2010 年第七屆國際國中科學奧林匹亞競賽-選擇題

(1)

2010 年第七屆國際國中科學奧林匹亞競賽

一-選擇題

國立臺灣師範大學科學教育中心

回答第 1-2 題所需的資訊

Jimoh

Bello 先生於 17 歲時，左腿受到很深的割傷，導致大量出血且無法形成血塊。正常情形下，血液自受傷組織處流出後，會聚集形成血塊，血塊能防止血液進一步流失及微生物的侵入。血液的凝固有賴於各種凝血因子的相互合作，進一步的檢查發現Jimoh 無法凝血，此為一種只見於男性的遺傳疾病，源自於x 染色體上某一基因的異常，屬於隱性遺傳，

Jimoh

的祖母並非該異常基因的帶困者。利用上述資訊，回答第 1 、 2 題。 1.上文的資訊顯示:

I.

Jimoh 的母親必定具有形成血塊的能力

II.

Jimoh 的母親為該異常基因的帶因者

II

I.

Jimoh 的父親為該異常基因的帶因者以上哪一項或哪些為正確的敘述? (A) 只有 I

(B)

II 及 III (c)只有 III

(D)

I 及 II 2. 若 Jimoh 與並非帶因者的正常女性結婚，生下一個提血異常兒子的機率為?

(A) 3/4

(B)

1/2

(c)

1/4

(D) 0

3. 呼吸系統中的空氣體積及空氣流動速率均可被測量。以強迫方式用力吸人及呼出肺臟的最大空氣體積，稱為肺活量。正常方式吸人及呼出肺臟的空氣體積，稱為潮氣容積。殘餘容積為用力呼氣後，仍殘留於肺臟的空氣之體積，可防止肺泡塌陷。呼氣儲備容積為正常呼氣後，再用力呼氣吐出的空氣體積。整個肺臟的空氣容積相當於: (A) 潮氣容積加上呼氣儲備容積 (B) 肺活量加上呼氣儲備容積 (c)肺活量加上殘餘容積 (D) 殘餘容積加上呼氣儲備容積 4. 下列有關高山居民與平地居民，兩者間比較之敘述，何者正確? (A) 高山居民具有較大的肺活量及胸腔體積 (B) 高山居民具有較小的肺活量及胸腔體積 (c)與平地居民相比，高山居民吸人的空氧量較少 (D) 與平地居民相比，高山居民紅血球的數量減少 5. 作為一項適應機制，沙漠生物必需傾全力保存體內的水分。腎臟可藉由生成及排出

(2)

2010 年第七屆圈際圈中科學奧林匹亞競賽一選擇題 6. 圖 1 可以表示哪一種分裂的型態? (A) 有絲分裂 (B) 減數分裂尿液，來調節血液中的水分及鹽類濃度。腎臟是由近百萬個稱為腎元的構造所組成，沙漠生物具有調適過的腎元，使其能在長 (c)胞質分裂期缺水的情況下存活。下列敘述中，何者為針對腎元調適作用的最佳預期? (D) 以上皆非

7.

W， X， Y 的線分別代表哪些時期? (A) 間期，第一末期，第二末期 (B) 間期，前期，第二末期 (A) 鍾的集尿管 (B) 很長的亨利氏環 (c)很扭的遠曲小管 (c)前期，問期，第二末期 (D) 大的鮑氏囊 (D) 間期，後期，第一末期參考下圖 1 回答 6-7 題。細胞中幾次核分裂的不同時期，其每一個細胞 8. 有關族群年齡結構的知識十分重要，由於年齡與包括人類等生物之生殖角色具有相的 DNA 總量如圖卜關性，固有助於了解族群的動態變他。一種便於表示族群內年齡分佈的方法，是如附圖般，將數據安排在多邊形，或金字塔的方式呈現。圖 2 中的年齡塔何者顯示一個幾近穩定的族群?

