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112學測自然試卷_25

25-26題為題組

貼有甲、乙、丙、丁標籤的四個相同真空密閉容器,其中,甲、丁之間有一個關閉的氯閥相連,並分別於四個容器內置入5.4克M金屬粉末。接著,曉諭將不同質量的氧氣分別通入上述四個容器內,在適當的條件下與M反應,產生相同的氧化物 M2Ox 。待反應完全後,分別測量每個容器內所生成 M2Ox 的質量,結果如表4:
表4

容器 通入氧氣質量(克) 產生 M2Ox 質量(克)
1.6 3.4
3.2 6.8
4.8 10.2
6.4 10.2

已知 M 的原子量介於 20 與 30 amu 之間,且 x 為整數,則下列敘述,哪些正確?(應選 2 項)
(A) x = 1
(B) M的原子量為24 amu
(C) M2Ox 的莫耳質量為102克/莫耳
(D)反應完全後,丙容器內有殘餘未反應的金屬M
(E)反應完全後,丁容器內有殘餘未反應的氧氣

[多選題]
答案

由甲組:氧1.6g生成3.4g氧化物,金屬用量1.8g。設M原子量A,反應式:2M + x/2 O₂ → M₂Oₓ,1.8g M與1.6g O₂反應。計算得A=27,x=3(Al₂O₃),(B)錯誤。M₂Oₓ莫耳質量=102g/mol,(C)正確。丙組氧4.8g需金屬5.4g恰完全反應,(D)錯誤。丁組氧過量,(E)正確 報錯
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112學測自然試卷_26

25-26題為題組

待以上四個容器反應完成後,曉諭打開連接甲、丁二容器的氣閥(氣閥的體積與質量可忽略不計),使氣體可以自由流動進行第二次反應,二次反應完成後,容器的溫度與氣閥開啟前相同,則下列二次反應完成後容器的敘述,何者正確?
(A)甲容器內的壓力較氣閥打開前的壓力大
(B)甲容器內的固體質量較氣閥打開前增加1.6克
(C)甲與丁容器內的固體質量總和與氣閥打開前相等
(D)丁容器內的物質質量總和與氣閥打開前相等
(E)丁容器內的固體質量總和等於甲容器中的固體質量總和

[單選題]
答案

甲有未反應金屬1.6g,丁有未反應氧氣1.6g,打開後恰完全反應生成3.4g氧化物。固體質量總和不變,(C)正確 報錯
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112學測自然試卷_27

某生欲探究同族的 X 元素與 Y 元素的週期規律性,設計了以下的實驗:先在圖 8 中的過濾瓶中置人少許二氧化錳,由蒯頭漏斗加水,使水位略高於蒯頭漏斗的長管底部,然後由蒯頭漏斗慢慢倒入含有 Y 與氫組成的過 Y 化氫水溶液,將產生的氣體導入圖 8 中裝有 X 與氫組成的 X 化氫水溶液的燒杯中會產生淡黃色粉末。下列有關此實驗的敘述哪些正確?(應選 3 項)
(A)X元素的非金屬性大於Y元素
(B)X元素較Y元素易失去價電子
(C)X元素的原子半徑小於Y元素的原子半徑
(D)錐形過濾瓶中反應所產生的氣體具助燃性
(E)無色氣體與淡黃色粉末皆為共價分子物質

[多選題]
答案

Y為氧(H₂O₂),X為硫(H₂S),產生淡黃色S粉末。硫與氧同族,氧非金屬性較強,(A)錯,(B)錯,(C)正確(同族由上至下原子半徑增大)。產物O₂具助燃性,(D)正確。O₂與S均為分子物質,(E)正確 報錯
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112學測自然試卷_28

一群學生討論物理學發展史,初步整理出下列甲~己等 6 項資料的敘述。
甲:湯姆森經由實驗發現電子的存在。
乙:拉塞福提出原子的正電荷集中在核心、電子分布在核外圍的原子模型。
丙:首先發現載有電流的導線會在其周圍產生磁場的是厄斯特。
丁:首先推論光是電磁波的是赫茲。
戊:首先由實驗發現電磁感應現象的是法拉第。
己:首先提出能量具有量子化特性的是愛因斯坦。
在上述各項敘述中,正確的為下列何者?
(A)甲丁戊 (B)乙丙己 (C)丙丁戊己 (D)甲乙丙戊 (E)甲乙丁己

[單選題]
答案

甲(湯姆森陰極射線)、乙(拉塞福模型)、丙(厄斯特實驗)、戊(法拉第電磁感應)正確。丁(馬克士威推論電磁波)、己(普朗克提出量子化)錯誤。故選(D) 報錯
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112學測自然試卷_29

