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財團法人大學入學考試中心基金會 113學年度學科能力測驗試題 自然考科 Science
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2.
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113年學測 共 18 頁 自 然 考 科 - 1 - 請記得在答題卷簽名欄位以正楷簽全名 第 壹 部 分 、 選 擇 題 ( 占 72 分 ) 說明:第1題至第36題,含單選題及多選題,每題2分。 1. 探 討 活 動 時,小 明 觀 察 染 色 後 細 胞 的 形 態 並 繪 得 如 圖 1 的 細 胞 圖。這 圖 所 顯 示 的 細 胞 最 可 能 是 來 自 下 列 何 處 的 樣 本 ? (A)血 液 (B)口 腔 黏 膜 (C)洋 蔥 根 尖 (D)洋 蔥 表 皮 (E)水 蘊 草 葉 片 2. 學 者 對 甲 乙 兩 葉 菜 類 作 物( 栽 種 後 約 2-3 個 月 可 採 收 )進 行 在 不 同 溫 度 下 光 合 作 用 效 率 的 研 究,所 得 結 果 如 圖 2。圖 3 是 某 地 的 全 年 氣 溫 變 化 圖。根 據 這 些 資 訊, 僅 考 慮 溫 度 與 光 合 作 用 的 關 係 , 下 列 哪 些 推 論 正 確 ? ( 應 選 2 項 ) (A)甲 較 乙 適 合 於 山 地 全 年 栽 種 (B)若 將 乙 種 植 於 平 地 , 則 夏 季 較 冬 季 所 需 栽 種 到 收 成 時 間 應 較 短 (C)相 較 於 山 地 , 平 地 更 適 合 栽 種 甲 (D)於 平 地 , 乙 在 冬 天 會 比 夏 天 消 耗 較 多 二 氧 化 碳 (E)於 平 地 , 甲 在 冬 天 會 比 夏 天 消 耗 較 多 二 氧 化 碳 3. 依 據 細 胞 學 說 的 主 要 內 容 及 其 推 論 , 下 列 哪 些 正 確 ? ( 應 選 3 項 ) (A)病 毒 細 胞 是 病 毒 體 的 構 造 與 功 能 最 基 本 單 位 (B)尺 度 微 小 的 細 菌 , 其 生 物 體 仍 由 細 胞 構 成 (C)紅 血 球 細 胞 由 血 液 中 既 存 的 紅 血 球 分 裂 而 來 (D)植 物 體 的 成 長 是 綜 合 其 細 胞 的 數 量 增 多 和 尺 寸 增 大 的 結 果 (E)動 物 體 的 行 為 表 現 複 雜 , 但 其 功 能 可 由 多 重 細 胞 協 調 達 成 圖 1 甲 乙 氣溫(℃) 0.8 0.6 0.4 0.2 35 30 25 20 光 合 作 用 效 率 1 15 10 5 圖 2 圖 3 月份 6 4 3 2 1 12 11 10 9 8 7 5 15 10 5 0 20 30 25 35 山地 平地 氣 溫 (℃)
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113年學測 第 2
頁 自 然 考 科 共 18 頁 - 2 - 請記得在答題卷簽名欄位以正楷簽全名 4. 孟 德 爾 進 行 一 系 列 的 豌 豆 雜 交 實 驗,並 將 實 驗 數 據 分 析 後,整 理 出 分 離 律 與 獨 立 分 配 律 二 個 遺 傳 法 則。經 過 後 續 科 學 家 的 努 力 後,才 逐 漸 確 立 這 些 法 則 對 應 的 分 子 生 物 學 基 礎。獨 立 分 配 律 指 不 同 對 的 遺 傳 因 子 分 離 後,自 由 分 配 到 子 代。實 質 上,遺 傳 因 子 究 竟 是 指 什 麼,則 到 二 十 世 紀 初 才 被 確 認。有 關 遺 傳 因 子 的 分 子 組 成 及 結 構 的 研 究 , 下 列 哪 些 正 確 ? ( 應 選 3 項 ) (A)洒 吞 ( 薩 登 ) 發 現 細 胞 行 減 數 分 裂 時 , 染 色 體 的 分 離 與 遺 傳 因 子 的 分 離 相 似 (B)弗 蘭 克 林 以 X光 繞 射 技 術 觀 察 到 DNA結 晶 的 繞 射 影 像 (C)華 生 與 克 里 克 建 構 了 DNA的 雙 股 螺 旋 分 子 模 型 (D)史 蒂 文 斯 以 果 蠅 的 眼 色 互 交 試 驗 研 究 發 現 性 聯 遺 傳 (E)摩 根 率 先 發 現 核 酸 為 遺 傳 物 質 5. 卡 里 科 和 魏 斯 曼 為 2023 年 諾 貝 爾 生 醫 獎 的 得 主。他 們 發 現 RNA 中 的 部 分 尿 嘧 啶 ( U) 用 假 尿 嘧 啶 取 代 後 可 逃 避 免 疫 系 統 , 而 延 長 如 RNA 等 核 酸 在 細 胞 內 的 存 活 時 間。這 項 發 現 使 得 製 造 mRNA 疫 苗 得 到 關 鍵 性 技 術,並 且 快 速 的 發 展、應 用 與 上 市,適 時 對 抗 全 球 流 行 的 新 冠 疫 情,並 做 出 具 體 貢 獻。下 列 有 關 真 核 細 胞 的 RNA 敘 述 哪 些 正 確 ? ( 應 選 3 項 ) (A)尿 嘧 啶 和 鳥 糞 嘌 呤 以 彼 此 形 成 鍵 結 的 形 式 存 在 RNA中 (B)RNA是 由 嘧 啶 和 嘌 呤 相 互 對 位 鍵 結 形 成 的 雙 股 分 子 (C)正 常 人 體 的 免 疫 系 統 會 偵 測 非 自 體 的 RNA (D)將 RNA中 的 尿 嘧 啶 置 換 為 假 尿 嘧 啶 , 轉 譯 仍 可 順 利 進 行 (E)將 RNA中 的 尿 嘧 啶 置 換 為 假 尿 嘧 啶 , 則 可 提 高 mRNA疫 苗 的 效 力 6. 已 知 一 段 雙 股 去 氧 核 糖 核 酸,其 中 一 股 的 含 氮 鹼 基 序 列 為 ATTGCCTTA,A 為 腺 嘌 呤 、 T 為 胸 腺 嘧 啶 、 C 為 胞 嘧 啶 、 G 為 鳥 糞 嘌 呤 , 下 列 有 關 此 段 雙 股 去 氧 核 糖 核 酸 的 敘 述 , 何 者 正 確 ? (A)腺 嘌 呤 個 數 與 胞 嘧 啶 相 同 (B)腺 嘌 呤 個 數 為 胸 腺 嘧 啶 的 兩 倍 (C)嘧 啶 總 個 數 多 於 嘌 呤 總 個 數 (D)嘌 呤 總 個 數 多 於 嘧 啶 總 個 數 (E)鳥 糞 嘌 呤 與 胞 嘧 啶 個 數 相 加 等 於 腺 嘌 呤 個 數 7. 一 種 微 球 菌 Paenarthrobacteria ureafaciens K172( 簡 稱 K172)在 1975 年 被 發 現 存 活 於 尼 龍 工 廠 的 汙 水 池 中 。 此 菌 具 有 特 別 的 nylonase 酵 素 , 能 消 化 人 造 的 尼 龍 分 子 , 因 此 被 稱 為 吃 尼 龍 菌 。 然 而 , 尼 龍 之 發 明 及 使 用 始 於 1935 年 , 此 之 前 . P ureafaciens 從 未 接 觸 過 尼 龍。由 演 化 的 觀 點 視 之,可 用 下 列 哪 些 論 點 解 釋 此 菌 能 夠 存 活 在 尼 龍 工 廠 的 汙 水 池 中 ? ( 應 選 2 項 ) (A)K172是 基 因 改 造 生 物 (B) . P ureafaciens DNA的 鹼 基 序 列 發 生 改 變 (C)K172遵 循 細 胞 來 自 細 胞 的 細 胞 學 說 (D)K172遵 循 孟 德 爾 遺 傳 法 則 而 來 (E)達 爾 文 提 出 的 天 擇 所 造 成 的 生 物 適 應 現 象
