物 理 第 1 問

物　　　　理

第 1 問　以下の文章を読み，解答番号 

１

8

　図 1 に示すように，凸レンズの前方 30㎝ の位置に長さが 10㎝ の棒 A を凸レンズの光軸 に垂直に立てたところ，レンズの後方 1.2ⅿ の位置に置いた光軸に垂直なスクリーン S 上 に鮮明な像ができた。

　この凸レンズの焦点距離は 

１

2

3

　次に，凸レンズを，焦点距離が 20㎝ の凹レンズに換えたところ，レンズの前方 

4

5

6

　さらに，凹レンズの後方 18㎝ の位置に焦点距離が 

7

8

図 1

解答群

解答番号 

１

 ａ　6.0  ｂ　12  ｃ　15  ｄ　20  ｅ　24 

解答番号 

2

 ａ　10  ｂ　20  ｃ　30  ｄ　40  ｅ　50 

解答番号 

3

 ａ　正立像  ｂ　倒立像 

解答番号 

4

 ａ　5.0  ｂ　6.0  ｃ　7.5  ｄ　10  ｅ　12 

解答番号 

5

 ａ　2.5  ｂ　4.0  ｃ　5.0  ｄ　20  ｅ　25 

解答番号 

6

 ａ　虚像  ｂ　実像 

解答番号 

7

 ａ　7.5  ｂ　10  ｃ　12  ｄ　15  ｅ　20 

8

 ａ　4.0  ｂ　5.0  ｃ　8.0  ｄ　10  ｅ　20 

第 2 問　以下の文章を読み，解答番号 

9

　図 2 のように， 5 つの抵抗（抵抗値がそれぞれ 4.0Ω，6.0Ω，8.0Ω，10Ω，12Ω）と 20 V で内部抵抗の無視できる直流電源が接続された回路について考える。接点 AD 間を流 れる電流を I〔A〕，接点 AB 間を流れる電流を I1 〔A〕，接点 BC 間を流れる電流を I2 〔A〕，3

接点 DC 間を流れる電流を I〔A〕，接点 DB 間を流れる電流を I4 G〔A〕とし，図の矢印の向 きに流れるものとする。

・キルヒホッフの第 2 法則（電圧に関する法則）から，

　電源－接点 A －接点 D －接点 C －電源を経由する閉回路について 　　 

9

　電源－接点 A －接点 B －接点 C －電源を経由する閉回路について 　　 

１0

　接点 A －接点 D －接点 B －接点 A を経由する閉回路について 　　 

１１

・キルヒホッフの第 1 法則（電流に関する法則）から，

　接点 D に関して

　 I1＝ １2 　　　  ……　④ 　接点 B に関して

　 I3＝ １3 　　　  ……　⑤

の関係がそれぞれ成立する。①～⑤より I1＝ １4 A ，I2＝ １5 A ，I3＝ １6 A ，I4＝ １7 A ， IG＝ １8 A となる。

　次に，図 2 と同じ構成で 5 つの抵抗値をそれぞれ R1， R2， R3， R4， RG〔Ω〕，内部抵 抗の無視できる直流電源の電圧を E〔V〕とした図 3 の回路において， IG ＝ 0 A となる条 件を考える。

　 IG ＝ 0 A であることから，接点 D と接点 B の電位が等しいことがわかる。これより接 点 AD 間と AB 間，および接点 DC 間と BC 間の電圧の関係を考えると，

　 R3I3＝ 20　　  ……　⑦

がそれぞれ成り立つ。また I1， I2， I3， I4の関係から式を整理すると， IG ＝ 0 A となる 条件は 

2１

図 2

図 3

解答群

解答番号 

9

 ａ　4I

ｂ　20 ＋ 6I

ｃ　20 ＋ 6I

ｅ　20 － 4I

解答番号 

１0

 ａ　－8I

ｂ　20 ＋ 8I

ｃ　20 ＋ 12I

ｅ　－20 ＋ 8I

解答番号 

１１

 ａ　4I

ｂ　－4I

ｃ　－4I

ｅ　8I

解答番号 

１2

 ａ　－I

ｂ　I

ｃ　－I

ｅ　0

解答番号 

１3

 ａ　－I

ｂ　－I

ｃ　I

ｅ　0

解答番号 

１4

 ａ　2.0  ｂ　2.5  ｃ　3.0  

 ｄ　3.5 

ｅ　4.0

解答番号 

１5

 ａ　0.5  ｂ　1.0  ｃ　1.5 

解答番号 

１6

 ａ　1.0 × 10

ｂ　5.0 × 10

ｃ　1.0 × 10

ｅ　1.0

解答番号 

１7

 ａ　2.0 × 10

ｂ　5.0 × 10

ｃ　2.0 × 10

ｅ　2.0

解答番号 

１8

 ａ　0  ｂ　1.0  ｃ　2.0 

 ｄ　3.0 

ｅ　4.0

解答番号 

１9

 ａ　R

ｂ　R

ｃ　R

ｅ　0

解答番号 

20

 ａ　R

ｂ　R

ｃ　R

ｅ　0

解答番号 

2１

 ａ　R

ｂ　R

ｃ　R

ｅ　R