IGCSE 物理 0625 Paper 4 模擬卷（Extended 結構題・80 分）

年級：中四至中五（IGCSE Year 10–11）　｜　科目：物理 0625　｜　時限：75 分鐘　｜　總分：80 分　｜　部分：30

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Paper	時間	分數	比重
Paper 4（Extended 結構題）	1 小時 15 分	80	50%%

題目

第 1 題（12 分）　力與運動

(a) 一輛質量 1200 kg 的汽車在平直公路上以 5.0 m/s 行駛。求汽車加速前的動量。 （2 分）

(b) 司機用 8.0 s 使車速由 5.0 m/s 增至 25 m/s。求平均加速度。 （2 分）

(c) 求加速期間作用於汽車的淨力。 （2 分）

(d) 求加速 8.0 s 內汽車行駛的距離（用平均速度法）。 （3 分）

(e) 同一汽車在濕滑路面上剎停所需距離較長。以力與運動解釋原因。 （3 分）

第 2 題（13 分）　熱與能量

(a) 把 2.0 kg 的水由 20 °C 加熱至 60 °C。水的比熱容量為 4200 J kg⁻¹ °C⁻¹，求水吸收的能量。 （3 分）

(b) 一個額定功率 2400 W 的電熱水壺沒有能量損失。求把該批水加熱至 60 °C 所需時間。 （2 分）

(c) 實際上水壺效率只有 80%。求實際所需時間。 （2 分）

(d) 列出三個能量在水壺加熱過程中流失的途徑。 （3 分）

(e) 解釋為何保溫壺（真空夾層）可減少能量流失。 （3 分）

第 3 題（13 分）　波與光

(a) 某聲波的頻率為 500 Hz、波長為 0.68 m。求波速。 （2 分）

(b) 光由空氣以入射角 40° 射入玻璃，折射角為 25°。求玻璃的折射率。 （3 分）

(c) 求該聲波的週期。 （2 分）

(d) 寫出發生全內反射的兩個條件。 （3 分）

(e) 無線電波可以繞過山丘，可見光卻不可以。以繞射解釋。 （3 分）

第 4 題（13 分）　電學

(a) 兩個電阻 6.0 Ω 與 3.0 Ω 並聯接於 12 V 電源。求並聯組合的等效電阻。 （3 分）

(b) 求電源輸出的總電流。 （2 分）

(c) 求整個電路的總功率。 （2 分）

(d) 燈絲燈泡使用一段時間後電阻變大。以金屬的導電機制解釋。 （3 分）

(e) 解釋保險絲如何保護電器。 （3 分）

第 5 題（12 分）　壓強與分子運動

(a) 一個 500 N 的力垂直作用於 0.02 m² 的面積上。求壓強。 （2 分）

(b) 潛水員在 1.5 m 深的泳池底。水的密度為 1000 kg m⁻³，g 取 10 N kg⁻¹，大氣壓強為 100 kPa。求潛水員所受的絕對壓強。 （3 分）

(c) 潛水員不可由深處急速上升。以氣體溶解度解釋。 （2 分）

(d) 以分子運動解釋為何濕皮膚在風中感到涼。 （3 分）

(e) 寫出密度的定義及其 SI 單位。 （2 分）

第 6 題（17 分）　放射性與能源

(a) 某放射源原有 80 g 某同位素，半衰期為 6.0 小時。求剩餘質量降至 10 g 所需的時間。 （3 分）

(b) 同一同位素的計數率由 640 次/分鐘降至 40 次/分鐘。求所需時間。 （3 分）

(c) 比較 α、β、γ 三種輻射的穿透能力。 （3 分）

(d) 一個 2400 W 的熱水器連續工作 300 s。求其消耗的能量，並說明能量守恆在本情況中如何體現。 （4 分）

(e) 提出兩項使用放射源時的安全措施，並各寫出理由。 （4 分）

答案及評分準則

第 1 題　力與運動

(a) p = m v = 1200 × 5.0 = 6000 kg m s⁻¹（2 分；漏寫或寫錯單位只給 1 分）。 ［2 分］

(b) a = (v − u) / t = (25 − 5.0) / 8.0 = 2.5 m s⁻²（2 分）。 ［2 分］

(c) F = m a = 1200 × 2.5 = 3000 N（2 分）。 ［2 分］

(d) 平均速度 = (5.0 + 25) / 2 = 15 m s⁻¹（1 分）；距離 = 15 × 8.0 = 120 m（2 分）。若只寫答案而無平均速度步驟，給 2 分。 ［3 分］

