圖1為某颱風中心在 21～26 日的行進及預測路徑。假設颱風可視為固定質量的質點，地球轉動對颱風行進路徑的影響可忽略不計，颱風行進路徑在同一水平面上，且颱風沿預測路徑持續前進不折返。依據上述與圖 1 回答 1-2 題。

已知地球（E）與火星（M）的平均半徑比值約 $\large\frac{r_{\mathrm{E}}}{r_{\mathrm{M}}}$ 為1.86，質量比值 $\frac{m_{\mathrm{E}}}{m_{\mathrm{M}}}$ 約為9.3，試問同一物體在火星表面所受重力約為在地球表面所受重力的多少倍？

自然界的基本交互作用中，哪幾種對日常天氣現象的影響最為明顯常見？（應選2項）

若質量為720公斤的球體，具有3600千焦耳的動能，則此球體的速率約為多少 公尺/秒？

常用的晶片卡中有內建線圈，如示意圖2的下半部所示，向左箭號代表應電流 $I_{2}\gt 0$ 的流向。圖2的上半部為讀卡機線圈，向右箭號代表電流 $I_{1}\gt 0$ 時的流向。當 $I_{1}\gt 0$ 時線圈產生的磁場，如虛線所示。晶片卡線圈貼近讀卡機線圈時，電流 $I_1$ 產生的磁場會造成應電流 $I_2$ 的變動，驅動晶片發出訊息。當兩線圈均為靜止且 $I_2=0$ 時，欲使晶片卡線圈產生圖示 $I_2>0$ 流向的應電流，則讀卡機線圈的電流 $I_1$ 應如何？（應選2項）

$~~~~$2021年的諾貝爾物理獎聚焦於複雜系統，如：氣候系統。圖3為簡化的地球氣候系統模型圖，圖中實線代表進入系統的太陽輻射，虛線 $F_{G}^{\ \uparrow}$ 代表地面向上發出被大氣所吸收的熱輻射，虛線 $F_{A}^{\ \uparrow}$ 與 $F_{A}^{\ \downarrow}$ 分別代表大氣向外（上）與向內（下）的熱輻射。當太陽輻射的能量進出系統達收支平衡時，大氣內、外長期平均溫度維持恆定。然而，溫室氣體增加，會造成系統能量收支不平衡，長期平均溫度也因而產生變化。
圖4為大氣向外熱輻射功率對熱輻射頻率的曲線圖，5個平滑的細線代表標準的輻射體由克氏（絕對）溫度220 K到300 K，每隔20 K的熱輻射特性曲線。圖4上圖與下圖的黑色波折線，分別代表 $\ce {CO_2}$ 含量為0與1000 ppm時，地球氣候系統模型預測大氣向外熱輻射功率隨頻率的變化。依據上述圖文資料，回答7-8題。

下列關於科學史實敘述，何者正確？

下列離子之荷質比，即 比值的關係，何者正確？（原子量 $\ce H = 1.0$ 、$\ce {HE} = 4.0$、$\ce {Li} = 6.9$）

小婷將混合染料以濾紙層析法分析，在展開液上升至停止線時終止層析。待濾紙乾燥後，觀察發現甲、乙、丙三種成分之相對位置如圖5；並定義Rf值如下：
Rf值與該成分及展開液的特性有關，可做鑑定之用。

在低溫高壓的狀態下，甲烷的氣體分子被水分子包覆，形成類似冰晶的化合物，稱為甲烷水合物。圖6是甲烷水合物的相圖，依此，下列敘述哪些正確？（應選2項）

已知指示劑 X 在 pH 值 7.5 以下和 8.0 以上分別是無色和粉紅色，而指示劑 Y 在 pH 值 4.0-7.5 與 8.0-10.0 時分別是綠色和藍色。若將濃度各 0.1 M 的溶液甲和乙分別以體積比 $1:9$、$1:1$ 和 $9:1$ 充分混合，再分別用指示劑 X 和 Y 測混合溶液，其結果如表 1 所示： 根據上述實驗結果，下列何者最有可能為溶液甲和乙的組合？

