警察特考 103 年 四等考試 普通物理學概要與普通化學概要 考古題與詳解

本卷共 40 題,其中 40 題附有本站自撰的逐題詳解。題目與標準答案取自考選部「考畢試題查詢平臺」的公開資料;詳解由本站撰寫並標註出處。本頁列出全部題目與標準答案,並免費試讀前 3 題的詳解;其餘詳解在線上作答時逐題顯示。

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  1. 1下列各圖所示之電路中,何者之電池輸出之總電流最大?1Ω 1Ω1Ω 1Ω 1Ω 1Ω1V 1V1Ω 1Ω 1Ω 1Ω1Ω 1Ω1Ω 1Ω1Ω 1Ω 1Ω 1Ω1V1V1Ω 1Ω 1Ω 1Ω1Ω 1Ω

    103 年 四等考試 普通物理學概要與普通化學概要 第 1 題附圖

    正解:(A)

    逐題詳解(免費試讀)

    ✅ (A) 電池與 1 顆 1Ω 電阻並聯,另一路為 5 顆 1Ω 串聯(5Ω),總等效電阻 R=(1×5)/(1+5)=5/6 Ω,總電流 I=V/R=1/(5/6)=1.2 A 為最大。

    ❌ (B) 電路為 2Ω 與 4Ω 並聯,總電阻 R=(2×4)/(2+4)=4/3 Ω,總電流為 0.75 A,小於 (A)。

    ❌ (C) 電池連接對角,兩路各 3Ω 並聯,總電阻 R=3/2=1.5 Ω,總電流為 0.67 A,小於 (A)。

    ❌ (D) 電路同樣為 2Ω 與 4Ω 並聯,總電阻 R=4/3 Ω,總電流為 0.75 A,小於 (A)。

    📚 出處:普通物理學——電路學之電阻串聯、並聯與歐姆定律。

  2. 2一電量為 Q 之點電荷與另一電量為 – Q 之點電荷相距 d 公尺,若將此兩電荷之距離緩緩(近乎靜止)增 大為 2d 公尺須作功 W1,若再將兩電荷之距離以同方式緩緩由 2d 公尺增大為 3d 公尺須作功 W2,下列 何者正確?

    1. (A) W1 < W2
    2. (B) W1 = W2
    3. (C) W1 > W2
    4. (D) W1 與 W2 之相對大小視電荷 Q 為正電或負電而定

    正解:(C)

    逐題詳解(免費試讀)

    ✅ (C) 異性電荷間為靜電吸引力,電位能公式為 U=-kQ²/r。外力克服引力緩慢增大距離作功 W=ΔU=kQ²(1/r₁-1/r₂)。W₁=kQ²(1/d-1/2d)=kQ²/(2d),W₂=kQ²(1/2d-1/3d)=kQ²/(6d)。因 1/2 > 1/6,故 W₁ > W₂。

    ❌ (A) W₁ < W₂:距離越遠庫侖力越小,由 2d 移到 3d 所需克服的引力與作功均小於由 d 移到 2d。

    ❌ (B) W₁ = W₂:兩次位移雖同為 d,但途中受力隨距離平方反比衰減,兩次作功並不相等。

    ❌ (D) 兩電荷分別為 +Q 與 -Q,引力大小及電位能正負與 Q 之正負代號無關,相對大小固定。

    📚 出處:普通物理學——靜電學之庫侖定律與電位能變化。

  3. 3如圖所示,在一正方形的四個角置有點電荷,其電量如標示,若電量 Q > 0,則電量為 Q 的點電荷所 受合電力之方向為何?

    103 年 四等考試 普通物理學概要與普通化學概要 第 3 題附圖

    1. (A) 2Q
    2. (B) -Q
    3. (C) Q
    4. (D) 2Qd

    正解:(A)

    逐題詳解(免費試讀)

    ✅ (A) 設 Q 在左下角、邊長 d。左上角 2Q 與右下角 2Q 皆為同號電荷,對 Q 為排斥力,各為 F₁=k(2Q)(Q)/d²=2kQ²/d²,方向分別指向「正下」與「正左」。右上角 −Q 為異號電荷,對 Q 為吸引力,距離 √2d,F₂=kQ²/(2d²)=0.5kQ²/d²,方向沿對角線指向右上。取右為 x 正、上為 y 正:Fx=−2+0.5×(√2/2)≒−1.65(單位 kQ²/d²),Fy 同樣≒−1.65,兩分量相等且皆為負,故合力沿對角線指向左下方 45°,即 (A) 的箭頭方向。

