2021 年度 最終 京大本番レベル模試(物理)採点基準

2021 年度. 最終. 京大本番レベル模試（物理）採点基準. 物理問題. Ⅰ（計３４点）.  1 X 1 X MV 2 − MgR cos ：３点 ※ MV 2 + MgR 1 − cos  2 R 2 R 2   1 1X  1 1 X2 イ： MV 2 − MgR  MV 2 + Mg 1 −    ：２点 ※  2 2  R   2 2 R  ア：. （１） 計１１点. （２） 計１７点. ウ：. g −  2 ：３点 R. エ：. オ：. r V ：３点 R. カ：. に１点. g ：３点 R. 1  r2  M + 2 m ：３点 R 2  g  r  ク： m ：２点 M + 2R  R . キ： − MgR − mgr ：３点. (MR + mr) R ：３点 MR 2 + mr 2. ケ：. 1 2.  に 2 点 . コ： −. M R ：３点 m. T2. T0 2. 0. 問１ ３点.  . . 1. r R. r ≤ 1 の区間で T 2 > 0 であるように描かれている：１点 R r 0≤ ≤ 1 の区間で T 2 の値が一度小さくなって再び大きくなる様子がなめ R らかな曲線で描かれている：１点 r r = 0 のときと = 1 のときの T 2 の値がともに T0 2 であることがわかる R R ように描かれている：１点 0≤. ※ タテ軸，ヨコ軸の数値に配点はない。 [解答] 問2 ３点. [記述] . m 1 = ：３点 M 4.  1  f の表式  f =  2. ( f , r) = ( f min ,. . g R. (MR + mr) R MR 2 + mr 2.  2    に， ( f , r ) =  3 f min , − R ，   3 . − 2R ) をそれぞれ代入して計算しようとしていれば１点. 前項で得た 2 式から f min を消去しようとしていれば１点. 2.

2021 年度. 最終. 京大本番レベル模試（物理）採点基準. 物理問題. （１） 計２０点. イ： −kx ：２点. ロ： iBℓ ：２点. ハ： vBℓ ：２点. ニ：. mj + kv ：３点 Bℓ mR へ： ：２点 Bℓ kR チ： ：２点 Bℓ. mL ：２点 Bℓ kL + B 2 ℓ 2 ト： ：２点 Bℓ Bℓ リ： if ：３点 k Bℓ r ヌ： I ：３点 k R+r ホ：. kxmax R ：３点 I max B ℓ − kxmax Rr ワ： ：３点 R0R + R0 r + Rr ル：. ヲ：②：２点 （２） 計１３点. Ⅱ（計３３点）. カ：③：２点 ※ ル，ヲは，「ル： 0 ，ヲ：①」でも正解として，合計５点を与える。 題意とは異なるが， r が 0 より ①大きく なければ導体棒（電流計）に電流 ル. ヲ. が流れず，導体棒の変位の測定によって電流を測定できなくなることは確か であるため。. 3.

2021 年度. 最終. 京大本番レベル模試（物理）採点基準. 物理問題 あ： （１） 計１７点. e2 16 0 r. う： −. 2. e2. Ⅲ（計３３点）. ：２点. い：. ：３点. え： −. e2 16 0 mr. ：３点. e2 ：３点 16 0 r me 4 1 か： − ：３点 2 2 16h  0 n 2. 8 0 r h 2 0 2 お： n ：３点  me 2. (ⅰ) [記述] 水素原子における電子の軌道半径を r′ ，円運動の速さを v′ （，角速 度を  ′ ）として，以下の 2 つの要素に加点する。  電子の円運動の方程式. m. v ′2 1 e2 = r′ 4 0 r ′ 2. または mr ′ ′ 2 =. 1 4 0. e2 r ′2. と等価な式が正しく書けている：１点 問１.  量子条件. h h = 2 r ′ または n = 2 r ′ （ n は正の整数） mv ′ mr ′ ′ と等価な式が正しく書けている：１点 n. ４点. (ⅱ) [解答]. 1 〔倍〕：２点 2. [記述] 水素原子のエネルギー E n ′ を，. En ′ =. 1 1 e2 mv ′ 2 − 2 4 0 r ′. を用いて計算しようとしていれば，係数のミスは看過して１点を与える。 き： 2mc 2 ：２点. mc 2 ：２点 h E tot ※ く，けは，文字指定から外れるものの， でも正解とする 2h 2mc 2 E tot こ： −  1 −  2 ：２点 ※ こは −  1 −  2 でも正解 h h く：. （２） 計１０点. mc 2 ：２点 h. さ： − 問２ ２点. け：. 2 ：２点 1. [解答例 1] 対消滅前の系の全運動量は 0 であるから，対消滅後に 0 でない運動 量をもつ光子が 1 個しか生成されないとすると，運動量保存則を満たさないため。 [記述] 運動量保存則を満たさないことを述べていれば満点を与える。. 4.