“大田区萩中の”しぶや進学塾

高等学校卒業程度認定試験問題

2013年 第1回 物理T

物理T問題
物理T解答
 物理基礎の教科書の公式とキーワードをしっかり勉強しましょう。

解説(詳しくは教科書を見てください)


□1 
問1) A電子レンジは電磁波が水分子の振動数を高め発熱する原理を
    利用したものなので、静電気とは関係しない。

問2) 中学2年の理科の問題。

問3) 中学2年の理科の問題。
    フレミングの左手の法則から、図1ではアの向きに回転し、

    図2は図1と比べ、
    電流と磁界の向きが両方逆になっているので
    図1と同じアの向きに回転する。

問4) 中学2年の理科の問題。

□2 波の伝わりかた

問1) 波の屈折の法則。
    境界面で波の谷と山の連続はくずれてはいけないので、
    領域Tと領域Uの振動数fは同じでなければならないので、
       fT=fU
    また、領域Uでは水深が浅いため、領域Tより抵抗が大きくなり、
    波の伝達速度vは遅くなり
       vT>vU
    また、波長λに関して
       vT=fλT
       vU=fλU
    となるため、
       λT>λU
    よって答えは @.


問2) vT/vU=sin45°/(sin30°)
    vU=vT・sin30°/(sin45°)
      =14・(1/2)・(√2)
      =9.8
    よって、答えはB


問3) ドップラー効果の問題
問4) 観測者が聞く音の周波数をxとすると
      640:x=340:(340+20)
    これを解くと、
      x=677.6Hz


問5) (ガラスより屈折率の低いコーティングの)膜の厚さを
    光の波長の1/4の厚さにすると、
    膜とレンズの境界での
    反射の際に位相がずれて光が膜で反射する光と
    干渉しあい打ち消し合い
    反射光を減らすことができる。

問6) A〜Cは光の屈折
    @のシャボン玉と油膜の色は
      薄膜による干渉
    膜の上面で反射する光と下面で反射する光が干渉し、
    また、白色光はいろいろな色が混ざっているため、
    膜の厚さの違いでいろいろな色に色づいて見える。

□3 等加速度直線運動

問1) v=at+v0
    なので、Aを選ぶ。

問2) v=at+10
    v=−4、t=8を代入し
    a=−1.75 答えはB


問3) 小物体にはたらく力は、
    重心に働く重力と
    坂の面に垂直にはたらく垂直抗力。

問4) 小物体にはたらく重力は地球と小物体の間の万有引力で
    その反作用は地球の中心にはたらく「物体が地球を引く力」。
    答えはD

C   
問5) 物体Pに加える力fで物体が動かなかったことから、  
    fと合成した摩擦力(f1+f2)がつりあっているので、
    Bを選ぶ。

問6) 運動方程式の問題
    物体Pの運動方程式:Ma=F-T
    物体Qの運動方程式:T=ma
    よって答えは@


□4 

問1) 仕事
    垂直抗力は仕事に寄与しないのでB〜Dを消す
    重力の斜面方向の成分とひもの張力が仕事に寄与するので
    答えはA

問2) 等加速度運動
    速度:v、初期速度:v0、加速度:a、時間:t、位置:xとすると、
     v=v0+at  → t=(v−v0)/a・・・@
     x=v0t+at^2/2
      =(v^2 − v0^2)/(2a)
    v0=0 x=hなので、
    v=√(2ah)  ・・・A
    運動方程式
     P:ma=T−mg/2
     Q:ma=mg−T
    ∴a=g/4 ・・・B
    A、Bより、
    v=√(gh/2)
    答えは C



問3) 内部エネルギー 仕事
    Bの条件では、「十分時間がたって内部の気体の温度が
    外部と同じになって」とあるので、
    「気体が一定のとき、気体の内部エネルギーは温度のみで決まる」
    ので、内部エネルギーは変化していない。
    また、
      PV=nRT
    の関係で、気体の温度Tが一定の条件では、
      体積Vが1/2になれば、
      圧力Pは2倍に増えるので、
    答えは C.

問4) 内部エネルギー 仕事
    Bの条件では、内部の気体で発生した熱は外部へ移動し
    ピストンから内部の気体へ正の仕事をしているので、
    答えは D.