自然科地球科學試題解析

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自然科地球科學試題分析 台北縣清水高中 洪仁傑老師

以大考中心的命題範圍來說，自然考科的試題分為兩部分，第壹部分以高一必修課

程為主要範圍，必須全部作答。第貳部分則偏重高二課程，只要答對一定題數即為滿分。

比較今年與往年的題目類型來看，自然科學延續去年跨領域的特色，地球科學更是

結合時事與本土化，其中有不少題目連日常生活中的小地方皆入題，例如第 15 題從停車

位置中探討日照的方位，從生活小處看見其科學性，充分把課堂學習融合於生活之中。

另外本次學測中一樣採用許多「題組」式考法，同學必須閱讀完題目短文後，根據

短文中敘述來作答；或是再配合圖表，分析其中所代表涵義後，方能作答。例如第 11、

12 題，題組提供岩石外觀，題目中提供岩石內的礦物特性，同學必須結合圖片及文字敘

述方能作答。還有第貳部份的題組，不但以時下流行電影「海角七號」內的情書入題，

另外以長篇的科學性文章當作題幹，同學們必須從很口語的流行文學與長篇科學性文章

中找到其重點所在，方能順利回答，亦是本次學測自然科的特色之一。

此外，各領域的統整應用也是這次學測重要之處。同學們在學習地球科學時也必須

與其他領域作一結合，例如海水的運動與物理方面、地球環境變遷與生態方面…等，如

此整體的學習才會比較完整。相信在未來的學測出題方向上，也會朝此一方向發展。

地球科學第壹部份命題題數比較表（92年～98年）

領

域 章節 92年 93年 94年 95年 96年 97年 98年

地

質

板塊

5

4

5

3

5

0

4

4

4

1

4

0

5

2

火山活動 0 1 2 0 0 1 0

地震與造山運動 1 1 1 0 2 1 0

地史與地層 0 0 2 0 1 2 3

大

氣

觀測

4

0

3

0

4

0

6

6

3

0

6

2

4

1

成分與結構 3 1 1 0 1 2 1

大氣運動 1 2 3 0 2 2 2

海

洋

觀測

1

1

1

0

2

0

2

2

1

1

2

0

3

1

成分與結構 0 0 1 0 0 1 0

海水運動 0 1 1 0 0 1 2

天

文

燦爛星空 2

2 3

1 2

1 2

2 4

3 2

1 2

1

探索宇宙 0 2 1 0 1 1 1

地球科學第貳部份命題題數比較表（92年～97年）

92年 93年 94年 95年 96年 97年 98年

地質 2 3 2 1 2 1 0

大氣 3 0 3 3 3 1 1

海洋 0 1 0 1 0 2 0

天文 0 1 0 0 0 1 2

兩部分題目總計 17 17 18 18 17 19 17

98 學年度學科能力測驗

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第壹部分（佔 96 分）

一、單選題（佔 80 分）

說明：第1至40題為單選題，每題均計分。每題選出一個最適當的選項，標示在

答案卡之「選擇題答案區」。每題答對得2分，答錯不倒扣。

2. 「可再生能」是指由各種可持續補充的自然資源（包括日光、風、雨、潮汐、地熱等）

中取得的能量，它大約佔了全球總耗用能量的五分之一。下列與可再生能源有關的敘

述，何者錯誤？

(A)太陽輻射的能量是由其內部的核能轉換而來

(B)可再生能源如：日光，具有不會提高 CO2 排放量的優點

(C)太陽能電池是一種直流電源，可將太陽光能直接轉換為電能

(D)潮汐所以能提供能量，完全源自地球對海水的重力作用，與其他星球無關

答案：(D)

