A-Level 物理冲 A*：剑桥 9702 的 Paper 4 补哪些难点，Paper 5 实验规划题怎么写

剑桥 A-Level 物理（9702）的 AS 部分，不少中国学生靠国内高中物理的底子就能拿高分；但到了 A Level 部分，分数常常掉下来。原因主要有两个：一是 Paper 4 要考一批国内高中讲得少或讲得浅的内容，比如电容、霍尔效应、医学物理和天体物理；二是 Paper 5 这张“纸上实验卷”，要你设计实验、画图、算不确定度，很多同学没有系统练过。这篇依据剑桥国际考评部（Cambridge International）的 9702 官方考纲，专讲 A Level 部分怎么准备。9702 的五张卷怎么分工、和爱德思 IAL 物理怎么选，见我们的A-Level 物理怎么考。

一、A Level 部分考什么

两张卷加起来占 A Level 总成绩的一半。有两点要特别注意：

• Paper 4 会考 AS 内容：考纲写明，题目以 A Level 内容为主，但需要用到 AS 部分的知识；AS 的学习目标是 A Level 部分的“默认已掌握”内容。所以 AS 考完不能丢；
• Paper 5 不进实验室：它是一张笔试卷，但考纲强调，考生需要大量 A Level 水平的动手实验经验，才能学会规划实验。

剑桥已发布 2028–2030 年的新版考纲，官方说明中表示没有影响教学的重大变化。

二、Paper 4：A Level 内容的 14 个主题

考纲的 A Level 部分是第 12 到 25 章：

三、中国学生要重点补的难点

以下列出考纲的具体要求；哪些是“国内讲得少”的判断，是我们的教学经验。

1. 电场与引力场：放在一起学

考纲对两种场的要求结构几乎一样：场强、点电荷／点质量的场、势（电势、引力势）。引力场部分还要求用引力提供向心力分析圆轨道，理解地球同步轨道卫星为什么始终在地面同一点的上方。

怎么学（经验性建议）：做一张“电场—引力场”对照表，把定义式、点源公式、势的表达式、正负号并排写。两者最容易混的是势的正负和“势能、势、场强”三个概念的区分。

2. 电容

考纲要求：由 C = Q/V 推导串联、并联电容的公式；电容储存的能量；电容通过电阻放电，并记住和使用时间常数 τ = RC。

怎么学：放电曲线是指数衰减，和核衰变、超声／X 射线的衰减是同一种数学形式。把这几处的指数式放在一起练，包括取自然对数画直线。

3. 磁场与电磁感应

考纲要求包括：通电导体和运动电荷在磁场中的受力；霍尔电压的来源，推导并使用 V_H = BI/(ntq)，以及用霍尔探头测磁感应强度；电流产生的磁场；法拉第定律和楞次定律。

怎么学：霍尔效应是国内高中很少细讲的内容，要能从“载流子受磁力偏转、在两侧积累电荷、电场力与磁场力平衡”一步步推出公式，而不只是背结果。

4. 交流电

考纲要求：交流电的特征量；用图像区分半波整流和全波整流；解释单个二极管的半波整流和四个二极管的桥式整流；以及平滑。

怎么学：自己画出桥式整流电路，分别标出正半周和负半周的电流路径。

5. 量子物理

考纲要求：光子的能量和动量；光电效应（用光子能量和逸出功解释；解释为什么光电子的最大动能与光强无关，而光电流与光强成正比）；波粒二象性——光电效应是电磁辐射粒子性的证据，德布罗意波长是运动粒子的波长；原子能级和线状光谱。

怎么学：这部分国内也学，但剑桥题目常考文字解释，比如“为什么低于某频率的光无论多强都不能产生光电子”。要练用完整的英文句子把因果讲清楚。

6. 核物理

考纲要求：质量亏损和结合能的定义与使用；画出比结合能随核子数变化的曲线，并解释它和核聚变、核裂变的关系；放射性衰变与半衰期。

7. 医学物理

这是国内高中几乎不讲的一章，考纲要求：

• 超声：压电换能器如何产生和探测超声；超声脉冲在组织界面的反射如何用于成像；衰减公式 I = I₀e^−μx；
• X 射线：电子轰击金属靶产生 X 射线，由加速电压算最短波长；X 射线成像和“对比度”的概念；同样的衰减公式；CT 的原理（从不同角度拍摄同一截面的多张图像再组合）；
• PET：示踪剂通过 β⁺ 衰变放出正电子，正电子与组织中的电子湮灭，产生一对方向相反的 γ 光子。

8. 天体物理与宇宙学

考纲要求：标准烛光；用维恩位移定律估算恒星表面温度；用斯特藩—玻尔兹曼定律 L = 4πσr²T⁴；把两个定律结合起来估算恒星半径；哈勃定律 v ≈ H₀d，以及它如何引出大爆炸理论。

