熱・波・音 - 質問解決D.B.(データベース)

熱・波・音

【高校物理】気体の圧力:図のように、断面積が 2.5×10⁻³m² の円筒容器を鉛直に立て、重さ 50N のなめらかなピストンで気体を密封する。このとき、内部の気体の圧力はいくらか。ただし、大気圧を…

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図のように、断面積が 2.5×10⁻³m² の円筒容器を鉛直に立て、重さ 50N のなめらかなピストンで気体を密封する。このとき、内部の気体の圧力はいくらか。ただし、大気圧を 1.0×10⁵Pa とする。
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【高校物理】内部エネルギーと状態方程式:単原子分子からなる理想気体が、容積 5.0×10⁻³m³ の容器に入れられている。この気体の圧力が 1.2×10⁵Pa であるとき、気体の内部エネルギーはいく…

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単原子分子からなる理想気体が、容積 5.0×10⁻³m³ の容器に入れられている。この気体の圧力が 1.2×10⁵Pa であるとき、気体の内部エネルギーはいくらか。
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【高校物理】熱力学の第1法則:自由に動くピストンをもつ円筒容器内の気体を加熱したところ、気体は膨張して外部に 2.0J の仕事をした。このとき、気体の温度は上昇し、内部エネルギーが 3.0J 増加し…

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自由に動くピストンをもつ円筒容器内の気体を加熱したところ、気体は膨張して外部に 2.0J の仕事をした。このとき、気体の温度は上昇し、内部エネルギーが 3.0J 増加した。与えた熱量はいくらか。
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【高校物理】虫めがね:焦点距離 f の凸レンズから距離 a (<f) のところに物体 PQ を置いた。このとき、レンズから距離 b のところに虚像 P'Q' ができた。次の各問に答えよ。(1) a…

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焦点距離 f の凸レンズから距離 a ( (1) a、b、f の関係式を求めよ。
(2) この凸レンズを目の直前に置いて、虫めがねとして用いたとき倍率はいくらか。ただし、f = 6.0cm とし、像は目から 24cm の位置に作るものとする。
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【高校物理】円錐振り子:自然長の長さL,ばね定数kの軽い一端を天井に固定し、他端に質量mの重りをとりつける。図のように、天井からの距離がLの水平面内で、重りを等速円運動をさせた。重力加速度の大きさを…

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問題文全文(内容文):
自然長の長さL,ばね定数kの軽い一端を天井に固定し、他端に質量mの重りをとりつける。図のように、天井からの距離がLの水平面内で、重りを等速円運動をさせた。重力加速度の大きさをgとする。
(1)ばねの長さL´を、k,L,m,gを用いて表せ。
(2)等速円運動の角速度と周期を、L,m,gをもちいてそれぞれ表せ。
(3)等速円運動をしているとき、図の状態で重りがばねから外れた。このとき、おもりは①~③のどちらの向きに飛び始めるか。
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【高校物理】ジュールの実験:図のように、質量30㎏の2つのおもりを1.0m落下させ、容器内の回転翼をまわし、容器内の質量100gの水をかき混ぜて、その温度を上昇させる実験を行った。おもりの落下による…

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問題文全文(内容文):
図のように、質量30㎏の2つのおもりを1.0m落下させ、容器内の回転翼をまわし、容器内の質量100gの水をかき混ぜて、その温度を上昇させる実験を行った。おもりの落下による仕事は、すべて水の温度上昇に使われたものとし、水の比熱を4.2 J/(g・K)、重力加速度の大きさを9.8m/s²として、次の各問に答えよ。
(1)1回の落下で、重力が2つのおもりにする仕事は何Jか。
(2)1回の落下で、水の温度は何℃上昇するか。
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【高校物理】氷の融解熱:温度-20℃の氷に、時刻0から毎秒60Jの熱量を加え始めた。やがて、氷は水になり、水の温度が40℃になったところで過熱を止めた。図は、この間の氷、または水の温度変化を示してい…

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問題文全文(内容文):
温度-20℃の氷に、時刻0から毎秒60Jの熱量を加え始めた。やがて、氷は水になり、水の温度が40℃になったところで過熱を止めた。図は、この間の氷、または水の温度変化を示している。氷、水から熱は逃げないものとし、水の比熱を4.2J/(g・K)とする。
(1)氷の質量はいくらか。
(2)氷の比熱は温度によらず一定であるとして、その値はいくらか。
(3)0℃、1gの氷が、すべて水になるまでに必要な熱量はいくらか。
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【高校物理】体膨張率:温度0℃、1気圧のもとで、1.00m³の空気は、温度が1℃上昇すると体積は何m³増加するか。また、これは1.00m³の何分の1か。ただし、空気の体膨張率を…

