物理 [分析] 2023年度大学入学共通テスト速報 | 大学入試解答速報

さまざまな分野からの小問集合。問１は、力のモーメントのつり合いの式を立てるより、二つの体重計の表示が人と体重計との距離の逆比になることに気づくと解きやすい。問２は、熱サイクルにおける仕事の総和の符号は、A→B で気体がした仕事より C→A で気体がされた仕事の方が大きいことをグラフの面積から判断する。問３は、ブロックとそりの間にはたらく動摩擦力と岸からそりが受ける力の扱いがポイントになる。問４は、ローレンツ力による荷電粒子の等速円運動の問題である。問５は、光電効果の典型的な基本問題である。

空気中を落下運動する物体が受ける抵抗力に関して、仮説を立てながら実験に基づいて考察する問題。問２までの会話文で与えられているように抵抗力が速さに比例すると仮定するならば、終端速度はアルミカップの枚数に比例するはずである。ところが実験結果はそのようになっておらず、問３ではこれを根拠として生徒がはじめに立てた予想が誤りであったと判断する。問４は、抵抗力が速さの２乗に比例すると仮定した場合、この仮定が正しいと示すためにグラフをどのように描くべきかが問われている。普段の課題探究の学習が役に立つだろう。問５のエでは、(ａ)の「すべての点のできるだけ近くを通る一本の直線」という表現を正しく捉えなければならない。

音源および観測者が等速円運動をする場合の、斜めドップラー効果の問題。標準的な入試問題集にも載っている題材であり高得点が望める。 問１では、等速円運動の力学的な基本が問われている。問２、問３では、音源が等速円運動する場合について、観測者が測定する音の振動数について問われている。問４では、音源と観測者を入れ替えて、測定される音の振動数について問われている。問５は、音源が等速円運動している場合と観測者が等速円運動している場合の音の速さや音波の波長について問われている。

コンデンサーの電気容量を測定する実験についての問題。物理の授業での学習の過程を意識した問題であった。問１はコンデンサーについての基本事項の問題である。問２では、スイッチを開いた直後の電圧が 5.0V であることを見抜き、電流が 100ｍA であることをグラフから読み取る。問３では、誘導にしたがって解いていけばよいが、放電された電気量がはじめに蓄えられていた電気量に等しいことを用いる。問４は、原子分野の半減期と同様な考えをすればよい。問５は、最初の方法で計算した電気量が、実際よりも小さいことを踏まえる。