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HKDSE 物理 Paper 1B 结构题模拟卷｜10 题・100 分・2 小时 30 分
练习卷 · HKDSE 物理 Paper 1B
HKDSE 物理 Paper 1B 结构题模拟卷：10 题、100 分、2 小时 30 分，覆盖匀加速运动、斜面受力、能量守恒、动量守恒、圆周运动、驻波、折射与全内反射、电路、气体定律与放射性半衰期，附完整步骤与评分要点，数值由 Python 核算。
卷面资料 年级：中六（HKDSE） ｜ 科目：物理 ｜ 时限：150 分钟 ｜ 总分：100 分 ｜ 题数：10
甲部：力学与波（50 分）
结构题：须列出公式与计算步骤，答案须附正确单位及有效数字；所有小题均须作答。全卷 100 分。
| # | 题目 | 答案与评分要点 |
|---|---|---|
| 1 | （匀加速运动）一辆汽车由静止起以均匀加速度行驶，8.0 s 后速度达 20.0 m s⁻¹，之后保持等速。 (a) 求汽车的加速度。 (b) 求首 8.0 s 内行驶的距离。 (c) 若汽车之后再以等速行驶 6.0 s，求全程平均速度。（10 分） | 答案：(a) a = (v − u) ÷ t = (20.0 − 0) ÷ 8.0 = 2.50 m s⁻²。(b) s = (u + v) ÷ 2 × t = (0 + 20.0) ÷ 2 × 8.0 = 80.0 m。(c) 等速段距离 = 20.0 × 6.0 = 120.0 m，总距离 = 80.0 + 120.0 = 200.0 m，总时间 = 14.0 s，平均速度 = 200.0 ÷ 14.0 = 14.29 m s⁻¹。〔10 分〕 |
| 2 | （斜面受力）一个 5.0 kg 的木块由静止沿光滑（无摩擦）斜面滑下，斜面与水平成 30°。取 g = 9.81 m s⁻²。 (a) 求木块沿斜面的加速度。 (b) 求斜面对木块的法向反作用力。 (c) 若斜面长 2.0 m，求木块到达斜面底部的速度。（10 分） | 答案：(a) 沿斜面只有重力分量 mg sin θ 提供加速度，a = g sin θ = 9.81 × sin 30° = 4.90 m s⁻²。(b) 垂直斜面方向平衡，N = mg cos θ = 5.0 × 9.81 × cos 30° = 42.5 N。(c) v² = 2as = 2 × 4.90 × 2.0 = 19.6，v = 4.43 m s⁻¹（约 4.4 m s⁻¹）。〔10 分〕 |
| 3 | （能量守恒）一个 0.50 kg 的球由离地 1.8 m 高处由静止释放，反弹后升至 1.2 m。取 g = 9.81 m s⁻²，忽略空气阻力。 (a) 求球着地前的速度。 (b) 求着地前的动能。 (c) 求反弹过程中损失的机械能及损失百分比。（10 分） | 答案：(a) mgh = ½mv²，v = √(2gh) = √(2 × 9.81 × 1.8) = 5.94 m s⁻¹。(b) KE = ½mv² = 0.5 × 0.50 × 5.94² = 8.829 J（亦可由 mgh 得同值）。(c) 损失 = mg(h₁ − h₂) = 0.50 × 9.81 × 0.6 = 2.943 J；百分比 = 2.943 ÷ 8.829 × 100% = 33.3%（即反弹后速度 4.85 m s⁻¹）。〔10 分〕 |
| 4 | （动量守恒）一辆 0.40 kg 的小车以 1.5 m s⁻¹ 撞向一辆静止的 0.60 kg 小车，碰撞后两车扣在一起同速移动。 (a) 求碰撞后两车的共同速度。 (b) 求碰撞前后的总动能，并计算损失百分比。 (c) 说明为何不可用动量守恒求碰撞后的动能。（10 分） | 答案：(a) 动量守恒：0.40 × 1.5 = (0.40 + 0.60) × v，v = 0.60 ÷ 1.00 = 0.60 m s⁻¹。(b) 碰撞前 KE = ½ × 0.40 × 1.5² = 0.450 J；碰撞后 KE = ½ × 1.00 × 0.60² = 0.180 J；损失 = 0.270 J，占 60.0%。 (c) 动量是向量而动能与速度平方有关，碰撞中的形变与发热会带走能量，故单靠动量守恒无法决定能量分配。 〔10 分〕 |
