112 年 國立清華大學奈米工程與微系統研究所《科技英文》

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第 1 題2 分

Choose the best answer to replace the section in the question that has an underline.

  1. He likes to eat fruits, ____ apples, oranges and papayas.
    (A) which
    (B) which is
    (C) which as
    (D) such that
    (E) such as

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這一題的完整詳解

本題考查連接名詞子句的用法。題目中 "apples, oranges and papayas" 是 "fruits" 的具體例子，需要一個連接詞來引導這個例子。

選項 (A) "which" 通常用來引導非限制性關係子句，但在此處連接具體例子並不恰當。
選項 (B) "which is" 也是用來引導關係子句，但語意不符。

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第 2 題2 分

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  1. Companies have to ____ the needs of potential customers and create products that can satisfy the requirements.
    (A) assess
    (B) anneal
    (C) appear
    (D) acute
    (E) accuse

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本題考查動詞的選擇，需要一個動詞來搭配 "the needs of potential customers"。

選項 (A) "assess" 意為「評估、評定」，符合公司需要評估顧客需求以創造產品的語意。

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第 3 題2 分

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  1. Intelligent robots with ____ for humans are designed to improve our daily lives.
    (A) entropy
    (B) eminent
    (C) emerge
    (D) empathy
    (E) anguish

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本題考查名詞的選擇，需要一個名詞來描述機器人與人類之間的關係，以便改善人類生活。

選項 (A) "entropy" 意為「熵、混亂」，與改善生活無關。
選項 (B) "eminent" 是形容詞，意為「著名的、卓越的」，無法填入名詞位置。
選項 (C) "emerge" 是動詞，意為「出現、浮現」，無法填入名詞位置。

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第 4 題2 分

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  1. In this new town, the number of people is growing from 15000 to 35000 within the last decade, marking a ____ increase.
    (A) 33%
    (B) 43%
    (C) 57%
    (D) 133%
    (E) 233%

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本題考查百分比增長的計算。題目給出了人口從 15000 增長到 35000，需要計算增長率。

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第 5 題2 分

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  1. Convenience stores are quite ____ in Taiwan. You can easily find one.
    (A) unavailable
    (B) unbearable
    (C) unanimous
    (D) utilization
    (E) ubiquitous

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本題考查形容詞的選擇，需要一個詞來描述台灣的便利商店數量之多，以至於「很容易找到」。

選項 (A) "unavailable" 意為「無法取得的、買不到的」，與「很容易找到」相反。
選項 (B) "unbearable" 意為「無法忍受的」，與便利商店的數量無關。

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第 6 題2 分

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  1. The park is two kilometers ____.
    (A) with
    (B) off
    (C) at
    (D) of
    (E) on

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核心觀念

本題考查表示「距離」的介系詞與固定用法。

句型：

The park is two kilometers off.

其中 off 可作副詞，表示「離某處有一段距離、在遠處」，因此 two kilometers off 等於：

離此處兩公里遠

完整語意可理解為：

The park is two kilometers off from here.

口語或一般敘述中，若參照地點已由上下文清楚表示，from here 可以省略。

解題方法

先判斷空格後的 two kilometers 是用來表示距離。能與距離數字搭配、表示「相隔……遠」的常見用法包括：

  • ...... kilometers away
  • ...... kilometers off
  • ...... kilometers from ...

本句沒有出現 from，因此在選項中以 off 最符合「離某處……遠」的語意：

two kilometers off=two kilometers away\text{two kilometers off} = \text{two kilometers away}

所以句意是：

這座公園在兩公里外。

選項分析

  • (A) with：表示「和……一起」或「具有……」，如 a girl with a dog。不能用來表示「距離兩公里」，故錯誤。
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第 7 題2 分

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  1. Neither Mary ____ her husband went to the party last night.
    (A) and
    (B) or
    (C) with
    (D) nor
    (E) not

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這一題的完整詳解

本題考查並列連接詞的用法，特別是與 "neither...nor..." 結構相關。

"Neither...nor..." 是表示「既不...也不...」的連接詞。
當 "neither" 後面連接兩個名詞或代名詞時，"nor" 必須與之對應。
在這個句子中，"Neither Mary" 已經出現，所以空格處需要填入 "nor" 來與 "Mary" 形成 "neither...nor..." 的結構。

