加載中. ..
PDF
大學入學考試中心
研究用試卷
自然考科（卷一）
－作答注意事項－
考試時間： 80 分鐘
作答方式：
˙選擇題用 2B 鉛筆在「答案卷卡」上作答；更正時，應
以橡皮擦擦拭，切勿使用修正液（帶）。
˙選擇題作答範例：正確選項(A) 。
˙非選擇題用筆尖較粗之黑色墨水的筆在「答案卷卡」上
作答；更正時，可以使用修正液（帶）。
本試卷（含參考答案）預定於107年11月26日
公布在大考中心網站 http://www.ceec.edu.tw
N1071
31
A
著作權屬財團法人大學入學考試中心基金會所有，僅供非營
利目的使用，轉載請註明出處。若作為營利目的使用，應事
前經由財團法人大學入學考試中心基金會書面同意授權。
本試卷與試題為研究測試用，後續仍會進行評估或調整修改，並非大考中心未來正式考試
的最終確定型式。關於適用於 108 課綱相關考試之組卷與試題型式，請以本中心未來公告
之考試說明與參考試卷為準。
第 1 頁 N107131
共 11 頁 自然考科
- 1 -
說明：答案必須寫在「答案卷」上。計算題必須寫出計算過程，最後答案應連同單位劃線標
出。作答務必使用筆尖較粗之黑色墨水的筆書寫，且不得使用鉛筆。非選擇題每一子
題配分標於題末，選擇題每題5分。
題組一
有「地球之肺」美名的亞馬遜雨林，是塑造大氣成分功不可沒的一個重要角色。
亞馬遜雨林之所以重要，並非在於眾多的樹木行光合作用將二氧化碳轉變為氧氣，
而成為地球供氧的來源；當雨林提供氧氣之時，整個雨林系統同時進行呼吸作用消
耗氧氣，因此並不會有足夠多餘的氧供給到整個地球。那麼亞馬遜雨林還有什麼方
式，可以幫助地球帶來氧氣？關鍵便在於其大量蒸散釋放的水氣。雨林的植物們透
過蒸散作用，將大量的水氣逸散至空中，使雨林上空形成一片廣大的流動「雲河」；
當這些流動的雲河撞擊安地斯山脈後，受地形作用抬升凝結成雨滴，迅速流下山坡
後回到亞馬遜盆地。而在這移動的過程中，藉由侵蝕岩石，將其化為沉積物後沖入
海洋，成為海洋中矽藻（diatom）的最佳養分（包含氮、鋅、磷、二氧化矽等來源）。
所以矽藻，才是主要供給地球氧氣的角色之一！矽藻為地球貢獻了約 20% 氧 氣。
這樣的例子說明在地球上，看似不相干的生態系統之間，其實存在絕妙的互動。
1. 植物可以透過光合作用產生氧氣與葡萄糖，其光合作用的化學式反應式如下（反
應尚未平衡）：
(1) 請平衡上述方程式。（ 2分）
(2) 請參考上述方程式，假設雨林中呼吸作用消耗氧氣的速率為每分鐘一公升
（一大氣壓，25℃），經光合作用每小時須產生幾莫耳的氧氣才可達到氧氣
的供需平衡？（氣體體積每莫耳 24.5 公 升 ）（ 4分）
(3) 如已知氧氣是由水氧化生成（如下式），葡萄糖是由二氧化碳還原產生，請
問生成一莫耳的葡萄糖需要幾莫耳的電子來還原二氧化碳？（4分）
2H2O 4H+ + O2 + 4e–
2. 雨林的植物透過蒸散作用將水氣逸散到空中，下列對於蒸散作用的敘述何者正
確？（應選 2項）
(A) 蒸散作用為主動運輸，植物藉蒸散作用加強根部對水分的吸收
(B) 植物進行蒸散作用時，還會帶走熱量，有調節葉片溫度的功能。
(C) 蒸散作用越旺盛，泌液現象越明顯
(D) 物質在植物體中的行進方向由蒸散作用控制，當蒸散作用效率低時，水分與
養分由上往下運輸
(E)蒸散作用有利於水分在植物體內由下往上的運輸
