專利師 112 年普通物理與普通化學考古題

一架投石機以45 度仰角從地面上發射石彈，若不考慮空氣阻力的影響，將石彈的運動視為自由拋體運動，測量投出的石彈需時3.0 秒落地，則投射機投出石彈的水平距離約為多少？ (A)30 m (B)45 m (C)120 m (D)450 m

一台滑車從長斜面上以初速為零受重力作用自由滑下，觀察並記錄滑車在斜面上移動距離（x）對時間（t）的圖形應該最接近下面何者所示？（長斜面與滑車間的摩擦力可以忽略） (A) (B) (C) (D)

一輛質量為2000 kg 的汽車在半徑為50 m 的水平道路上以108 km/h 的速度繞圈。假設重力場強度（gravitational field strength）為9.8 N/kg。若要使汽車不會打滑，輪胎與地面的摩擦係數至少要多大？ (A)0.46 (B)0.92 (C)1.38 (D)1.84

一長10.2 m、質量40 kg 的梯子靠在光滑無摩擦的牆壁上。梯子的下端靜止於地面，梯子的上端距離地面的高度為10 m。假設梯子的質量均勻分布，因此其質心位於梯子的中央，重力場強度（gravitationalfield strength）為9.8 N/kg。當一位質量為60 kg 的人爬到梯子距地面2/3 的高度時，牆壁作用在梯子上的力為何？ (A)29.6 N (B)59.1 N (C)88.7 N (D)118.2 N

一個物體拋射出去在空中爆炸分裂成數個裂片，請問爆炸前後瞬間下面那個守恆結果最不可能成立？ (A)質量守恆 (B)動量守恆 (C)角動量守恆 (D)機械能（動能＋重力位能）守恆

一個自動化工廠內，利用輸送帶載送貨品到集貨處。機械手臂每秒鐘將一個貨品放置於輸送帶上，放置時相對於地面無相對速度。貨品的質量為0.4 kg，同時間有20 個貨品同時位於輸送帶上，輸送帶之移動速度為0.5 (m/s)。若不考慮系統的摩擦力，請問輸送帶馬達平均需要出多少力才能維持輸送帶之速度？ (A)0.2 N (B)2 N (C)4 N (D)40 N

地球公轉時間為365 天，火星公轉為687 天，地球距離太陽為1AU，請問火星距離太陽應該約為： (A)1.52 AU (B)1.88 AU (C)2.58 AU (D)3.53 AU

一棟大樓的頂樓水塔滿水位距地面高度為50 m。在距地面30 m 處設置的水閥，其洩水的最可能的流速為： (A)2 (m/s) (B)10 (m/s) (C)20 (m/s) (D)33 (m/s)

一條彈性繩上有一波往+x 方向傳遞，某個瞬間的波形如下圖所示。請問繩子在P 點的瞬時速度應該是什麼方向？ (A)+x 方向 (B)+y 方向 (C)–y 方向 (D)切線方向

已知1 atm= 101 kPa，水的汽化潛熱（latent heat of vaporization）為2.26×106 J/kg，水的密度為1000 kg/m3，蒸汽的密度為0.6 kg/m3。一有活塞的圓筒內裝著1 kg 的水，溫度為100℃。則當水固定在一大氣壓之下轉變為100℃的蒸汽時，其內能變化多少？ (A)418 kJ (B)1255 kJ (C)2092 kJ (D)2929 kJ

假設有一個在溫度TH = 1000 K 和TL = 300 K 之間運作的卡諾引擎（Carnot engine）。該引擎在每一次循環當中產生1400 J 的功，則在一次循環當中，該引擎的工作物質（working substance）將由於輸送至低溫熱庫的熱量導致其熵（entropy）變化多少？ (A)2.0 J/K (B)–2.0 J/K (C)6.67 J/K (D)–6.67 J/K

一個光學工程師要設計一個鏡片鍍膜，希望500 nm 波長的綠光在通過鏡片後比鏡片沒有鍍膜時能增加90 度的相位，若他想使用Si3N4 作為材料，折射率約為2.0，請問他需要設計多厚的鍍膜？ (A)67.5 nm (B)125 nm (C)250 nm (D)500 nm

如果將耳朵緊貼在一根長度為68 cm 的塑膠管的一端，假設在塑膠管內空氣中的聲速為340 m/s，則耳朵從塑膠管中所聽到存在於房間中的背景噪音的基頻為多少？ (A)62.5 Hz (B)125 Hz (C)250 Hz (D)500 Hz

已知聽覺底限值（threshold of hearing）為10–12 W/m2。一揚聲器所發出的聲功率（acoustic power）為0.8 W。假設此聲波的行為如同點波源般在所有的方向上均勻發送，則距離該揚聲器多遠可測得強度級（intensity level）為90 dB？ (A)4 m (B)8 m (C)12 m (D)16 m

一固定聲源發出1000 Hz 的聲波。該聲波在傳播的過程中被一個以17 m/s 的速度向聲源移動的物體反射。假設聲波的速度為340 m/s，則位於聲源旁的靜止觀測者所測得的反射波的頻率為何？ (A)1015 Hz (B)1051 Hz (C)1105 Hz (D)1150 Hz

