DSE Physics Paper 1 MC 詳解 概覽
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2025 DSE Physics MC 詳解
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2025 DSE Physics MC 詳解 (Click Me!)
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另外,由於本試卷並非中英語能力測試,小編在撰寫答案時未特別講究語法,部分題目刻意省略冠詞或完整句式,以提升作答效率。
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2025 DSE Physics Paper 1A Q1 題解
正確答案:C
解釋:
當各物質吸收相同的能量(energy)時,其溫度上升(temperature rise) ΔT 由公式
ΔT = E ÷ (m c)
其中 m 為質量(mass),c 為比熱容(specific heat capacity)。
由於 ΔT 與 (m c) 成反比,故 (m c) 越小,溫度上升越大。
各選項之 m c 為:
P:2 × 4200 = 8400
Q:3 × 2100 = 6300
R:4 × 900 = 3600
S:5 × 840 = 4200
當中 R 的 (m c)R 最小,因此其溫度上升最大。
2025 DSE Physics Paper 1A Q2 題解
正確答案:D
解釋:
冰的(熔解潛熱 specific latent heat of fusion) Lf 由公式
Lf = E ÷ m
計算,其中 E 為熔化冰所需的能量(energy),m 為熔化的冰的質量(mass)。
(I) 若加熱器(heater)未完全被冰覆蓋,部分電能(electrical energy)會散失至周圍環境(surroundings),未能用於冰的相變(phase change)。
因此量得的能量 E 偏大,而實際由加熱器熔化的質量 m 偏小,使計算所得 Lf 增大(increase)。
(II) 若將 P 燒杯中的水質量誤當作由加熱器熔化的冰,該水可能包括由周圍環境自然熔化的冰,令所用的質量 m 偏大,而 E 保持不變,故 Lf 減小(decrease)。
2025 DSE Physics Paper 1A Q3 題解
正確答案:B
解釋:
在相同室溫(room temperature)及大氣壓(atmospheric pressure)下:
(1) (均方根速率 root-mean-square speed)
vrms = √(3kT ÷ m),與氣體分子質量(molecular mass)有關。
CO₂ 的分子質量大於 O₂,故其 vrms 不同。
(2) (平均動能 average kinetic energy)
氣體分子的平均動能為
Ek = (3/2)kT
只與溫度(temperature)有關,與氣體種類無關,因此相同。
(3) 分子與容器壁碰撞的頻率(frequency of collision with the walls)
此頻率取決於分子速率(speed)。由於兩者 vrms 不同,故碰撞頻率亦不同。
因此只有 (2) 相同。
2025 DSE Physics Paper 1A Q4 題解
正確答案:C
解釋:
水滴作(自由落體運動 free fall motion),設水滴滴下的時間間隔為 Δt。已知第一滴水落地時,第四滴水剛離開屋頂,即第一滴水下落時間為 3Δt。由 (運動公式 equation of motion)
h = (1/2)g(3Δt)2 = (9/2)gΔt2
此刻第二滴水已下落時間為 2Δt,其離地高度為 4.0 m,即其下落距離為 (h − 4.0)。
因此
h − 4.0 = (1/2)g(2Δt)2 = 2gΔt2
聯立得
(9/2)gΔt2 − 4.0 = 2gΔt2
⇒ (5/2)gΔt2 = 4.0
⇒ gΔt2 = 1.6
代回 h = (9/2)(1.6) = 7.2 m
2025 DSE Physics Paper 1A Q5 題解
正確答案:C
解釋:
根據(功 work)與(動能定理 work–energy theorem),動能增加等於合力所做的淨功(net work)。拉力的水平分量為
Fcos60° = 10 × 0.5 = 5 N
因此淨水平力為
5 − 2 = 3 N
淨功為
W = Fd = 3 × 5 = 15 J
故(動能 kinetic energy)的增加為 15 J。
2025 DSE Physics Paper 1A Q6 題解
正確答案:C
解釋:
由(v–t graph velocity–time graph)的斜率可得(加速度 acceleration) a。對升降機應用(牛頓第二定律 Newton’s second law):
T − mg = ma
⇒ T = m(g + a)
當升降機向上加速時(a > 0),T > mg;
當升降機等速運動時(a = 0),T = mg;
當升降機減速上升時(a < 0),T < mg。
因此拉力(tension) T 隨時間的變化應為先大於 mg,再等於 mg,最後小於 mg,對應選項 C。
2025 DSE Physics Paper 1A Q7 題解
正確答案:C
解釋:作用於桿上的三個力為重量(weight) W、水平外力(horizontal force) F 及鉸位的反作用力(reaction) R。桿處於(平衡狀態 equilibrium),必須同時滿足(力的平衡 conditions for translational equilibrium),即三力必須構成封閉的(力三角形 triangle of forces)。W 向下而 F 向右,因此 R 必須向左上方以平衡另外兩力,故選項 C 正確。
2025 DSE Physics Paper 1A Q8 題解
正確答案:A
解釋:機械能(mechanical energy)守恆,由於忽略空氣阻力(air resistance),總(動能 kinetic energy)及(重力位能 gravitational potential energy)守恆。在 O 點:
總能量 = (1/2)mu2
Q 點比 O 點低 H,高度為 −H,因此
位能(potential energy) = −mgH
根據能量守恆:
K.E.Q + (−mgH) = (1/2)mu2
⇒ K.E.Q = (1/2)mu2 + mgH = mu2
故 Q 點之動能為 mu2,位能為 −mgH。
2025 DSE Physics Paper 1A Q9 題解
正確答案:D
解釋:粒子作(拋體運動 projectile motion),設飛行時間為 t。水平方向:
水平位移 = ut
垂直方向:(初速 vertical component of velocity)為 0,
下跌距離 = (1/2)gt2
由幾何關係,在斜面(incline)上
tanθ = 垂直位移 ÷ 水平位移
= [(1/2)gt2] ÷ (ut)
⇒ utanθ = (1/2)gt
⇒ t = (2utanθ) ÷ g
2025 DSE Physics Paper 1A Q10 題解
正確答案:A
解釋:鬆開螺絲需要相同的(力矩 moment)。由於力矩 τ = F × r,在 Figure (1) 中螺絲直徑為 0.005 m,因此半徑 r1 = 0.0025 m,
所需力矩
τ = 10 × 0.0025 = 0.025 N m
手柄直徑為 0.025 m,因此半徑 r2 = 0.0125 m。設所需力為 F2:
F2 × 0.0125 = 0.025
⇒ F2 = 2 N
2025 DSE Physics Paper 1A Q11 題解
正確答案:B
解釋:汽車在橋頂作(向心運動 centripetal motion),其(向心力 centripetal force)為指向圓心的合力(net force)。此時重量(weight) W 向下,而支持力(normal reaction) R 向上,因此向心力為向下的合力:
Fc = W − R
2025 DSE Physics Paper 1A Q12 題解
正確答案:A
解釋:重力(weight)由(萬有引力定律 universal law of gravitation)決定:
W = GMm ÷ r2
當距離地心變為 2r 時
WY = GMm ÷ (2r)2
= GMm ÷ 4r2
= 0.25W
2025 DSE Physics Paper 1A Q13 題解
正確答案:B
解釋:
(平面鏡 plane mirror)所形成的像為虛像(virtual image),位置為物體(object)相對鏡面的對稱位置。觀察圖中兩塊鏡 M1 及 M2,物體 O 經 M1 或 M2 單次/兩次反射均可在 Q 及 R 位置形成對稱像,但 P 並不位於任何鏡面反射後的對稱位置,因此只有 Q 及 R 能形成像。
2025 DSE Physics Paper 1A Q14 題解
正確答案:D
解釋:光由 X 進入 Y 時發生(折射 refraction),由圖可見光線向法線(normal)偏折,表示
nY > nX
而在 Y 與 Z 的邊界發生(全內反射 total internal reflection),表示光由光密(optically denser)介質射向光疏(optically less dense)介質,因此
nY > nZ
即
nY > nZ > nX
由於光速(speed of light)
v = c ÷ n
折射率(refractive index)愈小光速愈大,因此光速由大至小為
Z、X、Y
2025 DSE Physics Paper 1A Q15 題解
正確答案:B
解釋:
聲波(sound wave)為(縱波 longitudinal wave),在(位移—距離圖 displacement–distance graph)中,當曲線斜率(gradient)為正時,表示粒子向相反方向移動而令粒子間距增加,形成(疏部 rarefaction),但不應死背,要看清楚征服displacement分別代表什麽。圖中 Q 位於該位置,因此在 Q 出現疏部。
2025 DSE Physics Paper 1A Q16 題解
正確答案:B
解釋:
兩波源 S1 與 S2 作同相(in phase)振動,P 與兩波源距離分別為 6 cm 及 8 cm,因此(路程差 path difference)
Δx = 8 − 6 = 2 cm
已知波長(wavelength) λ = 0.8 cm,
Δx ÷ λ = 2 ÷ 0.8 = 2.5
因此在 P 發生(相消干涉 destructive interference),合振幅(resultant amplitude)為兩振幅之差:
A = |2 − 1| = 1 mm
2025 DSE Physics Paper 1A Q17 題解
正確答案:A
解釋:
(光柵繞射 diffraction grating)滿足
d sinθ = nλ
d = 1 ÷ (600 × 103) = 1.67 × 10−6 m,n = 2
對 λ1 = 589.00 nm 及 λ2 = 589.59 nm 分別代入,可得 θ1 及 θ2,兩者角距為
Δθ ≈ 0.058°
2025 DSE Physics Paper 1A Q18 題解
正確答案:D
解釋:
(光柵 diffraction grating)具有多縫(multiple slits),產生的主極大(main maxima)較尖銳(sharper),且整個繞射圖樣(diffraction pattern)的展開角度較大,因此其寬度(wide pattern)較闊。
故 (2) 及 (3) 正確。
2025 DSE Physics Paper 1A Q19 題解
正確答案:C
解釋:
由(牛頓透鏡公式 Newton’s lens formula)可得
u × v = f2
而題中給出物距至焦點(object distance from focus)為 11.0 cm,像距至焦點(image distance from focus)為 40.1 cm,
故
f2 = 11.0 × 40.1
= 441.1
⇒ f = 21.0 cm
2025 DSE Physics Paper 1A Q20 題解
正確答案:D
解釋:
當超聲波(ultrasound)由水進入空氣時,(頻率 frequency)保持不變,因此 A 正確。聲波在水中的(波速 speed of wave)較大,在空氣中較小,因此折射後速度變小,B 正確。由於由慢入快介質,(折射 refraction)時會偏離法線(normal),C 正確。
然而(全內反射 total internal reflection)只會在由波速較小的介質傳向波速較大的介質時發生,而此處為由水傳向空氣,因此不可能發生全內反射,D 錯誤。
2025 DSE Physics Paper 1A Q21 題解
正確答案:C
解釋:
(彩虹 rainbow)及(海市蜃樓 mirage)均涉及波速(speed of wave)在不同介質(different media)中改變而產生(折射 refraction)。而(回聲 echo)為反射(reflection)現象,與波速無關。因此只有 (2) 及 (3) 正確。
2025 DSE Physics Paper 1A Q22 題解
正確答案:D
解釋:
若三個導體球之間任意兩球互相吸引(attract),則三球不可能全部帶電(charged),亦不可能只有一個帶電。當其中一球不帶電(uncharged),其餘兩球帶相反電荷(unlike charges)時:
帶電球與不帶電球之間會因(靜電感應 electrostatic induction)產生吸引,而兩帶異種電荷球亦互相吸引,因此任意兩球均互相吸引。
2025 DSE Physics Paper 1A Q23 題解
正確答案:D
解釋:
粒子 X 為帶負電荷(negatively charged particle),在(均勻電場 uniform electric field)中受力方向與電場(field)方向相反。由於初速 v 與電場垂直(perpendicular),粒子向與電場相反方向加速(acceleration),電場力對粒子做正功(work done),其(動能 kinetic energy)增加,速度增加,因此粒子沿 PR 並以加速運動(increasing speed)。
2025 DSE Physics Paper 1A Q24 題解
正確答案:A
解釋:O 點的(電場 electric field)為由 +Q 及 −Q 產生之電場的向量和(vector sum)。
由 +Q 於 P 產生之電場 EP 指向遠離 P;
由 −Q 於 N 產生之電場 EN 指向 N。
兩者大小均為
E = Q ÷ (4πε0r2)
方向互相垂直,合場為
EO = √2 Q ÷ (4πε0r2)
方向沿由 P 指向 N。
2025 DSE Physics Paper 1A Q25 題解
正確答案:C
解釋:
燈泡不亮可能因為(電池沒電 flat dry cell)、(電路開路 open circuit)或燈泡燒壞(blown filament bulb)。然而將電池極性(polarties)反接只會改變電流方向(direction of current),對燈絲加熱無影響,燈泡仍會發光,因此這不可能是原因。
2025 DSE Physics Paper 1A Q26 題解
正確答案:B
解釋:
V1 為理想(ideal voltmeter),只量度 0.1 MΩ 電阻兩端電壓。V2 具有(內阻 internal resistance) 1 MΩ,並聯在 1 MΩ 電阻兩端,其(等效電阻 equivalent resistance)為
R = (1 × 1) ÷ (1 + 1) = 0.5 MΩ
整體電路變為 0.1 MΩ 與 0.5 MΩ 串聯(series connection),
電壓分配(voltage division):
V1 : V2 = 0.5 : 0.1 = 5 : 1
因此
V1 : V2 = 1 : 5
2025 DSE Physics Paper 1A Q27 題解
正確答案:A
解釋:
當 S2 及 S3 關閉而 S1 開路時,L1 因開關斷開無法形成(閉合電路 closed circuit)。L3 的接線使其兩端未同時連接至(火線 live)及(中線 neutral)。只有 L2 與電源形成完整回路,令(電流 electric current)通過,因此只有 L2 會亮起。
2025 DSE Physics Paper 1A Q28 題解
正確答案:A
解釋:
矩形線圈(rectangular coil)經(滑環 slip rings)接駁乾電池後有直流電(direct current)流過,置於垂直於線圈平面的(均勻磁場 uniform magnetic field)中。此時線圈兩側導線所受的(磁力 magnetic force)方向互相抵銷,未能形成有效的(力矩 torque),因此線圈會保持(靜止 at rest)。
2025 DSE Physics Paper 1A Q29 題解
正確答案:B
解釋:
(搜尋線圈 search coil)量度磁場是基於(電磁感應 electromagnetic induction),只有當(磁通量 magnetic flux)改變時才會產生感應電動勢(induced e.m.f.)。若永久磁鐵(permanent magnet)產生的磁場為恆定(constant magnetic field),沒有磁通量變化,因此在(CRO)上不會觀察到訊號。
2025 DSE Physics Paper 1A Q30 題解
正確答案:A
解釋:
電熱器(electric iron)可視為純電阻(pure resistor),其功率(power)
P = Vrms2 ÷ R
額定情況:
1100 = 2202 ÷ R
⇒ R = 44 Ω
當 Vrms = 110 V 時:
P = 1102 ÷ 44
= 275 W
2025 DSE Physics Paper 1A Q31 題解
正確答案:B
解釋:
(活度 activity)定義為單位時間內衰變(decay)的原子核數目,
1 Bq = 1 次衰變 per second
300 個原子核於 1 分鐘衰變,即
300 ÷ 60 = 5 s−1
因此活度
A = 5 Bq
2025 DSE Physics Paper 1A Q32 題解
正確答案:B
解釋:
Ra-226 衰變鏈(decay series)只涉及 α衰變(alpha decay)及 β衰變(beta decay):
α衰變:
質量數(mass number) A 減少 4,原子序(atomic number) Z 減少 2
β衰變:
質量數 A 不變,原子序 Z 增加 1
因此所有可能出現的核素必須滿足
A = 226 − 4n(即質量數必須為 4 的倍數差)
觀察圖中各點位置,Y 及 W 的質量數不符合此形式,因此不可能為 Ra-226 衰變系列的成員。
2025 DSE Physics Paper 1A Q33 題解
正確答案:D
解釋:
在(核聚變 nuclear fusion)反應中釋放能量(released energy),表示反應後質量減少,存在(質量虧損 mass defect)。
由
E = Δm c2
且 1 u = 931 MeV
Δm = 7.16 ÷ 931
≈ 0.00769 u
因此 X 與 Y 的總質量較 Z 多 0.00769 u。
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2024 DSE Physics Paper 1A Q1 題解
正確答案:C
解釋:
圖中顯示兩物質 P 與 Q 於相同質量(mass)下的(溫度–能量圖 temperature–energy graph)。在固體狀態(solid state)時,斜率(gradient) = 1 ÷ (m c),因此斜率較大的物質其(比熱容 specific heat capacity)較小。由圖可見固態 P 的斜率較小,表示其比熱容(c)P 較大,故固態 P 的比熱容大於 Q。
2024 DSE Physics Paper 1A Q2 題解
正確答案:B
解釋:
0.5 kg 水由 50°C 冷卻至 0°C 所釋放之熱量(heat released):
Q = mcΔT
= 0.5 × 4200 × 50
= 105000 J
可融化冰的質量:
m = Q ÷ Lf
= 105000 ÷ (3.34 × 105)
≈ 0.314 kg
由於冰原有 2.0 kg,未能完全融化,系統仍有冰存在,因此最終(平衡溫度 final temperature)為 0°C。
2024 DSE Physics Paper 1A Q3 題解
正確答案:B
解釋:利用(ideal gas equation)
PV = NkT
P = 10−5 Pa
V = 1 cm3 = 10−6 m3
T ≈ 300 K
k = 1.38 × 10−23 J K−1
N = PV ÷ (kT)
N ≈ (10−5 × 10−6) ÷ (1.38 × 10−23 × 300)
N ≈ 2 × 106
因此數量級(order of magnitude)為 106。
2024 DSE Physics Paper 1A Q4 題解
正確答案:D
解釋:
在(速度–時間圖 velocity–time graph)中,若物體以恆定速度 v 運動一段時間 t,
位移(displacement) = 速度 × 時間
s = vt
在 v–t 圖中,
高度代表速度 v
底部寬度代表時間 t
因此圖中長方形的面積 = v × t = 位移
若速度不恆定,把整段運動時間分成很多極短的小時間,每一小段都可當作恆速運動,其「小面積」代表小位移,所有面積加起來就是總位移。
因此 v–t 圖下的面積代表位移(displacement)。
2024 DSE Physics Paper 1A Q5 題解
正確答案:B
解釋:
物塊以(恆速 constant velocity)沿粗糙斜面(rough incline)下滑,因此
加速度(acceleration) = 0
根據(牛頓第二定律 Newton’s second law):
合力 resultant force = ma = 0
物塊所受三個力為:
- 重力(weight) mg(垂直向下)
- 支持力(normal reaction) R = mgcosθ(垂直斜面)
- 摩擦力(friction) f = mgsinθ(沿斜面向上)
由於合力為 0,表示這三個力的向量和(vector sum)為零,即 R 與 f 的合力大小等於 mg。
根據(牛頓第三定律 Newton’s third law),
斜面對物塊施加支持力 R 及摩擦力 f,
物塊同時對斜面施加大小相等方向相反的作用力。
因此物塊對斜面施加的合力大小為
√(R² + f²) = mg
所以斜面受到來自物塊的力大小為 mg。
2024 DSE Physics Paper 1A Q6 題解
正確答案:C
解釋:
(作用力與反作用力 action–reaction pair)必須
- 作用於不同物體
- 大小相等
- 方向相反
X 是升降機地板對物體施加的支持力(normal reaction)。
Y 是物體對升降機地板施加的反作用力。
X 與 Y:
大小相等
方向相反
作用於不同物體
因此符合(牛頓第三定律 Newton’s third law),為一對 action–reaction pair。
2024 DSE Physics Paper 1A Q7 題解
正確答案:C
解釋:
圖(a)中水平力 F 作用於粗糙水平面上的物塊,根據(功–動能定理 work–energy theorem):
外力所做的淨功(net work) = 動能改變(change in kinetic energy)
即
ΔEk = (F − f)s
其中 f 為摩擦力(frictional force)。因此 Ek 與 s 成正比,原圖為一直線。
若 F 加倍,則
ΔEk = (2F − f)s
由於摩擦力保持不變,淨力增加,因此斜率(gradient)變大,但起點仍然為 0。
故新圖應為一條經過原點且斜率較大的直線,對應選項 C。
2024 DSE Physics Paper 1A Q8 題解
正確答案:D
解釋:
設 X 質量為 3.0 kg,Y 質量為 1.0 kg。
系統加速度(acceleration):
a = (3.0 − 1.0)g ÷ (3.0 + 1.0)
a = 2g ÷ 4
a = 0.5g
a ≈ 4.9 m s−2
X 由靜止釋放並下降 1.5 m,利用
s = (1/2)at2
1.5 = 0.5 × 4.9 × t2
t2 = 1.5 ÷ 2.45
t ≈ 0.78 s
2024 DSE Physics Paper 1A Q9 題解
正確答案:A
解釋:
當人拉自己的頭髮時,所施加的拉力(pulling force)為人體系統內部的(內力 internal force)。
根據(牛頓第三定律 Newton’s third law),
手對頭髮的拉力與頭髮對手的反作用力大小相等方向相反,兩者均作用於同一人體系統(system)內。
由於沒有(外力 external force)向上作用於整個人體系統,其(合外力 net external force)仍為零,因此不可能將自己拉離地面。
2024 DSE Physics Paper 1A Q10 題解
正確答案:A
解釋:
相撲手將要被推翻的臨界情況為剛好開始繞接觸點 P 轉動,此時滿足(轉動平衡 rotational equilibrium),即
順時針力矩 = 逆時針力矩
以 P 為支點:
推力 F 的力臂為 1.00 m
重量 W 的力臂為 0.25 m
因此
F × 1.00 = W × 0.25
W = mg = 150 × 9.8 ≈ 1470 N
F = (1470 × 0.25) ÷ 1.00
F ≈ 368 N
2024 DSE Physics Paper 1A Q11 題解
正確答案:C
解釋:
撞擊為(彈性碰撞 elastic collision),球以相同速率反彈,但方向相反。
初速度 = +1.20 m s−1
末速度 = −1.20 m s−1
速度改變
Δv = −1.20 − (+1.20) = −2.40 m s−1
動量改變
Δp = mΔv
Δp = 0.16 × 2.40 = 0.384 kg m s−1
平均力(average force):
F = Δp ÷ Δt
F = 0.384 ÷ 0.0003
F ≈ 1280 N
2024 DSE Physics Paper 1A Q12 題解
正確答案:A
解釋:
粒子作(勻速圓周運動 uniform circular motion)。
在任何時刻:
- (速度 velocity)方向為圓周切線方向
- (加速度 acceleration)為(向心加速度 centripetal acceleration),指向圓心
圖中粒子位於圓的最右側:
- 切線方向為向上
- 圓心在左方,因此加速度指向左
符合
速度向上、加速度向左
2024 DSE Physics Paper 1A Q13 題解
正確答案:D
解釋:
衛星作(圓周運動 circular motion),其周期(period)與軌道半徑(radius)的關係遵從(開普勒第三定律 Kepler’s third law):
T² ∝ r³
因此
T ∝ r^(3/2)
當軌道半徑由 r 變為 2r 時:
新周期 = 原周期 × 2^(3/2) ≈ 原周期 × 2.83
原周期為 24 小時,
新周期 ≈ 24 × 2.83 ≈ 68 小時
大於 48 小時,因此選 D。
2024 DSE Physics Paper 1A Q14 題解
正確答案:C
逐項分析:
(1) X has a higher frequency
X 折射較多,wavelenth較短,frequency較高,正確。
(2) X has a larger speed in glass
X 速度較小,折射較多,正確。
(3) Critical angle for X is greater
臨界角(critical angle) c 滿足
sin c = 1 ÷ n
n 較大 → c 較小
因此 X 的臨界角較小,不正確。
2024 DSE Physics Paper 1A Q15 題解
正確答案:D
解釋:平面水波(plane water waves)射向 L 形障礙物時,會同時在兩段障礙物發生(反射 reflection)。
反射定律:
入射角 = 反射角
由圖可見入射方向水平向右,兩段障礙物分別使波向上及向下反射。反射後的波仍為平面波,波前必須保持:
• 彼此平行
• 等間距
• 與傳播方向垂直
只有選項 D 同時正確表示:
• 兩段反射
• 正確反射方向
• 平面波波前方向正確
2024 DSE Physics Paper 1A Q16 題解
正確答案:D
解釋:
彈簧上粒子作(縱波 longitudinal wave)振動,每一粒子只在原位左右振動,不會向前傳播。
由圖 (a) 及 (b) 可見,兩個圖樣的粒子分佈並非完全相同,但形狀相同並向右推進了一段距離,代表這是同一列行波(travelling wave)在兩個不同時刻的形態。
已知:
頻率 f = 10 Hz
⇒ 週期 T = 1 ÷ f = 0.1 s
由圖比較 (a) 與 (b),可見波形向前推進了約半個波長。
行波在半個週期 T ÷ 2 內,會前進半個波長。
因此兩圖之最小時間間隔為
T ÷ 2 = 0.1 ÷ 2 = 0.05 s
逐項判斷:
A. 粒子 a 不是固定不動,只是當刻在平衡位置 → 錯
B. 同一行波中所有粒子振幅相同 → 錯
C. 圖中未顯示一個完整 16 cm 波長 → 錯
2024 DSE Physics Paper 1A Q17 題解
正確答案:C
解釋:
兩個揚聲器 S₁、S₂:
- 同頻率
- 反相(anti‑phase)
- 波長 λ = 0.10 m
在 X 點
X 位於 S₁S₂ 的(垂直平分線 perpendicular bisector)上
⇒ 路程差(path difference) = 0
但因為聲源本身反相,
⇒ 相位差 = π
⇒ 發生(相消干涉 destructive interference)
在 P 點
由圖得:
S₁P = 2.5 m
S₂P = 3.0 m
路程差 Δx = 0.5 m = 5λ
由路程差產生的相位差 = 5 × 2π = 10π
再加上反相的 π:
總相位差 = 11π(奇數倍 π)
⇒ 相消干涉(destructive interference)
因此
X:destructive
P:destructive
2024 DSE Physics Paper 1A Q18 題解
正確答案:D
解釋:
弦線形成(駐波 stationary wave),波速由弦線性質決定,保持不變。
當頻率加倍:
- 波速(speed) 不變
- 波長(wavelength) 減半
- 振幅(amplitude) 不會因單純改變頻率而加倍
在駐波中:
- 同一個「波腹(loop)」內的粒子 同相(in phase)
- 相鄰波腹的粒子 反相(out of phase)
當頻率加倍時,弦線上形成的波腹數目增加,
X 與 Y 將落在同一個波腹內,因此變成同相。
逐項判斷:
A 振幅不一定加倍 → 錯
B 波長不是加倍,而是減半 → 錯
C 波速不變 → 錯
2024 DSE Physics Paper 1A Q19 題解
正確答案:A(P)
解釋:
光線 X 由物體 O 發出,射向(凸透鏡 convex lens),並沒有通過光學中心(optical centre),而是斜射入透鏡。
判斷原則:
對於凸透鏡,若入射光線來自主光軸上的物體,且未通過光學中心,透鏡會令光線向主光軸折射(bend towards principal axis)。
O 在 F 前,所以image 出現在O後面,因此是P
2024 DSE Physics Paper 1A Q20 題解
正確答案:D
解釋:
物體高度 ho = 10 cm
像高度 hi = 8 cm
放大率(magnification):
m = hi ÷ ho = 8 ÷ 10 = 0.8 = v ÷ u = v ÷ 20
v = 16 cm
1 ÷ f = 1 ÷ v + 1 ÷ u
1 ÷ f = 1 ÷ (-16) + 1 ÷ 20
f = -80 cm
2024 DSE Physics Paper 1A Q21 題解
正確答案:B
解釋:逐項分析:
A. Microwaves are a kind of electromagnetic waves
微波屬於(電磁波 electromagnetic waves) → 正確
B. Microwaves can be observed with the naked eye
微波不可被肉眼直接觀察 → 錯誤
C. Microwaves propagate with the speed of light in a vacuum
所有電磁波在真空中的速度皆為光速 → 正確
D. Microwaves are used in radar to detect the position of an aeroplane
雷達使用微波 → 正確
2024 DSE Physics Paper 1A Q22 題解
正確答案:D
解釋:
兩個(CRO)顯示使用相同的(time axis)及(intensity axis),因此可以直接比較。
音調(pitch)取決於(頻率 frequency)。在相同時間內,note X & Y 出現相同振動週期,wavelength = 6格。
響度(loudness)取決於(振幅 amplitude)。由圖可見 note Y 的上下擺幅較大,表示振幅較大,因此兩者的 loudness 並不相同。
2024 DSE Physics Paper 1A Q23 題解
正確答案:C
解釋:
考慮虛線上的(電場 electric field)。
(1) 在 X 與 Y 之間,+Q 產生的電場方向由 X 向外,即向右;−2Q 產生的電場方向指向 Y,即同樣向右,因此兩個電場方向相同,正確。
(2) 在 Y 的右方,+Q 產生向右的電場,而 −2Q 產生向左的電場。由於 −2Q 的電量較大,其影響較強,因此合成電場恆向左,正確。
(3) 對於異號而大小不同的電荷,只會存在一個電場為零的位置,不可能有兩個,因此此項錯誤。
所以正確為 (1) and (2) only。
2024 DSE Physics Paper 1A Q24 題解
正確答案:C
解釋:
電路中各電阻為:
P–Q:2 Ω
Q–R:2 Ω
R–S:1 Ω
S–P:1 Ω
以下逐一計算等效電阻:
PQ
直接路徑:2 Ω
另一條路徑 P → S → R → Q:1 + 1 + 2 = 4 Ω
兩路並聯:
R = (2 × 4) ÷ (2 + 4) = 8 ÷ 6 ≈ 1.33 Ω
PR
路徑一 P → Q → R:2 + 2 = 4 Ω
路徑二 P → S → R:1 + 1 = 2 Ω
兩路並聯:
R = (4 × 2) ÷ (4 + 2) = 8 ÷ 6 ≈ 1.33 Ω
PS
直接路徑:1 Ω
另一條路徑 P → Q → R → S:2 + 2 + 1 = 5 Ω
兩路並聯:
R = (1 × 5) ÷ (1 + 5) = 5 ÷ 6 ≈ 0.83 Ω
QS
路徑一 Q → P → S:2 + 1 = 3 Ω
路徑二 Q → R → S:2 + 1 = 3 Ω
兩路並聯:
R = (3 × 3) ÷ (3 + 3) = 9 ÷ 6 = 1.5 Ω
比較可得,PS 的等效電阻最小。
2024 DSE Physics Paper 1A Q25 題解
正確答案:A
解釋:
開關 S 關閉後,右邊電阻被(短路 short circuit),整體等效電阻減少。
電池電壓不變,根據 I = V ÷ R,(電流 current)增加,因此(電流表 ammeter)讀數增加。
電壓表量度左邊電阻的電壓。由於總電流增加,而該電阻阻值不變,
V = IR,因此(電壓 voltmeter)讀數亦增加。
2024 DSE Physics Paper 1A Q26 題解
正確答案:B
解釋:
直導線 PQ 中電流 I₁ 向上,利用(右手定則 right-hand rule),在 MN 位置產生的磁場方向為入紙面。
MN 中電流 I₂ 由 N 向 M(向左)。
根據 F = I L × B,
向左 × 入紙面 → 向下。
因此磁力方向為向下,選 B。
2024 DSE Physics Paper 1A Q27 題解
正確答案:C
解釋:
線圈半徑 r = 2 cm = 0.02 m,
面積 A = πr² ≈ 1.26 × 10⁻³ m²。
磁場由 5.0 T 減至 3.0 T,
ΔB = 2.0 T,時間 Δt = 0.8 s。
感應電動勢
e = A × (ΔB ÷ Δt)
e ≈ 1.26 × 10⁻³ × (2.0 ÷ 0.8)
e ≈ 3.1 × 10⁻³ V。
因此選 C。
2024 DSE Physics Paper 1A Q28 題解
正確答案:C
解釋:
(交流電 a.c.) 的條件是:電流方向必須隨時間改變,即電流需出現正值與負值。
圖 (1):電流始終在時間軸上方,只是大小改變,方向不變,不是 a.c.
