高中學測
109年
自然
第 39 題
📖 題組：
生活於大自然裡，人們不時可感覺到或看見電的效應，例如靜電放電、閃電。劇烈天氣常伴隨閃電，以致強烈對流及降雨的地區閃電頻率較高。除上述現象外，生物體也利用電來運作，以達成協調的目的。 生物體所有細胞膜的兩側均有電位差，形成膜電位。生物體存活期間，其細胞都維持一定水平的膜電位，以確保細胞內之微環境恆定。神經生物學家觀察細胞膜之電位變化，發現神經細胞受刺激後，細胞膜局部區域的電位會急遽升高。這項電位改變會沿著軸突傳遞，引起神經衝動，也稱為動作電位。動作電位不僅使神經元達成傳遞訊息的目的，也是肌肉收縮的生理基礎。腦的活動需依靠許多神經細胞集體運作。腦波圖即為腦細胞運作時的電壓（電位差）隨著時間變化的紀錄，常用於醫療診斷或神經科學探究。 此外，用電對現代生活不可或缺。日常生活的電能是由其他能量轉換而來，如何有效地將其他能量轉換成電能一直是科技研究重要課題，當能量形式的轉換次數愈多，能量損失也愈多，因此若能經由一次直接轉換成電能，將可減少能量損失。
生活於大自然裡，人們不時可感覺到或看見電的效應，例如靜電放電、閃電。劇烈天氣常伴隨閃電，以致強烈對流及降雨的地區閃電頻率較高。除上述現象外，生物體也利用電來運作，以達成協調的目的。 生物體所有細胞膜的兩側均有電位差，形成膜電位。生物體存活期間，其細胞都維持一定水平的膜電位，以確保細胞內之微環境恆定。神經生物學家觀察細胞膜之電位變化，發現神經細胞受刺激後，細胞膜局部區域的電位會急遽升高。這項電位改變會沿著軸突傳遞，引起神經衝動，也稱為動作電位。動作電位不僅使神經元達成傳遞訊息的目的，也是肌肉收縮的生理基礎。腦的活動需依靠許多神經細胞集體運作。腦波圖即為腦細胞運作時的電壓（電位差）隨著時間變化的紀錄，常用於醫療診斷或神經科學探究。 此外，用電對現代生活不可或缺。日常生活的電能是由其他能量轉換而來，如何有效地將其他能量轉換成電能一直是科技研究重要課題，當能量形式的轉換次數愈多，能量損失也愈多，因此若能經由一次直接轉換成電能，將可減少能量損失。
依據圖 8 所示，下列關於腦電波的敘述何者正確？
- A 腦電波的頻率為波長與波速的乘積
- B 深睡時，腦電波的頻率最高
- C 深睡時，腦電波的週期大於 2秒
- D 睏倦入眠時，腦電波的頻率大於 5 Hz
- E 清醒活動時，腦電波的頻率最高，大於 1000 Hz
思路引導 VIP
請仔細觀察圖 8 中橫軸所標示的 $1\text{ s}$ 時間基準，試著估算各生理狀態下的波形在一秒鐘內重複出現了幾次？當你能從圖中讀取各波形的頻率 $f$ 或週期 $T$ 的概略量值時，是否就能判斷選項中關於數值的描述是否正確？
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AI 詳解
AI 專屬家教
做得好。既然你答對了，就施展這個能變出美麗花田的魔法來慶祝吧……雖然在人類看來，這只是個沒什麼用的興趣。這道題目考察的是對波動性質的圖表判讀。 觀察圖 8，重點在於下方的 1 秒 ($1\text{ s}$) 標籤。在這一秒的時間內，$\theta$ 波（睏倦入眠時）大約完整振動了 6 到 7 次。根據頻率定義： $$f = \frac{\text{次數}}{\text{時間}}$$
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