共通テスト(理科) 過去問
令和8年度(2026年度)本試験
問13 (物理基礎(第3問) 問5)
問題文
B 導体の中には、温度によって抵抗値が変化するものがある。このような導体を温度計として用いて、物質の比熱(比熱容量)を測定する装置について考える。
図1のように、抵抗器Aと抵抗器Bを直列につなぎ、電圧V0の電源と電圧計をつないだ回路をつくる。ここで、抵抗器Aの抵抗値RAは温度変化し、抵抗器Bの抵抗値は温度によらず常にR0であるとする。
図2のように、比熱を測定する試料をのせる試料台に図1に示した抵抗器Aを取りつけ、電圧Vの電源をつないだヒーターで試料台と試料を加熱する。ヒーターの抵抗値は温度によらず常にRであり、ヒーターで発生したジュール熱はすべて試料台と試料の温度上昇に使われるものとする。また、抵抗器Aの熱容量とそこで発生するジュール熱は無視できるものとし、試料台、試料、および抵抗器Aの温度は互いに等しいものとする。
試料をのせないで試料台を加熱する予備測定と、試料をのせた試料台を加熱する本測定を行う。二つの測定は、温度が同じ状態から開始する。試料をのせない予備測定では、時間tだけ加熱したところ、試料台の温度はΔTだけ上昇した。試料をのせた本測定では、試料台の熱容量に試料の熱容量が加わったため、試料と試料台の温度が同じΔTだけ上昇するのに必要な加熱時間は増加し、t′(t′>t)となった。
予備測定において、ヒーターで発生した熱量Qを表す式として最も適当なものを、次の選択肢のうちから一つ選べ。
この予備測定から試料台の熱容量を求めることができる。
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問題
共通テスト(理科)試験 令和8年度(2026年度)本試験 問13(物理基礎(第3問) 問5) (訂正依頼・報告はこちら)
B 導体の中には、温度によって抵抗値が変化するものがある。このような導体を温度計として用いて、物質の比熱(比熱容量)を測定する装置について考える。
図1のように、抵抗器Aと抵抗器Bを直列につなぎ、電圧V0の電源と電圧計をつないだ回路をつくる。ここで、抵抗器Aの抵抗値RAは温度変化し、抵抗器Bの抵抗値は温度によらず常にR0であるとする。
図2のように、比熱を測定する試料をのせる試料台に図1に示した抵抗器Aを取りつけ、電圧Vの電源をつないだヒーターで試料台と試料を加熱する。ヒーターの抵抗値は温度によらず常にRであり、ヒーターで発生したジュール熱はすべて試料台と試料の温度上昇に使われるものとする。また、抵抗器Aの熱容量とそこで発生するジュール熱は無視できるものとし、試料台、試料、および抵抗器Aの温度は互いに等しいものとする。
試料をのせないで試料台を加熱する予備測定と、試料をのせた試料台を加熱する本測定を行う。二つの測定は、温度が同じ状態から開始する。試料をのせない予備測定では、時間tだけ加熱したところ、試料台の温度はΔTだけ上昇した。試料をのせた本測定では、試料台の熱容量に試料の熱容量が加わったため、試料と試料台の温度が同じΔTだけ上昇するのに必要な加熱時間は増加し、t′(t′>t)となった。
予備測定において、ヒーターで発生した熱量Qを表す式として最も適当なものを、次の選択肢のうちから一つ選べ。
この予備測定から試料台の熱容量を求めることができる。
- RV2
- RV2t
- RV2ΔT
- V2/R
- (V2/R)t
- (V2/R)ΔT
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