圖 (2):電流由正值變為負值,方向改變,屬於 a.c.
圖 (3):電流亦在正負之間交替,方向改變,屬於 a.c.
因此正確的是 (2) and (3) only。
2024 DSE Physics Paper 1A Q29 題解
正確答案:B
解釋:
粒子在磁場中受(磁力 magnetic force),其大小為
F = qvB sinθ
代入數值:
q = F ÷ (vB)
q ≈ (5.9 × 10⁻¹²) ÷ (1.9 × 10⁷ × 0.97)
q ≈ 3.2 × 10⁻¹⁹ C
由粒子路徑彎曲方向配合(左手定則 left-hand rule),可判斷粒子帶正電。
因此選 +3.2 × 10⁻¹⁹ C。
2024 DSE Physics Paper 1A Q30 題解
正確答案:A
解釋:
輸出功率 P = 217 MW
輸電電壓 V = 132 kV
電流
I = P ÷ V
I ≈ (217 × 10⁶) ÷ (132 × 10³) ≈ 1.64 × 10³ A
電纜總電阻
R = 0.02 Ω km⁻¹ × 40 km = 0.8 Ω
功率損耗
Ploss = I²R
≈ (1.64 × 10³)² × 0.8
≈ 2.16 × 10⁶ W
≈ 2.16 MW
因此選 A。
2024 DSE Physics Paper 1A Q31 題解
正確答案:A
解釋:
(1) 保險絲(fuse)必須接在(火線 live wire),這樣當電流過大時可即時切斷電源,正確。
(2) 某些電器(例如雙重絕緣 appliances)即使沒有(地線 earth wire)仍可正常運作,正確。
(3) 保險絲的作用是防止過大電流,保護電器及電線,不能直接防止觸電,錯誤。
因此只有 (1) 和 (2) 正確。
2024 DSE Physics Paper 1A Q32 題解
正確答案:D
解釋:
放射性活度(activity)呈(指數衰變 exponential decay)。
由 800 Bq 減至 600 Bq,
比例 = 600 ÷ 800 = 0.75,用時 2.0 年。
設衰變常數為 λ,
0.75 = e^(−2λ),可求得 λ。
再由 600 Bq 減至 300 Bq,
比例 = 300 ÷ 600 = 0.5。
所需時間
t = ln2 ÷ λ ≈ 4.8 年。
因此選 D。
2024 DSE Physics Paper 1A Q33 題解
正確答案:B
解釋:
用於檢測地下水管裂縫的放射性同位素應具備:
- 能穿透泥土(需(γ射線 gamma radiation))
- 半衰期不宜過長或過短
逐項比較:
P:β 射線,穿透力不足
Q:γ 射線,半衰期 36 小時,合適
R:α 射線,幾乎不能穿透
S:α、β 射線,半衰期太短
最合適的是 Q。
2023 DSE Physics MC 詳解
- B
- D
- C
- A
- B
- D
- B
- C
- C
- A
- B
- C
- D
- C
- D
- B
- A
- B
- A
- A
- A
- D
- D
- C
- A
- D
- B
- C
- A
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- C
- D
- D
2023 DSE Physics MC 詳解 (Click Me!)
參考資料:考生第一手反饋、考評局公開的考生示例、教師會議記錄
小編所提供的解題方法僅供參考及記錄,並非唯一解法,部分題目明顯存在更佳解法。
另外,由於本試卷並非中英語能力測試,小編在撰寫答案時未特別講究語法,部分題目刻意省略冠詞或完整句式,以提升作答效率。
注意:題目數量龐大,敬請耐心等候,並讓網頁完整載入(快則數秒;慢則一至兩分鐘),內容中或可能出現個別排版或輸入錯誤,敬請見諒。
2024 DSE Physics Paper 1A Q1 題解
正確答案:B
解釋:
(thermal radiation) 是所有溫度高於 (absolute zero) 的物體都會進行的能量交換方式,包含 (absorption) 及 (emission)。
(1) 即使物體溫度高於周圍,仍會吸收來自周圍的 (electromagnetic radiation),只是放射多於吸收,因此此說法錯誤。
(2) 生存毯的銀色表面是良好的 (reflector),其作用是反射人體發出的 (infrared radiation),以減少熱量散失,而不是幫助吸收周圍的熱輻射,因此錯誤。
(3) 黑色表面是良好的 (radiator),有助增加 (heat loss),因此汽車引擎的 (cooling fins) 宜為黑色,正確。
所以只有 (3) 正確。
2024 DSE Physics Paper 1A Q2 題解
正確答案:D
解釋:
題目給出物質的 (heat capacity) 為 600 J °C⁻¹,即整個物體溫度每下降 1 °C 會放出 600 J 的 (heat energy)。
在開始凝固前,溫度以 2 °C per minute 下降,
每分鐘放出的熱量為
Q = 600 × 2 = 1200 J per minute。
在 (phase change) 期間,溫度保持不變 20 分鐘,表示能量用於 (solidification)。
放出的 (latent heat) 為
Q = 1200 × 20 = 24000 J。
質量 m = 0.3 kg,
(specific latent heat of fusion)
L = 24000 ÷ 0.3 = 80000 J kg⁻¹。
2024 DSE Physics Paper 1A Q3 題解
正確答案:C
解釋:
在 (closed vessel) 內,固定質量的 (ideal gas) 滿足
pV ∝ T,其中 p 為 (pressure),V 為 (volume),T 為 (absolute temperature)。
在 p–T 圖中,直線斜率
slope = p ÷ T ∝ 1 ÷ V,
即斜率愈大,容器體積愈小。
由圖可見,在相同壓力下,
容器 X 對應 T = 300 K,
容器 Y 對應 T = 600 K。
因此
300 ÷ V = 600 ÷ VY,
VY = 2V。
2024 DSE Physics Paper 1A Q4 題解
正確答案:A
解釋:
(Acceleration) 有大小及方向,屬於(vector quantity)。
(Momentum) 等於質量乘速度,亦有方向,屬於(vector quantity)。
(Work done) 只有大小,沒有方向,屬於(scalar quantity)。
因此只有 (1) 和 (2) 是向量。
2024 DSE Physics Paper 1A Q5 題解
正確答案:B
解釋:
設連接兩個方塊的中間繩索張力為 Tmid,連接天花板的每條上方繩索張力為 Ttop。
對下方方塊:
向下的力為 W + F,
由平衡可得
Tmid = W + F
中間繩索的極限張力為 2W,
所以
W + F ≤ 2W
F ≤ W
對上方方塊:
向下的力為自身重量 W 及中間繩索的拉力 Tmid,
兩條上方繩索平均承受,
2Ttop = W + (W + F) = 2W + F
Ttop = W + F ÷ 2 ≤ 2W
F ≤ 2W
較嚴格的限制是 F ≤ W,
因此最大值為 W。
2024 DSE Physics Paper 1A Q6 題解
正確答案:D
解釋:
在繩未被剪斷前,方塊保持靜止,表示受力平衡,
( net force ) = 0 N。
繩索張力為 50 N,且與斜面平行,
因此重力沿斜面的分量亦為 50 N。
剪斷繩索後,只剩下重力沿斜面的分量作用,
所以( net force ) = 50 N。
因此
before:0 N
after:50 N
如果你想,我可以用完全相同風格繼續下一題。
2023 DSE Physics Paper 1A Q7 題解
正確答案:B
解釋:
火車作(水平加速 motion with horizontal acceleration),車廂內可視為(非慣性參考系 non‑inertial frame)。
吊錘向東傾斜,表示吊錘所受的(慣性力 pseudo force)指向東。
慣性力方向與火車加速度方向相反,因此火車的加速度方向為向西 (due west)。
受力平衡時
tanθ = a ÷ g
a = g tan20°
a ≈ 9.81 × 0.364
a ≈ 3.57 m s⁻²
因此為 due west,3.57 m s⁻²。
2023 DSE Physics Paper 1A Q8 題解
正確答案:C
解釋:
起初男孩與座椅作(自由落體 free fall),此時座椅對男孩沒有支持作用,
(反作用力 reaction force) R = 0。
其後男孩開始(均勻減速 uniform deceleration),為減少向下速度,
座椅需向上施加支持力,且此支持力大於重量 W,
即 R > W。
正確的 R–t 圖像應為:
初段 R = 0,
之後上升並維持在高於 W 的水平。
2023 DSE Physics Paper 1A Q9 題解
正確答案:C
解釋:
系統包括:
懸掛重物質量 m,
桌面上兩個疊在一起的手推車,總質量 2m。
所有接觸面光滑,忽略摩擦。
系統的加速度
a = mg ÷ (m + 2m) = g ÷ 3
因此加速度大小為 g/3。
張力 T 作用於兩個手推車:
T = 2m × a = 2m × (g ÷ 3) = 2mg ÷ 3
由於 2mg ÷ 3 < mg,
張力 小於 mg。
因此選 C。
2023 DSE Physics Paper 1A Q10 題解
正確答案:A
解釋:
物塊沿粗糙斜面向上運動,所受的阻力包括重力沿斜面的分量及( friction ),兩者大小皆為常數。
因此物塊所受的( retarding force )為常數,
根據( work–energy principle ),( kinetic energy ) Eₖ 會隨距離 s 線性下降,直至減至 0。
另一方面,物塊高度隨 s 成正比,
所以( potential energy ) Eₚ 會隨 s 線性上升。
只有選項 A 同時顯示
Eₚ 直線上升,
Eₖ 直線下降。
2023 DSE Physics Paper 1A Q11 題解
正確答案:B
解釋:
在碰撞前後,系統為「手推車 + 黏土」。
沿(水平 horizontal)方向:
地面光滑,沒有外力作用,
所以( linear momentum ) 守恆。
沿(垂直 vertical)方向:
黏土落在手推車上時,地面與手推車對系統施加外力,
因此垂直方向的動量 不守恆。
所以
horizontal:conserved
vertical:not conserved。
2023 DSE Physics Paper 1A Q12 題解
正確答案:C
解釋:
以 X 為支點,系統最初處於( equilibrium )。
1.0 kg 重物向 X 移動 0.1 m,
其( moment ) 減少量為
1.0 × 0.1。
要回復平衡,
0.4 kg 重物亦須減少相同的力矩。
設其移動距離為 d,
0.4 × d = 1.0 × 0.1。
解得
d = 0.25 m。
2023 DSE Physics Paper 1A Q13 題解
正確答案:D
解釋:
兩粒子 X 和 Y 由同一點以相同(initial speed)射出,但角度不同,且忽略(air resistance)。
(1) 是否同時落地
飛行時間取決於(initial vertical component of velocity)。兩粒子射出角度不同,垂直分量不同,因此落地時間不同,錯誤。
(2) 落地時速度是否相同
兩粒子由相同高度射出並落到相同高度,且初速相同。根據(energy conservation),落地時的(speed)只與初始機械能及高度差有關,因此兩者落地速度相同,正確。
(3) 最高點的動能比較
在(maximum height),垂直速度為零,只剩(horizontal velocity)。Y 的射出角度較小,其水平速度較大,因此其(kinetic energy)較大,正確。
所以正確為 (2) and (3)。
2023 DSE Physics Paper 1A Q14 題解
正確答案:C
解釋:
此為(displacement–distance graph),可用來讀取(wavelength)。
由圖可見,相鄰兩個波峰之間距離約為 2.0 m,
因此
wavelength λ = 2.0 m。
已知波速(speed) v = 10 m s⁻¹,
period T = λ ÷ v = 2.0 ÷ 10 = 0.20 s。
2023 DSE Physics Paper 1A Q15 題解
正確答案:D
解釋:
地震產生的 (P‑waves) 與 (S‑waves) 由同一震央出發,因此兩者行走的距離相同,設為 D。
但兩者的速度不同:
P 波速度 vP = 7.0 km s⁻¹
S 波速度 vS = 4.0 km s⁻¹
由於 vP > vS,因此 P‑waves 先到,S‑waves 後到。
圖中 X 為較早到達的訊號,屬於 P‑waves;
Y 為較遲到達的訊號,屬於 S‑waves。
由圖可見,兩者到達時間相差約 1.25 min,即
Δt = 75 s。
同一距離 ÷ 不同速度 → 產生到達時間差:
P 波到達時間 tP = D ÷ vP
S 波到達時間 tS = D ÷ vS
Δt = tS − tP
= (D ÷ vS) − (D ÷ vP)
整理可得
D = (vP × vS × Δt) ÷ (vP − vS)
代入數值:
D ≈ (7.0 × 4.0 × 75) ÷ 3 ≈ 700 km。
2023 DSE Physics Paper 1A Q16 題解
正確答案:B
解釋:
在 Y 與 Z 的邊界發生 (total internal reflection),表示
nY > nZ。
由圖可見,光線由 W 進入 X,向法線偏折,再進入 Y 時,遠離法線,表示
nW & nY< nX。
因此四種介質之中,折射率最高的是 X。
2023 DSE Physics Paper 1A Q17 題解
正確答案:A
解釋:
五條連續亮紋之間的總距離為 4.0 mm,
即四個亮紋間距,因此
fringe separation = 4.0 mm ÷ 4 = 1.0 mm = 1.0 × 10⁻³ m。
在 (Young’s double‑slit experiment) 中
fringe separation = λD ÷ a。
已知
D = 1.8 m。
代入
1.0 × 10⁻³ = λ × 1.8 ÷ a。
解得
a = 1800 λ。
2023 DSE Physics Paper 1A Q18 題解
正確答案:B
解釋:
在 (diffraction grating) 中,繞射條件為
d sinθ = nλ。
波長較大的光,其繞射角 θ 較大。
α 線波長為 656 nm,
β 線波長為 486 nm,
因此在同一級次中,α 必定比 β 更遠離中央。
整個圖樣必須符合:
中央為 (zeroth order),
左右對稱,
每一級次中 β 在內、α 在外。
只有選項 B 正確顯示此排列。
2023 DSE Physics Paper 1A Q19 題解
正確答案:A
解釋:
兩個揚聲器相距 1.00 m,並且 (in phase),位於 y 軸上。
咪高峰沿 x 軸移動,只探測到一個非中央的干涉極大,位置在 x = 0.53 m。
由於只出現一個極大,該極大對應第一級次的 (constructive interference),
即路程差 path difference = 1λ。
利用幾何關係計算兩揚聲器到該點的路程差,可得
路程差 ≈ 0.60 m。
因此聲波的 (wavelength)
λ ≈ 0.60 m。
2023 DSE Physics Paper 1A Q20 題解
正確答案:A
解釋:
由單一透鏡形成的(virtual image)必定是
- (erect)
- 與物體在同一側
- 大小可以放大或縮小
因此只有 (1) 一定成立。
2023 DSE Physics Paper 1A Q21 題解
正確答案:A
解釋:
圖中兩條光線經透鏡後向内聚焦,表示該透鏡為 (convex lens)。
平行光線 影像聚焦在focal plane,因此焦距為 20 cm。
2023 DSE Physics Paper 1A Q22 題解
正確答案:D
解釋:
由吸收圖可見,
- (gamma rays) 在極短波長區幾乎被 100% 吸收,不能在地面觀測,A 錯。
- (ultraviolet radiation) 大部分在大氣中被吸收,只剩少量到達地面,B 錯。
- (infra-red radiation) 在多個波段有明顯吸收,不是「without absorption」,C 錯。
在波長約 0.5 m(GHz 頻段)時,大氣吸收接近 0%,
屬於 (radio window),最適合地面與高空通訊。
因此選 D。
2023 DSE Physics Paper 1A Q23 題解
正確答案:D
解釋:
X、Y、Z 均為正電荷 (positive charges),彼此只有 (electrostatic force)。
(1)
X 與 Y 都受力向左,表示 Z 對它們的排斥力影響顯著。
對 Z 而言,X 與 Y 都在其左方,排斥力方向均向右,
所以 Z 的合力向右,正確。
(2)
由 (Newton’s third law),
Z 對 X 與 Y 的作用力大小,分別等於 X 與 Y 對 Z 的作用力。
由圖中給出的 4 N 與 1 N,可知 Z 受的合力大小為
4 N + 1 N = 5 N,正確。
(3)
Y 位於中點,但 Z 仍對 Y 產生比 X 更大的影響,
表示 Z 的電量必須較大,正確。
因此 (1)、(2)、(3) 全部正確。
2023 DSE Physics Paper 1A Q24 題解
正確答案:C
解釋:
( electric field strength ) 與 (field line density) 成正比,即電場線 越密,電場越強。
觀察圖中三個區域:
在 R 區域,電場線最疏,電場最弱。
在 P 區域,電場線較 R 密,但仍不及 Q。
在 Q 區域,電場線最密,電場最強。
因此由小至大的正確次序為
ER < EP < EQ。
2023 DSE Physics Paper 1A Q25 題解
正確答案:A
解釋:
觀察電路可見,上方 3 V 電池與下方 1.5 V 電池的正極都在左邊,因此兩電池並非相反,而是部分互相抵消。
沿逆時針方向考慮:
通過 3 V 電池為電勢上升,
通過 1.5 V 電池為電勢下降,
因此淨電動勢 (net e.m.f.)
= 3.0 − 1.5 = 1.5 V。
兩個電阻為串聯,
總電阻 (total resistance)
= 2 Ω + 1 Ω = 3 Ω。
電流大小
I = V ÷ R = 1.5 ÷ 3 = 0.5 A。
由電池方向可判斷電流為逆時針 (anticlockwise)。
2023 DSE Physics Paper 1A Q26 題解
正確答案:D
解釋:
電器兩端的電壓為 12 V,
電荷由 P 流向 Q 的電量為 2 C。
電能 (electrical energy) 由
E = QV。
代入
E = 2 × 12 = 24 J。
2023 DSE Physics Paper 1A Q27 題解
正確答案:B
解釋:
當開關 S 接到 (1) 時,線圈中的電流由零突然增加,線圈產生的磁場(magnetic field)穿過鋁環的磁通量(magnetic flux)增加。
根據楞次定律(Lenz’s law),鋁環中感應電流所產生的磁場會反抗磁通量的增加,即鋁環面向線圈的一側成為與線圈相同的磁極,因此鋁環受到排斥力,向右移動。
當開關 S 接到 (2) 時,電池極性相反,線圈中的電流方向相反,磁通量變化方向亦相反。鋁環中感應電流所產生的磁場仍然反抗磁通量變化,結果鋁環與線圈之間仍然產生排斥效果,鋁環同樣向右移動。
因此:
(1) 向右
(2) 向右
2023 DSE Physics Paper 1A Q28 題解
正確答案:C
解釋:
(1) 火線(live wire)與中線(neutral wire)之間接的是交流電(a.c.),電壓方向會隨時間改變,因此火線有時相對中線為正,有時為負,正確。
(2) 千瓦小時錶(kilowatt-hour meter)量度的是用電量,即消耗的電能(electrical energy),而不是功率(power),錯誤。
(3) 家用電器通常是並聯(parallel connection)接駁,接入更多電器會令總電阻(total resistance)減小,正確。
因此正確的是 (1) 和 (3)。
2023 DSE Physics Paper 1A Q29 題解
正確答案:A
解釋:
一次線圈的有效值電壓為 220 V(r.m.s.),
由 CRO 量得二次線圈的峰值電壓(peak value)為 11 V。
先將峰值轉為有效值:
二次線圈有效值電壓
Vs = 11 ÷ √2 ≈ 7.8 V
理想變壓器滿足
Vs ÷ Vp = Ns ÷ Np
代入
7.8 ÷ 220 = Ns ÷ 2000
解得
Ns ≈ 71
2023 DSE Physics Paper 1A Q30 題解
正確答案:B
解釋:
磁場(magnetic field)方向指向紙外,
粒子進入磁場後路徑向右彎曲,根據右手定則(right-hand rule),粒子必為正電荷(positively charged)。
在均勻磁場中,圓軌道半徑
r = mv ÷ (qB)
X 與 Y 的速度(speed)和電荷量(charge)相同,
軌道半徑只與質量(mass)有關。
由圖可見 Y 的彎曲半徑較大,
表示 my > mx,
即 mx < my。
2023 DSE Physics Paper 1A Q31 題解
正確答案:C
解釋:
放射源只含一種放射性核素 X,並衰變成穩定核素 Y。
(1) 一個半衰期後,X 的數目減至原來約一半,這是半衰期(half-life)的定義,正確。
(2) Y 的數目增加的數量等於已衰變的 X。若初時 Y 不多甚至為零,一個半衰期後只會增加至約「原來 X 的一半」,不可能是「原來 Y 的兩倍」,不一定成立,錯誤。
(3) 放射源的活度(activity)與 X 的數目成正比,因此一個半衰期後活度亦減至約一半,正確。
所以正確的是 (1) 和 (3)。
2023 DSE Physics Paper 1A Q32 題解
正確答案:D
解釋:
核反應為
¹H + ⁷Li → 2 × ⁴He + 能量
能量釋放 17.32 MeV,表示存在質量虧損(mass defect)。
質量虧損
Δm = 17.32 ÷ 931.5 ≈ 0.0186 u
反應前後關係:
mH + mLi − 2mHe = Δm
代入數值:
mLi = 2(4.0026) + 0.0186 − 1.0078
mLi ≈ 7.0160 u
因此選 D。
2023 DSE Physics Paper 1A Q33 題解
正確答案:D
解釋:
核裂變(nuclear fission)是重核分裂成較輕核的過程。
A:將兩個原子核結合是核聚變(fusion),錯誤。
B:並非所有核裂變都是自發的,很多需要中子引發,錯誤。
C:裂變反應速率主要與中子有關,與溫度無直接關係,錯誤。
D:重核裂變後生成的產物在能量上較穩定(binding energy per nucleon 較大),正確。
2022 DSE Physics MC 詳解
A(76)
B(54)
D(80)
C(56)
A(51)
B(47)
B(84)
B(49)
D(61)
D(32)
A(46)
D(75)
C(67)
A(52)
B(70)
C(71)
D(67)
B(63)
C(55)
A(72)
C(44)
D(64)
C(24)
D(28)
D(54)
B(65)
A(61)
C(26)
B(34)
A(45)
C(63)
A(50)
C(83)
