阿甘

88學年度學科能力測驗試題〔自然考科〕

 

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1. 人體淋巴系統上的淋巴結有什麼功能？ (A)過濾血液 (B)防禦作用 (C)運送氧氣 (D)維持酸鹼平衡

參考詳解

【答　　案】(B)                                                     

【試題解析】

人體淋巴系統中的淋巴結在防禦作用方面起著重要作用，它們是免疫系統的一部分，能夠攔截和濾除病原體、細菌、病毒、癌細胞等，同時還能夠產生和儲存淋巴細胞，以增強免疫反應的效能。因此，答案是(B)防禦作用。

=

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2. 人體那一種細胞的核糖體的數量比較多？ (A)紅血球 (B)白血球 (C)骨骼肌細胞 (D)胰臟細胞

參考詳解

【答　　案】(D)                                                     

【試題解析】

(D) 胰臟細胞，因為胰臟是一個內分泌器官，負責分泌胰島素等激素調節血糖。核糖體是細胞中合成蛋白質的重要組成部分，因此在胰臟細胞中核糖體的數量比較多，以應對其高度合成蛋白質的需求。相比之下，紅血球沒有細胞核，而白血球和骨骼肌細胞需要合成的蛋白質量相對較少。

 

=

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3. 洋蔥根尖細胞分裂時，下列那一構造會使染色體平均分配到二個子細胞中？ (A)中心粒 (B)星狀體 (C)紡綞絲 (D)分裂溝

參考詳解

【答　　案】(B)                                                     

【試題解析】

答案是(B)星狀體。

星狀體是一種細胞器，它在細胞分裂時起到重要作用。星狀體由微管組成，它們連接到染色體的蛋白質纖維上，幫助將染色體平均分配到兩個子細胞中。星狀體通常出現在有絲分裂的中期，當染色體已經排列在細胞赤道面上，等待分裂的開始。

其他選項的解釋如下：
(A)中心粒是一種由蛋白質和微管組成的結構，它們在細胞分裂時發揮重要作用，但它們與染色體分裂無關。
(C)紡綞絲是由微管組成的絲狀結構，它們連接著染色體，但它們的作用是在染色體運動和細胞分裂的不同階段中發揮作用。
(D)分裂溝是一個環狀構造，出現在細胞分裂的末期，幫助分裂細胞進行物質和細胞器的分配。

=

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4. 由根部吸收的水分，最主要是受到下列那一種作用的影響而能被送達葉部？
(A)代謝作用 (B)光合作用 (C)呼吸作用 (D)蒸散作用

參考詳解

【答　　案】(D)                                                     

【試題解析】

答案是(D)蒸散作用。

蒸散作用是指植物體內水分經由氣孔散失到空氣中的過程，它是根部吸收水分並將其運送到葉部的主要推動力。水分子從根部進入植物體內後，會沿著植物體內的通道一路上升，最終通過葉子上的氣孔釋放到空氣中。在這個過程中，由於水分子之間的氫鍵相互吸引，因此水分子能夠形成一條連續的水柱，從而保持了水分子的連續性，使得根部吸收的水分能夠順利地被輸送到葉部。

另外，代謝作用、光合作用和呼吸作用也對植物的水分吸收和運輸有影響，但它們不是根部吸收的水分能被送達葉部的主要作用。

=

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 5. 當人體吸氣時，下列那一敘述是正確的？
(A)胸腔擴大，肺內的壓力上升 (B)橫膈上的肌肉舒張
(C)肌肉收縮，肋骨下降 (D)肺內的壓力小於大氣壓力

參考詳解

【答　　案】(D)                                                     

【試題解析】

當人體吸氣時，以下敘述是正確的：
(D)肺內的壓力小於大氣壓力。

當人吸氣時，橫膈肌收縮，將胸腔擴大，使得肺內的壓力降低。這導致空氣被吸入肺部，直到肺內的壓力等於大氣壓力。因此，肺內的壓力通常低於大氣壓力。與此相反的是，當人體呼氣時，肺內的壓力高於大氣壓力，肺部收縮，導致空氣被推出體外。

=

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 6. 人體骨骼肌收縮時，肌纖維會發生下列那一變化？
(A)離子的濃度改變 (B)肌動蛋白縮短
(C)肌凝蛋白縮短 (D)明暗相間的橫紋消失

參考詳解

【答　　案】(B)                                                     

【試題解析】

正確答案為 (B) 肌動蛋白縮短。

在肌肉收縮的過程中，肌纖維會經歷一系列的變化，其中最主要的就是肌動蛋白和肌球蛋白之間的相互作用。當神經刺激到肌肉時，肌動蛋白會和肌球蛋白結合，形成肌肉收縮所需的肌纖維。這個過程中，肌動蛋白會縮短，從而使整個肌肉也會縮短。因此，答案為 (B) 肌動蛋白縮短。

=

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 7. 光合作用的反應步驟雖然繁雜，但其反應可歸納為下列那一種？
(A)化學能轉為化學能的反應 (B)光能轉為熱能的反應
(C)熱能轉為化學能的反應 (D)光能轉為化學能的反應

參考詳解

【答　　案】(D)                                                     

【試題解析】

光合作用的反應步驟可歸納為光能轉為化學能的反應，答案為 (D)。

=

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 8. 由於台灣山坡地的濫墾，導 致颱風侵襲時，有些地區發生山崩。經過一段時
間後，土石堆積處首先長出來的植被，最可能是下列那一種？
(A)藻 類 (B)芒 草 (C)蘆 葦 (D)杜 鵑

參考詳解

【答　　案】(B)                                                     

【試題解析】

由於颱風侵襲時，台灣山坡地的植被可能會被摧毀，土石堆積處的植被恢復通常會從較容易生長的植物開始。根據植物的生長習性，最容易在這種環境下萌發並快速生長的植物通常是具有快速繁殖力的草本植物，因此最可能首先長出來的是 B.芒草

=

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 9. 下列有關保育類動物綠蠵龜生殖的敘述，何者正確？
(A)在水中生殖時，行體外受精 (B)卵很小，儲存的養分很少
(C)卵的外面有卵殼和卵膜保護 (D)母龜孵卵直到幼體孵出

參考詳解

【答　　案】(C)                                                     

【試題解析】

綠蠵龜為體內受精，卵生，所以

(A)為錯誤，體內受精(B)儲存能量多(D)不會孵卵

=

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10. 為了比較光合作用活性，小 華把菠菜葉切成碎片，再將其打碎分離出細胞質
及葉綠體，然後把葉綠體磨 碎分離出葉綠素及基質等四部分，問小華分離所
得的那一部分，可觀測到光合作用的光反應？
(A)細胞質 (B)葉綠體 (C)葉綠素 (D)基 質

參考詳解

【答　　案】(B)                                                     

【試題解析】

正確選項為 (B) 葉綠體。光合作用的光反應發生在葉綠體中，所以只有分離出葉綠體才能觀察到光反應。細胞質中並沒有葉綠體，選項 (A) 錯誤；葉綠素只是葉綠體中的色素分子，不能單獨表現光合作用，選項 (C) 錯誤；基質是葉綠體中光合作用的 Dunker 系統中一個重要的區域，但不是光反應所發生的地方，選項 (D) 錯誤。

=

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11. 中國古代有所謂「滴血認親 」的方法，即把自己的鮮血數滴與嬰孩的鮮血數
滴混合，再觀察其變化，以 辨別嬰孩是否為自己親生的骨肉，這種方法是相
當於現代的那一種分析法？
(A)血液中抗原的比對
(B)血液中 DNA的比對
(C)血液中 DNA及蛋白質的比對

參考詳解

【答　　案】(A)                                                     

【試題解析】

這些比對方式通常是用於鑑定個體身份或者疾病診斷。

血液中抗原的比對：
血液中抗原的比對通常是指人類白細胞抗原 (HLA) 的比對。HLA是人體免疫系統的一部分，通過比對HLA可以確定一個人是否與另一個人具有相同的HLA型別。這種比對方式通常用於醫學上的移植手術，如骨髓移植、器官移植等，以確定捐贈者和受贈者之間是否存在配對。

血液中 DNA的比對：
血液中DNA的比對通常是指DNA指紋比對。DNA指紋是一種獨特的DNA序列模式，可以通過PCR技術放大DNA樣本，然後進行電泳分析得到。通過比對DNA指紋可以確定是否存在相同的DNA序列模式，從而確定個體身份。這種比對方式通常用於刑事調查、父權鑒定等方面。

血液中 DNA及蛋白質的比對：
這種比對方式通常用於疾病診斷方面。通過對血液樣本中的DNA和蛋白質進行比對，可以確定是否存在疾病相關的DNA序列變化和蛋白質表達異常。例如，通過對癌症患者的血液樣本中DNA和蛋白質進行比對，可以確定是否存在癌症相關的基因突變和蛋白質表達異常，從而幫助確定診斷和治療方案。

比較下來，(A)比較接近

但現實中，滴血認親為不可行的方法

=

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12. 下列有關植物組織構造與一些生理功能的敘述，何者正確？
(A)雙子葉植物莖中的維管束成環狀排列
(B)莖維管束中的形成層使雙子葉植物及單子葉植物的莖加粗
(C)有機物在篩管中的運輸不需消耗能量
(D)若 把 雙 子 葉 植 物 莖 的 韌 皮 部 剝 除，因 木 質 部 輸 送 水 分 及 無 機 鹽 類 的 功 能 仍
然正常，所以植物仍可維持正常的生長

參考詳解

【答　　案】(C)                                                     

【試題解析】

Peter 計畫要到非洲一個______地方健行,那個地方他可能將好幾天不會遇到其他人。

=

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13. 下列有關生態系的敘述，何者正確？
(A)自然環境組成的因素計有太陽輻射能、水、大氣、土壤及溫度五種
(B)族群密度是指單位空間內，族群中的個體數
(C)族群種類愈多，生存競爭愈大，所以族群愈不穩定
(D)出家人閉關於一室內，修身養性，顯示族群中的個體，可單獨存在於一個
環境中

參考詳解

【答　　案】(C)                                                     

【試題解析】

Peter 計畫要到非洲一個______地方健行,那個地方他可能將好幾天不會遇到其他人。

=

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14. 王醫師自小華的消化道中的 三個部位採取分泌液，分別裝在甲、乙、丙三支
試管並用石蕊試紙測量其 pH值，結果如表一所 示，則下列那一選項是正確
的 ？

(A)甲為胃液、乙為唾液、丙為小腸液
(B)甲為小腸液、乙為胃液、丙為唾液
(C)甲為胃液、乙為小腸液、丙為唾液
(D)甲為小腸液、乙為唾液、丙為胃液

參考詳解

【答　　案】(C)                                                     

【試題解析】

Peter 計畫要到非洲一個______地方健行,那個地方他可能將好幾天不會遇到其他人。

=

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15. 下列那一種岩石被認為具有 較佳的孔隙率和較好的滲透率，故被認為它能形
成重要的儲油層？
(A)砂 岩 (B)頁 岩 (C)花岡岩 (D)大理岩 (E)玄武岩

16. 圖 1中的那一種礦物是在高溫環境下形成的？
(A)紅柱石 (B)藍晶石
(C)矽線石 (D)資料不足，無法判斷

17. 下列何者 不 是 標準化石應具備的特性？ 
(A)演化速度快 (B)生存期限長
(C)分布範圍廣 (D)化石的個體數多
(E)形態特徵明顯容易鑑定
18. 如 果 在 赤 道 以 外 的 地 方 考 慮 近 地 面 的 風，由 於
流 動 的 空 氣 與 地 面 有 摩 擦 力，則 下 列 那 一 項 敘
述是正確的？
(A)摩擦力使風速降低，科氏力隨之減小
(B)摩擦力使風速降低，科氏力隨之增大
(C)摩擦力對風速沒影響，但對科氏力影響很大
(D)摩擦力對科氏力沒影響，但對風速影響很大
(E)摩擦力對風速和科氏力都沒有影響
19. 已知甲星與乙星都是造父變星，而 且甲星的視星等為 9，乙星的視星等為 14。
測得兩星的亮度變化週期相 同，表示甲、乙兩星的光度應該相同，則乙星的
距離是甲星的幾倍？
（提示： M＝ m＋ 5－ 5 log d，其中 M為絕對星等， m為視星等， d為距離；絕
對星等與光度密切相關）
(A)0.1倍 (B)1倍 (C)10倍 (D)100倍 (E)1000倍
20. 若只考慮簡單的氣壓場，其 等壓線均為直線平行排列，則下列有關「氣壓梯
度力」方向的敘述，何者正確？
(A)沿等壓線法線方向，由氣壓高到低
(B)沿等壓線法線方向，由氣壓低到高
(C)沿與等壓線夾角 45° 方向，由氣壓高到低
(D)沿與等壓線夾角 45° 方向，由氣壓低到高
(E)平行等壓線方向
21. 在台灣北回歸線附近地區， 夏至正午的陽光大約從頭頂上照射下來，冬至正
午陽光大約以 45度天頂角 照射下來。則在該地區冬至正午地面每平方公分在
一分鐘內所接受到的陽光輻 射量，大約是夏至正午的幾倍？（夏至、冬至太
陽與地球距離之差異可忽略）

22. 下面那一圖可以代表赫伯定律所表示遙遠星系之奔離速度與星 系距離的關係 ？

23. 藉由觀測獲得甲星的三角視差為 8秒 差 距，甲 星 與 地 球 的 距 離 約 為 26光 年。現
測得某星的三角視差為 24秒差距，則該星與地球之間的距離約為多少光年？
(A)8光 年 (B)24光 年 (C)26光 年 (D)50光 年 (E)78光 年
24-26題為題組
在南極上空發現臭氧層「破 洞」一事，引起科學家的恐慌與全球的重視。因
為臭氧層中的臭氧含量大量 降低，使陽光中容易引發皮膚癌的紫外線大量穿
透大氣層抵達地面，會影響生物的生存。
臭氧是一種有毒的氣體，雖 然對人體有害，但聚集在高空，卻能吸收有害的
紫外線以保護生物。由此可 見大自然的巧妙，人類的活動不要輕易破壞這種
平衡。
24. 太陽發出的輻射中，有許多 無法穿過地球大氣層，其中波長較短的紫外線主
要是被集中在地球大氣層中那一層的臭氧吸收？
(A)對流層 (B)平流層 (C)增溫層 (D)中氣層
25. 臭氧層的破洞對生物的影響，主要為下列那一項？
(A)降低生物受紫外線的傷害 (B)增 加 DNA發生突變的機會
(C)抑制癌症的發生 (D)促進生物的生長

26. 下列有關臭氧的敘述，那一項正確？
(A)臭氧是無色無味的氣體
(B)臭氧是氧的同位素
(C)臭氧吸收紫外線造成溫室效應
(D)人類大量使用氟、氯的碳氫化合物是破壞臭氧層的主因
27. 下列各種粒子中，質量最小的是那一種 ?
(A)氫離子 (B)氫原子 (C)電 子 (D)中 子 (E)α粒 子
28. 下列有關常見物質分類的敘述，何者正確？
(A)純水可經由電解生成氫氣及氧氣，所以不是純物質
(B)食鹽由氯化鈉組成，所以是純物質
(C)糖水為純糖溶於純水組成，所以是純物質
(D)不鏽鋼不易生鏽，所以是純物質
29. 湯木生從真空放電的實驗中 發現了電子。下列有關湯木生實驗裝置的圖形，
何者為 不正確 ？

30. 硫酸是化學實驗及化學工業 中的重要物質，下列有關「硫酸」的敘述，何者
正確？
(A)在實驗室中製備氫氣，可由鋅粒加入濃硫酸製得
(B)濃硫酸滴到筆記本上，紙張變黑，是酸鹼反應的結果
(C)鉛蓄電池中加入硫酸，進行酸鹼反應而放電
(D)將濃硫酸緩慢加入食鹽中，可以製備出氯化氫氣體

31. 耐綸是一種人造含氮的合成 纖維，但是比棉、絲、羊毛等三種天然纖維更為
強韌。它們的化學結構都可 以和水產生氫鍵，從元素組成與化學鍵結的觀點
來看，下列那一種纖維與其他三種有明顯的差異 ?
(A)絲 (B)耐 綸 (C)棉 (D)羊 毛
32. 阿司匹靈是脂溶性的，人體 非常容易經由胃壁吸收。當服用過量的阿司匹靈
而中毒時，可以利用酸鹼中 和的原理，立即灌入大量稀釋的小蘇打（碳酸氫
鈉）水急救。那麼阿司匹靈應該是下列那一種酸鹼 ?
(A)強 鹼 (B)弱 鹼 (C)強 酸 (D)弱 酸

34. 圖 2是純水在不同壓力與溫度的狀態示意圖，下列有關圖中甲、乙、丙三區域 分別的物理狀態，何者正確 ?

35. 水可經由電解生成氫氣及氧 氣。小明在電解水的實驗中，通入一化學當量的
電量（ 96500庫侖）後，可以得到氫氣及氧氣分別各為多少莫耳？
(A)1， 1 (B)1， 0.5
(C)0.5， 0.5 (D)0.5， 0.25 

36. 有一測量氣體裝置如圖 3。定溫時在一大氣壓力下，開
始時左右兩邊水銀面的高度差 h為 380mm ，氣體體積為
V。如將左邊 的水銀槽降低，使左右兩邊水銀面的高度
差減少至 h為 190mm，此時右邊量管內 V之變化為何 ?
(A)V減 半 (B)V增 大 20%
(C)V增 大 50% (D)V加 倍
(E)V不 變

37. 一段筆直的火車軌道，沿一 平面斜坡而上。在整列火車以等速度上坡期間， 若空氣阻力可以忽略，則在 平行於斜坡面的方向，軌道對火車的施力為下列 何者？

38-39題為題組 有兩位學生在水平地面上合 作進行一項實驗，甲生站在以等速度向右前進的 火車車廂地板上，乙生則靜止站在地面上，如圖 4。當火車通過乙生面前時， 甲生沿垂直於車廂地板的方向，向上拋出一棒球後讓其自由落下。

38. 甲生看到的棒球運動的軌跡為何？（從圖 5選一項）
(A)A (B)B (C)C (D)D (E)E

39. 乙生看到的棒球運動的軌跡為何？（從圖 5選一項）

(A)A (B)B (C)C (D)D (E)E

40. 當成熟的蘋果由樹上落下時 ，根據牛頓的萬有引力定律，下列那一敘述是正
確 的 ?
(A)地球對蘋果有吸引力，但是蘋果對地球沒有吸引力
(B)蘋果對地球有吸引力，但是地球對蘋果沒有吸引力
(C)僅考慮力的量值時，地球對蘋果的吸引力大於蘋果對地球的吸引力
(D)僅考慮力的量值時，地球對蘋果的吸引力小於蘋果對地球的吸引力
(E)僅考慮力的量值時，地球對蘋果的吸引力等於蘋果對地球的吸引力
41-42題為題組
有一電磁感應裝置如圖 6。開始時，甲電路上的開關 T是打開的，甲、乙兩電
路上均無電流。

41. 按下開關 T，將電路接通。當甲電路上的電流穩定後，若在軟鐵棒的兩端，
電流產生的磁場遠大於地球磁場，則磁針 K與 L的 N極會指向何方？
(A)K 向左， L 向 左 (B)K 向右， L 向 右 (C)K 向左， L 向 右
(D)K 向右， L 向 左 (E)K 向上， L 向 上
42. 承上題，在甲電路中的電流穩定後，將開關 T打開使甲電路成為斷路，則乙
電路會出現下列那一情形？
(A)電流一直維持為零 (B)一直有穩定的電流，方向由 a到 b
(C)一直有穩定的電流，方向由 b到 a (D)出現瞬間電流，方
向 由 a到 b
(E)出現瞬間電流，方向由 b到 a
43. 有一容量為 V的 密 閉 鋼 製 容 器，其 中 盛 有 質 量 為 M的 某 種 氣 體。如 將 容 器 中 的
氣體抽掉一半，使氣體質量降為 M/2，則密閉容器中剩 下的氣體體積最後會
是多大 ?
(A)比 V/2 小 (B)V/2 (C)比 V/2 大，但比 V 小
(D)V (E)2V
44. 有甲、乙、丙三個物體。當 甲和乙接觸時，熱由甲流向乙，而當乙和丙接觸
時，熱由乙流向丙，則下列敘述何者正確？
(A)甲所含熱量一定比乙多 (B)甲所含熱量一定比乙少
(C)乙的溫度一定比丙高 (D)甲的溫度一定比丙低
(E)若將甲和丙接觸，則熱必由丙流向甲