COVID-19 疫情於 2019 年底爆發後,為防止疫情擴散,在初步辨認是否感染病毒時,會先以額溫槍測量額頭溫度;若有確診情形,則會將較嚴重的患者隔離於負壓病房以便診療,並避免病毒隨空氣外洩。關於上述的防疫措施,下列敘述哪些正確?(應選 3 項)
(A)負壓病房內的空氣壓力比病房外為低,故病房內的空氣不易外洩
(B)負壓病房內的空氣壓力比病房外為高,故病房內的空氣不易外洩
(C)健康的人在體溫正常時與周圍環境必處於熱平衡狀態
(D)發燒時利用冰枕可使額頭降溫,主要是靠額頭與冰枕之間的熱傳導
(E)在量測額溫時,額頭到額溫槍之間是以電磁波的方式進行熱傳播

[多選題]
答案

(A)負壓病房壓力低,空氣不外洩;(D)冰枕降溫靠熱傳導;(E)額溫槍測紅外線輻射(電磁波)。故選(A)、(D)、(E) 報錯
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112學測自然試卷_30

30-31題為題組

實驗上常利用X光來測定原子結構。一晶體內部的原子排列如圖9下方的放大圖所示,相鄰兩原子層的間距為 d,X光束射向該晶體後,經兩層原子反射的兩道光波,會有路徑差 2L而發生干涉,這與可見光通過雙狹縫的干涉類似。
經兩層原子反射後的 X 光波在屏幕上疊加後,因建設性干涉會在屏幕上出現點狀圖樣,如圖 9 所示。若以米( m)為長度單位,則最適合用來檢測該晶體的 X 光,其波長 λ的數量級接近下列何者?
(A) 10⁻⁴
(B) 10⁻⁷
(C) 10⁻¹⁰
(D) 10⁻¹³
(E) 10⁻¹⁶

[單選題]
答案

晶格間距d約10⁻¹⁰m,X光波長應與d同數量級才會有明顯繞射,故選(C)10⁻¹⁰m 報錯
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112學測自然試卷_31

30-31題為題組

關於可見光與粒子的雙狹縫干涉,下列敘述哪些正確?(應選 2 項)
(A)通過雙狹縫的光波,只有波峰會抵達干涉亮紋處
(B)通過雙狹縫的光波,只有波谷會抵達干涉暗紋處
(C)通過雙狹縫的光波,波峰與波谷同時抵達干涉暗紋處
(D)原子為粒子,但經過適當縫距的雙狹縫也會有干涉現象
(E)電子為粒子,故經過任何的雙狹縫一定不會有干涉現象

[多選題]
答案

(C)建設性干涉為波峰+波峰,破壞性干涉為波峰+波谷;(D)原子具波動性,會有干涉現象。故選(C)、(D) 報錯
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112學測自然試卷_32

甲生為了利用都卜勒效應測量血流的速率,使一發射器 E 發出頻率 f 很高的聲波,斜向入射到血管中。聲波在被隨著血液流動的紅血球反射後,傳播到靜置於血管兩側的接收器 R1 和 R2 ,其中 R1 與發射器在血管同側,而 R2 在血管另一側,如圖 10 所示。若以 f1 和 f2 分別代表 R1 和 R2 測得的反射波頻率,則下列關係式,何者正確?
(A) f₁ = f₂
(B) f₂ < f
(C) f₂ = f
(D) f₁ < f₂
(E) f₁ = f < f₂

[單選題]
答案

對R₁:聲波先追近紅血球(頻率增加),再反射回R₁(頻率再增加),f₁ > f。對R₂:聲波遠離紅血球(頻率減少),再反射向R₂(頻率再減少),f₂ < f。故f₁ > f > f₂,(D)正確 報錯
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112學測自然試卷_33

在落體實驗中將半徑相同、質量為 1 g、4 g、9 g 的三個球,從離地同一高度處由靜止落下,測得各球下落的速率 v 在 t > 50 s 後均趨於穩定,其比值為 1 : 2 : 3,如圖 11 所示。若空氣施予各球的阻力與浮力的合力,其量值 F 與下落速率 v 的關係可近似為 F = αv^β ,其中常數 α 和 β 均與球的質量無關,則依據圖示資料,β 最接近下列何者?
(A) β = -1
(B) β = 0
(C) β = 1/2
(D) β = 1
(E) β = 2

[單選題]
答案

終端速度時阻力=重力,F=mg∝v^β。質量比1:4:9,速度比1:2:3,故m∝v²,β=2,(E)正確 報錯
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112學測自然試卷_34

下列甲~戊為 5 個與能源有關的敘述:
甲:核能發電廠利用核分裂發電後,反應爐內的原子總質量會比發電前少
乙:發電廠利用核分裂發電時,鉑235燃料的全部質量都可轉換為熱能而用以發電
丙:以變壓器供電的電器,即使關機,只要變壓器接在插座上而通有電流就會耗電
丁:在相同車型與行駛條件下,兩車各載一人與一車載兩人的燃油消耗相同
戊:相同耗電功率的 LED燈與白熾燈泡,其發光與照明的效能一定相同
在上述項敘述中,正確的為下列何者?
(A) 甲乙丙 (B) 甲丁戊 (C) 乙丙戊 (D) 乙丁 (E) 甲丙

[單選題]
答案

甲(質量虧損)、丙(變壓器待機耗電)正確。乙(質量不全轉換)、丁(載重影響油耗)、戊(發光效率不同)錯誤。故選(E) 報錯
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