二、多選題(佔 16 分)

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(1)

第壹部分 (佔 96 分) 一、單選題(佔 80 分)

說明:第 1 至 40 題為單選題,每題均計分。每題選出一個最適當的選項,標示在答案卡之

「選擇題答案區」 。每題答對得 2 分,答錯不倒扣。

1. 宋朝理學家朱熹的詩作『觀書有感』云:「半畝方塘一鑑開,天光雲影共徘徊,問渠那得清如許,為有 源頭活水來。」詩中生動的描述“天光雲影”在池塘水面上相映成趣的美景,而形成此一現象的主要原 因,應為下列何者?

(A) 光的折射 (B) 光的反射 (C) 光的直進 (D) 光的色散 2. 學校大門入口處,新設置一個環境品質監測器,12 月 16 日的下午 2 點,該裝置螢幕上的顯示如表 1,

則根據表中資料判斷下列何者錯誤?

(A) 此時的噪音值會使一般人聽力受損 (B) dB 這個單位是為了紀念電話發明人貝爾 (C) 1 m3空氣中一氧化碳的含量為20 cm3 (D) 照度是指單位面積的光通量

3-4 題為題組

如圖 1 所示,有一均勻物塊以初速 vo,沿固定的粗糙斜面向上滑行至最高點後,再沿斜面滑下,試回 答下列問題:

3. 有關此物塊的速度與時間之關係圖應為下列何者?

(A) (B)

(C) (D) (E)

4. 當此均勻物塊由最高點滑至最低點期間,下列那一選項,最能描述此物塊的位能與力學能和滑下距離之 關係圖?

(A) (B)

(C) (D)

噪音值 68 dB 一氧化碳濃度 20 ppm

照度 600 lm/m2

vo

位能 能量

距離

力學能 能量

距離 位能

力學能

能量

距離 位能

力學能

能量

距離 位能

力學能

圖1 表1

v(m/s)

t(s)

t(s) v(m/s)

v(m/s)

t(s)

v(m/s)

t(s) v(m/s)

t(s)

(2)

5. 愛因斯坦在狹義相對論中提出:若真空中光速為 c,當物體在靜止時質量為m0,在速度為v 時,質量為 m,則

2 2 0

1 c v m m

= ,則依據本關係式,下列論述何者錯誤?(提示,物體運動的動量=物體質量×速度)

(A) 在狹義相對論中,當物體速度v=0時,質量守恆定律成立 (B) 當物體速度 v 變大時,其質量會變大

(C) 物體的速度 v,絕對無法超過真空中光速 c (D) 物體的速度為 v 時,其動量為m0v

6-7 題為題組

徹底了解CO2及其與暖化的關係(摘錄自牛頓量子科學雜誌) 二氧化碳是溫室氣體的一種,由於人類排出大量的 CO2,因此 在最近200 年內,大氣中的 CO2濃度有明顯的上升。現代的科學家 預測,因為CO2增加而會引發的事情不只是氣溫上升而己,根據地 區的不同,也會發生氣候變動、水和糧食不足等問題。據研究表示,

海水酸化也是因為CO2增加所致。而且這些不用等到1000 年後,可 能在數十年後就有可能發生。

CO2是由2 個氧原子好像夾住 1 個碳原子般結合而成的直線型 分子。原子和原子間的距離會伸縮,也會改變角度,這些會跟暖化 的機制有關。CO2也有三態,究竟會變成什麼狀態就視「溫度」和

「壓力」而定。在 1 大氣壓的地面,CO2只能變成氣體或固體的狀 態,在深海中壓力夠大,CO2有機會變成液態。CO2的三相圖如圖2。

地球之所以保持一定的溫暖,是因為有大氣的緣故。從地表放 出的紅外線受到大氣的「攔阻」。因為這樣的機制就好像溫室能夠保

溫一般,所以便稱為「溫室效應」。因為溫室效應,所以地球能夠保持平均氣溫在攝氏15 度左右。

也許很多人以為溫室效應完全是由 CO2所引起,其實不然。事實上,讓地表保持溫暖的是大氣中的主 要成份—氮和氧。但是如果沒有 CO2的話,氮氣和氧氣便無法發揮這樣的作用。它的機制如下所述。由於 陽光照射讓地球變暖的關係,地球表面也會放出紅外線。如果這些紅外線直接散逸到太空中的話,地球平 均溫度將會變為約攝氏零下18 度。現在由於 CO2的存在,吸收這些原本要散逸到太空的紅外線而劇烈運動,

劇烈運動的 CO2碰撞周圍的氮、氧分子,此能量傳遞使氮、氧分子振動,而對外放射紅外線,部分被地表 吸收。只是氮和氧分子照射到紅外線是不會發生反應的,如果沒有 CO2的話,它們的分子不會振動,也不 會朝地表放射紅外線。對地球而言,原本要散逸到太空的熱量藉由這個能量吸收、傳遞及轉換的過程,又 有一部分回到地面,有如保暖作用。這就是CO2增加會引起暖化的機制。

6. 根據文中 CO2性質的敘述,從下列選項中,CO2在8°C 時,要在多深的海水中,就可開始液化變成液體?

