108 年 國立清華大學動力機械工程學系碩士班丁組《科技英文》

本題考查動詞的時態與語態。題意為「理解一種能量如何轉換成另一種能量是至關重要的」。
句子主詞是 "It"，後面是 "is crucial to understand..."。動詞 "understand" 後面接一個名詞子句，其中 "how one form of energy" 是主詞，後面需要一個動詞來完成句意。
由於 energy 是單數，所以 (B) converts 是可能的。
(A) convert 是原形動詞，後面需要有助動詞，例如 can convert，但此處沒有。
(C) be converted 是被動語態，表示「被轉換」，語意上是說能量「被」轉換成另一種形式，這是正確的。
(D) converting 是現在分詞，當動詞使用時，通常是主動語態，表示「正在轉換」，但 energy 並非主動去轉換。
(E) be converting 是現在進行式的被動語態，語意上是「正在被轉換」，但此處不需要進行式的概念，而 energy 是一個抽象概念，通常不使用進行式被動。
比較 (B) converts 和 (C) be converted：
"how one form of energy converts into another" 意為「一種能量如何轉換成另一種」，這是能量的自然屬性，用主動語態 is acceptable。

核心觀念

本題考查動詞 keep 的用法：

表示「持續做某事」。句型中的主詞是 Curiosity，動詞為 keeps；空格後的 us 是受詞，因此空格應填入能與 us 共同形成完整語意的分詞結構。

完整句型為：

意為：「好奇心持續引領我們走上新的道路。」

其中：

• lead A down B：引領 A 走上 B
• lead us down new paths：引領我們走上新的道路

解題方法

先觀察主要動詞 keeps。當 keep 表示「持續」時，後面接動名詞或現在分詞：

因此：

形成「持續引領」的意思。leading 後面再接受詞 us，構成：

所以空格應填 leading。

選項分析

• (A) to lead：錯誤

  keep 表示「持續」時，不使用 keep to lead。to lead 是不定詞形式，無法套用本題的固定句型。

• (B) lead：錯誤

核心觀念

本題考查：

1. 動詞 need 的句型

   • need + to V：需要做某事。
   • 例：Engineers need to learn new skills.

2. do the same 的代動詞用法

   • do the same 表示「做同樣的事」。
   • the same 所指內容由前文決定，本句指 technology 所進行的 advancing。

句意為：科技正以快速的速度進步，而工程師也需要以同樣的方式進步，才能競爭並有所發展。

解題方法

前半句的核心動作是：

Technology is advancing at a rapid speed.

後半句的主詞改為 engineers，但語意上仍要表達「工程師也要進步」。英文可用 do the same 代替重複的動作：

engineers need to do the same

句型結構如下：

其中：

• need to do：需要做某事
• the same：同樣的事情，承接前文的 advancing
• to compete and advance：不定詞表目的，意為「為了競爭並進步」

完整句子為：

Technology is advancing at a rapid speed and engineers need to do the same to compete and advance.

選項分析

(A) to do the same

本題考查動名詞的用法，特別是受詞為動名詞時，其前面可加所有格或受格，以及時態。
句子的結構是 "Before + [動名詞片語], I had to go through an examination."
空格處需要填入一個動名詞或與 "Before" 搭配的表示時間先後的結構。
"admit" 是動詞，表示「錄取」或「承認」。
根據上下文 "to the graduate school"，這裡的 "admit" 應該是「錄取」的意思。
"Before ____ to the graduate school" 表示「在被錄取到研究所之前」。
所以，主詞 "I" 是被錄取，應該使用被動語態。
動名詞的被動形式是 "being + 過去分詞"。
所以，"being admitted" 是表示「被錄取」的動名詞。

本題考查虛擬語氣的用法，特別是與過去事實相反的假設。
句子的前半部 "I could have done my homework better" 是「與過去事實相反的假設語氣」，表示「我本來可以把功課做得更好」。
這種句型通常與 "if" 子句搭配，"if" 子句描述與過去事實相反的假設條件。
與過去事實相反的假設，"if" 子句需要使用過去完成式 (had + 過去分詞)。
因此，空格處應填入過去完成式。