45. 一雷射發出的可見光，在空 氣中由左向右通過一支實心玻璃圓柱。試問雷射
光的可能軌跡為下列何者？

46. 下列的光學現象，何者可用幾何光學解釋？
(A)雨後天空的彩虹
(B)肥皂泡薄膜上的彩紋
(C)光線無法通過兩片互相垂直的偏振片
(D)雷射光對單狹縫的繞射條紋
(E)光碟片上的彩色現象

 

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貳、多重選擇題

說明：第 61至 70題，每題的選項各自獨立。選出正確選項，標示在答 案卡之「選擇題（第二部分）」。每題答對得 2分，答錯不倒 扣，未答者不給分。只錯一個可獲 1分，錯兩個或兩個以上不 給分。

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61. 圖 7為一海底地形剖面示意圖，其中高低潮線間距係誇大表示，以利讀圖。參
考本圖所示的甲、乙、丙、丁四海域的位置，選出正確選項。（應選二項）
(A)甲區若為岩岸則主要生產者為大型藻類
(B)乙區海洋生物的種類很少
(C)丙區的主要生產者為浮游植物
(D)丁區為人工魚礁設置區

62. 依 圖 8所 示 的 細 胞 構 造，其 中 那 些 胞 器 可 產 生 三 磷 酸 腺 苷 (ATP)？（ 應 選 二 項 ）
(A)甲 (B)乙 (C)丙 (D)丁 (E)戊

63. 太陽輻射到達地球表面後被 地面吸收，地面同時也向外放出輻射。地面輻射
常被大氣中的某些成分吸收 而具有保溫作用，稱為溫室效應。這些成分是什
麼？（應選二項）
(A)二氧化碳 (B)二氧化氮 (C)臭 氧 (D)氮 氣 (E)水 汽
64. 下列有關淨水器的各項淨水功能敘述，何者正確 ?（應選二項）
(A)利用蒸餾裝置，以除去水中的有機小分子和無機鹽類
(B)利用離子交換樹脂，以除去水中的無機鹽類
(C)加裝活性炭，以除去不溶於水的固體物質
(D)用紫外光照射，以減少水中的活細菌
65. 慶典時施放煙火，萬紫千紅 的色光，非常壯觀。下列有關煙火色光的敘述，
何者正確？（應選二項）
(A)這些色光是利用某些有機染料所造成 (B)這些色光是由氖、
氬等氣體所造成
(C)亮麗白光是因鎂片燃燒所造成 (D)這些色光是由某些金屬鹽所造成
66. 下列那一組物質是屬於同素異形體的關係？（應選二項）
(A)石墨與鑽石 (B)水與重水 (C)白磷與赤磷
(D)一氧化碳與二氧化碳 (E)鈾 238 與 鈾 235
67. 去 年 (1998年 )的諾貝爾醫學獎頒給了美國的三位科學家，主要 因為他們發
現，一氧化氮 (NO)，是一種在循環系統扮演非常重要的傳遞信息分子。這簡
單小小的分子與 1998年 上 市 且 造 成 轟 動 的「 威 而 鋼 」也 有 關。以 下 有 關 NO分
子一般性質的敘述，那幾項是 不正確的 ?（應選二項）
(A)液 態 NO是常見的一種冷凍劑 (B)常見的一種空氣污染物
(C)具有放射性的一種分子 (D)打雷時候空氣中的一種產物
(E)是一種還原劑
68. 圖 9中的電路，係由一個 電池與兩個燈泡組成，其中甲燈泡的電阻是 2歐姆，
乙燈泡的電阻是 3歐姆，則下列敘述何者正確？（應選二項）

(A)通過甲燈泡的電流等於通過乙燈泡的電流
(B)通過甲燈泡的電流大於通過乙燈泡的電流
(C)跨過甲燈泡的電位差等於跨過乙燈泡的電位差
(D)跨過甲燈泡的電位差大於跨過乙燈泡的電位差
(E)跨過甲燈泡的電位差小於跨過乙燈泡的電位差

69-70題為題組
下列敘述與能量守恆定律和動量守恆定律有關：
(A)自高度 h0處落下的石頭，在高度 h處的速度 v符合公式 v^2=2g(h0 -h)(g為重力加速度 )
(B)步槍射擊時，在子彈向前射出後，槍身會後退
(C)將燒熱的鐵塊放入冷水中，鐵塊溫度降低時，水的溫度會昇高
(D)行進中的車子因煞車而靜止後，其煞車裝置會發熱
(E)沿一直線以相同速率運動的輕、重兩球，若碰撞後黏在一起，則此黏合體必沿重球原來的運動方向前進
69. 上列敘述中那些比較適合作為能量守恆定律的例證？（應選三項）
(A)A (B)B (C)C (D)D (E)E
70. 上列敘述中那些比較適合作為動量守恆定律的例證？（應選二項）
(A)A (B)B (C)C (D)D (E)E 

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參、題群題
說明：第 71至 79題。答 案 應 標 示 在 答 案 卡 之「 選 擇 題（ 第 二 部 分 ）」。
每題完全答對得 2分，未完全答對則不給分，答錯不倒扣。

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71-73題為題組
圖 10為橫貫南美大陸的兩 側海底地形剖面示意圖（垂直與水平方向不依同一
比例尺繪製）：

71. 圖 10中乙處是屬於那一種海底地形？（單選）
(A)大陸棚 (B)大陸坡 (C)大陸緣積 (D)深海平原 (E)海 溝
(F)中洋脊
72. 圖 10中乙處海底地形的主要成因為何？（單選）
(A)地層下陷 (B)海浪侵蝕 (C)岩漿侵入 (D)深源地震 (E)板塊隱沒
73. 圖 10中甲至辛的海底地形 分區中，最能代表深洋平原分區的為那幾處？（應
選二項）
(A)甲 (B)乙 (C)丙 (D)丁
(E)戊 (F)己 (G)庚 (H)辛

74. 當我們看到三顆恆星的顏色 分別是紅色、黃色與藍色。則此三顆恆星的表面
溫 度 由高至低 排列順序為何？（單選）
(A)紅、黃、藍 (B)紅、藍、黃 (C)黃、紅、藍
(D)黃、藍、紅 (E)藍、紅、黃 (F)藍、黃、紅
75. 圖 11中 的 X,Y,Z三井因深度不同分別生產天然氣（簡稱氣）、石油（簡稱油）
和鹽水（簡稱水），試問油 、氣和水三者在儲油層中 從上至下 的垂直排列順
序為下列何者？（單選）

(A)油、氣、水 (B)氣、油、水
(C)水、油、氣 (D)水、氣、油
(E)氣、水、油 (F)油、水、氣

76. 下列為孟德爾遺傳法則中基 因型與表現型之間關係的敘述，何者正確？（應
選三項）
(A)異型合子可表現顯性性狀 (B)異型合子可表現隱性性狀
(C)異型合子可表現中間型性狀 (D)同型合子可表現顯性性狀
(E)同型合子可表現隱性性狀 (F)對偶基因只表現顯性性狀
(G)對偶基因只表現隱性性狀
77. 下列那些現象 沒 有 化學反應的進行？（應選四項）
(A)鐵的生鏽 (B)霧的生成 (C)太陽能熱水器的作用
(D)螢火蟲的發光 (E)水煤氣的製造 (F)冰箱中冷媒的作用
(G)植物的呼吸作用 (H)霓虹燈的發光
78. 已知離地面愈高時大氣壓力 愈小，溫度也愈低。現有一氣球由地面向上緩慢
升起，試問大氣壓力與溫度變化對此氣球體積的影響為何？（應選二項）
(A)大氣壓力減小有助於使氣球體積增大
(B)大氣壓力減小有助於使氣球體積變小
(C)大氣壓力減小對氣球體積沒有影響
(D)溫度降低有助於使氣球體積增大
(E)溫度降低有助於使氣球體積變小
(F)溫度降低對氣球體積沒有影響
79. 張三在實驗室的真空裝置中 ，使離地高度相同的乒乓球與小鉛球由靜止狀態
同時落下後，比較兩球在各 個時刻的速度、加速度、及所受地球重力。若兩
球的體積相同，試問可能發生的情形為何？（從表二中選三項）

111學年度學科能力測驗試題〔自然考科〕

 

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1-2題為題組 圖1為某颱風中心在21～26日的行進及預測路徑。假設颱風可視為固定質量的質點，地 球轉動對颱風行進路徑的影響可忽略不計，颱風行進路徑在同一水平面上，且颱風沿預 測路徑持續前進不折返。依據上述與圖1回答1-2題。

 

1. 已知此颱風在 21 日 14 時的暴風半徑為 180 公里，如白色圓圈所示。試以預測路徑估 算自 21 日 14 時至 22 日 02 時之間，颱風移動的平均時速量值約多少公里？

(A)5 (B) 10 (C) 20 (D) 30 (E) 40

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2. 已知此颱風在 22 日 02 時至 23 日 14 時之間，以等速率移動，但方向持續改變，之後朝北北西的方向維持直線前進，則下列敘述哪些正確？（應選 2 項）
(A) 22日02時至23日14時之間，颱風在路徑上各點位置所受合力為零
(B) 22日02時至23日14時之間，颱風在路徑上各點位置所受合力方向與速度方向垂直
(C) 23日14時之後，颱風恆以等速度前進
(D) 23日14時之後，颱風在各點位置所受合力都為零
(E) 24日14時至26日14時之間，颱風所受的平均合力方向與速度方向相反

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3.

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4. 自然界的基本交互作用中，哪幾種對日常天氣現象的影響最為明顯常見？（應選 2 項）
(A)弱作用（弱核力）
(B)強作用（強核力）
(C)夸克作用
(D)電磁力作用
(E)重力作用

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5. 若質量為 720 公斤的球體，具有 3600 千焦耳的動能，則此球體的速率約為多少 公尺 秒/ ？
(A) 10^2 (B) 10^3 (C) 10^4 (D) 10^5 (E) 10^6 

參考解析

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6.

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7-8題為題組 2021年的諾貝爾物理獎聚焦於複雜系統，如：氣候系統。圖3為簡化的地球氣候系統模 型圖，圖中實線代表進入系統的太陽輻射，虛線 FG↑代表地面向上發出被大氣所吸收的 熱輻射，虛線 FA↑ 與 FA ↓ 分別代表大氣向外（上）與向內（下）的熱輻射。當太陽輻射的 能量進出系統達收支平衡時，大氣內、外長期平均溫度維持恆定。然而，溫室氣體增加， 會造成系統能量收支不平衡，長期平均溫度也因而產生變化。 圖4為大氣向外熱輻射功率對熱輻射頻率的曲線圖，5個平滑的細線代表標準的輻射體 由克氏（絕對）溫度220 K到300 K，每隔20 K的熱輻射特性曲線。圖4上圖與下圖的黑 色波折線，分別代表 CO2 含量為0與1000 ppm時，地球氣候系統模型預測大氣向外熱輻 射功率隨頻率的變化。依據上述圖文資料，回答7-8題。

7. 圖 4 所預測之地球大氣向外熱輻射，最接近攝氏多少度的標準的輻射體，所發出之熱輻射？

(A) 270 (B) 260 (C) 100 (D) -10 (E) -100

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8.

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9. 下列關於科學史實敘述，何者正確？
(A)馬克士威以馬克士威方程式解釋光電效應
(B)愛因斯坦以光子模型解釋光電效應
(C)拉塞福利用電子撞擊氫原子探究原子結構
(D)波耳首先觀測到氫原子光譜
(E)波耳氫原子模型的建構比拉塞福的原子模型來得早

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10. 下列離子之荷質比，即 電荷 /質量 比值的關係，何者正確？（原子量 H＝1.0、He＝4.0、Li＝6.9）

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11. 小婷將混合染料以濾紙層析法分析，在展開液上升至停止線時終止層析。待濾紙乾燥 後，觀察發現甲、乙、丙三種成分之相對位置如圖 5；並定義 Rf 值如下：

Rf值與該成分及展開液的特性有關，可做鑑定之用。 下列敘述何者正確？

(A)乙的Rf值為0.2
(B)甲與丙的Rf值，兩者相加約為0.6
(C)乙與丙在層析時，移動速率比約為 8:5
(D)甲、乙、丙的分子量大小關係為甲＜乙＜丙
(E)甲、乙、丙的Rf值，會隨著展開液移動距離的增加而變大

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12. 在低溫高壓的狀態下，甲烷的氣體分子被水分子包覆，形成類似冰晶的化合物，稱為甲 烷水合物。圖 6 是甲烷水合物的相圖，依此，下列敘述哪些正確？（應選 2 項）

(A)甲烷水合物點燃時，發生燃燒反應的應為甲烷氣體
(B)甲烷氣體與水不會同時存在
(C)在0℃、140大氣壓時，甲烷水合物與冰同時存在
(D)在-15℃時，不會有甲烷水合物的存在
(E)在0℃、10大氣壓時，不會有甲烷水合物的存在

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13. 已知指示劑 X 在 pH 值 7.5 以下和 8.0 以上分別是無色和粉紅色，而指示劑 Y 在 pH 值 4.0-7.5 與 8.0-10.0 時分別是綠色和藍色。若將濃度各 0.1 M 的溶液甲和乙分別以體積 比1: 9、1:1和 9 :1充分混合，再分別用指示劑 X 和 Y 測混合溶液，其結果如表 1 所示：

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14

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107學年度學科能力測驗試題〔自然考科〕

 

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第壹部分：選擇題（占80分）

 一、單選題（占60分）

1.    X、Y、Z分別為週期表中，第二與三週期中的三種元素，其原子序之和為25，在週期表的相對位置如表1。由這三種元素，可組成許多化合物。
下列有關這三種元素以及其組成化合物的敘述，哪些正確？

​​
甲、這三種元素中，只有一種是非金屬元素。
乙、Z容易失去兩個電子，形成 離子。
丙、由Y與Z可以組成氣體分子。
丁、X的價電子數為1。
(A)甲乙    (B)乙丙    (C)丙丁    (D)甲丙    (E)乙丁

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2.    日常生活中的食衣住行常與自然科學有關，現代如此，過去亦然。世上最早的一部煉丹著作《周易參同契》（西元二世紀）中，記載許多與化學相關的訊息。世上的煉丹師都有不願公開自己經驗的心理，即使有文字流傳，但語焉不詳或故用隱語，使他人難以理解，例如下列句子：
河上姹女 靈而最神 得火則飛 不見埃塵 鬼隱龍匿 莫知所存 將欲制之 黃芽為根
現代化學家已經解讀出其意義，如表2。

若「姹女」與「黃芽」進行化學反應，可得到穩定的生成物。試問句中的「姹女」和「黃芽」是哪兩種物質？
(A)汞、硫    (B)銀、金    (C)鉛、硫    (D)銀、硫    (E)汞、金

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3.    王同學為了探討固體溶於水所發生的現象做了一個實驗，裝置如圖1。實驗的步驟如下：
甲、在燒杯中倒入200 mL的水，以酒精燈加熱至80℃後熄火。
乙、取粉狀無水氯化鈣60 g，慢慢加入熱水中，則看到溶液沸騰。
丙、最後得到澄清溶液，以溫度計測量溶液，液溫為101℃。
根據王同學所做的實驗與觀察以及推測，下列敘述何者正確？
(A)圖示的實驗裝置正確無誤
(B)在101℃時，氯化鈣的溶解度應大於 水
(C)氯化鈣固體溶解時應該是吸熱
(D)粉狀氯化鈣加入時造成突沸使水溫上升
(E)加入粉狀無水氯化鈣時，應以溫度計緩緩攪拌均勻

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4.    甲醇燃料電池是以甲醇與氧氣反應，產生二氧化碳與水以獲取電能的裝置。若改用乙醇，生成物也是二氧化碳與水。這兩種燃料電池，若均使用1莫耳的醇進行反應，二者所產生水的莫耳數比為何？
(A) 1:1     (B)  1:2    (C) 1:3     (D)   2:3   (E)  3:1

參考解析

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5.    酸鹼反應中陰離子與陽離子的濃度會隨反應的進行而變化，故酸鹼反應可藉由量測其導電度（電導度）進行監測。若將1.0 M 水溶液，慢慢加入1 L的1.0 M 水溶液，以 的體積為橫軸，並以導電度為縱軸作圖，則下列五個圖形，何者最能符合此反應時的導電度變化？

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6.    下列有關二乙醚與1-丁醇的敘述，哪一項正確？
(A)示性式相同    (B)分子量不同    (C)結構式不同
(D)分子中的碳原子總數不同    (E)完全燃燒所需氧氣的莫耳數不同

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7.    下列有關化學實驗安全的規範或意外發生時的處理方式，哪些正確？
甲：實驗前應詳細閱讀實驗內容，瞭解實驗步驟及相關注意事項。
乙：操作實驗若不小心燙傷，應儘速以藥膏塗抹燙傷處。
丙：使用強酸、強鹼或腐蝕性化學藥品，且不加熱時，應穿戴乳膠手套，以避免傷皮膚。
丁：若化學藥品不小心濺入眼睛，應趕緊閉上雙眼由同學護送到保健中心醫治。
(A)甲乙    (B)甲丙    (C)甲丁    (D)乙丁    (E)丙丁

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8.    一氧化氮（ ）在細胞的訊號傳遞中，扮演重要的調控角色。實驗室製備 時，可用銅還原稀硝酸而得，係數尚未平衡的反應式如下：

反應式平衡後，係數均為最小整數時，下列哪一數值是NO的係數？
(A) 1    (B) 2    (C) 3    (D) 4    (E) 5

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9.    粒線體與葉綠體都是細胞處理能量的胞器，但兩者的分工不同，下列何者正確？
(A)各自都具有DNA，以製造本身所需蛋白
(B)葡萄糖分解在粒線體內進行
(C)粒線體可產生ATP而葉綠體則否
(D)葉綠體為植物獨有，粒線體為動物獨有
(E) ATP的產生都發生在內膜上 

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10.    研究者分析多種脂肪酵素的活性，在不同溫度下結果如圖2，不同pH值下如圖3。廚房清潔劑中常添加脂肪酵素以分解油脂。為使常溫下鹼性廚房清潔劑的效能最佳化，下列何者最適合添加在本清潔劑中？
(A)甲
(B)乙
(C)丙
(D)丁
(E)戊

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11.    下列何種繁殖方式最接近水筆仔的胎生苗繁殖？
(A)山蘇的孢子繁殖    (B)蘭花的組織培養以產生新植株
(C)二葉松以毬果繁殖    (D)落地生根的不定芽繁殖    (E)酵母菌的出芽繁殖

參考解析

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12.    研究者新收集到一種草花。為了解光週期對此植物的影響，將種子播種在每天不同光照長度的環境中。該草花在不同光照的情況下，從播種到開花所需的時間平均值如表3。根據表3，下列有關此植物開花調控的敘述何者正確？

(A)為長日照植物，臨界日長8小時    (B)為長日照植物，臨界日長16小時
(C)為短日照植物，臨界日長8小時    (D)為短日照植物，臨界日長16小時
(E)光週期對此植物的開花沒有影響

參考解析

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13.    組成生命世界之各種元素，其原子序通常不超過20。表4為各元素之原子序。下列敘述何者正確？

(A)組成多醣的元素原子序超過10    (B)組成脂肪之元素原子序不超過10
(C)組成蛋白質之元素通常原子序不超過15    (D)組成核酸會用到原子序16~20的元素
(E)組成去氧核糖核酸不會用到原子序8的元素

參考解析

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14.    李同學每隔相同的時距，以鉛筆筆尖輕點水波槽水面，水面產生圓形波向外傳播，經投射在屏幕上可看到明暗相間的水波影像。若筆尖以每秒3次輕觸水面，量測到經過5.0秒的時距，水波影像沿半徑向外的位移為30公分，而投射裝置的放大率經實測約為2倍，則鉛筆筆尖所產生週期圓形波在水波槽中的實際波長為若干公分？
(A) 1.0    (B) 2.0    (C) 6.0    (D) 9.0    (E) 12

