115年 - 115 臺南市市立國民中學正式教師聯合甄選試題：理化#141493

1. 一輛汽車在直線上行駛，其前 1/3 的路程以 20km/hr 的速度行駛，剩餘的路程則以 60km/hr 的速度行駛。試計算該汽車在全程中的平均速度為多少 km/hr？ (A) 40 (B) 48 (C) 36 (D) 30

2. 在同溫同壓下，甲烷（CH₄，分子量 16）的擴散速率約為氧氣（O₂，分子量 32）的幾倍？ (A) 0.5 (B) 2.0 (C) 0.71 (D) 1.41

3. 已知一個巴克球（C₆₀）分子具有高度對稱的球狀結構。試問在一個 C₆₀ 分子中，總共含有多少個 σ 鍵？ (A) 120 (B) 90 (C) 80 (D) 60

4. 根據價殼層電子對互斥理論（VSEPR），下列哪一個離子或分子的幾何形態最可能呈現「直線形」？ (A) SO₂ (B) H₂O (C) NH₃ (D) I₃⁻

5. 有一理想氣體化合物，在 36°C、2.88 atm 時的密度為 7.71 g/L。若該氣體為一種含氯與氧的黃綠色氣體，試推測其化學式最可能為何？ (A) ClO (B) ClO₂ (C) ClO₃ (D) Cl₂O

6. 在下列化合物或離子中哪一個硫原子的氧化數最高？ (A) Na₂S₂O₃ (B) SO₄²⁻ (C) S₈ (D) H₂S

7. 使用 K₂Cr₂O₇進行氧化還原滴定時，若在酸性條件下將 Fe²⁺氧化為 Fe³⁺，則 1mol 的 K₂Cr₂O₇最多可氧化多少莫耳的 Fe²⁺？ (A) 2 (B) 4 (C) 6 (D) 8 

8. 某人造衛星以半徑 R 繞地球作等速率圓周運動，其運轉週期為 T。若將該衛星轉移至另一個半徑為 4R 的圓形軌道上，則其新的運轉週期為何？ (A) 2T (B) 4T (C) 8T (D) 16T

9. 石油是一種複雜的混合物，為人類主要的能源與化學原料來源。下列關於石油的敘述，何者錯誤？ (A) 它是一種厚重、深色的液體，主要由碳氫化合物組成 (B) 為了有效利用，必須利用沸點差異將其分離 (C) 石油分離的商業用途廣泛，其中包括汽油與煤油 (D) 其內部所有的碳氫化合物分子鏈，皆含有完全相同數量的碳原子

10. 根據氫原子的波耳模型（Bohr model），當電子從較低的能階躍遷到較高的能階時，下列哪項敘述最正確？ (A) 電子會吸收一個光子，其能量恰好等於這兩個能階之間的能量差（ΔE） (B) 電子會發射一個光子，其能量與這兩個能階的能量總和成正比 (C) 電子的動能會增加，而其位能保持不變 (D) 在躍遷過程中，電子可以依據這兩個能階之間的任何中間軌道半徑

11. 根據氣體動力論，若將某理想氣體試樣的絕對溫度提高為原來的 2 倍，則關於該氣體分子的「方均根速率（V_ms）」與「平均動能（K_avg）」的變化，下列敘述何者正確？ (A) V_ms 與 K_avg 皆變為原來的 2 倍 (B) V_ms 變為原來的 √2 倍，而 K_avg 變為原來的 2 倍 (C) V_ms 變為原來的 2 倍，而 K_avg 變為原來的 √2 倍 (D) V_ms 變為原來的 √2 倍，而 K_avg 保持不變

12. 用 0.100 M 的 NaOH 溶液滴定 50.0 mL，濃度為 0.100 M 的弱酸 HA（已知其 Ka = 1.0 × 10⁻⁵）。當滴定達到「當量點（Equivalence point）」時，溶液的 pH 值最接近多少？（log 2 = 0.30，log 7 = 0.85） (A) 5.00 (B) 7.00 (C) 8.85 (D) 9.00

13. 根據臺灣《十二年國民基本教育—自然科學領域課程綱要》，下列哪一項教學設計最符合「素養導向教學」的核心原則？ (A) 設計一堂緊湊的 45 分鐘講述式課程，完整涵蓋酸鹼中和的所有化學反應式與計算公式，以確保學生在筆試中獲得高分 (B) 以真實情境導入（如：分析觀測某工業區工廠火災的局部化學危害），引導學生運用所學的氣體行為與空氣密度知識，規劃社區居民的疏散逃生路線 (C) 要求學生在進入實驗室前，死記硬背混合物分離實驗的標準操作程序（SOP），並對任何偏離說明書的微小操作進行扣分懲罰 (D) 完全依賴科學史故事來取代所有實驗室動手操作，認為只要理解科學發展歷史就足以培養科學素養