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113年學測 共 18 頁 自 然 考 科 - 3 - 請記得在答題卷簽名欄位以正楷簽全名 8. 小 明 探 討 演 化 理 論 之 發 展 歷 史 , 發 現 達 爾 文 手 繪 之 共 同 祖 先 概 念 圖 饒 富 科 學 趣 味,並 仿 製 達 爾 文 首 次 繪 出 的 生 命 樹 如 圖 4;其 中 之 節 點 為 共 同 祖 先,線 段 表 示 物 種 之 存 續。若 以 現 代 觀 點 解 釋 之,① 為 親 緣 關 係 樹 的 根,甲 ~ 丁 為 端 末 物 種, 以 甲 乙 代 表 甲 和 乙 之 親 緣 關 係 , 其 餘 類 推 , 並 以 XY> YZ 的 「 > 」 表 示 XY 的 親 疏 關 係 較 YZ 親 ( 近 ) , 則 下 列 關 係 何 者 正 確 ? (A)甲 乙 > 甲 丙 (B)甲 乙 < 甲 丁 (C)甲 乙 > 乙 丙 (D)甲 乙 < 乙 丁 (E)甲 乙 > 丙 丁 9. 有 關 現 行 的 生 物 分 類 系 統 , 下 列 敘 述 何 者 正 確 ? (A)階 層 愈 高 , 其 內 的 ( 物 ) 種 間 相 似 的 特 徵 愈 多 , 成 員 也 較 多 (B)階 層 愈 低 , 其 內 ( 物 ) 種 較 少 , 親 緣 關 係 也 較 疏 遠 (C)任 取 兩 個 同 目 的 ( 物 ) 種 必 較 同 科 的 兩 ( 物 ) 種 在 親 緣 關 係 上 疏 遠 (D)( 物 ) 種 是 分 類 的 基 本 單 位 , 只 能 以 形 態 相 區 別 (E)屬 是 將 ( 物 ) 種 加 以 歸 類 後 的 第 一 個 層 級 10. 五 種 化 合 物 的 分 子 式 分 別 是 甲 ( 19 19 7 6 C H N O ) 、 乙 ( 20 30 C H O ) 、 丙 ( 28 44 C H O ) 、 丁 ( 6 8 6 C H O )與 戊( 29 50 2 C H O ) 。某 化 合 物 經 完 全 燃 燒 後,所 得 二 氧 化 碳 與 水 重 量 比 為 11: 3, 則 此 化 合 物 為 下 列 哪 一 種 ? ( 原 子 量 C= 12.0、 H= 1.00、 O= 16.0) (A)甲 (B)乙 (C)丙 (D)丁 (E)戊 11. 在 週 期 表 之 第 二 週 期 中 , 具 有 4 個 和 6 個 價 電 子 的 元 素 分 別 以 X 和 Y 表 示 。 下 列 哪 些 正 確 ? ( 應 選 3 項 ) (A)Y之 價 殼 層 電 子 數 大 於 X, 故 Y之 原 子 半 徑 大 於 X (B) 12 X 和 16 Y 之 中 子 數 和 質 子 數 的 比 值 均 為 1 (C) 2 XY 和 XY互 為 同 分 異 構 物 (D)由 路 易 斯 結 構 可 知 2 XY 的 孤 對 電 子 數 是 XY的 2倍 (E) 2 XY 的 水 溶 液 呈 弱 酸 性 乙 圖 4 丙 丁 ① 甲
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頁 自 然 考 科 共 18 頁 - 4 - 請記得在答題卷簽名欄位以正楷簽全名 12-13題 為 題 組 黃 鐵 礦( 2 FeS )是 地 表 上 主 要 礦 物 之 一,通 常 與 他 種 岩 石 的 硫 化 物 或 氧 化 物 伴 生 。 地 質 學 家 為 了 解 黃 鐵 礦 成 分 , 進 行 以 下 的 實 驗 。 其 實 驗 步 驟 如 下 : 步 驟 1:將 黃鐵礦實驗樣品磨成粉末,於 3個錐形瓶(標號 1~3)中分別放置 0.35 克 樣品, 並 加 入 50 mL的 酸 性 溶 液 。 步 驟 2: 將 3個 錐 形 瓶 置 放 在 室 溫 , 但 不 同 氧 氣 分 壓 下 。 步 驟 3: 經 過 一 天 後 , 取 出 20 mL上 層 澄 清 液 , 測 量 溶 液 中 含 鐵 總 濃 度 ( total [Fe ], 包 含 Fe(Ⅱ)與 Fe(Ⅲ)) 、 2 4 SO − 濃 度 ( 2 4 [SO ] − ) 及 含 硫 總 濃 度 ( total [S ] , 包 含 2 4 [SO ] − 與 其 它 含 硫 物 質 濃 度 ) 。 上 述 含 硫 總 濃 度 是 先 用 化 學 方 法,將 溶 液 中 所 有 硫 化 物 氧 化 成 2 4 SO − 後,再 加 以 測 量 , 實 驗 結 果 列 於 表 1。 表 1 黃 鐵 礦 樣 品 在 不 同 氧 氣 分 壓 下 溶 解 後 成 分 分 析 樣 品 氧 氣 的 分 壓 ( atm) total [Fe ](mM) 2 4 [SO ] − / total [Fe ] total [S ] / total [Fe ] 1 0.21 2 2.4 10− 1.46 1.74 2 3 3.0 10− 3 1.4 10− 1.39 1.72 3 5 3.3 10− 4 3.8 10− 1.24 1.70 12. 欲 測 量 含 硫 物 質 的 總 濃 度 時,可 選 用 以 下 哪 種 試 劑,將 水 溶 液 內 的 硫 化 物 都 氧 化 成 2 4 SO − ? (A) 3 NH (aq) (B) 2 2 H O (aq) (C) Zn(s) (D) HCl(aq) (E) KCl(aq) 13. 下 列 實 驗 觀 察 哪 些 為 合 理 敘 述 ? ( 應 選 3 項 ) (A)理 論 上 純 度 100%的 黃 鐵 礦 樣 品 , 其 total [S ] / total [Fe ]值 應 該 為 2 (B)黃 鐵 礦 在 酸 性 溶 液 中 , 會 隨 氧 氣 分 壓 增 高 而 減 少 其 溶 解 的 量 (C)此 實 驗 黃 鐵 礦 樣 品 中 可 能 含 有 氧 化 鐵 , 所 以 量 測 total [S ] / total [Fe ]的 值 小 於 2 (D)在 純 氮 氣 下 操 作 此 實 驗 , 2 4 [SO ] − / total [Fe ]的 值 會 大 於 1.46 (E)表 1中, 2 4 [SO ] − / total [Fe ]值 比 total [S ] / total [Fe ]值 小,表 示 在 氧 氣 分 壓 為 0.21 atm,經 過 一 天 仍 無 法 將 硫 化 物 都 氧 化 成 2 4 SO − 14. 硼 烷 氨( 3 3 H NBH )是 一 種 固 態 能 源,可 與 鹽 酸 反 應 產 生 氫 氣。假 設 在 25℃、1 atm 下 , 取 1.54 克 硼 烷 氨 與 足 量 的 鹽 酸 反 應 , 可 完 全 轉 變 成 硼 酸 ( 3 3 H BO ) 、 氯 化 銨 ( 4 NH Cl ) 與 氫 氣 , 反 應 式 如 下 : 2 3 3 3 4 3 2 H HCl H O H BO H NBH N Cl H + + → + + ( 未 平 衡 ) 試 問 所 產 生 氫 氣 的 體 積 是 多 少 升 ?( 25℃、1 atm,1 莫 耳 氫 氣 的 體 積 為 24.5 升; 原 子 量 C= 12.0、 H= 1.00、 O= 16.0、 N= 14.0、 B= 10.8) (A)1.23 (B)3.36 (C)3.68 (D)4.90 (E)6.00
