109年 - 109新型學科能力測驗試辦考試自然試卷#105919

2.天文望遠鏡的影像解析能力，主要取決於其可解析分辨出的最小角度θ ，當觀測 者與兩顆天體之間的觀測夾角若小於θ 時，則望遠鏡就無法分辨出個別的星體。θ和望遠鏡 在進行 觀 測 時 接 收 之 波 長 成 正 比，但 和 其 口 徑 成 反 比。若 要 將 接 收 之 波長為 600 奈 米、口 徑 為 6 公 分 的 可 見 光 望 遠 鏡，換 成 接 收 之 波 長 為 6 毫 米 的 電 波望遠鏡。依 據上述，此 電 波 望 遠 鏡 的 口 徑 須 為 何，才 能 獲 得 與 可 見 光 望 遠 鏡 相 同 的 θ？ (A) 60公分 (B) 6公尺 (C) 60公尺 (D) 600公尺 (E) 6000公尺

3.艾特塔懸崖位於法國北方的海邊。印象派畫家莫內在1883年畫了一幅《日落時 艾特塔懸崖》的油畫如圖1所示，畫中的 圓點是太陽。假設從作畫位置看艾特塔懸 崖，一年 當 中 夕 陽 落 入 海 平 面 的 位 置，全 部 落 在 圖 中 的 白 色 線 段 內，且 相 較 於 畫 作 所 展 現 的 時 間，一個月 後 落 日 的位置 更 往 北 偏，則 此 畫 所 展 現 的 時 間 最 可 能 接 近 哪 一個月份 ？
(A)二 月 (B)五 月 (C)七 月 (D)九 月 (E)十二月

4.恆星的亮度變化有許多原因，除了本身的週期變化外，當恆星受繞行行星短暫遮 掩時，也會發生亮度變化。2009年發射的克卜勒太空望遠鏡專用於尋找系外行 星，它 專 門 找 尋 恆 星 受 繞 行 的 行 星 短 暫 遮 蔽 時，所 產 生 的 恆 星 星 光 遮 掩 現 象。圖 2 所 示 是 某 恆 星 亮 度 隨 時 間 變 化 的 長 期 觀 測 數 據，各 點 代 表 的 是 不 同 時 間 測 量 到 的 星 光 亮 度，此 恆 星 的 亮 度 本 身 隨 時 間 只 會 緩 慢 上 下 起 伏，觀 測 數 據 中 有 時 間 上 密 集 且 大 幅 度 下 降 的 資 料 點。某 科 學 家 由 此 圖 推 斷 此 恆 星 有 一 顆 行 星，請 從 圖 判 斷 該 行 星 繞 行 恆 星 的 軌 道 週 期 大 約為幾天 ？
(A) 15天 (B) 10天 (C) 5天 (D) 週 期 超 過 資 料 的 觀 測 時 間 (E) 由 此 資 料 無 法 判 斷 週 期

9.X、Y、Z為元素態的原子，已知穩定的 離子都具有10個電子，Z的質子較 X多9個。下列有關此三種元素的敘述，哪些正確？（應選3項） (A)X之原子序為10 (B)Y元素於常溫常壓下可形成雙 原 子 分 子 (C) Z元 素 具 延 性 和 展 性 且 可 導 電 (D) 元素態物質 X於 常 溫 常 壓 下 是 固 體 (E) Z與 Y所 形 成 的 化 合 物 化 學 式 為 Z₂Y

11.小明以薄層層析法分離葉片萃取液的成分時，如圖5所示，將層析片放入展開槽 中展開。下列有關此實驗之操作，哪些錯誤？（應選2項）
(A)鋁箔蓋 (B)燒杯 (C)層析片 (D)試樣點（萃取液） (E)展開劑

15.圖6是某物質X的相圖，下列關於此物質的敘述哪些正確？（應選3項） (A)於20℃和1.0大氣壓時，X是以液態存在 (B)X於1.0大氣壓下的沸點約為50℃ (C)X於1.0大氣壓 下 的 凝 固 點 約 為 22℃ (D) X於 甲 點 的 溫 度 及 壓 力 下 同 時 存 在 固 態 、 液 態 及 氣 態 三 相 (E)當溫度 超 過 丁 點 時 ， 無 論 加 多 大 壓 力 均 無 法 得 到 液 態 之 X

