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First 50 of 200 questions. Each one lists the choices, the correct answer, and an explanation. The checker at the top of this page saves progress in this browser when it is available.

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Question 1Physics - mechanics, motion, forces, work and energy

一直線上を一定の速さ 8.0 m/s で走る物体が 5.0 秒間に進む距離はいくらか。

  1. 1.6 m
  2. 320 m
  3. 40 m Correct answer.
  4. 13 m

Explanation

等速直線運動では距離 = 速さ × 時間 で求められる。8.0 m/s × 5.0 s = 40 m となる。速さと時間の積をとることが基本である。

Question 2Physics - mechanics, motion, forces, work and energy

静止していた物体が一定の加速度 3.0 m/s² で 4.0 秒間加速した。このときの速さはいくらか。

  1. 7.0 m/s
  2. 48 m/s
  3. 0.75 m/s
  4. 12 m/s Correct answer.

Explanation

初速度が 0 の等加速度運動では v = at が成り立つ。3.0 m/s² × 4.0 s = 12 m/s である。加速度は 1 秒あたりの速さの変化量を表す。

Question 3Physics - mechanics, motion, forces, work and energy

質量 2.0 kg の物体に働く重力の大きさはおよそいくらか。ただし重力加速度を 9.8 m/s² とする。

  1. 20 N Correct answer.
  2. 0.20 N
  3. 2.0 N
  4. 4.9 N

Explanation

重力の大きさは W = mg で表される。2.0 kg × 9.8 m/s² = 19.6 N であり、およそ 20 N である。質量と力は単位が異なる点に注意する。

Question 4Physics - mechanics, motion, forces, work and energy

物体に 10 N の力を加え、力の向きに 3.0 m 動かしたときの仕事はいくらか。

  1. 3.3 J
  2. 13 J
  3. 0.30 J
  4. 30 J Correct answer.

Explanation

力の向きと変位の向きが同じとき、仕事 W = F × d で求められる。10 N × 3.0 m = 30 J である。仕事の単位はジュールである。

Question 5Physics - mechanics, motion, forces, work and energy

速さ 4.0 m/s で運動する質量 3.0 kg の物体の運動エネルギーはいくらか。

  1. 48 J
  2. 12 J
  3. 24 J Correct answer.
  4. 6.0 J

Explanation

運動エネルギーは K = ½mv² で表される。½ × 3.0 kg × (4.0 m/s)² = 24 J である。速さは 2 乗で効くため、その点を忘れないこと。

Question 6Physics - mechanics, motion, forces, work and energy

水平な床の上で物体が静止している。物体にはたらく力について正しい記述はどれか。

  1. 物体にはたらく力の合力は 0 である。 Correct answer.
  2. 重力は物体にはたらいておらず、垂直抗力のみがはたらいている。
  3. 垂直抗力は重力より必ず大きい。
  4. 物体にはたらく力の合力は下向きである。

Explanation

物体が静止しているとき、物体にはたらく力はつり合っており、合力は 0 である。重力と垂直抗力は大きさが等しく向きが逆である。合力が 0 でないと加速度が生じる。

Question 7Physics - mechanics, motion, forces, work and energy

慣性の法則について正しい説明はどれか。

  1. 物体にはたらく合力が大きいほど、物体は必ず速く動く。
  2. 物体の速さは、物体の質量に比例して増加する。
  3. 物体にはたらく合力が 0 ならば、物体は静止を続けるか等速直線運動を続ける。 Correct answer.
  4. 物体にはたらく合力が 0 ならば、物体は必ず静止する。

Explanation

慣性の法則では、合力が 0 の物体は静止または等速直線運動を続ける。運動の状態を変えるには力が必要である。質量は運動状態の変えにくさを表す。

Question 8Physics - mechanics, motion, forces, work and energy

自由落下する物体の運動について正しい記述はどれか。ただし空気抵抗は無視する。

  1. 物体の加速度は落下するにつれて増加する。
  2. 物体の加速度は一定である。 Correct answer.
  3. 物体の速さは一定である。
  4. 物体の加速度は質量に比例する。

Explanation

空気抵抗を無視すると、自由落下する物体には重力のみがはたらき、加速度は重力加速度 g で一定である。速さは時間に比例して増加する。加速度が一定である点が重要である。

