中文（繁體）
中文（简体）
English
DSE 物理練習卷：電流、電路與電磁（12 題・100 分・75 分鐘）
練習卷 · DSE 物理電流電路電磁全卷
DSE 物理練習卷：電流、電路與電磁，共 12 題、100 分、75 分鐘。涵蓋電荷與電流、串並聯電路、電功率與電費、電阻率、伏安特性、磁力、變壓器、電磁感應、內阻與效率、家居用電安全、實驗設計及高壓輸電損耗，附逐題答案與評分要點。可列印 A4 原卷。
卷面資料 年級：中六（S6） ｜ 科目：物理 ｜ 時限：75 分鐘 ｜ 總分：100 分 ｜ 題數：12
甲部（第 1 至 4 題，共 26 分）
細閱下列各題，寫出正確答案並加以解釋。若涉及計算，須列出算式及單位。
| # | 題目 | 答案與評分要點 |
|---|---|---|
| 1 | 一條導線的電流為 2.5 A，持續 4 分鐘。求通過導線橫截面的電荷量，並計算該電荷量相當於多少個電子（基本電荷 = 1.6 × 10⁻¹⁹ C）。 | Q = It = 2.5 × 240 = 600 C。電子數 = 600 ÷ (1.6 × 10⁻¹⁹) = 3.75 × 10²¹ 個。評分：公式 1 分、代入 1 分、電荷量 1 分、電子數 1 分。 |
| 2 | 一個電動勢 12 V 的電池（內阻不計）與 6 Ω 電阻串聯，再與 12 Ω 及 6 Ω 的並聯組合串聯。求並聯部分的等效電阻、電路總電流、並聯部分兩端的電壓，以及通過 12 Ω 電阻的電流。 | 並聯等效電阻 = (12 × 6) ÷ (12 + 6) = 4 Ω；總電阻 = 6 + 4 = 10 Ω；總電流 = 12 ÷ 10 = 1.2 A；並聯部分電壓 = 1.2 × 4 = 4.8 V；通過 12 Ω 的電流 = 4.8 ÷ 12 = 0.4 A。評分：等效電阻 2 分、總電流 1 分、電壓 1 分、分流 2 分。 |
| 3 | 一個額定 2000 W 的電熱水壺接在 220 V 電源上工作 3 分鐘。求所耗能量（以 J 及 kWh 表示）、電費（每 kWh 1.2 元）、通過水壺的電流及水壺的電阻。 | 能量 = 2000 × 180 = 360 000 J = 0.1 kWh；電費 = 0.1 × 1.2 = 0.12 元；電流 = 2000 ÷ 220 = 9.09 A；電阻 = 220 ÷ 9.09 = 24.2 Ω。評分：能量 2 分、kWh 換算 1 分、電費 1 分、電流 2 分、電阻 2 分。 |
| 4 | 一條銅線長 2.0 m，橫截面積 1.0 × 10⁻⁶ m²，銅的電阻率為 1.7 × 10⁻⁸ Ω m。求銅線的電阻；若長度加倍而橫截面積減半，求新的電阻。 | R = ρL ÷ A = (1.7 × 10⁻⁸ × 2.0) ÷ (1.0 × 10⁻⁶) = 0.034 Ω。長度加倍、截面積減半，電阻變為原來的四倍，即 0.136 Ω。評分：公式 2 分、代入 2 分、原電阻 2 分、新電阻 2 分。 |
乙部（第 5 至 8 題，共 32 分）
回答下列各題，須展示計算步驟及單位，並以題目提供的資料支持論點。
| # | 題目 | 答案與評分要點 |
|---|---|---|
| 5 | 描述用安培計與伏特計測量燈泡電阻的實驗步驟，並解釋燈泡的電流與電壓關係圖線為何不是直線。 | 把安培計與燈泡串聯，伏特計與燈泡並聯；逐級改變電源電壓，記錄多組電流與電壓，以 R = V ÷ I 計算各組電阻。燈泡鎢絲溫度隨電流上升，金屬的電阻隨溫度上升，故圖線向上彎曲而非直線。評分：接法 2 分、量度程序 2 分、計算 1 分、溫度解釋 2 分。 |
| 6 | 一段長 0.25 m 的導線通有 3.0 A 電流，置於 0.40 T 的均勻磁場中，導線與磁場方向成 90 度。求導線所受磁力的大小，並說明判斷磁力方向的方法。 | F = BIL = 0.40 × 3.0 × 0.25 = 0.30 N。方向以左手定則判斷：食指指磁場、中指指電流，拇指所指即磁力方向。評分：公式 2 分、答案 2 分、定則名稱 1 分、三指對應 2 分。 |
