2 CHHWA全華圖書

一 108學測命題分布　　今年自然科一大特色為跨科，整體而言，物理科較去年減少了計算，難度適中，

具鑑別度。題目多以實際情境出發，同時融入學科的基本概念，整體難度中間偏難、

文字量偏高，著重閱讀理解與圖表判讀，需要充分理解題意，才能獲得不錯的成績。

今年有許多跨領域結合的概念，甚至同一題的選項涵蓋到不同的科目，這是未來出題

的趨勢，符合 108新課綱的精神。

題數章節

第壹部分第貳部分

單選題 多選題 綜合題

題號 難易度 題號 難易度 題號 難易度 題號 難易度

基礎物理灱

第一章　緒論與基本測量 35 易 44 中5355

中中偏難

第二章　物質的組成 40 中 39 中

第三章　物體的運動 17 中 37 易

第四章　物質間的基本交互作用 5 中 22 中

第五章　電與磁的統一 6 中

第六章　波 4 中 23 中

第七章　能量 21 易525456

易中中偏難

第八章　量子現象378

中中易

第九章　淺談宇宙學

基礎物理牞A

第一章　運動學

第二章　牛頓運動定律 50 中偏難

第三章　 動量與牛頓運動定律的應用

第四章　萬有引力 51 中偏難

第五章　功與能量

第六章　碰撞

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3物理專刊 3物理專刊物理

二 試題特色　　純粹以背公式得分的年代與秒殺題的現象已經過去了。未來教學上老師需要提醒

學生題意與公式連結及定理上的運用，而不再是強調繁複計算。因為「讀懂題目」已經

是考好學測的重點了。

杕今年試題中沒有需要用到常數項的題目，甚至不需要背誦。

杌第 3題、第 37題以及第 39題，出題特色包含地科、化學與物理三科。

杈 第 5題的機能衣、第 8題的家電原理、第 50題的潛艇受力、第 54至 56題的水庫發

電，綜合題均融合物理內容。其中第 3、4題、第 37題為跨地科的素養命題。

杝很巧地，去年也是第 55、56題為物理難題。第 55題與考試臨場感有關，相當靈活。

杍本次考題的單位換算用到很多次。

杚 今年沒有出現去年的主角：動量、碰撞、宇宙學的考題，代表明年 109年的命題重

點在這裡。

杋本次試題整體難易度中等，但每題的敘述變長了。

三 綜合評論　　往常學生只重視解題能力，卻忽略「分析題目」能力的訓練，因此往往考試當下遇

到「第一次」看到的題目就會與「難題」作連結，但之後看到「答案」卻又恍然大悟，

原來題目這麼簡單，這就形成了老師和學生對題目「難度」認知的落差。在命題的設計

上，物理各單元大致皆有入題，並提供充分的資訊，讓考生作為答題的依據。今年是

第一次學測採 5科選 4科考的新變革，未來自然科考題的鑑別率應該會更高。因此，

學習物理的方式不應該只重視「繁複計算」而已，學習物理應該重視物理名詞基本定義

與題目分析能力。

3物理專刊

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4 CHHWA全華圖書

四 108學年度學科能力測驗試題∼自然考科∼物理部分

第壹部分（占80分）

一、單選題（占32分）

杈 恆星的表面溫度與呈現的星光顏色有關，當我們觀賞夜空中閃爍的恆星，可看出恆星的顏色有白、藍、黃、紅等。下列選項中，顏色產生的原理何者相同？