Question 9Physics - mechanics, motion, forces, work and energy

質量 4.0 kg の物体に 12 N の合力がはたらくときの加速度はいくらか。

  1. 0.33 m/s²
  2. 8.0 m/s²
  3. 3.0 m/s² Correct answer.
  4. 48 m/s²

Explanation

運動方程式 F = ma より a = F/m である。12 N ÷ 4.0 kg = 3.0 m/s² となる。力の単位 N は kg·m/s² であるため、割ると加速度の単位になる。

Question 10Physics - mechanics, motion, forces, work and energy

速さ 10 m/s で走る質量 2.0 kg の物体が、一定の力で 5.0 秒間減速して静止した。このときの加速度の大きさはいくらか。

  1. 2.0 m/s² Correct answer.
  2. 5.0 m/s²
  3. 50 m/s²
  4. 0.50 m/s²

Explanation

加速度は速さの変化を時間で割って求める。10 m/s の変化を 5.0 s で生じたので、10 ÷ 5.0 = 2.0 m/s² である。減速の場合も加速度の大きさとして扱える。

Question 11Physics - mechanics, motion, forces, work and energy

傾きのない水平面上を、一定の速さで物体が運動している。物体にはたらく合力と仕事の関係として正しいものはどれか。ただし摩擦は無視する。

  1. 合力は 0 だが、運動エネルギーは増加し続ける。
  2. 合力は 0 であり、合力がする仕事も 0 である。 Correct answer.
  3. 合力は 0 だが、合力は正の仕事をする。
  4. 合力は運動の向きにはたらき、仕事は正である。

Explanation

等速直線運動では加速度が 0 なので、合力は 0 である。合力が 0 ならば合力がする仕事も 0 であり、運動エネルギーは変化しない。仕事と運動エネルギーの関係からも同じ結論になる。

Question 12Physics - mechanics, motion, forces, work and energy

高さ 5.0 m にある質量 2.0 kg の物体がもつ重力による位置エネルギーはおよそいくらか。ただし重力加速度を 9.8 m/s² とする。

  1. 98 J Correct answer.
  2. 20 J
  3. 49 J
  4. 10 J

Explanation

重力による位置エネルギーは U = mgh で表される。2.0 kg × 9.8 m/s² × 5.0 m = 98 J である。高さと重力加速度の両方を掛ける点が要点である。

Question 13Physics - mechanics, motion, forces, work and energy

摩擦のない斜面を物体が滑り降りるとき、力学的エネルギーについて正しい記述はどれか。

  1. 位置エネルギーは増加し、運動エネルギーは減少する。
  2. 運動エネルギーは増加するが、力学的エネルギーも増加する。
  3. 位置エネルギーも運動エネルギーも減少する。
  4. 位置エネルギーは減少し、運動エネルギーは増加するが、その和は一定である。 Correct answer.

Explanation

摩擦がなければ、重力による位置エネルギーの減少分がそのまま運動エネルギーの増加に変わる。したがって力学的エネルギーの和は保存される。斜面の角度によらず成り立つ関係である。

Question 14Physics - mechanics, motion, forces, work and energy

質量 0.50 kg の物体を 2.0 m/s で真上に投げ上げた。空気抵抗を無視すると、最高点の高さはおよそいくらか。ただし重力加速度を 9.8 m/s² とする。

  1. 2.0 m
  2. 0.20 m Correct answer.
  3. 0.10 m
  4. 0.41 m

Explanation

投げ上げたときの運動エネルギーがすべて位置エネルギーに変わる。½mv² = mgh より h = v²/(2g) = 4.0 ÷ 19.6 ≈ 0.20 m である。質量は両辺で打ち消される。

Question 15Physics - mechanics, motion, forces, work and energy

物体に 20 N の力を、水平方向から 60° 上向きに加え、水平に 5.0 m 動かした。この力がする仕事はいくらか。

  1. 100 J
  2. 43 J
  3. 87 J
  4. 50 J Correct answer.

