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IGCSE 物理 0625 Paper 6 练习卷（实验技巧・10 题・100 分）
练习卷 · IGCSE 物理 0625
IGCSE 物理 0625 Paper 6 实验技巧练习卷（10 题・100 分・60 分钟）：测微计与不确定度、密度、虎克定律与单摆、电阻与电阻率、比热容量、折射与临界角、透镜成像、超声波回声、波以耳定律。全部数值附计算步骤，附答案及评分要点。
卷面资料 年级：IGCSE ｜ 科目：物理 ｜ 时限：60 分钟 ｜ 总分：100 分 ｜ 题数：10
甲部：测量与密度（40 分）
回答第 1 至 4 题，每题 10 分。
| # | 题目 | 答案与评分要点 |
|---|---|---|
| 1 | Q1 用测微计量度金属线直径三次，读数为 0.48、0.49、0.48 mm；测微计的零点误差为 +0.02 mm。(a) 计算平均读数。(b) 求零点误差修正后的直径。(c) 计算金属线的横截面积（m²，3 位有效数字）。(d) 若每次读数的仪器误差为 ±0.01 mm，求直径及横截面积的百分不确定度。 | (a) (0.48 + 0.49 + 0.48) ÷ 3 = 0.483 mm（2 分）。 (b) 零点误差为正，须减去：0.483 − 0.02 = 0.463 mm（2 分）。 (c) r = 0.463 ÷ 2 = 0.2317 mm = 2.317e-04 m；A = πr² = 1.686e-07 m²（3 分）。 (d) 直径：0.01 ÷ 0.463 × 100 = 2.2%；面积为直径的平方，故百分不确定度加倍 = 4.3%（3 分）。 |
| 2 | Q2 一块不规则形状的金属块质量 62.4 g。放入盛水 50.0 cm³ 的量筒后，水位升至 74.0 cm³。(a) 计算金属块的体积。(b) 计算密度（g cm⁻³）。(c) 以 kg m⁻³ 表示密度。(d) 质量误差 ±0.1 g、体积读数误差 ±0.5 cm³（两次读数），求密度的百分不确定度。 | (a) 74.0 − 50.0 = 24.0 cm³（2 分）。 (b) ρ = 62.4 ÷ 24.0 = 2.60 g cm⁻³（3 分）。 (c) 2.60 × 1000 = 2600 kg m⁻³（2 分）。 (d) 质量 0.16% + 体积（两次读数合计 ±1.0 cm³）4.2% = 4.3%；体积项为主因（3 分）。 |
| 3 | Q3 在弹簧下端挂上 0.200 kg 砝码，弹簧长度由 12.0 cm 变为 15.9 cm（g = 9.81 N kg⁻¹）。(a) 计算砝码的重量。(b) 计算伸长量（m）。(c) 求弹簧常数（N m⁻¹）。(d) 求储存在弹簧内的弹性位能，并计算此系统的振动周期。 | (a) W = 0.200 × 9.81 = 1.96 N（2 分）。 (b) 15.9 − 12.0 = 3.9 cm = 0.039 m（2 分）。 (c) k = 1.96 ÷ 0.039 = 50.3 N m⁻¹（3 分）。 (d) E = ½Fx = ½ × 1.96 × 0.039 = 0.038 J；T = 2π√(m/k) = 0.396 s（3 分）。 |
| 4 | Q4 以长 0.800 m 的单摆量度重力加速度，20 次完整振动需时 35.8 s。(a) 计算周期。(b) 用 T = 2π√(L/g) 计算 g。(c) 计算与公认值 9.81 m s⁻² 的百分误差。(d) 说明为何量度 20 次而非 1 次振动，并提出一项可减小误差的方法。 | (a) T = 35.8 ÷ 20 = 1.79 s（2 分）。 (b) g = 4π²L ÷ T² = 9.86 m s⁻²（4 分）。 (c) |9.86 − 9.81| ÷ 9.81 × 100 = 0.48%（2 分）。 (d) 计时起停的反应时间误差固定，量多次可把每次的误差除以 20；减误差方法：由摆线中心计长度、以摆球中心作基准、用光闸计时、确保振幅小（<10°）（2 分）。 |
乙部：电学与热学（30 分）
回答第 5 至 7 题，每题 10 分。
| # | 题目 | 答案与评分要点 |
|---|---|---|