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113年學測 共 18 頁 自 然 考 科 - 5 - 請記得在答題卷簽名欄位以正楷簽全名 15. 李 小 仁 買 了 一 條 流 行 的 飛 天 小 丑 魚,是 一 種 質 量 很 輕 類 似 氣 球 的 飛 行 玩 具,但 是 買 回 來 後 發 現,廠 商 沒 有 將 飛 天 小 丑 魚 灌 入 氣 體。於 是,李 小 仁 前 往 附 近 店 家 尋 找,並 填 充 一 定 量 體 積 的 氦 氣,但 是 找 了 幾 家,發 現 氦 氣 的 純 度 有 所 差 異,皆 含 有 體 積 1%氣 體 雜 質 。 試 問 含 有 下 列 何 種 雜 質 會 使 飛 天 小 丑 魚 最 容 易 浮 起 ? ( 原 子 量 C= 12.0、 N= 14.0、 O= 16.0、 Ne= 20.2、 Ar= 40.0) (A)二 氧 化 碳 (B)氮 氣 (C)氖 氣 (D)氬 氣 (E)氧 氣 16-17題 為 題 組 海 水 去 鹽 淡 化,可 讓 水 資 源 再 利 用。某 實 驗 室 發 現 咖 啡 渣 可 作 為 水 純 化 的 材 料。首 先 將 咖 啡 渣 在 極 高 溫 下 碳 化 成 奈 米 材 料,再 混 以 具 油 脂 特 性 的 無 色 透 明 矽 烷,均 勻 地 灑 在 一 杯 海 水 的 表 面 上,然 後 放 置 在 一 具 有 斜 度 上 蓋 的 透 明 容 器( 如 圖 5所 示 ) , 經 在 太 陽 光 照 射 之 下 , 底 部 漸 漸 發 現 有 經 過 凝 結 後 的 純 水 。 研 究 人 員 針 對 四 種 情 況 , 分 別 是 ( 甲 ) 未 照 光 、 ( 乙 ) 照 光 、 ( 丙 ) 照 光 並 灑 上 碳 化 咖 啡 粉,以 及( 丁 )照 光 並 灑 上 混 有 矽 烷 的 碳 化 咖 啡 粉,且 後 兩 種 情 況 使 用 同 樣 重 量 的 咖 啡 粉。在 同 樣 的 時 間 內,測 量 水 杯 重 量 的 減 少 程 度,並 將 實 驗 結 果 繪 製 成 圖 6。 16. 實 驗 的 結 果 發 現,在 水 的 表 面 灑 上 碳 化 後 的 咖 啡 粉,可 以 增 加 水 的 揮 發 效 果,其 可 能 原 因 為 何 ? (A)碳 化 後 的 咖 啡 粉 變 輕 , 與 水 一 起 揮 發 (B)碳 化 後 的 咖 啡 粉 變 重 , 把 水 擠 出 容 器 外 (C)碳 化 後 的 咖 啡 粉 易 溶 於 水 , 促 進 水 的 揮 發 (D)碳 化 後 的 咖 啡 粉 , 吸 光 吸 熱 的 效 果 增 加 (E)碳 化 後 的 咖 啡 粉 不 易 吸 水 , 水 就 容 易 揮 發 17. 在 水 杯 中 灑 上 混 有 油 脂 特 性 的 矽 烷 碳 化 咖 啡 粉,可 使 水 的 揮 發 效 果 更 佳,下 列 敘 述 哪 些 正 確 ? ( 應 選 2 項 ) (A)油 脂 特 性 的 矽 烷 具 疏 水 性 質 , 可 使 咖 啡 粉 飄 浮 在 水 的 表 面 上 , 不 會 產 生 沉 澱 (B)油 脂 特 性 的 矽 烷 具 親 水 性 質 , 可 與 水 的 互 溶 性 提 升 (C)可 扮 演 界 面 活 性 劑 的 角 色 , 使 咖 啡 粉 懸 浮 在 水 中 (D)可 扮 演 凝 聚 劑 的 角 色 , 使 咖 啡 粉 凝 結 成 塊 , 沉 入 水 中 (E)在 40~ 50分 鐘 間 , 杯 內 灑 上 混 有 油 脂 特 性 矽 烷 碳 化 咖 啡 粉 的 揮 發 速 率 達 到 2 kg 0.02 m min 圖 5 純水 海水 碳化後粉末 圖 6 照光並灑上混有矽烷的碳化咖啡粉 照光並灑上碳化咖啡粉 照光 未照光 甲 乙 丙 丁 0 –0.2 –0.4 –1 –0.6 –0.8 0 10 20 30 40 50 60 時間(min) 重 量 的 改 變 (kg/m2 )
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頁 自 然 考 科 共 18 頁 - 6 - 請記得在答題卷簽名欄位以正楷簽全名 18. 有 甲、乙、丙 及 丁 四 種 純 物 質, 皆 不 會 相 互 反 應,其 熔 點、沸 點 與 加 水 後 的 情 況 如 下 表 2 所 示 。 表 2 甲 乙 丙 丁 熔 點 ( ℃) 16.6 1025 −22.9 776 沸 點 ( ℃) 118.1 1836 76.7 1420 取 1 克 純 物 質 加 入 10 毫 升 水,攪 拌 後 靜 置 無 色 溶 液,呈 弱 酸 性 無 化 學 反 應 發 生,呈 懸 浮 狀,並 有 沉 澱 液 體 分 層 完 全 溶 解 後 呈 無 色 溶 液 下 列 有 關 甲 、 乙 、 丙 、 丁 四 種 純 物 質 的 敘 述 , 哪 些 正 確 ? ( 應 選 3項 ) (A)乙 與 丁 的 混 合 物 可 藉 由 加 入 水 後 , 而 進 行 後 續 的 分 離 (B)丙 與 水 的 混 合 物 適 合 使 用 蒸 發 結 晶 法 分 離 (C)分 離 乙 與 水 的 混 合 物 的 過 程 可 使 用 濾 紙 過 濾 (D)甲 和 丙 為 強 電 解 質 (E)丁 可 能 為 離 子 化 合 物 19. 臺 灣 目 前 的 核 能 電 廠 利 用 核 燃 料 以 發 電,全 部 過 程 中 主 要 牽 涉 到 以 下 哪 些 形 式 的 能 量 轉 換 與 反 應 ? ( 應 選 3 項 ) (A)質 能 轉 換 (B)聲 能 轉 電 能 (C)熱 能 轉 動 能 (D)核 融 合 (E)核 分 裂 20. 下 列 關 於 基 本 交 互 作 用 的 敘 述 , 哪 些 正 確 ? ( 應 選 2 項 ) (A)基 本 交 互 作 用 中,僅 有 重 力 的 作 用 範 圍 可 達 無 窮 遠,故 為 星 系 形 成 的 主 要 原 因 (B)電 子 繞 著 原 子 核 運 動 , 主 要 是 因 為 重 力 (C)單 獨 的 中 子 可 藉 由 弱 力 衰 變 為 質 子 、 電 子 和 其 他 粒 子 (D)弱 力 與 強 力 的 作 用 範 圍 比 原 子 的 尺 度 還 小 (E)質 子 與 中 子 間 有 強 力 , 但 中 子 與 中 子 間 並 沒 有 強 力 21. 眼 球 的 主 要 結 構 及 成 像 原 理,和 相 機 類 似,如 圖 7 所 示。光 進 入 眼 球 時,會 經 過 「 角 膜 」 、 「 瞳 孔 」與「 水 晶 體 」 , 「 瞳 孔 」如 同 相 機 的 光 圈,可 縮 放 以 控 制 進 光 量 的 多 寡;而「 角 膜 」與「 水 晶 體 」 如 同 相 機 鏡 頭 中 的 透 鏡 。 最 後 成 像 在 「 視 網 膜 」 , 如 同 相 機 的 感 光 元 件 。 下 列 敘 述 , 何 者 正 確 ? (A)進入眼球的光可在視網膜上成像,主要由於干涉現象 (B)物 體 成 像 在 視 網 膜 的 前 方 或 後 方 , 可 配 戴 凹 透 鏡 或 凸 透 鏡 來 矯 正 , 主 要 是 利 用 光 的 繞 射 現 象 (C)若 遠 處 物 體 的 成 像 位 置 在 相 機 的 感 光 元 件 之 前,可 改 用 感 光 程 度 更 高 的 元 件, 使 影 像 由 模 糊 變 為 清 晰 (D)遠 方 物 體 在 照 相 機 感 光 元 件 上 形 成 倒 立 實 像 , 在 眼 睛 的 視 網 膜 上 也 是 形 成 倒 立 實 像 (E)若 成 像 模 糊,照 相 機 是 調 整 鏡 頭 與 感 光 元 件 的 距 離,而 眼 睛 則 只 靠 縮 放 瞳 孔, 使 成 像 清 晰 圖 7 視網膜 角膜 瞳孔 水晶體