光
CO2 + H2O C6H12O6 + O2
葉綠素
N107131 第 2 頁
自然考科 共 11 頁
- 2 -
3. 依據本文
，從整個地球系統的角度來看碳循環，單單亞馬遜雨林對於減緩大氣中
二氧化碳增長並沒有長遠的效益。最主要的原因是雨林樹木中的碳元素屬於
（甲） ；當那些樹木進行光合作用與呼吸作用時，其碳元素吸收和排放的對象
是 （乙） 和 （丙） ；而現今大氣中增長的二氧化碳來源最可能原因
是燃燒來自 （ 丁 ） 的化石燃料。請在甲、乙、丙、丁空格中填入分屬地球
系統中的哪個子系統(地圈、水圈、氣圈、生物圈、冰圈)？（4分）
4. 若要利用雨林或矽藻減緩大氣中二氧化碳的增長，哪些做法 最沒有效果 ？
（應選 2項）
(A) 廣泛地種植樹木
(B) 在適合的海域養殖矽藻
(C) 砍伐原始雨林樹木並掩埋
(D) 建立人工種植、掩埋樹木的循環系統
(E) 建立大規模人工雨林和矽藻的生態系統
題組二
根據經濟學人最近的報導，過去的十年間，大氣中的甲烷（CH4）含量驟升，
已達工業革命前的 2.5 倍。甲烷具有強大的吸熱能力，雖然大氣中甲烷的排放量相
較於二氧化碳較少，在大氣中存留十年左右後，即幾乎偵測不到，但甲烷造成溫室
效應的威力，卻是二氧化碳的 25 倍。
大氣中的甲烷，除了 20%源自於天然氣的成氣與傳輸過程，其他 80% 則來自
甲烷菌所造成的有機反應中。為了確認不同的甲烷來源，科學家可檢測所取的氣體
樣本中 13C的比例，用以辨識樣本中的甲烷來源。來自溼地或家畜所產生的甲烷，
其中 13C比例較燃燒化石燃料所產生的甲烷低。近年來的研究發現，大氣中甲烷含
量雖上升，但其中的 13C比例卻越來越少，意味著源自生物性產生的甲烷佔大氣中
甲烷的比例越來越高。
科學家們對於目前「大氣中甲烷含量驟升的原因」，無法產生一致的科學解釋
及共識。有些科學家認為目前大氣中甲烷的含量與上升程度僅是一點點「小麻煩」，
有些科學家卻認為這是令人「毛骨悚然」的環境危機。
科學家們認為「大氣中生物性甲烷增加」的可能原因如下：
(a) 農牧業造成的影響：
因為印度及中國的牛群數量及東南亞的稻田數量越來越多。生物性產生的甲
烷，多來自於甲烷菌。甲烷菌為厭氧菌，來自潮濕的土壤與反芻動物的腸道，例如
牛的瘤胃。甲烷菌在瘤胃中，能夠將纖維素消化成可以被細菌吸收的物質。根據聯
第 3 頁 N107131
共 11 頁 自然考科
- 3 -
合國糧食及農業組織（FAO）於 2006 年的報告，人類飲食造成的溫室氣體排放量
同樣不容小覷。
(b) 氣候變遷的效應：
有些科學家認為，當熱帶溼地變得越來越潮溼及溫暖，更利於甲烷菌的生存。
這是最引人憂慮的解釋，因為如同全球暖化造成的北極迴圈效應，會讓這些溼地
更加潮溼與溫暖，進而釋放更多的甲烷，或更糟的情況是讓現有的溼地範圍更加
擴大。
(c) 大氣中氫氧自由基（．OH）的減少：
有研究團隊則是認為大氣中．OH 的減少，是大氣中甲烷驟升在數學上最有可
能的解釋。因為．OH 可與甲烷反應，產生水及二氧化碳，進而消解大氣中的甲烷。
然而為什麼大氣中．OH 會減少則是另一個未解的難題。
1. 依據本文，可將大氣中甲烷的來源簡化為生物與非生物，但科學家們主要探討的
是「生物性甲烷增加」的原因。請問：
(1) 如何區分大氣中甲烷的來源是生物性還是非生物性？（2分）