本題考查動詞的一致性與虛擬語氣。
句子的結構是 "We believe this malfunction ____ due to poor mechanical design."
主詞是 "this malfunction" (單數)。
空格處需要填入一個動詞，並且要與主詞 "malfunction" 在數上一致。
(A) are: 複數動詞，不適用於單數主詞 "malfunction"。
(B) is: 單數動詞，與主詞 "malfunction" 一致。
(C) to be: 不定詞，通常用於 "believe [受詞] to be..." 的結構，或者在虛擬語氣中用於 "It is important that..."。在此句型中，"believe" 後面直接接名詞子句或片語，而不是不定詞。
(D) be: 原形動詞，通常用於虛擬語氣的 "It is important that [主詞] be..." 或命令句。在此句型中不適用。
(E) was: 單數過去式動詞，表示過去的狀態。

分析語意：
"We believe this malfunction is due to poor mechanical design." 意思是「我們相信這個故障是由於機械設計不良所造成的。」 這是一個現在的判斷，描述當前的認知。
"We believe this malfunction was due to poor mechanical design." 意思是「我們相信這個故障是由於過去的機械設計不良所造成的。」 這也可能是正確的，如果故障是過去發生的，並且其原因也是過去的。

然而，"believe" 這個動詞本身，如果後面接的子句是陳述事實，那麼子句的時態應該是根據事實發生的時間來決定。
如果我們現在相信，這個故障（現在存在或剛剛發生）的原因是過去的設計不良，那麼 "was" 也是合理的。
但是，更常見的用法是，當我們陳述一個現在的信念，而這個信念的內容是關於一個現在或普遍的事實時，我們使用現在式。
如果這個故障是正在發生的，或者是一個已經發生的、但我們現在正在分析的原因，那麼 "is" 是比較自然的選擇。
"is due to" 表示「是由於...」，是一個描述原因的結構。
"was due to" 表示「是由於（過去的）...」。

考慮到這是一篇科技英文的文章，通常會描述現有的狀況或普遍的真理。
"We believe this malfunction is due to poor mechanical design." 描述的是現在的信念，以及故障與設計不良之間的關係。
如果故障是過去發生的，並且我們現在才發現原因是過去的設計不良，那麼 "was" 也可以。

本題考查動詞的時態，特別是與時間標示 "since" 的搭配。
句中的時間標示 "since 1980s" 表示「自 1980 年代以來」，這個時間段是從過去持續到現在。
因此，需要使用現在完成式或現在完成進行式來表達這個持續到現在的動作或狀態。
主語是 "Hsinchu Science Park" (新竹科學園區)，是第三人稱單數。
選項 (A) was 是簡單過去式，表示過去某個時間點的狀態，不符合 "since" 的用法。

本題考查動詞的一致性與基本動詞用法。
句子的主詞是 "An engineer" (單數)。
空格處需要填入一個動詞，表示工程師「必須擁有」領域知識才能成功。
(A) have: 原形動詞，可以用於現在式，但如果主詞是第三人稱單數，則需要用 "has"。
(B) has: 第三者單數現在式，與主詞 "An engineer" 一致。
(C) to have: 不定詞，通常用在 "need to have", "want to have" 等結構。
(D) having: 動名詞或現在分詞。
(E) do have: 強調用法，"do" 作助動詞。

本題考查名詞的單複數與代名詞用法。
句子的結構是 "Graphene is one of the earth's strongest ____ ever measured."
"one of the earth's strongest ____" 表示「地球上最強的...之一」。
"strongest" 是最高級形容詞。
"one of the + 最高級 + [複數名詞]" 是標準句型。
因此，空格處需要填入一個複數名詞。
(A) material: 單數名詞。

核心觀念

本題考察時間表達中限定詞的用法，尤其是：

• another + 數字 + 複數可數名詞：表示「再……、另外……」。
• more 與 less 的位置及搭配。
• the other 所表示的「特定範圍中剩下的另一個／另一部分」。

句型：

in + 時間長度：表示「在……之後」。

例如：

• The machine will be repaired in three days.
  這部機器將在三天後修好。
• The experiment will be finished in another five weeks.
  實驗將在再過五週後完成。