解析：地球上的潮汐現象是受到太陽對地球、月球對地球之間的萬有引力影響，不是如

同選項(D)所謂的與其他星球無關，故選(D)。

11-12 題為題組

科學家依據岩石生成方式的不同，把岩石分類成火成岩、沈積岩與變質岩三大類。

圖 4 為一些常見的岩石，試依據圖 4 回答 11-12 題。

11. 變質岩中所含的礦物，因曾受到較大壓力或溫度的影響，故有些常呈一定的排列方

向，圖 4 中哪個岩石最可能為變質岩？

(A)玄武岩 (B)片麻岩 (C)礫岩 (D)花岡岩 (E)砂岩

答案：(B)

解析：依照題目敘述「變質岩中所含的礦物，因曾受到較大壓力或溫度的影響，故有些

常呈一定的排列方向」，再對照圖 4中五種岩石，唯有片麻岩符合變質岩的外觀特

徵，故選(B)。

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3

12. 下列選項所列有關圖 4 中五種岩石所屬岩石類別的數目，何者正確？

答案：(E)

解析：玄武岩及花岡岩為火成岩；礫岩及砂岩是沈積岩；至於片麻岩則為變質岩，總計

有 2 個火成岩、2個沈積岩及 1 個變質岩，故選(E)。

13. 在海邊建造一個與海岸線垂直的防波堤，當地的海水波浪前進方向如圖 5 中粗箭頭所

示，經過一段很長時間後，若僅考慮波浪對海岸線的影響，防波堤兩側沙灘的侵蝕或

堆積之變遷情形最可能為下列何者？

答案：(C)

解析：此海岸的波浪前進方向如圖 5所示，為右下向左上前進，因此會形成由右向左的

沿岸流。此一向左的沿岸流在遇到垂直海岸的防波堤時，會把攜帶的漂砂沈積於

防波堤右側海岸，並對防波堤左側海岸造成侵蝕，即為所謂的「突堤效應」，最後

會形成如選項(C)所示的海岸。

14. 通常在高氣壓中心出現的是哪種現象及天氣？

(A)上升氣流、晴朗 (B)下降氣流、陰雨 (C)上升氣流、陰雨 (D)下降氣流、晴朗

答案：(D)

解析：高氣壓中心近地面的空氣由中心向外輻散，上方的空氣則向下補充形成下降氣流。

而空氣在下降的過程中，其溫度會隨著體積變小而上升，不利水氣凝結，因此多

為晴朗天氣。

98 學年度學科能力測驗

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15. 在台灣 12 月的某一天，艷陽高照，建華騎機車去某單位，

在上午 10 點左右抵達，預計下午 2 點離開。機車停車場

如圖 6 所示，有遮棚，棚高約 2 公尺，甲、乙、丙、丁為

四個空的停車格。為了避免這一段時間陽光照射，使機車

太熱，他應該選擇哪一個停車格最適當？

(A)甲 (B)乙 (C)丙 (D)丁

答案：(D)

解析：12月時，太陽直射南半球，所以在上午 10點至下午 2點間，臺灣所看到的太陽

運動軌跡會向南偏。機車停車場的甲、乙兩個車位分別位於南北向車位的最東及

最西側，丙、丁車位則是位於另一東西向車位的最南側及最北側。在太陽視軌跡

向南偏的情形之下，丁車位所受到日照影響的程度最低，故選(D)。

16. 對生命來說，宇宙中的環境大都很嚴苛，許多行星表面的溫度過高或太低，都不利於

生命的發展；而且太空中佈滿了對生命有害的高能輻射粒子、X 光、紫外線、伽瑪射

線……。地球則擁有適合生命發展的環境。在下列選項中，何者能將高能輻射粒子束

縛在地球大氣層外，保護地球上的生命？

(A)磁場 (B)增溫層 (C)臭氧層 (D)平流層 (E)對流層

答案：(A)