(2) 為什麼科學家們要聚焦在生物性甲烷增加原因的研究？試從大氣中甲烷來
源與近年來甲烷性質的變化來說明。（4分）
(3) 右圖是聯合國政府間氣候變化專門委員會
（IPCC）在 2014 年發表的全球溫室氣體排放進
大氣中的組成比例（已排除水氣和臭氧）。依據
本文和右圖，請以 30 字以內解釋為什麼在探討
全球暖化時，相較於二氧化碳的被重視，甲烷的
增加沒有引起太大的關注。（4分）
2. 依據本文，下列關於生物性甲烷的敘述哪些正確？
（應選 3項）
(A) 牛隻消化系統內的甲烷菌和牛的關係是互利共生
(B) 牛隻消化系統內的甲烷菌是化學自營生物
(C) 氣候變遷的效應中，濕地環境及甲烷菌的迴圈，屬於正回饋效應
(D) 若已知甲烷與．OH 之反應式第一步驟為 CH4+．OH→．CH3+H2O+62.8kJ/mol，則此
反應屬於放熱反應
(E) 大氣中生物性甲烷的增加，其來源只會有農牧業和濕地
N107131 第 4 頁
自然考科 共 11 頁
- 4 -
3.依據本文，科學家們之所以對於目前「大氣中甲烷含量的驟升的原因」，無法產
生一致的科學解釋及共識，下列哪些是可能的原因？（應選 2項）
(A) 科學家採集數據的對象不同，例如牛群數量或是溼地環境數據，皆用以解釋
「大氣中甲烷含量的驟升」
(B) 科學家對於造成「大氣中甲烷含量的驟升」的因素不同，有些認為是農牧業
的影響，有些則認為是「大氣中．OH 的減少」
(C) 科學家想驗證「大氣中．OH 的減少」，對「大氣中甲烷含量的驟升」造成的影
響時，所用的統計方法不同
(D) 科學家想驗證「全球氣候暖化的迴圈效應」對「大氣中甲烷含量的驟升」造
成的影響時，採集數據的對象不同
(E) 關於造成「大氣中甲烷含量的驟升」的甲烷來源，文中有些科學家認為是生
物性甲烷，有些科學家則認為是燃燒化石燃料產生的
4. 小柯想探討「．OH 對甲烷的影響」，根據相關文獻設計了以下實驗。
小柯取了三個 2公升裝的寶特瓶，各自滴入一滴的水並裝滿空氣後鎖緊（此時
水會蒸發成水蒸氣），分別編號 A、B、C。除了 A瓶以外，B瓶及 C瓶先各自抽
出5毫升的空氣，然後添加 5毫升的二氧化碳到 B瓶，添加 5毫升的甲烷到 C
瓶。另外，找一個 60 瓦燈泡當作加熱的光源。
小柯先進行實驗甲，開啟燈泡持續對三個寶特瓶進行照射，三個寶特瓶內氣體上
升溫度隨時間的變化曲線如下圖：
(1) 上述實驗中寶特瓶 A扮演的角色為何？（2分）
A
瓶
空氣
+
水
B瓶
空氣
+
水
+
CO2
C瓶
空氣
+
水
+
CH4
第 5 頁 N107131
共 11 頁 自然考科
- 5 -
承上述實驗，進行完實驗甲之後小柯繼續設計實驗乙。然而水蒸氣會因為紫外線
照射而形成．OH， ．OH 可與甲烷反應，產生水及二氧化碳消解甲烷。故進行實驗
乙時，先以紫外燈照射三個寶特瓶一段時間後，才開啟燈泡進行與實驗甲相同的
實驗步驟來進行探究。
(2) 倘若實驗乙的變化曲線中，A、B曲線幾乎沒有改變，但 C曲線變得較貼近
B曲線，可推論其原因為何？（4分）
(3) 對於實驗目的而言，僅需要進行實驗乙即可？還是兩組實驗都要做？並請簡
要說明原因。（4分）
（請以「僅需進行實驗乙，因為…」或是「兩組實驗都要做，因為…」作為
開頭，否則不記分。）
題組三
