【高卒認定試験物理基礎】平成29年度2回目 ポイント解説その3

今回は高卒認定試験物理基礎の平成29年度第2回のポイント解説の続きをしていきます。

大問3、大問4についてはこちらの記事から。

【高卒認定試験物理基礎】平成29年度2回目 ポイント解説その2
今回は高卒認定試験物理基礎の過去問のポイント解説です。どのような問題が出題されているのか、どのような知識が必要か、どのように解くのがよいのかなど把握して過去問演習をより効果的に行えるようにしましょう。
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大問5

大問5は電気回路、電力、エネルギーの変換、原子についての出題がありました。

問1

問1は電気回路に関する問題です。

電流と電圧の大きさの関係を示す適切なグラフを選択します。

オームの法則(\(V=RI\))より、電流と電圧には比例の関係があることがわかります。

縦軸が電流、横軸が電圧のグラフが与えられているのでオームの法則の式をこれにあわせて変形(\(I=\)の形)すると

\[I=\frac{1}{R}V\]

となります。

今回\(R=5\)Ωなので、上記の式は

\[I=\frac{1}{5}V\]

という電流と電圧が比例し、傾きが\(\frac{1}{5}=0.2\)となるグラフを選べばよいことになります。

比例のグラフですから直線のグラフとなるので、③か④のグラフになります。

2つのグラフの傾きを読み取ると、③は

\[\frac{0.6}{5}=0.12\]

④のグラフの傾きは

\[\frac{0.8}{4}=0.2\]

となり、④が答えとなります。

問2

問2は電力に関する問題です。

電力の単位は \(\rm W\) です。

選択肢の単位をそれぞれ確認してきましょう。

①の力の単位は \(\rm N\) であるので誤りです。

②の仕事の単位は \(\rm J\) であるのでこれも誤りです。

③の仕事率の単位は \(\rm W\) であるのでこれが正解の選択肢です。

④の電気量の単位は \(\rm C\) であるので誤りです。

問3

エネルギー変換に関する問題です。

白熱電球とLEDについて、電気エネルギーがすべて光エネルギーに変換されるのではなく、一部が熱エネルギーに変換されてしまいます。

問題文中に白熱電球はLEDよりも多くの熱を発生するとあります。

これより熱エネルギーに変換される割合がLEDよりも白熱電球の方が大きいことがわかります。

よって、白熱電球は熱エネルギーに変換される割合が多いことから、LEDに比べ光エネルギーに変換される割合は小さくなります。

白熱電球がLEDとで同等の明るさを得るためには、さらに光エネルギーが必要となるので、その分必要となる電力はLEDよりも大きくなります。

以上より、アには小さい、イには大きいが当てはまります。

問4

問4は原子に関する問題です。

各選択肢について確認していきましょう。

①ついては、原子核は陽子と中性子からなっています。陽子は正の電荷、中性子は電荷をもたないので全体として正の電荷を帯びています。よって、負の電荷はもっていないので誤りとなります。

②については、①で確認したように、原子は陽子と中性子からなっており、電子は含まれないので誤りです。

③については、質量数は陽子と中性子の数のことですので、中性子の数のみでは決まらないので誤りです。

最後に④についてです。これが正解の選択肢で、原子番号は陽子の数で決まります。

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まとめ

平成29年度2回目に関しても力学からの出題が多いものとなりました。

平成30年度2回目のように図形を使って考える必要がる問題も出題されたので解けるようにしておきましょう。

また、用語等と正しく理解しているのはもちろん、性質やグラフの読み取りなどもおさえて置く必要があります。

単位に関する問題も出題されていましたが、普段の学習から単位についても意識して学習していれば問題ありません。

今回はここまでとなります。

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