14. 當一位國中理化教師規劃關於「影響化學反應速率因素」的「探究與實作」單元時，在探究歷程的「規劃與執行」階段中，下列哪一項教師的教學作為最為恰當？ (A) 直接提供學生格式固定、填空式的數據表格，限制學生只能針對教師預設的變因進行數據收集 (B) 事先給予學生標準答案與結論，以便學生在實驗數據與課本理論衝突時，能及時修正其數據 (C) 引導學生辨識操作變因、應變變因與控制變因，並協助學生自我評估其自行設計之實驗步驟的可行性與安全性 (D) 完全省略動手做實驗的歷程，直接在黑板上利用已知的數學模型推導出最終的速率定律式 

15. 某理化教師在九年級「金屬與非金屬」單元中實施「拼圖法第二代 (Jigsaw II)」合作學習策略。為了確保小組具備「積極互補」的特性，教師應如何建構其專家小組與異質原生小組的運作？ (A) 每堂課都隨機分組且不分配特定的子主題，讓學業成就較高的學生主導並完成所有的摘要報告 (B) 分配「原生小組」中的每位成員一個特定的子主題（如：導熱性、化學活性等），讓他們前往與其他小組負責相同主題的成員組成「專家小組」共同研討，隨後返回原生小組教導同儕 (C) 嚴格依據先前的考試成績進行分組（同質分組），並讓各組在一場傳統的連讀比賽中互相競爭 (D) 在整個單元中禁止學生之間進行任何討論，並完全依據個人獨立完成的作業紙平均分數來評定小組成績

16. 在八年級化學「質量守恆定律」的課程中，許多學生難以在腦海中想像反應過程中原子的重組。根據數位科技融入教學的 SAMR 模型，下列哪一項教師的教學作為達到了「重定義 (Redefinition, R)」階段，即創造出了若無科技支持便完全無法實現的全新學習機會？ (A) 使用互動式線上模擬軟體（如 PhET），讓學生能即時動態微觀操作原子鏈結的斷裂與重組，同時連動追蹤質量變化，並透過雲端平台與跨校的同儕進行即時的數據論證與觀點辨證 (B) 將課本頁面的 PDF 檔案投影到數位螢幕上，以替代在傳統黑板上抄寫化學反應方程式 (C) 引導學生在課堂上看一段 5 分鐘的 YouTube 影片，內容為其他老師操作氦化鋼與硫酸鈉沉澱反應的實驗錄影 (D) 在下課前將紙筆測驗改為線上的多選題測驗系統（如 Kahoot），僅用於更快速地統計學生的答題分數

17. 平衡下列化學反應式後，各物質係散總和為何？

 $\text{NH}_3(\text{g}) + \text{O}_2(\text{g}) \rightarrow \text{NO}_2(\text{g}) + \text{H}_2\text{O}(\text{g})$ (A) 6 (B) 14 (C) 17 (D) 21

18. 小明將甲、乙兩種透明液體混合後發現無法以濾紙分離。老師建議他利用加熱裝置，將較容易變成蒸氣的成分收集起來，最後成功將兩種液體分開。老師所使用的方法為下列何者？ (A) 過濾 (B) 溶劑萃取法 (C) 蒸餾 (D) 濾紙色層分析

19. 某工廠生產兩種由元素 A 與元素 B 組成的材料。經化學分析得知，材料乙的化學式為 A$_{3}$B。研究人員進一步比較兩種材料的組成，發現當兩者含有相同質量的元素 A 時，材料甲所含的元素 B 質量為材料乙的 6 倍。依據上述資料推論，材料甲的化學式最可能為下列何者？ (A) AB$_{3}$ (B) A$_{3}$B (C) AB$_{2}$ (D) A$_{2}$B$_{3}$

20. 某藥廠開發一種胃藥錠，其中主要成為金屬碳酸鹽 MCO$_{3}$。研究人員取出 0.84 克樣品，加入足量稀鹽酸後，完全反應並收集所產生的二氧化碳氣體。經換算後，發現產生的乾燥二氧化碳在標準狀態下體積為 224 mL。已知反應式如下：

$\text{MCO}_3(\text{s}) + 2\text{HCl}(\text{aq}) \rightarrow \text{MCl}_2(\text{aq}) + \text{CO}_2(\text{g}) + \text{H}_2\text{O}(\text{l})$

