〈學測自然〉彙整頁面 - 第 16 頁，總計 78 頁

114學測自然考科15

圖4為近百年來全球前五大規模的地震分布圖，皆屬於同一類型的板塊邊界。圖中白色線段標示板塊邊界，白色箭頭為指示板塊運動方向和大小的向量，箭頭線段愈長代表運動速率愈大。從震央分布和其相鄰近兩個板塊間互相作用的運動方向判斷，這五個地震同屬於下列哪種類型的板塊邊界／構造區域？
(A)張裂型
(B)聚合型
(C)錯動型
(D)熱點
(E)平移斷層型

[選擇題]

答案

震央附近板塊相互靠近、碰撞擠壓，屬於聚合型板塊邊界。
答案：(B)

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114學測自然考科16

岩石有不同的成因與特徵，有關三大岩類，以及與板塊邊界關係的敘述，下列哪些正確？（應選2項）
(A)臺灣位處造山帶，故地表上分布面積最廣的是火成岩
(B)沉積岩形成時的溫度低，以後受到高溫作用也不會熔融成岩漿
(C)變質岩經風化、侵蝕、搬運和沉積等作用，可形成沉積岩
(D)火成岩形成溫度比變質岩高，未來不會變質成變質岩
(E)張裂型板塊邊界附近常見火成岩

[選擇題]

答案

(A)錯誤：臺灣最廣為沉積岩。
(B)錯誤：沉積岩高溫可熔融。
(C)正確：變質岩經風化侵蝕可形成沉積岩。
(D)錯誤：火成岩可經變質作用成變質岩。
(E)正確：張裂型邊界常見玄武岩等火成岩。
答案：(C)(E)

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114學測自然考科17

對於海水鹽度的描述，以下的敘述何者不正確？
(A)赤道附近由於雨量少且蒸發旺盛，海水鹽度因而增高
(B)開放大洋的海水，每公斤含鹽量大約35公克
(C)因為淡水匯入稀釋的原因，河口處的海水鹽度較低
(D)黑潮表層水的鹽度較周邊的海水為高
(E)北極海（北冰洋）上層海水的鹽度比印度洋上層海水鹽度較低

[選擇題]

答案

(A)錯誤：赤道降水多，鹽度稍低。
(B)正確：大洋鹽度約35‰。
(C)正確：河口淡水稀釋鹽度。
(D)正確：黑潮為高鹽度洋流。
(E)正確：北極海淡水輸入多，鹽度較低。
答案：(A)

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一般以等級描述星球亮度，視星等數字小代表亮度強。根據長期記錄，發現木星的亮度在-3（負3）星等及-2（負2）星等之間變化。已知木星半徑約是地球11倍，距離太陽約為日地距離的5倍；而土星半徑約為地球9倍，距離太陽約為日地距離的10倍，反照率則與木星類似。在地面觀測土星時，其最大亮度之星等X，下列何者正確？
(A) X < -3
(B) -3 < X < -2
(C) X > -2
(D) X > 6
(E) X依照地球與太陽的距離而不一定

[選擇題]

答案

土星距離比木星遠，半徑比木星小，亮度較小，最大視星等X會大於-2。肉眼可見土星，X不會大於6等。土星最大視星等為定值。
答案：(C)

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114學測自然考科19

國際太空站（簡稱 ISS）主要用於進行微重力環境下的各種實驗，其繞行地球的週期為 90 分鐘，而任何質量的同步衛星，其繞行地球的週期和地球自轉的週期相同。已知沿圓形軌道繞行地球的物體，其動能 T 與重力位能 U 的關係為 \( 2T = -U \)。若 ISS 與某同步衛星的軌道皆近似圓形，則 ISS 與該同步衛星比較時，下列敘述哪些正確？（應選 2 項）
(A) ISS 的軌道半徑一定比較大
(B) ISS 的繞力學能一定比較大
(C) ISS 的重力位能一定比較大
(D) ISS 的速率一定比較大
(E) ISS 的加速度量值一定比較大

[選擇題]

答案

(A)錯誤：ISS週期短，軌道半徑小。
(B)錯誤：ISS軌道半徑小，總力學能小。
(C)錯誤：ISS軌道半徑小，重力位能小。
(D)正確：ISS軌道半徑小，速率大。
(E)正確：ISS軌道半徑小，重力加速度大。
答案：(D)(E)