一非導電環形平面的內半徑為a、外半徑為b。假設其具有均勻的表面電荷密度（surface charge density），則在其中央軸上，至環形平面的中心距離y 處的電場強度為何？（k 為庫侖常數） (A)22 1/221()ykay (B)22 1/221()ykby (C)22 1/222 1/2112()()kyayby (D)22 1/222 1/2112()()kybyay

一個半徑為R 的導體球，其上帶有靜電荷為Q，那一個靜電學敘述有誤？ (A)電荷均勻分布在表面，電荷密度為2/ 4QR (B)整個球體的電位都相等，與無窮遠位置的電位差為0/ 4QR (C)導體球的電容值為08R (D)球體內部的電場為0

一個正方形導線線圈如圖所示以等速v 通過一個均勻磁場的區域到其右側，其區域形狀如圖中陰影所示，磁場方向為朝紙外。請問在過程中，線圈內部的電流應該如下面那個圖？電流逆時針流動為正向。 (A) (B) (C) (D)

有位工程師想利用電流的磁效應來檢查導線的位置和走向。他讓直流電流通過在地板下方平行地面但未知走向的導線，在地板上方使用小指南針的偏轉來檢查，在指南針的偏轉最顯著的位置，發現磁力線方向朝東。請問導線和電流的方向應該是？ (A)導線南北走向，電流朝北 (B)導線南北走向，電流朝南 (C)導線東西走向，電流朝東 (D)導線東西走向，電流朝西

一個工程師想利用電容充放電來檢測一個新產品電容。他使用如下圖的電路，將電容C 串聯一個電阻R 並使用開關S 來控制充放電。S 連結端子1 為充電過程，S 連結端子2 則為放電過程。如果他測量電容C 兩端的電壓降，和時間的關係應該呈現那種情形？ (A) (B) (C) (D)放電放電放電放電充電充電充電充電RCS121( 2 )Qq2( )Q q3()Qq

將三個電荷，12Qq，2Qq和3Qq按照下面的圖示排成一直線，則在三個電荷上的靜電力方向為： (A)1Q 朝右，2Q 朝右，3Q 朝左 (B)1Q 朝左，2Q 朝左，3Q 朝右 (C)1Q 朝右，2Q 不受力，3Q 朝左 (D)1Q 朝右，2Q 朝左，3Q 朝左

將下面各種不同電磁波的光子動量由高到低做排序：(A)可見光 (B)紅外光 (C)微波 (D)X 射線 (A) (A) (B) (C) (D) (B) (C) (B) (A) (D) (C) (D) (A) (B) (C) (D) (D) (C) (B) (A)

假設一直徑為2 cm 的眼睛的明視近點（near point）在25 cm 處，其明視遠點（far point）在2 m 處，透鏡的焦度（focal power）為焦距的倒數（1f ），單位是D（1公尺）則其調節能力（power ofaccommodation）是多少？ (A)0.5 D (B)1.5 D (C)2.5 D (D)3.5 D

在雙狹縫實驗（double-slit experiment）中，光源的波長為500 nm，狹縫間距為24 μm，狹縫寬度為5 μm。同時考慮來自兩個狹縫的光的干涉以及通過每個狹縫的光的繞射，則繞射包絡（diffraction envelope）的中央峰（central peak）內有幾條干涉亮紋（bright interference fringes）？ (A)6 (B)7 (C)8 (D)9

一個彈簧和一個質點可以形成一個振動體，其振動頻率與彈簧（彈性）常數和質點質量有關。若將彈簧切為等長的兩段，再將兩段並聯與原質點形成一新的振動體，其振動頻率應該是原來的多少倍？ (A)4 倍 (B)2 倍 (C)不變 (D)1/2 倍

下列鹽類化合物何者溶於水中會產生最低的pH 值？ (A)AlCl3 (B)KCl (C)BeCl2 (D)NaCl

下列何種化合物會與Br2 迅速反應？ (A)benzene (B)hexane (C)1-hexene (D)1-hexanol

將250 毫升0.550 M 的Na2SO4 稀釋到1.25 升，溶液中的鈉離子的體積莫耳濃度是多少？ (A)0.110 M (B)0.138 M (C)0.220 M (D)0.275 M

當氯化鈉水溶液的濃度從1.0 M 增加到2.0 M 時，下列那些溶液的特性會降低？(A)密度 (B)凝固點 (C)導電度 (A)只有 (A) (B)只有 (B) (C)只有 (A)和 (C) (D)只有 (B)和 (C)

Sr(OH)2 的Ksp 是2.0×10–3。Sr(OH)2 的飽和溶液的pH 值是多少？ (A)11.30 (B)12.65 (C)12.90 (D)13.20

