共通テスト(理科) 過去問
令和6年度(2024年度)追・再試験
問14 (物理基礎(第3問) 問4)

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問題

共通テスト(理科)試験 令和6年度(2024年度)追・再試験 問14(物理基礎(第3問) 問4) (訂正依頼・報告はこちら)

電気自動車はバッテリーからの電力でモーターを駆動して走行する。バッテリーに蓄えられるエネルギーの最大値をバッテリーの容量と呼ぶことにする。また、蓄えられたエネルギーとバッテリーの容量の比を充電率と呼ぶ。充電において供給された電力量はすべてバッテリーにエネルギーとして蓄えられるものとする。エネルギーはkWhを単位として表すことができる。電力1kWで1時間充電したときに供給される電力量は1kWhである。

次の文章中の空欄( B )に入れる値として最も適当なものを、選択肢のうちから一つ選べ。

電圧200V,電力3.0kWで電気自動車を充電するとき、電気自動車に流れ込む電流は( A )となる。
また、一定の電力3.0kWで充電するとき、バッテリーの容量が60kWhの電気自動車を充電率0%から100%まで充電するのに要する時間は、( B )となる。
  • 20分
  • 40分
  • 60分
  • 2時間
  • 4時間
  • 10時間
  • 15時間
  • 20時間
  • 60時間

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この過去問の解説 (2件)

01

解答 20時間

 

解説

「一定の電力3.0kWで充電するとき、バッテリーの容量が

60kWhの電気自動車を充電率0%から100%まで充電するのに

要する時間は、( B )となる」の穴埋め問題です。

 

3.0kWの電力で60kWhの仕事をするのにかかる時間は、

60kWh÷3.0kW=20h

 

よって答えは 20時間 となります。

選択肢8. 20時間

この選択肢が正解となります。

まとめ

(仕事率)×(時間)=(仕事)を使う問題でした。

kWh(キロワット時)はエネルギーや仕事の単位であり、

J(ジュール)の仲間です。一方、kWは仕事率や電力の単位です。

混同しないように注意しましょう。

 

参考になった数0

02

電力量の主な公式は以下の2つです。

 

電力量W[J]=電力P[W]×時間t[s]

電力量W[kWh]=電力P[kW]×時間t[h]

 

この問題では2つ目の公式を用います。

 

問題文からバッテリーの容量が60kWhの電気自動車を充電率0%から100%まで充電するために要する

電力量は60kWhと分かります。

 

この値と電力を代入して時間tについて解くと、

60[kWh]=3.0[kW]×t

t=60[kWh]/3.0[kW]=20[h]

となります。

 

数値だけでなく単位も分子分母で約分できることがあります。

したがって、

求める時間は20時間です。

参考になった数0