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114學測自然考科20

[題組:第20題到第21題]
比特幣是一種虛擬貨幣，運作時需消耗大量的電能。全球每年因比特幣運作所消耗的電能估計約達\(1.2\times10^{11}\)度（約\(4.3\times10^{17}\)J）。依據以上資料，回答下列問題。
已知水的融化熱（熔化熱）為80 kcal/kg且1 kcal約為4 kJ。全球比特幣一年運作所消耗的電能若完全轉換為熱能，約可融化多少公斤0℃的水山？
(A) \(10^{10}\)
(B) \(10^{12}\)
(C) \(10^{16}\)
(D) \(10^{20}\)
(E) \(10^{24}\)

[題組題]

答案

電能\(4.3\times10^{17}\)J轉熱能，融化熱80 kcal/kg = \(80\times4000\) J/kg = \(3.2\times10^5\) J/kg。
可融化質量\(M = \frac{4.3\times10^{17}}{3.2\times10^5} \approx 1.3\times10^{12}\) kg。
答案：(B)

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114學測自然考科21

[題組:第20題到第21題]
烏山頭水庫有效蓄水量約為\(8.0\times10^{7}\)m\(^3\)，玉山高度約4000 m。若將全球比特幣運作一年所消耗的電能完全轉換為力學能，且忽略水庫深度的影響，則約可將多少座烏山頭水庫的有效蓄水量從海平面抬升至玉山頂？（水的密度為1000 kg/m\(^3\)，重力加速度為10 m/s\(^2\)）
(A) \(10^{2}\)
(B) \(10^{5}\)
(C) \(10^{8}\)
(D) \(10^{11}\)
(E) \(10^{14}\)

[題組題]

答案

電能\(4.3\times10^{17}\)J轉重力位能。
一座水庫水量\(8.0\times10^{7}\)m\(^3\)，質量\(m=8.0\times10^{10}\)kg。
抬升一座水庫所需能量\(E=8.0\times10^{10}\times10\times4000=3.2\times10^{15}\)J。
水庫數\(N=\frac{4.3\times10^{17}}{3.2\times10^{15}}\approx1.3\times10^{2}\)。
答案：(A)

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114學測自然考科22

[題組:第22題到第23題]
搭載火星探測器的太空船，加速脫離地球引力後，以等速飛行一段距離，然後減速準備登陸火星，過程中太空船持續遠離地球，歷經約200天的飛行抵達火星。從火星以電磁波傳訊到地球，約需10分鐘才能收到訊號。太空船飛行過程持續向地球傳送電磁波，用以監測飛行速度。依據以上資料，回答下列問題。
假設太空船飛行的距離與從火星傳訊到地球的距離大致相同，則該太空船的平均飛行速率約為多少？（真空中的光速約為\(3\times10^8\) m/s）
(A) 10 m/s
(B) \(10^{2}\) m/s
(C) \(10^{4}\) m/s
(D) \(10^{6}\) m/s
(E) \(10^{8}\) m/s

[題組題]

答案

距離\(s=3\times10^8\times10\times60=1.8\times10^{11}\)m。
時間\(t=200\times24\times3600=1.728\times10^{7}\)s。
速率\(v=\frac{1.8\times10^{11}}{1.728\times10^{7}}\approx1.0\times10^{4}\)m/s。
答案：(C)

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114學測自然考科23

[題組:第22題到第23題]
太空船停在地球表面上所發出的電磁波由地球監控站測得的頻率為\(f_0\)。若太空船飛行過程，從地球監控站所測得的電磁波頻率為\(f\)，則下列過程的頻率關係，哪些正確？（應選2項）
(A)加速過程\(f < f_0\)
(B)加速過程\(f = f_0\)
(C)等速過程\(f = f_0\)
(D)等速過程\(f < f_0\)
(E)減速過程\(f > f_0\)

[題組題]

答案

太空船遠離地球，根據都卜勒效應，接收頻率變低。
遠離過程中不論加速、等速或減速，測得頻率都小於\(f_0\)。
答案：(A)(D)

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114學測自然考科24

下列關於原子能階的敘述，何者錯誤？
(A)原子中的電子可能處在不同的能階
(B)一個氫原子雖然只有一個電子，但能階躍遷時可能發射不同波長的光子
(C)原子中的電子吸收能量後，可能從較低的能階躍遷到較高的能階
(D)為了使處於穩定狀態之原子的電子維持在特定的能階上，外界必須持續提供特定能量的光子
(E)原子中的電子從一個能階躍遷到另一個能量較低的能階時，會放出光子

[選擇題]

答案

(A)正確：電子可處不同能階。
(B)正確：氫原子電子可躍遷至不同低能階，發射不同波長光子。
(C)正確：電子吸收能量可躍遷至高能階。
(D)錯誤：穩定狀態電子不需外界提供能量。
(E)正確：電子躍遷至低能階會放出光子。
答案：(D)

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