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第 8 題2 分

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  1. Let's meet ____ 10 o'clock.
    (A) in
    (B) over
    (C) on
    (D) at
    (E) of

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這一題的完整詳解

本題考查時間介詞的用法。當表示特定的時間點時，我們通常使用介詞 "at"。

選項 (A) "in" 通常用於較長的時間段，如月份、年份、季節，例如 "in January", "in 2023", "in the morning"。
選項 (B) "over" 常用於表示「在...期間」或「超過」，例如 "over the weekend", "over

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第 9 題2 分

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  1. One THz is ____ Hz.
    (A) 10⁶
    (B) 10⁹
    (C) 10¹²
    (D) 10¹⁵
    (E) 10¹⁸

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這一題的完整詳解

本題考查科學單位詞頭的轉換。THz 是 Terahertz 的縮寫，是頻率的單位。

國際單位制（SI）的前綴符號：
T (Tera-) 表示 101210^{12}。
所以，1 THz = 1×10121 \times 10^{12} Hz。

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第 10 題2 分

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  1. What is the unit of power?
    (A) N
    (B) N/s
    (C) J
    (D) J/s
    (E) N/m²

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核心觀念

功率（power）表示「單位時間內所做的功」，定義為

P=WtP=\frac{W}{t}

其中：

  • PP：功率
  • WW：功
  • tt：時間

功的國際單位是焦耳（J），時間的單位是秒（s），因此功率的單位為

Js\frac{\text{J}}{\text{s}}

而 J/s\text{J/s} 的專有名稱是瓦特（W）。

解題方法

依據功率定義：

P=功時間P=\frac{\text{功}}{\text{時間}}

代入單位可得

[P]=Js[P]=\frac{\text{J}}{\text{s}}

因此正確答案為 J/s\text{J/s}。

補充而言，由於

1 J=1 N⋅m1\text{ J}=1\text{ N}\cdot\text{m}

所以功率也可表示為

Js=N⋅ms\frac{\text{J}}{\text{s}} = \frac{\text{N}\cdot\text{m}}{\text{s}}
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第 11 題2 分

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  1. Accuracy is defined as how accurately a given signal can be ____.
    (A) guessed
    (B) measured
    (C) multiplied
    (D) removed
    (E) modified

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本題考查 "accuracy" (準確性) 的定義。準確性通常與「測量」的過程有關。

"Accuracy" 指的是一個測量值或結果與真實值或預期值之間的接近程度。因此，準確性是描述一個「測量」的品質。

選項 (A) "guessed" (猜測) 是一個隨機的過程，與準確性無關。
選項 (B) "measured" (測量) 是指通過觀察或儀器來確定數量或程度。

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第 12 題2 分

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  1. Let's have dinner ____ Tuesday.
    (A) in
    (B) over
    (C) at
    (D) on
    (E) with

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這一題的完整詳解

本題考查時間介詞的用法。當表示星期幾時，我們通常使用介詞 "on"。

選項 (A) "in" 通常用於月份、年份、季節，例如 "in January", "in 2023", "in the summer"。
選項 (B) "over" 常用於表示「在...期間」，例如 "over the weekend"。

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第 13 題2 分

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  1. The book was published ____ 2020.
    (A) in
    (B) over
    (C) at
    (D) on
    (E) with

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這一題的完整詳解

本題考查時間介詞的用法。當表示年份時，我們通常使用介詞 "in"。

選項 (A) "in" 用於表示年份、月份、季節、較長的時間段，例如 "in 2020", "in July", "in summer", "in the 21st century"。

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第 14 題2 分

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  1. You can clean the floor, ____ you can wash the dishes.
    (A) but
    (B) later
    (C) which
    (D) nor
    (E) or

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核心觀念

本題考查對等連接詞與句意判讀。逗號前後各有一個完整子句：

  • You can clean the floor.
  • you can wash the dishes.

