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IB 物理 SL Paper 2 操卷模擬卷｜10 題 100 分 75 分鐘 附答案
練習卷 · IB 物理 SL
IB 物理 SL Paper 2 操卷模擬卷：運動學與拋體、斜面上的功與能、動量守恆、圓周運動與傾角、單擺與波動、理想氣體與比熱容量、電路與內阻、電磁感應、放射衰變與能源效率，共 10 題 100 分 75 分鐘，附完整答案、評分要點與操卷方法。題目全部原創，緊貼官方 Paper 2 結構題形態，適合中五至中六操卷訓練。
卷面資料 年級：中五至中六（S5-S6） ｜ 科目：物理 ｜ 時限：75 分鐘 ｜ 總分：100 分 ｜ 題數：10
甲部：運動學與力學（第 1–4 題，40 分）
全部題目必答。可使用計算機及公式表。答案須寫出完整步驟，只寫答案不給分。
| # | 題目 | 答案與評分要點 |
|---|---|---|
| 1 | (a) 一輛汽車由 12 m/s 均勻加速至 30 m/s，歷時 6.0 s。求加速度。（3 分）(b) 求這 6.0 s 內行駛的距離。（3 分）(c) 之後汽車以 2.5 m/s² 均勻減速至靜止，求所需時間。（4 分） | (a) a = (30 − 12) ÷ 6.0 = 3.0 m/s²。（3 分）(b) s = (12 + 30) ÷ 2 × 6.0 = 126 m。（3 分）(c) t = 30 ÷ 2.5 = 12 s。（4 分） |
| 2 | (a) 一小球以 15 m/s 水平拋出，離地 20 m（g = 9.81 m/s²）。求落地所需時間。（3 分）(b) 求水平射程。（3 分）(c) 求落地時速度的大小。（4 分） | (a) 20 = ½ × 9.81 × t²，t = √(2 × 20 ÷ 9.81) = 2.02 s。（3 分）(b) 射程 = 15 × 2.02 = 30.3 m。（3 分）(c) 垂直速度 = 9.81 × 2.02 = 19.8 m/s；速率 = √(15² + 19.8²) = 24.8 m/s。（4 分） |
| 3 | (a) 質量 4.0 kg 的木塊沿傾角 30° 的斜面下滑，求重力沿斜面的分量。（3 分）(b) 摩擦力為 6.0 N，求木塊由靜止下滑 5.0 m 期間合力所作的功。（4 分）(c) 求木塊到達斜面底部的速率。（3 分） | (a) W∥ = 4.0 × 9.81 × sin 30° = 19.62 N。（3 分）(b) 合力 = 19.62 − 6.0 = 13.62 N；功 = 13.62 × 5.0 = 68.1 J。（4 分）(c) ½ × 4.0 × v² = 68.1，v = 5.84 m/s。（3 分） |
| 4 | (a) 質量 2.0 kg 的小車以 3.0 m/s 撞向靜止的 3.0 kg 小車，碰撞後兩車黏合。求碰後共同速率。（3 分）(b) 求碰撞中損失的動能。（4 分）(c) 求碰撞期間 3.0 kg 小車所受的衝量。（3 分） | (a) 2.0 × 3.0 = 5.0 × v，v = 1.2 m/s。（3 分）(b) 初動能 = ½ × 2.0 × 3.0² = 9.0 J；末動能 = ½ × 5.0 × 1.2² = 3.6 J；損失 = 5.4 J。（4 分）(c) 衝量 = 3.0 × 1.2 = 3.6 N s，方向與原運動方向相同。（3 分） |
乙部：圓周運動、振動與波動（第 5–6 題，20 分）
全部題目必答。可使用計算機及公式表。答案須寫出完整步驟，只寫答案不給分。
| # | 題目 | 答案與評分要點 |
|---|---|---|
| 5 | (a) 質量 1200 kg 的汽車以 18 m/s 駛過半徑 45 m 的水平彎路，求所需的向心力。（4 分）(b) 輪胎與路面間的最大靜摩擦係數為 0.65。判斷汽車能否以 18 m/s 安全通過，並求最大安全速率。（3 分）(c) 求在無摩擦情況下仍能以 18 m/s 轉彎的路面傾角。（3 分） | (a) F = m v² / r = 1200 × 18² ÷ 45 = 8640 N。（4 分）(b) 最大摩擦 = 0.65 × 1200 × 9.81 = 7652 N，小於 8640 N，故 18 m/s 不安全；v = √(0.65 × 9.81 × 45) = 16.9 m/s 為最大安全速率。（3 分）(c) tan θ = v² / (r g) = 18² ÷ (45 × 9.81) = 0.734，θ = 36.3°。（3 分） |