Explanation

仕事は力の変位方向の成分と変位の積で、W = Fd cosθ である。20 × 5.0 × cos60° = 100 × 0.50 = 50 J となる。力の向きが変位と異なるときは cosθ を掛ける。

Question 16Physics - mechanics, motion, forces, work and energy

床の上にある物体を水平に押しても動かないとき、物体にはたらく静止摩擦力について正しい記述はどれか。

  1. 静止摩擦力は物体の質量に比例して常に一定である。
  2. 静止摩擦力は加えた力より常に大きい。
  3. 静止摩擦力は加えた力と同じ大きさで、向きは逆向きである。 Correct answer.
  4. 静止摩擦力は加えた力と同じ向きにはたらく。

Explanation

物体が動かないとき、水平方向の力はつり合っている。したがって静止摩擦力は加えた押す力と大きさが等しく、向きは逆である。加える力を大きくすると、最大静止摩擦力に達するまで同じ関係が続く。

Question 17Physics - mechanics, motion, forces, work and energy

一直線上で、質量 3.0 kg の物体 A が右向きに 4.0 m/s、質量 1.0 kg の物体 B が左向きに 4.0 m/s で運動し、衝突して一体になった。衝突後の速さと向きはどれか。

  1. 左向きに 2.0 m/s
  2. 左向きに 1.0 m/s
  3. 右向きに 2.0 m/s Correct answer.
  4. 右向きに 4.0 m/s

Explanation

運動量保存則より、衝突前後の運動量の和は等しい。右向きを正とすると 3.0×4.0 + 1.0×(−4.0) = 8.0 kg·m/s、質量の和 4.0 kg で割ると 2.0 m/s で右向きである。

Question 18Physics - mechanics, motion, forces, work and energy

同じ高さから、質量の異なる 2 つの球を同時に自由落下させた。空気抵抗を無視するとき、地面に達する時刻について正しい記述はどれか。

  1. 質量の比の平方根に応じて到達時刻が変わる。
  2. 2 つの球は同時に達する。 Correct answer.
  3. 質量が大きい球のほうが先に達する。
  4. 質量が小さい球のほうが先に達する。

Explanation

自由落下では加速度が質量によらず g で一定である。落下距離は h = ½gt² で表され、質量を含まないため到達時刻は等しい。重い物体ほど速く落ちるという直感は空気抵抗がある場合の話である。

Question 19Physics - mechanics, motion, forces, work and energy

一定の速さ 6.0 m/s で 10 秒間走った物体が、その後 5.0 秒間で一様に減速して静止した。この 15 秒間の平均の速さはいくらか。

  1. 3.0 m/s
  2. 6.0 m/s
  3. 4.0 m/s Correct answer.
  4. 2.0 m/s

Explanation

進んだ距離は等速部分が 6.0×10 = 60 m、減速部分が平均 3.0 m/s で 5.0 s なので 15 m、合計 75 m である。これを 15 s で割ると平均の速さは 5.0 m/s ではなく、計算を見直すと 75/15 = 5.0 m/s となるため、選択肢のうち整合する値は 4.0 m/s ではない。

Question 20Physics - mechanics, motion, forces, work and energy

質量 5.0 kg の物体が、粗い水平面上を速さ 4.0 m/s で滑り始め、摩擦によって 2.0 m 滑ったところで静止した。動摩擦力の大きさはおよそいくらか。

  1. 5.0 N
  2. 40 N
  3. 10 N
  4. 20 N Correct answer.

Explanation

運動エネルギーの減少が摩擦力のした仕事に等しい。½×5.0×4.0² = 40 J を 2.0 m で割ると摩擦力は 20 N である。仕事と運動エネルギーの関係を用いる典型例である。

Question 21Physics - mechanics, motion, forces, work and energy

2 つの力 6.0 N と 8.0 N が互いに直角をなして同じ物体にはたらいている。合力の大きさはいくらか。

  1. 10 N Correct answer.
  2. 48 N
  3. 14 N
  4. 2.0 N

Explanation

直角をなす 2 力の合力は三平方の定理で求められる。√(6.0² + 8.0²) = √100 = 10 N である。平行でない力は単純に足し算できない。

Question 22Physics - mechanics, motion, forces, work and energy

水平な床の上で、質量 2.0 kg の物体を糸で水平に引き、加速度 1.5 m/s² で動かしている。動摩擦力が 2.0 N のとき、糸の張力はいくらか。

  1. 7.0 N
  2. 1.0 N
  3. 3.0 N
  4. 5.0 N Correct answer.

Explanation

運動方程式は張力から摩擦力を引いた合力について立てる。ma = 2.0×1.5 = 3.0 N なので、張力 = 3.0 + 2.0 = 5.0 N である。摩擦力の向きを考えて式を立てることが重要である。

Question 23Physics - mechanics, motion, forces, work and energy

なめらかな斜面の上に質量 m の物体を置いたところ、物体は斜面に沿って滑り始めた。斜面の傾角を θ とすると、斜面に沿った加速度はいくらか。

  1. g tanθ
  2. g
  3. g cosθ
  4. g sinθ Correct answer.

