大学入学共通テスト(理科) 過去問
令和5年度(2023年度)本試験
問97 (物理(第4問) 問5)
問題文
先生:時間をかけずに電気容量を正確に求める他の方法は考えられますか。
Aさん:この回路では、コンデンサーに蓄えられた電荷が抵抗を流れるときの電流はコンデンサーの電圧に比例します。一方で、コンデンサーに残っている電気量もコンデンサーの電圧に比例します。この両者を組み合わせることで、この実験での電流と電気量の関係がわかりそうです。
Bさん:なるほど。電流の値がt=0での値I0の半分になる時刻t1に注目してみよう。グラフの面積を用いてt=0からt=t1までに放電された電気量Q1を求めれば、t=0にコンデンサーに蓄えられていた電気量がQ0=( ウ )とわかるから、より正確に電気容量を求められるよ。最初の方法で私たちが求めた電気容量は正しい値より( エ )のですね。
Cさん:この方法で電気容量を求めてみたよ。最初の方法で求めた値と比べると10%も違うんだね。せっかくだから、十分に時間をかける実験を1回やってみて結果を比較してみよう。
このページは閲覧用ページです。
履歴を残すには、 「新しく出題する(ここをクリック)」 をご利用ください。
問題
大学入学共通テスト(理科)試験 令和5年度(2023年度)本試験 問97(物理(第4問) 問5) (訂正依頼・報告はこちら)
先生:時間をかけずに電気容量を正確に求める他の方法は考えられますか。
Aさん:この回路では、コンデンサーに蓄えられた電荷が抵抗を流れるときの電流はコンデンサーの電圧に比例します。一方で、コンデンサーに残っている電気量もコンデンサーの電圧に比例します。この両者を組み合わせることで、この実験での電流と電気量の関係がわかりそうです。
Bさん:なるほど。電流の値がt=0での値I0の半分になる時刻t1に注目してみよう。グラフの面積を用いてt=0からt=t1までに放電された電気量Q1を求めれば、t=0にコンデンサーに蓄えられていた電気量がQ0=( ウ )とわかるから、より正確に電気容量を求められるよ。最初の方法で私たちが求めた電気容量は正しい値より( エ )のですね。
Cさん:この方法で電気容量を求めてみたよ。最初の方法で求めた値と比べると10%も違うんだね。せっかくだから、十分に時間をかける実験を1回やってみて結果を比較してみよう。
- ウ:Q1/4 エ:小さかった
- ウ:Q1/4 エ:大きかった
- ウ:Q1/2 エ:小さかった
- ウ:Q1/2 エ:大きかった
- ウ:2Q1 エ:小さかった
- ウ:2Q1 エ:大きかった
- ウ:4Q1 エ:小さかった
- ウ:4Q1 エ:大きかった
正解!素晴らしいです
残念...
この過去問の解説
前の問題(問96)へ
令和5年度(2023年度)本試験 問題一覧
次の問題(問98)へ