【高校物理】電荷の保存と静電気力

【高校物理】定圧変化と熱力学の第１法則：断面積が0.010m^2の円筒形のシリンダーを鉛直に立て、図のように、おもりのついたなめらかに動くピストンを用いて気体を密封する。このとき、ピストンは、底から…

単元： #物理#理科(高校生)

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指導講師：理数個別チャンネル

問題文全文(内容文)：
断面積が0.010m^2の円筒形のシリンダーを鉛直に立て、図のように、おもりのついたなめらかに動くピストンを用いて気体を密封する。
このとき、ピストンは、底から0.20mの位置で静止し，シリンダー内の気体の圧力は2.0✕10^5Pa，温度は27℃であった。この状態で、外から気体を熱したところ、温度は87℃となった。次の各問に答えよ。
（1）ピストンはいくら上昇するか。
（2）気体が外部にした仕事はいくらか。

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【高校物理】真空中での定圧変化：断面積S[m^2]のシリンダーが鉛直に置かれ，内部にn[mol]の単原子分子からなる理想気体が閉じこめられている。軽いピストンの上に質量 M[kg]のおもりをのせ、お…

単元： #物理#熱・波・音#理科(高校生)

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指導講師：理数個別チャンネル

問題文全文(内容文)：
断面積S[m^2]のシリンダーが鉛直に置かれ，内部にn[mol]の単原子分子からなる理想気体が閉じこめられている。軽いピストンの上に質量 M[kg]のおもりをのせ、おもりのまわりを真空にした。このとき、ピストンは、底から高さh_0[m]の位置で静止した。
次の各問に答えよ。ただし、重力加速度の大きさをg[m/s^2]，気体定数をR[J/（mol・K）]とする。
（1）気体の圧力，温度をそれぞれ求めよ。
次に、ヒーターから気体に熱を与えたところ、気体は膨張し、ピストンは、底から高さh_1[m]の位置で静止した。
（2）気体が外部にした仕事は何Jか。
（3）気体の内部エネルギーの変化量は何Jか。
（4）気体が受け取った熱量は何Jか。

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【高校物理】断熱変化：27℃，1.0✕10⁵Pa,1.0✕10⁻³m³の単原子分子からなる理想気体を断熱圧縮して，体積を1.0✕10⁻⁴m³とした。気体の温度T[K]と圧力[Pa]を求めよ。

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問題文全文(内容文)：
27℃，1.0✕10⁵Pa,1.0✕10⁻³m³の単原子分子からなる理想気体を断熱圧縮して，体積を1.0✕10⁻⁴m³とした。気体の温度T[K]と圧力[Pa]を求めよ。ただし、断熱変化では、TV^γ-1=一定であり、γ=1.7,10^0.7=5.0とする。

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【高校物理】開管：図のように、長さ15cmの開管に3倍振動の定常波ができている。音速を3.4✕10²m/sとし、開口端補正は無視できるものとして、次の各問に答えよ。（1）気柱に生じている定常波の波…

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問題文全文(内容文)：
図のように、長さ15cmの開管に3倍振動の定常波ができている。音速を3.4✕10²m/sとし、開口端補正は無視できるものとして、次の各問に答えよ。
（1）気柱に生じている定常波の波長はいくらか。
（2）気柱から出ている音の振動数はいくらか。

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【高校物理】閉管：のように、長さ15cmの閉管に3倍振動の定常波ができている。音速を3.4✕10^2m/sとし、開口端補正は無視できるものとして、次の各問に答えよ。（1）気柱に生じている定常波の波…

単元： #物理#熱・波・音#理科(高校生)

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指導講師：理数個別チャンネル

問題文全文(内容文)：
図のように、長さ15cmの閉管に3倍振動の定常波ができている。音速を3.4✕10^2m/sとし、開口端補正は無視できるものとして、次の各問に答えよ。
（1）気柱に生じている定常波の波長はいくらか。
（2）気柱から出ている音の振動数はいくらか。

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【高校物理】PーVグラフ：一定量の理想気体の状態を、図の矢印の順にゆっくりと変化させた。（1） CD間は、温度が一定の変化である。CD間での圧力pと体積Vとの関係を式で示せ。（2） CD間の温度を9…

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問題文全文(内容文)：
一定量の理想気体の状態を、図の矢印の順にゆっくりと変化させた。
（1） CD間は、温度が一定の変化である。CD間での圧力pと体積Vとの関係を式で示せ。
（2） CD間の温度を9.0x10^2Kとすると、A,Bの温度はそれぞれ何Kか。

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【高校物理】池の底の泡：深さ4.0m、7.0℃の池の底で発生した泡が、27℃,1.0気圧の水面まで上昇するとき、その体積は最初の何倍になるか。ただし，水中では、10m深くなるごとに圧力は1.0気圧ず…

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問題文全文(内容文)：
深さ4.0m、7.0℃の池の底で発生した泡が、27℃,1.0気圧の水面まで上昇するとき、その体積は最初の何倍になるか。ただし，水中では、10m深くなるごとに圧力は1.0気圧ずつ増加し、泡に含まれる気体の温度は周囲と常に等しいとする。

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【高校物理】弦の振動：振動数2.0✕10^2Hzのおんさの先端に、図のように糸を取りつけ、滑車を通しておもりAをつるした。PQの長さを0.90mとしておんさを振動させたところ、腹が3個の定常波が生じ…

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問題文全文(内容文)：
振動数2.0✕10^2Hzのおんさの先端に、図のように糸を取りつけ、滑車を通しておもりAをつるした。PQの長さを0.90mとしておんさを振動させたところ、腹が3個の定常波が生じた。
（1）定常波の波長と糸を伝わる横波の速さは、それぞれいくらか。
（2）滑車を移動させ、PQの長さを1.2mにすると、定常波の腹の数はいくらになるか。
（3） PQをもとの長さにもどし、Aを別のおもりBにすると、腹が2個の定常波ができた。このときの糸を伝わる横波の速さはいくらか。

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【高校物理】水が失う熱量：70°Cの水200gと10°Cの水50gを混ぜた。水の比熱を4.2J/（g・K）として、次の各問に答えよ。（1）外部と熱のやりとりがないとき、全体の温度は何°Cになるか。…

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70°Cの水200gと10°Cの水50gを混ぜた。水の比熱を4.2J/（g・K）として、次の各問に答えよ。
（1）外部と熱のやりとりがないとき、全体の温度は何°Cになるか。
（2）実際には、全体の温度が48°Cになった。水全体が失った熱量はいくらか。

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【高校物理】ドップラー効果：図のように、直線道路で、音源が640Hzの音を出しながら20m/sで走っており、この音源に向かって、観測者が5.0m/sで近づいている。音速を340m/sとする。（1） …

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問題文全文(内容文)：
図のように、直線道路で、音源が640Hzの音を出しながら20m/sで走っており、この音源に向かって、観測者が5.0m/sで近づいている。音速を340m/sとする。
（1）観測者が聞く音の振動数を求めよ。
（2）音源の速さが大きくなると、（1）の振動数はどのように変化するか。

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【高校物理】ドップラー効果：静止した音源が、振動数680Hzの音を出している。図のように、観測者が速さ10m/sでこの音源に近づく場合と、遠ざかる場合のそれぞれについて、観測者が聞く音の振動数を求め…

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問題文全文(内容文)：
静止した音源が、振動数680Hzの音を出している。図のように、観測者が速さ10m/sでこの音源に近づく場合と、遠ざかる場合のそれぞれについて、観測者が聞く音の振動数を求めよ。ただし、音速を340m/sとする。

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【高校物理】ドップラー効果：静止している観測者に向かって、自動車が20m/sで近づきながら、160Hzの警笛を10s間鳴らした。音速を340m/sとする。（1）観測者が聞く音の波長はいくらか。…

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問題文全文(内容文)：
静止している観測者に向かって、自動車が20m/sで近づきながら、160Hzの警笛を10s間鳴らした。音速を340m/sとする。
（1）観測者が聞く音の波長はいくらか。
（2）観測者が聞く音の振動数はいくらか。
（3）観測者は、自動車の笛を何s間聞くか。

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【高校物理】正弦波の式と位相：周期 0.40sの正弦波が、軸の正の向きに進んでいる。図は、時刻t=0sにおける位置x［m］と変位y〔m〕の関係を表している。（1）波の振幅、波長、速さはそれぞれいくら…

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問題文全文(内容文)：
周期 0.40sの正弦波が、軸の正の向きに進んでいる。図は、時刻t=0sにおける位置x［m］と変位y〔m〕の関係を表している。
（1）波の振幅、波長、速さはそれぞれいくらか。
（2）t=0において、x＝0での媒質の速度の向きを答えよ。
（3）時刻t［s］での位置xにおける変位yを表す式を示せ。
（4） x＝1.0mと3.0mの位置では、どちらの位相がどれだけ遅れているか。
（5）図の時刻から0.10s後の波形を描け。また、正弦波の位相はどれだけ進むか。

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【高校物理】正弦波の式：時刻t［s］における位置x［m］での変位y［m］が,y=2.0sin2π（t―0.50x）で表される波がある。次の各問に答えよ。（1）波の振幅、周期，波長はそれぞれいくら…

単元： #物理#熱・波・音#理科(高校生)

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問題文全文(内容文)：
時刻t［s］における位置x［m］での変位y［m］が,y=2.0sin2π（t―0.50x）で表される波がある。次の各問に答えよ。
（1）波の振幅、周期，波長はそれぞれいくらか。
（2）波の速さはいくらか。
（3）横軸に位置x［m］、縦軸に変位y［m］をとり、t=0sにおける波形を描け。

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【高校物理】横波の移動：図は、軸の正の向きに進む横波の、時刻ｔ＝0における波形を表している。（1）図の状態から微小時間が経過したとき、点Ｏの変位の向きはどちら向きか。（2）ｔ＝0において、媒質の速…

単元： #物理#熱・波・音#理科(高校生)

教材： #中高教材#セミナー物理基礎・物理

指導講師：理数個別チャンネル

問題文全文(内容文)：
図は、軸の正の向きに進む横波の、時刻ｔ＝0における波形を表している。
（1）図の状態から微小時間が経過したとき、点Ｏの変位の向きはどちら向きか。
（2）ｔ＝0において、媒質の速度が0の点、およびy軸の負の向きの速度が最大の点は、それぞれ図の点Ｏ～dのどれか。
（3）点Ｏと同位相の点、逆位相の点は、それぞれの点a～dのどれか。
（4）周期をTとして、点bの媒質の変位と時間との関係を示すｙ―ｔグラフを描け。

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【高校物理】塩素の原子量の求め方：塩素原子Clには、質量34.97uの³⁵₁₇Cl（質量数35、原子番号17）と36.97uの³⁷₁₇Cl（質量数37、原子番号17）の2つの同位体があり、これらをも…

単元： #物理#理科(高校生)#原子

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問題文全文(内容文)：
塩素原子Clには、質量34.97uの³⁵₁₇Cl（質量数35、原子番号17）と36.97uの³⁷₁₇Cl（質量数37、原子番号17）の2つの同位体があり、これらをもとに計算された原子量は35.45となる。Cl（質量数35、原子番号17）の存在比は何％か。有効数字2桁で求めよ。

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【高校物理】統一原子質量単位：統一原子質量単位（記号u）は、原子や原子核の質量を表すのに用いられ、炭素原子（質量数12、原子番号６）１個の質量の1/12が1uと定められている。炭素原子の6.02×1…

単元： #物理#理科(高校生)#原子

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問題文全文(内容文)：
統一原子質量単位（記号u）は、原子や原子核の質量を表すのに用いられ、炭素原子（質量数12、原子番号６）１個の質量の1/12が1uと定められている。炭素原子の6.02×10²³個の質量は12gである。1uは何kgか。有効数字3桁で求めよ。

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【高校物理】原子内の電子の遷移と光：原子内の電子が、高いエネルギー準位Eの状態から、低いエネルギー準位E'の状態に移るとき、この差に相当するエネルギーが光として放出される。プランク定数をhとすると、…

単元： #物理#理科(高校生)#原子

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問題文全文(内容文)：
原子内の電子が、高いエネルギー準位Eの状態から、低いエネルギー準位E'の状態に移るとき、この差に相当するエネルギーが光として放出される。プランク定数をhとすると、出てくる光の振動数νとエネルギーの差E - E'の間には（ア）の関係式が成り立つ。これを用いると、ナトリウム原子の出す波長5.9×10⁻⁷mの黄色い光は、電子がエネルギーの差（イ）eVの準位間を移ったことに寄って放出されたことが分かる。ただし（イ）の計算では、電子の電荷を-1.6×10⁻¹⁹C、光速を3.0×10⁸m/s、プランク定数を6.6×10⁻³⁴J・sとする。

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【高校物理】原子内の電子の遷移：基底状態（エネルギー　-13.6eV）の水素原子に、エネルギーが10.2eV、11.2Vの光子をあてるとき、原子はそれぞれどのような状態になるか。理由と共に示せ。ただ…

単元： #物理#理科(高校生)#原子

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問題文全文(内容文)：
基底状態（エネルギー　-13.6eV）の水素原子に、エネルギーが10.2eV、11.2Vの光子をあてるとき、原子はそれぞれどのような状態になるか。理由と共に示せ。ただし、第1,第２励起状態のエネルギーは、それぞれ-3.4eV、-1.5eVである。

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【高校物理】水素原子のエネルギー準位：水素原子のエネルギー準位Enはプランク定数をh = 6.6×10⁻³⁴、真空中の光速を c = 3.0×10⁸、リュードベリ定数をR = 1.1×10⁷として、…

単元： #物理#理科(高校生)#原子

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問題文全文(内容文)：
水素原子のエネルギー準位Enはプランク定数をh = 6.6×10⁻³⁴、真空中の光速を c = 3.0×10⁸、リュードベリ定数をR = 1.1×10⁷として、次の式で表される。
En = -hcR/n²（nは自然数）
この式を用いて以下の問いに答えよ。
（１）水素原子の基底状態のエネルギーはいくらか。
（２）第一励起状態（n = 2）と基底状態において、エネルギーの差はいくらか。
（３）水素原子のイオン化エネルギーはいくらか。