酎恆星與煙花的火光　酏紅色恆星與紅色的火星　釕藍色恆星與藍色的花　

釢紅色恆星與火山熔岩發出的紅光　釚藍色恆星與瓦斯燃燒發出的藍光。

【出處】基礎物理灱第八章　量子現象

：釢

：恆星的發光原理來自於物體的高溫熱輻射。

酎煙花的火花—元素的原子能階躍遷。酏紅色的火星—紅色的氧化鐵。釕藍色的

花—反射藍光。釢正確。釚瓦斯燃燒的藍光—有充足的氧氣供應燃燒，溫度較高。

杝 水深越深，波浪的行進速度越快，然而受海底地形起伏影響，當波浪向海岸傳播時，往往會因速度變慢而產生偏折的現象。圖中虛線為等深線，越靠近海岸水深越淺。藍色實

線為海浪的波前，箭頭代表波浪的行進方向，假設海底地形變化皆相同，則下列選項何

者為最可能的波浪傳播路徑？

酎 等深線（淺）

等深線（深）

波前

海岸 　酏 等深線（淺）

等深線（深）

波前

海岸 　

釕

等深線（淺）

等深線（深）

波前

海岸 　釢

等深線（淺）

等深線（深）

波前

海岸 　

釚 等深線（淺）

等深線（深）

波前

海岸

。

【出處】基礎物理灱第六章　波

：酏

：泝波前⊥行進方向。

沴愈接近海岸線的波前，愈平行於海岸線。

沊水深愈深，波速愈快，故 θ1 > θ2 > θ3。

海岸

淺

中

深θ1

θ2

θ3

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5物理專刊

杍 在很多工作環境中，機能衣料提供重要的安全防護，例如：導電性較高的防靜電工作服，可抑制人體及服裝累積靜電荷，以消除或減小靜電放電的危害，因此已成為石油化

工業極基本的防護必需品。下列有關防靜電工作服的敘述，何者不正確？

酎導電纖維可全部或部分使用金屬或有機物的導電材料製成　

酏在紡織時按照一定比例均勻混入導電纖維，可製成防靜電織物　

釕為防止服裝累積靜電荷，可利用具有導電性的織物製作工作服　

釢導電纖維每單位長度的電阻值越大，越容易使電荷流動而不致累積　

釚防靜電工作服可利用接地導引電荷或中和放電的方式，防止累積靜電荷。

【出處】基礎物理灱第四章　物質間的基本交互作用

：釢

：釢電阻越大，越不容易使電荷流動。

杚 某生做「電磁感應」的示範實驗時，先將具有鐵心的小線圈串接直流電源供應器，形成迴路以產生磁場，再利用一個只串接檢流計的大線圈，套在小線圈外圍檢測應電流。下

列哪一項操作方式，不可能產生應電流？

酎將小線圈在大線圈內外來回抽送　酏將電源供應器的電壓忽大忽小的調節　釕將電源

供應器的正負端交換連接小線圈的兩端　釢在小線圈的迴路中串接開關並交替斷開與接

通的動作　釚在大線圈的迴路中串接開關並交替斷開與接通的動作。

【出處】基礎物理灱第五章　電與磁的統一

：釚

：觀念：應電流產生：大線圈周圍有磁通量的「變化」。

方式大致有：泝磁場變化（小線圈電流改變）。

　　　　　　沴線圈彼此間有相對運動（包含移動或旋轉）。

釚大線圈本身無電源，故串接開關並交替斷開與接通無法產生應電流。

杋 右圖為氫、氦、汞原子的發射光譜，三位同學觀察後發表見解如下： 甲生：正如條碼可用來辨識不同商品，不同原子產

　　　生的譜線，可用來辨識原子的種類。

乙生：不同原子產生的譜線波長不同，是物質呈現

　　　不同顏色的主因。

丙生：原子僅發射特定波長的光譜線，這是原子具有不連續能階的證據。

