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Kanagawa Entrance Science practice questions

One question at a time. Build your Kanagawa Entrance Science understanding.

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.

Continue in the practice tool above to load more questions, 50 at a time.

Question 1Physics (物理的領域)

水中にある物体にはたらく浮力の向きとして正しいものはどれか。

  1. 物体が運動している向き
  2. 鉛直下向き
  3. 水平方向
  4. 鉛直上向き Correct answer.

Explanation

浮力は、物体が押しのけた流体（水など）の重さに等しく、重力とは逆向きの鉛直上向きにはたらく力である。水中の物体には下向きの重力と上向きの浮力が同時にはたらき、その差がばねばかりで測る見かけの重さになる。

Question 2Physics (物理的領域)

音の伝わり方について正しいものはどれか。

  1. 音は真空中でも伝わる
  2. 音は空気中を波として伝わる Correct answer.
  3. 音の高さは振幅の大きさで決まる
  4. 音の速さは光の速さより大きい

Explanation

音は空気や水などの媒質が振動し、その振動が波として伝わる現象である。媒質のない真空中では音は伝わらない。音の速さは光よりずっと遅く、音の高さは振動数、音の大きさは振幅で決まる。

Question 3Physics (物理的領域)

電池と2つの電球を直列につないだ。この回路を流れる電流について正しいものはどれか。

  1. 電池に近いほど電流が大きい
  2. 電球の前後で電流の大きさは変わる
  3. 回路のどの点でも電流の大きさは等しい Correct answer.
  4. 電流は抵抗の大きい電球では小さくなる

Explanation

直列回路では電流の流れる道が1本しかないため、回路のどの点でも同じ大きさの電流が流れる。抵抗の大きさが違っても、直列につながれた各部分を流れる電流は等しい。電圧のほうが抵抗の大きさに比例して分かれる。

Question 4Physics (物理的領域)

平面鏡の面に対して30°の角をなすように光を当てた。このときの反射角はどれか。ただし反射角は法線から測るものとする。

  1. 60° Correct answer.
  2. 90°
  3. 30°
  4. 120°

Explanation

反射角は鏡の面に垂直な法線から測った角である。鏡の面と入射光のなす角が30°のとき、入射角は90°−30°＝60°となる。反射の法則により反射角は入射角に等しいので60°である。

Question 5Physics (物理的領域)

2Ωと4Ωの抵抗を直列につなぎ、12Vの電源に接続した。回路に流れる電流はどれか。

  1. 6A
  2. 3A
  3. 0.5A
  4. 2A Correct answer.

Explanation

直列回路の合成抵抗は各抵抗の和で、2Ω＋4Ω＝6Ωになる。オームの法則I＝V／Rより、12V÷6Ω＝2Aの電流が流れる。直列なので回路のどの点でも電流は2Aで等しい。

Question 6Physics (物理的領域)

同じ直方体の物体を、面の面積を変えて水平な机の上に置く。机にはたらく圧力が最も大きくなるのはどれか。

  1. 高さが最も低くなる面を下にしたとき
  2. 面積が最も小さい面を下にしたとき Correct answer.
  3. どの面を下にしても同じとき
  4. 面積が最も大きい面を下にしたとき

Explanation

圧力は単位面積あたりにはたらく力の大きさで、圧力＝力÷面積で表される。物体の重さが同じなら、接する面積が小さいほど圧力は大きくなる。同じ直方体でも最も小さい面を下にすると圧力が最大になる。

Question 7Physics (物理的領域)

摩擦のない水平面上を、物体が一直線上を等速直線運動している。この物体にはたらく力について正しいものはどれか。

  1. 運動の向きと逆向きの力がはたらいている
  2. 物体にはたらく重力は消えている
  3. 運動の向きに一定の大きさの力がはたらいている
  4. 物体にはたらく力はつり合っている Correct answer.