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【高校物理】ボーアの原子モデル：水素原子において、陽子（水素原子の原子核）は、電子に比べて十分重いので、静止したままである。電子の質量をm、電荷を-eとし、電子の陽子からの距離をrとする。電子と陽子…

単元： #物理#理科(高校生)#原子

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問題文全文(内容文)：
水素原子において、陽子（水素原子の原子核）は、電子に比べて十分重いので、静止したままである。電子の質量をm、電荷を-eとし、電子の陽子からの距離をrとする。電子と陽子の間にはたらく静電気力の大きさはk₀・e²/r²（k₀は真空中のクーロンの法則の比例定数）
であり、電子はこれを向心力として陽子の周りを等速円運動する。電子の速さをv、プランク定数をhとする。
(1) 電子波の波長を、m, v, hを用いて表せ。
(2) 定常状態では、電子の円軌道(円周)の長さが、電子波の波長の整数倍になっている。定常状態でとりうる円軌道の半径rを、m, v, h、および正の整数n (=1,2,･･･)を用いて表せ。
(3) 定常状態における電子の速さが最大となるのは、nがいくらのときか。
(4) 半径rが最小値をとるのは、nがいくらのときか。また、その最小値を有効数字2 桁で求めよ。

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【高校物理】核融合：2個の陽子Hと2個の中性子nが結合し、ヘリウムHeの原子核が生成した。質量は、Hが1.0073u、n が1.0087u、He が 4.0015u で 1u = 1.66×10kg…

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問題文全文(内容文)：
2個の陽子Hと2個の中性子nが結合し、ヘリウムHeの原子核が生成した。質量は、Hが1.0073u、n が1.0087u、He が 4.0015u で 1u = 1.66×10kg、真空中の光速をc = 3.00×10m/s、電気素量をe = 1.60×10Cとする。
(1) この核融合の核反応式を示せ。
(2) 核反応における質量の減少は何uか。また、それは何kgか。
(3) 核子1個あたりの結合エネルギーは何Jか。また、それは何MeVか。

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【高校物理】核分裂と運動エネルギー：静止していた原子核が、質量maの原子核Aと、質量mbの原子核Bに崩壊し、それぞれ逆向きに飛び出した。(1) 崩壊の前後で運動量保存の法則が成り立つことを用いて、原…

単元： #物理#理科(高校生)#原子

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問題文全文(内容文)：
静止していた原子核が、質量maの原子核Aと、質量mbの原子核Bに崩壊し、それぞれ逆向きに飛び出した。
(1) 崩壊の前後で運動量保存の法則が成り立つことを用いて、原子核A、Bの運動エネルギーKa、Kbの間に成り立つ関係式を、ma、mbを用いて表せ。
(2) 崩壊の前後で、原子核の質量の和はΔMだけ減少したKとKbをそれぞれ求めよ。ただし、真空中の光速をcとする。

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【高校物理】核分裂：ウランUの原子核に中性子nを衝突させると、バリウムBaとクリプトンKrの原子核に分裂し、同時に3つの中性子が生じた。次の各問に答えよ。ただし、各原子核の質量は…

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問題文全文(内容文)：
ウランUの原子核に中性子nを衝突させると、バリウムBaとクリプトンKrの原子核に分裂し、同時に3つの中性子が生じた。次の各問に答えよ。ただし、各原子核の質量は、Uが234.9935u、Ba が140.8837u、Krが91.9074uであり、nが1.0087uであるとする。また1u = 1.66×10kg、真空中の光速をc=3.00×10m/s、電気素量をe=1.60×10Cとする。
(1) この核分裂の核反応式を示せ。
(2) 核反応における質量の減少は何uか。また、それは何kgか。
(3) 核反応がおこったときに発生するエネルギーは何Jか。また、それは何MeVか。
(4) ウランUの原子核4.70gが全てこの核分裂をおこしたとすると、何Jのエネルギーが放出されるか。

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【高校物理】核分裂とエネルギー：1.0kgのウランがすべて核分裂をすると、8.4×10kgの質量がエネルギーに変わる。出力2.1×10kWの原子炉があるとする。真空中の光速を3.0×10m/sとし、…

単元： #物理#理科(高校生)#原子

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問題文全文(内容文)：
1.0kgのウランがすべて核分裂をすると、8.4×10kgの質量がエネルギーに変わる。出力2.1×10kWの原子炉があるとする。真空中の光速を3.0×10m/sとし、エネルギーの損失は無視できるとして、次の各問に答えよ。
(1) 原子炉内で、ウランは毎時何kgずつ核分裂をおこしているか。
(2) このエネルギーを出すには、発熱量3.0×10J/kgの石炭を毎時何kg必要とするか。

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【高校物理】結合エネルギー：図は、核子1個あたりの結合エネルギーを縦軸に、質量数を横軸にとったグラフである。(1)Li と Cはどちらが安定な原子核か。(2)He の核子1個あたりの結合エネルギーは…

単元： #物理#理科(高校生)#原子

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問題文全文(内容文)：
図は、核子1個あたりの結合エネルギーを縦軸に、質量数を横軸にとったグラフである。
(1)Li と Cはどちらが安定な原子核か。
(2)He の核子1個あたりの結合エネルギーは2.5MeVと読み取れる。Heの原子核の結合エネルギーは何MeVか。
(3) 質量数の小さい水素では核融合がおこり、質量数の大きいウランでは核分裂がおこる。その理由を簡潔に説明せよ。

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【高校物理】結合エネルギー：三重水素Hの原子核は、陽子1個、中性子2個からなり、それぞれの1個あたりの質量は、5.008 × 10kg、1.673 × 10kg、1.675 × 10kg である。次…

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問題文全文(内容文)：
三重水素Hの原子核は、陽子1個、中性子2個からなり、それぞれの1個あたりの質量は、5.008 × 10kg、1.673 × 10kg、1.675 × 10kg である。次の各問に答えよ。ただし、真空中の光速を3.0 × 10m/s とする。
(1) 三重水素Hの原子核の質量欠損は何kgか。また、結合エネルギーは何Jか。
(2) 核子1個あたりの結合エネルギーは何Jか。

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【高校物理】レンズのコーティング：めがねのレンズは、光の反射をおさえるために、表面に薄膜がつけられている。屈折率1.8のレンズの表面に、それよりも小さい屈折率n（＞1）の薄膜をつけ，波長λの光を垂直…

単元： #物理#熱・波・音#理科(高校生)

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問題文全文(内容文)：
めがねのレンズは、光の反射をおさえるために、表面に薄膜がつけられている。屈折率1.8のレンズの表面に、それよりも小さい屈折率n（＞1）の薄膜をつけ，波長λの光を垂直に入射させる。m=0,1,2，・・・として、次の各問に答えよ。
（1）光は、図の点A〜Dでそれぞれ反射する。反射によって光の位相はずれるか，ずれないか。それぞれ答えよ。
（2）反射光が弱めあっているとき、薄膜の厚さdを、n,λ,mを用いて表せ。
（3）（2）のとき、薄膜を透過する光は強めあっているか、弱めあっているか。
（4） n=1.4,λ=5.6✕10-3mのとき、透過が強めあう最小のdを求めよ。

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【高校物理】光学距離：屈折率n、厚さのdの透明な平板がある。真空中で波長λの光が、この平板に垂直に入射して透過する。このとき、次の各問に答えよ。（1）平板の厚さに相当する光学距離を求めよ。（2） …

単元： #物理#熱・波・音#理科(高校生)

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問題文全文(内容文)：
屈折率n、厚さのdの透明な平板がある。真空中で波長λの光が、この平板に垂直に入射して透過する。このとき、次の各問に答えよ。
（1）平板の厚さに相当する光学距離を求めよ。
（2）真空中の光速をcとして、平板中を光が進む時間を光学距離から求めよ。

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【高校物理】磁場中を回転する導体棒：図のように、鉛直下向きに磁束密度 B[T] の一様な磁場中で、長さ [m]の導体棒 OP を、O を中心として水平面内で回転させる。棒 OP の角速度は ω[ra…

単元： #物理#電気#理科(高校生)

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問題文全文(内容文)：
図のように、鉛直下向きに磁束密度 B[T] の一様な磁場中で、長さ [m]の導体棒 OP を、O を中心として水平面内で回転させる。棒 OP の角速度は ω[rad/s] である。
(1) 点 O と P のどちらの電位が高いか。
(2) OP 間の誘導起電力の大きさはいくらか。

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【高校物理】X線の発生とスペクトル：X線管において，初速度0の電子を電圧1.5kVで加速し、陽極金属に衝突させると、X線が発生して、図のようなスペクトルが得られた。電気素量を1.6✕10＾-19C，…

単元： #物理#理科(高校生)#原子

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指導講師：理数個別チャンネル

問題文全文(内容文)：
X線管において，初速度0の電子を電圧1.5kVで加速し、陽極金属に衝突させると、X線が発生して、図のようなスペクトルが得られた。電気素量を1.6✕10＾-19C，プランク定数を6.6✕10＾-34J・S，真空中の光速を3.0✕10＾8m/sとする。次の各問に答えよ。
（1）加速された電子のもつエネルギーは何eVか。
（2）連続X線の最短波長はいくらか。
（3）加速電圧を３倍にしたとき、次の値は何倍になるか。
①連続X線の最短波長　　②特性X線の波長

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【高校物理】X線の発生：光電効果の実験で、光電管の陰極に振動数νの光をあて、光電流が0になるときの陰極に対する陽極の電位－VMを測定すると、図の関係が得られた。光電子は振動数がν０をこえたときにだけ…

単元： #物理#理科(高校生)#原子

教材： #中高教材#セミナー物理基礎・物理

指導講師：理数個別チャンネル

問題文全文(内容文)：
図のようなX線管で，陰極から初速度0で出た電子が、電位差V［V］で加速されて陽極に衝突した。次の各問に答えよ。ただし、電子の電荷を一e［C］，質量をm［kg］，プランク定数をh［J・ｓ］，真空中の光速をｃ［cm/s］とする。
（1）陽極に衝突するときの電子の運動エネルギーを求めよ。
（2）発生するX線の最短波長を求めよ。
（3）加速電圧を2倍にすると、最短波長は何倍になるか。

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【高校物理】光電効果の実験：図のように、光電管、直流電源、すべり抵抗器、電圧計、電流計を用いて回路をつくり、光電管の陰極P2に波長4.4✕10^(-7)mの光をあてたところ、光電流Iが流れた。次に、…

単元： #物理#理科(高校生)#原子

教材： #中高教材#セミナー物理基礎・物理

指導講師：理数個別チャンネル

問題文全文(内容文)：
図のように、光電管、直流電源、すべり抵抗器、電圧計、電流計を用いて回路をつくり、光電管の陰極P2に波長4.4✕10^(-7)mの光をあてたところ、光電流Iが流れた。次に、抵抗器の接点CをA側に近づけると、Iは減少し、あるところで0となった。このとき、光電管の陽極P1の電位は、陰極P2の電位よりも1.5V低かった。次の各問に答えよ。ただし、電気素量を1.6✕10^(-19)C，プランク定数を6.6✕10^(-34)J・S，真空中の光速を3.0✕10^8m/sとする。
（1）陰極P2に照射した光の光子1個あたりのエネルギーは何Jか。
（2）陰極P2から飛び出した電子の運動エネルギーの最大値は何Jか。
（3）陰極P2の金属の仕事関数は何Jか。

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【高校物理】ミリカンの実験：図のように、極板P、Qがあり、極板間には、鉛直方向に一様な電場をかけることができる。この極板間に、帯電した油滴を漂わせ、その速度を測定することで電荷を調べる。質量m、電荷…

単元： #物理#理科(高校生)#原子

教材： #中高教材#セミナー物理基礎・物理

指導講師：理数個別チャンネル

問題文全文(内容文)：
図のように、極板P、Qがあり、極板間には、鉛直方向に一様な電場をかけることができる。この極板間に、帯電した油滴を漂わせ、その速度を測定することで電荷を調べる。
質量m、電荷q（＞0）の油滴Aに注目すると、油滴Aが大きさvの速度で運動するとき、油滴には、速度と逆向きに大きさkvの空気抵抗がはたらく。重力加速度の大きさをgとして、次の各問に答えよ。
（1）極板間の電場を0にしたとき、油滴Aはやがて一定の速さv1で落下した。このとき、油滴Aにはたらく力のつりあいの式を示せ。
（2）極板間に、鉛直上向きに強さEの電場をかけたとき、油滴Aはやがて一定の速さv2で上昇した。このとき、油滴にはたらく力のつりあいの式を示せ。
（3）（1）,（2）から、油滴Aの電荷qを、k，E，v1，v2を用いて表せ。

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【高校物理】電気素量：ミリカンの実験において、イオンの付着によって変化する1つの油滴の電気量を観測し、次の4つの測定値が得られた。これらの測定値から、電気素量を有効数字3桁で求めよ。

単元： #物理#理科(高校生)#原子

教材： #中高教材#セミナー物理基礎・物理

指導講師：理数個別チャンネル

問題文全文(内容文)：
ミリカンの実験において、イオンの付着によって変化する1つの油滴の電気量を観測し、次の4つの測定値が得られた。これらの測定値から、電気素量を有効数字3桁で求めよ。

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【高校物理】年代測定：大気中の12_6Cに対する14_6Cの割合は、一定に保たれている。生きている木の中に含まれる12_6Cに対する14_6Cの割合は、大気中と同じであるが、枯れると、放射性核種であ…

単元： #物理#理科(高校生)#原子

教材： #中高教材#セミナー物理基礎・物理

指導講師：理数個別チャンネル

問題文全文(内容文)：
大気中の12_6Cに対する14_6Cの割合は、一定に保たれている。生きている木の中に
含まれる12_6Cに対する14_6Cの割合は、大気中と同じであるが、枯れると、放射性核種である14_6Cだけが、半減期5.7×103年で崩壊する為、その割合が変化する。ある遺跡から発掘された木片を調べたところ、12_6Cに対する14_6Cの割合は、大気中の割合の8分の1であった。木片が炭素を取りこまなくなったのは何年前か。

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【高校物理】半減期： 11Naは、β線を放出して崩壊し、その半減期は15時間である。これについて、次の各問に答えよ。ただし、(2)は分数で答えよ。(1)　24_11Na がβ崩壊をしたときにできる元…

