110學測自然

一個由均勻導線繞成的螺線管，長度與截面積均為固定，試回答31-32題。

31. 導線載有穩定電流時，下列關於螺線管磁場的敘述哪些正確？（應選2 項）
(A)管外側的磁場強度最大
(B)管內中心處的磁場強度為零
(C)管兩端相當於磁鐵棒的N極與S極
(D)管內的磁場強度與電流量值無關
(E)管內的磁場方向可用安培右手定則判斷

32. 將螺線管鉛直靜置，當導線的電流穩定時，有一N極朝下的棒形磁鐵自螺線管上方直線接近，發現磁鐵接近時導線的電流增大。下列哪些敘述正確？（應選2 項）
(A)磁鐵尚未接近螺線管之前，管內原來的磁場方向向下
(B)磁鐵尚未接近螺線管之前，管內原來的磁場方向向上
(C)磁鐵接近螺線管時，管內磁場的方向不變，強度減弱
(D)磁鐵接近螺線管時，管內磁場的方向不變，強度增強
(E)磁鐵接近螺線管時，管內磁場的方向不變，強度不變

下列關於核能的敘述，哪些正確？（應選3 項）
(A)核分裂時都會放出夸克，故可發電
(B)原子彈和核能電廠都可利用核分裂來釋出能量
(C)鈾-235可經由核分裂釋出能量，以供人類使用
(D)太陽能板的發電原理是直接將核能轉為電能
(E)太陽藉由核融合得以發光，太陽發光越久，其總質量就越小

海流是大洋中特定流向且持續的大規模海水運動。下列哪些是其生成原因？（應選 2 項）
(A)風吹拂海面
(B)日、月引力
(C)海底地震
(D)地球自轉
(E)海水密度不同

37-40 為題組
為了維持生命與從事各種工作，人體需要攝取食物與由大氣中獲得氧氣，來提供能量並調節排除熱量的速率，以維持正常體溫。因此，人體可視為一個與周圍環境交互作用的系統，透過新陳代謝，將能量（以下稱之為內能）儲存與轉換，並與環境進行功與熱的交換。假設在時間 \(\Delta t\) 內，某人從事騎車、搬運物品等活動，所做的功為 \(\Delta W\)，而自身體離開的淨熱量為 \(\Delta Q\)，則根據能量守恆定律，其身體的內能變化量 \(\Delta U\) 將遵守以下關係式：\(-\Delta U = \Delta Q + \Delta W\)。上述除以 \(\Delta t\) 後，就成為相關各量之時間變化率之間的關係；一般將 \(-\Delta U / \Delta t\) 當作此人在上述時間內的代謝率。人在靜止休息時維持基本機能（含體溫）所需的最低代謝率，稱為基礎代謝率。平均說來，每公斤人體質量的基礎代謝率約為1.0瓦特。
維持人體新陳代謝所需的能量，是食物被消化後與氧作用所產生的。以碳水化合物（如葡萄糖）為例，將它轉換為人體所需能量的一系列過程，總結起來可簡單表示如下：
\[C_6H_{12}O_6 + 6O_2 \rightarrow 6CO_2 + 6H_2O\]
其中每公克的葡萄糖在此反應中釋出的能量約為16千焦耳，我們習慣稱此能量為其單位質量的熱量。依上文回答37-40題。

37. 人體透過呼吸運動吸進體內的氣體，其最主要成分為何？
(A)氧氣 (B)二氧化碳 (C)氮氣 (D)水氣 (E)臭氧

38. 有關人體代謝率與體溫維持，下列哪些敘述正確？（應選2 項）
(A)體溫的恆定可藉由調整 \(\Delta Q\) 來維持
(B)調整 \(\Delta Q\) 的神經中樞是下視丘
(C)在高溫環境下，神經中樞減少體表（皮膚）血流量使 \(\Delta Q\) 變小來維持體溫
(D)在高溫環境下，除減少 \(\Delta Q\)，神經中樞調升甲狀腺素分泌來減緩代謝產熱
(E)在低溫環境下，神經中樞調升腎上腺素分泌來增加代謝產熱

一名質量為$50$公斤的學生，在常溫下靜止躺著休息，若他體溫正常且保持恆定不變，則其內能之時間變化率的量值應如何表示？
(A) \(|\frac{\Delta W}{ \Delta t}| = 50\)瓦特
(B) \(|\Delta W|=50\)瓦特
(C) \(|\frac{-\Delta U}{ \Delta t}| = 50\)瓦特
(D) \(|-\Delta U|=50\)瓦特
(E) \(|\Delta Q|=50\)瓦特

$40$.
承上題，若他體內新陳代謝所需能量都來自葡萄糖，則他躺著休息$2$小時共消耗
幾公克葡萄糖？
(A) $0.450$
(B) $22.5$
(C) $62.5$
(D) $360$
(E) $450$