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113年學測 共 18 頁 自 然 考 科 - 7 - 請記得在答題卷簽名欄位以正楷簽全名 22-23題 為 題 組 高 能 的 粒 子 束 或 X光 束 可 用 於 治 療 惡 性 腫 瘤 ( 癌 症 )。 每 單 位 質 量 的 人 體 組 織 所 吸 收 的 射 束 能 量 稱 為 吸 收 劑 量。射 束 通 常 對 準 腫 瘤 照 射,癌 細 胞 與 正 常 細 胞 吸 收 射 束 的 能 量 後 , DNA會 遭 到 破 壞 , 而 癌 細 胞 死 亡 的 機 率 較 正 常 細 胞 為 高 。 圖 8顯 示 的 是 電 子、質 子、和 兩 個 能 量 不 同 的 X光 等 四 種 射 束 之 吸 收 劑 量 隨 進 入 表 皮 深 度 的 變 化。圖 中 各 射 束 名 稱 下,註 明 該 射 束 中 單 一 粒 子 或 光 子 入 射 人 體 時 的 能 量 , 其 中 1.0 MeV約 為 13 1.6 10 J − 。 22. 關 於 上 述 四 種 射 束 的 敘 述 , 下 列 哪 些 正 確 ? ( 應 選 2 項 ) (A)質 子 射 束 的 粒 子 與 射 線 的 粒 子 相 同 (B)質 子 束 的 粒 子 數 密 度 必 為 電 子 束 粒 子 數 密 度 的 37.5倍 (C)20 MeV之 X光 的 光 子 頻 率 為 4 MeV之 X光 的 光 子 頻 率 的 5倍 (D)150 MeV之 質 子 的 速 率 和 4 MeV之 光 子 的 速 率 相 同 (E)四 種 射 束 中 , 只 有 X光 束 能 夠 穿 透 15公 分 厚 的 細 胞 組 織 23. 若 有 癌 細 胞 存 在 於 表 皮 下 某 處,則 依 據 上 面 所 提 供 的 資 訊,下 列 敘 述 哪 些 可 以 達 到 「 儘 量 殺 除 癌 細 胞 、 保 留 正 常 細 胞 」 的 最 佳 效 果 ? ( 應 選 2 項 ) (A)癌 細 胞 在 表 皮 下 10公 分 處 , 應 使 用 電 子 束 (B)癌 細 胞 在 表 皮 下 10至 11公 分 處 , 應 使 用 質 子 束 (C)癌 細 胞 在 表 皮 下 0至 2公 分 處 , 應 使 用 4 MeV之 X光 束 (D)癌 細 胞 在 表 皮 下 2至 10公 分 處 , 應 使 用 20 MeV之 X光 束 (E)癌 細 胞 在 表 皮 下 3至 8公 分 處 , 可 以 結 合 電 子 束 及 質 子 束 一 起 使 用 X 光束 (20 MeV) X 光束 (4.0 MeV) 質子束 (150 MeV) 電子束 (4.0 MeV) 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 細 胞 組 織 吸 收 劑 量 14 15 進入表皮深度(公分) 圖 8
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113年學測 第 8
頁 自 然 考 科 共 18 頁 - 8 - 請記得在答題卷簽名欄位以正楷簽全名 24-25題 為 題 組 電 冰 箱 的 操 作 原 理 是 利 用 低 溫 的 冷 媒 來 冷 卻 冰 箱 裡 的 食 物,再 用 壓 縮 機 壓 縮 吸 收 熱 能 後 的 冷 媒,提 高 其 溫 度,以 利 於 其 後 之 散 熱 過 程。冷 媒 經 散 熱 片 把 熱 能 釋 放 到 周 遭 空 氣 中 後,經 過 降 溫、降 壓 又 可 以 用 來 冷 卻 冰 箱 裡 的 食 物,如 此 構 成 冷 卻 的 循 環 , 而 循 環 過 程 會 消 耗 電 能 。 24. 下 列 有 關 電 冰 箱 的 敘 述 , 哪 些 正 確 ? ( 應 選 2 項 ) (A)電 冰 箱 是 利 用 電 能 作 功 把 冰 箱 內 的 熱 能 轉 移 到 冰 箱 外 (B)電 冰 箱 裡 面 的 壓 縮 機 的 功 能 是 把 冷 媒 降 溫 並 增 加 其 壓 力 (C)於 密 閉 隔 熱 室 內 打 開 空 冰 箱 的 門 , 通 電 並 經 長 時 間 運 轉 後 , 平 均 室 溫 會 提 高 (D)冷 媒 冷 卻 冰 箱 裡 的 食 物 時 是 處 於 低 溫 高 壓 狀 態 (E)冷 媒 的 溫 度 低 於 室 溫 仍 然 可 以 將 其 熱 能 直 接 傳 給 周 遭 的 空 氣 25. 冰 箱、冷 凍 庫 的 效 率 可 看 其 性 能 係 數, 其 定 義 為 : = 轉移的熱能 性能係數 輸入的功 。若 一 電 冰 箱 性 能 係 數 為 2.5, 則 輸 入 1.0 度 電 約 可 轉 移 多 少 熱 能 ? ( 1 度 電 = 1 kW·h, 輸 入 的 功 可 視 為 輸 入 的 電 能 ) (A) 6 3.6 10 J (B) 6 7.2 10 J (C) 6 9.0 10 J (D) 7 1.1 10 J (E) 7 1.4 10 J 26-27題 為 題 組 汽 車 的 安 全 系 統 判 斷 車 身 受 到 撞 擊 而 急 遽 減 速 時,裝 在 方 向 盤 裡 的 安 全 氣 囊 即 會 充 氣 彈 出,透 過 內 部 氣 體 的 緩 衝,配 合 安 全 帶 的 作 用,來 降 低 駕 駛 人 受 到 的 衝 擊 力 。 圖 9 為 一 款 汽 車 安 全 氣 囊 的 充 氣 壓 力 與 充 氣 時 間 的 關 係 圖 ( 100 kPa大 約 為 1大 氣 壓 ) 。在 駕 駛 人 撞 擊 到 安 全 氣 囊 前 , 必 須 要 有 足 夠 的 時 間 讓 安 全 氣 囊 至 少 充 氣 達 飽 和 壓 力 的 一 半 以 上 , 才 能 藉 由 緩 衝 達 到 保 護 駕 駛 人 的 效 果 。 依 據 上 述 文 字 與 圖 9, 回 答 第 26~ 27題 。 26. 根 據 圖 9, 開 始 充 氣 的 安 全 氣 囊 , 至 少 約 需 時 多 少 , 可 達 保 護 駕 駛 人 的 氣 壓 ? (A) 10 ms (B) 20 ms (C) 30 ms (D) 40 ms (E) 50 ms 27. 質 量 為 50 kg 的 駕 駛 人 在 國 道 開 車 , 以 108 km/h( 即 30 m/s) 的 速 度 向 東 前 進 。 假 設 該 車 在 發 生 正 面 撞 擊 的 瞬 間,安 全 帶 與 車 體 支 撐 立 即 開 始 施 予 駕 駛 人 一 個 固 定 的 水 平 力,而 方 向 盤 的 轉 軸 也 立 即 收 縮,致 使 方 向 盤 向 前 水 平 移 動,安 全 氣 囊 也 開 始 充 氣。 若 駕 駛 人 接 觸 到 氣 囊 時 ,其 速 度 為 54 km/h 向 東 ,而 安 全 氣 囊 充 氣 恰 達 飽 和 壓 力 的 一 半 , 則 駕 駛 人 受 到 的 水 平 定 力 約 為 多 少 ? (A) 150000 N (B) 25000 N (C) 8880 N (D) 1000 N (E) 250 N 圖 9 0 10 20 30 40 50 60 70 80 飽和壓力 充氣時間(ms) 0 50 100 150 200 250 300 充 氣 壓 力 (kPa)
