03_地球科学习作_第02回

1、第2回第2章從地球看宇宙一、單一選擇題（每題 4分，共68分）第1.4.題為題組太陽系天體包含行星、矮行星與太陽系小天體。以太陽為中心標示行星、小行星帶、 柯伊伯帶與歐特雲的相對位置如下圖示（未依照比例繪製），請回答下列問題：（C）1.太陽系內天體的距離較適合使用下列何種單位描述？A公尺（B）公里（C）天文單位（D）光年（E）秒差距。卿听 （A）（B）尺度太小。（C）天文單位為太陽至地球的平均距離（以光速前進500秒的距離），適用於描述太陽系內天體的距離。（D）（E）光年為以光速前進一年的距離，秒差距約為3.26光年，兩者皆適合描述銀河系內外天體間距離。（A） 2. 2006年國際天文聯合會（

2、IAU ）定義了行星的標準，下列哪一項敘述不符合 行星的定義？（A公轉軌道面靠近黃道面 （B）環繞恆星運行的天體 （C）有足夠的質量維持自身 流體靜力平衡 （D）重力能夠清除鄰近公轉軌道的小天體（E）能夠以自身重力維持球狀。析 2006年8月24日國際天文聯合會（IAU）定義行星的標準分別為：1.環繞恆星運行的天體；2.有足夠的質量維持自身流體靜力平衡；3.重力能夠清除鄰近公轉軌道的物質。（D）3.請問週期小於200年的短週期彗星源自何處？（A）c 處 （B）e 處 （C）g 處 （D）j 處 （E） k 處。解祈 週期小於200年的短週期彗星源自柯伊伯帶，位於上圖j處，k處是歐特雲區，為長週

3、期彗星的發源地。（D）4.彗星具有狹長的橢圓公轉軌道，當彗核靠近太陽時，因為 太陽的高溫及太陽風的吹拂會形成彗髮與彗尾。右圖為海 爾波普彗星的照片，請推論拍攝此照片時，太陽位在照片 哪一個方位的延伸處？（A）右上方 （B）右側 （C）左側 （D）左下方 （E）上方。彗星離子尾受太陽風吹拂永遠背向太陽方向第5.、6.題為題組下圖為銀河系側面方向的示意圖，請根據此圖回答下列問題:（C）5.星系依照外觀形狀可分為不同類型，太陽所在的銀河系屬於哪一類星系？（A）橢圓星系（B）螺旋星系 （C棒旋星系（D）不規則星系 （E）疏散星系 稱斯 銀河系屬於棒旋星系，中間的短棒是由恆星聚集形成。（D）6.上圖甲、

4、乙為星團，哪一個星團中恆星的成分會與太陽較為相近？（A）甲星團；球狀星團（B）甲星團；疏散星團（C）乙星團；球狀星團（D）乙星團；疏散星團（E）甲星團；橢圓星團。柿 銀河系盤狀區域的星團多由年輕恆星組成，盤狀位置星雲濃密有機會形成大質量的恆星，恆星核融合過程產生氧、矽、鐵等較重元素，與太陽系星雲成分接近。第7 13.題為題組住在嘉義的小林一家人在 2017年7月底前往巴西聖保羅（23.5S, 46.5W）旅遊， 傍晚用完餐約21 : 00左右，小林利用照相機記錄了南半球的星空（圖 A、圖B），並且 拍下雙星拱月（圖C,赤經13 hr 31 min，赤緯一521）的畫面，請回答下列問題：圖B（A

5、） ） 7.圖A與圖B兩張照片分別是面向哪一個方位所拍攝的？（A）西方；北方（B）西方；南方（C）東方；北方（D）東方；南方（E）西方；東方。解析 右圖中實線箭頭為地球自轉軸平行線，由軸線往地平線下延伸方向指向天北極，此方位指向北方，可知圖A的拍攝方向為西方；圖B天體以地平面下方一點（天北極）為圓心移動，因此為面向北方拍攝。（B） ） 8.小林在拍攝圖B的照片時，照相機的曝光時間約為幾小時？（A）2小時 （B）4小時（C）6小時 （D）8小時 （E）資訊不足，無法判斷。地球一小時自轉 15,圖B星軌所張角度約為 60。，可知曝光時間約4小時。(A)拍攝當日白天的太陽軌跡為何?(A)西(B)天I

6、R(C)(D)(E)西7月底太陽約位在赤緯+19附近，太陽由東偏北升起，正午時位在天頂偏北；傍晚由西偏北落下，因此選擇(A)o(A)10.拍攝當日約為農曆幾日？(A)7、8 日 (B)22、23 日 (C)1、2 日 (D)15、16 日 (E) 18、19 日。 拍攝當日，月相接近弦月，因為是在傍晚日落後拍攝，可知為農曆上弦月前後。(D) ) 11.將圖C中3個天體與地球的距離由遠而近排列，下列何者正確？(A)月球、木星、角宿一(B)木星、角宿一、月球(C)角宿一、月球、木星(D)角宿一、木星、月球(E)月球、角宿一、木星。轿 月球為地球的衛星，與地球距離最近；木星為太陽系的行星，與地球的距