神秘果（Synsepalum dulcificum）漿果外表光滑，似咖啡豆，成熟時呈橙紅
色，有一層薄薄的果肉，吃了神秘果半小時內再吃酸性食品，會覺得很甜，故名
神秘果。神秘果內含的神秘果蛋白是一種糖蛋白。該蛋白本身並沒有甜味，但能
讓人在品嘗原本不甜的酸性食物時嘗出甜味。這種特性屬於一種味覺修改功能。
神秘果蛋白是一種由 191 個胺基酸以及一些糖鏈組成的糖蛋白，其中的糖成
分有氨基葡萄糖、甘露糖、岩藻糖、木糖和半乳糖。神秘果蛋白本身沒有甜味，
但可以改變舌頭上的味覺細胞的結構，使得甜味感受器會被酸所激活，於是通常
是酸的東西變成似乎是甜的。該作用會一直持續到味蕾恢復正常為止。而在陽離
子存在的環境下（例如存在鈣離子 Ca2+或鎂離子 Mg2+），將會干擾神秘果蛋白的
活性糖與甜味感受器之間的結合，因此神秘果蛋白的味覺修改能力就失效了。
有另外一種同樣能產生味覺修改，但本身具有甜味的仙茅甜蛋白。仙茅甜蛋
白存在於仙茅科植物寬葉仙茅（Curculigo latifolia）的果實中，其在與舌頭接觸
後，會和甜味感受器結合，使得水 及 酸性溶液引發的仙茅甜蛋白甜度分別等同於
6.8%和12%的蔗糖溶液，並能保持這種甜味分別長達 5分鐘和 10 分鐘。在 pH 值
中性的溶液中，如果存在二價離子如鈣（Ca2+）或者鎂 （ Mg2+），則會消減其味覺
改變的功能，而如果溶液呈酸性，則不受此影響。然而無論是中性還是酸性的溶
液中，一價離子如鈉（Na+）和氯（Cl−）都不會對仙茅甜蛋白的作用產生影響。
1. 下列哪個選項最適合作為這篇文章的標題?
(A) 神秘果與仙茅果實的應用
(B) 神秘果名稱的由來
(C) 陽離子對味覺辨識的影響
(D) 陰離子對味覺辨識的影響
(E) 神秘果與仙茅果實改變味覺的原因
N107131 第 6 頁
自然考科 共 11 頁
- 6 -
2. 下列與神秘果蛋白及仙茅甜蛋白對甜味修飾相關的敘述，哪些正確?(應選 2項)
(A) 神秘果蛋白及仙茅甜蛋白本身即有甜味
(B) 陽離子存在的環境下神秘果蛋白及仙茅甜蛋白味覺修改能力就失效了
(C) 舌頭接觸神秘果蛋白後，H2O即可使舌頭感受到甜味
(D) 舌頭接觸仙茅甜蛋白後，H+即可使舌頭感受到甜味
(E) 舌頭接觸仙茅甜蛋白後，H+比H2O能使舌頭感受甜味的時間長
3. 神祕果蛋白中醣類結構如下表。
甘露糖 氨基葡萄糖 岩藻糖 木糖 半乳糖
(1) 與上表結構相關的敘述，下列何者正確？(應選 2項)
(A) 均為碳水化合物
(B) 其燃燒所需氧量相同
(C) 均有相同官能基
(D) 有三個 4元醇
(E) 可與檢驗醛基試劑反應
(2) 葡萄糖的直鏈結構如下圖左邊所式，請參考下表右邊葡萄糖在水溶液中的平
衡狀態圖，根據上表繪出木糖在水中六圓環的環狀結構為何？（2分）
葡萄糖 環狀結構
(
α
-
葡萄糖
)
鏈狀結構 環狀結構
(
β
-
葡萄糖
)
H OH
HO H
H OH
HOH
CH
2
OH
O H
第 7 頁 N107131
共 11 頁 自然考科
- 7 -
4. 依據本文，會造成甜味修飾的蛋白，來自哪兩種生物，請書寫出其學名。（2
分）
題組四
不同的烹煮方式與時間，均會改變食物的性質，例如鐵蛋與糖心蛋。食物的性
質在烹煮的過程中發生了變化，甚至不同烹煮程度的食物，性質也不太一樣。在烹
煮時，我們往往常會用筷子或是竹籤穿刺進食物中的方式來判斷確認烹煮的熟度。，