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113年學測 共 18 頁 自 然 考 科 - 9 - 請記得在答題卷簽名欄位以正楷簽全名 28. 圖 10 為 臺 灣 地 質 分 區 圖 ,由 西 至 東 為 I:澎 湖 群 島 、 II: 西 部 濱 海 平 原 、 III: 西 部 麓 山 帶、IV:雪 山 山 脈、V:中 央 山 脈、VI:花 東 縱 谷、VII:海 岸 山 脈、VIII:島 弧( 綠 島、蘭 嶼 ) 。下 列 有 關 各 分 區 的 地 質 事 件 哪 些 正 確 ? ( 應 選 2 項 ) (A)I區 的 火 成 岩 與 VIII區 的 火 成 岩 種 類 不 同 (B)活 動 斷 層 僅 分 布 在 IV、 V區 (C)在 中 生 代 形 成 的 恐 龍 化 石 可 以 在 III區 發 現 (D)V區 的 變 質 岩 大 都 比 IV區 的 變 質 岩 的 變 質 度 高 (E)VII區 蘊 藏 有 石 油 資 源 29. 海 洋 裡 有 各 種 不 同 時 間 尺 度 的 運 動 和 現 象,例 如: ( 甲 )潮 汐、 ( 乙 )聖 嬰 現 象、 ( 丙 )湧 浪、 ( 丁 )風 浪、 ( 戊 )溫 鹽 環 流。 這 些 運 動 和 現 象 的 大 致 週 期, 從 長 至 短 的 順 序 為 何 ? (A)甲 乙 丙 戊 丁 (B)戊 乙 甲 丙 丁 (C)戊 甲 丙 丁 乙 (D)甲 丙 乙 戊 丁 (E)乙 戊 甲 丙 丁 30. 若 空 氣 中 水 氣 含 量 不 變,下 列 哪 些 方 式 最 不 可 能 發 生 水 氣 凝 結 現 象 ? ( 應 選 2 項 ) (A)氣 流 受 到 地 形 抬 升 , 沿 著 迎 風 坡 爬 升 (B)暖 空 氣 吹 過 冷 海 面 (C)地 表 輻 射 冷 卻 導 致 空 氣 溫 度 改 變 (D)空 氣 在 地 面 高 壓 區 的 上 空 向 下 沉 (E)空 氣 塊 過 山 後 產 生 落 山 風 31. 地 震 預 警 是 利 用 地 震 資 訊 的 快 速 發 布,讓 地 震 波 尚 未 到 達 的 地 區 能 即 時 因 應。假 設 從 地 震 發 生 到 市 民 收 到 中 央 氣 象 署 預 警 通 知 所 需 時 間 為 10 秒 , P 波 的 速 率 為 每 秒 5 公 里 ,S 波 的 速 率 為 每 秒 3 公 里 。 假 設 震 波 速 率 不 變 , 某 地 震 發 生 後 , 若 臺 北 測 站 測 得 的 P 波 比 S 波 早 到 20 秒 , 則 臺 北 市 民 在 這 地 震 的 S 波 到 達 前 , 有 多 少 秒 可 做 緊 急 應 變 ? (A) 30 (B) 35 (C) 40 (D) 45 (E) 50 32. 北 半 球 有 一 溫 帶 氣 旋 , 其 地 面 氣 壓 與 鋒 面 的 分 布 如 圖 11 所 示 。 下 列 有 關 此 天 氣 圖 的 敘 述 , 何 者 正 確 ? (A)甲 地 點 大 約 吹 西 風 (B)乙 地 點 的 溫 度 最 低 (C)丙 地 點 的 氣 壓 最 高 (D)丁 地 點 大 約 吹 西 北 風 (E)乙 地 點 的 天 氣 是 陰 雨 天 圖 11 N 丁 甲 丙 乙 圖 10 Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ Ⅴ Ⅵ Ⅶ Ⅷ
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113年學測 第 10
頁 自 然 考 科 共 18 頁 - 10 - 請記得在答題卷簽名欄位以正楷簽全名 33. 下 列 有 關 臺 灣 周 邊 海 域 潮 汐 的 敘 述 , 哪 些 正 確 ? ( 應 選 3 項 ) (A)西 部 海 岸 的 潮 差 由 南 北 兩 端 向 中 部 增 大 (B)基 隆 與 高 雄 外 海 的 水 深 較 深 , 受 海 底 地 形 的 影 響 , 其 潮 差 較 其 他 區 域 小 (C)東 部 海 岸 因 地 形 開 闊 又 面 向 太 平 洋 , 故 潮 差 較 西 部 大 (D)滿 潮 的 時 間 , 東 部 海 岸 比 西 部 海 岸 晚 約 五 小 時 左 右 (E)退 潮 時 , 海 水 由 臺 灣 海 峽 南 北 端 流 出 34. 一 個 未 飽 和 空 氣 塊 在 上 升 過 程 中,假 設 不 與 環 境 交 換 熱 量,每 上 升 1 公 里,溫 度 約 降 低 10℃;露 點 每 上 升 1 公 里 約 降 低 2℃。假 設 有 五 個 地 點,在 高 度 為 0 時,其 溫 度 和 露 點 如 下 表。若 各 自 的 空 氣 塊 上 升 至 圖 12 的 高 度 時 , 哪 些 地 點 較 可 能 開 始 形 成 雲 層 的 雲 底 ? ( 應 選 2 項 ) 地點 甲 乙 丙 丁 戊 溫度(℃) 18 22 26 30 34 露點(℃) 12 14 18 18 14 (A)甲 (B)乙 (C)丙 (D)丁 (E)戊 35. 環 境 汙 染 及 全 球 暖 化 是 全 球 共 同 問 題,因 此 各 國 政 府 積 極 發 展 綠 能,當 中 風 力 與 太 陽 光 電 發 電 扮 演 重 要 角 色。下 列 哪 些 是 臺 灣 在 開 發 相 關 能 源 時 必 須 考 量 的 因 素 ? ( 應 選 2 項 ) (A)臺 灣 風 場 的 主 要 來 源 是 西 南 氣 流 (B)同 一 風 場 的 風 力 發 電 量 會 有 季 節 性 的 差 異 (C)臺 灣 位 處 低 緯 度 , 因 此 日 照 量 不 足 , 不 適 合 發 展 太 陽 光 電 (D)太 陽 光 電 在 發 電 過 程 不 會 產 生 碳 排 放,但 光 電 板 生 產 過 程 中 仍 有 碳 排 放 的 問 題 (E)風 力 與 太 陽 光 電 發 電 互 相 配 合 就 能 不 分 季 節 長 時 間 的 穩 定 供 電 36. 相 對 於 目 前 海 水 面 高 度,2 萬 年 前 至 今 的 全 球 海 水 面 變 化 如 圖 13。造 成 近 2 萬 年 以 來 海 水 面 變 動 最 可 能 的 原 因 為 何 ? (A)造 山 作 用 的 影 響 (B)人 類 活 動 造 成 的 溫 室 效 應 (C)太 陽 入 射 量 變 化 造 成 冰 川 體 積 消 融 (D)全 球 降 雨 量 大 增 (E)海 底 火 山 噴 發 圖 13 0 5 10 15 20 (千年前) 0 –20 –40 –60 –80 –100 00 –120 (公尺) 圖 12 3 高 度 ( 公 里 ) 2 乙 丙 丁 戊 甲 1 0
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113年學測 共 18 頁 自 然 考 科 - 11 - 請記得在答題卷簽名欄位以正楷簽全名 第 貳 部 分 、 混 合 題 或 非 選 擇 題 ( 占 56 分 ) 說明:本部分共有6題組,選擇題每題2分,非選擇題配分標於題末。限在答題卷標示題號 的作答區內作答。 選擇題與「非選擇題作圖部分」使用 2B 鉛筆作答,更正時以橡皮擦擦拭,切勿使 用修正帶(液) 。非選擇題請由左而右橫式書寫,作答時必須寫出計算過程或理由, 否則將酌予扣分。 37-39題 為 題 組 媽 媽 去 購 物 商 場 買 烤 全 雞,聽 老 闆 說 這 些 雞 只 需 要 約 40天 就 達 到 上 市 的 尺 寸。 近 數 十 年,高 產 肉 雞 育 種 選 拔 計 畫 有 著 重 要 的 突 破,在 持 續 的 選 拔 下,以 56日 齡 雞 隻 為 例,可 從 1957年 的 905克 /隻 提 升 到 2005年 時 的 4202克 /隻( 如 圖 14所 示 )。 此 外,為 降 低 飼 養 成 本,育 種 過 程 也 會 參 考 肉 雞 的 飼 料 轉 化 率,即 肉 雞 每 單 位 肉 重 所 需 的 飼 料 重 量 ( 如 圖 15) 。 37. 依 據 肉 雞 育 種 的 目 的 及 手 段 , 下 列 推 論 何 者 不 正 確 ? (A)經 過 育 種 後 的 高 產 肉 雞 已 和 原 始 雞 種 相 異 , 屬 於 不 同 物 種 (B)人 擇 達 成 高 產 肉 雞 的 過 程 中 仍 有 基 因 突 變 或 重 組 之 發 生 (C)原 始 雞 種 族 群 很 可 能 比 高 產 肉 雞 含 有 更 多 的 遺 傳 變 異 (D)降 低 飼 養 天 數 和 飼 料 成 本 是 人 擇 的 雙 目 標 (E)飼 料 配 方 是 否 改 變 也 應 加 入 探 討 育 種 計 畫 的 成 效 38. 綜 合 圖 14 與 圖 15,高 產 肉 雞 育 種 計 畫 中,同 齡 雞 隻 所 呈 現 出 的 飼 料 轉 化 率 顯 示: ( a) 此 選 育 計 畫 目 標 是 否 達 成 ? ( 1分 ) ( b) 比 較 並 說 明 1970與 2000年 代 的 雞 隻 生 長 速 率 、 飼 料 攝 取 的 變 化 、 及 此 二 者 之 關 聯 性 為 何 , 以 支 持 你 的 結 論 。 ( 3分 ) 圖 14 1957 1978 2005 圖 15 西元(年) 1970 1975 1980 1985 1990 1995 2000 2005 1.5 1.6 1.7 1.8 1.9 2 2.1 2.2 2.3 2.4 飼 料 轉 化 率
