下列有關X射線與量子現象的敘述，哪些正確？
(A)普朗克分析黑體輻射現象提出光量子論
(B)波耳假設角動量的量子化，提出氫原子模型，成功解釋氫原子光譜
(C)依照量子力學解釋，原子內之電子是以機率分布出現，沒有波耳原子模型中固定的軌道
(D)湯姆森陰極射線管實驗驗證了X射線的存在
(E)X射線具有很強的穿透力，可以輕易穿透人體內的骨頭和軟組織
答案
原子結構
114物理分科測驗01
2024年聯合國大會宣布2025年為國際量子科學與科技年（IYQ），以紀念海森堡及薛丁格分別於1925年及1926年提出全新量子力學數學表述方式，並與1900年代初期歐洲科學家、如普朗克、愛因斯坦、波耳、德布羅意等，共同奠定第一次量子革命的基礎，建立量子科技的發展。下列有關量子力學發展的敘述何者正確？
(A) 普朗克提出量子論成功解釋氫原子光譜的性質
(B) 德布羅意提出物質波說明波與粒子的二象性，僅適合於解釋電子的性質
(C) 波耳提出的原子模型，引入量子化能階概念說明原子核的組成與核衰變性質
(D) 當電子束穿過雙狹縫，各電子射到屏幕上的位置，可用量子力學精準預測
(E) 量子力學理論成功地描述電子在原子中的空間分布狀態及量子化能量的特性
答案
114物理分科測驗03
1909年拉塞爾以α粒子對金箔作散射實驗而建立原子結構之基礎模型，下列對散射實驗結果的敘述，何者錯誤？
(A)以α粒子對金箔作散射實驗，是為了探究原子內部正電荷的分布是否均勻
(B)實驗結果發現大部分之α粒子可射穿金箔
(C)實驗結果發現有非常少數之α粒子被反彈回來
(D)實驗中出現反彈回來之α粒子可解釋為強作用對α粒子產生散射
(E)拉塞爾的散射實驗發現了原子核之存在
答案
114物理分科測驗12
在波耳氫原子模型中，假設電子基態（量子數 \( n = 1 \) ）的軌道半徑為 \( R \)，電子在這個軌道上運動時的能量為 \( E \)，則下列敘述何者正確？
(A) 電子在 \( n = 3 \) 軌道上運動時的能量為 \( \frac{E}{3} \)
(B) 電子在 \( n = 3 \) 軌道上運動時的半徑為 \( 6R \)
(C) 電子在 \( n = 3 \) 軌道上運動時的半徑為 \( 3R \)
(D) 當電子從 \( n = 3 \) 的軌道躍遷到 \( n = 1 \) 的軌道時，其電位能和動能的總和保持不變
(E) 當電子從 \( n = 3 \) 的軌道躍遷到 \( n = 1 \) 的軌道時，其電位能減少的絕對值大於動能增加的絕對值
答案
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
答案
105學測自然試題-08
下列有關此五種元素的敘述，哪一項正確？
(A) 甲易與其他元素結合成分子化合物
(B) 某元素 X 的同位素有 8 個中子，且此同位素的質量數為 14，則 X 為乙
(C) 丙不安定，易與其他元素反應生成化合物
(D) 丁通常失去一個電子與菌素反應形成離子化合物
(E) 戊位於週期表的第二週期
答案
109學測自然試題-01
109學測自然試題-16
下列表格中，哪一個選項的三個元素分別符合表格中所列之條件？
| 元素態為銅狀固體 | 導電、導熱性佳 | 原子半徑為同族最小 | |
|---|---|---|---|
| (A) | C | Ar | F |
| (B) | Si | Mg | N |
| (C) | P | Al | Li |
| (D) | B | Si | N |
| (E) | C | Na | Al |
答案
「銅狀固體」指金屬。導電導熱性佳指金屬。同族原子半徑最小指同族最上方元素（除H）。
(A) C非金屬， Ar鈍氣不導電， F同族最小(O族)。
(B) Si類金屬， Mg金屬， N同族最小(V A族)。
(C) P非金屬， Al金屬， Li為鹼金族最大(非最小)。
(D) B類金屬， Si類金屬導電性差， N同族最小。
(E) C非金屬， Na金屬， Al為ⅢA族，同族最小為B。
只有(B) Si(類金屬，算銅狀固體?)， Mg(金屬導電佳)， N(V A族最小) 可能符合。嚴格說Si是類金屬，有金屬光澤，算銅狀固體？但通常金屬指如Mg， Na等。選項(B)較接近。答案(B)。 報錯
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109學測自然試題-17
某些離子的半徑如表 2 所示（單位：\( 10^{-10} m \)），甲、乙、丙、丁為根據表中資料所作的敘述或推論，下列哪一選項正確？
表 2
| 離子 | \( O^{2-} \) | \( F^- \) | \( Na^+ \) | \( Mg^{2+} \) | \( Al^{3+} \) | \( S^{2-} \) | \( Cl^- \) | \( K^+ \) | \( Ca^{2+} \) |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 半徑 | 1.40 | 1.33 | 1.02 | 0.66 | 0.51 | 1.84 | 1.81 | 1.51 | 1.00 |
甲：表中共有 5 個離子的核外電子數為 18
乙：電子數相同的陽離子，原子序愈大者，半徑愈小
丙：具相同電子排列的陰離子，其半徑隨原子序的增大而變大
丁：同一族的離子，當電荷相同時，其半徑隨原子序的增大而變大
(A)甲乙 (B)丙丁 (C)甲丙 (D)乙丁 (E)甲丁
答案
甲：電子數18的離子：S²⁻(18)， Cl⁻(18)， K⁺(18)， Ca²⁺(18) → 4個，不是5個（O²⁻(10)， F⁻(10)， Na⁺(10)， Mg²⁺(10)， Al³⁺(10)為10電子）。甲錯。
乙：電子數相同的陽離子，如10電子：Na⁺(1.02)， Mg²⁺(0.66)， Al³⁺(0.51)，原子序增大，半徑減小，對。
丙：相同電子排列的陰離子，如O²⁻(1.40)和F⁻(1.33)，原子序O=8， F=9，原子序增大半徑減小，錯。
丁：同一族離子，電荷相同，如鹼金族離子Li⁺， Na⁺， K⁺(表中K⁺1.51>Na⁺1.02)，對。
故乙丁正確。答案(D)。 報錯
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