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問題文全文(内容文):
温度0℃、1気圧のもとで、1.00m³の空気は、温度が1℃上昇すると体積は何m³増加するか。また、これは1.00m³の何分の1か。ただし、空気の体膨張率を3.66×10-3/Kとする。
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【高校物理】線膨張率:0℃のときの長さが10mの銅線がある。この銅線の温度を20℃に上昇させたところ、長さが3.3㎜伸びた。銅の線膨張率はいくらか。

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0℃のときの長さが10mの銅線がある。この銅線の温度を20℃に上昇させたところ、長さが3.3㎜伸びた。銅の線膨張率はいくらか。
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【高校物理】水の温度と状態変化:温度-10℃、質量100gの氷に、毎秒100Jの熱量を加えて、20℃の水になるまで加熱を続けた。この間について、図のように縦軸に温度、横軸に加熱時間をとったグラフを描…

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問題文全文(内容文):
温度-10℃、質量100gの氷に、毎秒100Jの熱量を加えて、20℃の水になるまで加熱を続けた。この間について、図のように縦軸に温度、横軸に加熱時間をとったグラフを描け。ただし、氷、水から熱は逃げないものとする。また、氷、水の比熱をそれぞれ2.1 J/(g・K)、4.2 J/(g・K)、氷の融解熱を3.3×10²J/gとする。
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【高校物理】静止衛星:静止衛星は,地球の自転と同じ周期T[s]で赤道上空を等速円運動する人工衛星である。地球の質量をM[kg],半径をR[m],万有引力定数をG[N・m^2/kg^2]とする。この人…

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問題文全文(内容文):
静止衛星は,地球の自転と同じ周期T[s]で赤道上空を等速円運動する人工衛星である。地球の質量をM[kg],半径をR[m],万有引力定数をG[N・m^2/kg^2]とする。この人工衛星について,次の各問に答えよ。
(1) 人工衛星の角速度を求めよ。
(2) 人工衛星の地上からの高さを求めよ。
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【高校物理】ボイルの法則とシャルルの法則:温度27℃、圧力1.0×10⁵Pa、体積3.0×10⁻²㎥の気体について、次の各問に答えよ。(1)温度を一定に保ったまま、体積を1.0×10⁻²㎥にすると圧…

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温度27℃、圧力1.0×10⁵Pa、体積3.0×10⁻²㎥の気体について、次の各問に答えよ。
(1)温度を一定に保ったまま、体積を1.0×10⁻²㎥にすると圧力はいくらかになるか。
(2)圧力を一定に保ったまま、温度を87℃にすると、体積はいくらになるか。
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【高校物理】熱効率:熱効率20%の熱機関が、1.0×10^5Jの仕事をした。次の各問に答えよ。(1)高温の熱源から吸収した熱量はいくらか。(2)低温の熱源に捨てた熱量はいくらか。

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問題文全文(内容文):
熱効率20%の熱機関が、1.0×10^5Jの仕事をした。次の各問に答えよ。
(1)高温の熱源から吸収した熱量はいくらか。
(2)低温の熱源に捨てた熱量はいくらか。
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【高校物理】熱機関と熱効率:重油1.0kgを燃焼させると、4.2×10^7Jの熱が出るものとする。熱効率40%のディーゼル機関が、20kgの重油を消費してする仕事はいくらか。

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問題文全文(内容文):
重油1.0kgを燃焼させると、4.2×10^7Jの熱が出るものとする。熱効率40%のディーゼル機関が、20kgの重油を消費してする仕事はいくらか。
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【高校物理】図のように、なめらかに動くピストンのついたシリンダー内に、n[mol]、温度T_0[K]の単原子分子からなる理想気体が入っており、ピストンは図の位置で静止している(状態1)。シリンダーには

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問題文全文(内容文):
図のように、なめらかに動くピストンのついたシリンダー内に、n[mol]、温度T_0[K]の単原子分子からなる理想気体が入っており、ピストンは図の位置で静止している(状態1)。シリンダーにはヒーターが備えられており、気体の温度を調整することができる。外部の圧力は一定とし、気体定数をR[J/(mol・K)]とする。ストッパーでピストンを固定し、ヒーターから熱量を与え、気体の温度をT_0[K]から4T_0[K]に上昇させた。
(1)気体がヒーターから得た熱量は何Jか。
(2)(1)の結果から、理想気体の定積モル比熱C_V[J/(mol・K)]を求めよ
次に、気体を状態1にもどし、ピストンの固定を外した。その状態で気体の温度をT_0[K]から4T_0[K]に上昇させると、気体はゆっくりと膨張した。
(3)気体の内部エネルギーの増加量、気体が外部にした仕事はそれぞれ何Jか。
(4)気体がヒーターから得た熱量は何Jか。
(5)(4)の結果から、理想気体の定圧モル比熱C_P[J/(mol・K)]を求めよ。
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【高校物理】2つのシリンダーA、Bにそれぞれピストンがつけられ、同じ体積の単原子分子からなる理想気体が入っている。Aのピストンはストッパーによって固定されており、Bのピストンはなめらかに動く。A、Bに

