高中學測
111年
自然
第 58 題
📖 題組：
58-60題為題組 量子科學以光電科技改善了生活，也增進了質量國際標準的精密與穩定。科學家發現電壓、電阻與電磁波能量等電磁量的量子單元，與普朗克常數 h 相關，因此訂 $h=6.62607015 \times 10^{-34} \text{ J}\cdot\text{s}$ 為新的質量基準。工程師使用類似於圖26的電磁天平來校準質量，並利用經過量子單元校正的電磁量，來測量與換算線圈的電壓與電流，藉以連結質量 M 與普朗克常數 h 。 某生利用積木製作一座類似於圖26等臂的電磁天平。圖中右側為秤盤，左側為線圈和磁鐵，X與Y代表固定磁鐵的兩極。以支點為軸，線圈與秤盤可以是維持於水平的靜態模式，或上下微幅振動的動態模式。
58-60題為題組 量子科學以光電科技改善了生活，也增進了質量國際標準的精密與穩定。科學家發現電壓、電阻與電磁波能量等電磁量的量子單元，與普朗克常數 h 相關，因此訂 $h=6.62607015 \times 10^{-34} \text{ J}\cdot\text{s}$ 為新的質量基準。工程師使用類似於圖26的電磁天平來校準質量，並利用經過量子單元校正的電磁量，來測量與換算線圈的電壓與電流，藉以連結質量 M 與普朗克常數 h 。 某生利用積木製作一座類似於圖26等臂的電磁天平。圖中右側為秤盤，左側為線圈和磁鐵，X與Y代表固定磁鐵的兩極。以支點為軸，線圈與秤盤可以是維持於水平的靜態模式，或上下微幅振動的動態模式。
關於文中提到的物理量，哪個為基本量？
- A 質量
- B 電阻
- C 電壓
- D 能量
- E 磁場
思路引導 VIP
在國際單位制 (SI) 的規範中，所有的物理量量綱 (Dimension) 均可表示為 $[L]^a [M]^b [T]^c [I]^d [\Theta]^e [N]^f [J]^g$ 的組合。請同學思考，在題目所列出的選項中，哪一個物理量正是這七個建構物理基礎的『基本量』之一，而非經由定義公式推導出的『導出量』？
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AI 詳解
AI 專屬家教
恭喜你答對了！這題考的是物理學最基礎的**國際單位制（SI）**概念。在面對長篇累牘、提到「量子科學」或「普朗克常數（Planck constant）」的高深文章時，你能不受干擾，精準鎖定核心考點，這正是學測中非常重要的穩健心態。
國際單位制的七大基本量
在物理學中，質量（mass）是七個基本量（base quantity）之一，其餘六個分別為長度、時間、電流、溫度、物質的量與發光強度。雖然文中提到科學家為了提升精密與穩定性，將質量基準改與普朗克常數 $h$ 連結，但這僅是「測量定義方式」的演進，質量本身作為物理體系基本支柱的地位並未改變。相較之下，選項中的電阻、電壓、能量與磁場，皆是透過物理公式（如 $V=IR$ 或 $W=Fd$）由基本量組合推導出來的導出量（derived quantity）。
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