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
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
3.
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
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
6.
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
8.
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
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）
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
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
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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