氧氣(O2)溶在水中主要是因為下列那一種分子間作用力？ (A)離子-偶極作用力 (B)誘導偶極作用力 (C)氫鍵 (D)偶極-偶極作用力

在甲酸HCOOH 的路易斯結構中，有多少對鍵結電子與孤對電子？ (A)4 對鍵結，2 對孤對 (B)4 對鍵結，5 對孤對 (C)5 對鍵結，0 對孤對 (D)5 對鍵結，4 對孤對2aa

下列的分子中有幾個屬於極性分子？BrCl3CS2SiF4SO3 (A)0 (B)1 (C)2 (D)3

根據VSEPR 理論，分子BrF4–的幾何形狀應該為何者？ (A)直線 (B)四面體 (C)平面正方形 (D)雙三角錐

平衡下列化學方程式並計算出其水分子的係數為何？Cr2O72–(aq)＋Cl–(aq)＋H+(aq)→Cr3+(aq)＋Cl2(g)＋H2O(l) (A)3 (B)5 (C)7 (D)14

下列情況何者為吸熱反應？ (A)水結冰 (B)丙烷燃燒 (C)將一杯熱咖啡放置桌上冷卻 (D)酒精揮發

計算出下列反應之r nH：3 Fe2O3(s)＋CO(g)→2 Fe3O4(s)＋CO2(g)反應焓為何，r nH=？kJ，已知化合物fH (kJ/mol)Fe2O3(s)–824Fe3O4(s)–1118CO(g)–111CO2(g)–394 (A)+277 kJ (B)– 47 kJ (C)–577 kJ (D)–111 kJ

下列反應其起始速率（initial rates）如表格所示。此反應之速率方程為何？2 HgCl2(aq)＋C2O42–(aq)→2 Cl–(aq)＋2 CO2(g)＋Hg2Cl2(s)[HgCl2] (M)[C2O42–] (M)Rate (M/s)0.100.101.3×10–70.100.205.2×10–70.200.201.0×10–6 (A)Rate = k[HgCl2][C2O42–]–2 (B)Rate = k[HgCl2][C2O42–]–1 (C)Rate = k[HgCl2]2[C2O42–] (D)Rate = k[HgCl2][C2O42–]2

NOCl 的熱分解是二級反應，並且在160℃下消失的NOCl 的速率常數k 為0.0037 M–1 s–1。初始濃度為0.043 M 的NOCl 在160℃下經過20.0 分鐘後，濃度是多少？ (A)0.00051 M (B)0.036 M (C)0.040 M (D)0.042 M

下列那一個不屬於氣體動力學理論中的假定： (A)氣體由隨機、無休止運動的粒子組成 (B)當氣體粒子碰撞時，會損失動能 (C)氣體粒子之間不吸引也不排斥對方 (D)相比容器的大小，氣體粒子的大小可以忽略不計

下列反應之平衡方程式為何？HCOOH(aq)＋H2O(l) ⇌H3O+(aq)＋HCOO–(aq) (A)3c2[H O ][HCOO ][HCOOH][H O]K (B)2c3[HCOOH][H O][H O ][HCOO ]K (C)3c[H O ][HCOO ][HCOOH]K (D)c3[HCOOH][H O ][HCOO ]K

一氧化碳可以與氫氣反應產生甲醇且為一放熱反應，改變那一個因素可以使平衡向左？CO(g)＋2 H2(g)catalystCH3OH(l) (A)降低溫度 (B)增加溫度 (C)加入更多一氧化碳 (D)移除水分

當下列反應在鹼性條件下平衡時，Mn(OH)2(s)和MnO42−(aq)的係數比是多少？Mn(OH)2(s)＋MnO4–(aq)→MnO42–(aq) (A)3：1 (B)1：3 (C)1：4 (D)1：5

下列那一種無法作為氧化劑？ (A)S2– (B)SO32– (C)SO42– (D)S2O82–

考慮下列反應式在標準條件下之標準還原電位，下列敘述何者正確？Al3+(aq)＋3 e– → Al(s) E° = –1.66 VI2(s)＋2 e– → 2 I–(aq)E° = +0.54 V (A)Al3+(aq)比I2(s)為更強氧化劑；I–(aq)比Al(s)為更強還原劑 (B)I2(s)比Al3+(aq)為更強氧化劑；Al(s)比I–(aq)為更強還原劑 (C)Al(s)比I–(aq)為更強氧化劑；Al3+(aq)比I2(s)為更強還原劑 (D)I–(aq)比Al(s)為更強氧化劑；I2(s)比Al3+(aq)為更強還原劑

下列元素中何者具有最小原子半徑？ (A)Ca (B)As (C)Mn (D)Ni

下列元素中何者具有最高的第一游離能？ (A)Ba (B)I (C)Rb (D)Bi

基態的硫原子有著電子配置1s2 2s2 2p63s2 3p4。有多少個軌域至少被一個電子占據？ (A)3 (B)5 (C)8 (D)9

對於下列那種躍遷，氫原子吸收的光子波長最長？ (A)n = 1 到n = 2 (B)n = 3 到n = 2 (C)n = 5 到n = 6 (D)n = 7 到n = 6

1.00 克的那種化合物含有最多的原子？ (A)CO (B)C2H6 (C)C6H6 (D)Kr，原子量83.8