（物 理） 【No. 10】 図のように 水平で滑らかな台の上で 質量 の小球を押し当てて縮め 一端が固定されたばね定数 のばねの他端に 静止させた。その後 静かに手を放して小球を水平に射出する。 手を放してから小球とばねが離れるまでの時間として最も妥当なのはどれか。 ただし 空気抵抗は無視する。 1.π π 2. 2 π 3. 2 4. 5. 【正答 ２】 （物 理） 【No. 14】 図のように亜質量 M亜半径 a の球を傾 き 30°の斜面上に置き亜静かに手を離したところ亜 球は斜面上を滑らずに転がった。球の中心の加速度 として最も妥当なのはどれか。 ただし亜斜面と球との間の摩擦係数は十分に大き く亜重力加速度の大きさを g とする。また亜この球 の質量分布は球対称であるとし亜その中心を通る軸 1 の周りの慣性モーメントを Ma 2 とする。 3 1 1唖 g 6 2唖 1 g 4 3唖 1 g 3 4唖 3 g 8 5唖 4 g 9 【正答 ４】 （物 理） 【No. 22】 閉管の空気柱の上で ＝ 16.0cm で初めて共鳴し ３回目に共鳴する と ただし 音叉を鳴らしながら空気柱の長さ を増やしていったところ 次に ＝ 5 0. 0cm で共鳴した。 この音叉の振動数 の組合せとして最も妥当なのはどれか。 空気中における音の速さは 340m/sとする。 ３回目に共鳴する 1 . 66 . 0cm 500Hz 2. 66 . 0cm 1000Hz 3. 84 . 0cm 25 0Hz 4. 84 . 0cm 50 0Hz 5. 84 . 0cm 10 00Hz 【正答 ４】 （物 理） 【No. 26】 mol の理想気体が亜圧力 P 1亜絶対温度 T 1 の状態から亜体積一定の下で加熱され亜圧 力 P 2亜絶対温度 T 2 の状態になった。このとき亜この系のエントロピーの変化とエンタルピーの変 化の組合せとして最も妥当なのはどれか。 ただし亜理想気体の定積モル比熱と定圧モル比熱を亜それぞれ C v亜C p とする。 なお亜エンタルピー H は亜内部エネルギーを U亜圧力を P亜体積を V としたとき亜 H 暗 U 袷 PV で定義される量である。 エントロピーの変化 エンタルピーの変化 1唖 C v log e T2 T1 C p T 2 安 T 1 2唖 C v log e T2 T1 C v T 2 安 T 1 3唖 C p log e T2 T1 C p T 2 安 T 1 4唖 C p log e T2 T1 C v T 2 安 T 1 5唖 C p 安 C vlog e T2 T1 C v T 2 安 T 1 【正答 １】 （物 理） 【No. 23】 電場の単位を SI 基本単位で表したものとして正しいのはどれか。 1.kg s욹워 A욹웋 2 .kg ms욹웍 A욹웋 3.kg m워 s욹 워 A욹웋 4.kg m워 s욹 워 A욹워 5 .kg m워 s욹 웍 A욹웋 【正答 ２】 （応用物理） 【No. 33】 幅 の１次元の井戸型ポテンシャル が 0＜ ＜ のとき ＝ 0 ≦ 0又 は ≧ のとき ＝ ＋∞ で与えられている。このポテンシャルに閉じ込められた量子力学的 粒子の基底状態のエネルギーを とする。このポテンシャルの井戸の幅を 2とした場合の基 底状態のエネルギー 2は の何倍か。 1 1 . 倍 4 1 2 . 倍 2 3 . 1倍 4 . 2倍 5 . 4倍 【正答 １】 （応用物理） 【No. 31】 三つの準位をもつ粒子 N 個からなる系が絶対温度 T の熱平衡状態にあり亜各準位のエ ネルギーが亜E 1 暗 0亜E 2 暗 ε亜E 3 暗 2ε ε は正の定数 で与えられている。 粒子がボルツマン分布に従うものとし亜エネルギー E i i 暗 1亜2亜3 の準位にある粒子の個数を N1 安 N3 N i とするとき亜系の全エネルギーと の組合せとして最も妥当なのはどれか。 N1 袷 N3 ε ただし亜ボルツマン定数を k B とし亜定数 A を A 暗 exp とする。 k BT N1 安 N3 全エネルギー N1 袷 N3 1唖 A袷1 Nε A 袷A袷1 A2 安 2 A2 袷 1 2唖 A袷1 Nε A2 袷 A 袷 1 A2 安 3 A2 袷 1 3唖 A袷2 Nε A 袷A袷1 A2 安 1 A2 袷 1 4唖 A袷2 Nε A 袷A袷1 A2 安 2 A2 袷 1 5唖 A袷2 Nε A 袷A袷1 A2 安 3 A2 袷 1 2 2 2 2 【正答 ３】 （地球物理） 【No. 43】 台風の風は 近似されるが 一般に気圧傾度力 遠心力が釣り合った状態で吹く傾度風で これよりはるかに空間スケールと時間スケールの小さい竜巻は うちコリオリ力が無視でき 0.50hPam であったとき これら三つの力の 残る二つの力が釣り合った状態であると近似することができる。いま， ある場所で発生した竜巻において ただし コリオリ力 竜巻の中心軸から 60m 離れた地点での半径方向の気圧傾度が その地点における風の速さとして最も妥当なのはどれか。 空気の密度を 1 .2kgm웍とし 風は竜巻の中心軸の回りに対称に水平面内を円に沿っ て吹いているものとする。 1. 20ms 2. 3 0ms 3 . 40ms 4. 50ms 5. 6 0ms 【正答 ４】 （地球物理） 【No. 43】 地球の大気の総質量はおよそいくらか。 ただし亜地球を半径 6.4 庵 106 m の球と考え亜地上気圧の平均を 1 庵 10 5 Pa とし亜重力加速度 の大きさを 9.8 m/s2 とする。 1唖5 庵 1018 kg 2唖5 庵 1019 kg 3唖5 庵 1020 kg 4唖5 庵 1021 kg 5唖5 庵 1022 kg 【正答 １】 （地球物理） 【No. 48】 ある観測地点における P波 P波と S波の到着した時間の差( 初期微動継続時間)を とし， S波それぞれの速さを 윐 윓とするとき 震源から観測地点までの距離として最も妥当な のはどれか。 ただし 윐 윓は一定とする。 윐 윓 1. × 윐＋윓 윐 윓 2 . × 윓 −윐 윐 윓 3 . × 윐−윓 윐 윐−윓 4 . × 윓 윐 윓 −윐 5. × 윓 【正答 ３】
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