วัดการประยุกต์ใช้ความรู้ซึ่งมีเนื้อหาตามสาระการเรียนรู้แกนกลางและสาระการเรียนรู้เพิ่มเติม
กลุ่มสาระการเรียนรู้วิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี (ฉบับปรับปรุง พ.ศ. 2560)
ตามหลักสูตรแกนกลางการศึกษาขั้นพื้นฐาน พุทธศักราช 2551 ได้แก่ สาระที่ 2 วิทยาศาสตร์กายภาพ และสาระฟิสิกส์
โครงสร้างข้อสอบ
-
ข้อสอบ A-Level 64 Phy วิชาฟิสิกส์ ประกอบด้วย 5 ส่วนคือ
- จำนวน: 8 - 10 ข้อ
-
ส่วนที่ 2 : คลื่นกล และแสง
1) คลื่น
2) เสียง
3) แสง
จำนวน: 5 - 7 ข้อ -
ส่วนที่ 3 : ไฟฟ้า แม่เหล็ก และคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า
1) ไฟฟ้าสถิต
2) ไฟฟ้ากระแส
3) แม่เหล็กและไฟฟ้า
4) คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า
จำนวน: 6 - 8 ข้อ -
ส่วนที่ 4 : อุณหพลศาสตร์ และสมบัติเชิงกลของสาร
1) ความร้อนและแก๊ส
2) ของแข็งและของไหล
จำนวน: 3 - 5 ข้อ -
ส่วนที่ 5 : ฟิสิกส์แผนใหม่
1) ฟิสิกส์อะตอม
2) ฟิสิกส์นิวเคลียร์และฟิสิกส์อนุภาค
จำนวน: 3 - 5 ข้อ -
ประเภทข้อสอบ ปรนัย (5 ตัวเลือก) / ระบายคำตอบที่เป็นตัวเลข
ระยะเวลาที่ใช้สอบ 90 นาที
-
หมายเหตุ
1) ข้อสอบบางข้อมีการบูรณาการระหว่างเนื้อหา
2) ขอบเขตเนื้อหาของข้อสอบ สามารถศึกษาได้จาก เอกสารตัวชี้วัดและสาระการเรียนรู้แกนกลางกลุ่มสาระการเรียนรู้วิทยาศาสตร์ (ฉบับปรับปรุง พ.ศ. 2560) ตามหลักสูตรแกนกลางการศึกษาขั้นพื้นฐานพุทธศักราช 2551 จาก เว็บไซต์สำนักงานคณะกรรมการการศึกษาขั้นพื้นฐาน กระทรวงศึกษาธิการ
จำนวนข้อ
ปรนัย 5 ตัวเลือก / 75 คะแนน
25 ข้อ
ระบายคำตอบที่เป็นตัวเลข / 25 คะแนน
5 ข้อ
รวม30 ข้อ
คะแนนเต็ม
100 คะแนน
ตัวอย่างข้อสอบ
-
ตัวอย่างที่ 1 รูปแบบปรนัย 5 ตัวเลือก 1 คำตอบ
ปฏิกิริยานิวเคลียร์หนึ่ง เขียนแทนได้ด้วยสมการ
กำหนดให้
มวล 1
เทียบเท่ากับพลังงาน 932 เมกะอิเล็กตรอนโวลต์ 
เป็นมวลของคาร์บอนในหน่วย 
เป็นมวลของนีออนในหน่วย 
เป็นมวลของฮีเลียมในหน่วย ปฏิกิริยานิวเคลียร์นี้ เป็นปฏิกิริยานิวเคลียร์ชนิดใด และ พลังงานที่ได้จากปฏิกิริยานิวเคลียร์นี้ในหน่วยเมกะอิเล็กตรอนโวลต์มีค่าเท่าใด
คำตอบ
เฉลย/เหตุผลและแนวคิดในการตอบคำถาม
ปฏิกิริยานิวเคลียร์นี้เป็นการรวมกันของนิวเคลียสของคาร์บอน-12 ที่มีมวลเบาทำให้ได้นิวเคลียสใหม่คือนีออน-20 ที่มีมวลมากกว่าเดิม
ดังนั้นปฏิกิริยานิวเคลียร์นี้คือฟิวชันโดยพลังงานที่ได้จากฟิวชันนี้หาได้จากพลังงานที่เทียบเท่าส่วนพร่องมวลของปฏิกิริยานี้ดังนี้
หาส่วนพร่องมวล
จากผลต่างระหว่างมวลรวมก่อนกับหลังเกิดปฏิกิริยาจะได้ 
เนื่องจากส่วนพร่องมวลมีหน่วยเป็น
ดังนั้นหาพลังงานในหน่วยเมกะอิเล็กตรอนโวลต์ที่เทียบเท่าส่วนพร่องมวลจากสมการ 
-
ตัวอย่างที่ 2 รูปแบบปรนัย 5 ตัวเลือก 1 คำตอบ
