師大附中九十七學年度科學實驗能力競賽第二階段地球科學試題
【天文】 ㄧ、依下表所示回答下列問題。已知1ly≒9.5×1012㎞，太陽的半徑≒7.0×105㎞。 恆星 視星等 絕對星等 光譜型 周年視差(") 視直徑(") A 0.96 -4.7 M 0.007 B 0.85 -0.3 K 0.048 0.020 C 0.12 -7.1 B 0.0036 D 0.03 0.5 A 0.123 E 0.08 -0.6 G 0.077 F 1.25 -7.5 A 0.0018 1. A 星若將其移至離現在距離的 10 倍處，則其視星等變為何？ (A)＋4.96 (B)＋5.96 (C)＋6.96 (D)＋7.96 2. F 星的距離為多少 ly? (A)1611 (B)1711 (C)1811 (D)1911 3. B 星的直徑約是太陽直徑的幾倍? (A)40 (B)45 (C)35 (D)30 4. 哪一顆恆星溫度最高? (A)A (B)B (C)C (D)D (E)E (F)F 5. 哪一顆星與太陽相似都呈黃色? (A)A (B)B (C)C (D)D (E)E (F)F 二、右圖為H-R 圖，依次回答下列各題。 1. 圖中的光譜型為何?____________ 2. 圖中的何者為白矮星?_____________ 3. 圖中的何者是與太陽最相近的恆星? ____________ 4. 丙、戊、庚三者何者表面溫度最高? ____________ 5. 丙、丁、戊、己四者何者質量最小？ ____________ 6. 甲、丙、己、庚四者何者半徑最大？ ____________ 7. 甲恆星的半徑是己恆星半徑的幾倍?______ ___ 8. 視星等為＋5，周年視差角為 0.001"，表 面溫度為6000K 的恆星位於 H-R 圖中的何位置?(以 a~g 回答)_______________三、右圖是銀河系內某星團X-Y 的 H-R 圖， 依次回答下列各題。 1. 星團 X 與星團 Y 何者較老?_________ 2. 星團 X 與星團 Y 何者較遠?_________ 3. 星團 X 與星團 Y 何者屬於第Ⅰ族星 形成?_________ 四、右圖是天狼星的主星與伴星的運動。 (左側表示在天球上的運動情形，右側 為伴星伴著主星的運動情形) 1. 若天狼星的周年視差角為 0.36"，主星 與伴星視半徑為 7.2"，則主星與伴星的 距離約為多少 AU?___________________ 2. 主星與伴星到質量中心的距離比為 1：2.54， 主星的質量是太陽質量的多少倍？__________ 3. 伴星的質量是太陽質量的多少倍?___________ 4. 主星與伴星的視星等分別為-1.4 與＋8.6，兩者 的光譜型均為 A 型，試求主星與伴星的半徑比為 何?_______________ 5. 主星的半徑約為太陽半徑的 2 倍，試求伴星的半徑約是太陽半徑的 多少倍?___________ 【氣象】 一、右圖為我國某地地面氣壓分布狀況示意圖。 試回下列問題： 1. 在圖中所示的天氣系統中(應選兩項) (A)a 地的氣壓比 b 地低 (B)c 地附近有冷鋒活動 (C)d 地的風力比 e 地小 (D)e 地的風向為偏北風 2. a、b、c、d 四地中，可能出現降水天氣的是 (應選兩項) (A)a (B)e (C)d (D)c 光譜型 星團X 光譜型 星團Y
二、下圖為台北時間2001 年 12 月 4 日 8 時及 18 時之後(即 12 月 5 日 2 時)的地面天氣 圖， 試回答下列問題。 1. 12 月 4 日的地面天氣圖中，鋒面通過台灣北部前後，天氣會怎樣的變化？ 2. 12 月 4 日 8 時以後的 18 小時內，溫帶氣旋的位置有何變化? 3. 這兩張圖中，台灣主要受到哪些天氣系統的影響? 4. 針對 2001 年 12 月 5 日的地面天氣圖，擬一段氣象報告。
三、讀圖完成下列問題。 1. 在圖上畫出有摩擦力時 A 點空氣等速運動的方向 V 以及空氣所受到的三種力F1、F2、F3。 2. 回答：F´是_______力，它與_______的方向_______ F2是_______力，它與_______的方向_______ F3是_______力，它與_______的方向_______ F1、F2、F3三種力的合力為_______ 【地質】 ㄧ、分別在圖一紀錄各經度的重力值，在圖二繪製熱流量值等溫圖、標出震源深度分布與 地貌特徵。 {1}重力值： 說明：表格中各經度的重力值以實際測量值與理論值的差值比例來表示。所謂理論值 是以各測站與地心距離所計算之結果。但由於地殼駔成成分與厚度不同導致實際值與 與理論值有差異。正值表示比理論值高，負值表示比例論值低。 步驟：請將表一中各經度測站的重力值資料，描點標示於圖一中，並以圓滑曲線連結 各點資料。 {2}地熱變化： 說明：由於地球形成時殘餘的熱量與放射性物質釋放的能量，使地球仍具有熱量。因 此較老的大陸地殼由於放射性物質隨時間流失，熱流量較低；相對地，在中洋脊或火 山帶，熱流量較高。 步驟：在圖二中圓圈內的數字為不同地點所測得的溫度，根據溫度分布，以 100℃為 間 南半球中緯某地氣壓分布圖 (單位：百帕)