解題方法

空格後面是 five weeks，表示「五週」的時間長度。若要表達「從現在起再經過五週」，應使用：

因此：

原句意為：

這項實驗將在再過五週後完成。

所以空格應填 another。

選項分析

(A) more

more 表示「更多的」，通常有兩種常見結構：

• more + 不可數名詞
• 數字 + more + 複數名詞

因此應說：

• five more weeks（再五週）
• more than five weeks（超過五週）

不能直接說 more five weeks，所以本選項錯誤。

(B) the other

the other 表示「特定範圍中剩下的另一個／另一部分」，通常前文必須先提到一組對象。例如：

• One week is for testing, and the other week is for analysis.
  一週用於測試，另一週用於分析。

本題沒有先行提及的特定週期，也不是在兩個已知部分中指「剩下的五週」，因此 in the other five weeks 不合題意，本選項錯誤。

(C) other

本題考查關係代名詞的用法。
句子的結構是 "The subject ____ I am most interested is Mechanical Engineering."
"The subject" 是先行詞，後面需要一個關係代名詞子句來修飾。
在關係代名詞子句 "I am most interested ____" 中，"interested" 後面通常需要介系詞 "in"。
所以，我們尋找一個關係代名詞，後面可以接介系詞 "in"，並且指代 "subject"。
(A) in which: "which" 是關係代名詞，可以指代事物，"in which" 是介系詞 + 關係代名詞，可以用來引導關係子句，且 "in" 可以放在 "interested" 後面。 "in which" 相當於 "which ... in"。
(B) in that: "that" 是關係代名詞，但通常不直接跟在介系詞後面。

本題考查冠詞的用法。
句子的結構是 "I want to become ____ of National Tsing Hua University."
"become" 後面通常接一個名詞或名詞片語，表示成為什麼樣的人或事物。
"National Tsing Hua University" 是一個大學的名稱，是一個專有名詞。
空格處需要填入一個詞，表示「成為...的學生」。
(A) student: 單數名詞，但前面缺少冠詞。
(B) the student: "the" 是定冠詞，通常指特定的、唯一的或前面已經提過的。在這裡，"the student of National Tsing Hua University" 聽起來好像是指某個特定的學生，或者是指「那個」國立清華大學的學生，語意不自然。
(C) a student: "a" 是不定冠詞，後面接單數可數名詞，表示「一位」、「一個」。

本題考查比較級的用法。
句子的結構是 "The weight of our microrobot is ____ a kilogram."
"weight" 是不可數名詞，表示「重量」。
比較對象是「我們的微型機器人的重量」和「一公斤」。
(A) smaller: 比較級，通常用於可數名詞的數量或尺寸，例如 "smaller than a book"。重量是不可數名詞，通常不用 "smaller"。
(B) less: 比較級，用於不可數名詞，例如 "less water"。但是，後面通常需要接 "than" 來進行比較。

本題考查副詞和形容詞的用法，以及修飾對象。
句子的結構是 "Industry 4.0 impacts how engineers design products for ____ manufacturing facilities."
空格處需要修飾 "manufacturing facilities" (製造設施)。
"manufacturing facilities" 是名詞。
所以，空格處應該是形容詞或形容詞片語。
(A) increasing smartly: "increasing" 是現在分詞，"smartly" 是副詞。副詞不能直接修飾名詞。
(B) increasing smart: "increasing" 是現在分詞，"smart" 是形容詞。如果 "increasing" 作為形容詞，後面接形容詞 "smart"，語意不通。
(C) increasingly and smartly: "increasingly" 是副詞，"smartly" 是副詞。兩個副詞不能直接修飾名詞。
(D) increasingly and smart: "increasingly" 是副詞，"smart" 是形容詞。
(E) increasingly smart: "increasingly" 是副詞，"smart" 是形容詞。副詞 "increasingly" 用來修飾形容詞 "smart"，而形容詞 "smart" 用來修飾名詞 "manufacturing facilities"。

本題考查最高級的用法。
句子的結構是 "The Porche 959 was ____ street car in the world when introduced in 1987."
"in the world" 是最高級的標誌之一，表示「在世界上」。
"fastest" 是形容詞 "fast" 的最高級。
最高級的用法通常是 "the + 最高級形容詞"。
(A) a fastest: 錯誤，最高級前面通常是 "the"，而不是 "a"。

本題考查主詞動詞一致性。
句子的主詞是 "Physics"。
"Physics" 雖然以 -s 結尾，但它是一個單數名詞，表示一門學科。
空格處需要填入一個動詞，與單數主詞 "Physics" 在數上一致。
(A) are: 複數動詞，不適用於單數主詞 "Physics"。
(B) is: 單數現在式動詞，與主詞 "Physics" 一致。
(C) was: 單數過去式動詞，表示過去的狀態。

