R元年度第１回高認物理基礎大問５解説

大問５

問１【電気量】

　導線に１Aの電流が流れている。導線の断面を２s間に通過する電気量はいくらか。
・２C

問２【電力】

　図のように、LEDに３Vの電圧をかけたところ、導線を流れる電流は0.02Aだった。
LEDが消費する電力を求めよ。
ただし、導線の抵抗は無視できるものとする。

・LEDには、導線と同じ大きさの電流が流れるので、$3 \times 0.02 = 0.06$Wである。

問３【電力量】

　携帯電話の充電池（バッテリー）の表示を調べたところ、2.5Whと書かれていた。
この充電池が蓄えることができるエネルギーは何Jか。
・$2.5 \times 60 \times 60 = 9000$（J）

問４【生活と物理学】

・小惑星「りゅうぐう」は、非常に小さな惑星なので、重力が非常に小さい。
そのため、探査ロボットと惑星表面の間の最大摩擦力が小さくなり、探査ロボットが車輪を使って移動するのは不可能である。（よって、間違っている。×）
・磁気浮上式リニアモーターカーは、磁力を利用して浮上して走行するので、レール上を走るよりも、走行時の摩擦力が小さい乗り物である。（正しい。○）
・トロンボーンは、気柱の共鳴を利用している楽器である。そのため、気柱の長さを変えると、共鳴する音の高さが変化する。（正しい。○）
・足の速いウサギと足の遅いカメとが同時にスタートして競争し、最終的にはカメが勝利したという「ウサギとカメ」の物語がある。
「ウサギよりもカメの方が先にゴールに着いた」ことから、瞬間の速さの最大値が大きいのはウサギであるが、平均の速さが大きいのはカメであることがわかる。（正しい。○）
・放射線には、人工的な放射線と、自然界にある岩石や宇宙から放射される放射線がある。
人工的な放射線も自然界にある放射線も同じ種類で同じ量の放射線なら、人体への影響は同じである。（正しい。○）

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