Explanation

物体が等速直線運動をしているとき、物体にはたらく力の合力は0で、力はつり合っている。運動の向きに力がはたらいている必要はなく、力がつり合っていれば物体は同じ速さで運動を続ける。これが慣性の法則である。

Question 8Physics (物理的領域)

質量が同じ水と鉄に、同じ熱量を加えた。温度の上昇のしかたについて正しいものはどれか。ただし水の比熱を4.2J/(g・K)、鉄の比熱を0.45J/(g・K)とする。

  1. 鉄のほうが温度が大きく上昇する Correct answer.
  2. どちらも同じだけ温度が上昇する
  3. 水のほうが温度が大きく上昇する
  4. 熱量が等しいので温度は変化しない

Explanation

同じ質量の物体に同じ熱量を与えたとき、温度上昇は比熱が小さい物質ほど大きい。水の比熱は約4.2J/(g・K)、鉄は約0.45J/(g・K)で鉄のほうが小さいため、鉄の温度のほうが大きく上昇する。

Question 9Physics (物理的領域)

水の密度を1.0g/cm³とする。体積100cm³、質量80gの物体を水に入れたときのようすとして正しいものはどれか。

  1. 浮き、水中に20cm³沈む
  2. 浮き、水中に80cm³沈む Correct answer.
  3. 沈み、底に静止する
  4. 水面に完全に出て浮く

Explanation

物体にはたらく浮力は、押しのけた水の重さに等しい。体積100cm³の物体なら、完全に沈んだときの浮力は最大100g重である。物体の重さは80g重なので浮き、浮いているときは浮力＝重力＝80g重となり、水中に沈む部分は80cm³になる。

Question 10Physics (物理的領域)

コイルに棒磁石のN極を近づけると、コイルに誘導電流が流れた。このとき、コイルの磁石に近い側の極として正しいものはどれか。

  1. コイルの磁石に近い側の極は、近づける速さで決まる
  2. コイルには電流が流れない
  3. コイルの磁石に近い側がN極になる Correct answer.
  4. コイルの磁石に近い側がS極になる

Explanation

コイルに磁石を近づけるとコイルを貫く磁界が変化し、誘導電流が流れる。レンツの法則により、誘導電流は磁界の変化を妨げる向きに流れる。N極を近づけると、コイルの近づけた側がN極になり、磁石を反発させて変化を妨げる。

Question 11Physics (物理的領域)

空気中から水中へ光が斜めに進むとき、光の進み方として正しいものはどれか。

  1. 水中に入ると、すべての光が境界面で反射する。
  2. 水中に入ると、法線に近づくように屈折する。 Correct answer.
  3. 水中に入ると、法線から遠ざかるように屈折する。
  4. 水中に入っても、屈折せずにまっすぐ進む。

Explanation

光が空気から水へ進むと、水の方が屈折率が大きいため境界面で折れ曲がる。水中では光の速さが遅くなるので、屈折角は入射角より小さくなり、光は法線に近づく向きに屈折する。入射角が0°のときだけは屈折せずに直進する。

Question 12Physics (物理的領域)

焦点距離が10cmの凸レンズの中心から20cmの位置に物体を置き、スクリーン上に像を結ばせた。像について正しいものはどれか。

  1. レンズの反対側の30cmの位置に、物体より小さい倒立した実像ができる。
  2. レンズの反対側の10cmの位置に、物体より大きい倒立した実像ができる。
  3. レンズと同じ側に、物体より大きい正立した虚像ができる。
  4. レンズの反対側の20cmの位置に、物体と同じ大きさの倒立した実像ができる。 Correct answer.

Explanation

凸レンズで物体が焦点距離の2倍の位置にあるとき、像はレンズの反対側の焦点距離の2倍の位置にできる。像の大きさは物体と同じで、上下が逆の倒立した実像になる。物体が焦点より内側にあるときにできるのは、正立した虚像である。

Question 13Physics (物理的領域)

音の高さについて正しいものはどれか。

  1. 音の高さは振動数にも振幅にも関係しない。
  2. 振動数が大きいほど高い音になる。 Correct answer.
  3. 振動数が大きいほど低い音になる。
  4. 振幅が大きいほど高い音になる。

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。振幅は音の大きさ（強弱）を決めるもので、高さとは関係しない。同じ高さの音でも振幅が大きいほど大きく聞こえる。

Question 14Physics (物理的領域)

6Vの電源に、2Ωの抵抗と3Ωの抵抗を並列につないだ。回路全体に流れる電流はどれか。

  1. 2.0A
  2. 1.2A
  3. 5.0A Correct answer.
  4. 3.0A

Explanation

並列回路では、各抵抗には同じ6Vの電圧がかかる。2Ωには6V÷2Ω=3A、3Ωには6V÷3Ω=2Aが流れ、回路全体の電流はその和で5Aになる。合成抵抗1.2Ωを使って6V÷1.2Ω=5Aと求めてもよい。

