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DSE 物理练习卷：力学与电学（12 题・100 分・75 分钟）
练习卷 · DSE 物理力学与电学全卷
DSE 物理练习卷（力学与电学），12 题共 100 分、75 分钟。涵盖匀加速运动、牛顿第二定律、自由落体、并联电路、动量守恒、功率与效率、电费计算、斜面能量、欧姆定律、圆周运动及刹车距离，每题附完整答案、算式与评分要点。
卷面资料 年级：中六（S6） ｜ 科目：物理 ｜ 时限：75 分钟 ｜ 总分：100 分 ｜ 题数：12
甲部：运动学与力（第 1 至 4 题，共 24 分）
回答全部题目，须列出公式、代入数值及单位。
| # | 题目 | 答案与评分要点 |
|---|---|---|
| 1 | 一辆汽车由静止开始以 2.5 m/s² 匀加速 8 s。（a）求 8 s 后的速率。（b）求这 8 s 内行驶的距离。（6 分） | （a）v = u + at = 0 + 2.5 × 8 = 20 m/s。（b）s = ut + ½at² = 0 + ½ × 2.5 × 64 = 80 m。评分：3 分速率、3 分距离（须列式、代入及单位）。 |
| 2 | 一个 5 kg 物体受 20 N 水平推力，同时受 8 N 摩擦力。（a）求物体的加速度。（b）求由静止起 3 s 后的动能。（6 分） | （a）净力 = 20 − 8 = 12 N，a = 12 ÷ 5 = 2.4 m/s²。（b）v = at = 2.4 × 3 = 7.2 m/s，动能 = ½ × 5 × 7.2² = 129.6 J。评分：3 分加速度、3 分动能。 |
| 3 | 石块由 45 m 高处自由落下，取 g = 10 m/s²，不计空气阻力。（a）求落地时间。（b）求落地速率。（c）若石块质量加倍，落地时间有什么改变？解释。（6 分） | （a）s = ½gt²，45 = 5t²，t = 3 s。（b）v = gt = 10 × 3 = 30 m/s。（c）落地时间不变，因为自由落体的加速度与质量无关，物体仍以 3 s 落地。评分：2 分时间、2 分速率、2 分解释。 |
| 4 | 一个 12 V 电池接上 4 Ω 与 6 Ω 两个电阻，两者并联。（a）求等效电阻。（b）求电池输出的总电流。（c）求通过 4 Ω 电阻的电流。（6 分） | （a）1/R = 1/4 + 1/6，R = 2.4 Ω。（b）I = V ÷ R = 12 ÷ 2.4 = 5 A。（c）通过 4 Ω 的电流 = 12 ÷ 4 = 3 A（其余 2 A 通过 6 Ω）。评分：2 分等效电阻、2 分总电流、2 分支路电流。 |
乙部：动量、能量与电功率（第 5 至 8 题，共 32 分）
能量与功率题须显示完整计算步骤；解释题须用完整句子。
| # | 题目 | 答案与评分要点 |
|---|---|---|
| 5 | 一辆 2 kg 小车以 3 m/s 撞向静止的 1 kg 小车，碰撞后两车黏在一起。（a）求碰后共同速度。（b）求碰前与碰后的总动能，并求动能损失。（c）说明为何动量守恒而动能不守恒。（8 分） | （a）动量守恒：2 × 3 = (2 + 1) × v，v = 2 m/s。（b）碰前动能 = ½ × 2 × 3² = 9 J；碰后 = ½ × 3 × 2² = 6 J；损失 3 J。（c）碰撞后两车黏合，属非弹性碰撞，部分动能转为热能和声能，故动能不守恒；但系统不受外力，总动量仍守恒。评分：2 分速度、3 分能量、3 分解释。 |
| 6 | 把 50 kg 水抽高 12 m，用时 20 s，取 g = 10 m/s²。（a）求水泵所做的功。（b）求水泵的输出功率。（c）若电动机输入功率为 400 W，求效率。（8 分） | （a）W = mgh = 50 × 10 × 12 = 6000 J。（b）P = W ÷ t = 6000 ÷ 20 = 300 W。（c）效率 = 300 ÷ 400 × 100% = 75%。评分：3 分功、2 分功率、3 分效率。 |