哪幾位同學的說法是正確的？

酎僅有甲　酏僅有乙　釕僅有丙　釢僅有甲丙　釚僅有乙丙。

300 400 500 600 700 nm

Hg

He

H

G

小線圈

提供磁場

大線圈

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6 CHHWA全華圖書

【出處】基礎物理灱第八章　量子現象

：釢

：更正乙生：物質的顏色（外觀），來自於反射周圍入射的光線，而人眼視之。

毐 某生清晨被鬧鐘喚醒，以電動牙刷洗漱，早餐吃的是烤麵包機烤的吐司。出門搭公車上學時，遇到同學提起，猛然發現忘了整理昨天數學課的筆記，於是拿出手機內建的相機

拍攝同學的筆記參考，再使用太陽能電池計算機輔助驗算。在上述過程所應用到的工具

中，下列哪一選項中的組合最可能應用到光電效應？

酎鬧鐘和電動牙刷　酏電動牙刷和公車　釕烤麵包機和手機內建的相機　

釢手機內建的相機和太陽能電池計算機　釚烤麵包機和太陽能電池計算機。

【出處】基礎物理灱第八章　量子現象

：釢

：泝光電效應：手機內的相機（內有感光晶片 CCD元件）太陽能電池計算機

。

沴烤麵包機：電流熱效應。

沊電動牙刷：電流磁效應（類似馬達的原理）。

二、多選題（占36分）

汱 空氣汙染通常發生在低風速且穩定的低層大氣下，空氣汙染物 PM2.5顆粒沉降速率很小，約 10－ 3 m/s。下列關於臺灣空汙的敘述，哪些正確？（應選 3項）

酎冬天冷高壓籠罩下較容易有嚴重空汙事件　酏空汙在梅雨鋒面抵達時較為嚴重　釕空

汙在副熱帶高壓籠罩下較為嚴重　釢 PM2.5顆粒在 1公里處高空等速沉降掉落，約需要10天　釚 PM2.5顆粒在 1公里處高空等速沉降掉落，約需要 1天。

【出處】基礎物理灱第三章　物體的運動

：酎釕釢

：泝高壓情況下，天氣較穩定，反而空汙較嚴重。

沴 t = 1（km）10－ 3（m/s） = 106（s）。又 1天 = 86400秒≒ 105秒，故所求約 10天。

汭 密閉的金屬空瓶內裝有氦氣，瓶內外的溫度皆為室溫，壓力皆為一大氣壓。將該瓶置入沸水中數分鐘，若可忽略金屬瓶內部體積的改變，則下列敘述哪些正確？（應選 2項）

酎置入水中前後，瓶內氣體的分子數不變　酏置入水中後，瓶內氣體的分子數變少　釕

置入水中前，瓶內氣體分子的平均動能較大　釢置入水中後，瓶內氣體分子的平均動能

較大　釚置入水中前後，瓶內氣體的總動能不變。

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7物理專刊

【出處】基礎物理灱第七章　能量

：酎釢

：酎密閉容器，故瓶內氣體的分子數不變。

釢因為溫度上升，故瓶內氣體分子的平均動能變大。

沇 下列關於自然界基本作用力的敘述，哪些正確？（應選 3項） 酎摩擦力、正向力的來源都是重力　

酏強作用力可以克服原子核中質子之間的靜電排斥力而形成原子核　

釕單獨的中子並不穩定，由於弱作用力，會自動衰變成質子、電子及其他粒子　

釢核子間有強作用力可以克服弱作用力，所以原子核中的中子極容易發生衰變　

釚強作用力的作用範圍約與原子核的大小相當，但弱作用力的作用範圍還要更小。

【出處】基礎物理灱第四章　物質間的基本交互作用

：酏釕釚

：酎電磁作用力。

釢強作用力並不會克服弱力，原子核內的中子是穩定的。

沕 國樂音階的五音與頻率的對應如下表所示。