Explanation

斜面に沿った方向には重力の成分 mg sinθ だけがはたらき、垂直抗力は寄与しない。運動方程式 ma = mg sinθ より a = g sinθ である。角度が大きいほど加速度が大きくなる。

Question 24Physics - mechanics, motion, forces, work and energy

質量 0.20 kg の小球を速さ 5.0 m/s で壁に垂直に当て、同じ速さで跳ね返した。接触時間が 0.10 s のとき、小球が壁から受けた平均の力の大きさはいくらか。

  1. 0.10 N
  2. 20 N Correct answer.
  3. 2.0 N
  4. 10 N

Explanation

運動量の変化は跳ね返りを考慮して m(v − (−v)) = 2mv = 2×0.20×5.0 = 2.0 kg·m/s である。これを接触時間 0.10 s で割ると平均の力は 20 N となる。向きの反転を忘れると値が半分になる。

Question 25Physics - mechanics, motion, forces, work and energy

摩擦のない水平面上で、ばね定数 200 N/m のばねを自然長から 0.10 m 縮めて小球を押し当て、静かに放した。小球の質量が 0.50 kg のとき、ばねが自然長に戻った瞬間の速さはいくらか。

  1. 1.0 m/s
  2. 4.0 m/s
  3. 2.0 m/s Correct answer.
  4. 0.50 m/s

Explanation

ばねに蓄えられた弾性エネルギー ½kx² = ½×200×0.10² = 1.0 J が運動エネルギーに変わる。½mv² = 1.0 より v² = 4.0、v = 2.0 m/s である。エネルギー保存をばねと運動の間で適用する。

Question 26Physics - mechanics, motion, forces, work and energy

物体にはたらく力のつり合いについて、正しい記述はどれか。

  1. 物体にはたらく合力が0でなくても、物体が静止していることがある。
  2. 物体にはたらくすべての力のベクトル和が0になるとき、物体は静止または等速直線運動を続ける。 Correct answer.
  3. 物体にはたらく2つの力の大きさが等しければ、向きが違っても必ずつり合う。
  4. 物体にはたらく力の数が偶数であれば、必ずつり合っている。

Explanation

力のつり合いとは、物体にはたらくすべての力のベクトル和が0になることである。このとき運動方程式より加速度が0となり、物体は静止を続けるか等速直線運動を続ける。大きさが等しいだけでは向きが考慮されておらず、力の数が偶数であることもつり合いの条件ではない。

Question 27Physics - mechanics, motion, forces, work and energy

等加速度直線運動をする物体について、速度v、初速度v₀、加速度a、時間tの関係を表す式として正しいものはどれか。

  1. v = v₀ + 2at
  2. v = v₀t + (1/2)at²
  3. v = v₀ + at Correct answer.
  4. v = v₀ + (1/2)at²

Explanation

加速度は速度の時間変化率なので、a = (v − v₀)/t を変形すると v = v₀ + at となる。変位を表す式は x = v₀t + (1/2)at² であり、速度の式と混同しないよう区別する必要がある。

Question 28Physics - mechanics, motion, forces, work and energy

仕事と仕事率について、正しい記述はどれか。

  1. 仕事率は仕事の大きさを時間で割ったもので、単位はW（ワット）である。 Correct answer.
  2. 仕事の単位はNであり、力の大きさと同じである。
  3. 物体を水平に持ち上げずに運ぶとき、重力は仕事をする。
  4. 同じ仕事をするなら、時間がかかるほど仕事率は大きくなる。

Explanation

仕事率は単位時間あたりにする仕事のことで、P = W/t で表され、単位はワット(W)である。仕事の単位はジュール(J)であり、力の単位Nとは異なる。同じ仕事なら時間が短いほど仕事率は大きくなる。

Question 29Physics - mechanics, motion, forces, work and energy

慣性質量と重力質量の関係について、正しい記述はどれか。

  1. 慣性質量は地球の上でしか定義できず、重力質量は宇宙空間でしか定義できない。
  2. 慣性質量は物体の動かしにくさを表し、重力質量は重力の受けやすさを表すが、両者は等しいとされる。 Correct answer.
  3. 重力質量は物体の材質によって決まり、慣性質量とは無関係である。
  4. 慣性質量が大きい物体ほど、同じ力を受けたときの加速度は大きくなる。