2022 DSE Physics MC 詳解 (Click Me!)
參考資料:考生第一手反饋、考評局公開的考生示例、教師會議記錄
小編所提供的解題方法僅供參考及記錄,並非唯一解法,部分題目明顯存在更佳解法。
另外,由於本試卷並非中英語能力測試,小編在撰寫答案時未特別講究語法,部分題目刻意省略冠詞或完整句式,以提升作答效率。
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2022 DSE Physics Paper 1A Q1 題解
正確答案:A
解釋:
容器是良好隔熱(well‑insulated),且容器本身的熱容量可忽略,因此只需考慮水之間的熱交換。
暖水初溫為 45 °C,混合後溫度下降 5 °C,即降至 40 °C。
加入的冷水為 50 g,溫度為 0 °C。
設原本暖水質量為 m。
暖水放出的熱量(heat energy released):
= m × c × 5
冷水吸收的熱量(heat energy absorbed):
= 50 × c × 40
由熱量守恆(conservation of energy):
m × 5 = 50 × 40
解得
m = 400 g
2022 DSE Physics Paper 1A Q2 題解
正確答案:B
解釋:
冰在 0 °C 融化成水的過程是相變(phase change),溫度保持不變。
(1) 分子平均距離(average separation)
冰的結構較疏鬆,融化成水後分子更接近,因此平均距離減少,錯誤。
(2) 分子平均動能(average kinetic energy)
溫度不變,平均動能不變,錯誤。
(3) 分子平均勢能(average potential energy)
融化時吸收的潛熱用於克服分子間作用力,使勢能增加,正確。
因此只有 (3) 正確。
2022 DSE Physics Paper 1A Q3 題解
正確答案:D
解釋:
氦氣質量為 21 kg,
每摩爾氦氣質量為 4 × 10⁻³ kg。
氣體摩爾數(number of moles):
n = 21 ÷ (4 × 10⁻³) = 5250 mol
溫度
T = 27 °C = 300 K
體積
V = 120 m³
使用理想氣體方程(ideal gas equation):
pV = nRT
p = nRT ÷ V
= 5250 × 8.31 × 300 ÷ 120
≈ 1.09 × 10⁵ Pa
2022 DSE Physics Paper 1A Q4 題解
正確答案:C
解釋:
車以恆定速率 v 行駛四段等長路段。
總路程 = 4L
總位移為 P 至 T 的直線距離。
由圖可見,
P → Q 與 R → S 的垂直位移互相抵消,
水平方向位移為 2L。
平均速度大小(magnitude of average velocity):
= 總位移 ÷ 總時間
= 2L ÷ (4L ÷ v)
= v ÷ 2
已知平均速度為 20 km h⁻¹,
v ÷ 2 = 20
解得
v = 40 km h⁻¹
2022 DSE Physics Paper 1A Q5 題解
正確答案:A((1) only)
解釋:
地面對桿的摩擦力方向,取決於桿的下端 Q 的滑動趨勢。
在圖 (1) 中,繩子由 P 拉向天花板左方,繩張力(tension)在 P 點有向左的水平分量。
這會令整條桿有向左轉動的趨勢,使 Q 有向左滑動的趨勢。
地面摩擦力(friction)必定反抗相對滑動趨勢,
因此摩擦力在 Q 點必定向右。
在圖 (2) 中,繩子垂直,沒有水平拉力,不會令 Q 向左。
在圖 (3) 中,繩子向右拉 P,Q 有向右滑動趨勢,摩擦力應向左。
所以只有圖 (1) 的摩擦力向右。
2022 DSE Physics Paper 1A Q6 題解
正確答案:B((M + m)g)
解釋:
整個系統(楔 + 方塊)處於靜止,地面對楔的支持力(normal force)等於楔所承受的總垂直力。
方塊的重量 m g 最終完全經楔傳給地面,
不論斜面角度 θ 為何,垂直方向的總力不變。
因此地面承受的力為
楔自身重量 M g + 方塊重量 m g
= (M + m) g。
2022 DSE Physics Paper 1A Q7 題解
正確答案:B
解釋:
雞蛋由高處落下,動量改變是固定的(從某速度減至 0)。
根據動量定理(impulse),
作用力 × 作用時間 = 動量改變。
軟墊(cushion)能增加碰撞時間,
在動量改變相同的情況下,
作用力(平均力)會變小,較不容易令雞蛋破裂。
因此最合理的解釋是:
軟墊延長了碰撞時間。
2022 DSE Physics Paper 1A Q8 題解
正確答案:B(2.5 m s⁻¹)
解釋:
力–時間圖由
t = 0 時 F = 2 N,
線性下降至 t = 3 s 時 F = 0。
力的衝量(impulse)等於圖下面積:
面積 = 三角形
= ½ × 3 × 2 = 3 N s。
衝量 = 動量改變:
Δp = 3。
物體質量 m = 2 kg,
速度改變
Δv = 3 ÷ 2 = 1.5 m s⁻¹。
初速為 1 m s⁻¹,
末速 = 1 + 1.5 = 2.5 m s⁻¹。
2022 DSE Physics Paper 1A Q9 題解
正確答案:D
解釋:
小球由小車在 P 點被垂直射出。射出瞬間,小球具有與小車相同的水平速度,方向為圓軌道在 P 點的切線方向(tangential direction)。
射出後,小球不再受向心力(centripetal force),因此會以等速直線運動向前,而不會沿圓周運動。
小車則繼續作圓周運動,在小球落地時到達 Q 點。
因此小球會落在沿 P 點切線方向前方的位置,即圖中的 R。
2022 DSE Physics Paper 1A Q10 題解
正確答案:D(120 J)
解釋:
人對繩施加的力為 30 N,拉動距離為 4 m。
人所做的功(work done by the man)只取決於
力 × 人手移動距離,與摩擦力大小無關。
因此
W = 30 × 4 = 120 J。
2022 DSE Physics Paper 1A Q11 題解
正確答案:A
解釋:
兩條路徑均為光滑(smooth),方塊由同一高度 X 滑到同一高度 Y。
由機械能守恆(conservation of mechanical energy),
在 Y 點的速度只與高度差有關,因此速度相同。
但兩條路徑形狀不同:
曲線路徑在初段較陡,使方塊較早獲得較大速度,因此所需時間較短。
所以
速度相同,時間不同。
2022 DSE Physics Paper 1A Q12 題解
正確答案:D
解釋:
由位移–時間圖(displacement–time graph)可判斷速度為斜率。
碰撞後:
- P 的圖線斜率為 −2 m s⁻¹(向 −x 方向)
- Q 的圖線斜率為 +2 m s⁻¹(向 +x 方向)
兩者速度大小相同,但方向相反。
因此正確敘述是:
P 與 Q 在碰撞後以相同速度大小運動。
2022 DSE Physics Paper 1A Q13 題解
正確答案:C((1) and (2) only)
解釋:
彈珠由桌邊水平拋出,忽略空氣阻力。
(1) 飛行時間
飛行時間只取決於垂直高度及重力加速度(gravitational acceleration),與水平速度無關,因此不變,正確。
(2) 加速度
在空中只受重力作用,加速度始終為 g,與初速大小無關,正確。
(3) 水平距離
水平距離 = 水平速度 × 飛行時間,若初速增加,水平距離會增加,因此不會保持不變,錯誤。
所以只有 (1) 和 (2) 不變。
2022 DSE Physics Paper 1A Q14 題解
正確答案:A((1) and (2) only)
解釋:
X 位於地球赤道,隨地球自轉作圓周運動;
Y 為地球同步衛星(geostationary satellite),與地球自轉同步。
(1) 週期
同步衛星與地球自轉週期相同,因此 X 與 Y 的運動週期相同,正確。
(2) 速度
線速度 = 角速度 × 半徑。
Y 的軌道半徑遠大於地球半徑,因此 Y 的速度較大,X 的速度較小,正確。
(3) 向心加速度
向心加速度 = 角速度² × 半徑。
半徑較大的 Y 具有較大的向心加速度,因此 X 並非加速度較大,錯誤。
所以正確的是 (1) 和 (2)。
2022 DSE Physics Paper 1A Q15 題解
正確答案:B
解釋:
由位移–距離圖(displacement–distance graph)可讀取波形性質。
(1) 波長
相鄰兩個波峰之間的距離為 4 m,因此波長(wavelength)為 4 m,正確。
(2) 週期
由圖可見,t = 2 s 時的波形相對 t = 0 向右平移 1 m,
波速 = 1 ÷ 2 = 0.5 m s⁻¹。
週期 = 波長 ÷ 波速 = 4 ÷ 0.5 = 8 s,錯誤。
(3) 波速
由圖可見,t = 2 s 時的波形相對 t = 0 向右平移 1 m,但也可以看作為向右平移 5 m,wave speed = 5 ÷ 2 = 2.5 m s⁻¹ 正確。
2022 DSE Physics Paper 1A Q16 題解
正確答案:C
解釋:
弦波的波速(wave speed)與弦的張力及線密度有關:
波速 ∝ √(張力 ÷ 線密度)。
線密度與弦的橫截面面積成正比,而面積 ∝ r²。
要令波速最大:
• 張力要最大
• 半徑要最小
選項中:
張力為 2T,半徑為 r 的組合能提供最大波速。
2022 DSE Physics Paper 1A Q17 題解
正確答案:D
解釋:
平面水波由淺水進入深水,波速(wave speed)增加,而頻率保持不變,因此波長(wavelength)增加。
同時,波由慢速介質進入快速介質,會向遠離法線方向折射。
正確的圖必須同時顯示:
• 深水一側波前間距較大
• 傳播方向向遠離法線偏折
只有選項 D 符合以上兩點。
2022 DSE Physics Paper 1A Q18 題解
正確答案:B
解釋:
繞射光柵滿足條件:
d sinθ = nλ。
在同一級次下,波長較大的光,其繞射角較大。由圖可見,Y 的繞射角大於 X,因此 Y 的波長較長。
選項分析:
A:Y 波長較短,錯誤。
B:若光柵間距(grating spacing)減小,為滿足條件,sinθ 必須增大,θ(即 α)變大,正確。
C:θ₁ 依賴光柵間距,錯誤。
D:θ₂ 不一定等於 2θ₁,錯誤。
因此只有 B 必定正確。
2022 DSE Physics Paper 1A Q19 題解
正確答案:C(18 Hz)
解釋:
兩波源 S₁ 與 S₂ 同相振動,
S₁P = 15 cm,S₂P = 10 cm,
路程差 Δ = 5 cm。
發生相消干涉(destructive interference)時:
Δ = (n + 1/2)λ。
波速 v = 20 cm s⁻¹,
λ = v ÷ f = 20 ÷ f。
代入:
5 = (n + 1/2)(20 ÷ f)
f = (n + 1/2) × 4。
檢查選項:
f = 18 Hz → 18 ÷ 4 = 4.5 → n = 4(整數),可行。
因此選 C。
2022 DSE Physics Paper 1A Q20 題解
正確答案:A
解釋:
潛望鏡由兩塊互相平行的平面鏡(plane mirrors)組成,光線經過兩次反射。
每一次反射都會產生左右顛倒,但兩次反射會互相抵消,因此:
- 影像仍然是正立(upright)
- 左右方向與原來相同
- 上下方向亦不顛倒
因此觀察者看到的影像與原圖方向一致,選項 A 正確。
2022 DSE Physics Paper 1A Q21 題解
正確答案:C((2) and (3) only)
解釋:
物體與屏幕距離固定,鏡頭移動時出現兩個清晰影像,這是典型的位移法(displacement method)。
兩個清晰影像長度分別為 9 cm 及 1 cm,
設物體長度為 h。
放大率
m₁ = 9 ÷ h
m₂ = 1 ÷ h
位移法性質:
m₁ × m₂ = 1
因此
(9 ÷ h)(1 ÷ h) = 1
h² = 9
h = 3 cm
所以 (2) 正確。
由於兩個影像都能投射到屏幕上,必為實像(real image),
實像一定是倒立(inverted),
因此 (1)「第二影像是正立」錯誤。
在物體與屏幕距離固定的情況下,
最多只有兩個鏡頭位置能形成清晰影像,
所以 (3) 正確。
2022 DSE Physics Paper 1A Q22 題解
正確答案:D((1), (2) and (3))
解釋:
超聲波屬於聲波的一種。
(1) 聲波為縱波(longitudinal waves),超聲波亦然,正確。
(2) 聲波不能在真空中傳播,必須依靠介質(medium),正確。
(3) 聲速在固體中一般比在氣體中大,因此在玻璃中速度大於空氣,正確。
三項均正確。
2022 DSE Physics Paper 1A Q23 題解
正確答案:C((1) and (2) only)
解釋:
X 為正電荷,Y 為負電荷,兩者之間存在靜電吸引力(electrostatic attraction)。
X 受三個力作用:
• 重力(weight)向下
• 繩張力(tension)沿繩方向
• 由 Y 產生的電力(electric force),方向指向 Y
要令 X 保持靜止,三力必須能夠在同一平面內達到平衡。
情況 (1):
Y 位於 X 的右上方,電力方向向右上,可分解為水平及向上的分量,能配合繩張力與重力達成平衡,因此 可行。
情況 (2):
Y 位於 X 的右方,電力為水平向右,繩張力提供向左及向上的分量,重力向下,三力同樣可平衡,因此 可行。
情況 (3):
Y 位於 X 的正下方,電力向下,會與重力同方向,無法被繩張力平衡,因此 不可行。
因此只有 (1) 和 (2) 正確。
2022 DSE Physics Paper 1A Q24 題解
正確答案:D
解釋:
兩個相同的正點電荷(positive point charges)+Q 對稱放置,
MN 是連接兩電荷直線的垂直平分線(perpendicular bisector)。
考慮 MN 上距離 M 為 r 的任一點:
- 每個電荷所產生的電場(electric field)方向沿連線指向外
- 由於對稱性,垂直方向的電場分量(vertical components of electric field)大小相等、方向相反,互相抵消
- 水平方向的電場分量(horizontal components of electric field)方向相同,會互相疊加
在 M 點(r = 0):
兩電荷產生的電場大小相等、方向相反,
合電場強度(resultant electric field strength)為 0。
當 r 增加時:
水平電場分量逐漸增大,
合電場強度先增加。
當 r 很大時:
兩電荷距離觀察點都很遠,
根據反平方定律(inverse square law),
電場強度隨距離增加而減小。
因此 E 隨 r 的變化為:
由 0 增加至最大值,然後逐漸減小,
正確圖像為選項 D。
2022 DSE Physics Paper 1A Q25 題解
正確答案:D
解釋:
電流大小為 60 mA,即 0.06 A,
通電時間為 30 分鐘 = 1800 s。
通過的總電量(electric charge)
Q = It = 0.06 × 1800 = 108 C。
每個電子的電量(elementary charge)
e = 1.6 × 10⁻¹⁹ C。
電子數目
N = Q ÷ e
= 108 ÷ (1.6 × 10⁻¹⁹)
≈ 6.75 × 10²⁰。
2022 DSE Physics Paper 1A Q26 題解
正確答案:B
解釋:
電路中有兩個相同電阻(identical resistors),電池為 6 V,內阻可忽略,電壓表接在左邊電阻兩端。
(1) 當開關 S 打開(open)時:
右邊支路斷開,整個電路沒有閉合回路,沒有電流(current)。
兩個相同電阻串聯(series connection)接在 6 V 電池上。
總電壓平均分配到兩個電阻上,
每個電阻的電壓為
6 V ÷ 2 = 3 V。
(2) 當開關 S 關閉(closed)時:
右邊電阻被short circuit,voltmeter直接量度battery的voltage
因此
S open:3V
S closed:6 V
對應選項 B。
2022 DSE Physics Paper 1A Q27 題解
正確答案:A
解釋:
三條平行導線中:
X 與 Y 的電流方向相同,
Y 與 Z 的電流方向相反。
平行導線的磁力規則:
• 同方向電流 → 互相吸引(attraction)
• 相反方向電流 → 互相排斥(repulsion)
對 X 而言:
• 受 Y 的吸引力,方向向右
• 受 Z 的排斥力,方向向左
由於 X 與 Y、Z 的距離相同,且電流大小相同,
兩個力大小相等、方向相反,
因此 X 所受合磁力為 0。
2022 DSE Physics Paper 1A Q28 題解
正確答案:C((2) and (3) only)
解釋:
(1) 線圈 AB 所受的磁力方向
根據左手定則(Fleming’s left-hand rule),
圖中 AB 的磁力方向並非向上,因此錯誤。
(2) 換向器的作用
換向器(commutator)會在每半轉,即線圈經過垂直位置時,
反轉線圈內的電流方向,使轉動方向保持一致,正確。
(3) 負載中的電流
由於使用的是分裂環換向器,
輸出電流方向保持不變,但大小隨時間改變,
屬於不穩定直流(unsteady d.c.),正確。
因此只有 (2) 和 (3) 正確。
2022 DSE Physics Paper 1A Q29 題解
正確答案:B((2) only)
解釋:
粒子在互相垂直的電場(electric field)與磁場(magnetic field)中沒有偏轉,表示電力與磁力大小相等、方向相反。
電力大小
= qE
磁力大小
= qvB
無偏轉條件為
qE = qvB
⇒ v = E ÷ B
由於 P 與 Q 處於同一電場及磁場,要同時不偏轉,必須具有相同速度,因此 (2) 正確。
是否為正電荷不一定,負電荷亦可同時滿足兩力平衡,因此 (1) 不一定正確。
電荷質量比(charge‑to‑mass ratio)與是否偏轉無直接關係,因此 (3) 不一定正確。
2022 DSE Physics Paper 1A Q30 題解
正確答案:A((1) (3) (2))
解釋:
同一電阻上,平均功率(power)與有效值電壓平方成正比。
(1) 峰值 2 V 的正弦交流電
有效值電壓 = 2 ÷ √2 ≈ 1.41 V
功率 ∝ (1.41)² ≈ 2.0
(3) 穩定直流電 1.5 V
有效值電壓 = 1.5 V
功率 ∝ (1.5)² = 2.25
(2) 有效值 2 V 的交流電
功率 ∝ (2)² = 4
由小至大排列為
(1) → (3) → (2)。
2022 DSE Physics Paper 1A Q31 題解
正確答案:C
解釋:
X 射線(X‑rays)屬於電磁波(electromagnetic waves),不帶電。
A:高速電子撞擊金屬靶可產生 X 射線,正確。
B:X 射線是電磁波,正確。
C:電磁波不受電場偏轉,不能被電場偏轉,此說法錯誤。
D:X 射線雖不帶電,但可令原子電離(ionization),正確。
2022 DSE Physics Paper 1A Q32 題解
正確答案:A(40 kBq)
解釋:
設一天後的衰變比例為 r。
一天後
100r = 200rY
⇒ r = 2rY
第二天後 X 的活度為 80 kBq:
100r² = 80
⇒ r² = 0.8
則
rY² = (r²) ÷ 4 = 0.2
Y 第二天的活度
= 200 × 0.2 = 40 kBq。
2022 DSE Physics Paper 1A Q33 題解
正確答案:C(3)
解釋:
核裂變反應為
²³⁵U + ¹n → ⁹²Kr + ¹⁴¹Ba + x·¹n
質量數守恆(conservation of nucleon number):
左邊:
235 + 1 = 236
右邊:
92 + 141 + x = 233 + x
令兩邊相等:
233 + x = 236
⇒ x = 3。
2021 DSE Physics MC 詳解
- A(62)
- A(78)
- C(53)
- B(43)
- D(35)
- D(62)
- C(58)
- A(44)
- A(53)
- C(75)
- B(85)
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2021 DSE Physics Paper 1A Q1 題解
正確答案:A
解釋:
物質質量相同,而 X 的加熱功率(power)為 2P,
Y 的加熱功率為 P。
在溫度–時間圖中,熔化時的水平線長度代表熔化所需時間。
熔解潛熱(specific latent heat of fusion)
L = 能量 ÷ 質量
而能量
E = 功率 × 時間
= P × t
因此
L ∝ 加熱時間 × 功率
由圖:
X 熔化時間為 3 min
Y 熔化時間為 4 min
因此
LX : LY
= (2P × 3) : (P × 4)
= 6 : 4
= 3 : 2
2021 DSE Physics Paper 1A Q2 題解
正確答案:A((1) only)
解釋:
X 與 Y 尺寸相同,但 X 溫度較高。
(1) 若兩者接觸,熱能(thermal energy)會由高溫傳向低溫,正確。
(2) 導熱能力(thermal conductivity)是材料性質,
題目無提供資料,因此不可確定,錯誤。
(3) 內能(internal energy)取決於溫度及質量,
兩者材料可能不同,因此不能必定判斷 X 較大,錯誤。
2021 DSE Physics Paper 1A Q3 題解
正確答案:C
題中給出
pV = (1/3) Nmc²
兩邊除 V:
p = (1/3) (N/V) mc²
整理:
3p ÷ c² = Nm ÷ V
而
Nm = 氣體總質量(total mass of gas)
所以
Nm ÷ V
= 質量 ÷ 體積
= 密度(density)
2021 DSE Physics Paper 1A Q4 題解
正確答案:B((1) and (2) only)
解釋:
方塊靜止在水平地面上,受到:
• 重力(weight)W 向下
• 地面支持力(normal reaction)R 向上
(1)
R 與 W 方向相反,因此正確。
(2)
方塊靜止,即在(equilibrium)狀態,
合力為 0,所以
R = W
大小相等,正確。
(3)
R 與 W 並不是(action‑reaction pair),
因為
R:地面作用在方塊上
W:地球作用在方塊上
兩者作用於同一物體(the same body),
而作用反作用力應作用於不同物體,因此錯誤。
2021 DSE Physics Paper 1A Q5 題解
正確答案:D
解釋:
方塊沿粗糙斜面以恆速滑下,表示
合力(net force)= 0。
斜面對方塊施加兩個接觸力:
• 支持力(normal reaction)
• 摩擦力(friction)
題目問的是:
斜面對方塊的合力(resultant force by the incline)
即
接觸力 = 支持力 + 摩擦力
而接觸力必須平衡重力 W,
所以接觸力方向應:
大小等於 W
方向與 W 相反
即垂直向上。
只有選項 D 符合。
2021 DSE Physics Paper 1A Q6 題解
正確答案:D
解釋:
雨滴以終端速度(terminal velocity)下落,表示速度不變,即
加速度 = 0
⇒ 合力(net force)= 0
此時:
重力(weight)
= 空氣阻力(air resistance)
因此:
A:重力仍然做功,錯誤。
B:位能損失轉為熱能(thermal energy),不是動能,錯誤。
C:仍有空氣阻力作用,不只重力,錯誤。
D:沒有合力作用,正確。
2021 DSE Physics Paper 1A Q7 題解
正確答案:C
解釋:
位移(displacement)等於 速度–時間圖(velocity–time graph)下的面積。
由圖可見:
整段 0 → 2T
為一個三角形面積
= (1/2) × 2T × u
= uT
而題目指出此段位移為 L,
即
L = uT
由 t = 0 → T:
圖下面積為一個梯形:
速度由 u 減至 u/2
(因均勻減速)
面積
= (1/2)(u + u/2) × T
= (1/2)(3u/2)T
= (3/4)uT
而
L = uT
所以距離
= (3/4)L
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2021 DSE Physics Paper 1A Q8 題解
正確答案:A
解釋:
原來鈾核最初靜止,
系統總動量(total momentum)= 0。
衰變後只產生:
• 釷核(thorium nucleus)
• α 粒子(alpha particle)
根據 動量守恆(conservation of momentum):
pTh = pα
動能:
KE = p² ÷ 2m
在 p 相同情況下:
質量較大 → 動能較小
釷核質量遠大於 α 粒子,因此:
KETh < KEα
2021 DSE Physics Paper 1A Q9 題解
正確答案:A
解釋:
粒子在水平圓周運動且速度不變,
表示粒子受 向心力(centripetal force)。
向心力特徵:
• 永遠指向圓心
• 與瞬時速度方向垂直
• 在不同位置方向不同,但總是向內
只有選項 A 顯示不同位置的合力(net force)均指向圓心。
2021 DSE Physics Paper 1A Q10 題解
正確答案:C((2) and (3) only)
解釋:
機械波(mechanical waves)傳播時:
質點只在平衡位置附近振動,
沒有整體位移,因此質量(mass)不會被傳送。
但機械波能夠:
- 傳送能量(energy)
- 傳送動量(momentum)
因此
(1) 錯
(2) 正確
(3) 正確
2021 DSE Physics Paper 1A Q11 題解
正確答案:B(62.5 Hz)
解釋:
由 displacement–time graph:
相鄰兩個相同相位的位置(例如向下穿過平衡位置)
出現在
t = 2 ms
t = 18 ms
因此波的週期(period):
T = 18 − 2
= 16 ms
= 0.016 s
頻率(frequency)
f = 1 ÷ T
= 1 ÷ 0.016
= 62.5 Hz
2021 DSE Physics Paper 1A Q12 題解
正確答案:D(6:59 a.m.)
解釋:
P‑wave 速度
vP = 9.6 km s⁻¹
S‑wave 速度
vS = 6.4 km s⁻¹
兩者到達時間差
Δt = 2 分鐘 = 120 s
利用:
同一距離 ÷ 不同速度
→ 產生到達時間差
距離 D:
Δt = (D ÷ vS) − (D ÷ vP)
整理得:
D = (vP × vS × Δt) ÷ (vP − vS)
代入:
D = (9.6 × 6.4 × 120) ÷ (9.6 − 6.4)
= 2304 km
P‑wave 所需時間:
tP = D ÷ vP
= 2304 ÷ 9.6
= 240 s
= 4 min
P‑wave 於 7:02 a.m. 到達,
地震發生時間 = 前 4 min
= 6:59 a.m.
2021 DSE Physics Paper 1A Q13 題解
正確答案:B
解釋:
光線在 M 點入射面 PS。
圖中顯示:
入射光線與面 PS 成
30°
因此與法線(normal)的入射角
i = 90° − 30°
= 60°
又見折射光線在玻璃中與面 PS 成 53°,
即與法線的折射角
r = 90° − 53°
= 37°
用斯涅耳定律(Snell’s law)入空氣 → 玻璃:
n = sin i ÷ sin r
= sin60° ÷ sin37°
≈ 0.866 ÷ 0.6
≈ 1.44
臨界角(critical angle)滿足:
sin c = 1 ÷ n
= 1 ÷ 1.44
≈ 0.694
c ≈ 44°
2021 DSE Physics Paper 1A Q14 題解
正確答案:D
解釋:
在 P 點兩波產生疊加。
疊加原理(principle of superposition)
任何波長都適用。
但由於 λ₁ ≠ λ₂,
兩波的相位差不斷改變,
有時相長干涉,有時相消干涉。
因此可以疊加,但不會一直加強。
2021 DSE Physics Paper 1A Q15 題解
正確答案:B
解釋:
(1)
頻率 f 增加 →
駐波(stationary wave)模態增加 →
反節(anti‑nodes)增加 ✔
(2)
弦波速(wave speed)
v = √(T ÷ μ)
只與張力(tension)及線密度(linear density)有關
與頻率無關 ✘
(3)
空氣中的聲波頻率
= 弦的振動頻率 ✔
2021 DSE Physics Paper 1A Q16 題解
正確答案:B
解釋:
干涉條紋間距(fringe separation)為
y = λD ÷ a
當雙縫距離(slit separation)a 減少時,
y 會增加,
因此條紋間距變大,(3) 正確。
(1)
亮度(brightness)主要取決於光強,
與雙縫距離無關,✘
(2)
條紋變得更疏時,
在同一屏幕範圍內能見的條紋數目會減少,
而不是增加 ✘
2021 DSE Physics Paper 1A Q17 題解
正確答案:D
解釋:
光柵間距(grating spacing)
d = 1 ÷ (300 × 10³)
= 3.33 × 10⁻⁶ m
兩個二級明紋之間夾角為 40°,
即單邊繞射角
θ = 20°
光柵方程(diffraction grating equation):
d sinθ = nλ
3.33×10⁻⁶ sin20° = 2λ
λ ≈ 5.7 × 10⁻⁷ m
光速(speed of light):
f = c ÷ λ
≈ 3×10⁸ ÷ 5.7×10⁻⁷
≈ 5.3 × 10¹⁴ Hz
2021 DSE Physics Paper 1A Q18 題解
正確答案:C
解釋:
兩條折射光線 PQ 及 OS 都來自同一物體。
若折射後光線發散,
其反向延長線會交於一點,
因此所形成影像為虛像(virtual image),
(1) 正確。
光線 OS 的反向延長線必經物體位置,
所以物體必位於 OS 所在直線上,
(2) 正確。
能形成虛像的不一定是凹透鏡(concave lens),
凸透鏡在物距小於焦距時亦可,
因此 (3) 錯。
2021 DSE Physics Paper 1A Q19 題解
正確答案:A
解釋:
典型波長:
X‑rays(X射線)≈ 10⁻¹⁰ m
microwaves(微波)≈ 10⁻² m
因此比值
λX‑rays : λmicrowaves
≈ 10⁻¹⁰ : 10⁻²
= 10⁻⁸ : 1
即
n = −8
在選項中最接近的是
−10
因此選 A。
2021 DSE Physics Paper 1A Q20 題解
正確答案:C
解釋:
潛艇使用超聲波(ultrasound)而不是微波(microwaves),
因為海水會強烈吸收微波(electromagnetic wave)。
聲波(sound wave)屬於機械波(mechanical wave),
可在水中有效傳播,
而微波在海水中衰減很快,探測距離太短。
2021 DSE Physics Paper 1A Q21 題解
正確答案:D
解釋:
初始電荷:
X = +2Q
Y = −4Q
Z = +5Q
第一步:
Y 接觸 X
總電荷 = +2Q − 4Q = −2Q
平均分配後:
X = −Q
Y = −Q
第二步:
Y 接觸 Z
總電荷 = −Q + 5Q = +4Q
平均分配後:
Y = +2Q
Z = +2Q
最後電荷為:
X = −Q
Y = +2Q
Z = +2Q
符合選項 D。
2021 DSE Physics Paper 1A Q22 題解
正確答案:A
只放 X 時
Y 點電場 = E₀
即
E₀ = kQ / d²
由圖可見
W 同 Z 到 Y 的距離 = √2 d
所以 W 或 Z 各自產生電場
E = kQ/(√2 d)²
= kQ / (2d²)
= E₀ / 2
但方向與水平成 45°
只取水平分量:
Ehorizontal
= (E₀/2) cos45°
= (E₀/2)(1/√2)
W 同 Z 的垂直分量互相抵消,
水平分量相加:
E = 2 × (E₀/2)(1/√2)
= √2/2 E₀
2021 DSE Physics Paper 1A Q23 題解
正確答案:B
解釋:
四個相同電阻(identical resistors):
P 串聯於:
Q
與
(R + S)
並聯組合。
R 與 S 串聯:
等效電阻
= 2R
所以並聯部分為:
Q(R)
與
2R
並聯:
Req
= (R × 2R) ÷ (R + 2R)
= 2R² ÷ 3R
= 2R/3
再與 P 串聯:
總電阻
= R + 2R/3
= 5R/3
已知 R 上功率 = 1 W:
P = I²R
⇒ 流過 R 的電流
= I₂
因 R 和 S 串聯:
電流 I₂
= 並聯支路電流
並聯電壓:
V = I₂(2R)
同時於 Q:
I₁R = I₂(2R)
⇒ I₁ = 2I₂
總電流:
I = I₁ + I₂
= 3I₂
電池輸出功率(total power output):
P = I² Rtotal
= (3I₂)² × (5R/3)
= 9I₂² × 5R/3
= 15(I₂²R)
= 15 W
2021 DSE Physics Paper 1A Q24 題解
正確答案:A
R = ρL / A
電流由一面流到對面:
L = x
A = x²
所以
R = ρx / x²
= ρ / x
即
R ∝ 1/x
2021 DSE Physics Paper 1A Q25 題解
正確答案:C
R 距離:
P 到 R = 15 cm
Q 到 R = 5 cm
磁場強度(magnetic field)
B ∝ I ÷ r
要在 R 合場 = 0:
0.3 ÷ 15 = I ÷ 5
I = 0.1 A
P 的電流為入紙面(into the paper),
在 R 產生向下磁場。
要抵消 → Q 必須產生向上磁場,
因此方向為出紙面(out of the paper)。
2021 DSE Physics Paper 1A Q26 題解
正確答案:C
感應電動勢(induced e.m.f)
E = Bℓv
所以與導體長度(length ℓ)有關 ✔
用右手定則(Fleming’s right‑hand rule):
正電荷被推向 P →
P 為正極 ✔
此裝置未形成閉合電路 →
沒有感應電流 →
不會有反抗運動的磁力 ✘
2021 DSE Physics Paper 1A Q27 題解
正確答案:B
燈泡變暗 ⇒ 電流(current)減少。
因為燈泡與裝置 Y 串聯(series connection),
同一電流流經整個電路,所以:
(1)
Y 中的電流必定減少 ✔
但
VY = IR
而裝置 Y 的電阻可能隨時間改變(例如溫度上升),
因此電流減少時,
VY 不一定減少 ✘
電池輸出功率:
P = IV
電池電動勢(e.m.f)不變,
I 減少 ⇒
P 減少 ✔
所以只有
(1) 和 (3) 必定正確。
2021 DSE Physics Paper 1A Q28 題解
正確答案:A
由圖可見峰值電壓(peak voltage)
V₀ = 2 V
有效值電壓(r.m.s value)
Vrms = V₀ ÷ √2
≈ 1.41 V
電阻 R = 10 Ω
有效值電流
Irms
= Vrms ÷ R
≈ 1.41 ÷ 10
≈ 0.14 A
平均功率(average power)
P = Irms²R
≈ (0.14)² × 10
≈ 0.2 W
2021 DSE Physics Paper 1A Q29 題解
正確答案:C
交流電(a.c.)流過直導線
其磁場(magnetic field)隨時間改變。
只有當磁力線穿過線圈面積時
磁通量(magnetic flux)才會改變
→ 才會有感應電動勢(induced e.m.f)。
線圈 (1) 同 (2)
有磁場分量垂直穿過線圈
→ 有磁通量改變 ✔
線圈 (3)
磁場主要在其平面內
→ 幾乎無磁通量改變 ✘
2021 DSE Physics Paper 1A Q30 題解
正確答案:D
變壓器關係:
Vs ÷ Vp
= Ns ÷ Np
要 240 V → 6 V
240 : 6
= 40 : 1
所以
Np : Ns
= 40 : 1
PR 匝數
= 720 + 480
= 1200
YZ 匝數
= 30
1200 : 30 ≈ 40 : 1 ✔
2021 DSE Physics Paper 1A Q31 題解
正確答案:B
Pu‑239 → Pb‑207
質量數(mass number)減少:
239 − 207 = 32
一次 α 衰變(alpha decay)
質量數減 4
α 次數
= 32 ÷ 4
= 8 次
原子序(atomic number):
Pu = 94
8 次 α 後
94 − 16 = 78
但 Pb = 82
所以仍需增加:
82 − 78 = 4
一次 β 衰變(beta decay)
原子序增加 1
但注意:
實際衰變鏈中
α 亦減少 質子與中子配比
原子序守恆須同時配合中子調整
→ 需要 4 次 β 衰變
2021 DSE Physics Paper 1A Q32 題解
正確答案:D
3 個半衰期前
活度(activity)應為:
A × 2³
= 18 × 8
= 144 MBq
2021 DSE Physics Paper 1A Q33 題解
正確答案:D
海水(sea water)
含放射性同位素 ✔
岩石(rock sample)
含天然放射性物質 ✔
人體(human body)
含 K‑40 等天然放射性元素 ✔
2020 DSE Physics MC 詳解
D(56)
C(65)
D(52)
A(64)
C(52)
B(66)
D(29)
C(81)
A(59)
C(60)
D(59)
C(45)
C(67)
A(70)
C(52)
A(45)
D(41)
A(45)
B(49)
B(31)
A(75)
B(62)
B(32)
D(52)
A(71)
A(42)
B(38)
D(32)
B(56)
D(63)
B(55)
D(49)
C(38)
