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107學測自然試題-34

在探討影響氣候的因素中,地表狀態的改變為影響氣候的其中一種因素。部分覆蓋大面積樹林和水塘的區域,隨都市發展逐漸被建築物、水泥地或柏油路面所取代,經長時間能量收支平衡的結果,使得當地氣候發生變化。下列這些導致氣候改變的敘述,哪些正確?(應選 3 項)
(A)相較於水泥建物,樹林覆蓋區域能減小白天最高氣溫和夜間最低氣溫的差距
(B)因為建築物增加,大樓間的通道使風速變大,增強對溫度的調節,使得日夜溫差變小
(C)樹林的林蔭遮蔽能擴散太陽輻射,樹林消失後便得到達地表的太陽輻射量增加,導致白天最高氣溫變高
(D)水塘被水泥建物取代,原先藉由水蒸發所吸收的熱能減少,且地表輻射量增加,長期影響下導致白天氣溫升高
(E)樹林能擴散地表向上發射的長波輻射,所以樹林變少會使地表附近長波輻射量散失減少,導致夜間最低氣溫變高

[多選題]
答案

(A)正確,植被調節溫度。(C)正確,減少遮陰使溫度上升。(D)正確,減少蒸散冷卻效應。(E)正確,減少長波輻射散失。故選 (A)(C)(D)(E) 中三項。


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107學測自然試題-35

圖 13 為某測站某日逐時氣溫與露點溫度變化圖,關於該測站當日的天氣狀況描述,下列哪些正確?(應選 2 項)
(A)當日6時實際水氣含量最高
(B)當日6時相對濕度最高
(C)當日12時相對濕度最低
(D)當日14時空氣中飽和水氣含量最高
(E)當日清晨有濃霧發生

[多選題]
答案

露點溫度反映實際水氣含量,由圖判斷6時露點最高→水氣含量最高(A)。氣溫與露點接近時相對濕度高,判斷6時相對濕度高(B)。故選 (A)(B)。


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107學測自然試題-36

定溫時,1 莫耳的 \( \text{CO(g)} \) 與 1 莫耳的 \( \text{NO}_2(g) \) 完全反應後,生成 1 莫耳的 \( \text{CO}_2(g) \) 與 1 莫耳的 \( \text{NO}(g) \),並放出熱量 226 kJ。下列敘述哪些正確?(應選 3 項)
(A)此反應使反應系統的溫度上升
(B)此反應的熱化學反應式為:\( \text{CO}(g) + \text{NO}_2(g) \rightarrow \text{CO}_2(g) + \text{NO}(g) + 226 \, \text{kJ} \)
(C)此反應的熱化學反應式為:\( \text{CO}(g) + \text{NO}_2(g) \rightarrow \text{CO}_2(g) + \text{NO}(g) \)
(D)若在相同條件下,\( \text{CO}_2(g) \) 與 \( \text{NO}(g) \) 完全反應,以生成 \( \text{CO}(g) \) 與 \( \text{NO}_2(g) \),則此反應為吸熱反應
(E)若在相同條件下,2 莫耳的 \( \text{CO} \) 與 2 莫耳的 \( \text{NO}_2 \) 完全反應,生成 2 莫耳的 \( \text{CO}_2 \) 與 2 莫耳的 \( \text{NO} \) 時,則同樣會放出熱量 226 kJ