根據實驗結果判斷，M 最可能為下列何者？ (A) Ca (B) Be (C) Zn (D) Mg 

21. 一顆子彈射入一個放置在無摩擦水平桌面上的木塊，並嵌入木塊中不再穿出。對於「子彈－木塊系統」而言，在碰撞前後，下列哪一項不守恆？ (A) 總動能 (total kinetic energy) (B) 總角動量 (total angular momentum) (C) 總質量 (total mass) (D) 以上皆守恆

22. 某可逆反應系統已達化學平衡。在不改變反應物種類的前提下，研究人員分別調整溫度、壓力、濃度及添加催化劑，探討各因素對平衡狀態的影響。 依據勒沙特列原理 (Le Châtelier's Principle) 與化學動力學觀點，下列何者不會造成平衡位置改變？  (A) 提高反應溫度  (B) 增加系統壓力  (C) 添加催化劑  (D) 增加反應物濃度

23. 陳同學想探討「不同液體及添加物對黃色油墨分散情形的影響」，於是進行下列實驗：

根據實驗結果，下列推論何者最合理？ (A) 油墨屬於親水性物質，因此可直接溶於純水中  (B) 物質 X 可降低油墨與水之間的界面作用，使油墨較容易分散於水中  (C) 油墨在乙酸乙酯中的溶解度較低，因此形成均一深藍色溶液  (D) 若向丙試樣加入更多乙酸乙酯，油墨將完全沉澱析出

24. 某高中化學課程進入「電化學」單元，老師提到日常生活中的電池、充電電池、電鍍及金屬腐蝕等現象，都與電化學有密切關係。根據電化學的核心研究內容，下列何者最符合此章節的主要探討方向？ (A) 化學反應及其伴隨的能量變化 (B) 電解質與非電解質性質的研究 (C) 化學能與電能之間的相互轉換 (D) 離子在水溶液中的行為研究

25. 某研究人員利用不同顏色的單色光照射金屬表面，觀察光電效應產生的電子。實驗發現，改變光的某項性質後，逸出電子的最大動能也隨之改變。 根據愛因斯坦的光電效應理論，下列何者決定逸出電子的最大動能？ (A) 入射光的強度 (B) 入射光的波長 (C) 入射光的頻率 (D) 入射光的頻率與強度

26. 在一輛以 56.0 km/hr 速率行駛的公車突然緊急煞車，在 1.0s 後降速至速率 20 km/hr。請問在車上的乘客在這段減速期間感受到相對於公車的平均慣性加速度應為下列何者？ (A) 10.0 m/s²，向前 (B) 10.0 m/s²，向後 (C) 36.0 m/s²，向前 (D) 36.0 m/s²，向後 

27. 一顆鋼球(質量 10.0g, 密度 7.8g/cm³, 體積 1.28cm³)在水中自靜止自由落下。若水對鋼球的運動阻力係數為 0.1 N·s/m, 則請問鋼球在水中自由落下的終端速率應等於下列何者?(重力加速率 10.0 m/s², 水的密度 1.0g/cm³) (A) 0.0087m/s (B) 0.087m/s (C) 0.87m/s (D) 8.7m/s

28. 有一台活塞型熱機運作在兩個溫度為 T_H 的高溫熱庫與溫度為 T_L 的低溫熱庫之間, 自高溫熱庫吸入熱量 Q_H, 對低溫熱庫排出熱量 Q_L。活塞運作過程中, 活塞體積 V 及壓力 P 的變化滿足絕熱過程。請問下列有關熱機運作描述何者正確? (A) 絕熱過程下 PV 保持定值 (B) 絕熱過程 TV 保持定值 (C) 最大效率 = (1 T_L / T_H) (D) 系統對外做功 W = (Q_H Q_L)

29. 使用加壓馬達將自來水從地下室送至公寓環樓, 加壓的總樓層落差等於 50m。請問加壓馬達的加壓壓力至少需等於下列何者?(重力加速度 10.0 m/s², 大氣壓力 1atm, 水的密度 1.0g/cm³) (A) 1 atm (B) 2 atm (C) 5 atm (D) 6 atm

30. 使用綠色雷射光(波長 520nm)透過繞射方法測量髮絲的寬度。若髮絲與繞射波紋投射屏幕間的距離為 1m, 繞射波紋兩亮紋間距為 1.0 cm。請問髮絲寬度應等於下列何者?(答案單位為 μm) (A) 0.52 (B) 5.2 (C) 52.0 (D) 520.0

31. 將 10 個電阻皆為 r 的電阻器以串並聯的方式組成一個網狀結構, 請問該網狀結構的總電阻在所有可能組合中造成的最低電阻應為 r 多少倍? (A) 10 (B) 5 (C) 1 (D) 0.1

