100 年度學科能力測驗詳解
自然考科
第壹部分：選擇題 一、單選題：
1. 題目內指出狂牛症病原體為「蛋白質」，故本題主要在考組成蛋白質的成分，故選(E)胺 基酸。
2. 題目內文指出「NDM−1」基因透過細菌「質體」轉移，並對碳氫黴烯類抗生素有抗藥性，
故選(D)。
3. (A)不同界；(B)不同界；(C)不同界；(E)同種。
4. 由圖形得知乙族群的個體數隨著甲族群個體數的波動而波動，可知甲、乙兩種生物存在 著掠食的關係，甲為被捕食者，乙為掠食者，故選(A)。
5. 題目圖片為臺灣以海拔區分的高山生態圖，甲與乙之間為海拔 3300 公尺的森林線，甲區 因溫度與強風，無法長出高大的植物，乙區為針葉林生態系，故選(B)。
6. 族群為「時間相同、空間相同、物種相同」，而(B)(C)(D)(E)皆包含多種生物，皆為群集 故本題選(A)。
7. 1° 子女 AB 型，則親代不可能為 O 型，故(D)錯誤。
2° 若甲為 O 型或 B 型，乙為 O 型，則不可能出現 A 型或 AB 型子代，故(A)(B)(E)錯誤，
故選(C)。
8. 約 30 多億年前，細菌演化成具有葉綠素，如藍綠菌。藍綠菌被生物學家認為是將大氣組 成逐漸改變為高濃度氧氣的主要貢獻者。藍綠菌進行光合作用，產生氧氣，因此是早期 地球大氣中氧氣的供應者，氧氣再與水中鐵離子結合形成氧化鐵。氧化鐵（縞狀鐵礦）
是到了二十多億年前，氧氣大量增加之後，海水中的鐵離子就氧化為溶解度低的三氧化 二鐵及四氧化三鐵而沉積下來。
9. 板塊相向移動、逐漸聚合的運動方式，會產生聚合性板塊邊界，其中一板塊會潛入另一 板塊底下。臺灣地區是位於菲律賓海板塊與歐亞板塊的交界處，在臺灣東部外海，菲律 賓海板塊由琉球海溝處隱沒入歐亞板塊之下，而南部外海是歐亞板塊隱沒入菲律賓海板 塊之下，歐亞板塊由馬尼拉海溝處隱入菲律賓海板塊之下。
10. 由 3 月 21 日往後推算，經 4 月、5 月…到 9 月 23 日，共有 186 天，因此平均公轉角速 度為： 180°
186 ╱天。所以可以推論出在 7 月時，地球公轉速率比在 1 月時慢。另外，已 知地球繞太陽的軌道為橢圓，而太陽是位於橢圓兩個焦點之一。地球軌道上有一點離太 陽最近，稱為近日點，有一點離太陽最遠，稱為遠日點。它們分別位於軌道長軸的兩端。
地球於每年 1 月初經過近日點，7 月初經過遠日點。由克卜勒行星第二定律，得知在遠 日點地球公轉速率比近日點公轉速率慢。
11. 恆星的光是氣體在高溫情況散發出來，天蝎座的心宿二為恆星，其顏色呈紅色，其成因 與表面溫度有關；而火星表面則因含大量氧化鐵而呈紅色。
12. 一等星大約比六等星亮 100 倍，每一星等的亮度差為 2.512 倍。該望遠鏡的電子感光晶 片對光的接收量與時間呈線性關係，因此曝光時間增長為 40 分鐘，可拍攝到比原來暗 40 倍的恆星，而亮度比原來暗 40 倍，則星等值增加 4 等，所以可以拍攝到最暗的恆星 為+24 等。
13. 相對溼度為空氣中所含的蒸氣壓，定義為： 實際水氣壓
飽和水氣壓 × 100%，而飽和水氣壓與氣溫 有關，氣溫愈高，飽和水氣壓愈大；實際水氣與露點的高低有關，露點愈高實際水氣壓 愈大；又知相對溼度是指接近飽和的程度，氣溫與露點兩者相差愈小，則愈接近飽和，
相對溼度就愈大，因此，丙城市相對溼度最高。
14. 空氣中水氣的含量稱為溼度，其與露點的高低有關，若露點（相對溼度達 100%時的溫度）
愈高，則實際水氣量愈多。
15. 颱風的近地面環流為逆時鐘方向旋入，丙的風向幾乎與海岸垂直，可以將大浪捲起的海 水得以源源不絕地翻越上岸，易發生海水倒灌。
