115學測自然 第5題 詳解

地球自轉・讀圖 · 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）

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題目

威爾斯（J.W. Wells）在 1963 年提出生物時鐘理論。根據珊瑚的年成長值與日成長值推斷出泥盆紀（419-358 百萬年前）時，地球一年有 402 天；而石炭紀（358-298 百萬年前）早期一年則有 393 天。科學家推論此現象主要是由過去到現在地球自轉速率變化而造成，公轉速率則無太大改變。圖 2 為根據生物時鐘理論所推估出不同時間一年的天數。根據此圖，下列敘述何者錯誤？
(A) 四億年（400 百萬年）前，地球每一天約 22 小時
(B) 六億年（600 百萬年）前，地球的一天約 20.7 小時
(C) 從六億年前至今，平均每經過 10 百萬年，地球一年的天數約減少一天
(D) 由古至今，地球自轉速率有增快的趨勢
(E) 千年後，地球一年的天數與現在相同

逐步解析

1. 1

   帶學生讀圖

   先看圖的兩個軸：橫軸是時間，越往右代表越久遠；縱軸是「一年有幾天」。圖上是一條直線，表示越久遠，一年天數越多。由讀圖可得：現今是 $365$ 天，$400$ 百萬年前約 $396$ 天，$600$ 百萬年前約 $424$ 天。
2. 2

   把天數換成一天長度

   題幹說公轉速率幾乎不變，所以一年總時數可視為固定，約為 $365\times 24=8760$ 小時。一天的長度可用 $\frac{8760\text{ 小時}}{\text{該時期一年的天數}}$ 來算。
3. 3

   檢查選項 A、B

   $400$ 百萬年前一年約 $396$ 天，所以一天約 $8760\div 396\approx 22.1$ 小時，(A) 說約 $22$ 小時，正確。$600$ 百萬年前一年約 $424$ 天，所以一天約 $8760\div 424\approx 20.7$ 小時，(B) 也正確。
4. 4

   檢查選項 C、E

   從 $600$ 百萬年前的 $424$ 天到現在的 $365$ 天，少了 $59$ 天；平均每 $600$ 百萬年少 $59$ 天，所以每 $10$ 百萬年約少 $1$ 天，(C) 正確。千年只有 $0.001$ 百萬年，變化量極小，幾乎看不出來，所以 (E) 也正確。
5. 5

   判斷錯誤選項

   選項 (D) 說地球自轉速率有增快趨勢，但圖上是古代一年天數較多、現代較少，代表同樣一個公轉週期內，地球完成的自轉圈數變少，也就是一天變長、自轉變慢。故 (D) 錯誤，為正解。

關鍵觀念：#地球自轉 #一年天數 #線性趨勢