(假設海水密度為 1 g/cm3)

(A) 520 m (B) 500 m (C) 52 m (D) 42 m 7. 根據文中的敘述,下列何者與 CO2使地球暖化的機制無關?

(A) CO2會吸收原本要散逸到太空的紅外線 (B) 吸收紅外線的 CO2會與氮分子與氧分子碰撞 (C) 氮、氧分子振動會向地面放出紅外線 (D) CO2及氮、氧分子撞擊地面而使地表增溫

圖2

(3)

8. 下列各圖中,那個是正確顯示某電器和插頭的連接方法?

【L:活(火)線,N:中性線,E:接地線,S:開關,R:電阻】

(A) (B)

(C) (D)

(E)

9. 花媽將她的眼鏡放在太陽底下,發現經過鏡片的光線均可以會聚在鏡後 50 cm 處,已知眼鏡度數與焦距 的關係為:度數

(m) 100

=焦距 ,則對此觀察結果的敘述,下列何者正確?

(A) 該鏡片是屬於凹透鏡 (B) 花媽可能患有近視眼 (C) 該眼鏡度數為 100 度 (D) 該眼鏡鏡片的焦距為50 cm 10. 圖 3 是一個行動電話的電池充電器,具有變壓及整流的功能,則下列有關該充

電器的敘述何者正確?

(A) 改變電壓是利用電流熱效應原理 (B) 整流過程是將化學能變為電能

(C) 電池充飽電後,將電池取下,不需拔掉插頭,充電器不會耗電 (D) 充電器它採用黑色外殼,因而能夠更有效地向周圍輻射熱量 11. 圖 4 為台北 2010 年 9 月 21 日 19:00 的星空,太陽在天球上視運動的

軌跡為黃道,地球赤道延伸與天球相交的圓為天球赤道,圖中二條相交 弧線為黃道及天球赤道,此圖是面對哪一方向的星空?

(A) 東 (B) 南

(C) 西 (D) 北

12. 承上題,下列四圖為不同日期,但同為晚上 19:00 的星空圖,請問何者為隔日(2010 年 9 月 22 日)中秋 節的星空?

(A) (B)

(C) (D)

圖3

圖4

(4)

13. 已知天體亮度與距離的平方成反比,有一 X 行星公轉太陽如圖 5,S 為太 陽,E 為地球,地球繞日的軌道半長軸為 1 天文單位,X 行星位於 A 點,

其軌道半長軸為2 天文單位,若其反照率不變,將其置於軌道半長軸為 3 天文單位的B 點,而地球仍在 E 點,則由地球觀測 X 行星亮度(視星等) 會增加幾個星等?

(A) 不到 1 個星等

(B) 1 個星等到 2 個星等之間 (C) 2 個星等到 3 個星等之間 (D) 3 個星等到 4 個星等之間

14. 一般而言,北半球溫帶氣旋等壓線分佈模式如圖 6 所示,則南半球溫帶氣旋氣壓分佈如下列哪一選項?

(A) (B)

(C) (D)

15. 有一艘海洋研究船從 4 處海域各採集了 1 根深海沉積物的 岩心,編號為甲、乙、丙、丁,如果先將甲岩心的地磁極 性倒轉紀錄加以定年如圖7 所示,則根據此資料判斷在 75 萬年前至250 萬年前這段時間,經地磁對比,哪個岩心顯 示該處海域的沉積速率最小?

(A) 甲 (B) 乙 (C) 丙 (D) 丁

16. 如圖 8 為 1880 年至 1980 年間全球海水的年平均變化 曲線,下列敘述何者錯誤?

(A) 海水面變化的數值零是代表 1880 年至 1980 年的 平均海水面

(B) 這一百年的海水面上漲約 16 cm

(C) 如果將這一百年平均分為 2 部份,後 50 年海水 面上漲速率較快

(D) 因全球暖化之故,未來上升速率將有加速之勢

圖5

圖6

圖7

圖8

(5)

17. 約從一百萬年前地球上冰期及間冰期就交互出現,似乎以一定的規律反覆進行,最明顯的是以十萬年一 次為主要的消長週期,中間伴隨著較短的四萬一千年及兩萬三千年左右的週期,請問下列哪項不是造成 這種變化情形的因素?

