台南一中98学年度校内学科能力竞赛物理科初赛试题.doc

台南一中 98學年度 校內學科能力競賽 物理科初賽試題 本卷共有五大題組，共22小題，每小題5分，滿分110分 題組一 如右圖，某固定不動的斜面，小球由靜止自由落下距離h後，第一次碰撞斜面於A點，反彈後第二次碰撞斜面於B點，再反彈後第三次碰撞斜面於C點，已知斜面底角為，重力加速度值為g，忽略小球體積及碰撞所需時間，問： (1)小球由A飛至B所需時間？[1] (2)AB的直線距離？[2] (3)小球由B飛至C所需時間，為由A飛至B的幾倍？[3] 若斜面與小球質量相同，斜面可在光滑水平面上自由滑動，，問： (4)小球由A飛至B所需時間，為斜面固定時的幾倍？[4] (5)AB的直線距離，比斜面固定時大還是小？[5] 題組二 如右圖，以A繩懸吊質量不計的輕板，板兩端放置甲、乙兩相同的木塊，兩者質量均為m，乙木塊以B繩懸吊使輕板保持水平而達靜力平衡，重力加速度值為g，忽略兩木塊的體積，今將B繩剪斷，問剪斷瞬間： (1)甲的加速度值？[6] (2)輕板對甲的正向力值？[7] (3)A繩的張力值？[8] 今假設乙木塊固定在輕板上，仍由水平靜止釋放，當輕板自由轉動至與水平夾瞬間，甲木塊恰發生滑動，問： (4)當時輕板對甲的正向力值？[9] (5)甲木塊與輕板的靜摩擦係數？[10] 題組三 如右圖，質量3m的均勻方形盒靜置於粗糙水平面，其頂部中央以長度的細繩懸吊質量m的質點，質點由＝處靜止釋放擺盪，整個過程中方形盒保持靜止，忽略空氣阻力，重力加速度值為g，問： (1)擺盪過程中，水平面對方形盒正向力的最大值？[11] (2)擺盪過程中，水平面對方形盒摩擦力的最大值？[12] (3)質點由最高點擺盪至最低過程，水平面摩擦力給予方形盒的衝量量值？[13] 若改為方形盒與水平面之間無摩擦力，其他如上述條件，問： (4)擺盪過程中水平面對方形盒的正向力的最大值？[14] (5)令圖中極小，當方形固定不動時質點擺盪週期為T，今方形盒可在光滑水平面上自由滑動，則質點擺盪週期變為？[15] 題組四 某木塊與理想彈簧在鉛直方向作簡諧運動，其角速率而最大速率為v。當木塊恰處平衡點而向下運動瞬間，有速率3v的子彈鉛直嵌入木塊，兩者合為一體仍作鉛直方向簡諧運動，子彈與木塊質量相同，忽略子彈與木塊的體積，假設子彈嵌入木塊所需時間極短而可忽略，問子彈與木塊系統： (1)其最大速率為？[16] (2)簡諧運動的週期？[17] (3)由碰撞發生位置往上的最大位移？[18] (4)若取新系統的平衡點為座標原點，碰撞發生時間為t=0，請寫下其加速度隨時間的函數？[19] 題組五 具有活塞的氣室中，有n莫耳的單原子理想氣體，按右圖：由狀態A-狀態B-狀態C-狀態A，若理想氣體常數為R，問： (1)由狀態A-狀態B過程，至少必須對氣體加多少熱？[20] (2)由狀態B-狀態C過程，至少必須對氣體加多少熱？[21] (3)整個循環過程，氣體對外所做總功為？[22] 台南一中 98學年度 校內學科能力競賽 物理科初賽 答案卷 本卷共有五大題組，共22小題，每小題5分，滿分110分 班級： 考號： 姓名： 1. 2. 3. 1 4. 5. h 6. g/5 7. 6mg/5 8. 9mg/5 9. 0.96mg 10. 3/8 11. 5mg 12. 送分 13. m 14. 16mg/3 15. T/2 16. 17. 18. - 19. 送分 20. 5nRT/2 21. -2ln2 nRT 22. 0