単元： #物理#理科(高校生)#原子

教材： #中高教材#セミナー物理基礎・物理

指導講師：理数個別チャンネル

問題文全文(内容文)：
ナトリウム24_11Naは、β線を放出して崩壊し、その半減期は15時間である。これについて、次の各問に答えよ。ただし、(2)は分数で答えよ。
(1)　24_11Na がβ崩壊をしたときにできる元素の原子番号、質量数はいくらか。
(2)　60 時間が経過したとき、24_11Naの原子核の数は、もとの何倍になるか。
(3)　24_11Na の原子核の数がもとの1/128となるのは、何時間が経過したときか。
(4)7.5 時間が経過したとき、24_11Naの原子核の数は、もとの何倍になるか。

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【高校物理】放射性崩壊：ラジウム226_88Raについて、次の各問に答えよ。(1)　ラジウム226_88 Ra は、α崩壊、β崩壊を繰り返して、鉛206_82 Pbとなる。このとき、α崩壊、β崩壊は…

単元： #物理#理科(高校生)#原子

教材： #中高教材#セミナー物理基礎・物理

指導講師：理数個別チャンネル

問題文全文(内容文)：
ラジウム226_88Raについて、次の各問に答えよ。
(1)　ラジウム226_88 Ra は、α崩壊、β崩壊を繰り返して、鉛206_82 Pbとなる。このとき、α崩壊、β崩壊は、それぞれ何回起こったか。
(2)　以下に放射性崩壊のようすを示す。□に入る適切な数字、記号を答えよ。

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【高校物理】磁場中の電子の運動：速さ2.0✕10^7m/sの電子が、磁束密度2.0✕10^(-2)Tの一様な磁場に垂直に入射したところ、電子は、半径5.6✕10^(-3)mの円軌道を描いて等速円運動…

単元： #物理#理科(高校生)#原子

教材： #中高教材#セミナー物理基礎・物理

指導講師：理数個別チャンネル

問題文全文(内容文)：
\[
\text{速さ } 2.0 \times 10^7\,\mathrm{m/s} \text{ の電子が、磁束密度 } 2.0 \times 10^{-2}\,\mathrm{T} \text{ の一様な磁場に垂直に入射したところ、}
\]
\[
\text{電子は、半径 } 5.6 \times 10^{-3}\,\mathrm{m} \text{ の円軌道を描いて等速円運動をした。}
\]
\[
\text{電子の比電荷（電気量の大きさ／質量）はいくらか。}
\]

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【高校物理】陰極線の性質：図1の装置では、ガラス管内の圧力を下げ、陰極と陽極の間に高電圧をかけて、陰極線を発生させることができる。図の陰極線は、直進した場合の軌跡を示している。（1）図1の電極Aが…

単元： #物理#理科(高校生)#原子

教材： #中高教材#セミナー物理基礎・物理

指導講師：理数個別チャンネル

問題文全文(内容文)：
図1の装置では、ガラス管内の圧力を下げ、陰極と陽極の間に高電圧をかけて、陰極線を発生させることができる。図の陰極線は、直進した場合の軌跡を示している。
（1）図1の電極Aが＋，電極Bがーとなるように電圧をかけると、陰極線は、上、下、左、右のどちら向きに曲がるか。
（2）電極にかける電圧を0にして、図2のように磁石を置く。陰極線は、上、下、左，右のどちら向きに曲がるか。

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帯電していない箔検電器を用いて、次の操作を行った。以下の各問に答えよ。(1) 負に帯電した塩化ビニル管を金属板に近づけると、箔は開いた。このとき、箔の電荷は正、負、0のいずれか。(2) 近づけた塩化ビニル管をそのままにし、箔検電器の上部の金属板に指で触れると、箔の開きはどのようになるか。(3) 塩化ビニル管をそのままにして指をはなし、次に塩化ビニル管を遠ざけた。箔の開きはどのようになるか。また、このとき、箔の電荷は正、負、0のいずれか。(4) (3)の後、箔検電器の金属板に、次の各物体をゆっくりと近づける。このとき、箔の開きはどのようになるか。電荷の移動と関連づけて、それぞれ説明せよ。(a) 正に帯電した物体。(b) (1)の負に帯電した塩化ビニル管。

単元： #物理#電気#理科(高校生)

教材： #中高教材#セミナー物理基礎・物理

指導講師：理数個別チャンネル

問題文全文(内容文)：
帯電していない箔検電器を用いて、次の操作を行った。以下の各問に答えよ。
(1) 負に帯電した塩化ビニル管を金属板に近づけると、箔は開いた。このとき、箔の電荷は正、負、0のいずれか。
(2) 近づけた塩化ビニル管をそのままにし、箔検電器の上部の金属板に指で触れると、箔の開きはどのようになるか。
(3) 塩化ビニル管をそのままにして指をはなし、次に塩化ビニル管を遠ざけた。
箔の開きはどのようになるか。また、このとき、箔の電荷は正、負、0のいずれか。
(4) (3)の後、箔検電器の金属板に、次の各物体をゆっくりと近づける。
このとき、箔の開きはどのようになるか。電荷の移動と関連づけて、それぞれ説明せよ。
(a) 正に帯電した物体。
(b) (1)の負に帯電した塩化ビニル管。

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【高校物理】ラザフォードの実験：α線を金の原子核に向かって入射させた時、どれだけの距離まで原子核に近づくことができるか。金の原子核の電気量を1.3×10⁻¹⁷Cｍ、α線の電気量を3.2×10⁻¹⁹C…

単元： #物理#理科(高校生)#原子

教材： #中高教材#セミナー物理基礎・物理

指導講師：理数個別チャンネル

問題文全文(内容文)：
α線を金の原子核に向かって入射させた時、どれだけの距離まで原子核に近づくことができるか。金の原子核の電気量を1.3×10⁻¹⁷Cｍ、α線の電気量を3.2×10⁻¹⁹C、クーロンの法則の比例定数を9.0×10⁹N・m²/C²とする。また、金の原子核は静止したままであるとし、はじめ、α線は金の原子核から十分遠方にあって、その運動エネルギーが2.0×10⁻¹⁴Jであったとする。

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【高校物理】水素原子のスペクトル：水素原子から出るスペクトルのうち、可視部のものはバルマー系列と呼ばれ、その波長λは、n = 3,4,5・・・として1/λ = R(1/2² - 1/n²)と表される…

単元： #物理#理科(高校生)#原子

教材： #中高教材#セミナー物理基礎・物理

指導講師：理数個別チャンネル

問題文全文(内容文)：
水素原子から出るスペクトルのうち、可視部のものはバルマー系列と呼ばれ、その波長λは、n = 3,4,5・・・として1/λ = R(1/2² - 1/n²)と表される。Rはリュードベリ定数と呼ばれR = 1.1×10⁷/mである。
（１）n = 4の時、波長はいくらか。
（２）バルマー系列のうち、最も長い波長はいくらか。

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【高校物理】宇宙ヨット：宇宙ヨットは、太陽光を非常に薄い鏡で反射させることによって力を受け、進むことができる。波長λの光が、固定された鏡に垂直に入射して反射する場合を考える。鏡の単位面積あたりに、毎…

単元： #物理#理科(高校生)#原子

教材： #中高教材#セミナー物理基礎・物理

指導講師：理数個別チャンネル

問題文全文(内容文)：
宇宙ヨットは、太陽光を非常に薄い鏡で反射させることによって力を受け、進むことができる。波長λの光が、固定された鏡に垂直に入射して反射する場合を考える。鏡の単位面積あたりに、毎秒入射する光のエネルギーをEとし、プランク定数をh、真空中の光速をcとする。
（１）波長λの光子１個が鏡で反射するとき、鏡に及ぼす力積の大きさを求めよ。
（２）鏡の単位面積あたりに、１秒間に入射する光子の数を求めよ。

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【高校物理】粒子の波動性：図のように、平行板電極ABに電圧Vをかけると、電子がAから初速度０で加速し、Bに到達した。電子の質力をｍ、電気素量をe、プランク定数をhとする。次の各問に答えよ。（１）Ｂに…

単元： #物理#理科(高校生)#原子

教材： #中高教材#セミナー物理基礎・物理

指導講師：理数個別チャンネル

問題文全文(内容文)：
図のように、平行板電極ABに電圧Vをかけると、電子がAから初速度０で加速し、Bに到達した。電子の質力をｍ、電気素量をe、プランク定数をhとする。次の各問に答えよ。
（１）Ｂに到達する直前の電子の速さはいくらか。
（２）Ｂに到達する直前の電子の運動量はいくらか。
（３）Ｂに到達する直前の電子波の波長はいくらか。

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【高校物理】コンプトン効果：図のように,波長λのX線光子がx軸上を正の向きに進み,原点に静止している質量mの電子によって錯乱された。散乱後,X線光子は,x軸の負の向きに波長λ′となって進み,電子は,…

単元： #物理#理科(高校生)#原子

教材： #中高教材#セミナー物理基礎・物理

指導講師：理数個別チャンネル

問題文全文(内容文)：
図のように,波長λのX線光子がx軸上を正の向きに進み,原点に静止している質量mの電子によって錯乱された。散乱後,X線光子は,x軸の負の向きに波長λ′となって進み,電子は,x軸の正の向きに速さvで進んだ。プランク定数をh,真空中の光速をcとする。
(1)波長λのⅩ線光子がもつエネルギーと運動量の大きさを,λ,h,cのうち必要な記号を用いてそれぞれ表せ。　　　
(2)x軸方向について,錯乱の前後での運動量保存の法則の式を表せ。
(3)錯乱の前後でのエネルギー保存の法則の式を示せ。
(4)(2),(3)の式からvを消去し,X線の波長の変化λ′-λを,m,c,hを用いて表せ。ただし,λ′-λはλやλ′に比べて十分に小さいとし,1/λ² + 1/λ'² ≒ 2/λλ'の関係を用いよ。
(5)錯乱X線の波長λ′は入射X線の波長λよりも長くなる。この理由を簡潔に説明せよ。

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【高校物理】ブラッグ反射：波長1.5×10⁻¹⁰ｍのX線を,結晶の格子面に対してθの角度であてると,θ=30°のときに反射X線が強め合った。このとき,ブラックの反射条件の次数nは2であった。…

単元： #物理#理科(高校生)#原子

教材： #中高教材#セミナー物理基礎・物理

指導講師：理数個別チャンネル

問題文全文(内容文)：
波長1.5×10⁻¹⁰ｍのX線を,結晶の格子面に対してθの角度であてると,θ=30°のときに反射X線が強め合った。このとき,ブラックの反射条件の次数nは2であった。　
（1）結晶の格子面の間隔はいくらか。　
（2）強めあう反射X線と入射X線がなす角はいくらか。

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【高校物理】阻止電圧：光電効果の実験で、光電管の陰極に振動数νの光をあて、光電流が0になるときの陰極に対する陽極の電位－VMを測定すると、図の関係が得られた。光電子は振動数がν０をこえたときにだけ飛…

単元： #物理#理科(高校生)#原子

教材： #中高教材#セミナー物理基礎・物理

指導講師：理数個別チャンネル

問題文全文(内容文)：
光電効果の実験で、光電管の陰極に振動数νの光をあて、光電流が0になるときの陰極に対する陽極の電位－VMを測定すると、図の関係が得られた。光電子は振動数がν０をこえたときにだけ飛び出す。電気素量をeとする。
（1）振動数がν１の光をあてたとき、飛び出す光電子の運動エネルギーの最大値をV１を用いて表せ。
（2）プランク定数をｈとして、仕事関数Wをｈ，ν０を用いて表せ。
（3）プランク定数ｈを，ν０,ν1,V１,eを用いて表せ

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【高校物理】放射性崩壊と質量：放射性崩壊と質量数の変化⃝トリウム232_90Thは、α崩壊、β崩壊を繰り返し、原子番号82の鉛Pbとなる。次の各問に答えよ。(1)　トリウム232_90 Th の陽子…

単元： #物理#理科(高校生)#原子

教材： #中高教材#セミナー物理基礎・物理

指導講師：理数個別チャンネル

問題文全文(内容文)：
トリウム232_90Thは、α崩壊、β崩壊を繰り返し、原子番号82の鉛Pbとなる。次の各問に答えよ。(1)　トリウム232_90 Th の陽子の数、および中性子の数はいくらか。(2)　トリウム232 90 Th が放射性崩壊を繰り返してできる鉛Pbの質量数はいくらか。次の(　)の中から選べ。(205　206　207　208)

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【高校物理】交流と抵抗、抵抗とコンデンサー、抵抗とコイル：抵抗値Rの抵抗に、V = V0sin ωt の交流電圧を加える。ωは角周波数、tは時刻を表す。(1) 抵抗を流れる電流 I を求めよ。また、…

単元： #物理#電気#理科(高校生)

教材： #中高教材#セミナー物理基礎・物理

指導講師：理数個別チャンネル

問題文全文(内容文)：
・交流と抵抗
抵抗値Rの抵抗に、V = V0sin ωt の交流電圧を加える。ωは角周波数、tは時刻を表す。
(1) 抵抗を流れる電流 I を求めよ。また、t=0 から交流の1周期分について、電流 I と時刻 t との関係を示すグラフを描け。
(2) t=0から交流の1周期分について、電力の時間平均 P を求めよ。

・交流とコイル
自己インダクタンスLのコイルに、V=V0 sin ωt の交流電圧を加える。ωは角周波数、tは時刻を表す。
(1) コイルのリアクタンスを求めよ。
(2) コイルを流れる電流 I を求めよ。また、t=0 から交流の1周期分について、電流Iと時刻tとの関係を示すグラフを描け。
(3) t=0から交流の1周期分について、電力の時間平均 P を求めよ。

・交流とコンデンサー
図のように、電気容量 C のコンデンサーに、V = V0sin ωt の交流電圧を加える。ωは角周波数、tは時刻を表す。
(1) コンデンサーのリアクタンスを求めよ。
(2) コンデンサーを流れる電流 I を求めよ。また、t=0から交流の1周期分について、電流Iと時刻tとの関係を示すグラフを描け。
(3) t=0から交流の1周期分について、電力の時間平均Pを求めよ。

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【毎朝物理３日目】メルデの実験【８月平日限定】8/5（月）

単元： #物理#熱・波・音#理科(高校生)

