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A-Level 物理 9702 Paper 1 模擬卷（多項選擇題）｜40 題 40 分、1 小時 15 分、附答案及解釋
TutorZone 原創模擬卷 · CIE A-Level 物理 9702 Paper 1（多項選擇題）
40 題四選一 · 40 分 · 1 小時 15 分 · 准用計算機
卷制對照
| 試卷 | 時間 | 分數 | 性質 |
|---|---|---|---|
| Paper 1（多項選擇題） | 1 小時 15 分 | 40 分 | 本卷 |
| Paper 2（AS 結構題） | 1 小時 15 分 | 60 分 | AS 卷 |
| Paper 3（AS 實驗技巧） | 2 小時 | 40 分 | AS 卷 |
| Paper 4（A Level 結構題） | 2 小時 | 100 分 | A Level 另一卷 |
| Paper 5（規劃、分析與評價） | 1 小時 15 分 | 30 分 | A Level 另一卷 |
資料表（Data and formulae）
| 量 | 數值 |
|---|---|
| 重力加速度 g | 9.81 m s⁻² |
| 基本電荷 e | 1.60 × 10⁻¹⁹ C |
| 光速 c | 3.00 × 10⁸ m s⁻¹ |
| 水的密度 | 1,000 kg m⁻³ |
| 聲速（空氣，20 °C） | 340 m s⁻¹ |
題目
Total: 40 marks · 1 h 15 min · calculator allowed · choose one option per question
1. 以下哪一項與焦耳（J）的單位相同？ [1]
(A) kg m² s⁻²
(B) kg m⁻¹ s⁻²
(C) kg m² s⁻³
(D) kg m s⁻²
2. 一輛車由靜止均勻加速至 30 m s⁻¹，用時 6.0 s。它的位移是多少？ [1]
(A) 180 m
(B) 45 m
(C) 90 m
(D) 270 m
3. 一個球以 20 m s⁻¹ 垂直向上拋出（取 g = 9.81 m s⁻²）。它離手的最大高度約為多少？ [1]
(A) 2.04 m
(B) 10.2 m
(C) 20.4 m
(D) 40.8 m
4. 一個小球以 15 m s⁻¹ 水平拋出，離地 20 m（取 g = 9.81 m s⁻²）。它的水平射程約為多少？ [1]
(A) 60.6 m
(B) 30.3 m
(C) 15.2 m
(D) 45.4 m
5. 一個 2.0 kg 的物體放在無摩擦水平桌面上，受 8.0 N 的水平淨力推動。它的加速度是多少？ [1]
(A) 16 m s⁻²
(B) 8.0 m s⁻²
(C) 4.0 m s⁻²
(D) 2.0 m s⁻²
6. 一輛 1,200 kg 的車以 15 m s⁻¹ 撞向牆，在 0.40 s 內停下。牆對車的平均力是多少？ [1]
(A) 1.8 × 10⁴ N
(B) 1.8 × 10⁵ N
(C) 4.5 × 10³ N
(D) 4.5 × 10⁴ N
7. 一個 3.0 kg 的物體以 4.0 m s⁻¹ 撞向靜止的 1.0 kg 物體，碰撞後兩者黏在一起。碰撞中損失的動能是多少？ [1]
(A) 6.0 J
(B) 0 J
(C) 12 J
(D) 3.0 J
8. 一個馬達以恆速把 25 kg 的重物在 4.0 s 內提升 8.0 m（取 g = 9.81 m s⁻²）。馬達的有用功率是多少？ [1]
(A) 1,960 W
(B) 490 W
(C) 200 W
(D) 3,920 W
9. 一個電動機的輸入功率為 2.4 kW，輸出機械功率為 1.8 kW。它的效率是多少？ [1]
(A) 80%
(B) 60%
(C) 25%
(D) 75%
10. 一支均勻米尺以 30 cm 刻度為支點。在 0 cm 端掛 4.0 N 的重物，要在 100 cm 端掛多重的重物才平衡？（米尺重量不計） [1]
(A) 2.4 N
(B) 1.7 N
(C) 1.0 N
(D) 3.4 N
11. 一對大小均為 6.0 N、方向相反的平行力，作用線相距 0.25 m。這對力（力偶）的力矩是多少？ [1]
(A) 1.5 N m
(B) 3.0 N m
(C) 24 N m
(D) 0.75 N m
12. 一條彈簧的勁度為 40 N m⁻¹，被拉長 0.15 m。它儲存的彈性位能是多少？ [1]
