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恆星運動 學測熱門度
經
典
試
題
右下圖為一幅對北方星空的長時間曝光影像。下列有關此圖的解說，哪三項正確？（必 須分別在𡸜眞中選一項，眦着中選一項，與撯𥈠中選一項。） 【96 學測 41 題】 選項 𡸜 眞
周日運動方向 逆時針旋轉 順時針旋轉
選項 撯 𥈠
圓弧的中心 北極星 天（球）北極
選項 眦 着
曝光時間 約兩小時多 約四小時多
答 ACF 要訣 夜空中所見的恆星周日運動，不是恆星移動而是地球自轉所造成。 解析 由於地球規律性的由西向東自轉，天體皆自東方升起，西方落
下。當觀測者面向北方時，東方在右，西方在左，所以北天的 周日運動為逆時針旋轉，故選𡸜。又曝光的累積時間越長，星 跡的弧線越長，可以利用弧線長度反推曝光時間。根據圖中 星跡的弧線所對應的角度約為 30°，那麼約需兩小時的曝光時 間，故選眦。周日運動源自地球自轉，所以圓弧的中心應該是 地球自轉軸所指的天球北極，故選𥈠。實際觀察時，雖然北極 星距離天球北極有 50 角分（1 度 =60 角分）的視角差，仍以最接近天球北極且肉眼 能見的北極星作為天球北極的大約方向。
1
單元 1
2 單元 1
快 速重點回顧 周日運動 1. 因地球自轉而每天看起來有 東升西落 的運動，面向北方可見眾星以天北極為中心， 逆時針 旋轉。 2. 每小時移動15度 ，一天完成一圈360度。 3. 各緯度所見不同，且 各地所見北極星仰角＝觀測者所在緯度 。
周年運動 1. 恆星 每天提早4分鐘 出現於同一位置。 2. 恆星日 比 太陽日 短4分鐘。（詳見單元9時序與曆法） 3. 生日當天 看不見 自己所屬的星座。
單元 1 3
歷
屆
考
題 題號前“﹡”代表多選題
◎1∼2為題組題： (
【92學測19∼20題】
) 1. 住臺灣嘉義北緯 23.5° 的小明，某天夜晚在住家附近進行星象觀測。他看見 X 星 與北極星在天空張開角度（即由上述兩星視線構成的夾角）屬於下列哪一種情形 時，X 星的周日運動永遠都在地平線上進行？ 𡸜 小於 23.5° 眞 介於 23.6° 和 50° 眦介於 51° 和 89° 着等於 90°。
(
) 2. 承上題，若小明改天至赤道進行星象觀測，他所見到眾多星星移動軌跡所構成的 圓面，都與地平面夾有多少角度？ 𡸜 0°（與水平面平行） 眞 23.5° 眦 66.5° 着 90°（與水平面垂直）。
模
擬
測
驗 題號前“﹡”代表多選題
(
) 1. 小強和小英去墾丁玩時，晚上小強拿著相機往正北方定點拍攝，若小強從當天晚 上 9 點拍到午夜 12 點，則下列哪張星跡圖最有可能是他的拍攝成果？ 𡸜 眞 眦 着
(
) 2. 如果在春分那天，我們看到 太陽位於雙魚座，請問當天 午夜 12 點，可以看到下列何 星座位於子午線上？（請參 考右圖作答） 𡸜 金牛座 眞 雙子座 眦 室女座 着 寶 瓶座。
4 單元 1
(
) 3. 右圖為小美在 1 月 15 日晚上 11 點面向北方所拍攝的照 片，請問經過 6 個月後，小美再次回到同一地點、同一 時刻、面向同一方向拍照，此時北斗七星位於乙位置的 樣態為何？ 𡸜 眞 眦 着
(
) 4. 在 100 年 11 月 18 日 21 時， 位 於 Y 地 點（ 緯 度 為 37.8°）的觀測者可以在天頂看到恆星 X（如右圖）， 試問若在赤道上觀測恆星 X，這時恆星 X 與地面夾角 最大的高度為多少度？ 𡸜 37.8° 眞 52.2° 眦 90° 着 32.8°。
(
