A-Level 物理 9702 Paper 3 模拟卷（AS 高阶实验技能）｜40 分、2 小时、附答案及评分准则

2026-10-30

TutorZone 原创模拟卷 · CIE A-Level 物理 9702 Paper 3（AS 高阶实验技能）

2 题 13 个部分 · 40 分 · 2 小时 · 准用计算机

总分 40 分 · 2 小时 · 16 个部分

分数分布 15 + 15 = 30

程度 A2（A-Level 第二年）

卷制对照

试卷	时间	分数	性质
Paper 3（AS 高阶实验技能）	2 小时	40 分	本卷
Paper 4（A Level 结构题）	2 小时	100 分	A Level 另一卷
Paper 5（规划、分析与评价）	1 小时 15 分	30 分	A Level 另一卷
Paper 2（AS 结构题）	1 小时 15 分	60 分	AS 卷

资料表（Data and formulae）

量	数值
重力加速度 g	9.81 m s⁻²
圆周率 π	3.1416
铜的电阻率（参考值）	1.7 × 10⁻⁸ Ω m
康铜的电阻率（参考值）	4.9 × 10⁻⁷ Ω m
电子电荷 e	1.60 × 10⁻¹⁹ C
光速 c	3.00 × 10⁸ m s⁻¹

题目

Total: 40 marks · 2 h · calculator allowed

第 1 · 单摆实验：测量重力加速度 g [20]

(a) 说明本实验的自变量、因变量和两个控制变量，并指出每个变量怎样量度。 [4]

(b) 写出实验步骤，并说明怎样减小时间测量的随机误差。 [4]

(c) 画出记录数据的表格标题，字段要包括 l 及由 t 算出的 T 与 T²，并写明单位与有效数字。 [3]

(d) 说明应该用哪两个量作图才得到直线，并指出坐标轴的标签。 [3]

(e) 由图求梯度，再由梯度计算 g，并写出单位。 [4]

(f) 指出 g 的不确定度主要来源，并估计其百分不确定度。 [2]

第 2 · 金属线电阻率：R 对 l 作图 [20]

(a) 画出电路图并写出量度步骤，说明怎样由读数求电阻 R。 [4]

(b) 完成表格：五个长度下的 V、I 与 R，并写明单位。 [3]

(c) 说明应该作哪一条直线图，并指出梯度的物理意义。 [3]

(d) 由图读出梯度并写出单位。 [2]

(e) 计算金属线的截面积与电阻率，并写出单位。 [4]

(f) 估计电阻率的百分不确定度，并列出各分量。 [3]

(g) 提出一项可能令电阻率偏高的系统误差，并建议改善方法。 [1]