兩個子句都以 you 為主詞、can 為助動詞，並各自有完整的動詞片語。連接詞須依兩件事之間的關係選擇。

解題方法

前句提出「打掃地板」，後句提出「洗碗」，兩者是可供選擇的兩項家事，並無轉折或否定關係。因此應以表示選擇的對等連接詞 or 連接：

You can clean the floor, or you can wash the dishes.

此句意為：「你可以打掃地板，也可以選擇洗碗。」

選項分析

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第 15 題2 分

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  1. COVID-19 is the ____ for "Coronavirus Disease 2019".
    (A) antonym
    (B) anomaly
    (C) acronym
    (D) adverb
    (E) adjective

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這一題的完整詳解

本題考查詞類的選擇，需要一個詞來描述 "COVID-19" 與 "Coronavirus Disease 2019" 之間的關係。

"COVID-19" 是由 "Coronavirus Disease 2019" 的首字母縮寫而來的。
選項 (A) "antonym" (反義詞) - 表示意義相反的詞。
選項 (B) "anomaly" (異常) - 表示不規則、不正常的情況。

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第 16 題2 分

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  1. One picometer is ____ meter.
    (A) 10¹²
    (B) 10⁹
    (C) 10⁻⁹
    (D) 10⁻¹²
    (E) 10⁻¹⁵

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核心觀念

本題考查國際單位制（SI）中的長度單位前綴。

  • 1 meter=1 m1\ \text{meter} = 1\ \text{m}
  • pico-（皮）代表 10−1210^{-12}

因此：

1 picometer=10−12 meter1\ \text{picometer}=10^{-12}\ \text{meter}

解題方法

題目中的 picometer 可拆成：

  • pico-：10−1210^{-12}
  • meter：公尺

所以一皮米等於：

1 pm=10−12 m1\ \text{pm}=10^{-12}\ \text{m}

空格後已有單位 meter，空格應填入數值 10−1210^{-12}。

選項分析

  • (A) 101210^{12}：錯誤
    這表示 101210^{12} 公尺，遠大於一公尺，與「皮」代表極小尺度不符。

  • (B) 10910^{9}：錯誤
    10910^{9} 對應的是 giga-（吉），不是 pico-。

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第 17 題2 分

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  1. Procrastination is not a good habit. Never ____ till tomorrow what you can do today.
    (A) get up
    (B) put off
    (C) take off
    (D) turn off
    (E) turn out

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這一題的完整詳解

本題考查動詞片語的選擇。題目是關於拖延的習慣，並給出了「不要把今天能做的事情拖到明天」的建議。

選項 (A) "get up" (起床) - 與拖延無關。
選項 (B) "put off" (推遲、延期) - 意為將某事延後到以後，非常符合「拖延」的語意。

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第 18 題2 分

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  1. It is a device ____ opening cans.
    (A) in
    (B) at
    (C) from
    (D) for
    (E) on

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這一題的完整詳解

本題考查介詞的用法。句子描述一個裝置的用途，即「打開罐頭」。

當描述一個物品的用途或目的時，我們通常使用介詞 "for"。
例如："a tool for cutting", "a key for opening doors", "a device for measuring temperature"。

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第 19 題2 分

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  1. Gallium nitride is a very promising semiconductor material for the applications of power electronics. What is the chemical formula of gallium nitride?
    (A) GNi
    (B) GaN
    (C) GaNi
    (D) GN
    (E) GINi

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這一題的完整詳解

本題考查化學物質的化學式。題目詢問「氮化鎵」（Gallium nitride）的化學式。

化學式是由元素的符號組成的。
「鎵」（Gallium）的元素符號是 Ga。
「氮」（Nitrogen）的元素符號是 N。

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第 20 題2 分

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  1. Global warming is mainly caused by greenhouse gases, of which the most important is ____.
    (A) carbon dioxide
    (B) oxygen
    (C) nitrogen
    (D) helium
    (E) clean air

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這一題的完整詳解

本題考查全球暖化的主要原因。題目指出全球暖化主要由溫室氣體引起，並詢問其中最重要的溫室氣體。

溫室氣體是指能吸收並重新輻射紅外線輻射的氣體，從而導致地球大氣層溫度升高的氣體。主要的溫室氣體包括：

  • 水蒸氣 (H₂O)
  • 二氧化碳 (CO₂)
  • 甲烷 (CH₄)
  • 氧化亞氮 (N₂O)
  • 臭氧 (O₃)
  • 氟氯碳化物 (CFCs) 等。

