壹、前言
113學年度分科測驗物理考科的非選擇題共有5題,包含第19、21、22、25、26題。其中第19題為5分、第21題為3分、第22題為6分、第25題為4分、第26題為3分,總計21分。
物理考科的非選擇題評量重點為考生是否能夠清楚表達推理過程,故答題時應將解題過程說明清楚。解題的方式有很多種,但考生用以解題的觀點必須符合題目所設定的情境。考生表述的概念內容正確,解題所用的相關公式也正確,且得到正確答案,方可得到滿分。若考生的觀念正確,也用對相關公式,但計算錯誤,可獲得部分分數。以下提供 113 學年度分科測驗物理考科非選擇題各題的滿分參考答案、評分原則與說明及考生作答情形:
貳、各題評分原則說明
第 19 題
一、滿分參考答案(5分)
。
二、評分原則與說明
寫出如滿分參考答案所列,計算過程合理正確,即得該題滿分。
三、考生作答情形
考生若能理解題幹敘述,大抵上都能答對本題的(a)小題。(b)小題常見的錯誤作答類型為沒有正確掌握「功率P與單位時間內空氣流向風機的氣流動能成正比」,而是僅表達出 P ∝ E 而非正確寫出
,這樣的作答方式無法得到第(b)小題的滿分。
第 21 題
一、滿分參考答案(3分)
穿透波的電場方向為沿 x 軸方向。
理由:
無論實驗沿y軸所發出的微波是否偏振化,入射波的電場振動可以分解為z-偏振方向分量與x-偏振方向分量。當微波穿過偏振板時,因為沿金屬條方向(z軸)之分量被吸收,所以穿透波的電場振動方向為沿x軸方向。
二、評分原則與說明
寫出如滿分參考答案所列,理由說明合理正確,即得該題滿分。
三、考生作答情形
此題的得分要點為考生需理解入射波的電場振動可以分解為z-偏振方向分量與x-偏振方向分量,以及理解沿金屬條方向(z軸)之分量被吸收,所以穿透波的電場振動方向為沿x軸方向。常見的錯誤作答類型為考生認為穿透波的電場方向為沿 z 軸方向,理由是認為z 軸方向的金屬條之間有條狀間隙,可使得電磁波得以穿透,然而以上概念為錯誤概念。
第 22 題
一、滿分參考答案(6分)
(a)實驗步驟:
步驟1:將微波發射器與微波接收器置於支架軌道,使兩者相隔適當距離且在同一水平高度。調整接收器位置,直到使連接接收器的電表讀值(微波強度)為最大。
步驟2:在發射器與接收器中間放置兩片偏振板,使兩偏振板面法線方向平行於微波傳播方向。且於下兩步驟維持此兩板面方向。
步驟3:將兩片偏振板之金屬條夾角調整為零,一起將兩偏振板板面繞其法線旋轉,直到使電表讀值為最大或明顯可觀測。
步驟4:固定其中一片偏振板,旋轉另一片偏振板板面,記錄兩片偏振板金屬條的夾角與電表讀值(微波強度);觀察夾角由0度至大於90度時,電表讀值的變化。
(b)理由:
1. 假設電磁波為縱波,則電磁波的電場振動方向與傳遞方向平行,穿透波的強度不會明顯受通過的前後二偏振板金屬條夾角影響。即便兩片偏振板的金屬條互相垂直時,電磁波仍然會通過,因此電表讀值不會接近於零。
2. 實驗結果為電表讀值隨二偏振板的金屬條夾角由0度增加而明顯減小,且當二片偏振板的金屬條互相垂直時,電表讀值接近於零,可知微波偏振方向垂直於傳播方向。由於微波為電磁波,此結果驗證電磁波不是縱波,而是橫波。
二、評分原則與說明
寫出如滿分參考答案所列,理由說明合理正確,即得該題滿分。
三、考生作答情形
本題的作答樣態非常多元,考生常見的作答類型依實驗部分與理由部分分別說明如下:實驗步驟部分常見的作答類形有三種,分別為(1)以片段的句子(未分項條列)說明實驗步驟、(2)實驗步驟說明不完整、(3)概念描述不清或語意不清;理由部分常見的作答類型為未比較電磁波若為縱波、橫波時實驗的觀測結果,僅單一描述電磁波若為縱波時穿透波的強度不會明顯受通過的前後二偏振板金屬條夾角影響,或僅單一描述穿透波的強度會受前後二偏振板金屬條夾角影響,故電磁波為橫波。上述關於理由的作答類型,僅能獲得部分分數。
第 25 題
一、滿分參考答案(4分)

二、評分原則與說明
寫出如滿分參考答案所列,計算過程合理正確,即得該題滿分。
三、考生作答情形
本題共有 (a)、(b) 兩小題,考生只要對物理量的定義有正確概念,配合題幹的引導一步步推論與使用正確的相關公式計算,即可求出正確的答案。考生常見的作答類型依小題分別說明如下:第 (a) 小題考生若知道力矩的定義,基本上都能寫出正確答案FL;第 (b) 小題常見的錯誤作答類型為考生認為由於靜力平衡,故F經由踏板曲柄對腳踏車前齒盤、後齒盤與腳踏車後輪產生的力矩量值均為FL。此外,也有部分考生雖能求得正確答案
,但由於計算過程無法清楚呈現推理過程,因此僅能獲得部分分數。
第 26 題
一、滿分參考答案(3分)

二、評分原則與說明
寫出如滿分參考答案所列,計算過程合理正確,即得該題滿分。
三、考生作答情形
常見的錯誤作答類型為考生能判斷出後齒盤為26齒時,鏈條對後輪產生最大驅動力矩,但計算過程中所使用的概念不正確或不合理,導致無法求得正確答案。
參、結語
綜上所述,113 學年度分科測驗物理考科的非選擇題評分重點不只是最後的答案,還會針對考生得到答案的理由或解題的方法、過程逐步給分。因此,考生應盡量寫出自己的想法或所知道的概念,並盡可能在表達上要有條理,惟需留意作答內容應符合試題所要求的觀點。建議考生平常解題之餘,可以加強培養文字表達能力,俾使在考試臨場時能有助於更清楚表達自己解題的想法。