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黎明中學 108 學年第二學期 高一地球科學 第一次段考試題卷
範圍：Ch3.1 考試時間：2020.04.07 命題者：林煜堂師 科目代號：12
一、單選題：每題2.5分，不倒扣
1. （ ）我們如何得知恆星表面的化學組成？ (A)藉由恆星演化的理論 (B)以某一天體的化學組成為標準
組成 (C)藉由檢驗隕石的成分得知 (D)藉由恆星發出的光譜特性得知
2. （ ）以下是一段網路文章：「將IGR J17497-2821光變曲線與其他爆發事件比較後，確定這個事件發生在
一個子星是如太陽一樣的一般恆星、另一子星卻是黑洞的雙星系統中。這顆正常恆星受到黑洞強
烈重力的撕扯逐漸喪失它的物質，在黑洞周圍形成一個吸積盤。吸積盤偶而會變得不穩定而向黑
洞聚縮，天文學家仍不確定是什麼原因導致吸積盤如此塌縮，不過他們至少確定一件事：當吸積
盤塌縮，會釋放出比平常還高出數千倍的能量，因而引起Integral觀測到的這種爆發事件。」以上
所述事件的觀測，欲觀測此現象最可能使用下列哪一波段？ (A)無線電波 (B)伽瑪射線或X射線
(C)紫外線 (D)可見光
3. （ ）若在地表欲觀測星空，可利用下列何種儀器？ (A)可見光望遠鏡 (B)紫外線望遠鏡 (C)X射線望
遠鏡 (D)伽瑪射線望遠鏡
4. （ ）智利與夏威夷成為南北半球最適當的觀測地點的原因是 (A)大氣厚度最薄 (B)永夜時間最長 (C)
最空曠 (D)幾乎可看到全天球的天體
5. （ ）無線電波望遠鏡龐大無比，又無法直接以肉眼作觀測，為何我們不只使用光學望遠鏡就好？下列何
者為合理的理由？ (A)光學望遠鏡的口徑較小 (B)電波望遠鏡可避開人為的干擾 (C)恆星多半
不會發出可見光 (D)星際星雲的組成成分常會放出無線電波
6. （ ）天文研究上為了看到更暗的天體，所以天文學家會比較在乎望遠鏡的哪一項條件？ (A)口徑 (B)
焦距 (C)倍率 (D)鏡面精度 (E)彗形像差
7. （ ）望遠鏡觀測的功能一為放大率，此與望遠鏡焦距有關；一為亮度提高，此與望遠鏡收集到更多的星
光有關；另一為解析度提高，望遠鏡可解析角的公式如下：
θ
= 1.22
λ
/D，其中
θ
：可解析角（角
秒），
λ
：波長（nm），
D
：口徑（mm）〈 1度 = 60角分，1角分 = 60角秒，nm = 10−9 m〉。無線電波
望遠鏡的碟型天線要做得很大，才能得到比較好的解析度，其原因是： (A)無線電波波長較短，
D
要大，
θ
才會小 (B)無線電波波長較短，
D
要大，
θ
才會大 (C)無線電波波長較長，
D
要大，
θ
才會小 (D)無線電波波長較長，
D
要大，
θ
才會大
8. （ ）太陽是一顆穩定的恆星，能源主要來自氫融合反應，這類恆星屬於主序星。而另有一類體積約為太
陽百萬倍以上的恆星，稱為超巨星。織女星的亮度為0.01星等，太陽的亮度為－26星等，參宿四的
平均亮度約為0.8星等（變星，星等變化範圍為0.4-1.3）。其中織女星是藍色主序星，太陽是黃色主
序星，參宿四是紅色超巨星。天文學家將天體置於32.6光年處所看到的亮度，稱為「絕對星等」。
依據以上資料，判斷下列哪一選項的敘述是正確的？ (A)織女星的表面溫度最高，太陽的絕對星
等數値最小 (B)太陽的表面溫度最高，織女星的絕對星等數値最小 (C)參宿四的表面溫度最高，
太陽的絕對星等數値最小 (D)織女星的表面溫度最高，參宿四的絕對星等數値最小 (E)參宿四的
表面溫度最高，織女星的絕對星等數値最小
9. （ ）目前公認最好的天文臺設置地點在夏威夷四千餘公尺高的火山上，在此處設天文臺的好處不包括下
列何項？ (A)可觀測星光可見光以外之波段，如紫外線 (B)大氣寧靜度較佳 (C)大氣透明度較佳
(D)雨日少，可進行觀測天數較多
10. （ ）下表是甲、乙、丙3顆恆星的觀測資料，則這3顆恆星的光度由大而小的排列順序為何？
編號
顏色
距離（光年）
視星等
甲
白
100
−1
乙
紅
250
0.5
丙
黃
50
1
(A)甲乙丙 (B)甲丙乙 (C)乙甲丙 (D)丙甲乙