7、離較月 球遠；角宿一為銀河系內的恆星，距離地球最遠。(B) ) 12.圖C的拍攝方位為何？(A)東方 (B)西方 (C)南方 (D)北方 (E)任一方位皆可拍攝。析 時間為上弦月前後，日落後面向西方可看見月亮。(B) ) 13兩天後在相同時間地點再次觀測月亮，發現兩顆天體與月亮之間的角度會如何變化？角宿一的仰角又會如何變化？(A)變大；變大(B)變大；變小 (C)變小；變大 (D)變小；變小(E)不變；變小。解析 月球每日比前一日延遲 50分鐘到達相同的位置，而恆星則會提早4分鐘到達相同位置。兩日後同一時間面向西方觀測，月亮仰角將增加，角宿一仰角將變小， 因此兩天體間的夾角將變大。（C）雙魚座

8、（23月）（A） ） 14下圖為地球繞日公轉與每個月份對應的黃道十二宮星座，下列哪一個星座在臺灣地區出現在地平面上的時間最長?了月白羊（A）雙子座（56月）（B）人馬座（1112月）D室女座（89月）（E）天蠍座（1011月）黃道十二宮為環繞黃道面的12個星座，雙子座位於赤緯+23.5。附近，在臺灣地區觀測（北半球）岀現在地平面上的時間大於12小時。第1517.題為題組南河三、天狼星、參宿四為冬季夜晚的3顆亮星（冬季大三角），請根據下表回答下列問題:恆星視星等絕對星等顏色天狼星1.51.4藍白色參宿四0.46.1紅色南河三0.32.7白色太陽26.84.8黃色（D） ） 15.冬季大三角中，距

9、離地球最遠和最近的分別是哪一顆恆星？（A）天狼星；參宿四（B）參宿四；南河三（C）南河三；天狼星（D）參宿四；天狼星（E）天狼星；南河三。析星等值愈小的恆星愈亮。視星等-絕對星等的數值愈大，則距離地球愈遠。（B） ） 16.下列哪一顆天體的表面溫度比太陽還低？（A）天狼星（B）參宿四（C）南河三（D）都比較高 （E）無法判斷。解杭 恆星的顏色反應溫度，溫度愈低的恆星，其光譜中輻射最強的部分會落在波長較 長處，可知恆星呈現紅色，則溫度比太陽低。（B） ） 17.表中哪一顆恆星和地球間的距離大於10秒差距？（A）天狼星（B）參宿四（C）南河三（D）太陽（E）皆小於10秒差距。新將天體移至10秒差距

10、遠處的亮度值定義為絕對星等。視星等-絕對星等的數值 為正值時，表示天體和地球之間的距離大於10秒差距，只有參宿四0.4（ 6.1 ）= 6.5 為正值。二、多重選擇題(每題 4分，共20分)(B)(D) 1.太陽風是由太陽表層噴射出的電漿，包含氫、氦原子核以及電子。高能量的 帶電粒子會破壞大氣電離層結構，影響無線電通訊。請問地球表面為何能免 於直接被太陽風影響？(A)大氣極光的保護(B)地表大氣的保護(C)月球潮汐力的保護D)地球磁層的保護(E)地表海水的保護。析 (A)極光是現象，無作用。(B)D)太陽風受地球磁層束縛，進入地球南北極大氣後被阻擋，與大氣中的原子、分子碰撞而產生極光。(E)無

11、關。(AXB) 2.類地行星當中金星和地球的大小、重力和密度最為相近，如果要為人類尋找一(D) 個適合移民的星球，下列哪些是金星不適合人類移民的原因？(A)金星表面的大氣壓力約為地球的90倍(B)大量溫室氣體使金星表面均溫高達735K (C)金星無環繞的衛星(D)金星大氣中的黃色的雲彩為硫酸雲，降雨後會形成具有腐蝕性的酸雨(E)金星為東向西自轉，使太陽從西方升起東方落下。JW析 金星大氣壓力為 92大氣壓，當中 95%為二氧化碳，溫室效應強烈使表面溫度高 達735K，難以形成液態水；此外，金星火山活動旺盛，大氣中含有硫酸，降下 的硫酸雨具有腐蝕性。(BXD) 3.下列關於天球的敘述，哪些正確？

