恒星間ボトルメール

Interstellar Message in a Bottle

物化選択、「共通テスト物理2022」を解く

2022年1月16日(日)に共通テスト2日目が行われました。2日目は理系科目の日でした。

今回は、かつて物化選択の受験生だった私が、共通テスト物理2022に挑みます。

高校物理に触れるのは久しぶりなので問題が解けるか、どきどきです。そもそも、公式を思い出せるのでしょうか……。

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jukensei

共通テスト物理2022

www.asahi.com

朝日新聞の公式サイトで物理の問題PDFを入手しました。

60分の時間を計って、早速解き始めます。

結果

5分ほど時間を残して問題を解き終えました。採点したところ、25マーク中22マーク正解で得点は88点でした。

第1問は小問集合で25点中20点を取れました。

第2問は力学分野からの出題ででした。得点は30点中25点。

第3問は電磁気分野から電磁誘導に関する問題が出されました。得点は25点中22点でした。

第4問は原子分野の問題で、20点中20点でした。

間違えた問題

1-5(解答番号6)【電磁気分野 平行電流間にはたらく力】

導線1の直線電流は、導線2の位置に強さが

 H_{12} = \dfrac{I_1}{2 \pi r}

の磁場を作る。この磁場は導線2の長さ lの部分に対して、大きさが

 F_{12} = \mu_0 I_2 H_{12} l

の力を及ぼす。

ちなみに、ベクトルと外積を用いて表記すると、次のようになる。

 \boldsymbol{F_{12}} = \mu_0 (\boldsymbol{I_2} \times \boldsymbol{H_{12}}) l

よって、導線1の電流が作る磁場が導線2の長さ lの部分に及ぼす力の大きさは、

 F_{12} = \dfrac{\mu_0 I_1 I_2}{2 \pi r} l

である。これは、導線間距離 rに反比例する。

wakariyasui.sakura.ne.jp

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2-5(解答番号12)【力学分野 運動量保存則】

台車は水平方向の力積を受けないため、台車の水平方向の運動量は変化しない。

すなわち、

 M_1 V_1 - M_1 V = 0

である。

よって、「① V = V_1」が正解。

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3-2(解答番号16)【電磁気分野 電磁誘導・レンツの法則

磁力線はN極からS極に向かって伸びる。

レンツの法則を用いて考える。

磁石をコイルに近づけるとき、コイルにおいて左向きの磁力線を増やすような電流が流れる。これは磁石がコイルに近づくのを妨げる。

磁石をコイルから遠ざけるとき、コイルにおいて右向きの磁力線を増やすような電流が流れる。これは磁石が遠ざかるのを妨げる。

よって、誘導電流による磁場は、台車の速さを「①小さく」する力を及ぼす。

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感想

考えればどうにかなる問題が多いという印象でした。

まとめ

共通テスト2022の物理を解きました。問題文に与えられているヒントを上手く使えば、高校物理の知識がかなり抜けていても、どうにかすることができました。共通テストよ、これでいいのか……?