參考解析

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15.    下列四位同學對於「自然界的基本作用力」之說法，哪一選項中同學的敘述是正確的？
甲同學：在原子核中的中子與質子間有強力作用。
乙同學：在原子核中的中子與中子間也有強力作用。
丙同學：弱力雖弱，但是其作用範圍遠比電磁力的作用範圍更長。
丁同學：牛頓直接測量蘋果與地球之間的重力變化，進而推得重力與距離平方成反比的關係。
(A)僅有甲    (B)僅有乙    (C)僅有丙
(D)僅有丁    (E)僅有甲乙    (F)僅有甲丁

參考解析

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16.    若以速率對時間關係圖來描述一小球在空氣中由高空靜止落下的運動，則下列哪一示意圖最能描述小球受到空氣阻力影響時的運動過程？

參考解析

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17.    兩個通有穩定電流的圓形線圈相對而立，如圖4所示。若忽略地磁的影響，則兩載流線圈在線圈圓心連線中點處造成的磁場方向為何？
(A)向東
(B)向西
(C)向北
(D)向上
(E)兩線圈產生的磁場方向相反

參考解析

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18.    下列所述光電效應中入射光與光電子之間的關係，何者證實了光具有粒子性？
(A)光電子的數目與照射在金屬表面的入射光頻率成正比
(B)光電子産生與否決定於照射在金屬表面的入射光強度
(C)照射於金屬表面的入射光頻率須大於某一特定值方能産生光電子
(D)照射於金屬表面的入射光波長須大於某一特定值方能産生光電子
(E)照射於金屬表面的入射光波長及強度均須大於某一特定值方能産生光電子

參考解析

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19.    月球是距離地球最近的天體，透過在地面以及在太空觀察，可發現月球表面除了有亮暗區域差異，尚有大小不一的坑洞分布。此外，亦透過檢視登陸月球時所攜回超過三百公斤月球表面岩石物質，發現全都是火成岩，沒有沉積岩或變質岩，並且當中只含有極少量的水。由以上結果，下列敘述何者正確？
(A)月球表面曾經處於熔融狀態
(B)月球上的沉積岩與變質岩都埋藏在深處
(C)月球表面的坑洞都是火山噴發造成的火山口坑洞
(D)月球曾經存在大量流水，但由於沒有大氣，液態水已經蒸發散失
(E)月球有明顯板塊運動，形成高地以及看起來較為暗黑的低窪地

參考解析

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20.    陳同學今天去海邊玩，發現早上11點左右潮位最低，潮間帶最寬，有很多人在沙灘上挖尋文蛤。若該海岸的潮汐週期變化如圖5，則隔天陳同學再去同一海邊，在早上11點左右進行觀察，會觀察到下列哪個現象？

(A)潮間帶出現，且潮位逐漸下降
(B)潮間帶出現，且潮位逐漸上升
(C)達當日最高潮位，且潮間帶最寬
(D)達當日最低潮位，且潮間帶消失
(E)11點左右潮位依然最低，但潮間帶相較前一天變窄許多

參考解析

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21.    波浪是一種海水上下起伏的運動。下列對波浪的敘述何者正確？
(A)海面波浪都是由於風吹造成
(B)波浪由外海傳遞至岸邊時，波浪的前進方向會因海岸線的不平直，往水深較深的海域偏折
(C)颱風尚未到達臺灣，已經在臺灣海岸可見該颱風造成的湧浪
(D)海灣受波浪侵蝕的力量較海岬處大，所以海灣會繼續往陸地內凹
(E)波浪靠近岸時，因受地形影響而破碎，所以碎浪對岸邊結構物沒影響

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22-23為題組
圖6為臺灣時間2017年7月29日08時的紅外線衛星雲圖，尼莎颱風位於臺灣東方海面。20時中心登陸宜蘭，23時中心於新竹出海，圖7為尼莎颱風於7月26日到7月30日間的颱風路徑圖（臺灣時間）。依據圖6與圖7回答22-23題。

22.    宜蘭地區在7月29日08時，接近地面處的主要風向為何？
(A)西北風    (B)西南風    (C)東北風    (D)東南風    (E)南風

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23.    下列哪一張示意圖最能代表宜蘭觀測站所量測到的氣壓在7月28~30日的變化？

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二、多選題（占26分）
說明：第24題至第36題，每題均計分。每題有n個選項，其中至少有一個是正確的選項，請將正確選項畫記在答案卡之「選擇題答案區」。各題之選項獨立判定，所有選項均答對者，得2分；答錯k個選項者，得該題 的分數；但得分低於零分或所有選項均未作答者，該題以零分計算。
24.    某生在探討活動時觀察「花的構造」，繪得示意圖如圖8（此花朵已移除3片花瓣）。下列有關此花的敘述，哪些正確？（應選2項）

(A)甲為柱頭，是雄蕊的一部份
(B)乙為花藥，其中花粉染色體套數為2n
(C)丙為子房中的胚珠，受精後會發育為種子
(D)丁為花瓣，具有單子葉植物花瓣數目的特性
(E)花柱及子房壁都是由單套染色體的細胞組成

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25.    下列是某生在探討活動中，觀察人類血球細胞染色抹片後的結論，有哪些是正確的？（應選3項）
(A)不同血球細胞的核特徵有明顯差異
(B)白血球有核，紅血球則無
(C)相較於白血球，紅血球中心區域較不透光
(D)血小板不被染色，無法觀察
(E)白血球的核具有多種型態

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26.    下列有關動物排泄的敘述，哪些正確？（應選2項）
(A)肺臟排除 ，與腎臟共同維持血液pH值的恆定
(B)過濾作用所產生的濾液不含有構成蛋白質的胺基酸
(C)為快速吸收可用物質，再吸收作用只發生在近曲小管
(D)血液中的 可藉由排泄系統移除，以維持血液的酸鹼度
(E)酒精會促進ADH的釋放，進而抑制水的再吸收，導致尿量增加

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27.    中樞神經系統包括大腦（灰質及白質）、小腦、間腦（視丘及下視丘）、腦幹（中腦、橋腦和延腦）及脊髓，這些構造如同人體內的中央處理器，獲得感覺與做出運動的決定。周圍神經系統包含：由各感覺器官連結到中樞的感覺神經，以及由中樞連結到動器（肌肉與腺體）的運動神經。周圍神經如同是將感測器與運動元件連接到中央處理器的纜線。下列功能性配對哪些正確？（應選3項）
(A)小腦：協調骨骼肌的活動
(B)大腦白質：所有記憶、思考、判斷都在此區
(C)視丘：調節體溫、血壓
(D)延腦：調節呼吸、心跳及吞嚥等活動
(E)大腦灰質：所有感覺都發生在此區

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28.    太陽表面在2017年9月接連發生二起被稱作「太陽閃焰」的大型爆發，規模為10年來最大。科學家預計爆發所噴出的帶電粒子團兩天後抵達地球，撞擊大氣層後產生電磁波，以致影響通訊品質。已知太陽與地球距離約為 公尺，光速約為 公尺/秒。下列敘述哪些正確？（應選2項）
(A)電磁波並無繞射與干涉的現象
(B)電磁波在空間傳播須以帶電粒子為介質
(C)電磁波具有隨時間作週期性變動的電場與磁場
(D)帶電粒子團脫離太陽時的速率約為 公尺/秒
(E)帶電粒子團撞擊地球大氣層之後約8分鐘，地球上才能觀測到太陽閃焰影像 

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29-30為題組
林同學為了同時觀察電流的磁效應與電磁感應現象，在水平桌面上安置甲、乙兩組電流迴路，其設計如圖9所示。甲迴路串接電壓固定之大電流的直流電源供應器P與開關K，並在其中一段沿南北方向的長直導線正上方，置放一小磁針。該小磁針最初為靜止，其N極指向北方；乙迴路則串接一高靈敏度之檢流計G，最初顯示的電流值為零。

29.    該同學開啟電源供應器P，並按下開關K接通甲迴路，應可觀察到哪些現象？（應選2項）
(A)小磁針N極立刻偏轉，但最後回復指向北方
(B)小磁針N極偏轉向東，最後維持於北偏東的方向
(C)檢流計G指針立刻偏轉，但最後回復指向零電流
(D)流經檢流計G的電流方向為由南向北，且電流值維持穩定
(E)小磁針立刻偏轉，檢流計G顯示的電流值維持穩定不變

參考解析

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30.    該同學開啟電源供應器P，先按下開關K接通甲迴路一段時間，然後再將乙迴路以等速度向東拉離甲迴路，則在乙迴路被拉離一小段距離的過程中，應可觀察到哪些現象？（應選2項）
(A)小磁針N極回復指向北方不動，檢流計G也一直顯示有電流通過
(B)小磁針N極的方向為北偏東，檢流計G一直顯示有電流通過
(C)小磁針N極的方向為北偏東，檢流計G一直顯示電流值為零
(D)流經檢流計G的電流方向為由南向北
(E)流經檢流計G的電流方向為由北向南

參考解析

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31.    如圖10所示，光沿水平方向行進，經過一片不透光之擋板M後，照射在垂直牆面N上，虛線為擋板頂之水平延伸線，與牆N交於位置 。下列關於光在牆N上亮度之敘述，哪些正確？（應選2項）

(A)光因繞射的關係而可能進入 區域
(B)光因折射的關係而可能進入 區域
(C)光的波長愈長，光線往下偏向進入 區域的角度愈大
(D)光因為具有粒子性而沿直線行進，故 區域之亮度為零
(E)光的頻率愈高，能量愈大，光線往下偏向進入 區域的角度愈大

參考解析

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32.    圖11是從臺中霧峰「921地震教育園區」觀景窗中看出去的河堤景象。原本連續平坦的河堤因車籠埔斷層錯動而產生位移，目前斷裂處的河堤已經修復，而且建造了階梯以供步行。根據臺灣本島受板塊推擠作用而成的地質現象與圖11，下列敘述哪些正確？（應選2項）

(A)車籠埔斷層為正斷層
(B)車籠埔斷層為逆斷層
(C)車籠埔斷層為平移斷層
(D)相片中上盤位置在右側
(E)相片中上盤位置在左側
(F)相片中上下盤無法判斷

參考解析

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33.    在西元79年，義大利的維蘇威火山噴發，摧毀了古羅馬城市龐貝。此處黏滯性較大的中酸性岩漿不易流動，氣體難以有效散失，大量氣泡在接近地表時會猛烈的爆開，讓周圍岩漿和岩石四處飛射。維蘇威火山非常活躍，其爆發歷史如圖12所示。依上述資料，以下敘述或推論哪些正確？（應選2項）

(A)維蘇威火山爆發具特定週期
(B)在維蘇威火山地區的主要岩石為玄武岩
(C)可以從排出氣體的量和成分變化來監測火山爆發
(D)維蘇威火山的岩漿噴發形式與形成澎湖的噴發形式相同
(E)在西元1600年到2000年間維蘇威火山爆發較前一千年頻繁

參考解析

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34.    在探討影響氣候的因素中，地表狀態的改變為影響氣候的其中一種因素。部分覆蓋大面積樹林和水塘的區域，隨都市發展逐漸被建築物、水泥地或柏油路面所取代，經長時間能量收支平衡的結果，使得當地氣候發生變化。下列這些導致氣候改變的敘述，哪些正確？（應選3項）
(A)相較於水泥建物，樹林覆蓋區域能減小白天最高氣溫和夜間最低氣溫的差距
(B)因為建築物增加，大樓間的通道使風速變大，增強對溫度的調節，使得日夜溫差變小
(C)樹林的林蔭遮蔽能攔截太陽輻射，樹林消失後使得到達地表的太陽輻射量增加，導致白天最高氣溫變高
(D)水塘被水泥建物取代，原先藉由水蒸發所吸收的熱能減少，且地表輻射量增加，長期影響下導致白天氣溫升高
(E)樹林能攔截地表向上發射的長波輻射，所以樹林變少會使地表附近長波輻射量散失減少，導致夜間最低氣溫變高

參考解析

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35.    圖13為某測站某日逐時氣溫與露點溫度變化圖，關於該測站當日的天氣狀況描述，下列哪些正確？（應選2項）

(A)當日6時實際水氣含量最高
(B)當日6時相對濕度最高
(C)當日12時相對濕度最低
(D)當日14時空氣中飽和水氣含量最高
(E)當日清晨有濃霧發生

參考解析

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36.    定溫時，1莫耳的CO(g) 與1莫耳的 NO2(g)完全反應後，生成1莫耳的CO2(g) 與1莫耳的NO(g) ，並放出熱量226 kJ。下列敘述哪些正確？（應選3項）
(A)此反應使反應系統的溫度上升
(B)此反應的熱化學反應式為： CO(g)+NO2(g)→CO2(g)+NO(g)+226kJ
(C)此反應的熱化學反應式為： CO(g)+NO2(g)→CO2(g)+NO(g) ΔH=226kJ
(D)若在相同條件下，CO2(g) 與NO(g) 完全反應，以生成 CO(g)與NO2(g) ，則此反應為吸熱反應
(E)若在相同條件下，2 莫耳的CO2(g) 與 2 莫耳的NO(g) 完全反應，生成 2 莫耳的 CO(g)與 2 莫耳的NO2(g) 時，則同樣會放出熱量 226 kJ 

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三、綜合題（占8分）
說明：第37題至第40題，每題2分，每題均計分，請將正確選項畫記在答案卡之「選擇題答案區」。單選題答錯、未作答或畫記多於一個選項者，該題以零分計算；多選題每題有n個選項，答錯k個選項者，得該題 的分數；但得分低於零分或所有選項均未作答者，該題以零分計算。
37-40為題組
核能可由核分裂及核融（熔）合兩種反應方式產生。核分裂技術已成熟而被廣泛使用，例如核能發電，但萬一產生意外引起核輻射外洩，則後果嚴重。兩個質量較小的原子核融合成一個質量較大的原子核時稱為核融合，例如氘、氚原子核融合成氦原子核，核融合釋出的巨大能量成為最具有潛力的清潔能源，為人類未來永久解決能源匱乏希望所寄，許多國家正極力研究發展中。
除了如上所述人類利用核能作為能源外，有些生物也因為核能，發展出其特殊的適應現象，特別是核反應所釋出的γ射線。驚人的發現發生在1991年，當俄國車諾比核子事件發生後的第五年，科學家發現：高於放射線背景值500倍的環境中，新型隱球菌（Cryptococcus neoformans）這種單細胞酵母菌型的真菌仍可以生存。不只如此，此菌還可以成長，快速累積醋酸鹽的含量。實驗操作時，有兩種品系的真菌，其中一種新型隱球菌有特殊黑色素介入其電子傳遞鏈，野生型隱球菌則無。將此兩品系真菌的細胞暴露於500倍的放射性劑量下20~40分鐘，比較其NADH氧化後的電子傳遞速率。結果有「黑色素介入」的電子傳遞速率是「沒有黑色素介入」的3~4倍。另外，針對有黑色素介入的品系，比較照射γ射線與只有背景輻射下的電子傳遞速率，也發現有γ射線時電子傳遞速率也比只有背景輻射下高出許多。
37.    若某地核能電廠的反應爐發生嚴重意外事故，且情況有擴大之虞，則專家會建議對電廠噴灑硼砂，以阻止反應爐的核反應繼續進行。已知硼可經由下列反應降低核反應產生的熱中子數目：
 
有關上列反應式中的a、b、c以及x、y，哪些正確？
甲：a＝1    乙：b＝1    丙：c＝4    丁：x＝1    戊：y＝2
(A)甲乙    (B)乙丙    (C)丙丁    (D)甲丁    (E)乙丁

參考解析

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38.    核能意外事故發生時，除核能發電廠附近區域受輻射外洩汙染，更令人擔憂的是輻射汙染隨全球環流擴張，帶來跨國間的災害。以日本福島核電廠發生輻射外洩汙染為例，在考慮全球的環流運動下，關於該區域輻射汙染隨環流擴張的描述，下列選項何者正確？
(A)當輻射塵飄至上空的西風帶時，輻射塵受盛行風系與科氏力的影響而飄向南方
(B)當輻射塵飄至上空的西風帶時，在相同距離內，福島發電廠東方海域上空的輻射塵濃度會高於日本西岸海域上空
(C)輻射汙染隨表面洋流黑潮往北擴張
(D)臺灣東部海域一定會較美國西岸海域先觀測到輻射汙染
(E)輻射汙染會隨該緯度的低溫海水下沉至較深水域，進而隨溫鹽環流的輸送影響全球

參考解析

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39.    溫度高達約 K時可引發核融合反應，其主要的物理原因為下列何者？
(A)此高溫使氘、氚原子核具高動能，可克服兩原子核間庫侖排斥力所需之能量，進而融合
(B)此高溫使氘、氚原子核內的夸克強作用增強，兩原子核相吸進而融合
(C)此高溫使氘、氚電子熔入各自原子核內後，兩原子核再融合
(D)此高溫使氘、氚原子核內弱作用增強，兩原子核相吸進而融合
(E)此高溫使氘、氚原子核熔化成液態自然融合在一起

參考解析

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40.    有關生物捕獲能量以推動生命現象的敘述，下列哪些正確？（應選2項）
(A)新型隱球菌可以利用放射線提高電子傳遞鏈的速率
(B)新型隱球菌可以利用放射線增加每個NADH提供的總能量
(C)隱球菌先吸收核反應的熱能再轉換為ATP等化學能
(D)酵母菌的黑色素對應於γ射線類似植物的葉綠素對應於可見光
(E)某些真菌可因黑色素介入而增加γ射線照射時的電子傳遞活性

參考解析

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第貳部分（占48分）
說明：第41題至第68題，每題2分。單選題答錯、未作答或畫記多於一個選項者，該題以零分計算；多選題每題有n個選項，答錯k個選項者，得該題 的分數；但得分低於零分或所有選項均未作答者，該題以零分計算。此部分得分超過48分以上，以滿分48分計。
41-43為題組
上化學課時，張老師為了要學生認識科學的發展，說明了科學的研究過程。通常是透過「發現問題」、「探究問題」而「解決問題」，最後還可能會有所新發現。因此老師給學生一個問題，在黑板寫了 ，要求學生就此化學式展開「探究問題」的活動。學生分頭找相關資料。一週後，張老師要求學生分組討論，並發表探究問題後的心得。
甲說：「有機物中，氫的數目都比碳的數目多，因此 不存在。」
乙說：「有機分子的化合物中，碳最多能與4個氫結合形成穩定的鍵結。」
丙說：「一個碳要與4個氫相連，而兩個碳以單鍵相連時，氫的數目要減2，雙鍵相連時減4。凡是碳、氮、氧中的任兩個原子間以單鍵相連就要減2個氫。」就在黑板上寫了
乙烷 － ；乙烯   ；乙炔   ；甲醛   
之後張老師總結地說：「由 與氫可以構成許多化合物，而原子的鍵結方式不同，又可構成許多異構物。」並給了一個新問題：若就化學式 而言，則會因氫的數目不同而會有許多異構物符合此一化學式。根據上述，回答下列各題。
41.    甲、乙、丙三位同學所發表的論述，何者正確？
(A)只有甲    (B)只有乙    (C)只有丙    (D)只有甲乙    (E)只有乙丙

參考解析

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42.    在 的一群化合物中，分子量最大的分子，其n是下列哪一數值？
(A) 1    (B) 3    (C) 5    (D) 7    (E) 9

參考解析

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43.    在 的一群化合物中，分子量最小的分子，其n是下列哪一數值？
(A) 1    (B) 3    (C) 5    (D) 7    (E) 9

參考解析

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44.    下列水溶液各取10 mL後，分別逐滴加入0.1 M硝酸銀水溶液時，都產生沉澱。若反應完全時，則下列哪一選項的離子消耗最多莫耳的銀離子？
(A) 0.1 M氯離子    (B) 0.2 M氫氧根離子    (C) 0.3 M硫離子
(D) 0.4 M鉻酸根離子    (E) 0.5 M溴離子

