待ちきれない!当日解説センター物理基礎2016(H28年度)


センター物理基礎 解説

ケン博士
2時間ほど前に終わったセンター試験2016を、今日中に解説します

初めての方はまずはこちらのページを御覧ください。
過去のセンター試験の解説や、おすすめの参考書についてまとめてあります。

物理(発展)の解説はこちらからどうぞ。

アツアツでお届け!当日解説センター物理(発展)2016(H28年度)
2時間ほど前に終わったセンター試験2016を、今日中に解説します。 まずは物理から解きます(追って物理基礎を解き始めます)。...

当日解いているため、間違いもあるかもしれません。
何かございましたら、お問い合わせからご連絡ください(^^)。

問題はこちらから見ることができます。

物理基礎 2016年(平成28年度)

第1問 小問集合

問1

落ち着いて力の合成をしましょう。平行四辺形を書いていきます。

スクリーンショット 2016-01-17 23.56.09

終点を読むと、3と5ですね。答えは②番

ポイント!

スカラー量の足し算とベクトル量の足し算の違いに注意しましょうね。

問2

ア 化石燃料は、石油を燃やして、その化学エネルギーを使って発電しています。

イ 風力発電は、風の力を利用しています。風とは、空気粒子の運動なので、その運動を風車で受けて、タービンが回転して、発電しています。つまり運動エネルギーを利用しています。

答えは⑥番

問3

同じ高さの場所の圧力は同じになります。これを使って考えてみましょう。赤い線を引いた場所での、上下の力のつり合いについて見ていきます。この赤線の場所に気がつくかどうかが、分かれ目ですね

まず上向きの力は、F=PSより、大気圧Poを使うと、PoSとなります。Sは容器の断面積としました。また下向きの力は上にのっている水の重さmgと、中の空気が押す力PSです。

スクリーンショット 2016-01-18 0.00.39

ここで水の密度ρを使って表現すると、上の水の重さmgはρVgとなり、さらにV=Shなので、ρShgとなります。力のつり合いから、

PoS = PS + ρShg

下向きの力=上向きの力

これをPについて解くと、答えは①番。物理基礎では、難しい問題だと思います。

問4

まずは単純に4マスまずは動かします(赤い線)。

スクリーンショット 2016-01-18 0.13.26

次に壁に入った部分の反射波を描きます。自由端反射は、「山」は「山」と同位相で反射されるため、中に入った部分は同じ形で出てきます。

スクリーンショット 2016-01-18 0.15.01

入射波(赤)と反射波(青)を重ねあわせると(重ねあわせの原理)、

スクリーンショット 2016-01-18 0.16.43

このようになります。答えは③番

問5

これは渦電流に関する問題ですね。銅パイプに磁石を落下させると、電磁誘導が発生して銅パイプに電流(渦電流)が流れます。

ガラスパイプの中を落下するときには、電磁誘導は起こりません。また渦電流も流れません。

渦電流は、磁束の変化を妨げる方向に発生して、磁石の動きは遅くなります。このためガラスパイプに比べて落下時間は遅くなります。このとき失われた力学的エネルギーは、電流によるジュール熱の熱エネルギーに変化します。

これらのことから、答えは⑤番

第2問 波動と電気

A 問1

グラフから波長が4mだということがわかります。音速は340m/sですから、波の式(v=fλ)より、f=340/4=85[Hz]だということがわかりますね。答えは①番

問2

最も蜜になる部分は、この場合下り坂のbの場所になります。詳しくはこちらを御覧ください。

動画より、それぞれの場所の媒質を移動すると、次のようになります。密なのは「b」のみですね。

スクリーンショット 2016-01-18 6.49.23

答えは②番

B 問3

これは変圧の公式(V1:V2=N1:N2)を使いましょう。

100 : N2 = 10 : 1

N2 = 10

答えは⑤番

問4

電力の公式(P=IV)より、IV。

オームの法則(V=IR)を使うと、送電線での消費電力P電線は、

P電線 = IV = I2R

となります。

送電線で消費される電力P電線は、Iの二乗(I2)に比例します。

同じ電力Pを送る場合、電圧Vを大きくすれば、電流Iは小さくなります(P=IVより、「一定=IV」となるので、VとIは反比例)。よって、よって送電電圧Vを大きくすると、電流Iが小さくなることがわかりますね

このことから、Vは大きい(高い)方がいいとなります。

答えは⑧番

第3問 力学(物体の運動とエネルギー)

A 問1

力学的エネルギーの保存より、

スクリーンショット 2016-01-18 6.54.45

(弾性エネルギー = 運動エネルギー)

速度vを求めると、答えは⑤番

問2

力学的エネルギーの保存より、

スクリーンショット 2016-01-18 6.55.25

この式から、高さhについて求めると、答えは④番

B 問3

まず今回の物体の様子を絵に表してみましょう。

スクリーンショット 2016-01-18 0.39.03

鉛直投げ上げの公式を作ります。

スクリーンショット 2016-01-18 6.58.16

公式は暗記をしないで作ってみてくださいね。作り方がわからない場合は、こちらを参考にしてください。

最高点では速度が0になることがポイント!②式の左辺に0を代入しましょう。このときの時刻がt1です。

0 = −gt1 + vo

これをt1について解くと、答えは②番

問4

①番の式が、y-tグラフを示します。負の二次関数になっているのがわかりますね。答えは④番

感想

ケン博士 当日の解き終わりが完了しました!0時42分です。
物理基礎については、昨年よりもさらに易しくなったような気がしました。みなさんはどう感じましたか?

少し難しかったのは圧力の問題でしたね。それ以外はかなり一般的な問題だったと思います。
普段の授業を受けていた生徒は、肩透かしだったと思います(^^;)

高校2年生の生徒は、恐れないで物理基礎を受験しましょう。

関連リンクの紹介

→ センター物理(発展)の解説はこちらへ

→ ネット予備校を主催している田原先生のサイトで、センター物理の無料講義動画も見られます

→ 過去のどこよりも早く!はこちらを参考にしてください。

・平成27年度(2015年) 物理基礎  物理(発展) ※ ときはじめ1月18日8時30分〜解き終わり1月19日1時35分
・平成26年度(2014年) 物理1
・平成25年度(2013年) 物理1
・平成24年度(2012年) 物理1

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