(A) 6.0 J
(B) 0.45 J
(C) 0.90 J
(D) 0.225 J
13. 一條直徑 0.40 mm 的金屬線受 50 N 張力。線中的應力約為多少？ [1]
(A) 8.0 × 10⁸ Pa
(B) 1.6 × 10⁹ Pa
(C) 2.0 × 10⁸ Pa
(D) 4.0 × 10⁸ Pa
14. 同一條線原長 2.0 m，在上述張力下伸長 1.2 mm。它的楊氏模量約為多少？ [1]
(A) 6.6 × 10¹¹ Pa
(B) 6.6 × 10⁸ Pa
(C) 1.3 × 10¹² Pa
(D) 3.3 × 10¹¹ Pa
15. 一個體積 0.20 m³ 的物體完全浸沒在水中（ρ = 1,000 kg m⁻³，g = 9.81 m s⁻²）。它所受的浮力是多少？ [1]
(A) 800 N
(B) 1,960 N
(C) 1,600 N
(D) 19,600 N
16. 在水中 2.5 m 深處的壓強約為多少？（ρ = 1,000 kg m⁻³，g = 9.81 m s⁻²，另加大氣壓） [1]
(A) 2.5 × 10⁶ Pa
(B) 2.5 × 10⁴ Pa
(C) 2.5 × 10⁵ Pa
(D) 2.5 × 10³ Pa
17. 一道頻率 512 Hz 的聲波在空氣中以 340 m s⁻¹ 傳播。它的波長是多少？ [1]
(A) 1.5 m
(B) 1.7 × 10⁵ m
(C) 0.33 m
(D) 0.66 m
18. 一個橫波的週期為 0.20 s，波長為 0.80 m。它的波速是多少？ [1]
(A) 16 m s⁻¹
(B) 8.0 m s⁻¹
(C) 2.0 m s⁻¹
(D) 4.0 m s⁻¹
19. 以下哪一種波可以被偏振？ [1]
(A) 縱波，例如聲波
(B) 橫波，例如光波
(C) 所有機械波都可以
(D) 只有無線電波
20. 光由空氣以 30° 入射角射入折射率 1.50 的玻璃。折射角約為多少？ [1]
(A) 14.5°
(B) 48.6°
(C) 19.5°
(D) 30.0°
21. 某介質的折射率為 1.50。它與空氣之間的臨界角約為多少？ [1]
(A) 56.3°
(B) 48.6°
(C) 30.0°
(D) 41.8°
22. 兩個同相點源發出波長 0.60 m 的波。在第二級極大（第二亮紋）處，兩波的路程差是多少？ [1]
(A) 0.30 m
(B) 1.8 m
(C) 0.60 m
(D) 1.2 m
23. 一條長 1.2 m 兩端固定的弦，波速為 240 m s⁻¹。它第二諧音（第一泛音）的頻率是多少？ [1]
(A) 200 Hz
(B) 400 Hz
(C) 240 Hz
(D) 100 Hz
24. 一光柵每毫米有 500 條刻線。波長 600 nm 的單色光垂直入射，第一級亮紋的衍射角約為多少？ [1]
(A) 30.0°
(B) 17.5°
(C) 36.9°
(D) 8.6°
25. 兩個振幅相同、頻率相同但相位相差 180° 的波重疊。合成波的振幅是多少？ [1]
(A) 零
(B) 原本振幅的兩倍
(C) 原本振幅的一半
(D) 與原本振幅相同
26. 一個電流 2.0 A 通過導線 5.0 分鐘。期內通過截面的電子數目約為多少？（e = 1.60 × 10⁻¹⁹ C） [1]
(A) 3.8 × 10¹⁸
(B) 6.0 × 10²¹
(C) 3.8 × 10²¹
(D) 3.8 × 10²⁰
27. 一條銅線載有 2.0 A 電流，截面積 1.0 mm²，自由電子數密度 8.5 × 10²⁸ m⁻³。電子的漂移速度約為多少？ [1]
(A) 1.5 × 10⁻² m s⁻¹
(B) 1.5 × 10⁻⁴ m s⁻¹
(C) 1.5 × 10⁻⁵ m s⁻¹
(D) 1.5 × 10⁻³ m s⁻¹
28. 一條長 2.0 m、截面積 1.0 × 10⁻⁶ m² 的銅線，電阻率 1.7 × 10⁻⁸ Ω m。它的電阻是多少？ [1]
(A) 0.068 Ω
(B) 0.017 Ω
(C) 3.4 Ω
(D) 0.034 Ω
29. 一個 12 V 電源（內阻不計）接上 4.0 Ω 電阻，再與 6.0 Ω 和 3.0 Ω 並聯組合串聯。通過 6.0 Ω 電阻的電流是多少？ [1]
(A) 2.0 A
(B) 0.67 A
(C) 1.3 A
(D) 3.0 A
30. 一個電水壺接 230 V 電源，額定功率 2.0 kW。它的發熱元件電阻約為多少？ [1]
(A) 13.2 Ω
(B) 115 Ω
(C) 26.5 Ω