(A) 地球公轉的橢圓型軌道離心率的變化 (B) 地球公轉速度的變化

(C) 地球自轉軸傾斜方向的變化 (D) 地球自轉軸傾斜角度的變化 18-20 題為題組

圖 9 是民國 99 年凡那比颱風的路徑圖,圖中每個標示點間隔 6 小時,颱風於9 月 19 日 8 時 40 分在花蓮縣豐濱鄉附近登陸。圖 10 分別是位在台灣甲、乙二觀測站觀測資料。

18. 甲、乙觀測站最有可能是:

(A) 甲:台東、乙:宜蘭 (B) 甲:高雄、乙:台東 (C) 甲:高雄、乙:宜蘭 (D) 甲:台東、乙:高雄 19. 表 2 是不同氣溫時飽和水氣壓(單位 hPa):

溫度(°C) 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9

0 6.1 6.6 7.1 7.6 8.1 8.7 9.3 10.0 10.7 11.5 10 12.3 13.1 14.0 15.0 16.0 17.0 18.2 19.4 20.6 22.0 20 23.4 24.9 26.4 28.1 29.2 31.7 33.6 35.7 37.8 40.1 30 42.4 44.9 47.6 50.3 53.2 56.2 59.4 62.8 66.3 70.0 甲測站9 月 19 日 7:00 時,露點溫度約為:

(A) 17°C (B) 22°C (C) 26°C (D) 33°C

20. 按中央氣象局的定義:24 小時累積雨量達 50 毫米以上,且其中至少有 1 小時雨量達 15 毫米以上之降 雨現象,稱為「大雨」;24 小時累積雨量達 130 毫米以上之降雨現象,稱為「豪雨」;24 小時累積雨量 達200 毫米以上稱之為「大豪雨」;24 小時累積雨量達 350 毫米以上稱之為「超大豪雨」。在乙測站的 降雨量為:

(A) 大雨 (B) 豪雨 (C) 大豪雨 (D) 超大豪雨 21. 一般開飲機使用一段時間後,在底部會生成一些白色物質,以下列何項物質浸泡之,可將其清除乾淨?

(A) 小蘇打 (B) 食鹽

(C) 食醋 (D) 洗衣粉

(E) 漂白水

圖9

圖10

表2

(6)

22-23 題為題組

大氣中的臭氧主要分布在距地表 20~40 km 之間的平流層,是一種可以吸收太陽紫外線的重要物質。若 臭氧層遭到破壞,會使更多的紫外線輻射至地表。過多的紫外線除了會傷害皮膚之外,也會破壞生物的 DNA,造成基因的缺陷,並減弱人類及動物的免疫系統。

人類因為使用了含氟氯碳化物(CFCs)的冷媒,此化合物擴散至大氣中吸收紫外線產生氯原子,進而引 發一連串的化學反應,導致臭氧分子被消耗,而形成了南極上空的臭氧洞。為了保護臭氧層,世界各國於 1987 年簽訂蒙特婁協定,之後又舉辦過幾次相關會議,限制各國使用及交易 CFCs 的量。

22. 現今市面上所販售的家電用品若標示使用非 CFCs 的冷媒,則其所使用的冷媒,可能為下列哪一種?

(A) CCl2F2 (B) CCl3F (C) CFCl2CFCl2 (D) CH2FCF3 (E) CCl4

23. 下列造成空氣污染的物質,何者若擴散至平流層中,亦會造成臭氧分子的消耗?

(A) CO (B) NO

(C) SO2 (D) H2S (E) CH4

24. 圖 11 為部分的週期表,該表中標示有甲至庚共七個元素,根 據週期表元素性質變化的規律性,判斷形成化學鍵時,哪一 個元素對電子的吸引力最強?

(A) 甲 (B) 丁

(C) 戊 (D) 己

(E) 庚

25. 某金屬元素 M 為人體中重要的造血元素,已知 M 可形成 MX 與 M2X3兩種化合物,則元素X 可能為何者?

(A) C (B) N

(C) O (D) F

(E) Ne

26. 下列哪一選項中的所有化合物,均同時含有離子鍵與共價鍵?

(A) Na2SO4、C6H12O6 (B) SiO2、H2SO4 (C) NH4Cl、CaCO3 (D) CO2、CH4 (E) Ca(OH)2、HCl

27. 某生利用自來水配製 AgNO3溶液,產生白色渾濁,其可能原因為何?

(A) 自來水中含微量 Ca2+,產生含鈣的沉澱物 (B) 自來水中含微量 OH,產生Ag2O 沉澱物 (C) 自來水中含微量 Cl,產生AgCl 沉澱物 (D) 自來水中含微量 O2,產生Ag2O 沉澱物

28. 某生利用乾電池、自動鉛筆筆蕊進行食鹽水的電解(裝置如圖 12),電解初期觀察兩 極皆產生氣泡,且甲端產生消毒藥水的臭味。電解一段時間後,滴加溴瑞香草酚藍 (BTB)數滴,觀察到甲端顏色呈黃色,而另一端(乙端)呈藍色。下列敘述何者不正確?

