學(xué)測自然考科物理輔導(dǎo)

1、 學(xué)測自然考科物理輔導(dǎo) 壹、前言：目前一般高中畢業(yè)生要進入大學(xué)，有兩種考試可供選擇（學(xué)測、指考，或兩者皆考）。這兩種考試在本質(zhì)與性質(zhì)上，都不一樣，當(dāng)然其個別的準備與應(yīng)付方針也就不一樣了！而學(xué)測對一般學(xué)生而言，是較簡單而易應(yīng)付的考試。首先，就其考試的範(fàn)圍而言，只考一、二年級的科目範(fàn)圍，且不分文理組，對每位學(xué)生來說，考題皆相同（就這一點來說，讀自然組的學(xué)生占了比較多的優(yōu)勢），因而考題來說比較不會艱深。但是，學(xué)測相對來說，考題是比較生活化、基本觀念的靈活應(yīng)用、等等，是一般只讀教科書的學(xué)生比較難於應(yīng)付的。相對於指考的重點在於：高三全部範(fàn)圍的熟練度、教材的融會貫通、等等，學(xué)測考得比較偏重：基本觀念及定義

2、、分析、理解力。學(xué)測另外一個特性是：有比較多的陷阱，只要是多加小心，學(xué)測要考高分，並不困難。貳、例題：（ ）1. 甲生走路時每單位時間所消耗的能量，與行進速率的關(guān)係如右圖所示。假設(shè)甲生每天都沿著相同的路徑自學(xué)校走回家，則甲生以2.0 公尺秒等速率走回家所消耗的總能量，約為以1.0 公尺秒等速率走回家的多少倍？(A) 1.5(B) 2.0(C) 2.5(D) 3.0(E) 3.5。95.學(xué)測【解說】首先，應(yīng)將題目仔細看清楚，然後再想：究竟這一題要考我的是甚麼觀念？這一題顯然要考的觀念似乎很簡單，就是等速度運動而已。 其次，再將題目所附的圖，仔細看清楚（包括橫軸、縱軸的量及其單位）。 最後，在思考

3、是否存在有陷阱？ 此題在看完題目與圖形之後，粗心大意的學(xué)生很容易就見獵心喜，馬上就在圖形上面找出走路速率分別為2.0與1.0的相對數(shù)據(jù)，演算後直接選填(D)。 此題的陷阱在於：同樣的距離之條件下，以不同速度等速運動時，其相對的運動所需時間也不相同，所以以1.0等速率走所需的時間為以2.0等速率走所需的時間的兩倍，所以答案應(yīng)該是3.5÷（1.25×2）1.5 ，應(yīng)選(A)最為接近。2. 甲、乙、丙三位學(xué)生對飛機如何獲得向前推進的作用力，為何能由地面起飛升空，並且能在天空中飛行，不致墜落，各有不同的主張。 對於飛機如何獲得向前推進的作用力或加速度，甲認為起落架上的輪子必須轉(zhuǎn)動，

4、在地面跑道施給輪胎的摩擦力推動下，飛機才能獲得前進的加速度；乙則認為飛機的螺旋槳或渦輪機必須轉(zhuǎn)動，將周圍空氣吹向飛機後方，在空氣的反作用力推動下，飛機才能獲得前進的加速度；丙則認為飛機的引擎，不論周圍有無空氣，均能使其燃料迅速燃燒，當(dāng)廢氣向後噴出時，飛機獲得反作用力，因此能向前加速。 至於飛機為何能夠由地面起飛升空，而在空中時，為何又能維持飛行高度，不會墜落，甲和乙都認為這是由於飛機前進時，流過機翼上方與下方的空氣，速率不同，使機翼下方的空氣壓力較上方為大。因此，當(dāng)飛機沿水平方向快速前進時，機翼上方與下方受到的壓力不同，可以產(chǎn)生鉛直向上的作用力（稱為升力），以克服重力，飛機因而得以升空，並在空

5、中保持飛行高度，不致墜落。丙則認為飛機依靠向前的推進力，就能起飛升空，並改變飛行方向，進入一定的軌道，在重力作用下繞著地球飛行。 依據(jù)以上所述，回答下列問題： 91.學(xué)測 （）()對飛機如何獲得向前的推進力，三位學(xué)生提出的主張，分別與汽車、輪船、火箭前進時使用的原理類似。下表中哪一選項最適合用來說明這三種原理與學(xué)生主張間的對應(yīng)關(guān)係？（）()考慮飛機在近乎為真空的太空中航行的可能性。下列哪一選項中的學(xué)生，其所提出的飛機飛行原理，不能用於太空航行？()甲、乙、丙()甲、乙()甲、丙()甲()乙。（）()如果飛機依照三位學(xué)生主張的方式，由地面起飛，則哪些必須有加速的跑道，才能升空？哪些離地升空後，就

