DSE 2021 physics elective

看 DSE 物理選修卷, MC 憑常識常理, 略加些少科普知識, 答案差可猜中八九成.

以 2021 的 Astro 天文卷為例:

1.1 楕圓軌道, 運行速率自然並不恆定. 近時快, 遠時慢. 故 B.

1.2 行星離太陽越遠, 公轉周期 T 越長, 是故非 B 則 D, 此其一.

引力為 1/r^2, 向心加速度為 r/T^2 (單位使然). 兩者「相等」, 所以 r 為 T^2 的函數.
T^2 = 2^6, 無論開甚麼次方, 也得不到 \sqrt 2. 此其二. 故 B.

(查實 Kepler's 3rd law: T^2 正比於 r^3)

1.3 地心說借助均輪, 可解釋火星逆行, 但無法解釋木星何以有衛星繞其運行, 以及金星伴日出沒, 何以有圓缺. 故 D.

1.4 顧名思義, 名喚視星等, 自然關乎觀星者接收到多少光, 而絕對星等則與觀星者無關. 故 D 對, C 錯.
(注意題目問何者為錯.)

1.5 光度與距離, 必涉及平方 (light spot 面積), 故非 A 即 D. 至於視差大, 是近是遠, 則須知道定義, 只好斷估.
(視差反比於距離, 越大越近, 故 A.)

1.6 宇宙膨脹, 越遠的星系, 後退越急, 紅移越厲害. 故 D.

1.7 留意選項 (3) 中核心二字. 恆星核心的光, 根本走不到表面. 所謂恆星的吸收光譜, 只反映恆星表面的情況. 選項 (3) 必錯, 故 A.

1.8 紅移. 火焰顏色, 越紅越低溫. 故D.