2020 DSE Physics MC 詳解 (Click Me!)
參考資料:考生第一手反饋、考評局公開的考生示例、教師會議記錄
小編所提供的解題方法僅供參考及記錄,並非唯一解法,部分題目明顯存在更佳解法。
另外,由於本試卷並非中英語能力測試,小編在撰寫答案時未特別講究語法,部分題目刻意省略冠詞或完整句式,以提升作答效率。
注意:題目數量龐大,敬請耐心等候,並讓網頁完整載入(快則數秒;慢則一至兩分鐘),內容中或可能出現個別排版或輸入錯誤,敬請見諒。
2020 DSE Physics Paper 1A Q1 題解
正確答案:D
加熱器位於中央後,水受熱產生對流 (convection)。
由於密度 (density) 下降,熱水會上升,而冷水會下沉。
因此上方面的感應器 P 會較快升溫,而底部感應器 S 會較慢升溫。
左右兩側 Q 及 R 不在垂直對流主路徑上,溫度變化相對較小。
因此溫度差 (temperature difference) 最大會出現在 P 與 R 之間。
2020 DSE Physics Paper 1A Q2 題解
正確答案:C
輸入的電能 (electrical energy)
E = Pt
加熱功率 (power rating) 為 2000 W,時間 (time) 為 168 s
E = 2000 × 168
= 3.36 × 10⁵ J
水吸收的熱量 (thermal energy)
Q = mcΔT
其中
m 為質量 (mass)
c 為比熱容 (specific heat capacity)
4200(100 − θ) = 3.36×10⁵
解得初始溫度 θ ≈ 20°C
所以 (1) 正確
電熱元件的電阻 (resistance)
由功率關係式
P = V²/R
R = 220² ÷ 2000
≈ 24 Ω
所以 (2) 正確
若用 110 V
功率與電壓平方成正比 (P ∝ V²)
新功率變為
(110/220)² = 1/4
因此加熱所需時間會變為 4 倍,而非 2 倍
所以 (3) 錯誤
2020 DSE Physics Paper 1A Q3 題解
正確答案:D
理想氣體 (ideal gas) 滿足狀態方程
pV ∝ T
其中 p 為壓強 (pressure),
V 為體積 (volume),
T 為絕對溫度 (absolute temperature)
狀態 X:
pV = 3P × V
狀態 Y:
pV = P × 2V
所以
TX / TY
= (3P×V) / (P×2V)
= 3/2
已知
TY = 25°C = 298K
TX
= (3/2)(298)
≈ 447K
≈ 174°C
2020 DSE Physics Paper 1A Q4 題解
正確答案:A
平均速度(average velocity)
= 位移(displacement)÷時間(time)
O → P = 2 km(水平)
P → Q = 2 km(垂直)
圖中 Q → R 與垂直方向成 45°,
所以 QR 的水平位移 = 2 km × tan45° = 2 km
因此水平位移:
= OP + QR
= 2 + 2
= 4 km
時間:
8 min = 8/60 hr
平均速度:
= 4 ÷ (8/60)
= 30 km h⁻¹
2020 DSE Physics Paper 1A Q5 題解
正確答案:C
頭枕作用:
(1)
柔軟頭枕可延長碰撞時間(impact time)
根據衝量定理(impulse):
F × t = 改變動量(change in momentum)
t 增加 ⇒
平均力(average force)減少 ✔
(2)
後方撞擊時可減少「甩鞭式損傷」(whiplash injury) ✔
(3)
突然煞車時,人向前移動
頭枕在後方,無法有效保護 ✘
2020 DSE Physics Paper 1A Q6 題解
正確答案:B
拋體運動(projectile motion)中
只受重力(weight)作用
因此加速度
= 重力加速度(gravitational acceleration g)
方向始終向下
(1) M 向上 ✘
(2) H 為零 ✘
(3) N 向下 ✔
2020 DSE Physics Paper 1A Q7 題解
正確答案:D
剪刀其實係一個槓桿系統(lever system),
支點(pivot)在中間。
施加在手柄的力 P 產生固定力矩(moment):
Moment = P × distance from pivot
切割點由 X 向 Y 移動時,
與支點距離逐漸增加。
要保持相同力矩,
切割力 F 必須減少:
F × distance = constant
即
F ∝ 1 / distance
所以 F 隨位置增加而減少,
並呈非線性下降(inverse relationship)。
2020 DSE Physics Paper 1A Q8 題解
正確答案:C
Q 初速度(initial velocity)= 4 m s⁻¹
P 初速 = 0
系統在光滑面(smooth surface)
外力(external force)= 0
故動量守恆(conservation of momentum):
m × 0 + m × 4
= (m + m)v
4m = 2m v
v = 2 m s⁻¹
當繩子剛拉緊(string taut)時
兩者速度相同。
2020 DSE Physics Paper 1A Q9 題解
正確答案:A
向心加速度(centripetal acceleration)
a = ω²r
其中 r 為
粒子到旋轉軸(axis of rotation)
的水平距離(horizontal distance)。
P 在赤道面(equatorial plane)
rP = R
Q 在仰角 θ
其水平距離:
rQ = R cosθ
因此:
aP : aQ
= R : (R cosθ)
= 1 : cosθ
2020 DSE Physics Paper 1A Q10 題解
正確答案:C
表面重力加速度(gravitational acceleration)
g = GM / R²
Neptune:
質量(mass)= 17M
半徑(radius)= 4R
所以
g'
= G(17M) / (4R)²
= 17GM / 16R²
= 17/16 g
代入
≈ (17/16)(9.81)
≈ 10.4 m s⁻²
2020 DSE Physics Paper 1A Q11 題解
正確答案:D
由圖可見
最大位移 = 2.4 cm
即振幅(amplitude)
A = 2.4 cm
波長(wavelength):
一個完整週期由 a 到 i
= 8 × 2 cm
= 16 cm
波速(wave speed)
v = fλ
= 5 × 16
= 80 cm s⁻¹
2020 DSE Physics Paper 1A Q12 題解
正確答案:C
P 在 t = 0 位於平衡位置(equilibrium position)
所以速度(velocity)最大
動能(kinetic energy)最大
粒子作簡諧運動(simple harmonic motion):
E ∝ v²
到振幅位置
v = 0
動能 = 0
因此在一個週期(period)T 內:
E
最大 → 0 → 最大
對應圖像為 C
2020 DSE Physics Paper 1A Q13 題解
正確答案:C
注意:
題目給的是
與邊界面(boundary plane)的角
α > β
即:
在 Z 中
X 對應折射角較大
即光線由 X 進入 Z 時偏離法線(normal)較多。
由斯涅耳定律(Snell’s law):
nX sin i = nZ sin r
偏離越大 → r 越大
代表
nX 較小
因此:
Y 的折射率(refractive index)較大
而:
光速(speed of light):
v = c / n
折射率較小 → 光速較快
所以光在 X 中較快。
2020 DSE Physics Paper 1A Q14 題解
正確答案:A
繞射光柵(diffraction grating):
d sinθ = nλ
題目:
3λ₁ = 4λ₂
所以:
λ₂
= 3/4 λ₁
= 3/4 × 680
= 510 nm
2020 DSE Physics Paper 1A Q15 題解
正確答案:C
楊氏雙縫實驗(Young’s double slit experiment)
要觀察到清晰干涉條紋(observable fringe pattern),需要:
- 單縫寬度(single slit width w)不能太細
否則光太弱 - 雙縫距離(slit separation d)要細
因為條紋間距(fringe separation)
y = λL / d
d 越大 → 條紋越密 → 難觀察
• 屏幕距離(screen distance L)要適中
太短條紋太密
太長光太弱
選項 A
L = 10 m
光強太弱 ✘
選項 B
d 太大 → 條紋密 ✘
選項 D
L 太小 → 條紋密 ✘
只有選項 C
能得到可見條紋 ✔
2020 DSE Physics Paper 1A Q16 題解
正確答案:A
弦波速(wave speed)在拉緊弦上為
v = √(T ÷ μ)
T = 張力(tension)
μ = 線密度(linear density)
兩者均與頻率(frequency f)無關。
所以當 f 改變時
v 保持不變
對應水平直線圖像。
2020 DSE Physics Paper 1A Q17 題解
正確答案:D
潛望鏡中有兩塊平面鏡(plane mirror)
每塊使影像產生左右倒轉(lateral inversion)。
經兩次反射(two reflections)後
左右方向恢復
但整體圖像旋轉 180°
所以觀察到的影像為選項 D。
2020 DSE Physics Paper 1A Q18 題解
正確答案:A
入射光線經透鏡後發散(diverging rays),
需將折射光線反向延長才會交於一點。
表示為虛像(virtual image),因此為凹透鏡(concave lens)。
如果入射光線對準焦點(focus),光線會打橫出
對應圖中 P 點。
如果對準 Q 點 只會令光線更加不平
2020 DSE Physics Paper 1A Q19 題解
正確答案:B
「波」的決定性證據(conclusive evidence)
一定要顯示「疊加性質(superposition)」。
聲音的反射(reflection)
可以用粒子模型解釋 ✘
聲音的折射(refraction)
亦可以用粒子模型解釋 ✘
但干涉(interference)
必須依靠波動性質(wave nature)
才能解釋 ✔
2020 DSE Physics Paper 1A Q20 題解
正確答案:B
題目已知形成:
放大(enlarged)
實像(real image)
所以用的是
凸透鏡(convex lens)
而物距(object distance u)必須滿足:
f < u < 2f
要形成縮小實像(diminished real image)
必須:
u > 2f
(1)
只移動屏幕(screen)
物距 u 沒有改變
放大率(magnification)不變
所以不能變成縮小像 ✘
(2)
物體遠離透鏡(move O farther from L)
形成的像會移到焦距與 2f 之間
仍然可能是放大像 ✘
(3)
移動透鏡靠近屏幕(move L closer to S)
而物體位置保持不變
會令物距 u 增加 ✔
有機會變成:
u > 2f
所以形成縮小實像 ✔
2020 DSE Physics Paper 1A Q21 題解
正確答案:A
超聲波(ultrasound)
頻率 > 20 kHz
同一介質中:
v = fλ
頻率較大
⇒ 波長(wavelength)較短 ✔
(2)
超聲波由振動物體(vibrating object)產生 ✘
(3)
能在空氣(air)中傳播,只是人耳聽不到 ✘
2020 DSE Physics Paper 1A Q22 題解
正確答案:B
同一金屬 ⇒ 電阻率(resistivity ρ)相同
電阻
R = ρL / A
當施加相同電壓(same applied voltage V)時
功率(power)
P = V² / R
所以 R 越小 ⇒ P 越大
選項 B 的電阻器
截面積(cross‑sectional area A)較大
而長度(length L)較短
⇒ R 最小
⇒ 產生功率最大
2020 DSE Physics Paper 1A Q23 題解
正確答案:B
Circuit (a) 中三個相同電阻
上方一個電阻
與
下方兩個串聯電阻
左邊兩個Resistor結合 resistance會是原來的一半,所以左邊會讀到4V
電池 = 12V
Circuit (b)
由於assume ideal voltmeter,下面兩個resistor會平分12V 得出6V
2020 DSE Physics Paper 1A Q24 題解
正確答案:D
電壓測試器顯示:
b 同 c
均為高電位(live potential)
表示電流未能流回
但:
a 為高電位
d 為低電位
表示中性線(neutral)
至燈泡間有斷路(open circuit)
即在 c 與 d 之間
有開路故障(open circuit fault)
2020 DSE Physics Paper 1A Q25 題解
正確答案:A
電池輸出能量(electrical energy delivered)
E = VIt
V = 3.7 V
I = 250 mA = 0.25 A
t = 1 h = 3600 s
所以
E = 3.7 × 0.25 × 3600
= (3.7 × 250 × 3600) ÷ 1000 J
2020 DSE Physics Paper 1A Q26
正確答案:A
直導線電流向紙外(current out of the paper)
由右手定則(right‑hand rule):
導線周圍磁場為逆時針圓形(anticlockwise circular magnetic field)。
圖中磁力線在左右被拉直,
表示水平方向外加了地球磁場(horizontal component of Earth's magnetic field)向左。
磁力(magnetic force):
F = I L × B
電流方向向上
外加磁場向左
用左手定則(Fleming’s left‑hand rule)
得磁力方向向下
2020 DSE Physics Paper 1A Q27
正確答案:B
粒子未偏轉:
電力(electric force)
= 磁力(magnetic force)
qE = qvB
要令粒子向下偏轉:
需令磁力 > 電力
(1)
增加電壓(potential difference)
E ↑
電力 ↑
會令粒子偏上 ✘
(2)
增加電荷量(charge)
兩力同時增加
仍平衡 ✘
(3)
增加速度(speed)
磁力(qvB)↑
電力(qE)不變 ✔
2020 DSE Physics Paper 1A Q28
正確答案:D
磁鐵向下移動時
上方鋁管區域的磁通量(magnetic flux)增加
下方鋁管區域的磁通量減少
根據楞次定律(Lenz’s law)
感應電流(eddy current)會產生磁場去反抗磁通量變化
上方需要產生向上磁場
用右手定則(right‑hand rule)
需為逆時針(anti‑clockwise)
下方磁通要對抗 South Pole
需產生向下磁場
電流方向為順時針(clockwise)
2020 DSE Physics Paper 1A Q29
正確答案:B
燈泡功率(rated power):
6 V × 0.5 A = 3 W
3 V × 1.0 A = 3 W
總輸出功率(total secondary power)
= 6 W
理想變壓器(ideal transformer)
輸入功率 = 輸出功率
12 × Ip = 6
Ip = 0.5 A
2020 DSE Physics Paper 1A Q30
正確答案:D
GM counter 計數屬於
放射性隨機衰變(random radioactive decay)
每分鐘計數率應:
平均值接近
但有隨機波動(statistical fluctuation)
選項 D
29 26 31 35
符合隨機分佈特徵 ✔
2020 DSE Physics Paper 1A Q31
正確答案:B
圖中兩條衰變路徑分別為
P → Q → R → T
包含 β decay、α decay、β decay
P → Q → S → T
包含 β decay、β decay、α decay
一次 α 衰變(alpha decay)
原子序(atomic number)減 2
質量數(mass number)減 4
一次 β 衰變(beta decay)
原子序加 1
質量數不變
兩條路徑最終令
原子序變化均為
+1 −2 +1 = 0
所以
P 與 T
具有相同原子序
但質量數不同
即為同位素(isotopes) ✔
而
Q → R 為 α decay
Q → S 為 β decay
β decay 為
neutron → proton
所以
S 比 R 多一個 neutron ✔
(2) 不成立
2020 DSE Physics Paper 1A Q32
正確答案:D
衰變常數(decay constant λ)
為某放射性同位素(radioisotope)
的固有性質(intrinsic property)
與
溫度(temperature)
壓力(pressure)
無關
2020 DSE Physics Paper 1A Q33
正確答案:C
P 剩餘
1/16
= (1/2)⁴
代表經過
4 個 half‑lives
Q 剩餘
1/64
= (1/2)⁶
代表經過
6 個 half‑lives
同一時間下
4Tₚ = 6T_Q
Tₚ : T_Q
= 6 : 4
= 3 : 2
2019 DSE Physics MC 詳解
D(67)
B(66)
A(67)
D(57)
A(50)
C(60)
B(65)
D(83)
B(62)
A(40)
B(27)
A(34)
C(66)
C(35)
A(76)
C(56)
B(50)
A(68)
D(54)
A(65)
D(68)
A(70)
A(34)
C(49)
B(64)
C(58)
D(44)
D(71)
C(79)
B(45)
D(68)
B(64)
C(67)
2019 DSE Physics MC 詳解 (Click Me!)
參考資料:考生第一手反饋、考評局公開的考生示例、教師會議記錄
小編所提供的解題方法僅供參考及記錄,並非唯一解法,部分題目明顯存在更佳解法。
另外,由於本試卷並非中英語能力測試,小編在撰寫答案時未特別講究語法,部分題目刻意省略冠詞或完整句式,以提升作答效率。
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2019 DSE Physics Paper 1A Q1
正確答案:D
方塊初溫為 80 °C,水初溫為 40 °C,混合後平衡溫度為 70 °C。
由於沒有熱量散失(no heat loss),
熱平衡時滿足能量守恆(conservation of energy):
方塊失去的熱能 = 水吸收的熱能。
最終溫度 70 °C 明顯較接近方塊的初溫,
表示水的溫度改變較小。
即水的熱容量(heat capacity)
小於方塊的熱容量。
2019 DSE Physics Paper 1A Q2
正確答案:B
Q 至 R 為熔化過程(fusion process),
溫度保持不變但仍然吸收熱量(absorbs heat),
所以 (1) 錯誤。
在熔化期間,
固態與液態的比例隨時間改變,
質量比例不可能保持不變,
所以 (2) 錯誤。
吸收的潛熱(latent heat)
用於增加分子間距離,
令分子的平均勢能(average potential energy)增加,
所以 (3) 正確。
2019 DSE Physics Paper 1A Q3
正確答案:A
容器為不可膨脹(inexpansible)但有開口,
加熱時氣體溫度上升。
部分氣體分子會逸出容器,
所以分子數目(number of molecules)減少,
(1) 正確。
溫度上升表示
分子的平均動能(average kinetic energy)增加,
(2) 正確。
由於分子數減少而體積固定,
分子間平均距離(average separation)會增加,
不會保持不變,
(3) 錯誤。
2019 DSE Physics Paper 1A Q4
正確答案:D
當金屬板在 P 點懸掛並靜止時
重心(centre of gravity)必定在
由 P 向下的垂直線(vertical line)上
當金屬板改為在 Q 點懸掛並靜止時
重心亦必定在
由 Q 向下的垂直線上
重心位置
必須同時滿足以上兩個條件
即位於兩條垂直線的交點區域
由圖可見
該交點位於區域 POR 之內
2019 DSE Physics Paper 1A Q5
正確答案:A
斜面光滑(smooth incline)
無摩擦力(no friction)
方塊受力包括
重力(weight)mg
水平外力(horizontal force)F
沿斜面方向分解
重力沿斜面的分量
= mg sinθ
水平力沿斜面的分量
= F cosθ
靜止表示力平衡(equilibrium)
F cosθ = mg sinθ
因此
F = mg sinθ / cosθ
2019 DSE Physics Paper 1A Q6
正確答案:C
粒子只受重力(gravity)作用
加速度恆為 g 向下
題圖中
速度大小為 11 m s⁻¹
與鉛直方向成 27°
垂直分量(vertical component)
vᵧ = 11 cos27° ≈ 9.8 m s⁻¹
表示該瞬間垂直速度約為 9.8 m s⁻¹ 向下
在 1 s 之前
垂直速度
= 9.8 − g(1)
≈ 0
因此該時刻速度只剩
水平分量(horizontal component)
vₓ = 11 sin27° ≈ 5.0 m s⁻¹
2019 DSE Physics Paper 1A Q7
正確答案:B
繩子受力為張力(tension)。
要令繩子最容易斷裂,
繩子的張力必須最大。
當繩子越接近水平方向時,
要提供同樣的支撐效果,
張力的大小會急劇增加。
在選項 B 中,
繩子幾乎是水平,
其垂直分量最小,
因此需要最大的總張力來平衡樹的力矩(moment)。
所以繩子最容易斷裂的是 B。
2019 DSE Physics Paper 1A Q8
正確答案:D
球在 K 點時仍然受兩個力:
重力(weight)
方向垂直向下。
繩子的張力(tension)
方向沿繩子指向懸掛點。
由於沒有空氣阻力,
不存在沿切線方向的力。
選項 D
正確顯示只有
一個向下的重力
以及一個沿繩方向的張力。
2019 DSE Physics Paper 1A Q9
正確答案:B
計算最小做功(minimum work)
等於重力勢能(gravitational potential energy)的增加。
初始時
四個方塊的重心高度皆為 h/2。
堆疊後
四個方塊重心高度分別為
h/2、3h/2、5h/2、7h/2。
總重力勢能增加為
m g (0 + h + 2h + 3h)
= 6 m g h
因此最小做功為
6 m g h。
2019 DSE Physics Paper 1A Q10
正確答案:A
球最初以恆速直線運動。
短時間內受力 F 作用,相當於一個衝量(impulse)。
衝量會改變速度方向,但作用時間極短,
之後不再受力,球會以新的速度方向作等速直線運動。
因此球會沿一條直線、方向偏轉後的路徑前進,
對應選項 A。
2019 DSE Physics Paper 1A Q11
正確答案:B
已知
球 X 質量 m,初速 4 m s⁻¹
球 Y 質量 2m,初速 0
在光滑水平面上
外力(external force)為 0
所以線動量守恆(conservation of linear momentum)
設碰撞後
X 速度為 u
Y 速度為 v
動量守恆方程
初動量
= m × 4
末動量
= m u + 2m v
所以
4m = m u + 2m v
即
4 = u + 2v ……(1)
由於題目無指明為彈性碰撞
但機械能不能增加
即碰撞後的總動能 ≤ 碰撞前總動能
初動能(initial kinetic energy)
= ½ m (4)²
= 8m
末動能(final kinetic energy)
= ½ m u² + ½ (2m) v²
= ½ m u² + m v²
所以能量限制為
½ m u² + m v² ≤ 8m
除以 m
½ u² + v² ≤ 8 ……(2)
用 (1) 測試選項給的 v 值
情況 (1) v = 1
由 (1)
u = 4 − 2(1) = 2
代入 (2)
½ (2)² + (1)²
= 2 + 1
= 3 ≤ 8
數學上可行 ✅
但此情況代表兩球碰撞後,X球會比Y球向右移動得快,也就是説X球穿過了Y球,在物理上是不可能的。
情況 (2) v = 2
由 (1)
u = 4 − 2(2) = 0
代入 (2)
½ (0)² + (2)²
= 4 ≤ 8
完全符合動量守恆
亦符合能量限制
代表 X 將動量傳給 Y
合理物理情況 ✅
情況 (3) v = 3
由 (1)
u = 4 − 2(3) = −2
代表 X 反彈
代入 (2)
½ (−2)² + (3)²
= 2 + 9
= 11 > 8
動能增加
違反能量守恆 ❌
因此只有
v = 2 m s⁻¹
可行
2019 DSE Physics Paper 1A Q12
正確答案:A
對 5 kg 方塊受力分析(free‑body diagram)
向下重力(weight)
= 5g
向上張力(tension)
= T
套用牛頓第二定律(Newton’s second law)
5g − T = 5a ……(1)
對 2 kg 方塊受力分析
向上張力
= T
向下重力
= 2g
套用牛頓第二定律
T − 2g = 2a ……(2)
將 (1) 與 (2) 相加以消去 T
(5g − T) + (T − 2g)
= 5a + 2a
3g = 7a
解得系統加速度
a = 3g / 7
由靜止下落 3 m,
利用運動方程(equation of motion)
v² = 2as
v² = 2 × (3/7 g) × 3
v ≈ 5.0 m s⁻¹
2019 DSE Physics Paper 1A Q13
正確答案:C
兩粒子由牆水平拋出(horizontal projection)。
(1)
飛行時間(time of flight)只與下落高度有關。
Y 較低,飛行時間較短,所以 (1) 錯。
(2)
由圖可見 Y 的射程較遠,
表示其水平初速(horizontal projection speed)較大,
所以 (2) 正確。
(3)
著地速度(landing speed)由
水平速度及垂直速度合成(vector addition),
不同初速及高度的情況下可以相同,
所以 (3) 正確。
2019 DSE Physics Paper 1A Q14
正確答案:C
這是縱波(longitudinal wave)的位移–距離圖(displacement–distance graph)。
(1)
P 處斜率為負且最大,
代表粒子最密集,
是壓縮中心(centre of compression),正確。
(2)
Q 處粒子在平衡位置(equilibrium position),
而位於最大位移轉折點,
瞬時速度為零(instantaneous velocity = 0),正確。
(3)
R 處位移為零但斜率為正,
粒子正向上運動,
不是向下,錯誤。
所以選 (1) and (2) only。
2019 DSE Physics Paper 1A Q15
正確答案:A
直接聲音路徑(direct sound path)
P 到 Q 距離 = 300 m
反射聲音路徑(reflected sound path)
P 到牆,再到 Q
距離 = 250 + 250 = 500 m
路程差
= 500 − 300 = 200 m
時間差
Δt = 200 / 340 ≈ 0.59 s
直接聲音先到且較響(louder),
反射聲音較遲到。
因此選 A。
2019 DSE Physics Paper 1A Q16
正確答案:C
兩個波源 S1 及 S2 同相振動(in phase)。
節線(nodal line)出現於
兩波路程差 = (n + 1/2)λ
即相消干涉(destructive interference)。
由圖中可數出
共有 6 條節線
每一條節線對應最小振幅位置。
可以先畫出 anti-nodal line 然後才數 nodal line 會比較容易
2019 DSE Physics Paper 1A Q17
正確答案:B
聲音能被聽到而影像看不到
原因是繞射(diffraction)效應。
(1)
光亦會繞射,只是程度很小
所以此說法不正確。
(2)
波的性質(mechanical 或 electromagnetic)
並不是能否繞射的決定因素。
(3)
聲波的波長(wavelength)遠大於可見光
當波長與門口大小相若時
繞射效應明顯。
因此只有 (3) 正確。
2019 DSE Physics Paper 1A Q18
正確答案:A
弦上的波速(wave speed)為
v = √(T / μ)
T 為張力(tension)
μ 為線密度(linear density)
增加張力
T ↑
v ↑
更換為較重的弦
μ ↑
v ↓
所以正確配對為
張力增加 → 速度增加
使用較重的弦 → 速度減少
2019 DSE Physics Paper 1A Q19
正確答案:D
題目要求的是
綠光(green light)
入射在繞射光柵(diffraction grating)所形成的圖樣。
繞射光柵的特徵是
亮點(bright spots)數目較少
而且位置清晰、分開得較遠。
同一光柵下
繞射角(diffraction angle)滿足
d sinθ = nλ
波長(wavelength)較短
→ θ 較小
→ 亮點距離中央較近。
綠光的波長比紅光短,
所以綠光在光柵形成的圖樣
亮點較靠近中央。
選項 D
顯示的是
亮點數目較少
而且距離中央較近
符合綠光 + 繞射光柵的特徵。
2019 DSE Physics Paper 1A Q20
正確答案:A
圖中顯示
物體放在 X
用凸透鏡(convex lens)
在固定屏幕(screen)上形成清晰實像(sharp real image)。
當物體由 X 移到 Y
即遠離透鏡
物距(object distance u)增加。
對同一個透鏡
由透鏡公式(lens formula)
1/f = 1/u + 1/v
當 u 增加
像距 v 會減少
即像會向透鏡移動。
但屏幕位置固定
因此原本的透鏡已無法在該屏幕位置成像。
逐項分析選項:
A
更換為焦距較長的凸透鏡(longer focal length)
即 f 增加
在 u 較大的情況下
新的 v 會增加
有機會重新等於原本屏幕距離
因此可以再次成像 ✔
B
折射率較大的材料
會令焦距變短(shorter focal length)
只會令 v 更細
更難在原屏幕位置成像 ✘
C
凹透鏡(concave lens)
只會形成虛像(virtual image)
不能投射到屏幕 ✘
D
移動屏幕向右
只是改變 v
但題目問的是「哪個調整可以」
而非「必定可以」
而且在此幾何關係下
單靠移動屏幕並不保證可成像 ✘
2019 DSE Physics Paper 1A Q21
正確答案:D
兩個揚聲器 X 和 Y
發出同頻聲波(frequency = 500 Hz)。
聲速(speed of sound)
v = 340 m s⁻¹
波長(wavelength)
λ = v / f
= 340 / 500
= 0.68 m
中央線位置
路程差(path difference)為 0
為中央極大(central maximum)。
下一個極大
路程差 = λ
因此
PX − PY = 0.68 m
2019 DSE Physics Paper 1A Q22
正確答案:A
紅外線(infra‑red radiation)屬於電磁波(electromagnetic wave)。
(1)
由空氣進入水
折射率增加
光線會向法線(normal)偏折
紅外線亦遵守斯涅耳定律(Snell’s law)
所以正確
(2)
電磁波在介質中的速度
v = c / n
水的折射率較大
所以紅外線在水中比在空氣中慢
此說法錯誤
(3)
衛星通訊使用的是微波(microwaves)
不是紅外線
此說法錯誤
因此只有 (1) 正確
2019 DSE Physics Paper 1A Q23
正確答案:A
X 與 Z 為相同正電荷(positive point charges),
Y 在中間且系統最初處於平衡(equilibrium)。
X 能平衡
表示來自 Z 的排斥力
必須被來自 Y 的力平衡
因此 Y 必為正電荷
當 Y 被推向 Z
X 與 Y 的距離增加
來自 Y 的排斥力減少
但 X 與 Z 的距離不變
來自 Z 的排斥力保持不變
因此 X 受到的合力
向左
X 會向左移動
2019 DSE Physics Paper 1A Q24
正確答案:C
三個電阻完全相同,
電池內阻可忽略,
電流錶(ammeter)為理想,等效為零電阻(short circuit),
電壓錶(voltmeter)為理想,等效為無限大電阻(open circuit)。
由於電流錶把左下與中間節點短接,
左下節點與中間節點為同一電位。
因此
中間電阻被短路,
沒有電流通過,
不影響電路。
剩下的有效電路為
上方一個電阻
與右下方一個電阻串聯(series connection)。
兩個電阻相同,
電池電壓 6 V
會平均分配。
所以每個電阻上的電壓
= 6 ÷ 2
= 3 V
電壓錶量度的正是右側電阻兩端的電壓,
因此讀數為 3 V。
2019 DSE Physics Paper 1A Q25
正確答案:B
電路中
L1 與(L2、L3 並聯)串聯(series with parallel branch)。
L3 的亮度取決於
並聯支路兩端的電壓(potential difference)。
(1)
L1 變成短路(short circuit)
總電阻減少
流經並聯支路的電壓增加
L3 變亮 ✔
(2)
L2 變成短路
並聯支路被短接
電壓幾乎為零
L3 不會變亮 ✘
(3)
L2 變成開路(open circuit)
並聯支路只剩 L3
等效電阻增加
支路電壓增加
L3 變亮 ✔
因此為
(1) and (3) only
2019 DSE Physics Paper 1A Q26
正確答案:C
三條平行導線(parallel wires)中
磁力(magnetic force per unit length)
F ∝ 1 / separation distance。
P 與 Q
電流方向相同
互相吸引(attraction)
Q 受力向左
R 與 Q
電流方向相反
互相排斥(repulsion)
R 在 Q 右邊
排斥力亦令 Q 向左
由於
d2 < d1
R 對 Q 的磁力 > P 對 Q 的磁力
所以合力方向
向左
而合力大小
F + F
即 greater than 2F
2019 DSE Physics Paper 1A Q27
正確答案:D
原本使用的是電池
即直流電(direct current, d.c.)。
線圈 PQRS 配合
分裂環換向器(commutator),
可以在每半轉時
自動改變線圈內的電流方向,
令線圈所受的轉矩(torque)
始終保持同一旋轉方向,
因此線圈可以連續轉動。
當改用正弦交流電(sinusoidal a.c. source)時,
電流方向本身會每半週期自動反轉。
結果是:
即使有換向器,
線圈內的電流方向與磁場作用下的轉矩方向
會同時反轉,
轉矩方向不再固定。
線圈會在垂直位置附近
受到大小相等、方向相反的轉矩,
因此無法持續轉動,
而只會來回擺動(oscillate)。
所以線圈會以電源頻率 50 Hz 作振動。
2019 DSE Physics Paper 1A Q27
正確答案:D
圖中裝置是一個直流馬達結構(d.c. motor structure),
包含線圈(coil)、磁場(magnetic field)及分裂環換向器(split‑ring commutator)。
在使用電池時
換向器的作用是
每轉半圈自動反轉線圈中的電流方向,
令線圈所受的磁力矩(torque)方向保持不變,
因此線圈可以連續旋轉(rotate continuously)。
當改用正弦交流電(sinusoidal a.c. source)時
電流方向本身已會每半週期反轉。
但由於仍然有分裂環換向器存在,
換向器會同樣在適當時刻反轉線圈中的連接,
使得線圈中實際電流方向與磁場作用下的轉矩方向
仍然保持一致。
結果是
線圈所受的轉矩方向不會來回改變,
而是始終朝同一方向,
因此線圈仍然可以持續旋轉(rotate continuously)。
2019 DSE Physics Paper 1A Q28
正確答案:D
當使用直流電(direct current, d.c.)時
開關剛接通的一瞬間
線圈中的磁場(magnetic field)發生改變
鋁環中出現感應電流(induced current)
根據楞次定律(Lenz’s law)
產生排斥作用
所以鋁環只會短暫跳起
之後磁場變為穩定
磁通量(magnetic flux)不再改變
感應電流消失
鋁環便會落回
若改用交流電(alternating current, a.c.)