16.表1所列為甲、乙、丙、丁和戊等五種物質的熔點：
其中，甲具有共價鍵且不導電，乙具有延展性且可導電，丙易溶於水且其水溶液 可導電，丁具有共價鍵 和 離 子 鍵 ， 戊 易 溶 於 水 但 水 溶 液 不 導 電 。 已 知 甲 、 乙 、 丙 、 丁 和 戊 各 為 下 列 物 質 之 一 ： 石 墨 、 金 剛 石 、 銅 、 氯 化 鈉 、 醋 酸 鈉 、 氯 化 氫 、 碘 、 葡 萄 糖 則 下 列 選 項 中 的 配 對 哪 些 正 確 ？ （ 應 選 3 項 ） (A)甲 為 石 墨 (B)乙為銅 (C)丙 為 氯 化 氫 (D)丁 為 醋 酸 鈉 (E)戊 為 葡 萄 糖

18.如圖7所示，長方體木塊A最初靜置於光滑水平面上，長方體木塊B在時間 t 為 t₁時，以水平速度 v 開始在A的頂面上滑行，在摩 擦力作用下兩木塊向右運動。若在時間 t ₂ 時 兩 木 塊 的 速 度 才 變 成 相 同 ， 且 木 塊 B 沒 有 從 木 塊 A 頂 面 滑 落，則 在t₁2  期 間，下 列 敘 述 哪 些 正 確 ？（ 應 選 2 項 ）
 (A)兩 木 塊 的 動 能 都 沒 有 轉 變 為 其 他 形 式 的 能 (B)摩 擦 力 使 木 塊 A的 動 能 增 大 ， 但 兩 木 塊 的 動 能 總 和 逐 漸 減 小 (C)摩 擦 力 使 木 塊 B的 動 能 減 小 ， 但 兩 木 塊 的 動 能 總 和 維 持 不 變 (D)木 塊 A施 給 木 塊 B的 摩 擦 力 恆 小 於 木 塊 B施 給 木 塊 A的 摩 擦 力 (E)忽 略 兩 木 塊 間 的 重 力 作 用 時 ， 每 個 木 塊 個 別 的 重 力 位 能 維 持 不 變

21.甲、乙兩人在垂直於鐵軌的道路上，靜立等候火車通過，甲比較靠近平交道。火 車以等速度行駛，並持續發出同一頻率 的警笛聲，在時間 t=3 秒時進入平交道。 已知火車沿著觀測 者 視 線 方 向 的 速 率 越 大，則 觀 測 者 聽 到 的 聲 波 頻 率 變 化 越 大。 若 火 車 乘 客 和 甲 、 乙 兩 人 聽 到 的 警 笛 聲 頻 率 f 隨時間 t 的 變 化 如 圖 9 所 示，則 下 列 敘 述 哪 些 正 確 ？ （ 應 選 3 項 ）
(A)曲 線 X為 甲 聽 到 的 警 笛 聲 變 化 (B)曲 線 X為 乙 聽 到 的 警 笛 聲 變 化 (C)曲 線 Y為 甲 聽 到 的 警 笛 聲 變 化 (D)曲 線 Y為 乙 聽 到 的 警 笛 聲 變 化 (E)曲 線 Z為 火 車 上 的 乘 客 聽 到 的 警 笛 聲 變 化

23.圖10所示的單狹縫裝置，右邊屏幕上佈置偵測器，可以計數抵達屏幕各點的電 子數目，屏幕的中心A正對著狹縫。假設由狹 縫左邊入射的低速電子，都具有相同的 動 能， 根 據 電 子 的 波 粒 二 象 性，下 列 敘 述 哪 些 正 確 ？ （ 應 選 2 項 ）
(A)只 發 射 一 個 電 子 時，中 心 A點 一 定 會 偵 測 到 電 子 (B)只 發 射 一 個 電 子 時 ， 屏 幕 上 各 點 都 有 可 能 偵 測 到 電 子 (C)只 發 射 一 個 電 子 時 ， 可 以 在 屏 幕 上 的 多 個 點 同 時 偵 測 到 電 子 (D)先 後 發 射 多 個 電 子 後 ， 只 有 在 屏 幕 上 的 同 一 點 會 偵 測 到 電 子 (E)先 後 發 射 多 個 電 子 後 ， 在 屏 幕 上 各 點 偵 測 到 的 電 子 數 目 可 能 不 同