11. （ ）下列有關太陽除外的恆星及行星的比較，何者錯誤？ (A)恆星距離地球較遠 (B)兩者都會自行發
光 (C)兩者都會東升西落 (D)行星的位置相對於恆星，會隨時間而變
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二、多選題：每題2.5分，錯一個選項得1.5分、錯二個選項得0.5分、錯三個選項不計分
12.（ ）圖(a)為可見光觀測，圖(b)為X光觀測，所觀測的天體皆為蟹狀星雲，也就是1054年發生的超新星爆
炸（重質量恆星演化末期的過程之一），其殘骸就是現今我們觀測到的蟹狀星雲，請問下列敘述何
者正確？（應選二項）
(A)兩張照片之所以不同是因為拍攝時間不同，所以拍攝到雲氣不同的分布 (B)超新星爆炸為重質
量恆星演化末期的過程之一 (C)超新星爆炸發生於西元1054年 (D)雲氣的核心為殘存的中子星
13.（ ）在地面進行天文觀測，所運用的望遠鏡必須選擇特定的電磁波波段，才能夠觀測天體。試選出下
列哪些波段是較適合地面天文觀測？（應選二項） (A)紫外線 (B)可見光 (C)紅外線 (D)微波
(E)無線電波
14.（ ）下列哪些天體是在望遠鏡發明後才被觀測到？（應選三項） (A)木星 (B)彗星 (C)天王星
(D)海王星 (E)室女座星系團
15.（ ）下列有關恆星顏色的敘述，何者正確？（應選三項） (A)恆星顏色反映恆星的表面溫度 (B)恆星
表面溫度愈高，所發出的光子能量愈高 (C)藍色的恆星只輻射可見光藍色波段 (D)相比之下，低
溫的恆星，其光譜強度峰值偏向長波長 (E)光度較大的恆星，皆呈現藍色
16. ( ）星星有的看起來比較亮，有的比較暗，這是因為：（應選二項） (A)恆星距離地球的遠近不同
(B)位在天頂附近的恆星較亮 (C)恆星的發光強度不同 (D)較亮的是恆星，較暗的是行星 (E)夏天
的恆星較亮，冬天的恆星較暗
17.（ ）下列有關望遠鏡性能的敘述，哪些選項正確？（應選三項） (A)口徑愈大，集光力愈佳 (B)若想
清楚分辨雙星系統，需要高解析力望遠鏡 (C)放大倍率愈高，影像愈清楚 (D)放大倍率與(物鏡焦
距)/(目鏡焦距)的比值有關 (E)在高倍率下觀測，影像較明亮
18.（ ）下表是一些天體的基本資料。選出此表中表面溫度最高與最低的天體。（應選二項）
(A)
(B)
(C)
(D)
(E)
星名
天蝎 α
獵戶 β
太陽
海王星
火星
視星等
1.09
0.12
−26
約8
−2～2
顏色
紅
藍
黃
藍
紅
19.（ ）想要拍一張恆星周日運動的天文攝影作品，預計以彩色底片對星空曝光1小時，在找尋拍攝地點時，
最先應該考慮到下列哪二個選項？（應選二項） (A)光害 (B)氣溫 (C)交通方便 (D)風景優美
(E)天氣好壞
三、 題組：每題2.5分，不倒扣
◎.下圖為恆星輻射強度分布圖，其中可見光的範圍為4000～7000埃，試參考此圖回答下列問題：
20.( )這四顆恆星的表面溫度高低關係為： (A)甲＞乙＞丙＞丁 (B)丁＞丙＞乙＞甲 (C)甲=乙=丙=丁
(D)無法判斷。
21.( )這四顆星何者最可能為太陽？ (A)甲 (B)乙 (C)丙 (D)丁。
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◎.電磁波可分為：甲：無線電波、乙：紅外線、丙：可見光、丁：紫外線、戊：Ｘ光、己：伽瑪射線。
22.( )由甲~己之順序是依： (A)能量由強至弱 (B)頻率由高至低 (C)波長由長至短 (D)波速由快至慢。
23. ( )太陽表面溫度約6000K，地面之溫度約為15℃，則可判斷太陽及地球發出之波段其差異為？ (A)太陽
輻射之主要波段波長較長 (B)地球發出之總能量較強 (C)太陽輻射之最主要波段為紫外線 (D)地
球輻射之最主要波段為紅外線。
24. ( )天文學家發現在太空中各方向均勻地傳來微弱的3K背景輻射，這種輻射應屬於哪一個波段？ (A)甲
(B)乙 (C)丙 (D)戊 (E)己。
◎.天狼星是夜空中最亮的星，其實是一雙星系統，但由於兩者靠得太近，必須要利用望遠鏡才能分辨兩者。