คลื่นดล 2 คลื่น มีรูปร่างแตกต่างกัน เคลื่อนที่เข้าหากันด้วยอัตราเร็ว 2 เมตรต่อวินาที โดยรูปร่างของคลื่นที่ t = 0 s เป็นดังภาพที่ 1 และเมื่อเวลาผ่านไปช่วงหนึ่งเป็นดังภาพที่ 2
คลื่นทั้งสองเกิดการแทรกสอดโดยคลื่นรวมมีแอมพลิจูดมากที่สุดเมื่อเวลาผ่านไปกี่วินาที และภาพที่ 2 เป็นรูปร่างของคลื่นเมื่อผ่านไปกี่วินาที ตามลำดับ
คำตอบ
เฉลย/เหตุผลและแนวคิดในการตอบคำถาม
กำหนดให้คลื่นที่กำลังเคลื่อนที่ไปด้านขวามีสีแดง คลื่นที่กำลังเคลื่อนที่ไปด้านซ้ายมีสีน้ำเงิน และคลื่นที่มีการรวมกันมีสีม่วง
ทั้งนี้ รูปร่างคลื่น ณ เวลาต่าง ๆ เป็นดังนี้
เมื่อเวลาผ่านไป 3 วินาที คลื่นทั้งสองขยับในทิศทางตรงกันข้ามโดยคลื่นสีแดงเคลื่อนที่ไปเป็นระยะ 6 เมตร ส่วนคลื่นสีน้ำเงินเคลื่อนที่ไปเป็นระยะ 6 เมตร ทำให้ส่วนหลังของคลื่นสีแดงแทรกสอดกับคลื่นสีน้ำเงินแบบเสริมกัน จึงเกิดคลื่นรวมดังภาพข้างต้น
เมื่อเวลาผ่านไป 5 วินาที คลื่นทั้งสองขยับในทิศทางตรงกันข้ามโดยคลื่นสีแดงเคลื่อนที่ไปเป็นระยะ 10 เมตร ส่วนคลื่นสีน้ำเงินเคลื่อนที่ไปเป็นระยะ 10 เมตร ทำให้รูปร่างคลื่นเป็นดังสถานการณ์ในภาพที่ 2 ดังนั้น ตัวเลือก 3 จึงถูกต้อง
-
ตัวอย่างที่ 3 รูปแบบปรนัย 5 ตัวเลือก 1 คำตอบ
ลวดตัวนำยาวอนันต์สองเส้นวางตัวขนานกัน โดยกระแสไฟฟ้า
ที่ผ่านลวดแต่ละเส้นมีค่าเท่ากัน ถ้าให้ ณ เวลาเริ่มต้น อิเล็กตรอนอยู่ในระนาบเดียวกับลวดตัวนำทั้งสองเส้นที่ตำแหน่งกึ่งกลางระหว่างลวดทั้งสอง
พิจารณาสถานการณ์และการบรรยายแนวโน้มการเคลื่อนที่ของอิเล็กตรอน 3 กรณี ต่อไปนี้
กำหนดให้ทิศทางต่าง ๆ เป็นดังนี้
กรณีใดบรรยายแนวโน้มการเคลื่อนที่ของอิเล็กตรอนได้ถูกต้อง
คำตอบ
เฉลย/เหตุผลและแนวคิดในการตอบคำถาม
เมื่อมีกระแสไฟฟ้าผ่านลวดตัวนำจะเกิดสนามแม่เหล็กวนรอบลวดตัวนำนั้น ทิศทางเป็นไปตามกฎมือขวา โดยใช้นิ้วหัวแม่มือของมือขวาชี้ไปตามทิศทางของกระแสไฟฟ้า จากนั้นกำมือขวารอบลวดตัวนำเส้นตรง ทิศทางการวนของนิ้วทั้งสี่จะแสดงทิศทางของสนามแม่เหล็ก
เมื่ออนุภาคที่มีประจุไฟฟ้า q มีความเร็ว
เคลื่อนที่ภายใต้สนามแม่เหล็กที่มีทิศทางไม่ขนานกับความเร็ว
จะเกิดแรงเนื่องจากสนามแม่เหล็กกระทำต่ออนุภาคนั้น โดยขนาดของแรงเป็นไปตามสมการ
โดยทิศทางของแรง
เป็นไปตามกฎมือขวาขึ้นอยู่กับทิศทางของ และ 
ที่กระทำต่อกันด้วยมุม 
พิจารณาแต่ละกรณีได้ดังต่อไปนี้
กรณี ก. : สนามแม่เหล็กเนื่องมาจากลวดตัวนำทั้งสองที่ตำแหน่งกึ่งกลางมีทิศพุ่งออกจากกระดาษ
ทำให้เกิดแรงแม่เหล็กกระทำกับประจุลบที่กำลังเคลื่อนที่ไปทางขวาในทิศพุ่งเข้าหาลวด A
ดังนั้น กรณี ก. จึงถูกต้องกรณี ข. : สนามแม่เหล็กเนื่องมาจากลวดตัวนำทั้งสองที่ตำแหน่งกึ่งกลางมีค่าเป็นศูนย์ (กระแสไฟฟ้า I ในแต่ละเส้นลวดไปในทิศเดียวกันทำให้สนามแม่เหล็กลัพธ์เป็นศูนย์) จึงไม่เกิดแรงแม่เหล็กกระทำกับอิเล็กตรอน ดังนั้น กรณี ข. จึงถูกต้อง