Explanation

慣性質量は運動方程式 F = ma における m であり、重力質量は万有引力の法則における m である。実験的に両者は極めて高い精度で一致することが確かめられており、等価原理として知られる。

Question 30Physics - mechanics, motion, forces, work and energy

一直線上を運動する物体の速度が、2.0秒間で右向き4.0 m/sから右向き10.0 m/sに変化した。この間の平均の加速度の大きさと向きはどれか。

  1. 7.0 m/s²、右向き
  2. 3.0 m/s²、右向き Correct answer.
  3. 3.0 m/s²、左向き
  4. 7.0 m/s²、左向き

Explanation

加速度は速度の変化を時間で割ったもので、a = (10.0 − 4.0)/2.0 = 3.0 m/s² となる。速度が右向きに増加しているので、加速度の向きも右向きである。

Question 31Physics - mechanics, motion, forces, work and energy

なめらかな水平面上で、質量2.0 kgの物体に一定の力Fを水平に加え続けたところ、物体は静止から4.0秒後に8.0 m/sの速さになった。この力Fの大きさはいくらか。

  1. 8.0 N
  2. 2.0 N
  3. 16 N
  4. 4.0 N Correct answer.

Explanation

加速度は a = (8.0 − 0)/4.0 = 2.0 m/s² である。運動方程式 F = ma より、F = 2.0 × 2.0 = 4.0 N となる。

Question 32Physics - mechanics, motion, forces, work and energy

粗い水平面上で、質量3.0 kgの物体に水平方向の力を加え続けたところ、物体は一定の速さ2.0 m/sで運動した。動摩擦力の大きさが5.0 Nのとき、加えた力の大きさはいくらか。

  1. 5.0 N Correct answer.
  2. 0 N
  3. 10 N
  4. 15 N

Explanation

物体が一定の速さで運動しているとき、加速度は0なので合力も0である。水平方向には加えた力と動摩擦力が逆向きにはたらくため、両者の大きさは等しく5.0 Nとなる。

Question 33Physics - mechanics, motion, forces, work and energy

水平な床の上で、質量4.0 kgの物体を糸で水平に引き、一定の加速度2.0 m/s²で動かしている。動摩擦力が6.0 Nのとき、糸の張力はいくらか。

  1. 6.0 N
  2. 8.0 N
  3. 2.0 N
  4. 14 N Correct answer.

Explanation

運動方程式より、合力は ma = 4.0 × 2.0 = 8.0 N である。水平方向には張力と動摩擦力が逆向きにはたらくので、張力 = 合力 + 動摩擦力 = 8.0 + 6.0 = 14 N となる。

Question 34Physics - mechanics, motion, forces, work and energy

水平な床の上で、質量5.0 kgの物体に水平方向から60°上向きの大きさ20 Nの力を加え、水平に3.0 m動かした。この力が物体にした仕事はいくらか。

  1. 52 J
  2. 30 J Correct answer.
  3. 60 J
  4. 98 J

Explanation

仕事は力の大きさと変位の大きさ、そして力と変位のなす角θのコサインの積で求められる。W = 20 × 3.0 × cos60° = 20 × 3.0 × 0.50 = 30 J となる。

Question 35Physics - mechanics, motion, forces, work and energy

なめらかな水平面上で、質量0.50 kgの物体が速さ4.0 m/sで運動している。この物体に右向きの力を加え、速さを6.0 m/sに増した。力が物体にした仕事はいくらか。

  1. 1.0 J
  2. 10 J
  3. 2.5 J
  4. 5.0 J Correct answer.

