中五物理练习卷：电学、电路与电磁（100 分）

2026-11-11

练习卷 · 中五物理 · 电学与电磁

中五物理练习卷：全卷 6 题 24 部分、100 分、75 分钟。按香港中五物理课程编写，涵盖电流与电阻、串并联电路、电功率与电费、磁力与变压器、电磁感应与交流电、内电阻与端电压。每题附完整答案及评分要点，适合操卷与自我检查。

卷面资料　年级：中五　｜　科目：物理　｜　时限：75 分钟　｜　总分：100 分　｜　题数：24

第一部分：电流、电荷与电阻（16 分）

电流是单位时间内通过导体横截面的电荷量，I = Q / t。欧姆定律 V = IR 只适用于温度稳定的金属导体；电功率 P = VI = I²R 描述电能转换的速率。

#	题目	答案与评分要点
1	某电路中电流为 2.5 A，持续 4 分钟。求通过电路的电荷量。	答案：t = 4 × 60 = 240 s，Q = It = 2.5 × 240 = 600 C。（评分要点：时间换算 1 分，公式 1 分，答案及单位 1 分）
2	已知每个电子的电荷为 1.6 × 10⁻¹⁹ C，估算上述电荷量相当于多少个电子。	答案：N = Q / e = 600 ÷ 1.6 × 10⁻¹⁹ = 3.75 × 10²¹ 个电子。（评分要点：公式 1 分，代入 1 分，有效数字与数量级 1 分）
3	若该电路两端的电压为 12 V，求电阻器的电阻值及消耗的电功率。	答案：R = V / I = 12 ÷ 2.5 = 4.8 Ω；P = VI = 12 × 2.5 = 30 W。（评分要点：电阻 2 分，功率 2 分，单位 1 分）
4	求 4 分钟内电阻器消耗的电能，并以 kJ 表示。	答案：E = Pt = 30 × 240 = 7200 J = 7.2 kJ。（评分要点：公式 2 分，代入 1 分，单位换算 2 分）

第二部分：串联与并联电路（16 分）

并联部分的等效电阻小于任何一个分支电阻；串联部分电压相加，并联部分各分支电压相同而电流相加。解题先求等效电阻，再求总电流。

#	题目	答案与评分要点
5	两个 4 Ω 电阻并联，再与一个 8 Ω 电阻串联，接在 20 V 电源上。求整个组合的等效电阻。	答案：并联部分 1 / R = 1/4 + 1/4 = 1/2，得 R = 2 Ω；总电阻 = 2 + 8 = 10 Ω。（评分要点：并联式 2 分，并联值 1 分，串联合计 1 分）
6	求电源输出的总电流。	答案：I = V / R = 20 ÷ 10 = 2 A。（评分要点：公式 1 分，答案 1 分，单位 1 分）
7	求并联部分及 8 Ω 电阻两端的电压。	答案：并联部分 V = 2 × 2 = 4 V；8 Ω 电阻 V = 2 × 8 = 16 V，两者相加为 20 V。（评分要点：并联电压 2 分，串联电压 1 分，验算 1 分）
8	求每个 4 Ω 电阻的电流，以及 8 Ω 电阻消耗的电功率。	答案：每个 4 Ω 电阻 I = 4 ÷ 4 = 1 A；8 Ω 电阻 P = I²R = 2² × 8 = 32 W。（评分要点：分支电流 3 分，功率公式 1 分，答案及单位 1 分）

第三部分：电功率、用电量与费用（16 分）

家居电器的额定功率指在额定电压下的电功率。加热水所需的能量由 E = mcΔT 计算，电费则按千瓦时（度）计算，一度等于 3.6 × 10⁶ J。

#	题目	答案与评分要点
9	一个电热水壶标示 220 V, 2000 W。求它正常工作时的电流及发热元件的电阻。	答案：I = P / V = 2000 ÷ 220 = 9.09 A；R = V² / P = 220² ÷ 2000 = 24.2 Ω。（评分要点：电流 2 分，电阻公式 2 分，答案 1 分）
10	把 1.5 kg 的水由 25 °C 加热至 100 °C，求水吸收的能量。水的比热容量为 4200 J kg⁻¹ K⁻¹。	答案：ΔT = 75 K，E = mcΔT = 1.5 × 4200 × 75 = 472 500 J ≈ 472.5 kJ。（评分要点：温差 1 分，公式 2 分，答案 1 分）
11	假设没有热量散失，求把该批水加热至沸腾所需的时间。	答案：t = E / P = 472 500 ÷ 2000 = 236 s，约 3 分 56 秒。（评分要点：公式 2 分，答案 1 分，单位 1 分）
12	若每度电收费 1.2 元，求加热该批水一次的电费，并说明应选用 5 A 还是 13 A 的保险丝。	答案：用电量 = 472 500 ÷ 3.6 × 10⁶ = 0.131 度，电费 = 0.131 × 1.2 ≈ 0.16 元；工作电流 9.09 A 大于 5 A，故选 13 A 保险丝。（评分要点：度数 1 分，电费 1 分，保险丝判断 1 分）