本題考查介系詞的用法。
句子的結構是 "This machine used centrifugal force to separate particles ____ air."
"separate A from B" 是固定用法，表示「將 A 與 B 分離」。
這裡的 A 是 "particles" (粒子)，B 是 "air" (空氣)。
所以，應該用介系詞 "from" 來連接 "particles" 和 "air"，表示將粒子從空氣中分離出來。
(A) from: 表示「從...」，符合 "separate particles from air" 的用法。

本題考查名詞的單複數與代名詞用法。
句子的結構是 "Carbon dioxide sorbents absorb ____ when cool and release it when heated."
"Carbon dioxide sorbents" 是主詞，表示「二氧化碳吸附劑」。
空格處需要填入被吸收的物質。
"Carbon dioxide" 是「二氧化碳」。
(A) gas: 單數名詞，表示「氣體」。
(B) gases: 複數名詞，表示「氣體們」。
(C) the gas: 特指某種氣體。
(D) them: 代名詞，指代前面提到的複數名詞。
(E) that: 代名詞，指代前面提到的單數名詞或片語。

二氧化碳本身就是一種氣體。
"Carbon dioxide" 是「二氧化碳」，它本身就是一種氣體。
所以，這裡應該是指吸收「二氧化碳」這種氣體。
"Carbon dioxide sorbents absorb carbon dioxide..."
如果空格處填入 "gas"，則語意為「吸附劑吸收氣體」。
如果空格處填入 "gases"，則語意為「吸附劑吸收氣體們」。
如果空格處填入 "the gas"，則語意為「吸附劑吸收這種氣體」。
如果空格處填入 "them"，則 "them" 指代前面提到的 "carbon dioxide"，但 "carbon dioxide" 是單數名詞，所以 "them" 不適用。
如果空格處填入 "that"，則 "that" 指代 "carbon dioxide"，語意通順。

考慮到 "Carbon dioxide" 本身就是一種氣體，而且通常我們說吸收「氣體」，而不是吸收「氣體們」。
所以，空格處最可能是指「氣體」本身，作為被吸收的對象。
"Carbon dioxide sorbents absorb gas..." 語意上是正確的，表示吸附劑吸收氣體。
"Carbon dioxide sorbents absorb the gas..." 語意上也是正確的，表示吸附劑吸收這種氣體（指二氧化碳）。
"Carbon dioxide sorbents absorb carbon dioxide..." 這裡的 "carbon dioxide" 就是指這種氣體。

本題考查對文章內容的理解，找出非工業 4.0 關鍵技術的選項。
文章中提到了工業 4.0 的幾個關鍵技術：
"The following technologies are typically considered key components of Industry 4.0:
Internet of Things (IoT) - uses sensor technology...
Big data and analytics - utilizes the Internet of Things to capture, analyze, and store data...
Engineering simulation - relies on virtual reality and augmented reality to create realistic, perfectly scaled, three-dimensional images that speed up product design, reduce iterations, and shorten time to market
Additive manufacturing, including 3D and 4D printing - these rapidly-advancing technologies allow engineers to design and manufacture complex products..."
"Robotics and automation, also key Industry 4.0 technologies..."

本題考查對文章內容的理解，關於「大數據」(Big Data) 在工業 4.0 中的描述。
文章中關於 "Big data and analytics" 的描述是："utilizes the Internet of Things to capture, analyze, and store data on every stage of production, from design through production"。
這段描述說明，大數據是利用物聯網 (IoT) 來捕捉、分析和儲存生產各個階段的數據。
我們來檢查各選項：
(A) RFID data: RFID (Radio-Frequency Identification) 是一種數據收集技術，可能是大數據的一部分，但不是對大數據的完整描述。

本題考查對文章內容的理解，找出作者沒有提到的觀點。
文章中關於工業 4.0 的關鍵技術和影響有提到：
(A) Additive manufacturing, including 3D and 4D printing - these rapidly-advancing technologies allow engineers to design and manufacture complex products that often cannot be made using traditional manufacturing methods. (作者提到)
(B) When companies embrace Industry 4.0, they must also embrace big data and analytics. This sometimes requires hiring their own data-management scientists. (作者提到)
(C) Engineering simulation - relies on virtual reality and augmented reality to create realistic, perfectly scaled, three-dimensional images that speed up product design, reduce iterations, and shorten time to market. (作者提到 "speed up product design")

