中文（繁體）
中文（简体）
English
IGCSE 物理 0625 Paper 4 結構題模擬卷（10 題・80 分）
練習卷 · IGCSE 物理 0625 Paper 4
IGCSE 物理 0625 Paper 4（Extended 結構題）模擬卷，全卷 10 題、80 分、限時 1 小時 15 分。甲部 42 分：運動學速率—時間圖、力矩與槓桿、密度與壓強、比熱容量與效率、串聯電路。乙部 38 分：波長與回聲、變壓器、半衰期、合併氣體定律、液壓與帕斯卡原理。題目與答案 100% 原創，附逐題評分要點，適合中四至中五操卷。
卷面資料 年級：中四至中五（IGCSE） ｜ 科目：物理 ｜ 時限：75 分鐘 ｜ 總分：80 分 ｜ 題數：10
甲部：力學、物質與熱學（42 分）
結構題：須寫出所用公式、代入步驟、數值答案與單位。所有計算須顯示工作步驟，只寫答案最多得一半分。全卷 10 題，共 80 分，時限 1 小時 15 分，可使用計算機。
| # | 題目 | 答案與評分要點 |
|---|---|---|
| 1 | 一輛汽車由靜止以均勻加速度行駛，8.0 秒後速率達 24.0 m/s；隨後以 24.0 m/s 勻速行駛 12.0 秒；最後以均勻減速度在 4.0 秒內停下。 (a) 求首 8.0 秒的加速度。（2 分） (b) 求首 8.0 秒內行駛的距離。（2 分） (c) 求全程行駛的總距離。（2 分） (d) 求全程平均速率。（2 分） |
答案：(a) a＝(24.0 − 0) ÷ 8.0＝3.0 m/s²。(b) s＝½ × 3.0 × 8.0²＝96 m。(c) 減速段 s＝½ × 4.0 × 24.0＝48 m，勻速段 s＝24.0 × 12.0＝288 m，總距離＝96 ＋ 288 ＋ 48＝432 m。(d) 平均速率＝432 ÷ 24.0＝18.0 m/s。評分要點：每部分寫出所用公式 1 分、數值與單位正確 1 分；(c) 亦接受速率—時間圖下面積法；(d) 須用總距離除以總時間，用兩段速率平均會失分。 |
| 2 | 一條均勻橫樑以支點支撐。一個質量 2.5 kg 的砝碼掛在支點左方 0.40 m 處，橫樑在支點右方由一向下的力 F 平衡。取 g＝9.8 N/kg。 (a) 求砝碼的重量。（2 分） (b) 若 F 作用於支點右方 0.25 m 處，求 F 的大小。（4 分） (c) 若同一砝碼改由作用於支點右方 0.50 m 處的力平衡，求所需力的大小，並解釋為何較小。（2 分） |
答案：(a) W＝mg＝2.5 × 9.8＝24.5 N。(b) 力矩平衡：F × 0.25＝24.5 × 0.40，F＝9.8 ÷ 0.25＝39.2 N。(c) F＝9.8 ÷ 0.50＝19.6 N；力臂由 0.25 m 增至 0.50 m，力矩（力 × 力臂）須維持相同，故所需力較小。評分要點：(b) 寫出力矩相等 2 分、代入與答案 2 分，答 39.2 N 或 39 N 均可；(c) 數值 1 分、解釋 1 分。 |
| 3 | 一個長方體金屬塊的尺寸為 0.20 m × 0.10 m × 0.05 m，質量 1.2 kg。 (a) 求金屬塊的體積。（2 分） (b) 求金屬的密度。（2 分） (c) 求金屬塊的重量（取 g＝9.8 N/kg）。（2 分） (d) 金屬塊以最小面積的一面平放於桌面，求它對桌面產生的壓強。（2 分） |
答案：(a) V＝0.20 × 0.10 × 0.05＝1.00e-03 m³。(b) ρ＝m ÷ V＝1.2 ÷ 1.00e-03＝1200 kg/m³。(c) W＝mg＝1.2 × 9.8＝11.76 N。(d) 接觸面積 A＝0.10 × 0.05＝0.005 m²，壓強 p＝11.76 ÷ 0.005＝2352 Pa。評分要點：單位換算錯（例如百分數當小數）整部分不給分；(d) 須用最小面（即 A 最小、壓強最大），用最大面會失 2 分；答 2.4 kPa 亦接受。 |
| 4 | 以一個 350 W 的電熱器加熱 0.50 kg 的水，水的溫度由 20 °C 上升至 60 °C。水的比熱容量為 4200 J/(kg °C)。 (a) 求水吸收的熱能。（3 分） (b) 假設沒有熱量散失，求所需的加熱時間。（3 分） (c) 實驗中實際用了 300 秒。求此裝置的效率。（2 分） |
答案：(a) E＝mcΔT＝0.50 × 4200 × 40＝84,000 J。(b) t＝E ÷ P＝84,000 ÷ 350＝240 s。(c) 效率＝有用輸出 ÷ 總輸入＝240 ÷ 300 × 100%＝80%。評分要點：(a) 公式 1 分、代入 1 分、數值與單位 1 分；ΔT 用 60 而非 40 即 0 分；(c) 以理想時間除以實際時間，寫成 80% 亦可接受。 |
| 5 | 一個 6.0 V 的電池與電阻 R₁＝12 Ω 及 R₂＝4.0 Ω 串聯接成電路。 (a) 求電路的總電阻。（2 分） (b) 求電路中的電流。（2 分） (c) 求 R₂ 兩端的電壓。（2 分） (d) 求 R₂ 的功率。（2 分） (e) 求 5.0 分鐘內 R₂ 耗散的能量。（2 分） |
