專利師 111 年普通物理與普通化學考古題（共 50 題） 資料來源：考選部歷屆試題｜法律人 LawPlayer 整理 https://lawplayer.com/exam/patent-attorney/111-%E6%99%AE%E9%80%9A%E7%89%A9%E7%90%86%E8%88%87%E6%99%AE%E9%80%9A%E5%8C%96%E5%AD%B8 第 1 題 如下圖，在無摩擦力的水平面上，有一質量5 公斤的靜止物體，受到一與水平成60o 仰角的拉力作用，拉力大小為20 牛頓，求物體在受力6 秒後此物體的速度大小為何？ (A) 10.5 公尺/秒 (B) 12.0 公尺/秒 (C) 20.8 公尺/秒 (D) 24.0 公尺/秒 正解：B 第 2 題 一短跑選手以等速率10 m/s 在半徑20 m 的圓形彎道上跑時，其向心加速度大小多少？ (A) 0.5 m/s2 (B) 2 m/s2 (C) 5 m/s2 (D) 10 m/s2 正解：C 第 3 題 如下圖，有一木塊靜止懸掛於天花板下，質量為M。有一子彈以速度v 入射木塊，嵌入木塊之中，並使木塊與子彈整體最高提升高度達到h。假設子彈質量為m，求子彈原速度v。（註：重力加速度為g。） (A) 2mMvghm (B) 2mMvghm (C) mMvghm (D) mMvghm 正解：A 第 4 題 有一質量為140 公斤的平底船，其長為12 公尺，此船靜止於水中而船尾靠岸，有一質量為60 公斤的人立於船頭，設船的質量均勻分布，且水面的阻力不計，當此人由船頭走至船尾時，試求船尾將離岸多少公尺？ (A) 0 公尺 (B) 1.8 公尺 (C) 3.6 公尺 (D) 4.8 公尺 正解：C 第 5 題 如下圖，使用三種不同材料做成甲、乙、丙三個物體，三者有相同質量M。其中甲為實心圓球，半徑R；乙為空心圓柱，外徑R，內徑（1/2）R；丙為實心圓柱，半徑R。三者由相同斜面高度處，從靜止狀態出發，以純滾動方式滾下，則三者到達底部的時間，由先至後的順序為何？ (A) 甲→丙→乙 (B) 丙→甲→乙 (C) 乙→丙→甲 (D) 甲→乙→丙 正解：A 第 6 題 如圖所示，兩電荷相距1.2 公尺，其帶電量分別為+q 和4q，在其連接線上，試求電位為零之位置？ (A) 位於+q 右邊0.96 公尺處 (B) 位於+q 右邊0.8 公尺處 (C) 位於+q 右邊0.4 公尺處 (D) 位於+q 右邊0.24 公尺處 正解：D 第 7 題 若將40 庫倫的電荷從a 點傳輸到b 點需要外力作正功500 焦耳，試問這兩點之電位差VaVb是多少： (A) 12.5 伏特 (B) +12.5 伏特 (C) 25 伏特 (D) +25 伏特 正解：A 第 8 題 考慮一個帶電粒子在均勻磁場中做等速圓周運動，其速度方向垂直於磁場，速度大小維持固定，軌跡是一個圓形。如果將磁場強度加倍，則下列敘述何者正確？ (A) 粒子進行圓周運動的繞行週期會加倍 (B) 粒子運動的軌道半徑會加倍 (C) 粒子運動的動能會加倍 (D) 粒子所受到的加速度會加倍 正解：D 第 9 題 考慮一個無窮長的螺線管，其圓形截面的半徑為R，螺線管上線圈的電流隨時間增加，使得螺線管內部的磁場B 也隨時間增加，其關係式為：B(t)=bt，其中b 是一個常數，t 是時間。請問在螺線管外部，離螺線管中心距離為r 之處，所感應出來的電場大小為何？ (A) 22R bEr (B) 2RbEr (C) 22RbEr (D) 22R bEr 正解：A 第 10 題 考慮一個內含空腔的導體，假設導體本身原先帶有電荷Q，現在於空腔內再放置一個點電荷Q（此電荷不與導體接觸），當達到靜電平衡時，請問導體外部表面上一共有多少電荷？ (A) Q (B) 0 (C) +Q (D) +2Q 正解：D 第 11 題 某人正在使用耳機聽搖滾樂，耳朵接受到的音量是100 分貝，由於聲音太大，他將耳機的輸出功率調低至原來的1/100。請問此時他的耳朵所接收到的音量是多少？ (A) 90 分貝 (B) 80 分貝 (C) 10 分貝 (D) 1 分貝 正解：B 第 12 題 設有甲、乙兩車，其喇叭所發出的頻率均為1000 Hz，並設空氣中的聲速為340 m/s，若乙車以20 m/s的速率前進，甲車以30 m/s 的速率在後面追趕，若甲車按喇叭，則乙車內的乘客所聽到的喇叭聲頻率為多少？ (A) 1161 Hz (B) 1032 Hz (C) 1028 Hz (D) 969 Hz 正解：B 第 13 題 考慮一根弦樂器的弦，假設其原本音高為中央A（440 Hz），請問以下那一種方式，能將音高提升為高音A（880 Hz）？ (A) 將弦繃緊的拉力增加為原本的2 倍 (B) 將弦的質量密度增加為原本的2 倍 (C) 將弦繃緊的拉力增加為原本的4 倍 (D) 將弦的質量密度增加為原本的4 倍 正解：C 第 14 題 如下圖，有兩個點聲源S1 與S2，兩聲源發出之聲波完全同相且分開距離為D=1.5 λ，λ 為兩聲源發出之聲波波長，以兩聲源連線之中點為圓心，以大於D 的距離為半徑畫一圓如圖，試問在此圓上共有幾個點（位置）可以接收到完全建設性干涉的聲波？ (A) 12 個點 (B) 10 個點 (C) 8 個點 (D) 6 個點 正解：D 第 15 題 敲擊樂器木琴的共鳴管，如下圖所示，是支一端封閉、另一端開口的圓形管子。假設其長度為L，則下列那一種聲波波長可以在此共鳴管中發生共振？ (A) 波長=（4/5）L (B) 波長=L (C) 波長=（6/5）L (D) 波長=（7/5）L 正解：A 第 16 題 將質量2 公斤、溫度攝氏80 度的鋁塊放入一個水桶中，桶中原裝有質量10 公斤、溫度攝氏20 度的純水。假設熱量沒有散失，鋁的比熱為900 J/kg-K，水的比熱為4200 J/kg-K。請問平衡溫度是多少度？ (A) 攝氏26.7 度 (B) 攝氏24.6 度 (C) 攝氏22.5 度 (D) 攝氏20.4 度 正解：C 第 17 題 氫與氧的分子量分別為2 與32，當溫度相同時，求氫分子的方均根速率為氧分子的多少倍？ (A) 1/4 倍 (B) 1/16 倍 (C) 4 倍 (D) 16 倍 正解：C 第 18 題 對於一個理想氣體系統，根據熱力學第一定律，以下那一個過程會維持其系統內能（internal energy）不變？ (A) 絕熱膨脹過程 (B) 等溫壓縮過程 (C) 定壓膨脹過程 (D) 等體積升溫過程 正解：B 第 19 題 有一氣體系統在一熱力過程中吸收了200 焦耳的熱量，同時對外作了300 焦耳的功，請問其內能改變了多少焦耳？ (A) 減少100 焦耳 (B) 增加100 焦耳 (C) 增加500 焦耳 (D) 減少500 焦耳 正解：A 第 20 題 考慮一個循環運行的熱力學系統，由理想氣體構成，其循環過程的「壓力（P）體積（V）」關係圖如下。請問本系統每循環一次，對外做功的大小，相等於圖中那個區域的面積？ (A) 甲 (B) 乙 (C) 丙 (D) 乙＋丙 正解：B 第 21 題 如下圖，將一透明三稜鏡（折射率2.66）浸入水（折射率1.33）中，一光束垂直入射三稜鏡AB 面，試問夾角θ 最大不可超過幾度，始可造成入射光在AC 面全反射？ (A) 60° (B) 45° (C) 30° (D) 15° 正解：A 第 22 題 一道光的功率之定義是單位時間通過的能量，一道光的強度之定義是單位時間、單位面積通過的能量。考慮一道雷射光束，以透鏡聚焦為一個小點，請問在聚焦前後，其功率與強度有什麼變化？ (A) 功率不變，強度增加 (B) 功率增加，強度不變 (C) 功率與強度都增加 (D) 功率與強度都不變 正解：A 第 23 題 一入射光入射一平面鏡造成反射，在入射光方向不變的情況下，如果反射面轉動20°角，請問反射線轉動幾度角？ (A) 10° (B) 20° (C) 40° (D) 60°θ 正解：C 第 24 題 請問下列那一個實驗展示了光的波動性質： (A) 光電效應 (B) 光的康普頓散射效應 (C) 楊氏雙狹縫干涉實驗 (D) 伽瑪（gamma）射線產生正負電子對 正解：C 第 25 題 在山區道路上，因彎道多，死角也多，政府會架設凸面反射鏡，讓駕駛可以看到對面車道的車輛，以增進行車安全。請問此類凸面反射鏡所成的像，是那一種影像？ (A) 正立放大實像 (B) 正立縮小實像 (C) 正立放大虛像 (D) 正立縮小虛像 正解：D 第 26 題 有一化學反應，其反應式為NO(g)+O2(g)→NO2(g)（尚未平衡），且知其反應動力學的起始速率實驗數據如下表所示，則此反應的反應速率式為何？[NO]0 (M)[O2]0 (M)起始速率11018110182.0101621018110188.01016310181101818.0101611018210184.01016 (A) k[NO]2 (B) k[NO][O2] (C) k[NO][O2]2 (D) k[NO]2[O2] 正解：D 第 27 題 定溫下，N2O4(g)（無色）2 NO2(g)（紅棕）H>0，化學反應已達到平衡，則下列各項敘述中，何者正確？ (A) 增加系統的體積反應向左移動，系統的顏色會變淺 (B) 當體積維持不變時，加熱可使系統顏色變深 (C) 加壓後，反應向右移動，系統的顏色會變深 (D) 溫度下降時，其平衡常數增加 正解：B 第 28 題 波長280 nm 之紫外光與波長420 nm 之紫光，其光子所具有E 紫外光：E 紫光能量之比值為何？ (A) 9：4 (B) 2：3 (C) 3：2 (D) 3 ：2 正解：C 第 29 題 C4H8O2 的那個異構物在水中的溶解度最大？ 第 30 題 試由下列平衡反應及其相對應平衡常數求出K3 為何？A2(g)+B2(g) 2 AB(g)K1=1022 A2(g)+C2(g) 2 A2C(g)K2=10–4A2C(g)+ B2(g) 2 AB(g)+(1/2)C2(g)K3=？ (A) 10–4 (B) 10–2 (C) 104 (D) 106 正解：C 第 31 題 在實驗室中若需要以0.10 M HCl 水溶液滴定某未知濃度的氨水時，使用下列何種指示劑最合適？（氨水Kb=1.8×10–5）指示劑pH變色範圍呈色甲基紫0→2紅→藍甲基紅4→6紅→黃甲酚紅7→9黃→紫酚酞8→10無色→粉紅 (A) 甲基紫 (B) 甲基紅 (C) 甲酚紅 (D) 酚酞 正解：B 第 32 題 當液體A 與B 混合形成理想溶液，下列關於此溶液之敘述何者錯誤？ (A) 因此溶液之蒸氣壓符合拉午耳定律 (B) A-B 間引力等於A-A 或B-B 單獨存在之引力 (C) 混合體積具有加成性 (D) 溶液形成時，可能吸熱或放熱 正解：D 第 33 題 在室溫下，下列三種化合物之溶度積（Ksp）分別為AB（Ksp=4.0×10−8），AB2（Ksp=3.2×10−14），A3B（Ksp=2.7×10 −15）。這些化合物在此溫度下，在水中的溶解度（mol/L）順序為何？ (A) AB>A3B>AB2 (B) AB>AB2>A3B (C) A3B>AB2>AB (D) AB2>A3B>AB 正解：A 第 34 題 下表為298 K 時幾種反應之標準還原電位，則相同溫度下，電池Co(s)|Co2+(aq)(1 M)||Ag+(aq)(1 M)|Ag(s)之電動勢為何？ (A) 1.08 V (B) 1.88 V (C) –1.08 V (D) –0.52 V 正解：A 第 35 題 市售濃硫酸（H2SO4）的重量百分比濃度為98%，比重為1.84，若要配製1.0 升的2.0 M 硫酸水溶液，需要取多少毫升的濃硫酸？（硫酸分子量=98.0） (A) 23.5 (B) 53.3 (C) 54.4 (D) 108.7 正解：D 第 36 題 乙醇可藉由生物發酵作用來製備。若葡萄糖（C6H12O6）經過酵母菌發酵時會產生乙醇及二氧化碳。已知相關分子的莫耳生成熱（kJ/mol）分別為二氧化碳：393.5、乙醇：277.7、葡萄糖：1260、水：285.8，則發酵1 莫耳葡萄糖的反應熱為多少kJ？ (A) 82.4 (B) 368.2 (C) 1368 (D) 2820 正解：A 第 37 題 由元素分析實驗結果得知，某一有機化合物含有碳、氫、氧三種元素，其重量百分比分別為37.5%、12.5%、50.0%，下列何者是該化合物可能的化學式？（原子量：氫=1.0；碳=12.0；氧=16.0） (A) CH2O (B) CH4O (C) CH2O2 (D) C3HO4 正解：B 第 38 題 下列各選項的N-O 鍵結，何者鍵長最短？ (A) NO3– (B) NO+ (C) NO2– (D) N2O 正解：B 第 39 題 將氯化鉀（KCl）水溶液與硝酸鈉水溶液（NaNO3）互相混合，請問混合後是否會產生沉澱物？若有沉澱物產生，該沉澱物為何？ (A) 不會有沉澱物產生 (B) 會有沉澱物產生，沉澱物是NaNO3 (C) 會有沉澱物產生，沉澱物是KNO3 (D) 會有沉澱物產生，沉澱物是NaCl 正解：A 第 40 題 下列那一個化合物內含有離子鍵結（ionic bond）？ (A) H2 (B) NaCl (C) CCl4 (D) SO2 正解：B 第 41 題 將下列化學反應式進行平衡，請問當各個反應物與產物的反應平衡係數皆為最小整數時，水（H2O）的平衡係數（coefficient in the balance equation）為何？Ca(OH)2(aq)+H3PO4(aq)Ca3(PO4)2(s)+H2O(l) (A) 2 (B) 4 (C) 6 (D) 8 正解：C 第 42 題 下列原子間若形成鍵結，請將鍵結的極性（polar）由弱排到強：Si-Cl、P-Cl、Mg-Cl、S-Cl (A) S-Cl