在這些氣體中，雖然水蒸氣的總量最大，但由於其壽命較短且與溫度密切相關，通常在討論人為活動引起的全球暖化時，二氧化碳 (carbon dioxide) 被認為

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第 21 題2 分

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  1. If I ____ you, I would not buy it.
    (A) am
    (B) was
    (C) are
    (D) were
    (E) is

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這一題的完整詳解

本題考查假設語氣 (subjunctive mood) 的用法，特別是與 "If I were you..." 結構相關。

當我們想表達與事實相反的假設，或者給予建議時，通常使用虛擬語氣。
在與現在事實相反的假設中，"to be" 動詞的虛擬形式通常是 "were"，即使主語是第一人稱單數 (I) 或第三人稱單數 (he, she, it)。

句子 "If I ____ you, I would not buy it." 是一個典型的給予建議的結構。
這句話的意思是：「如果我是你，我就不會買它。」

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第 22 題2 分

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  1. "Give me where to stand, and I ____ the earth." - Archimedes.
    (A) moved
    (B) have move
    (C) will be moved
    (D) will move
    (E) have been moved

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這一題的完整詳解

本題考查名言的上下文和時態。這句話是古希臘數學家阿基米德的名言："Give me where to stand, and I will move the earth." (給我一個支點，我就能移動地球)。

這句話表達了一個強烈的意願和對未來可能性的預測。
主句 "Give me where to stand" 是祈使句，表示一個條件或要求。
後面的部分描述了如果這個條件滿足，將會發生的事情。
因此，需要使用表示將來時態的結構。

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第 23 題2 分

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  1. Each owner has to be responsible for ____ pet.
    (A) his
    (B) her
    (C) their
    (D) its
    (E) your

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這一題的完整詳解

核心觀念：代名詞與先行詞的一致性（Pronoun-Antecedent Agreement）

本題測驗「不定代名詞修飾語（Each）所引導的單數主詞」與「所有格代名詞」在數（Number）、**人稱（Person）與性別（Gender）**上的一致性。

  1. Each 的文法特性：
    • 結構：Each+單數可數名詞\text{Each} + \text{單數可數名詞}。
    • 文法一致性：在正式規範文法（Prescriptive Grammar）中，此結構恆視為第三人稱單數，後方所搭配的動詞（題幹中的 has）與代名詞皆須維持單數形式。
  2. 泛指未知性別之人的代名詞原則：
    • 先行詞為人（owner），性別未特別指明時，標準正式學術英文（Standard Written English）以單數代名詞 his 或 his or her 代表；指涉無生命物或動物時才用 its。

解題方法

  1. 判定先行詞的數與人稱：
    題幹主詞為 Each owner（每位飼主），由 Each 修飾單數名詞 owner，屬於「第三人稱單數」。
  2. 檢驗空格需求：
    空格位於名詞 pet 之前，需填入修飾該名詞的「第三人稱單數所有格代名詞」。
  3. 排除不合格選項：
    • 排除人稱不合的第二人稱 (E)。
    • 排除指涉非人／物體的 (D)。
    • 排除複數形式的 (C)。
    • 在傳統正式文法考題中，當未指定女性且無 his or her 可選時，以傳統泛指代名詞 (A) his 為最適解答。

選項分析

  • (A) his【正確】：
    主詞 Each owner 為第三人稱單數且指人。在標準學術英語測驗中，當先行詞性別不特定時，傳統規範文法以單數陽性代名詞 his（Generic masculine）代表全體，在「人稱」與「數」上完全符合一致性原則。
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第 24 題2 分

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  1. The ____ of a sensor signifies how much the output signal varies when the input quantity that the sensor measures varies.
    (A) sensitivity
    (B) bandwidth
    (C) offset
    (D) resolution
    (E) dynamic range

