國中・理化 解答

若在晴天(1 大氣壓)下進行測試,請問小華必須在塑膠管內倒入多高的紅色精油,塑膠板才會準備掉落?

實驗課時,小華想在實驗室中自行合成出上述文本中提到的「安全溶劑(乙酸乙酯)」,下列哪一項實驗設計 最符合正確的化學原理?

食品加工廠的工程師準備將產線的溶劑由「二氯甲烷」全面替換為「乙酸乙酯」。在不改變溶劑浸泡時間與咖 啡豆數量的前提下,工程師應該如何調整後續的「高溫蒸氣加熱」步驟,才能確保溶劑順利揮發且不殘留?

根據文本與表格資訊,美國食品藥物管理局(FDA)對於使用「乙酸乙酯」去除咖啡因的製程,未明定嚴格的 殘留許可標準,認為其安全性較高。下列何者是推論其安全性較高的最合理原因?

為了向來參訪的小學生證明「木糖醇與蔗糖一樣,都屬於有機化合物」,志工哥哥應該示範下列哪一種檢驗方 法,且觀察到什麼現象最能直接證明?

獸醫在收容所的醫務室裡,分別配製了「木糖醇水溶液」與「乙醇水溶液」。若用石蕊試紙與導電度 計(測試是否導電)來檢測這兩杯溶液,下列預測何者正確?

根據文章敘述,木糖醇與乙醇在化學分類上都被歸類為「醇類」。若學生想根據理化課學過的知識來解釋這個 分類,下列哪一項敘述最合理?

幾天後,強烈颱風過境帶來猛烈海浪。為了保護浮標不被海浪破壞,工程師透過遠端遙控,啟動海底的絞盤將 纜繩收短,使整顆浮標完全沒入海水中並保持靜止。請問此時纜繩對浮標的拉力大小與方向應為下列何者?

關於此時浮標所受的力,下列哪一個力學示意圖(力圖)與纜繩拉力大小的組合是完全正確的? (符號說明:B 代表浮力、W 代表浮標重力、T 代表纜繩拉力,箭頭代表力的方向)

小強準備搭機出國,但他的大行李箱輪子突然故障卡死了,只能在水平地面上用「平移拖行」的方式移動。小 強想知道在不同地板材質拖行時,到底需要出多大的力氣,於是他進行了簡單的測試。他發現在不同情況下, 要讓行李箱從靜止「剛好開始滑動」,所需的最小水平拉力紀錄如下表: 測試情境 接觸面材質 行李箱與內容物總重 剛好拉動的最小水平拉力 甲 機場大廳(平滑磁磚) 15 公斤重 5 公斤重 乙 貴賓休息室(粗糙地毯) 15 公斤重 9 公斤重 丙 機場大廳(平滑磁磚) 30 公斤重 X 公斤重 丁 貴賓休息室(粗糙地毯) Y 公斤重 18 公斤重 根據表格中的數據推論,下列敘述何者正確?

大掃除完畢後,爸爸準備在客廳牆壁上掛一幅全家福畫框。在釘掛鉤之前,爸爸先用雙手將畫框水平壓在垂直 的牆面上,讓畫框保持靜止不下滑,以便媽媽退後幾步確認位置是否置中。確認完畢後,爸爸覺得手有點痠, 於是稍微減少了壓在畫框上的力量,但他發現畫框依然緊貼牆面保持靜止。關於爸爸減少施力的過程中,畫框 受力情況的變化,下列敘述何者正確?

小華在生日時收到了一個酷炫的「磁浮地球儀」當作禮物。通電後,地球儀會穩定地 懸浮在底座上方不掉落。小華覺得很有趣,便用手輕輕撥動地球儀讓它在空中自轉。 但他發現,過了一段時間後,懸浮在空中的地球儀旋轉速度逐漸變慢,最終停了下 來。關於這個懸浮在空中的地球儀,下列相關力學的敘述何者正確?

中平之夜的演唱會,舞臺設計採用了「連通管液壓升降系統」,下方充滿 且共用同一種液壓油。系統中包含甲、乙、丙三個管口徑不同的圓形升降 平臺(管口徑大小:甲<乙<丙)。當吉他手、主唱與爵士鼓組分別站上 甲、乙、丙三個平臺後,技師操作系統使這三個平臺停留在「完全相同的 高度」且保持靜止狀態。若忽略平臺本身的厚度、重量與管壁間的摩擦 力,下列關於各平臺對下方液壓油表面的「壓力」以及上方表演者的「總 重量」之比較,何者正確?

小智早上去便利商店買了一顆烤地瓜和一瓶無糖豆漿作為早餐。他看了一下地瓜包裝上 的營養標示(如圖所示)。理化老師曾說過,地瓜中富含能提供飽足感的「澱粉」,以及 能促進腸胃蠕動的「膳食纖維(主要成分為纖維素)」。關於這兩種物質的化學性質,下 列敘述何者正確?

小明全家準備出國旅遊,為了避免行李超重,小明在家裡用「體重 計」與「彈簧秤」來確認行李箱的重量。他將行李箱放在體重計上, 但因為行李箱太寬擋住視線,他用彈簧秤勾住行李箱上方把手,稍微 往上拉,讓行李箱保持靜止且沒有離開體重計。此時,他看見彈簧秤 的讀數為 5 kgw,而體重計的讀數為 15 kgw。關於這個情況,下列敘 述何者正確?