医学物理和天体物理怎么学：这两章公式不多，但概念和术语多，适合整理成“原理—公式—文字解释”的卡片，用真题的文字题检验。

四、Paper 5：实验规划题怎么写

Paper 5 由两道各 15 分的题组成。

第 1 题：规划实验（15 分）

题目给出一个问题，要你设计实验来研究它。考纲说明这道题不是高度结构化的，要用示意图加一段较长的文字作答。得分点分四块：

考纲还特别说明了两点：

• 装置必须可行：照你描述的装好之后，能顺利收集到数据；
• 测量仪器必须合适：测的是正确的物理量，精度适合这个实验。

考纲点名要求会描述的仪器用法：用示波器测电压、电流、时间和频率；用接数据记录器的光电门测时间、速度和加速度；以及其他传感器（比如运动传感器）配数据记录器的用法。

另外，题目可能出在学校实验室难以实际做的领域（比如用到放射性材料），但不会要求超出考纲的理论或设备知识；超纲的内容，题目会给出必要信息。

一个写作框架（经验性建议）：

1. 第一句写清楚：自变量是什么，因变量是什么，控制哪些变量；
2. 画一张大而清楚的装置图，每个仪器都标名称；
3. 分步写：怎么改变自变量、用什么仪器测每个量、怎么保持控制变量不变；
4. 写分析：题目通常给出变量间的关系，说明画什么对什么的图、预期是直线，以及关系成立时的判据（比如“直线过原点”或“斜率等于……”）；
5. 补充细节：重复测量取平均、预实验确定合适范围、具体仪器的注意事项；
6. 安全：针对这个实验的具体风险写措施，比如高压、高温、重物下落、激光。避免空泛的“注意安全”。

第 2 题：数据分析与不确定度（15 分）

题目给出一个方程和一组实验数据，要你求出一个常数，并估算它的不确定度。题目有结构，但每一步做什么要自己判断。得分点包括数据分析、结果表格、作图、结论和不确定度处理。考纲的具体要求：

• 把方程化成直线形式：y = mx + c、y = axⁿ、y = ae^kx；分别用 y 对 x、lg y 对 lg x、ln y 对 x 作图求常数；
• 表格：算出导出量并填表；有效数字按规范；取对数时，单位写在被取对数的量里，比如 ln(d / cm)，对数本身没有单位；对数值的小数位数要和原数据的有效数字位数对应——考纲的例子是 L / cm = 76.5（3 位有效数字），lg(L / cm) 写成 1.884 或 1.8837；
• 作图：给每个点画误差棒（需要时两个方向都画）；画最佳拟合直线和最差可接受直线——穿过所有误差棒的最陡或最缓的直线，用虚线或标注和最佳拟合线区分；
• 结论：求斜率和截距，写出等于斜率或截距的表达式，得出常数，带正确的单位和有效数字；
• 不确定度：绝对、相对和百分比不确定度之间的换算；表中每个值旁边写出绝对不确定度；算导出量的不确定度；斜率的不确定度 = 最佳拟合线斜率 − 最差可接受线斜率（截距同理）；最终写成“数值 ± 不确定度 + 单位”。

怎么练（经验性建议）：这道题规则很固定，丢分多是因为格式细节。做题后按上面的清单逐项核对：对数有没有带单位、小数位数对不对、误差棒画没画全、最差线是否穿过所有误差棒、最终答案有没有不确定度和单位。

五、复习安排（示例）

以下是经验性建议，按一年的 A Level 课程安排：

1. 学期中：每学完一章，做该章的真题文字解释题；电场和引力场、各种指数衰减放在一起对照；
2. Paper 5 早练：不要等到考前。每学完一个电磁或热学主题，就用它出一道“设计实验”题给自己写；Q2 每周做一道，按清单核对格式；
3. 医学物理和天体物理：这两章相对独立、公式少，适合集中两三周学完、做成卡片；
4. 考前两个月：整卷计时练 Paper 4 和 Paper 5，并回头复习 AS 内容。

最后

A-Level 物理的 A Level 部分，拉开差距的不是计算难度，而是国内少讲的主题（电容、霍尔效应、医学物理、天体物理）和 Paper 5 的实验规范。Paper 4 和 Paper 5 合计占总成绩一半，把考纲要求逐条对照着补齐，冲 A* 才有底气。

A* 的等级规则和要考多少分，见A-Level 拿 A* 怎么考。Paper 4 和 Paper 5 用到的对数、指数和作图，和数学课联系紧密；准备申请理工科的同学，也可以看看A-Level 进阶数学怎么考。如果你需要 A-Level 物理辅导，可以和我们的老师聊一聊。

核对说明：本文于 2026 年 9 月对照剑桥国际考评部官网发布的 Cambridge International AS & A Level Physics 9702 考纲（2025、2026、2027 年版）核对：Paper 4、Paper 5 的时长、分值、权重、考查目标，Paper 4 需要 AS 知识，Paper 5 两道题的内容、得分块、各项技能要求、仪器用法、可能涉及超纲领域的说明，以及 A Level 部分第 12–25 章的主题和各章学习目标，均来自该考纲；2028–2030 年版考纲没有影响教学的重大变化，来自新版考纲的变更说明。本文未引用分数线：剑桥各考试季的等级分数线每年不同，请以官网的分数线表为准。各部分的学习方法、Paper 5 写作框架、复习安排，以及哪些内容“国内讲得少”的判断，是我们的经验性建议。

参考来源：

• Cambridge International：AS & A Level Physics (9702)