) 5. 右圖是位於北緯 36° 的某地點，於 9 月 12 日 22 時見到仙后 座位於 A 位置，下列敘述何者正確？（應選三項） 𡸜 9 月 12 日 20 時仙后座位於乙位置 眞 9 月 12 日 20 時仙后座 位於丙位置 眦 見到仙后座作周日運動的原因是由於地球 自轉之故 着 見到仙后座作周日運動的原因是由於地球公 轉之故 撯該地點北極星的仰角為 36°。
◎6∼7為題組題： (
) 6. 某地觀看恆星周日運動軌跡如右圖，根據圖形判 斷， 此 地 為 𡸜 北 緯 60° 眞 北 緯 30° 眦 南 緯 60° 着南緯 30°。
(
) 7. 對於圖中的敘述，何者正確？ 𡸜 甲星是全天最 亮的一顆星 眞 乙星最有可能是天狼星 眦 乙星 從地平面升起到接近落入地平面，大約需要 12 小 時 着丙星的軌跡與天球赤道重合。
撯
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天球與星座盤 學測熱門度
經
典
試
題
若設計一個能在嘉義的北回歸線紀念碑附近觀星專用的立體星座儀，將天空中星星的位 置呈現在立體星座儀的透明球體上，觀測者只要在立體星座儀內的適當位置，將星星在 透明球體上的位置延伸到天空，即可以找到該星星。所以，下列關於立體星座儀的製作， 哪些符合天文學的原理？（應選四項） 𡸜設計時刻環時，將透明球體的 180 度圓周區 分為 24 個時區 眞假想觀測者位於透明球體的球心，觀測者頭頂延伸出去為天頂 眦透 明球體上所標示赤道和黃道軌跡線的兩個交會點為冬至和夏至 着依各個星星的天球坐 標資料，繪製於透明球體上來代表星星的位置 撯代表地軸的長棍貫穿透明球體的南北 極，地軸約與地面夾 23.5 度 𥈠觀測時先以指北針訂出觀測地點的約略方位，並將代表 地軸的長棍指向北極星方向。
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單元 2
【99 學測 55 題】
答 BDEF 要訣 各緯度的觀測者所見星空不同，故使用的天球儀或星座盤不同。 解析 時區的概念是將 360 度分成 24 時區，所以𡸜不正確。頭頂延伸至天空的位置稱為天
頂，那麼眞正確。黃道與天球赤道大約夾 23.5 度，兩者的交會點是春分、秋分，所 以眦不正確。每顆恆星在天球上有固定的坐標，所以着正確。由於觀測者在北回歸 線附近且地軸指向北極星，所以地軸仰角為當地緯度，與地面就夾 23.5 度，故撯、 𥈠皆正確。
6 單元 2
快 速重點回顧 天球與星座盤 1. 天球： 以地球為中心，位於無限遠處，假想的圓球狀天空，稱之 天球 ，群星像是鑲嵌其 上，隨之轉動。 地球自轉軸往北、往南延伸與天球的交點分別稱為 天球北極 與 天球南極 。地 球赤道往外延伸投影在天球上，稱為 天球赤道 。 黃道 是太陽在天球上 由西向東 運行一年的視軌跡。（如箭頭所示） 天球坐標： 赤緯 ：天球赤道為赤緯0度的起點，往北為正值，往南為負值。 例如：夏至點的赤緯為 ＋23.5° ，冬至點的赤緯為 －23.5° 。 赤經 ：春分點為赤經0度的起點，習慣以類似於時區每15度1時區的概念來表 示，赤經360度總共分為24小時。 例如：春分點赤經為 0h ，夏至點赤經 6h 。
黃道與天球赤道間有 23.5° 的夾角 星座盤示意圖 2. 星座盤： 星座盤（如示意圖）內頁顯示：A為 北極星 ，B為 天頂 ，C為 天球赤道 ， D為 黃道 。 星座盤外頁：甲方位為 北方 ，乙為 西方 ，丙為 東方 。越接近乙（西方） 之恆星，表示即將西落。 由A（北極星）的仰角可判斷星座盤適用的緯度，由日期與時間對齊的情況可判斷星座 盤適用的時間。 如圖所示，A的仰角大約30度，表示此星座盤適合北緯30度所用。 又11/30日對齊2時，12/31日對齊24時，1/31日對齊22時，表示每月提早2小時，可見到 相同的星群。