Question 15Physics (物理的領域)

600Wの電気器具を5分間使用したとき、消費する電力量はどれか。

  1. 3.0×10³J
  2. 1.2×10⁴J
  3. 1.8×10⁵J Correct answer.
  4. 3.6×10⁶J

Explanation

電力量[J]は電力[W]と時間[s]の積で求められる。5分は300秒なので、600W×300s=180000J=1.8×10⁵Jとなる。1kWh=3.6×10⁶Jであることも覚えておきたい。

Question 16Physics (物理的領域)

作用と反作用の関係にある2つの力について正しいものはどれか。

  1. 2つの力は異なる物体にはたらき、大きさが等しく向きが反対である。 Correct answer.
  2. 2つの力は異なる物体にはたらき、大きさは物体の質量に比例して異なる。
  3. 2つの力は同じ物体にはたらき、つり合っている。
  4. 2つの力は同じ物体にはたらき、同じ向きである。

Explanation

物体Aが物体Bを押すと、同時にBもAを同じ大きさで逆向きに押す。これが作用・反作用の法則で、2つの力は別々の物体にはたらく。1つの物体にはたらく2力がつり合う場合とは区別する必要がある。

Question 17Physics (物理的領域)

質量2kgの物体を動滑車を使って0.5m持ち上げた。ひもを引く力と引く距離、仕事について正しいものはどれか。ただし100gの物体にはたらく重力を1Nとし、滑車とひもの質量や摩擦は考えない。

  1. 力は20Nで、引く距離は1.0m、仕事は20J。
  2. 力は10Nで、引く距離は0.5m、仕事は5J。
  3. 力は20Nで、引く距離は0.5m、仕事は10J。
  4. 力は10Nで、引く距離は1.0m、仕事は10J。 Correct answer.

Explanation

質量2kgの物体にはたらく重力は20Nである。動滑車では物体を2本のひもで支えるので、引く力はその半分の10Nになる。ひもを引く距離は物体が上がる距離の2倍の1.0mで、仕事は10N×1.0m=10Jとなり、直接持ち上げる場合の20N×0.5m=10Jと等しい。

Question 18Physics (物理的領域)

1秒間に50打点する記録タイマーで台車の運動を記録したところ、テープに打たれた点の間隔が最初の点から順に0.4cm、0.8cm、1.2cm、1.6cm、2.0cmであった。最初の点から4番目の点までの平均の速さはどれか。ただし打点の間隔は0.02秒とする。

  1. 30cm/s
  2. 60cm/s
  3. 20cm/s
  4. 40cm/s Correct answer.

Explanation

1秒間に50打点するので、点と点の時間間隔は1/50=0.02秒である。最初の点から4番目の点までは3区間で0.06秒、距離は0.4+0.8+1.2=2.4cmとなる。平均の速さは2.4cm÷0.06s=40cm/sである。

Question 19Physics (物理的領域)

100gの水（20℃）に、80℃に熱した50gの金属球を入れてかき混ぜたところ、全体の温度が25℃になった。金属球の比熱はおよそいくらか。ただし水の比熱を4.2J/(g・K)とし、容器や外部との熱のやりとりはないものとする。

  1. 0.38J/(g・K)
  2. 0.70J/(g・K)
  3. 1.68J/(g・K)
  4. 0.76J/(g・K) Correct answer.

Explanation

水が得た熱量は100g×4.2J/(g・K)×(25-20)K=2100Jである。金属球が失った熱量は50g×c×(80-25)K=2750c Jと表せる。熱量保存より2750c=2100となり、cはおよそ0.76J/(g・K)である。

Question 20Physics (物理的領域)

導線に真下から真上向きに電流を流した。この導線の真横の東側に方位磁針を置いたとき、方位磁針のN極が指す向きとして正しいものはどれか。ただし地磁気の影響は無視できるものとする。

  1. 東
  2. 南
  3. 西
  4. 北 Correct answer.