26.圖11所示為兩家族之譜系圖，圓形代表女性，方形代表男性，深色代表表現出 某性狀的特徵，則下列有關其遺傳型式的敘述，哪些正確？（應選3項）
(A) I是 X染 色 體 顯 性 性 聯 遺 傳 (B) I是 X染 色 體 隱 性 性 聯 遺 傳 (C) Ⅱ是 X染 色 體 隱 性 性 聯 遺 傳 (D) Ⅱ是 X染 色 體 顯 性 性 聯 遺 傳 (E) 兩者都是 X染色體 顯 性 性 聯 遺 傳

28.原生生物、三葉蟲、魚類、兩棲類以及爬蟲類在古生代、中生代以及新生代隨時 間的物種豐富度變化如圖12，圖中越寬表示物種豐富度越高，則何者是在中生 代一度豐富 度 急 遽 縮 減 ， 而 目 前 的 物 種 豐 富 度 與 其 古 生 代 豐 富 度 相 近 ？
(A)原 生 生 物 (B)三葉蟲 (C)魚 類 (D)兩棲類 (E)爬蟲類

31.下列有關複製與轉錄作用的比較，何者正確？(A)(B)(C)(D)(E)

33.甲模型認為肉片在被切割後，形成有規律的鋸齒狀表面結構，圖16為其示意圖。 當白色的平行光以固定角度 θ 入射時，依據惠更斯原理，各肌原纖維的橫截面可 視為間隔為 d 、完全 相 同 的 小 波 源，各 自 發 出 光 波，而 產 生 有 如 雙 狹 縫 的 干 涉 現 象。肉 片 的 虹 彩 色 澤，就 是 白 光 中 波 長 為 λ 的 光 波 彼 此 疊 加 後，在 特 定 的 偏 向 角 度 Φ 增 強 所 造 成 的 。 下 列 關 於 此 模 型 的 敘 述 哪 些 正 確 ？ （ 應 選 2 項 ）
(A)為 了 要 定 量 驗 證 這 個 理 論 ， 必 須 確 定 肌 小 節 的 長 度 (B)為 了 要 定 量 驗 證 這 個 理 論 ， 必 須 測 定 λ 、 Φ 與 d 之 間 的 關 係 (C)光 波 彼 此 疊 加 後 會 增 強 的 偏 向 角 度 Φ ， 與 d 完全無關 (D)光 波 彼 此 疊 加 後 會 增 強 的 偏 向 角 度 Φ ， 與 λ 完全無關 (E)依 惠 更 斯 原 理 ， 各 小 波 源 的 尺 寸 大 小 ， 遠 小 於 入 射 光 的 波 長

34.乙模型認為肉片具有層狀結構，因此當白色的平行光以角度 θ入射到層狀結構的 表面時，如圖17所示，一部分會被反射，而其餘部分則被折射進入內部，並在 各層間的 界 面 發 生 反 射 與 折 射，最 後 再 離 開 表 面 射 出，產 生 有 如 肥 皂 泡 薄 膜 的 光 波 干 涉 現 象。肉 片 的 虹 彩 色 澤，就 是 其 中 波 長 為 λ 的 光 波，由 表 面 離 開 後，彼 此 疊 加 後 會 增 強 造 成 的 。 下 列 關 於 此 模 型 的 敘 述 哪 些 正 確 ？ （ 應 選 2 項 ） (A)為 了 要 定 量 驗 證 這 個 理 論 ， 必 須 確 定 肌 小 節 中 A帶 與 I帶 的 長 度 (B)依 此 模 型 ， 層 狀 結 構 中 的 各 個 界 面 與 肌 原 纖 維 的 Z盤 大 致 平 行 (C)依 此 模 型 ， 層 狀 結 構 中 的 各 個 界 面 與 肌 原 纖 維 的 Z盤 大 致 垂 直 (D)光 波 彼 此 疊 加 後 是 否 會 增 強 ， 與 層 狀 結 構 各 層 的 厚 度 完 全 無 關 (E)光 波 彼 此 疊 加 後 是 否 會 增 強 ， 與 入 射 角 度θ完全無關