國樂音階 宮 商 角 徵 羽

頻率（Hz） 262 294 330 392 440

經測得「角」音在室溫空氣中傳播時的波長約為 103公分。若五音的聲波都在相同狀況的空氣中傳播，則下列有關此表國樂五音的敘述，哪些正確？（應選 2項）

酎「宮」音聲波的傳播速率最慢　酏「商」音聲波不會發生干涉現象　釕五音的聲波均會

發生繞射現象　釢在室溫空氣中傳播時，「徵」音的聲波波長較「角」音為長　釚在室溫

空氣中傳播時，「羽」音聲波的波長約為 77.3公分。

【出處】基礎物理灱第六章　波

：釕釚

：酎聲音於相同介質中傳遞，聲速為定值。

酏會發生干涉現象。

釢「徵」的頻率較「角」大，故其波長較短。

釚由於聲速不變：v = fλ，則 330 × 103 = 440 × λ⇒ λ≒ 77.3（cm）。

三、綜合題（占12分）

35∼ 36為題組　　科學的進步有賴科學研究者的投入，能留名科學史的往往是有新發現或開創新領域的科

學家，他們的創新性貢獻常能提升大眾的生活水準，造福全人類。

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8 CHHWA全華圖書

狃 下表所列各科學家與其在物理學上主要貢獻 至 的對應，何者最為恰當？

發現造成月亮繞地球運行與造成地球上自由落體的力，是同一來源。

首位提出物質波新學說。

發現不僅電流會產生磁場，隨時間變化的磁場也能產生電流。

發現兩帶電質點間的作用力與距離的關係和萬有引力的形式相同。

提出光子假說解釋光電效應。

物理學家 庫侖 法拉第 德布羅意 牛頓 愛因斯坦

酎 甲 乙 丙 丁 戊

酏 丁 丙 乙 甲 戊

釕 丙 甲 戊 丁 乙

釢 戊 乙 甲 丁 丙

釚 乙 丙 戊 甲 丁

【出處】基礎物理灱第一章　緒論與基本測量

：酏

：甲：牛頓。乙：德布羅意。丙：法拉第。丁：庫侖。戊：愛因斯坦。

37∼ 38為題組　　颱風之風雨往往對臺灣造成巨大災害，因此對颱風特性的了解是重要的。

狁 右圖為某次颱風中心位置隨著日期變化的路徑圖（每日凌晨 2時開始記錄，每 6小時記錄一次）。自08/06凌晨 2時至 08/11凌晨 2時期間，該颱風中心移動的平均速率隨著時間變化的趨勢曲線，最接近

下列何者？

酎

時間

速率

　酏

時間

速率

　釕

時間

速率

　

釢

時間

速率

　釚

時間

速率

。

實心點表示強烈或中度颱風

空心點表示輕度颱風

08/11凌晨2時

08/10

08/07

08/0808/09

08/06凌晨2時

【出處】基礎物理灱第三章　物體的運動

：釢

：相同時距下，位移愈大，其平均速率愈大。

反之，位移愈小，其平均速率愈小。

由圖分析可知：颱風的行進速率為先減少再增加。

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9物理專刊

39∼ 40為題組　　科學家發現當物體的尺寸縮小後，其性質往往變化很大，甚至產生新現象。原因之一是

物體的體積變小時，其表面積 A與體積 V的比值（A/V）會增大，且其表面原子數 n與內部原子數 N的比值（n/N）也隨之增大，此為奈米科技的表面效應。狅 一半徑為 100.0 nm的實心鐵球的 n/N值，是半徑為 1.0 cm的實心鐵球的 n/N值之多少倍？

