第一次期中考地科

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師大附中

99 學年度第二學期高一第一次期中考基礎地球科學試題

單選題 (每題 2.5 分)

1. 鈽最重要的同位素是鈽-239，半衰期為 2.41 萬年。其原子核可以在慢速熱中子撞擊下產生核分裂，釋放出能量、伽馬射線以及中子輻射，從而形成核連鎖反應，並應用在核武器與核反應爐，如日本福島核電廠便使用鈽-239。若鈽-239 因衰變造成其質量剩下原來的 75％時，則需多久的時間？(log2=0.3010, log3=0.4771, log5=0.6990)？ (A)0.6 萬年 (B)1 萬年 (C) 1.8 萬年 (D) 4.82 萬年。 2. 下列何者「不屬於」古生代？ (A)二疊紀 (B)三疊紀 (C)寒武紀 (D) 泥盆紀。 3. 下列有關地球歷史的敘述，何者正確？ (A)在寒武紀生物大爆發時，臭氧和氧在大氣中比例已和現今相同，是顯生元的開始 (B)最古老的化石是出現在格陵蘭伊蘇阿地區 35 億年前的疊層石 (C)古生代末期曾有生物大滅絕的事件發生 (D)縞狀鐵礦開始出現於四億多年前。 4. 右圖二將地球有史以來重要事件標示在一數線上時，請問哪一事件所標示的相對位置有『錯』？ 5. 假設我們能夠讓北美洲和亞洲的寒帶森林增生，對氣候的可能影響推理如右圖所示，請問以下有關圖中甲、乙、丙、丁相關效應的敘述，哪些是正確的？ (A) 甲─地表反射減少，乙─地球變冷　(B)甲─地表反射減少，乙─地球變暖　(C)甲─地表反射增加，乙 ─地球變冷　(D)丙─溫室效應增加，丁─地球變暖　 6. 小三固定在某地觀察日出的情形，每一次他都用相機多次曝光後，再將多幅影像疊加起來，形成一幅太陽日出東昇的重複曝光圖。依上述拍攝手法，他在某天拍攝日出景象（左側），經過一段時間後在原地又拍攝一次，將兩次的日出景象重疊如左下圖所示，如果日出的軌跡僅向圖片右方移動到照片所示的位置。依據此圖，判斷拍攝的地點與日期為何？ (A)北半球，冬至過後到夏至之前都有可能　(B)北半球，夏至過後到冬至之前都有可能　(C) 南半球，冬至過後到夏至之前都有可能　(D)南半球，夏至過後到冬至之前都有可能。 7. 承上題，此地區的緯度最可能是 (A)25°N　(B) 25°S　(C) 65°N　(D) 65°S。根據右側星座盤回答第8~17 題： 8. 安迪同學某天夜晚帶著星座盤，想觀測星空，便旋轉星座盤調整至當時的時間，其結果如左圖四所示，請問他第 1 頁，共 5 頁地球 46 億年前形成 ↓ (A) 最早的化石記錄 ↓ 40 億年前 30 億年前 20 億年前 10 億年前今日 (B) 三葉蟲出現 ↓ (D) 恐龍出現 (C) 臭氧層形成 ↓ 圖二地球歷史上的重要事件圖三 2.41 4.82 7.32 萬年 鈽 -239 的半衰期為 2.41 萬年圖一鈽的衰變示意圖星名所屬星座顏色視星等絕對星等參宿四獵戶座紅色＋0.58 －5.14 參宿七獵戶座藍色＋0.12 －6.7 五車二御夫座黃色＋0.08 －0.1 天狼星大犬座白色－1.47 ＋1.42 南河三小犬座橙色＋0.34 ＋2.65 圖四星座盤軒轅十四

