“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2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) 箔検電器。
    図2のように負に帯電したエボナイト棒を近づけて箔がより広く開くことから
   図1のように、箔には負電気帯電していたことになる。
   また、金属板も図1のように、同じ負電気が帯電していた。
    

問2) 図1の抵抗をR[Ω]とすると、
    図2の合成抵抗は2RとRの並列抵抗なので、
      和分の積から
    2R*R/(2R+R)=R*(2/3)
    よって、A.

問3) 電灯の消費電力Pは、
    P=36000[w]/(30日・24時間)=50w
    電灯の抵抗Rは、
    R=100[v]*100[v]/50[w]=20[Ω]
    よって、A

問4) 変圧器の
    1次側の電圧:2次側の電圧=1次側の巻き数:2次側の巻き数
    周波数は変化しない。
    したがって、B


□2
A 波の伝わりかた
問1) 縦波;媒質の振動方向と波の進行方向が同じ。
    横波;媒質の振動方向と波の進行方向が垂直。
    したがって、問題の波は縦波。
    波の伝わる早さvは
       v=0.75m/0.5S=1.5m/s
    よって答えは B.

問2) O点のイは右方向に変位しているのでy軸で正
    P1点のロは変位していないのでy軸で0
    よって、答えはC


問3) 340[m/s]×0.25[s]=85[m]
よって、答えはA

問4) 850Hz =850[1/s]なので
    波長λ=音速/周波数=340/850=0.4[m]
    よって、答えは@

C 光の問題
問5) 模様が写るのは、回析・干渉なので
    答えは@

問6) 鏡に全身を映すには身長の半分の鏡が必要。
    詳しくは中学の理科の教科書を見てください。
    10の答えはC。

□3 等加速度直線運動

問1) グラフの傾きが急な部分が加速度大なので、
    @を選ぶ。

問2) 速度のグラフを積分した値が変位になる。
     @ 2秒のとき、   4m
     A 4秒のとき、   12m
     B 8.5秒のとき、   16.5m
     C 10.5秒のとき、  12.5m
     D 12.5秒のとき、  10.5m
      答えは@


問3) 変形しない物体にはたらく力、
    力の作用線の法則
    力の作用線上の交点に作用している力をかきなおしてよいので、
    Dのように2力を合成してよい。

    

    よって答えはD.

問4) 重り1個の質量をWとする。1目盛りの長さを1とする。
支点の左側のモーメントMLと右側のモーメントMRが等しくなるようする。
     @ MR=4R+3×3W=13W
       ≠ ML=4×2W=8W
     A MR=3×3W+W=10W
       ≠ ML=4×2W=8W
     B MR=3×3W=9W
       = ML=W+4×2W=9W
     C MR=3×3W=9W
       ≠ ML=3×W+4×2W=11W
     D MR=3×3W=9W
       ≠ ML=4×3W=12W
    答えはB

C   
問5) 物体Pと物体Qの運動方程式。
    物体Pと物体Qの張力をT[N],加速度をa[m/s^2]とし、
    物体Pの質量をM[kg]、動摩擦力をR[N]、
    物体Qの質量をm[kg]、重力加速度をg[m/s^2]とすると、
     物体P; Ma=T−R   ・・・@
     物体Q; ma=mg−T  ・・・A
     @、Aより
         a=(mg−R)/(M+m)
    M=6.0[kg]、m=2.0[kg]、g=9.8[m/s^2]、R=3.6[N]より、
         a=2.0[m/s^2]
     答えはD.
     

問6) 張力はなくなり、減速運動になる。
    よって答えはC

□4 

問1) 仕事
    力学的エネルギーの変化=仕事
    の関係から、
    おもりの質量m[kg]
    おもりが静止している位置の高さ;h1[m]、おもりの速度v0=0
    おもりの速度がvとなる位置の高さをh2[m]
     h1 − h2=h[m]
    とすると、
    張力のした仕事
    =力学的エネルギーの変化
    =[(1/2)mv^2+mgh2]−[(1/2)mv0^2+mgh1]
    =(1/2)mv^2+mg(h2-h1)
    =(1/2)mv^2-mgh
    答えはA

     

問2) ふりこの仕事の問題
    力学的エネルギーは変化しないので、
    @、Aが消え
    B、C、Dが残る。
    張力は振り子の運動の方向に垂直なため、仕事をしないので
    Bが消え、
    残ったC,Dのうち、
    Cは重力も仕事をしないと書いてあるので、消えて
    残るのはDのみ。
    答えは D


問3) 熱エネルギー 仕事
    エネルギーの総量は一定で、
    熱エネルギーのすべてを仕事に変えることはできないので、
    答えは A.

問4) 熱エネルギー 効率
    熱効率30%で2.7×10^3[J]の仕事をする熱機関は
    70%を周囲に熱を放出するので、
    その熱量は
      2.7×10^3*(70/30)=6.3×10^3[J]
    
    答えは B.