| 5 | （圆周运动）一个 0.20 kg 的小球以 0.8 m 长的细绳在水平圆周上以 3.0 m s⁻¹ 等速转动。(a) 求绳的张力。 (b) 求小球转一圈所需的时间。 (c) 若绳子最大可承受 5.0 N 的张力，求小球的最大容许速率。（10 分） | 答案：(a) 张力提供向心力，T = mv² ÷ r = 0.20 × 3.0² ÷ 0.80 = 2.25 N。(b) 圆周 = 2πr = 2π × 0.8 = 5.027 m，周期 = 5.027 ÷ 3.0 = 1.68 s。(c) v = √(T_max r ÷ m) = √(5.0 × 0.8 ÷ 0.20) = 4.47 m s⁻¹。 〔10 分〕 |
乙部：光、电与原子物理（50 分）
结构题：须列出公式与计算步骤，答案须附正确单位及有效数字；所有小题均须作答。全卷 100 分。
| # | 题目 | 答案与评分要点 |
|---|---|---|
| 6 | （驻波）一条长 1.20 m 的弦线两端固定，以 120 Hz 振动时形成 3 个波腹。弦线的线质量为 2.0e-03 kg m⁻¹。 (a) 求波长。 (b) 求波速。 (c) 求弦线的张力。 (d) 若要形成 2 个波腹而波速不变，振动频率应为多少？（10 分） | 答案：(a) 两端固定、3 个波腹时 L = 3 × λ ÷ 2，λ = 2L ÷ 3 = 2 × 1.20 ÷ 3 = 0.80 m。(b) v = f λ = 120 × 0.80 = 96 m s⁻¹。(c) v = √(T ÷ μ)，T = μ v² = 2.0e-03 × 96² = 18.43 N。(d) 2 个波腹时 λ = 2L ÷ 2 = 1.20 m，f = v ÷ λ = 96 ÷ 1.20 = 80 Hz。 〔10 分〕 |
| 7 | （折射与全内反射）一束光由玻璃射入空气，玻璃的折射率为 1.50。 (a) 求玻璃与空气界面的临界角。 (b) 若光以 30.0° 的入射角由空气射入玻璃，求折射角。 (c) 说明光纤为何能把光信号传送到远处而不致大量漏失。（10 分） | 答案：(a) sin C = 1 ÷ n = 1 ÷ 1.50 = 0.6667，C = 41.8°。(b) n = sin i ÷ sin r，sin r = n sin i = 1.50 × sin 30.0° = 0.750，r = 48.6°。(c) 光在纤芯中以大于临界角的角度射向纤芯与包层的界面，发生全内反射，没有折射光离开，能量几乎全部留在纤芯内反复反射前进，故可长距离传输。〔10 分〕 |
| 8 | （电路）一个电动势 12 V、内阻可忽略的电池接上：6 Ω 与 3 Ω 的电阻并联，再与 4 Ω 的电阻串联。 (a) 求电路的等效电阻。 (b) 求电池输出的电流及总功率。 (c) 求并联部分的电压，以及流过 6 Ω 电阻的电流。（10 分） | 答案：(a) 并联部分 1/R = 1/6 + 1/3，R_p = 2.0 Ω；等效电阻 R = 2.0 + 4.0 = 6.0 Ω。 (b) I = E ÷ R = 12 ÷ 6.0 = 2.0 A；P = EI = 12 × 2.0 = 24 W。 (c) 并联部分电压 V = I R_p = 2.0 × 2.0 = 4.0 V；流过 6 Ω 的电流 = 4.0 ÷ 6 = 0.67 A（另一支路 1.33 A）。 〔10 分〕 |
| 9 | （气体定律）一个容积固定的容器内有理想气体，温度为 300 K 时压强为 2.0e+05 Pa。 (a) 求温度升至 450 K 时的压强。 (b) 说明在定容下温度上升时，压强上升的微观原因。 (c) 若容器在升温时有少量气体漏出，实际压强会比 (a) 的答案偏高还是偏低？试解释。（10 分） | 答案：(a) 定容下 P ÷ T = 常数，P₂ = P₁ × T₂ ÷ T₁ = 2.0e+05 × 450 ÷ 300 = 3.0e+05 Pa。(b) 温度上升令分子平均动能增加、速率增大，分子撞击器壁的频率及每次碰撞的动量改变都增加，故单位面积的平均力（即压强）上升。 (c) 偏低：漏气令分子数目减少，在相同温度下撞击器壁的分子数少于 (a) 所假设的不变分子数，压强较小。 〔10 分〕 |
| 10 | （放射性半衰期）某放射性同位素的半衰期为 5.0 天，样本最初的活度为 800 Bq。 (a) 求 20 天后的活度。 (b) 求 20 天后仍未衰变的原子所占百分比。 (c) 说明为何活度不能用来推断样本中同位素的化学性质。（10 分） | 答案：(a) 20 天 = 4 个半衰期，A = 800 × (1/2)^4 = 50 Bq。(b) 余下比例 = (1/2)^4 = 1/16 = 6.25%。 (c) 放射性衰变属原子核的过程，与核外电子的排布无关；化学性质由电子排布决定，故活度高低不改变该元素（甚至不同同位素之间相同）的化学行为。 〔10 分〕 |
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。