[多選題]
答案

(A)正確,放熱反應系統升溫。(B)正確,放熱反應熱化學式寫法。(D)正確,逆反應為吸熱。(E)錯誤,2莫耳放熱452 kJ。故選 (A)(B)(D)。


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107學測自然試題-37

37-40為題組
核能可由核分裂及核融(熔)合兩種反應方式產生。核分裂技術已成熟而被廣泛使用,例如核能發電,但萬一產生意外引起核輻射外洩,則後果嚴重。兩個質量較小的原子核融合成一個質量
較大的原子核時稱為核融合,例如氘、氚原子核融合成氦原子核,核融合釋出的巨大能量成為最具有潛力的清潔能源,為人類未來永久解決能源匱乏希望所寄;許多國家正極力研究發展中。除了如上所述人類利用核能作為能源外,有些生物也因為核能,發展出其特殊的適應現象,特別是核反應所釋出的 γ 射線。驚人的發現發生在 1991 年,當俄國車諾比核子事件發生後的第
五年,科學家發現:高於放射線背景值 500 倍的環境中,新型隱球菌(Cryptococcus neoformans)這種單細胞酵母菌型的真菌仍可以生存。不只如此,此菌還可以成長,快速累積醋酸鹽的含量。
實驗操作時,有兩種品系的真菌,其中一種新型隱球菌有特殊黑色素介人其電子傳遞鏈,野生型隱球菌則無,將此兩品系真菌的細胞暴露於 500 倍的放射性劑量下 20~40 分鐘,比較其 NADH氧化後的電子傳遞速率。結果有「黑色素介人」的電子傳遞速率是「沒有黑色素介人」的 3~4倍。另外,針對有黑色素介人的品系,比較照射 γ 射線與只有背景輻射下的電子傳遞速率,也發現有 γ 射線時電子傳遞速率也比只有背景輻射下高出許多。
若某地核能電廠的反應熵發生嚴重意外事故,且情況有擴大之虞,則專家會建議對電廠噴灑硼砂,以阻止反應熵的核反應繼續進行。已知硼可經由下列反應降低核反應產生的熱中子數目:
\[ ^{10}_{11}B + ^{b}_{a}n \rightarrow ^{11}_{c}B \]
\[ ^{11}_{c}B \rightarrow x^{3}_{1}L + y_{a} \]
有關上述反應式中的 a、b、c 以及 x、y,哪些正確?
甲:a=1 乙:b=1 丙:c=4 丁:x=1 戊:y=2
(A)甲乙 (B)乙丙 (C)丙丁 (D)甲丁 (E)乙丁

[綜合題]
答案

中子質量數1,電荷0:\(^1_0n\),故a=0,b=1。\(^{10}_5B\)捕獲中子成\(^{11}_5B\),故c=5。\(^{11}_5B\)衰變為\(^7_3Li\)+\(^4_2He\),故x=7,y=4。題目給\(x^3_1L\)應為\(^7_3Li\),y_a應為\(^4_2He\)。對照選項:甲a=1錯誤,乙b=1正確,丙c=4錯誤,丁x=1錯誤,戊y=2錯誤。無完全匹配,但最接近為 (E)乙丁?需檢查題目符號。


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107學測自然試題-38

37-40為題組
核能意外事故發生時,除核能發電廠附近區域受輻射外洩汙染,更令人擔憂的是輻射汙染隨全球環流擴張,帶來跨國間的災害。以上本福島核電廠發生輻射外洩汙染為例,在考慮全球的環流運動下,關於該區域輻射汙染隨環流擴張的描述,下列選項何者正確?
(A)當輻射塵霧至上空的西風帶時,輻射塵受盛行風象與科氏力的影響而飄向南方
(B)當輻射塵霧至上空的西風帶時,在相同距離內,福島發電廠東方海域上空的輻射塵濃度會高
於日本西岸海域上空
(C)輻射汙染隨表面洋流黑潮往北擴張
(D)臺灣東部海域一定會較美國西岸海域先觀測到輻射汙染
(E)輻射汙染會隨該鎮度的低溫海水下沉至較深水域,進而隨溫體環流的輸送影響全球

[綜合題]
答案

福島位於中緯度西風帶,輻射塵向東傳播。(B)正確,東側濃度較高。(C)錯誤,黑潮往北。(D)錯誤,美國西岸較晚。(E)正確,深海洋流影響。故選 (B)(E)。


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107學測自然試題-39

37-40為題組
溫度高達約 \(10^9 \, K\) 時可引發核融合反應,其主要物理原因為下列何者?
(A)此高溫使氘、氚原子核具高動能,可克服兩原子核間庫命排斥力所需之能量,進而融合
(B)此高溫使氘、氚原子核內的夸克強作用增強,兩原子核相吸進而融合
(C)此高溫使氘、氚電子接入各自原子核內後,兩原子核再融合
(D)此高溫使氘、氚原子核內弱作用增強,兩原子核相吸進而融合
(E)此高溫使氘、氚原子核熔化成液態自然融合在一起