32. 將電感器(L = 1.0H) 及一個電容器(C = 1.0F)組成一個震盪電路。請問該電路的震盪頻率應等於下列何者?(單位 Hz) (A) 2π (B) π (C) \( \frac{1}{\pi} \) (D) \( \frac{1}{2\pi} \)

33. 有一段長 1.0m 的同軸電纜, 其中心單芯導線的半徑為 0.5mm, 中心導線由介電係數 2.0F/m 的絕緣體包裹, 在距中心 5.0mm 處包覆一層鋁箔。請問該同軸電纜單位長度電容值為多少 F/m? (ln(10) = 2.3) (A) 54.5 (B) 5.5 (C) 0.55 (D) 0.055 

34. 使用一條銅線將其彎成一個直徑 20.0cm 的圓形天線，請問此天線可以接收的最低頻率的單頻電磁訊號？（頻率單位 MHz） (A) 477 (B) 47.7 (C) 4.77 (D) 0.477

35. 依據亞佛加厥定律：在 30°C，1 大氣壓下，甲、乙兩容器的體積比為 2:3。如果甲容器內的氣體為氫氣且甲、乙兩容器內氣體的重量比為 7:12，則乙容器內為何種氣體？（原子量：N=14，O=16，C=12） (A) CO (B) O₂ (C) NO (D) NO₂

36. 將氧化鐵還原成鐵的反應中 2Fe₂O₃ + 3C → 4Fe + 3CO₂，取 3.2 公斤的氧化鐵與 0.48 公斤的碳反應，問下列敘述何者正確？（原子量：Fe=56，O=16，C=12） (A) 碳會完全反應 (B) 剩下 5 莫耳的碳沒有反應 (C) 產生鐵 3.24 公斤 (D) 產生鐵 2.24 公斤

37. 在哈伯法製氣的反應式中 3H₂ + N₂ → 2NH₃，

(甲) 以鐵粉當催化劑

(乙) 以二氧化錳當催化劑

(丙) 催化劑在化學反應中，是當反應物，可以促進反應速率增加

(丁) 催化劑能使不起作用的反應發生

(戊) 催化劑可改變化學平衡 

(己) 溫度高可使產量增加

(庚) 在等量的反應物中，若將固體反應物磨成粉狀，則可使反應速率變快

以上敘述正確者為？ (A) 甲，庚 (B) 甲，丙 (C) 乙，丙 (D) 乙，丁

38. 如下圖，將磁棒 N 極自右方插入線圈，

(甲) 線圈中感應電流的大小與線圈內的磁場大小成正比 

(乙) 線圈中感應電流的方向由甲點流向乙點

(丙) 磁棒插入線圈的速率增快，線圈中感應電流的會變小

(丁) 線圈也以相同速率移向磁鐵，則線圈中感應電流會變大 

以上敘述正確者為？

(A) 乙，丁 (B) 乙，丙 (C) 甲，丁 (D) 甲，乙，丁 

39. 下圖中，水平面上有質量分別為 5kg 與 3 kg 的甲、乙兩木塊， 已知木塊與平面間的動摩擦係數為 0.2，靜摩擦係數為 0.5，重力加速度 g=10 m/s²。

(甲)兩木塊所受的摩擦力為 16N

(乙)木塊組的加速度為 6.5m/s²

(丙)木塊組的加速度為 5.5 m/s²

(丁)兩木塊間的作用力為 30.5 N

(戊)兩木塊間的作用力為 42.5 N

以上敘述正確者為？ 

(A) 甲，乙，戊 (B) 甲，丙，戊 (C) 甲，戊 (D) 甲，丙

40. 下圖電路，I₁ 與 I₂ 電流各為何？

(A) I₁=2A，I₂=1A (B) I₁=3A，I₂=1A (C) I₁=2A，I₂=0.5 A (D) I₁=3A，I₂=2A 

41. 兩個半徑相同的甲，乙兩球，甲球帶 10 庫侖電荷，乙球帶 6 庫侖電荷，兩球間的排斥力為 6N，當它們互相接觸後再分開，再將它們放回原來的位置上，那麼兩球間的排斥力變為多少？(兩小球的半徑遠小於它們之間的距離) (A) 5.4N (B) 6.4N (C) 4.5N (D) 2.5N

42. 一汽車時速 72 公里/小時以向心加速度為 5m/s²繞著圖形跑道，則其最小的轉彎半徑為何才不致使汽車脫離跑道？ (A) 80 m (B) 70 m (C) 60 m (D) 50 m

