警察特考 108 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 39 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如圖所示,甲、乙、丙三個相同規格的燈泡與電池連接成一電路。下列敘述何者正確?甲 乙電池丙

    108 年 四等考試 普通物理學概要與普通化學概要 第 1 題附圖

    1. (A) 甲兩端電位降與丙兩端電位降相同
    2. (B) 通過乙的電流與通過丙的電流相同
    3. (C) 丙燈泡的電功率最高
    4. (D) 甲乙丙三者的電功率相同

    正解:(C)

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    ✅ (C) 由圖可知甲、乙並聯後再與丙串聯。設每個燈泡電阻均為 R、電池供給的總電流為 I,則丙承受全部電流 I,甲、乙各分得 I/2。功率 P=I²R:丙為 I²R,甲、乙各為 (I/2)²R=I²R/4,故丙的電功率是甲(或乙)的 4 倍,為三者中最高。

    ❌ (A) 甲兩端電位降為 (I/2)R,丙兩端為 IR,丙是甲的 2 倍,兩者並不相同。

    ❌ (B) 乙只分到一半電流 I/2,丙則通過全部電流 I,兩者電流不同。

    ❌ (D) 三燈電阻相同但通過的電流不同,功率 P=I²R 也就不同,甲=乙<丙。

    📚 出處:直流電路的串並聯分析——並聯分流與電功率 P=I²R=V²/R 的比較。

  2. 2一台儀器上標明 110 V, 300 VA,這台儀器連續使用 12 小時,所消耗的最大電能為多少度?

    1. (A) 25
    2. (B) 2.5
    3. (C) 36
    4. (D) 3.6

    正解:(D)

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    ✅ (D) 視在功率 S=300 VA,當功率因數為 1 時實功率最大,即 P=300 W=0.3 kW。連續使用 12 小時消耗之最大電能 E=P×t=0.3 kW×12 h=3.6 kWh(度)。

    ❌ (A) 25:數值計算錯誤,非功率乘以時間之正確結果。

    ❌ (B) 2.5:未正確依據功率 300 W 與使用時間 12 小時相乘計算。

    ❌ (C) 36:計算電能時單位換算錯誤,忘記除以 1000 將瓦特換算為千瓦。

    📚 出處:交流電功率、視在功率與電能度數計算(E=Pt)。

  3. 3一個帶+q 的點電荷,在均勻電場中受到往東的靜電力 F 作用,則-2q 的點電荷在這個均勻電場中所受的靜電力為下列何者?

    1. (A) 2F,往東
    2. (B) 2F,往西
    3. (C) 4F,往西
    4. (D) 4F,往東

    正解:(B)

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    ✅ (B) 正電荷受靜電力 F=qE 往東,代表均勻電場方向向東。當換成帶電量為 -2q 的負電荷時,靜電力 F'=(-2q)E,量值為 2qE=2F,負號表示受力方向與電場相反,故方向往西。

    ❌ (A) 2F,往東:忽略負電荷受電場力方向與電場方向相反。

    ❌ (C) 4F,往西:靜電力與電量成正比而非平方比,量值應為 2F 而非 4F。

    ❌ (D) 4F,往東:靜電力與電量一次方成正比且負電荷受力方向應往西。

    📚 出處:靜電學與電場中帶電粒子受力(F=qE)。

  4. 4一個半徑為 1.0 公尺的金屬球,球上的帶電量為 1.0×10-3 庫侖,假設無窮遠處的電位為零,則該球表面的電位為多少 V?(庫侖常數 k=9.0×109 N-m2/C2)

    1. (A) 1.0×106 V
    2. (B) 2.0×106 V
    3. (C) 4.5×106 V
    4. (D) 9.0×106 V

    正解:(D)

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  5. 5有一條可塑性電熱絲在接上 220 V 電壓時,消耗的功率為 1000 W。若在體積不變的情況下,將此電熱絲均勻拉成原長度的兩倍後,接上 220 V 電壓,則它在 1 秒內消耗約多少焦耳的電能?

    1. (A) 2000
    2. (B) 1000
    3. (C) 500
    4. (D) 250

    正解:(D)

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  6. 6一個筆記型電腦所用的整流器電源,標示出它的交流電輸入規格為 100-240 V, 1.6 A, 50-60 Hz,而輸出的直流電規格為 20 V, 3.2 A。若接上電壓為 100 V 的交流電,而輸入與輸出電流分別為規格標示值,則這個整流器的電功率轉換效率約為下列何者?