(已知 BTB 在酸中呈黃色,鹼中呈藍色)

(A) 甲端產生氯氣 (B) 乙端產生氧氣 (C) 甲端產生酸性物質 (D) 乙端產生鹼性物質 (E) 甲端氣泡冒出的速率較乙端慢

圖11

圖12

(7)

29. 甲醇(CH3OH)是最簡單的醇類,它廣泛地被應用在工業生產製程中,也可直接作為燃料使用。已知下列 熱化學反應方程式:

) g ( 2 ) g ( ) g ( 2 ) (

3OH O CO 2H O

CH l + → + ,ΔH=−443.6kJ/mol

) g ( 2 )

g ( 2 ) g

( O 2CO CO

2 + → ,ΔH=−566.0kJ/mol 則每莫耳甲醇完全燃燒的反應熱為若干kJ?

(A) −1453.2kJ (B) −1009.6kJ (C) −726.6kJ (D) −122.4kJ

30. 直接甲醇燃料電池是以甲醇與氧氣為反應物,在強鹼性的 KOH 溶液中,甲醇進行氧化反應,且氧氣於 陰極處進行還原反應。有關此種燃料電池的敘述,下列何者不正確?

(A) 甲醇反應處為燃料電池的負極

(B) 氧氣被還原的反應式為:2O2+2H2O+4e→4OH (C) 電子流的流動方向為:甲醇→氧氣

(D) 此電池的總反應式為:2H2+O2→2H2O

31. 圖 13 為細胞內 ATP 分解與合成作用的示意圖,下列相關敘述何者正確?

(A) DNA 中含有甲分子

(B) 甲分子可由原核細胞內的粒線體合成 (C) 反應Ⅰ需要氧參與,反應Ⅱ需要水分子參與 (D) 甲/乙的比值增高時,有利於肝醣的合成 32. 細胞內進行下列何種反應時,釋出的水分子最少?

(A) 100 個葡萄糖→1 個多醣 (B) 100 個胺基酸→2 個多肽 (C) 100 個核苷酸→3 個核酸 (D) 100 個脂肪酸→4 個中性脂

33. 人類白血球可進行有絲分裂以增加細胞數目,在有絲分裂前期會出現下列何種現象?

(A) 染色質進行複製 (B) 中節連結著姊妹染色分體 (C) 二分體配對成為四分體 (D) 染色體有92 條

34-35 題為題組

滿江紅為水生蕨類,在秋冬季節溫度下降時,葉綠素被破壞,植株即轉變為紅色,使水面呈現紅色,

因而有「滿江紅」之稱。滿江紅的植株中常可發現念珠藻,念珠藻屬於藍細菌(藍綠菌),可行固氮作用,以 提供滿江紅氮的來源。根據上述回答34-35 題:

34. 滿江紅與念珠藻兩者間的交互作用,與下列何者最相似?

(A) 地衣中的藻類與真菌 (B) 榕樹與其所纏勒的樟樹 (C) 高大喬木與其枝幹上的蕨類 (D) 枯木與生長於其上的蕈類 35. 滿江紅與念珠藻具有下列何種共同特徵?

(A) 利用葉綠體行光合作用 (B) 利用核糖體合成蛋白質 (C) 以水為媒介完成有性生殖 (D) 合子可發育為胚胎

36. 科學家在岩岸的潮池中發現一種動物,幼蟲呈兩側對稱,具有內骨骼及水管系;根據上述特徵,該種動 物與下列何者的親源關係最相近?

(A) 刺絲胞動物門 (B) 軟體動物門 (C) 節肢動物門 (D) 脊索動物門

圖13

(8)

37. 利用酒精乾洗手,可避免 H1N1 的感染,其主要原因是酒精可溶解下列何種構造?

(A) 由脂質構成的套膜(被膜) (B) 由多醣構成的莢膜 (C) 由蛋白質構成的外殼 (D) 由 RNA 構成的遺傳物質

38. 某森林於多年前發生火災,科學家在 20 年前開始調查該地區各種生物的個體數,其調查結果如表 3 所 示。根據表3 下列敘述何者正確?

(A) 甲生物最可能為先驅物種

(B) 目前的群集中,乙生物的遺傳多樣性最大 (C) 丙生物可能為芒草

(D) 目前的群集已達顛峰群集狀態

39-40 題為題組

某食物鏈含有四層營養階層,科學家調查該食物鏈中生物體內鈉與汞 的濃度,並繪製成圖14,根據圖 14 回答 39-40 題:

39. 該食物鏈由甲、乙、丙、丁四種生物組成,哪一種最可能為生產者?

(A) 甲 (B) 乙

(C) 丙 (D) 丁

40. 有關該食物鏈中生物體內物質含量的敘述,何者正確?