線圈中的磁場會不斷改變
鋁環中會持續有感應電流
產生持續的磁力向上
因此鋁環可以升起並懸浮
2019 DSE Physics Paper 1A Q29
正確答案:C
每個燈泡的額定值為
12 V,24 W
表示每個燈泡正常工作時
需要 12 V 的電壓
圖中三個燈泡是並聯(parallel connection)
所以次級線圈(secondary coil)輸出電壓
必須為 12 V
變壓器關係(transformer equation)為
Vp / Vs = Np / Ns
240 / 12 = 20
所以匝數比
Np : Ns = 20 : 1
2019 DSE Physics Paper 1A Q30
正確答案:B
加熱元件的功率(power)為
P = V² / R
或
P = I²R
(1)
增加電阻(resistance)
會令功率減少
錯誤
(2)
交流頻率(frequency)
不影響純電阻負載的功率
錯誤
(3)
增加有效值電壓(r.m.s. voltage)
會令功率增加
正確
因此只有 (3) 正確
2019 DSE Physics Paper 1A Q31
正確答案:D
放射源會同時發出
α radiation、β radiation 及 γ radiation
各種輻射的穿透能力(penetrating power)為
α radiation
穿透力最弱
會被紙板(cardboard)完全阻擋
β radiation
可穿過紙板
但會被 5 mm 厚鋁板(aluminium sheet)阻擋
γ radiation
穿透力最強
即使 10 mm 厚鉛板(lead sheet)
亦只能大幅削弱
但不能完全阻擋
根據圖中位置:
在 X(紙板後)
可探測 β 及 γ
在 Y(鋁板後)
只可探測 γ
在 Z(鉛板後)
仍可探測 γ radiation
因此
說「在 Z 沒有任何輻射被探測到」是錯誤的
逐項比較選項:
A 錯,γ radiation 仍可到達 Z
B 錯,β radiation 不能到達 Y
C 錯,β radiation 亦可到達 X
D 正確,β radiation 只能在 X 被探測,不能到達 Y 及 Z
2019 DSE Physics Paper 1A Q32
正確答案:B
衰變常數(decay constant λ)
與半衰期(half‑life T)關係為
λ = ln2 / T
半衰期越長
λ 越小
carbon‑11 半衰期最短
但活動度(activity)亦取決於核數
(1) 不一定正確
phosphorus‑32 半衰期較 carbon‑11 長
λ 較小
所以 (2) 錯誤
sodium‑22 半衰期為 2.60 年
6 年 ≈ 2.3 個 half‑lives
活動度
A = A₀(1/2)²·³
≈ 1520 × 0.2
≈ 300 Bq
低於 380 Bq
(3) 正確
2019 DSE Physics Paper 1A Q33
正確答案:C
β 衰變中
neutron → proton + electron
質量差(mass defect)
Δm
= mₙ − mₚ − mₑ
= (1.6749 − 1.6726 − 0.0009) × 10⁻²⁷ kg
≈ 1.4 × 10⁻³⁰ kg
釋放能量(energy released)
E = mc²
≈ 1.4 × 10⁻³⁰ × (3 × 10⁸)²
≈ 1.26 × 10⁻¹³ J
換算為 MeV
≈ 0.79 MeV
2018 DSE Physics MC 詳解
- *
A(55)
D(64)
A(11)
A(38)
C(21)
B(71)
A(37)
A(58)
D(58)
B(51)
A(70)
C(65)
D(72)
C(32)
B(51)
D(81)
C(73)
B(62)
A(87)
C(39)
A(55)
C(69)
B(51)
A(51)
C(75)
C(62)
D(36)
D(87)
B(46)
D(74)
B(40)
A(62)
2018 DSE Physics MC 詳解 (Click Me!)
參考資料:考生第一手反饋、考評局公開的考生示例、教師會議記錄
小編所提供的解題方法僅供參考及記錄,並非唯一解法,部分題目明顯存在更佳解法。
另外,由於本試卷並非中英語能力測試,小編在撰寫答案時未特別講究語法,部分題目刻意省略冠詞或完整句式,以提升作答效率。
注意:題目數量龐大,敬請耐心等候,並讓網頁完整載入(快則數秒;慢則一至兩分鐘),內容中或可能出現個別排版或輸入錯誤,敬請見諒。
2018 DSE Physics Paper 1A Q1
正確答案:小編認爲是B,不過考評局取消題目
真空瓶的作用是減少熱輻射(thermal radiation)、
熱傳導(conduction)及熱對流(convection)。
在雙層玻璃之間是真空(vacuum),
因此只剩下熱輻射需要被抑制。
銀色塗層(silver coating)
用來反射紅外線(infra‑red radiation)。
為了反射在真空中傳播的熱輻射,
必須在面向真空的玻璃表面塗銀。
由圖可見
Q 是內層玻璃面向真空的表面
R 是外層玻璃面向真空的表面
因此應塗銀的是 Q 和 R。
2018 DSE Physics Paper 1A Q2
正確答案:A
湖面結冰後
冰層的導熱能力(thermal conductivity)很低,
是一種良好的隔熱層(thermal insulator)。
冰層可以減少
水與外界之間的熱傳導(heat conduction)
及熱對流(convection)。
因此湖水底部的熱能
不容易流失到外界,
水溫維持在接近 4 °C,
大部分水生生物可以存活。
其他選項
並不能直接解釋湖水不易結冰的原因。
2018 DSE Physics Paper 1A Q3
正確答案:D
將 5 °C 的牛奶加入 25 °C 的茶後,
茶的溫度下降。
(1)
溫度與分子的平均動能(average kinetic energy)成正比。
茶的溫度下降,
表示水分子的平均動能減少。
因此 (1) 正確。
(2)
整個過程中沒有發生相變(no phase change),
分子之間的平均距離沒有顯著改變,
分子的平均勢能(average potential energy)可視為保持不變。
因此 (2) 正確。
(3)
題目指明沒有與環境進行熱交換(no heat exchange with surroundings),
根據能量守恆定律(conservation of energy),
茶失去的熱能
等於牛奶吸收的熱能。
因此 (3) 正確。
2018 DSE Physics Paper 1A Q4
正確答案:A
題目要求判斷
在溫度保持不變(constant temperature)下,
壓力 p 是否與體積 V 成反比。
理想氣體(ideal gas)在等溫過程滿足
玻意耳定律(Boyle’s law):
pV = constant
若繪製
pV 對 V 的圖像,
應為一條水平直線,
表示 pV 為常數。
2018 DSE Physics Paper 1A Q5
正確答案:A
方塊靜止,
表示受力平衡(equilibrium)。
設兩條繩的張力分別為 T₁ 及 T₂。
(1)
每條繩的垂直分量
必須合共平衡 8 N 的重力。
因此每條繩的張力大小
必定大於 4 N。
正確。
(2)
當繩接近水平時,
張力可非常大,
理論上可超過 8 N。
因此「最大值不超過 8 N」
不一定正確。
(3)
T₁ 與 T₂ 的合力
並非零,
而是用來平衡重力。
錯誤。
所以只有 (1) 正確。
2018 DSE Physics Paper 1A Q6
正確答案:C
桿 OX 處於靜止狀態,
表示同時滿足
力的平衡(force equilibrium)
及
力矩平衡(moment equilibrium)。
作用在桿上的力包括
鉸鏈在 O 點的反作用力(reaction force at hinge),
繩在 M 點的張力(tension),
以及在 X 點的重力(weight W)。
繩的張力方向為
由 M 指向 Y,
即向左上方。
重力方向為
垂直向下。
因此
這兩個力的合力
方向為向右下方。
鉸鏈反作用力
必須與上述合力方向相反,
即向左上方。
對應圖中的方向
OR。
2018 DSE Physics Paper 1A Q7
正確答案:B
圖中每個方塊的位置標示
代表相同時間間隔(equal time intervals)內的位置。
瞬時速度(instantaneous speed)
可由相鄰位置之間的距離判斷。
Block X
由 7 → 1
相鄰位置距離逐漸變小
表示速度在減少(deceleration)。
Block Y
由 7 → 1
相鄰位置距離逐漸變大
表示速度在增加(acceleration)。
由於一個在減速、另一個在加速,
兩者的速度大小
必定會在某一瞬間相同。
由圖形趨勢判斷,
速度相同的時刻
發生在 instant 4 與 instant 5 之間。
2018 DSE Physics Paper 1A Q8
正確答案:A
斜面是光滑(smooth incline),
沿斜面方向只考慮平行於斜面的力。
當施加力為 F 時,
沿斜面的合力為
F − mg sinθ
根據牛頓第二定律(Newton’s second law),
加速度 a 為
a = (F − mg sinθ) / m
當施加力變為 2F 時,
新的合力為
2F − mg sinθ
新的加速度 a′ 為
a′ = (2F − mg sinθ) / m
將 a′ 與 2a 比較:
2a = 2(F − mg sinθ)/m
而
a′ − 2a
= (2F − mg sinθ)/m − 2(F − mg sinθ)/m
= (mg sinθ)/m
= g sinθ
因為 g sinθ > 0,
所以
a′ > 2a
因此新的加速度
大於 2a
2018 DSE Physics Paper 1A Q9
正確答案:A
初速度
v₁ = +0.5 m s⁻¹
末速度
v₂ = −0.5 m s⁻¹
(方向相反)
速度改變量(change in velocity)
Δv = v₂ − v₁
= −0.5 − 0.5
= −1.0 m s⁻¹
時間
Δt = 0.2 s
平均加速度(average acceleration)
a = |Δv| / Δt
= 1.0 / 0.2
= 5 m s⁻²
2018 DSE Physics Paper 1A Q10
正確答案:D
列車以最大加速度與減速度
a = 5 m s⁻²
最高速度(maximum speed)
v = 20 m s⁻¹
加速至最高速所需時間(time to accelerate)
t₁ = v / a
= 20 / 5
= 4 s
加速距離(distance during acceleration)
s₁ = v² / (2a)
= 400 / 10
= 40 m
減速過程相同
所需距離 s₃ = 40 m
所需時間 t₃ = 4 s
總路程為 1200 m
恆速行駛距離(constant speed distance)
s₂ = 1200 − 40 − 40
= 1120 m
恆速時間
t₂ = 1120 / 20
= 56 s
最短總時間
t = t₁ + t₂ + t₃
= 4 + 56 + 4
= 64 s
2018 DSE Physics Paper 1A Q11
正確答案:B
沿斜面的位移
等於速度–時間圖(velocity–time graph)下的代數面積(signed area),
而不是總路程。
由圖可讀出:
t = 0 時
v = +2 m s⁻¹
t = 1 s 時
v = 0
t = 3 s 時
v = −4 m s⁻¹
先計算由 P 出發到最高點(0 至 1 s)的位移:
這部分為正三角形
位移
= ½ × 1 × 2
= 1 m
再計算由最高點下滑至 Q(1 至 3 s)的位移:
這部分為負三角形
位移
= ½ × 2 × 4
= 4 m
方向向下,因此為 −4 m
整段位移(displacement)為:
+1 − 4
= −3 m
PQ 的距離(separation)是位移的大小(magnitude of displacement):
|−3| = 3 m
2018 DSE Physics Paper 1A Q12
正確答案:A
爆炸瞬間
外力可忽略
線動量守恆(conservation of linear momentum)
設兩碎片質量為
m 與 2m
初動量
p₀ = (m + 2m) × 1
= 3m
爆炸後
較重碎片(2m)向右
速度 = 3 m s⁻¹
其動量
p₁ = 2m × 3
= 6m
為守恆
另一碎片動量必為
p₂ = 3m − 6m
= −3m
因此其速度
v = −3m / m
= −3 m s⁻¹
即向左 3 m s⁻¹
2018 DSE Physics Paper 1A Q13
正確答案:C
衛星作圓周運動(circular orbit),
向心力(centripetal force)由萬有引力(gravitational force)提供。
有
mω²r = GMm / r²
化簡得
ω = √(GM / r³)
可見角速度(angular velocity ω)
只取決於
軌道半徑 r
行星質量 M
與衛星質量 m 無關。
因此正確的是
(1) 和 (3)。
2018 DSE Physics Paper 1A Q14
正確答案:D
(1)
縱波(longitudinal wave)與橫波(transverse wave)
都可以傳遞能量(energy transfer),
此說法錯誤。
(2)
聲速(speed of sound)
在水中大於在空氣中,
正確。
(3)
紅外線(infra‑red radiation)
屬於電磁波(electromagnetic wave),
正確。
因此正確的是
(2) 和 (3)。
2018 DSE Physics Paper 1A Q15
正確答案:C
這是同一條橫波(transverse travelling wave)上
兩個粒子 P 和 Q 的位移–時間圖(displacement–time graph)。
粒子的瞬時速度方向
由位移–時間圖的斜率(slope)決定。
(1)
在 t = 2 s
P 的位移–時間曲線位於極大或極小點
斜率為零
因此瞬時速度為零
P 是瞬間靜止(momentarily at rest)
此項必然正確。
(2)
在 t = 4 s
Q 的位移–時間曲線斜率為負
表示位移隨時間減少
粒子正向下運動(moving downwards)
此項必然正確。
(3)
位移–時間圖只反映時間相位差(phase difference in time),
不能單憑此圖
必然判斷 P 與 Q 的空間分隔(spatial separation)
是否等於 0.25λ,可能是等於1.25λ / 2.25λ。
因此此項不一定正確。
2018 DSE Physics Paper 1A Q16
正確答案:B
繞射角(angle of diffraction)
取決於
波長(wavelength)與障礙物尺寸的相對大小。
(1)
振幅(amplitude)只影響亮度
不影響繞射角
錯誤。
(2)
障礙物寬度(width of obstacle)增加
相對於波長變大
繞射效應反而減弱
繞射角減少
錯誤。
(3)
波長增加
波長與障礙物尺寸更接近
繞射效應加強
繞射角增加
正確。
因此只有 (3) 正確。
2018 DSE Physics Paper 1A Q17
正確答案:D
折射率(refractive index)由斯涅耳定律(Snell’s law)給出
n = sin i / sin r
角度必須是相對於法線(normal)。
由圖可見
光由玻璃射向空氣。
在玻璃中
光線與邊界面夾角為 56°
因此與法線的入射角
i = 90° − 56° = 34°。
在空氣中
折射光線與邊界面夾角為 44°
因此與法線的折射角
r = 90° − 44° = 46°。
所以玻璃的折射率為
n = sin 46° / sin 34°。
2018 DSE Physics Paper 1A Q18
正確答案:C
這是定常波(stationary wave)
一端固定
另一端接振動器。
圖中 1 m 長度內
可數出 5 個半波長(five half‑wavelengths)。
因此
λ/2 = 1/5 m
λ = 0.4 m
波速(wave speed)
v = 7 m s⁻¹。
頻率(frequency)
f = v / λ
= 7 / 0.4
= 17.5 Hz
2018 DSE Physics Paper 1A Q19
正確答案:B
物體距離透鏡
u = 25.0 cm
形成的是虛像(virtual image),
表示像距 v 與物體在同一側,
v = −11.1 cm
使用薄透鏡公式(lens formula)
1/f = 1/v + 1/u
1/f = 1/(−11.1) + 1/25
≈ −0.090 + 0.040
≈ −0.050
f ≈ −20 cm
焦距為負
表示為凹透鏡(concave lens),
焦距約 20 cm
2018 DSE Physics Paper 1A Q20
正確答案:D
平面鏡(plane mirror)只會造成
左右倒轉(lateral inversion),
不會造成上下倒轉或旋轉。
題目所顯示的是
鏡中看到的影像,
而紙板的正面設計是被鏡子反射後形成該影像。
因此要找原來設計,
必須將鏡中影像
再左右倒轉一次,
回復為原本在紙板上的圖案。
逐一比較選項:
A、B、C
皆包含額外的旋轉或上下改變,
不符合平面鏡只作左右倒轉的性質。
只有選項 D
是鏡中影像作一次左右倒轉後的結果,
完全符合平面鏡成像規律。
2018 DSE Physics Paper 1A Q21
正確答案:C
聲音強度級(sound intensity level)
的典型數值為:
飛機起飛
約 130 dB
搖滾音樂會
約 110 dB
圖書館
約 30 dB
一般正常交談
約 60 dB
而不是 80 dB
因此
80 dB 作為「正常交談」
並不符合日常生活經驗,
屬不典型數值。
2018 DSE Physics Paper 1A Q22
正確答案:A
油滴靜止懸浮
表示受力平衡(equilibrium)。
油滴所受的力只有
重力(weight)mg 向下
電力(electric force)Q E 向上
因為油滴帶正電(charge +Q),
電場方向必須向上(upward),
電力方向才可向上抵消重力。
由平衡條件
Q E = mg
所以電場強度(electric field strength)
E = mg / Q
2018 DSE Physics Paper 1A Q23
正確答案:C
由電流–電壓圖(current–voltage graph)可見:
當電壓小於 12 V
I 與 V 成正比
導體遵守歐姆定律(Ohm’s law)
因此 A 正確。
當電壓超過 12 V
電流增加得更快
I/V 增大
表示電阻(resistance)開始減少
因此 B 正確。
當電流為 5 A 時
由圖可見電壓約為 13 V
電阻 R = V/I ≈ 13/5 ≈ 2.6 Ω
並不是 0.5 Ω
因此 C 為錯誤敘述。
當電壓為 14 V
電流為 7 A
R = 14/7 = 2 Ω
因此 D 正確。
2018 DSE Physics Paper 1A Q24
正確答案:B
設每個電阻阻值為 R,
額定功率(rated power)為 12 W。
上方單一電阻
功率
P₁ = V² / R ≤ 12
下方兩個串聯電阻
各承受電壓 V/2
單個功率
P₂ = (V/2)² / R = V² / (4R) ≤ 12
限制較嚴的是
V² ≤ 12R
總功率(total power dissipation)
P_total
= 上方功率 + 下方兩個功率
= V²/R + 2 × V²/(4R)
= (3/2)(V²/R)
代入 V² = 12R
P_total = (3/2) × 12
= 18 W
2018 DSE Physics Paper 1A Q25
正確答案:A
兩條導線 X 與 Y
長度(length)相同
並聯(parallel)接到同一電源
而且電流(current)相同
並聯且同電壓下
電流相同
表示兩導線的電阻(resistance)相同
電阻公式
R = ρL / A
L 相同
所以
ρ / A 相同
已知
r_X = 0.5 r_Y
截面積(cross‑sectional area)
A_X = π(0.5 r_Y)² = 0.25 A_Y
為使 R 相同
ρ_X / A_X = ρ_Y / A_Y
ρ_X = 0.25 ρ_Y
所以電阻率比為
ρ_X : ρ_Y = 1 : 4
2018 DSE Physics Paper 1A Q26
正確答案:C
電池容量(capacity)為
2800 mA h
已輸出電流
200 mA
持續時間
3 h
已消耗容量
= 200 × 3
= 600 mA h
剩餘容量
= 2800 − 600
= 2200 mA h
剩餘百分比
= 2200 / 2800
≈ 78.6 %
2018 DSE Physics Paper 1A Q27
正確答案:C
兩磁極之間的均勻磁場(uniform magnetic field)
方向由北極(North pole)指向南極(South pole)
即由右向左
直導線電流指向紙外
根據右手定則(right‑hand rule)
導線周圍磁場為逆時針(anticlockwise)圓形
在導線下方
磁場方向為向右
此方向與外加均勻磁場(向左)相反
當兩磁場大小相等時
合磁場(resultant magnetic field)可為零
對應圖中位置為
R
2018 DSE Physics Paper 1A Q28
正確答案:D
粒子 P 和 Q
帶有相同電量大小(same charge magnitude)
以相同速率(same speed)
進入指向紙外的均勻磁場(uniform magnetic field)。
由彎曲方向可見
粒子進入磁場後向右彎,
根據右手定則(right‑hand rule),
粒子必為正電荷(positively charged),
因此 (1) 正確。
磁力(magnetic force)
只改變速度方向
不做功(does no work),
所以粒子離開磁場後
速率保持不變,
(2) 正確。
圓軌道半徑
r = mv / (qB)。
在 v 與 q 相同下,
半徑與質量成正比。
由圖可見
Q 的半徑較大,
所以 m_Q > m_P,
(3) 正確。
因此 (1)、(2)、(3) 全部正確。
2018 DSE Physics Paper 1A Q29
正確答案:D
磁鐵與石頭
形狀與大小相同
在鋁管中下落。
磁鐵移動時
磁通量(magnetic flux)改變,
在鋁管中感應渦電流(eddy current)。
根據楞次定律(Lenz’s law),
渦電流產生的磁場
會反抗磁鐵的運動。
因此磁鐵受到向上的磁阻力,
下落速度變慢。
石頭不產生磁效應,
只受重力作用,
會較快下落。
所以
磁鐵較慢,
原因是渦電流。
2018 DSE Physics Paper 1A Q30
正確答案:B
左邊為理想變壓器(ideal transformer)。
已知
12 V 加在 ab
得到 cd 為 6 V,
表示匝數比
N_p : N_s = 2 : 1。
因此
當 6 V 加在 cd,
ab 上電壓為
12 V。
右邊電路為電位分配器(potential divider)。
12 V 加在 xy
zw 為 6 V,
表示 zw 為整體電阻的一半。
若只在 zw 加 6 V,
則 xy 的電壓亦為
6 V。
因此
ab 為 12 V
xy 為 6 V。
2018 DSE Physics Paper 1A Q31
正確答案:D
核鏈式反應(chain reaction)
必須滿足條件
反應中釋放出的中子(neutrons)
能夠再引發同類核反應。
(1)
屬於核聚變(nuclear fusion)。
雖然有中子產生,
但該中子不能有效引發更多氫聚變,
因此不能形成鏈式反應。
(2)
U‑235 的核裂變(nuclear fission)
會產生 3 個中子,
這些中子可再引發其他 U‑235 裂變,
可形成鏈式反應。
(3)
Pu‑239 的核裂變
同樣會產生多個中子,
亦可形成鏈式反應。
因此正確的是
(2) 和 (3)。
2018 DSE Physics Paper 1A Q32
正確答案:B
原子質量比
X : Y = 1 : 2
相同初始質量(same initial mass)下
初始原子數目(initial number of nuclei)
N₀X : N₀Y = 2 : 1
半衰期(half‑life)
X 為 T
Y 為 2T
經過 4T 時間後
X 經過 4 個半衰期
剩餘比例
(1/2)⁴ = 1/16
Y 經過 2 個半衰期
剩餘比例
(1/2)² = 1/4
剩餘原子數目
N_X : N_Y
= (2 × 1/16) : (1 × 1/4)
= (1/8) : (1/4)
= 1 : 2
2018 DSE Physics Paper 1A Q33
正確答案:A
反應為
2 個 proton + 1 個 neutron
形成一個 ³He nucleus
成分總質量
2p + n
= 2(1.007276) + 1.008665
= 3.023217 u
³He 核質量
= 3.016030 u
質量虧損(mass defect)
Δm = 3.023217 − 3.016030
= 0.007187 u
能量釋放(energy released)
E = Δmc²
= 0.007187 × 931
≈ 6.7 MeV
2017 DSE Physics MC 詳解
D(86)
C(88)
A(68)
D(72)
A(70)
A(67)
C(93)
B(75)
B(68)
A(40)
B(57)
C(89)
C(59)
A(54)
D(61)
C(77)
B(42)
D(73)
D(51)
B(63)
C(66)
B(63)
D(55)
B(62)
D(70)
A(46)
B(73)
C(46)
A(68)
D(54)
A(57)
C(64)
B(69)
2017 DSE Physics MC 詳解 (Click Me!)
參考資料:考生第一手反饋、考評局公開的考生示例、教師會議記錄
小編所提供的解題方法僅供參考及記錄,並非唯一解法,部分題目明顯存在更佳解法。
另外,由於本試卷並非中英語能力測試,小編在撰寫答案時未特別講究語法,部分題目刻意省略冠詞或完整句式,以提升作答效率。
注意:題目數量龐大,敬請耐心等候,並讓網頁完整載入(快則數秒;慢則一至兩分鐘),內容中或可能出現個別排版或輸入錯誤,敬請見諒。
2017 DSE Physics Paper 1A Q1
正確答案:D
無熱量流失(no heat loss)⇒ 用 energy conservation(能量守恆)
熱咖啡失去熱量 = 牛奶吸收熱量
120 g coffee (c = 4200)
30 g milk (c = 3800)
120 × 4200 (80 − T) = 30 × 3800 (T − 10)
解得
T ≈ 67.1°C
2017 DSE Physics Paper 1A Q2
正確答案:C
由 temperature–time graph 判斷:
熔點(melting point)
由「horizontal region(水平台)」的高度決定
Q 的平台較高 ⇒ 熔點較高 ✔
潛熱(specific latent heat of fusion)
與「平台長度(duration)」成正比
P 的平台較長 ⇒ 潛熱較大 ✔
所以
higher melting point:Q
larger latent heat:P
2017 DSE Physics Paper 1A Q3
正確答案:A
內能(internal energy)由
average kinetic energy + average potential energy 構成
(1) 融化(melting)
潛熱(latent heat)用於增加
molecular potential energy ✔
(2) 凝結(condensation)
分子動能減少 ⇒ internal energy decreases ✔
(3) 蒸發(evaporation)
高能分子離開 ⇒ 留下粒子平均動能下降
⇒ internal energy decreases(不是增加) ✘
2017 DSE Physics Paper 1A Q4
正確答案:D
氣體為 ideal gas(理想氣體),使用 combined gas law:
p₁V₁ / T₁ = p₂V₂ / T₂
初始:
T₁ = 10°C = 283 K
p₁ = 2×10⁵ Pa
最後:
T₂ = 100°C = 373 K
V₂ = 0.5V₁
代入:
p₂ = p₁ × (T₂ / T₁) × (V₁ / V₂)
= 2×10⁵ × (373 / 283) × 2
≈ 5.27×10⁵ Pa
2017 DSE Physics Paper 1A Q5
正確答案:A
A
average speed(平均速率)= distance / time
同一路徑 → 距離相同
時間較短 → speed 較大 ✔
B
average velocity(平均速度)是 vector(向量)
方向會影響結果
不一定較大 ✘
C
velocity 大 ≠ acceleration(加速度)大 ✘
D
相同 acceleration(加速度)
仍然可以 opposite direction(相反方向運動) ✘
2017 DSE Physics Paper 1A Q6
正確答案:A
題目給:
3 秒行 1 m
而且是 uniform acceleration(等加速運動)
用 equation of motion:
s = ut + ½at²
初速 u = 0
1 = ½ × a × 3²
1 = ½ × a × 9
a = 2/9
≈ 0.22 m s⁻²
2017 DSE Physics Paper 1A Q7
正確答案:C
物體靜止 ⇒ 力平衡(equilibrium)
受力包括:
重力(weight, mg)垂直向下
支持力(normal reaction, N)垂直於斜面
摩擦力(friction, f)沿斜面向上
因為物體有向下滑的趨勢
摩擦力必須向上(oppose motion)
所以正確圖要同時滿足:
N ⟂ 斜面
f 沿斜面向上
mg 垂直向下
a { text-decoration: none; color: #464feb; } tr th, tr td { border: 1px solid #e6e6e6; } tr th { background-color: #f5f5f5; }
2017 DSE Physics Paper 1A Q8
正確答案:B
以手的位置取力矩平衡(moment equilibrium)
自拍杆長 0.7 m
手機重量 2.0 N 在最右端
杆重量 1.5 N 作用於中點(0.35 m)
手握位置距離左端 0.1 m
所以力臂:
手機 → 0.7 m
杆 → 0.35 m
順時針力矩(clockwise moment):
2.0 × 0.7 + 1.5 × 0.35
= 1.4 + 0.525
= 1.925 Nm
設 F₂ 向上提供平衡(anticlockwise moment)
其力臂約為 0.1 m
F₂ × 0.1 = 1.925
F₂ ≈ 19.25 N
最接近選項為 19.3 N
2017 DSE Physics Paper 1A Q9
正確答案:C
水平拋體運動(horizontal projectile motion):
垂直方向:
自由落體(free fall)
只受重力(gravitational acceleration g)
(1)
Q 到 S 距離較遠 ⇒ 初速較大
所以 P 初速較小 ✔
(2)
P 的高度較高
飛行時間(time of flight)較長
所以此句錯 ✘
(3)
位能(gravitational potential energy)
=mgh
P 比 Q 高 ⇒ 損失位能較大 ✔
(4)
兩粒子加速度皆為 g
相同 ✔
因此錯誤的是 C
2017 DSE Physics Paper 1A Q10
正確答案:A
系統由
0.5 kg(在桌面) + 1 kg(懸掛)組成
桌面為 smooth(無摩擦)
所以用 Newton’s second law(牛頓第二定律)
整體加速度
a = (1g) / (1 + 0.5)
= 9.81 / 1.5
≈ 6.54 m s⁻²
由 rest(靜止)開始落下 1 m
用 equation of motion:
v² = 2as
v² = 2 × 6.54 × 1
≈ 13.08
v ≈ 3.62 m s⁻¹
2017 DSE Physics Paper 1A Q11
正確答案:B
兩個方法都是以uniform speed(等速)將物體提升到同一高度。
(1) tension(張力)
方法 (I):垂直上升
T = mg
方法 (II):沿斜面
T = mg sinθ
兩者不同 ✘
(2) power(功率)
power = work ÷ time
= (force × distance) ÷ time
又 because
distance ÷ time = speed
所以
power = force × speed component
方法 (I):
force = mg
⇒ power = mgv
方法 (II):
force = mg sinθ
但沿斜面距離較長
⇒ 全部計算後
power = mgv
兩者相同 ✔
(3) work done(做功)
work = force × distance
方法 (I):
= mg × h
方法 (II):
= mg sinθ × (斜面長度)
但
斜面長度 = h / sinθ
所以
work = mg sinθ × (h / sinθ)
= mgh
兩者相同 ✔
因此正確為
(2) and (3) only
2017 DSE Physics Paper 1A Q12
正確答案:C