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這一題的完整詳解

核心觀念

本題考查感測器（sensor）的基本性能指標。題幹指出：

輸入量改變時，輸出訊號會有多大的變化。

這正是感測器的「靈敏度」（sensitivity）定義。

若感測器的輸入量為 xx，輸出訊號為 yy，則靈敏度可表示為：

S=ΔyΔxS=\frac{\Delta y}{\Delta x}

若輸入與輸出之間為連續函數，也可寫成：

S=dydxS=\frac{dy}{dx}

靈敏度越高，代表相同的輸入變化會造成越大的輸出變化，感測器便越容易偵測到輸入量的變化。

解題方法

題幹的關鍵語意是：

  • input quantity：感測器測量的輸入量
  • output signal：輸出訊號
  • varies：發生變化
  • how much：變化量的大小

這是在描述「輸入變化與輸出變化的比例」，即：

sensitivity=輸出變化量輸入變化量\text{sensitivity}=\frac{\text{輸出變化量}}{\text{輸入變化量}}

因此應選擇表示「靈敏度」的 sensitivity。

選項分析

(A) sensitivity：靈敏度

正確。靈敏度表示感測器輸出訊號對輸入量變化的反應程度，定義為：

S=ΔoutputΔinputS=\frac{\Delta \text{output}}{\Delta \text{input}}

完全符合題幹描述。

(B) bandwidth：頻寬

錯誤。頻寬表示感測器能有效響應的頻率範圍，通常與最低及最高可測頻率有關，例如：

Bandwidth=fhigh−flow\text{Bandwidth}=f_{\text{high}}-f_{\text{low}}

它描述的是頻率響應範圍，不是輸入量改變時輸出訊號改變的幅度。

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第 25 題2 分

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  1. What is the unit of strain?
    (A) m
    (B) N
    (C) N/m
    (D) N/m²
    (E) unitless

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這一題的完整詳解

本題考查物理學中「應變」（strain）的單位。

應變 (strain) 是描述物體形變的無量綱量。它被定義為物體某一點的變形量與其原始尺寸之比。
例如，線性應變 (ϵ\epsilon) 定義為：
ϵ=ΔLL0\epsilon = \frac{\Delta L}{L_0}
其中 ΔL\Delta L 是長度的變化量，而 L0L_0 是原始長度。
由於 ΔL\Delta L 和 L0L_0 的單位都是長度（例如米 m），它們相除後單位會抵消。

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第 26 題2 分

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  1. What is the difference ____ the two pictures?
    (A) with
    (B) between
    (C) among
    (D) amongst
    (E) at

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這一題的完整詳解

本題考查介詞的用法，特別是表示「差異」時的介詞。

當我們比較兩個事物之間的差異時，通常使用介詞 "between"。
例如："the difference between A and B"。

當我們比較三個或更多事物之間的差異時，我們使用介詞 "among" 或 "amongst"。

在這個句子中，我們比較的是 "the two pictures"，即兩個圖片。因此，我們應該使用 "between"。

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第 27 題2 分

Choose the best answer to replace the section in the question that has an underline.

  1. We both love this symphony. As the old saying goes, "Great minds think ____".
    (A) liking
    (B) likes
    (C) alike
    (D) likely
    (E) to like

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這一題的完整詳解

本題考查一個常見的英文諺語。題目提供了一句開頭 "Great minds think ____"，並要求填入適合的詞語。

這句諺語的完整形式是 "Great minds think alike."，意思是「聰明的人想法都一樣。」

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第 28 題2 分

Choose the best answer to replace the section in the question that has an underline.

  1. Big data refers to huge data system with increasing ____ and variety.
    (A) humidity
    (B) monotony
    (C) rigidity
    (D) complexity
    (E) viability

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這一題的完整詳解

本題考查描述「大數據」(Big data) 特性的詞語。題目指出大數據是「龐大的數據系統」，並有不斷增加的「____」和多樣性。

大數據通常具有 3V 或 5V 的特徵：

  • Volume (體積龐大)
  • Velocity (處理速度快)
  • Variety (種類繁多)
  • Veracity (真實性、準確性)
  • Value (價值)

題目中已經提到了 "variety" (多樣性)。我們需要一個詞來描述數據系統的「龐大」或「難以處理」的特性，並且是「不斷增加」的。

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第 29 題2 分

Choose the best answer to replace the section in the question that has an underline.

