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【第1問】小問集合

問1では、衝突直前・直後での運動量保存則の式を立てて考えればよい。

問2では、力のモーメントのつりあいの式は、端Aのまわりについて考える。

問3では、等電位線の図と混同しないようにして選択する。

問4では、イはレンズの式でfが一定のとき、aが大きくなるとbがどう変化するかを考える。

問5では、ウは音速と温度の関係、エは屈折の法則を用いて考える。

【第2問】電磁気

Aは平行板コンデンサーへの金属板挿入についての出題である。

問1では、極板間に挿入した金属板では静電誘導が生じ、電場が打ち消されて等電位になっていることからグラフを選択する。

問2では、極板間に金属板を挿入すると、金属板の厚さの分だけ極板間距離が短くなったと考えられることを利用する。

Bはコイルを貫く一様な磁場が時間変化する場合の電磁誘導とダイオードによる整流作用からの出題である。

問3では、コイルを貫く磁場が変化したとき、誘導起電力が生じることから考える。

問4は、ダイオードが左から右に向かってのみ電流を流すことに注意して、コイルを貫く磁束の時間変化から求める。

【第3問】波動・熱力学

Aはくさび型薄膜による光の干渉に関する問題である。

問1では、ガラス板Bの上面で反射する光の位相が反転することに注意して、光の干渉の式を立てる。

問2では、アはガラス板Bの上面とガラス板Aの下面で反射するとき、それぞれ光の位相が反転することから考え、イは液体を満たしたときの光の波長がどう変化するかから考える。

Bは単原子分子理想気体の状態変化の問題である。

問3では、単原子分子理想気体の内部エネルギーの式から考える。

問4では、状態A、Bでボイル・シャルルの法則を適用する。

問5では、気体の内部エネルギーの変化量と気体がされた仕事をnRT0で表し、熱力学第1法則から求める。または、定積モル比熱から考えてもよい。

【第4問】力学

Aは円錐(えんすい)面内での小物体の運動の問題であった。

問1では、軸を含む円錐の断面を考えて、斜面上の等加速度運動として求める。

問2は斜面方向の力のつりあいより、円運動の向心力を求めて解答を導く。

問3では、力学的エネルギー保存則を使って考えると簡単に求めることが出来る。

Bは慣性系と非慣性系での滑車に取り付けられた物体の運動の問題であった。

問4では、2物体の運動方程式を立てて糸の張力の大きさTを求める。

問5では、慣性力を考えて糸の張力を求め、同じ大きさの張力でばねが引かれていることから求める。

【第5問(選択)】波動

ドップラー効果に関する問題である。

問1では、運動する観測者からは、みかけの音速は変化するが波長は変化しない。

問2では、音源が動く場合には、波長が短くなることに注意したい。

問3では、まず反射板を観測者として考え、次に反射板を音源と考える。

【第6問(選択)】原子

放射線と原子核反応に関する問題である。

問1では、放射線の性質と単位について理解できているかどうかで差がつく。

問2では、質量欠損と質量とエネルギーの等価性から求める。

問3では、反応前後の電荷(原子番号)と質量数の保存、および結合エネルギーの差から求める。

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