小明去逛夜市時,發現一家手搖飲料店為了吸引顧客,在櫃台擺放了三個形狀各異的透明玻璃展示瓶(甲、 乙、丙)。這三個瓶子分別裝了不同的招牌飲料,且店員刻意將三個瓶子的液面高度都維持在一模一樣的位 置。已知飲料的相關資訊如下表所示: 展示瓶 瓶身形狀 內容物 液體密度 (g/cm3) 液面高度 (cm) 甲 底部寬、頂部窄 招牌黑糖水 1.2 30 乙 均勻圓柱體 招牌黑糖水 1.2 30 丙 底部窄、頂部寬 阿里山冰茶 1.0 30 小明剛學完理化的「壓力」單元,他對著三個瓶子進行了觀察與推論。關於這三個展示瓶內部底面所受到的液 體壓力大小,下列哪一個推論是正確的?

運動會準備期間,班上同學要將一個裝滿體育器材的重箱子移到操場。箱子放置於粗糙的 PU 跑道上。小明 站在箱子右側用 50 kgw 的力向右拉,小華站在箱子左側用 30 kgw 的力向左拉,結果箱子「紋風不動」。此 時,體育老師走過來,在箱子左側又施加了 10 kgw 的向右推力,但箱子依然保持靜止。請問在老師加入推力 後,箱子與 PU 跑道間的摩擦力大小與方向為何?

理化課時,小華利用推力感測器推動地板上一個沉重的木 箱,並記錄下「水平推力」與「木箱受到的摩擦力」關係 圖,如附圖所示。已知小華進行了三次測試,分別以 40 kgw、80 kgw、100 kgw 的水平力推動該木箱。請根據圖表數 據判斷,在這三種推力情況下,木箱受到的摩擦力大小分別 為多少?

小明在理化實驗室進行浮力探究實驗。他將一個實心且不溶於水的 金屬塊懸掛於一條理想彈簧(重量不計)下端,實驗步驟與觀察到 的現象如下: • 步驟一:將金屬塊在空氣中靜止懸吊時,彈簧的伸長量為 10 cm。 • 步驟二:將金屬塊完全浸沒於純水中且不觸及杯底,靜止時彈簧 的伸長量變為 6 cm。 • 步驟三:將金屬塊擦乾後,完全浸沒於另一杯未知液體 X 中且 不觸及杯底,靜止時彈簧的伸長量變為 4 cm。 假設實驗過程皆在彈簧的彈性限度內,請問該未知液體 X 的密度應為多少?

小明在學校實驗室的廢液回收區發現了兩瓶標籤汙損的化學試劑,經儀器分析發現,兩者皆為純物質,且分 子內皆含有 2 個碳原子、6 個氫原子與 1 個氧原子(化學式皆為 C2H6O)。小明查閱資料後,整理出這兩 種物質(甲與乙)的性質如表(一)所示,並進一步查到了它們的微觀粒子模型如圖(一) 表(一):物質甲與乙的巨觀性質比較 圖(一)微觀粒子模型 物質 常溫常壓下狀態 沸點 對水的溶解度 甲 液態 78°C 易溶 乙 氣態 -24°C 微溶

下圖為化合物的簡要分類圖。依據右圖,聚酯纖維屬 於哪種分類?

下課時間,幾位同學在理化實驗室的角落討論著最近爆紅的一款「特濃手搖飲」。 小明:「這杯飲料喝起來超甜、感覺很濃稠,不知道它的密度到底有多大?」 小華:「我們可以用旁邊的器材來測測看!我們拿一個體積 20 cm3、重量 30 gw 的實心金屬塊(甲)綁在繩子一端,完全沉入這杯飲料中;繩子另一端繞 過定滑輪,掛上一個重量 10 gw 的砝碼(乙)。」 小明放手後驚呼:「哇! 整個裝置居然剛好靜止不動耶!」若不計滑輪摩擦力與繩子重量,請根據兩人 的對話與實驗結果,推算這杯特濃手搖飲的密度約為多少?

小華在實驗室進行酯化反應,他將 3 mL 的冰醋酸與 3 mL 的乙醇均勻混合後,加入數滴 濃硫酸,並將試管放入熱水中隔水加熱。反應一段時間後,他將試管內的混合液緩慢倒入 裝有 15 mL 純水的燒杯中,靜置觀察,發現燒杯內的液體明顯分為上下兩層,且能聞到 特殊的香味,如右圖所示。關於此實驗現象的解釋與推論,下列何者正確?

理化老師在課堂上演示了四個物理小實驗,請根據觀察到的現象,判斷物體受力後主要展現了哪一種「力 的效應」: • 實驗甲:將鐵塊放在平鋪的厚海綿墊上,海綿墊明顯向下凹陷。 • 實驗乙:輕擠滴管,墨水滴由管口脫離後,往桌面掉落且越掉越快。 • 實驗丙:雙手向外拉開彈簧秤的掛鉤,彈簧秤內部的彈簧變長。 • 實驗丁:在粗糙桌面上用力推動字典,字典滑行一段距離後緩慢停了下來。 根據上述四個實驗的觀察,下列哪兩個實驗主要展現了「力能改變物體的運動狀態」?