申論 1㈠一個「太陽日」是幾小時幾分？一個「恆星日」是幾小時幾分？兩者的差別是如何產生的？㈡一個「朔望月」是幾天？一個「恆星月」又是幾天？兩者的差別是如何產生的？㈢從地球觀察月相，可以看到「滿月」、「新月」、「上弦」、「下弦」，請問這四種月相出現的陰曆日期大約各是那一天？㈣有一晚10 點多，小明在臺南海邊看到比海平線高一點的月亮，請問這最接近以上四種月相的那一種？㈤另一天早上2點多，小明在花蓮看到比海平線高一點的月亮，請問這又可能是四種月相中的那一種？（每小題4 分，共20 分）
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申論 2㈠太陽系的八個行星分為「類地」和「類木」兩種，請問「類地」包含那幾個行星？「類木」包含那幾個行星？㈡請從「質量」、「體積」、「密度」，和「與日距離」這幾個參數上，比較「類地」和「類木」行星的差別；㈢冥王星無法計入「類地」或「類木」行星，而從「行星」的層級上被移除，請問冥王星被歸類成那一種天體？這一類天體目前大約有幾個？㈣請舉出與冥王星同類天體的其中兩個來（不計冥王星）；㈤科學家在1992 年發現了1992QB，請問從那時開始，天文學家發現海王星軌道外，有何特殊的現象？（每小題4 分，共20 分）
申論 3從九○年代開始，天文學家陸續發現在太陽系以外，別的恆星旁邊，也有行星環繞運轉，主要發現的方法有兩種，一種和恆星與行星之間的「引力」有關，另一種和母恆星的「亮度變化」有關。請說明：㈠以恆星和行星之間的「引力」來發現系外行星的原理為何？㈡為何這種「引力」方法所發現的系外行星都是質量大且距母恆星很近的「熱木星」？㈢以母恆星「亮度變化」的觀察來發現行星的原理為何？㈣為何從亮度改變可以確知是行星環繞恆星，而非望遠鏡觀察路線上的異物影響？（每小題5 分，共20 分）
申論 4描述恆星演化的路徑，最重要的科學圖像就是「赫－羅圖」（H-R diagram），請畫出「赫－羅圖」的基本架構：㈠在圖上標出X 軸及Y 軸的物理量；㈡標出「主星序」、「紅巨星」、「白矮星」、「不穩定帶」的位置；㈢分別畫出1 個太陽質量（低質量）和5 個太陽質量（大質量）恆星的演化路徑；㈣最終低質量恆星會演化成那兩種天體？㈤大質量恆星會經過何種過程結束生命？這種過程在核心位置可能會留下何種天體（三種可能）？（每小題4 分，共20 分）
申論 5請說明以下四種決定天體距離方法的原理，可使用圖示輔助：㈠三角視差；㈡造父變星；㈢Ia 型超新星；㈣哈柏膨脹。（每小題5 分，共20 分）