汽油是含有 5 至 12 個碳原子的碳氫化合物，燃燒時會排放 $\ce {CO_2}$，是造成空氣中 $\ce {CO_2}$ 增加的原因之一。假如以辛烷（ $\ce {C_8H_18}$ ）代表汽油的成分，而且辛烷在引擎運轉時，可完全燃燒，其反應式如下：
$\ce {C_8H_18(l) + O_2(g) -> CO_2(g) + H_2O(l)}$（係數尚未平衡）
若一公畝的森林平均每天可吸收16公斤的 $\ce {CO_2}$，當汽車油箱中 50 公升的辛烷完全燃燒，則所產生的 $\ce {CO_2}$ 約為一公畝森林多少天的吸收量？（$\ce {C_8H_18}$：密度 $=0.70 ~g/cm^3$、分子量＝114）

某離子化合物X之溶解度與溫度關係如圖7。林生利用圖8裝置測試體積為 $100 cm^3$ 金屬塊的浮力，且可忽略溫度對其影響。在 45℃ 已達溶解平衡的 X 水溶液中，尚有未溶解的 X 固體。將金屬塊完全沒入該溶液中，發現金屬塊重量減輕 120 克重，若 X 式量為 75，則此 X 飽和溶液的體積莫耳濃度（M）為何？

圖 9 是殺蟲劑芬普尼的結構；據此，一個芬普尼分子所含的所有氮原子共有幾對孤對電子？

圖10是某些元素（以代號a～h表示）其原子的質量數與質子數關係圖。根據此圖，下列敘述哪些正確？（應選2項）

2021年諾貝爾化學獎頒給研究催化劑的學者。人體中的酵素（或稱酶），即是生化反應的催化劑，如胃液中的胃蛋白酶可將蛋白質分解為小的分子片段。酵素的催化能力受環境的溫度、酸鹼性、受質濃度和專一性等影響。下列敘述哪些正確？（應選2項）

分析細胞的DNA含量可瞭解組織中細胞的染色體套數或細胞所處之時期。研究者對某一具雙套染色體之生物，將其DNA以螢光物質染色，利用DNA含量與螢光強度成正比的原理，統計組織中不同螢光強度的細胞個數。

有關真核生物的光合作用和呼吸作用，下列哪些正確？（應選3項）

從孟德爾的遺傳實驗中，延續到目前的遺傳學，有關基因的概念及其物質基礎的敘述，下列哪些正確？（應選2項）

小芳在實驗室學習基因轉殖的技術，他將生長激素基因（GH）殖入大西洋鮭之受精卵後，與控制組分別在試驗場之養殖池養成。另外，亦將轉殖組和控制組之魚分別飼養在由附近河流取水的養殖池中，以比較使用不同水質養殖的差別。三年後得成魚之體長如表2。 根據表2，下列敘述哪些正確？（應選2項）

注射疫苗可透過免疫的過程達到防疫的目的，新冠肺炎（Coronavirus Disease 2019, COVID-19）之RNA疫苗即為對抗嚴重急性呼吸道症候群冠狀病毒2型（SARS-CoV-2）的疫苗之一。

共同祖先之後代所呈現的同源結構是衡量後代物種間組成自然類群之準則。有關相對自然類群形成之推論，下列哪些正確？（應選2項）

姊姊和弟弟唸過演化的主題後，姊姊做小結：「達爾文的天擇理論說明了族群會改變的原理」。下列他們兩人一來一往的後續對話，哪些正確？（應選3項）

2020年7月30日美國太空總署探測車「毅力號」發射升空，並降落在火星表面「傑澤羅坑」邊緣一個富存黏土礦物與碳酸鹽的三角洲附近（圖12中的白色圓圈區域）。

小蕙與小傑分別於甲、乙兩地點所拍得的星跡照片如圖14。兩人皆面向東方，長時間曝光拍攝，下列哪些正確？（應選2項）

天體的顏色提供豐富訊息。例如：織女星發出藍白光芒，心宿二顏色偏紅，天王星外觀為藍綠色，火星呈暗紅色。依據以上描述，下列何者正確？

水以固體、液體與氣體三相存在於地球系統中，相變時會伴隨著潛熱釋放或吸收。下列哪些現象會伴隨潛熱釋放？（應選3項）

古人將所見星空，想成是繁星投影在一個無限大，以地球為中心且具有相同旋轉軸的天球。太陽一年的視軌跡為黃道，與天球赤道夾 $23.5^{\circ}$。天球概念之示意圖如圖15，若以地球繞太陽公轉來推論太陽在天球中的移動軌跡，圖中對北半球而言，太陽自春分到冬至的移動順序為下列何者？