(D) 53.0 Ω
31. 一個電動勢 9.0 V、內阻 0.50 Ω 的電池接上 4.0 Ω 電阻。電池的端電壓是多少？ [1]
(A) 8.0 V
(B) 8.5 V
(C) 7.0 V
(D) 9.0 V
32. 12 V 電源串接 2.0 kΩ 與 6.0 kΩ 電阻。6.0 kΩ 電阻兩端的電壓是多少？ [1]
(A) 6.0 V
(B) 3.0 V
(C) 9.0 V
(D) 12 V
33. 基爾霍夫第一定律（接點定律）成立的基礎是甚麼？ [1]
(A) 能量守恆
(B) 電阻守恆
(C) 電荷守恆
(D) 動量守恆
34. 質子的夸克組成是甚麼？ [1]
(A) udd
(B) uud
(C) uus
(D) uds
35. 以下哪一種粒子屬於輕子（lepton）？ [1]
(A) 質子
(B) 中子
(C) π 介子
(D) 中微子
36. 在 β⁻ 衰變中，核內夸克如何改變？ [1]
(A) 下夸克 → 上夸克
(B) 上夸克 → 下夸克
(C) 上夸克 → 膠子
(D) 下夸克 → 奇夸克
37. 一個原子核內有 6 個質子和 8 個中子。它的核子數（A）是多少？ [1]
(A) 6
(B) 14
(C) 8
(D) 22
38. 一個長度量度為 12.0 ± 0.2 mm。它的百分比不確定度是多少？ [1]
(A) 17%
(B) 1.7%
(C) 0.2%
(D) 2.0%
39. 以下哪一個是純量（scalar）？ [1]
(A) 動能
(B) 速度
(C) 加速度
(D) 動量
40. 重複量度並取平均值，主要可以減低哪一種誤差？ [1]
(A) 以上三者同樣有效
(B) 隨機誤差
(C) 系統誤差
(D) 零點誤差
答案及解釋
| 第 | 答案 | 解釋 | 分 |
|---|---|---|---|
| 1 | A | J = N m = (kg m s⁻²)(m) = kg m² s⁻²。 | 1 |
| 2 | C | 加速度 a = 5.0 m s⁻²；s = ½at² = ½ × 5.0 × 36 = 90 m。 | 1 |
| 3 | C | v² = u² − 2gh，到最高點 v = 0，h = u²/2g = 400 ÷ 19.62 = 20.4 m。 | 1 |
| 4 | B | 下落時間 t = √(2h/g) = 2.02 s；射程 = 15 × t = 30.3 m。 | 1 |
| 5 | C | a = F/m = 8.0 ÷ 2.0 = 4.0 m s⁻²。 | 1 |
| 6 | D | F = Δp/Δt = (1,200 × 15) ÷ 0.40 = 4.5e+04 N。 | 1 |
| 7 | A | 動量守恆：4.0v = 12，v = 3.0 m s⁻¹；動能損失 = ½×3.0×16 − ½×4.0×3.0² = 6.0 J。 | 1 |
| 8 | B | P = mgh/t = 25 × 9.81 × 8.0 ÷ 4.0 = 490 W。 | 1 |
| 9 | D | 效率 = 1.8 ÷ 2.4 × 100% = 75%。 | 1 |
| 10 | B | 力矩相等：4.0 × 0.30 = W × 0.70，W = 1.71 N。 | 1 |
| 11 | A | 力偶矩 = F × d = 6.0 × 0.25 = 1.5 N m。 | 1 |
| 12 | B | E = ½kx² = ½ × 40 × 0.15² = 0.45 J。 | 1 |
| 13 | D | A = πr² = π(0.20 × 10⁻³)² = 1.26e-07 m²；σ = 50 ÷ A = 4e+08 Pa。 | 1 |
| 14 | A | 應變 = 1.2 × 10⁻³ ÷ 2.0 = 6.0e-04；E = σ/ε = 6.6e+11 Pa。 | 1 |
| 15 | B | 浮力 = ρVg = 1,000 × 0.20 × 9.81 = 1962 N。 | 1 |
| 16 | B | p = ρgh = 1,000 × 9.81 × 2.5 = 24525 Pa ≈ 2.5 × 10⁴ Pa。 | 1 |
| 17 | D | λ = v/f = 340 ÷ 512 = 0.66 m。 | 1 |
| 18 | D | f = 1/0.20 = 5.0 Hz；v = fλ = 5.0 × 0.80 = 4.0 m s⁻¹。 | 1 |
| 19 | B | 只有橫波可以偏振，因為振動方向垂直於傳播方向，可以局限在某一平面。 | 1 |