教材： #中高教材#セミナー物理基礎・物理

指導講師：理数個別チャンネル

問題文全文(内容文)：
電磁おんさに弦を固定し、滑車を通しておもりをつるした。おんさを振動させたところ、図1のように腹が2つの定常波ができた。次に、おんさの先端と滑車までの距離を変えずに、図2のように、おんさを弦の方向と直角に変えて、同じ振動数で振動させても定常波ができた。このとき、定常波の腹の数はいくつになるか。

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【毎朝物理４日目】屈折と臨界角【８月平日限定】8/6（火）

単元： #物理#熱・波・音#理科(高校生)

教材： #中高教材#セミナー物理基礎・物理

指導講師：理数個別チャンネル

問題文全文(内容文)：
一定の厚さのガラス板が水面上に置かれている。水の屈折率を4/3、ガラスの屈折率を3/2、空気の屈折率を1として、次の各問に答えよ。
なお、答えは分数のままでよい。
（1）水に対するガラスの屈折率はいくらか。
（2）ガラスから空気中に光が進むときの臨界角をθᴄとすると、sinθᴄの値はいくらか。
（3）水中からガラスに入射する光の入射角をθ₁とする。
光が空気中へ透過するためには、sinθ₁の値の範囲がいくらであればよいか。

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【毎朝物理５日目】縦波の横波表示【８月平日限定】8/7（水）

単元： #物理#熱・波・音#理科(高校生)

教材： #中高教材#セミナー物理基礎・物理

指導講師：理数個別チャンネル

問題文全文(内容文)：
図(a)は媒質がつりあいの位置に等間隔に並んだようす，図(b)はある瞬間の媒質の変位のようすを表している。x軸の正の向きの変位をy軸の正の向きへ，x軸の負の向きの変位をy軸の負の向きに移し，図(b)を横波のグラフに表せ。

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【毎朝物理７日目】波の要素【８月平日限定】8/9（金）

単元： #物理#熱・波・音#理科(高校生)

教材： #中高教材#セミナー物理基礎・物理

指導講師：理数個別チャンネル

問題文全文(内容文)：
図の実線波形は，x軸の正の向きに進む正弦波の，時刻t=0sのようすを示したものである。実線波形が最初に破線波形のようになるのに，1.5sかかった。次の各問に答えよ。
(1)波の振幅，波長はそれぞれいくらか。
(2)波の速さはいくらか。また，波の振動数，周期はいくらか。
(3)実線波形の状態から，3.0s後の波形を図中に示せ。
(4)波形が続いているとすると，t=0sのとき，x=30.0mの媒質の変位はいくらか。

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【高校物理】【磁場中での放射線の進路】図のように、真空中に放射線源と磁石を配置した。次の(1)～(3)の放射線が、放射線源から鉛直上向きに飛び出したとすると、どのような進路となるか。図の(a)～(c…

単元： #物理#理科(高校生)#原子

教材： #中高教材#セミナー物理基礎・物理

指導講師：理数個別チャンネル

問題文全文(内容文)：
図のように、真空中に放射線源と磁石を配置した。次の(1)～(3)の放射線が、放射線源から鉛直上向きに飛び出したとすると、どのような進路となるか。図の(a)～(c) の中から適切なものを選び、理由とともに記号で答えよ。

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【垂直抗力の大きさ】図のように、重さ9.0Nの物体Aと3.0 Nの物体Bが静止している。（1）～（4）のそれぞれにおいて、物体Aが水平面から受ける垂直抗力の大きさをNとする。Nをそれぞれ求めよ。…

単元： #物理#力学#理科(高校生)

教材： #中高教材#セミナー物理基礎・物理

指導講師：理数個別チャンネル

問題文全文(内容文)：
図のように、重さ9.0Nの物体Aと3.0 Nの物体Bが静止している。（1）～（4）のそれぞれにおいて、物体Aが水平面から受ける垂直抗力の大きさをNとする。Nをそれぞれ求めよ。

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【振り子のエネルギー】長さ0.40mの糸の先におもりをつけ、点Oからつるして振り子をつくった。糸がたるまないように、鉛直方向とのなす角が60°となる位置まで引き上げ、おもりを静かにはなす。点Oの真下…

単元： #物理#力学#理科(高校生)

教材： #中高教材#セミナー物理基礎・物理

指導講師：理数個別チャンネル

問題文全文(内容文)：
長さ0.40mの糸の先におもりをつけ、点Oからつるして振り子をつくった。糸がたるまないように、鉛直方向とのなす角が60°となる位置まで引き上げ、おもりを静かにはなす。点Oの真下で0から0.20mの位置に釘がある。重力加速度の大きさを9.8とする。
（1）おもりが最下点に達したときの速さはいくらか。
（2）最下点を過ぎると糸が釘に引っかかり、釘を支点として振り子が振れる。鈴直方向と糸とのなす角が60°となるとき、おもりの速さはいくらか。
（3）おもりが最高点に達したとき、糸と鉛直方向とのなす角はいくらか。

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滑車につるした物体の運動　図のように、なめらかにまわる軽い滑車に軽い糸を通し、糸の両端に質量3.0kgの物体Aと質量4.0kgの物体Bをつけて、手で支えている。その後、静かに手をはなした。重力加速度…

単元： #物理#力学#理科(高校生)

教材： #中高教材#セミナー物理基礎・物理

指導講師：理数個別チャンネル

問題文全文(内容文)：
図のように、なめらかにまわる軽い滑車に軽い糸を通し、糸の両端に質量3.0kgの物体Aと質量4.0kgの物体Bをつけて、手で支えている。その後、静かに手をはなした。重力加速度の大きさを9.8とし、糸は十分に長いものとして、次の各問に答えよ。

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【光電効果】金属に、光をあてた。（1）この光の光子1個のエネルギーは？（2）金属から飛び出す光電子の運動エネルギーの最大値は？（3）光の強さだけを1/2倍にした。光電子の運動エネルギーの最大値は？

単元： #物理#理科(高校生)#原子

教材： #中高教材#セミナー物理基礎・物理

指導講師：理数個別チャンネル

問題文全文(内容文)：
仕事関数3.8✕10^-19Jの金属に、波長3.3✕10^-3mの光をあてた。真空中の光速を3.0x10^8m/s，プランク定数を6.6✕10^-34J・Sとして、次の各問に答えよ。
（1）この光の光子1個のエネルギーはいくらか。
（2）金属から飛び出す光電子の運動エネルギーの最大値はいくらか。
（3）光の強さだけを1/2倍にした。光電子の運動エネルギーの最大値はいくらになるか。

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【高校物理】金属板間の電場と電位

単元： #物理#電気#理科(高校生)

教材： #中高教材#セミナー物理基礎・物理

指導講師：理数個別チャンネル

問題文全文(内容文)：
図のように、厚さ1cmの2枚の十分に広い金属板A、 Bを間隔10cmに保ち電圧10Vの電池に接続して、AB間に一様な電場をつくる。このとき、Bを接地する。X、 YはA、 Bの外側表面の点を表す。次の各問に答えよ。
(1) AB間に2Vごとの等電位線を図示せよ。
(2) 横軸に位置、縦軸に電位をとり、XY間についてのグラフを描け。
(3) 横軸に位置、縦軸に電場の強さをとり、XY間についてのグラフを描け。

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【高校物理】平面上の分裂

単元： #物理#力学#理科(高校生)

教材： #中高教材#セミナー物理基礎・物理

指導講師：理数個別チャンネル

問題文全文(内容文)：
なめらかな水平面上を北東の向きに進む質量 5.0kgの物体が、3.0kgのA、 2.0kgのBの2つに分裂した。 Aは北向きに進み、Bは東向きに10m/s で進んだ。
(1) 分裂前の物体の速さを求めよ。
(2) 分裂後のAの速さを求めよ。

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【高校物理】静電気力と電場

単元： #物理#電気#理科(高校生)

教材： #中高教材#セミナー物理基礎・物理

指導講師：理数個別チャンネル

問題文全文(内容文)：
直線上で1.00m はなれた2点に、ともに-1.6×10⁻⁹Cの負電荷をもつ小さな導体球A、 B が固定されている。
クーロンの法則の比例定数を9.0×10⁹ N・m²/C² として、次の各問に答えよ。
(1) AとBの間にはたらく静電気力の大きさを求めよ。
(2) A、 Bによってできる、Aから0.40m はなれた点Cでの電場の強さと向きを求めよ。
点CにA、Bと等量の負電荷をもつ小球を置いたとする。
(3) 点Cに置いた小球が受ける静電気力の大きさと向きを求めよ。

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【高校物理】静電誘導と誘電分極

単元： #物理#電気#理科(高校生)

教材： #中高教材#セミナー物理基礎・物理

指導講師：理数個別チャンネル

問題文全文(内容文)：
次の各問に答えよ。
(1) 帯電していない同じ大きさの導体球A、 Bをナイロン糸でつるし、接触させておく。
図のように、負に帯電した塩化ビニル管をBに近づける。
その後、次の(a)、 (b)の操作をした場合、A、Bの電荷はそれぞれ正、負、0のいずれか。
(a) A、 Bをはなした後、塩化ビニル管を遠ざけた。
(b) 塩化ビニル管を遠ざけた後、A、Bをはなした。
(2) A、 Bがともに不導体であるとし、同様に実験をして (a)、 (b)の操作を行う。Aの電荷は正、負、0のいずれか。

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【高校物理】水平台にのせた棒のつり合い【毎週土曜日16時更新！】

単元： #物理#力学#理科(高校生)

教材： #中高教材#セミナー化学基礎・化学

指導講師：理数個別チャンネル

問題文全文(内容文)：
図のように、長さ1.50mの太さが一様でない棒の左側0.50mの部分を水平台にのせ、棒の右端に糸をとりつけて鉛直上向きに張力を加える。張力が15Nよりも大きくなると、棒は点Aを回転軸として反時計まわりに回転し始めた。また，張力が10Nよりも小さくなると、棒は点Bを回転軸として時計まわりに回転し始めた。
（1）棒の重さをW点Aから棒の重心までの距離をｘとする。糸の張力が15Nのとき、棒が受ける力を図示し、点Aのまわりの力のモーメントのつりあいの式を示せ。
（2）糸の張力が10Nのとき、棒が受ける力を図示し、点Bのまわりの力のモーメントのつりあいの式を示せ。
（3）W［N），x［m］をそれぞれ求めよ。

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【高校物理】静止摩擦力【毎週土曜日16時更新！】

単元： #物理#力学#理科(高校生)

教材： #中高教材#セミナー物理基礎・物理

指導講師：理数個別チャンネル

問題文全文(内容文)：
図のように、粗い斜面上で物体が静止している。物体の重力を斜面に平行な方向と垂直な方向に分解したところ，それぞれ4.0Nと20Nであった。物体と斜面との間の静止摩擦係数を0.50として、次の各問に答えよ。
（1）物体が受ける静止摩擦力の大きさはいくらか。
（2）物体に斜面下向きの力を加える。物体がすべり出すためには、何よりも大きな力を加える必要があるか。

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【高校物理】力の分解と成分【毎週土曜日16時更新！】

単元： #物理#力学#理科(高校生)

教材： #中高教材#セミナー物理基礎・物理

指導講師：理数個別チャンネル

問題文全文(内容文)：
図のように、斜面に平行な方向にｘ軸，垂直な方向にy軸をとる。斜面上に置かれた重さ50Nの物体が受けている重力のｘ成分、ｙ成分をそれぞれ求めよ。

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【高校物理】極板間の間隔と電位差【毎週土曜日16時更新！】

単元： #物理#電気#理科(高校生)

教材： #中高教材#セミナー物理基礎・物理

指導講師：理数個別チャンネル

問題文全文(内容文)：
電気容量 C、極板間隔 d の平行板コンデンサーの両端に、電圧 V の電池をつなぎ、スイッチ S を閉じて充電した。次の各問に答えよ。
(1) コンデンサーにたくわえられる電気量はいくらか。
(2) スイッチ S を開いたのち、極板の間隔を 2d にした。このとき、コンデンサーにたくわえられる電気量と、極板間の電位差はいくらか。
(3) (1)の状態で、スイッチ S を閉じたまま極板の間隔を 2d にした。このとき、コンデンサーにたくわえられる電気量と、極板間の電位差はいくらか。

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【高校物理】電気量の保存【毎週土曜日16時更新！】

単元： #物理#電気#理科(高校生)

教材： #中高教材#セミナー物理基礎・物理

指導講師：理数個別チャンネル

問題文全文(内容文)：
電気容量が 2.0µF、3.0µF のコンデンサー C₁、C₂ を、それぞれ 2.0×10²V、1.0×10²V で充電したのち、電池を切りはなす。次の(1)、(2)の場合において、各コンデンサーにたくわえられる電気量と極板間の電位差を求めよ。
(1) 同符号の電気量をもつ極板どうしを結んだ場合。
(2) 異符号の電気量をもつ極板どうしを結んだ場合。

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【高校物理】鉛直ばね振り子【毎週土曜日16時更新！】

単元： #物理#力学#理科(高校生)

教材： #中高教材#セミナー物理基礎・物理

指導講師：理数個別チャンネル

問題文全文(内容文)：
ばね定数ｋの軽いばねAの上端を天井の点Pに固定し、下端に質量mの小球Bをとりつけた。図のように、Bをつりあいの位置からdだけ引き下げて静かにはなすと、Bは鉛直方向に単振動をした。
（1） Bの単振動の周期はいくらか。ｋ、mを用いて表せ。
（2） Bの速さの最大値はいくらか。d、k、mを用いて表せ。
（3）つりあいの位置からBを引き下げる距離を半分としたとき、単振動の周期はどのように変化するか。

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【高校物理】コイルを含む回路【毎週土曜日16時更新！】

単元： #物理#電気#理科(高校生)

教材： #中高教材#セミナー物理基礎・物理

指導講師：理数個別チャンネル

問題文全文(内容文)：
図のように、内部抵抗が無視できる起電力 40V の電池 E、抵抗値がそれぞれ60Ω、20Ωの抵抗R₁、R₂、およびコイル L を用いた回路がある。はじめ、スイッチは開いていた。
（1）〜（3）の場合において、点P、Qにおける電流の向きと大きさはそれぞれいくらか。
（1）スイッチを閉じた直後
（2）スイッチを閉じてから十分に時間が経過したとき
（3）（2）の後にスイッチを開いた直後