    1. (A) 20%
    2. (B) 30%
    3. (C) 40%
    4. (D) 50%

    正解:(C)

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  7. 7一個電路上使用的舊電熱器,是由三個電阻值為 r 的電阻器並聯所組成,但在汰舊換新時,新的電熱器換成是由兩個電阻值為 R 的電阻器串聯所組成。為了使電路上其他部分的電流不致改變,電阻值 r 與 R 之間的關係應為下列何者?

    1. (A) 6R = r
    2. (B) 3R = 2r
    3. (C) 2R = 3r
    4. (D) R = 6r

    正解:(A)

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  8. 8將一電阻為 40 Ω 的電熱器,插在正弦波形的交流電源插座上,其電壓峯值為 240 V、頻率為 60 Hz,則該電熱器消耗的平均電功率為下列何者?

    1. (A) 2200 W
    2. (B) 1440 W
    3. (C) 720 W
    4. (D) 220 W

    正解:(C)

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  9. 9下列那一情况,電感器 L 在電路中不會産生感應電動勢?

    1. (A) L 與交流電源串接時
    2. (B) L 與直流電源串接成通路而有穩定電流通過時
    3. (C) L 與直流電源串接且在開關按下成通路的那一瞬間
    4. (D) L 與直流電源串接成通路且在開關打開成斷路的那一瞬間

    正解:(B)

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  10. 10已知不鏽鋼的線膨脹係數為 1.7×10-5/℃,當消防員攜帶容積為 10 公升的不鏽鋼瓶進入火場進行救援,鋼瓶的溫度由室溫(25℃)上升為 75℃,則鋼瓶容積變化可達多少?

    1. (A) 減少約 8 毫升
    2. (B) 增加約 8 毫升
    3. (C) 減少約 26 毫升
    4. (D) 增加約 26 毫升

    正解:(D)

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  11. 11若在 1 大氣壓下的密閉房間中發生瓦斯氣爆,在極短時間內將化學能轉換為氣體的內能,使溫度由 300 K急速上升為 450 K。假設空氣可視為理想氣體,且氣爆前後氣體分子數量大致不變;估計氣爆後瞬間,房間氣壓約為多少?

    1. (A) 1 大氣壓
    2. (B) 1.5 大氣壓
    3. (C) 3 大氣壓
    4. (D) 4.5 大氣壓

    正解:(B)

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  12. 12如圖所示,某人欲使用橡皮水管澆花,因長度不足所以連接了甲、乙、丙三段不同粗細的水管;箭頭表示水流方向。已知甲、乙、丙管內直徑分別為 5 cm、4 cm、3 cm;若水流充滿水管,且水管不漏水,則甲、乙、丙內的水流速率比 V 甲:V 乙:V 丙為多少?1 1 1 1 1 1

    108 年 四等考試 普通物理學概要與普通化學概要 第 12 題附圖

    1. (A) : :
    2. (B) : :
    3. (C) 25:16:9
    4. (D) 5:4:325 16 9 5 4 33 3

    正解:(A)

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  13. 13一木塊放入水中,達到平衡後有 體積沒入水面下。改放入油中,達到平衡後有 體積沒入油面下,則5 4油之密度為若干 g/cm3?

    1. (A) 0.6
    2. (B) 0.8
    3. (C) 0.9
    4. (D) 1.2

    正解:(B)

  14. 14裸露的人體皮膚在空氣中的散熱方式,主要是靠下列那一項方式傳播?

    1. (A) 傳導
    2. (B) 傳導和對流
    3. (C) 傳導和輻射
    4. (D) 對流和輻射

    正解:(D)

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  15. 15假設水面下每增加 10 m,水壓力約增加一大氣壓力。水面下 30 m 處一個氣泡,體積為 Vo,當這個氣泡上升至水面瞬間,若溫度不變,則氣泡體積變為多少?

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

    正解:(D)

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  16. 16密閉的容器內裝有氦氣,容器上端有一活塞,達熱平衡後此容器在定壓的狀況下加熱,容器內的氣體推動活塞使活塞移動,在沒有熱量散失到周遭環境的情況下,下列敘述何者正確?