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113年學測 第 12
頁 自 然 考 科 共 18 頁 - 12 - 請記得在答題卷簽名欄位以正楷簽全名 39. 與 高 產 肉 雞 類 似 的 純 種 賽 馬 選 育 計 畫 顯 示 , 自 1949 年 以 前 的 50~ 100 年 間 獲 得 相 當 的 秒 數 進 展( 以 跑 快 者 為 勝 ) , 但 1950 以 後 則 效 果 不 佳( 圖 16) 。 下 列 何 者 可 能 是 效 果 不 如 預 期 的 最 合 理 推 測 ? (A)賽 馬 族 群 大 小 經 歷 反 覆 選 育 後 逐 漸 變 小 (B)純 種 族 群 內 適 當 的 基 因 變 異 已 接 近 選 盡 (C)賽 馬 的 選 育 計 畫 執 行 不 徹 底 而 無 效 (D)跑 快 的 表 徵 是 後 天 獲 得 不 能 被 遺 傳 (E)還 沒 找 到 有 潛 力 可 靠 的 可 轉 殖 基 因 圖 16 1850 1900 1950 2000 西元(年) 190 200 210 220 230 時 間 ( 秒 ) 背 面 還 有 試 題
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113年學測 共 18 頁 自 然 考 科 - 13 - 請記得在答題卷簽名欄位以正楷簽全名 40-43題 為 題 組 捕 蠅 草 捕 蟲 的 趣 事 是 生 物 適 應 的 現 象 之 一。捕 蠅 草 生 長 在 養 分 及 礦 物 質 缺 乏 的 溼 地,為 了 生 存,它 演 化 出 肉 食 性 的 特 質。它 的 葉 片 特 化 成 捕 器,是 可 以 吸 引、 捕 抓 及 消 化 小 型 節 肢 動 物 的 器 官。捕 器 閉 合 的 物 理 機 制 源 自 於 葉 片 細 胞 的 膨 脹 與 收 縮。當 水 分 從 內 層 細 胞 流 入 外 層 細 胞 時,內 層 細 胞 收 縮、外 層 細 胞 膨 脹,因 而 造 成 葉 片 彎 曲 而 閉 合 ( 圖 17) 。 捕 器 葉 片 的 內 側 有 焮 毛,可 感 應 獵 物 的 觸 動。每 次 觸 發 焮 毛 會 產 生 一 個 電 位。 研 究 顯 示,產 生 第 一 次 電 位 時,葉 片 仍 會 保 持 張 開,並 記 憶 第 一 次 的 觸 發。若 在 20秒 內 發 生 第 二 次 觸 發,葉 片 才 會 快 速 閉 合 困 住 獵 物。科 學 家 在 葉 子 中 肋 和 葉 片 分 別 插 入 電 極 進 行 充 電,以 模 擬 焮 毛 被 觸 發 時 產 生 電 位 的 現 象,他 們 發 現 無 論 是 分 段 充 電 , 還 是 連 續 充 電 , 充 電 電 量 都 要 達 到 14 C, 葉 片 才 會 在 大 約 0.5秒 內 快 速 閉 合 。 然 而 , 若 將 捕 蠅 草 的 土 壤 浸 潤 在 pH值 高 於 4.5的 溶 液 中 , 就 算 觸 發 焮 毛 產 生 電 位 , 也 無 法 讓 葉 子 閉 合 。 40. 有 關 捕 蠅 草 捕 器 閉 合 的 機 制 , 下 列 促 使 兩 側 葉 片 合 攏 的 敘 述 何 者 正 確 ? (A)外 層 細 胞 的 細 胞 膜 施 加 於 細 胞 壁 的 壓 力 變 小 , 內 層 變 大 (B)外 層 細 胞 的 細 胞 膜 施 加 於 細 胞 壁 的 壓 力 變 大 , 內 層 變 小 (C)內 外 層 細 胞 的 細 胞 膜 施 加 於 細 胞 壁 的 壓 力 同 時 變 小 (D)內 外 層 細 胞 的 細 胞 膜 施 加 於 細 胞 壁 的 壓 力 同 時 變 大 (E)僅 電 位 改 變 , 細 胞 膜 施 加 於 細 胞 壁 的 壓 力 維 持 不 變 41. 捕 蠅 草 有 一 親 緣 關 係 樹 上 的 遠 親,稱 為 豬 籠 草,它 們 同 稱 為 食 肉 植 物,表 3 為 兩 者 的 特 性 。 依 據 此 資 訊 判 斷 , ( a) 食 肉 植 物 的 捕 器 是 否 為 同 功 構 造 ? ( 1 分 ) ( b) 判 定 的 原 因 為 何 ? ( 3 分 ) 表 3 食 肉 植 物 ( Carnivorous plant) 物 種 捕 蠅 草 ( Dionaea muscipula ) 豬 籠 草 ( . Nepenthes spp ) 科 別 茅 膏 菜 科 ( Droseraceae) 豬 籠 草 科 ( Nepenthaceae) 地 理 分 布 北 美 洲 熱 帶 亞 洲 捕 器 結 構 捕 蟲 葉 捕 蟲 籠 捕 器 消 化 方 式 消 化 酶 消 化 酶 及 細 菌 作 用 圖 17 中肋 葉片 外層細胞 內層細胞 焮毛
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113年學測 第 14
頁 自 然 考 科 共 18 頁 - 14 - 請記得在答題卷簽名欄位以正楷簽全名 42. 依 據 上 面 所 提 供 的 資 訊 , 下 列 哪 些 敘 述 最 有 可 能 是 正 確 的 ? ( 應 選 2 項 ) (A)捕 蠅 草 利 用 葉 片 彎 曲 時 的 彈 力 來 記 憶 初 次 觸 發 (B)每 一 次 觸 發 焮 毛 都 產 生 至 少 14 µ C的 充 電 電 量 (C)充 電 電 量 達 14 µ C, 可 讓 水 分 快 速 地 從 內 層 細 胞 流 入 外 層 細 胞 (D)水 分 從 外 層 細 胞 流 入 內 層 細 胞 , 可 以 讓 葉 片 張 開 (E)捕 蠅 草 在 pH值 大 於 4.5的 環 境 中 , 充 電 電 量 需 高 於 14 µ C才 能 觸 發 葉 片 閉 合 43. 甲 同 學 看 完 了 以 上 對 捕 蠅 草 的 敘 述 後,提 出 自 己 的 看 法: 「 焮 毛 第 一 次 被 觸 發 時, 葉 子 中 肋 和 葉 片 間 會 進 行 第 一 次 充 電 , 充 電 電 量 小 於 14 µC, 第 二 次 觸 發 會 進 行 第 二 次 充 電 , 讓 葉 子 中 肋 和 葉 片 間 的 儲 存 電 量 達 到 14 µC。 由 於 儲 存 的 電 量 會 慢 慢 散 去 , 所 以 若 沒 有 在 20 秒 內 進 行 第 二 次 觸 發 , 則 第 二 次 觸 發 是 無 法 讓 總 電 量 達 到 14 µC。 」 甲 同 學 想 證 明 自 己 的 看 法 , 設 計 了 幾 個 實 驗 進 行 探 究 。 將 設 計 的 實 驗 變 因 與 預 期 觀 察 到 的 現 象( 即 應 變 變 因 與 操 縱 變 因 間 的 關 係 )填 入 表 格 的 空 格 中 。 ( 4 分 ) 探討的問題 控制變因 操縱變因 應變變因 甲同學預期觀察到的 現象 第一次觸發焮毛後, 葉 子 中 肋 和 葉 片 之 間 的 儲 存 電 量 隨 時 間變化的關係 培養土的 pH 值 時間 •第 一 次 觸 發 的 充 電 電量小於 14 C • 連 續 兩 次 觸 發 的 時 間 間 隔 對 葉 子 中 肋 和 葉 片 之 間 累 積 的 儲存電量之影響 培養土的 pH 值 葉子中肋和 葉片之間的 儲存電量 •連 續 兩 次 觸 發 的 時 間間隔越大,累積的 儲存電量越低 • 背 面 還 有 試 題
