A-Level 物理 9702 Paper 3 模擬卷（AS 高階實驗技能）｜40 分、2 小時、附答案及評分準則

2026-10-30

TutorZone 原創模擬卷 · CIE A-Level 物理 9702 Paper 3（AS 高階實驗技能）

2 題 13 個部分 · 40 分 · 2 小時 · 准用計算機

總分 40 分 · 2 小時 · 16 個部分

分數分佈 15 + 15 = 30

程度 A2（A-Level 第二年）

卷制對照

試卷	時間	分數	性質
Paper 3（AS 高階實驗技能）	2 小時	40 分	本卷
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
Paper 2（AS 結構題）	1 小時 15 分	60 分	AS 卷

資料表（Data and formulae）

量	數值
重力加速度 g	9.81 m s⁻²
圓周率 π	3.1416
銅的電阻率（參考值）	1.7 × 10⁻⁸ Ω m
康銅的電阻率（參考值）	4.9 × 10⁻⁷ Ω m
電子電荷 e	1.60 × 10⁻¹⁹ C
光速 c	3.00 × 10⁸ m s⁻¹

題目

Total: 40 marks · 2 h · calculator allowed

第 1 · 單擺實驗：測量重力加速度 g [20]

(a) 說明本實驗的自變量、因變量和兩個控制變量，並指出每個變量怎樣量度。 [4]

(b) 寫出實驗步驟，並說明怎樣減小時間測量的隨機誤差。 [4]

(c) 畫出記錄數據的表格標題，欄位要包括 l 及由 t 算出的 T 與 T²，並寫明單位與有效數字。 [3]

(d) 說明應該用哪兩個量作圖才得到直線，並指出坐標軸的標籤。 [3]

(e) 由圖求梯度，再由梯度計算 g，並寫出單位。 [4]

(f) 指出 g 的不確定度主要來源，並估計其百分不確定度。 [2]

第 2 · 金屬線電阻率：R 對 l 作圖 [20]

(a) 畫出電路圖並寫出量度步驟，說明怎樣由讀數求電阻 R。 [4]

(b) 完成表格：五個長度下的 V、I 與 R，並寫明單位。 [3]

(c) 說明應該作哪一條直線圖，並指出梯度的物理意義。 [3]

(d) 由圖讀出梯度並寫出單位。 [2]

(e) 計算金屬線的截面積與電阻率，並寫出單位。 [4]

(f) 估計電阻率的百分不確定度，並列出各分量。 [3]

(g) 提出一項可能令電阻率偏高的系統誤差，並建議改善方法。 [1]