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所處的地理位置最可能是？(A)吉隆坡(2°N) (B)台北(25°N) (C)青島(35°N) (D)澳洲墨爾本(25°S) 9. 此時，哪一個星座在西邊地平面附近，快要看不見了？ (A)小熊座 (B)雙魚座 (C)船底座 (D)御夫座。 10. 安迪觀測當晚，最可能的時間是？ (A)1 月 15 日，晚上 8 點 (B) 12 月 1 日，午夜 12 時 (C) 11 月 10 日，晚上 8點 (D)無法判斷。 11. 承上題，當晚「黃昏 6 點時」面對北方，所見的小熊座與地平線間的相對關係應為下列何圖？ 12. 承上題，隔一個月後，能見到獅子座中的亮星軒轅十四（如圖獅子座的○）出現在天頂的時間約為 (A)晚上 10 時 (B)午夜 12 時 (C)凌晨 2 時 (D)凌晨 4 時。 13. 承上題，關於獵戶座腰帶三顆星的天球座標的赤緯值大約是？ (A) 0° (B) +23.5° (C) -23.5° (D)無法由圖四判斷。 14. 承上題，表一中的恆星在當晚均可見到，請問何者溫度最高？(A)五車二 (B)參宿四 (C)參宿七 (D)天狼星 (E)南河三。 15. 承上題，何者看起來最亮？(A)參宿四 (B)參宿七 (C)五車二 (D)天狼星 (E)南河三。 16. 承上題，何者離地球最近（備註：m-M=5logd-5）？(A)參宿四 (B)參宿七 (C)五車二 (D)天狼星 (E)南河三。 17. 根據右側表二恆星之天球座標判斷，哪一顆星是台北永遠無法看見？ (A)甲星 (B)乙星 (C)丙星 (D)丁星。 18. 承上題，最適合於台北夏天夜晚觀測的星為 (A)甲星 (B)乙星 (C)丙星 (D)丁星。 19. 下列有關太陽系形成過程與早期地球的敘述，何者正確？ (A)太陽系是由一團高溫、高密度的氣體和塵埃收縮爆炸所形成 (B)太陽內部因著重力的收縮，當中心溫度達到 106_{K，便開始進行氫分} 裂反應，產生能量向外輻射 (C)地球剛形成時，受到物質收縮、隕石不斷撞擊和放射性元素衰變產生熱等因素，而有液態的地表 (D)目前的大氣成分與太陽星雲的成分雷同。 20. (甲)由地球最古老的沉積岩可推知地球年齡、(乙)可利用碳-14 放射性元素定年法測定、(丙)地球與太陽系其他行星差不多時間形成、(丁)以太陽星雲說的前提下，隕石的年齡也與地球差不多。上述有關地球年齡的敘述，哪些正確？ (A)甲乙丙 (B)乙丙丁 (C)乙丙　(D)丙丁。 21. (甲)早期大氣的二氧化碳主要來自火山作用、 (乙)現今大氣中的二氧化碳主要來自生物的呼吸作用、 (丙)光合作用與大氣中二氧化碳的減少無關、(丁)地殼中的碳酸鹽岩是二氧化碳最大的貯藏庫。上述何者對二氧化碳是正確的描述？ (A)甲丁 (B)丙丁 (C)乙丙 (D)甲乙。 22. 現今地球大氣中主要的組成氣體，大多來自於　(A)太陽系形成當時所殘餘的星際雲氣　(B)地球內部的氣體藉由岩漿活動到達地球表面　(C)太陽表面的氣體吹送到地球表面　(D)藉由綠色植物進行光合作用所產生。 23. 右圖是構成太陽系的行星、小行星與衛星累積個數，及全太陽系的天體數（含衛星）與天體半徑關係圖。在圖中 A範圍所示的行星，其特徵為何？ (A)中心部分是金屬或岩石的核心 (B)大氣由大量的水、氮氣、氧氣等成分所構成 (C)自轉週期超過一天，有岩石質的衛星 0～2顆 (D)具有環，且質量比地球大，密度比地球小。 24. 參考圖五，請問太陽在黃道上自春分至冬至的移動方向表二星名赤經赤緯甲 0h30m26s +25°00'15" 乙 5h12m43s +01°13'05" 丙 18h41m22s -80°44'32" 丁 17h59m43s -60°21'18"