| 6 | (a) 單擺長 0.80 m，求其週期（g = 9.81 m/s²）。（4 分）(b) 某聲波頻率 425 Hz、波速 340 m/s，求波長。（3 分）(c) 長 0.90 m 的弦線形成第三諧波，弦上波速 120 m/s，求頻率。（3 分） | (a) T = 2π √(L / g) = 2π √(0.80 ÷ 9.81) = 1.79 s。（4 分）(b) λ = v / f = 340 ÷ 425 = 0.80 m。（3 分）(c) 第三諧波 λ = 2L/3 = 0.60 m，f = 120 ÷ 0.60 = 200 Hz。（3 分） |
丙部：熱學與電學（第 7–8 題，20 分）
全部題目必答。可使用計算機及公式表。答案須寫出完整步驟，只寫答案不給分。
| # | 題目 | 答案與評分要點 |
|---|---|---|
| 7 | (a) 2.0 mol 理想氣體在 300 K 佔體積 0.045 m³，求壓強（R = 8.314 J mol⁻¹ K⁻¹）。（4 分）(b) 把 0.50 kg 水由 20 °C 加熱至 60 °C，求所需能量（比熱容量 4180 J kg⁻¹ K⁻¹）。（3 分）(c) 0.10 kg 冰完全熔化需 3.34 × 10⁴ J，求冰的比潛熱。（3 分） | (a) p = n R T / V = 2.0 × 8.314 × 300 ÷ 0.045 = 110853 Pa ≈ 1.1 × 10⁵ Pa。（4 分）(b) E = m c ΔT = 0.50 × 4180 × 40 = 83600 J。（3 分）(c) L = E / m = 3.34 × 10⁴ ÷ 0.10 = 334000 J/kg。（3 分） |
| 8 | (a) 電動勢 12 V 的電池內阻 0.5 Ω，與 4.0 Ω 及 6.0 Ω 電阻串聯，求電流。（4 分）(b) 求電池的端電壓。（3 分）(c) 求 4.0 Ω 電阻耗散的功率。（3 分） | (a) I = 12 ÷ (4.0 + 6.0 + 0.5) = 1.14 A。（4 分）(b) V = 12 − 1.14 × 0.5 = 11.43 V。（3 分）(c) P = I² R = 1.14² × 4.0 = 5.22 W。（3 分） |
丁部：電磁感應、核物理與能源（第 9–10 題，20 分）
全部題目必答。可使用計算機及公式表。答案須寫出完整步驟，只寫答案不給分。
| # | 題目 | 答案與評分要點 |
|---|---|---|
| 9 | (a) 一線圈有 200 匝，總面積 0.015 m²。穿過線圈的磁通密度在 0.10 s 內由 0.20 T 增至 0.60 T，求感生電動勢。（4 分）(b) 求磁場增至 0.60 T 時的磁通鏈。（3 分）(c) 若之後磁通密度在 0.05 s 內由 0.60 T 降至零，求感生電動勢。（3 分） | (a) ΔΦ = (0.60 − 0.20) × 0.015 = 0.006 Wb；ε = N ΔΦ / Δt = 200 × 0.006 ÷ 0.10 = 12 V。（4 分）(b) 磁通鏈 = N B A = 200 × 0.60 × 0.015 = 1.8 Wb（或 1.8 Wb 匝）。（3 分）(c) ε = 200 × 0.60 × 0.015 ÷ 0.05 = 36 V，方向與 (a) 相反。（3 分） |
| 10 | (a) 某放射核素的半衰期為 5.27 年。求 15.8 年後仍未衰變的原子核所佔比例。（4 分）(b) 一次核反應的質量虧損為 0.0025 u。求釋放的能量（1 u = 931.5 MeV）。（3 分）(c) 某發電站的輸入熱功率為 1500 MW，輸出電功率為 500 MW，求效率。（3 分） | (a) 15.8 ÷ 5.27 = 3 個半衰期，比例 = (1/2)³ = 0.125，即 12.5%。（4 分）(b) E = 0.0025 × 931.5 = 2.33 MeV ≈ 2.3 MeV。（3 分）(c) 效率 = 500 ÷ 1500 × 100% = 33.3%。（3 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。