(A) 生物體內汞的濃度皆小於鈉

(B) 生物體內的汞濃度隨體積的增大而遞減 (C) 鈉與汞在食物鏈中具有生物累積的現象 (D) 甲生物的掠食者體內應含約 0.15 ppm 的汞

二、多選題(佔 16 分)

說明:第 41 至 48 題為多選題,共 8 題,每題 2 分,答錯不倒扣。若該題為 4 個選項,只答 錯一個選項,得該題 2/4 題分,整題未作答者或答錯兩個選項者,該題以零分計算;

若該題為 5 個選項,只答錯一個選項,得該題 3/5 題分;錯兩個選項,得該題 1/5 題 分。整題未作答者或答錯多於兩個選項者,該題以零分計算。

41. 一連續週期波通過介質時,介質運動的「位移與時間」以及此波的「位移與位置」關係曲線如圖 15、

圖16 所示,則下列何者正確?(應選 2 項)

(A) 波長為 10 cm (B) 頻率為 2.5 Hz (C) 振幅為 20 cm (D) 波速為 20 cm/s (E) 圖 16 中 P 點的振動速度為 20 cm/s

物種 20 年前 15 年前 10 年前 5 年前 目前

甲 0 0 13 50 200

乙 0 0 0 19 321

丙 12 23 20 21 20

丁 3 10 9 12 11

戊 0 5 17 60 150

圖14

圖15 圖16

表3

(9)

42. 甲、乙兩個理想變壓器以一傳輸線路連接,甲變壓器的原線圈與副線 圈之線圈數比為 1:10;乙變壓器的原線圈與副線圈之線圈數比為 10:1,傳輸線中的電阻不可忽略。若圖 17 中 RL為一電壓110 V,耗 電功率為 880 W 的電鍋,則當此電鍋正常工作時,下列敘述何者正 確?(應選 2 項)

(A) 此電路符號 為穩定的直流電源 (B) 乙變壓器原線圈中的電流為 8 A (C) 乙變壓器原線圈的電壓為 1100 V (D) 甲變壓器的輸出功率為 880 W (E) 輸入乙變壓器的功率為 880 W

43. 太空天氣源於太陽,太陽活動平靜時為「好的太空天氣」;太陽活動劇烈時為「壞的太空天氣」,2013-2014 年太陽活動極大期,下列選項中哪些與「壞的太空天氣」無關?(應選 2 項)

(A) 極光特別燦爛 (B) 電離層擾動 (C) 臭氧層破洞擴大 (D) 太陽黑子數目增加 (E) 流星雨出現

44. 對於軟流圈的敘述,下列哪些正確(應選 2 項)?

(A) 地震波的速度在此處變慢,故又稱為低速帶 (B) 因為軟流圈物質的流動產生地球磁場 (C) 此處由液體的岩漿所組成

(D) 地殼以下即是軟流圈 (E) 成份屬於橄欖岩質 45-46 題為題組

二氧化鈦光觸媒現在已是市面上常見的抗菌、除臭劑。在科學應用上,

使用二氧化鈦及白金電極,在照光條件下產生電子-電洞對;電子被導引至白 金電極,而存在二氧化鈦表面的電洞,使水分解產生氧氣與氫離子,且氫離 子在白金電極處反應產生氫氣,此現象即為著名的『本多-藤鳩效應』。圖 18 為TiO2分解水的裝置示意圖,試回答下列問題:

45. 實驗裝置中,二氧化鈦電極屬於哪一種?(應選 2 項)

(A) 正極 (B) 負極

(C) 陽極 (D) 陰極

46. 利用 TiO2分解水的反應屬於下列何種類型?(應選 3 項)

(A) 電池反應 (B) 電解反應 (C) 放熱反應 (D) 光化學反應 (E) 氧化還原反應

47. 分析佳佳的唾腺細胞和肌肉細胞中的化合物及構造,下列敘述何者正確?(應選 3 項) (A) 基因種類不同

(B) 酵素種類不同

(C) DNA 的核苷酸序列相同 (D) 唾腺細胞中的高基氏體較發達 (E) 肌肉細胞中的液胞較發達

圖17 R

R RL

甲變壓器 乙變壓器

傳輸電路

圖18

(10)

x

y 門柱

門柱

球 球

53° 37°

30m/s 20m/s

48. 圖 19 為甲生物族群的族群成長曲線,圖 20 為 A、B、C 三種類別的生存曲線。若不考慮遷移現象,根 據圖19 與圖 20,下列有關甲生物的敘述何者正確?(應選 2 項)

(A) 其最大負荷量約為 600 個

(B) 其生存曲線與 A 最相似 (C) 其生存曲線與 C 最相似

(D) 可推知其族群約於 50 年內消失

(E) 第 10 年至第 30 年內死亡率大於出生率

第貳部分 (佔 32 分)