6、沒有向前的推進力？ 【解說】這一題是很典型的學(xué)測題目，常常是以很冗長的陳述展開題組的題心， 而其中有用的與沒用的相互混雜，若是沒有耐心，或是國文較差一點 的同學(xué)，就會對這類問題，失去得分的機會！而且因為問題很長，所以 在看第一次的時候，就同時應(yīng)該將題目所提到的有關(guān)解題的重點整理在 試題本的空白處，才有利於各小題的作答。而且，你也可能沒有機會和 耐心再看第二遍。 本題首先必須將題目自頭到尾，仔細的閱讀與整理。第二段是描述飛機的向 前的推進力來源： 甲：輪子轉(zhuǎn)動，跑道與輪胎的摩擦力所給的。 乙：飛機的螺旋槳或渦輪轉(zhuǎn)動，將空氣向後推，所產(chǎn)生的反作用力。 丙：飛機引擎不管有無空氣，均能迅速燃燒，向後噴

7、出廢氣，所產(chǎn)生的 反作用力。 第三段是描述飛機為何可以升空，及在空中維持高度的原因： 甲、乙：飛機前進時，流過機翼上方與下方的空氣速率不同，使機翼下 方的氣壓較上方為大，克服重力而產(chǎn)生的升力。並且在空中保 持飛行高度。 丙：飛機以向前的推進力而起飛升空，進入一定軌道，以重力繞地飛行。所以根據(jù)第二段的整理資料，很快就可以知道：第一小題，最合適的答案是(A)。由第二段中，丙的主張飛機引擎不管有無空氣，均能迅速燃燒，可知在外太空，沒有空氣的真空狀態(tài)下，只有丙的認定方式才可在太空中繼續(xù)適用。所以第二小題當(dāng)然要選(B)了。由第二段的整理資料，可知：甲和乙的主張理由，都必須有跑道，才可以推動飛機升空。而甲

8、在升空之後，因為空氣與輪胎之間的摩擦力很小，就會失去前進的動力了，所以第三小題，就只能選(B)了。第四小題中問到流體力學(xué)的概念，當(dāng)機翼上方與下方的空氣流速相等時，其上方與下方之壓力及相等，因而就流體力學(xué)而言，機翼就不提供向上之升力，由於重力之故，飛機就會下降。所以答案為(D)。（ ）3. 質(zhì)量皆為m 的兩相同金屬塊，且其初始溫度相同，以相同速率 v 對撞之後靜止，達成熱平衡後溫度上升 T。若不計阻力與熱量散失，小華預(yù)測不同對撞條件下，溫度的上升量如下表，則下表中的預(yù)測哪些正確？（應(yīng)選兩項）選項質(zhì)量速率預(yù)測溫度上升量(A)2mvT(B)2mv2T(C)m2v2T(D)m2v4T 94.學(xué)測【解說

9、】首先，題目已經(jīng)清楚表明：質(zhì)量相等、相同的金屬快、初始溫度、相同速率，這些都是必須要注意的條件。 對撞之後靜止，而最後熱平衡的溫度為T，這要考的觀念是：兩物的原來動能，全部化為兩物最後的熱能，而導(dǎo)致溫度上升。 當(dāng)然公式很簡單：Ek = msT，而動能Ekmv2 /2。 本類題在學(xué)測、指考出現(xiàn)的機會非常的大，因為機械能與熱能的轉(zhuǎn)換過程中，在單位的轉(zhuǎn)換時，會有兩個陷阱會出現(xiàn)： 一、首先，機械能計算中質(zhì)量的單位是採用MKS制，質(zhì)量的單位是公斤； 而熱能的單位卻是公克。所以方程式： mv2 /2 msT 的左邊應(yīng) 該乘以一千，而應(yīng)該為： mv2 /2 1000msT 二、再者，機械能的單位是焦耳J；而

10、熱量的單位是卡cal，當(dāng)兩者要寫在 同一方程式的兩邊時，必須在左邊再乘以熱功當(dāng)量J，J 4.2 焦 耳/卡，等號兩邊才可以平衡。所以上述的方程式，應(yīng)該寫成： mv2 /2 1000msT×4.2 才對。 三、由上述的式子可以將等號兩邊的質(zhì)量m消去，所以本題表格之第一欄 的質(zhì)量，根本與作答無關(guān)，不必予以考慮。 四、在題目所給的條件下，由上述的式子可以推知：T正比於v2，所以 當(dāng)速度變?yōu)閮杀稌r，T則應(yīng)當(dāng)變?yōu)樗谋禩才對，因此(D)才是正確 的答案。圖(一)圖(二)【4.7.題為題組】在正常體溫之下，如果腦部的血流停止，則腦細胞會在幾分鐘之內(nèi)缺氧而死。若是將體溫降低約20°C，腦細

