115學測自然 第1題 詳解

比例換算・光速 · 單選 · 題目出處：115 學年度學科能力測驗 自然考科（大學入學考試中心）

逐步解析

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   先看觀念

   這題在考的是「電磁波在真空中傳播速率相同」，也就是陽光和無線電訊號都以光速前進。題目給你太陽到地球要五百秒，其實就是拿來當光速的時間基準；接著把月地距離換成同樣的比例，就能直接算出訊號時間。
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   把距離改成比例

   太陽到地球的距離定義為一個天文單位，記作 $1\ \text{AU}$。題目說月球與地球平均距離約為 $0.0025\ \text{AU}$，表示月地距離只有日地距離的 $0.0025$ 倍。既然速度一樣，時間就和距離成正比。
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   直接做比例

   已知光從太陽到地球需時 $500$ 秒，所以無線電訊號從月球到地球所需時間為
   $$500\times 0.0025 = 1.25\ \text{s}$$
   學測選項通常取近似值，最接近的是 $1$ 秒。
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   選項判析

   (A) $0.001$ 秒：太短了，約只有一毫秒，遠小於題目的比例結果。
   (B) $0.1$ 秒：還是太短，少了一個數量級。
   (C) $1$ 秒：符合 $500\times 0.0025\approx 1.25$ 秒的近似。
   (D) $10$ 秒：太長，代表把比例看大了十倍。
   (E) $100$ 秒：更不可能，已接近日地傳遞時間的五分之一。
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   結論

   因此，登陸月球的太空船把資訊用無線電傳回地球，大約需時 $1$ 秒，答案選 $(C)$。

關鍵觀念：#比例尺 #天文單位 #電磁波傳播