參考解析

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45.    醣類、蛋白質與油脂都是生物體中的物質。下列有關這些化合物的敘述，哪些正確？（應選3項）
(A)麥芽糖、果糖與乳糖都互為同分異構物
(B)蛋白質是由胺基酸為單體，以肽鍵結合而成的聚合物
(C)兩個不同的胺基酸，可形成兩種不相同的線性二肽分子
(D)葡萄糖與蔗糖二者均為碳水化合物，但葡萄糖為單醣，蔗糖為雙醣
(E)飽和油脂是由含有雙鍵的長鏈脂肪酸分子與甘油反應形成的三酸甘油酯

參考解析

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46.    溫室氣體會吸收地表輻射熱能，導致地表的保溫效果。人為因素所增加的溫室氣體是全球暖化的一大主因。下列哪些氣體是「因人類活動而增加的溫室氣體」？（應選3項）
(A)CH4 (B)CO2 (C)N2O (D)N2 (E)H2O。

參考解析

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47.    下列與石油的煉製與應用相關的敘述，哪些正確？（應選2項）
(A)原油經分餾可得石油氣、石油醚、汽油、煤油、柴油、潤滑油、石蠟與瀝青等產物
(B)原油分餾所得的產物中，分子量愈大者，其單位質量所產生的燃燒熱（ ，即熱值）愈大
(C)石油醚是分子結構為 的純物質
(D)汽車若使用無鉛汽油，則不會產生震爆現象
(E)辛烷值是指燃料燃燒時的抗震爆程度，辛烷值愈高，其抗震爆效果愈好

參考解析

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48.    觀察洋蔥根尖細胞時，可觀察到下列哪些特徵的細胞？（應選3項）
(A)看不到核膜的細胞    (B)中心粒在兩端的細胞    (C)染色體排列成四分體的細胞(D)具紡錘絲的細胞    (E)具細胞板的細胞

參考解析

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49.    紅綠色盲為常見之一種遺傳疾病。圖14為此疾病發生之譜系圖，方形表示男生，圓形表示女生，實心為患紅綠色盲者，空心為辨色正常。甲與乙皆辨色正常，婚後生有二男丙及丁，皆為紅綠色盲者。戊擬與丁結婚，且盼生一男一女為己及庚。下列情況哪些正確？（應選2項）

(A)甲帶有一個色盲等位基因
(B)乙帶有一個正常等位基因
(C)丙及丁都是同型合子的基因型
(D)若己及庚皆正常，則戊一定是同型合子
(E)若戊是同型合子，則己及庚皆辨色正常

參考解析

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50.    使用基因改造黃豆的製品皆需於成分中標示。此黃豆改造時，下列哪一步驟為必經過程？
(A)黃豆染色體間發生重組    (B)將兩黃豆細胞融合    (C)產生重組DNA
(D)分離卵子    (E)尋找特殊適應能力的野生種黃豆

參考解析

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51.    達爾文的小獵犬號之旅，途經厄瓜多爾及加拉巴哥群島。回國後分析旅途所見及所收標本，歸納出共同祖先及物種形成的概念。有關此概念的推衍哪些正確？（應選3項）
(A)加拉巴哥群島及厄瓜多爾分處兩大洋演化出不同種的鷽鳥
(B)哺乳動物皆以乳汁養育幼兒，可證明哺乳動物有共同祖先
(C)麻雀與企鵝的翼可證明有共同祖先，但蝙蝠則不是此祖先的後嗣
(D)通常地層古老的化石構造簡單，年輕的相對複雜，可證明祖先及後代之關係
(E)原核及真核生物皆以轉錄及轉譯製造蛋白質，可推論生物界可能單一起源

參考解析

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52.    族群成長曲線及年齡組成為族群發展之重要指標。圖15為族群大小隨時間之變化圖，約略可分為三個階段（L、M、N）。圖16有三種不同特性的年齡組成（X、Y、Z），圖中的虛線間為人類的生殖時期，男性及女性組成分別繪於橫軸之上方及下方，橫軸為年齡。有關年齡組成與族群發展的關係，三個階段L、M、N與X、Y、Z一對一的對應關係，下列何者正確？

(A)X、Y、Z    (B)Y、Z、X    (C)Z、X、Y
(D)X、Z、Y    (E)Y、X、Z    (F)Z、Y、X

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53.    海洋包圍著臺灣，有近海陸棚，也有接近外洋的大陸斜坡，海洋生態系之組成複雜，下列多樣的水域生態系特性何者正確？
(A)日本鰻之生活史橫跨海洋生態系及河流生態系
(B)石花菜生長於大洋區之透光層，由黑潮輸送到東北水域
(C)牡蠣是河流生態系的消費者，不能忍受海洋生態系潮間帶的逆境
(D)飛魚是海洋生態系淺水區的掠食者，洄游於臺灣海峽的黑潮流域
(E)吳郭魚是臺灣湖泊生態系的特有種，族群量大，也以臺灣鯛為名

參考解析

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54.    族群一辭常見於報章雜誌與大眾口語，生物學中亦然，生物學將它定位於生物體與群集之間。此生物階層之意義及邏輯推論，下列敘述哪些正確？（應選2項）
(A)族群的密度僅單純受環境中適合棲地的面積所限
(B)族群的大小僅單純受環境中所提供食物的多寡所限
(C)同一物種的兩個族群，同域互交機率大於異域雜交
(D)群集中的兩個近似族群其生殖隔離程度，必小於同種的兩個異域族群
(E)群集中的兩個近似族群其空間隔離程度，必小於同種的兩個異域族群

參考解析

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55-56為題組
圖17為智慧手機之內，加速度感測器的放大示意圖。可以簡單看作中央有一個質量為 的物體經由力常數為 的兩條相同彈簧，與固定端①與②相連接。感測器平放於水平面（紙面）時，兩彈簧的自然長度各為 。將手機靜止直立並使其長邊沿著鉛垂線時，質量 的物體會像彈簧秤上的重物一樣，先輕微上下振盪，然後達成靜止平衡。人們透過無線傳送的方式，可遠端監視加速度感測器所測得的加速度。某生於時間t0時，懸空拿著手機（①在上、②在下），並使手機的長邊沿著鉛垂線，在保持靜止一小段時間後釋放，以進行手機沿著鉛垂線方向運動的實驗，依據感測器的讀數紀錄，彈簧力作用於質量為M的物體所產生的加速度隨時間的變化如圖18所示。在本題組中，重力與彈簧力以外的作用力均可忽略。依據以上資訊，回答55-56題。

55.    直立靜止的智慧手機可用來測量重力加速度。如果質量為 的物體維持靜止時，手機內加速度感測器的上下兩彈簧的長度分別為 d1與 d2且d1≠d2 ，則該處的重力加速度，其量值為下列何者？

參考解析

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56.    若圖18中五條虛線分別代表五個不同時刻，則下列哪一個時刻前後約0.1 s之間，質量 的物體是在作手機被放手後的自由落體運動？
(A)甲    (B)乙    (C)丙    (D)丁    (E)戊

參考解析

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57-59為題組
圖19為重力波之示意圖，雙星以緊密而快速的模式互相環繞對方時，會產生以光速 向外傳播的重力波。2017年物理諾貝爾獎頒給證實重力波存在的三位物理學家，他們在2015年偵測到一個來自雙黑洞系統產生的重力波訊號，如圖20所示，雙黑洞系統最主要會經歷旋近、合併、而歸於沉靜的過程，在它們彼此旋近過程所產生的重力波，波的振盪會由緩漸急、由弱漸強；而在快速合併的過程中，產生的重力波之頻率與能量則會漸增，最終合併為一時，重力波將歸於沉寂。已知此雙黑洞系統的初質量分別為36 M⊙與29 M⊙，而合併沉靜後，新黑洞之質量會因輻射而減少變為62 M⊙，其中M⊙為太陽的質量（約為 ）。依據以上資訊，回答57-59題。

57.    科學家曾對各種天體過程可能的重力波輻射進行模擬估算，並與實驗偵測到的訊號振幅作比對。下列的重力波訊號（橫軸代表時間，由左向右遞增），何者最適合描述雙黑洞系統經歷圖20所示之過程？

參考解析

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58.    雙黑洞系統經歷旋近、合併、而歸於沉寂的過程，所輻射而出的總能量最接近下列何者？

參考解析

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59.    假設光譜紅移量 與遠方星系到地球距離 的關係如圖21所示，若該雙黑洞系統所屬星系的 約為0.1，則其所產生的重力波輻射訊號到達地球約需多少年？

 

參考解析

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60.    臺灣首枚自主研製的高解析度遙測衛星「福衛五號」，於2017年8月順利升空在距地表720公里處繞地球作接近圓軌道運轉。一般在此高度繞地心作等速圓周運動的衛星，其週期約100分鐘。已知地球半徑約為6400公里。若為特殊目的發射一新衛星，使其沿圓軌道繞行地球一周所需時間約為800分鐘。則此新衛星離地面的高度約為多少公里？
(A) 22000    (B) 16000    (C) 2800    (D) 920    (E) 150

參考解析

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61.    甲、乙兩球在光滑的水平直線軌道上以相反方向作等速率 的運動，當發生正面碰撞後，甲球反向以 的速率運動，而乙球依原方向繼續以小於 的速率運動，則下列敘述哪些正確？（應選2項）
(A)碰撞過程中，甲球的受力量值比乙球的受力量值大
(B)碰撞前後兩球的動量向量和保持不變
(C)碰撞後兩球的動量向量和變小
(D)甲球的質量比乙球的質量小
(E)此碰撞為彈性碰撞

參考解析

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62.    永續發展必須在不超過「環境承載力」之條件下，可持續滿足現在與未來世代之需求，且所採取之措施可為社會接受、符合經濟效益及工程技術可行。以水資源為例，「環境承載力」是指可以供給的最大水資源。現代社會為因應乾旱事件或未來水資源短缺，往往採行以下措施：
甲、蓋水庫或攔河堰    乙、推行節約用水
丙、推行雨水儲集與廢汙水回收    丁、蓋海水淡化廠
戊、抽取地下水
從永續發展的觀點，下列敘述哪些正確？（應選3項）
(A)甲有環保疑慮，等缺水發生時再做就好
(B)乙應盡量兼顧生活品質
(C)丁的水源取之不盡用之不竭，應無條件大力推行
(D)戊需考慮地層下陷與水質問題
(E)上述所有措施中，最符合永續發展精神的是乙與丙

參考解析

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63.    平常我們看到的太陽盤面稱為光球，張角大約為0.5度，日冕包圍在光球四周，通常大得多，張角可延伸達數度。然而除非發生日全食或是利用特殊儀器遮住光球（日全食時所見的太陽日冕層如圖22），肉眼平常無法看到日冕，主要原因為下列哪一項？

(A)發生日全食時，太陽才有日冕
(B)日冕密度低，光度也比光球低很多
(C)光球離我們較近，看起來比較明亮
(D)太陽不活躍期間，日冕噴發的現象不明顯
(E)太陽永遠以同一面對著地球，另外一面的日冕被遮住了

參考解析

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64-65為題組
現行使用的國曆為「格里曆」，由教宗格里13世在1582年頒布，之後通行全世界。格里曆是依據太陽在天球上的運動而定，其月份與月相盈虧無關。另月球繞地球造成的月相盈虧週期約為29.53天，而月球公轉一圈的週期，稱為恆星月，約為27.32天。依據前述回答第64-65題。
64.    通常在國曆的一個月中有一次滿月，但偶爾有一個月會發生二次滿月，第二次出現的滿月俗稱「藍月」。一年當中哪個月份一定不會出現「藍月」？
(A) 1月    (B) 2月    (C) 7月
(D) 12月    (E) 每個月都有機會

參考解析

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65.    由於月球繞行地球的軌道並非正圓形，所以在一個公轉週期中有一個近地點及一個遠地點。假設1月16日早上10時月球行經遠地點，月球該年應於下列哪些日期經過近地點？（應選2項）
(A) 1月2日    (B) 1月31日    (C) 2月12日    (D) 2月14日    (E) 2月26日

參考解析

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66.    天然氣水合物（俗稱甲烷冰），為甲烷被水冰結構所包裹而形成的冰晶狀固態物質。形成原因為來自較深處沉積物中的天然氣分子被水分子包圍，通常產自低溫高壓的環境中。已知一海域的海床深度約為1200公尺，圖23（甲）中的灰色區域為可形成天然氣水合物的溫度與壓力範圍。某海域的海水溫度與地溫隨深度變化如圖23（乙）所示，則該海域在以下哪個深度可以生成天然氣水合物的礦床？

(A) 200公尺
(B) 500公尺
(C) 1000公尺
(D) 1400公尺
(E) 1700公尺

參考解析

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67.    地球在形成初期，組成物質曾因經歷高溫熔融過程而依密度重新分布，最終使地球具有分層結構。在這些不同分層結構中有其特有的岩石，例如花岡岩、玄武岩、橄欖岩……等。此外在地表上也常發現鐵隕石，其主要成份為鐵鎳合金。下列有關這三種岩石與鐵隕石的密度比較，哪些正確？（應選2項）
(A)花岡岩＞鐵隕石＞橄欖岩    (B)玄武岩＞花岡岩＞橄欖岩
(C)橄欖岩＞玄武岩＞花岡岩    (D)玄武岩＞橄欖岩＞鐵隕石
(E)鐵隕石＞橄欖岩＞花岡岩

參考解析

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68.    某日，甲、乙、丙、丁四人在各自家中上社群網站一起聊天，且知四人的家分散在（未按順序）臺北、臺中、高雄、與美國洛杉磯。甲突然感覺到有烈震（震度6級），10秒後乙也感覺到弱震（震度3級），又過了7秒丙感覺到中震（震度4級），丁則在甲感到烈震之後18秒才覺得有中震（震度4級）。今已知地震波傳播的速率約為每秒鐘4至6公里，而且上述四人所感覺到的地震分屬兩個不同的地震，則下列四人住處的推論哪些最為可能？（應選2項）（此題中的震度級距，為方便比較均已換為臺灣震度表示形式）
(A)甲住高雄    (B)乙住洛杉磯    (C)丙住洛杉磯    (D)丁住臺中    (E)甲住臺中

參考解析

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選擇題答案參考

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94學年度學科能力測驗試題〔自然考科〕

 

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第壹部分（占96分）

一、單選題

1-3為題組

圖1為某處地層未曾倒轉的地質剖面圖，其中Œ至代表所在地層的成岩作用。試依據圖1回答1-3題。

1.下列有關該處地質事件發生的先後順序，何者最正確？

(A)甲乙丙       (B)甲丙乙      (C)乙甲丙      (D)丙甲乙      (E)丙乙甲

參考解析

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2.丙侵入岩脈應屬何種岩石？

(A)沈積岩       (B)火成岩      (C)變質岩      (D)資料不足，無法判斷

參考解析

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3.哪一個地質事件或作用的發生，最能用來推斷此處曾經發生劇烈的地殼變動？

(A)甲褶皺          (B)丙侵入岩脈     (C)Œ的形成      (D)Ž的形成

參考解析

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4.一般而言，對流層中的大氣溫度隨著高度增加而下降。在對流層中，全球平均的降溫率大約是每公里下降攝氏6.5度，台灣嘉義測站(海拔約27公尺)七月份的長期平均氣溫是攝氏28.4度。試考慮地面熱源與大氣降溫率的因素，推論下列何者最可能是台灣玉山測站(海拔約3845公尺)七月份的長期平均氣溫？

(A)－12°C       (B)－4°C        (C)8°C           (D)18°C        (E)28°C

參考解析

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5.電影「明天過後」是最近推出的一部科幻片，片中有一段場景描述：「氣候變遷使中高緯度形成巨型風暴，當風暴中心上端來自對流層頂附近的低溫空氣塊快速下衝到地面時，會造成與其接觸的物體急速冰凍」。這種關於空氣塊的描述，與目前所知的科學原理相牴觸，造成上述牴觸的最主要原因為何？

(A)對流層頂附近空氣塊的溫度一般而言就高於攝氏零度

(B)從對流層頂附近下沉的空氣塊，會凝結產生潛熱加熱空氣塊

(C)從對流層頂附近下沉的空氣塊，會由於氣壓變大體積縮小而增溫

(D)從對流層頂附近下沉的空氣塊，會接收太陽和地面的輻射使空氣塊溫度上升

參考解析

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6.海底地殼變動引起之大地震可能造成海嘯，地震波可分為P波與S波，假設P波波速為5km/s、S波波速為3km/s、海嘯引發之海水平均波速為150m/s。發生於去年12月26日的南亞海底大地震，某海岸城市距其震央600km，試問該城市測得地震後，最快多少秒可能遭受海嘯襲擊？

(A)120            (B)200           (C)3800          (D)3880                      (E)4000

參考解析

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7.圖2為某天發生日全蝕時太陽、地球、月球相對位置的示意圖(未按比例繪製)，甲乙丙丁四點分別代表在地球上四個不同的位置。試問當時住在地球上哪一個位置的人最有可能觀察到日全蝕？

 

 

(A)甲              (B)乙             (C)丙             (D)丁             (E)北極

 

參考解析

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8.假設在距離河流出海口極遠且沒有明顯湧升流之海面上，海水流量均勻且不隨時間變化。圖3中黑色柱狀體長度代表月平均降雨量(毫米/天)，白色柱狀體長度代表月平均蒸發量(毫米/天)。

 

 

試問下列何者最可能是該處月平均鹽度變化圖 ?

