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2014年度センター物理本試験解答解説

2014.01.22
総評
出題範囲
第1問 小問集合
第2問 電気と磁気
第3問 波動
第4問 力学・気体

予想点(昨年平均) 61(62.7)

解答解説UPしました!!  ==>右のリンクへどうぞ

全体的に見て,問題の質が劣化している印象をもつ。公式をそのまま当てはめて答えを出させる問題が目立つ。センター物理の一つの特徴でもある,物理現象を「エネルギー」の観点から定性的に考察させる問題がなく,エネルギー関連の問題としては,小問集合の「力学的エネルギー保存則」と電気回路のジュール熱計算のみとなっている。一方,交流回路の知識を前提としたような問題が出され,文系生には気の毒な問題となっている。気体分野も,エネルギーの観点から取り上げるのに最適な題材であるにも関わらず,「力学」の問題に終始している感があり,物足りないものとなっている。力学分野の問題も工夫に欠ける問題である。
文章表現にも苦言を呈したい。波動分野の問題では,弦の横波の速度が張力にどう依存するかを問題文中に表記していなかったり,小問の力学の問題で,「軽い棒」と表しただけで,「質量は無視してよい」という注意書きを怠っている。また,第4問の気体の問題では,「絶対温度」と書くべきところを「温度」としか表記していないなど,不備な表現が見受けられた。
感心させられた部分についても述べておく。第2問の交流送電の熱損失計算は誘導も適切で,実践的なテーマであり,センターの問題として良問である。第3問のドップラー効果の力学モデルは,問題創作の工夫が感じられ,内容も教育的である。
総じて,旧課程最期のセンター入試問題としては,やや不満が残るものであった。

設問別講評
第1問 小問集合
問3 光の分散を扱っているが,色とその屈折率の関係は本文中に書いてあるので迷うことはない。幾何光学の光線の作図の原理が屈折現象であることを理解していないと悩むであろう。
問5 弦を伝わる横波の速さが弦の張力の平方根に比例することを暗記していることを前提とした問題になっているが,これは本文中に表記するというのがこれまでの慣例になっているはずである。やや不親切と言える。

第2問 電気・磁気
問1 変圧器の電圧変換公式を覚え,その適用問題ばかり解いていた受験生には意外に盲点となったであろう。オシロスコープを一度でもさわったり見ていないと,その表示グラフのイメージがつかめないであろう。変圧器ではその振動数が変化しないという判断を下すのに迷った受験生もあろう。
問2 電気の送電に交流を用いる最大の理由の一つが,エネルギーロスの削減である。送電線によるジュール熱の損失を最小にするには,電流を最小に押さえる必要があるが,このことは必然的に電圧を上げることを意味する。これが高圧線により電力を移送する理由である。そのことを具体的な数値を用いて示した問題である。今回の試験で唯一計算を要求する問題である。
問4 磁場の強さが変化する場合のファラデーの電磁誘導の法則を扱っている。閉回路内に生じる誘導電流が磁場から受ける力を考えるのが自然。レンツの法則をもう一ひねりすると,「磁力線の数を減らすような事象が起こる」=>「面積が減少する」と連想することも可能である。

第3問 波動
問1 ドップラー効果を力学モデルで理解しようという意欲的な問題である。このモデルで考えると,移動音源の前方に分布する波の波長が短くなることが容易に分かる。
問3 閉管の気柱共鳴の問題である。定常波の様子を図示することで容易に解決できる。
問4 「共鳴状態を保ちながら」=「5倍振動状態を保ちながら」と理解できれば,これも図示で容易に解決できる。

第4問 力学・気体
問1 AとCの一体系と,Bの運動方程式を立て,連立する。
問2 AとBの質量が等しいので,加速が消えることに気付けばグラフはすぐに選べる。
問3 重心の位置は,物体の各部分の重力(平行力)の合成を作図することで得られる。座標を求める重心公式はあるが,作図の方が容易である。
問4 モーメントの軸を重心にとると計算が楽になる。
問5 外気と接する液体の圧力のつり合いの問題である。この問題のように,気体の問題を力学的見地からの問題で留めておくのはやや珍しい。気体をエネルギーの容器と見なし,仕事やエネルギーの関係を訪ねる問題が本流の問題であるはずと思う。
問6,7 「ボイルの法則」,「シャルルの法則」を何のひねりもなしにそのまま利用する問題で,やや工夫不足である。

Comment

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2014.01.26 Sun 01:40 [ Edit ]

Re: タイトルなし - boyakker

> センター試験の解説ありがとうございます。
>
> 他の予備校とは違い、歯に衣着せぬ(失礼)、核心をついた分析楽しく拝見させて頂きました。
>
> 来年のセンターは新課程なので多少楽しみにしています。
>
> カウンターの画像ですが20008の画像はありますが、20000でないとダメですか(笑)?
2014.01.26 Sun 02:57 URL [ Edit ]

Re: タイトルなし - boyakker

> 人間責任がないと,好き勝手言えていいですね。
> 新課程での変身に期待しましょう・・無理かな?
>
> カウンターの前後賞は(しかも8番も違ってるし)なしです(キリッ)。
2014.01.27 Mon 11:03 URL [ Edit ]

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2014.02.14 Fri 03:37 [ Edit ]

Re: タイトルなし - boyakker

> 先生の授業にでてました(^ν^)とっても楽しくうけておりました(´・Д・)」
> おかげで物理はセンター
> 一応満点でした(⌒-⌒; )
> 去年は43点でした。笑
>
> ありがとうございました!
> 大学が決まったら田辺先生に
> あいにゆきたいと思ってます!
> m(__)m
2014.02.25 Tue 03:21 URL [ Edit ]

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