阿甘

教育部受託辦理111學年度
公立高級中等學校教師甄選
地球科學科 試題

第一部分：選擇題（共40分）
一、單選題（每題1.25分，共40分）
 1. 右圖為某海域的海水溫度垂直分布圖，關於此海域的垂直結構，下列敘述何者正確？ (A)此海域的混合層厚度約50公尺 (B)此圖為高緯度海域的海水溫度垂直結構 (C)此海域的深水層溫度隨深度維持在穩定的5°C低溫，深水層的垂直穩定度大於斜溫層 (D)斜溫層與深水層的交界深度，主要是以海水溫度隨深度變化作為判斷依據。

2. 右圖為冬至時某地所拍攝當天的太陽軌跡，發現此地當天的太陽竟然不會落入地平面之下，則拍攝此照片地區的緯度可能為下列何者？ (A)90°S (B)70°S (C)70°N(D)90°N。

 3. 承上題，請根據照片中的太陽軌跡推測拍攝時相機面向的方向為何？ (A)東 (B)西(C)南 (D)北。
 

4. 下列關於地震序列之敘述何者正確？ (A)前震：同一系列之地震中，於主震之前發生的地震稱之，且前震的地震規模較主震大 (B)主震：同一系列之地震中規模最大者稱為主震；若最大者有兩個，則後發生者稱為主震 (C)餘震：同一系列之地震中，主震之後發生的地震稱之，餘震的地震規模較主震小，且無法利用餘震分布來得知主震的破裂面 (D)群震：同一系列之地震中，無法判別主震的地震序列稱之，或稱為頻發地震，群震常發生於火山地區。
 

 5. 下表為各恆星的星等資訊，B星等為觀測波段介於400~480 nm所得之視星等，而V星等為觀測波段介於500~600 nm，假設不考慮受到星際消光的影響，哪顆恆星的表面溫度最低？

 6. 斷層機制解是地震學上用來判定震源錯動型態的一種表現方式，下列何者代表斷層面傾角為30°的逆衝斷層？


 

7. 下圖為某地的地質圖，虛線為等高線，單位是公尺。此地質圖上分布甲、乙、丙三個地層。乙地層的走向與傾沒方向為下列何者？
 (A)東西走向，往北傾沒 (B)東西走向，往南傾沒 (C)南北走向，往西傾沒 (D)南北走向，往東傾沒。
 

8. 下圖為石英顆粒在深度1公尺的水體中，隨著不同水流流速所對應的不同運動型態，包括搬運、侵蝕與沉積。下列敘述何者正確？
(A)顆粒粒徑在1~10mm的範圍中，沉積物的粒徑越小，將其搬運所需的水流流速就越快 (B)粒徑在「砂」範圍中的顆粒比粒徑在「粉砂」範圍中的顆粒，更容易被水流所侵蝕 (C)顆粒粒徑小於0.1mm時，將沉積物侵蝕所需的水流能量會隨著粒徑的減少而降低 (D)平均水流大於100 cm/s時，任何粒徑的石英顆粒就不會沉積。

9. 在黑暗中，人眼瞳孔的平均半徑為4毫米，若有一望遠鏡口徑為40公分，請問望遠鏡的集光力是人眼的幾倍？ (A)50倍 (B)100倍 (C)2500倍 (D)10000倍。
 

10. 太陽常數為1367 W/m2，太陽常數的定義為太陽到地球的平均距離處，垂直入射每單位面積上的太陽輻射強度。假設地球為球形，反照率為30%，若吸收的太陽能量平均分配至全球表面，則每單位地球表面積可獲得多少太陽輻射強度? (A)239 W/m2(B)342 W/m2(C)956 W/m2 (D)1367 W/m2
 

11. 下列關於湧升流的敘述何者正確？ (A)湧升流的區域其表層擁有較高的海水溫度 (B)湧升流的區域其表層擁有較低的海水鹽度 (C)沿岸區域才會有湧升流，大洋中心不會產生湧升流 (D)颱風風場造成艾克曼抽吸作用可能使該區產生湧升流。
 

12. 地震儀記錄到甲、乙兩場地震如下圖所示，其中一個紀錄為一般構造地震的震波，另一個為地底核彈試爆的震波，兩者的能量經過計算發現，甲地震為芮氏規模6.3，乙地震為芮氏規模6.4。關於下列敘述何者正確？
(A)甲為一般的構造地震，因有明顯的P波、S波、表面波 (B)甲為地底核彈試爆的震波，因為只有明顯的表面波 (C)乙為一般的構造地震，因有明顯的P波、S波、表面波(D)乙為地底核彈試爆的震波，因只有明顯的表面波。
 