單元 2 7
歷
屆
考
題 題號前“﹡”代表多選題
(
) 1. 下列是關於星座盤的敘述：甲：適用於北緯25度的星座盤，也適用於南緯25度， 只要上下反轉即可。乙：同一緯度、不同經度的兩地，可使用同一星座盤。丙： 臺灣所使用的星座盤正中心，大致是北極星的位置。以下選項何者包含所有正確 的敘述？ 𡸜甲、乙、丙 眞甲、丙 眦乙、丙 着乙 撯甲。 【102學測2題】
模
擬
測
驗 題號前“﹡”代表多選題
(
) 1. 請問以下有關天球坐標的敘述，何者錯誤？ 𡸜 地軸向外延伸與天球相交的兩 點，稱為天北極與天南極 眞地球赤道外延伸至天球所形成的假想圓圈即為天球 赤道 眦以天球赤道為基準，向兩極方向所形成的角度稱為赤緯，向北分為0°∼ ＋90°，向南分為0°∼－90° 着以天球標準子午線為基準，向東西兩方向所形成 的角度稱為赤經。分為東經0°∼180°，西經0°∼180°。
(
) 2. 右圖是天球，有關於天球的問題，下列何者錯誤？ 𡸜圖中甲的名稱為天北極 眞太陽相對於恆星每日自 西向東約移動1° 眦圖中戊的大圓稱為天球赤道 着 若位於北緯25°某地點，天北極的高度為25° 撯位於 北極的地點，星球的周日運動與地平面作垂直升降。
(
) 3. 右圖是一個在臺灣地區使用的星座盤示意圖，有關星 座盤的敘述，下列何者正確？ 𡸜圖中近似不動的星 星是乙 眞圖中Q代表東的方位 眦星點大致上以丁 為圓心呈逆時針方向轉動 着每一個星座盤都可在世 界各地通用 撯圖中甲可稱為「九月的星座」。
(
) 4. 右圖為星座盤上呈現12月30日晚上12點臺北地區可見 到的星空的部分亮星，請選出正確的敘述 𡸜最接近 天頂的星為北極星 眞兩個小時後大熊星座的北斗七 星會以北極星為中心順時針方相移動30度 眦兩小時 後畢宿五已落入地平線之下 着要找到天狼星必須朝 北方天空看 撯在此圖中北斗七星的斗柄指向東北方 地平線。
8 單元 2
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) 5. 右圖是天球，有關於天球坐標敘述，下列何者正確？ （應選三項） 𡸜 P點稱為天頂 眞 P'點稱為天北極 眦甲稱為天球赤道 着太陽在天球上沿著黃道自西向 東作周年運動 撯目前甲與乙之間夾21.5° 𥈠A點為 春分點，B點為夏至點，C點為秋分點，D點為冬至 點。
◎今天（3/21）晚上，住在臺北的小天想要在頂樓觀星，已知 今天的太陽約在天球坐標赤經 0 時（h）處，X 星的赤經值為 12 時（h）、赤緯值為＋ 50°，臺北的緯度值為 25 度。試回答問題 6 ∼ 10： (
) 6. 小天在今天（3/21）晚上觀察到的X星視軌跡最可能為下圖中的何者？ 𡸜甲 眞 乙 眦丙 着丁。
(
) 7. 小天無法在臺北的夜空中看到以下哪些星星？ 𡸜與天球北極夾角小於23.5°的星 星 眞與天球北極夾角大於65°的星星 眦與天球南極夾角大於65°的星星 着與 天球南極夾角小於25°的星星 撯不能自行發光的行星。
(
) 8. 今天（3/21）太陽的赤緯值為多少？ 𡸜＋25° 眞＋23.5° 眦0° 着－23.5° 撯－25°。
(
) 9. 小天最可能在以下什麼時間觀看到X星過中天（子午線）？ 𡸜晚上8時 眞晚上 10時 眦晚上12時 着凌晨2時 撯凌晨4時。
(
)10. 當X星過中天（子午線）時，其仰角為多少度？ 𡸜25° 眞50° 眦65° 着75°。