| 20 | C | n = sin i / sin r → sin r = sin 30° ÷ 1.50 = 0.333，r = 19.5°。 | 1 |
| 21 | D | sin c = 1/n = 1/1.50 = 0.667，c = 41.8°。 | 1 |
| 22 | D | 第 n 級極大路徑差 = nλ；n = 2 時 = 2 × 0.60 = 1.2 m。 | 1 |
| 23 | A | 第二諧音 λ = L = 1.2 m；f = v/λ = 240 ÷ 1.2 = 200 Hz。 | 1 |
| 24 | B | d = 1/500 mm = 2.0 × 10⁻⁶ m；sin θ = λ/d = 0.30，θ = 17.5°。 | 1 |
| 25 | A | 相位差 180° 時兩波完全破壞性疊加，位移互相抵消，合成振幅為零（能量轉為其他形式或反射）。 | 1 |
| 26 | C | Q = It = 2.0 × 300 = 600 C；N = Q/e = 3.8e+21。 | 1 |
| 27 | B | I = nAve → v = 2.0 ÷ (8.5e28 × 1.0e-6 × 1.6e-19) = 0.00015 m s⁻¹。 | 1 |
| 28 | D | R = ρL/A = (1.7e-8 × 2.0) ÷ 1.0e-6 = 0.034 Ω。 | 1 |
| 29 | B | 並聯 = 2.0 Ω，總電阻 = 6.0 Ω，I = 2.0 A，並聯兩端電壓 = 4.0 V，I₆ = 4.0 ÷ 6.0 = 0.67 A。 | 1 |
| 30 | C | P = V²/R → R = 230² ÷ 2,000 = 26.4 Ω。 | 1 |
| 31 | A | I = 9.0 ÷ 4.50 = 2.0 A；V = IR = 2.0 × 4.0 = 8.0 V。 | 1 |
| 32 | C | 分壓：V = 12 × 6.0 ÷ 8.0 = 9.0 V。 | 1 |
| 33 | C | 接點定律：流入接點的電流總和等於流出的總和，因為電荷不能在接點累積，即電荷守恆。 | 1 |
| 34 | B | 質子 = uud（電荷 +2/3 + 2/3 − 1/3 = +1）；中子 = udd。 | 1 |
| 35 | D | 輕子不參與強作用；電子、μ 子、中微子都是輕子，而質子、中子、介子都是強子。 | 1 |
| 36 | A | β⁻ 衰變 d → u + e⁻ + ν̄ₑ：中子（udd）變成質子（uud），放出電子與反電子中微子。 | 1 |
| 37 | B | A = 質子數 + 中子數 = 6 + 8 = 14；質子數 Z = 6。 | 1 |
| 38 | B | 百分比不確定度 = 0.2 ÷ 12.0 × 100% = 1.7%。 | 1 |
| 39 | A | 純量只有大小，沒有方向；動能是純量，而速度、加速度、動量都是向量。 | 1 |
| 40 | B | 重複讀數可平均掉正負方向的隨機波動，但系統誤差（如儀器零點偏差）要靠校正消除。 | 1 |
課題分佈
| 課題 | 題數 | 分數 |
|---|---|---|
| 力學 | 14 | 14 |
| 物料 | 5 | 5 |
| 波 | 9 | 9 |
| 電學 | 8 | 8 |
| 粒子物理 | 4 | 4 |
常見失分位
- 忘記把 g 取 9.81 而用 10，令拋體與彈簧題的數值偏離選項。
- 計算應力時用直徑而非半徑代入 πr²，答案大 4 倍；楊氏模量再把應變寫成 mm/m。
- 並聯組合與串聯混淆，先加電阻才求電流，令分流電流全錯。
- 力偶矩用單邊力臂而不用兩力之間距離，力矩少算一半。
常見問題
Paper 1 是甚麼形式的卷？
Paper 1 是 AS 程度的多項選擇題：40 題、40 分、1 小時 15 分，平均每題約 1 分 50 秒。每題只有一個正確答案，答錯不扣分，所以不要留空。
做這份卷時應該用計算機嗎？
應該。大部分題目都要代入公式計算，建議把 g = 9.81、e = 1.60 × 10⁻¹⁹ 等常數先寫在紙邊，並養成先寫單位再選答案的習慣，可以避開一半的粗心錯。
答案卷怎樣用？
先閉卷 1 小時 15 分完成，再逐題對答案卷的解釋；錯的題目不要只看答案，要重算一次，並記下是公式、代入還是單位出錯，同一類題目連做三題。
本卷由 TutorZone 導師依公開課程大綱自行編寫，題目與數據均為原創，與 CIE 官方無關。
答案卷附解釋，只供學習用途；轉載請註明出處。
