中五物理練習卷：電學、電路與電磁（100 分）

2026-11-11

練習卷 · 中五物理 · 電學與電磁

中五物理練習卷：全卷 6 題 24 部分、100 分、75 分鐘。按香港中五物理課程編寫，涵蓋電流與電阻、串並聯電路、電功率與電費、磁力與變壓器、電磁感應與交流電、內電阻與端電壓。每題附完整答案及評分要點，適合操卷與自我檢查。

卷面資料　年級：中五　｜　科目：物理　｜　時限：75 分鐘　｜　總分：100 分　｜　題數：24

第一部分：電流、電荷與電阻（16 分）

電流是單位時間內通過導體橫截面的電荷量，I = Q / t。歐姆定律 V = IR 只適用於溫度穩定的金屬導體；電功率 P = VI = I²R 描述電能轉換的速率。

#	題目	答案與評分要點
1	某電路中電流為 2.5 A，持續 4 分鐘。求通過電路的電荷量。	答案：t = 4 × 60 = 240 s，Q = It = 2.5 × 240 = 600 C。（評分要點：時間換算 1 分，公式 1 分，答案及單位 1 分）
2	已知每個電子的電荷為 1.6 × 10⁻¹⁹ C，估算上述電荷量相當於多少個電子。	答案：N = Q / e = 600 ÷ 1.6 × 10⁻¹⁹ = 3.75 × 10²¹ 個電子。（評分要點：公式 1 分，代入 1 分，有效數字與數量級 1 分）
3	若該電路兩端的電壓為 12 V，求電阻器的電阻值及消耗的電功率。	答案：R = V / I = 12 ÷ 2.5 = 4.8 Ω；P = VI = 12 × 2.5 = 30 W。（評分要點：電阻 2 分，功率 2 分，單位 1 分）
4	求 4 分鐘內電阻器消耗的電能，並以 kJ 表示。	答案：E = Pt = 30 × 240 = 7200 J = 7.2 kJ。（評分要點：公式 2 分，代入 1 分，單位換算 2 分）

第二部分：串聯與並聯電路（16 分）

並聯部分的等效電阻小於任何一個分支電阻；串聯部分電壓相加，並聯部分各分支電壓相同而電流相加。解題先求等效電阻，再求總電流。

#	題目	答案與評分要點
5	兩個 4 Ω 電阻並聯，再與一個 8 Ω 電阻串聯，接在 20 V 電源上。求整個組合的等效電阻。	答案：並聯部分 1 / R = 1/4 + 1/4 = 1/2，得 R = 2 Ω；總電阻 = 2 + 8 = 10 Ω。（評分要點：並聯式 2 分，並聯值 1 分，串聯合計 1 分）
6	求電源輸出的總電流。	答案：I = V / R = 20 ÷ 10 = 2 A。（評分要點：公式 1 分，答案 1 分，單位 1 分）
7	求並聯部分及 8 Ω 電阻兩端的電壓。	答案：並聯部分 V = 2 × 2 = 4 V；8 Ω 電阻 V = 2 × 8 = 16 V，兩者相加為 20 V。（評分要點：並聯電壓 2 分，串聯電壓 1 分，驗算 1 分）
8	求每個 4 Ω 電阻的電流，以及 8 Ω 電阻消耗的電功率。	答案：每個 4 Ω 電阻 I = 4 ÷ 4 = 1 A；8 Ω 電阻 P = I²R = 2² × 8 = 32 W。（評分要點：分支電流 3 分，功率公式 1 分，答案及單位 1 分）

第三部分：電功率、用電量與費用（16 分）

家居電器的額定功率指在額定電壓下的電功率。加熱水所需的能量由 E = mcΔT 計算，電費則按千瓦時（度）計算，一度等於 3.6 × 10⁶ J。

#	題目	答案與評分要點
9	一個電熱水壺標示 220 V, 2000 W。求它正常工作時的電流及發熱元件的電阻。	答案：I = P / V = 2000 ÷ 220 = 9.09 A；R = V² / P = 220² ÷ 2000 = 24.2 Ω。（評分要點：電流 2 分，電阻公式 2 分，答案 1 分）
10	把 1.5 kg 的水由 25 °C 加熱至 100 °C，求水吸收的能量。水的比熱容量為 4200 J kg⁻¹ K⁻¹。	答案：ΔT = 75 K，E = mcΔT = 1.5 × 4200 × 75 = 472 500 J ≈ 472.5 kJ。（評分要點：溫差 1 分，公式 2 分，答案 1 分）
11	假設沒有熱量散失，求把該批水加熱至沸騰所需的時間。	答案：t = E / P = 472 500 ÷ 2000 = 236 s，約 3 分 56 秒。（評分要點：公式 2 分，答案 1 分，單位 1 分）
12	若每度電收費 1.2 元，求加熱該批水一次的電費，並說明應選用 5 A 還是 13 A 的保險絲。	答案：用電量 = 472 500 ÷ 3.6 × 10⁶ = 0.131 度，電費 = 0.131 × 1.2 ≈ 0.16 元；工作電流 9.09 A 大於 5 A，故選 13 A 保險絲。（評分要點：度數 1 分，電費 1 分，保險絲判斷 1 分）