16. 焚風易發生在背風面，颱風的近地面環流呈逆時鐘方向。當颱風中心正由西岸中部的乙 點附近出海，則中心北側吹東風，南側吹西風。氣流會翻越中央山脈，背風面所在即戊 地點（臺東），故少雨且易發生焚風。
17. 1° 由圖可知甲具有 1 個電子，乙為 8 個電子，丙為 13 個電子，因中性原子其電子數與 原子序一致，故可推甲為氫、乙為氧、丙為鋁。
°
2 由最外層電子數可知該原子的價電子數，因此甲為 H+、乙為O2−、丙為Al3+，在形成 化合物時，氫與氧易形成OH−，與鋁結合則會形成Al(OH)3，故選(E)。
18. 甲、乙形成最穩定的物質即為水(H2O)，故(A)水不導電；(B)(C)水為中性；(D)汽油會浮 在水面之上；(E)水與酒精可互溶，此題應選(E)。
19. 由圖可知丙為鋁，鋁為兩性元素，於酸、鹼中皆可產生氧化還原反應 於酸中：2Al(s) +6HCl(aq) →2AlCl3(aq) +3H2(g)
於鹼中：2Al(s)+2NaOH(aq) +6H2O(l) →2Al(OH)4(−aq)+2Na(+aq) +3H2(g) 由反應式可知，鋁與鹼、鹼反應皆會產生H2，故選(A)。
20. 乙、丙的金屬鍵與離子鍵多半為陽離子與陰離子結合而成，因此至少為兩個元素所組成 之化合物，而甲、丁的共價鍵，可為相同或相異的原子相結合而成，因此較有可能是單 元素分子，故選(C)。
21. (A)1 大氣壓下，0°C 時，甲高於沸點，因此為氣體；(B)1 大氣壓下，0°C 時，乙未達熔 點，故為固體；(C)1 大氣壓下，500°C 時，丙未達熔點，故為固體；(D)1 大氣壓下，1000°C 時，乙未達熔點，故為固體；(E)1 大氣壓下，1000°C 時，丁達沸點，故為氣體，因此選 (C)。
22. MCO3(s)+2HCl(aq)→MCl2(aq)+CO2(g)+H2O(l)
由方程式可知1 莫耳的 MCO3產生1 莫耳的 CO2，故假設M 的原子量為 x，可得：
4 . 22
224 .
0 3 16 12
x
84 . 0 1
1 n
n
2 3
CO
MCO = = + + × ⇒ x = 24
24 為 Mg 的原子量，故此題選(B)。
23. 清潔劑包含親水基及親油基，親油基會與蟑螂腹部的油膜結合使其可溶解於水中，因油 膜被破壞使隔水功能喪失，故水會進入蟑螂的呼吸系統，使蟑螂窒息而亡，故選(D)。
24. 長直導線之磁場方向可由右手安培定則判斷，圖中兩直線導線皆對甲點產生穿出紙面方 向的磁場，磁場量值為兩導線在甲點產生的磁場量值和，不為零，故選(E)。
25. 常見的溫度計中，耳溫槍便是利用熱輻射的方式測量耳膜所傳出的熱，故選(B)。
26. 光照射在粗糙不平的表面時，反射光會射向四面八方，沒有固定的方向，產生漫射現象，
海浪的起伏使海面形成不平的表面，非常容易產生漫射，而無法清楚看到岸邊物體的倒 影，故選(C)。
27. V
D= M，外星人所使用單位與地球使用單位不同，換算成地球單位後可得外星人的質量
為8×4.0=32kg，其體積為0.8×0.53 =0.1m ，因此密度3 320 3.2 102kg/m3 1
. 0
D= 32 = = × ， 故選(B)。
28. 直線運動中，路徑長恆大於或等於位移大小，僅有在方向保持不變時，兩者大小才會相 同，因此(A)(B) 0.0 至 2.0 秒的全程運動，質點的位移量值等於路徑長；(C)(D)質點在 2.0 秒開始改變運動方向，故 0.0 至 3.0 秒的全程運動，質點的位移量值小於路徑長；(E)質 點於途中有運動方向改變的情況，故0.0 至 6.0 秒的全程運動，質點的位移量值小於路徑 長。故選(D)。
29. 由題意所示，鍋中剩下正沸騰中的水，冰塊經過固體、