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問題文全文(内容文):
2つのシリンダーA、Bにそれぞれピストンがつけられ、同じ体積の単原子分子からなる理想気体が入っている。Aのピストンはストッパーによって固定されており、Bのピストンはなめらかに動く。A、Bに等量の熱量を与えたとき、気体の上昇する温度が大きいのはどちらか。
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【高校物理】なめらかに動くピストンを備えるシリンダー内に気体が入っており、その圧力は1.0×10⁵Paである。圧力を一定に保ちながら、気体に7.0×10²Jの熱を加えたところ、ピストンは0.50m移動

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問題文全文(内容文):
なめらかに動くピストンを備えるシリンダー内に気体が入っており、その圧力は1.0×10⁵Paである。圧力を一定に保ちながら、気体に7.0×10²Jの熱を加えたところ、ピストンは0.50m移動した。シリンダーの断面積は4.0×10⁻³㎡である。
(1)気体が外部にした仕事はいくらか。
(2)気体の内部エネルギーの増加はいくらか。
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【高校物理】なめらかに動くピストンをもつシリンダー内に、2.0molの単原子分子からなる理想気体が入っている。定圧のもとで気体の温度を60℃から40℃に下げるとき、気体が外部へ放出する熱量はいくらか。

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問題文全文(内容文):
なめらかに動くピストンをもつシリンダー内に、2.0molの単原子分子からなる理想気体が入っている。定圧のもとで気体の温度を60℃から40℃に下げるとき、気体が外部へ放出する熱量はいくらか。
ただし、気体定数を8.3J/(mol・K)とする。
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【高校物理】容積1.12×10⁻²㎥の密閉容器に、0℃、1.0×10⁵Pa(1気圧)の単原子分子からなる理想気体が入っている。気体の体積を一手に保ち、温度を20℃とするには、外部からどれだけ

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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
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問題文全文(内容文):
容積$1.12×10^{-2}m^{3}$の密閉容器に、$0℃,1.0×10^{5}Pa$(1気圧)の単原子分子からなる理想気体が入っている。気体の体積を一手に保ち、温度を$20℃$とするには、外部からどれだけの熱量を与えればよいか。
ただし、気体定数を$8.3J/(mol・K)$とする。
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【高校物理】ピストンのついたシリンダーが水平に置かれ、0℃、1.0×10⁵Paの単原子分子からなる理想気体が0.50mol入っている。外気圧が1.0×10⁵Paであるとき、気体の温度を10℃上げる

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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):
なめらかに動くピストンのついたシリンダーが水平に置かれ、その中$0℃,1.0×10^{5}Pa$の単原子分子からなる理想気体が$0.5mol$入っている。外気圧が$1.0×10^{5}Pa$であるとき気体の温度を$10℃$あげると、気体がピストンにする仕事はいくらか。
ただし、気体定数を$8.3J/(mol・K)$とする。
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【高校物理】格子定数(隣りあうすじの間隔)がdの回折格子に、単色光を垂直に入射させ、距離Lはなれたスクリーン上の明線を観察した。最も明るい明線から1次の明線までの距離をx、1次の明線が得られる方向と

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問題文全文(内容文):
格子定数(隣りあうすじの間隔)がdの回折格子に、単色光を垂直に入射させ、距離Lはなれたスクリーン上の明線を観察した。最も明るい明線から1次の明線までの距離x、1次の明線が得られる方向と入射光のなす角をθとして、次の各問いに答えよ。

(1)入射光の波長λを、d,L,xを用いて表せ。ただし、θは十分に小さく、sinθ≒tanθが成り立つものとする。

(2)入射光を単色光から白色光に変えたとする。このとき、最も明るい明線と1次の明線は、それぞれどのように見えるか。
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【高校物理】波長5.0×10mの単色光を、回折格子に垂直に入射させたところ、入射方向と30°の角をなす方向に4次の明線が得られた。(1) この回折格子には、1.0cmあたり何本のすじがあるか。