40.小明與同學討論設計了一系列實驗，想要研究雙氧水鹼性溶液濃度加倍對藍色色 素分解速率的影響，則應選擇表4中哪二組之試驗數據進行比較最為適 合 ？ （ 2 分 ）
(A)甲和乙 (B)甲和丙 (C)甲和丁 (D)甲和戊 (E)丙和戊

41.小明與同學討論後，又設計且操作了一組實驗，實驗結果紀錄如表5。下列何者 是此實驗的操作變因？（2分）
  (A)藍 色 色 素 水 溶 液 濃 度 (B)雙 氧 水 鹼 性 溶 液 濃 度 (C)水 浴 溫 度 (D)褪 色 時 間 (E)濃 度 及 溫 度

43.一雷射發出的平行光，波長 λ=540nm 。若普朗克常數而雷射光 束沿前進方向產生 F.=10μN 的力，則此雷射每秒發出的光子數目大約 為 下 列 何 者？（ 2 分 ） (A) (B) (C) (D) (E)

5.近地面的風主要受到氣壓梯度力、科氏力與摩擦力影響。今有科學家想要探究風 由陸地吹到湖上後，風向及風速是否改變，他們找 了北半球一大湖泊並分成兩組人馬進 行 觀 測 ， 如 圖 3 所 示。第 一 組 人 在 西 北 岸 邊 的 甲 地，第 二 組 人 在 湖 泊 中 央 的 乙 地 作 觀 測 。 若 氣 壓 梯 度 力 均 勻 分 布，且 不 隨 時 間 改 變，則 當 甲 地 測 到 西 北 風 時，乙 地 觀 測 到 的 風 速 大 小 和 風 向 最 可 能 如 何 變 化 ？ （應選 2 項 ）

7.圖4為2020年1月29日14時的地面天氣圖，有關圖中甲地（X所示）風向及 乙箭頭所指鋒面的敘述，下列哪些選項正確？（應選2項）

45.猶如風力可推動帆船，利用太陽輻射產生的壓力，也可推動稱為太陽帆的太空船， 使它在行星間航行。若要你設計太陽帆，則就帆的形狀（包括長、寬、厚的比例、 對稱性）與物理特性（包括力學、熱 學、光學性質 ）而 言，應 符 合 哪 些 條 件，才 較 有利於 在 太 陽 的 輻 射 與重力 下，推 動 太 陽 帆 在 行 星 間 航 行 ？ 為 什 麼 需 要 滿 足 這 些條件？ 每一類別 各 為 1 分 ， 且 只 需 舉 出 一 項 條 件 與 理 由 即 可 。（ 4 分 ）  

48.若只考慮正斷層、逆斷層、平移斷層三種型式的斷層，根據此水平變形感應計的設 計方式，請問這三種斷層在「固定樁間距離」的數據上會如何表現？並根據圖20 的資料推測，此斷層最不可能為哪一種斷層？（4分）

50.在陽光下，人眼所見的海洋冰與海冰，一般來說比較接近什麼顏色？給出答題所 根據的理由。（4分）

54.聚乳酸在不同的情境下，釋出二氧化碳與甲烷的比例不盡相同。請同時評估單一 種分子以及其在大氣中的佔有量（表6），二氧化碳與甲烷對於全球暖化的影響 何 者 較 為 顯 著 ？ 並 說 明 之 。（ 4 分 ）
  

42.承上題，關於小明的實驗結果紀錄表（表5）： (1)提供適合的紀錄表名稱。（2分）(2)對紀錄表中各欄位的表示方式，提出兩點改進建議。（2分）