Explanation

直線電流のまわりには、電流の向きを軸とした同心円状の磁界ができる。電流が真上向きのとき、真上から見ると磁界は反時計回りになり、導線の東側では磁界の向きは北になる。方位磁針のN極は磁界の向きを指すので、N極は北を向く。

Question 21Physics (物理的領域)

長さ120mの列車が、長さ480mのトンネルを通過し始めてから完全に出るまでに30秒かかった。この列車の速さは何m/sか。

  1. 20m/s Correct answer.
  2. 16m/s
  3. 24m/s
  4. 12m/s

Explanation

列車がトンネルを通過し始めてから完全に出るまでに進む距離は、列車の長さ120mとトンネルの長さ480mの合計600mである。これを30秒で進むので、速さは600÷30=20m/sとなる。

Question 22Physics (物理的領域)

豆電球に加わる電圧を測りたい。電圧計のつなぎ方として正しいものはどれか。

  1. 豆電球を外してその代わりにつなぐ
  2. 豆電球と直列につなぐ
  3. 乾電池と豆電球の間に直列につなぐ
  4. 豆電球と並列につなぐ Correct answer.

Explanation

電圧計は、測定したい部分に加わる電圧をそのまま測れるように、豆電球と並列につなぐ。直列につなぐと電圧計の大きな抵抗のために回路のようすが変わり、正しい電圧を測れない。

Question 23Physics (物理的領域)

熱の伝わり方について、真空の容器の中でも熱が伝わる現象はどれか。

  1. 熱伝導
  2. 対流
  3. 融解
  4. 熱放射 Correct answer.

Explanation

熱放射は赤外線などの電磁波として熱が伝わる現象で、物質がなくても真空を通ることができる。熱伝導は物質内を熱が順に伝わる現象、対流は流体の移動による熱の運搬なので、どちらも真空では起こらない。

Question 24Physics (物理的領域)

1本の糸でつるした質量300gのおもりが静止している。おもりにはたらく重力と糸が引く力について正しいものはどれか。ただし100gにはたらく重力を1Nとする。

  1. 重力は下向きに0.3N、糸の力は上向きに0.3N
  2. 重力は下向きに3N、糸の力は上向きに3N Correct answer.
  3. 重力は下向きに6N、糸の力は上向きに3N
  4. 重力は下向きに3N、糸の力は上向きに0N

Explanation

おもりにはたらく重力は、100gを1Nとして300gで3Nである。おもりが静止しているときは、重力と糸が引く力が同じ大きさで逆向きにつり合っているので、糸の力も3Nである。

Question 25Physics (物理的領域)

6Vの電源に10Ωの抵抗をつないだ。この抵抗で消費される電力は何Wか。

  1. 0.6W
  2. 60W
  3. 3.6W Correct answer.
  4. 6.0W

Explanation

オームの法則より、10Ωの抵抗に6Vを加えたときに流れる電流は6÷10=0.6Aである。電力は電圧と電流の積で求められるので、6V×0.6A=3.6Wとなる。

Question 26Physics (物理的領域)

一様な磁界中にまっすぐな導線を置き、導線を流れる電流の向きが磁界の向きと平行になるようにした。導線にはたらく力について正しいものはどれか。

  1. 力ははたらかない Correct answer.
  2. 磁界と電流の両方に垂直な向きにはたらく
  3. 磁界の向きと同じ向きにはたらく
  4. 電流の向きと同じ向きにはたらく

Explanation

電流が磁界から受ける力の向きは、電流の向きと磁界の向きの両方に垂直である。電流の向きが磁界と平行なときは、力の大きさは0になり、導線は動かない。

Question 27Physics (物理的領域)

水の入った水槽の水面から深さ20cmの点にはたらく水圧はおよそ何Paか。水の密度を1.0g/cm³、100gにはたらく重力を1Nとし、水面の大気圧は考えないものとする。

  1. 1000Pa
  2. 200Pa
  3. 2000Pa Correct answer.
  4. 20000Pa

Explanation

水圧は深さに比例し、p=ρghで求められる。密度1.0g/cm³は1000kg/m³、深さ20cmは0.20m、100gにはたらく重力が1Nなのでg=10N/kgとすると、1000×10×0.20=2000Paである。

Question 28Physics (物理的領域)

音の大きさについて正しいものはどれか。

  1. 音を伝える物質の種類だけで決まる
  2. 振動数が大きいほど大きい
  3. 波長が長いほど大きい
  4. 振幅が大きいほど大きい Correct answer.

