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110指考物理分科考科_01

關於目前所觀測到的宇宙,下列敘述或推論何者正確?
(A)宇宙越遠處星體的遠離速率越慢
(B)某星系發出的光譜線有紅移現象,代表該星系正在靠近觀測者
(C)宇宙微波背景輻射自誕生至今,其溫度一直都是低於 5 K
(D)越近處的宇宙現象顯示的是宇宙演化越早期的樣貌
(E)宇宙微波背景輻射是目前已觀測到的所有電磁波訊號中,最古老的訊號。

[單選題]
答案

略解:(A)錯誤,由哈伯定律 \( v = H_0 d \) 知,愈遠處星體遠離速率愈快。
(B)錯誤,光譜線紅移代表星系遠離觀察者。
(C)錯誤,宇宙誕生時溫度極高,逐漸降至目前約 3 K。
(D)錯誤,愈近處顯示宇宙演化愈近期樣貌。
(E)正確,宇宙微波背景輻射為大霹靂殘留,是最古老電磁波訊號。
答案:E


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109學測自然試題-06

某天文學家鎖定甲、乙兩個天體的觀測資料進行分析,之後確定其中一個是星系而另一個是星系團。若甲的質量約為乙的1000 倍,且甲、乙兩天體相同元素所發出的對應光譜線,甲的波長皆大於乙,則下列敘述何者正確?
(A)甲為星系團,遠離速率較乙小
(B)甲為星系,距離較乙遠
(C)乙為星系團,遠離速率較甲小
(D)甲為星系,距離較乙近
(E)甲為星系團,遠離速率較乙大

[單選題]
答案

星系團質量通常大於單一星系,故甲為星系團,乙為星系。光譜線波長甲>乙,表示甲的紅移量較大(z較大),根據哈伯定律v=H₀d,紅移量大表示遠離速率大、距離遠。故甲(星系團)遠離速率較乙(星系)大,距離較遠。答案為(E)。


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106學測自然試題-31

下列關於二十世紀觀測到的宇宙微波背景輻射和恆星的敘述,哪些正確?(應選 2 項)
(A) 宇宙微波背景輻射在宇宙中存在的時間大於恆星的年齡
(B) 宇宙微波背景輻射的溫度,一定比恆星的表面平均溫度高
(C) 宇宙微波背景輻射和恆星星光的光譜,都具有不連續的譜線
(D) 宇宙微波背景輻射的平均波長,一定比恆星光譜的日光波長還長
(E) 宇宙微波背景輻射於空間中垂直通過每單位面積之功率在各方向的分布,比恆星星光更為不均勻

[多選題]
答案

(A)正確,背景輻射來自宇宙早期。(D)正確,背景輻射波長較長(~1mm)。(B)錯誤,背景輻射溫度僅2.7K。(C)錯誤,背景輻射為黑體連續譜。(E)錯誤,背景輻射分布均勻。故選 (A)(D)。


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110學測自然試卷_12

下列甲、乙、丙描述的狀況,屬於宇宙演化過程中的不同階段:
甲、宇宙中大部分粒子為電子與質子,尚未結合成原子
乙、宇宙中開始出現氦原子
丙、恆星開始形成
依時間先後順序排列,下列何者正確?
(A)甲乙丙 (B)乙甲丙 (C)丙乙甲 (D)丙甲乙 (E)甲丙乙

[單選題]
答案

宇宙演化順序:粒子時期(甲)→原子核形成→原子形成(乙)→恆星形成(丙)。答案:(A)