  1. Many countries around the world have now been working on "2050 Net-Zero Emissions". What is the meaning of the above-mentioned "Net-Zero Emissions"?
    (A) Cutting light emissions that cause light pollution to nearly zero
    (B) Cutting greenhouse gas emissions to nearly zero
    (C) Cutting radiation emissions to nearly zero
    (D) All of the above
    (E) None of the above

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這一題的完整詳解

本題考查對「淨零排放」(Net-Zero Emissions) 的理解。

「淨零排放」是指在特定時間點（通常是 2050 年），人為活動所產生的溫室氣體排放量，與透過植樹造林、碳捕捉等方式從大氣中移除的溫室氣體量相抵銷，達到「淨零」的狀態。

關鍵詞是「溫室氣體」(greenhouse gas)。全球暖化的主要原因就是溫室氣體排放過多。因此，實現淨零排放的目標，就是要大幅減少這些溫室氣體的排放。

檢查選項：
(A) Cutting light emissions that cause light pollution to nearly zero - 這是指減少光污染，與氣候

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第 30 題2 分

Choose the best answer to replace the section in the question that has an underline.

  1. What is the synonym of 'Quadruple'?
    (A) Twofold
    (B) Half
    (C) Fourfold
    (D) Quarter
    (E) Q

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這一題的完整詳解

本題考查單字的同義詞。題目詢問 "Quadruple" 的同義詞。

"Quadruple" 的意思是「四倍的」或「四重的」。它源自拉丁文 "quattuor"，意為「四」。

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第 31 題2 分

Choose the best answer to replace the section in the question that has an underline.

  1. The climate of the earth is changing faster than ever, mainly ____ human activities".
    (A) results in
    (B) results
    (C) resulting
    (D) resulting in
    (E) as a result of

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這一題的完整詳解

本題考查連接詞或片語的選擇，用來表達因果關係。句子描述「地球氣候變化速度前所未有」，並指出其主要原因是「人類活動」。

我們需要一個片語來連接「氣候變化」和「人類活動」，表示後者是前者的原因。

檢查選項：
(A) results in - 這是動詞片語，表示「導致」，後面應該接結果，而不是原因。例如 "Human activities result in climate change."
(B) results - 動詞，不適用於此處的語法結構。
(C) resulting - 現在分詞，可以用來引導分詞構句，表示結果。

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第 32 題2 分

Choose the best answer to replace the section in the question that has an underline.

  1. Jane is not only beautiful ____ smart.
    (A) yet
    (B) and
    (C) also
    (D) but also
    (E) is

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這一題的完整詳解

本題考查並列連接詞的用法，特別是與 "not only...but also..." 結構相關。

"Not only...but also..." 是表示「不僅...而且...」的連接詞，用來連接兩個並列的詞、片語或子句，強調後者。

在這個句子中，"Jane is not only beautiful" 已經出現，所以空格處需要填入 "but also" 來與 "not only" 形成對應。

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第 33 題3 分

Questions II, problem 33-37 (3 points each)

Try to help complete the introduction of atomic force microscope by filling the answers in.

An atomic force microscope detects the force between a sample surface and a sharp tip which is mounted ____ a cantilever. The force between the sample and the tip causes the cantilever to deflect according to ____. A feedback control system, ____ controls the vertical displacement (z-position) of the tip, keeps the cantilever deflection constant. The tip scans in x- and y-direction by ____ of piezoelectric driving, and the z-position of the tip is recorded ____ a function of x- and y- position to form a map of equal force. The morphology of the sample can therefore be determined.

  1. (A) of
    (B) due to
    (C) off
    (D) on
    (E) for

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這一題的完整詳解

本題屬於克漏字題，考查對原子力顯微鏡 (Atomic Force Microscope, AFM) 介紹性文字的理解，以及相關介詞和詞彙的運用。

題目描述了 AFM 的基本工作原理。
第一句提到：「一個原子力顯微鏡檢測樣品表面和一個安裝在____懸臂樑 (cantilever) 上的尖銳探針之間的力。」
這裡需要一個介詞來表示探針是「安裝在」懸臂樑上的。

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第 34 題3 分

Questions II, problem 33-37 (3 points each)

Try to help complete the introduction of atomic force microscope by filling the answers in.