核心觀念

本題考查「工業 4.0（Industry 4.0）」的核心技術與資料處理流程。

工業 4.0 強調以物聯網、感測器、雲端運算、人工智慧與大數據分析，將工業設備與生產流程數位化、網路化及智慧化。其基本資料流程可表示為：

也就是先取得設備與製程資料，再加以儲存、分析，最後依分析結果改善生產效率、品質或能源使用。

題目問「哪一項與工業 4.0 無關」，若所有列出的項目皆與資料驅動的智慧製造有關，便選擇 None of the above。

解題方法

判斷各選項是否屬於工業 4.0 的資料應用環節：

1. 工業設備透過感測器取得資料。
2. 資料儲存於工廠伺服器、雲端平台或資料庫。
3. 使用統計方法、人工智慧或機器學習進行資料分析。
4. 根據分析結果進行製程、設備或資源最佳化。

四個資料相關活動都屬於智慧製造的重要部分，因此沒有任何一個資料選項是無關項。

選項分析

(A) Data optimization

Data optimization 指資料最佳化或根據資料進行製程最佳化，例如調整生產參數、降低能源消耗、提升產品良率與預測設備維護時間。

工業 4.0 的目標之一就是透過即時資料與智慧分析改善生產決策，因此本選項與工業 4.0 有關，錯誤。

(B) Data storage

核心觀念

本題考查科技文章中的「機器人功能與用途判讀」，關鍵在於辨識 Jackrabbot 的設計目的。Jackrabbot 是一種能在人群中行進、並模仿行人移動方式的機器人，因此重點是「像行人一樣活動」，而非飛行、載人或高速公路自動駕駛。

句型：

Jackrabbot is designed to be a ____.

其中 be a + 名詞片語 表示「被設計成一種……」。

解題方法

判斷各選項所描述的交通工具或機器人類型，再與 Jackrabbot 的核心設計目的比對：

• 若是空中飛行，屬於 drone。
• 若是道路載具，屬於 car。
• 若強調在人群中模仿行人移動，則屬於 pedestrian-like robot。
• 若只描述使用地點或應用場景，不能完整表達其本質。

Jackrabbot 的主要特色是在人行環境中自主移動，與行人互動並遵循類似行人的行進方式，所以最精確的分類是 pedestrian-like robot。

選項分析

(A) Autonomous drone

錯誤。drone 指無人機，通常在空中飛行；Jackrabbot 是在地面行進的機器人，設計重點也不是空中航行。

(B) Electric car

錯誤。electric car 指電動汽車，主要是供道路交通使用的四輪車輛。Jackrabbot 雖然可能使用電力驅動，但「使用電力」不是其主要分類依據，不能因此稱為電動汽車。

本題考查對文章內容的理解，關於 Jackrabbot 研究團隊收集的數據。
文章中提到：
"To understand this complexity, and get it into the Jackrabbot, the team collected a massive data set of interactions on collegiate walkways. 'What we did is fly a drone over the campus,' says Savarese, 'and we recorded hours and hours of footage of all possible actors that populate the campus: pedestrians, bikes, skateboarders, wheelchairs, hoverboarders, dog walkers, and squirrels.'"
"The data also includes non-agents such as sidewalk, grass, trees, fountains, and staircases."
根據這段描述，研究團隊收集了行人、自行車、滑板手、輪椅使用者、滑板車使用者、遛狗者、松鼠等的互動數據。同時也包括了人行道、草地、樹木、噴泉和樓梯等非活動物體。
現在檢查選項：
(A) Skateboarders (滑板手): 文章明確提到 "skateboarders"。
(B) Shoppers (購物者): 文章中沒有提到 "shoppers"。

本題考查對文章內容的理解，找出研究專案最重要的組成部分。
文章提到 Jackrabbot 的目標是「像行人一樣移動」，並且為了理解這種複雜性，團隊「收集了大量在大學人行道上的互動數據」。
文章也提到：「To understand this complexity, and get it into the Jackrabbot, the team collected a massive data set of interactions on collegiate walkways.」
並且提到了數據的用途：「All these agents and trajectories are for learning inter-class relationships.」
這表明研究的核心在於理解和學習各種「互動關係」，以讓機器人能像人類一樣在複雜的環境中移動。
文章也提到：「their technique needn't be limited to understanding human interactions.」
這暗示了「理解人類互動」是研究的基礎。

