第1問 小問集合
第1問は例年通り小問集合である。力学、電磁気学、光や波の性質など高校物理の幅広い知識が要求されている。
問1は、衝突前後で運動量が保存していることにまず気づく必要がある。また、運動量保存則を立てる際は問題文をしっかり読んで、物体の運動量の正負にも気を配っておきたい。
問2は、剛体が静止していることを用いて立式する問題である。今回は、点Ａまわりの力のモーメントのつりあいを考えると解ける。
問3は、電気力線の様子に関する知識を問う問題である。基本的な電気力線の性質を把握していれば消去法で解くことが出来るだろう。
問4は、凸レンズにできる実像に関する問題である。本解ではレンズの公式を用いて考えているが、図が与えられているので、物体が遠ざかったときの倒立実像を作図して考えた受験生も多かったと思われる。
問5は、音速に関する知識と、それを基に物理現象を考えさせる問題である。本問のように、現実世界での物理現象に関する問は、特に第1問では頻繁で頻繁に問われている。このように、高校物理の教科書に載っているような基礎的な現象については、センター試験に限らず他の入試に臨む際にも、物理の教科書を読んで一通りさらっておくと良いだろう。
第2問 Aコンデンサー、Bコイル
難なく解ける問題が集まっており、ここで時間をかけたくはない。また、比を求めるような問題では実際に物理量を求めなくとも、変化している変数の比で議論ができ、時間短縮になる。基本法則は完全に理解している方が望ましいが、例えあやふやなところがあったとしても、次元を考えることで解けることがある。
第3問 波の干渉、状態変化(グラフ)
Aは波の干渉の問題。波が干渉して強め合う条件を考えれば解答できるが、自分でθを設定するなどしてガラス板A,Bの間隔を考えなければならなかったり、x座標を設定して隣り合う明線の間隔を考えなくてはならなかったりする点で馴染みのない人にはやや難しかったかもしれない。問２に関しても屈折の法則を思い出せば解けるだろう。
Bでは例年波の問題が出題されていたが本年は熱力学の状態変化に関する問題が出題された。傾向が変化したものの、状態方程式や熱力学第一法則などのみで解ける、基本的なことが問われている。状態変化の方向や熱量の符号について注意しよう。
第4問 エネルギー保存則・円運動・慣性力
Ａ、Ｂどちらとも力学の分野から出題されている。
Ａは円錐面上での物体の運動についての問題である。角度θの取り方に注意する。問1は成分を分解して等加速度直線運動の式を使うだけで解ける。問2は水平面内で等速円運動が行われているため、鉛直方向で力がつり合っている。斜面に垂直な成分がつり合っているわけではないので注意が必要である。問3は複雑な運動であるが、問われているのは速さなのでエネルギー保存則で解くことができる。
Ｂはエレベーター内で糸やばねに繋がれた物体についての問題である。問4は二つの物体で加速度の大きさが共通であることに気づけば難しくない。問5は慣性力を考えることで単純な力のつり合いによって解くことができる。
第5問 ドップラー効果
例年は第3問で扱っている波の分野が、今年は第5問で出題された。比較的よく出題されるドップラー効果の問題で、設定も教科書に載っているようなものなので、是非解けていてほしい。問1は基礎的なドップラー効果の問題。公式に当てはめてもよいし、本解説のように波の基本式を立てて解いてもよい。問2は波の基本式さえ使えれば解けるが、ドップラー効果で使う考え方がわかってないと立式しづらいので、こちらもドップラー効果の基礎問題と言える。問3は反射板が動くため一見難しく見えるが、問1と問2が誘導になっているため、反射板を観測者や音源に見立てることで意外と容易に解ける。
第6問 原子
例年通り原子からの出題。細かい知識が必要なところがあるため、教科書をよく読んでおく必要があった。
問1は知識問題である。放射線とその単位に関する知識が必要となった。放射線の種類と特徴はよく出るので覚えておきたい。問2は原子核のエネルギーの問題。有名なE=mc^2の式を用いる。問3は核融合の反応式の問題。反応前後の核子の数が一致することに気を付けて反応式を完成させる。結合エネルギーが大きいほどその物質は安定であることに注意。
