考纲总览

考试形式

项目	内容
试卷编号	Paper 4 — A Level Structured Questions
考试时长	2 小时
满分	100 分
题量	11–12 道必答题
各题分值	5–13 分不等
题型	计算、解释、定义、推导、作图、建议
计算器	允许使用
公式表	试卷附有 Data and Formulae 表
占比	A Level 总成绩的 38.5%

知识点列表（A Level 内容，Topic 12–25）

编号	Topic	核心内容
12	Motion in a Circle	弧度制、角速度 $\omega = 2\pi/T$、$v = r\omega$、向心加速度 $a = r\omega^2 = v^2/r$、向心力 $F = mr\omega^2$
13	Gravitational Fields	引力场强度 $g = F/m$、引力场线、牛顿万有引力 $F = Gm_1m_2/r^2$、$g = GM/r^2$、引力势 $\phi = -GM/r$、引力势能 $E_p = -GMm/r$、卫星轨道、地球同步卫星
14	Temperature	热平衡、热力学温标、绝对零度、摄氏与开尔文换算、比热容 $c$、比潜热 $l$
15	Ideal Gases	物质的量、摩尔、阿伏伽德罗常数、状态方程 $pV = nRT = NkT$、玻尔兹曼常数、分子运动论假设、$pV = \frac13 Nm\langle c^2 \rangle$、r.m.s. 速度、平均平动动能 $\frac32 kT$
16	Thermodynamics	内能（分子动能 + 势能）、热力学第一定律 $\Delta U = q + W$、$W = p\Delta V$
17	Oscillations	SHM 定义 $a = -\omega^2 x$、$x = x_0\sin\omega t$、$v = v_0\cos\omega t$、$v = \pm\omega\sqrt{x_0^2 - x^2}$、能量 $\frac12 m\omega^2 x_0^2$、阻尼（轻/临界/重）、共振
18	Electric Fields	电场强度 $E = F/q$、电场线、匀强电场 $E = \Delta V/\Delta d$、库仑定律 $F = Q_1Q_2/(4\pi\epsilon_0 r^2)$、点电荷电场 $E = Q/(4\pi\epsilon_0 r^2)$、电势 $V = Q/(4\pi\epsilon_0 r)$、电势能 $E_p = Qq/(4\pi\epsilon_0 r)$
19	Capacitance	电容 $C = Q/V$、串并联公式、电容器储能 $W = \frac12 QV = \frac12 CV^2$、RC 放电 $x = x_0 e^{-t/RC}$、时间常数 $\tau = RC$
20	Magnetic Fields	磁场概念、磁场线、载流导体受力 $F = BIL\sin\theta$、弗莱明左手定则、运动电荷受力 $F = BQv\sin\theta$、霍尔电压 $V_H = BI/(ntq)$、载流导线/线圈/螺线管磁场、电磁感应 $\Phi = BA$、磁通链 $N\Phi$、法拉第定律 $E = -Nd\Phi/dt$、楞次定律
21	Alternating Currents	交流特征 $x = x_0\sin\omega t$、峰值与有效值 $I_{rms} = I_0/\sqrt2$、$V_{rms} = V_0/\sqrt2$、半波整流、全波桥式整流、平滑电容
22	Quantum Physics	光子能量 $E = hf$、光子动量 $p = E/c$、电子伏特、光电效应（阈值频率、逸出功）$hf = \Phi + \frac12 mv_{\max}^2$、波粒二象性、德布罗意波长 $\lambda = h/p$、电子衍射、能级跃迁 $hf = E_1 - E_2$、发射/吸收光谱
23	Nuclear Physics	质能等价 $E = mc^2$、质量亏损、结合能、核聚变与核裂变、放射性衰变 $A = \lambda N$、半衰期 $t_{1/2} = 0.693/\lambda$、$x = x_0 e^{-\lambda t}$
24	Medical Physics	超声波产生（压电换能器）、声阻抗 $Z = \rho c$、强度反射系数 $\frac{I_r}{I_0} = \frac{(Z_1 - Z_2)^2}{(Z_1 + Z_2)^2}$、衰减 $I = I_0 e^{-\mu x}$、X 射线产生、CT 扫描、PET 扫描（$\beta^+$ 示踪剂、湮灭、$\gamma$ 光子对探测）
25	Astronomy and Cosmology	标准烛光、光度 $L$、反平方定律 $F = L/(4\pi d^2)$、维恩位移定律 $\lambda_{\max} T = \text{常数}$、斯特藩-玻尔兹曼定律 $L = 4\pi\sigma r^2 T^4$、红移 $\Delta\lambda/\lambda \approx \Delta f/f \approx v/c$、哈勃定律 $v \approx H_0 d$、宇宙膨胀

Assessment Objectives（AO）占比

AO	内容	Paper 4 占比	A Level 总占比
AO1	Knowledge and understanding（知识与理解）	50%	40%
AO2	Handling, applying and evaluating information（处理、应用与评估信息）	50%	40%
AO3	Experimental skills and investigations（实验技能）	0%	20%（在 Paper 3 & 5 中考查）

前置知识要求

Paper 4 假设考生已掌握 AS Level 内容（Topic 1–11），包括：

• Physical quantities and units
• Kinematics (SUVAT equations, $s = ut + \frac12 at^2$, $v^2 = u^2 + 2as$)
• Dynamics (Newton's laws, momentum, $F = ma$)
• Forces, density and pressure ($\Delta p = \rho g \Delta h$, upthrust $F = \rho gV$)
• Work, energy and power
• Deformation of solids
• Waves (Doppler effect $f_o = f_s \frac{v}{v \pm v_s}$)
• Superposition
• Electricity (current $I = Anvq$, series/parallel resistors, $P = IV$)
• DC circuits
• Particle physics