本題考查對文章內容的理解，找出作者完全沒有提到的學科領域。
文章主要討論的是機器人（Jackrabbot）在複雜環境中導航的問題，以及由此衍生的對人類互動的理解。
(A) Automatic control (自動控制): 機器人在複雜環境中的導航和移動，必然涉及到自動控制的原理和技術。雖然文章沒有直接使用這個詞，但整個研究的主題與自動控制緊密相關。
(B) Computer science (計算機科學): 處理大量數據、開發演算法、模擬和機器人控制都屬於計算機科學的範疇。文章中提到的數據收集、分析、演算法開發等都離不開計算機科學。

本題考查對文章內容的理解，找出與原文敘述相符的選項。
原文提到：「The windmill is a national symbol of the Netherlands, which has for centuries harnessed the fresh breezes coming off the North Sea to pump water and power small industries.」
以及：「It's fitting, then, that a Dutchman was tasked by GE Renewable Energy to manage the design and fabrication of the world's largest wind turbine.」

檢查各選項：
(A) The windmill pumps water from the North Sea by GE. (風車由 GE 從北海抽水。) 原文說的是「風車」抽水，但沒有說是由 GE 抽水。GE 是負責設計和製造最大的風力渦輪機。
(B) A Dutchman was tasked by GE to make fittings for the world's largest wind turbine. (一位荷蘭人被 GE 委託製造世界上最大的風力渦輪機的配件。

本題考查對文章內容的理解，找出與原文敘述相符的選項。
原文提到：

1. "Roof fans pull outside air through heating and cooling coils to adjust its temperature."
2. "A large fan blows the conditioned air into an 80-foot-tall burn chamber..."
3. "...and is drawn into the wind tunnel at up to 8 miles per hour."

檢查各選項：
(A) Large roof fans pull the air to outside. (大型屋頂風扇將空氣抽到外面。) 原文說 "Roof fans pull outside air through heating and cooling coils"，表示將「外部空氣」拉進來，而不是將空氣抽到外面。
(B) An 80-foot-tall chamber is air-conditioned. (一個 80 英尺高的燃燒室是空調的。

核心觀念

本題考查科技英文中的速度敘述與比較級。速度表示單位時間內移動的距離，單位為距離除以時間；比較兩個速度時，先確認單位一致，再比較數值大小。

題幹提到機器人在水中的速度為每秒 2.2 公分，跨水時的峰值速度可達每秒 8 公分；其陸地速度則是每秒 40 公分。因此，機器人在水中的速度低於陸地速度。

解題方法

關鍵在於辨認代名詞 That 指的是前句所說的機器人水中速度，再讀懂比較片語 much slower than its ground speed，意為「遠低於它在陸地上的速度」。

將數值寫成比較式：

其中每個數值的單位皆為公分／秒。無論以一般水中速度 2.2 公分／秒，或水中峰值速度 8 公分／秒比較，都低於陸地速度 40 公分／秒。因此，符合題意的是 (A)。

選項分析

• (A) The microrobot moves slower than the ground.
  正確。此選項的英文表達不夠精確；依題意應理解為「機器人在水中的移動速度比它在陸地上的速度慢」。水中峰值速度每秒 8 公分，仍低於陸地速度每秒 40 公分。

• (B) The microrobot was moved by the researcher slowly.
  錯誤。題幹說的是研究者測得機器人的移動速度，沒有說研究者以緩慢方式操控或推動機器人。

本題考查對原文信息的理解，填入正確的數量和描述。
原文提到：「The eyes of mantis shrimp detect ____ types of polarization: horizontal, vertical, and two types each of diagonal and spiral.」
讓我們計算一下極化 (polarization) 的類型數量：

• horizontal (水平): 1 種
• vertical (垂直): 1 種
• diagonal (對角): 2 種
• spiral (螺旋): 2 種
  總共的類型數量是 1 + 1 + 2 + 2 = 6 種。
  所以，第一個空格應該填 "six"。

