2015年度センター試験｜設問別分析｜物理

大問	区分	内容・分析
1	小問集合	問1 波の回折波による現象とその原因となる性質の名称を正確に理解しておく。問2 クーロンの法則点電荷に働くクーロン力とそれらがつり合う条件を考察する。問3 力学単振動の加速度の最大値から慣性力の最大値を求める。次にその慣性力と摩擦力の関係を考察する。問4 理想気体の状態方程式理想気体の状態方程式に当てはめればよい。問5 剛体に働く力のつり合いちょうつがいのまわりの力のモーメントのつり合いを考えればよい。
2	電磁気	Ａダイオードと抵抗をつないだ交流回路問1 整流作用により逆方向の電流が流れないことと、電位の基準点に注意する。問2 実効値を用いて電力を求める。このとき、整流作用により電流が半分しか流れないことに注意する。Ｂサイクロトロン問3 電極を1回通過するごとにエネルギーがqV増加する。問4 ローレンツ力による円運動の運動方程式を立てればよい。
3	波動	Ａ平面波の屈折問1 媒質が異なっても振動数は共通であることを用いる。問2 各媒質での波長、つまり山の間隔と境界でのそれの関係を図形的に考察する。Ｂ水面波の干渉問3 逆位相の波源による強めあいの条件を経路差で表す。問4 Ａ、Ｂで同位相となるように仕切り板からの経路長を合わせればよい。
4	力学	Ａ水平投射と鉛直な壁面との非弾性衝突問1 水平方向の等速度運動を考えればよい。問2 鉛直方向の自由落下運動を考えればよい。問3 鉛直方向の力学的エネルギーは変化しない。水平方向の速さがe倍になることを用いる。Ｂばねの弾性力と力学的エネルギー問4 小球に働く力のつり合いを考察する。問5 小球の重力による位置エネルギーとばねの弾性エネルギーの和がどれだけ変化したかを求める。下のばねは自然長になっていることに注意する。
5	熱力学	理想気体の状態変化問1 熱の出入りがないのは断熱過程であり、内部エネルギーが変化しないのは等温過程である。問2 P–Vグラフの囲む面積が仕事の大きさに対応する。問3 定圧変化では体積と温度が比例するのでグラフは原点を通る直線になる。断熱圧縮では温度が上昇する。第6問（選択問題）原子と原子核問1 斥力により、α粒子は原子核に近いほど進路を大きく曲げられる。問2 ラザフォードの原子模型の問題点と、ボーアの仮説によるその解決の仕方を理解しておく。問3 電子の物質派が、軌道上に定常波を作る条件を考察する。これはボーアの量子条件に等しい。