13. 某彗星在2022年時最接近太陽，若其橢圓軌道的長軸半徑為16 AU，試求該彗星於西元幾年會再次最接近太陽？ (A)2026年 (B)2038年 (C)2086年 (D)2278年。
 

14. 海洋中某些區域可能會出現溶解氧氣很低的狀況，使該區域中的生物面臨疾病或是死亡的威脅，該區域稱為海洋死區，請問下列何選項不會使海洋中的死區範圍擴張或增加？ (A)全球暖化 (B)大量工廠廢水與清潔劑等汙水排入海中 (C)颱風通過(D)大量生物糞便累積。
 

15. 自109年1月1日起，地震分級改為新制，若發生新制震度5弱以上之地震，其判斷依據最有可能是下列何者？ (A)加速度 (B)速度 (C)速度及加速度 (D)持續時間。
 

16. 下列關於輝石及角閃石的敘述何者錯誤？ (A)具有不同的解理夾角 (B)都是矽酸鹽類礦物 (C)硬度差別不大 (D)為同質異形的礦物。
 

17. 下列哪一個位置相對於其他位置，漲退潮時間較其他位置早？ (A)花蓮 (B)基隆(C)臺中 (D)高雄。
 

18. 一般而言，離地5.5公里之內的大氣質量約為整個大氣層總質量的？ (A)1% (B)5%(C)10% (D)50%。
 

19. 下圖為某日之天氣圖，臺灣最不可能出現哪種天氣？ (A)天氣炎熱 (B)天氣寒冷 (C)午後雷陣雨 (D)藍天白雲的好天氣。

20. 若不考慮天氣系統的移動，則每日的最高氣壓約發生在當地時間幾點？ (A)0時及12時 (B)4時及16時 (C)6時及18時 (D)10時及22時。
 

21. 詹姆斯韋伯太空望遠鏡的鏡片為什麼其鍍膜是黃色的？其原因最有可能是下列何者？ (A)如同黃色的聚酯薄膜一樣，為了隔熱用 (B)因其鍍膜為黃金，觀測的主要波段是紅外線 (C)保護鏡片使其不易受宇宙射線影響 (D)避免氧化，延長使用壽命。
 

22. 北極星的赤經座標為02h31m (J2000)左右，若在5月14日0時，在極軸望遠鏡中看到北極星與北極點的關係約為？ (A)北極星在北極點的上方 (B)北極星在北極點的下方(C)北極星在北極點的左方 (D)北極星在北極點的右方。
 

23. 下圖為巨大橢圓星系 M87 核心附近的超大質量黑洞，真實的黑洞大小(事件視界)的直徑與中心陰影處的比例約為？ (A) 1:1.8 (B) 1:2.6 (C) 1:3.1 (D) 1:3.8。

24. 一般物體在遠離重力場源時，是以動能換取位能，若光在遠離重力場源時，是以什麼方式或代價換成位能？ (A)速度 (B)頻率 (C)靜止質量 (D)電場與磁場。

 

25. 假如下圖中赤道儀正確擺放，且極軸指向北方，若將望遠鏡的目鏡拿下並裝上相機，且相機感光元件的長軸水平擺放，則此時相機感光元件的長軸方向為何？ (A)南北方向 (B)東西方向 (C)都有可能 (D)無法判斷。 

26. 若以18O/16O之比值為判斷氣候變遷之依據，則下列敘述何者正確？ (A)有孔蟲殼體18O/16O比值變小時，代表陸地冰川體積變小 (B)有孔蟲殼體18O/16O比值變大時，代表全球平均海平面變高 (C)南極冰芯中18O/16O比值變小時，代表全球平均氣溫逐漸上升 (D)南極冰芯中18O/16O比值變大時，通常有孔蟲殼體中的18O/16O比值也會變大。
 

27. 錯動型板塊邊界可能出現在下列哪些邊界之間？
(甲)張裂型板塊邊界和張裂型板塊邊界之間
(乙)張裂型板塊邊界和聚合型板塊邊界之間
(丙)聚合型板塊邊界和聚合型板塊邊界之間
(A)甲乙丙 (B)甲乙 (C)甲丙 (D)乙丙 (E)甲。
 

28. 聚合型板塊邊界容易出現火山活動的原因，下列何者正確？ (A)板塊和板塊互相擠壓產生高溫 (B)隱沒板塊釋出的水，降低周圍地函岩石的熔點溫度 (C)此處地溫梯度較高，岩石容易融化 (D)地底的岩漿容易順著隱沒板塊和被隱沒板塊之間的縫隙上湧 (E)此處壓力較小，岩石容易融化。
 