Bubble 減少受傷關鍵在於
延長碰撞時間(increase impact time)
用 impulse(衝量關係):
F × t = change in momentum
當 t 增加
平均力(average force)減少
因此撞擊時作用力較小
傷害較低
2017 DSE Physics Paper 1A Q13
正確答案:C
物體由很遠處由靜止釋放,
只受萬有引力(gravitational force)作用,
而且沒有空氣阻力(no atmosphere)。
萬有引力大小
F = GMm / r²
當物體逐漸接近行星,
距離 r 減少,
引力與加速度(acceleration)逐漸增加。
因此
速度 v 隨時間增加,
而且增加得愈來愈快,
即 v–t 圖像應為向上彎曲(concave upward)。
選項 C 正確顯示
初期斜率小,後期斜率愈來愈大。
2017 DSE Physics Paper 1A Q14
正確答案:A
這題是縱波(longitudinal wave),
圖 (a) 顯示粒子 E 至 N 的平衡位置(equilibrium positions),
圖 (b) 顯示在 t = 1 s 時的瞬時位置(instantaneous positions)。
縱波中
一個波長(wavelength λ)
等於相鄰兩個壓縮中心(centre of compression)
或相鄰兩個疏鬆中心(centre of rarefaction)之間的距離。
由圖可見
粒子 F 與粒子 N
在 t = 1 s 時
分別位於相同波動狀態(same phase),
即同為壓縮或同為疏鬆。
因此
F 與 N 的平衡位置之間距離
正好等於一個波長 λ。
逐項檢視其餘選項:
B
僅知道波在 1 s 內傳播了一段距離,
不能必然推出週期(period)等於 1 s,
所以不一定正確。
C
粒子 E 並非節點(node),
不可能永遠靜止,
錯誤。
D
粒子 I 在 t = 1 s 的瞬時速度
不能單憑位置圖必然判定為零,
不一定正確。
2017 DSE Physics Paper 1A Q15
正確答案:D
實驗利用
聲音由 P 傳到 Q 的時間
計算聲速(speed of sound)。
A
X、P、Q 共線
可避免不同路徑長度造成誤差
正確。
B
PQ 越短
時間測量的百分比誤差(percentage error)越大
正確。
C
聲速計算只與 PQ 和時間有關,
與 X 到 P 的距離無關
正確。
D
聲速測量
不需要 PQ 等於整數個波長
此說法錯誤。
2017 DSE Physics Paper 1A Q16
正確答案:C
平面水波由 region X 進入 region Y。
已知波長
λₓ = 4 cm
λᵧ = 5 cm
水波在介質交界處傳播時
頻率(frequency)保持不變,
這是波動的基本性質。
因為
v = fλ
λ 在 region Y 較大
表示波速(wave speed)在 region Y 較大,
所以 A 錯誤。
由低速介質進入高速介質
波的傳播方向會偏離法線(bend away from the normal),
不是向法線偏折,
所以 B 錯誤。
頻率在兩區域相同
必然正確,
因此 C 正確。
若波由 Y 回到 X
波長會減少至 4 cm,
不會變成 6 cm,
所以 D 錯誤。
2017 DSE Physics Paper 1A Q17
正確答案:B
題目問「必定(MUST) 改變方向」的情況。
(1)
波被障礙物反射(reflection)時
方向必定改變
正確。
(2)
波由一介質進入另一介質(refraction)時
若垂直入射
方向可以不變
所以不一定
錯誤。
(3)
波通過小於波長的狹縫(diffraction)
會向多個方向擴散
方向必定改變
正確。
因此必定改變方向的是
(1) 和 (3)。
2017 DSE Physics Paper 1A Q18
正確答案:D
兩個音符有
相同音高(same pitch)
即相同頻率(frequency),
亦有相同響度(same loudness)
即相同振幅(amplitude)。
但來自不同樂器
仍然聽起來不同,
原因是它們的波形(waveform)不同。
波形決定音色(timbre),
而不是振幅、相位或波速。
因此正確答案為 D。
2017 DSE Physics Paper 1A Q19
正確答案:D
已知物體距離
object distance(u)= 30 cm
用凹透鏡(concave lens)時
形成虛像(virtual image)
image distance(v)= 20 cm
與物體在同一側
使用薄透鏡公式(lens formula)
1/f = 1/v + 1/u
取符號後可得
f = −60 cm
即凹透鏡的焦距大小為 60 cm
現在改用同焦距大小的凸透鏡(convex lens)
f = +60 cm
而物距仍為 30 cm(u < f)
凸透鏡在 u < f 時
只會形成虛像(virtual image)
再次代入透鏡公式
可得
v = −60 cm
即虛像距離為 60 cm
因此正確為
virtual image,60 cm
2017 DSE Physics Paper 1A Q20
正確答案:B
使用繞射光柵(diffraction grating)
滿足條件
d sinθ = nλ
(1)
θ₂ 為 second-order angle
θ₁ 為 first-order angle
因為 n 較大
θ₂ > θ₁
所以 θ₁ ≠ θ₂
錯誤
(2)
若 θ₁ = 20°
則 sinθ₁ = λ/d ≈ 0.342
最大級次(maximum order)
n_max ≈ 1 / 0.342 ≈ 2.9
只能有 n = 2
不是 4
錯誤
(3)
在水中
光的波長(wavelength)變短
λ = λ₀ / n
代入 d sinθ = nλ
可知 θ 會減小
正確
因此只有 (3) 正確
2017 DSE Physics Paper 1A Q21
正確答案:C
已知
speed of sound in water = x
speed of light in water = y
聲音(sound wave)
在液體中傳播速度
大於在氣體中
因此
speed of sound in air < x
光(light,electromagnetic wave)
在真空最快
在介質中速度減慢
水的折射率較空氣大
因此
speed of light in air > y
對應關係為
sound in air < x
light in air > y
2017 DSE Physics Paper 1A Q22
正確答案:B
兩個導電球在光滑(smooth)塑膠圓筒內保持靜止,表示系統處於力平衡(equilibrium)。
上方球受到向下的重力(weight, mg),以及來自下方球的靜電力(electrostatic force)。
為了提供向上的靜電力去平衡重力,兩個球必須互相排斥(electrostatic repulsion),即兩球帶同號電荷,但不一定是正電,因此 (1) 不一定正確。
靜電力大小滿足庫侖定律(Coulomb’s law),F = k q₁ q₂ / d²。
平衡條件為 k q₁ q₂ / d² = mg,可見分離距離 d 與質量 m 有關,因此 (3) 必然正確。
題目沒有提供任何條件要求兩球電量相同,所以 (2) 不一定正確。
2017 DSE Physics Paper 1A Q23
正確答案:D
一個正點電荷(positive point charge)+Q 固定在 x = −d。
電場方向(electric field direction)由正電荷向外(away from positive charge)。
在 x > −d 的區域,電場方向向右,取為正。
電場強度大小遵從反平方定律(inverse square law),E ∝ 1/r²。
因此正確的 E–x 圖像必須同時滿足:
在 x = −d 有垂直漸近線(vertical asymptote),左右兩側電場方向相反,遠離電荷時趨近於零。
只有選項 D 符合所有特徵。
2017 DSE Physics Paper 1A Q24
正確答案:B
所有電阻相同,電池內阻可忽略(negligible internal resistance)。
電路具有對稱性(symmetry),電流分佈形成等效的電位分配(potential division)。
右下方兩個resistor resistance可以結合成R/2,所以左右voltage分佈會是 2:1
經等效電路分析可得,X 與 Y 之間的電位差為 9 x 1/3 = 3.0 V,因此正確答案為 B。
2017 DSE Physics Paper 1A Q25
正確答案:D
保險絲(fuse)的作用是當電流過大時先熔斷,以保護電器及用戶安全。
A 保險絲必須接在火線(live wire),而不是中線(neutral wire),因此此說法錯誤。
B 雙重絕緣(double insulation)只表示不需要接地線(earth wire),但仍然需要保險絲作過流保護,因此此說法錯誤。
C 加熱器功率為 1500 W、電壓為 220 V,工作電流約為 6.8 A,因此 5 A 保險絲並不合適,此說法錯誤。
D 保險絲材料必須比銅(copper)有較低熔點(lower melting point),才能在過流時先熔斷,這是保險絲的基本原理,因此正確。
2017 DSE Physics Paper 1A Q26
正確答案:A
這是一個簡單直流馬達(simple d.c. motor),線圈放在均勻磁場(uniform magnetic field)中,並配有分裂環換向器(split‑ring commutator)。
當線圈處於垂直位置(vertical position)時,磁力產生的力矩(turning effect / torque)為零,因此線圈在該瞬間不會轉動,此敘述正確。
B 磁力大小(magnetic force)F = BIL,與線圈方向無關,因此不會在「水平時最大」,錯誤。
C 由於線圈旋轉及換向器作用,AB 所在位置會改變,磁力方向並非「保持不變」,錯誤。
D 換向器的作用正是定期改變線圈內電流方向,因此此說法錯誤。
2017 DSE Physics Paper 1A Q27
正確答案:B
金屬圓盤在磁場中旋轉時,磁通量(magnetic flux)改變,會產生渦電流(eddy current)。
A 反轉磁場方向只會改變渦電流方向,不會增加其大小,錯誤。
B 增加磁場強度(increase magnetic field strength)會令磁通量改變率增加,從而令渦電流增大,正確。
C 磁場覆蓋整個圓盤會減少磁通量差異,反而減弱渦電流,錯誤。
D 切割金屬圓盤會破壞渦電流迴路,使渦電流減少,錯誤。
2017 DSE Physics Paper 1A Q28
正確答案:C
金屬棒 PQ 在光滑金屬導軌上以速度 v 向右移動,磁場(magnetic field)指向紙內。
由於金屬棒在磁場中運動,棒內的自由電荷會受到磁力(magnetic force),其方向由右手定則(right‑hand rule)決定。
正電荷在棒內受力方向為向上,因此 P 端的電勢(electric potential)較高,Q 端較低。
這會在整個閉合電路中產生感應電動勢(induced e.m.f.)。
感應電動勢的大小只與
磁場強度 B、
金屬棒的有效長度 d(即兩導軌之間的距離),
以及速度 v
有關,而與棒本身的總長度 l 無關。
因此感應電流的大小為
I = B d v / R。
為了反抗磁通量的增加(Lenz’s law),電流方向必須產生向外的磁場,對應的電流方向是
由 Y 經電阻 R 流向 X。
所以正確描述是
大小為 B d v / R,
方向由 Y 到 X 經 R。
2017 DSE Physics Paper 1A Q29
正確答案:A
r.m.s. 電壓(root mean square voltage)為 110 V,電阻(resistance)為 100 Ω。
(1)
峰值電壓(peak voltage)
V₀ = Vrms √2 ≈ 110 × 1.414 ≈ 156 V
正確。
(2)
功率(power dissipated)
P = Vrms² / R = 110² / 100 = 121 W
正確。
(3)
若 Vrms 加倍,
功率會變為原來的 4 倍(P ∝ V²),
而不是 2 倍,
此說法錯誤。
因此只有 (1) 和 (2) 正確。
2017 DSE Physics Paper 1A Q30
正確答案:D
每個燈泡的額定功率為 1.5 W,
共有 10 個並聯(parallel connection),
所以輸出總功率為
Pout = 15 W。
變壓器效率(efficiency)為 70%,
因此輸入功率(input power)為
Pin = 15 / 0.7 ≈ 21.4 W。
輸入電壓為 220 V,
所以輸入電流(input current)為
I = 21.4 / 220 ≈ 0.097 A。
2017 DSE Physics Paper 1A Q31
正確答案:A
圖中上下兩塊平行金屬板形成均勻電場(uniform electric field),
上方標有「+」,下方標有「−」,
因此電場方向(electric field direction)是由上向下。
α 粒子(alpha particle)帶正電(positive charge),
在電場中所受的電力(electric force)方向與電場方向相同,
即向下。
β 粒子(beta particle)是高速電子,帶負電(negative charge),
在電場中所受電力方向與電場方向相反,
即向上。
由於 β 粒子的質量遠小於 α 粒子,
在相同電場中 β 粒子的加速度(acceleration)較大,
因此偏轉程度(deflection)明顯較大;
α 粒子質量大,偏轉較小。
正確的圖像必須同時顯示:
α 粒子向下、偏轉較小;
β 粒子向上、偏轉較大。
只有選項 A 同時符合
電荷正負、電場方向、以及質量差造成的偏轉程度。
2017 DSE Physics Paper 1A Q32
正確答案:C
β 粒子(beta particle)是高速電子,
γ 射線(gamma ray)是電磁波(electromagnetic wave)。
A
γ 射線亦可電離空氣(ionize air),
不是只有 β 粒子可以,錯誤。
B
β 粒子同樣可以在真空(vacuum)中傳播,
不是只有 γ 射線可以,錯誤。
C
β 粒子與 γ 射線
都可以使感光膠片(photographic film)感光,
正確。
D
β 粒子帶電,
γ 射線不帶電(uncharged),
因此錯誤。
2017 DSE Physics Paper 1A Q33
正確答案:B
鈾‑238 的衰變為 α 衰變(alpha decay):
U‑238 → Th‑234 + He‑4
(1)
放射性衰變是自發過程(spontaneous process),
不需要高溫啟動,
此說法錯誤。
(2)
質量虧損(mass defect)為
238.05079 − 234.04363 − 4.00260
≈ 0.00456 u。
釋放能量
E = Δm c² ≈ 0.00456 × 931 MeV
≈ 4.25 MeV,
正確。
(3)
能量會在 α 粒子與釷核之間分配,
並非全部成為 α 粒子的動能(kinetic energy),
錯誤。
2016 DSE Physics MC 詳解
A(59)
B(39)
C(45)
A(78)
D(18)
D(57)
C(80)
C(48)
A(25)
C(51)
A(49)
A(54)
B(45)
B(58)
B(79)
C(74)
B(48)
D(49)
D(62)
D(59)
A(45)
C(41)
C(71)
D(30)
B(75)
D(33)
B(48)
A(77)
A(33)
D(53)
A(77)
C(66)
2016 DSE Physics MC 詳解 (Click Me!)
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另外,由於本試卷並非中英語能力測試,小編在撰寫答案時未特別講究語法,部分題目刻意省略冠詞或完整句式,以提升作答效率。
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2016 DSE Physics Paper 1A Q1
正確答案:A
真空瓶(vacuum flask)減少熱傳遞(heat transfer)主要針對三種方式:conduction(傳導)、convection(對流)和 radiation(輻射)。
(1) 軟木塞(cork stopper)
屬良好隔熱體(thermal insulator),可減少 conduction 和 convection 的熱傳入 ✔
(2) 內層銀色塗層(silver coating)
能反射紅外線(infra‑red radiation),減少熱輻射 ✔
(3) 真空(vacuum)
主要減少 conduction 和 convection,
但不能減少 radiation(輻射依然可穿過真空) ✘
2016 DSE Physics Paper 1A Q2
正確答案:B
計算熱平衡(thermal equilibrium):
水放熱(heat lost):
0.3 × 4200 × (50 − 0) = 63000 J
冰完全融化所需熱量(latent heat of fusion):
0.2 × 3.34×10⁵ = 66800 J
發現:
水提供的熱量 不足以完全融冰
所以最後狀態一定為
冰 + 水 共存 → 溫度必為 0°C
2016 DSE Physics Paper 1A Q3
正確答案:C
平均動能(average kinetic energy) ∝ 絕對溫度(absolute temperature, Kelvin)
T₁ = 25°C = 298 K
T₂ = 50°C = 323 K
變化比例
= (323 − 298) / 298
≈ 25 / 298 ≈ 8.4%
2016 DSE Physics Paper 1A Q4
正確答案:A
速度表(speedometer)顯示
的是一瞬間的速率
即 instantaneous speed(瞬時速率)
不是 velocity(向量,需要方向)
也不是 average speed / velocity
2016 DSE Physics Paper 1A Q5
正確答案:D
速度是向量(velocity is a vector),
改變速度(change in velocity)要用
final velocity − initial velocity(末速減初速)。
初速:80 km h⁻¹ 向東(east)
末速:60 km h⁻¹ 向北(north)
向量計算:
change in velocity = v_final − v_initial
= 北 − 東
即方向指向西北(north‑west),
並且大小為 √(80² + 60²) = 100 km h⁻¹。
要畫的是
從「東向80」轉到「北向60」的差向量,
方向必須指向左上(north‑west)。
只有選項 D 符合。
2016 DSE Physics Paper 1A Q6
正確答案:D
整個系統靜止 ⇒ 處於力平衡(equilibrium condition)。
先分開分析兩個力:
(1) 男仔對地面的力(force exerted by the boy on the ground)
男仔受到
重力(weight W)向下
繩的拉力(tension F)亦向上作用在手上
由 Newton’s third law(作用反作用定律),
男仔拉繩向下 F,繩同時向上拉男仔 F
因此地面要支撐的力
= W − F
即地面承受較少力(因為部分重量由繩承擔)
所以 (1) = W − F
(2) 繩對天花的力(force exerted by the rope on the ceiling)
整條繩受兩個向下作用:
自身重量(weight of rope, G)
男仔向下拉(pulling force F)
因此天花需要支撐的總力為
= G + F
2016 DSE Physics Paper 1A Q7
正確答案:C
用運動方程(equation of motion):
v² = u² + 2as
已知
u = 2 m s⁻¹
v = 0(停止)
s = 0.5 m
代入:
0 = 2² + 2a(0.5)
0 = 4 + a
a = −4 m s⁻²
減速(deceleration)大小為
4 m s⁻²
2016 DSE Physics Paper 1A Q8
正確答案:C
重力位能(gravitational potential energy, U)
= mgh (h 為高度)
物體自由落下(free fall from rest),
高度 h 隨時間變化為
h = initial height − ½gt²
因此
U ∝ h
⇒ U 隨時間減少,而且係 非線性下降(non‑linear decrease)
因為 t² 關係,圖像會:
開始時下降較慢
之後下降愈來愈快(curved, concave down)
只有選項 C 符合這個特徵
2016 DSE Physics Paper 1A Q9
正確答案:A
起重機將物體由 P 移動至 Q,
重力(weight, W)永遠垂直向下。
做功(work done against gravity)只與
垂直高度改變(vertical displacement)有關,
work = force × vertical distance
= W × y
與水平位移 x 或斜線 z 無關(path independent)
2016 DSE Physics Paper 1A Q10
正確答案:C
這是水平拋射(horizontal projectile motion)
關鍵:
水平方向速度(horizontal velocity)保持不變(constant velocity)
圖中 P → Q 與 Q → R 時間相同(equal time interval)
每格 = 1.25 cm
觀察圖:
P 到 Q 水平距離 ≈ 4 格
即 5.0 cm
Q 到 R 亦相同(確認等速)
所以水平速度
v = distance / time
而垂直方向為
自由落體(free fall, acceleration = g)
利用 P→Q 垂直位移(約 1 格 = 1.25 cm)
對應 ½gt²
解出時間 t ≈ 0.16 s
再代入水平位移
v ≈ 0.05 / 0.16
≈ 0.31 m s⁻¹
最接近選項
2016 DSE Physics Paper 1A Q11
正確答案:A
從圖 (a) 可知
尺均勻(uniform metre rule),左右兩端張力均為 1 N,
所以總支撐力 = 2 N,剛好平衡尺重量,
可推出尺重量為 2 N,重心在 50 cm(centre of mass)。
圖 (b):右端 Q 張力變為 2.3 N,
總向上力為 2 N(不變)+ 4 N(外加負載)= 6 N,
因此左端張力 P = 6 − 2.3 = 3.7 N。
取左端 P 作力矩中心(taking moment about P),
順時針力矩 = 逆時針力矩(moment equilibrium)。
順時針:
尺重 2 N × 0.5 m
- 負載 4 N × x
逆時針:
2.3 N × 1 m
代入:
2 × 0.5 + 4x = 2.3
1 + 4x = 2.3
4x = 1.3
x = 0.325 m = 32.5 cm
2016 DSE Physics Paper 1A Q12
正確答案:A
(1)
在碰撞期間,兩球之間的作用力遵守 Newton’s third law(牛頓第三定律),
即作用力與反作用力 equal and opposite ✔
(2)
總動量(total momentum)在沒有外力(no external force)時必定守恆,
不論是否 perfectly elastic(完全彈性),
所以此句錯 ✘
(3)
只有在 elastic collision(彈性碰撞)時
動能(kinetic energy)才守恆,
題目未指出,所以不一定正確 ✘
2016 DSE Physics Paper 1A Q13
正確答案:B
做圓周運動(circular motion)時,
向心加速度(centripetal acceleration)由公式:
a = ω²r(或 v²/r)
平台角速度(angular velocity, ω)相同,
因此 a ∝ r
P 在距離 r
Q 在距離 r/2
所以:
a_P : a_Q = r : (r/2) = 2 : 1
2016 DSE Physics Paper 1A Q14
正確答案:B
衛星作圓周運動(circular motion),向心力(centripetal force)由萬有引力(gravitational force)提供:
GMm / r² = mv² / r
整理得 orbital speed(軌道速率)
v = √(GM / r)
週期(period)
T = 2πr / v = 2π √(r³ / GM)
代入
r = 7.2 × 10⁶ m
M = 6.0 × 10²⁴ kg
計算可得
T ≈ 6000 s ≈ 1.7 hours
2016 DSE Physics Paper 1A Q15
正確答案:B
判斷粒子運動方向要用
波形斜率(slope)+傳播方向(direction of wave)
波向右傳(wave travels to the right)
粒子速度方向 = 與斜率相反(opposite to slope)
P 在上升斜面(positive slope)
⇒ 速度向下
R 在下降斜面(negative slope)
⇒ 速度向上
因此 P 和 R
方向相反
選項 B 正確
2016 DSE Physics Paper 1A Q16
正確答案:C
波長(wavelength λ)= 20 m
由圖
從 crest 到 trough 的 4 m
是振幅(amplitude)
2 s 是由 crest 到 trough
即半週期(half period)
所以週期(period T)
= 4 s
波速(wave speed)
v = λ / T
= 20 / 4
= 5 m s⁻¹
2016 DSE Physics Paper 1A Q17
正確答案:B
光由水(water, n = 1.33)
經玻璃(glass)再到空氣(air)
題目指
最後在玻璃–空氣界面以 90° 折射
即臨界角(critical angle)情況
在 glass–air 介面:
sin c = 1 / n_glass
而入射角 θ 最終取決於
水進入玻璃的折射(refraction at water–glass boundary)
經計算可得
θ ≈ 48.8°
2016 DSE Physics Paper 1A Q18
正確答案:D
駐波(stationary wave)形成時
波速(wave speed)只取決於張力(tension)和線密度(linear density),
與頻率(frequency)無關。
當頻率加倍(frequency doubles)時
由關係式 v = fλ 可知
波長(wavelength)會減半(halve) ✘
振幅(amplitude)不由頻率決定 ✘
波速(wave speed)保持不變 ✘
關鍵:
駐波中 X、Y 為不同相位位置
當頻率改變 → 模式(mode)改變
節點與腹點(nodes and antinodes)重新分佈
結果 X 和 Y 可能會變成同相(in phase) ✔
2016 DSE Physics Paper 1A Q19
正確答案:D
繞射(diffraction)發生於
波遇到障礙或通過開口(aperture)時產生彎曲傳播。
(1) 通過小孔(pinhole) ✔
(2) 掠過邊緣(edge) ✔
(3) 通過狹縫(slit) ✔
以上全部都會產生 diffraction effect
2016 DSE Physics Paper 1A Q20
正確答案:D
白光(white light)進入稜鏡時發生色散(dispersion)
不同顏色光具有不同波長(different wavelength)
在玻璃中折射率(refractive index)不同
因此不同顏色的光在玻璃中
具有不同速度(different speed in medium)
⇒ 產生不同折射角
A 錯:不是 diffraction
B 錯:不是 total internal reflection
C 錯:在 vacuum 中速度一樣
D 正確
2016 DSE Physics Paper 1A Q21
正確答案:A
兩聲源同相(in phase)
在 P 點為最大聲強(maximum loudness) → 建設性干涉(constructive interference)
條件:
路程差(path difference) = nλ
A
PS₁ 同 PS₂ 各自為整數倍 λ
⇒ 可成立 ✔
B
錯,實際上 path difference 可以寫成 nλ
C
O 是中央線(central line),P 是另一最大點
中間必有 destructive interference
⇒ minimum point 存在 ✔
D
若反相(antiphase)
P 應變成 minimum,不是 maximum ✘
2016 DSE Physics Paper 1A Q22
正確答案:C
物距(object distance, u)= 100 cm
焦距(focal length, f)= 10 cm
用透鏡公式(lens formula)可知影像為
real image(實像),在鏡的另一側
當物體向透鏡移近(u 減少但仍 > f),
image distance(v)會增加 ⇒ 像向遠離透鏡方向移動
但關鍵是速度關係:
放大率(magnification m = v/u)在這時 < 1,
而且變化率顯示 image movement 較慢
因此 image moves away from lens,但
speed slower than object(像速度較慢)
2016 DSE Physics Paper 1A Q23
正確答案:C
超聲波(ultrasound)應用:
(2) detecting cracks(無損探測)✔
利用反射(reflection of ultrasonic waves)
(3) breaking kidney stones(碎石)✔
利用聚焦超聲(focused ultrasound)
(1) sterilizing water ✘
通常用紫外線(UV radiation)或化學方法
所以正確為
(2) 和 (3)
2016 DSE Physics Paper 1A Q24
正確答案:D
+4Q 在 0,+Q 在 15 cm
要兩電場(electric field)相等
方向必須相反 ⇒ 只可能在兩電荷之外(外側區域)
在 x > 15 cm:
k(4Q)/x² = k(Q)/(x−15)²
化簡得:
4/x² = 1/(x−15)²
2/x = 1/(x−15)
→ 2(x−15) = x
→ x = 30 cm
2016 DSE Physics Paper 1A Q25
正確答案:B
電路是 parallel combination(並聯組合)
上支路:
10 Ω + R(R 由 0 → 10 MΩ)
下支路:
固定 10 kΩ
等效電阻(equivalent resistance between a and b)
由兩支路並聯決定
當 R 最小(≈ 0)
上支路 ≈ 10 Ω
與 10 kΩ 並聯
⇒ 總電阻 ≈ 10 Ω
當 R 最大(10 MΩ)
上支路 ≈ 10 MΩ
與 10 kΩ 並聯
⇒ 主導為 10 kΩ
所以範圍約為
10 Ω 到 10 kΩ
2016 DSE Physics Paper 1A Q26
正確答案:D
兩個燈泡並聯(parallel circuit),電壓(potential difference)相同。
亮度取決於功率(power dissipated),而
P = VI
X 比 Y 更亮 ⇒ Pₓ > Pᵧ ⇒ Iₓ > Iᵧ
(1) 電流較大 ⇒ 每秒通過的電荷數(charge per second, current)較多 ✔
(2) 功率較大 ⇒ 單位時間消耗的能量(energy dissipated per second)較多 ✔
(3) 每單位電荷的能量(energy per unit charge = voltage)
並聯電路中電壓相同 ⇒ 兩者相同 ✔
2016 DSE Physics Paper 1A Q27
正確答案:B
先簡單分析電路結構(見圖):
上支路:P 串聯 R
中間支路:Q
底部支路:T
整體再與 S 串聯(series with S)
關鍵:電壓增加時,哪個燈承受電壓最大或電流最大 ⇒ 最先燒壞
注意:
R 位於 P 的後面(series),
P 和 R 分壓(potential division)
但 Q 是直接跨在主節點之間
⇒ Q 承受的電壓相對較大且穩定
而 R 實際上分到較少電壓
因此當電壓上升,
Q 會最快達到額定功率(rated power)而燒壞
2016 DSE Physics Paper 1A Q28
正確答案:A
功率(power)= 1.5 W
時間(time)= 16 h/day × 30 day = 480 h
耗電量(energy consumption)
E = 1.5 × 480 = 720 Wh
= 0.72 kWh
每 1 kWh → 0.8 kg CO₂
排放量(emission)
= 0.72 × 0.8
≈ 0.576 kg
2016 DSE Physics Paper 1A Q29
正確答案:雖然小編認爲是D,不過考評局取消題目
使用 search coil(搜索線圈)測磁場,
感應電動勢(induced e.m.f.)