解析：地球磁場的範圍可達大氣層之外，能阻擋來自太陽或是宇宙的高能輻射粒子，並

將這些高能輻射粒子束縛住，此一區域稱為「范艾倫輻射帶」。且由題目敘述得知，

是要選擇在地球大氣層外的選項，而增溫層、臭氧層、平流層及對流層皆為大氣

層之內的一部份，故選(A)。

17-18 題為題組

2009 年是 921 集集大地震屆滿十週年，該次地

震伴隨出現逆斷層，發生原因為菲律賓海板塊與歐亞

板塊相互擠壓造成。此次斷層發生在地表的錯動或變

形在台灣中部如圖 7 中黑色實線所示。依據以上敘述

與圖 7，回答 17-18 題。

17. 根據圖 7，下列與甲、乙、丙、丁四地所處板塊

的相關敘述， 何者正確？？

(A) 甲、乙、丙、丁四地都位在歐亞板塊

(B) 甲、乙、丙、丁四地都位在菲律賓海板塊

(C) 甲、乙兩地位在歐亞板塊，丙、丁兩地位在菲律賓海板塊

(D) 甲、乙兩地位在菲律賓海板塊， 丙、丁兩地位在歐亞板塊

自然科地球科學試題解析

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答案：(A)

解析：台灣位於菲律賓海板塊與歐亞板塊交界處，兩個板塊以花東縱谷為界。而伴隨 921

集集大地震出現的逆斷層－車籠埔斷層(即為圖 7中的黑色實線)，位置是在台中與

南投一帶，因此甲、乙、丙、丁四處都位於歐亞板塊之內。

18. 下列哪一個圖（未按比例繪製），最能代表甲地到丁地間，斷層面的深度示意圖？

答案：(B)

解析：車籠埔斷層是大致依南北走向的逆斷層，斷層東側

為上盤（如右圖所示）。而斷層的地表出露處在乙、

丙之間，因此選項(A)(D)(E)可先剔除。根據右圖來

看，斷層深度是往東方而遞增，因此選項(B)為最適

合的答案。

19. 下列哪一張圖最能代表北半球海水表面溫度與鹽度隨著緯度改變而變化的情形？

（虛線表示溫度，實線表示鹽度）

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答案：(B)

解析：海水表面溫度主要受到日照的影響，所以越往低緯度地區海水表溫越高。至於鹽

度則是會因為降水量與及蒸發量在各地條件不同而有所變化，低緯度地區雖然蒸

發量大，但降水量也大，所以海水鹽度並不是最高，至於海水鹽度最大處則是會

出現在中緯度地區。故選(B)。

20. 一團空氣從甲處上昇，越過一座山峰（乙處），再下降至丙處。若這團空氣與周圍環

境之間沒有熱量交換，則下列哪一圖最能代表這團空氣由甲處至丙處的溫度變化？

答案：(Ｄ)

解析：當空氣上升時(甲－乙)，由於外界壓力減小，讓空氣的體積膨脹，溫度下降。相反

的，當空氣下降時(乙－丙)，外界壓力增加使體積縮小，讓溫度上升。故選(D)。

21. 地球大氣的垂直溫度結構如圖 8 所示。增溫層的溫度所以

會隨高度而增加，其原因最可能為下列何者？

(A)增溫層最接近太空

(B)增溫層受到太陽風的影響

(C)增溫層接受來自太陽與地表的輻射

(D)增溫層吸收太陽輻射中的紫外線、X 光

(E)增溫層的空氣密度稀薄，空氣分子間隔很大

答案：(Ｄ)

解析：增溫層內溫度變化主要受到太陽輻射的影響，高度越高的地方因為接受到輻射量

越大而越熱，而且因為空氣十分稀薄的關係，所以溫度上升的很快。特別注意的

是，題目要問的是溫度隨高度增加的原因，主因是吸收太陽輻射，故要選擇(D)而

不是(E)。

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22. 在過去數萬年中，地球曾經處於冰河期，全球的海陸分布與現在不同。下列有關台灣

