【篠原京大塾】2023年度「物理」京都大学過去問解説 - 質問解決D.B.(データベース)

【篠原京大塾】2023年度「物理」京都大学過去問解説

問題文全文(内容文):
2023年度京都大学物理過去問解説です
チャプター:

00:00 オープニング
0:20 大問1
6:16 大問2
11:59 大問3

単元: #物理#大学入試過去問(物理)#理科(高校生)#京都大学
指導講師: 篠原好【京大模試全国一位の勉強法】
問題文全文(内容文):
2023年度京都大学物理過去問解説です
投稿日:2024.02.01

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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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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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