【物理基礎】2月テスト予想問題(記述式・偏差値70レベル)

40問/100点満点

目安:20問正解で偏差値50レベル/40問満点で偏差値70レベル


第1章 基礎確認【20点】

問1【2点】

電流とは何か。

問2【2点】

電圧とは何か。

問3【2点】

抵抗とは何か。

問4【2点】

オームの法則を式で書きなさい。

問5【2点】

抵抗5.0Ωに2.0Aの電流が流れるときの電圧を求めなさい。

問6【2点】

直列回路で電流がどこでも同じになる理由を説明しなさい。

問7【2点】

並列回路で電圧が各枝で同じになる理由を説明しなさい。

問8【2点】

直列合成抵抗の求め方を説明しなさい。

問9【2点】

並列合成抵抗が各抵抗より小さくなる理由を説明しなさい。

問10【2点】

電力とは何か。


第2章 標準記述【20点】

問11【2点】

電圧12V、電流0.50Aの器具の電力を求めなさい。

問12【2点】

電力量の単位JとWhの関係を説明しなさい。

問13【2点】

磁界とは何か。

問14【2点】

電流が磁界から力を受ける現象の利用例を答えなさい。

問15【2点】

電磁誘導とは何か。

問16【2点】

誘導電流の向きが変わる条件を説明しなさい。

問17【2点】

交流とは何か。

問18【2点】

直流とは何か。

問19【2点】

変圧器で電圧を変えられるのは直流でなく交流である理由を説明しなさい。

問20【2点】

送電で高電圧を用いる理由を説明しなさい。


第3章 難問記述【30点】

問21【3点】

抵抗6Ωと3Ωを直列につなぐと合成抵抗はいくらか。

問22【3点】

抵抗6Ωと3Ωを並列につなぐと合成抵抗はいくらか。

問23【3点】

12Vの電源に4Ωと8Ωを直列につなぐと電流はいくらか。

問24【3点】

12Vの電源に4Ωと8Ωを並列につなぐと全電流はいくらか。

問25【3点】

抵抗で発生する熱量を電力と時間で表しなさい。

問26【3点】

100Wの器具を2.0分使ったときの電力量をJで求めなさい。

問27【3点】

電流が大きいほど送電線での発熱損失が大きくなる理由を説明しなさい。

問28【3点】

電磁誘導で磁石を速く動かすと誘導電流が大きくなる理由を説明しなさい。

問29【3点】

コイルの巻数を増やすと誘導起電力が大きくなる理由を説明しなさい。

問30【3点】

モーターと発電機のエネルギー変換の違いを説明しなさい。


第4章 超難問記述【15点】

問31【3点】

抵抗Rに電圧Vをかけたときの電力をRとVで表しなさい。

問32【3点】

抵抗Rに電流Iが流れるときの電力をRとIで表しなさい。

問33【3点】

電球を並列に増やすと全体の電流が増える理由を説明しなさい。

問34【3点】

直列の豆電球を1つ外すとすべて消える理由を説明しなさい。

問35【3点】

並列の豆電球を1つ外しても他がつく理由を説明しなさい。


第5章 超難問総合記述【15点】

問36【3点】

交流を変圧して送電する利点を説明しなさい。

問37【3点】

電流の向きと電子の流れの向きの関係を説明しなさい。

問38【3点】

電気抵抗が導線の長さに比例する理由を説明しなさい。

問39【3点】

電気抵抗が断面積に反比例する理由を説明しなさい。

問40【3点】

発電機でコイルを回す向きを逆にすると誘導電流が変わる理由を説明しなさい。


解答・解説

第1章 基礎確認

問1

問題:電流とは何か。

解答例:電荷の流れ。

解説:単位はアンペアAです。

問2

問題:電圧とは何か。

解答例:電流を流そうとするはたらきの大きさ。

解説:単位はボルトVです。

問3

問題:抵抗とは何か。

解答例:電流の流れにくさを表す量。

解説:単位はオームΩです。

問4

問題:オームの法則を式で書きなさい。

解答例:V=RI。

解説:電圧は抵抗と電流の積です。

問5

問題:抵抗5.0Ωに2.0Aの電流が流れるときの電圧を求めなさい。

解答例:10V。

解説:V=RI=5.0×2.0=10Vです。

問6

問題:直列回路で電流がどこでも同じになる理由を説明しなさい。

解答例:電流の通り道が1本だから。

解説:枝分かれがないため同じ電流が流れます。

問7

問題:並列回路で電圧が各枝で同じになる理由を説明しなさい。

解答例:各枝が同じ2点間につながっているから。

解説:同じ端子間の電位差になります。

問8

問題:直列合成抵抗の求め方を説明しなさい。

解答例:各抵抗を足す。

解説:R=R1+R2+…です。

問9

問題:並列合成抵抗が各抵抗より小さくなる理由を説明しなさい。

解答例:電流の通り道が増えて全体として流れやすくなるから。

解説:抵抗の逆数が加わります。

問10

問題:電力とは何か。

解答例:単位時間あたりに消費される電気エネルギー。

解説:P=VIです。


第2章 標準記述

問11

問題:電圧12V、電流0.50Aの器具の電力を求めなさい。

解答例:6.0W。

解説:P=VI=12×0.50=6.0Wです。

問12

問題:電力量の単位JとWhの関係を説明しなさい。

