今年もセンター試験に今更ですが挑戦。
知識がいらない問題ばかりで、悲しくなった今年のセンター物理でした。
以下、各問の解説です。
1-1 波長λ 2.0m、周期T 2秒 (振動数 0.5 回/s)
波の伝わる速さv = fλ = 2.0m × 0.5 = 1.0 m/s ②
1-2 磁場の向きはQ
円電流が作る磁場はc、 よって⑦
1-3 運動方程式をたてる(連立させるまでもなく、4ma = 3mg - mgと分かるが… )。
Aに関して ma = T - mg
Bに関して 3ma = 3mg - T
よって、a = g/2
y = at**2/2 より
h = gt**2/4
t = √4h/g ③
*答えがこれでいいのか、うーん、t = 2√h/g だろう正確には…。
1-4 図を見るだけで分かる ①
*n1sinθ1 = n2sinθ2 と混同するかな?
でも、n1/n2 = v2/v1 を思い出せばいいと思うが…、あやふやな記憶ではダメだ。
1-5 ベクトル?
重力Mg を 張力T で支える。
T はさらに、lと2lの長さの糸で支える。三角形を書くまでもなく、
長い方は小さい力でいいので、Mg/√5 ①
1-6 Q = mc⊿Tより
100 × 4.2 × 2 = m × 0.45 × 84
m = 1000/45 = 200/9 = 22.222... ≒ 22 ⑤
2-1 直感で①というわけにはいかないか。
力の向きは、電流と磁場と直交していないといけないので②や④はありえない。
①か③かで迷うところかもしれないが、
フレミングの左手をやればすぐ分かる(恥ずかしい人はやらなくても可)。 ①
2-2 ファラデーの電磁誘導則。
強いられているんだ!!、とイワークさんネタではなく、
磁場は、弱 → 強 → 弱 の順番なので、③か④のどちらか。
電流の正の向きと磁場の方向から、電流を減らす→増やすの順番なので、④
2-3 ニクロム線の抵抗Rは、E = IRから100Ω
抵抗を増やして、直列から並列に変換。
0.15Aから0.25Aに増えたので、流れやすいのだろう。この時点で⑤と⑥はない。
100Ωのニクロム線25mを10mにしたので、ニクロム線10mの抵抗は40Ω。
0.25Aから60Ωと分かるので、
直列の合成抵抗の公式から60 = 40 + R12
R12 = 20Ω
残りのニクロム線は60Ωなので、あとは並列の公式から、1/20 = 1/R1 + 1/60
R1 = 30Ω ③
*2008年のセンター物理に方眼紙に黒鉛のがあったを思い出しました。
2-4 L = 0m のとき、電流Iは、0.75A(抵抗を増やしたのは0m のとき、
電流が流れ過ぎて困るため(初期値を増やした))。
Lが大きくなり、抵抗が増えると、電流の値は直線で下がるので
②としたいところだが、よく考えてみるとLとIの関係である。
かならずしも、抵抗と電流の関係のままではないかもしれない。
こういうときは、適当な値を入れてみましょう。
さきほどのL = 5m ならば、ニクロム線の抵抗は、40Ωでした。
20Ωとたして、80Ω。このときの電流Iは、15V/80Ω = 0.187A。
ということで ①
3-1 dsinθ = mλしかない。
sinθ = 0.5mから、
-0.87 < 0.5m < 0.87 よりm = -1, 0, 1の3つ ②
3-2 赤色の光の方が青色の光よりも波長は長いことは自明。
難しいことを考えずに、
P:青(m=1のとき)、Q:赤(m=1のとき)、R青(m=2のとき)でいいのだろう。 ⑥
3-3 開放系か閉鎖系か、それが問題だ。
って、絵を描けば分かるだろう。
開放系は管の長さの2倍が1波長分。
閉鎖系は管の長さの4倍が1波長分。
閉鎖系の2回目は管の長さの4/3倍が1波長分。
ということで、波長と振動数は反比例の関係(V = fλ)なので、
ア:220Hzとイ:660Hz ②
3-4 V = fλでなくなっただ。
とはいえ波長λは変わらないので、
赤い奴(通常の3倍の速度)は振動数も3倍なのだ。 ④
*ヘリウムガスといえば声が高くなる。すなわち振動数が大きい。
その知識だけでも分かるような問題だ…。
4-1 いつもどおりの1問目(何だこの問題)。
ばねの弾性エネルギーと位置エネルギーが増えたので
kd**2/2 + mgd ③
4-2 加速度の大きさと距離の関係。
ばねに付いて振動するのかと思ったら、
落下して自然長になった後は、自由落下と最初の問題文のスミに書いてある。
何だかなと思いながら ②
4-3 この計算式は鉄板だと思う。
mv**2/2 = mgh
v = √2gh ⑥
4-4 まさつのある床のした仕事μ'mgL
位置エネルギーの減少 3hmg/10
μ' = 3h/10L ①
4-5 1回目 7h/10
2回目 4h/10
3回目 h/10
4回目はなし ③
Lm で 3h/10。 h/10 は L/3 m だろう。
ただし、3回目は右から左なので、A からは 2L/3 m ④
4-6 操作ア PA Vア = T0
P0 V0 = T0
Vア = P0 V0 / PA ③
4-7 操作イ P0 V0 = Tイ
文章問題か、ってうそ~~~!!!!!!
操作アは圧縮作用なのですが、温度は外に逃げるのです。
操作イは外から温度を上げて、内部エネルギーが上がるので、 ②
以上、何だか難しさはどこへ行ったのでしょうか。
平均点は68点だそうな(高い!!)。
電気の抵抗のところが間違いやすいかな。
と言っても取っつきにくさはなく、どれも簡単な問題ばかりでした。
過去問を研究しておけば良いと思われます。
模試の方が難しいのでは?