固液共存及液體的狀態變化，0°C 以下的冰塊吸熱造成 溫度上升，圖形為一斜直線(AB)；溫度達 0°C 時為固液 共存階段，溫度會維持 0°C 一段時間，圖形為水平直線 (BC)；一段時間後，冰塊完全成為液態的水，溫度會繼 續上升，圖形為一斜直線(CD)；溫度上升至 100°C 時為 液氣共存狀態，溫度會維持一段時間不變化，圖形為水
平直線(DE)，由題意知，加熱 10 分鐘後達此階段，故選(D)。
30. (甲)積體電路為半導體元件組合在一晶片上的技術；(乙)醫學上，雷射手術刀已廣泛應用 在手術檯上；(丙)利用液晶的特性可製造顯示器或電視。故選(E)。
二、多選題：
31. (B)大多數細胞處於間期，此時染色體是聚集在細胞中；(C)洋蔥根尖細胞為生長點，故 僅進行有絲分裂，不行減數分裂；(E)分別屬於間期、前期、中期、後期、末期。
32. (B)石花菜、紫菜皆為紅藻類；(D)苔蘚植物雖不具維管束，但具假根附著岩石上，可分 泌酸性物質，風化岩石表面；(E)大部分蕨類皆具有根、莖、葉三部分。
33. (B)題目內文中指出，培養液的 pH 值為 5.5～6.5 偏酸性；(C)植物根部只能吸收無機養分 和氧氣，不吸收有機養分，題目內文中有指出培養液以無機鹽調配；(E)即使水耕栽培，
植物仍需藉根來吸收無機離子、氧氣和水分。
34. (A)花岡岩經變質作用會形成花岡片麻岩，是一種變質岩；(B)大陸地殼的組成主要岩石 為火成岩，其為花岡岩質岩石；(C)中洋脊的海洋地殼，主要是由玄武岩質岩石組成；(D) 正確；(E)火成岩受到風化作用後，會成為沉積物，而沉積物經成岩作用才成為沉積岩。
35. 影響表面海水鹽度的主要因素為降水量與海水蒸發量。鹽度受到年平均蒸發量及降水 量、河水注入、極區海水的凍結或融化等影響。蒸發量高於降水量時，鹽度升高；反之，
則降低。極區海水結冰時，會析出鹽分使周邊海水鹽度下升。而河水注入稀釋海水，會 使鹽度降低。
36. 1 莫耳為 6.02 × 1023，而 6.02 × 1023亦為亞佛加厥常數，因此(A)應為紀念亞佛加厥；(B) 莫耳為計數單位，非溶液濃度單位；(E)等於亞佛加厥數為 1 莫耳物質所含的分子總數，
而非所含的電子總數，故此題應選(C)(D)。
37. (A)水的蒸發為水從液相轉為氣相的過程，需吸熱增加內能使分子間的距離變遠，屬吸熱 反應；(B)汽油燃燒會產生光及熱，為放熱反應；(C)ΔH 為正值時為吸熱反應；(D)反應 熱ΔH 與生成物及反應物的熱含量有關，故與生成物及反應物的狀態有關；(E)當ΔH 為 負值時，表示為放熱反應，因此環境的溫度會上升，故選(A)(B)(E)。
38. (B)葡萄糖與果糖互為同分異構物；(C)醣類均需先轉變成單醣，才能進一步代謝產生能 量；(D)阿司巴丹為天門冬胺酸和經甲醇酯化的苯丙胺酸組成的雙胜肽，所以非醣類組 成；(E)澱粉、纖維素均由葡萄糖聚合而成，但人體只能分解澱粉，不能水解纖維素。
39. (C)鋅銅電池中，銅的活性小於鋅，一般以活性大的一方為負極，活性小的為正極，因此 銅為正極；(D)兩個乾電池並聯電壓不變，串聯則會使電壓提高兩倍，故選(A)(B)(E)。
40. (A)聲波為力學波，故可以傳播能量但仍不能傳播介質；(B)(C)(D)聲波無法傳遞介質，故 空氣分子僅會在原位置與聲速相同的方向來回振動；(E)物體在空氣中快速振動時，其能 量由空氣分子間碰撞而逐漸傳給鄰近的空氣分子，產生一種疏密相間的縱波，因此聲波 所到之處，空氣的壓力與密度均會呈現週期性變化。
41. (A)(E)電磁爐與變壓器的原理為電磁感應，必須利用交流電的電流變化特性藉以產生磁 場變化；(B)(C)(D)電鍋、電燈泡與電烤箱均利用電流的熱效應來產生熱能，因此使用直 流電或交流電皆可。