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(B) 圖六不同年代的北極星位置， ( 數字代表西元年 ) 為？ (A)甲→乙→丙→ 丁 (B) 乙→丙→丁→ 甲 (C) 丁→丙→乙→ 甲 (D)丁→甲→乙→丙。 25. 不同年代所見的北極星不一樣，比如埃及古夫金字塔建造時的北極星位於天龍座 α 星(如圖六)，那麼根據北極星漂動的方向可推測地球自轉軸指向的改變，右方列哪一個圖形可以用來表示此一原因？(A) A 圖　(B)B 圖。 26. 哈雷彗星的誕生地最有可能是在：(A)柯伊伯帶 (B)仙女座大星系 (C)獵戶座大星雲 (D)歐特雲。 27. 圖七為 2007 年日全食時，所拍攝的影像，發生順序依次是 →→→→，請問編號的太陽缺口應朝向哪一方位？ (A)東方 (B)西方 (C)南方 (D)北方。 28. 承上題，請問此回日全食可能發生在？ (A)上午太陽昇起不久 (B)接近昏黃 (C)都有可能 (D)無法判斷。 29. 以下哪一天體距離地球最遠？ (A)甲星，距離地球 5×105_{AU (B)乙星，距離地球十兆公里 (C)丙星，距離地} 球 1 秒差距 (D)丁星，距離地球 3 光年。 30. 右圖為銀河系上恆星分布示意圖，對於各天體的分佈的何者正確？ (A)太陽系在戊的位置上 (B)銀河系盤面的長度為 10 萬秒差距 (C)在地球觀測時甲位於人馬座方向 (D)符號為「○」的天體為疏散星團。閱讀題一、碳-14 定年法簡介碳-14 放射線同位素定年法常常被應用在化石生存年代的鑑定，但碳-14 究竟來自何處呢？它又怎會跑到化石中呢？下文將做一簡單介紹。在自然界中，碳是極重要且量極多的一種元素，它有三種同位素，即碳-12、碳-13 與碳-14；其中碳-12 占絕大部分，約為99.89％；碳-13 占 0.11％；而碳-14 所占比率極少，只有全部碳的一兆分之一。三者中，只有碳-14 具有放射性，其半衰期為5730±40 年。碳-14 是大氣中的某種氣體 ( 31 ) 受到外太空的「宇宙射線」不斷地照射而產生的，而碳-14 會不斷衰變，最終不再有放射性。碳-14 產生的速率與衰變的速率極為接近，所以，亙古以來，地球上碳-14 的含量一圖五天球圖七 2007/2/3 日全食

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直沒甚麼改變。生物體在活著的時候會因呼吸、進食等不斷的從外界攝入碳14 與碳 12，最終體內碳 14 與碳 12 的比值會與環境達到一致（該比值基本不變）。當生物體死亡時，碳 14 的攝入停止，之後因遺體中碳 14 的衰變而使遺體中的碳 14 與碳12 的比值發生變化，所以通過測定碳 14 與碳 12 的比值就可以測定該生物的死亡年代。不過因為碳 14 定年法會受限於殘存碳14 含量不能太少，所以只能定 10 個半衰期以內物質的年齡。請參考上文回答下列問題。 31. 請問這種氣體最可能是？ (A)氧 (B)二氧化碳 (C)氮 (D)氫 32. 碳 14 定年法最適合用來測以下哪個地質年代的化石？ (A)侏儸紀 (B)第四紀 (C)第三紀 (D)白堊紀 33. 碳 14 定年法最「不」適合用來測以下哪種古代物質？(A)毛髮 (B)貝殼 (C)玉器 (D)絲絹二、縞狀鐵礦的由來

帶狀鐵岩（Banded ironstone 或 Banded iron）是由薄層磁鐵礦或赤鐵礦等氧化鐵反覆堆疊，並夾雜帶狀頁岩或燧石所組成，其構成的主要岩層稱為縞狀鐵礦（Banded ironstone formations，簡稱 BIFs），主要形成年代以太古元和原生元早期為主，是屬於一種古老的沈積岩。當時地表並沒有氧氣，大氣充滿著二氧化碳和甲烷，海洋中則溶解了由海底熱泉所噴出的鐵離子。後來生物的光合作用釋出許多自由氧，於是在淺海環境中鐵離子被自由氧所氧化而沈澱成BIFs。當 BIFs 停止沈積時，所代表的是海洋中還原性的鐵離子已經大致被消耗殆盡。雖然BIFs 的出現是推論地球上出現大量能行光合作用產生氧氣的生物的重要證據之一；而其停止沈積意味著海洋和大氣中可以開始累積自由氧，即自由氧不會再因與鐵離子結合 (氧化)而被消耗。然而，BIFs 的出現或停止沈積，並不能宣稱地球整體環境究竟是處於「有氧」或是「缺氧」的狀態。請參考上文回答下列問題。