11、胞的耗氧量也隨之降低，如此可容許血流暫停時間延長，以利腦部手術(shù)進行。準備手術(shù)之前，病患的心肺功能開始由心肺機取代，示意如圖(一)。心肺機包含三大部分：氧合器作為人工肺，對血液供氧；抽送幫浦代表心臟，推動血液循環(huán)；熱交換器則提供熱量交換，經(jīng)由血液循環(huán)調(diào)節(jié)體溫。體重約60 公斤重的病患，其體溫監(jiān)測記錄如圖(二)所示。試根據(jù)上文，回答4.7.題。（ ）4. 如右圖所示，工程師考慮將線圈纏繞在活塞下端，利用與固定磁鐵之間的相對運動，帶動抽送幫浦中的活塞，抽送血液。圖中左活門只能向外自由開啟，反向則封閉管路；右活門只能向內(nèi)自由開啟，反向則封閉管路。下列有關(guān)此設(shè)計構(gòu)想的敘述哪一項正確？(A)血液由左活門吸

12、入，右活門推出(B)當(dāng)甲電極為正，乙電極為負時，活塞向上運動(C)當(dāng)甲電極為正，乙電極為負時，幫浦將血液吸入(D)當(dāng)甲電極為負，乙電極為正時，幫浦內(nèi)壓力降低。95.學(xué)測（ ）5. 人類大動脈的截面積約是5.0×104 平方公尺。若心臟推送血液的平 均壓力約12000 帕，平均流速約0.20 公尺秒，則心臟推動血液流 動的平均功率約是多少瓦特？ (A) 0.20(B) 1.2(C) 6.0(D) 2400。 95.學(xué)測（ ）6. 調(diào)節(jié)病患體溫的過程中，熱量在血液循環(huán)系統(tǒng)之內(nèi)傳播，主要是利 用下列哪一種方式？ (A)輻射(B)傳導(dǎo)(C)對流(D)散射。 95.學(xué)測（ ）7. 人體組織的比

13、熱約與水相當(dāng)。題圖(二)之中15 時至16 時升溫階段， 假設(shè)所需熱量完全由心肺機的熱交換器所提供，則熱交換器於該時 段約耗電多少度？(A) 1400(B) 70(C) 1.4(D) 0.33(E) 0.07。 95.學(xué)測【解說】首先，題目的敘述有點長，也要有耐心地看完。然後，再看第一小題（4） 的題目，其附圖也要仔細地看，其中有左、右兩活門，一邊是管血液其 中有左、右兩活門，一邊是管血液的進入（右活門），另一邊則是管血 液的流出（左活門）。在圖的下方，有一由上向下的線圈（甲、乙）， 而其下方則有一磁鐵，N極在其上方。第一小題顯然考的是線圈通有電 流時，其磁場方向的判斷問題，由安培右手定則決定

14、之。當(dāng)題目指定之 正負極方向時，電流是由甲向乙流動，依安培右手定則可知：線圈所產(chǎn) 生之磁場方向為N極在上，S及在下，與固定之磁鐵的N極剛好是相吸 的，所以活塞會被向下拉，所以選（C）。 第二小題（5），已給截面積A5.0×104 平方公尺，心臟推送血液的 平均壓力P12000 帕（N/m2），平均流速v0.20 公尺秒。由壓力 PF/A，所以FPA；而功率PW/tFv，所以兩公式合起來，就得到 功率P PAv（等號右邊之P為壓力），所以答案選（B）。 第三小題（6），熱的傳播方式有三種：傳導(dǎo)（是固體的主要熱傳播方式）、對流（主要是流體的熱傳播方式）和輻射。而血液是屬於流體（氣體和液體

15、合稱流體），所以答案當(dāng)然選（C）。第四小題（7），一度電是3.6×106焦耳。而人的體重為60公斤，人體組織的比熱約與水相當(dāng)，比熱S1，由圖（二）可知：15時至16時，溫度上升了351520，由公式HmSt，可知需要1.2×106卡熱量，在乘上熱功當(dāng)量4.2（卡換成焦耳），折合5.04×106焦耳的能量，再除以3.6×106焦耳，約為1.4度的電，所以答案選（C）。（ ）8. 鮭魚回游產(chǎn)卵，遇到水位落差時也能逆游而上。假設(shè)落差之間水流 連續(xù)，而且落差上下的水域?qū)拸V，水流近似靜止。若鮭魚最大游速 為2.8 ms，且不計阻力，則能夠逆游而上的最大落差高度為何