42. 磁鐵外部的磁力線分布由 N 極出發，再回到 S 極，為封閉曲線，故水平置放之磁鐵，其 磁力線分布僅上與下有所對稱，即區域II 與區域 III 對稱、區域 I 與區域 IV 對稱。
三、綜合題：
43. 石化工業因石油內含有硫，硫燃燒後易產生二氧化硫及三氧化硫等氣體，汽、機車經引 擎高溫下可使氮和氧結合成一氧化氮、兩氧化氮、及一氧化二氮等氣體，故選(C)(D)。
44. 使用生質能源主要是用來取代石油的產品，故可減少使用石油所產生的壞處，如：工廠 排放的二氧化硫及三氧化硫易產生酸雨，且生質能源主要從植物而來，植物可將空氣中 的二氧化碳轉為纖維素，纖維轉化酒精燃燒後又將二氧化碳釋放回空氣中，因此二氧化 碳可循環利用，故選(C)(E)。
45. 題目所指再生能源，指能源的補充趕得上所消耗的速率，如：水力、風力、地熱、洋流、
潮汐等發電方式，臺灣目前主要的電力來源為核能、火力及水力發電，部分地區設置有 風力發電機在運作供電。(A)核能為不可再生能源；(B)(D)潮汐及海流發電臺灣目前尚未 作為商業供電；(C)(E)風力發電及水力發電皆為可再生能源，臺灣已有商業供電的發電廠。
46. (C)(D)僅纖維素存在於細胞壁中，而蔗糖可存於細胞質，澱粉多存於澱粉粒，二者皆位 於原生質中，不在細胞壁中。
47. 由題目內文分析，抽蓄水力發電，利用離峰時間的多餘電力，將水抽蓄至較高處的方式，
以儲存能量，即將電力轉為水的位能儲存，利用高低兩處之間的水面落差，可將水的位 能轉換為水的動能，推動渦輪發電機發電，再供尖峰時間使用。其能量轉換過程可整理 為：電能→水的位能→水的動能→電能，故選(A)。
48. 由題目得知，所有多餘電力產生之功率完全用於將水抽蓄，過程無損失能量，電力所產 生能量等於水所提升的位能，即p×t =mgh 故1×108×5×60×60=m×10×400，可知
108
5 . 4
m= × 公斤⇒水的體積 8 4.5 105 1000
10 5 .
4 × = ×
= 立方公尺，故選(B)。
第貳部分：
49. 文中指出，海洋沉積物中的有孔蟲、珊瑚分布在南北半球的溫、熱帶海洋，所以珊瑚、
有孔蟲是提供海洋上的古環境紀錄，而花粉、樹輪、冰芯則為提供陸地上的古環境紀錄。
50. (A)(B)在文中指出，海水溫度每升高 1°C，則珊瑚骨骼中的鍶元素含量減少 0.8%。且題 目指出，1 萬 2 千年前某地珊瑚骨骼鍶元素多 1.6%，則可知鍶元素增加 2
% 8 . 0
% 6 .
1 = 倍，因 此1 萬 2 千年前的海溫較現今低 2°C；(C)上文已指出，珊瑚生於溫、熱海洋，且溫度在 18～30°C 的淺海中，不是遍布在每一個角落；(D)珊瑚年平均成長速率為 2 cm，收集到 2 公尺的珊瑚骨骼，則可提供 2 × 100 cm
2 cm／年 = 100 年間的古氣候資料；(E)上文指出，珊 瑚主要生長於僅十幾公尺深的海中，縱使一千年後也不可能生長高出海平面數公尺。
51. 已知水氣飽和的氣溫遞減率為 5 °C / km，水氣未飽和的氣溫遞減率為 10 °C / km；設該地 上空3000 公尺高處的雲中溫度為 T，則 5 C
1000 C 1000 1000 10
C 2000 26
T= ° − × ° − × ° =26°C− C
1 C 5 C
20° − ° = °
52. 水星表面沒有大氣，與月球一樣，見到的天空也與月球一樣；而火星表面大氣，主要是 二氧化碳，大氣很稀薄，所以在白天時，火星所見到的天空比水星亮。
53. 在北半球某地高空的地轉風是吹北風，氣壓梯度力與科氏力兩力平衡。摩擦力、科氏力 與氣壓梯度力三力平衡，風向切穿等壓線指向低壓中心，地面風最可能吹北北西風。