    ❌ (B) 箭頭指向右上(正方形內部對角線),那是 −Q 單獨的吸引力方向,忽略了兩個 2Q 的排斥力遠大於它(2+2 對 0.5),方向恰好相反。

    ❌ (C) 箭頭指向右下,需要 x 分量為正,但右下角 2Q 的排斥力把 Q 往左推,x 分量必為負,不可能朝右。

    ❌ (D) 箭頭指向左上,需要 y 分量為正,但左上角 2Q 的排斥力把 Q 往下推,y 分量必為負,不可能朝上。

    📚 出處:普通物理學——庫侖定律與點電荷合力的向量分量疊加。

  4. 4某一品牌之家用冷氣機其平均消耗功率為 4,000 瓦,若以每天使用 10 小時計算,此冷氣機平均 1 個 月消耗幾度電?

    1. (A) 40 度電
    2. (B) 120 度電
    3. (C) 400 度電
    4. (D) 1,200 度電

    正解:(D)

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  5. 5在一密閉容器中將 1kg 溫度為 100℃的水蒸氣與 4kg 溫度為 0℃的冰混合,若無熱量之散失,則最後 的平衡溫度為攝氏幾度?(冰之熔化熱為 80 卡/g,水之汽化熱為 540 卡/g)

    1. (A) 0度
    2. (B) 20 度
    3. (C) 64 度
    4. (D) 100 度

    正解:(C)

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  6. 6有一鋁合金其密度為 2.5g/cm3,若用此合金製作一可以在水中漂浮之空心球體,則合金的體積所占整 個球體體積的百分比最大不應超過多少?

    1. (A) 75 %
    2. (B) 60 %
    3. (C) 40 %
    4. (D) 25 %

    正解:(C)

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  7. 7一水管口徑為 D,其出口水流速率為 v,若要以改變口徑大小的方法將水流速增加為 4v,則水管口 徑應改為多少?

    1. (A) 4D
    2. (B) 2D
    3. (C) D/2
    4. (D) D/4

    正解:(C)

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  8. 8如圖所示,一空心金屬球在室溫時其內徑為 R1,外徑為 R2,若將此金屬球之溫度降低至攝氏零下 200 度,下列何者正確?R1R2R1 不變,但 R2 變小 R1 變小,但 R2 不變R1 變小,但 R2 變大 R1 與 R2 皆變小

    103 年 四等考試 普通物理學概要與普通化學概要 第 8 題附圖

    正解:(D)

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  9. 9如圖所示,一連通管中充滿液體,若在細管之活塞上施 10 公斤重的力可以把粗管之活塞上舉起 1,000公斤的重量,則粗管之截面積為細管截面積的幾倍?活塞10 100 1,000 10,000

    103 年 四等考試 普通物理學概要與普通化學概要 第 9 題附圖

    正解:(B)

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  10. 10有一質量為 100 克,比熱為 0.5 卡/克·℃之金屬,溫度為 100℃,在置入一溫度為 25℃之未知液體內,若 此液體之質量為 200 克,最後金屬與液體之平衡溫度為 50℃,假設整個過程無熱量之損失,則液體 之比熱為多少?

    1. (A) 1.0 卡/克·℃
    2. (B) 0.75 卡/克·℃
    3. (C) 0.5 卡/克·℃
    4. (D) 0.25 卡/克·℃

    正解:(C)

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  11. 11建議每個月至少檢查胎壓一次,測量胎壓應在車輛停駛至少 3 小時後,也就是輪胎必須是“冷” 的。假 設在 27℃(300 K)胎壓是 30 psi(pound per square inch,磅/每平方英寸),如果氣溫突降至 7℃,胎 壓會變為多少?1 Pa ≡ 1 N/m2。1 atm = 1.01325×105 Pa。1 psi = 14.7 atm。

    1. (A) 115 psi
    2. (B) 32 psi
    3. (C) 28 psi
    4. (D) 8 psi

    正解:(C)

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  12. 12一個電子(電量 = -1.6×10-19 C,質量 = 9.1×10-31 kg)受到靜電力作用,從 A 處以靜止開始向 B 處移 動,到達 B 處時速度是 5.0×106 m/s。求 A 處和 B 處的電位差 VA-VB:

    1. (A) –71 伏特
    2. (B) +71 伏特
    3. (C) –26 伏特
    4. (D) +26 伏特

    正解:(A)

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  13. 13油卡車在高雄裝載了 3 萬公升柴油要運到臺北,高雄氣溫是 35℃,路程中遇到寒流來襲,到臺北交 貨時,氣溫是 15℃,而司機發現他載的柴油變少了。汽柴油燃料按體積而不是按重量收費,體積變 化百分比與溫差的關係是△ V / V = β △ T,V 是體積,△ V 是體積變化,β 是體積膨脹係數,△ T 是 溫度變化。柴油的體積膨脹係數是 β = 9.5×10-4 / ℃。假設柴油 1 公升是 30 元,請問這個司機虧了多 少錢?

    1. (A) 300,000 元
    2. (B) 17,000 元
    3. (C) 30,000 元
    4. (D) 13,000 元

    正解:(B)

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  14. 14鐵達尼號自南安普頓港出發時,被一股強大的吸力拉向從旁駛過的紐約號,船長及時阻止了碰撞。 如果這次碰撞發生或許能改變鐵達尼號撞冰山沉沒的命運,這個推近船隻的現象是由於什麼原理?

    1. (A) 白努利原理
    2. (B) 巴斯卡原理
    3. (C) 連續方程原理
    4. (D) 阿基米得原理

    正解:(A)

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  15. 15冰的融化潛熱為 333 J/g,水的蒸發潛熱為 2,260 J/g,水的比熱為 4.2 J/g·℃,冰的密度是 917 kg/m3,水 的密度是 999.8 kg/m3,消防隊員想讓燃燒的建築物快速降溫,那一個效果最好?

    1. (A) 放入 2,200 kg 冰塊
    2. (B) 用 2,200 kg 水澆熄
    3. (C) 噴灑 2,200 kg 水霧
    4. (D) 效果一樣好

    正解:(C)

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  16. 16大多數屏氣的潛水者感到呼吸的慾望往往隨著下降深度而緩解,這是因為肺部被壓縮,氧氣的分壓反 而增加了。反之如果潛水上升太快速,血液中氧分壓會突然下降,導致昏迷(上升缺氧)。同理,潛 水前若快速深呼吸(過度換氣),肺和動脈的二氧化碳減少了,氧分壓增加,長時間屏氣後,即使在 1 公尺深的泳池也可能不自知血氧濃度過低而昏迷。空氣中氮氣占 80 %,氧氣占 20 %,在水平面處氧 分壓是 1×20 % = 0.2 atm,在水面下 10 公尺處體內氧分壓是多少?

    1. (A) 0.4 atm
    2. (B) 0.6 atm
    3. (C) 0.8 atm
    4. (D) 1.0 atm

    正解:(A)

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  17. 17乾皮膚的電阻是 1,000~100,000 歐姆,體內的電阻約是 300~1,000 歐姆,其中骨骼和脂肪電阻最大,神經和 肌肉電阻最小。因為電流總是採取阻力最小的路徑,所以輕度觸電時電流侷限在皮膚表面。人體可感知最 小的電流強度是 1~5 毫安培(mA)。足以殺死成年人的電流約是 0.05 安培(50 毫安培),因此如果以兩 指抓住 1.5 伏特 AAA 電池的兩極,你不會感到觸電;但是如果你皮膚有汗水、燒傷或水泡,或是將電池 的兩端連接金屬針頭扎進肉裏,就可能致死。有一個剛學電磁學的美國海軍水兵,他好奇想測量體內電 阻,於是把電阻測試儀尖銳的導針插入拇指。他不知道的是,電阻計使用 9 伏特的電池,而流入拇指的電 流剛好經過通往心臟的神經。根據歐姆定律,這個士兵觸電時體內的最大電流強度是多大?(電壓高低並 不是衡量危險的標準)

    1. (A) 9 mA
    2. (B) 30 mA
    3. (C) 170 mA
    4. (D) 90 mA

    正解:(B)

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  18. 18若有一段導線連接圖中的 b 點與 c 點,則燈泡 R1 的亮度是:I1=I2=Ia R1 b R2cIIΔV一點也不亮 變暗一點 不變 變亮一點

    103 年 四等考試 普通物理學概要與普通化學概要 第 18 題附圖

    正解:(D)

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  19. 192 個燈泡(上方為 30 瓦,下方為 60 瓦)並聯跨接在相同的電位差上。依序將通過 a(左下)、b(右下)、c(左中)、d(右中)、e(左上)到 f(右上)6 點間的電流,由大到小排列是:30WAe f60WBc da ΔV ba=b>c=d=e=f a=b=c>d=e=fa=b>c=d>e=f a=b>c>d>e>f

    103 年 四等考試 普通物理學概要與普通化學概要 第 19 題附圖

    正解:(C)

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  20. 20一個電壓為 120 volts、功率為 40 watts 的電燈,其電阻是多少Ω?