海峽與歐亞大陸沿岸在冰河期間的敘述，何者正確？

(A)由於全球大都覆蓋在冰河下，台灣海峽海平面上升，台灣沿海地區的珊瑚生長帶

升高

(B)由於極區冰層擴大，台灣海峽海平面上升，台灣沿海地區的珊瑚生長帶升高

(C)由於全球大都覆蓋在冰河下，台灣海峽海平面下降，歐亞大陸的大型哺乳類動物

（如犀牛）可能越過現今的台灣海峽來到台灣

(D)由於極區冰層擴大，台灣海峽海平面下降，歐亞大陸的大型哺乳類動物（如犀牛）

可能越過現今的台灣海峽來到台灣

答案：(Ｄ)

解析：地球處於冰河時期時，極區的冰層會擴大，使得水以固態的形式堆積在陸地上，

因此會使全球海平面下降，當然也包括了台灣海峽。冰河時期時，台灣海峽的海

平面下降露出陸地，使歐亞大陸的大型哺乳動物可以直接穿越台灣海峽來到台灣。

二、多選題（佔 16 分）

說明：第 41至 48 題為多選題，每題均計分。每題的選項各自獨立，其中至少

有一個選項是正確的，選出正確選項標示在答案卡之「選擇題答案區」。

每題皆不倒扣，選項全部答對得 2分，只錯一個選項可得 1分，錯兩個

或兩個以上選項不給分。

41. 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）

答案：(B) (D)

解析：題目中的天體主要可分成兩組來看，恆星組（天蝎 α、獵戶 β、太陽）與行星組（海

王星、火星）。表面溫度最高的天體應該會落在恆星組，恆星的表面溫度可由顏色

來判斷，藍色溫度高、黃色溫度居中、紅色溫度最低，因此表面溫度最高的天體

要選擇(B)獵戶 β。至於表面溫度最低的天體則會是在行星組，行星的表面溫度主

要看距離恆星遠近而定，海王星與火星都位於太陽系，其中海王星距離太陽較遠，

因此表面溫度最低的天體要選擇(D)海王星。故選(B)(D)。

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第貳部分（佔 32 分）

說明：第 49至 68 題，共 20 題，均為單選題，每題 2分。答錯不倒扣。此部分

得分超過 32分以上，以滿分 32分計。

請閱讀下列短文後， 回答第49-52 題

電影「海角七號」的背景故事，以情書描述六十多年前日本人撤離台灣，一名日本

籍老師搭船離開台灣，與他在台灣的戀人分離的感人故事。情書中提到了如下的一些自

然界現象：

「一九四五年十二月二十五日。友子，太陽已經完全沒入了海面，我真的已經完全

看不見臺灣島了，你還站在那裡等我嗎？……第三天，該怎麼克制自己不去想你，多希

望這時有暴風……十二月的海總是帶著憤怒……傍晚，已經進入了日本海……記得你才

是中學一年級小女生時，就膽敢以天狗食月的農村傳說，來挑戰我月食的天文理論

嗎？……遇見了要往台灣避冬的烏魚群……友子，我已經平安著陸，七天的航行，我終

於踩上我戰後殘破的土地……祝你一生永遠幸福！」。

試根據本文敘述，回答 49-52 題。

49. 天文理論中，月食發生的主要原因為何？

(A)太陽的影子把月球遮住了

(B)地球的影子把月球遮住了

(C)月球的影子把太陽遮住了

(D)月球的影子把地球遮住了

(E)月球被雲遮住了

答案：(B)

解析：月食的發生原因，是因為當月球運行至與地球、太陽呈一直線時，月球走進地球

的陰影區，此時月球無法反射太陽光，地球上位於夜晚時分的人會看到月球變暗。

至於(C)選項所說的「月球的影子把太陽遮住了」，則是日食現象，故選(B)。

50. 進入日本海後，如果男主角在船上看著夕陽時，在台灣墾丁的女主角也在海邊觀賞

夕陽。當男主角看到太陽下緣剛好碰觸海平面，這時女主角看到的太陽高度為何？

(A) 整個太陽還在海平面之上 (B) 與男主角看到的高度相同

(C) 太陽大約 1/3 沒入海平面 (D) 太陽大約一半沒入海平面

(E) 太陽已經完全沒入海平面

答案：(Ａ)