圖16是某年秋天某日東亞地區的衛星雲圖，H表示高壓，白線為局部等壓線，灰線為甲天氣系統長帶狀的雲，乙為另一天氣系統，丙箭頭所指處為臺灣的位置。依圖，下列哪些較為正確？（應選3項）

日本鰻在河川中成長，將成熟時，洄游數千公里到馬里亞納群島海域產卵。孵化後，幼魚隨北赤道洋流與黑潮漂游到近岸，再游進河川。每年冬季都可見日本、韓國、臺灣、大陸等地漁民於沿岸捕撈鰻苗供養殖所需。

黑碳是指生質或化石燃料經不完全燃燒形成的產物，可經過幾千年到幾百萬年，不易分解。小芊想測量古地質樣品中的黑碳，老師告訴小芊，樣品中還有許多含碳物質，如動植物殘骸、化石燃料及油母質等，會影響黑碳含量的評估，因此必須先分離出不是屬於黑碳的碳質。油母質是指動植物遺骸（通常是藻類或木質植物）在地下深處被細菌分解，除去醣類、脂肪酸及胺基酸後，殘留下不溶於有機溶劑的高分子聚合物。 由文獻得知，以油母質與木炭做為實驗樣品，在酸性環境下，使用甲、乙、丙三種不同濃度的二鉻酸（$\ce {H_2Cr_2O_7}$）進行反應，得不同的反應時間點下，碳的殘留百分比，如圖17。根據上文與實驗結果，回答下列問題。

某海岸有不同高程的海階，如圖18的 $T_0$ 至 $T_3$ 所示。海階常有海蝕凹壁。小莉推論海蝕凹壁為當地堅硬的火成岩壁受潮水長期侵蝕而成。海蝕凹壁上常有大量的穿孔貝附著在凹壁上。穿孔貝僅在潮起潮落之間的高度存活，無法長期離開水面。因此，小莉推論此海階上的海蝕凹壁主要由大地震所造成的垂直抬升而成。小莉詳細丈量每個海階和海蝕凹壁的高程，並利用凹壁上穿孔貝的碳進行碳-14定年分析。所得的結果如表3所示。

新冠肺炎（Coronavirus Disease 2019, COVID-19）是由SARS-CoV-2導致的傳染性肺炎，並且引發全球大流行之疫情。依據您所學的生物學知識及最近社會大眾對病毒、疫苗及疫情之關心及問題探討，回答46-48題。

測量血液流速的血流儀是以都卜勒效應為原理製成。若血流儀的感測器以頻率為 $f$ 的聲波或光波入射到血液，而接收到的反射波頻率為（$f+\Delta f$），$\Delta f$ 的量值與血液流速可近似為成正比。圖21為探究飲酒對於血液流速影響的監測數據曲線。

含有Cr（VI）的化合物，如鉻酸根離子（$\ce {CrO_4^{2-}}$），簡稱六價鉻。生活用品的製程中常產生六價鉻，成為影響水源的污染物。美國國家環境保護署（U.S. EPA）與世界衛生組織（WHO），分別建議飲用水的鉻含量不可高於 100 ppb 與 50 ppb（$10^{-9}$，即十億分之一）。如何有效移除水中六價鉻，一直是科學家試圖解決的課題。受到海綿的多孔結構可以吸水的啟發，科學家以具有多孔結構的有機金屬骨架（簡稱 MOF），吸附水中的六價鉻。MOF材料除了能移除水中六價鉻外，亦可在酸性水溶液中，經照光將六價鉻轉變成毒性較低的三價鉻（ $\ce {Cr(III)}$ ）化合物，並將材料再生使用。

量子科學以光電科技改善了生活，也增進了質量國際標準的精密與穩定。科學家發現電壓、電阻與電磁波能量等電磁量的量子單元，與普朗克常數 $h$ 相關，因此訂 $h=6.62607015\times10^{-34} ~\mathrm{J} \cdot \mathrm{s}$ 為新的質量基準。工程師使用類似於圖26的電磁天平來校準質量，並利用經過量子單元校正的電磁量，來測量與換算線圈的電壓與電流，藉以連結質量 $M$ 與普朗克常數 $h$。
某生利用積木製作一座類似於圖26等臂的電磁天平。圖中右側為秤盤，左側為線圈和磁鐵，X與Y代表固定磁鐵的兩極。以支點為軸，線圈與秤盤可以是維持於水平的靜態模式，或上下微幅振動的動態模式。