酎 10－ 7　酏 10－ 5　釕 10　釢 105　釚 107。

玕 右圖為某大洋的可見光衛星影像，影像中的雲是在大氣底部接近海洋表面的低雲，其雲內液態水

含量在空間上相當均勻沒變化。影像中線狀較亮

的雲是因船舶航運所產生的船跡，較亮表示船跡

的雲比較會反射陽光。一般而言，雲內雲滴顆粒

的總表面積愈大的雲反射陽光能力愈強。船跡產

生的原因是船舶煙囪排放出許多小顆粒汙染物，

會使船經過的雲內產生更多小雲滴顆粒，因此 A/V

比值隨雲滴體積變小而增大。下列敘述哪些正確？（應選 2項） 酎船跡雲較亮是因船煙囪排放許多水氣，使其雲內的液態水含量較周圍的雲多　

酏船跡雲較亮是因雲含有更多的大的雲滴顆粒　

釕船跡雲較亮是因雲含有更多的小的雲滴顆粒　

釢單一小顆粒雲滴比單一大顆粒雲滴更會反射太陽光　

釚人類活動排放小顆粒汙染物可以增加雲的陽光反射。

【出處】基礎物理灱第二章　物質的組成

：狅釢　玕釕釚

：狅由題意可知 nN ∝ AV ∝ L2

L3 = 1L，

　故所求 = 1（cm）100（nm） = 10－ 2

100 × 10－ 9 = 105。

玕酎酏釕：由文章敘述可知，船跡雲較亮是雲含有「更多的小的雲滴顆粒」。

　釢釚：「單一」小顆粒反射太陽光的量 < 「單一」大顆粒反射太陽光的量。

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10 CHHWA全華圖書

第貳部分（占48分）43∼ 44為題組　　由布設在臺灣的全球衛星定位系統（GPS）地面觀測站，可以估算臺灣現今的地殼變形量。地殼變形的速率非常緩慢，地球科學家常以兩測站的速率差值除以測站距離，得到應變

率，單位為 1／秒，可估算地殼的變形速率。玒 若以測站 1和測站 S01R的距離為 250公里，測站 1相對於 S01R的速率每年 8公分，其應變率最接近何值（單位為 1／秒，1年約有 3.15 × 107秒）？

酎 10－ 8　酏 10－ 10　釕 10－ 12　釢 10－ 14　釚 10－ 16。

【出處】基礎物理灱第一章　緒論與基本測量

：釢

：由題意知：8（cm/年）250（km） = 8 × 10－ 2（m）

250 × 103（m） × 13.15 × 107（秒）

≈ = 10－ 14（1／秒）。

礽 一艘探勘潛艇失去推進動力，只能利用進水、排水以控制潛艇的下潛或上浮。在上浮過程中，為了避免上升速度過快，導致人體難以承受壓力驟變，工作人員於是進行潛艇減

速。已知該水域水體靜止，且潛艇在進水或排水後的總質量皆可視為 m，所受浮力的量值為 FB、垂直阻力的量值為 FR，而重力加速度的量值為 g，則在潛艇沿垂直方向減速上升的過程中，下列關係何者正確？

酎 FB + FR = mg　酏 FB － FR = mg　釕 FB － FR < mg　 釢 FB + FR < mg　釚 FB － FR > mg。

【出處】基礎物理牞 A第二章　牛頓運動定律

：釕

：由牛頓第二運動定律可知：

(mg + FR) － FB = ma > 0 ∴ FB － FR < mg。

耴 同步衛星繞地球運行的週期和地球自轉的週期相同。若部署一顆與同步衛星質量相同的新衛星，使其繞行地球一次的時間約為 3小時，且兩顆衛星的軌道均為圓形，則該新衛星所受的重力量值約是同步衛星的多少倍？

酎 16　酏 8　釕 1　釢 1/8　釚 1/16。

【出處】基礎物理牞 A第四章　萬有引力

：酎

FR

FB

mg

a

v

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11物理專刊

：由克卜勒行星週期定律：

泝 R3 ∝ T 2 ⇒ R ∝ T 23 。

沴由題意知：R同步R新

= ( 81 )23 = 4

1。

沊重力 = GMmR2 ∝ 1

R2（其中 R為軌道半徑）

　F新

F同步 =

( 1R新

)2

( 1R同步

)2 = 16。

52∼ 53為題組　　科學家發現光碟表面的微結構能提升太陽電池吸收日光的效率。如果先利用高分子材

料將光碟表面的結構轉印下來，再轉移至太陽電池上，此微結構的尺寸介於 150至 250 nm間，不但可讓入射光線在元件內部的移動距離增長，並且可使元件吸收幾乎全部波段的日

