周運動的半徑比為何？（600 eV 電子的半徑，相對於300 eV 電子的半徑） (A)2 (B)2 (C)21 (D)21

2 電阻器，電阻之比 R1：R2 = 1：4，並連接在直流電源供應器上，則對應的消耗功率之比 P1：P2 = (A)1：2 (B)2：1 (C)1：4 (D)4：1

考慮下列三個電路。R = 100 Ω， L = 0.1 H，電動勢(emf) ε = (5.0 V) sin（377t）。令ωA、ωB和ωC，分別為三個電路的共振頻率。請問下面關於三個共振頻率的四個選擇中那一個是正確的？0.10 H0.10 H1.0mFεε0.50mF0.50mFε0.10 H2.0mF2.0mF100 Ω100 Ω (C) (B) (A)100 Ω (A)ωC > ωA = ωB (B)ωC < ωA = ωB (C)ωC = ωA = ωB (D)ωB > ωA = ωC

考慮兩個電燈泡A 和B。A 上標示為110 V、40 W。B 上標示為110 V、60 W。將這兩個電燈泡串聯後，接上220 V 的電源上。請問這兩個電燈泡的總功率為何？ (A)96 W (B)100 W (C)240 W (D)200 W

圖五中有一個正的點電荷q，被放在一個金屬殼中。金屬殼上原來沒有任何的靜電荷，並且與地表面完全絕緣。如果把點電荷q 放在距離A 較近的地方，因此它是離開金屬殼的中心點。請問金屬殼上那一點上的感應電荷密度最大？並且在那一點上的感應電荷極性是正的還是負的？ (A)A；極性是負的 (B)A；極性是正的 (C)B；極性是負的 (D)B；極性是正的圖五

噪音強度級每增加10 dB，其強度增加 10 倍。一起爆炸的噪音，在距離爆炸點120 m 處為100 dB，則距爆炸點 12 m 處為： (A)10 dB (B)110 dB (C)120 dB (D)1000 dB

鹵烷烴常用來作為滅火藥劑，其滅火效果與鹵素原子的大小相關，下列有關鹵素原子半徑由大至小排列的順序何者正確？ (A)F＞Cl＞Br (B)Br＞Cl＞F (C)Cl＞Br＞F (D)Br＞F＞Cl

35Cl 和37Cl 為同位素，兩者具有相同的： (A)原子量 (B)質子數 (C)中子數 (D)質量數

天氣寒冷門窗緊閉，若熱水器安裝位置不當，常因瓦斯燃燒不完全，造成一氧化碳（CO）中毒的事故，下列一氧化碳之英文名稱何者正確？ (A)carbon monoxide (B)carbon dioxide (C)carbon trioxide (D)carbon tetraoxide

在0℃，1 大氣壓的條件下將230 克酒精（即為乙醇，C2H5OH，分子量＝46）完全燃燒，需要氧氣多少公升？ (A)112 (B)224 (C)336 (D)448

在相同條件下，某氣體的擴散速度為氫氣的1/4，則此氣體可能為下列何者？（H=1, C=12, N=14, O=16） (A)甲烷 (B)氮氣 (C)氧氣 (D)二氧化碳

疑是電氣因素所引釀而成的火災原因鑑定時，常以電線熔痕中是否存在有氧化亞銅（Cu2O）作為判斷是否因短路而致災的依據，下列何者為氧化亞銅之英文名稱？ (A)cobalt (II) oxide (B)copper (II) oxide (C)cobalt (I) oxide (D)copper (I) oxide

鈉、鎂、鋁、矽四種元素中，何者的第一和第二游離能之間有較大的能量差？ (A)Na (B)Mg (C)Al (D)Si

依據溶解度規則（solubility rule）判斷，下列離子化合物中何者在水中的溶解度最大？ (A)AgBr (B)Hg2Br2 (C)PbBr2 (D)NaBr

固態金屬鋁（Al）與硫酸（H2SO4）水溶液作用生成硫酸鋁（Al2(SO4)3）水溶液及氫氣（H2），此反應若消耗2 mol 的鋁，則可製備得多少 mol 的氫氣？ (A)1 (B)2 (C)3 (D)4

混合氯化銨（NH4Cl）水溶液與氫氧化鉀（KOH）水溶液，將會有氣體釋出，下列何者不是此化學反應的產物？ (A)N2O (B)H2O (C)NH3 (D)KCl

有機化合物可藉由官能基之不同而加以分類，下列關於有機化合物分類之化學通式，何者正確（R 表示烷基）？ (A)醛類分子通式為ROH (B)醇類分子通式為RCOR (C)醚類分子通式為ROR (D)酮類分子通式為RCHO

濃度2.0 M 的弱酸溶液，[H＋] 為0.0040 M，其Ka 最接近下列那一數值？ (A)0.001 (B)1.6 × 10-5 (C)4.0 × 10-6 (D)8.0 × 10-6

考慮以下的化學反應：N2(g)＋3H2(g) → 2NH3(g)＋熱量，下列何項因素可使平衡向左移動？ (A)升高平衡系統的溫度 (B)平衡系統降低NH3 濃度 (C)減小平衡系統的體積 (D)平衡系統增加H2 濃度

下列反應：2NO(g)＋O2(g) → 2NO2(g)，當NO 的濃度加倍時，反應速率增加四倍，若NO 及O2 濃度均增加兩倍時，反應速率增加為原來八倍，下列何者為此反應之速率定律？ (A)Rate＝k﹝NO﹞﹝O2﹞ (B)Rate＝k﹝NO﹞﹝O2﹞2 (C)Rate＝k﹝NO﹞2﹝O2﹞ (D)Rate＝k﹝NO﹞2﹝O2﹞2

下列何者非屬氧化—還原反應？ (A)2Mg(s)＋O2(g) → 2MgO(s) (B)2HBr(aq)＋Ca(OH)2(aq) → 2H2O(l)＋CaBr2(aq) (C)Ca(s)＋Cl2(g) → CaCl2(s) (D)Zn(s)＋Fe2+(aq) → Zn2+(aq)＋Fe(s)

某金屬溶於鹽酸中可產生氫氣，而其反應所生成的水溶液中和後又可與鋅片反應析出該金屬，則此金屬是： (A)Mg (B)Al (C)Ni (D)Cu

25℃下，某緩衝溶液含等莫耳−Y 與HY。已知−Y 的Kb 為1.0 x10-9，則此緩衝溶液的 pH 值為： (A)5 (B)7 (C)9 (D)14

下列物質中何者存在有氫鍵？ (A)C2H6(g) (B)HI(l ) (C)KF(s) (D)CH3COOH( l )

某電鍍工廠之廢水中含有Pb2+的重量百分率為0.0020%，此廢水中之+2Pb含量為多少ppm？ (A)2 (B)20 (C)200 (D)2000

下列物質中，何者不是電解質？ (A)H2SO4(l ) (B)NaOH(s) (C)NaCl(s) (D)CHCl3(l )