 

參考解析

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9-10為題組

 

圖4為2004年大學入學考試中心指定科目考試期間，敏督利颱風中心通過台灣轉弱成低壓後，在七月三日凌晨2點的地面等壓線分佈圖(等壓線的單位為百帕，hPa)。試依據圖4回答9-10題

 

9.台灣大部分地區在七月三日凌晨2點，接近地面處的最主要風向為何？

(A)西北風          (B)西南風            (C)東北風            (D)東南風

參考解析

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10.七月三日該低壓繼續往北前進，試依據低壓附近環流與水氣分佈的特性，判斷下列何者最可能是七月三日全天累積總雨量分佈圖？

 

 

參考解析

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11.在自然狀態之下，下列何種植物可藉由其根部的根瘤菌利用空氣中之氮氣？

(A)玉米              (B)水稻                (C)甘蔗                (D)落花生

參考解析

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12.下列有關生物歧異度(多樣性)的敘述，何者正確？

(A)一個群集是由同一種生物族群所構成

(B)物種歧異度不受區域面積、地形、及氣候的影響

(C)一個區域的物種歧異度愈大，其生態系就愈趨穩定

(D)一個區域中某一物種的族群密度變大時，其物種歧異度隨之變大

參考解析

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13.下列有關族群及其年齡結構的敘述，何者正確？

(A)族群密度是指單位面積、單位時間內的個體數目

(B)由族群年齡的結構不能夠推測整個族群的變化趨勢

(C)人類年齡結構若呈金字塔型，即表示族群出生率高於死亡率

(D)依據生存曲線，人類從幼年、青年、到中年期間的死亡率很高，而到中年期以後死亡率則逐漸降低

參考解析

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14.下列有關群集消長的敍述，何者正確？

(A)初級消長的速率比次級消長快

(B)群集的消長是一種斷斷續續並且快速的變化過程

(C)被土石流淹沒的林地及農地經一段時間後，首先長出來的植物是小灌木

(D)在正常情況下，經過長時間之後，群集消長會形成一個穩定的巔峰群集

參考解析

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15.臺灣陸地生態系中，下列哪一種生態系的物種歧異度最大？

(A)熱帶季風林    (B)針葉林            (C)濶葉林            (D)草原

參考解析

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16.下列有關物種演化之敘述，哪一項是錯誤的？

(A)地理隔離有利於物種之演化

(B)生殖隔離有利於物種之演化

(C)「天擇」有利於物種之演化

(D)遺傳物質變異不利於物種之演化

參考解析

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17.下列有關抗生素以及抗藥性之敘述，哪一項是錯誤的？

(A)有些種類的黴菌可以產生抗生素

(B)繁殖速率高之微生物較易產生抗藥性

(C)抗藥性之生成與致病微生物之基因突變有關

(D)抗藥性之生成與使用抗生素之病患基因突變有關

參考解析

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18.台灣四面環海，因此海洋之生態與我們的生活息息相關。下列有關海洋生態以及河口生態之敘述，何者正確？

(A)於河口地帶生存之魚類多屬狹鹽性

(B)水深二百至四百公尺之淺海區為大陸棚

(C)與岩岸地形相比較，沙岸生態生產者較少，因此生物相貧乏

(D)珊瑚礁是軟體動物之一種，是對環境適應力極大之重要生產者

參考解析

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19.下列有關人類行為與環境交互作用之敘述，何者較合理？

(A)氟氯碳化物之使用造成臭氧層之破壞

(B)國家公園之設立以及自然保護區之設置，是減少生物多樣性之做法

(C)經由生物放大(生物累積)作用，DDT造成鳥類蛋殼變硬以致無法孵化

(D)在正常情况下，核能發電廠排出的廢水因不含輻射性，故不會影響鄰近地區海洋生物之生存，如珊瑚等

參考解析

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20.將60克的葡萄糖(C₆H₁₂O₆)完全燃燒後，可得到多少克的水？

(A)9               (B)18             (C)27             (D)36             (E)45

參考解析

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21.水是人類及其他生物賴以生存的重要資源，影響民生工業甚巨。下列有關水質淨化的敘述，何者錯誤？

(A)通氯氣是最常用消毒方法，可用以消除水中細菌

(B)活性碳可以有效吸附水中的有機雜質及金屬離子

(C)曝氣作用是為了增加水中溶氧量，加速微生物分解水中有機物質

(D)凝聚法是在水中加入明礬等凝聚劑，吸附水中顆粒較小懸浮物質

參考解析

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22.原子量為1的氫原子含有哪些基本粒子？

(A)電子、中子    (B)質子、中子     (C)質子、電子     (D)質子、中子、電子

參考解析

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23.下列有機化合物，何者的沸點最高？

(A)CH₄              (B)CH₃CH₃           (C)CH₃CH₂CH₃    (D)CH₃CH₂CH₂CH₃                       

參考解析

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24.某鹽在100克水中的溶解度如圖5所示，下列敘述何者正確？

(A)此鹽的溶解度隨著溫度的升高而增大

(B)使用降溫法可將此鹽從飽和的水溶液中析出

(C)在50°C與60°C之間，此鹽在水中的溶解度大致相等

(D)於10°C時，放此鹽30克於100克水中，充分攪拌後則其溶解度為18克

參考解析

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25.下列反應所產生之氣體，何者應使用向下排氣法收集？

參考解析

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26.硫酸及乙酸(醋酸)是化學工業中重要的原料，用途廣泛。下列有關硫酸及乙酸的敘述，何者錯誤？

(A)硫酸可用來催化乙酸，以生成乙酐

(B)此兩種物質一為無機強酸，一為有機酸

(C)稀釋硫酸的正確操作方法是將硫酸緩慢地加入水中

(D)硫酸滴到方糖上，導致方糖變黑，是酸鹼反應的結果

(E)工業上使用金屬為催化劑，使甲醇及一氧化碳反應，以製備大量的乙酸

參考解析

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27.溴的原子序為35，已知溴存在兩個同位素，其百分率幾近相同，而溴的原子量為80，則溴的兩個同位素中的中子數分別為何？

(A)43和45       (B)79和81      (C)42和44      (D)44和46      (E)45和47

參考解析

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28.可樂是夏天大眾化的消暑飲料之一，內含磷酸及碳酸成分。某生經由滴定分析其酸鹼度，測得氫離子濃度為4*10^-3M。試問該可樂的pH值最接近下列何值？

(A)1.4             (B)2.5            (C)3.8            (D)6.3                      (E)9.4

參考解析

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29.氟氯碳化合物一般為非毒性，具有不能幫助燃燒及低沸點的特性。在1930年代開始，這些化合物被大量使用在噴霧罐、冷氣機及冰箱上，但因環境考量現已限制使用。下列何者不是氟氯碳化合物？

(A)CCl₂F₂           (B)CFCl₃              (C)CHCl₃                          (D)CFCl₂CFCl₂

參考解析

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30.在熔製玻璃的過程中，其內部有時會混入一些小氣泡，今測得某種玻璃成品的密度為2.3g/cm³。已知該種玻璃不含氣泡時的密度為2.5g/cm³，試計算該玻璃成品內所含的氣泡體積，佔全部體積的百分比值為多少？

(A)4.0%          (B)5.0%         (C)6.0%         (D)7.0%                      (E)8.0%

參考解析

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31.我國在2004年5月發射的福(華)衛二號人造衛星，屬低軌道衛星，每日繞地球運行十多圈，兩次經過台灣海峽上空。下列有關該衛星在軌道運行的敘述，何者錯誤？

(A)該衛星繞地球轉速比地球自轉快

(B)該衛星利用太陽能繞地球運行，與地心引力無關

(C)由於低軌道運行，該衛星可能受有空氣阻力的作用

(D)運行多年後，該衛星的軌道有可能愈來愈接近地面

參考解析

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32.一小球在水平面上移動，每隔0.02秒小球的位置如圖6所示。每一段運動過程分別以甲、乙、丙、丁和戊標示。試問在哪一段，小球所受的合力為零？

(A)甲                 (B)乙                 (C)丙                 (D)丁                (E)戊

參考解析

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33.在正常狀況下，下列何者的摩擦力愈小愈好？

(A)走路時，鞋底與地面之間的摩擦力

(B)滑雪時，滑雪板與雪地之間的摩擦力

(C)使用工具時，手與工具把手之間的摩擦力

(D)騎腳踏車煞車時，煞車板與輪子之間的摩擦力

參考解析

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34.某人在廚房內用未加蓋的鍋子燒水，當整鍋水沸騰時，下列敘述何者正確？

(A)若增強鍋下的火力，鍋內的水溫不會改變

(B)所見到的蒸氣是溶在水中的空氣所形成的

(C)必須加以攪拌後，鍋內各處的水溫才會相同

(D)若以鍋蓋蓋緊，則水的沸騰將會暫息，水溫會降低

參考解析

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35.數位資訊以0和1兩種位元所組成的二進位數來儲存或傳送。一電腦所輸出的電壓訊號為000010000100001…的二進位週期性數列，其中0和1各表示一個位元，而輸出的電壓與時間的關係如圖7所示。若該電腦以9600位元/秒的速率將此訊息傳送至喇叭播放，則下列何者最接近喇叭所發出的聲音頻率？

(A)9600Hz         (B)4900Hz         (C)1920Hz         (D)960Hz                          (E)480Hz

參考解析

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36.電力輸送功率相同時，輸電電壓V愈高，電流I愈小，輸送電線耗電愈少。若輸送電線電阻為R，則下列有關輸送電線本身所消耗之電功率P的計算式何者正確？

(A)P=IV                  (B)P=IR                    (C)P=V²/R                (D)P=I²R

參考解析

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37.鮭魚回游產卵，遇到水位落差時也能逆游而上。假設落差之間水流連續，而且落差上下的水域寬廣，水流近似靜止。若鮭魚最大游速為2.8m/s，且不計阻力，則能夠逆游而上的最大落差高度為何？

(A)9.8m             (B)2.8m             (C)1.4m             (D)0.8m                          (E)0.4m

參考解析

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38-39題為題組

 

取室溫20°C時為固體狀態的某物質若干克，置於一容器中，在定壓下以穩定熱源加熱。加熱過程中，相同時間間隔做一次測量，所測得此物質的溫度和體積的關係，如圖8所示，加熱結束時此物質為氣態。設加熱過程中，熱源所供應的熱量全部被此物質吸收。

依據圖8與以上敘述，回答38-39題。

 

38.此物質的沸點為多少°C？

(A)100               (B)80                (C)60                (D)40                (E)30

參考解析

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39.下列有關此物質的敘述，何者正確？

(A)加熱時，液態比固態易於升溫

(B)熔化期間，固體會浮於液體上面

(C)從氣體變成液體時，體積會膨脹

(D)溫度升高一度，液態時的體積膨脹比固態時大

參考解析

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二、多選題

說明：第40至48題為多選題，每題均計分。每題選出適當的選項，標示在答案卡上。每題答對得2分，答錯不倒扣，未答者不給分。只錯一個可獲1分，錯兩個或兩個以上不給分。

40.在地面進行天文觀測，所運用的望遠鏡必須選擇特定的電磁波波段，才能夠觀測天體。試選出下列哪些波段是較適合地面天文觀測？(應選兩項)

(A)紫外線          (B)可見光          (C)紅外線          (D)微波             (E)無線電波

參考解析

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41-42為題組

根據岩石生成方式的不同，可把岩石分類成甲、乙、丙三群不同的岩石(如表1)。根據表1回答41-42題。

41.流紋岩和石灰岩分別可以歸類至哪一岩石群？(應選兩項)

參考解析

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42.下列有關此三岩石群與其常見特徵之配對，何者正確？(應選兩項)

參考解析

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43.下列哪些臺灣本土稀有的動植物被列為保育類？(應選三項)

(A)黑面琵鷺       (B)水筆仔          (C)彈塗魚          (D)臺灣水韮      (E)穿山甲

參考解析

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44.紅火蟻是外來物種，入侵臺灣後於短時間內難以消滅，其主要原因為何？(應選兩項)

(A)缺少天敵

(B)與本土物種形成互利共生

(C)基因突變使其能夠快速適應本土環境

(D)臺灣之生態環境與其原產地完全相同

(E)不能施用强力化學藥劑，以避免造成二次公害

參考解析

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45.人類的食衣住行與化學息息相關，下列敘述何者錯誤？(應選兩項)

(A)碘溶液可用來檢驗澱粉分子的存在

(B)大部份胃藥中含有制酸劑，其成份可為NaHCO₃或是Mg(OH)₂

(C)喝茶或喝咖啡會有提神的效果，是因為茶和咖啡都含有咖啡因的成分

(D)棉花中纖維素的組成單元結構與達克綸(合成纖維)的組成單元結構相同

(E)蔗糖分子在酸性條件下，可以水解產生分子結構完全相同的兩個單醣分子

參考解析

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46.氣體分子在容器內的移動速率隨著溫度的升高而增快，單位時間內碰撞次數也隨之變大，參與反應的分子比率也跟著增大。某氣體分子在不同溫度T₁、T₂及T₃下，其移動速率及分子數目分布曲線的示意圖如圖9。下列敘述何者正確？(應選兩項)

 

(A)溫度高低順序為：T₃ > T₂ > T₁

(B)溫度高低順序為：T₂ > T₁ > T₃

(C)在相同溫度時，每一個氣體分子移動的速率均相同

(D)溫度升高後，具有較高動能的分子數目增加，因此反應速率增快

(E)溫度升高後，具有較高動能的分子數目減少，因此反應速率增快

參考解析

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47.我們眼睛的視網膜中有三種辨色視覺細胞，其感光中心波長分別約為600奈米(紅光)、550奈米(綠光)、450奈米(藍光)。下列何者可以造成黃色的視覺？(應選兩項)

(A)500奈米的色光                                  (B)580奈米的色光

(C)650奈米的色光                                  (D)等量的450奈米與550奈米的色光混合

(E)等量的600奈米與550奈米的色光混合

參考解析

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48.質量皆為m的兩相同金屬塊，且其初始溫度相同，以相同速率v對撞之後靜止，達成熱平衡後溫度上升DT。若不計阻力與熱量散失，小華預測不同對撞條件下，溫度的上升量如表2，則表2中的預測何者正確？(應選兩項)

 

參考解析

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第貳部分

說明：第49至68題，共20題，其中單選題18題，多選題2題，每題2分。單選題答錯不倒扣。多選題只錯一個可獲1分，錯兩個或兩個以上不給分。此部分得分超過32分以上，以滿分32分計。

49-53為題組

海洋與人類的生活關係密切，蘊藏豐富資源，並且影響氣候與生態，也記錄了地球環境變遷的資訊。探究海洋的方式有許多種，除了實際採取海中樣品之外，也可利用聲波偵測海底起伏變化，還可以利用電磁感應偵測海床磁性等。

熱融岩自中洋脊處湧出，使得海床向兩邊緩慢移動。圖10為中洋脊兩邊各約100公里範圍海床磁性與年代分布的示意圖(未顯示高低起伏)，上方的數字為距今年代(百萬年)。海床磁性也記錄了地球磁場隨年代的變化，其中白色條紋代表與現在地磁方向相反，其他灰色條紋代表與現在地磁方向相同。

依據以上敘述，回答49-53題。

49.中洋脊兩邊海床相對於中洋脊移動的平均速率約是每年多少公分？

(A)50                 (B)25                (C)5                  (D)2.5               (E)0.5

參考解析

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50.在地球上使用磁針指示方向，其方向平均約每隔多少年反轉一次？

(A)1萬               (B)40萬             (C)100萬           (D)200萬           (E)400萬

參考解析

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51.假設地磁是由於地球內部流體產生的電流所造成，則距今150萬年前地球內部總電流的方向最接近下列何者？

(A)與地球自轉相同   (B)與地球自轉相反  (C)從南極向北極      (D)從北極向南極

參考解析

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52.一大氣壓約可以支持76公分高的水銀柱，而且水銀的密度約是海水的13倍。在海面下4940公尺採取樣品的潛艇，所承受的海水壓力約是多少大氣壓？

(A)300               (B)500               (C)760               (D)988                          (E)4940

參考解析

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53.海水中聲速約1500公尺/秒。潛艇每隔10秒發出一個聲波脈衝，探測海底。若偵測到的聲波(包含發射波與反射波)強度隨時間變化如圖11，則潛艇距離海底約是多少公尺？

(A)1500                  (B)3000

(C)4500                  (D)9000

(E)15000

 

參考解析

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54-56為題組

在相同的溫度、壓力與儀器的條件下，進行水的電解實驗(圖12)。在100毫升的水中，先加入少量的硫酸鈉為電解質，然後共進行五次的電解實驗，其實驗數據如表3所示：

                                                                                                    

表3
實驗序次	電解 時間 (分)	硫酸鈉的重量百分濃度 (%)	陽極所產生氣體的體積 (毫升)	陰極所產生氣體的體積 (毫升)
1	20	1	20.3	40.5
2	20	1	25.0	50.1
3	40	2	40.5	81.0
4	60	1	60.5	121.0
5	40	2	40.6	81.2

根據上述資料，回答問題54-56題。

54.下列何者為陽極所進行的化學反應？

(A)還原反應           (B)中和反應             (C)氧化反應             (D)燃燒反應

參考解析

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55.表3中哪一次的數據最可能有實驗操作上的人為誤差，而應刪去不用？

(A)第1次            (B)第2次           (C)第3次           (D)第4次           (E)第5次

參考解析

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56.電解前所加的硫酸鈉，不能用下列的何種物質代替？

(A)硫酸                  (B)硫酸鎂                (C)硫酸銅                (D)硫酸鉀

參考解析

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57-58為題組

酒醉駕車是造成台灣嚴重交通事故的主因。交通警察利用酒精(乙醇)吹氣濃度試驗，檢測駕駛者體內酒精含量。其所依據的化學原理是乙醇在酸性條件下被氧化成乙酸，同時，二鉻酸根離子的顏色由橘黃色變成鉻離子的綠色，藉由顏色的變化檢測酒精含量。其反應式如下(係數未平衡)。

57.下列有關酒精與人體反應的敘述，何者正確？

(A)酒精中的鉻離子，使神經傳導變慢

(B)酒精與體內的鉻離子結合，使人反應遲鈍

(C)酒精促使人體進行無氧呼吸，以致能量不足，精神不濟

(D)肝臟是人體代謝酒精的主要器官，過量飲酒易造成肝功能損害

 

參考解析

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58.下列有關平衡係數x、y、z之間的關係，何者正確？

(A)z>y

(B)y>x+z

(C)y+z=6

(D)x+y+z=15

參考解析

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59-61為題組

圖13 以及表 4 為十位病患血液樣本中三種荷爾蒙Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ含量變化之檢測結果，與其症狀(或性狀)甲、乙、丙出現之情形。

59.下列有關病患血液中荷爾蒙Ⅰ、Ⅱ含量變化與症狀甲、乙表現相關的敘述，何者正確？(應選三項)

(A)荷爾蒙Ⅰ含量之減少可能導致症狀甲之出現

(B)荷爾蒙Ⅱ含量之減少可能導致症狀乙之出現

(C)荷爾蒙Ⅰ含量之增加可能導致症狀甲之出現

(D)荷爾蒙Ⅱ含量之增加可能導致症狀乙之出現

(E)荷爾蒙Ⅰ含量之減少可能導致症狀乙之出現

參考解析

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60.試問下列荷爾蒙含量與症狀之組合，何者正確？(應選兩項)

(A)若荷爾蒙Ⅰ為胰島素，症狀乙可能為糖尿病

(B)若荷爾蒙Ⅰ為昇糖素，症狀乙可能為糖尿病

(C)若荷爾蒙Ⅱ為胰島素，症狀甲可能為糖尿病

(D)若荷爾蒙Ⅱ為昇糖素，症狀甲可能為糖尿病

(E)若荷爾蒙Ⅰ為降糖素，症狀乙可能為糖尿病

參考解析

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61.假設荷爾蒙Ⅲ之基因位在男性染色體Y上並與性狀丙之產生有關，試問下列敘述何者正確？

(A)病患1為女性

(B)百分之四十以上之病患為女性

(C)病患6之兒子必有性狀丙

(D)病患7之女兒必有性狀丙

參考解析

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62-64為題組

交通部中央氣象局新修訂之「大雨」及「豪雨」定義如下：

一、大雨：指二十四小時累積雨量達五十毫米以上，且其中至少有一小時雨量達十五毫米以上之降雨現象。

二、豪雨：指二十四小時累積雨量達一三○毫米以上之降雨現象。

若二十四小時累積雨量達二○○毫米以上稱之為大豪雨；

二十四小時累積雨量達三五○毫米以上稱之為超大豪雨。

依據上述定義，歸納分析台北測站從1950年到2003年每日的日累積降雨觀測資料，可以計算出過去五十幾年來每年發生豪大雨次數及豪大雨現象發生時的平均日降雨量。圖14為台北測站所觀測的平均日降雨量在「130-200毫米」範圍的統計資料，從1950年到2003年在春雨期(2-4月)、梅雨期(5-6月)、颱風雨期(7-9月)、秋雨期(10-11月)四個依月份切割的降雨期平均日降雨量與每年發生次數的分佈圖。試依據圖14回答62-64題。

62.根據中央氣象局的定義，圖14所分析的平均日降雨量的範圍應該以下列哪種方式描述最為正確？

(A)「超大豪雨」                                    (B)「豪雨」但未及「大豪雨」

(C)「大豪雨」但未及「超大豪雨」        (D)「大雨」但未及「豪雨」

參考解析

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63.台北測站從1950年到2003年，發生最多次平均日降雨量介於「130-200毫米」範圍者，是屬於哪一個降雨期？

(A)春雨(2-4月)         (B)梅雨(5-6月)         (C)颱風雨(7-9月）   (D)秋雨(10-11月)

參考解析

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64.下列關於1950年到2003年台北測站觀測到平均日降雨量介於「130-200毫米」的豪雨現象敘述，何者正確？

(A)發生在秋雨期的次數只有一次

(B)平均日降雨量最強的年份是1977年

(C)1975年以後只有在颱風雨期發生過

(D)發生在春雨期的平均日降雨量比發生在梅雨期的平均日降雨量大

參考解析

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65-66為題組

霸王龍是一種生活在白堊紀晚期的大型肉食性恐龍，也可能是地球上曾經出現過的最大的陸生肉食動物。2004年《自然》雜誌八月號中美國的科學家報導了他們研究霸王龍雷克斯(Tyrannosaurus rex)與其他霸王龍家族恐龍生長速率的新發現。這群研究人員藉由分析四種霸王龍家族恐龍骨骼化石上的生長年輪(annual growth rings in bone)，描繪並比較出霸王龍家族恐龍的年齡與其體重間的生長曲線關係如圖15所示。試依據圖15回答65-66題。