但是有些食物並不適合使用這種侵入式的方法來做判斷熟度，例如荷包蛋、水煮蛋
等。水煮蛋烹煮的時間短，就是糖心蛋，而烹煮的時間長，則會類似鐵蛋。
1. 在雞蛋尚未烹煮，除冷藏外還有其他保鮮方式。已知蛋殼為碳酸鈣所組成，其表
面均有細小孔洞，將雞蛋浸泡在石灰水溶液中，石灰水會與二氧化碳反應，產生
物質堵塞蛋殼表面的細小孔洞以達保鮮。試寫出阻塞孔洞物質及其化學方程式？
（2分）
2. 丹平首先利用比重分析生蛋以及煮熟的水煮蛋(以下簡稱熟蛋)，並以鹽水分析其
比重差異。表一記錄生蛋和熟蛋的質量與體積(體積均使用排水法量測)，表二記
錄食鹽水溶液的密度，表三則為雞蛋浸泡食鹽水中重量變化。試判斷下列敘述何
者正確? （應選 2項）
表一
編號 生蛋重 生蛋體積 熟蛋重 熟蛋體積
1 50.89 g 49.0 ml 50.92 g 49.0 ml
2 51.75 g 50.0 ml 51.77 g 50.0 ml
3 51.88 g 50.0 ml 51.91 g 50.0 ml
表二
溶液密度 1
1.005
1.013
1.02
1.027
1.034
1.041
1.048
1.056
1.063
1.071
食鹽水濃度
0%
1%
2%
3%
4%
5%
6%
7%
8%
9%
10%
表三
編號 體積 重量 浸泡
20%
食鹽水後的重量
1天 2 天 3 天 4 天 5 天 6 天 7 天
生蛋
54 (ml)
56(g)
68
69
70
70
71
72
73
熟蛋
55 (ml)
57(g)
57
57
58
58
58
58
58
N107131 第 8 頁
自然考科 共 11 頁
- 8 -
(A) 用比重不能辨別生蛋或是熟蛋，因為其密度沒有明顯差異
(B) 儘管生蛋、熟蛋的密度相同，因為生蛋的氣室比較大，所以生蛋不會沉到
純水裡
(C) 根據表一，熟蛋的質量較生蛋略微增大，顯示烹煮過程違反化學反應的物
質守恆定律
(D) 表三顯示滲透作用造成生蛋和熟蛋的比重差異，故浸泡於鹽水數天之後，
熟蛋在濃度高於 8%食鹽水溶液後始中可漂浮至液面
(E) 根據表三，若將茶葉蛋浸泡在濃度 20%的食鹽水裡浸泡 7天，質量大約會
增加 10 克以上
3. 丹平將蛋立起來後旋轉，發現生蛋和熟蛋傾倒所需的時間不同。因為旋轉實驗較
難記錄，丹平改讓蛋沿著圓形滑軌在最低點附近來回滾動，並記錄位置(以角度
θ表示)與時間 t的關係，如下圖(1)(2)(3)。丹平發現不論是生蛋還是熟蛋，來回
滾動的最大角度(振幅)都會變小，代表蛋的滾動受到阻力影響。其中生蛋滾動的
振幅減小的程度比熟蛋大很多，所以生蛋受到的阻力比熟蛋來的大。
(1) 試推論以下何者對生蛋的阻力有顯著的貢獻? （應選 3項）
(A) 蛋殼與軌道的摩擦力
(B) 蛋白和蛋殼之間的摩擦力
(C) 空氣阻力
(D) 蛋黃和蛋白之間的摩擦力
(E) 空氣進出氣室而對生蛋的施力。
(
圖
2)
生蛋
(
圖
3)
熟蛋
(
圖
1)
第 9 頁 N107131
共 11 頁 自然考科
- 9 -
(2) 請根據丹平記錄的角度與時間關係圖，找出生蛋的滾動週期。(必須寫出計算
過程) （4分）
(3) 若圖(3)中的熟蛋質量為 m，滑軌半徑為 R，滾動的起始角度是 θ0，請問熟蛋
從開始滾動到第 9秒所損失能量的數值為下列何者？