    1. (A) 144
    2. (B) 180
    3. (C) 240
    4. (D) 360

    正解:(D)

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  21. 21下列離子化合物的系統命名,何者錯誤?

    1. (A) FeCl3,氯化鐵
    2. (B) MgCl2,氯化鎂
    3. (C) KCl,氯化鉀
    4. (D) NaClO2,亞氯酸鈉

    正解:(A)

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  22. 22比較氟、氧、碳、矽、氮的第一游離能,其大小之順序,何者正確?

    1. (A) 氟>氧>氮>碳>矽
    2. (B) 矽>碳>氮>氧>氟
    3. (C) 碳>矽>氮>氧>氟
    4. (D) 氟>氮>氧>碳>矽

    正解:(D)

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  23. 23相同莫耳濃度的乙酸、乙醇、乙胺、苯酚水溶液,分別標示為 a, b, c, d,則這 4 種水溶液的 pH 值的 高低順序,何者正確?

    1. (A) c>b=d>a
    2. (B) a>d>b>c
    3. (C) a>b=d>c
    4. (D) c>b>d>a

    正解:(D)

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  24. 24將下列 5 種化合物分別溶於水中,其中有幾種的水溶液是鹼性? Na2S, NH4Cl, KNO3, K3PO4, CaO

    1. (A) 1種
    2. (B) 2種
    3. (C) 3種
    4. (D) 4種

    正解:(C)

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  25. 25NaCl 的晶格能無法直接由實驗測量,可利用黑斯定律(Hess’s law)由下列幾個反應得知⑴Na(s) → Na(g) 能量變化 = +107.7 kJ⑵Cl2(g) → 2Cl(g) 能量變化 = +243.4 kJ⑶Na(g) → Na+(g) + e- 能量變化 = +496 kJ⑷Cl(g) + e- → Cl-(g) 能量變化 = -349 kJ⑸2Na(s) + Cl2(g) → 2NaCl(s) 能量變化 = -821.8 kJ則 Na (g) + Cl (g) → NaCl(s)之反應熱,即晶格能為多少 kJ?+ --1,319.9 -787.3 -34.5 59.8

    103 年 四等考試 普通物理學概要與普通化學概要 第 25 題附圖

    正解:(B)

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  26. 26關於碰撞學說與反應速率的敘述,何者錯誤?

    1. (A) 增加反應物濃度增加碰撞數,故反應速率增加
    2. (B) 降低反應溫度使有效碰撞數降低,故反應速率降低
    3. (C) 加入催化劑可改變碰撞數與能量分布曲線,故反應速率增加
    4. (D) 壓縮氣態反應系統的體積,可增加碰撞數,故反應速率增加

    正解:(C)

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  27. 27關於臭氧的敘述,何者正確?

    1. (A) 臭氧是無色無味的氣體
    2. (B) 臭氧分子的擴散速率比氧分子快
    3. (C) 臭氧會吸收紫外線造成溫室效應
    4. (D) 含溴的海龍滅火劑破壞臭氧層的速率比氟氯碳化物還高

    正解:(D)

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  28. 28下表中列出三個還原半反應及其標準還原電位 反應式 Eo (V) Fe3+ + e- → Fe2+ -0.77 Cu2+ + 2e- → Cu -0.34 Zn2+ + 2e- → Zn -0.76 則關於它們的敘述,何者正確?