Explanation

音の大きさは、音源の振動の振幅が大きいほど大きくなる。振動数は音の高さを決める要素であり、振幅とは別である。波長や媒質の種類は、主に音の速さや高さに関係する。

Question 29Physics (物理的領域)

質量2kgの物体を、摩擦のない斜面を使って高さ1.5mまでゆっくり引き上げた。斜面の長さが3.0mのとき、斜面に沿って加える力は何Nか。ただし100gにはたらく重力を1Nとする。

  1. 30N
  2. 10N Correct answer.
  3. 15N
  4. 5N

Explanation

摩擦力がない斜面では、物体を引き上げるのに必要な仕事は、直接持ち上げる場合の仕事mghと等しい。質量2kgの重力は20N、高さ1.5mなので仕事は20×1.5=30J、斜面の長さ3.0mで割ると加える力は10Nになる。

Question 30Physics (物理的領域)

ある抵抗に加える電圧を変えると、2Vで0.2A、4Vで0.4A、6Vで0.6Aの電流が流れた。この抵抗の抵抗値と、6Vを加えて1分間電流を流したときに発生する熱量の組み合わせとして正しいものはどれか。

  1. 20Ω、216J
  2. 10Ω、216J Correct answer.
  3. 30Ω、108J
  4. 10Ω、36J

Explanation

抵抗値は電圧と電流の比で、どの測定でも2V÷0.2A=10Ωである。6Vを加えると0.6A流れ、消費電力は6V×0.6A=3.6Wになる。1分間は60秒なので、発生する熱量は3.6W×60s=216Jである。

Question 31Physics (物理的領域)

鏡で光が反射するとき、入射角と反射角の関係として正しいものはどれか。ただし、角は鏡の面に垂直な線（法線）と光の進む向きとの間で測るものとする。

  1. 入射角のほうが反射角より常に大きい。
  2. 入射角と反射角は常に等しい。 Correct answer.
  3. 入射角と反射角の和は常に90度になる。
  4. 反射角は入射角の2倍になる。

Explanation

光の反射では、鏡の面に垂直な法線に対して測った入射角と反射角が常に等しくなる。これを反射の法則という。鏡の面に対する角度で測ると値が変わるため、角の測り方に注意する。

Question 32Physics (物理的領域)

回路に流れる電流を電流計で測るとき、電流計のつなぎ方として正しいものはどれか。

  1. 測りたい部分に直列につなぎ、電流計の－端子から電流が入るようにする。
  2. 測りたい部分に並列につなぎ、電流計の＋端子から電流が出るようにする。
  3. 測りたい部分に並列につなぎ、電流計の－端子から電流が出るようにする。
  4. 測りたい部分に直列につなぎ、電流計の＋端子から電流が入るようにする。 Correct answer.

Explanation

電流計は測りたい部分に直列につなぎ、＋端子から電流が入り－端子から出るように接続する。並列につなぐと電流計に大きな電流が流れて故障するおそれがある。電圧計を並列につなぐのと混同しないこと。

Question 33Physics (物理的領域)

ばねに加える力を2倍にすると、ばねののびはどうなるか。ただし、ばねののびは限界を超えないものとする。

  1. 2倍になる。 Correct answer.
  2. 4倍になる。
  3. 半分になる。
  4. 変わらない。

Explanation

ばねののびは、限界を超えない範囲で加えた力の大きさに比例する。これをフックの法則という。力が2倍なら、ばねののびも2倍になる。

Question 34Physics (物理的領域)

水から空気中へ光を進ませるとき、水面で光がすべて反射して空気中へ出なくなる条件として正しいものはどれか。

  1. 入射角が0度のとき。
  2. 入射角が臨界角より小さいとき。
  3. 入射角が臨界角より大きいとき。 Correct answer.
  4. 光の振動数が臨界振動数より大きいとき。

Explanation

光が水から空気へ進むとき、入射角がある角度（臨界角）より大きくなると、光は水面で全反射して空気中に出ない。臨界角より小さいときは屈折して空気中へ出る。全反射は光の振動数ではなく、入射角と屈折率の関係で決まる。

Question 35Physics (物理的領域)

6Vの電源に、2Ωの抵抗と4Ωの抵抗を直列につないだ。2Ωの抵抗に加わる電圧は何Vか。

  1. 4V
  2. 2V Correct answer.
  3. 3V
  4. 1V

Explanation

直列回路では各抵抗に流れる電流が等しい。合成抵抗は2Ω＋4Ω＝6Ωなので電流は6V÷6Ω＝1A。2Ωの抵抗に加わる電圧は1A×2Ω＝2Vとなる。

Question 36Physics (物理的領域)