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【高校物理】等加速度直線運動【毎週土曜日16時更新！】

単元： #物理#力学#理科(高校生)

教材： #中高教材#セミナー物理基礎・物理

指導講師：理数個別チャンネル

問題文全文(内容文)：
物体が、x軸上で等加速度直線運動をしている。物体が原点通過する時刻をt=0とし、そのときの速度は10m/sであった。また、時刻t=6.0sおける速度は，－20m/sであった。次の各問に答えよ。
（1）物体の加速度を求めよ。
（2）速度が正の向きから負の向きに変わるときの時刻を求めよ。
（3）速度が正の向きから負の向きに変わるときの位置を求めよ。
（4）時刻を＝0～6.0sの間について、vーtグラフとxーtグラフを描け。

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【高校物理】加速度運動と単振り子【毎週土曜日16時更新！】

単元： #物理#力学#理科(高校生)

教材： #中高教材#セミナー物理基礎・物理

指導講師：理数個別チャンネル

問題文全文(内容文)：
ある長さの糸の先におもりをつけた振り子がある。これを、等加速度直線運動をしている乗り物の中で、天井から静かにつるしたところ、図のように、糸と鉛直線とのなす角はθを保っていた。この振り子を小さな角度で振らせたときの周期は、乗り物が静止しているときの周期の何倍になるか。

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【高校物理】鉛直投げ上げ【毎週土曜日16時更新！】

単元： #物理#力学#理科(高校生)

教材： #中高教材#セミナー物理基礎・物理

指導講師：理数個別チャンネル

問題文全文(内容文)：
地面から、速さ19.6m/sで鉛直上向きに小球を投げ上げた。重力加速度の大きさを9.8m/s²とする。
（1）地上14.7mの点を小球が通り過ぎるのは何s後か。
（2）小球が最高点に達するまでの時間は何sか。
（3）最高点の高さは何mか。
（4）小球が再び地面に落ちてくるまでの時間と、そのときの速度をそれぞれ求めよ。

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【高校物理】x-tグラフ【毎週土曜日16時更新！】

単元： #物理#力学#理科(高校生)

教材： #中高教材#セミナー物理基礎・物理

指導講師：理数個別チャンネル

問題文全文(内容文)：
図は、ｘ軸上を運動している物体の位置x(m)と時刻t(s)との関係を示したx-tグラフである。物体の速さはいくらか。

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【高校物理】平面運動の相対速度【毎週土曜日16時更新！】

単元： #物理#力学#理科(高校生)

教材： #中高教材#セミナー物理基礎・物理

指導講師：理数個別チャンネル

問題文全文(内容文)：
水平な直線状のレールを、速さ5.0m/sで走っている電車内の人が、地面に対して鉛直下向きに降る雨を見る。このとき、雨滴は、鈴直方向と30°の角をなして落下しているように見えた。地面に対する雨滴の落下の速さを求めよ。

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【高校物理】ビルの上から斜方投射【毎週土曜日16時更新！】

単元： #物理#力学#理科(高校生)

教材： #中高教材#セミナー物理基礎・物理

指導講師：理数個別チャンネル

問題文全文(内容文)：
水平な地面からの高さが39.2mのビルの屋上から、水平方向に対して30°上方に向かって、小球を速さ 19.6m/sで投げた。重力加速度の大きさを9.8m/として、次の各問に答えよ。
（1）投げてから最高点に達するまでの時間は何sか。
（2）小球が達する最高点は、屋上から何m上の点か。
（3）小球を投げてから地面に達するまでの時間は何sか。
（4）地面に落下する位置は、投射点から水平方向に何mはなれているか。

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【高校物理】斜面上のばね振り子【毎週土曜日16時更新！】

単元： #物理#力学#理科(高校生)

教材： #中高教材#セミナー物理基礎・物理

指導講師：理数個別チャンネル

問題文全文(内容文)：
図のように、水平面との傾きがθのなめらかな面上に、ばね定数ｋの軽いばねを置く。ばねの一端を斜面上に固定し、他端に質量mのおもりをつけて、斜面上で単振動をさせる。重力加速度の大きさをgとして、次の各問に答えよ。
（1）単振動の中心は、ばねの伸びがいくらになったところか。
（2）単振動の周期を求めよ。

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【高校物理】単振動とエネルギー【毎週土曜日16時更新！】

単元： #物理#力学#理科(高校生)

教材： #中高教材#セミナー物理基礎・物理

指導講師：理数個別チャンネル

問題文全文(内容文)：
質量5.0kgの物体が、周期4.0s、振幅2.0mの単振動をしている。この単振動について、次の各間に答えよ。
（1）角振動数は何 rad/s か。
（2）振動数は何 Hzか。
（3）変位が1.0mの点で、物体が受ける復元力の大きさは何か。
（4）物体が受ける復元力の大きさの最大値は何Nか。
（5）単振動のエネルギーは何Jか。

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【高校物理】水平ばね振り子【毎週土曜日16時更新！】

単元： #物理#力学#理科(高校生)

教材： #中高教材#セミナー物理基礎・物理

指導講師：理数個別チャンネル

問題文全文(内容文)：
図のように、ばね定数ｋの軽いばねをなめらかで水平な台上に置き、一端を壁につけ、他端には質量mの物体をつなぐ。点Ｏから左向きに距離Aはなれ
た点Pまでばねを縮め、手をはなすと、物体は点Oを中心とするPQ間で単振動をした。
（1）点Pで手をはなしたとき、物体にはたらく水平方向の力の大きさはいくらか。
（2）物体がPQ間で単振動をしているとき、点Oでの物体の速さはいくらか。
（3）点Qでの物体の加速度を求めよ。
（4）物体が、点Pから点Ｏまで進むのにかかる時間はいくらか。
（5）物体が点Qに達した瞬間、物体とばねとの接続が外れた。その後、物体はどのような連動をするか。簡潔に説明せよ。

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【高校物理】コンデンサーの接続【定期考査直前特別企画！】【月・木・土１６時新作公開！】

単元： #物理#電気#理科(高校生)

教材： #中高教材#セミナー物理基礎・物理

指導講師：理数個別チャンネル

問題文全文(内容文)：
図において、C₁、C₂、C₃ は電気容量がそれぞれ 20µF、30µF、40µF のコンデンサー、E は 20V の電池、S はスイッチである。はじめ、すべてのコンデンサーの電気量は 0 であり、スイッチ S は開いてある。
(1) C₁、C₂ の 2 つの合成容量はいくらか。
(2) C₁、C₂、C₃ の合成容量はいくらか。
(3) スイッチ S を閉じた後、C₁ および C₂ の両端に加わる電圧はそれぞれいくらか。
(4) (3)において、C₁、C₂、C₃ にたくわえられる電気量はそれぞれいくらか。

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【高校物理】円錐面上での等速円運動【毎週土曜日16時更新！】

単元： #物理#力学#理科(高校生)

教材： #中高教材#セミナー物理基礎・物理

指導講師：理数個別チャンネル

問題文全文(内容文)：
図のように、なめらかな側面をもつ半頂角がθの円錐形容器が、水平面上に固定されている。長さLの糸の一端を円錐の頂点に固定し、他端に質量mの小球をつける。円錐面上で、小球を速さｖで等速円運動をさせた。このとき、小球が受ける糸の張力の大きさをT、垂直抗力の大きさをN、重力加速度の大きさをgとして、次の各問に答えよ。
（1）小球が受ける鉛直方向の力のつりあいの式を示せ。
（2）小球の半径方向の運動方程式を示せ。
（3）垂直抗力の大きさNを、m,L,ｖ,θ,gを用いて表せ。
（4）ｖがある値ｖ0をこえると，小球が面からはなれる。ｖ0をL,θ,gを用いて表せ。
（5）糸の長さを長くすると、ｖ0は大きくなるか、小さくなるか。理由とともに答えよ。

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【高校物理】抵抗率【定期考査直前特別企画！】【月・木・土１６時新作公開！】

単元： #物理#電気#理科(高校生)

教材： #中高教材#セミナー物理基礎・物理

指導講師：理数個別チャンネル

問題文全文(内容文)：
長さ1.0m、断面積 5.0×10⁻⁷m² の円柱状の導体に、12V の電圧を加えると、2.0 Aの電流が流れた。次の各問に答えよ。
(1) 導体の抵抗はいくらか。また、抵抗率はいくらか。
(2) この導体と同じ材質を用いて、長さ 0.50m、断面積 1.0×10⁻⁶m² の導線をつくった。この導線の抵抗はいくらか。

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【高校物理】抵抗の消費電力【定期考査直前特別企画！】【月・木・土１６時新作公開！】

単元： #物理#電気#理科(高校生)

教材： #中高教材#セミナー物理基礎・物理

指導講師：理数個別チャンネル

問題文全文(内容文)：
10Ωの抵抗R₁ , 30Ωの抵抗R₂ がある。次のように接続した場合, 抵抗 R₁ , R₂で消費される電力 P₁ , P₂ , および P₁ と P₂ との比はそれぞれいくらか。
(1) R₁ , R₂ を並列に接続し, 2.0Vの電圧を加えた場合。
(2) R₁ , R₂ を直列に接続し, 2.0Vの電圧を加えた場合。

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【高校物理】抵抗の消費電力【定期考査直前特別企画！】【月・木・土１６時新作公開！】

単元： #物理#電気#理科(高校生)

教材： #中高教材#セミナー物理基礎・物理

指導講師：理数個別チャンネル

問題文全文(内容文)：
R₁ , R₂ , R₃ は , それぞれ抵抗値10Ω , 20Ω , 30Ωである。図のように , 5.0A の電流が流れたとき , R₁ , R₂ , R₃ で消費される電力 P₁ , P₂ , P₃ をそれぞれ求めよ。

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【高校物理】電気振り子【定期考査直前特別企画！】【月・木・土１６時新作公開！】

単元： #物理#電気#理科(高校生)

教材： #中高教材#セミナー物理基礎・物理

指導講師：理数個別チャンネル

問題文全文(内容文)：
長さ l の 2 本の軽い糸を天井に固定し, ともに正の電気量 q をもつ質量 m の 2 個の小球 A、B をつけると、糸は鉛直方向との角 θ をなして静止した。クーロンの法則の比例定数を k 、重力加速度の大きさを g とする。
(1) A と B の間にはたらく静電気力の大きさを、m、g、θ を用いて表せ。
(2) 正の電気量 q を、k、l、m、g、θ を用いて表せ。

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【高校物理】抵抗率と抵抗値【定期考査直前特別企画！】【月・木・土１６時新作公開！】

単元： #物理#電気#理科(高校生)

教材： #中高教材#セミナー物理基礎・物理

指導講師：理数個別チャンネル

問題文全文(内容文)：
同じ材質でつくられた 2 本の棒状の抵抗 P、Qがある。P は Q の 3 倍の長さで、断面積は 1/4 である。図のように、P と Q をつないで、1.2V の電圧を加えたところ、点 A を流れる電流が 0.20A であった。P、Qの抵抗値はそれぞれいくらか。

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【高校物理】誘電体の挿入【定期考査直前特別企画！】【月・木・土１６時新作公開！】

単元： #物理#電気#理科(高校生)

教材： #中高教材#セミナー物理基礎・物理

指導講師：理数個別チャンネル

問題文全文(内容文)：
極板間が空気で、電気容量 C[F]の平行板コンデンサーに、電圧V [V]の電池をつなぎ、図のように、比誘電率 εrの誘電体を極板間に挿入する。次の(1), (2)の場合において、コンデンサーにたくわえられる電気量はいくらか。
(1) 極板間の右半分を誘電体で満たした場合。
(2) 極板間の下半分を誘電体で満たし、その誘電体の上面を厚さの無視できる金属板で覆った場合。

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【高校物理】コンデンサーの切り換え【定期考査直前特別企画！】【月・木・土１６時新作公開！】

単元： #物理#電気#理科(高校生)

教材： #中高教材#セミナー物理基礎・物理

指導講師：理数個別チャンネル

問題文全文(内容文)：
図のように、30V の電池 E、電気容量がそれぞれ 10µF、5.0µF のコンデンサー C₁、C₂ およびスイッチ S を接続する。はじめ、C₁、C₂ の電気量は 0 であるとする。
(1) スイッチ S を A 側に接続したとき、C₁ にたくわえられる電気量、および静電エネルギーはいくらか。また、このとき電池がした仕事はいくらか。
(2) 次に、スイッチ S を B に切り換える。C₁ の電気量、および電圧はいくらになるか。
(3) (2)において、C₁ と C₂ にたくわえられる静電エネルギーの和はいくらになるか。
(4) (1)では、電池がした仕事と、C₁ にたくわえられる静電エネルギーが等しくならない。導線に微小な抵抗があることを考慮して、その理由を簡潔に説明せよ。

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【高校物理】コンデンサーを含む回路【定期考査直前特別企画！】【月・木・土１６時新作公開！】

単元： #物理#電気#理科(高校生)

教材： #中高教材#セミナー物理基礎・物理

指導講師：理数個別チャンネル

問題文全文(内容文)：
内部抵抗の無視できる起電力12Vの電池E、抵抗値がそれぞれ40Ω、20Ωの抵抗R₁、R₂、電気容量2.0μFのコンデンサーC、スイッチSを接続した回路がある。はじめ、スイッチSは開いており、Cに電荷はたくわえられていなかった。次の各問に答えよ。
（1） Sを閉じた直後に、R₁、R₂に流れる電流はそれぞれ何Aか。
（2） Sを閉じて十分に時間が経過したとき、R₁、R₂に流れる電流はそれぞれ何Aか。
（3）（2）の状態において、Cにたくわえられている電気量は何Cか。

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【高校物理】充電されたコンデンサーの接続【定期考査直前特別企画！】【月・木・土１６時新作公開！】

単元： #物理#電気#理科(高校生)

教材： #中高教材#セミナー物理基礎・物理

指導講師：理数個別チャンネル

問題文全文(内容文)：
10V の電圧で充電された 3.0μF のコンデンサー C₁ に、充電されていない 2.0μF のコンデンサー C₂、スイッチ S、50V の電池を図のように接続し、スイッチ S を閉じた。
（1） C₁、C₂ にたくわえられる電気量はそれぞれいくらか。
（2） C₁、C₂ の両端の電圧はそれぞれいくらか。