人們看見的是主星天狼星A，而伴星天狼星B則是緻密物質組成的白矮星，附圖為1870~1920年觀測得到之運行
軌道。請回答下列問題：
天體
顏色
溫度（K）
絕對星等
視星等
天狼星 A
白色
10000
1.4
−1.5
天狼星 B
藍色
25000
11.2
8.3
25.( )圖中哪一天體為天狼星A？ (A)甲 (B)乙。
26.( )請問天狼星A與地球的距離約為多少光年？（提示：視星等－絕對星等= 5 log(距離) − 5；
距離：秒差距；100.42 = 2.63） (A) 1 (B) 8 (C) 50 (D) 100。
27.( )請問使用哪一波段的望遠鏡觀測到的天狼星B會較天狼星A亮？ (A)可見光 (B) X光。
28.( )請由附圖觀察天狼星伴星的軌道週期約為多少年？ (A) 1920 (B) 1870 (C) 50 (D) 35 年。
◎.目前最大的望遠鏡口徑約8~10公尺，下兩個世代將達到30公尺（TMT；Thirty Meter Telescope）及100公尺
（OWL；OverWhelming Large telescope），請回答下列問題：
29.( )已知望遠鏡的集光力與口徑平方成正比，請問30公尺望遠鏡的集光力約為口徑10公尺的多少倍？
(A) 3 (B) 9 (C) 100 (D) 300 倍。
30.( )若十公尺的望遠鏡最暗可觀測到20等星，若只考慮集光力的分別，請問30公尺的望遠鏡最暗可觀測到
多少等的星體？ (A) 10 (B) 20 (C) 22.5 (D) 25 等。
31.( )已知望遠鏡可觀察到最接近的兩個天體的能力（解析力）與口徑成反比，也就是說口徑愈大，最接近
的兩個天體的間距愈小。請問口徑100公尺的望遠鏡可觀察到最接近的兩個天體的間距是10公尺望遠
鏡的多少倍？ (A) 1/5 (B) 1/10 (C) 1 (D) 10倍。
◎.若已知發光能力（L）正比於半徑（R）平方與表面溫度（T）的四次方（LR2T4），又已知亮度（B）正比於發
光能力且與距離（d）平方成反比（BL/d2）。下表列出了四顆星的資料，請回答下列問題：
亮度
光度（L = 太陽光度）
表面溫度（K）
距離（光年）
(A)織女星
0
62
9600
25
(B)參宿四
0.6
41000
3500
600
(C)大角
−0.04
190
4300
37
(D)天狼星 B
8.3
0.026
25000
8.6
32.( )請由表格中的參數估算直徑最大的天體為何？ (A) A (B) B (C) C (D) D。
33.( )在恆星演化末期，體積急遽膨脹，半徑很大且亮度很亮，稱之為巨星，請問哪一天體可能屬之？
(A) A (B) B (C) C (D) D。
34.( )表格中哪一天體的表面溫度高且密度極高，但光度小，為低質量恆星演化末期的產物？ (A) A (B) B
(C) C (D) D。
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◎. 下表是從秋至冬的夜空所見到 5顆亮星的視星等、絕對星等與星色，用此表回答下列各問題。
編號
星名
視星等
絕對星等
星色
1
御夫座
星
0.8
0.5−
橙
2
獵戶座
星
0.4
5.5−
紅
3
獵戶座
星
0.1
6.6−
藍
4
大犬座
星
1.5−
1.4
白
5
小犬座
星
0.4
2.6
淡黃
35.( ) 上表之中看起來最明亮的星為何？ (A)1 (B)2 (C)3 (D)4 (E)5
36. ( ) 上表之中最亮的星的亮度是最暗的星亮度的多少倍？ (A)
1.2
2.512
(B)
2.3
2.512
(C)
1.9
2.512
(D)
0.5
2.512
(E)
0.3
2.512
37. ( ) 離太陽最遠的星，其編號為何？ (A)1 (B)2 (C)3 (D)4 (E)5
38. ( ) 離太陽最近的星，其編號為何？ (A)1 (B)2 (C)3 (D)4 (E)5
39. ( ) 溫度最高的恆星為何？ (A)1 (B)2 (C)3 (D)4 (E)5
40. ( ) 溫度最低的恆星為何？ (A)1 (B)2 (C)3 (D)4 (E)5