w

「一-4n

z:

e-Y

時間團 1. 細胞中 DNA 含量的變他

X

制團團〈 ZOEgg-掛生殖期後

扎扎|

1 ~

(45 歲及以上) 生殖期

司令

rJ

_{~J 毛}

(1 5-44 歲) 』生殖期前 (0- 14 歲)

回

日

因

圖 2 、年齡塔 51

(3)

-科學教育月刊第 347 期中華民國一 0- 年四月

(A) X

(B) Y

(c)

z

(D) 以上皆非 9. 任何生活在水中的動物，都需要有可進行呼吸以獲得氧氣的構造。例如魚類透過總以獲得溶於水中的氧氣。以下哪一個或哪些是水生昆蟲氧氣的來源?

i.

大氣 ii.溶於水中的氧氣 Ill.沉水植物含有氣體的氣室散物狀態 J' 有下列可能: a. 液態一氣態 b. 液態-液態 e. 液態圓態 d. 圓態一液態上面各系統的實際例子如下: I.洗髮精 II. 果凍 III. 霧 IV. 油漆下列連結何者正確? 10.種子中的胚胎要成長需要特定的環境條件，例如水分的獲得、適宜的溫度以及氧氣。有時光線是種子萌發所必須的。需要光照刺激來進行萌發的種子通常具有較小的體型，下列何者是最佳的解釋? (A) 體型較小的種子在萌發發生前通常需要光 (B) 在種子萌發前，體型較小的種子通常需要光照，以便在種皮中的生長抑制物不活化 (C)體型較小的種子其食物的儲備也相對較少;種子萌發時需要光照的刺激之所以重要，是因為可以在食物耗盡前長出枝條以迅速獲得光開始進行光合作用 (D) 體型較小的種子通常需要光以找到合適的環境來萌發 1 1.膠體系統可描述為「被分散物狀態」和「分

(A)

iii

(C)

i

,

ii

,

iii

(B)

i

,

ii

(D)

ii

,

iii

(A) a - I,

b - II,

c 一 III， d 一 IV

(B)

a 一 II， b 一I，

e-IV,

d 一 III

(C)

a-IV,

b 一III， c 一 II，

d-I

(D) a -

III

,

b 一 I，

e - II,

d 一 IV

12. 一金屬錚樣品在 27°C 和過量的稀鹽酸反

應，可收集到 780.0 em

3_{之氫氣，此時總壓} 力為 760mrnHgo 若水的蒸氣壓在 27°C 時為 14mrnHg' 那麼反應產生的氫氣之體積在標準狀態 (STP)下應是多少毫升? (氣體

在 STP 下之真耳體積為 22.4街的

(A) 746 em

3

(B) 697 em

3

(C)

750 em

3

(D) 300 em

3 13.一化合物只含碳、氫和氧，其中碳佔 53.10% 、氫佔 15.95% '且其分子量為 90 g/mol 。則此分子之分子式為何?

(C

=

12 g/

mol; H

=

I

g/

mol; N= 14

g/

mo

l)

(A) C

4

H

14

N

2

(B) C

2

H

7

N

(C)

C

3

H

12

N

2

(D) C

2

H

14

N

2

(4)

2010 年第七屆國際圈中科學奧林匹亞競賽一選擇題

X

問題 14 需使用圖 3

:

指示劑 _{變色範團(pH)} 甲基黨一0.3- 1. 8 甲基橙

2.8-3.8

剛果紅

2.8-4.8

甲基紅

3.8-6.1

j臭瑞香草藍

_6.0-7.9

酌紅

6.8-8.6

(B) 7.89 x l0

4 g

mOrl

(c)

8.88 X

10

4 g

mOrl

(D)

6.47 xl0

4 g

mOrl

已知棚酸 (H

₃

B0

₃

) 的 k. 是 7.3

X

10-

10

，那

麼在 0.1 M 的阻-I

₂

B0

₃

和 0.1 0 M 的 HCl 的滴定反應中，應使用那一個指示劑? (A) 甲基橙 (B) 剛果紅 (c)甲基紅 (D) 酌紅 17. 下表列出一些常用的酸鹼指示劑的變色範圍: 18. 一氣體 X 在 25°C 及 1 atm 下，通過含有 Y 和 Z一各 1M 之溶液。若還原電位之順序為 T> Y- >X ，下列何者正確?

