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2022年度「物理」共通テスト過去問解説です

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【物理】断熱変化の考え方《基本編》

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図1は電球Lに加えた電圧と、それを流れる電流を測定した結果を示したものである。この電球Lを含む図2の回路を考える。ただし、100〔V〕の直流電源の内部抵抗は無視できるものとする。

まず、スイッチSが開いている状態を考える。Lにかかる電圧は、(1)〔V〕で、流れる電流は(2)〔A〕である。このときのLの消費電力は(3)〔W〕である。
次に、Sが閉じた状態を考える。このときのLの抵抗値は(4)〔Ω〕である。また、100〔Ω〕の抵抗には(5)〔A〕の電流が流れる。
最後に、50Ωの抵抗を電球Lに取り換えて、2つのLを並列にし、Sを閉じる。このとき回路全体での消費電力は(6)〔W〕となる。

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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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。