号

番

1
5

験

中
理

受

令４

高等学校理科（物理）（ 5 枚のうち 1 ）（解答はすべて、解答用紙に記入すること）

Ⅰ

生物のふえ方について、次の問いに答えなさい。
様々な生殖について、次の問いに答えなさい。
⑴ 次のア〜エのうち単細胞生物ではないものを１つ選んで、その符号を書きなさい。
ア ミカヅキモイ ミジンコウ ミドリムシエ ゾウリムシ⑵ アメーバの分裂のように、雌雄の親を必要とせず親の体の一部が分かれてそれがそのまま子になる生殖を何というか、書きなさい。
⑶ 植物にも⑵と同じ生殖でふえていくものがある。例えば、サツマイモのいもは、土に植えておくと芽を出して葉・茎・根がそろい、新しい個体となって成長していく。このように、⑵の生殖の１つで、植物において、体の一部から新しい個体をつくる生殖のことを何というか、書きなさい。
２ 動物のふえ方について、次の文を読んで、あとの問いに答えなさい。
イモリなどの（）は、受精によって子孫を残す。受精は、精子と卵によって行われ、受精した卵は受精卵と呼ばれる。受精卵
は、細胞分裂を繰り返して胚を経て成体になる。
⑴ （）に入る適切なものを、次のア〜エから１つ選んで、その符号を書きなさい。
ア 魚類
イ は虫類
ウ 哺乳類
エ 両生類
⑵ 精子や卵など、子孫を残すための細胞を何というか、書きなさい。
⑶ 下線部の過程を何というか、書きなさい。
⑷ ⑵の細胞がつくられるときに行われる細胞分裂は、体細胞分裂と異なり、染色体の数がもとの細胞の半分になる。この細胞分裂を何というか、書きなさい。
１

Ⅱ酸とアルカリについて、次の問いに答えなさい。
酸性の水溶液について、次の文を読んで、あとの問いに答えなさい。
酸性の水溶液には、「緑色のＢＴＢ溶液を（ ① ）に変色させる」「マグネシウムなどの金属を溶かして気体の（ ② ）を発生させる」など、共通した性質がある。これは、酸性の水溶液中に（ ③ ）が生じているためである。中性である純水中にも、（ ③ ）が含まれている。
⑴ 空欄①には適切な語句を、空欄②には適切な物質名を、空欄③には適切なイオン式をそれぞれ書きなさい。
⑵ 下線部について、③が含まれているにも関わらず、純水が中性である理由を簡潔に書きなさい。
⑶ pH3 の酸性の水溶液に含まれる③の濃度は、pH5 の酸性の水溶液に含まれる③の濃度の何倍か、書きなさい。
２ アルカリ性の水溶液について、次の文を読んで、あとの問いに答えなさい。
アルカリ性の水溶液には、「フェノールフタレイン溶液を（ ① ）に変色させる」など、共通した性質がある。これは、アルカ
リ性の水溶液中に（ ② ）が生じているためである。例えば、アンモニアは水に溶けやすく、その水溶液はアルカリ性を示す。
⑴ 空欄①に入る適切な語句、空欄②に入る適切なイオン式を書きなさい。
⑵ 下線部の変化を反応式で書きなさい。
⑶ 実験において水酸化ナトリウム水溶液をあつかう場合は、皮膚につかないように注意し、目に入らないように保護眼鏡をかけて実験を行う必要がある。これは水酸化ナトリウムなどのアルカリ性の水溶液が、ある物質を変性させるからである。ある物質の名
称を書きなさい。
１