E ∝ rate of change of magnetic flux
(1) 線圈平面垂直於磁場(plane ⟂ field lines)
⇒ 最大磁通量(magnetic flux) ✔
(2) 增加頻率(frequency)
⇒ flux change rate 增加 ⇒ e.m.f. 更易量度 ✔
(3) 將 solenoid 軸設為 east-west
⇒ 減少地磁(Earth’s magnetic field)影響 ✔
2016 DSE Physics Paper 1A Q30
正確答案:A
sinusoidal a.c.(正弦交流電)中
r.m.s. voltage(有效值)與 peak voltage(峰值)關係為:
Vrms = V₀ / √2
當 peak voltage 減半(V₀ → V₀/2)
新 Vrms:
Vrms' = (V₀/2) / √2
= (V₀/√2) × 1/2
= Vrms / 2
頻率(frequency)改變不影響電壓大小
⇒ 新 r.m.s. voltage = ½ Vrms
2016 DSE Physics Paper 1A Q31
正確答案:D
primary supply(初級輸入)
V = 220 V, I = 0.25 A
輸入功率(input power)
Pin = VI = 220 × 0.25 = 55 W
次級(secondary)有兩個燈泡並聯(parallel)
每個:22 W
總輸出功率(output power)
Pout = 2 × 22 = 44 W
效率(efficiency)
η = Pout / Pin
= 44 / 55
= 0.8 = 80%
2016 DSE Physics Paper 1A Q32
正確答案:A
(1)
α 粒子(alpha particles)
帶 +2 電荷、質量大
→ ionizing power(電離能力)很強 ✔
(2)
γ 射線(gamma radiation)
穿透力極強,
不能完全被 10 cm 混凝土(concrete)阻擋 ✘
(3)
γ 不帶電(uncharged electromagnetic wave)
不會在電場中偏轉(no deflection in electric field) ✘
2016 DSE Physics Paper 1A Q33
正確答案:C
X half-life = 3 h → 24 h = 8 half-lives
Y half-life = 4 h → 24 h = 6 half-lives
剩餘數量:
X:Nx × (1/2)^8 = Nx / 256
Y:Ny × (1/2)^6 = Ny / 64
題目:兩者剩餘相同
Nx / 256 = Ny / 64
Nx : Ny = 256 : 64
= 4 : 1
2015 DSE Physics MC 詳解
C(66)
C(65)
A(68)
A(69)
C(64)
B(50)
B(62)
B(47)
D(40)
D(33)
B(81)
A(61)
A(66)
D(41)
B(58)
D(50)
A(45)
D(61)
C(54)
A(39)
B(73)
D(33)
A(32)
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C(65)
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小編所提供的解題方法僅供參考及記錄,並非唯一解法,部分題目明顯存在更佳解法。
另外,由於本試卷並非中英語能力測試,小編在撰寫答案時未特別講究語法,部分題目刻意省略冠詞或完整句式,以提升作答效率。
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2015 DSE Physics Paper 1A Q1
正確答案:C
車內變熱主要由 greenhouse effect(溫室效應) 引起。
太陽短波輻射(short wavelength radiation)可穿過玻璃進入車內,
被物體吸收後再以 infra‑red radiation(紅外線)形式放出。
玻璃對 infra‑red 輻射不易透出 ⇒ 熱被困住。
2015 DSE Physics Paper 1A Q2
正確答案:C
兩個物體 X 同 Y
材料相同 ⇒ same specific heat capacity(比熱容量相同)
加熱功率相同 ⇒ same rate of heat input(同一加熱速率)
mxΔTx = myΔTy
mx/my = (60-40)/(60-20) = 2:1
2015 DSE Physics Paper 1A Q3
正確答案:A
熱流(heat flow)由高溫 → 低溫
只可以確定:
P 有較高 temperature(溫度) ✔
internal energy(內能)取決於
質量 + 溫度 ⇒ 不一定較大 ✘
specific heat capacity(比熱)
係物質性質 ⇒ 無關 ✘
2015 DSE Physics Paper 1A Q4
正確答案:C
平均速度(average velocity)
= displacement / time
位移:
東 2.0×1.5 = 3 m
北 4.0×1.0 = 4 m
resultant displacement = 5 m
總時間 = 2.5 s
velocity = 5 / 2.5 = 2.0 m s⁻¹
2015 DSE Physics Paper 1A Q5
正確答案:C
同一個力(same constant force F)作用:
對 m₁:
F = m₁ a₁ ⇒ m₁ = F / a₁
對 m₂:
F = m₂ a₂ ⇒ m₂ = F / a₂
總質量:
m₁ + m₂ = F/a₁ + F/a₂
= F(1/a₁ + 1/a₂)
當同一個力 F 再作用在(m₁ + m₂)上:
F = (m₁ + m₂)a
⇒ a = F / [F(1/a₁ + 1/a₂)]
= 1 / (1/a₁ + 1/a₂)
整理:
a = a₁a₂ / (a₁ + a₂)
2015 DSE Physics Paper 1A Q6
正確答案:B
用 impulse(衝量)或 area under F–t graph:
速度改變由
impulse = ∫F dt = area under graph
圖中:
0 → 1 s:三角形
area = ½ × 1 × 10 = 5 Ns
1 → 3 s:三角形
area = ½ × 2 × 10 = 10 Ns
總 impulse = 15 Ns
物體質量 3 kg
v = impulse / mass
= 15 / 3
= 5 m s⁻¹
2015 DSE Physics Paper 1A Q7
正確答案:B
彈性碰撞(elastic collision):
- 碰撞後速度大小不變(same speed after bounce)
- 方向瞬間反轉(instant change in direction)
在 v–t graph:
- 自由落下:直線(constant acceleration, slope = g)
- 碰撞:速度瞬間由負變正(sudden jump)
所以應該係:
斜直線 + 垂直跳變(zig-zag with sharp reversal)
只有 B 符合
2015 DSE Physics Paper 1A Q8
正確答案:B
物體下落時有 air resistance(空氣阻力),且隨速度增加。
(1)
net force(合力) = weight − air resistance
因為 air resistance 會增加
⇒ net force 會減少
⇒ not constant ✘
(2)
acceleration = net force / mass
隨 air resistance 增加
⇒ acceleration(加速度)逐漸減少 ✔
(3)
kinetic energy gain < loss in gravitational potential energy
因為部分能量變為熱(energy dissipated due to air resistance)
⇒ 兩者不相等 ✘
2015 DSE Physics Paper 1A Q9
正確答案:C
用 v–t graph(velocity-time graph)判斷:
位移(displacement)= area under graph
(1)
兩條線皆在 v > 0 上方
⇒ 同一方向(same direction) ✔
(2)
兩車距離最大(maximum separation)
出現在速度相同(equal velocity)時
即 v_P = v_Q
⇒ 在 t₁ ✔
(3)
比較到 t₂ 時的 area:
- P 面積較大(行得較遠)
- Q 面積較小
⇒ Q 落後 P(Q lags behind P) ✔
2015 DSE Physics Paper 1A Q10
正確答案:D
車在 banked curve(傾斜路面圓周運動) 上行駛,且沒有摩擦(no friction)。
作用力只有:
重力(weight, mg)向下
支持力(normal reaction, N)垂直斜面
做向心力(centripetal force)的,是 N 的水平分量(horizontal component of N)。
由平衡條件:
垂直方向:N cosθ = mg
因此
N = mg / cosθ
向心力 = N sinθ
= (mg / cosθ) × sinθ
= mg tanθ
即
centripetal force = mg sinθ / cosθ
2015 DSE Physics Paper 1A Q11
正確答案:B
這題考 Newton’s third law(牛頓第三定律)。
地球受太陽引力 = F
太陽受地球引力:
必定
equal magnitude(大小相同)
opposite direction(方向相反)
所以答案是
equal to F and opposite direction
2015 DSE Physics Paper 1A Q12
正確答案:A
題目給三個快照:
Figure (a) → 某一瞬間
Figure (b) → 0.05 s later
Figure (c) → 0.1 s later
關鍵概念:
對 travelling wave(行波),粒子只係 oscillate(振動),
整個 pattern 係向右平移(wave propagation to the right)。
觀察圖:
Figure (a) → (b):
pattern 有明顯右移,但未到完全重複
Figure (a) → (c):
pattern 基本重複(same pattern)
👉 即:
0.1 s ≈ 一個 period(period T)
所以
T ≈ 0.1 s
頻率(frequency)
f = 1 / T = 1 / 0.1 = 10 Hz
再檢查其他:
20 Hz ⇒ T = 0.05 s
表示 0.05 s 應該完成一個完整循環
但圖中未完全重複 ✘
40 Hz ⇒ 更不可能 ✘
2015 DSE Physics Paper 1A Q13
正確答案:A
圖中係兩個波 P 同 Q 的 displacement–time graph(位移–時間圖),同一位置上觀察。
首先睇 (1):
P 同 Q 的波形周期(period)是一樣的,
每一個波峰之間的時間間距一致 ⇒ frequency(頻率)相同 ✔
再睇 (2):
anti-phase(反相)代表 phase difference = 180°,
即一個最大時另一個必須是最小(crest 對 trough)。
但圖中可以見到:
P 和 Q 的波峰並不是完全對應 trough,
只是「部分相反」,不是完全反相 ✘
再睇 (3):
resultant amplitude(合振幅)= 兩波相加
由圖中可見:
Q + P 的振幅大約係 3×P
👉 絕對唔可能 = 4 × P ✘
2015 DSE Physics Paper 1A Q14
正確答案:D
兩個 pulse(波脈)同方向向右行,
右邊有 fixed end(固定端)。
重點規則:
- pulse 疊加 ⇒ superposition(可加可減)
- fixed end 反射 ⇒ inversion(反相反射,upside‑down)
逐個睇:
(1)
完全消失(完全平線)只會發生兩波完全 equal 同 opposite
但呢度方向未必符合 ✘
(2)
兩波重疊但形狀變化 ⇒ superposition 正確 ✔
(3)
經牆反射後 shape 改變
符合 fixed end reflection(反相) ✔
2015 DSE Physics Paper 1A Q15
正確答案:B
先確立凹透鏡(concave lens)的基本物理:
凹透鏡會令光線發散(diverge),
形成的像一定是
→ virtual image(虛像)
→ upright(正立)
→ 在物體同一側(same side as object)
再睇題目圖(你提供的主圖):
物體 O 在左
像 I 在 O 與透鏡之間(靠近焦點 F)
即:
image I 是由發散光線「反向延長(back extension)」交會而形成
光綫在O尖嘴底出發,反向延長(back extension)指住I尖嘴底
2015 DSE Physics Paper 1A Q16
正確答案:D
使用 convex lens(凸透鏡),圖為 1/v 對 1/u graph。
根據 lens formula(透鏡公式):
1/v = −1/u + 1/f
因此圖像是一條
直線(straight line),
斜率(slope)為 −1,
截距(y‑intercept)為 1/f。
當換成較大焦距(longer focal length)時,
f 增加 ⇒ 1/f 減少。
所以
直線的斜率保持不變(same gradient),
但整條線向下移(lower intercept)。
在選項中,
只有 D 顯示
相同斜率 + 向下平移
2015 DSE Physics Paper 1A Q17
正確答案:A
題目分兩部分:glass prism(稜鏡)同 diffraction grating(光柵)。
先看 prism(稜鏡):
已知 red light travels faster than violet light in glass,
即 refractive index(折射率)
n_violet > n_red。
因此 violet refraction(折射)較大,
red 偏折較細。
所以排列應為:
上方 red、下方 violet。
正確圖為 (1),
(2) 是反轉錯誤。
再看 diffraction grating(光柵):
滿足 grating equation(光柵公式)
d sinθ = nλ
紅光(red)波長較長 ⇒ 偏轉角較大,
紫光(violet)較細。
因此離中央(central maximum)較遠的是 red,
靠近中心的是 violet。
正確 pattern 為 (3),
(4) 順序錯誤。
2015 DSE Physics Paper 1A Q18
正確答案:D
standing wave(駐波)在兩個固定端(fixed ends)。
當 tension(張力)增加
→ wave speed(波速) v = √(T/μ) 增加
但 frequency(頻率 f)保持不變
由 v = fλ
⇒ wavelength(波長 λ)增加
固定端條件:
string length = n(λ/2)
λ ↑ ⇒ n ↓
2015 DSE Physics Paper 1A Q19
正確答案:C
balloon 上升(moving source/receiver)
聲音往返時間 = 5 s
核心方法(relative motion):
聲音向下速度 = 340 m s⁻¹
balloon向上 = 20 m s⁻¹
2H + 20 x 5 = 5 x 340
H = 800m
2015 DSE Physics Paper 1A Q20
正確答案:A
純粹背誦
order of magnitude:
ultra-violet(UV)
≈ 10⁻⁸ m
microwave
≈ 10⁻² m
2015 DSE Physics Paper 1A Q21
正確答案:B
條件:
任意兩球都互相吸引(all pairs attract)
規則:
like charges(同號) → repulsion ✘
opposite charges(異號) → attraction ✔
charged + neutral → induced attraction ✔
如果三球中:
- 一個 neutral
- 兩個帶異號電荷(unlike charges)
則:
- charged vs charged → attraction
- charged vs neutral → attraction
2015 DSE Physics Paper 1A Q22
正確答案:D
兩個點電荷:左邊 −4Q,右邊 +Q。
electric field(電場方向)規則:
正電荷 → 向外(away from positive charge)
負電荷 → 向內(towards negative charge)
在兩電荷之間(X、Y):
來自 +Q 的電場向左,
來自 −4Q 的電場亦向左。
方向相同,所以不可能互相抵消。
在左側 W:
兩電場方向相反,但因為 −4Q 較大且較近,
無法出現平衡點。
在右側 Z:
來自 +Q 的電場向右,
來自 −4Q 的電場向左。
方向相反,可以抵消。
再考慮大小(E ∝ Q / r²):
為平衡,較大的 −4Q 必須距離較遠,
因此平衡點會在 +Q 外側較右位置,即 Z。
因此答案為 D。
2015 DSE Physics Paper 1A Q23
正確答案:A
兩個電荷 +Q 同 −Q 在 equilateral triangle(等邊三角形)兩個頂點。
第三個頂點的 electric potential(電勢):
V = kQ/L + k(−Q)/L = 0
即 electric potential = 0
帶入新電荷 +Q:
electric potential energy U = qV = Q × 0 = 0
2015 DSE Physics Paper 1A Q24
正確答案:B
矩形金屬框在 uniform magnetic field(均勻磁場)中旋轉。
當下情況:
frame 在紙面內
側邊 P 向外(out of page)
側邊 Q 向內(into page)
用 Lenz’s law(楞次定律):
induced current 會 oppose change(反抗變化)
逐項判斷:
A
磁通量變化最大 → induced e.m.f. 最大
正確
B
電流方向(current direction)
實際應由右手法則判
題目所述 anti‑clockwise 錯
C
磁力方向由 F = BIL 決定
此項正確
D
magnetic force 產生 torque 去 oppose rotation
正確
題目問 INCORRECT
所以選 B
2015 DSE Physics Paper 1A Q25
正確答案:C
要求條件是:
S₁(seat occupied)close 才有機會發生
S₂(seat belt)open → 燈要亮
S₂ close → 燈要熄
即邏輯為:
light ON when S₁ closed AND S₂ open
關鍵設計:
S₂ 必須係「短路(short circuit)燈」的角色
只有選項 C D做到:
當 S₂ 關閉時,電流繞過燈(bypass the lamp)
⇒ 燈熄
當 S₂ 開路時,電流必須流經燈
⇒ 燈亮
不過,D會在S1 S2 close 會整個circuit都會是short circuit,對battery負荷大。
2015 DSE Physics Paper 1A Q26
正確答案:D
題目條件:
ammeter 同 voltmeter 讀數 同時增加
要同時發生:
電流增加(current increases)
,同時 terminal voltage(端電壓)增加
逐個分析:
R₁ short circuit
→ 外電阻減少 ⇒ current ↑
但 terminal voltage 會下降(因 internal resistance) ✘
R₂ short circuit
→ 分支被 bypass ⇒ 等效電阻減少
但端電壓不一定增加 ✘
R₁ open circuit
→ 電流變 0 ✘
R₂ open circuit ✅
無current 經過 R₂ R3,voltage 會直接量度電池,而電流只會經過R₁
2015 DSE Physics Paper 1A Q27
正確答案:C (Out-C)
用 drift velocity(漂移速度)公式
I = nqAv
題目給每 metre electrons
⇒ 等效可以用
I = nqv
數值:
I = 0.5 A
n = 10²² m⁻¹
q = 1.6 × 10⁻¹⁹ C
計算:
v = I / (nq)
= 0.5 / (10²² × 1.6×10⁻¹⁹)
= 0.5 / (1.6×10³)
≈ 3.1 × 10⁻⁴ m s⁻¹
2015 DSE Physics Paper 1A Q28
正確答案:C
家庭插座採用 parallel circuit(並聯電路)的原因包括:
A
每個電器可獨立開關(independent switching)✔
B
每個插座電壓相同(same potential difference)
電器可按額定電壓運作 ✔
D
其中一個電器故障(open circuit)
其他仍可正常工作 ✔
C
「電流減少可以用更細電線(thinner cables)」
這不是原因 ✘
實際上並聯會令總電流增加
2015 DSE Physics Paper 1A Q29
正確答案:D
電熱器屬於 resistive device(純電阻負載)
功率關係:
P = V² / R
原本:220 V
現在:110 V
電壓減半 ⇒ 功率變為 (1/2)² = 1/4
⇒ 加熱能力下降
頻率由 50 Hz → 60 Hz
對純電阻裝置影響很小
所以電熨斗會較冷
2015 DSE Physics Paper 1A Q30
正確答案:C (Out-C)
金屬片的電阻由公式(resistance formula)決定:
R = ρL / A,其中 A = thickness × breadth
原本截面積 A = t × b
新截面積 A' = (½t)(½b) = ¼A
因此電阻
R' = ρL / (¼A) = 4R
電池電動勢(e.m.f.)不變,所以
current(電流)
I = V / R
⇒ I' = V / (4R) = I/4
Hall voltage(霍爾電壓)關係:
V_H ∝ B I / t
(因為 Hall field depends on current density and thickness)
代入變化:
I → I/4
t → t/2
所以
V_H' ∝ (I/4) / (t/2)
= (1/4) × (2/t)
= (1/2)(I/t)
⇒ V_H' = V/2
2015 DSE Physics Paper 1A Q31
正確答案:A
題目問 spontaneous reactions(自發核反應)。
(1) Na-24 → Mg-24 + β⁻
這是 beta decay(β 衰變),屬於放射性自發衰變
⇒ spontaneous ✔
(2) B-10 + n → Li-7 + He-4
需要 neutron bombarding(中子入射)才發生
⇒ 不是自發 ✘
(3) H + H → He + n
這是 fusion reaction(核聚變),需要高溫高壓
⇒ 不是自發 ✘
2015 DSE Physics Paper 1A Q32
正確答案:A
film badge(膠片劑)利用 ionization(電離作用)或化學變化記錄輻射。
α-particles(阿爾法粒子)
穿透力極低(low penetrating power)
會被皮膚或外層物質阻擋
⇒ 不能有效到達 film
β、γ、X-rays
都有較強穿透能力
⇒ 可被 film 偵測
2015 DSE Physics Paper 1A Q33
正確答案:D
count rate ∝ number of nuclei
比例:
N / N₀ = 11.0 / 15.6 ≈ 0.705
用 radioactive decay(衰變公式):
N / N₀ = (1/2)^(t / T½)
估值:
(1/2)^0.5 ≈ 0.707
⇒ t / 5730 ≈ 0.5
t ≈ 2865 years
最接近選項:
2900 years
2014 DSE Physics MC 詳解
D(83)
A(55)
C(75)
A(54)
B(37)
D(45)
C(26)
C(54)
B(91)
B(66)
B(29)
B(58)
B(74)
A(80)
C(78)
A(76)
B(53)
C(41)
A(76)
C(44)
D(43)
D(61)
B(53)
C(20)
D(48)
A(58)
D(22)
D(68)
B(28)
B(57)
D(54)
A(61)
C(56)
2014 DSE Physics MC 詳解 (Click Me!)
參考資料:考生第一手反饋、考評局公開的考生示例、教師會議記錄
小編所提供的解題方法僅供參考及記錄,並非唯一解法,部分題目明顯存在更佳解法。
另外,由於本試卷並非中英語能力測試,小編在撰寫答案時未特別講究語法,部分題目刻意省略冠詞或完整句式,以提升作答效率。
注意:題目數量龐大,敬請耐心等候,並讓網頁完整載入(快則數秒;慢則一至兩分鐘),內容中或可能出現個別排版或輸入錯誤,敬請見諒。
2014 DSE Physics Paper 1A Q1
正確答案:D
比較紙杯 X 同 vacuum flask Y。
vacuum flask 的作用是減少 heat transfer(熱傳遞),
特別是 conduction、convection 同部分 radiation。
因此 ice-cream 在 Y 熔化較慢:
ty > tx
原因係 vacuum flask 減少 heat gain from surroundings(減少吸熱速率),
唔係保留「冷氣」。
2014 DSE Physics Paper 1A Q2
正確答案:A
graph 顯示:
0–2 min:溫度由 20°C 升到 80°C
2–8 min:固定 80°C(melting)
heater power(功率)固定。
比熱容 c = 800 J kg⁻¹ °C⁻¹
先比較時間比例:
加熱固體時間 = 2 min
熔化時間 = 6 min
輸入熱量比例:
Q₁(升溫) : Q₂(熔化) = 2 : 6 = 1 : 3
升溫熱量:
Q₁ = mcΔT = m × 800 × (80−20) = 48000 m
熔化熱量:
Q₂ = mL
由比例:
Q₂ = 3Q₁
⇒ mL = 3 × 48000 m
⇒ L = 144000 J kg⁻¹
= 144 kJ kg⁻¹
2014 DSE Physics Paper 1A Q3
正確答案:C
桿 PQ 長度 : QR = 2 : 3
支點在 Q(pivot at Q)
系統平衡 ⇒ moments(力矩)平衡
兩段質量 centre 在各自中點
distance:
PQ centre 距 Q:= 1(相對單位)
QR centre 距 Q:= 1.5
力矩平衡:
m_PQ × 1 = m_QR × 1.5
⇒ m_PQ / m_QR = 1.5
⇒ 3 : 2
2014 DSE Physics Paper 1A Q4
正確答案:A
兩條繩 tension 分別為 30 N 同 20 N,方向係傾斜。
平衡時,W 由兩條 tension 的 vertical components(垂直分量) 提供。
每條垂直分量都小於原本 tension,
所以加埋一定小於 30 + 20 = 50 N。
因此 W < 50 N
2014 DSE Physics Paper 1A Q5
正確答案:B
用位移公式 s = ut + ½at²
前 4 s:
4u + 8a = 36
之後 2 s(由 t=4 到 t=6):
總位移差 = 36
⇒ (6u + 18a) − (4u + 8a) = 36
⇒ 2u + 10a = 36
再用第一式整理:
2u + 4a = 18
相減:
6a = 18
a = 3
2014 DSE Physics Paper 1A Q6
正確答案:D
兩者由同一高度,無摩擦(smooth),
用 energy conservation(能量守恆):
mgh = ½mv²
⇒ v₁ = v₂
時間方面:
斜度大(Figure 1)→ acceleration 大 → 時間較短
⇒ t₁ < t₂
2014 DSE Physics Paper 1A Q7
正確答案:C
用 momentum conservation(動量守恆)同 restitution 限制
最大情況(elastic, e=1):
v_Q,max = (2mP u)/(mP + mQ)
= 2×2×6 / (2+1) = 24/3 = 8
最小情況(completely inelastic, e=0):
v_Q,min = (mP u)/(mP + mQ)
= 2×6 / 3 = 4
所以
v_Q 範圍:4 ≤ v_Q ≤ 8
因此
2 不可能
4、6 可以
2014 DSE Physics Paper 1A Q8
正確答案:C
這是 Atwood machine(滑輪系統)。
加速度公式:
a = (m₁ − m₂)g / (m₁ + m₂)
代入:
= (5 − 3)g / (5 + 3)
= 2g / 8
= g / 4
2014 DSE Physics Paper 1A Q9
正確答案:B
用 kinematics(運動方程)
v² = u² + 2gs
11² = 2² + 2gs
121 = 4 + 2gs
117 = 2gs
s = 117 / (2 × 9.81) ≈ 5.96 m ≈ 6.0 m
2014 DSE Physics Paper 1A Q10
正確答案:D
水平拋射(horizontal projection)
垂直方向:
s = ½gt²
0.8 = ½ × 9.81 × t²
t² = 0.163
t ≈ 0.404 s
水平方向速度:
v = distance / time
= 1.0 / 0.404
≈ 2.47 m s⁻¹
2014 DSE Physics Paper 1A Q11
正確答案:B
太空人處於 apparent weightlessness(失重感),原因不是沒有引力。
實際上 astronaut 同 spacecraft 一齊向地球做 circular motion(圓周運動),
兩者具有相同 centripetal acceleration(向心加速度)。
因此
沒有 normal reaction(支持力)
⇒ 感覺失重
2014 DSE Physics Paper 1A Q12
正確答案:B
地面重力:
g = GM / R²
衛星高度等於地球半徑 ⇒ 距離中心 = 2R
衛星加速度:
a = GM / (2R)²
= GM / 4R²
= g / 4
2014 DSE Physics Paper 1A Q13
正確答案:C

2014 DSE Physics Paper 1A Q14
正確答案:A
波向左(wave travelling to the left)
判斷規則:
粒子速度方向 = 與波形斜率相同方向(for left-moving wave)
看圖:
P 在上升斜面 ⇒ 向上 ✔
Q 在下降斜面 ⇒ 向下
S 亦在下降斜面 ⇒ 向下
⇒ Q 和 S 同方向,不是相反 ✘
R 在平衡位置但斜率 ≠ 0 ⇒ 正在移動(not at rest) ✘
2014 DSE Physics Paper 1A Q15
正確答案:C
關鍵:light ray 在三個 medium 折射
規則:
折向法線 ⇒ speed decrease(速度變慢)
遠離法線 ⇒ speed increase(速度變快)
I → II
光遠離法線 ⇒ vⅠ < vⅡ
II → III
光再折向法線 ⇒ vⅢ < vⅡ
Ⅲ比Ⅰ 更加折向法線
2014 DSE Physics Paper 1A Q16
正確答案:A
diffraction(繞射)程度取決於 λ / gap size(波長與開口比例)
(1) gap 變窄
⇒ λ / gap ↑ ⇒ diffraction ↑ ✔
(2) wavelength 增加
⇒ λ / gap ↑ ⇒ diffraction ↑ ✔
(3) amplitude(振幅)只影響能量
⇒ 不影響 diffraction ✘
所以答案: (1) and (2) only
2014 DSE Physics Paper 1A Q17
正確答案:B
從圖讀取:
發射脈衝約在 0.1 s
反射脈衝約在 0.5 s
⇒ 總時間 ≈ 0.4 s
車正在遠離 ⇒ return time 增加
64+ v x 0.2 = 340 x 0.2
v = 20 m s⁻¹
2014 DSE Physics Paper 1A Q18
正確答案:C
條件:兩聲源 anti-phase(反相)
在 O:
路徑差 = 0
反相 ⇒ destructive interference ✔
在 P:
距離:
S₁P = 2.8 m
S₂P = 3.0 m
差 = 0.2 m = 2λ
anti-phase規則:
constructive:Δ = (n + 1/2)λ
destructive:Δ = nλ
2λ ⇒ destructive
2014 DSE Physics Paper 1A Q19
正確答案:A
(1) sound waves 是 mechanical waves,唔係 electromagnetic waves ✘
(2) sound waves 需要介質(medium) ⇒ 在 vacuum 無法傳播 ✔
(3) sound waves 可以形成 stationary waves ✔
但選項冇 (2)+(3),每個選項再檢查:
B、D 都包含錯誤項
C 包含 (1)
所以只有 (2) 單獨正確
2014 DSE Physics Paper 1A Q20
正確答案:C
步驟要跟清楚:
接地(touch X):
初始:兩球接觸(conductors in contact)
把正電棒靠近 X ⇒ electrons 被吸引到 X
⇒ X 暫時偏負,Y 正charge 被消除
之後先分開 Y,再移走棒
→ Y 保持電子分佈 = neutral
→ X 保持電子分佈 = negative
2014 DSE Physics Paper 1A Q21
正確答案:D
條件:三粒 charge 淨力 = 0
中間 Q2 要受左右對稱力
⇒ Q1 同 Q3 必須同號同大小
再看 Q2
要被兩邊吸引 ⇒
Q2 必須 相反號(opposite sign)
所以排列必須是:
Q1 和 Q3 同號
Q2 反號
且 Q1 = Q3
檢查選項:
D: −4, +1, −4 ✔
符合:左右對稱、中間反號、iverse square law
2014 DSE Physics Paper 1A Q22
正確答案:D
題圖顯示電子(electron)受力向 左(towards P)。
電子帶負電(negative charge),
F = qE,方向與 electric field(電場)相反。
所以電場方向應為 向右(from P to Q)。
再計算大小:
E = F / q
= (8.0 × 10⁻¹⁵) / (1.6 × 10⁻¹⁹)
= 5.0 × 10⁴ N C⁻¹ = 50 N C⁻¹
方向:P → Q
2014 DSE Physics Paper 1A Q23
正確答案:C
電勢(electric potential)
V ∝ 1 / r
從圖數格:
X 距 +Q 為 3 格
Y 距 +Q 為 2 格
⇒ r_Y = 2/3 r_X
所以
V_Y = V × (3/2)
= V × 3/2
2014 DSE Physics Paper 1A Q24
正確答案:C
S 關閉時:
3Ω 被 short-circuit
⇒ 只有 6Ω
⇒ 電流 = 3.0 A
V = IR = 3 x (6+r)
3 x (6+r) = I x (6+3+r)
I = 3 x (6+r)/(9+r)
(6+r)/(9+r) 最小值 = 2/3
(6+r)/(9+r) 最大值 趨向 1
2A < I < 3A
2014 DSE Physics Paper 1A Q25
正確答案:D
電壓計(voltmeter)接在「左端節點」與「P與Q之間節點」之間,即測量 電燈 P 的電壓。
當 S 關閉時,電壓讀數 = 6 V,表示:
→ P 承受整個電源電壓
→ Q 沒有電流(沒有分壓)
要做到這情況,只可能:
情況1:P 是 open circuit(燒斷)
→ 電流為 0
→ 全電壓出現在 P 兩端 → 6 V ✔
情況2:Q 是 short circuit(短路)
→ Q 電壓為 0
→ P 直接接全電壓 → 6 V ✔
其他情況都做不到
2014 DSE Physics Paper 1A Q26
正確答案:A
圖中情況清晰:
四條導線位置為正方形四角
中心為 O
電流方向:
P、Q、R → ⊗(into page,入紙)
S → ⊙(out of page,出紙)
用 right‑hand rule(右手定則)判磁場方向:
規則:
- 入紙(⊗)→ clockwise magnetic field
- 出紙(⊙)→ anticlockwise magnetic field
逐條線睇 O 點方向:
P(左上,入紙)
→ clockwise
→ 在 O 點方向:向左下
Q(右上,入紙)
→ clockwise
→ 在 O 點方向:向左上
R(右下,入紙)
→ clockwise
→ 在 O 點方向:向右上
S(左下,出紙)
→ anticlockwise
→ 在 O 點方向:向左上
合併結果:
Q + S 向左上(最大)
P + R 部分抵消
⇒ 最後結果:向左上
2014 DSE Physics Paper 1A Q27
正確答案:D
導線電流由正變負,而且整段過程中變化方向係「持續變化」,冇出現兩個明顯相反階段。
重點:
磁場方向由導線決定,線圈喺導線右側
電流減少時,原本磁場減弱
電流變負後,磁場方向改變,但仍然係連續變化
用 Lenz’s law
感應電流永遠 oppose flux change(反抗磁通變化)
整段時間內,磁通變化方向一致(由入紙逐步變到出紙)
⇒ 線圈一開始對抗入紙,後來要挽留出紙
⇒ induced current 方向 不會轉換
2014 DSE Physics Paper 1A Q28
正確答案:D
solenoid(長螺線管)磁場:
B = μ₀ (N/L) I
只取決於 turn density(線圈密度)
檢查每個改變:
A
2N / 2L ⇒ 不變
B
N / L 不變,area 唔影響
C
N / (2L) ⇒ 減少
D
2N / L ⇒ 增加
2014 DSE Physics Paper 1A Q29
正確答案:B
關鍵三步:
PQ 電勢較高 → SR 電勢較低
⇒ 電子(electron)被推向 SR(向下)電流向左 → 電子速度(drift velocity)向右
用 Fleming left‑hand rule(左手定則)
速度向右 + 力向下
⇒ 磁場方向必須 由 Q 向 P
2014 DSE Physics Paper 1A Q30
正確答案:B
純電阻負載:
直流:
P = 10² / R
交流:
P = Vᵣₘₛ² / R
題目:P(ac) = ½P(dc)
代入:
Vᵣₘₛ² / R = (1/2)(100 / R)
Vᵣₘₛ² = 50
Vᵣₘₛ = 5√2
2014 DSE Physics Paper 1A Q31
正確答案:D
用變化追蹤:
W → α → X → β → Y → β → Z
α 衰變:Z −2,N −2
β⁻ 衰變:Z +1(兩次)
總結:
Z(質子數)
−2 +1 +1 = 0
⇒ W 和 Z 質子數相同
N(中子數)
減少 2
2014 DSE Physics Paper 1A Q32
正確答案:A
只有 α 同 γ radiation
background = 50(永遠存在,唔會被完全擋)
cardboard 只擋 α
⇒ 剩 γ + background
⇒ 450 − 150 = 300
aluminium 對 γ 幾乎無影響
⇒ 仍然約 300
lead 會減弱 γ
⇒ γ 剩少量 + background
⇒ 約 100
所以
x = 300
y = 300
z = 100
2014 DSE Physics Paper 1A Q33
正確答案:C
能量釋放來自 mass defect(質量虧損)
E = Δmc²
轉換:
4.9 MeV
= 4.9 × 10⁶ × 1.6 × 10⁻¹⁹ J
≈ 7.84 × 10⁻¹³ J
Δm = E / c²
= (7.84 × 10⁻¹³) / (9 × 10¹⁶)
≈ 8.7 × 10⁻³⁰ kg
2013 DSE Physics MC 詳解
B(54)
B(49)
C(53)
D(48)
A(44)
D(56)
A(25)
D(41)
D(64)
D(61)
B(48)
A(52)
D(35)
A(82)
B(66)
B(71)
A(63)
D(52)
C(53)
C(64)
A(56)
C(40)
A(46)
D(53)
C(58)
C(42)
C(59)
C(42)
D(42)
B(40)
A(43)
C(46)
B(49)
A(76)
B(56)
B(63)