65.霸王龍家族的恐龍在15歲時，最重恐龍與最輕恐龍的體重比大約為多少？

(A)1.5                    (B)3                         (C)6                         (D)12

參考解析

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66.霸王龍雷克斯在14歲到18歲四年的快速生長期間，平均每天大約可以增加多少公斤重？

(A)0.2                    (B)0.4                      (C)1                         (D)2

參考解析

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67-68為題組

由田間實驗結果得知：葉片上每單位面積內氣孔面積大而數目少的植物，其水分蒸散量比單位面積內氣孔面積小而氣孔數目多的植物少。例如，100個面積為a之小氣孔，其水分蒸散量為一個面積為100a之大氣孔之十倍。此外，最近有研究報告指出，在晴天的情況下，除了鉀離子外，保衛細胞中的蔗糖含量變化對氣孔的開關，也有調控的功能(如示意圖16)。試依照本文敍述及示意圖，回答67-68題：

67.下列有關氣孔水分蒸散量的敘述，何者正確？

(A)氣孔水分蒸散量與氣孔圓周周長成正比

(B)氣孔水分蒸散量與氣孔圓周周長成反比

(C)氣孔水分蒸散量與氣孔面積成正比

(D)氣孔水分蒸散量與氣孔面積成反比

參考解析

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68.下列有關影響氣孔開關機制的敍述，何者正確？

(A)鉀離子及蔗糖兩者全天候同步控制氣孔的開啟與關閉

(B)上午保衛細胞鉀離子的吸收使氣孔開啓；傍晚鉀離子濃度的減少使氣孔關閉

(C)鉀離子或蔗糖含量的增加使保衛細胞中的滲透壓變小，因此使鄰近表皮細胞中的水擴散進入保衛細胞中

(D)上午保衛細胞鉀離子的吸收使氣孔開啓；中午到傍晚，保衛細胞中蔗糖含量的變化，控制氣孔的張開度及其關閉

參考解析

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 96學年度學科能力測驗試題〔自然考科〕

 

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第壹部分（占96分）

一、單選題（占72分）

說明：第1.至36.題為單選題，每題均計分。每題選出一個最適當的選項，標示在答案卡之「選擇題答案區」。每題答對得2分，答錯不倒扣。

 

1. 若某生態系長時間維持在草原的型態，則下列敘述何者錯誤？

(A)草原為此生態系之顛峰群落型態

(B)強勁的風可能是此生態系長時間維持在草原型態的主因

(C)豐富的雨水可能是此生態系長時間維持在草原型態的主因

(D)週期性的野火可能是此生態系長時間維持在草原型態的主因

參考解析

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請閱讀下列短文後，回答第2題

　　  全世界目前已知的蜘蛛共有3萬6千種，雖然其中一半以上不會結網，但所有的蜘蛛都會吐絲，以調節其棲息環境的溫度、溼度，或把所產的卵包起來。蜘蛛大多分布在熱帶地區，臺灣也擁有豐富的蜘蛛生態，但目前只有4百種蜘蛛的紀錄，學者估計至少還有一半以上的蜘蛛尚未被發現。

　　  生態學家對臺灣的高山蜘蛛進行生物多樣性調查，結果發現地面游走的蜘蛛是合歡山（海拔高達三千公尺以上）分布最廣者，且其中八成屬於不結網的「狼蜘科」。海拔越高，能適應環境的蜘蛛越少，且只有少數的優勢種能在這種環境中生存。環境險惡或逆境會使結網更加困難，在合歡山上，由於箭竹草原容易結霜或結冰，加上強風吹拂，蜘蛛根本無法結網。

2. 下列有關本文敘述所做的推論，何者最合理？

(A)在三千公尺以上合歡山的優勢種生物為狼蜘科的蜘蛛

(B)臺灣目前記錄到的四百多種蜘蛛全都會吐絲

(C)臺灣三千公尺以上的高山上，蜘蛛因結霜及強風而不會結網

(D)隨著蜘蛛生長所在地高度的增加，蜘蛛種類也成等比例減少

(E)狼蜘科的動物有六隻腳，屬於節肢動物門，呼吸方式與魚類不同

參考解析

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3. 報載七星山夢幻湖因為水文狀況改變，導致陸生植被侵入，使原生活在湖中的臺灣水韭數量越來越少。下列哪一種現象與前述現象最相近？

(A)溪頭森林遊樂區中，松材線蟲對柳杉林的危害

(B)演化的過程中，魚類先演化出兩生類再演化出爬蟲類

(C)某地先有地衣，一段時間後長出地錢，最後形成草原

(D)在同一生態系中，DDT的濃度在較高級的消費者身上較高

參考解析

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4. 在甲、乙、丙三個島上，小地雀與中地雀鳥喙大小的分布情形如右圖，則下列推論，何者正確？

(A)丙島上每一隻中地雀的鳥喙都大於小地雀的鳥喙

(B)由甲、丙兩島各任取一隻小地雀，甲島的鳥喙都大於丙島的鳥喙

(C)由乙、丙兩島各任取一隻中地雀，丙島的鳥喙都大於乙島的鳥喙

(D)丙島的食物資源較甲、乙兩島豐富，所以演化出中地雀與小地雀

(E)乙島的食物資源較豐富，所以乙島上中地雀的鳥喙平均大於甲島小地雀的鳥喙

參考解析

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5. 多年前一種生長快速的藤本植物自日本引進美國，植株一天可蔓延30公分，而且無論在河邊、樹上、電線桿、房屋或山丘都可以生長，人們想使用殺草劑來防治，但又考慮到汙染水源的問題。近年來，有人由這種植物萃取澱粉，以應用在飲料、糖果或草藥的製造，目前其產量還供不應求。此外，它還可用來造紙，具有相當的經濟價值。這種藤本植物在美國的情況，與下列哪一種生物在臺灣的情況最相近？

(A) 臺東蘇鐵

(B) 黑面琵鷺

(C) 非洲大蝸牛

(D) 臺灣鯛（吳郭魚）

參考解析

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6. 下列有關演化機制的敘述，何者錯誤？

(A)天擇可以決定生物演化的方向

(B)生物體若無變異，演化就不會產生

(C)為了適應環境，生物體會調整變異的方向

(D)能適應環境的個體才可以生存下來，這就是天擇

參考解析

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7. 在溫帶地區許多湖泊的湖面結冰時，水底生物仍能在水底安然渡過冬天，下列原因何者最合理？

(A)生物體本身具有調節溫度的功能

(B)湖面結冰，底層的水仍可以維持10℃以上

(C) 4℃時，水的密度最大，使湖底的水不致於結冰

(D) 4℃時，水的密度最大，有利於湖水的對流，使湖面與湖底的溫度一致

參考解析

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8.X、Y兩種微藻分別在錐形瓶中培養時（如右圖甲），其數量隨時間之變化如右圖乙，而當混合在同一個錐形瓶中培養時（如右圖丙），其數量隨時間之變化如右圖丁。

養時，兩者之關係又如何？則在混合培養時，兩者之關係如何？若X 生物非微藻而為一種草履蟲，則在混合培養時，兩者之關係又如何？

 

參考解析

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9. 構成生物體體內的主要物質有水、醣類、蛋白質、脂質和核酸，還有少量的維生素及無機鹽類。這些物質與生物體的新陳代謝、生長、生殖、適應等生命現象有關。下列有關上述物質的敘述，何者錯誤？

(A)核酸是與遺傳有關的重要物質

(B)生物體內的醣類、脂質、蛋白質、核酸等為含碳的有機物質

(C)維生素是綠色植物維持生命所必要的物質，須由自然界吸收

(D)細胞膜主要由蛋白質及脂質所組成，可控制細胞內外物質的進出

參考解析

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10.由重量百分比90 %的金與10 %的銀打造而成的皇冠，重量為500公克。將它全部浸入水中時，可排開水的體積為多少立方公分？

(A) 17.6

(B) 22.6

(C) 28.1

(D) 30.0

參考解析

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11.一個浮在水面上的浮體，其受力的情形如右圖所示，F_B為浮力，W為重力，S₁ 及S₂ 為水對浮體的兩側壓力，P₁ 為大氣壓力，P₂ 為大氣壓力引起對浮體的上壓力；浮體對地的吸引力為F_A （右圖中未標示），則下列哪一對力是作用力與反作用力？

(A) F_A 與F_B  

(B) S₁ 與S₂

(C) P₁ 與P₂

(D) F_A 與W

(E) F_B 與W

【標準答案】D

參考解析

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12.某聲波在空氣中傳播時的頻率為 f₁，波長為λ₁，當折射進入水中傳播時的頻率為 f₂，波長為λ₂，則下列的關係，何者正確？

(A) f₁ ＝ f₂

(B)λ₁ ＝λ₂

(C) f₂ ＞ f₁

(D) λ₂ ＜λ

參考解析

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13.發電廠輸出電時，通常利用超高壓變電所將電壓升高（如升至34.5萬伏特）後，將電輸送至遠方，在此傳輸過程中，其目的為何？

(A)增加輸電線的電阻

(B)增加傳輸的速率

(C)減小輸電線上的電流

(D)減小傳輸的電功率

參考解析

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14.秀玉有近視眼，經醫生檢查後她需配戴500度的近視眼鏡。此眼鏡之鏡片應為下列何種透鏡？

(A)焦距為20公分的凹透鏡

(B)焦距為20公分的凸透鏡

(C)焦距為5公分的凹透鏡

(D)焦距為5公分的凸透鏡

參考解析

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15.將足球用力向斜上方踢，球向空中飛出，若不考慮空氣阻力，則下列哪一圖可以代表球的動能EK 與落地前飛行時間t的關係？

參考解析

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16.～17.為題組

　　質量100 公克的某固態金屬以功率為200瓦特的熱源加熱，測得金屬溫度T 隨時間t 變化的曲線如右圖 所示。根據上文及右圖，回答16.、17.題。

16.在4分＜ t ＜ 8分間該金屬的物態為下列何者？

(A)液態

(B)氣態

(C)固態與液態共存

(D)液態與氣態共存

參考解析

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17.假設熱源供給的熱完全被金屬吸收，且無其他熱的散失，則該固態金屬的比熱為多少J／kg-K？

(A) 10

(B) 600

(C) 1000

(D) 4800

參考解析

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18.一微波爐標示為110V-900W，如要為此微波爐接一附有保險裝置的單獨插座，應選購電流值為若干安培的保險裝置，在使用此微波爐時較為安全？

(A) 1

(B) 5

(C) 10

(D) 50

參考解析

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19.下列哪一物質加熱時會固化，且燃燒時會產生具有臭味的含氮化合物？

(A)澱粉

(B)牛脂

(C)蛋白質

(D)乳糖

參考解析

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20.關於熱塑性塑膠的敘述，下列哪一項錯誤？

(A)製造原料主要為石油化學產品

(B)加熱時軟化，冷卻時固化，具可塑性

(C)成分分子是以離子鍵結合

(D)通常不傳電、亦不易傳熱

參考解析

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21.下表為生活中常見的三種不同狀態的純物質，甲烷、蒸餾水與氯化鈉（食鹽）。表中數據係以絕對溫標K為單位的熔點。試問哪一組的熔點合理？

選項	甲烷	蒸餾水	氯化鈉
(A)	1074	273	91
(B)	91	273	1074
(C)	273	91	1074
(D)	1071	91	273
(E)	91	1074	273

參考解析

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22. 已知亞佛加厥數為6.02 × 10²³ 。下列哪一項所含氫的原子數最多？

(A) 3.01 × 10²³ 氫分子的氫原子

(B) 5.02 × 10²³ 個氫原子

(C) 8.5克氨（NH3）所含的氫原子

(D) 8克甲烷（CH4）所含的氫原子

參考解析

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23.教學上有時會用電子點式來表示原子結構。下列選項中的阿拉伯數字代表質子數、「＋」代表原子核所帶的正電荷、「 ● 」代表核外電子，則哪一項代表離子？                  

參考解析

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24. 三支試管分別裝有稀鹽酸、氫氧化鈉溶液及氯化鈉水溶液，已知各溶液的濃度均為0.1M，但標籤已脫落無法辨認。今將三支試管分別標示為甲、乙、丙後，從事實驗以找出各試管是何種溶液。實驗結果如下：

(1)各以紅色石蕊試紙檢驗時只有甲試管變藍色。

(2)加入藍色溴瑞香草酚藍（BTB）於丙試管時，變黃色。

(3)試管甲與試管丙的水溶液等量混合後，上述兩種指示劑都不變色，加

熱蒸發水分後得白色晶體。

試問甲試管、乙試管、丙試管所含的物質依序為下列哪一項？

(A)鹽酸、氯化鈉、氫氧化鈉

(B)氫氧化鈉、氯化鈉、鹽酸

(C)氯化鈉、鹽酸、氫氧化鈉

(D)鹽酸、氫氧化鈉、氯化鈉

參考解析

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25.～26.為題組

　　甲、乙、丙、丁四種氣體（氧、氫、二氧化碳、氨）的一些性質列如下表，回答25.～26.題。

氣體	水中溶解度	水溶液性質	氣味	在標準狀況（STP）時與空氣密度的比值
甲	溶解一些	酸性	無	1.53
乙	微溶		無	1.11
丙	易溶	鹼性	有	0.60
丁	不易溶		無	0.07

 

25.收集氣體丙時，應使用下列哪一方法最恰當？

參考解析

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26.甲、乙、丙、丁是什麼氣體？

(A)甲為氧、乙為氫、丙為二氧化碳、丁為氨

(B)甲為氨、乙為氫、丙為二氧化碳、丁為氧

(C)甲為二氧化碳、乙為氧、丙為氨、丁為氫

(D)甲為氧、乙為二氧化碳、丙為氨、丁為氫

參考解析

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27.有五種化合物，其溶解度（每100克水中，所含溶質的克數）和溫度的關係如右圖，試問哪一化合物溶解的過程為放熱反應？

(A) NaNO₃

(B) CaCl₂

(C) KCl

(D) Na₂SO₄ ·10H₂O

(E) Na₂SO₄

參考解析

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右圖是2005 年龍王颱風自9 月30 日12： 00到10 月3 日0：00 的颱風路徑圖，圖上所標示的時間為臺灣地區時間（月／日），每個標示點間隔為6 小時。根據右圖 的資料，回答28.、29. 題。

28. 下列哪一圖最能代表颱風中心氣壓自10月1日到10月3日的變化？

參考解析

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29.有關龍王颱風的敘述，下列哪一項正確？

(A)生成於花蓮東方100公里的海面上

(B)發生在9月、10月，容易引進西南季風

(C)朝東北轉向後減弱

(D)容易造成臺灣東北部地區發生豪雨

參考解析

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30.海水壓力隨著深度增加，一般的探測儀器無法承受深海的壓力。此外，海水也會吸收陽光，所以陽光不能穿透至深海。基於以上敘述，目前科學家探測海底地形，主要利用下列哪一項儀器？

(A)數位攝影機

(B)回音探測系統（聲納）

(C)都卜勒雷達

(D)全球定位系統（GPS）

參考解析

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31. 2006年12月26日晚上，不到30分鐘之內，恆春地震站西南方22.8公里的海域，發生數次地震，其資料如下：

	發生時間	震央位置	地震深度	芮氏地震規模
地震1	晚上8點26分	北緯21.89度、東經120.56度	21.9公里	6.7
地震2	晚上8點34分	北緯22.40度、東經120.51度	21.3公里	6.4
地震3	晚上8點40分	北緯22.40度、東經120.51度	21.3公里	5.2

這些地震發生後，各縣市遭遇最大震度，分別如下：

縣市	屏東恆春	臺東大武	花蓮市	台中市	台北市	宜蘭市	新竹竹北
最大震度	5級	4級	3級	3級	2級	2級	1級

關於此晚之地震，釋放總能量與搖晃程度的等級各為何？

(A)總能量最大為6.7，各地搖晃程度最大為5

(B)總能量最大為6.7，各地搖晃程度最大為1

(C)總能量最大為5.2，各地搖晃程度最大為5

(D)總能量最大為5.2，各地搖晃程度最大為1

(E)總能量最大為1，各地搖晃程度最大為6.7

(F)總能量最大為1，各地搖晃程度最大為5.2

參考解析

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32.下圖為臺灣中部某地區的東西向地質剖面示意圖，圖中顯示部分地層受到褶皺與斷層的影響。其中標示為「甲」且緊鄰雙冬的斷層，屬於下列哪一類斷層？

(A)正斷層

(B)逆斷層

(C)平移斷層

(D)轉形斷層

參考解析

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33.若粗實線表示臺灣島東北側之板塊交界，在此位置附近震源深度的分布最可能為下列何者？（‧表淺源　● 表中源　● 表深源）

參考解析

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34.星等是天文學描述天體亮度的單位，依據星等與亮度的定義，1星等的亮度是6星等的100倍；也就是說，亮度每差約2.512倍，星等則差1星等。目前已知滿月約為－ 12星等，太陽約為－ 26星等，則太陽的亮度大約是滿月的幾倍？

(A)超過4百萬倍

(B) 1百萬倍

(C) 40萬倍

(D) 25萬倍

(E) 14萬倍

參考解析

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35.太陽是一顆穩定的恆星，能源主要來自氫融合反應，這類恆星屬於主序星。而另有一類體積約為太陽百萬倍以上的恆星，稱為超巨星。織女星的亮度為0.01星等，太陽的亮度為－ 26 星等，參宿四的平均亮度約為0.8 星等（變星，星等變化範圍為0.4 ～ 1.3）。其中織女星是藍色主序星，太陽是黃色主序星，參宿四是紅色超巨星。天文學家將天體置於32.6光年處所看到的亮度，稱為「絕對星等」。依據以上資料，判斷下列哪一選項的敘述是正確的？

(A)織女星的表面溫度最高，太陽的絕對星等數值最小

(B)太陽的表面溫度最高，織女星的絕對星等數值最小

(C)參宿四的表面溫度最高，太陽的絕對星等數值最小

(D)織女星的表面溫度最高，參宿四的絕對星等數值最小

(E)參宿四的表面溫度最高，織女星的絕對星等數值最小

參考解析

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36.天文學家使用各種波段的望遠鏡進行天文觀測，例如：可見光望遠鏡、無線電波望遠鏡、紅外線望遠鏡……等。有些望遠鏡安置在環繞地球的軌道中，有些望遠鏡則安置在地面上。下列哪一選項中的望遠鏡，一定要安置在太空中運作？

(A)可見光望遠鏡、紅外線望遠鏡

(B)無線電波望遠鏡、X光望遠鏡

(C)紅外線望遠鏡、γ射線望遠鏡

(D) X光望遠鏡、γ射線望遠鏡

(E)無線電波望遠鏡、紫外線望遠鏡

參考解析

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二、多選題（占24分）

說明：第37.至48.題為多選題，每題均計分。每題的選項各自獨立，其中至少有一個選項是正確的，選出正確選項標示在答案卡之「選擇題答案區」。每題皆不倒扣，選項全部答對得2分，只錯一個選項可得1分，錯兩個或兩個以上選項不給分。

37.金屬原子的離子化傾向較大者較易成離子。下列與離子化傾向較大的金屬原子相關的敘述，哪些正確？（應選兩項）

(A)較易被還原

(B)較易被氧化

(C)較易失去電子

(D)較易獲得電子

參考解析

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38.鉛蓄電池是以鉛為負極、二氧化鉛為正極，而兩種電極均浸於稀硫酸溶液所構成的一種電池。可用比重計測定溶液的比重，來決定是否需要充電。鉛蓄電池在放電時，下列相關的敘述，哪些正確？（應選三項）

(A)稀硫酸的濃度增大

(B)稀硫酸的濃度減小

(C)溶液的密度增大

(D)溶液的密度減小

(E)正極、負極的重量都增加

(F)正極重量減少，負極重量增加

參考解析

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	甲	乙	丙	丁
質子數	2	2	3	3
中子數	1	2	3	4
電子數	2	2	2	3

39.甲、乙、丙、丁為原子或離子，其所含的質子、中子與電子的數目如右表。試單就表中的數據，判斷下列相關的敘述，哪些正確？（應選三項）

(A)甲、乙為同位素

(B)乙、丙為同位素

(C)甲、乙、丙為同位素

(D)乙、丁為離子

(E)丙、丁為同位素

(F)丙為離子

參考解析

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40.甲地大氣溫度隨高度的垂直變化如右圖，圖中高度0公里為海平面。有關甲地大氣溫度垂直結構的敘述，下列哪幾項正確？（應選兩項）