กรณี ค. : ไม่มีแรงแม่เหล็กกระทำกับอิเล็กตรอนเนื่องจากอิเล็กตรอนไม่มีความเร็ว อิเล็กตรอนจึงไม่เคลื่อนที่
ดังนั้น กรณี ค. จึงถูกต้อง -
ตัวอย่างที่ 4 รูปแบบระบายคำตอบที่เป็นตัวเลข
เครื่องจักรทำงานโดยการลากวัตถุไปบนพื้นระดับด้วยแรงที่มีทิศทางขนานกับพื้น ความสัมพันธ์ระหว่างแรงที่ใช้ลากกับตำแหน่งที่วัตถุเคลื่อนที่เป็นดังกราฟ
ถ้าเครื่องจักรใช้เวลา 1 นาที 30 วินาที ในการลากวัตถุมวล 30 กิโลกรัม จากตำแหน่ง 0 เมตร ไปถึงตำแหน่ง 50 เมตร กำลังเฉลี่ยของแรงที่ใช้ลากวัตถุของเครื่องจักรในช่วงดังกล่าวมีค่ากี่วัตต์
เฉลย/เหตุผลและแนวคิดในการตอบคำถาม
5 วัตต์
คำอธิบาย
หางานเนื่องจากแรงของเครื่องจักรโดยการหาพื้นที่ใต้กราฟจากตำแหน่ง 0 เมตร ถึงตำแหน่ง 50 เมตรซึ่งแบ่งออก
ได้เป็น 2 ช่วง ดังภาพ จากนั้นนำงานที่ได้ไปหารด้วยเวลาที่ใช้ เพื่อหากำลังของแรงที่ใช้ลากวัตถุของเครื่องจักร
ช่วงที่ 1 จากตำแหน่ง 0 เมตรถึง 40 เมตร งานเนื่องจากแรงของเครื่องจักรมีค่าเท่ากับพื้นที่ใต้กราฟในส่วนที่แรเงาหมายเลข
ซึ่งมีค่าเท่ากับ
ช่วงที่ 2 จากตำแหน่ง 40 เมตร ถึง 50 เมตร งานเนื่องจากแรงของเครื่องจักรมีค่าเท่ากับพื้นที่ใต้กราฟในส่วนที่แรเงาหมายเลข
ซึ่งมีค่าเท่ากับ
งานทั้งหมดเนื่องจากแรงของเครื่องจักรในช่วงเวลา 1 นาที 30 วินาทีนี้มีค่าเท่ากับ
หากำลังเฉลี่ยของแรงที่ใช้ลากวัตถุของเครื่องจักรจากสมการ
โดย 
แทนค่าจะได้
-
ตัวอย่างที่ 5 รูปแบบระบายคำตอบที่เป็นตัวเลข
หญิงคนหนึ่งยิงลูกหินด้วยหนังสติ๊กออกไปในแนวระดับ ด้วยความเร็วต้น 50 เมตรต่อวินาที จากระดับความสูง 100 เมตร ดังภาพ
เมื่อเวลาผ่านไป 2 วินาที หลังจากลูกหินเริ่มเคลื่อนที่ ลูกหินจะอยู่สูงจากพื้นกี่เมตร
เฉลย/เหตุผลและแนวคิดในการตอบคำถาม
คำตอบที่ถูกคือ 80.4 เมตร
จากสถานการณ์ที่โจทย์กำหนด สามารถหาการกระจัดในแนวดิ่งได้ โดยใช้สมการ
ดังนั้น ลูกหินจะอยู่ที่ตำแหน่งความสูง -19.6 เมตร เทียบกับจุดเริ่มต้น หรือต่ำกว่าจุดที่ยิง 19.6 เมตร
จะได้ว่าที่เวลา 2 วินาที ลูกหินจะอยู่สูงจากพื้นเป็นระยะ
ดังนั้น ที่เวลา 2 วินาที หลังจากลูกหินเคลื่อนที่ ลูกหินจะอยู่สูงจากพื้น 80.4 เมตร
เป็นมวลของคาร์บอนในหน่วย 
เป็นมวลของนีออนในหน่วย 
เป็นมวลของฮีเลียมในหน่วย 
ที่ผ่านลวดแต่ละเส้นมีค่าเท่ากัน ถ้าให้ ณ เวลาเริ่มต้น อิเล็กตรอนอยู่ในระนาบเดียวกับลวดตัวนำทั้งสองเส้นที่ตำแหน่งกึ่งกลางระหว่างลวดทั้งสอง
พิจารณาสถานการณ์และการบรรยายแนวโน้มการเคลื่อนที่ของอิเล็กตรอน 3 กรณี ต่อไปนี้
เคลื่อนที่ภายใต้สนามแม่เหล็กที่มีทิศทางไม่ขนานกับความเร็ว
เป็นไปตามกฎมือขวาขึ้นอยู่กับทิศทางของ 
ที่กระทำต่อกันด้วยมุม 
ซึ่งมีค่าเท่ากับ
ซึ่งมีค่าเท่ากับ
โดย 