解析：不同地方太陽的日落時間主要是看所在的經度而定，日本海是位於墾丁的東北方。

由於地球的自轉方向是由西向東轉，所以東邊處的日出日落都較西邊處為早，故

在日本海看到落日時，墾丁處的太陽應該還在海平面上，故選(A)。

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請閱讀下列短文後，回答第 57-61 題

太陽光入射地球後，被大氣層與地表吸收的能量，平均大約為 235 W/m2（ 如圖 18）。

若大氣不吸收太陽與地表發出的輻射，則地表溫

度只能維持－18℃左右；但因地表發出的長波輻

射，大部分會被大氣中的水氣、CO2、甲烷與其

他一些氣體所吸收，因而產生溫室效應，使地表

溫度可保持在適合生物生存的 15℃左右。大氣中

由於人類活動所帶來的 CO2濃度增加，會增強地

球的溫室效應，且可能助長全球愈趨暖化的現

象。

科學家最近開始進行一項實驗，試著增加海

水中的鐵質，看看能否藉此將大氣中的 CO2濃度

減少，以減緩全球暖化的速率。由於鐵質可以幫

助植物性浮游生物的生長，而地球上又有近乎一半的光合作用是由植物性浮游生物所進

行的，因此依據理論推測，若在海洋中施以大量鐵肥，使植物性浮游生物大量繁殖與進

行光合作用，便可將大氣中的 CO2封存一些在海底，最後將有助於減緩全球暖化的速率。

值得注意的是，上述理論必須在植物性浮游生物死後便沈入海底的前提下才會成立，唯

有如此才能一勞永逸的將 CO2從大氣中移除，否則一旦這些植物性浮游生物被動物性浮

游生物所食，而動物性浮游生物又被大型海洋動物吃掉，這些被移除的 CO2還是會藉由

呼吸作用返回地球大氣中，如此一來，海中鐵質的增加並不會減少大氣中 CO2的濃度。

進行這項實驗的科學家，便是在鐵質增加後的海域中（近南極的海域），長期追蹤植

物性浮游生物，以及其他海中生物的繁殖情況，試圖找出答案。然而也有一些生態學家

提出如下的警告：即使這項實驗證明在海中施以鐵肥可以減低大氣中的 CO2濃度，但干

擾或破壞海洋中的食物鏈，也可能對海洋生態造成急遽且負面的影響。上述這些在科學

上的爭論，都需要更多的科學研究，才能進行較深入的探討與瞭解。

試根據本文敘述，回答 57-61 題等有關 CO2與溫室效應的問題。

57. 下列有關溫室效應的敘述，何者正確？

(A) 溫室效應是工業革命以後才有的產物

(B) 地球以外的其他行星都沒有溫室效應

(C) 由於溫室效應，地表所吸收來自太陽與大氣的輻射能量必大於 235 W/m2

(D) 地表溫度保持在 15℃時，由地球輻射進入太空的能量必須遠小於 235 W/m2

答案：(C)

解析：(A)溫室效應是因為大氣中的溫室氣體吸收了地表的長波輻射而產生，所以遠在人

類出現前就已存在於地球上。

(B)只要有足夠的溫室氣體就可產生溫室效應，例如同在太陽系的金星，就是因為

表面濃密的二氧化碳形成極強的溫室效應。因此除了地球之外，其他行星也有可

能有溫室效應。

98 學年度學科能力測驗

10

(C)由短文內容得知若只吸收太陽的能量則地表的溫度為－18℃，而在溫室效應的

情況下地表溫度則是 15℃，因而得知在溫室效應的條件下，地表吸收的熱量除了

來自太陽外，還多了來自大氣提供的能量，因此地表吸收的能量必大於 235 W/m2。

(D)地球氣候系統的總能量會維持在一收支平衡的狀態下，已知地表吸收的平均能

量為 235 W/m2，則由地表輻射進入太空的能量也幾乎等於 235 W/m

2。

故選擇(C)。