接下來看第二個空格，原文提到：「Shorter wavelength receptors go on top and sensors for longer wavelengths, which penetrate tissue on the bottom.」
這裡描述的是受體 (receptors) 的堆疊方式，以及它們對波長 (wavelength) 的敏感性。
「Shorter wavelength receptors go on top」意思是較短波長的受體在上面。
「sensors for longer wavelengths, which penetrate tissue on the bottom」意思是較長波長的受體在下面，可以穿透組織。

核心觀念

本題考查：

1. 科技文章中「一般事實」使用的時態。
2. 主詞與動詞的單複數一致。
3. 主動語態與被動語態的判斷。
4. 及物動詞後接直接受詞的句型。

題幹句子為：

It (31) the standard sandwich structure: two solid sandwich panels separated by a layer of lightweight webbing or lattice.

主詞 It 指前句的 Corrugated cardboard，為第三人稱單數。空格後接名詞片語 the standard sandwich structure，表示「利用標準的夾層結構」，需要一個第三人稱單數的主動及物動詞。

解題方法

文章是在介紹瓦楞紙板的基本結構與普遍特性，並非描述某個已完成或正在進行的特定事件，因此使用一般現在式。

句型為：

代入後：

It utilizes the standard sandwich structure.

其中：

• It：主詞，第三人稱單數。
• utilizes：一般現在式、第三人稱單數動詞。
• the standard sandwich structure：動詞的直接受詞。

句意為：「它利用標準的夾層結構。」

選項分析

• (A) utilizes：正確

  utilize 是及物動詞，意為「利用、運用」。主詞 It 為第三人稱單數，因此動詞須加 -s，形成 utilizes。語意與文法皆符合。

• (B) utilizations：錯誤

核心觀念

本題考的是科技文章中的「詞義與搭配」。句子為：

This design provides the (32) combination of low weight and high stiffness.

意義是：「這種設計提供了低重量與高剛性的理想組合。」

其中：

• ideal：理想的，表示最符合需求、最適合的狀態。
• combination：組合、結合。
• low weight and high stiffness：低重量與高剛性，是輕量材料的重要性能組合。

解題方法

先判斷空格後的名詞 combination 需要搭配一個形容詞，再依上下文判斷語意。

文章指出，夾層結構以輕量網狀材料分隔兩層實心板，能同時具備：

1. 較低的重量；
2. 較高的剛性。

這兩項性能正是夾層結構的主要優點，因此最自然的表達是：

the ideal combination of low weight and high stiffness

意思為「低重量與高剛性的理想組合」。

選項分析

• (A) ideal：正確

  ideal combination 是自然且常見的搭配，表示「理想的組合」。此處強調材料設計同時兼具輕量與高剛性，完全符合上下文。

• (B) good：錯誤

  good combination 在文法上可以成立，但語氣只表示「不錯的組合」，無法充分表達這種結構所追求的最佳性能搭配。科技文章通常使用 ideal combination 更精確。

• (C) highest：錯誤

核心觀念

本題考「形容詞比較級」與「語意平行」。

句子為：

But, of course, industry is always looking for (33), stronger materials.

空格後已有比較級形容詞 stronger，因此空格也應填入同樣形式的比較級形容詞，構成：

lighter, stronger materials
更輕、更強的材料

前文指出夾層結構的優點是：

• low weight：重量低
• high stiffness：高剛性

因此，材料工業持續追求的改良方向，就是在維持或提升強度、剛性的同時，讓材料重量更低。

解題方法

先觀察句型：

look for + 形容詞 + materials

空格修飾 materials，必須填形容詞。又因為空格後的 stronger 是比較級，兩者以逗號並列，形成平行結構：

比較級形容詞 A + 比較級形容詞 B + materials

再根據上下文判斷，前文強調「輕量」與「高剛性」，後文又說 nanocardboard extremely light weight，可知文章重點之一是材料的輕量化。因此最符合文意的搭配為：

lighter, stronger materials

選項分析

本題考查名詞的用法，修飾 "nanocardboard"。
句子結構是 "...nanocardboard that is the ultrathin (34) of corrugated paper cardboard."
"nanocardboard" 是一種新材料。
它被描述為「瓦楞紙板的超薄...」。
空格處需要填入一個名詞，表示 nanocardboard 與瓦楞紙板的關係。
(A) sample: 樣本。
(B) example: 例子。
(C) equivalent: 等價物，等同物。
(D) alternative: 替代品。
(E) replacement: 替代品。