16、？(A) 9.8 m(B) 2.8 m(C) 1.4 m(D) 0.8 m(E) 0.4 m。94.學(xué)測【解說】此種類型的題目，在學(xué)測中屢屢出現(xiàn)，其基本的物理學(xué)概念就是：能量之間的轉(zhuǎn)換。在此是鮭魚游速之動能，轉(zhuǎn)換為鮭魚逆流而上之高低位能差。其公式為：mv2/2 mgh，而等號兩邊的m可以消去，所以h v2/2g，將v2.8 ms，g10m/s2代入，則h 2.8×2.8÷2÷100.392 最接近的答案選(E)。（ ）9. 人類因觸電而遭受電震，其嚴重性隨電流的頻率而 異，右圖中虛線表示在各種頻率時，能引起人體感 覺觸電的最低電流；實線表觸電後無法憑藉自力脫 離電

17、路的最低電流。依據(jù)此圖資料，並假設(shè)觸電者 的身體，在皮膚乾燥時相當(dāng)於100 k 的電組，而 全身溼透時相當(dāng)於5 k 的電阻，則下列敍述，何 者正確？ 92.學(xué)測 (A)頻率愈的高電流，愈容易使人感覺觸電(B)此圖資料徹底否定了 愛迪生有關(guān)直流電比交流電更安全的說法(C)全身溼透的人若誤 觸110 伏特、60 赫的交流電路，將不能憑自力脫離(D)利用頻率 100 赫左右的交流電，進行人體通電的特技表演，才是較安全的。 【解說】電震一詞即是我們平常所說的電擊，圖中所飾的虛線是能引起人體感 覺觸電的最低電流；實線表觸電後無法憑藉自力脫離電路的最低電流。 而圖的橫軸為交流電的頻率。 選項（A），由圖的

18、曲線來看，顯然頻率在100處有最低點，所以顯然是 不對的。選項（B），題目的圖形顯然沒有提供關(guān)於直流電的相關(guān)資料可供對照，顯然也是不對的敘述。選項（C），由圖形的實線可知：110赫時，電流值約為15毫安培。全身溼透時相當(dāng)於5 k 的電阻，公式 IV/R，可知電流約為22毫安培，已經(jīng)超過題目所給的15毫安培，所以此答案的敘述是對的。選項（D），由圖形的曲線可知：當(dāng)頻率為100赫時，實線、虛線都是最低點的值，表示是最不安全的，所以本答案是錯的。（ ）10. 如右下圖所示，在已接地之電路上，有甲、乙、丙三個可為通路 或斷路的接點。若人站在地上，而手碰觸到金屬外殼形成通路，則 當(dāng)此三個接點為下列何種情

19、況時此人會有觸電之危險？92.學(xué)測 選項接點甲接點乙接點丙(A)通路通路通路(B)斷路通路斷路(C)斷路斷路通路(D)通路斷路斷路【解說】在電路圖中，凡是以直線可以連接的點，都是沒有電阻（亦即沒有 電壓降），所以都是等電壓的。在此題的電路圖中，很顯然的甲開關(guān)是 沒有關(guān)係的，因為甲開關(guān)與110V電源下的接地是等電壓的，不管甲是 通路或是斷路，都是已經(jīng)實質(zhì)上接地了。而人是否有觸電的危險就決定 於乙和丙的開關(guān)狀態(tài)而已。當(dāng)乙開關(guān)為通路時，此電器的金屬外殼，即 有漏電，若加上丙開關(guān)沒有接地（為斷路），則當(dāng)人接觸此電器的金屬 外殼時，就會因為電流流過人體而造成迴路，而引起觸電。所以答案選（B）（ ）11.

20、 右圖為家用 110 伏特交流電的線路圖，甲、乙為插座之接線，丙、丁為電燈之接線，乙和丁均與電壓為零之地線相接。下列有關(guān)此電路之?dāng)⑹?，哪些正確？（應(yīng)選兩項）(A)流經(jīng)丙與丁之電流時大時小(B)接線丙之電壓恆為 110 伏特(C)接線乙與丁之電壓恆相等(D)接線丙之電壓恆比丁高(E)接線甲之電壓恆比乙高(F)電流恆由丙流向丁。91.學(xué)測【解說】這一題出得有些詭異，因為高中物理課本所討論的絕大部分都是討論直 流電的情形（直流電的相對電位、與電流的方向始終是固定不變的）； 而這一題考的卻是交流電的觀念（交流電的電位是火線相對於地線，呈 正弦函數(shù)變化的；而交流電的電流，也是大小、方向一直改變的正弦函 數(shù)，臺灣交流電的周期為60赫）。乙和丁之間，是以直線連接（可以是 彎曲的），且和地線連接，所以乙和丁與地是等電壓；同哩，甲與丙也 是以直線連接，所以甲與丙是等電壓的。所以以交流電的觀念而言，答 案（A）與答案（C）是對的。（ ）12. 右圖所示的電路，若以一條粗銅線（圖中虛線）連接a 點和b 點，則下列敍述哪些正確？（