54. 「物種多樣性」為「一個生態系」中的生物物種組成，故(A)(B)(C)正確；(D)是討論同 一生態系的不同環境，故為生態系多樣性；(E)討論的為「同一個族群」，此為同種生物 表現的基因多樣性（遺傳多樣性）。
55. (B)根、莖、葉為營養器官，花、果實、種子為生殖器官；(C)植物並非所有營養器官皆 能行光合作用，需具有葉綠體的組織才行，但植物所有活細胞皆需行呼吸作用；(E)文中 有提出植物的向性（向光性、背地性）皆與植物激素有關，故(E)錯誤。
56. (A)(B)依照文章中敘述，當植物細胞中膨壓增大時，細胞會膨脹甚而彎曲，故與細胞形 狀及體積變化有關。
57. 1° 中樞神經系：包括大腦、間腦、中腦、橋腦、小腦、延腦及脊髓。周圍神經系：包括 隨意神經和自律神經，自律神經包括交感和副交感神經，故甲、丙正確，乙不正確。
2° 自律神經控制非大腦影響的平滑肌和腺體，發生反射作用，故丁亦正確，本題可選(A) 或(C)。
58. 由本題的圖形可判斷，此為體溫下降後，為維持體溫恆定所做的適應，(A)(B)(C)三者會 造成體溫上升：(A)皮膚中血管平滑肌收縮，減少血流量以降低體熱散失，維持體溫；(B) 代謝增加以增加熱能產生；(C)骨骼肌收縮，增加產熱；故(A)(B)(C)三者要選；而(D)汗 液分泌增加，會增加散熱，降低體溫；(E)發燒之溫度為超過體溫恆定範圍，與本題題意 不符；(D)(E)兩者不選。
59. (A)濃鹽酸與濃氨水反應會產生氯化銨的白色煙霧；(B)鹽酸與氫氧化鈉為酸鹼中和，中 和後產生NaCl 及水，於肉眼無法分辨；(C)鹽酸與硝酸銀可形成氯化銀的白色沉澱；(D) 鹽酸與紅色的石蕊溶液，石蕊於酸性中為紅色，因此無法分辨差異；(E)酚酞於鹼性中為 粉紅色，加入鹽酸後即變為無色，故選(A)(C)(E)。
60. 由表格中的(1)(2)數據可知：固定體積下，壓力與絕對溫度成正比。而由表格中的(2)(3) 數據可知：定壓下，體積與絕對溫度成正比，因此可知氣體方程式為PV =
T ⇒ P =k kV
T ， 故選(A)。
61. 1° 由上述之方程式先代入表中第一組的數據，求得 k P =
kVT ⇒ 1 = 30k
273得k 為 9.1
2° 代入題目所要求的體積為 2L、壓力為 10atm P =
kVT ⇒ 10 = 9.1 2
T
× ⇒ T = 182K = −91°C 故選(A)。
62. 由題目可知 Na2O2與水作用會產生氧，故可知丙為Na2O2。
63. Na2O2(s) + H2O(l)→ 2NaOH(aq) + O2(g)，故可知丁為NaOH。
64. (A)(C)(D)(E)皆為電磁波，其傳播速率皆為光速；(B)宇宙射線由高速的帶電粒子所組成，
非電磁波，故選(B)。
65. 光的傳播速率為3×108m/s，火星距離地球6×107km=6×1010m，故需時 200 10
3 10 6
8 10
× =
× 秒，故選(E)。
66. 依題意，火星表面的大氣壓力為地球對應值的 0.006 倍，其大氣層較為稀薄。隕石落入 星球表面時，會與星球表面的大氣摩擦燃燒而損失質量，故隕石落入火星會損失較少質 量，相對所造成的隕石坑洞會較大，而落於地球則會因摩擦燃燒損失較多質量，造成較 小的隕石坑洞，故選(B)。
67. 火星表面大氣壓力為地球的 0.006 倍，故大小為 760 × 0.006 mm-Hg 水銀柱壓力P = 水銀密度 ρ × 重力加速度 g × 水銀柱高度 h
因水銀的密度固定，故相同壓力下，水銀柱高度h 與重力加速度 g 成反比 故在火星表面測得的水銀柱高度 11.4
4 . 0
006 . 0 760× =
= mm，故選(C)。
68. 萬有引力 g 2 r
F = GMm，萬有引力等於重力mg，即 mg R
Fg =GMm2 = ⇒
G M gR
2
= ，故選(A)。