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【高校物理】電車内の慣性力【毎週土曜日16時更新！】

単元： #物理#力学#理科(高校生)

教材： #中高教材#セミナー物理基礎・物理

指導講師：理数個別チャンネル

問題文全文(内容文)：
水平右向きに等加速度直線運動をする電車内に、おもりが天井から糸でつるされている。図のように、電車内の観測者には、おもりが糸と鉛直方向とのなす角がθとなる位置で静止して見えた。重力加速度の大きさをgとする。
（1）電車の加速度の大きさはいくらか。
この加速度で電車が走行しているとき、糸が切れたとする。
（2）電車内の人から見ると、おもりの運動はどのように見えるか。
（3）電車外で静止している人から見ると、おもりの運動はどのように見えるか。

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【高校物理】単振動の式【毎週土曜日16時更新！】

単元： #物理#力学#理科(高校生)

教材： #中高教材#セミナー物理基礎・物理

指導講師：理数個別チャンネル

問題文全文(内容文)：
原点Oを中心として、ｘ軸上で単振動をする物体がある。
この単振動の振幅はA〔m〕、振動数はｆ〔Hz〕である。物体が、原点のOを正の向きに通過する時刻をｔ=0とする。
（1）角振動数を求めよ。
（2）時刻（＞0）における変位ｘ〔m〕を表す式を示せ。
（3）時刻t（＞0）における速度〔m/s〕を表す式を示せ。
（4）速さの最大値を求めよ。
（5）加速度の大きさの最大値を求めよ。

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【高校物理】単振動と時間【毎週土曜日16時更新！】

単元： #物理#力学#理科(高校生)

教材： #中高教材#セミナー物理基礎・物理

指導講師：理数個別チャンネル

問題文全文(内容文)：
ある物体が、原点Oを中心として、軸上で周期6.0ｓの単振動をしている。図の点A、Bは単振動の両端であり、物体が点Aにある時刻をｔ=0とする。
（1）単振動の振幅はいくらか。
（2）物体が点Aから原点Oに達するまでにかかる時間はいくらか。
（3）物体が点Aからｘ＝0.25mの点Cに達するまでにかかる時間はいくらか。
（4）縦軸に変位をｘ横軸に時刻ｔをとり、0～6.0sにおけるｘーtグラフを描け。

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【高校物理】鉛直面内の円運動【毎週土曜日16時更新！】

単元： #物理#力学#理科(高校生)

教材： #中高教材#セミナー物理基礎・物理

指導講師：理数個別チャンネル

問題文全文(内容文)：
長さLの糸の一端に質量mのおもりをつけ、他端を点Oに固定して，振り子とする。糸が鉛直方向と角θをなすように、おもりを点Aまでもち上げ、静かにはなした。おもりの最下点をB、重力加速度の大きさをgとして、次の各問に答えよ。
（1）おもりをはなした直後の糸の張力の大きさはいくらか。
（2）最下点Bにおけるおもりの速さはいくらか。
（3）最下点Bにおける糸の張力の大きさはいくらか。

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【高校物理】ロケットの分離【毎週土曜日16時更新！】

単元： #物理#力学#理科(高校生)

教材： #中高教材#セミナー物理基礎・物理

指導講師：理数個別チャンネル

問題文全文(内容文)：
質量mの宇宙船Sと、エンジンEが結合したロケットがある。エンジンEの燃焼が終了したとき、その質量はMになり、ロケットの速さはVになった。このとき、ロケットはエンジンEを後方に分離し、分離後の宇宙船Sに対するエンジンEの相対的な速さはu、宇宙船Sの速さはｖｓであった。
（1）分離後のエンジンEの進む向きは、宇宙船Sの進む向きと同じであった。エンジ
ンEの速さをu，vsを用いて表せ。
（2）分離後の宇宙船Sの速さvsを求めよ。

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【高校物理】ばねの縮み【毎週土曜日16時更新！】

単元： #物理#理科(高校生)

教材： #中高教材#セミナー物理基礎・物理

指導講師：理数個別チャンネル

問題文全文(内容文)：
図のように，なめらかな水平面上にばね定数ｋのばねが置かれ、端が固定されている。質量mの物体が速さv０でばねの他端に衝突した。
（1）図のように、ばねがxだけ縮んでいるときの、ばねの弾性エネルギーはいくらか。
（2）（1）のときの物体の速さはいくらか。
（3）ばねが最も縮んでいるときのばねの縮みはいくらか。

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【高校物理】衝突とエネルギー【毎週土曜日16時更新！】

単元： #物理#理科(高校生)

教材： #中高教材#セミナー物理基礎・物理

指導講師：理数個別チャンネル

問題文全文(内容文)：
なめらかな水平面上で，速さ2.0m/sで運動していた質量1.0kgの物体Aが、後方から速さ8.0m/sで進んできた質量 2.0kgの物体Bに追突された。その後、A、Bは、図のように、それぞれ速さva、vbで運動を続けた。次の各問に答えよ。（1） AとBとの間の反発係数を0.50として、va、vbをそれぞれ求めよ。（2）衝突によって失われた力学的エネルギーを求めよ。

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【高校物理】斜めの衝突【毎週土曜日16時更新！】

単元： #物理#理科(高校生)

教材： #中高教材#セミナー物理基礎・物理

指導講師：理数個別チャンネル

問題文全文(内容文)：
図のように、ボールが、速さ2.0m/sで床とのなす角が60°で衝突し、床と30°の角をなしてはねかえった。
ボールと床との間の反発係数はいくらか。ただし、床に平行な方向の速さは、衝突によって変化しないものとする。

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【高校物理】合体とエネルギー【毎週土曜日16時更新！】

単元： #物理#理科(高校生)

教材： #中高教材#セミナー物理基礎・物理

指導講師：理数個別チャンネル

問題文全文(内容文)：
図のように、なめらかな水平面上に、ばね定数kのばねにつながれた質量Mの物体が置かれており、ばねは壁に固定されている。そこに、質量mの弾丸が右向きに飛んできて、速さv0で物体に衝突し、一体となって運動してばねを押し縮めた。衝突は瞬間的におこったとする。
（1）一体となった直後の物体と弾丸の速さを求めよ。
（2）衝突によって失われた力学的エネルギーを求めよ。
（3）衝突後，ばねは最大どれだけ縮むか。

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【高校物理】終端速度【毎週土曜日16時更新！】

単元： #物理#力学#理科(高校生)

教材： #中高教材#セミナー物理基礎・物理

指導講師：理数個別チャンネル

問題文全文(内容文)：
質量m〔kg〕の物体が、上空から初速度0m/sで落下し始めた。この物体が速さv〔m/s〕のときに受ける空気抵抗の大きさは、比例定数kを用いて、kv[N]と表される。重力加速度の大きさをg［m/s²］として、次の各問に答えよ。
（1）落下し始めた直後の、物体の加速度の大きさはいくらか。
（2）物体の速さがv₁〔m/s〕のとき、加速度の大きさはいくらか。
（3）物体が落下し始めてから十分に時間が経過したとき、落下している物体はどのような運動をするか。物体にはたらく力と加速度に注目して説明せよ。

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【高校物理】棒とおもりのつりあい【毎週土曜日16時更新！】

単元： #物理#力学#理科(高校生)

教材： #中高教材#セミナー物理基礎・物理

指導講師：理数個別チャンネル

問題文全文(内容文)：
図のように、長さL、質量Mの一様な太さの棒を粗い水平面上に置き、棒の一端に、質量mのおもりをつけた軽い糸をつないで、糸を定滑車にかけた。このとき，棒と水平面のなす角、糸と鉛直線のなす角が、ともにθとなって静止した。重力加速度の大きさをgとして、次の各問に答えよ。
（1）点Aを回転軸として、棒にはたらく力のモーメントのつりあいの式を示せ。
（2）おもりの質量mを、M、θを用いて表せ。

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【毎朝物理１９日目】ヤングの実験【実践編】【８月平日限定】8/27（火）

単元： #物理#熱・波・音#理科(高校生)

教材： #中高教材#セミナー物理基礎・物理

指導講師：理数個別チャンネル

問題文全文(内容文)：
図は、ヤングの干渉実験を示しており、Dは，波長を変えることができる単色光源である。スリットS₁，S₂の間隔dは，スクリーンPQまでの距離Lに比べて十分に小さいものとする。PQ上に観察される干渉縞について，次の各問に答えよ。
(1) スクリーンPQの中心Oから距離xはなれたスクリーン上の点をRとする。経路差|S₁R-S₂R|を，d，x，Lを用いて表せ。ただし，xはLよりも十分に小さく，|h|＜＜1のときに成り立つ，(1+h)^n≒1+nhの近似式を用いてよい。
(2) d=4.0×10*-4m，L=2.0mのとき，干渉縞の明線の間隔Δxが3.0×10^-3mとなった。光源の単色光の波長はいくらか。
(3) 単色光の色を赤，緑，紫に変えると，Δxが変化した。Δxが大きい順に色を示せ。
(4) 装置全体を空気中から水中にうつすと，Δxはどのように変化するか。
(5) 単色光の代わりに白色光を用いると，1次の明線はどのように見えるか。

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【毎朝物理１８日目】波のグラフ【８月平日限定】8/26（月）

単元： #物理#熱・波・音#理科(高校生)

教材： #中高教材#セミナー物理基礎・物理

指導講師：理数個別チャンネル

問題文全文(内容文)：
図で示される振動が媒質の1点(原点)におこり，x軸の正の向きに4.0m/sの速さで伝わる。次の各問に答えよ。 (1)周期はいくらか。 (2)波の波長はいくらか。 (3)振動がおこってから0.60s経過したときの波形を描け。

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【毎朝物理１７日目】クインケ管【８月平日限定】8/23（金）

単元： #物理#熱・波・音#理科(高校生)

教材： #中高教材#セミナー物理基礎・物理

指導講師：理数個別チャンネル

問題文全文(内容文)：
図のような装置をクインケ管という。Aで出された音が，ACBとADBの経路に分かれて進み，Bで干渉する。Cを5.0cm引き出すごとにBで聞こえる音は大きくなった。音速を3.4×10²m/sとする。次の各問に答えよ。 (1)音の波長λ[ｍ]と振動f[Hz]を求めよ。 (2)気温が高くなると，音が再び大きくなるまでにCを引き出す長さは，もとの5.0cmと比べてどのように変化するか。

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【毎朝物理１６日目】弦に生じる定常波【８月平日限定】8/22（木）

単元： #物理#熱・波・音#理科(高校生)

教材： #中高教材#セミナー物理基礎・物理

指導講師：理数個別チャンネル

問題文全文(内容文)：
長さ0.50m，質量0.10gの弦が，大きさ18Nの張力となるように，おもりを用いて張られている。次の各問に答えよ。 (1)弦の線密度は何kg/mか。 (2)弦を横波が伝わるとき，その速さは何m/sか。 (3)弦に基本振動の定常波が生じているとき，その振動数は何Hzか。

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【毎朝物理１２日目】気柱の共鳴【８月平日限定】8/16（金）

単元： #物理#熱・波・音#理科(高校生)

教材： #中高教材#セミナー物理基礎・物理

指導講師：理数個別チャンネル

問題文全文(内容文)：
気柱共鳴管の実験で，管口から水面を下げていったところ、管口から9.5cmと31.0cmのところで共鳴がおこった。音速を344m/sとして、次の各問に答えよ。
(1)音波の波長はいくらか。
(2)スピーカーから出る音の振動数はいくらか。
(3)開口端補正はいくらか。
(4)管口から水面までの距離を31.0cmに保ち，スピーカーから出る音の振動数を(2)の値から小さくしていった。次に共鳴する振動数はいくらか。

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【毎朝物理１１日目】波の干渉【８月平日限定】8/15（木）

単元： #物理#熱・波・音#理科(高校生)

教材： #中高教材#セミナー物理基礎・物理

指導講師：理数個別チャンネル

問題文全文(内容文)：
水面上の2点A，Bから，波長4.0cm，振幅0.50cmの等しい波が，同じ振動(同位相)で生じている。次の点P，Qにおいて，波は強めあうか，弱めあうか。また，各点における合成波の振幅を求めよ。ただし，振幅は減衰しないものとする。
(1)AP=10cm，BP=16cm
(2)AQ=8cm，BQ-12cm

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【毎朝物理８日目】y-xグラフとy-tグラフ【８月平日限定】8/12（月）

単元： #物理#熱・波・音#理科(高校生)

教材： #中高教材#セミナー物理基礎・物理

指導講師：理数個別チャンネル

問題文全文(内容文)：
x軸の正の向きに伝わる正弦波がある。図1は時刻t=0の波形、図2はある位置における媒質の時間変化を表している。
（1）波が伝わる速さは何m/sか。
（2）図2で表される振動をしている位置は、図1のどこか。0≦x≦2.0mの範囲で答えよ。

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【高校物理】鉛直投げ上げとエネルギー【毎週土曜日16時更新！】

単元： #物理#力学#理科(高校生)

教材： #中高教材#セミナー物理基礎・物理

指導講師：理数個別チャンネル

問題文全文(内容文)：
速さv₀で小球を直上向きに投げ上げた。
このとき、次に示す小球のエネルギーと投げ上げてからの時間tとの関係は、どのようになるか。①～⑦のグラフの中から、適当なものを選べ。ただし、位置エネルギーの基準は投げ上げた地点とする。
（1）運動エネルギー
（2）位置エネルギー

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【高校物理】板の重心【毎週土曜日16時更新！】

単元： #物理#力学#理科(高校生)

教材： #中高教材#セミナー物理基礎・物理

指導講師：理数個別チャンネル

問題文全文(内容文)：
一様な厚さで、一辺の長さが2.0mの正方形の板ABCDがあり、図のようにx軸、y軸をとる。
（1）板ABCD から正方形EFGCを切り取った。残った板の重心の座標を求めよ。
（2）切り取った正方形EFGCを残った板のAHFIに重ねた。板全体の重心の座標を求めよ。

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【高校物理】棒のつり合い【毎週土曜日16時更新！】

単元： #物理#力学#理科(高校生)