    1. (A) 氣體內能變大
    2. (B) 氣體溫度變小
    3. (C) 氣體體積不變
    4. (D) 活塞對氣體做正功

    正解:(A)

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  17. 17將 100℃、質量為 90 公克的水蒸汽,與 0℃、質量為 810 公克的冰置於一絕熱密閉容器內。假設水的汽化熱固定為 540 卡/公克、冰的熔化熱固定為 80 卡/公克。當達到熱平衡時,下列敘述何者正確?

    1. (A) 容器內全都是液態水
    2. (B) 容器內全部是固態冰
    3. (C) 容器內液態水之質量小於固態冰之質量
    4. (D) 容器內液態水之質量大於固態冰之質量

    正解:(D)

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  18. 1840 公克的水在 0℃的環境中全部結成冰,已知冰在 0℃的熔化熱為 80 卡/公克,水-冰系統的熵值變化為何?

    1. (A) 減少 117 cal/K
    2. (B) 增加 117 cal/K
    3. (C) 減少 11.7 cal/K
    4. (D) 增加 11.7 cal/K

    正解:(C)

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  19. 19關於溫度與熱傳播的敘述,下列何者正確?

    1. (A) 冰冷的物體一定不會輻射能量
    2. (B) 任一純物質之熔點與凝固點的溫度是相同的
    3. (C) 當攝氏溫度變為兩倍時,華氏溫度也變為兩倍
    4. (D) 當熱量被加入到一系統後,該系統的溫度必定上升

    正解:(B)

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  20. 20如圖所示的壓力計,可以量出細導管前端 S 點處的壓力。使用時,將壓力計置入水平流動速率為 v、壓力為 p、密度為 ρ 的穩定水流中,並使細導管與流線平行,則除了正對著 S 的流線 1,其餘流線(包括 2、3)近乎不受影響,而流線 1 在 S 點的速率 vS 為零。根據白努利定理,此壓力計測得的壓力 PS 為下列何者?v, p, ρ vSv, p, ρ vS = 0v, p, ρ v1 2 1 2

    108 年 四等考試 普通物理學概要與普通化學概要 第 20 題附圖

    1. (A) PS = p
    2. (B) PS = ρv
    3. (C) PS = p + ρv
    4. (D) PS = p + ρ v 22 2

    正解:(C)

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  21. 21鈉、鎂、鋁、矽四種元素中,下列何者電負度最高?

    1. (A) 鈉
    2. (B) 鎂
    3. (C) 鋁
    4. (D) 矽

    正解:(D)

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  22. 22某氣體在 26.5℃和 680.2 mmHg 壓力下,其密度為 1.60 g/L,則該氣體為何?(原子量:H = 1,He = 4,C = 12,Xe = 131,理想氣體常數 R = 0.082 L・atm/K・mol)

    1. (A) He
    2. (B) C2H6
    3. (C) CO2
    4. (D) Xe

    正解:(C)

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  23. 23下列水溶液濃度皆為 0.01 M,何者的導電性最佳?

    1. (A) 氯化鈉
    2. (B) 甲酸
    3. (C) 葡萄糖
    4. (D) 乙醇

    正解:(A)

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  24. 24關於碳元素的敘述,下列何者正確?

    1. (A) 碳有四個價電子,只能形成四面體結構
    2. (B) 碳是金屬元素,其所有型態都可導電
    3. (C) 石墨不導電且具有高硬度
    4. (D) 所有有機化合物均含有碳

    正解:(D)

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  25. 25有關沸點大小比較,下列何者正確?

    1. (A) HI>HBr>HCl>HF
    2. (B) HF>HI>HBr>HCl
    3. (C) N2>O2
    4. (D) CH3OCH3>CH3CH2OH

    正解:(B)

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  26. 26下列氧化物中,何者可溶於水且呈鹼性?

    1. (A) CO2
    2. (B) P4O10
    3. (C) K2O
    4. (D) Al2O3

    正解:(C)

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  27. 27下列何種元素不是過渡金屬?

    1. (A) 金(Au)
    2. (B) 銀(Ag)
    3. (C) 銅(Cu)
    4. (D) 錫(Sn)

    正解:(D)

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  28. 28下列何種元素不是製作半導體材料的重要素材?

    1. (A) 矽(Si)
    2. (B) 鎵(Ga)
    3. (C) 鋰(Li)
    4. (D) 砷(As)

    正解:(C)

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  29. 29下列有機化合物中,何者為極性分子?