| 7 | 一个 1500 W 电热水煲每日使用 0.4 h，电费为每 kWh 1.2 元。（a）求每日耗电量，以 kWh 表示。（b）求每日电费。（c）求 30 日的总电费。（8 分） | （a）E = 1.5 kW × 0.4 h = 0.6 kWh。（b）电费 = 0.6 × 1.2 = 0.72 元。（c）30 日 = 0.72 × 30 = 21.6 元。评分：3 分能量、2 分每日电费、3 分总电费（须用 kW 及 h 计算）。 |
| 8 | 两个 6 Ω 电阻分别（i）串联及（ii）并联接在 12 V 电源上。（a）求两个接法的等效电阻。（b）求两个接法的总功率。（c）解释为何并联时总功率较大。（8 分） | （a）串联等效电阻 = 6 + 6 = 12 Ω；并联 = 3 Ω。（b）串联功率 = 12² ÷ 12 = 12 W；并联功率 = 12² ÷ 3 = 48 W。（c）并联的等效电阻较小，在相同电压下总电流较大，由 P = V² ÷ R 可知功率较大。评分：2 分电阻、3 分功率、3 分解释。 |
丙部：能量守恒、电阻与圆周运动（第 9 至 12 题，共 44 分）
长题须分点作答，数值答案须准确至三位有效数字。
| # | 题目 | 答案与评分要点 |
|---|---|---|
| 9 | 一个 20 kg 木箱由静止沿 5 m 长、与水平成 30 度的斜面滑下，摩擦力为 40 N，取 g = 10 m/s²。（a）求斜面的高度。（b）求重力势能的减少量。（c）求摩擦力所做的功。（d）求木箱到达斜面底部的速率。（11 分） | （a）h = 5 sin 30 度 = 2.5 m。（b）势能减少 = mgh = 20 × 10 × 2.5 = 500 J。（c）摩擦力作功 = 40 × 5 = 200 J。（d）动能 = 500 − 200 = 300 J，v = √(2 × 300 ÷ 20) = √30 = 5.48 m/s。评分：2 分高度、3 分势能、3 分摩擦功、3 分速率。 |
| 10 | 在欧姆定律实验中，某电阻两端电压为 6.0 V 时电流为 0.25 A。（a）求该电阻的阻值。（b）求电阻消耗的功率。（c）若电压加倍，求新的电流与功率。（d）说明为何要多次读数并绘画电流与电压关系图。（11 分） | （a）R = V ÷ I = 6.0 ÷ 0.25 = 24 Ω。（b）P = VI = 6.0 × 0.25 = 1.5 W。（c）电压加倍，电流加倍为 0.5 A；功率 = 12 × 0.5 = 6 W，即变为 4 倍。（d）多次读数可减低随机误差，绘图可检查数据是否成直线，并由斜率求得更准确的电阻值。评分：2 分电阻、2 分功率、3 分加倍、4 分实验解释。 |
| 11 | 一个 0.2 kg 小球以 4 m/s 在半径 0.5 m 的水平圆周上运动。（a）求向心加速度。（b）求向心力。（c）求运动周期。（d）若系绳突然断裂，描述小球此后的运动。（11 分） | （a）向心加速度 = v² ÷ r = 16 ÷ 0.5 = 32 m/s²。（b）向心力 = m × a = 0.2 × 32 = 6.4 N，方向指向圆心。（c）周期 = 2πr ÷ v = 2π × 0.5 ÷ 4 = 0.785 s。（d）绳断裂后再无向心力，小球依牛顿第一定律沿切线方向以 4 m/s 作匀速直线运动。评分：2 分加速度、2 分力、3 分周期、4 分运动描述。 |
| 12 | 一辆 1200 kg 汽车以 20 m/s 行驶，司机反应时间为 0.8 s，刹车力为 6000 N。（a）求反应时间内行驶的距离。（b）求刹车时的加速度。（c）求刹车距离。（d）求总停车距离。（e）若速率加倍，总停车距离约为原来的多少倍？（11 分） | （a）反应距离 = 20 × 0.8 = 16 m。（b）a = F ÷ m = 6000 ÷ 1200 = 5 m/s²，方向与运动相反。（c）刹车距离 = v² ÷ (2a) = 400 ÷ 10 = 40 m。（d）总停车距离 = 16 + 40 = 56 m。（e）速率加倍：反应距离 32 m，刹车距离 160 m，合共 192 m，约为原来的 3.4 倍。评分：2 分反应距离、2 分加速度、2 分刹车距离、2 分总距离、3 分倍数。 |
TutorZone 练习卷｜题目与文章为原创，并非任何学校或出版社的教材。