解答例:1Wh=3600J。

解説:1Wで1時間使うエネルギーです。

問13

問題:磁界とは何か。

解答例:磁石や電流のまわりに磁力がはたらく空間。

解説:方位磁針で向きを調べられます。

問14

問題:電流が磁界から力を受ける現象の利用例を答えなさい。

解答例:モーター。

解説:電流が磁界中で力を受けて回転します。

問15

問題:電磁誘導とは何か。

解答例:コイルを貫く磁界が変化すると電流が流れる現象。

解説:発電機の原理です。

問16

問題:誘導電流の向きが変わる条件を説明しなさい。

解答例:磁石を動かす向きや磁界の向きが逆になると変わる。

解説:磁界の変化を妨げる向きに流れます。

問17

問題:交流とは何か。

解答例:電流の向きと大きさが周期的に変化する電流。

解説:家庭用電源は交流です。

問18

問題:直流とは何か。

解答例:電流の向きが一定の電流。

解説:乾電池などが例です。

問19

問題:変圧器で電圧を変えられるのは直流でなく交流である理由を説明しなさい。

解答例:交流では磁界が変化し続け、電磁誘導が起こるから。

解説:直流では一定後に磁界が変化しません。

問20

問題:送電で高電圧を用いる理由を説明しなさい。

解答例:同じ電力を送るとき電流を小さくでき、発熱損失を減らせるから。

解説:損失はI²Rに比例します。


第3章 難問記述

問21

問題:抵抗6Ωと3Ωを直列につなぐと合成抵抗はいくらか。

解答例:9Ω。

解説:直列では足します。

問22

問題:抵抗6Ωと3Ωを並列につなぐと合成抵抗はいくらか。

解答例:2Ω。

解説:1/R=1/6+1/3=1/2よりR=2Ωです。

問23

問題:12Vの電源に4Ωと8Ωを直列につなぐと電流はいくらか。

解答例:1.0A。

解説:合成抵抗12Ω、I=12÷12=1.0Aです。

問24

問題:12Vの電源に4Ωと8Ωを並列につなぐと全電流はいくらか。

解答例:4.5A。

解説:各枝は3Aと1.5Aで合計4.5Aです。

問25

問題:抵抗で発生する熱量を電力と時間で表しなさい。

解答例:Q=Pt。

解説:電気エネルギーが熱に変わります。

問26

問題:100Wの器具を2.0分使ったときの電力量をJで求めなさい。

解答例:12000J。

解説:2.0分=120s、Q=100×120=12000Jです。

問27

問題:電流が大きいほど送電線での発熱損失が大きくなる理由を説明しなさい。

解答例:発熱はI²Rに比例するから。

解説:電流を小さくするため高電圧送電をします。

問28

問題:電磁誘導で磁石を速く動かすと誘導電流が大きくなる理由を説明しなさい。

解答例:磁界の変化が大きくなり、誘導起電力が大きくなるから。

解説:変化の速さが重要です。

問29

問題:コイルの巻数を増やすと誘導起電力が大きくなる理由を説明しなさい。

解答例:磁界の変化を受ける導線の回数が増えるから。

解説:各巻きに生じる起電力が加わります。

問30

問題:モーターと発電機のエネルギー変換の違いを説明しなさい。

解答例:モーターは電気から運動、発電機は運動から電気へ変換する。

解説:どちらも電流と磁界の関係を利用します。


第4章 超難問記述

問31

問題:抵抗Rに電圧Vをかけたときの電力をRとVで表しなさい。

解答例:P=V²/R。

解説:P=VIとI=V/Rより求まります。

問32

問題:抵抗Rに電流Iが流れるときの電力をRとIで表しなさい。

解答例:P=I²R。

解説:P=VIとV=RIより求まります。

問33

問題:電球を並列に増やすと全体の電流が増える理由を説明しなさい。

解答例:電流の通り道が増え、合成抵抗が小さくなるから。

解説:電源電圧が同じなら全電流は増えます。

問34

問題:直列の豆電球を1つ外すとすべて消える理由を説明しなさい。

解答例:回路が切れて電流の通り道がなくなるから。

解説:直列は1本の道です。

問35

問題:並列の豆電球を1つ外しても他がつく理由を説明しなさい。

解答例:他の枝には電流の通り道が残るから。

解説:枝ごとに電流が流れます。


第5章 超難問総合記述

問36

問題:交流を変圧して送電する利点を説明しなさい。

解答例:高電圧にして電流を小さくし、送電損失を減らせる。

解説:変圧器は交流で働きます。

問37

問題:電流の向きと電子の流れの向きの関係を説明しなさい。

解答例:電子の流れは電流の向きと逆向き。

解説:電流は正電荷の流れの向きで定義されます。

問38

問題:電気抵抗が導線の長さに比例する理由を説明しなさい。

解答例:長いほど電子が進む間に衝突する機会が増えるから。

解説:同じ材質・断面積の場合です。

問39

問題:電気抵抗が断面積に反比例する理由を説明しなさい。

解答例:断面積が大きいほど電流の通り道が広がるから。

解説:太い導線ほど抵抗は小さいです。

問40

問題:発電機でコイルを回す向きを逆にすると誘導電流が変わる理由を説明しなさい。

解答例:磁界の変化の向きが逆になるから。

解説:誘導電流は変化を妨げる向きに生じます。