第四部分：磁力、平行導線與變壓器（17 分）

載流導線在磁場中受磁力 F = BIl sinθ，方向由左手定則判定，導線與磁場平行時磁力為零。變壓器在理想情況下輸入功率等於輸出功率。

#	題目	答案與評分要點
13	一條長 0.25 m 的直導線垂直放置於磁通密度 0.40 T 的均勻磁場中，通過 3.0 A 電流。求導線所受磁力的大小，並指出可用甚麼定則判定方向。	答案：F = BIl = 0.40 × 3.0 × 0.25 = 0.30 N；方向用左手定則（弗萊明左手定則）判定。（評分要點：公式 2 分，代入及答案 2 分，定則名稱 1 分）
14	若把該導線轉至與磁場平行，磁力會變成多少？試解釋。	答案：磁力變為零，因為 sinθ = 0，電荷的運動方向與磁場平行，不受磁力分量。（評分要點：答案 2 分，解釋 1 分）
15	兩條平行直導線相距 0.05 m，各通過 3.0 A、方向相同的電流。求每米導線所受的磁力大小，並說明是相吸還是相斥。	答案：F / l = μ₀I₁I₂ / 2πd = (4π × 10⁻⁷ × 3.0 × 3.0) ÷ (2π × 0.05) = 3.6 × 10⁻⁵ N m⁻¹；電流同向，兩線相吸。（評分要點：公式 2 分，代入 2 分，答案及單位 1 分，相吸結論 1 分）
16	一個理想變壓器的次級線圈有 100 匝，把 220 V 降壓至 11 V，輸出功率為 44 W。求初級線圈的匝數及次級電流。	答案：Np = Ns × Vp / Vs = 100 × 220 ÷ 11 = 2000 匝；Is = P / Vs = 44 ÷ 11 = 4.0 A。（評分要點：匝數 2 分，次級電流 1 分）

第五部分：電磁感應與交流電（18 分）

法拉第定律指出感應電動勢等於線圈匝數乘以磁通量的變化率；楞次定律說明感應電流的方向總是阻礙磁通量的變化。交流電的方均根值等於峰值除以 √2。

#	題目	答案與評分要點
17	一個 200 匝線圈的面積為 0.015 m²，所在處的磁通密度在 0.40 s 內由 0.20 T 均勻增至 0.60 T。求穿過線圈的磁通量變化。	答案：ΔB = 0.60 − 0.20 = 0.40 T，ΔΦ = ΔB × A = 0.40 × 0.015 = 6.0 × 10⁻³ Wb。（評分要點：ΔB 1 分，公式 2 分，答案及單位 1 分）
18	求線圈中感應電動勢的大小。	答案：ε = N ΔΦ / Δt = 200 × 6.0 × 10⁻³ ÷ 0.40 = 3.0 V。（評分要點：公式 2 分，代入 2 分，答案 1 分）
19	若同一磁通量變化改用 0.80 s 完成，感應電動勢變為多少？並指出感應電流方向與磁通量變化方向的關聯。	答案：ε = 200 × 6.0 × 10⁻³ ÷ 0.80 = 1.5 V；按楞次定律，感應電流產生的磁場阻礙原磁通量的增加，故方向與磁場增強的方向相反。（評分要點：數值 3 分，楞次定律說明 2 分）
20	本港市電的峰值電壓為 340 V。求其方均根值，並說明為何家居電器的額定電壓以方均根值標示。	答案：Vrms = 340 ÷ √2 = 240 V（取三位有效數字）；方均根值反映交流電在同一電阻上產生熱效應的等效直流值，故用來標示額定電壓與功率。（評分要點：數值 2 分，方均根意義 2 分）

第六部分：電動勢、內電阻與端電壓（17 分）

電池的電動勢是每單位電荷由化學能轉換所得的電能；內電阻使端電壓在供電時下降，V = ε − Ir。內電阻消耗的功率使電池發熱。

#	題目	答案與評分要點
21	一個電池的電動勢為 6.0 V，接上 11 Ω 電阻時電流為 0.5 A。求電池的內電阻。	答案：ε = I(R + r)，故 6.0 = 0.5 × (11 + r)，得 r = 1.0 Ω。（評分要點：公式 2 分，代入 2 分，答案及單位 1 分）
22	求此時電池的端電壓。	答案：V = ε − Ir = 6.0 − 0.5 × 1.0 = 5.5 V，亦等於 0.5 × 11 = 5.5 V。（評分要點：公式 2 分，答案 1 分，驗算 1 分）
23	若把該 11 Ω 電阻換成 2 Ω 電阻，求電路中的電流。	答案：I = ε / (R + r) = 6.0 ÷ (2 + 1) = 2.0 A。（評分要點：公式 2 分，答案 2 分）
24	求接上 2 Ω 電阻時，該電阻消耗的電功率，並說明其餘功率去了哪裡。	答案：P = I²R = 2.0² × 2 = 8.0 W；其餘功率 I²r = 4.0 × 1.0 = 4.0 W 在電池內部以熱能形式散失，總功率 12 W 等於 εI。（評分要點：外部功率 2 分，內阻功率 1 分，能量去向 1 分）

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