面積0.020m²の板に、大きさ40Nの力を面に垂直に加えた。板が受ける圧力は何Paか。

  1. 20Pa
  2. 2000Pa Correct answer.
  3. 800Pa
  4. 0.80Pa

Explanation

圧力は、面に垂直にはたらく力の大きさを面積で割って求める。40N÷0.020m²＝2000Paとなる。面積が小さいほど同じ力でも圧力は大きくなる。

Question 37Physics (物理的領域)

質量20kgの物体を、一定の速さで5秒間に2.0m持ち上げた。このときの仕事率は何Wか。ただし、100gの物体にはたらく重力を1Nとする。

  1. 80W Correct answer.
  2. 200W
  3. 40W
  4. 8W

Explanation

20kgの物体にはたらく重力は200Nである。2.0m持ち上げる仕事は200N×2.0m＝400J。これを5秒で行うので仕事率は400J÷5s＝80Wとなる。

Question 38Physics (物理的領域)

コイルの近くで棒磁石を動かすと、コイルに電流が流れた。この現象について正しいものはどれか。

  1. コイルを動かさず磁石も動かさなければ、電流は流れ続ける。
  2. 磁石を速く動かすほど、コイルに生じる電流は大きくなる。 Correct answer.
  3. コイルの巻き数を減らすほど、生じる電流は必ず大きくなる。
  4. 磁石をコイルの近くで静止させているとき、最も大きな電流が流れる。

Explanation

コイルの近くで磁石を動かすと、コイルを貫く磁界が変化し、電磁誘導によって電流が生じる。磁石を速く動かすほど磁界の変化が急になるため、生じる電流は大きくなる。磁石が静止していると磁界の変化がないので電流は流れない。

Question 39Physics (物理的領域)

6Vの電源に、6Ωの抵抗と3Ωの抵抗を並列につなぎ、その並列部分に2Ωの抵抗を直列につないだ。6Ωの抵抗に流れる電流は何Aか。

  1. 0.25A
  2. 1.0A
  3. 0.50A Correct answer.
  4. 1.5A

Explanation

6Ωと3Ωの並列部分の合成抵抗は、1/R＝1/6＋1/3＝1/2より2Ω。これに2Ωを直列につなぐので全体は4Ω、回路全体の電流は6V÷4Ω＝1.5A。並列部分の電圧は1.5A×2Ω＝3Vなので、6Ωに流れる電流は3V÷6Ω＝0.50Aとなる。

Question 40Physics (物理的領域)

体積500cm³、質量600gの物体を、ばねばかりにつるして水中に完全に沈めた。物体が静止しているとき、ばねばかりが示す力は何Nか。ただし、水の密度を1.0g/cm³、100gの物体にはたらく重力を1Nとし、水の抵抗は考えない。

  1. 6.0N
  2. 1.0N Correct answer.
  3. 0.5N
  4. 5.0N

Explanation

物体にはたらく重力は600gで6N。水中で受ける浮力は、押しのけた水500cm³の重さに等しく5Nである。ばねばかりの張力は重力から浮力を引いた6N－5N＝1Nとなる。

Question 41Physics (物理的領域)

空気中を音が伝わるとき、音を伝えているものとして最も適切なものはどれか。

  1. 空気中を進む電磁波
  2. 空気の分子の振動が次々に伝わる縦波 Correct answer.
  3. 音源から出た光の波
  4. 空気が音源から聞き手へ流れる空気の流れ

Explanation

音は物体の振動が周囲の空気を押し引きし、その振動が縦波として次々に伝わる現象です。空気全体が音源から移動するわけではなく、電磁波や光とも異なります。媒質の振動が伝わる点が重要です。

Question 42Physics (物理的領域)

同じ物体を地球上と月面上で測ったとき、場所によって値が変化しないものはどれか。ただし、月面の重力は地球上より小さいものとする。

  1. 物体の質量 Correct answer.
  2. 物体を支えるのに必要な上向きの力
  3. ばねばかりが示す重さ
  4. 物体にはたらく重力の大きさ

Explanation

質量は物体そのものがもつ量で、場所によって変わりません。一方、重力の大きさやばねばかりの示す重さは、その場所の重力加速度に比例して月面では小さくなります。支える力も重力に対応して変化します。

Question 43Physics (物理的領域)

金属線に電流が流れているとき、電流の向きと自由電子の移動する向きの関係として正しいものはどれか。

  1. 自由電子は移動せず、電流の向きだけが決まる
  2. 電流の向きと直角の向きに自由電子が移動する
  3. 電流の向きと反対の向きに自由電子が移動する Correct answer.
  4. 電流の向きと同じ向きに自由電子が移動する