說明:第 49 至 68 題,共 20 題,其中單選題 15 題,多選題 5 題,每題 2 分。答錯不倒扣。

多選題若該題為 4 個選項,只答錯一個選項,得該題 2/4 題分,整題未作答者或答錯 兩個選項者,該題以零分計算;若該題為 5 個選項,只答錯一個選項,得該題 3/5 題 分;錯兩個選項,得該題 1/5 題分。整題未作答者或答錯多於兩個選項者,該題以零 分計算。此部分得分超過 32 分以上,以滿分 32 分計。

49-50 題為題組

2010 南非世足賽,德國前鋒在禁區內踢出一球,足球以平行地面方向正中西班牙門柱反彈,反彈後仍 平行地面如圖21,已知足球質量為 450 g,碰撞的接觸時間為 0.1 秒,且足球軌跡在地面上的投影如圖 22 所示。

49. 以圖 22 所示 X 軸和 Y 軸為參考座標,則足球碰撞門柱前後,有關動量與衝量的敘述,何者正確?

(應選 2 項)

(A) X 軸方向動量守恆 (B) Y 軸方向動量守恆 (C) 總動量守恆 (D) 在X 軸方向所受衝量0 (E) 在 Y 軸方向所受衝量0

50. 足球與門柱碰撞時,足球受門柱平均力大小約為多少 N?

(A) 45 N (B) 55 N (C) 162 N (D) 45000 N (E) 162000 N

圖19 圖20

圖21 圖22

(11)

51. 如圖 23 所示,玻璃管水銀柱上方有少量空氣,若將玻璃管再向上提高一 些,則玻璃管內水銀柱的高度h 和封閉氣體的壓力 p 的變化,下列何者正 確?

(A) h 和 p 皆變大 (B) h 變小、p 不變 (C) h 變小、p 變大 (D) h 變大、p 變小 (E) h 變大、p 不變

52. 以下是測量金屬比熱的方法:已知實驗室的室溫為 25°C

甲:假設量熱器每升高(或降低)1°C 所吸收(或放出)的熱量為一定值,先要測出這個定值。測量的方法 是將50 g 的冷水放入量熱器中,達熱平衡時水溫為 25°C,再將 50 g、100°C 的熱水放入同一量熱 器內,迅速攪拌充分混合後,達熱平衡時水溫為50°C。

乙:倒掉量熱器中的水,將量熱器靜置一段時間,使其達到室溫

丙:將50 g、25°C 的冷水放入此量熱器中,再將 200 g、100°C 的某金屬放入同一量熱器內,迅速攪拌 充分混合後,達熱平衡時水溫為40°C。

實驗後計算高溫物體的放熱及低溫者的吸熱,令二者相等計算出的熱容量或比熱當做「測量值」,則下 列敘述何者正確?(應選 2 項)

(A) 若量熱器絕熱良好,該量熱器每升高 1°C 所吸收的熱量為 25 cal (B) 若量熱器絕熱良好,該金屬的比熱為 0.25 cal/g°C

(C) 甲步驟中,若量熱器絕熱不良,但達熱平衡時水溫仍為 50°C,則該量熱器熱容量的測量值將較真 實值小

(D) 丙步驟中,若量熱器絕熱不良,但達熱平衡時水溫仍為 40°C,則該金屬的比熱的測量將較真實值 小

(E) 步驟乙是為了使步驟甲、丙中的量熱器初溫均為室溫

53. 以彈簧秤 L、M,支撐一均勻且長 60 公分、重 30 N 的金屬桿,平衡時二個彈簧 秤均顯示15 N,如圖 24 所示,今將彈簧秤 L 的懸掛位置,沿著金屬桿向右移 動15 公分,彈簧秤 M 的懸掛位置不變,則平衡時 L、M 二彈簧秤新讀數為何?

(A) 彈簧秤 L 讀數為 15 N、彈簧秤 M 讀數為 15 N (B) 彈簧秤 L 讀數為 10 N、彈簧秤 M 讀數為 20 N (C) 彈簧秤 L 讀數為 20 N、彈簧秤 M 讀數為 10 N (D) 彈簧秤 L 讀數為 5 N、彈簧秤 M 讀數為 25 N 54-56 題為題組

溫室氣體被認為是地球暖化的原因。如果它的排放量持續跟現在一樣的話,根據預測,大約在本世紀 末,全世界的氣候將會發生諸多變化。二氧化碳(CO2)是溫室氣體的一種,由於人類排放出大量的 CO2,因 此在最近 200 年內大氣中的 CO2濃度有明顯的上升,近年來,如何削減 CO2排放量成為世界性的課題。

(NEWTON,2010 年 7 月,第 33 號,P16)

54. 地球上的碳元素一部分以大氣中的二氧化碳形式存在,有關地球上的碳總量蘊藏在地球層圈中的分布,

下列敘述何者正確?

(A) 水圈最多,大氣圈最少 (B) 岩石圈最多,生物圈最少 (C) 岩石圈最多,大氣圈最少 (D) 生物圈最多,水圈最少

L M

圖23

圖24

(12)

55. 圖 25 是 1992 年至 2003 年間,平均每人所排放 的二氧化碳量變化情形,請問這段時間內哪一國 的減碳成績最差?