43. 魚肉往往含有很強烈魚腥味的胺類，例如甲胺（methyl amine）。我們經常使用檸檬汁中的檸檬酸（citric acid）去除魚腥味，檸檬酸與甲胺反應而形成甲胺陽離子（CH₃NH₃⁺）和檸檬酸陰離子的有機鹽類。甲胺具有可檢測的氣味，而其鹽類則無臭味。此二者的氣味有明顯差異，其主要原因為何？ (A) 甲胺分子的蒸氣壓高於甲胺鹽類 (B) 甲胺分子對水的溶解度小於甲胺鹽類 (C) 甲胺分子具鹼性，甲胺鹽類具中性 (D) 甲胺的莫耳質量小於甲胺鹽類

44. 取一顆可視為剛體的實心保齡球，質量為 m，半徑 R，其繞通過質心軸轉動的轉動體量為 $\frac{2}{5} mR^2$，今若以初速 Vo 在有摩擦力為 f 的水平直線軌道上滑行。試求出保齡球剛達到只滾不滑瞬間的純液動速率 V 為何？ (A) $\frac{2}{7} Vo$ (B) $\frac{3}{5} Vo$ (C) $\frac{4}{7} Vo$ (D) $\frac{5}{7} Vo$ 

45. 一長螺線管的截面積為 A，單位長度有 n 區線圈，試求此螺線管單位長度的電感為多少？ (A) $\mu_0 n^2 A / 2$ (B) $\mu_0 n A$ (C) $\mu_0 n^2 A$ (D) $\mu_0 n A / 2$

46. 現今很多市售廠牌的牙膏添加氟離子，以強化牙齒的祛腳質，下面為各廠牌所添加的主要成分及含量：甲牌：含 0.10% 的氟離子 (F^-)；乙牌：含 0.30% 的氟化鈉 (NaF)；丙牌：含 1450 ppm 的氟離子 (F^-)。已知其耳質量：F^- = 19.00 g/mol；NaF = 41.99 g/mol。試問各廠牌的牙膏含氟離子濃度的排序為何？ (A) 甲牌 > 乙牌 > 丙牌 (B) 乙牌 > 丙牌 > 甲牌 (C) 乙牌 > 甲牌 > 丙牌 (D) 丙牌 > 乙牌 > 甲牌

47. 國中教師於科學在生活中的應用，進行有關電費計算教學時，設計「住家電費節能方案」專題，讓學生進行：分析家庭用電資料、提出節能策略、估算節省費用、並向家長說明省電的可行性，請問此項專題活動，最符合下面哪一項素養導向特徵？ (A) 知識統整 (B) 情境脈絡化 (C) 跨領域整合 (D) 真實問題解決

48. 國中自然科學課程，進行「影響鐵釘生鏽快慢因素」的探究實驗活動。某組學生原先假設：「泡在鹽水中的鐵釘，會比泡在清水中的鐵釘更不容易生鏽。」經過一週實驗觀察後，學生發現泡在鹽水中的鐵釘反而生鏽最嚴重。學生立即表示：「我們一定是哪裡做錯了！」教師回應：「先別急著否定結果，請重新檢查實驗設計與觀察紀錄，再根據證據思考是否需要修正原本的假設。」教師的做法最符合下列哪一項探究精神？ (A) 驗證課本結論的重要性 (B) 重視證據勝於預設立場 (C) 強化學生實驗操作技巧 (D) 提高學生競賽表現

49. 某國中自然科學教師，利用 PhET 模擬軟體進行「密閉容器內氣體壓力形成原因」探究活動。學生完成軟體操作後，發現密閉容器的體積與內部氣體壓力的關係為，相同容器體積大的其內部氣體壓力較小，反之，容器體積小的其內部氣體壓力較大。教師提問：「為什麼體積變小時壓力會增加？」學生回答：「因為軟體就是這樣顯示的。」此時，教師最適當的教學決策為何？ (A) 告知標準答案即可 (B) 要求學生重複操作模擬 (C) 引導學生利用粒子碰撞次數與頻率重新解釋觀察結果 (D) 改以紙本教材進行教學

50. 某國中自然科學教師，在課程中引導小組學生進行「校園熱島效應探究」。學生利用感測器蒐集校園各區溫度資料後，發現部分結果與原先假設不符。教師引導學生重新檢視資料、分析可能影響因素並修正解釋。此課程最符合探究與實作課程何種核心精神？ (A) 熟悉科技工具操作 (B) 提升分工合作效率 (C) 增進資料蒐集速度 (D) 依據證據建構與修正科學解釋