| 5 | Q5 一段长 1.20 m、直径 0.38 mm 的金属线接在电路中，电压表读数 2.40 V，电流表读数 0.30 A。(a) 计算电阻。(b) 计算金属线的横截面积（m²）。(c) 计算金属线的电阻率（Ω m，3 位有效数字）。(d) 说明为何量度直径要用测微计而非间尺。 | (a) R = V ÷ I = 2.40 ÷ 0.30 = 8.0 Ω（2 分）。 (b) r = 0.38 ÷ 2 = 0.19 mm = 1.9 × 10⁻⁴ m；A = πr² = 1.134e-07 m²（3 分）。 (c) ρ = RA ÷ L = 8.0 × 1.134e-07 ÷ 1.20 = 7.56e-07 Ω m（3 分）。 (d) 直径只有零点几毫米，间尺刻度 1 mm 不足以读到 0.01 mm；测微计可读至 0.01 mm，令面积的百分不确定度大幅下降（2 分）。 |
| 6 | Q6 用 24 W 电热器加热 0.100 kg 水 300 s，水温由 21.0 °C 升至 36.8 °C。(a) 计算电热器供给的能量。(b) 计算水吸收的能量。(c) 由此计算水的比热容量（J kg⁻¹ K⁻¹）。(d) 公认值为 4200 J kg⁻¹ K⁻¹，计算百分误差并提出一个令结果偏大的原因。 | (a) E = Pt = 24 × 300 = 7,200 J（3 分）。 (b) 若无热损失，水吸收 7,200 J（1 分）。 (c) c = E ÷ (mΔT) = 7,200 ÷ (0.100 × 15.8) = 4,557 J kg⁻¹ K⁻¹（3 分）。 (d) 误差 = (4,557 − 4200) ÷ 4200 × 100 = 8.5%；原因：部分热能散失到空气及容器，或用温度计读出的 ΔT 偏小（例如未待温度稳定），令 c 偏大（3 分）。 |
| 7 | Q7 光线由空气射入一块透明塑胶，入射角 40°，折射角 25°。(a) 写出斯涅尔定律。(b) 计算塑胶的折射率（3 位有效数字）。(c) 计算光由塑胶射向空气的临界角。(d) 说明为何量度角度时要画大于 5 cm 的圆弧。 | (a) n = sin i ÷ sin r（2 分）。 (b) n = sin 40° ÷ sin 25° = 1.52（3 分）。 (c) sin c = 1 ÷ 1.52 → c = 41.1°（3 分）。 (d) 圆弧半径越大，同一个角度误差所对应的弧长越大，量度弦长时的相对误差越小；亦可减少针孔与铅笔线粗细造成的偏差（2 分）。 |
丙部：光学、波与气体（30 分）
回答第 8 至 10 题，每题 10 分。
| # | 题目 | 答案与评分要点 |
|---|---|---|
| 8 | Q8 一件物件放在凸透镜前 30.0 cm，在镜后 15.0 cm 的屏幕上成清晰像。(a) 用 1/f = 1/u + 1/v 计算焦距。(b) 计算放大率。(c) 描述像的性质（实／虚、正立／倒立）。(d) 说明实验中如何确保像最清晰。 | (a) 1/f = 1/30.0 + 1/15.0 = 0.1000 cm⁻¹ → f = 10.0 cm（4 分）。 (b) m = v ÷ u = 15.0 ÷ 30.0 = 0.50（3 分）。 (c) 像成在屏幕上，故为实像；在透镜另一侧、倒立、缩小（0.50 倍）（2 分）。 (d) 固定物件与透镜，前后移动屏幕直至像的边界最锐利；每次微调后重复观察，并在光线较暗的环境下进行以减少杂光（1 分）。 |
| 9 | Q9 一部超声波探测器向墙壁发出脉冲，收到回声的时间为 0.0240 s；声速取 1540 m s⁻¹。(a) 计算脉冲来回的距离。(b) 计算探测器与墙壁的距离。(c) 若计时误差为 ±0.0002 s，计算距离的百分不确定度。(d) 说明为何超声波而非可听声波适合此测量。 | (a) s = vt = 1540.0 × 0.0240 = 36.96 m（3 分）。 (b) 来回，故 d = 36.96 ÷ 2 = 18.48 m（3 分）。 (c) 0.83%，即 ±0.15 m（2 分）。 (d) 超声波波长短、方向性强、能量集中，回声较强且不易绕射散开；人耳听不到，不会造成干扰（2 分）。 |
| 10 | Q10 在室温下，定量气体的压强为 100 kPa 时体积为 60 cm³。(a) 计算 pV 的乘积。(b) 若温度不变而体积压缩至 40 cm³，计算新的压强。(c) 说明如何用注射器与压强感应器验证此关系。(d) 说明为何必须慢慢推动活塞。 | (a) pV = 100 × 60 = 6,000 kPa cm³（3 分）。 (b) p₂ = 6,000 ÷ 40 = 150 kPa（3 分）。 (c) 用注射器密封定量气体，接上压强感应器；逐次把体积减小并记录对应压强，计算每个读数的 pV（或画 p 对 1/V 图），若乘积大致不变即可验证（2 分）。 (d) 快速压缩会对气体作功而令温度上升，偏离“温度不变”的条件；慢推可让热量散到环境，保持等温（2 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。