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113年學測 共 18 頁 自 然 考 科 - 15 - 請記得在答題卷簽名欄位以正楷簽全名 44-46題 為 題 組 如 圖 18所 示,一 金 屬 導 線 製 成 的 線 圈 迴 路 固 定 不 動,迴 路 中 有 一 電 阻 R。迴 路 左 側 環 圈 甲 的 正 上 方 有 一 下 端 為 S極 的 細 長 磁 鐵 棒。假 設 磁 鐵 棒 的 磁 力 線 僅 穿 過 環 圈 甲 , 且 迴 路 中 金 屬 導 線 的 電 阻 可 忽 略 。 44. 考 慮 磁 鐵 棒 以 等 速 度 朝 環 圈 甲 移 動 前 進,穿 過 環 圈 甲, 至 完 全 移 離 環 圈 甲 的 整 個 過 程 , 下 列 敘 述 何 者 正 確 ? (A)迴 路 產 生 應 電 流 , 其 值 隨 時 間 增 加 而 持 續 增 大 (B)迴 路 產 生 應 電 流 , 其 值 隨 時 間 增 加 而 持 續 減 小 (C)迴 路 產 生 應 電 流 , 其 方 向 恆 為 順 時 針 方 向 (D)迴 路 產 生 應 電 流 , 其 方 向 恆 為 逆 時 針 方 向 (E)若 迴 路 對 移 動 磁 鐵 棒 施 加 磁 力 , 則 其 方 向 恆 向 上 45. 磁 鐵 棒 以 等 速 度 朝 環 圈 甲 前 進,當 磁 鐵 棒 中 心 與 環 圈 甲 中 心 之 距 離 為 d 時,迴 路 的 應 電 流 量 值 為 I 。 在 磁 鐵 棒 速 度 或 迴 路 性 質 改 變 下 , 而 迴 路 電 阻 仍 為 R 、 磁 鐵 棒 中 心 與 環 圈 甲 中 心 之 距 離 仍 為 d 時 , 下 列 敘 述 哪 些 正 確 ? ( 應 選 2 項 ) (A)若 將 環 圈 甲 的 面 積 增 大 , 但 磁 鐵 棒 速 度 不 變 , 則 I 不 會 改 變 (B)若 將 環 圈 乙 的 面 積 增 大 , 但 磁 鐵 棒 速 度 不 變 , 則 I 不 會 改 變 (C)若 迴 路 完 全 不 變 , 但 磁 鐵 棒 以 較 快 速 度 朝 環 圈 甲 前 進 , 則 I 的 量 值 將 減 小 (D)若 迴 路 完 全 不 變 , 但 磁 鐵 棒 以 較 快 速 度 朝 環 圈 甲 前 進 , 則 I 的 量 值 將 增 大 (E)若 環 圈 甲 、 乙 的 圈 數 加 倍 , 但 面 積 不 變 、 且 磁 鐵 棒 速 度 不 變 , 則 I 不 會 改 變 46. 磁 鐵 棒 以 等 速 度 朝 環 圈 甲 前 進,在 時 間 為 3 秒 時 磁 鐵 棒 S 極 恰 接 觸 環 圈 甲 中 心, 在 時 間 為 6 秒 時 磁 鐵 棒 中 心 在 環 圈 甲 中 心。電 流 以 逆 時 針 方 向 為 正,迴 路 的 應 電 流 在 0~ 6 秒 隨 時 間 變 化 的 曲 線 圖 如 圖 19 所 示。考 慮 磁 鐵 棒 從 開 始 等 速 移 進 至 完 全 移 離 環 圈 甲 的 過 程 , 回 答 下 列 問 題 。 ( a)試 繪 製 出 迴 路 在 時 間 6~ 12秒 的 應 電 流 隨 時 間 變 化 的 曲 線 圖,並 以 箭 頭 與 文 字 註 明 磁 鐵 棒 N極 恰 脫 離 環 圈 甲 中 心 的 時 間 點 。 ( 2分 ) ( b) 說 明 所 繪 應 電 流 方 向 及 曲 線 形 狀 的 理 由 為 何 ? ( 2分 ) 圖 18 R N S 甲 乙 圖 19 1 2 3 4 5 6 7 8 9 11 12 10 應 電 流 時間(秒) 磁鐵棒 S 極 恰接觸環圈甲中心 磁鐵棒中心在 環圈甲中心
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113年學測 第 16
頁 自 然 考 科 共 18 頁 - 16 - 請記得在答題卷簽名欄位以正楷簽全名 47-49題 為 題 組 利 用 電 化 學 催 化 方 法 將 二 氧 化 碳 轉 變 為 具 有 經 濟 價 值 的 含 碳 化 合 物 是 永 續 發 展 的 方 法 之 一,然 二 氧 化 碳 還 原 反 應 會 因 反 應 條 件 與 催 化 劑 不 同,而 生 成 多 種 產 物 , 表 4列 出 形 成 不 同 產 物 所 需 電 子 數 的 半 反 應 式 。 表 4 產 物 二 氧 化 碳 的 還 原 半 反 應 甲 醇 2 3 2 CO g 6H 6e CH OH(l) H O(l) ( ) + − + + + → 乙 烯 + 2 2 4 2 2CO 12H 12e C H g + 4H O(l) (g) + ( ) − + → 正 丙 醇 2 3 7 2 ( ) ) 3CO g 18H 18e C H OH(l) 5H O(l + − + + → + 47. 表 4 中 的 反 應 物 與 各 種 產 物 的 路 易 斯 結 構 , 哪 些 具 有 雙 鍵 的 鍵 結 ? ( 應 選 2 項 ) (A)二 氧 化 碳 (B)水 (C)甲 醇 (D)乙 烯 (E)正 丙 醇 48. 下 列 對 於 表 4 中 相 關 的 敘 述 , 哪 些 正 確 ? ( 應 選 3 項 ) (A)生 成 每 莫 耳 甲 醇 、 乙 烯 與 正 丙 醇 產 物 分 別 所 需 質 子 的 莫 耳 數 比 為 1:2:3 (B)混 有 二 氧 化 碳 的 乙 烯 氣 體 產 物,可 以 利 用 通 過 氫 氧 化 鈉 水 溶 液 達 成 乙 烯 的 分 離 (C)生 成 正 丙 醇 產 物 不 溶 於 水 , 會 在 反 應 容 器 內 分 層 (D)還 原 每 莫 耳 二 氧 化 碳 分 別 生 成 甲 醇、乙 烯 與 正 丙 醇 所 需 消 耗 的 電 子 莫 耳 數 不 同 (E)常 溫 常 壓 下 , 甲 醇 與 正 丙 醇 皆 具 有 揮 發 性 , 是 易 燃 性 的 有 機 物 質 49. 表 5 為 各 種 產 物 的 價 格 ( 元 /公 斤 ) 與 以 每 莫 耳 電 子 計 算 所 轉 換 產 物 的 價 格 ( 元 / 莫 耳 電 子 ) 。其 中,正 丙 醇 價 格 尚 未 計 算 完 成,回 答 下 列 各 問 題。 ( 原 子 量 C= 12.0、 H= 1.00、 O= 16.0) 表 5 產物 市價(元/公斤) 轉換產物的價格(元/莫耳電子) 甲醇 16.9 0.090 乙烯 40.7 0.095 正丙醇 45.0 ? ( a) 請 列 式 計 算 正 丙 醇 轉 換 產 物 的 價 格 為 何 ? ( 2分 ) ( b)另 有 一 電 化 學 催 化 系 統,只 會 產 生 甲 醇 與 正 丙 醇。已 知 每 產 生 1莫 耳 此 混 合 產 物 需 消 耗 10.8莫 耳 電 子 , 此 混 合 產 物 中 , 列 式 計 算 甲 醇 與 正 丙 醇 的 莫 耳 數 比 為 何 ?( 2分 ) 背 面 還 有 試 題
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第 17 頁