An atomic force microscope detects the force between a sample surface and a sharp tip which is mounted ____ a cantilever. The force between the sample and the tip causes the cantilever to deflect according to ____. A feedback control system, ____ controls the vertical displacement (z-position) of the tip, keeps the cantilever deflection constant. The tip scans in x- and y-direction by ____ of piezoelectric driving, and the z-position of the tip is recorded ____ a function of x- and y- position to form a map of equal force. The morphology of the sample can therefore be determined.

  1. (A) Ohm's law
    (B) Faraday's law
    (C) special relativity
    (D) quantum tunneling effect
    (E) Hooke's law

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這一題的完整詳解

本題接著上一題，描述 AFM 的工作原理。
第二句提到：「樣品和探針之間的力導致懸臂樑根據____發生偏轉。」

AFM 的工作原理是利用探針與樣品之間的微小作用力（如范德華力、靜電力等）引起懸臂樑的彎曲或變形。這種力與變形之間的關係，在微小尺度下，通常遵循胡克定律 (Hooke's Law)。胡克定律指出，彈性物體受到的力與其產生的形變（位移）成正比。

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第 35 題3 分

Questions II, problem 33-37 (3 points each)

Try to help complete the introduction of atomic force microscope by filling the answers in.

An atomic force microscope detects the force between a sample surface and a sharp tip which is mounted ____ a cantilever. The force between the sample and the tip causes the cantilever to deflect according to ____. A feedback control system, ____ controls the vertical displacement (z-position) of the tip, keeps the cantilever deflection constant. The tip scans in x- and y-direction by ____ of piezoelectric driving, and the z-position of the tip is recorded ____ a function of x- and y- position to form a map of equal force. The morphology of the sample can therefore be determined.

  1. (A) which
    (B) what
    (C) in which
    (D) over which
    (E) but

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這一題的完整詳解

本題繼續描述 AFM 的工作原理。
第三句提到：「一個回饋控制系統 (A feedback control system)，____ 控制探針的垂直位移 (z-position)，並使懸臂樑的偏轉保持恆定。」
這裡需要一個關係代名詞或片語來連接 "A feedback control system" 和其後面的子句，說明這個控制系統的功能。

檢查選項：
(A) which - "which" 是關係代名詞，可以引導非限制性關係子句，表示「它」，可用來指代前面提到的名詞（這裡指 feedback control system）。
(B) what - "what" 通常引導名詞子句，在這裡不適用。
(C) in which - "in which" 通常用來指代一個地點或情況，或者在某些情況下指代「其中」。

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第 36 題3 分

Questions II, problem 33-37 (3 points each)

Try to help complete the introduction of atomic force microscope by filling the answers in.

An atomic force microscope detects the force between a sample surface and a sharp tip which is mounted ____ a cantilever. The force between the sample and the tip causes the cantilever to deflect according to ____. A feedback control system, ____ controls the vertical displacement (z-position) of the tip, keeps the cantilever deflection constant. The tip scans in x- and y-direction by ____ of piezoelectric driving, and the z-position of the tip is recorded ____ a function of x- and y- position to form a map of equal force. The morphology of the sample can therefore be determined.

  1. (A) a meaning
    (B) meanings
    (C) meant
    (D) means
    (E) no means

登入後即可作答並保存紀錄。

這一題的完整詳解

本題繼續描述 AFM 的工作原理。
第四句提到：「探針通過____壓電驅動 (piezoelectric driving) 在 x 和 y 方向上掃描。」
這裡需要一個詞來描述「通過」的方式，與「壓電驅動」搭配。

「壓電驅動」是一種技術或方法，用來產生精確的運動。探針是「通過」這種驅動方式來掃描的。
我們需要一個名詞或動詞來填補這個空缺，表示「通過...的方式」。

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第 37 題3 分

Questions II, problem 33-37 (3 points each)

Try to help complete the introduction of atomic force microscope by filling the answers in.