Explanation

電流の向きは正の電荷が移動する向きと約束されており、金属中で実際に移動する自由電子は負の電荷をもちます。そのため自由電子の移動する向きは電流の向きと反対になります。電流の向きを電子の移動向きと混同しないことがポイントです。

Question 44Physics (物理的領域)

焦点距離が10cmの凸レンズの前方20cmの位置に物体を置いた。このときスクリーン上にできる像として正しいものはどれか。

  1. 物体と同じ大きさの倒立の実像 Correct answer.
  2. 物体より大きい正立の虚像
  3. 物体より小さい倒立の実像
  4. 物体と同じ大きさの正立の虚像

Explanation

凸レンズで物体が焦点距離の2倍の位置にあるとき、像はレンズの反対側の焦点距離の2倍の位置にでき、大きさは物体と同じ倒立の実像になります。スクリーン上にできることから実像であることも判断できます。

Question 45Physics (物理的領域)

崖に向かって音を出してから、反射した音が聞こえるまでに0.80秒かかった。空気中の音の速さを340m/sとすると、崖までの距離は何mか。

  1. 136m Correct answer.
  2. 68m
  3. 272m
  4. 425m

Explanation

音は崖まで往復するので、0.80秒で進んだ距離は音の速さ×時間=340×0.80=272mです。これは往復の距離なので、崖までの片道の距離は272÷2=136mになります。

Question 46Physics (物理的領域)

質量200gの水の温度を20℃から60℃まで上げるのに必要な熱量は何Jか。水の比熱を4.2J/(g・℃)とする。

  1. 3.36×10^4 J Correct answer.
  2. 5.04×10^4 J
  3. 1.68×10^3 J
  4. 8.40×10^3 J

Explanation

必要な熱量は、質量×比熱×温度変化で求めます。温度変化は60−20=40℃なので、200×4.2×40=33600J=3.36×10^4Jとなります。単位をgと℃にそろえて計算することが大切です。

Question 47Physics (物理的領域)

まっすぐな導線に電流を流したとき、導線の周りにできる磁界の向きについて正しいものはどれか。

  1. 電流の向きに関係なく、導線の周りに一定の向きの磁界
  2. 右ねじを電流の向きに進めたときの回転向き Correct answer.
  3. 導線を中心とした同心円状で、電流と同じ向きの磁界
  4. 導線から離れるほど、磁界の向きは電流の向きに近づく

Explanation

直線電流のつくる磁界は導線を中心とした同心円状になり、その向きは右ねじの法則で決まります。電流の向きを右ねじが進む向きに対応させると、右ねじを回す向きが磁界の向きです。電流の向きが逆になれば磁界の向きも逆になります。

Question 48Physics (物理的領域)

質量2.0kgの物体が床から高さ0.50mの位置にある。床を基準面としたときの物体の位置エネルギーは何Jか。ただし、100gの物体にはたらく重力を1Nとする。

  1. 1.0J
  2. 20J
  3. 10J Correct answer.
  4. 5.0J

Explanation

質量2.0kgにはたらく重力は、100gで1Nなので20Nです。位置エネルギーは重力の大きさ×高さで、20N×0.50m=10Jとなります。

Question 49Physics (物理的領域)

80℃の水100gと20℃の水300gを混ぜた。熱が外部に逃げないとき、全体の温度は何℃になるか。水の比熱は一定とする。

  1. 40℃
  2. 25℃
  3. 35℃ Correct answer.
  4. 30℃

Explanation

高温の水が失う熱量と低温の水が得る熱量が等しくなります。80℃の水100gが失う熱と20℃の水300gが得る熱を考え、全体で400g、熱量の合計から(100×80+300×20)/400=35℃となります。

Question 50Physics (物理的領域)

密度0.80g/cm³の物体を水に浮かべた。物体が静止しているとき、物体の体積のうち水面より下にある部分の割合として最も近いものはどれか。水の密度を1.0g/cm³とする。

  1. 125%
  2. 100%
  3. 80% Correct answer.
  4. 20%

Explanation

物体が浮いて静止するとき、物体にはたらく重力と浮力がつり合います。浮力は沈んでいる部分の体積×水の密度に比例するので、密度0.80g/cm³の物体では体積の0.80/1.0=80%が水中に沈みます。