隔，繪製 100℃、200℃、300℃、400℃的等溫線。 {3}震源深度： 說明：板塊交界類型與地震發生深度有密切的關係，聚合性板塊交界處，地站深度由 淺到深源；張裂性板塊交界處則以淺源地震為主。 步驟：將表二震源資料標記於圖二中(以×記號表示)。 {4}地貌： 說明：(甲)高山─地表最突出的，以花崗岩組成的地殼 (乙)中洋脊─洋底常見突出的山脊，以玄武岩組成 (丙)海溝─洋底較深的地方，常接近於大陸邊緣處 (丁)大陸邊緣─花崗岩貭的大陸地殼，位於淺海處 步驟：請將上述四種地表地貌標示於圖二中。 1.
2. 根據圖一與圖二的結果回答下列問題： (1)重力值最強的地方，具備什麼樣的地貌特徵？___________________ (2)哪兩個地方是地震發生頻率最多的地方？_______________________ (3)何處的地震淺而多?__________________________________________ (4)一般海洋地殼是由哪種火成岩所構成?__________________________ (5)哪一種地形構造區，熱流量值偏低?____________________________ 二、下圖是某一個地區的地質圖，這個地區從A 層(泥岩層)到 B 層(砂岩層)是整合沉積， 在B 層中可以發現三角貝以及菊石化石。而 C 層與 A、B 層之間有不整合面存在，在 C 層 下部可見到(a)基底礫岩。這個地區也發現岩脈 D、岩體 E 與斷層 F 的存在。岩脈 D 是玄武 岩，由放射性同位素衰變測定得知為3000 萬年前形成。岩體 E 為花崗岩，岩體 E 與 A 層 接觸的部份有(b)馬賽克狀的礦物發生再結晶作用。斷層 F 沒有發生橫向錯動。依次回答下 列問題。 1. B 層的走向與傾斜的標記為何?
2. 關於(a)底線基底礫岩行程的原因?___________________________________________ 3. 有關於(b)底線岩石的名稱為何? (A)大理岩 (B)角頁岩 (C)片麻岩 (D)片岩 4. 圖中 X－Y 方向的垂直剖面圖為何? 5. B 層與岩脈 D 形成年代的組合為何? B 層 岩脈D (A) 古生代 古生代 (B) 古生代 中生代 (C) 古生代 新生代 (D) 中生代 中生代 (E) 中生代 新生代 (F) 新生代 新生代 6. C 層、岩脈 D、斷層 F 形成的先後順序為何? 老 新 (A) C 層 岩脈D 斷層F (B) C 層 斷層F 岩脈D (C) 岩脈D C 層 斷層F (D) 岩脈D 斷層F C 層 (E) 斷層F C 層 岩脈D (F) 斷層F 岩脈D C 層 (A) (B) (C) (D)
【海洋】 一、海水的運動有在海水表面附近流動的洋流以及在深層流動的溫鹽環流。而洋流在大西 洋與太平洋於北半球會以順時針方向流動，南半球會以逆時針方向流動乃稱副熱帶環流。 另一方面，溫鹽環流的流速比洋流小，在某海域海水下沉，如下圖所示，是其移動的路 徑約經2000 年再上升回到表面。請依次回答下列問題： 1. 造成副熱帶環流的原因為何? _________________________________________________________________________ 2. 造成溫鹽環流的原因為何? _________________________________________________________________________ 3. 圖中何處海水下沉? (A)A (B)B (C)C (D)以上皆非 二、當波浪傳遞近岸時，波的前進速度減緩，波高會加大，當水深為波高的1.3 倍時，即 成為碎波。由下方為深水的波浪高度、週期可知碎波發生時的波高、水深。 根據下圖，回答下列問題 1. 在下方為深水時，波浪的週期為 10 秒，波浪的高度為 6 呎，則其破碎時的水深為多 少?(須寫出算式或推論過程) 2. 週期相同但能量不同的坡浪，近岸時發生破碎的位置有何不同? _________________________________________________________________________ 溫鹽環流