答案及評分準則

第	部分	答案	評分要點	分
1	(a)	自變量＝擺長 l，用米尺量到擺球中心，取 0.200 至 1.000 m 共五個值；因變量＝周期 T，用秒錶量 20 次完整擺動的時間 t 再除以 20；控制變量＝擺球質量、擺角（小於 10 度），以及同一條擺線與同一個支架。	三個變量齊全並指明量度工具，2 分指明擺球中心與五個擺長，1 分控制變量合理（質量、擺角），1 分	4
1	(b)	把擺球拉到擺角小於 10 度由靜止釋放，用秒錶量 20 次完整擺動的時間 t，重複兩次取平均，T = t ÷ 20；改變擺長重複上述步驟，共取五個擺長，每次都由同一位置釋放。	小角度釋放、量 20 次擺動，2 分重複兩次取平均，1 分五個擺長、同一釋放位置，1 分	4
1	(c)	六欄：l / m、t1 / s、t2 / s、t 平均 / s、T / s、T² / s²；擺長寫到 3 位小數（0.200），時間寫到 2 位小數（例如 20 次擺動 17.94 s），T 與 T² 用 3 位有效數字。	六欄齊全並有單位，2 分有效數字與小數位一致，1 分	3
1	(d)	以 T² 為縱軸、l 為橫軸作圖，因為 T = 2π√(l/g) 平方後 T² = (4π²/g) l，兩者成正比，所以 T² 對 l 的圖是一條過原點的直線。	T² 對 l 作圖，2 分說明 T² = (4π²/g) l 的線性關係，1 分	3
1	(e)	梯度 = Δ(T²)/Δl = 4.025 s² m⁻¹；g = 4π² ÷ 梯度 = 4π² ÷ 4.025 = 9.81 m s⁻²，與公認值 9.81 m s⁻² 相差約 0.0%。	正確讀出梯度並寫單位，2 分 g = 4π²/梯度代入無誤，1 分答案與公認值比較，1 分	4
1	(f)	擺長量度約 1 mm／0.200 m ＝ 0.5%，梯度由最佳直線讀出約 2%，合計 g 的百分不確定度約 2 至 3%；主要來源是計時的反應時間與直線的擬合。	指出兩個具體來源，1 分百分不確定度 2 至 3% 並說明合併方法，1 分	2
2	(a)	電池、開關、變阻器與電流表串聯接金屬線，電壓表並聯在金屬線兩端；用螺旋測微器在三個位置量直徑 d 取平均；每設定一個長度 l，讀出 V 與 I，R = V ÷ I。	電路正確（電流表串聯、電壓表並聯），2 分螺旋測微器量直徑並取平均，1 分 R = V/I 關係清楚，1 分	4
2	(b)	I 固定為 0.200 A；V 由 0.32 V 增至 1.59 V（2 位小數），對應 R 由 1.60 Ω 增至 7.95 Ω。	五組數據齊全，2 分單位與有效數字一致，1 分	3
2	(c)	以 R 為縱軸、l 為橫軸作圖；由 R = ρl/A 可知梯度 = ρ ÷ A，即梯度乘截面積就是電阻率。	R 對 l 作圖，2 分梯度 = ρ/A，1 分	3
2	(d)	梯度 = ΔR/Δl = 7.92 Ω m⁻¹（取兩點，例如 (0.200 m, 1.60 Ω) 與 (1.000 m, 7.95 Ω)）。	梯度數值正確，1 分單位 Ω m⁻¹，1 分	2
2	(e)	A = πd²/4 = π × (0.280 × 10⁻³)² ÷ 4 = 6.158e-08 m²；ρ = 梯度 × A = 7.92 × 6.158e-08 = 4.88e-07 Ω m。	面積計算正確並用半徑，2 分 ρ = 梯度×A 代入無誤，1 分單位 Ω m，1 分	4
2	(f)	直徑 0.01 mm ÷ 0.280 mm = 3.6%，面積的不確定度是直徑的兩倍即 7.1%；梯度約 0.4%；合計 ρ 的百分不確定度約 7.6%。	直徑不確定度與面積兩倍關係，2 分合計百分不確定度，1 分	3
2	(g)	電流令金屬線發熱，電阻隨溫度上升而增大，令 R 與 ρ 偏高；應縮短通電時間或用較小電流，每次讀數後立即斷開電路。	具體誤差來源與可行改善，1 分	1

課題分佈

題號	課題	分數
1	單擺實驗：測量重力加速度 g	20
2	金屬線電阻率：R 對 l 作圖	20

常見失分位

量 T 時只計一次擺動，沒有計 20 次，時間的讀數誤差被放大 20 倍。
把 T 對 l 作圖，得曲線而非直線；要先把 T 平方再對 l 作圖。
量擺長時量到繩的固定點而不是擺球中心，長度出現 1 至 2 厘米的系統偏差。
算截面積時用直徑代入 πd²/4 卻忘記除 2，面積大四倍，ρ 亦錯四倍。

操卷建議 先閉卷 120 分鐘完成，再用答案卷逐點對分；錯的題目重做一次，並記下是公式、代入還是單位出錯。

資料來源 卷制依 CIE A-Level 物理 9702（2025–2027）Paper 3：2 小時、40 分、高階實驗技能（實驗操作、記錄與數據處理）。

常見問題

Paper 3 考甚麼？
Paper 3 是 AS 高階實驗技能卷：2 小時、40 分，兩題。第一題是力學實驗（本卷用單擺測 g），第二題是電學實驗（本卷用 V 與 I 求金屬線電阻率），都要規劃、記錄、作圖、計斜率並評價誤差。

沒有親手做過這個實驗，可以應考嗎？
可以。Paper 3 考實驗設計與數據處理的思路，不是考記憶；但一定要熟習秒錶計 20 次擺動、T² 對 l 作圖、R 對 l 作圖、螺旋測微器讀數與百分不確定度的合併。

在哪裡最容易失分？
不寫單位、不講有效數字、作圖時用錯軸（T 對 l 而不是 T² 對 l）、求 ρ 時用直徑代替半徑，以及誤差分析只寫「人為錯誤」而沒有具體來源。

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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。

答案卷附評分要點，只供學習用途；轉載請註明出處。