教材： #中高教材#セミナー物理基礎・物理

指導講師：理数個別チャンネル

問題文全文(内容文)：
図のように、長さL、重さWの一様な太さの棒の一端を壁にちょうつがいで固定し、他端に糸をつけて、棒が水平と30°の角度となるように、糸を水平にして壁に固定した。
（1）棒が受ける重力W、糸の張力T、ちょうつがいから受ける力の水平成分N、鉛直成分Fを図中に示せ。
（2）棒が受ける力の水平方向と鉛直方向のつりあいの式、およびちょうつがいを回転の中心とした力のモーメントのつりあいの式を示せ。
（3） T、N、Fの大きさを、Wを用いてそれぞれ求めよ。

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【高校物理】ジェットコースター【毎週土曜日16時更新！】

単元： #物理#理科(高校生)

教材： #中高教材#セミナー物理基礎・物理

指導講師：理数個別チャンネル

問題文全文(内容文)：
図のように、台車が速さ 14m/sで点Aから出発し、鉛直面内にある直径7.5mの円形のレールを一周し、斜面をのぼる。面はすべてなめらかであるとして、重力加速度の大きさを9.8m/s²とする。次の各問に答えよ。
（1）円形のレールの最高点Bにおける台車の速さはいくらか。
（2）台車が斜面上の最高点Cに達したとき、水平面からの高さはいくらになるか。
（3）円形のレールを外し、水平面と斜面だけのコースとする。同じ速さで点Aから出発したとき、台車が達する最高点Cの高さは変化するか、変化しないか。

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【高校物理】気球と浮力【毎週土曜日16時更新！】

単元： #物理#理科(高校生)

教材： #中高教材#セミナー物理基礎・物理

指導講師：理数個別チャンネル

問題文全文(内容文)：
質量60kgの気球が、鉛直上向きの加速度0.20m/s²で上昇している。重力加速度の大きさを9.8 m/s²として、次の各問に答えよ。
(1)気球が受けている浮力の大きさは何Nか。
(2)気球に積んだ荷物を10kg捨てると、気球の上向きの加速度はいくらになるか。ただし、荷物を捨てても気球の受ける浮力は変わらないとする。

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【毎朝物理２日目】フィゾーの光速測定【８月平日限定】8/2（金）

単元： #物理#理科(高校生)

教材： #中高教材#セミナー物理基礎・物理

指導講師：理数個別チャンネル

問題文全文(内容文)：
図の装置において、歯車がゆっくり回転しているとき、光源からの光は、回転歯車の歯の間を通り抜け、鏡で反射されて再びもとと同じ歯の間を通り抜ける。歯車の回転が速くなると、光が鏡まで往復する間に歯が動き、反射光が次の歯にさえぎられて光源までもどらなくなる。歯車と鏡の間の距離をL〔m〕とし、歯の数がn個の歯車を用いて、歯車の回転数をしだいに大きくしていくと、回転が毎秒f回のときにはじめて反射光がもどらなくなった。光の速さをc〔m/s〕とする。
(1) 光が歯車と鏡の間を往復する時間を、c、Lを用いて表せ。
(2) 光の速さを、n、f、Lを用いて表せ。

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【毎朝物理１日目】正弦波の式【８月平日限定】8/1（木）

単元： #物理#理科(高校生)

教材： #中高教材#セミナー物理基礎・物理

指導講師：理数個別チャンネル

問題文全文(内容文)：
正弦波が速さ2.0ml/sで、x軸上を正の向きに進んでいる。図は、x＝0の媒質の変位yと時刻tとの関係を表したものである。次の各問に答えよ。
（1）波の周期、波長はそれぞれいくらか。
（2）x=0の媒質の時刻tにおける変位yを表す式を示せ。
（3）位置xでの時刻tにおける変位yを表す式を示せ。

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【高校物理】動摩擦力と等加速度運動【毎週土曜日16時更新！】

単元： #物理#理科(高校生)

教材： #中高教材#セミナー物理基礎・物理

指導講師：理数個別チャンネル

問題文全文(内容文)：
粗い水平な台の上を、質量10kgの物体が初速度20m/sで右向きにすべり始め、5.0s後に静止した。重力加速度の大きさを9.8、この間の運動は等加速度直線運動であったとする。
（1）物体が運動している間の加速度を求めよ。
（2）すべり始めてから静止するまでに、物体がすべった距離は何mか。
（3）物体にはたらいた動摩擦力の大きさと、物体と台との間の動摩擦係数を求めよ。

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【高校物理】浮かぶ氷【毎週土曜日16時更新！】

単元： #物理#理科(高校生)

教材： #中高教材#セミナー物理基礎・物理

指導講師：理数個別チャンネル

問題文全文(内容文)：
密度ρ、体積Vの氷が、密度ρwの水に浮かんでいる。水中にある氷の体積をVw，重力加速度の大きさをｇとして、次の各問に答えよ。（1）氷が受ける浮力の大きさを、Pw、Vw、gを用いて表せ。（2）氷の水面から出ている部分の体積を、V、ρ、ρwを用いて表せ。（3）氷の密度がp=9.2✕10²、水の密度がPw＝1.00x10³のとき、氷の水面から出ている部分の体積は、氷全体の体積の何%になるか。有効数字2桁で答えよ

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【高校物理】水の浮力【毎週土曜日16時更新！】

単元： #物理#理科(高校生)

教材： #中高教材#セミナー物理基礎・物理

指導講師：理数個別チャンネル

問題文全文(内容文)：
水の入っている容器に、天井から糸でつり下げた金属球を入れる。水の密度を1.0✕10³、金属球の体積を1.0✕10⁻⁵、質量を8.0✕10⁻²、重力加速度の大きさを9.8として、次の各問に答えよ。（1）金属球が受ける浮力の大きさはいくらか。（2）糸の張力の大きさはいくらか。

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【高校物理】浮力と加速度

単元： #物理#理科(高校生)

教材： #中高教材#セミナー物理基礎・物理

指導講師：理数個別チャンネル

問題文全文(内容文)：
密度ρ₀の水に、密度ρ（ρ＜ρ₀）の物質でできた一辺Lの立方体を指で押し、全体を水中に沈めて静止させた。重力加速度の大きさをgとして、次の各問に答えよ。
(1) 立方体の重さはいくらか。
(2) 立方体が受ける浮力の大きさははいくらか。
(3) 立方体を押す指を離した直後の、立方体の加速度を求めよ。

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【高校物理】二つの物体の加速度

単元： #物理#力学#理科(高校生)

教材： #中高教材#セミナー物理基礎・物理

指導講師：理数個別チャンネル

問題文全文(内容文)：
図のように、水平とのなす角が30°の斜面上に、質量8.0kgの物体 Aを置き、軽いひもをつけて滑車にかけ、質量6.0kgの物体Bをつるして静かにはなした。次の各問に答えよ。
ただし、重力加速度の大きさを9.8とする。
（1）斜面がなめらかな場合、物体Bは上昇するか、下降するかを答えよ。
（2）（1）の場合で、A,Bの加速度の大きさと、ひもの張力の大きさを求めよ。
次に、斜面に摩擦があり、Aとの間の静止摩擦係数を0.50とする。
（3） Bを静かにはなしたとき、A,Bは動き出すか、静止したままかを答えよ。

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【高校物理】磁石の力と作用・反作用

単元： #物理#理科(高校生)

教材： #中高教材#セミナー物理基礎・物理

指導講師：理数個別チャンネル

問題文全文(内容文)：
72　図のように、ばねの一端を内壁がなめらかな箱の中につけ、他端におもりをつける。箱を水平に固定した状態で、おもりを10Nの力で水平に引いたところ、ばねが10cm伸びた。重力加速度の大きさを9.8m/s²とする。
（1）ばねのばね定数を求めよ。
（2）箱の左側をもってゆっくり傾けると、ばねはしだいに伸び、30°傾けたとき、伸びが49cmとなって、おもりは箱の内壁にちょうど接した。おもりの質量を求めよ。
（3）箱を直に立てたとき、おもりが内壁から受ける垂直抗力の大きさを求めよ。

75 0.50kgの磁石Aが木の机の上に置かれている。重力加速度の大きさを9.8m/s”とする。
（1） Aが受ける重力と垂直抗力を図示し、それらの大きさを求めよ。
（2） Aの中心に軽い棒を取りつけ、Aの上に、中心に穴のある質量 0.50kgの磁石BをAと反発するようにのせると、浮いた状態で静止した。このとき、AとBが受ける力を図示し、それぞれの力の大きさと、何が何から受ける力かも示せ。

77 自然の長さがいずれも0.50mで、ばね定数が2.0x10N/m，3.0✕10N/mの軽いばねA,Bを、図のように（1)並列（2）直列につなぎ、滑車を通して、重さ 6ONのおもりをつるす。このとき、（1）、（2）の場合におけるばねの伸びをそれぞれ求めよ。ただし、（1）では、ばねA、Bの間隔はきわめて狭く、ばねA,Bは同じ長さだけ伸びたとする。

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【高校物理】有効数字を完全マスター！

単元： #物理#理科(高校生)

教材： #セミナー物理基礎・物理

指導講師：理数個別チャンネル

問題文全文(内容文)：
５．有効数字の桁数に注意して、次の測定値の計算をせよ。
（1）$2.6+1.6$ （2）$5.1+3.56$ （3）$8.5+4.5$ （4）$4.2-0.6$ （5）$4.2-0.76$ （6）$12-4.3$ （7）$2.0 ×3.0$ （8）$1.5x2.5$ （9）$1.75\times 2.1$ （10）$2.0÷3.0$ （11）$2.00÷3.0$ （12）$1.50÷8.0$
７．有効数字の桁数に注意して、次の測定値の計算をせよ。
（1）$3.2\times 10^2+2.5\times 10^2$ （2）$4.75\times 10^3+2.7\times 10^4$ （3）$5.1\times 10^{-4}-2.4\times 10^{-4}$ （4）$3.72\times 10^6-2.5\times 10^5$ （5）$(6.0\times 10^5)\times (2.5\times 10^2）$ （6）$(4.15 \times 10^3) \times (2.0\times 10^{-6}) $（7）$(9.6\times 10^6)÷(1.6\times 10^3）$ （8）$(7.50\times 10^4)÷(1.5\times 10^{-2})$
８．ある長方形の縦、横の辺の長さが、4.0cm、12.0cmと測定された。長方形の周囲の長さと面積をそれぞれ計算で求め、次の中から適当なものを選べ。周囲の長さ（① 32.0cm② 32cm ｝面積｛③48.0㎠④ 48㎠｝

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<img src="https://kaiketsu-db.net/wp-content/uploads/2021/11/112-book-morph-outline.gif" alt="" data-eio="l"> 【高校物理】電荷の保存と静電気力

＜シリーズ動画（セミナー物理解説シリーズ）＞

【高校物理】定圧変化と熱力学の第１法則：断面積が0.010m^2の円筒形のシリンダーを鉛直に立て、図のように、おもりのついたなめらかに動くピストンを用いて気体を密封する。このとき、ピストンは、底から…

【高校物理】真空中での定圧変化：断面積S[m^2]のシリンダーが鉛直に置かれ，内部にn[mol]の単原子分子からなる理想気体が閉じこめられている。軽いピストンの上に質量 M[kg]のおもりをのせ、お…

【高校物理】断熱変化：27℃，1.0✕10⁵Pa,1.0✕10⁻³m³の単原子分子からなる理想気体を断熱圧縮して，体積を1.0✕10⁻⁴m³とした。気体の温度T[K]と圧力[Pa]を求めよ。

【高校物理】開管：図のように、長さ15cmの開管に3倍振動の定常波ができている。音速を3.4✕10²m/sとし、開口端補正は無視できるものとして、次の各問に答えよ。（1） 気柱に生じている定常波の波…

【高校物理】閉管：のように、長さ15cmの閉管に3倍振動の定常波ができている。音速を3.4✕10^2m/sとし、開口端補正は無視できるものとして、次の各問に答えよ。（1） 気柱に生じている定常波の波…

【高校物理】PーVグラフ：一定量の理想気体の状態を、図の矢印の順にゆっくりと変化させた。（1） CD間は、温度が一定の変化である。CD間での圧力pと体積Vとの関係を式で示せ。（2） CD間の温度を9…

【高校物理】池の底の泡：深さ4.0m、7.0℃の池の底で発生した泡が、27℃,1.0気圧の水面まで上昇するとき、その体積は最初の何倍になるか。ただし，水中では、10m深くなるごとに圧力は1.0気圧ず…

【高校物理】弦の振動：振動数2.0✕10^2Hzのおんさの先端に、図のように糸を取りつけ、滑車を通しておもりAをつるした。PQの長さを0.90mとしておんさを振動させたところ、腹が3個の定常波が生じ…

【高校物理】 水が失う熱量：70°Cの水200gと10°Cの水50gを混ぜた。水の比熱を4.2J/（g・K）として、次の各問に答えよ。（1）外部と熱のやりとりがないとき、全体の温度は何°Cになるか。…

【高校物理】ドップラー効果：図のように、直線道路で、音源が640Hzの音を出しながら20m/sで走っており、この音源に向かって、観測者が5.0m/sで近づいている。音速を340m/sとする。（1） …

【高校物理】ドップラー効果：静止した音源が、振動数680Hzの音を出している。図のように、観測者が速さ10m/sでこの音源に近づく場合と、遠ざかる場合のそれぞれについて、観測者が聞く音の振動数を求め…

【高校物理】ドップラー効果：静止している観測者に向かって、自動車が20m/sで近づきながら、160Hzの警笛を10s間鳴らした。音速を340m/sとする。（1） 観測者が聞く音の波長はいくらか。…

【高校物理】正弦波の式と位相：周期 0.40sの正弦波が、軸の正の向きに進んでいる。図は、時刻t=0sにおける位置x［m］と変位y〔m〕の関係を表している。（1）波の振幅、波長、速さはそれぞれいくら…

【高校物理】 正弦波の式：時刻t［s］における位置x［m］での変位y［m］が,y=2.0sin2π（t―0.50x）で表される波がある。次の各問に答えよ。（1）波の振幅、周期，波長はそれぞれいくら…

【高校物理】横波の移動：図は、軸の正の向きに進む横波の、時刻ｔ＝0における波形を表している。（1） 図の状態から微小時間が経過したとき、点Ｏの変位の向きはどちら向きか。（2）ｔ＝0において、媒質の速…

