２０２１年 広島大学・本番レベル模試・物理 解答・解説・採点基準
全４問 ６０分 １００点満点
〔Ⅰ〕 （２５点）
【解答・採点基準】
問1 問 1 計 4 点
(ア) (ア) 2 点
(イ) (イ) 2 点
問2 問 2 計 6 点
(ア) (ア) 3 点
(イ)
求める時間は(ア)の結果に での単振動の半周期を加え たものなので
となる。
(答)
(イ) 3 点
* の単振動の半周 期に1 点
*答に2 点
問3 問 3 3 点
問4 問 4 計 6 点
(ア)
このとき小球と物体は同じ速度なので, 問3の結果より
(ア) 3 点
*小球と物体が同じ速度 2
ma=- kx ma=-kx
2 T m
p k
¢=
0 x<
2
m m m
T T= +¢ p k =p k+p k
2
m m
T =p k +p k
0 x<
mv0 =mv mV+
となる。
(答)
(イ)
このとき物体と小球は同じ速度なので
となる。
(答)
(イ) 3 点
*小球と物体が同じ速度 であることに1 点
*答に2 点
問5 問 5 計 6 点
(ア)
エネルギー保存則より
となる。
(答)
(ア) 3 点
*立式に1 点
*答に2 点
(イ)
エネルギー保存則より
となる。
(答)
(イ) 3 点
*立式に1 点
*答に2 点
0
1 2
v =v
0 2 2
0
2 2
mv mv mv v v
= +
\ =
0
2 2
v =v
2 2
2 0 0 2
0 1
0 1
1 1 1 1
2 2 2 2 2 2 2
2
v v
mv m m kl
v m
l k
æ ö æ ö
= ç ÷è ø + ç ÷è ø + ×
\ =
0
1 2
v m
l = k
2 2
2 0 0 2
0 2
2 0
1 1 1 1
2 2 2 2 2 2
2
v v
mv m m kl
l v m k
æ ö æ ö
= ç ÷è ø + ç ÷è ø +
\ =
2 0
2 l v m
= k
〔Ⅱ〕 （２５点）
【解答・採点基準】
ア ア 3点
イ イ 4 点
ウ ウ 4 点
エ エ 5 点
*符号ミスは-3 点
オ オ 5 点
*符号ミスは-3 点
カ カ 4 点
pV RT
2p−p0
( )
−2MgSV V+Sh
′ T
T p
−1 2p0Sh Mgh
Q− Mgh+1 2p0Sh
⎛
⎝⎜
⎞
⎠⎟
〔Ⅲ〕 （２５点）
【解答・採点基準】
(1)
(1) ４点
(2) (2) ３点
(3) 波長 (3) ２点
(4) (4) ３点
(5) (5) ４点
(6) (6) ３点
(7) (7) ４点
(8) 大きくなる (8) ２点
L 1+1 2
y0−d 2 L
⎛
⎝
⎜⎜
⎜
⎞
⎠
⎟⎟
⎟
⎧ 2
⎨⎪⎪
⎩
⎪⎪
⎫
⎬⎪⎪
⎭
⎪⎪
y0d L
pλL d
−λL′ d
nr
L
d
{ ( )n−1 r+pλ}
〔Ⅳ〕（２５点）
【解答・採点基準】
問 1 0 問 1 2 点
問 2 0 問 2 2 点
問 3 問 3 3 点
問 4
十分時間が経過後コンデンサーに蓄えられ ている静電エネルギーは
電池がした仕事は
よって抵抗で消費されたエネルギーは
(答)
問 4 6 点
＊静電エネルギーに2 点
＊電池がした仕事に2 点
＊答に2 点 問 5
において回路に流れる電流が極大値を とるため, この時コイルの誘導起電力は 0 である。よってキルヒホッフの第二法則より
(答)
問 5 6 点
＊コイルの誘導起電力に2 点
＊キルヒホッフの第二法則に 2
点
＊答に2 点 問 6
問 3 より
問 6 6 点 CV0
1 2CV02
CV02
CV02−1
2CV02=1 2CV02
1 2CV02
t=t1
RI1=Q1 C
∴Q1=RCI1
Q1=RCI1
よって求めるエネルギーは
(答)
＊ を求めて2 点
＊答に2 点 I1= Q1
RC
= V0 2R
1 2LI12=1
2L V0 2R
⎛
⎝⎜
⎞
⎠⎟
2
= LV02 8R2
LV02 8R2
I1
