共通テスト（理科） 過去問
令和7年度（2025年度）追・再試験
問5 (物理基礎（第1問） 問5)
問題文
図2（a）のように、軽いテニスボールに鉛の粒500gを入れ、図2（b）のように1.0mの高さから床に落とす操作を50回繰り返す実験を行った。ボールはほとんど弾まなかった。鉛の粒の温度は、最初の温度よりΔTだけ上昇した。この実験中にボールの落下によって失われた位置エネルギーは、すべて鉛の粒の温度上昇に使われるものとすると、ΔTは何Kになるか。最も適当な値を、後の選択肢のうちから一つ選べ。
ただし、重力加速度の大きさは9.8m／s2，鉛の比熱（比熱容量）は0.130J／（g・K）とする。また、空気抵抗は無視できるものとする。
ただし、重力加速度の大きさは9.8m／s2，鉛の比熱（比熱容量）は0.130J／（g・K）とする。また、空気抵抗は無視できるものとする。
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問題
共通テスト（理科）試験 令和7年度（2025年度）追・再試験 問5（物理基礎（第1問） 問5） （訂正依頼・報告はこちら）
図2（a）のように、軽いテニスボールに鉛の粒500gを入れ、図2（b）のように1.0mの高さから床に落とす操作を50回繰り返す実験を行った。ボールはほとんど弾まなかった。鉛の粒の温度は、最初の温度よりΔTだけ上昇した。この実験中にボールの落下によって失われた位置エネルギーは、すべて鉛の粒の温度上昇に使われるものとすると、ΔTは何Kになるか。最も適当な値を、後の選択肢のうちから一つ選べ。
ただし、重力加速度の大きさは9.8m／s2，鉛の比熱（比熱容量）は0.130J／（g・K）とする。また、空気抵抗は無視できるものとする。
ただし、重力加速度の大きさは9.8m／s2，鉛の比熱（比熱容量）は0.130J／（g・K）とする。また、空気抵抗は無視できるものとする。
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この過去問の解説 （1件）
01
解答 3.8K
解説
1.0mの高さに質量500g(=0.50kg)の物体があるときの
位置エネルギーは、
0.50kg×9.8m/s2×1.0m=4.9 J
となります。落下のたびにこのエネルギーが熱に変わります。
50回落とすので鉛の温度上昇に使われる熱量Qは
Q=4.9J×50=245 J
となります。
ここで、「Q=mcΔT」より、
温度変化は
ΔT
=245 J/(500g×0.130J/(g・K))
=245/(500×0.130) K
=490/(1000×0.130) K
=49/13 K
=3.769… K
→約3.8K
よって答えは 3.8K となります。
この選択肢が正解となります。
グラムとキログラムが混ざった計算なので、
桁を間違えないように注意深く計算しましょう。
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