第1問
すべてセンター2009年の過去問だった。この試験が共通テストの試行調査であるにも関わらずセンター過去問を出したのは、受験者の学力を測って共通テストの難易度調整に利用するためだろう。
問2
正解率10%という難問。問1が簡単だっただけに、引っかかった人も多いだろう。
ネット上でも解説が見つかるが、どれもピンと来ない。
それで私なりに考えて、電位差に着目する考え方が最も腑に落ちやすいのではと思った。
この問題では、手回し発電機を使った際の起電力(電位差)はどの繋ぎ方も同じだ。キルヒホッフの法則により、回路のどこかに起電力を相殺する電位差が必要となる。回路の抵抗が少ないほど、それを導線のジュール熱で補う必要がある。したがって抵抗が少ない方が手回し発電機を回すのに必要な力が大きくなるのだ。
第2問
問１は、単振り子の式1を考察するもの。πとgは定数なので、Lの値が変化し得る選択肢が正解。(3)は直感的に分かる。(1)も正解なのは、重心が上に移動することで、Lの値が実質的に小さくなるからだ。
問3は、「科学とは何たるか」という哲学的な理解を試された面白い問題。
第3問
速度、加速度、向心加速度と、色々な制限が付いていて戸惑う。
問1では、1, 2, 3に入る数値に関しては向心加速度制限を考慮する必要はない。なぜなら4, 5, 6で向心加速度を求める問題があり、制限に収まっている事は明らかだからだ。
問2はまず、向心加速度の式を用いてC地点における最大速度vを求める。そして25m/s からvまで減速するのに掛かった時間を加速度制限を用いて求める。後は図3における減速区間の面積を求めれば完了。根号を含む乗算が必要だが、計算を工夫すれば(x+y)(x-y)の形になる。簡単ではあるが計算に時間が掛かるので捨ててもいいだろう。
問5は正解率2.6%。難しくはないがやはり計算に時間が掛かる。解答12は選択肢の数値が1.0刻みなので、計算過程の数値を有効数字2桁で処理しても良いだろう。理論化学のような問題で、化学を学んでいる人は有利。
第4問
見慣れない図が示されているが、これは「コイルに磁石を近づける」というあの電磁誘導のやり方を変えて、わざと電磁誘導だと認識するのを難しくしているだけだ。次の二つの条件を満たせば電磁誘導が起きる。
- 磁束とコイルがある
- コイル内の磁束が変化する仕組みになっている
問1
正解率15.1%。
ここで生じる電位は、磁束の変位を時間で微分したものなので、カクカクとした形になる。
電流は初めは「端子b → 端子a」で、次に「a → b」と変わるので、グラフは正の山から負の山になりそうだが、これが上手い引っ掛け。これは電位の本質を理解していないと解けない。
電流は水流のように、電位の高いところから低いところへ外力を受けずに自然に流れ、電池という名のポンプで引き上げられる。では、この問題での電流は自然に流れているか？NOである。電磁誘導により外部からの働きかけで流されているのである。これはまさにポンプで、電池と同じ役割を果たしているのである。したがって正解は(6)となる。