Ⅲ 図は、春分の日における太陽と地球の位置と、黄道 12 星座を示している。
図をもとに、日本における星の見え方について答えなさい。
１ 図のウ、カ、ケの空欄に入る星座名は何か、それぞれ書きなさい。
２ 星の見え方の移り変わりについて説明した次の文の、空欄①、②に入る適切な語句を、それぞれ書きなさい。
図
毎日、同じ時刻に観測すると、地球の（ ① ）によって、星座の位置が少しずつ西へ移動していく。この動きを星座の星の（ ② ）という。
３ 次の⑴、⑵の星座として適切なものを、図のア〜シからそれぞれ１つ選んで、その符号を書きなさい。
⑴ 冬至の日において、太陽の位置にある星座⑵ 秋分の日において、22 時に南中している星座
４ 今年は、ａ５月 26 日とｂ 11 月 19 日に月食が観測される。
⑴ 特に皆既月食のとき、地球の大気の影響によって月はどのように見えるか、その特徴を書きなさい。
⑵ ａ、ｂの月食の夜のうち、月の南中高度が高いのはどちらか。また、そのとき月は図のア〜シのどの星座の位置にあるか、それぞれ１つ選んで、その符号を書きなさい。
Ⅳ 図のように、水平面と２つの斜面がなめらかにつながっている。60g の小球を斜面上の点Ａから初速 0 で運動させたところ、小球は点Ｂを 5.0m/s の速さで通過した後、区間ＢＣで摩擦力によって減速して点Ｃを 4.0m/s の速さで通過し、斜面上の点Ｄで運動を折り返した。重力加速度の大きさを 9.8m/s2 とし、区間ＢＣ以外では力学的エネルギーが保存されるとして、次の問いに有効数字２桁で答えなさい。
１ 小球にはたらく重力の大きさを求めなさい。
２ 点Ｂにおける小球の運動エネルギーを求めなさい。
図
３ 点Ａの水平面からの高さは何ｍか、求めなさい。
４ 点Ｄの水平面からの高さは、点Ａの高さの何倍か、求めなさい。
５ 小球が運動を折り返した後、区間ＢＣで１回目の通過と同じ量だけ力学的エネル
ギーが減少した。小球が点Ｂを図の左向きに通過するときの速さを求めなさい。

号

番

2
5

験

中
理

受

令４
高等学校理科（物理）（ 5 枚のうち 2 ）高等学校理科（物理）（５枚のうち２）
令４
令４
高等学校理科（物理）
高等学校理科（物理）（５枚のうち２）（５枚のうち２）
令４令４
高等学校理科（物理）（５枚のうち２）（解答はすべて、解答用紙に記入すること）（解答はすべて、解答用紙に記入すること）（解答はすべて、解答用紙に記入すること）（解答はすべて、解答用紙に記入すること）（解答はすべて、解答用紙に記入すること）

令４ 高等学校理科（物理） （５（解答はすべて、解答用紙に記入する

図のように、高さ a、長さ b で質量 m の一様な直方体を、傾きが角 θ のあらⅤ

Ⅴ Ⅴ図のように、高さa、長さ
bb mで質量θのあらい斜面m の一様な直方体を、傾きが角上においた。
物体と斜面との間の静止摩擦係数をμ、重力加速度の大きさを gⅤ
ⅤⅤ図のように、高さ
図のように、高さ
a、長さ
a、長さ
bbで質量
θ
θθ
のあらい斜面のあらい斜面mの一様な直方体を、傾きが角図のように、高さ
a、長さ
bで質量
で質量
の一様な直方体を、傾きが角のあらい斜面mの一様な直方体を、傾きが角図
図
図図 図
図のように、高さa、長さで質量mの一様な直方体を、傾きが角θのあらい斜面上に上においた。
物体と斜面との間の静止摩擦係数をμ、重力加速度の大きさをg とする。
上においた。
上においた。
物体と斜面との間の静止摩擦係数を物体と斜面との間の静止摩擦係数をμ、μ、
重力加速度の大きさを
重力加速度の大きさをggg次の問いに答えなさい。
とする。
上においた。
物体と斜面との間の静止摩擦係数をμ、
重力加速度の大きさを
gとする。
とする。
おいた。物体と斜面との間の静止摩擦係数をμ、重力加速度の大きさをとする。
次の問いに答えなさい。
次の問いに答えなさい。
次の問いに答えなさい。
次の問いに答えなさい。
次の問いに答えなさい。

１

斜面の傾きが θ のとき、直方体が静止している。直方体にはたらく垂直抗１１斜面の傾きがθ のとき、直方体が静止している。直方体にはたらく垂直抗力
Nと静止摩擦力
F の大きさを求めなさい。
１
１１斜面の傾きが斜面の傾きがθθθのとき、直方体が静止している。直方体にはたらく垂直抗力のとき、直方体が静止している。直方体にはたらく垂直抗力
NNと斜面の傾きがのとき、直方体が静止している。直方体にはたらく垂直抗力
NとNとと静止斜面の傾きがθのとき、直方体が静止している。直方体にはたらく垂直抗力
静止摩擦力
F の大きさを求めなさい。
静止摩擦力
静止摩擦力
FFの大きさを求めなさい。
Fの大きさを求めなさい。
の大きさを求めなさい。
静止摩擦力
摩擦力
F の大きさを求めなさい。