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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):
波長5.0×10mの単色光を、回折格子に垂直に入射させたところ、入射方向と30°の角をなす
方向に4次の明線が得られた。
(1) この回折格子には、1.0cmあたり何本のすじがあるか。
(2)1.0cm あたりのすじの本数が、(1)よりも多い回折格子に変えたとき、4次の明線が得られる角度は、30°よりも大きいか、小さいか。
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【高校物理】焦点距離10cmの凹面鏡の光軸上に、大きさ6.0cmの物体を置く。物体が(I),(II)のそれぞれの位置にある場合について、以下の各問に答えよ(I) 凹面鏡から前方30cm(II) 凹面鏡

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問題文全文(内容文):
焦点距離10cmの凹面鏡の光軸上に、大きさ6.0cmの物体を置く。物体が(I),(II)のそれぞれの位置にある場合について、以下の各問に答えよ。
(I) 凹面鏡から前方30cm
(II) 凹面鏡から前方5.0cm
(1) 鏡による物体の像の位置、大きさを求めよ。
(2) 像は実像か虚像か、正立か倒立か答えよ。
(3) 物体を少しだけ鏡に近づけたとき、像の大きさはどのように変化するか。
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【高校物理】図のような、物体AA’と球面鏡がある。Cは球面の中心、Fは焦点、Oは球面の中央の点である。鏡によってできるAA’の像を作図せよ。

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図のような、物体AA’と球面鏡がある。Cは球面の中心、Fは焦点、Oは球面の中央の点であ
る。鏡によってできるAA’の像を作図せよ。
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【高校物理】図のように、光源とスクリーンを、凸レンズの光軸上に配置したところ、スクリーン上に光源の実像ができた。スクリーンは光軸と垂直であり、スクリーン上にx軸とy軸をとると、光軸の矢印はそれぞれ各軸

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図のように、光源とスクリーンを、凸レンズの光軸上に配置したところ、スクリーン上に光源の実像ができた。スクリーンは光軸と垂直であり、スクリーン上にx軸とy軸をとると、光軸の矢印はそれぞれ各軸の正の向きに向いていた。観測者がレンズの側からスクリーンを見ると、スクリーン上の像はどのように見えるか。次の(1)~(4)から1つ選べ。
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【高校物理】図のような、レンズと物体AA’がある。(a),(b),(c)で、F,F’はそれぞれのレンズの焦点である。レンズによってできるAA’の像を作図せよ。

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図のような、レンズと物体AA’がある。(a),(b),(c)で、F,F’はそれぞれのレンズの焦点である。
レンズによってできるAA’の像を作図せよ。
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【高校物理】図のように、2個のスピーカーA,Bを3.0mはなして置き、同じ振動数で同位相の音を発生させる。直線ABから4.0mの距離にある直線CD上を歩くとき、AB間の垂直二等分線とCDとの交点Pで音

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図のように、2個のスピーカーA,Bを3.0mはなして置き、同じ振動数で同位相の音を発生させ
る。直線ABから4.0mの距離にある直線CD上を歩くとき、AB間の垂直二等分線とCDとの交
点Pで音が強く聞こえた。そこから右向きに歩くと、音は一度弱くなり、点Pから1.5mはなれた点Qで再び強くなった。次の各問に答えよ。
(1) スピーカーから出る音の波長はいくらか。
(2) 音の振動数はいくらか。ただし、音速を340m/sとする。
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【高校物理】音波が、空気中から水中に進むときの屈折率を0.23とする。空気中の音速を345m/sとして、次の各問に答えよ。

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音波が、空気中から水中に進むときの屈折率を0.23とする。空気中の音速を345m/sとして、 次の各問に答えよ。
(1) 水中での音速は何m/sか。
(2)この音波が、入射角で空気中から水中に 『入射した。屈折角をθとして、sinθの値を求めよ。
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【高校物理】おんさAを振動数254Hzのおんさと同時に鳴らすと、毎秒1回のうなりが生じ、振動数25Hzのおんさと同時に鳴らすと、毎秒3回のうなりが生じる。おんさAの振動数はいくらか。

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おんさAを振動数254Hzのおんさと同時に鳴らすと、毎秒1回のうなりが生じ、振動数25Hz
のおんさと同時に鳴らすと、毎秒3回のうなりが生じる。おんさAの振動数はいくらか。
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波源を振幅0.10m、振動数10Hzの単振動をさせると、x軸の正の向きに速さ 20m/sで伝わる正弦波が生じた。次の各問に答えよ。
(1) 波の波長は何mか。
(2) 波源の振幅を2倍の0.20mにすると、速さはいくらになるか。また。振動数を2倍の20Hzにすると、速さはいくらになるか。
(3) (2)のときの波の波長は、それぞれいくらか。
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