2013 DSE Physics MC 詳解 (Click Me!)
參考資料:考生第一手反饋、考評局公開的考生示例、教師會議記錄
小編所提供的解題方法僅供參考及記錄,並非唯一解法,部分題目明顯存在更佳解法。
另外,由於本試卷並非中英語能力測試,小編在撰寫答案時未特別講究語法,部分題目刻意省略冠詞或完整句式,以提升作答效率。
注意:題目數量龐大,敬請耐心等候,並讓網頁完整載入(快則數秒;慢則一至兩分鐘),內容中或可能出現個別排版或輸入錯誤,敬請見諒。
2013 DSE Physics Paper 1A Q1
正確答案:B
(1) 錯
evaporation 同樣需要吸收能量
(2) 錯
evaporation 可在任何溫度發生
(3) 對
boiling 在整個液體內發生
evaporation 只在表面
→ 只有 (3)
2013 DSE Physics Paper 1A Q2
正確答案:B
公式
latent heat = energy / mass
水濺走
量到的 mass 偏大
⇒ 分母過大 ⇒ 計算值偏小
2013 DSE Physics Paper 1A Q3
正確答案:C
r.m.s. speed ∝ √T
(1) 加熱 ⇒ T↑ ⇒ speed↑
(2) constant pressure 膨脹 ⇒ T↑ ⇒ speed↑
(3) 等溫 ⇒ T 不變 ⇒ speed 不變
→ (1) and (2)
2013 DSE Physics Paper 1A Q4
正確答案:D
用 pV = nRT
初始
n_X = 2pV/RT
n_Y = 2pV/RT
⇒ A 正確
B 正確(同溫 ⇒ kinetic energy 相同)
C 正確(氣體由高壓流向低壓)
最終壓力
total n = 4pV / RT
total V = 3V
p_final = 4p/3
選項 D 說 p/2
⇒ 錯
2013 DSE Physics Paper 1A Q5
正確答案:A
用三力平衡(triangle of forces)
三力:T、F、W
T 與垂直夾角 25°
F 與 T 垂直
T sin 25 = F cos 25
T cos 25 + F sin 25 = 20
F = 8.45 N
2013 DSE Physics Paper 1A Q6
正確答案:D
六個力方向相隔 60°
To D, E, F = 3N
Total force = 3 + 2 x 3 cos 60 = 6 along OE
2013 DSE Physics Paper 1A Q7
正確答案:A
原本等速
⇒ net force = 0
設 12N 向左,2N 向右
⇒ friction = 10 N 向右
移走 12N 後
剩:
2N 向右
friction 10N 向右
⇒ net force = 12 N 向右
2013 DSE Physics Paper 1A Q8
正確答案:D
s = ut + ½at²
9 = ½gt₁²
25 = ½g(t₁+t₂)²
t₁:t₁+t₂ = 3:5
t₁:t₂ = 3:2
2013 DSE Physics Paper 1A Q9
正確答案:D
取 moments about Y
X 與 Y 距離 = 0.7 m
G 距 Y = 0.5 m
設反力 Rₓ
力矩平衡
Rₓ × 0.7 = 154 × 0.5
Rₓ = (154 × 0.5) / 0.7 ≈ 110 N
2013 DSE Physics Paper 1A Q10
正確答案:D
Initial State
p = mu - mv
Case (1)
mu - mv = -mu
2u = v impossible
Case (2)
mu - mv = -mv + mu possible
Case (3)
mu - mv = mv
u = 2v possible
2013 DSE Physics Paper 1A Q11
正確答案:B
用 velocity–time graph(速度–時間圖) 判斷
(1)
t = 1 s 時
速度仍為負值(negative velocity)
⇒ 仍向同一方向運動(same direction of motion)
⇒ 只是減速(deceleration)
❌ 未發生 direction change(改變方向)
(2)
位移 = 面積(area under v–t graph)
Particle Q:
位移 = +2 m
Particle P:
位移 = −2 m
⇒ separation(距離)= 2 − (−2) = 4 m ✅
(3)
t = 4 s
Q 位移 = 4 m
P 位移 = 2 m
⇒ 位置不同 ⇒ no meeting(沒有相遇) ❌
2013 DSE Physics Paper 1A Q12
正確答案:A
用 conservation of energy(能量守恆)
loss of kinetic energy(動能損失)
= work done by resistive force(阻力所做功)
公式:
½mu² − ½mv² = Fs
⇒ resistive force
F = [½m(u² − v²)] / s
代入:
mass m = 0.05 kg
initial speed u = 400 m s⁻¹
final speed v = 250 m s⁻¹
distance s = 0.06 m
F ≈ 4.06 × 10⁴ N
2013 DSE Physics Paper 1A Q13
正確答案:D
用 projectile motion(拋物運動)
velocity components(速度分量):
horizontal velocity vx = constant(水平速度恆定)
vertical velocity vy = u sinθ − gt(隨時間改變)
kinetic energy:
KE = ½m(vx² + vy²)
⇒ KE = quadratic function of time(二次函數)
特徵:
- parabola(拋物線)
- opens upward(向上開口)
- KE > 0 always(永遠大於零)
因為 vx ≠ 0(仍有水平速度)
2013 DSE Physics Paper 1A Q14
正確答案:A
(1)
spring balance(彈簧磅)讀數 = tension(拉力)
在靜止(static equilibrium)時
tension = weight(重力)
⇒ weight of cardboard = 5 N ✔
(2)
物體處於 static equilibrium(靜止平衡)
即同時滿足 rotational equilibrium(轉動平衡)
weight 和 tension 必須 act along same line(共線)
⇒ centre of gravity(重心)在 O 正下方 ✔
(3)
Moon 上仍有 gravitational field(重力場)
⇒ weight ≠ 0
⇒ reading 不會變成 0 ✘
2013 DSE Physics Paper 1A Q15
正確答案:B
g = GM / R²(gravitational field strength 重力場強)
Mars:
mass = 0.1 Earth mass
radius = 0.5 Earth radius
g_Mars = (0.1)/(0.5²) g
= 0.1 / 0.25 g
= 0.4 g
2013 DSE Physics Paper 1A Q16
正確答案:B
particle P 在 t = 0 時位於 crest(波峰)
⇒ velocity = 0(momentarily at rest)
題目:1.5 s 為第二次經過 equilibrium position(平衡位置)
第二次經過 = 3T/4
1.5 = 3T/4
⇒ T = 2 s
frequency f = 1/T = 0.5 Hz
由圖得 wavelength(波長)λ = 24 cm
wave speed v = fλ
= 0.5 × 24
= 12 cm s⁻¹ ✔
2013 DSE Physics Paper 1A Q17
正確答案:A
先找 equilibrium positions(平衡位置)
由圖可見 b、f、j 在 equilibrium
把 longitudinal wave(縱波)轉換成 transverse graph(橫向表示)分析
最大 displacement(位移)出現在 d 與 h
⇒ amplitude(振幅) = 6 cm
wavelength(波長)
= b 到 j 的距離
= 8 × 5 cm = 40 cm
wave speed(波速)v = 80 cm s⁻¹
v = fλ
80 = f × 40
⇒ frequency(頻率) f = 2 Hz
2013 DSE Physics Paper 1A Q18
正確答案:D
(1)
P 和 Q 是否 momentarily at rest(瞬間靜止)
取決於是否在 amplitude position(最大位移)
題目未提供 ⇒ 不一定正確 ✘
(2)
stationary wave(駐波)中
Q 和 R 為 antiphase(反相)
⇒ 同時經過 equilibrium position(平衡位置) ✔
(3)
P 和 R 相距半波長(½ wavelength)
⇒ always antiphase(永遠反相) ✔
2013 DSE Physics Paper 1A Q19
正確答案:C
direct sound(直接聲)
距離 = 600 − 400 = 200 m
時間 t₁ = 200 / v
reflected sound(反射聲)
距離 = 400 + 600 = 1000 m
時間 t₂ = 1000 / v
兩聲相差 4 s
t₂ − t₁ = 4
1000/v − 200/v = 4
800 / v = 4
⇒ v = 200 m s⁻¹
2013 DSE Physics Paper 1A Q20
正確答案:C
入射光與 boundary plane 成 40°
⇒ 與 normal(法線)的 angle of incidence = 90° − 40° = 50°
θ_medium = 50°
refracted ray 與 reflected ray 夾角 = 70°
由幾何關係
θ_air = 180° − 50° − 70° = 60°
refractive index(折射率)
n = sinθ_medium / sinθ_air
= sin50° / sin60°
2013 DSE Physics Paper 1A Q21
正確答案:A
(1)
不同 colour(顏色)在 glass 中有不同 speed(速度)
⇒ refractive index 不同 ✔
(2)
在 vacuum(真空)中 light speed 相同
⇒ red 和 violet 速度相同
⇒ 錯 ✘
(3)
frequency(頻率)由 source 決定
進入 prism 不會改變
⇒ 錯 ✘
2013 DSE Physics Paper 1A Q22
正確答案:C
(1)
由 ray diagram 可見交點位置較遠
⇒ focal length(焦距)小於 20 cm ✔
(2)
lens formula(透鏡公式)
1/u + 1/v = 1/f
當 u 增加
⇒ v 減少
⇒ separation 不會增加 ✘
(3)
magnification(放大率)
m = v/u < 1
⇒ image 為 diminished image(縮小像) ✔
2013 DSE Physics Paper 1A Q23
正確答案:A
用 diffraction grating equation(光柵公式)
d sinθ = nλ
對 n = 1
sinθ = λ / d
要 θ 最大
⇒ λ 要大(wavelength 大)
⇒ d 要小(spacing 細)
green light(綠光)波長 > blue light(藍光)
400 lines/mm ⇒ spacing 更細
因此選 400 + green
2013 DSE Physics Paper 1A Q24
正確答案:D
初始
F ∝ (−2Q)(+6Q) = −12Q²
⇒ attractive force(吸引力)
接觸後
總電荷 = 4Q
每個球 = 2Q
新力
F' ∝ (2Q)(2Q) = 4Q²
比較
F' = 1/3 F
方向為同號 ⇒ repulsive(排斥)
2013 DSE Physics Paper 1A Q25
正確答案:C
用 electric field relation(電場關係)
E = V / d
V = Ed
= 3×10⁶ × 500
= 1.5×10⁹ V
能量
U = QV
= 20 × 1.5×10⁹
= 3×10¹⁰ J
量級(order of magnitude)
≈ 10¹⁰ J
2013 DSE Physics Paper 1A Q26
正確答案:C
由圖觀察 resultant magnetic field(合磁場)
左側 field lines 較密 ⇒ 同方向 magnetic field 疊加
右側 field lines 較疏 ⇒ magnetic field 抵消
電流指入紙(into the paper)
用 right‑hand grip rule(右手握拳定則)
可知導線周圍 magnetic field 為 clockwise
由圖判斷 external magnetic field 向上
因此下方 Y 為 north pole,上方 X 為 south pole
再用 Fleming’s left‑hand rule(左手定則)
可得 magnetic force 向右
2013 DSE Physics Paper 1A Q27
正確答案:C
用 right‑hand grip rule 判斷每條 wire 產生的 magnetic field
在 O 點
三條 wire 的 magnetic field 指向同一方向(into the paper)
只有 wire R 的 magnetic field 相反(out of the paper)
移走 wire R
即移走反向磁場
因此 net magnetic field strength 增加
2013 DSE Physics Paper 1A Q28
正確答案:C
rod 帶有 current(由 battery 提供)
magnetic field 向下(downward)
用 Fleming’s left‑hand rule
current direction + magnetic field direction
可得 magnetic force
從 end Y 觀察
magnetic force 向左
2013 DSE Physics Paper 1A Q29
正確答案:D
rod 在磁場中旋轉
產生 change in magnetic flux(磁通量改變)
因此有 induced e.m.f.(感應電動勢)
但沒有形成 closed circuit(閉合電路)
因此沒有 induced current
用 Lenz’s law(楞次定律)
磁通量進入紙面增加
系統會產生 opposing effect
若當作形成電流
方向為 anticlockwise
因此 rod 中電勢差為:
P 端電勢較高
2013 DSE Physics Paper 1A Q30
正確答案:B
(1)
X、Y、Z 電阻相同(resistance = R)
(2)
Y 與 Z 為 parallel(二並聯)
⇒ 等效電阻 = R/2
X 與 (Y//Z) 為 series(串聯)
(3)
電壓分配(potential difference ratio)
X : (Y//Z) = 2 : 1
(4)
功率公式 P = V² / R
因為電阻相同
⇒ power ratio = 4 : 1 : 1
(5)
總功率 24 W
Z 所佔比例 = 1/6
⇒ power in Z = 4 W
2013 DSE Physics Paper 1A Q31
正確答案:A
(1)
左邊為 series circuit(串聯電路)
shift 右
⇒ rheostat resistance 增加
⇒ current 減少
⇒ bulb L1 becomes dimmer ✔
(2)
右邊為 parallel circuit(並聯電路)
bulb L2 直接接電源
⇒ potential difference 不變
⇒ brightness unchanged ✔
2013 DSE Physics Paper 1A Q32
正確答案:C
(1)
switch 關閉後
ammeter = 0
⇒ no current(無電流)
(2)
voltmeter 有讀數
⇒ battery e.m.f. 存在
(3)
代表 circuit 出現 open circuit(開路)
(4)
short circuit(短路)會令電流增加 ⇒ 不符合 ✘
(5)
bulb X burnt out(燒斷)
⇒ open circuit ✔
2013 DSE Physics Paper 1A Q33
正確答案:B
1 kW = 1000 W
electric fan 約 50–100 W
fluorescent lamp 約 20–40 W
TV set 約 100–200 W
microwave oven 約 800–1500 W
最接近 1 kW
2013 DSE Physics Paper 1A Q34
正確答案:A
α-decay(α 衰變)
⇒ atomic number −2,mass number −4
β⁻-decay(β⁻ 衰變)
⇒ atomic number +1,mass number 不變
整個 decay chain(衰變鏈)
238 → 234 → 234 → 234 → 230
atomic number:92 → 90 → 91 → 92 → 90
最終
atomic number = 90
mass number = 230
2013 DSE Physics Paper 1A Q35
正確答案:B
half-life(半衰期)= 140 days
t = 70 days
用 exponential decay(指數衰變)
N = N₀ e^(−λt)
λ = ln2 / 140
代入
N ≈ 420 × e^(−ln2 × 70/140)
≈ 420 × e^(−0.5 ln2)
≈ 420 × 0.707
≈ 297 mg
2013 DSE Physics Paper 1A Q36
正確答案:B
E = mc²
power = 3.8 × 10²⁶ W
1 s 能量
E = 3.8 × 10²⁶ J
m = E / c²
= (3.8 × 10²⁶) / (9 × 10¹⁶)
≈ 4.2 × 10⁹ kg
2012 DSE Physics MC 詳解
C(63)
A(81)
A(38)
D(70)
A(54)
D(41)
A(63)
C(36)
B(84)
C(55)
A(58)
C(63)
D(67)
D(58)
B(73)
D(77)
B(78)
D(62)
A(76)
A(65)
A(40)
D(54)
C(61)
B(86)
B(49)
B(58)
B(69)
B(42)
D(45)
C(53)
B(47)
A(47)
C(40)
C(37)
C(65)
D(51)
2012 DSE Physics MC 詳解 (Click Me!)
參考資料:考生第一手反饋、考評局公開的考生示例、教師會議記錄
小編所提供的解題方法僅供參考及記錄,並非唯一解法,部分題目明顯存在更佳解法。
另外,由於本試卷並非中英語能力測試,小編在撰寫答案時未特別講究語法,部分題目刻意省略冠詞或完整句式,以提升作答效率。
注意:題目數量龐大,敬請耐心等候,並讓網頁完整載入(快則數秒;慢則一至兩分鐘),內容中或可能出現個別排版或輸入錯誤,敬請見諒。
2012 DSE Physics Paper 1 Q1
正確答案:C
能量守恆 (energy conservation):
失去熱量 = 吸收熱量
因為
Block X 的 specific heat capacity(比熱容)較大 ⇒ 溫度改變較少
Block Y 的 specific heat capacity(比熱容)較小 ⇒ 溫度改變較多
初始溫度:40°C 和 30°C
平衡溫度會偏向比熱容較大的 X ⇒ 高於 35°C
所以答案:Their temperature becomes the same and is higher than 35°C ✔
2012 DSE Physics Paper 1 Q2
正確答案:A
evaporation(蒸發)需要 latent heat(潛熱)
酒精蒸發時:
從皮膚吸收 thermal energy(熱能) ⇒ 皮膚溫度下降 ⇒ 感覺變冷 ✔
(B) 錯:不是釋放 heat,而是吸收
(C) 錯:高能分子先離開,平均 kinetic energy(動能)下降但不是全部分子減慢
(D) 錯:主要機制是 evaporation,不是 conduction(傳導)
所以答案:A
2012 DSE Physics Paper 1 Q3
正確答案:A
理想氣體方程 (ideal gas law):
pV = nRT
固定 volume(體積) ⇒ V 不變
⇒ p ∝ nT(壓力與分子數 × 溫度成正比)
使用 Celsius temperature θ:
p = k(θ + 273)
圖像:直線且不通過原點
當分子數 n 減半:
⇒ 壓力 p 在所有溫度下降低一半
所以:
斜率減半 + 截距減半 ⇒ 整條線向下並變得較平
對應圖:A ✔
2012 DSE Physics Paper 1 Q4
正確答案:D
溫度上升(25°C → 50°C):
⇒ kinetic energy(動能)↑
⇒ potential energy(位能)約為不變(分子間距變化不大)
(A) ✘ 錯:位能不會顯著增加
(B) ✘ 錯:動能一定增加
沸騰(boiling):
⇒ 溫度保持 100°C ⇒ kinetic energy(動能)不變
⇒ 分子距離增大 ⇒ potential energy(位能)↑ ✔
所以答案:When water boils at 100°C and turns into steam, the potential energy of the water molecules increases
2012 DSE Physics Paper 1 Q5
正確答案:A
合力公式 (resultant force):
R² = F₁² + F₂² + 2F₁F₂ cosθ
θ = 0°:cosθ = 1 ⇒ R 最大
θ = 180°:cosθ = -1 ⇒ R 最小
當 θ 增加:
cosθ ↓ ⇒ R ↓(一路減少) ✔
所以答案:decreases throughout
2012 DSE Physics Paper 1 Q6
正確答案:D
取力矩 (moment) 以 P 為支點:
重量作用於中點:距離 = 1 m
拉力作用於 R:距離 = 1.5 m
初始(水平):
T × 1.5 = Mg × 1
⇒ T = (Mg × 1) / 1.5 = 0.67 Mg
當木板上升:
⇒ 重量的垂直距離(力臂)減少
⇒ 需要的 turning moment(力矩)減少
⇒ 所需拉力 T ↓ ✔
所以答案:
initial = 0.67 Mg
subsequent force = smaller than 0.67 Mg
2012 DSE Physics Paper 1 Q7
正確答案:A
velocity(速度)分析:
向下為負 ⇒ 初速 = 0 ⇒ 速度應該變負
圖 (1):
⇒ 一開始向下變負 ✔
⇒ 每次彈起:速度「瞬間反向」(負 → 正)✔
⇒ 之後再受 gravity(重力)減速 ⇒ 線性下降 ✔
圖 (2):
⇒ 一開始速度變正(代表向上)✘(方向錯)
所以 velocity 選 (1) ✔
displacement(位移)分析:
自由落體 ⇒ constant acceleration(等加速度)
⇒ displacement-time 必為曲線(parabolic)
圖 (3):
⇒ 每次接觸地面回到 0 ✔
⇒ 反彈高度相同(perfectly elastic)✔
圖 (4):
⇒ 底部變平(代表速度 = 0 持續)✘(不合理)
所以 displacement 選 (3) ✔
所以答案: (1) and (3) only
2012 DSE Physics Paper 1 Q8
正確答案:C
整體:
a = (F₁ − F₂) / (3m)
分析 Q(2m):
T − F₂ = 2m a
代入:
T − F₂ = (2/3)(F₁ − F₂)
⇒ T = (2/3)(F₁ − F₂) + F₂
⇒ T = (2F₁ + F₂) / 3 ✔
關鍵:
spring balance(彈簧秤)讀 tension(張力)
2012 DSE Physics Paper 1 Q9
正確答案:B
power(功率):
P = W / t
W = mgh
= 0.5 × 9.81 × 2.5 ≈ 12.3 J
P = 12.3 / 1.5 ≈ 8.2 W ✔
2012 DSE Physics Paper 1 Q10
正確答案:C
uniform speed(等速):
⇒ acceleration(加速度)= 0
⇒ net force(合力)= 0 ✔
(1) 正確 ✔
沿斜面分力:
mg sin30° = 0.5 mg
因為等速:
⇒ friction(摩擦力)= mg sin30° = 0.5 mg ✔
(2) 正確 ✔
(3):
若初速增加:
⇒ friction 仍然一樣(動摩擦 fixed)
⇒ mg sin30° − friction = 0
⇒ acceleration 仍然 = 0 ✘
所以答案: (1) and (2) only
2012 DSE Physics Paper 1 Q11
正確答案:A
關鍵:friction(摩擦力)是 constant
當 F < friction:
⇒ net force ≤ 0
⇒ acceleration(加速度)= 0
當 F > friction:
⇒ net force = F − friction
⇒ a ∝ (F − friction) ⇒ 線性增加
圖像:
- 先水平(a = 0)
- 之後直線上升 ✔
2012 DSE Physics Paper 1 Q12
正確答案:C
垂直方向(vertical motion):
自由落體 (free fall)
用公式:
s = ut + ½gt²
初速 u = 0
高度 h = 1000 m
⇒ 1000 = ½ × 9.81 × t²
⇒ t² ≈ 204
⇒ t ≈ 14.3 s ✔
關鍵:
題目問「幾耐前 release」
而炸彈水平速度(horizontal velocity)與飛機相同
⇒ 在整個過程中保持 constant velocity(等速)
⇒ 落地時間 就係需要提前釋放時間 ✔
2012 DSE Physics Paper 1 Q13
正確答案:D
(1)
smooth surface(光滑表面)⇒ 無外力
⇒ momentum(動量)在 x 同 y 方向都守恆
題目話 y 方向不守恆 ⇒ ✘
(2)
perfectly elastic collision(完全彈性碰撞)
⇒ kinetic energy(動能)守恆
初始:½mu²
⇒ 碰撞後仍為 ½mu² ✔
(3)
oblique collision(斜碰)+ 相同質量
⇒ 動量分到兩物體
⇒ Q 不會取得全部速度
⇒ speed(Q) < u ✔
所以答案: (2) and (3) only
2012 DSE Physics Paper 1 Q14
正確答案:D
(A)
circular motion(圓周運動)
v = √(GM/R) ✔
(B)
centripetal force(向心力)
⇒ 指向圓心 ⇒ 在軌道平面內 ✔
(C)
centripetal acceleration(向心加速度)
a = GM / R²
⇒ 兩者相同 ✔
(D)
period(週期)
T = 2π√(R³ / GM)
只同 R 有關
⇒ 與平面傾角無關
「Q 較長」⇒ ✘
所以答案:D
2012 DSE Physics Paper 1 Q15
正確答案:B
traveling wave(行波):
粒子只係做 oscillation(振動),波向右傳
(A)
particle e 明顯位置有改變
⇒ 唔係 stationary(靜止)✘
(B)
in phase(同相)條件:相差整數倍 wavelength(波長)
觀察 a → i:
兩者位於相同波形位置(例如同樣為壓縮/伸長對應位置)
⇒ 同相 ✔
(C)
由圖量度:
標示 5 cm,只對應一小段距離
全波長明顯大過 16 cm ✘
(D)
0.1 s 內波並無移動 1 個 wavelength
⇒ 未能代表 T = 0.1 s
⇒ f ≠ 10 Hz ✘
2012 DSE Physics Paper 1 Q16
正確答案:D
fixed end reflection(固定端反射):
規律:
- pulse 會 inverted(反相)✔
- 方向反轉(向左)✔
- 左右形狀會 mirror(鏡像)✔
原本:
右高、左緩上升的波形
反射後:
⇒ 上下顛倒
⇒ 左右亦要反轉
檢查選項:
A:未反相 ✘
B:形狀不對(非完整鏡像)✘
C:無正確鏡像 + 位置錯 ✘
D:反相 + 鏡像 + 向左 ✔
所以答案:D
2012 DSE Physics Paper 1 Q17
正確答案:B
關鍵:
frequency(頻率)不變
⇒ v = fλ
⇒ refractive index(折射率)n = c / v ⇒ n ∝ 1/λ
即係:
n = λ_air / λ_X
仔細睇圖(用格數):
在 air:一個 wavelength 大約跨 4 格
在 medium X:一個 wavelength 大約跨 3 格
⇒ λ_air : λ_X = 4 : 3
⇒ n = 4/3 ≈ 1.33 ✔
(A)
1.25(=5/4)✘
(B)
1.33(=4/3)✔
(C)
1.50(=3/2)✘
(D)
1.65 ✘
所以答案:1.33
2012 DSE Physics Paper 1 Q18
正確答案:D
stationary wave(駐波):
每個粒子均做 SHM(簡諧運動)
觀察 t = 0:
P 在正位移(向上)但未到最大
⇒ displacement > 0
時間圖要求:
- 起點為正值
- 做 sinusoidal(正弦)振動
- 最大振幅 ≤ A(因為 P 不在 antinode)
檢查:
A:由 0 開始 ✘
B:由 0 開始 ✘
C:起點 = A(代表 antinode)✘
D:起點正值且 < A ✔
所以答案:D
2012 DSE Physics Paper 1 Q19
正確答案:A
(A)
infra‑red(紅外線)波長 > visible > ultra‑violet(紫外線)
題目話 IR 波長較短
⇒ ✘(錯)
(B)
light speed(光速):
air > glass ✔
(C)
microwave(微波)屬 electromagnetic wave(電磁波)
⇒ 在真空以光速傳播 ✔
(D)
diffraction(繞射):
光同聲均可發生 ✔
所以答案:A
2012 DSE Physics Paper 1 Q20
正確答案:A
diffraction grating(光柵):
d sinθ = nλ
同一角度 ⇒ n₁λ₁ = n₂λ₂
red:λᵣ = 657 nm
violet:λᵥ = 438 nm
⇒ nᵣ × 657 = nᵥ × 438
化簡:
nᵣ / nᵥ = 438 / 657 = 2 / 3
⇒ nᵣ : nᵥ = 2 : 3 ✔
所以答案:red = 2,violet = 3
2012 DSE Physics Paper 1 Q21
正確答案:A
concave lens(凹透鏡)特性:
所有光線經折射後會 diverge(發散)
(1)
光線折射後發散(diverging ray)✔
(2)
光線向 F' 發散(diverge)
⇒ 應該要平出 ✘
(3)
折射後光線不符合延長線通過 F
⇒ 違反 ray diagram rules(光線作圖規則)✘
所以答案: (1) only
2012 DSE Physics Paper 1 Q22
正確答案:D
(1)
三個 wavelength(波長)相同
⇒ frequency(頻率)相同
⇒ pitch(音高)相同 ✔
(2)
(II) 與 (III) 波形不同
⇒ harmonic content(泛音成分)不同
⇒ quality(音色)不同 ✔
(3)
(I) 為平滑 sine wave(正弦波)
⇒ tuning fork(音叉)聲音 ✔
2012 DSE Physics Paper 1 Q23
正確答案:C
(A)
ultrasound(超聲波)係 longitudinal wave(縱波)✔
(B)
frequency(頻率)> 20000 Hz ✔
(C)
sound speed(聲速)只取決於 medium(介質)
⇒ ultrasound 同 audible sound(可聽聲)
⇒ 在 air(空氣)速度相同 ✘(題目話更快)
(D)
diffraction(繞射)∝ wavelength(波長)
⇒ ultrasound λ 較短
⇒ diffraction effect(繞射效應)較弱 ✔
所以答案:C
2012 DSE Physics Paper 1 Q24
正確答案:B
條件:
P–Q repel(排斥)⇒ same charge(同號)
R–S repel ⇒ same charge
Q–R attract(吸引)⇒ opposite charge(異號)
⇒ P, Q 同號
⇒ R, S 同號
⇒ 兩組相反
測試:
(1)
P、R 都 negative(負)
⇒ Q 同 P ⇒ Q negative
⇒ Q 同 R 同號 ⇒ 不會 attract ✘
(2)
Q、S 都 positive(正)
⇒ R 同 S ⇒ R positive
⇒ Q 同 R 同號 ⇒ 不吸引 ✘
(3)
P positive,S negative
⇒ Q 同 P ⇒ positive
⇒ R 同 S ⇒ negative
⇒ Q(+), R(−) ⇒ attract ✔
但題目問「possible」配置:
唯一符合設定嘅只有 (3)
⇒ 答案:B ✔
2012 DSE Physics Paper 1 Q25
正確答案:B
electric field(電場):vector(向量)
+2Q(左),−Q(右)
中間(between charges):
場方向同向(由 + 指向 −)
⇒ 不可能為 0
要抵消(cancellation):
⇒ 必在外側
比較強度:
+2Q 較強
⇒ 平衡點喺靠近 −Q 一側外面
⇒ 在 Z ✔
electric potential(電勢):scalar(純量)
V = kQ/r
+2Q + (−Q)
中間可出現:
2/r₁ = 1/r₂
⇒ 存在某點為 0
位置偏向 −Q
⇒ 在 Y ✔
2012 DSE Physics Paper 1 Q26
正確答案:B
識別:對稱電路(symmetry)+ bridge network(橋式電路)
原本:equivalent resistance(等效電阻)= 6 Ω
經分析:
12 Ω parallel 4個R
所以4個R 是 12Ω
當 12 Ω → 6 Ω:
重新分佈電流
⇒ 計算後 equivalent resistance = 12 x 6 / (12 + 6) = 4
2012 DSE Physics Paper 1 Q27
正確答案:B
電路觀察:
light bulb(燈泡)與 variable resistor(可變電阻)係 parallel(並聯)
當 variable resistor = 0 Ω:
⇒ short circuit(短路)
⇒ 電流幾乎全部流經 0 Ω 支路
⇒ light bulb 兩端 potential difference(電壓)≈ 0
⇒ 冇 current(電流)流過燈泡
⇒ 燈唔會亮 ✔
所以答案:The light bulb will not light up
2012 DSE Physics Paper 1 Q28
正確答案:B
關鍵:電池有 internal resistance(內阻)
電路係:
3 Ω 同 6 Ω 並聯(parallel)
⇒ R_ext = 3 x 6 / (3 + 6) = 2 Ω
總共 current = 12 / (2+2) = 3 A
流入 6 Ω resister current = 3 x 1 / 3 = 1 A
2012 DSE Physics Paper 1 Q29
正確答案:D
magnetic force(磁力)
關係:
同方向(same direction)⇒ attract(吸引)
反方向(opposite direction)⇒ repel(排斥)
Z 受力:
由 X:
同方向 ⇒ 吸引 ⇒ 向左
大小 = F
由 Y:
反方向 ⇒ 排斥 ⇒ 向左
電流 3 倍 ⇒ 力 3F
合力:
F + 3F = 4F 向左 ✔
所以答案:4F to the left
2012 DSE Physics Paper 1 Q30
正確答案:C
已知:
magnetic field(磁場)入紙(into the paper)
electron(電子)向右移動(velocity 向右)
先判 magnetic force(磁力):
對正電荷:
v × B ⇒ force(磁力)向上
但 electron(電子)係 negative charge(負電荷)
⇒ force 方向相反 ⇒ 向下
要 undeflected(不偏轉):
⇒ electric force(電場力)要向上
electric force:
F = qE(q < 0)
⇒ electric field(電場)方向要向下
(因為負電荷受力與 electric field 相反) ✔
2012 DSE Physics Paper 1 Q31
正確答案:B
條件:
只有 magnetic flux(磁通量)改變先有 induced current(感應電流)
分析過程:
(1) 框 entering magnetic field(進入磁場)
⇒ 面積(area)增加 ⇒ flux 改變 ⇒ 有電流
時間 = L / v
(2) 框完全在磁場內
⇒ flux 不變 ⇒ 無電流
(3) 框 leaving magnetic field(離開磁場)
⇒ 面積減少 ⇒ flux 改變 ⇒ 有電流
時間 = L / v
總時間:
L/v + L/v = 2L/v ✔
所以答案:B
2012 DSE Physics Paper 1 Q32
正確答案:A
導體棒向下運動(motion)
切過 magnetic field(磁場)
(1)
conductors cutting magnetic field lines(導體切割磁力線)
⇒ induced emf(感應電動勢)產生 ✔
(2)
rod 本身不是閉合電路(closed circuit)
⇒ 沒有完整回路
⇒ 不會有 steady current(穩定電流)✘
(3)
沒有感應電流 ⇒ 沒有 magnetic force(磁力)反抗運動
⇒ acceleration(加速度)= g
⇒ 唔會細於 g ✘
所以答案: (1) only
2012 DSE Physics Paper 1 Q33
正確答案:C
關鍵:fuse(保險絲)在 live wire(火線)
(1) X–Y
neutral(中性線)直接接 live(火線)
⇒ 大電流經 fuse 流動 ✔
(2) Y–Z
live(火線)接 earth(接地)
⇒ 大電流經 fuse 流動 ✔
(3) X–Z
neutral(中性線)接 earth(接地)
⇒ 幾乎無 potential difference(電位差)
⇒ 無大電流 ✘
所以答案: (1) and (2) only
2012 DSE Physics Paper 1 Q34
正確答案:C
X-ray tube(X光管)原理:
electron(電子)由 cathode(陰極)出發 ⇒ 加速 ⇒ 撞向 anode(陽極)(metal target)
filament F 係 cathode(陰極)⇒ 負極
metal target T 係 anode(陽極)⇒ 正極
⇒ Q 是 positive terminal(正極)✔
X-rays(X光)產生於:
電子高速撞擊 target ⇒ 在 T 發射 ✔
所以答案:Q is the positive terminal and X-rays are emitted from T
2012 DSE Physics Paper 1 Q35
正確答案:C
half-life(半衰期)= 20 h
時間 = 10 h ⇒ 半個 half-life
radioactive decay(放射衰變):
N = N₀(1/2)^(t/T₁/₂)
⇒ f = (1/2)^(10/20) = (1/2)^(1/2) = √(1/2) ≈ 0.707
比較選項:
1/2 = 0.5
3/4 = 0.75
⇒ 0.75 > f > 0.5 ✔
所以答案:3/4 > f > 1/2
2012 DSE Physics Paper 1 Q36
正確答案:A
關係:
mass number(質量數)A = proton number(質子數)Z + neutron number(中子數)N
對同一元素:
Z 固定
⇒ N = A − Z
⇒ graph(圖像):
直線、正斜率(slope = 1)
但不過原點
⇒ 因為 A = 0 時 N 不可為 0
即:line intercept(截距)≠ 0
只有圖 A:
- linear(直線)
- slope = 1
- y intercept = -ve
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