２

いま、角 θ をしだいに大きくしていくと、直方体はすべり出すか点 A のま

２２いま、角θ をしだいに大きくしていくと、直方体はすべり出すか点
A のまわりに回転して傾くかのどちらかが起こる。
(1)
傾くことなくすべりだす場合を考える。すべる直前の斜面の傾きの角を
２２２いま、角いま、角θθθをしだいに大きくしていくと、直方体はすべり出すか点をしだいに大きくしていくと、直方体はすべり出すか点
AAのまわりに回転して傾くかのどちらかが起こる。
いま、角をしだいに大きくしていくと、直方体はすべり出すか点
Aのまわりに回転して傾くかのどちらかが起こる。
のまわりに回転して傾くかのどちらかが起こる。
いま、角θをしだいに大きくしていくと、直方体はすべり出すか点Aのまわりに回転(1)
傾くことなくすべりだす場合を考える。すべる直前の斜面の傾きの角を
θ 1 として、静止摩擦係数μを求めなさい。
(2)
(1)
(1)
傾くことなくすべりだす場合を考える。すべる直前の斜面の傾きの角をθθ1θとして、静止摩擦係数μを求めなさい。
(1)傾くことなくすべりだす場合を考える。すべる直前の斜面の傾きの角を傾くことなくすべりだす場合を考える。すべる直前の斜面の傾きの角をとして、静止摩擦係数μを求めなさい。
1として、静止摩擦係数μを求めなさい。
して傾くかのどちらかが起こる。
1すべりだすことなく直方体が傾き始める場合を考える。直方体が傾く直(2)θ 2 として、tanθ
めなさい。
として、tanθ
を求(2)(2)
すべりだすことなく直方体が傾き始める場合を考える。直方体が傾く直前の斜面の傾きの角をθθ2θ(2)すべりだすことなく直方体が傾き始める場合を考える。直方体が傾く直前の斜面の傾きの角をすべりだすことなく直方体が傾き始める場合を考える。直方体が傾く直前の斜面の傾きの角を⑴ すべりだすことなく直方体が傾き始める場合を考える。直方体が傾く直前の斜面の傾きの角を傾くことなくすべり出す場合を考える。すべる直前の斜面の傾きの角をθ2として、tanθ
2 2を求
2 として、tanθ
2 を求2 を求１として、静止摩擦係数μを求めなさい。

めなさい。
(3) この直方体が傾くより先にすべりだすときの条件をμ、a、b
を用いて
めなさい。
めなさい。
めなさい。
⑵
すべり出すことなく直方体が傾き始める場合を考える。直方体が傾く直前の斜面の傾きの角をθtan θ２を求めなさい。
２として、
(3)
を用いて表しなさい。
(3)(3)
この直方体が傾くより先にすべりだすときの条件をμ、a、bを用いて表しなさい。
を用いて表しなさい。
(3)この直方体が傾くより先にすべりだすときの条件をμ、a、b
この直方体が傾くより先にすべりだすときの条件をμ、a、bを用いて表しなさい。
⑶ この直方体が傾くより先にすべりだすときの条件をμ、a、b
この直方体が傾くより先にすべり出すときの条件をμ、a、bを用いて表しなさい。

Ⅵ

気体分子の運動について述べた次の文章のに入る適切な文字式をそれ図
図図 図図
Ⅵ Ⅵ気体分子の運動について述べた次の文章のに入る適切な文字式をそれぞれ答えなさい。
図のように、なめらかな壁をもつ一辺の長さ
L の立方体の容器に、単原子分
気体分子の運動について述べた次の文章の に入る適切な文字式をそれぞれ答えなさい。
に入る適切な文字式をそれぞれ答えなさい。
Ⅵ
ⅥⅥ気体分子の運動について述べた次の文章の
気体分子の運動について述べた次の文章のに入る適切な文字式をそれぞれ答えなさい。
気体分子の運動について述べた次の文章のに入る適切な文字式をそれぞれ答えなさい。