(e) 濕滑路面摩擦力（制動力）較小（1 分）；同一質量下減速度較小（1 分）；由 v² = u² + 2as，同一初速下 s 變大（1 分）。只寫「路面滑」不給分。 ［3 分］

第 2 題　熱與能量

(a) Δθ = 60 − 20 = 40 °C（1 分）；E = m c Δθ = 2.0 × 4200 × 40 = 336000 J（2 分）。 ［3 分］

(b) t = E / P = 336000 / 2400 = 140 s（2 分；漏除以功率只給 1 分）。 ［2 分］

(c) 有效功率 = 2400 × 0.80 = 1920 W；t = 336000 / 1920 = 175 s（2 分）。 ［2 分］

(d) 加熱壺身及手柄、加熱壺外空氣（對流）、水蒸氣帶走的潛熱。任三項各 1 分。只寫「熱散失」不給分。 ［3 分］

(e) 真空夾層缺少粒子，傳導與對流無法發生（2 分）；銀色內壁減少輻射（1 分）。 ［3 分］

第 3 題　波與光

(a) v = f λ = 500 × 0.68 = 340 m s⁻¹（2 分）。 ［2 分］

(b) n = sin i / sin r = sin 40° / sin 25° = 0.643 / 0.423 = 1.52（3 分；用反比 n = sin r / sin i 得 0.66 給 1 分）。 ［3 分］

(c) T = 1 / f = 1 / 500 = 0.002 s（2 分；寫 2.0 × 10⁻³ s 同樣給分）。 ［2 分］

(d) 光由光密介質射向光疏介質（1 分）；入射角大於臨界角（1 分）；並須說明此時沒有折射光、能量全部反射（1 分）。 ［3 分］

(e) 繞射明顯程度取決於波長與障礙物尺寸之比（1 分）；無線電波波長以米計，與山丘尺寸相近，繞射顯著（1 分）；可見光波長極短，繞射角度極小（1 分）。 ［3 分］

第 4 題　電學

(a) 1 / R = 1 / 6.0 + 1 / 3.0 = 0.5 S（1 分）；R = 1 / 0.5 = 2.0 Ω（2 分）。 ［3 分］

(b) I = V / R = 12 / 2.0 = 6 A（2 分）。 ［2 分］

(c) P = V I = 12 × 6.0 = 72 W（2 分；用 P = V²/R 亦給分）。 ［2 分］

(d) 溫度升高使金屬離子振動幅度增大（1 分）；自由電子與離子碰撞更頻密（1 分）；故電阻上升（1 分）。 ［3 分］

(e) 保險絲與電器串聯（1 分）；電流過大時保險絲因發熱而熔斷，切斷電路（1 分）；額定值應略高於正常工作電流（1 分）。 ［3 分］

第 5 題　壓強與分子運動

(a) p = F / A = 500 / 0.02 = 25000 Pa（2 分）。 ［2 分］

(b) 水壓 = ρ g h = 1000 × 10 × 1.5 = 15000 Pa = 15 kPa（2 分）；絕對壓強 = 100 + 15 = 115000 Pa = 115 kPa（1 分）。只計水壓而漏加大氣壓給 2 分。 ［3 分］

(c) 深處壓強大，更多氣體溶於血液（1 分）；急速上升時壓強驟降，溶解氣體形成氣泡（1 分）。 ［2 分］

(d) 蒸發時速率最高的分子離開液面（1 分）；餘下分子平均動能下降即溫度下降（1 分）；風帶走水蒸氣，令蒸發持續加快（1 分）。 ［3 分］

(e) 單位體積的質量（1 分）；SI 單位為 kg m⁻³（1 分）。 ［2 分］

第 6 題　放射性與能源

(a) 80 → 40 → 20 → 10，共 3 個半衰期（2 分）；t = 3 × 6.0 = 18 小時（1 分）。 ［3 分］

(b) 640 → 320 → 160 → 80 → 40，共 4 個半衰期（2 分）；t = 4 × 6.0 = 24 小時（1 分）。 ［3 分］

(c) α 最弱，一張紙可阻隔（1 分）；β 中等，數毫米鋁片可阻隔（1 分）；γ 最強，需厚鉛塊才能明顯衰減（1 分）。 ［3 分］

(d) E = P t = 2400 × 300 = 720000 J（2 分）；能量守恆：電能全部轉為內能與少量聲能，總量不變（2 分）。 ［4 分］

(e) 用鉗子夾取並縮短接觸時間（1 分），減少受照射劑量（1 分）；貯存於鉛容器（1 分），屏蔽 γ 輻射（1 分）。其他合理答案同樣給分。 ［4 分］

下載

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