(A) 德國 (B) 日本 (C) 韓國 (D) 臺灣

56. 大氣中所增加人為排放的二氧化碳,主要是為能源消費 而使用化石燃料,圖26 是 1966 年至 2006 年間全球能源 消費比率,利用化石燃料所產生的能源消費所佔的比例 大約是多少?

(A) 40%

(B) 55%

(C) 70%

(D) 85%

57. 波浪發電原理是利用波浪相對於海底的來回移動而獲取能量,亦即要在海岸附近的有限距離內取用。大 洋中如果海面寬廣、風速大、風向穩定、吹刮時間長,海浪必定很強,如南北半球西風帶的洋面上,常 浪濤滾滾;赤道無風帶和南北半球副熱帶無風帶海域,雖然水面開闊,但因風力微弱,風向不定,海浪 一般都很小,圖27 的世界地圖中,哪兩地海岸的波浪發電能量最強?(應選 2 項)

(A) 甲 (B) 乙

(C) 丙 (D) 丁

(E) 戊

圖25

圖26

圖27

(13)

58. 太陽能是地球最主要的能源來源,也是乾淨能源,若能有效運用,也可以大量減少二氧化碳的排放量。

假設太陽的發光能力是4×1026瓦,而地球的反照率是30%,則地球所接收到的太陽能是多少?

(地球的半徑為6×106公尺,1 天文單位(AU)=1.5×1011公尺)

(A) 4.8×1016瓦 (B) 1.12×1017瓦 (C) 1.92×1017瓦 (D) 4.48×1017

59. 桌上有濃度均為 0.2 M 的五種水溶液,已知甲、乙、丙三個燒杯內可能為 AgNO3、KCl、Na2CO3三種 溶液。丁、戊兩個燒杯內可能為BaBr2、Pb(NO3)2兩種溶液。今有同學分別取出各試劑混合,觀察反應 結果,記錄如表4;根據實驗資料,下列推論哪些正確?(應選 3 項)

(A) 甲與丙混合,不會有沉澱生成 (B) 丙與丁混合,生成 PbCl2沉澱 (C) 乙為碳酸鈉溶液

(D) 丙為硝酸銀溶液

(E) (+)反應與(+)反應所產生的沉澱均可溶 於硝酸

60-61 題為題組

某日新聞報導,某製鋁工廠發生了廢水外洩的事件,總共有106m3的有毒廢水排出,廢水流經之處造成 大量的魚蝦死亡,田間的植物也立刻枯死,此廢水危害生態的原因為:

1 廢水的 pH 值達到 13,具有高度腐蝕性。

2 廢水中含有各種有毒的重金屬,包括鉛、砷、汞及鉻,其中砷的含量甚至到達 110 ppm(砷的安全含量為 2 ppm)。砷中毒後會造成噁心、嘔吐、抽搐甚至痙攣、昏眩、末稍神經阻塞、組織潰爛…症狀。

60. 根據上列報導,此有毒廢水中共含有砷多少公斤?

(A) 1.1×105 (B) 1.1×106 (C) 1.1×108 (D) 1.1×109 (E) 1.1×1010

61. 關於上述報導及鋁的性質之敘述,下列何者不正確?

(A) 此有毒廢水中約含有 108莫耳的OH (B) 此廢水可使酚酞呈紅色

(C) 廢水呈鹼性的原因可能是製鋁過程中利用強鹼除去鋁礦中的雜質 (D) 可利用電解鋁化合物的水溶液來提煉鋁

(E) 鋁的活性大,表面容易和氧作用形成氧化鋁,但氧化鋁的質地緻密,可以隔絕空氣,防止鋁內部繼 續銹蝕

62. 甲2+、乙+、丙、丁2四者皆具有與氬相同的電子組態,下列有關其性質的敘述,何者正確?

(應選 2 項)

(A) 原子序:> (B) 還原力:> (C) 氫化物的酸性:>

(D) 基態電子組態中,未成對的電子數最多者為丙 (E) 常溫下為氣態元素者為丙

63. Cu+H++NO3Cu2++NO+H2O(未平衡),平衡係數後可得反應物最簡整數係數總和為:

(A) 9 (B) 11

(C) 13 (D) 15

(E) 17

混合溶液 實驗結果

丁 乙+

戊 乙+ 甲+戊

產生沉澱 產生沉澱

產生沉澱,此沉澱易感光而變色 表4

(14)

64. 某細胞(2N=4)進行減數分裂時的各種狀態如圖 28 所示。當女性排卵時,其卵內的染色體已完成第一 次減數分裂,請問女性所排出的「卵」,其染色體狀態與下列何者類似?