答案及评分准则

第	部分	答案	评分要点	分
1	(a)	自变量＝摆长 l，用米尺量到摆球中心，取 0.200 至 1.000 m 共五个值；因变量＝周期 T，用秒表量 20 次完整摆动的时间 t 再除以 20；控制变量＝摆球质量、摆角（小于 10 度），以及同一条摆线与同一个支架。	三个变量齐全并指明量度工具，2 分指明摆球中心与五个摆长，1 分控制变量合理（质量、摆角），1 分	4
1	(b)	把摆球拉到摆角小于 10 度由静止释放，用秒表量 20 次完整摆动的时间 t，重复两次取平均，T = t ÷ 20；改变摆长重复上述步骤，共取五个摆长，每次都由同一位置释放。	小角度释放、量 20 次摆动，2 分重复两次取平均，1 分五个摆长、同一释放位置，1 分	4
1	(c)	六栏：l / m、t1 / s、t2 / s、t 平均 / s、T / s、T² / s²；摆长写到 3 位小数（0.200），时间写到 2 位小数（例如 20 次摆动 17.94 s），T 与 T² 用 3 位有效数字。	六栏齐全并有单位，2 分有效数字与小数位一致，1 分	3
1	(d)	以 T² 为纵轴、l 为横轴作图，因为 T = 2π√(l/g) 平方后 T² = (4π²/g) l，两者成正比，所以 T² 对 l 的图是一条过原点的直线。	T² 对 l 作图，2 分说明 T² = (4π²/g) l 的线性关系，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，与公认值 9.81 m s⁻² 相差约 0.0%。	正确读出梯度并写单位，2 分 g = 4π²/梯度代入无误，1 分答案与公认值比较，1 分	4
1	(f)	摆长量度约 1 mm／0.200 m ＝ 0.5%，梯度由最佳直线读出约 2%，合计 g 的百分不确定度约 2 至 3%；主要来源是计时的反应时间与直线的拟合。	指出两个具体来源，1 分百分不确定度 2 至 3% 并说明合并方法，1 分	2
2	(a)	电池、开关、变阻器与电流表串联接金属线，电压表并联在金属线两端；用螺旋测微器在三个位置量直径 d 取平均；每设定一个长度 l，读出 V 与 I，R = V ÷ I。	电路正确（电流表串联、电压表并联），2 分螺旋测微器量直径并取平均，1 分 R = V/I 关系清楚，1 分	4
2	(b)	I 固定为 0.200 A；V 由 0.32 V 增至 1.59 V（2 位小数），对应 R 由 1.60 Ω 增至 7.95 Ω。	五组数据齐全，2 分单位与有效数字一致，1 分	3
2	(c)	以 R 为纵轴、l 为横轴作图；由 R = ρl/A 可知梯度 = ρ ÷ A，即梯度乘截面积就是电阻率。	R 对 l 作图，2 分梯度 = ρ/A，1 分	3
2	(d)	梯度 = ΔR/Δl = 7.92 Ω m⁻¹（取两点，例如 (0.200 m, 1.60 Ω) 与 (1.000 m, 7.95 Ω)）。	梯度数值正确，1 分单位 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。	面积计算正确并用半径，2 分 ρ = 梯度×A 代入无误，1 分单位 Ω m，1 分	4
2	(f)	直径 0.01 mm ÷ 0.280 mm = 3.6%，面积的不确定度是直径的两倍即 7.1%；梯度约 0.4%；合计 ρ 的百分不确定度约 7.6%。	直径不确定度与面积两倍关系，2 分合计百分不确定度，1 分	3
2	(g)	电流令金属线发热，电阻随温度上升而增大，令 R 与 ρ 偏高；应缩短通电时间或用较小电流，每次读数后立即断开电路。	具体误差来源与可行改善，1 分	1

课题分布

题号	课题	分数
1	单摆实验：测量重力加速度 g	20
2	金属线电阻率：R 对 l 作图	20

常见失分位

量 T 时只计一次摆动，没有计 20 次，时间的读数误差被放大 20 倍。
把 T 对 l 作图，得曲线而非直线；要先把 T 平方再对 l 作图。
量摆长时量到绳的固定点而不是摆球中心，长度出现 1 至 2 厘米的系统偏差。
算截面积时用直径代入 πd²/4 却忘记除 2，面积大四倍，ρ 亦错四倍。

操卷建议 先闭卷 120 分钟完成，再用答案卷逐点对分；错的题目重做一次，并记下是公式、代入还是单位出错。

资料来源 卷制依 CIE A-Level 物理 9702（2025–2027）Paper 3：2 小时、40 分、高阶实验技能（实验操作、记录与数据处理）。

常见问题

Paper 3 考什么？
Paper 3 是 AS 高阶实验技能卷：2 小时、40 分，两题。第一题是力学实验（本卷用单摆测 g），第二题是电学实验（本卷用 V 与 I 求金属线电阻率），都要规划、记录、作图、计斜率并评价误差。

没有亲手做过这个实验，可以应考吗？
可以。Paper 3 考实验设计与数据处理的思路，不是考记忆；但一定要熟习秒表计 20 次摆动、T² 对 l 作图、R 对 l 作图、螺旋测微器读数与百分不确定度的合并。

在哪里最容易失分？
不写单位、不讲有效数字、作图时用错轴（T 对 l 而不是 T² 对 l）、求 ρ 时用直径代替半径，以及误差分析只写“人为错误”而没有具体来源。

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本卷由 TutorZone 导师依公开课程大纲自行编写，题目与数据均为原创，与 CIE 官方无关。

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