(A) m g R cos(20o –θ0)
(B) m g R (cos20o – cosθ0)
(C) m g R sin(θ0 – 20o)
(D) m g R (sinθ0 – sin20o)
(E) m g R (θ0 – 20o)
4. 有科學家比喻地球內部的分層和煮熟成固態的水煮蛋相當類似，蛋殼如地殼，蛋
白如地函，蛋黃如地核。但是這三個類比中的「蛋黃如地核」，在物理性質上有
最大的差異，請從地球分層的概念出發，在於 20 字內簡述寫出其原因說明？（4
分）
後面尚有問卷
N107131 第 10 頁
自然考科 共 11 頁
- 10 -
問卷（占 0分）
說明：
各位同學好，這份問卷並不會影響考卷成績，但希望同學能夠認真作答，您的回饋是我們精進考
卷的重要參考，謝謝大家！
問卷一共
12
題，其中選擇題有
10
題，簡答題
2
題，請依相對應的題號在答案卷作答區內作答。
Q1 請問您作答題組一大約花多久時間？
(A) 5分鐘內
(B) 5到10 分鐘
(C) 10 到15 分鐘
(D) 15 到20分鐘
(E)20 分鐘以上
Q2 請問您作答題組二大約花多久時間？
(A) 5分鐘內
(B) 5到10 分鐘
(C) 10 到15 分鐘
(D) 15 到20分鐘
(E)20 分鐘以上
Q3 請問您作答題組三大約花多久時間？
(A) 5分鐘內
(B) 5到10 分鐘
(C) 10 到15 分鐘
(D) 15 到20分鐘
(E) 20 分鐘以上
Q4 請問您作答題組四大約花多久時間？
(A) 5分鐘內
(B) 5到10 分鐘
(C) 10 到15 分鐘
(D) 15 到20分鐘
(E)20 分鐘以上
Q5 請問您覺得整份考卷(不包含問卷部分)作答時間是否充足？
(A) 相當充足
(B) 勉強足夠
(C) 我都用猜的所以不清楚
(D) 不太充足
(E)嚴重不足
第 11 頁 N107131
共 11 頁 自然考科
- 11 -
Q6 請問您最喜歡哪個大題？
(A) 題組一
(B) 題組二
(C) 題組三
(D) 題組四
(E) 都喜歡
Q7 承上題，試說明最喜歡的原因。(請以 30 字內作答)
(例如：創新、結合多種領域、生活化與實用性等)
Q8 請問您較不喜歡哪個大題？
(A) 題組一
(B) 題組二
(C) 題組三
(D) 題組四
(E)都不喜歡
Q9 承上題試說明較不喜歡的原因以及建議。(請以 30 字內作答)
(例如：題意不清、題目過難、文字過於冗長等)
Q10 您覺得選擇題與非選擇題的混搭，是否影響考試難易度？
(A) 難度大幅增加
(B) 難度稍微增加
(C) 不影響難易度
(D) 難度略為減少
(E) 難度大幅減少
Q11 相較於選擇題與非選擇題分開的試題，請問您是否喜歡混搭題型的試卷？
(A) 很喜歡
(B) 稍微喜歡
(C) 沒什麼感覺
(D) 稍微不喜歡
(E)不喜歡
Q12 關於答案卷的設計，請問您覺得選擇題與非選擇題交錯是否會影響作答節
奏？（A、B中選一個選項）若是混搭題型的試卷，您希望答案卷設計是「選
擇題與非選擇題交錯」還是傳統的「選擇題與非選擇題分開」(但答案卷題號
順序可能會不連續)？（C、D、E中選一個選項）
(A) 會影響
(B) 不影響
(C) 比較偏好「選擇題與非選擇題交錯」
(D) 比較偏好「選擇題與非選擇題分開」
(E)沒意見
試卷結束