図のように、なめらかな壁をもつ一辺の長さ
図のように、なめらかな壁をもつ一辺の長さ
LL の立方体の容器に、単原子分子１個の質量がのの立方体の容器に、単原子分子１個の質量がmの理想気体の分子が図のように、なめらかな壁をもつ一辺の長さ
図のように、なめらかな壁をもつ一辺の長さLLの立方体の容器に、単原子分子１個の質量がmm mNm個入っている。気体分子どうしの衝突は考えないものとLの立方体の容器に、単原子分子１個の質量がの立方体の容器に、単原子分子１個の質量が図のように、なめらかな壁をもつ一辺の長さ
理想気体の分子がNN個入っている。気体分子どうしの衝突は考えないものとし、気体分子は壁とのの理想気体の分子が個入っている。気体分子どうしの衝突は考えないものとし、気体分子は壁との衝突から次の衝突までの間、等速直線運動を行うものとする。
の理想気体の分子がの理想気体の分子がNN個入っている。気体分子どうしの衝突は考えないものとし、気体分子は壁との理想気体の分子がN個入っている。気体分子どうしの衝突は考えないものとし、気体分子は壁と個入っている。気体分子どうしの衝突は考えないものとし、気体分子は壁と衝突から次の衝突までの間、等速直線運動を行うものとする。
の衝突から次の衝突までの間、等速直線運動を行うものとする。
の衝突から次の衝突までの間、等速直線運動を行うものとする。
の衝突から次の衝突までの間、等速直線運動を行うものとする。
の衝突から次の衝突までの間、等速直線運動を行うものとする。

容器内において、１個の分子が図の壁面 A に x 方向の速度成分 vx で弾性衝突

方向の速度成分v
で弾性衝突したとき、壁面
容器内において、１個の分子が図の壁面
容器内において、１個の分子が図の壁面
AAににxx方向の速度成分A
vxx で弾性衝突したとき、壁面に与える力積は AAアA Aである。分子が壁面
A と衝突してから再び壁面 A に衝
容器内において、１個の分子が図の壁面
容器内において、１個の分子が図の壁面
AAに
xx方向の速度成分
vvx xで弾性衝突したとき、壁面
容器内において、１個の分子が図の壁面
Aにに
x方向の速度成分
方向の速度成分vで弾性衝突したとき、壁面x で弾性衝突したとき、壁面に与える力積は
ア である。分子が壁面である。分子が壁面
AA と衝突してから再び壁面
A Aに衝突するまでの時間はに与える力積はアと衝突してから再び壁面に衝突するまでの時間はイ である。この分子は時間 t の間にに与える力積はに与える力積はア
アア である。分子が壁面である。分子が壁面AAと衝突してから再び壁面AAに衝突するまでの時に与える力積はである。分子が壁面Aと衝突してから再び壁面と衝突してから再び壁面
Aに衝突するまでの時に衝突するまでの時

ウ

回壁面 A と衝突するので

イ
t の間に
回壁面
Aと衝突するので、この分子によっと衝突するので、この分子によって壁面間はイ である。この分子は時間である。この分子は時間ウ
A と衝突するので、この分子によっt の間にて壁面 A が受ける平均の力の大きさ f は f＝
間は間はイイ である。この分子は時間である。この分子は時間
ウ
ウウウ回壁面回壁面
A回壁面
Aと衝突するので、この分子によっ
ttの間に
間は イ
である。この分子は時間
tの間に
の間に
回壁面
Aと衝突するので、この分子によっ

エ

である。

A
が受ける平均の力の大きさ
は
fff＝
＝
エ
である。
＝ である。
エである。
A が受ける平均の力の大きさ
fエ
＝
エ
である。
て壁面
て壁面
Aて壁面
Aが受ける平均の力の大きさ
fffは
fはは
ff＝はエ
である。
て壁面
Aが受ける平均の力の大きさが受ける平均の力の大きさ