34. 當 BIFs 停止沉積時，代表著下列哪一種鐵離子已大致被消耗殆盡？甲、Fe3O4；乙、Fe2O3；丙、FeO；丁、FeSO4。

(A)甲 (B)乙 (C)丙 (D)丁。 35. 選出下列最「正確」的敘述。(A)深海中不容易存在大量的氧來氧化鐵離子，所以為「氧化環境」 (B)自由氧主要是因淺海的生物光合作用產生，可用來還原鐵離子 (C)BIFs 的出現表示海洋中氧氣含量已達飽和 (D)臭氧層出現的時間應該晚於 BIFs 停止沉積的時間。 36. 下列哪個敘述「最符合」赫登所提出的「均變說」的精神？ (A)地球原始海洋的形成可能是經由大氣中水氣凝結而形成。 (B)觀察現在地層中大屯火山過去所累積的爆發紀錄，可以推估未來可能的爆發規模。 (C)近代的深海探測發現海底的黑煙囪會噴出大量鐵離子，因此形成 BIFs 的鐵離子可能來自海底熱泉。 (D)地球早期從海底熱泉噴出的鐵離子會被氧化而沈澱形成現今的 BIFs，因此我們可以預期在海底熱泉附近找到豐富的金屬礦藏。二、太陽風、地球磁層與極光太陽除了發出光與熱外，也對外噴出大量帶電物質，稱之為「太陽風」，可以吹拂到 150 個天文單位遠之處。1958年派克（Eugene Parker）建立了太陽風的理論模式，並預測其速度比音速更快。1959年衛星在太空中的觀測，證實太陽風的存在；其平均速度高達每秒四百公里，比音速快約八倍。太陽風的主要成分是電子與質子，並攜

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帶來自太陽的行星際磁場。雖然太陽風肉眼是看不見的，但是我們由彗星劃過太空時，可以看到太陽風存在的證據。當彗星靠近太陽時，受到太陽的影響，會產生不同形式的彗尾，其中( 37 ) 色的( 37 ) 尾是因受到太陽風的吹拂而產生的。一般而言，太陽風是相當平靜的，但是有時候太陽表面卻會發生太陽系中最猛烈的爆發事件，其威力相當於一千萬倍的火山爆發。這種爆發我們稱之為「太陽閃焰」（solar flare）。太陽閃焰大約可以維持數分鐘之久，由於溫度高達數百萬度，會發出強烈的Ｘ射線與 γ 射線以及其他高能電子與質子。這些高能輻射與帶電粒子約 8 ~ 30 分鐘即可到達地球，對地球造成磁暴現象，不僅干擾電波通訊甚至損毀衛星，稱為太空天氣事件。雖然太陽風與宇宙射線會不斷侵襲地球，然而這些帶電粒子在接近地球磁場時，會將地球磁場規範在一個空腔之內形成地球磁層。地球磁層是一個非常好的保護層，可擋住 99％的太陽風，使其無法直接進入地球表面。1958年美國發射第一顆人造衛星，用來偵測太空中的高能帶電粒子。在這次的探測中，人類首次發現地球赤道上方有兩個環繞地球的( 38 )，幫我們擋住了大部分來自太陽及外太空的各種高能粒子。雖然有這層保護，但因太陽風與日冕拋射出來的物質在運動時也都帶有磁場。當其磁場方向與地磁相反時，會發生所謂的磁重連（reconnection）現象。此時這些高速帶電粒子沿著磁力線進入高緯度地區的大氣電離層，並與高層大氣粒子作用，使其成激發狀態後產生極光。請參考上文回答下列問題。 37. (A)黃，離子 (B)藍，離子 (C)黃，塵埃 (D)藍，塵埃。 38. (A)哈伯帶 (B)輻射帶 (C)范艾倫帶 (D)磁力線。 39. 甲、太陽風；乙、宇宙射線；丙、光速。若依速度快慢排列，由快至慢，下列何者正確(A)甲乙丙 (B)丙甲乙 (C) 丙乙甲 (D)乙甲丙。 40. 地球上會有極光是因為具備下列哪幾個條件：甲、太陽風；乙、宇宙射線；丙、大氣層；丁、磁層。(A)甲丙丁 (B)甲乙丙 (C)乙丙丁 (D)甲乙丙丁。