[綜合題]
答案

高溫提供核子足夠動能克服庫侖斥力,使核子接近至強力作用範圍而融合。故選 (A)。


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107學測自然試題-40

37-40為題組
有關生物捕獲能量以推動生命現象的敘述,下列哪些正確?(應選 2 項)
(A)新型隱球菌可以利用放射線提高電子傳遞鏈的速率
(B)新型隱球菌可以利用放射線增加每個NADH提供的總能量
(C)隱球菌吸收核反應的熱能再轉換為ATP等化學能
(D)酵母菌的黑色素對應於射線類似植物的葉綠素對應於可見光
(E)某些真菌可以黑色素介入而增加射線照射時的電子傳遞活性

[綜合題]
答案

由文章可知:(A)正確,黑色素介入提高電子傳遞速率。(E)正確,黑色素增加射線下的電子傳遞活性。(D)是類比說法可能正確。故選 (A)(E)。


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107學測自然試題-41

41-43為題組
上化學課時,張老師為了要學生認識科學的發展,說明了科學的研究過程。通常是透過「發現問題」、「探究問題」而「解決問題」,最後還可能會有所新發現。因此老師給學生一個問題,
在黑板寫了 \( C_2HNO \),要求學生就此化學式展開「探究問題」的活動。學生分頭找相關資料。一
週後,張老師要求學生分組討論,並發表探究問題後的心得。
甲說:「有機物中,氫的數目都比碳的數目多,因此 \( C_2HNO \) 不存在。」
乙說:「有機分子的化合物中,碳最多能與 4 個氫結合形成穩定的鍵結。」
丙說:「一個碳要與 4 個氫相連,而兩個碳以單鍵相連時,氫的數目要減 2,雙鍵相連時減 4。
凡是碳、氮、氧中的任何原子間以單鍵相連就變成 2 個氫。」就在黑板上寫了
乙說 \( H_2C = CH_3 \),乙烯 \( H_2C = CH_2 \),乙炔 \( HC = CH \),甲醛 \( H_2C = O \)
之後張老師總結地說:「由 \( C_2NO \) 與氫可以構成許多化合物,而原子的鍵結方式不同,又可構
成許多異構物。」並給了一個新問題:若就化學式 \( C_2H_nNO \) 而言,則會因氫的數目不同而會有
許多異構物符合此一化學式。根據上述,回答下列各題。
甲、乙、丙三位同學所發表的論述,何者正確?
(A)只有甲 (B)只有乙 (C)只有丙 (D)只有甲乙 (E)只有乙丙

[單選題]
答案

甲錯誤(如乙炔C₂H₂氫數少於碳數)。乙正確(碳四價)。丙錯誤(規則不完整且舉例有誤,乙烷應為H₃C-CH₃)。故選 (B)。


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107學測自然試題-42

41-43為題組
在 \( C_2H_nNO \) 的一群化合物中,分子量最大的分子,其 n 是下列哪一數值?
(A) 1 (B) 3 (C) 5 (D) 7 (E) 9

[單選題]
答案

分子量最大即氫原子數最多。C₂HₙNO,碳總價電子數8,氮5,氧6,總價電子數19+n。飽和時氫數最多:2個碳可接(2×4)=8鍵,N可接3鍵,O可接2鍵,總共8+3+2=13鍵。扣除C-C1鍵、C-N?、C-O?等,實際計算:C₂HₙNO不飽和度計算:Ω=(2×2+2+N?)/2,但N、O影響不同。快速法:最大H數發生在所有單鍵時,C₂H₇N、C₂H₆O等,但本題為C₂HₙNO,推測n=7時為飽和結構如胺基乙醇H₂N-CH₂-CH₂-OH。故選 (D)。