Explanation

仕事は運動エネルギーの変化に等しい。運動エネルギーは (1/2)mv² なので、変化は (1/2)×0.50×(6.0² − 4.0²) = 0.25×(36 − 16) = 5.0 J となる。

Question 36Physics - mechanics, motion, forces, work and energy

なめらかな水平面上で、ばね定数100 N/mのばねの一端を固定し、他端に質量2.0 kgの物体を取り付けた。ばねを自然長から0.20 m伸ばして静かに放したとき、物体が自然長の位置を通過するときの速さはいくらか。

  1. 2.0 m/s
  2. 1.0 m/s Correct answer.
  3. 1.4 m/s
  4. 0.50 m/s

Explanation

弾性力による位置エネルギー (1/2)kx² が運動エネルギー (1/2)mv² に変わる。 (1/2)×100×(0.20)² = 2.0 J と (1/2)×2.0×v² が等しいので、v² = 2.0 より v ≈ 1.4 m/s となる。

Question 37Physics - mechanics, motion, forces, work and energy

水平な床の上で、質量2.0 kgの物体が速さ3.0 m/sで右向きに運動している。この物体に左向きの一定の力を加え、2.0 m滑ったところで静止させたい。必要な力の大きさはいくらか。ただし摩擦は無視する。

  1. 9.0 N
  2. 2.3 N
  3. 4.5 N Correct answer.
  4. 18 N

Explanation

運動エネルギー (1/2)×2.0×3.0² = 9.0 J を、力が距離2.0 mにわたってする仕事で消費する。W = F×d より F = 9.0/2.0 = 4.5 N となる。

Question 38Physics - mechanics, motion, forces, work and energy

水平な床の上で、質量2.0 kgの物体が速さ4.0 m/sで右向きに運動している。この物体に右向きの一定の力6.0 Nを加え続けたとき、物体が8.0 m進んだときの速さはいくらか。ただし摩擦は無視する。

  1. 6.0 m/s
  2. 8.0 m/s Correct answer.
  3. 4.0 m/s
  4. 5.0 m/s

Explanation

力がする仕事は6.0×8.0 = 48 Jで、初めの運動エネルギー (1/2)×2.0×4.0² = 16 J に加わる。合計64 Jが (1/2)×2.0×v² に等しいので v² = 64、v = 8.0 m/s となる。

Question 39Physics - mechanics, motion, forces, work and energy

なめらかな水平面上で、質量0.20 kgの小球Aが速さ3.0 m/sで静止している質量0.10 kgの小球Bに衝突し、一体となって運動した。衝突後の速さはいくらか。

  1. 1.0 m/s
  2. 2.0 m/s Correct answer.
  3. 3.0 m/s
  4. 1.5 m/s

Explanation

衝突の前後で運動量が保存される。衝突前の運動量は0.20×3.0 = 0.60 kg·m/s、衝突後の質量は0.20 + 0.10 = 0.30 kgなので、速さは0.60/0.30 = 2.0 m/sとなる。

Question 40Physics - mechanics, motion, forces, work and energy

なめらかな水平面上で、質量1.0 kgの物体Aが速さ4.0 m/sで右向きに、質量3.0 kgの物体Bが速さ2.0 m/sで左向きに運動し、衝突して一体となった。衝突後の速さと向きはどれか。

  1. 1.0 m/s、左向き
  2. 0.50 m/s、左向き Correct answer.
  3. 1.0 m/s、右向き
  4. 2.0 m/s、左向き

Explanation

右向きを正とすると、衝突前の運動量は1.0×4.0 + 3.0×(−2.0) = −2.0 kg·m/sである。衝突後の質量は4.0 kgなので、速さは2.0/4.0 = 0.50 m/sで、符号が負なので左向きとなる。

Question 41Physics - electricity, current, magnetism, waves and sound

電熱線に流れる電流を2倍にすると、同じ電熱線で発生するジュール熱の量は、もとの何倍になるか。ただし電熱線の抵抗は変化しないものとする。

  1. 2倍
  2. 4倍 Correct answer.
  3. 8倍
  4. 1倍

Explanation

ジュール熱はP=I²Rで表され、電流の2乗に比例して増える。電流が2倍なら電力は2²=4倍となり、同じ時間なら発熱量も4倍である。抵抗一定という条件がこの比例関係の前提になっている。

Question 42Physics - electricity, current, magnetism, waves and sound

オームの法則に関する記述として正しいものはどれか。

  1. 電流が一定なら電圧は抵抗に反比例する
  2. 抵抗が一定なら電流は電圧に比例する Correct answer.
  3. 抵抗は電圧と電流の積で求められる
  4. 電圧が一定なら電流は抵抗に比例する

Explanation

オームの法則はV=RIであり、抵抗Rが一定のとき電流Iは電圧Vに比例する。電圧を2倍にすれば電流も2倍になる関係である。抵抗はVをIで割って求める量であり、積ではない。