答案：(a) R＝12 ＋ 4.0＝16 Ω。(b) I＝V ÷ R＝6.0 ÷ 16＝0.375 A。(c) V₂＝IR₂＝0.375 × 4.0＝1.5 V。(d) P＝V₂I＝1.5 × 0.375＝0.5625 W（約 0.56 W）。(e) E＝Pt＝0.5625 × 300＝168.8 J。評分要點：串聯電阻相加 2 分；電流用總電壓除以總電阻 2 分（用 6.0 ÷ 4.0 得 1.5 A 即 0 分）；功率答 0.56 W 或 0.5625 W 均可接受。 |
乙部：電學、波、磁性與氣體（38 分）
結構題：須寫出所用公式、代入步驟、數值答案與單位。所有計算須顯示工作步驟，只寫答案最多得一半分。全卷 10 題，共 80 分，時限 1 小時 15 分，可使用計算機。
| # | 題目 | 答案與評分要點 |
|---|---|---|
| 6 | 一個頻率 512 Hz 的音叉在空氣中發聲，聲音在空氣中的速率為 340 m/s。 (a) 求該聲音的波長。（3 分） (b) 聲音由音叉發出，經 1.20 秒後聽到由峭壁反射回來的回聲。求音叉與峭壁的距離。（3 分） (c) 若音叉與峭壁的距離加倍，回聲返回所需時間變成多少？（2 分） |
答案：(a) v＝fλ，λ＝v ÷ f＝340 ÷ 512＝0.66 m。(b) 聲音往返走了 2 倍距離：d＝vt ÷ 2＝340 × 1.20 ÷ 2＝204 m。(c) 距離加倍為 408 m，t＝2d ÷ v＝2.40 s，即時間與距離成正比會加倍。評分要點：(b) 忘記除以 2 得 408 m 只給 1 分；(a) 用 f ÷ v 即 0 分；單位須為 m 與 s。 |
| 7 | 一個變壓器的初級線圈接上 240 V 的交流電，匝數為 1200 匝；次級線圈的輸出電壓為 12 V。假設變壓器為理想變壓器。 (a) 求次級線圈的匝數。（3 分） (b) 若輸出功率為 24 W，求次級線圈的電流。（3 分） (c) 求初級線圈的電流。（2 分） (d) 真實變壓器的效率為何低於 100%？舉出一個原因。（2 分） |
答案：(a) Nₛ ÷ Nₚ＝Vₛ ÷ Vₚ，Nₛ＝1200 × 12 ÷ 240＝60 匝。(b) Iₛ＝P ÷ Vₛ＝24 ÷ 12＝2.0 A。(c) 理想變壓器輸入功率＝輸出功率，Iₚ＝24 ÷ 240＝0.1 A。(d) 線圈有電阻（銅損）會發熱，鐵芯會因反覆磁化產生渦流與磁滯損耗，部分能量變成熱能散失。評分要點：(a) 匝數比與電壓比成正比 3 分；(c) 必須用功率相等，用 Nₚ/Nₛ 直接算電流會失分。 |
| 8 | 一個放射性樣本的半衰期為 6.0 小時，初始活度為 800 Bq。 (a) 18 小時後，樣本的活度是多少？（3 分） (b) 18 小時經過了幾個半衰期？（2 分） (c) 活度降至 50 Bq 需要多少小時？（3 分） |
答案：(a) 活度每次減半：800 → 400 → 200 → 100 Bq，故 18 小時後為 100 Bq。(b) 18 ÷ 6.0＝3 個半衰期。(c) 50 Bq 是初始活度的 1/16＝(1/2)⁴，需 4 個半衰期＝4 × 6.0＝24 小時。評分要點：(a) 每次減半的過程要寫出（或寫 800 × (1/2)³），只寫答案給 1 分；(c) 用對數或逐次減半均可。 |
| 9 | 一定質量的氣體在 300 K 時佔 300 cm³，壓強為 100 kPa。氣體被加熱至 350 K，同時被壓縮至壓強 150 kPa。 (a) 求氣體的新體積。（4 分） (b) 寫出你在 (a) 所用的氣體定律名稱，並說明壓強由 100 kPa 增至 150 kPa 對體積的影響。（2 分） |
答案：(a) 用合併氣體定律：p₁V₁ ÷ T₁＝p₂V₂ ÷ T₂，V₂＝p₁V₁T₂ ÷ (T₁p₂)＝100 × 300 × 350 ÷ (300 × 150)＝233 cm³。(b) 此為合併氣體定律（波以耳定律與查理定律的結合）。壓強上升會令體積縮小，但溫度上升會令體積增大；本題溫度只升 16.7%，壓強卻升 50%，故體積最終減少。評分要點：(a) 定律式 1 分、溫度必須用 K 1 分、代入 1 分、答案 233 cm³ 1 分。 |
| 10 | 一個液壓千斤頂有小活塞與大活塞，面積分別為 4.0 cm² 與 100 cm²。在小活塞上施加 50 N 的力。 (a) 求液體傳遞的壓強。（3 分） (b) 求大活塞可舉起的力。（3 分） |
答案：(a) A₁＝4.0 cm²＝4.0e-04 m²，p＝F ÷ A₁＝50 ÷ 4.0e-04＝125,000 Pa。(b) 帕斯卡原理：壓強處處相同，A₂＝100 cm²＝1.0e-02 m²，F₂＝pA₂＝125,000 × 1.0e-02＝1,250 N（即力放大 25 倍）。評分要點：面積必須換成 m²（4.0 cm²＝4.0 × 10⁻⁴ m²），用 cm² 直接代入會失全部分；力放大倍數＝面積比 100 ÷ 4.0＝25。 |
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。