(A)在平流層中，大氣溫度隨高度遞減

(B)地表的大氣溫度最高

(C)在熱氣層（增溫層）中，大氣溫度隨高度遞減

(D)中氣層頂大約在90公里

(E)在對流層中，大氣溫度隨高度的變化大約為－ 6.5 ℃／公里

參考解析

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41.右圖為一幅對北方星空的長時間曝光影像。下列有關此圖的解說，哪三項正確？【必須分別在(A)(B)中選一項，(C)(D)中選一項，與(E)(F)中選一項。】

參考解析

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42.右下圖為某處地質剖面，其中數字0～9表示地層編號，甲、乙表示地質事件編號。依據此圖回答下列各三項地質事件由先至後的發生順序為何？（應選兩項）

(A)地層6的沉積、地層0～8的褶皺、侵蝕面乙

(B) 岩脈、斷層甲、地層6的沉積

(C) 侵蝕面乙、地層6的沉積、地層0～8的褶皺

(D) 地層6的沉積、斷層甲、岩脈

(E) 地層6的沉積、岩脈、斷層甲

參考解析

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43.一物體在某水平面上開始時為靜止，後來物體受一由小而大的作用力作用，其所受摩擦力與作用力的關係如右圖所示。依據右圖，下列有關摩擦力的敘述何者正確？（應選三項）

(A)物體受力作用後立即開始運動

(B)作用力如圖從O到P點時，物體維持靜止

(C)作用力如圖P點時，物體所受摩擦力最大

(D)作用力如圖P點時，物體的加速度最大

(E) 作用力如圖從Q到R點時，物體運動的加速度越來越大

參考解析

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44.科學博覽會實驗者站在塑膠凳子上，以手指接觸高達上萬伏特高電壓的金屬球，但見他頭髮直豎，人卻安然無恙。下列的物理解釋何者正確？（應選兩項）

(A) 手指接觸高電壓金屬球後，頭髮帶同性電荷，所以頭髮直豎

(B) 手指接觸高電壓金屬球後，頭髮與高電壓相斥，所以頭髮直豎

(C) 手指接觸高電壓金屬球後，塑膠凳將身體電荷導入地面，故不被電擊

(D) 身體雖與高電壓金屬球等電位，但因塑膠凳將身體與地面隔絕，故不會被電擊

(E) 人體為電的不良導體，故不會被電擊

參考解析

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45.將質量為m_甲與m_乙（m_甲＞ m_乙）的甲、乙兩個小球，在離水平地面同一高度，分別以V_甲與V_乙（V_甲＞ V_乙）的水平速度平拋出去，若不計空氣阻力，則下列的敘述哪些是正確的？（應選兩項）

(A)甲球與乙球同時落地

(B)甲球的落地地點比乙球的遠

(C)飛行了一秒時，甲球比乙球離地面的高度來得低

(D)甲、乙兩球在落地前的速率均不變

(E)甲、乙兩球在落地前的動能相同

參考解析

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46.生物間的互動關係有掠食、寄生、共生、競爭等。下列選項中，哪些敘述是錯誤或較不符合生態平衡、自然保育、永續環境及人類生存之利益？（應選兩項）

(A)農業上可利用病蟲害的天敵來進行生物防治

(B)應該禁止任何外來種生物（含生物防治的生物）的引進

(C)一起生活的生物間常會競爭生存空間、食物、水及陽光

(D)掠食、寄生、競爭等將造成生態系中能量流轉的不平衡

(E)根瘤菌與豆科植物行互利共生，在植物根部進行固氮作用

參考解析

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47.生態學家調查甲、乙兩種生物在地球上的分布情形，其研究成果如下圖，如果以此圖的結果進行推論，則下列哪些不適宜？（應選三項）

 

(A)乙生物的南北分布範圍顯然較甲生物廣

(B)在南北極都不可能有甲、乙生物的分布

(C)北半球靠近赤道附近，甲生物的單位面積個體數高於乙生物的個體數

(D)緯度與臺灣相近的生態環境，比較其單位面積個體數，乙生物高於甲生物

(E)甲生物的分布，在雨量多、陽光強，且生長季較長的環境中單位面積個體數較多

參考解析

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48.《詩經‧小雅》：「螟蛉有子，蜾蠃負之，教誨爾子，式穀似之。」文中，敘述古人觀察到「狩獵蜂把螟蛾幼蟲帶回巢中，一段時間後，巢中竟然飛出新長成的狩獵蜂而非螟蛾」這種生態現象，以為狩獵蜂善於教養子女，可以把螟蛾幼蟲調教成狩獵蜂的成蟲，於是告誡人們要以「善道」教養子女，也因此，「螟蛉子」被做為養子的代名詞。以現今科學的角度仔細檢視這個現象，發現原來是狩獵蜂把螟蛾幼蟲帶回巢中後，會在螟蛾幼蟲體內產卵。依據上文，下列敘述哪些正確？（應選兩項）

(A)新長成的蜂發育所需的能量，主要來自於螟蛾幼蟲

(B)「螟蛉子」作為養子的代名詞不符真實的生態現象

(C)狩獵蜂有獨特的教養能力，能將螟蛾幼蟲教養成狩獵蜂

(D)狩獵蜂照顧螟蛾幼蟲，螟蛾提供狩獵蜂養分，兩者互利共生

(E)狩獵蜂成體以螟蛾為主要的食物來源，所以它們是掠食的關係

參考解析

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第貳部分（占32分）

說明：第49.至68.題，共20題，其中單選題16題，多選題4題，每題2分。答錯不倒扣。多選題只錯一個選項可獲1分，錯兩個或兩個以上不給分。此部分得分超過32分以上，以滿分32分計。

49.今有二種不同元素X及Y，化合為兩個含此二種元素的化合物。第一個化合物是由9.34克的X和2.00克的Y化合而成；而第二個化合物是由4.67克的X和3.00克的Y化合而成。如果第一個化合物的分子式是XY，那麼第二個化合物的分子式為下列何者？

(A) X₂Y

(B) XY₂

(C) X₃Y

(D) XY₃

(E) X₂Y₂

參考解析

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50.有甲、乙、丙三瓶不同的液體，要知道各瓶中的液體為何種藥劑，而從事下列實驗：

(1)各取一部分液體，分別倒入試管然後加等量的水稀釋，並各滴加氯化鋇溶液時，只有甲液的試管生成白色沉澱。

(2)將硝酸銀溶液加入乙及丙的試管，結果兩支試管都產生沉澱，但再加入過量的氨水時，只有丙試管的白色沉澱會溶解。

試問甲、乙、丙的液體分別是什麼藥劑？

(A) 甲為 H₂SO₄、乙為HI、丙為HCl

(B) 甲為HI、乙為 H₂SO₄、丙為HCl

(C) 甲為H₂SO₄、乙為HCl、丙為HI

(D) 甲為HCl、乙為H₂SO₄、丙為CH₃COOH

參考解析

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51.～52.為題組

  　將5 M 鹽酸50.0 mL 倒入下圖甲的側管圓底燒瓶，並滴入1～2 滴廣用酸鹼指示劑。另外將足量的NaHCO₃粉末放入未吹氣的氣球內，然後套住瓶口，組裝成不漏氣的氣體發生裝置如圖甲。在燒瓶的側管接一橡皮管並裝有橡皮夾，可連氣體實驗裝置，如下圖乙與圖丙。圖乙為燒杯內放置三隻高度不同直立燃燒的蠟燭，並且在杯口連接通氣的導管。圖丙在洗瓶內滴有1～2滴酚的1M 氫氧化鈉溶液200.0 mL。製備氣體實驗時，將下圖甲氣球內的粉末舉起，使其滑入燒瓶溶液中，約30秒後，氣球充氣而直立硬挺，而圓瓶內的溶液由紅色變成黃色。根據上文回答51.、52.題。

 

51.連接圖甲與圖乙的氣體實驗裝置，慢慢打開圖甲連接橡皮夾。試問下列有關實驗結果的敘述，哪一項正確？

(A)在圖甲，所產生的氣體是一氧化碳

(B)在圖甲，所產生的氣體是氧氣

(C)圖乙中，蠟燭的火燄由低的往高的漸漸旺盛

(D)圖乙中，蠟燭的火燄由低的往高的漸漸熄滅

(E)圖乙中，蠟燭的火燄完全不受侵入氣體的影響

參考解析

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52.連接圖甲與圖丙的氣體實驗裝置，當慢慢打開連接橡皮夾，若由

NaHCO₃粉末所產生的氣體，能完全被在圖丙內的1M氫氧化鈉溶液200.0 mL所吸收中和產生碳酸氫根離子（HCO₃^－ ）而呈無色。試問至少需要多少克的NaHCO₃粉末？

(A) 21 .0

(B) 16.8

(C) 8.4

(D) 4.2

(E) 2.1

參考解析

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53.已知碘化氫在25℃，1 atm的熱化學反應式如下：

 H_2(g) ＋ I_2(s) ＋ 25.9 kJ／mol → HI_(g) ……(1)

式?蚥 中25.9 kJ／mol 為HI(g) 的莫耳生成熱。碘化氫的生成及分解反應為一可逆的平衡反應，其熱化學反應式如下：

 H_2(g) ＋ I₂  2HI_(g)  ＋ 9 kJ ……(2)

而其反應過程和能量的關係如下圖。根據上文與下圖，下列哪三項敘述正確？

 

 

 

 

 

 

 

(A) 在式(2)，碘化氫的生成為放熱反應

(B) 碘的昇華（固相變為氣相）為吸熱反應

(C) 加入催化劑時，只增加碘化氫的生成速率

(D) 若式(2)正反應的活化能為169 kJ時，逆反應的活化能則為178 kJ

(E) 在達到化學反應平衡狀態時，正反應與逆反應的速率都是0

參考解析

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54.～59.為題組，分為三部分作答

 

（地球大氣中的二氧化碳與能源問題）

　　地球上的能源大多源自太陽。太陽所發出的能量以輻射的方式傳至地球，陽光通過地球大氣層時，一部分的能量被吸收，一部分的能量被反射或散射回太空，剩下部分穿透大氣到達地表。右圖是太陽輻射進入地球大氣層時，被吸收、反射或散射等過程的示意圖，圖中數字是全球年平均，以百分比例表示。太陽的紫外線大部分被臭氧和氧吸收，而太陽輻射最強的可見光卻很少被吸收，大部分穿透大氣到達地表。太陽的近紅外線輻射，則主要被水氣和二氧化碳吸收。

  　　地球大氣的成分中，二氧化碳雖然不多，卻相當程度影響了大氣的溫度。許多科學家認為，目前全球暖化的主因，是人類活動提高了大氣中的二氧化碳濃度所致。科學家提出「替代能源」與「降低人為的二氧化碳排放」兩種對策，希望減緩或解決全球暖化效應。

  　　太陽能是科學家目前積極發展的替代性能源之一。太陽能發電裝置吸收太陽能後，將太陽能轉換成電能，其效能與接收到太陽能多寡有關。假設有一未來城，設置了一座太陽能發電廠。未來城大氣頂端，單位截面積（與太陽輻射線成直角方向）上，全年平均接收的太陽輻射功率大約是350瓦特／公尺²。太陽輻射進入未來城上方大氣層後，被吸收、反射或散射等的情形與全球年平均相同。依據上述圖文，回答54.～57. 題。

54.大氣中有些氣體會吸收太陽輻射，有些氣體會反射太陽輻射。關於太陽近紅外線輻射的敘述，下列哪一項正確？

(A)主要被臭氧和二氧化碳吸收

(B)大部分穿透大氣到達地表

(C)主要被水氣和二氧化碳吸收

(D)主要被臭氧和氧反射

(E)主要被二氧化碳和甲烷吸收

參考解析

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55.未來城地表接收到的太陽總能量中，主要接收到下列哪一種波段？

(A) 紫外線

(B) 微波

(C) 可見光

(D) 紅外線

參考解析

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56.未來城地表，與太陽輻射線成直角方向的單位截面積上，全年平均接收的太陽輻射功率大約是多少瓦特／公尺²？

(A) 50

(B) 175

(C) 1380

(D) 350

參考解析

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57.如果未來城在地表所設置的太陽能發電廠，利用面積為2000平方公尺的太陽能收集板來發電。假設其發電效率為20 %，則平均一個月（30天）可以發多少度的電？

(A) 2.10 × 10³

(B) 4.20 × 10³

(C) 5.04 × 10⁴

(D) 1.01 × 10⁵

參考解析

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科學家積極開發可以永續經營的生物能源，作為替代能源的方案之一。生物能源有沼氣、生物製氫、生物柴油和燃料乙醇等，其中燃料乙醇是目前世界上生產規模最大者。生質燃料的生產以微生物及綠色植物為主，其生產需考慮材料的培養與製備、燃料的生產、分離與儲存、製備成本與效應等因素，技術層次需注意能源的加入與釋放量，方能為功。例如為了供應汽車燃料所需，有些國家配合其國情積極開發合適的生質燃料，其中以巴西開發酒精做為汽車燃料最成功。根據上文回答58. 題。

58.下列所敘述的特性，哪些是作為生物能源材料所應具備的條件？

(甲)能源零消耗；(乙)能永續經營；(丙)整體的能源成本低；(丁)零汙染；(戊)利用基因改造生物。

(A)乙丙

(B)甲丁

(C)乙丙戊

(D)甲乙丁

(E)甲丁戊

參考解析

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有些科學家提出「碳封存」的辦法，來減少二氧化碳的排放。如果可以將發電廠及工廠所產生的二氧化碳，加以收集、儲存，應該有助於全球暖化效應的減緩，而這方面的各項技術發展也已經逐漸成熟（例如二氧化碳的收集、管路架設以將二氧化碳氣體注入地質結構中等技術）。採用地質儲存二氧化碳的技術是可行的，石化工業也已經有相當多的經驗。而將收集到的二氧化碳注入海洋的科技，也有相當的潛力，但目前還在研究階段，科學家擔心這種處理方式可能對海洋生態造成傷害。另外，科學家也在研究將二氧化碳轉換成碳酸鹽礦的技術，這種方式可以永久性的儲存二氧化碳，目前只有小規模的應用。這項科技要實際可行，其能源需求仍需再降低。利用化學製程處理二氧化碳，技術上可行，但卻須消耗太多能源，因此不切實際，尚待改進。根據上文及已習知的知識回答59. 題。

59.下列與二氧化碳相關的敘述，哪些正確？（應選三項）

(A)二氧化碳分子與溫室效應無關

(B)二氧化碳的增加，是導致水域優養化的主要因素

(C)二氧化碳注入海洋，可能造成海洋生態的不平衡

(D)將二氧化碳轉換成無機碳酸鹽礦儲存，也是「碳封存」的技術之一

(E)以目前的技術而言，利用化學製程來減少二氧化碳排放量，尚不符經濟效益

參考解析

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60.～61.為題組

  　　國際知名的馬戲團來臺公演，節目精彩絕倫，尤其是騎士騎機車高速繞透明圓球的一項表演，更令觀眾緊張得喘不過氣來。一半徑為R 的空心透明大圓球被固定在水平地面上，騎士以高速v 在大圓球內繞不同圓周行駛，騎士連同機車的質量為M，重力加速度g。假設圓球半徑R 遠大於機車及騎士身高，騎士連同機車在大圓球內運動時可視為一質點。質量M 的物體以速率v 作半徑為R 的圓周運動時，需有一指向圓心的向心力F＝Mv² ／R ，當v 越大，由於物體與圓球貼得越緊，圓球對物體的反作用力N 也就越大，所以由N 所提供的向心力F 也就越大。騎士騎機車高速繞透明圓球作圓周運動時，騎士與機車受有重力Mg、圓球對機車的反作用力N 及與運動方向相反的摩擦力。根據上文回答60.、61. 題。

60.當騎士以高速率v繞半徑為R的水平面圓周行駛時，下列何種力維持機車不滑下？

(A)動摩擦

(B)靜摩擦力

(C)重力的反作用力

(D)騎士的向上提升力

參考解析

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61.當騎士以高速率v繞半徑為R的鉛直面圓周行駛時，在圓周頂點處v的量值最小為若干，機車才不會墜落？

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參考解析

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62.右圖中甲及乙是t ＝ 0時的兩個行進波，其振幅A、波長λ、以及週期T（波行進一個波長所需時間）相同但行進方向相反，它們各點的振幅相加而成一駐波，如圖中丙；在t ＝ T／2 時，駐波的波形將變成下列何種波形？

參考解析

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63.密閉容器內的氣體溫度升高而體積不變時，下列的敘述哪些是正確的？（應選三項）

(A)氣體壓力增大

(B)氣體分子的方均根速率增大

(C)氣體分子的平均動能增大

(D)氣體分子的分子數增多

(E)氣體分子的質量增多

參考解析

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64.在臺北縣野柳、臺東縣小野柳……的海邊，可以看見外觀類似豆腐方塊狀的岩石，一般稱為「豆腐岩」（如右圖），這些把一整塊岩石「分割」成為豆腐岩的界面稱為「X」。下列有關「X」敘述之選項，哪二項正確？必須分別在(A)(B)中選一項，(C)(D)中選一項。

參考解析

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65.芮氏地震規模6.5以上的淺源海底地震發生時，可能會引起劇烈的波浪。當波浪抵達海岸時，由於海水深度變淺，波速改變，使得波浪突然增高。如果此一波浪高達十多公尺以上，形成海嘯。2004年12月26日，印尼外海發生了規模8.0以上的大地震，引發南亞海嘯，造成巨大傷亡。下列關於地震與海嘯的推論，何者最合理？

(A)地震規模6.5以上的地震，都會引起海嘯

(B)大地震容易造成黑潮流速改變，引起海嘯

(C)地震規模愈大，震波的波速愈快，愈容易引起海嘯

(D)大地震引起的波浪，抵達海岸時，波速變慢，容易引起海嘯

(E)印尼外海大地震，震源可能在300公里海面下，容易引起海嘯

參考解析

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66.世界衛生組織在1980年5月8日正式宣布「地球上的人類已經可以完全免於天花的威脅」，這可以歸功於牛痘疫苗的使用。人體接種牛痘疫苗後再接觸天花病毒，其體內抗體的變化如右圖，則下列敘述何者正確？

(A)牛痘病毒是可以使牛隻罹患天花的病毒，不會感染人類

(B)沒有接種牛痘疫苗的人，在感染天花病毒後因無法產生抗體而得病死亡

(C)接種牛痘疫苗後，體內會形成記憶性細胞，有利於一旦接觸天花病毒抗原時快速產生大量抗體

(D)接種牛痘疫苗後再接觸天花病毒時，體內大量增加的抗體主要由T細胞產生

(E)未接種牛痘疫苗的人在第一次接觸天花病毒後所產生的抗體量，與右上圖所示者在接觸天花病毒後所產生的抗體量相似

參考解析

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67.～68.為題組

　　某高中自然科學社甲、乙、丙、丁四位同學，在學期末完成了「光強度與二氧化碳濃度對於植物光合作用速率的影響」實驗。他們的實驗進行的方法是：選用兩批相同的番茄幼苗，分別在A、B兩個植物生長箱中培養，A 生長箱內的二氧化碳濃度維持在0.40％ ；B 生長箱內的二氧化碳濃度維持在0.03％ ，再分別用不同的光強度照射並比較其光合作用之速率。他們的實驗結果如下圖。

根據上文及上圖，回答67.、68. 題。

67.下列是他們四人對此結果所做的討論：

甲生說：「光的強度愈強，番茄幼苗行光合作用的速率愈高。」

乙生說：「生長箱中二氧化碳濃度愈高，番茄幼苗行光合作用的速率愈

　　　　高。」

丙生說：「在0.03％ 二氧化碳濃度及小於4 的光強度單位下，光愈強

　　　　，番茄幼苗行光合作用的速率愈高。」

丁生說：「在相同的光照強度下，生長箱中的二氧化碳濃度由0.03％

　　　　提高到0.40％ 可以有效增加番茄幼苗的光合作用速率。」

你認為哪一位同學的推論最恰當？

(A) 甲生

(B) 乙生

(C) 丙生

(D) 丁生

參考解析

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68.氣體X會影響番茄幼苗的光合作用速率。根據圖中的結果，甲生等要設計實驗來測知氣體X對番茄幼苗光合作用的影響是促進或抑制時，他們除了要在生長箱中置入不同濃度的氣體X外，還需選用下列哪一組光強度及二氧化碳濃度來進行實驗最適當？