(A)

Y-可氧化 X 但不可氧化 Z一

(B)

Y-可氧化 Z但不可氧化 X

(c)

Y-可氧化 X 和 Z

(D)

Y-可還原 X 和 z 19. 當空氣進入肺部時，會經由小小的肺泡，將氧氣帶人血液中。肺泡的平均半徑為

0.0050

em' 充滿氣體時，氧氣的真耳數百分比為 14%。假設肺泡內的壓力為1.0 atm 、溫度為 37°C ，計算一個肺泡中，氧氣分子的數目。 (R = 0.0泣的 L-atm

mor

l

_K-

_{I ;} 燈泡圖 3 、電路圖

Y

開關/

÷電5it

14. 當闖關接過時，上圖中的燈泡在什麼情況下會亮?

(A)

Y 是橘子的內部

(B)

Y 是乾酪梨的皮

(c)

Y 是蒸餾水

(D)

Y 是內含 95%酒精的燒杯 15. 下列氧他還原反應中:

K2Cr207

+

XH2S04

+

YS02

• K2S04

+

Cr2(S04)3

+

ZH20

f象數 X 、 y 和 Z 依序為何:

(A)

1 ,

3 ,

1 (B)

4 ,

1 ,

4 (c)

3 ,

2 ,

3 (D)

2 ,

1 ,

2

16. 生物化學家發現了超過 400 種的血紅素之突變種，血紅素的主要工作是運輸氧氣到全身。一位醫生在研究致死的心臟病時，發現了一種新的血紅素之突變種。他將 2 1.5 mg 的變種血紅素在 5.0°C 下溶到水中，最

後體積為 1 .50 em

30_{測量此溶液之滲透壓}

_(π)

為 0.00475

atm

'則此變種血紅素之分子量為何?

(R

=

0.0821

L也tmmorlK﹒l; 滲透壓 π=CRT) 。

(A)

6.89 x 10

4 g

mOrl

53

(5)

-焦距或焦度至兩位有效數字。 24.到達地球大氣層的太陽輻射之強度為 1353 Wm·2 。如果

36%

的太陽輻射被反射回太空而

_{18 %被地球大氣層吸收。輻射率為 σT}

4 其中 σ 是 Stefan-Boltzmann's 常數，而_T _是絕對溫度。計算地球表面孤立黑體可能的最高溫度。

(σ= 5.67 x

lO'

s Wm·

2

K

-4)

23. 督←勒效應是討論觀察者與波源運動所觀測到的頻率差。超速偵測是利用發射微波脈衝的雷達槍。雷達槍發射的微波脈衝與汽車反射之微波脈衝頻率的差為 (bf) 。利用督←勒效應，可以決定汽車速率。如果 bf 為 2667 Hz' 發射的微波頻率為1. 0

x

10

Hz

'計算汽車的速率。

(A) 160 ms·

1

(B) 80 ms·

1

(c)

40 ms·

l

(D) 27 ms·

1 科學教育月刊第 347 期中華民國一。一年四月

6.023

X

10

23

分子數

Imo!)

(A)

1.7x lO11

個氧氣分子

(B)

1.7x10

13

個氧氣分子

(c) 1.

7

X

10

12

個氧氣分子

(D)

1.