【高校物理】塩素の原子量の求め方：塩素原子Clには、質量34.97uの³⁵₁₇Cl（質量数35、原子番号17）と36.97uの³⁷₁₇Cl（質量数37、原子番号17）の2つの同位体があり、これらをも…

【高校物理】統一原子質量単位：統一原子質量単位（記号u）は、原子や原子核の質量を表すのに用いられ、炭素原子（質量数12、原子番号６）１個の質量の1/12が1uと定められている。炭素原子の6.02×1…

【高校物理】原子内の電子の遷移と光：原子内の電子が、高いエネルギー準位Eの状態から、低いエネルギー準位E'の状態に移るとき、この差に相当するエネルギーが光として放出される。プランク定数をhとすると、…

【高校物理】原子内の電子の遷移：基底状態（エネルギー -13.6eV）の水素原子に、エネルギーが10.2eV、11.2Vの光子をあてるとき、原子はそれぞれどのような状態になるか。理由と共に示せ。ただ…

【高校物理】水素原子のエネルギー準位：水素原子のエネルギー準位Enはプランク定数をh = 6.6×10⁻³⁴、真空中の光速を c = 3.0×10⁸、リュードベリ定数をR = 1.1×10⁷として、…

【高校物理】ボーアの原子モデル：水素原子において、陽子（水素原子の原子核）は、電子に比べて十分重いので、静止したままである。電子の質量をm、電荷を-eとし、電子の陽子からの距離をrとする。電子と陽子…

【高校物理】核融合：2個の陽子Hと2個の中性子nが結合し、ヘリウムHeの原子核が生成した。質量は、Hが1.0073u、n が1.0087u、He が 4.0015u で 1u = 1.66×10kg…

【高校物理】核分裂と運動エネルギー：静止していた原子核が、質量maの原子核Aと、質量mbの原子核Bに崩壊し、それぞれ逆向きに飛び出した。(1) 崩壊の前後で運動量保存の法則が成り立つことを用いて、原…

【高校物理】核分裂：ウランUの原子核に中性子nを衝突させると、バリウムBaとクリプトンKrの原子核に分裂し、同時に3つの中性子が生じた。次の各問に答えよ。ただし、各原子核の質量は…

【高校物理】核分裂とエネルギー：1.0kgのウランがすべて核分裂をすると、8.4×10kgの質量がエネルギーに変わる。出力2.1×10kWの原子炉があるとする。真空中の光速を3.0×10m/sとし、…

【高校物理】結合エネルギー：図は、核子1個あたりの結合エネルギーを縦軸に、質量数を横軸にとったグラフである。(1)Li と Cはどちらが安定な原子核か。(2)He の核子1個あたりの結合エネルギーは…

【高校物理】結合エネルギー：三重水素Hの原子核は、陽子1個、中性子2個からなり、それぞれの1個あたりの質量は、5.008 × 10kg、1.673 × 10kg、1.675 × 10kg である。次…

【高校物理】レンズのコーティング：めがねのレンズは、光の反射をおさえるために、表面に薄膜がつけられている。屈折率1.8のレンズの表面に、それよりも小さい屈折率n（＞1）の薄膜をつけ，波長λの光を垂直…

【高校物理】光学距離：屈折率n、厚さのdの透明な平板がある。真空中で波長λの光が、この平板に垂直に入射して透過する。このとき、次の各問に答えよ。（1） 平板の厚さに相当する光学距離を求めよ。（2） …

【高校物理】磁場中を回転する導体棒：図のように、鉛直下向きに磁束密度 B[T] の一様な磁場中で、長さ [m]の導体棒 OP を、O を中心として水平面内で回転させる。棒 OP の角速度は ω[ra…

【高校物理】X線の発生とスペクトル：X線管において，初速度0の電子を電圧1.5kVで加速し、陽極金属に衝突させると、X線が発生して、図のようなスペクトルが得られた。電気素量を1.6✕10＾-19C，…

【高校物理】X線の発生：光電効果の実験で、光電管の陰極に振動数νの光をあて、光電流が0になるときの陰極に対する陽極の電位－VMを測定すると、図の関係が得られた。光電子は振動数がν０をこえたときにだけ…

【高校物理】光電効果の実験：図のように、光電管、直流電源、すべり抵抗器、電圧計、電流計を用いて回路をつくり、光電管の陰極P2に波長4.4✕10^(-7)mの光をあてたところ、光電流Iが流れた。次に、…

【高校物理】ミリカンの実験：図のように、極板P、Qがあり、極板間には、鉛直方向に一様な電場をかけることができる。この極板間に、帯電した油滴を漂わせ、その速度を測定することで電荷を調べる。質量m、電荷…

【高校物理】電気素量：ミリカンの実験において、イオンの付着によって変化する1つの油滴の電気量を観測し、次の4つの測定値が得られた。これらの測定値から、電気素量を有効数字3桁で求めよ。

【高校物理】年代測定：大気中の12_6Cに対する14_6Cの割合は、一定に保たれている。生きている木の中に含まれる12_6Cに対する14_6Cの割合は、大気中と同じであるが、枯れると、放射性核種であ…

【高校物理】半減期： 11Naは、β線を放出して崩壊し、その半減期は15時間である。これについて、次の各問に答えよ。ただし、(2)は分数で答えよ。(1) 24_11Na がβ崩壊をしたときにできる元…

【高校物理】放射性崩壊：ラジウム226_88Raについて、次の各問に答えよ。(1) ラジウム226_88 Ra は、α崩壊、β崩壊を繰り返して、鉛206_82 Pbとなる。このとき、α崩壊、β崩壊は…

【高校物理】磁場中の電子の運動：速さ2.0✕10^7m/sの電子が、磁束密度2.0✕10^(-2)Tの一様な磁場に垂直に入射したところ、電子は、半径5.6✕10^(-3)mの円軌道を描いて等速円運動…

【高校物理】陰極線の性質：図1の装置では、ガラス管内の圧力を下げ、陰極と陽極の間に高電圧をかけて、陰極線を発生させることができる。図の陰極線は、直進した場合の軌跡を示している。（1） 図1の電極Aが…

【高校物理】ラザフォードの実験：α線を金の原子核に向かって入射させた時、どれだけの距離まで原子核に近づくことができるか。金の原子核の電気量を1.3×10⁻¹⁷Cｍ、α線の電気量を3.2×10⁻¹⁹C…

【高校物理】水素原子のスペクトル：水素原子から出るスペクトルのうち、可視部のものはバルマー系列と呼ばれ、その波長λは、n = 3,4,5・・・として1/λ = R(1/2² - 1/n²)と表される…

【高校物理】宇宙ヨット：宇宙ヨットは、太陽光を非常に薄い鏡で反射させることによって力を受け、進むことができる。波長λの光が、固定された鏡に垂直に入射して反射する場合を考える。鏡の単位面積あたりに、毎…

【高校物理】粒子の波動性：図のように、平行板電極ABに電圧Vをかけると、電子がAから初速度０で加速し、Bに到達した。電子の質力をｍ、電気素量をe、プランク定数をhとする。次の各問に答えよ。（１）Ｂに…

【高校物理】コンプトン効果：図のように,波長λのX線光子がx軸上を正の向きに進み,原点に静止している質量mの電子によって錯乱された。散乱後,X線光子は,x軸の負の向きに波長λ′となって進み,電子は,…

【高校物理】ブラッグ反射：波長1.5×10⁻¹⁰ｍのX線を,結晶の格子面に対してθの角度であてると,θ=30°のときに反射X線が強め合った。このとき,ブラックの反射条件の次数nは2であった。…

【高校物理】阻止電圧：光電効果の実験で、光電管の陰極に振動数νの光をあて、光電流が0になるときの陰極に対する陽極の電位－VMを測定すると、図の関係が得られた。光電子は振動数がν０をこえたときにだけ飛…

【高校物理】放射性崩壊と質量：放射性崩壊と質量数の変化⃝トリウム232_90Thは、α崩壊、β崩壊を繰り返し、原子番号82の鉛Pbとなる。次の各問に答えよ。(1) トリウム232_90 Th の陽子…

【高校物理】交流と抵抗、抵抗とコンデンサー、抵抗とコイル：抵抗値Rの抵抗に、V = V0sin ωt の交流電圧を加える。ωは角周波数、tは時刻を表す。(1) 抵抗を流れる電流 I を求めよ。また、…

【毎朝物理３日目】メルデの実験【８月平日限定】8/5（月）

【毎朝物理４日目】屈折と臨界角【８月平日限定】8/6（火）

【毎朝物理５日目】縦波の横波表示【８月平日限定】8/7（水）

【毎朝物理７日目】波の要素【８月平日限定】8/9（金）

【高校物理】【磁場中での放射線の進路】図のように、真空中に放射線源と磁石を配置した。次の(1)～(3)の放射線が、放射線源から鉛直上向きに飛び出したとすると、どのような進路となるか。図の(a)～(c…

【垂直抗力の大きさ】図のように、重さ9.0Nの物体Aと3.0 Nの物体Bが静止している。（1）～（4）のそれぞれにおいて、物体Aが水平面から受ける垂直抗力の大きさをNとする。Nをそれぞれ求めよ。…

【振り子のエネルギー】長さ0.40mの糸の先におもりをつけ、点Oからつるして振り子をつくった。糸がたるまないように、鉛直方向とのなす角が60°となる位置まで引き上げ、おもりを静かにはなす。点Oの真下…

滑車につるした物体の運動 図のように、なめらかにまわる軽い滑車に軽い糸を通し、糸の両端に質量3.0kgの物体Aと質量4.0kgの物体Bをつけて、手で支えている。その後、静かに手をはなした。重力加速度…

【光電効果】金属に、光をあてた。（1）この光の光子1個のエネルギーは？（2）金属から飛び出す光電子の運動エネルギーの最大値は？（3）光の強さだけを1/2倍にした。光電子の運動エネルギーの最大値は？

【高校物理】金属板間の電場と電位

【高校物理】平面上の分裂

【高校物理】静電気力と電場

【高校物理】静電誘導と誘電分極

【高校物理】水平台にのせた棒のつり合い【毎週土曜日16時更新！】

【高校物理】静止摩擦力【毎週土曜日16時更新！】

【高校物理】力の分解と成分【毎週土曜日16時更新！】

【高校物理】極板間の間隔と電位差【毎週土曜日16時更新！】

【高校物理】電気量の保存【毎週土曜日16時更新！】

【高校物理】鉛直ばね振り子【毎週土曜日16時更新！】

【高校物理】コイルを含む回路【毎週土曜日16時更新！】

【高校物理】等加速度直線運動【毎週土曜日16時更新！】

【高校物理】加速度運動と単振り子【毎週土曜日16時更新！】

【高校物理】鉛直投げ上げ【毎週土曜日16時更新！】

【高校物理】x-tグラフ【毎週土曜日16時更新！】

【高校物理】平面運動の相対速度【毎週土曜日16時更新！】

【高校物理】ビルの上から斜方投射【毎週土曜日16時更新！】

【高校物理】斜面上のばね振り子【毎週土曜日16時更新！】

【高校物理】単振動とエネルギー【毎週土曜日16時更新！】

【高校物理】水平ばね振り子【毎週土曜日16時更新！】

【高校物理】開管：図のように、長さ15cmの開管に3倍振動の定常波ができている。音速を3.4✕10²m/sとし、開口端補正は無視できるものとして、次の各問に答えよ。（1）気柱に生じている定常波の波…

【高校物理】閉管：のように、長さ15cmの閉管に3倍振動の定常波ができている。音速を3.4✕10^2m/sとし、開口端補正は無視できるものとして、次の各問に答えよ。（1）気柱に生じている定常波の波…

【高校物理】水が失う熱量：70°Cの水200gと10°Cの水50gを混ぜた。水の比熱を4.2J/（g・K）として、次の各問に答えよ。（1）外部と熱のやりとりがないとき、全体の温度は何°Cになるか。…

【高校物理】ドップラー効果：静止している観測者に向かって、自動車が20m/sで近づきながら、160Hzの警笛を10s間鳴らした。音速を340m/sとする。（1）観測者が聞く音の波長はいくらか。…

【高校物理】正弦波の式：時刻t［s］における位置x［m］での変位y［m］が,y=2.0sin2π（t―0.50x）で表される波がある。次の各問に答えよ。（1）波の振幅、周期，波長はそれぞれいくら…

【高校物理】横波の移動：図は、軸の正の向きに進む横波の、時刻ｔ＝0における波形を表している。（1）図の状態から微小時間が経過したとき、点Ｏの変位の向きはどちら向きか。（2）ｔ＝0において、媒質の速…

【高校物理】原子内の電子の遷移：基底状態（エネルギー　-13.6eV）の水素原子に、エネルギーが10.2eV、11.2Vの光子をあてるとき、原子はそれぞれどのような状態になるか。理由と共に示せ。ただ…

【高校物理】光学距離：屈折率n、厚さのdの透明な平板がある。真空中で波長λの光が、この平板に垂直に入射して透過する。このとき、次の各問に答えよ。（1）平板の厚さに相当する光学距離を求めよ。（2） …

【高校物理】半減期： 11Naは、β線を放出して崩壊し、その半減期は15時間である。これについて、次の各問に答えよ。ただし、(2)は分数で答えよ。(1)　24_11Na がβ崩壊をしたときにできる元…

【高校物理】放射性崩壊：ラジウム226_88Raについて、次の各問に答えよ。(1)　ラジウム226_88 Ra は、α崩壊、β崩壊を繰り返して、鉛206_82 Pbとなる。このとき、α崩壊、β崩壊は…

【高校物理】陰極線の性質：図1の装置では、ガラス管内の圧力を下げ、陰極と陽極の間に高電圧をかけて、陰極線を発生させることができる。図の陰極線は、直進した場合の軌跡を示している。（1）図1の電極Aが…

【高校物理】放射性崩壊と質量：放射性崩壊と質量数の変化⃝トリウム232_90Thは、α崩壊、β崩壊を繰り返し、原子番号82の鉛Pbとなる。次の各問に答えよ。(1)　トリウム232_90 Th の陽子…

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【毎朝物理１日目】正弦波の式【８月平日限定】8/1（木）