(A) 甲 (B) 乙 (C) 丙 (D) 丁 (E) 戊

閱讀下面短文,回答65-66 題

人體的肺部和身體其他組織中,氣體可藉擴散作用進行交換,而擴散 作用的動力來源為氣體的分壓差,氣體會從分壓高往分壓低的方向移動。

科學家測量出人體在休息狀態下的肺泡、肺靜脈和組織Ⅰ~Ⅲ的氧分壓和 二氧化碳分壓,其結果如表5 所示。一般而言,組織在劇烈活動狀況下的 氧分壓通常會低於20 mmHg。

紅血球中的血紅素可運輸氧,血紅素是由四個次單位所組成的蛋白 質,每個次單位可與一個氧分子結合。血紅素與氧分子的結合為可逆反 應,在肺部的氧分壓高,血紅素會與氧分子結合;而在組織細胞間的氧分 壓低,血紅素則與氧解離,所釋出的氧可供組織細胞利用。不同的氧分壓 下,血紅素與氧的相對結合量,可以氧-血紅素解離曲線來表示。人體在 37°C,pH 7.4 的正常情況下,氧-血紅素解離曲線如圖 29 所示。

紅血球在骨髓中生成,生血素是一種可促使骨髓產生紅血球的激素,當生血素不足時,人體無法產生 足量的紅血球,將導致貧血,進而影響攜帶氧的能力。

表5

65. 根據上文的敘述,下列何者正確?(應選 2 項) (A) 1 分子血紅素最多可運輸 4 分子氧 (B) 充氧血中的二氧化碳分壓接近於 0 mmHg

(C) 在休息狀況下,流經組織Ⅰ的血液約可釋出「甲」量的氧 (D) 在休息狀況下,流經組織Ⅱ的血液約可釋出「丁」量的氧 (E) 在運動狀況下,流經組織Ⅲ的血液約可釋出「+」量的氧

66. 生血素目前已可經由遺傳工程的方式製成,有關此生物技術的操作過程與推論,下列敘述何者正確?

(應選 3 項)

(A) 外源基因(目標基因)為血紅素基因 (B) 可利用病毒的 DNA 作為載體 (C) 利用限製酶連接外源基因與載體 (D) 經轉錄作用會產生傳訊 RNA (E) 生血素的成分含有蛋白質

人體不同的部位 肺泡 肺靜脈 組織Ⅰ 組織Ⅱ 組織Ⅲ 氧分壓(mmHg) 105 100 80 60 40 二氧化碳分壓(mmHg) 40 40 43 45 46

圖28

(甲) (乙) (丙) (丁) (戊)

圖29

(15)

實驗組別 照射程序 萌發率

甲 黑暗 0.95

乙 R 0.05

丙 R – Fr 0.90 實驗條件說明:發芽溫度24°C,R:640~680 nm 的紅光,每 次照1.5 分鐘。Fr:>710nm的遠紅光,每次照4 分鐘。

閱讀下面短文,回答67-68 題

光敏素是一種對光敏感的色素蛋白質,普遍存在於植物體的各個器官中。光敏素有兩種型態,一為Pr, 另一為Pfr。無活性的Pr吸收紅光後可轉變為有活性的Pfr,促使植物體內進行各種生理反應;有活性的Pfr在 黑暗中會分解,且在照射遠紅光後可轉變回Pr

PrPfr的吸收光譜雖然不同,但在某特定的光波下兩種型態的色素可互相轉換,即部份的Pr轉成Pfr的 同時另一部份的Pfr轉成Pr。雖兩個方向的速率不等,但最後會達到平衡的狀態,通常以

] P P [

] P [

r fr

fr

= +

ϕ 來表

示。在遠紅光波長(730 nm)下,Pfr的含量少,導致ϕ值可能低到0.02;而在紅光波長(660 nm)下,ϕ值最高 僅達0.8,即光敏素全為Pfr型態的狀況是無法達到的。

有些種子的萌發,與光敏素的平衡有關,如萵苣種子需要較高的ϕ值才能促進萌發;而百合和蔥的種 子,其萌發會受到光線的抑制,需要較低的ϕ值才能促進萌發;另外如玉米和大豆的種子,在光照或黑暗 環境下均可萌發,但即使在黑暗中可以萌發的種子,仍需要Pfr的存在。

67. 表 6 為不同光照處理某種子後的萌發率,根據上文及表 6,推測在不同實驗組別中其種子內的ϕ值,應 以下列哪一圖示代表?(橫軸為實驗組別,縱軸為ϕ值)

(A) (B)

(C) (D)

68. 承上題,該種子最可能為下列何者?原因為何?

(A) 萵苣,因其照射紅光時種子內的Pfr >Pr (B) 百合,因其萌發時種子內的Pfr <Pr (C) 玉米,因其照射遠紅光時種子內的Pr >Pfr (D) 大豆,因其種子內不含Pfr

表6

數據

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參考文獻

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