29. 下圖是太平洋地區的地圖，請問太平洋中的中洋脊位在圖中的何處？
(A)A (B)B (C)C (D)D (E)E。

30. 進行碳14放射性定年時，通常是測量標本中哪兩種元素的比值來推算年代？ (A)碳
14和氮14 (B)碳14和氮12 (C)碳12和氮12 (D)碳14和碳12 (E)氮14和氮12。
 

31. 臺灣島的形成，主要是受到下列何者的影響？ (A)呂宋火山弧與歐亞板塊的大陸岩石圈互相擠壓 (B)臺灣島是菲律賓海板塊隱沒到歐亞板塊之下所形成的火山弧
(C)臺灣島是歐亞板塊隱沒到菲律賓海板塊之下所形成的火山弧 (D)菲律賓海板塊的大陸岩石圈與歐亞板塊的大陸岩石圈互相擠壓 (E)菲律賓海板塊的海洋岩石圈與歐亞板塊的海洋岩石圈互相擠壓。
 

32. 下圖左是可見光雲圖，下圖右是紅外線雲圖，兩張雲圖的拍攝時間相同，請問 A、B、C、D、E 五個地點中，何處的雲頂最高？
(A)A (B)B (C)C (D)D (E)E。

第二部分：綜合題（共60分）
一、名詞解釋（每題3分，共24分） 
1.假絕熱過程(pseudo-adiabatic processes) 
2.場址效應(site effect) 
3.類星體(quasar) 
4.重力助推(Gravity assist) 
5.蒙氣差(Astronomical Refraction) 
6.平回歸年(Tropical year) 
7.克倫威爾洋流(Cromwell Current) 
8.地殼均衡學說(Isostasy) 
 

二、問答題（共32分） 
1.說明地震預警系統的原理為何？此系統有何侷限性？(4 分) 
 

2.世界時(Universal Time，簡稱 UT)是以地球自轉為基準得到的時間，其精度受到各種因素影響，為了解決這些影響，而加入一些修正，使 UT 分成了 UT0、UT1 和 UT2 三個系統，請問 UT1 和UT2 是對 UT0 分別做了哪些修正？(4 分) 
 

3.請比較反聖嬰年與一般年中，西北太平洋颱風發展之平均位置、路徑與強度的差異，並說明造成此差異的機制為何？(4分) 
 

4.經常聽到哈伯太空望遠鏡可以在 550 公里高向下看時，可以分辨出號誌燈的燈號是哪一個，暫不論此說法是真是假，試問若以 10 公分口徑的可見光望遠鏡，忽略大氣及其他影響，是否可以分辨出 10 公里外的號誌燈燈號？請給出你的理由。(3 分) 
 

5.GPS 衛星定位的原理是什麼？(3 分) 
 

6.板塊及岩石圈這兩個名詞的異同為何？(3分) 
 

7.地球科學課程內容中關於「星雲、星團、星系、星系團與超星系團」的介紹，適合以自然科學領域綱要中的哪一項跨科概念進行課程設計？並請說明理由。(自然科學領域綱要的跨科概念：物質與能量、構造與功能、系統與尺度、改變與穩定、交互作用、科學與生活、資源與永續性。)(4分) 
 

8.請利用以下的課文內容，融入「探究與實作的精神」設計一節課的課程內容。(7 分) 

三、計算（4分） 
根據巴西國家空間研究所（INPE）的衛星數據顯示，自2019年年初以來，亞馬遜地區共發生大約75,000起火災，造成大量懸浮微粒釋放至大氣中，距離大火起火點2700公里遠的聖保羅市也被黑煙籠罩，造成白天的陽光被遮蔽而看起來像夜晚的情形發生，假設森林大火中所產生直徑為2.5μm之細懸浮顆粒（簡稱PM2.5）上升至對流層頂的高度（10公里）後，以終端速度等速落下。若只考慮重力、空氣浮力與空氣阻力的作用，試推論這些細小顆粒影響大氣的時間可以持續多久？
【請參考下列數值回答問題】 
球體體積 = 4/3*𝜋𝑅^3 (其中R為物體半徑) 
重力加速度(𝑔) ≅ 9.8  m s-2 
PM2.5懸浮微粒密度≅ 1000    kg m-3 
空氣密度≅ 1    kg m-3 
空氣黏滯係數(μ) ≅ 10^-5   kg m-1 s-1 
阻力 = 6πμ𝑅𝑣 (其中𝑣為垂直速度、 𝑅為物體半徑) 

參考答案

1~10

DBDDA ADBCA

11~20

DCCCB DADBD

21~30

BABBA AABAD

31~32

AA