    1. (A) 甲烷(CH4)
    2. (B) 苯(C6H6)
    3. (C) 丙酮(CH3COCH3)
    4. (D) 四氯化碳(CCl4)

    正解:(C)

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  30. 30二乙基醚(diethyl ether)是在合成甲基安非他命(methamphetamine)過程中所使用的易燃物,下列二乙基醚結構式何者正確?

    1. (A) CH3CH2O
    2. (B) CH2CH3
    3. (C) CH3CH2OCH2CH3
    4. (D) CH3OCH2CH2CH3

    正解:(C)

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  31. 31下列分子中氯原子的氧化數何者最高?

    1. (A) HCl
    2. (B) ClF
    3. (C) Cl2
    4. (D) KClO4

    正解:(D)

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  32. 32在一酸鹼滴定中,250.0 mL 未知濃度的鹽酸和 0.10 M 的氫氧化鈉水溶液 36.0 mL 達到當量點,下列敘述何者錯誤?

    1. (A) 鹽酸溶液的濃度比氫氧化鈉溶液的濃度還要低
    2. (B) 滴定過程中,當氫氧化鈉溶液加入 25 mL 時,溶液的 pH 小於 7
    3. (C) 在當量點時 pH 接近於 7
    4. (D) 當滴入 18 mL 氫氧化鈉溶液時,溶液為一緩衝溶液

    正解:(D)

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  33. 33化學反應:N2O4(g) 2NO2(g),下列何種操作可以使平衡向左移動?

    1. (A) 增加系統的體積
    2. (B) 降低反應槽的溫度
    3. (C) 在系統中加入氮氣
    4. (D) 從系統中移除二氧化氮

    正解:(B)

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  34. 34將 A、B、C 三種氣體置於一密閉容器中,此三種氣體在 25℃時之初濃度及平衡濃度值如下表。則此反應之化學反應式為下列何者?(係數為最簡單整數比)化合物 A B C初濃度(mol/L) 0.15 0.15 0.0平衡濃度(mol/L) 0.10 0.05 0.1

    1. (A) A + B → C
    2. (B) 2A + B → C
    3. (C) A + 2B → 2C
    4. (D) 2A + B → 2C

    正解:(C)

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  35. 35關於醋酸(CH3COOH)的性質中,下列何者可以說明它是弱電解質?

    1. (A) 醋酸可與水互溶
    2. (B) 醋酸與強鹼 NaOH 進行中和反應時,二者當量比為 1:1
    3. (C) CH3COOH 為單質子酸
    4. (D) 0.1M 的 CH3COOH 水溶液 pH = 3

    正解:(D)

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  36. 36有關反應 Ca(s)+Cl2(g)→CaCl2(s)的敘述,下列何者正確?

    1. (A) Ca 是氧化劑
    2. (B) Cl2 是氧化劑
    3. (C) Ca 得到電子
    4. (D) 獲得電子的物質是還原劑

    正解:(B)

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  37. 37下列何種組合可以配成緩衝溶液?

    1. (A) HCl, NaCl
    2. (B) CH3COOH, CH3COONa
    3. (C) HNO3, KNO3
    4. (D) NaOH, NaCl

    正解:(B)

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  38. 38過錳酸根離子與亞鐵離子在酸性條件下,發生氧化還原反應的反應式如下:MnO4- + 5 Fe2++ 8H+ → Mn2+ +5Fe3+ +4H2O,下列何者是氧化劑?

    1. (A) MnO4-
    2. (B) Fe2+
    3. (C) Mn2+
    4. (D) H+

    正解:(A)

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  39. 39下列何種混和溶液的組合,會產生沉澱?

    1. (A) NaCl + KNO3
    2. (B) CaCl2 + KNO3
    3. (C) CaCl2 + Na2CO3
    4. (D) KCl + Na2CO3

    正解:(C)

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  40. 40關於粉塵爆炸的相關敘述,下列何者錯誤?

    1. (A) 鋁塊在常溫下不可燃,因此鋁粉並不會引起粉塵爆炸
    2. (B) 粉塵爆炸是因為粉塵顆粒小接觸面積大,燃燒反應速率增快所致
    3. (C) 引起粉塵爆炸必須要有氧化劑的存在,例如空氣中的氧氣
    4. (D) 引起粉塵爆炸不一定要有明火,高溫或摩擦產生的靜電亦可能引起粉塵爆炸

    正解:(A)

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