| 7 | 一個變壓器的初級線圈有 1000 匝，次級線圈有 50 匝，初級電壓為 220 V。求次級電壓；若輸出功率為 44 W 且效率為 100%，求初級與次級電流；若效率降為 90%，求實際輸出功率。 | 次級電壓 = 220 × (50 ÷ 1000) = 11 V；次級電流 = 44 ÷ 11 = 4.0 A；初級電流 = 44 ÷ 220 = 0.2 A；效率 90% 時實際輸出 = 44 × 0.90 = 39.6 W。評分：匝數比 2 分、次級電壓 2 分、兩個電流各 2 分、效率輸出 2 分。 |
| 8 | 說明法拉第電磁感應定律及楞次定律，並解釋為何磁鐵進入線圈與離開線圈時，感生電流的方向相反。 | 法拉第定律：感生電動勢與磁通量的改變率成正比。楞次定律：感生電流的方向總要反抗引起它的磁通量改變。磁鐵進入時磁通量增加，感生電流產生相反的磁場；離開時磁通量減少，感生電流產生同向磁場以維持磁通量，故兩者方向相反。評分：法拉第 3 分、楞次 3 分、兩個情況各 1 分。 |
丙部（第 9 至 12 題，共 42 分）
就下列各題作較詳細的論述，須使用正確的科學術語，並以香港或日常情況舉例。
| # | 題目 | 答案與評分要點 |
|---|---|---|
| 9 | 一個電動勢 6.0 V、內阻 0.5 Ω 的電池接上 2.5 Ω 的外電阻。求電流、端電壓、內阻所消耗的功率，以及電池的效率。 | 電流 = 6.0 ÷ (2.5 + 0.5) = 2.0 A；端電壓 = 6.0 − 2.0 × 0.5 = 5.0 V；內阻功率 = 2.0² × 0.5 = 2.0 W；效率 = 5.0 ÷ 6.0 = 83.3%。評分：電流 2 分、端電壓 2 分、功率 2 分、效率 4 分。 |
| 10 | 家居電源為 220 V，一個 2200 W 的電器接入電路。求工作電流，並說明應選用 5 A、13 A 還是 15 A 的保險絲；同時解釋水線的作用，以及為何不可把水線當作電流回路。 | 電流 = 2200 ÷ 220 = 10 A，應選 13 A 保險絲（5 A 會熔斷，15 A 過大）。水線把金屬外殼接地，漏電時電流經水線入地，觸電風險降低。水線在正常情況下不帶電，若用作回路會使外殼帶電，失去保護作用。評分：電流 3 分、選型及理由 3 分、水線作用 2 分、不可用作回路 2 分。 |
| 11 | 設計一個實驗，比較兩款燈泡的電阻。列出量度步驟、須控制的變量，以及三項可能的誤差來源。 | 把燈泡、安培計與可變電源串聯，伏特計並聯於燈泡；逐級改變電壓，記錄電流並以 R = V ÷ I 計算電阻。控制變量：同一款燈泡、相同環境溫度、相同接線方式。誤差來源：儀表內阻、燈絲溫度上升使電阻改變、讀數的隨機誤差。評分：電路設計 2 分、步驟 3 分、控制變量 3 分、三項誤差 3 分。 |
| 12 | 高壓輸電可減少線路上的功率損耗。以公式 P = I²R 說明原因，並計算輸送 100 MW 功率、線路電阻 5 Ω 時，在 400 kV 與 25 kV 兩種電壓下線路的功率損耗及所佔百分比。 | 輸送功率固定時，電壓越高電流越小；損耗 = I²R，電流減半則損耗減至四分之一。400 kV 時 I = 100 × 10⁶ ÷ 400 × 10³ = 250 A，損耗 = 250² × 5 = 312 500 W，即 0.3125 MW，佔 0.31%。25 kV 時 I = 4000 A，損耗 = 4000² × 5 = 80 000 000 W，即 80 MW，佔 80%。評分：公式解釋 3 分、400 kV 計算 4 分、25 kV 計算 4 分。 |
TutorZone 練習卷｜題目與文章為原創，並非任何學校或出版社的教材。