高中學測
111年
自然
第 52 題
📖 題組：
49-54題為題組 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。
49-54題為題組 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。
承 49 題，依據生物學知識判斷，血液流速變化中高頻的成分 $f_H$，主要是由下列何種作用或機制所影響？
- A 呼吸
- B 心跳
- C 排泄
- D 酒精發酵
- E 能量產生
思路引導 VIP
在生理訊號的頻域分析中，『高頻成分』 ($f_H$) 代表週期較短、循環速度較快的生理活動。請結合循環生理學思考，在影響血液流速 ($v \propto \Delta f$) 的多個週期性機制中，哪一個生理動作具備最高的發生頻率，且為推動血液呈現規律性脈動的最直接動力來源？
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AI 詳解
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脈動中的生理訊號：心臟與頻率
恭喜你選對了！這題考驗的是你對圖表訊息的捕捉以及生物生理學的跨科結合，能準確判斷出高頻訊號的來源，代表你對「頻率」與「生理活動時間尺度」的對應非常有概念。 觀察圖 21 的曲線，可以看到在短短 10 秒內，血液流速就出現了多次規律的細微起伏。在人體生理機制中，心跳（heartbeat） 每分鐘約 60 到 100 次，相當於每一秒鐘左右就會完成一次心室收縮與舒張，這種週期性的搏動正是造成血液流速產生「高頻 $f_H$」波動的主要原因。相較之下，呼吸（respiration）的頻率較低（每分鐘約 12 到 20 次），通常會對應到波形中變化較慢、週期較長的低頻成分。
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