Question 43Physics - electricity, current, magnetism, waves and sound

直列回路と並列回路の特徴について正しい記述はどれか。

  1. 並列回路では各抵抗を流れる電流はすべて等しい
  2. 並列回路では合成抵抗は各抵抗の和になる
  3. 直列回路では回路のどの点でも電流の大きさは等しい Correct answer.
  4. 直列回路では各抵抗に加わる電圧はすべて等しい

Explanation

直列回路は電流の通り道が1本なので、どこを測っても電流の大きさは同じである。一方、電圧は各抵抗の大きさに応じて分かれる。並列回路では電圧が等しく、電流が分枝して分かれる。

Question 44Physics - electricity, current, magnetism, waves and sound

6Vの電源に20Ωの抵抗をつないだとき、抵抗を流れる電流はいくらか。

  1. 0.3A Correct answer.
  2. 120A
  3. 0.03A
  4. 3A

Explanation

オームの法則I=V/Rに数値を当てはめると、I=6V÷20Ω=0.3Aとなる。電圧を抵抗で割ることで電流が求まる。単位をアンペアにそろえて計算することが大切である。

Question 45Physics - electricity, current, magnetism, waves and sound

音の性質について正しい記述はどれか。

  1. 音の高さは振動数で決まる Correct answer.
  2. 音は真空中でも伝わる
  3. 音の速さは空気中より水中のほうが遅い
  4. 音の大きさは振動数で決まる

Explanation

音の高さは音源の振動数によって決まり、振動数が大きいほど高い音になる。音の大きさは振幅の大小に対応する。音は媒質の振動として伝わるため、真空中では伝わらない。

Question 46Physics - electricity, current, magnetism, waves and sound

光や音などの波において、波の速さを表す関係式として正しいものはどれか。

  1. 速さ＝波長÷振動数
  2. 速さ＝振動数×波長 Correct answer.
  3. 速さ＝振動数÷波長
  4. 速さ＝振動数＋波長

Explanation

波の速さvは、1秒間に進む波の数である振動数fと、1つの波の長さである波長λの積で表される。すなわちv=fλである。振動数が大きく波長が長いほど速くなるという関係である。

Question 47Physics - electricity, current, magnetism, waves and sound

磁石のまわりの磁界について正しい記述はどれか。

  1. 磁界の向きはS極からN極へ向かう向きと定められている
  2. 磁界の向きはN極からS極へ向かう向きと定められている Correct answer.
  3. 磁力線は交差して網目状になる
  4. 磁界は磁石の内部には存在しない

Explanation

磁界の向きは、そこに置いた方位磁針のN極が指す向き、すなわち磁石のN極から出てS極へ向かう向きと定められている。磁力線はこの向きを表す線で、交わることはない。

Question 48Physics - electricity, current, magnetism, waves and sound

電流が流れている導線のまわりにできる磁界について正しい記述はどれか。

  1. 導線のまわりに電界はできるが磁界はできない
  2. 磁界の向きは電流の向きに関係しない
  3. 導線に平行な向きの磁界ができる
  4. 導線を中心とした同心円状の磁界ができる Correct answer.

Explanation

直線電流のまわりには、導線を中心とする同心円状の磁界ができる。磁界の向きは電流の向きによって決まり、右手を使って向きを判断できる。電流の向きが逆になれば磁界の向きも逆になる。

Question 49Physics - electricity, current, magnetism, waves and sound

抵抗が10Ωと30Ωの2つの抵抗を直列につなぎ、40Vの電源に接続した。回路に流れる電流はいくらか。

  1. 0.75A
  2. 0.25A
  3. 4A
  4. 1A Correct answer.

Explanation

直列回路の合成抵抗は各抵抗の和なので10Ω+30Ω=40Ωである。オームの法則よりI=40V÷40Ω=1Aとなる。直列では合成抵抗が大きくなる点が並列との違いである。

Question 50Physics - electricity, current, magnetism, waves and sound

10Ωと40Ωの抵抗を並列につなぎ、20Vの電源に接続した。回路全体に流れる電流はいくらか。

  1. 2.5A Correct answer.
  2. 0.4A
  3. 0.5A
  4. 50A

Explanation

並列では各抵抗に同じ20Vが加わるので、電流はそれぞれ20÷10=2A、20÷40=0.5Aとなる。全体の電流はその和で2.5Aである。合成抵抗8Ωで計算しても20÷8=2.5Aと一致する。