容器中には N 個の気体分子があり、これらはそれぞれいろいろな速度で運動

2＝ v 2 ＋ v 2 ＋ v 2 であり、
2を三容器中には
容器中には個の気体分子があり、これらはそれぞれいろいろな速度で運動している。全分子の速さの２乗の平均値を三平方のNN個の気体分子があり、これらはそれぞれいろいろな速度で運動している。全分子の速さの２乗の平均値v 2vを三平方の定理を用いて各成分の２乗の平均値で表すと
容器中には
容器中には
NN 個の気体分子があり、これらはそれぞれいろいろな速度で運動している。全分子の速さの２乗の平均値
vv2を三
容器中には
N個の気体分子があり、これらはそれぞれいろいろな速度で運動している。全分子の速さの２乗の平均値v 2を三個の気体分子があり、これらはそれぞれいろいろな速度で運動している。全分子の速さの２乗の平均値

2 ＋ v 2 であり、等方性より
22＋
222＝
2 ＝ v 2 なので、
2＝
22v＝
2v
2Fv
面 A に与える力を用いて表すとオとなる。したがって、壁面A
F＝N 個の分子が壁平方の定理を用いて各成分の２乗の平均値で表すと＝
vx＋であり、等方性よりなので、N個の分子が壁面A に与定理を用いて各成分の２乗の平均値で表すとvv2＝平方の定理を用いて各成分の２乗の平均値で表すと平方の定理を用いて各成分の２乗の平均値で表すとvx22v2＋vy2v2＋
vz22v2であり、等方性より
vvx22v2＝
vを
vz22v2なので、NN個の分子が壁平方の定理を用いて各成分の２乗の平均値で表すと＋であり、等方性より＝なので、個の分子が壁v 2v＝N個の分子が壁y v＝y＋vzであり、等方性より
x＝
y v
zなので、

2を用いて表すとをを用いて表すとFFF＝
A にはたらく圧力
p＝
はpnRT
＝は
である。
オ
カ
と
カ
を比較すると、分子１個の平均運動エネルギ
状態方程式
pV
面える力
A に与える力をv 2を用いて表すと＝ となる。したがって、壁面
オとなる。したがって、壁面
A にはたらく圧力
は
＝
カ
である。
Fオ
pカ
面
面面
AAに与える力＝＝オとなる。したがって、壁面となる。したがって、壁面
AAにはたらく圧力
＝
カ
である。
である。
FFFを
v2を用いて表すと
ppはpp＝カAに与える力に与える力
Fをvをv F2を用いて表すと
F＝ オ
pは
pp＝
となる。したがって、壁面Aにはたらく圧力にはたらく圧力である。

状態方程式
状態方程式
pV
＝
nRT
カ を比較すると、分子１個の平均運動エネルギーを比較すると、分子１個の平均運動エネルギー
NNAA、気体定数、気体定数
RR、絶対温度＝ととカ
アボガドロ定数、絶対温度TpVnRTカキと表される。
T を用いてEE はアボガドロ定数
＝nRT
と
と
カ
を比較すると、分子１個の平均運動エネルギーを比較すると、分子１個の平均運動エネルギー
アボガドロ定数
、気体定数
、絶対温度
状態方程式
状態方程式
pV
pV＝
nRT
EEはアボガドロ定数
NNA、気体定数
RR、絶対温度＝
カとを比較すると、分子１個の平均運動エネルギーはアボガドロ定数
状態方程式
pV
nRT
Eアボガドロ定数
R、絶対温度AN
A、気体定数を用いて
キ と表される。
と表される。
キ
T を用いてEキ＝と表される。
キと表される。
TTを用いてEE＝E＝ キを用いてと表される。
Tを用いて