12、(E) (A)不考慮自轉軸位置的變動與恆星相對位置數百萬年的緩慢變動，天球中每一顆恆星都有固定的赤經與赤緯值(B)目前北極星位在相當靠近天北極的位置，北半球地區可利用北極星來辨認方位(C)位在北半球的人無法看到天球赤道以南的恆星(D)春分當日和太陽位在同一赤經的恆星，任一緯度都觀測不到(E)春分當日所有地區皆晝夜等長。A太陽的赤經和赤緯會隨地球繞日公轉而改變。(B)目前北極星赤緯為 895,很接近天北極，在北半球目視北極星幾乎是一顆定點不動的恆星，可標示岀北方。(C)北半球不等於天球北半球。(D)春分當日無永夜，因此和太陽位在同一赤經的恆星會與太陽同時升起同時落下，於夜晚觀測不到。(AXB)

13、4.下列關於天文學利用不同波段觀測宇宙天體的敘述，哪些正確？(CXD)(A)宇宙中愈早期的星系其光譜具有愈大的紅位移(B)透過無線電波訊號，可(E)進行宇宙遠處同時也是古老天體的觀測 (C)透過X射線與丫射線的觀測，可知星系高能量的核心結構(D)不可見光的觀測，是根據訊號的強度轉換為可見的顏色，因此我們所見的多波段影像都不是真實的顏色(E)分析天體的吸收與發射光譜，可研究天體的組成成分。多波段的天文觀測，波長愈長，可觀測到愈遠天體愈早期的樣貌，訊號也因此有 愈大的紅位移，此外高能量的天體活動會放岀高頻的訊號，透過不同波段的觀測 可以得知不同溫度下天體的結構。(BXC) 5.下列關於周年與周日運

14、動的敘述，哪些正確？(D)(A)因為地球繞日公轉，太陽兩次過中天的時間為24小時，地球自轉359(B厂個月後在同地點同時間觀測同一天體，位置會較一個月前西移約30(C)天球系統中太陽在黃道面上的位置會隨一年四季由西向東移動(D)恆星相對於地球自轉的運行軌跡與地平面所夾角度，會和所在緯度互餘(E)天球投影位置愈接近天北極的恆星，出現在地平面上的時間愈久。衝 A)太陽兩次過中天的時間為24小時，地球自轉 361O(E)位在北半球的觀測者，天球投影位置愈接近天北極的恆星，岀現在地平面上的時間愈久。三、閱讀題組（每小題 4分，共12分）夏季星空中最有名的流星雨之一，莫過於英仙座流星雨。不但數量多，出現

15、時間也固 定（每年的8月12日與13日），從不缺席。是業餘流星觀測者最適宜參與的夏季星空饗 宴。流星雨通常以輻射點所在位置的星座來命名，英仙座流星雨的輻射點位於英仙座頭部（英仙座形象為人形英雄），當流星雨發生時，流星就以輻射點為中心，向四方散射。我 們看見的流星雨，是彗星通過地球附近時，彗核散布出來的塵埃、碎粒（流星體）受地球 重力吸引而高速衝向大氣層，最後摩擦燃燒所發出的光芒；若流星體較大，其尾跡甚至可 在夜空中延續數分鐘之久。英仙座流星雨的母彗星體是週期約135年的109P/ Swift Tuttle彗星，地球的繞日軌道和109P/ Swift Tuttle彗星在每年8月12日前後有一個交

16、會點，此時為英仙座流星雨 的最高峰。近十幾年來英仙座流星雨的出現頻率相對穩定，而在母彗星109P/ Swift Tuttle於1992年11月通過近日點後，英仙座流星雨更是大放異彩，觀測到的流星數量是 以往2倍以上，而109P/ Swift Tuttle下一次通過近日點的時間為2126年，多數人有生之年怕是無緣得見了。英仙座流星亮度平均亮度為2.3等，和北斗七星相近，偶爾也會出現亮度接近金星又多彩的火流星，英仙座流星雨屬於高速流星群，流星速度高達平均每秒59公里，其中45%有尾跡，又因為亮度高，在光害嚴重的地方也很容易看見。2018年的英仙座流星雨十分精采，高峰期每小時天頂流星數量（ZHR）可

17、達110，8月12日與13日的午夜至清晨是觀測流星雨的黃金時段，午夜時其輻射點位於東北方地平 線，清晨時升至約80度高。2018年的英仙座流星雨逢初三，輻射點升起時眉月早已落下 ，少了光害，（(A)1.(D)2.(A)3.更能清楚觀測到流星雨。下列關於109P/ Swift Tuttle彗星的敘述，何者正確？（A）屬於短週期彗星（B）來自於歐特雲區（C）來自於英仙座的隕石（D）彗星每年通過地球軌道附近造成流星雨（E）屬於長週期彗星。109P/ Swift Tuttle彗星週期為135年，小於200年，屬於短週期彗星，是來自 於柯伊伯帶的物質。小翰在8月13日半夜和家人一起在臺南的七股觀賞流星雨，發