    1. (A) Fe3+比 H+容易還原
    2. (B) Fe2+最容易失電子
    3. (C) Zn2+是最強的還原劑
    4. (D) 以表中前兩個半反應組成的加凡尼電池電壓為 1.11 V

    正解:(A)

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  29. 29汽車安全氣囊中裝有疊氮化鈉(NaN3),當汽車緊急撞擊時,會點燃雷管,將疊氮化鈉快速分 解產生氮氣而充滿安全氣囊,其反應為 2NaN3 (s) → 2Na(s) + 3N 2(g)。若安全氣囊完全充氣體積 為 30.0 L,欲在 30℃、1 大氣壓下使產生的氮氣剛好充滿安全氣囊,則需放入幾克疊氮化鈉? (NaN3, 65.0 克/莫耳, R = 0.082L · atm · K −1 · mol−1 )

    1. (A) 26.2
    2. (B) 52.3
    3. (C) 59.0
    4. (D) 118

    正解:(B)

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  30. 30關於影響反應式 58 kJ + N2O4(g) Δ 2NO2(g)平衡狀態的敘述,何者正確?

    1. (A) 溫度升高平衡向左移
    2. (B) 加入氦氣平衡向左移
    3. (C) 減少 N2O4(g)平衡向右移
    4. (D) 系統體積增加平衡向右移

    正解:(D)

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  31. 31下列難溶鹽的 Ksp 與其在純水中溶解度 s 的關係,何者錯誤?

    1. (A) BaSO4, Ksp = 4s3
    2. (B) AgCl, Ksp = s2
    3. (C) Fe(OH)3, Ksp = 27s4
    4. (D) Ca3(PO4)2, Ksp = 108s5

    正解:(A)

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  32. 32下列分子中,何者為非極性分子?

    1. (A) BF3
    2. (B) NH3
    3. (C) H2O
    4. (D) SO2

    正解:(A)

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  33. 33某金屬晶體,在邊長為 5.6 × 10-8 cm 的立方體單位晶格中,含有 4 個原子,若該金屬密度為 1.52 g/cm3,則 該金屬元素的原子量約為多少 g/mol?

    1. (A) 23
    2. (B) 27
    3. (C) 40
    4. (D) 64

    正解:(C)

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  34. 34下列含氮化合物中,其中何者氮的氧化數最低?

    1. (A) NO
    2. (B) NH2OH
    3. (C) HNO2
    4. (D) N2

    正解:(B)

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  35. 35某有機化合物 2.8 克完全燃燒以後,產生 8.8 克的 CO2 和 3.6 克的 H2O,則此有機化合物可能為何?

    1. (A) C2H4
    2. (B) C2H6
    3. (C) C2H6O
    4. (D) C2H4O2

    正解:(A)

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  36. 36下列各組化合物,那一組不是同分異構物?

    1. (A) 甲醚、乙醇
    2. (B) 乙酸、甲酸甲酯
    3. (C) 丙酮、丙醛
    4. (D) 苯、環己烯

    正解:(D)

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  37. 37在某一溫度下進行 BrO3– (aq) + 5 Br– (aq) + 6 H+ (aq) → 3 Br2 (l) + 3 H2O (l)反應的實驗,其實驗數據如下表:實驗 BrO3–的初濃度(mol/L) Br–的初濃度(mol/L) H+ 的初濃度(mol/L) 反應的初速率(mol/L·s)1 0.10 0.10 0.10 8.0 × 10-42 0.20 0.10 0.10 1.6 × 10-33 0.20 0.20 0.10 3.2 × 10-34 0.10 0.10 0.20 3.2 × 10-3試問此一反應的總反應級數(overall reaction order)為何?3 4 5 6

    103 年 四等考試 普通物理學概要與普通化學概要 第 37 題附圖

    正解:(B)

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  38. 381.00 × 10-2 M 的 H2SO4 水溶液 pH 值應為多少?(Ka2 = 1.2 × 10-2)

    1. (A) 0.84
    2. (B) 1.44
    3. (C) 1.84
    4. (D) 2.44

    正解:(C)

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  39. 39乙炔(C2H2)和氧氣燃燒生成二氧化碳和水。若 22.5 公克 C2H2 和過量氧氣反應生成 62.0 公克 CO2,則 此反應之產率百分比為何?

    1. (A) 92.5 %
    2. (B) 81.4 %
    3. (C) 72.6 %
    4. (D) 65.5 %

    正解:(B)

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  40. 40已知氧的原子量 16 g/mol,在同溫同壓下,某氣體的逸散(effusion)速率與氧氣的逸散速率之比為 4:1,則此氣體的分子量為多少?

    1. (A) 1 g/mol
    2. (B) 2 g/mol
    3. (C) 64 g/mol
    4. (D) 256 g/mol

    正解:(B)

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警察特考 普通物理學概要與普通化學概要 其他年度

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