民國112年 高考三級 天文 天文學考古題

民國112年 高考三級 天文 天文學收錄考選部官方試題,共 4 題可線上瀏覽,考選部未公告本科目答案。

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題目與答案

第1題

克卜勒觀測太陽系五個行星的運動,歸納出克卜勒三大定律。牛頓提出牛 頓力學,包括牛頓三大運動定律與萬有引力定律,不但可以解釋克卜勒三 大定律,甚至可以擴展到太陽系所有天體的運動,並對克卜勒定律做了解 釋、修正與擴充,請問: 關於克卜勒第一定律(天體軌道)牛頓力學上做了什麼擴充?(5分) 克卜勒第二定律(等面積定律)其實是那一個基本物理守恆量的體現? (5分) 牛頓力學又對克卜勒第三定律做了什麼修正?(10分)

第2題

地球自轉週期雖有小幅度的快慢變化,但以長期趨勢而言,地球是越轉越 慢,主要是受到月球之影響。 請問地球為什麼越轉越慢?(4分) 在此機制下,地球越轉越慢將對月球有何影響?(3分) 在此機制作用下,地球與月球最終將會如何?(3分)

第3題

請回答下列關於恆星演化的問題: 恆星可以金屬豐度分為:第一族星(亦稱星族Ⅰ星)金屬豐度高;第二 族星(亦稱星族II星)金屬豐度低。請問造成這二族星金屬豐度有明顯 差異性的原因為何?此外,這二族星在年齡上有何相異之處?(10分) 當恆星在主序星階段最後一刻,恆星核心已不再進行氫的核融合,而溫 度又不足以引發氦的核融合,此刻恆星核心不再產生能量。照理說會因 壓力不足以抵抗重力而收縮,但事實上恆星反而體積膨脹,往紅巨星方 向演化,請問原因為何?(10分) 大質量恆星演化時會不斷產生重元素,但最重只到鐵( Fe )為止,請 問為何不能再產出更重的元素?(10分) 中子星是大質量恆星經超新星爆發死亡後留下的殘骸,請問有何觀測 證據?(5分)

第4題

關於星系與宇宙論,請回答下列問題: 現代宇宙論觀測得知,我們的宇宙年齡約為138億年,但又說可觀測宇 宙半徑為465億光年,請問為何有此差距?(10分) 什麼是奧伯斯悖論(Olbers’ Paradox)?什麼原因使得奧伯斯悖論不 成立?(10分) 在活躍星系核中,有些的光譜能同時看到寬譜線與窄譜線,如西佛I型 與寬譜線無線電波星系,有些的光譜只能看到窄譜線,如西佛II型與窄 譜線無線電波星系,請問原因為何?(10分) 天文學家已觀測到M87與銀河系中心的大質量黑洞剪影,請問天文學家 是如何觀測到的?(5分)