原文在描述 nanocardboard 時，說它是 "the ultrathin (34) of corrugated paper cardboard"。

本題考查形容詞的用法，修飾 "shape"。
句子結構是 "...it springs back to its (35) shape after being bent in half."
"its" 指代 nanocardboard。
空格處需要填入一個形容詞，修飾 "shape"。
表示 nanocardboard 在被對折後，能夠恢復到「原來的」形狀。
(A) early: 早期的。
(B) best: 最好的。
(C) old: 舊的。
(D) original: 原來的。
(E) own: 自己的。

本題考查對控制系統基本概念的理解。
文章開頭定義了控制系統：「A control system consists of subsystems and processes (or plants) assembled for the purpose of obtaining a desired output with desired performance, given a specified input.」
這裡提到了四個關鍵概念：input (輸入), output (輸出), performance (性能), assembly (組裝)。
句子是：「The push of the fourth-floor button is an (36) that represents our desired (37)...」

核心觀念

本題考控制系統中的「輸入、期望輸出與實際輸出」：

• 輸入（input）：施加於系統的指令或訊號。本題中，按下四樓按鈕是輸入。
• 期望輸出（desired output）：系統收到指令後，預期達到的目標。本題中，目標是電梯到達四樓。
• 實際輸出（output）：系統實際產生的結果，例如電梯實際停靠的樓層與運行狀態。
• 誤差（error）：期望輸出與實際輸出的差異；電梯的樓層定位不準確時便會產生誤差。

題幹提到，四樓按鈕代表期望的某個量，並以階躍函數表示。控制系統常以階躍輸入描述目標突然改變後的響應；此處要填的是「期望輸出」。

解題方法

先看空格前後文：按下四樓按鈕是一個輸入，代表我們期望電梯達成的目標；圖中以階躍函數表示這個目標。因此空格應填能表示控制系統目標結果的 output（輸出）。

辨別時要注意：按鈕動作本身是輸入訊號；按鈕所代表的「到達四樓」才是期望輸出。實際輸出則可由電梯的響應曲線觀察。

本題考查對控制系統性能指標的理解。
句子是：「In our example, passenger comfort and passenger patience are dependent upon the (38).」
文章前面提到：「The performance of elevator can be seen from the elevator response curve in the figure. Two major measured of performance are apparent: the transient response and the steady-state error.」
並且提到：「If this response is too fast, passenger comfort is sacrificed; if too slow, passenger patience is sacrificed.」

核心觀念

本題考查控制系統中「暫態響應（transient response）」與「穩態誤差（steady-state error）」的功能區分。

電梯接收到「前往四樓」的按鈕訊號後，理想輸出是電梯平穩且準確地停在四樓。令：

• $r(t)$：輸入或期望位置（reference input）
• $y(t)$：電梯實際位置，即系統輸出
• $e(t)$：誤差

則誤差定義為：

當時間充分久後，系統進入穩態，其誤差為穩態誤差：

若電梯最後沒有精確停在四樓，便代表穩態誤差過大，會影響乘客安全與使用便利性。

解題方法

先依句意判斷各空格所對應的控制系統概念：

• 按下四樓按鈕，是系統的輸入（input）。
• 四樓是期望輸出或目標位置（desired output）。
• 電梯上升速度影響乘客舒適度與等待耐性，屬於暫態響應（transient response）。
• 電梯最後是否準確停在四樓，則與穩態誤差（steady-state error）有關。

題目第 39 題的句子為：

The (39) is another important performance specification since passenger safety and convenience would be sacrificed if the elevator did not (40) properly.

此處描述的是電梯到達目標樓層後的「定位準確度」。若穩態誤差不為零，電梯可能停在樓層上下方，乘客進出時便有安全風險。因此第 39 格應填入 steady-state error。

本題考查對控制系統和電梯運作的理解。
句子是：「The (39) is another important performance specification since passenger safety and convenience would be sacrificed if the elevator did not (40) properly.」
在前一題中，我們推斷 (39) 是 "steady-state error"。
那麼，(40) 應該填一個動詞，表示電梯沒有正確地完成某個動作，從而導致安全和便利受到影響。
電梯在到達目標樓層時，需要精確地停在該樓層，並且要平穩，這涉及到「調平」(leveling) 和「停止」(stopping)。
檢查選項：
(A) level: 調平，停穩。