第四部分：磁力、平行导线与变压器（17 分）

载流导线在磁场中受磁力 F = BIl sinθ，方向由左手定则判定，导线与磁场平行时磁力为零。变压器在理想情况下输入功率等于输出功率。

#	题目	答案与评分要点
13	一条长 0.25 m 的直导线垂直放置于磁通密度 0.40 T 的均匀磁场中，通过 3.0 A 电流。求导线所受磁力的大小，并指出可用什么定则判定方向。	答案：F = BIl = 0.40 × 3.0 × 0.25 = 0.30 N；方向用左手定则（弗莱明左手定则）判定。（评分要点：公式 2 分，代入及答案 2 分，定则名称 1 分）
14	若把该导线转至与磁场平行，磁力会变成多少？试解释。	答案：磁力变为零，因为 sinθ = 0，电荷的运动方向与磁场平行，不受磁力分量。（评分要点：答案 2 分，解释 1 分）
15	两条平行直导线相距 0.05 m，各通过 3.0 A、方向相同的电流。求每米导线所受的磁力大小，并说明是相吸还是相斥。	答案：F / l = μ₀I₁I₂ / 2πd = (4π × 10⁻⁷ × 3.0 × 3.0) ÷ (2π × 0.05) = 3.6 × 10⁻⁵ N m⁻¹；电流同向，两线相吸。（评分要点：公式 2 分，代入 2 分，答案及单位 1 分，相吸结论 1 分）
16	一个理想变压器的次级线圈有 100 匝，把 220 V 降压至 11 V，输出功率为 44 W。求初级线圈的匝数及次级电流。	答案：Np = Ns × Vp / Vs = 100 × 220 ÷ 11 = 2000 匝；Is = P / Vs = 44 ÷ 11 = 4.0 A。（评分要点：匝数 2 分，次级电流 1 分）

第五部分：电磁感应与交流电（18 分）

法拉第定律指出感应电动势等于线圈匝数乘以磁通量的变化率；楞次定律说明感应电流的方向总是阻碍磁通量的变化。交流电的方均根值等于峰值除以 √2。

#	题目	答案与评分要点
17	一个 200 匝线圈的面积为 0.015 m²，所在处的磁通密度在 0.40 s 内由 0.20 T 均匀增至 0.60 T。求穿过线圈的磁通量变化。	答案：ΔB = 0.60 − 0.20 = 0.40 T，ΔΦ = ΔB × A = 0.40 × 0.015 = 6.0 × 10⁻³ Wb。（评分要点：ΔB 1 分，公式 2 分，答案及单位 1 分）
18	求线圈中感应电动势的大小。	答案：ε = N ΔΦ / Δt = 200 × 6.0 × 10⁻³ ÷ 0.40 = 3.0 V。（评分要点：公式 2 分，代入 2 分，答案 1 分）
19	若同一磁通量变化改用 0.80 s 完成，感应电动势变为多少？并指出感应电流方向与磁通量变化方向的关联。	答案：ε = 200 × 6.0 × 10⁻³ ÷ 0.80 = 1.5 V；按楞次定律，感应电流产生的磁场阻碍原磁通量的增加，故方向与磁场增强的方向相反。（评分要点：数值 3 分，楞次定律说明 2 分）
20	本港市电的峰值电压为 340 V。求其方均根值，并说明为何家居电器的额定电压以方均根值标示。	答案：Vrms = 340 ÷ √2 = 240 V（取三位有效数字）；方均根值反映交流电在同一电阻上产生热效应的等效直流值，故用来标示额定电压与功率。（评分要点：数值 2 分，方均根意义 2 分）

第六部分：电动势、内电阻与端电压（17 分）

电池的电动势是每单位电荷由化学能转换所得的电能；内电阻使端电压在供电时下降，V = ε − Ir。内电阻消耗的功率使电池发热。

#	题目	答案与评分要点
21	一个电池的电动势为 6.0 V，接上 11 Ω 电阻时电流为 0.5 A。求电池的内电阻。	答案：ε = I(R + r)，故 6.0 = 0.5 × (11 + r)，得 r = 1.0 Ω。（评分要点：公式 2 分，代入 2 分，答案及单位 1 分）
22	求此时电池的端电压。	答案：V = ε − Ir = 6.0 − 0.5 × 1.0 = 5.5 V，亦等于 0.5 × 11 = 5.5 V。（评分要点：公式 2 分，答案 1 分，验算 1 分）
23	若把该 11 Ω 电阻换成 2 Ω 电阻，求电路中的电流。	答案：I = ε / (R + r) = 6.0 ÷ (2 + 1) = 2.0 A。（评分要点：公式 2 分，答案 2 分）
24	求接上 2 Ω 电阻时，该电阻消耗的电功率，并说明其余功率去了哪里。	答案：P = I²R = 2.0² × 2 = 8.0 W；其余功率 I²r = 4.0 × 1.0 = 4.0 W 在电池内部以热能形式散失，总功率 12 W 等于 εI。（评分要点：外部功率 2 分，内阻功率 1 分，能量去向 1 分）

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