113年學測 共 18 頁 自 然 考 科 - 17 - 請記得在答題卷簽名欄位以正楷簽全名 50-53題 為 題 組 在 寒 武 紀 以 前 的 地 層 中 , 可 找 到 由 氧 化 鐵 與 二 氧 化 矽 細 粒 反 覆 堆 疊 形 成 的 「 縞 狀( 帶 狀 )鐵 礦 床 」,是 重 要 的 鐵 礦 來 源。約 24億 年 前 的 地 層 中,更 普 遍 地 出 露 厚 層 的 縞 狀 鐵 礦 床。縞 狀 鐵 礦 床 形 成 原 因 的 假 設 模 型,是 由 亞 鐵 離 子 ( 2 Fe + ) 與 氧 氣 作 用 生 成 氧 化 鐵( 2 3 Fe O 及 3 4 Fe O )沉 澱 所 致。而 2+ Fe 是 由 海 底 岩 漿 噴 發 所 形 成 , 氧 則 是 由 藍 綠 菌 行 光 合 作 用 所 產 生 。 圖 20彙 整 了 一 些 地 球 歷 史 事 件,包 括 化 石 紀 錄、縞 狀 鐵 礦 形 成 時 段 與 相 對 含 量 , 以 及 大 氣 中 氧 氣 含 量 相 對 於 現 今 濃 度 的 變 化 。 50. 下 列 關 於 縞 狀 鐵 礦 與 相 關 地 球 歷 史 事 件 的 敘 述 , 哪 些 正 確 ? ( 應 選 3 項 ) (A) 2 3 Fe O 是 亞 鐵 離 子 經 還 原 反 應 形 成 的 (B)在 24~ 35億 年 前 , 縞 狀 鐵 礦 床 形 成 當 時 , 大 氣 中 氧 氣 的 濃 度 並 未 大 幅 增 加 , 而 是 在 其 形 成 後 , 才 大 幅 增 加 (C) 2 3 Fe O 與 3 4 Fe O 均 不 易 溶 於 水 (D) 2 3 Fe O 與 3 4 Fe O 均 屬 於 分 子 化 合 物 (E)在 19億 年 前 , 縞 狀 鐵 礦 床 形 成 時 , 推 測 當 時 海 洋 中 2+ Fe 的 濃 度 大 幅 上 升 51. 有 研 究 指 出,在 幾 乎 無 氧 的 環 境 下,無 氧 光 自 營 細 菌 在 光 照 的 情 況 下,可 將 亞 鐵 離 子 反 應 產 生 一 些 產 物 , 其 平 衡 反 應 式 如 下 : 2+ + 2 2 2 6 3 24Fe + 6 CO + x H O (CH O) + y Fe(OH) + z H → ( a) 寫 出 x,y和 z值 ( 說 明 求 得 數 值 的 過 程 ) 。 ( 3分 ) ( b) 2 6 (CH O) 為 有 機 化 合 物 , 而 生 活 中 常 見 的 有 機 物 質 有 醣 類 、 蛋 白 質 、 油 脂 及 核 酸 等 , 試 問 2 6 (CH O) 可 能 屬 於 其 中 哪 一 類 的 化 合 物 ? ( 1分 ) 52. 下 列 觀 察 或 推 論 哪 些 正 確 ? ( 應 選 3 項 ) (A)縞 狀 鐵 礦 大 部 分 出 現 在 24億 年 前 的 地 層 中 (B)亞 鐵 離 子 源 自 岩 漿 , 因 此 縞 狀 鐵 礦 屬 於 火 成 岩 類 (C)今 日 海 水 中 的 亞 鐵 離 子 濃 度 較 25億 年 前 為 低 (D)大 氣 中 的 氧 氣 含 量 呈 現 線 性 增 高 (E)細 菌 可 存 活 在 極 低 氧 的 環 境 中 動 物 真 核 生 物 細 菌 1.0 10-1 10-2 10-3 10-4 10-5 10-6 0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 0.0 1.0 0.5 縞狀鐵礦 氧氣 距今時間(十億年前) 圖 20 氧 氣 相 對 含 量 縞 狀 鐵 礦 相 對 含 量
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113年學測 第 18
頁 自 然 考 科 共 18 頁 - 18 - 請記得在答題卷簽名欄位以正楷簽全名 53. ( a)依 據 在 地 球 歷 史 出 現 的 次 序,由 早 期 到 晚 期 排 列 下 列 事 件: ( 只 須 寫 出 事 件 代 碼 ) ( 2 分 ) ( 甲 ) 臭 氧 層 的 形 成 ( 乙 ) 氧 氣 開 始 在 大 氣 中 快 速 累 積 、 含 量 驟 增 ( 丙 ) 生 物 上 陸 ( 丁 ) 縞 狀 鐵 礦 床 的 形 成 ( b)針 對( 乙 )事 件,則 35~ 22億 年 前 之 間,除 了 在 約 23億 年 前 有 氧 氣 量 的 驟 增 外,若 只 考 量 光 合 作 用 的 進 行,還 可 推 論 出 地 球 大 氣 的 組 成 發 生 了 什 麼 樣 的 改 變 ? ( 1分 ) 而 此 組 成 變 化 可 能 對 全 球 氣 溫 造 成 的 影 響 為 何 ? ( 1分 ) 54-56題 為 題 組 做 為 實 證 科 學 之 一,天 文 學 的 發 展 仰 賴 大 量 的 觀 測 結 果。近 百 年 以 來,天 文 觀 測 的 手 段 也 早 就 由 可 見 光 延 伸 到 電 磁 波 的 其 他 波 段,甚 至 是 電 磁 波 以 外 的 觀 測 手 段。這 些 突 破 性 的 觀 測 成 果,更 讓 科 學 家 們 發 現 宇 宙 當 中 前 人 所 未 知 的 領 域。 54. 上 述 的 重 大 成 果 也 常 獲 得 諾 貝 爾( 物 理 )獎 的 肯 定。回 顧 20 世 紀 的 諾 貝 爾 獎 中, 因 為 天 文 觀 測 而 獲 獎 者 皆 來 自 無 線 電 波 的 觀 測 。 我 們 如 何 解 讀 這 個 現 象 ? ( 應 選 2 項 ) (A)科 學 家 一 開 始 沒 有 預 期 到 天 文 現 象 上 有 產 生 其 他 電 磁 波 的 可 能 性 (B)天 文 現 象 上 產 生 的 高 能 量 電 磁 波 無 法 傳 遞 這 麼 遠 的 距 離 而 到 達 地 球 (C)除 了 可 見 光 之 外 , 無 線 電 波 也 可 以 幾 乎 不 受 阻 礙 的 穿 過 大 氣 層 (D)從 太 空 中 觀 測 , 要 等 到 20世 紀 中 期 以 後 進 入 太 空 時 代 才 有 可 能 (E)因 為 當 時 尚 未 有 手 機、基 地 台 等 干 擾,透 過 無 線 電 波 可 以 得 到 較 好 的 觀 測 成 果 55. 科 學 家 們 建 造 各 式 各 樣 的 望 遠 鏡 來 收 集 電 磁 波 訊 號。新 一 代 地 面 望 遠 鏡 的 口 徑 都 愈 來 愈 大 , 原 因 為 何 ? (A)電 磁 波 所 行 走 的 路 徑 會 隨 著 宇 宙 膨 脹 而 增 加 , 所 以 需 要 大 口 徑 望 遠 鏡 (B)口 徑 愈 大 , 受 到 大 氣 擾 動 的 影 響 愈 小 , 可 以 看 得 愈 清 晰 (C)口 徑 愈 大 , 可 以 收 集 到 的 訊 號 愈 多 , 可 以 看 到 星 等 數 值 更 大 的 天 體 (D)隨 著 經 濟 發 展 , 建 造 大 口 徑 望 遠 鏡 有 助 於 提 升 國 防 產 業 的 技 術 (E)遙 遠 的 天 體 會 隨 著 宇 宙 膨 脹 而 變 大 , 所 以 需 要 大 口 徑 望 遠 鏡 56. 溫 室 氣 體 會 造 成 地 表 的 溫 度 升 高,這 是 因 為 這 些 氣 體 會 吸 收 來 自 地 表 的 熱 輻 射; 同 樣 的,這 些 氣 體 也 會 造 成 來 自 太 空 中 的 部 分 輻 射 無 法 通 過 大 氣 層。而 地 球 大 氣 的 組 成 多 元 , 其 他 氣 體 也 會 影 響 電 磁 波 能 否 通 過 大 氣 層 。 ( a) 溫 室 氣 體 主 要 是 吸 收 哪 一 種 波 段 的 電 磁 波 ?( 1分 )不 過,溫 室 氣 體 主 要 集 中 在 對 流 層 , 若 要 進 行 該 波 段 的 觀 測 , 可 以 藉 由 飛 機 將 望 遠 鏡 攜 帶 至 大 氣 層 中 的 哪 一 層 ? ( 1分 ) ( b) 說 明 電 磁 波 中 的 紫 外 線 無 法 從 地 面 進 行 觀 測 的 原 因 ? ( 2分 )
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