7 x

10

個氧氣分子

20. 代謝是將食物逐步分解，產生能量供應生物生長所需的過程。葡萄糖代謝成 CO

₂

和 H

₂

0 則是這複雜反應的一個例子。此代謝是由許多反應組成，其反應熱也稱為燃燒熱。這是因為在空氣中燃燒 l 莫耳的葡萄糖，和在代謝過程中分解 l 莫耳的葡萄糖，得到的反應熱是相同的。下列何式可用來計算代謝葡萄糖時之標準反應熱:

(A)

~Ho= [~H[O(C02)+ ~Ht(H20)]一 [~H[O(C6HI206)

+

~H[O(02)]

(B)

~W= [3~H[O(C02)+3~Ht(H20)]一 [~Ht(C6Hl206)

+

3~H[O(02)]

(c)

~Ho= [3~H[O(C02)+MH[O(H

₂

0)]一 [~Ht(C6HI206)+3~H[O(02)]

(D)

~Ho=

[MHt(C02)+ MHt(H20)]

[~Ht(C6HI206)

+6

~Ht(02)]

(A) -8.3D

(c) 1.

7D

(A) 120°C

(c)

50.7°C

(B)

-1.

7D

(D) 8

.3

D

(B)

63.9°C

(D)

31 .4

°C

2 1.已知萬有引力常數為 G

=

6.7

X

10.

11

Nm

2 kg-2

_{，地球質量}

_M

_為

_6.0

_x

₁₀

24

_kg

_。一個位

於某定點上空的同步人造衛星，可用以轉播阿布札的2010 USO競賽，計算同步人造衛星的速率。

(A) 3.08

x

10

3

ms·

1

(B) 24 ms'

的 40

ms·

1

(D)

3.66 x

10

3

ms·

1 22.一個雙凸透鏡表面的曲率半徑為 0.10

m

與

0.15 m 。已知1/f=

(n-1)

[1/

rl

+1/r2]而透境玻璃折射率為1.5 。計算此雙凸遁鏡的倒

-

54-25. 一個質量為 m 的物體，靜置於一仰角為_θ 的光滑斜面上，透過滑輪與一個質量為M 的物體相連接(圖₄₎。計算物體m沿斜面上

移

b的距離時的速率。無

摩

/γ/ 擦

~

~U

滑

\ m

\-吃一---

1

輪

_____

I

1M

----可。圖 ₄、斜面

(6)

2010 年第七屆國際圈中科學奧林匹亞競賽一選擇趣

(A)v

zjzgb(M-m恥8) M+m

(B)v

=J

gb(M+msine) M+m

(c)

v

=

.120伽_-msin8) M-m

(D)

v

=

.10b(M-msin8) ~ M-m 26. 利用斧頭劈開木柴過程，與下列形式的能量有關:

i.

他學(肌肉)能 11. 斧頭的力學位能 iii. 木頭的他學(鍵結)能，熱能，聲能，木頭碎片的動能 IV. 斧頭的力學動能下列能量轉換順序，何者最為可能?

(A) i

,

ii

,

iv

,

iii

(B)

i

,

iv

,

iii

,

ii

(C)

iv

,

i

,

ii

,

iii

(D)

i

,

ii

,

iii

,

iv

27. 一束水柱的速率為 20ms-l_{，重直射向牆壁。} 如果水不反彈，計算牆壁所受的壓力。(水的密度為(p)=

1.0

X

10

3

kgm-

3)

(A) 8.0

X

10

5

Pa

(B) 4.0

X

10

5

Pa

(C)

2.0

X

10

5

Pa

(D) 2.0

X

10-

4

Pa

28. 熱傳導時率正~t於截面積與溫度梯度(每單位問距的溫度差)。南非世足賽的某日，室內氣溫為 25°C' 室外氣溫為 _2°C 。一玻璃

窗的面積為 2m

2

_{，玻璃厚度為2mm '導}

熱率為 1.0

WK-1m-1

0 透過此玻璃窗的熱量散失率為何?

(A) 1.2 kW

(B) 2.7 kW

(C)

27 kW

(D) 50

kW

29. 兩行星 P 與 Q 的半徑之比為 X' 平均密度之比為 y 。行星 P 與 Q 衰面的重力加速度之比為何?

(A):

(B)

x

2

y

(C)

x

+ Y

(D)

xy

30. 兩個點電荷 'q 與 Q 如圖 5 所示。計算 X 與 Y 兩點之間的電位差。提示: 1/4πEO