(A) 3個光強度單位、0.03％ 二氧化碳濃度

(B) 3個光強度單位、0.40％ 二氧化碳濃度

(C) 1.5個光強度單位、0.40％ 二氧化碳濃度

(D) 1個光強度單位、0.03％ 二氧化碳濃度

參考解析

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109學年度指定科目考試〔補考-物理考科〕

 

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單選題

1. 下列有關物質波的敘述何者正確？
   (A) 運動中的基本粒子不具有物質波的性質
   (B) 棒球以150公里/小時的速率運動，其物質波的性質顯著且易於觀察
   (C) 電子是帶電粒子，電子束穿透金屬晶格的實驗中，由於庫侖靜電力的作用，雖然得到電子的繞射圖案，但未必能證明電子具有波的性質
   (D) 物質波的性質僅存在於不帶電的粒子；例如，中子是不帶電的粒子，由中子照射晶體的實驗，才能顯現物質波的性質
   (E) 以適當能量的單電子通過雙狹縫，觀察雙狹縫後方屏幕，每次電子在屏幕上留下一個亮點，重複多次相同實驗，在屏幕上累積留下的亮點可形成亮暗條紋

參考解析

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2. 某生彈奏吉他時，覺得吉他音調不準，於是轉動吉他調音旋鈕，將第二根弦稍微拉緊。若弦的兩固定端距離不變，此調音動作對第二根弦產生的物理效應為何？
   (A) 使第二根弦上駐波的波長變小
   (B) 使第二根弦上駐波的頻率變大
   (C) 使第二根弦上駐波的波速變小
   (D) 使第二根弦上駐波的振幅變大
   (E) 使第二根弦上駐波和音箱的共鳴程度增大

參考解析

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3. 鎝-99m（Tc-99m，m代表亞穩態同位素）是目前最廣泛使用的核醫藥物，可用於甲狀腺、副甲狀腺、骨骼、心肌、腦部等掃描檢查。鎝-99m可先由鈾核分裂獲得鉬-99（Mo-99），鉬-99再衰變成為鎝-99m，其過程為：
   $${}_{42}^{99}Mo\to {}_{43}^{99m}Tc+X+\overline{\nu }$$
   （$\overline{\nu }$不帶電荷且質量非常小或近乎零的反微中子），如圖1所示，接著將鎝-99m取出，並由注射或口服等方法送入人體內，在特定器官或組織發生衰變，其過程為：
   $${}_{43}^{99m}Tc\to {}_{43}^{99}Tc+\gamma$$
   釋放出$\gamma$射線作為檢測分析的訊號。下列有關此核醫藥物的敘述何者正確？
   (A) $\gamma$射線為能量高於紫外線之電子
   (B) $\gamma$射線為能量高於紫外線之中子
   (C) 在鉬-99進行放射性衰變成鎝-99m時，X代表$\beta$粒子
   (D) 在鉬-99進行放射性衰變成鎝-99m時，X代表$\alpha$粒子
   (E) 在鉬-99進行放射性衰變成鎝-99m時，X代表$\gamma$粒子

 

參考解析

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4. 有一紅光雷射發射波長為 $6.3\times {10}^{-7}m$ 的雷射光，其輸出功率為 5.0 mW；另有一藍光雷射發射波長為 $4.5\times {10}^{-7}m$ 的雷射光，其輸出功率為 15 mW。試問藍光雷射每秒發射的光子數目，約為紅光雷射的多少倍？
   (A) 4.2　　　(B) 3　　　(C) 2.1　　　(D) 0.47　　　(E) 0.24

參考解析

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5. 一力常數為 $1.00N/m$ 的彈簧，一端固定在牆上，另一端連結質量為 $1.00kg$ 的質點，且質點在光滑水平面上作一維簡諧運動，以 $x$ 代表質點偏離平衡點（彈簧自然長度）的位移，$x>0$ 表示彈簧被拉長，$x<0$ 表示彈簧被壓縮。在時間 $t=0s$ 時，質點朝彈簧伸長的方向運動速率不為零，且位移 $x=0.02m$。若運動過程中力學能守恆，則時間 $t=\pi s$ 時，下列有關質點運動的敘述何者正確？
   (A) 朝彈簧壓縮的方向運動，且 $x=-0.02m$
   (B) 朝彈簧壓縮的方向運動，且 $x=0.02m$
   (C) 質點回到平衡點，且開始被壓縮
   (D) 質點回到平衡點，且開始被拉長
   (E) 質點動量和時間 $t=0s$ 時的動量一樣

參考解析

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6. 某生質量 $50.0kg$，從一個 $10.0m$ 長的滑梯斜面滑下，此斜面頂端與底部之間的垂直高度差為 $6.0m$。若該生下滑時所受的動摩擦力保持不變，且溜滑梯斜面與該生間之動摩擦係數為0.25，則該生沿斜面下滑的加速度量值為多少？（取重力加速度為 $10m/s^2$）
   (A) $1.0m/s^2$　　　(B) $2.0m/s^2$　　　(C) $4.0m/s^2$　　　(D) $6.0m/s^2$　　　(E) $8.0m/s^2$

 

參考解析

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7. 若低空運行的人造衛星，其軌道半徑可視為地球半徑，則該人造衛星的週期最接近下列何者？（取地球半徑 $R=6.4\times {10}^{3}km$、重力加速度 $g=10m/s^2$）
   (A) 60 s　　　(B) 84 s　　　(C) 6 min　　　(D) 60 min　　　(E) 84 min

參考解析

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8. 如圖2所示，令此時 $t=0$，繩上的三角形脈衝波以波速 $v$ 向 $+x$ 傳播，當脈衝波通過繩上P點時，若P點之速度為 $u$，且以向上的方向為正，則速度 $u$ 與時間 $t$ 的關係示意圖最接近下列何者？

參考解析

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9. 材質與半徑完全相同的兩金屬球分別帶有電量 $Q$ 及 $\frac{Q}{2}$，兩球間的距離遠大於其半徑，且兩球間的靜電作用力為 $F$。今將兩球接觸後再將它們放回原來位置，假設過程中兩球上的總電荷守恆，則兩球間的靜電作用力變為若干？
   (A) $\frac{3}{2}F$
   (B) $\frac{9}{8}F$
   (C) $\frac{5}{4}F$
   (D) $\frac{3}{4}F$
   (E) $\frac{7}{8}F$

參考解析

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10. 老師講解惠司同電橋測量未知電阻的實驗，在黑板繪出電路圖，如圖3所示，其中G為檢流計，$R_1$及$R_2$為已知的固定電阻，$R_x$為待測電阻。同學操作實驗時，選擇適當的電阻$R_3$，使電橋平衡，並得到檢流計顯示為0的讀值，且能獲得正確待測電阻值：$R_x=R_3\left(R_2/R_1\right)$。另一位同學操作實驗時，原來電阻$R_1$、$R_2$、$R_3$及$R_x$都不變，僅將電路中檢流計和電池的位置互換，引起同組同學討論，同學所提出的下列意見何者正確？
    (A) 若互換$R_1$及$R_2$位置，可保持檢流計顯示為0的讀值
    (B) 若互換$R_1$及$R_3$位置，可保持檢流計顯示為0的讀值
    (C) 若互換$R_x$及$R_3$位置，可保持檢流計顯示為0的讀值
    (D) 雖然檢流計和電池的位置互換，仍可使電橋平衡，且能獲得待測電阻值為$R_x=R_3\left(R_2/R_1\right)$
    (E) 將電阻$R_x$及$R_3$互換，同時也將$R_1$及$R_2$互換，無法使電橋平衡，所以不能獲得待測電阻值

 

參考解析

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11 - 12題為題組

火鍋店通常使用電磁爐加熱火鍋及其內的湯及食材。現有一平底火鍋置於電磁爐上，其鍋底和鍋壁均由耐高溫絕緣材料製成，但鍋底安置了如圖4所示之5圈同心導電圓環。當電磁爐接通交流電源後，會產生垂直於鍋底方向、隨時間變化的磁場，並且在同心導電圓環上產生應電流。平底火鍋的導電圓環所用材料之單位長度的電阻 $R_0=0.5\Omega /m$，從中心向外數第n個同心導電圓環的半徑 $r_n=(2n-1)r_1(n=1\sim 5)$，其中 $r_1=1.0cm$。若已知該磁場時變率為
$$\frac{\Delta B}{\Delta t}=100\sin \omega tV/m^2$$
$\omega$為交流電源的角頻率，$t$為時間，回答下列問題。

 

11. 半徑為 $r_4$ 的導電圓環中應電流的最大值是多少A？
    (A) 7　　　(B) 6　　　(C) 5　　　(D) 3　　　(E) 1

參考解析

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12. 第n圈導電圓環產生熱量的功率 $P_n$ 與半徑 $r_n$ 的關係為 $P_n\propto r_n^a$，則 $a$ 為何？
    (A) 1　　　(B) 3/2　　　(C) 2　　　(D) 5/2　　　(E) 3

參考解析

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13. 考慮如圖5的線路，右邊是質量為 $m$ 而長度為 $l$ 的金屬棒，可以在導線上滑動形成導通的迴路，且滑動時摩擦力可忽略不計。將整個迴路放置於量值為 $B$、方向為射入紙面（以X表示）的均勻磁場中，除了電阻 $R$ 外，假設此迴路其餘部分的電阻皆可忽略。如果金屬棒有一初速 $v$，則經過一段特定時間 $t=0.69\tau$ 之後，金屬棒的速率就會減半成 $v/2$，而且 $\tau$ 大致上與初速無關。其原理是因為電磁感應：金屬棒的運動造成迴路的磁通量改變，產生應電流，而此電流讓運動中的金屬棒，在磁場中受到一反向的磁力，因此會減速，且應電流在電阻 $R$ 上會產生功率消耗。$\tau$ 可由時間的因次求得，下列何者為 $\tau$ 的表示式？
    (A) $\frac{mR}{l^2{B}^2}$　　　(B) $\frac{m^{2}R}{l{B}^2}$　　　(C) $\frac{mB}{l{R}^2}$　　　(D) $\frac{m{B}^2}{l^{2}R}$　　　(E) $\frac{l^2{B}^2}{m{R}^2}$

 

參考解析

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14. 波長為 640 nm 的平行光束垂直照射寬度為 0.060 mm 的單狹縫，再正向投射在距離單狹縫 1.0 m 的屏幕上，並在屏幕出現亮暗相間的條紋。若單狹縫寬度方向的兩邊緣至屏幕上P點處的光程差恰為三個波長，則P點至屏幕中央亮帶的中心線之距離為多少 cm？
    (A) 0.36　　　(B) 6.0　　　(C) 3.2　　　(D) 6.4　　　(E) 64

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15. 某生進行光電效應實驗，使用的正極板與負極板表面均為金屬鈉，其功函數為 2.3 eV，而電源提供的電位差為 3.0 V。通常在光電效應實驗中是將光照射在正極板上，但某生在實驗中卻將波長 400 nm 的光照射在負極板上，則光電子到達正極板時的最大動能約為何？（取普朗克常數 $h=6.63\times {10}^{-34}J\cdot s$，基本電荷 $e=1.6\times {10}^{-19}C$，光速 $c=3.0\times {10}^{8}m/s$）
    (A) 5.4 eV　　　(B) 3.8 eV　　　(C) 3.1 eV　　　(D) 2.3 eV　　　(E) 0.8 eV

參考解析

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16. 老師以彈珠遊戲做示範教學，將半徑相同的彈珠都放置在一水平直線軌道中，由左到右質量分別為$M$、$2M$、$2M$、$4M$，如圖6所示。一開始時所有的彈珠皆處於靜止狀態，老師將左邊數來第三顆質量為 $2M$ 的彈珠，以 1.5 m/s 的速度水平射向右邊質量為 $4M$ 的彈珠，造成一系列的碰撞。若所有碰撞皆為彈性碰撞，且摩擦力均可忽略不計，則下列敘述何者正確？
    (A) 所有彈珠總共發生四次彈性碰撞
    (B) 在經過多次碰撞後，最後左邊數來的第三顆彈珠向右運動
    (C) 在經過多次碰撞後，質量為 $2M$ 的兩顆彈珠，最後都向左運動
    (D) 在經過多次碰撞後，質量為 $M$ 與 $4M$ 的彈珠，最後運動的方向相反
    (E) 在經過多次碰撞後，質量為 $M$ 的彈珠，最後的運動速率是所有彈珠中最慢的

 

參考解析

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17. 質量為 1 kg 的物體靜置於地面上，今施鉛直向上力 $F$ 於此物體。$F$ 隨時間變化的關係如圖7所示。則在 $t=0\sim 10$ 秒間，此力作用在物體上的平均功率為下列何者？（取重力加速度為 10 m/s²，且忽略空氣阻力）
    (A) 162 W　　　(B) 144 W　　　(C) 94.5 W　　　(D) 32.4 W　　　(E) 28.8 W

 

 

參考解析

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18. 同學們玩飛鏢遊戲，某生持一飛鏢水平瞄準靶心X點，將飛鏢在距離X點 2 m 處，以 20 m/s 速率水平射出，如圖8所示。若飛鏢被射出後擊中Y點，則XY之間的距離為何？（假設飛鏢可視為質點、空氣阻力可略，取重力加速度為 10 m/s²）
    (A) 0.5 m　　　(B) 0.2 m　　　(C) 0.1 m　　　(D) 0.05 m　　　(E) 0.02 m

 

參考解析

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19. 一條長為 $R$ 的繩子綁住一個石塊，讓石塊一開始在鉛直面上作圓周運動，石塊的位置可由石塊 - 圓心連線和水平線夾角 $\theta$ 表示，如圖9所示。若石塊在最低處的速率改為 $\sqrt{7Rg/2}$，$g$ 為重力加速度，則石塊轉到何處時會脫離圖9所示之圓形虛線軌跡？（已知 $\sin {37}^{\circ }\approx 0.6$）
    (A) $\theta ={30}^{\circ }$　　　(B) $\theta ={37}^{\circ }$　　　(C) $\theta ={45}^{\circ }$　　　(D) $\theta ={53}^{\circ }$　　　(E) $\theta ={60}^{\circ }$

 

參考解析

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20. 甲、乙兩物體有相同的質量，且體積可忽略，乙靜置於水平面上，而甲以長度為 $L$、質量可忽略的細繩繫於乙上方的一點，並在與鉛直方向成 ${37}^{\circ }$ 處自靜止被釋放後，在最低點與乙發生正向彈性碰撞，如圖10所示。已知碰撞時間極短，且碰撞後甲靜止不動，而乙在桌面上往左滑行了距離 $L$ 後停下來。令乙跟水平面之間的動摩擦係數為 ${\mu }_k$，則 ${\mu }_k$ 的值為何？（已知$\sin {37}^{\circ }\approx 0.6$）
    (A) 0.1　　　(B) 0.2　　　(C) 0.3　　　(D) 0.4　　　(E) 0.5

 

參考解析

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21. 光線自折射率為5/4的透明液體射向折射率為1的空氣，下列坐標圖中，哪些為可能的光徑？（各圖中的箭頭實線為光徑，圓圈虛線為參考圓僅用以輔助判讀）

參考解析

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22. 下列有關物質受熱與狀態變化的敘述，哪些正確？
    (A) 當壓力變大時，冰的熔點也變高
    (B) 在高海拔地區，很難把飯煮熟，是因為高度越高氣壓越低，水的沸點也降低
    (C) 廚房內煮湯時，只要鍋內還有水沸騰，溫度就不太會繼續升高，這是因為液態水大量汽化吸收熱量的緣故
    (D) 水的溫度由 0°C 升高到 100°C 的過程中，體積皆會隨溫度升高而變大
    (E) 滾燙的熱水倒進冰涼的厚玻璃杯中時，若杯子破裂，主要是因為杯子的內壁和外壁溫差很大，導致杯子內外的膨脹不均勻所造成的

參考解析

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23. 距離地球相當遙遠的甲、乙兩個星系因宇宙膨脹而以 $v_{甲}$ 和 $v_{乙}$（$v_{甲}>v_{乙}$）的速率遠離地球，若分別在兩星系上的氫原子之電子都由初始能階躍 $E_n$ 遷到 $E_m$，且 $E_n>E_m$（$n$、$m$ 為主量子數），則下列敘述哪些正確？（$h$ 為普朗克常數，$c$ 為真空中的光速）
    (A) 甲星系與地球的距離大於乙星系與地球的距離
    (B) 甲星系上的氫原子之電子由能階 $E_n$ 躍遷到 $E_m$ 時所釋放出的電磁波，在真空中以光速傳播
    (C) 甲星系上的氫原子之電子躍遷所釋放之電磁波到達地球時，在地球上的觀測者所測得的頻率為 $(E_n-E_m)/h$
    (D) 乙星系上的氫原子之電子躍遷所釋放之電磁波到達地球時，在地球上的觀測者所測得的波長小於 $hc/(E_n-E_m)$
    (E) 甲、乙星系上的氫原子電子躍遷所釋放之電磁波到達地球時，在地球上的觀測者所測得來自甲星系電磁波的頻率小於來自乙星系電磁波的頻率

參考解析

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24. 將重量 $W$ 的物體以水平外力 $F$ 壓在鉛直的牆面上，物體離地面有一段距離。若物體靜止不動，則下列敘述哪些正確？
    (A) $W$ 與 $F$ 量值相等，才能達成靜力平衡
    (B) 牆對物體的作用力，在水平方向是正向力，且與 $F$ 量值相等
    (C) 牆對物體的作用力，在鉛直方向是摩擦力，且與 $F$ 量值相等
    (D) 鉛直方向的摩擦力與 $W$ 量值相等，才能達成靜力平衡
    (E) 當水平外力 $F$ 增大時，牆對物體的正向力增大，但摩擦力量值不變

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非選擇題

1. 某生以兩同調點波源於水波槽觀測水波干涉現象，水波不易直接觀測，因此實驗時於水槽上方置一燈，將水波光影投射於水槽底下，以便觀測與記錄。實驗觀察獲得的水波干涉圖如圖11所示。

1. 依據干涉圖（圖11）中所標示的線a、b、c、d、e、f、g，寫出哪些線是節線、哪些線是腹線，並說明如何由干涉圖中找出節線與腹線的方法。（4分）
2. 若要理論驗證實驗干涉圖中節線的位置，必須測量哪些物理量？說明測量這些物理量的方法及驗證的原理。（4分）
3. 如果兩同調點波源的振動頻率增為2倍，則相鄰兩節線間距將變為原來的多少倍？並說明原因。（2分）

參考解析

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2. 測量出帶電離子的荷質比，可進而分析離子的種類，其主要構造可分為離子源、具有均勻磁場B₁的分析器及偵測器。質譜儀測量過程如圖12所示：質量m、帶電荷q（q＞0）的離子，由離子源以速度 垂直射入均勻磁場 中（以·表示射出紙面方向），經過半個圓周後射入偵測器，離子源和偵測器的距離固定為L，只有特定質量的離子才能射入偵測器被偵測到。實驗時先讓離子經過平行金屬板間的區域，如圖12左下所示，該區域有橫向的均勻電場E（以®表示電場方向）及進入紙面的均勻磁場 （以Î表示），目的為使垂直射入均勻磁場 的離子皆有相同的速度 。回答下列問題。

1. 欲使垂直射入均勻磁場 的離子皆有相同的速度 ，則平行金屬板間區域的電場E、磁場 及離子速度 有何關係？（2分）
2. 計算可射入偵測器的離子的質量m為何？（以 , , , 表示）（4分）
3. 由於實驗中離子速率有誤差 ，離子速率可表示為 ，因此測量到的離子質量會有誤差 ，質量可表示為 ，計算離子質量的誤差比率（ ）為何？（以 和 表示）（4分）

 

參考解析

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