【篠原共通塾】2022年度「物理」共通テスト過去問解説 - 質問解決D.B.(データベース)

【篠原共通塾】2022年度「物理」共通テスト過去問解説

問題文全文(内容文):
2022年度「物理」共通テスト過去問解説です
単元: #物理#大学入試過去問(物理)#理科(高校生)#共通テスト
指導講師: 篠原好【京大模試全国一位の勉強法】
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2022年度「物理」共通テスト過去問解説です
投稿日:2023.11.01

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q[C]の正の点電荷を中心とする、半径 r[m]の球面を考える。点電荷から放射状に均等に出た電気力線は、球面を垂直に貫く。クーロンの法則の比例定数を k[N・m²/C²]として、次の各問に答えよ。
(1) 点電荷が球面の位置につくる電場の強さを求めよ。
(2)(1)の結果を利用して、点電荷から出る電気力線の総本数を求めよ。
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定常状態の水素原子では、質量m、電気量-eの電子が、電気量+eの原子核(陽子)の周りを、半径r、速さvで等速円運動していると考えられる。クーロンの法則の比例定数をkとすると、円運動の式は(1)となる。また、電子は粒子であると同時に、波の性質ももっていて、プランク定数を h とすると、その波長λはλ=(2)となる。この波動性に対して、ボーアは(3)の条件を満たしていると考えた。ただし、nは自然数とする。以上の関係式からrとnの関係に注目すると、rは(4)に比例し、軌道半径はnによって定まる不連続な値しかとり得ないことがわかった。
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x軸上を正の向きに正弦波が5.0m/sの速さで進んでいる。時刻0秒のときは図のような波形であった。 (1) この波の振幅A〔m〕,波長λ〔m〕,周期T〔s〕を求めよ。 (2)原点の,時刻t〔s〕における変位y₀〔m〕のようすをグラフに示し,式で表せ。 (3) 座標とx〔m〕の点の,時刻t〔s〕における変位y〔m〕を表す式をつくれ。 (4) 時刻t=2.0sのとき,x=31mの点での媒質の変位はいくらか。
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