An atomic force microscope detects the force between a sample surface and a sharp tip which is mounted ____ a cantilever. The force between the sample and the tip causes the cantilever to deflect according to ____. A feedback control system, ____ controls the vertical displacement (z-position) of the tip, keeps the cantilever deflection constant. The tip scans in x- and y-direction by ____ of piezoelectric driving, and the z-position of the tip is recorded ____ a function of x- and y- position to form a map of equal force. The morphology of the sample can therefore be determined.

  1. (A) of
    (B) at
    (C) as
    (D) over
    (E) behind

登入後即可作答並保存紀錄。

這一題的完整詳解

本題是克漏字題的最後一題，描述 AFM 的工作原理。
第五句提到：「探針的 z-position 被記錄為 x 和 y 位置的函數，以形成一個等力圖。因此，樣品的形態可以被確定。」
這裡需要一個介詞來連接「z-position」和「a function of x- and y- position」，表示記錄的是「作為...的函數」。

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第 38 題2 分

Questions III, problem 38-39 (2.5 points each)

Below is the data from a published Journal paper. (Source: Fraga M., Pessoa R. Progresses in synthesis and application of SiC films: From CVD to ALD and from MEMS to NEMS. Micromachines. 2020;11:799.)
Please try to answer the following questions.
🖼️【此處有附圖，請對照原卷】

  1. According to the above curves, what is the maximum conductivity?
    (A) 3 Ωcm
    (B) 5 Ωcm
    (C) 7 Ωcm
    (D) 44 Ω⁻¹cm⁻¹
    (E) 50 Ω⁻¹cm⁻¹
🖼️ 本題含圖表，以下為原卷對應頁面：
原卷第 9 頁

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這一題的完整詳解

本題考查對圖表數據的判讀。題目要求根據圖表找出「最大電導率」(maximum conductivity)。

圖表中包含兩條曲線：

  • Resistivity (電阻率)，單位是 Ωcm\Omega \text{cm}，其y軸刻度在左側，從 0.01 到 10。
  • Conductivity (電導率)，單位是 Ω−1cm−1\Omega^{-1}\text{cm}^{-1}，其y軸刻度在右側，從 0 到 50。

我們需要關注右側y軸的「Conductivity」曲線。
該曲線的最高點出現在 NH₃ percentage in DSB 約為 3.5 時。

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第 39 題2 分

Questions III, problem 38-39 (2.5 points each)

Below is the data from a published Journal paper. (Source: Fraga M., Pessoa R. Progresses in synthesis and application of SiC films: From CVD to ALD and from MEMS to NEMS. Micromachines. 2020;11:799.)
Please try to answer the following questions.
🖼️【此處有附圖，請對照原卷】

  1. What is the relationship between resistivity and conductivity?
    (A) Resistivity is proportional to conductivity
    (B) Resistivity is inversely proportional to conductivity
    (C) The summation of resistivity and conductivity is a constant
    (D) Resistivity is proportional to the square of conductivity
    (E) The relationship between resistivity and conductivity depends on the types of materials
🖼️ 本題含圖表，以下為原卷對應頁面：
原卷第 9 頁

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這一題的完整詳解

本題考查電阻率 (resistivity) 和電導率 (conductivity) 之間的物理關係。

在物理學中，電導率 (σ\sigma) 是電阻率 (ρ\rho) 的倒數。
數學表達式為：
σ=1ρ\sigma = \frac{1}{\rho} 或 ρ=1σ\rho = \frac{1}{\sigma}

這意味著電阻率和電導率是成反比的。當電阻率越高時，電導率就越低，反之亦然。

檢查選項：
(A) Resistivity is proportional to conductivity - 表示 ρ∝σ\rho \propto \sigma，即 ρ=kσ\rho = k\sigma。這與 ρ=1/σ\rho = 1/\sigma 不符。
(B) Resistivity is inversely proportional to conductivity - 表示 ρ∝1σ\rho \propto \frac{1}{\sigma}，即 ρ=kσ\rho = \frac{k}{\sigma}。當 k=1k=1 時，這與物理定義 ρ=1/σ\rho = 1/\sigma 相符。

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