光，進而提升光能轉換成電能的效率，相較於未使用光碟圖案的太陽電池，其元件吸收效率

高出 22%，效果卓越。肕 由上文可得知，哪些因素會影響太陽電池由光能轉換成電能的效率？（應選 2項） 酎電池的工作溫度　　　　　酏光在電池內部行經的路徑長　

釕電池內外結構的電阻係數　釢電池吸收日光的波長範圍　

釚太陽與電池之間的距離。

肙 光碟面之微結構的尺寸，約為一個氫原子直徑的多少倍？ 酎 0.1　酏 1　釕 10　釢 1000　釚 10000。

【出處】基礎物理灱第一章　緒論與基本測量、第七章　能量

：肕酏釢　肙釢

：肕由文章敘述可知：

　酏 「⋯讓入射光線在元件內部的移動距離增長⋯」：光在電池內部行經的路徑長會影響光能轉換成電能的效率。

　釢 「⋯使元件吸收幾乎全部波段的日光⋯」：電池吸收日光的波長範圍會影響光能轉換成電能的效率。

肙 光碟面之微結構的尺寸介於 150至 250 nm間，約取為 100 nm，而一個氫原子直徑約

為 0.1 nm，故所求 = 100（nm）0.1（nm） = 1000倍。

地球

新衛星

3小時24小時

同步衛星

R同步

R新

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12 CHHWA全華圖書

54∼ 56為題組　　一座水庫的蓄水量與從壩底算起的水位關係

如下表所列，水位 250公尺時為滿水位。在滿水位下方 120公尺處，設置壓力水管將水引入發電機，進行水力發電，發電機位於滿水位下方 160公尺處，如右圖所示，且越接近壩底，水壩的厚

度越厚。（取重力加速度 g為 10 m/s2，水的密度為 1.0 g/cm3）

表　水庫水位與蓄水量

水位（公尺） 220 225 230 235 240 245 250

水量（百萬立方公尺） 1063 1084 1110 1140 1176 1217 1264

肐 依據上圖所示的水力發電設計，就能量轉換的觀點，下列敘述何者正確？ 酎水的熱能轉換成電能　　酏水的化學能轉換成電能　　釕水的重力位能轉換成電能　

釢電能轉換成水的力學能　釚水的彈性位能轉換成電能。

肒 滿水位時，水庫水面的面積最接近多少百萬平方公尺？ 酎 15　酏 9.4　釕 6.5　釢 5.1　釚 0.10。肜 已知發電廠設計的水流量為 30 m3/s，若本發電裝置僅可將水力所提供能量的 25%轉換為電能，且水庫在維持滿水位情況下發電，則本發電廠的最大發電功率約為多少？

酎 12 MW　酏 4 MW　釕 12 kW　釢 4 kW　釚 1.5 kW。

160 m

壓力水管

機房

發電機

滿水位

120 m

【出處】基礎物理灱第一章　緒論與基本測量、第七章　能量

：肐釕　肒酏　肜酎

：肐水的重力位能轉換成發電機的旋轉動能，由於電磁感應的原理而產生電能。

肒本題採取近似的作法（A' ≈ A） 　由表格數據可知

水位 245 250

水量 1217 1264

　A = 水量差水位差

= 47百萬（m3）5（m） = 9.4（百萬 m2）

肜功率 P = E（能量）t = mgΔh × 0.25

t = (30 × 103) × 10 × 160 × 0.251

= 12 × 106（W） = 12（MW）。 註：1 m3的水 = 1000 kg。

A'

A

160 m

5 m斜線部分視為長方體

壓力水管

機房

發電機

5

47

地址：新北市土城區忠義路 21號

電話：（02）2262-5666

傳真：（02）2262-0565

中區高中營業處

地址：臺中市南區樹義一巷 26號 2樓

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南區高中營業處

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