号

番

3
5

験

中
理

受

令４ 高等学校理科（物理） （５枚のうち３）

令４

高等学校理科（物理）（ 5 枚のうち 3 ）（解答はすべて、解答用紙に記入すること）（解答はすべて、解答用紙に記入すること）
Ⅶ

Ⅷ

令４ 高等学校理科（物理（解答はすべて、解答用紙に記

図のように、電圧がそれぞれ 125V と 75V の直流電源Ｖ 1 とＶ2、抵抗値がそれぞれ
図
V1
R1
S125V
Ⅶ 図のように、電圧がそれぞれと 75V の直流電源Ｖ 1 とＶ2、抵抗値
130Ω、10Ω、5.0Ωの抵抗Ｒ
1、Ｒ 2、Ｒ3、３個のスイッチＳ
1、Ｓ
2、Ｓ
3 からなる回Ⅶ 図のように、電圧がそれぞれ125Vと 75V の直流電源Ｖ
30 Ω、
図
１とＶ
２、抵抗値がそれぞれ30Ω、10Ω、5.0Ωの抵抗Ｒ 1、Ｒ2、Ｒ3、３個のスイッチＳ1、Ｓ2、ＳS3路がある。次の問いに答えなさい。
10 Ω、5.0 Ωの抵抗Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、３個のスイッチＳ１、Ｓ２、Ｓ３ からなる回路がある。
路がある。次の問いに答えなさい。
V2
S2
R2
１ スイッチＳ
次の問いに答えなさい。
1 とＳ 3 を閉じて、Ｓ 2 を開いた。
１ スイッチＳ1 とＳ3 を閉じて、Ｓ2 を開いた。
(1) 抵抗Ｒ
１ スイッチＳ
1 を流れる電流の大きさを求めなさい。
１とＳ３を閉じて、Ｓ２を開いた。
(1) 抵抗Ｒ 1 を流れる電流の大きさを求めなさい。
(2) 抵抗Ｒ⑴ 2 を流れる電流の大きさを求めなさい。
抵抗Ｒ１を流れる電流の大きさを求めなさい。
R3(2) 抵抗Ｒ 2 を流れる電流の大きさを求めなさい。
２ スイッチＳとＳ2 を閉じて、Ｓ⑵ 1抵抗Ｒ
3 を開いた。
２を流れる電流の大きさを求めなさい。
２ スイッチＳ 1 とＳ2 を閉じて、Ｓ3 を開いた。
(1) 抵抗Ｒ
２ スイッチＳ
1 を流れる電流の大きさを求めなさい。
１とＳ２を閉じて、Ｓ３を開いた。
(1) 抵抗Ｒ 1 を流れる電流の大きさを求めなさい。
(2) 抵抗Ｒ⑴ 2 を流れる電流の大きさを求めなさい。
抵抗Ｒ１を流れる電流の大きさを求めなさい。
(2) 抵抗Ｒ 2 を流れる電流の大きさを求めなさい。
(3) 抵抗Ｒ⑵ 3 を抵抗Ｒ
抵抗Ｒ２を流れる電流の大きさを求めなさい。
4 に取り替えたとき、抵抗Ｒ 2 には電流が流れなかった。抵抗Ｒ 4 の抵抗値を求めなさい。
(3) 抵抗Ｒ3 を抵抗Ｒ4 に取り替えたとき、抵抗Ｒ 2 には電流が流れな⑶ 抵抗Ｒ３を抵抗Ｒ４に取り替えたとき、抵抗Ｒ２には電流が流れなかった。抵抗Ｒ４の抵抗値を求めなさい。

次の文章のに入る適切な文字式や語句を答えなさい。

Ⅷ 次の文章のに入る適切な文字式や語句を答えなさい。
Ⅷ 次の文章のに入る適切な文字式や語句をそれぞれ答えなさい。
１個の陽子を中心とし、１個の電子が等速円運動している水素原子模型を考える。水素原子はいくつかの定常状態をもち、１個の陽子を中心とし、１個の電子が等速円運動している水素原子模
 １ 個 の 陽 子 を 中 心 と し、 １ 個 の 電 子 が 等 速 円 運 動 し て い る 水 素 原 子 模 ｒ
型、速さをを 考 え る。
水素原子はいくつかの定常状態
定常状態では電磁波を出さない。今、定常状態にある水素原子の電子の円運動の半径をv、量子数をn とし、電子の定常状態では電磁波を出さない。今、定常状態にある水素原子の電子のを も ち、 定 常 状 態 で は電h 磁
波 を 出 さ な い。 今、 2π
定常
状 態アに あで表される。クーロンの法則の比例定数をる 水 素 原 子 の 電 子 の 円 運 動 の 半 径 をｒ、さ を v、 量 子
質量とプランク定数をそれぞれm、
r＝k速とすると、量子条件はとすれ質量とプランク定数をそれぞれ m、h とすると、量子条件は 2π r＝ ア
る と、 量 子 条
2 πr ＝ア
で 表 さ れ る。 ク ー
数 を n と し、 電 子 の 質 量 と プ ラ ン ク 定 数 を そ れ ぞ れ m 、h と すe を用いて、
イ件 はで表される。電子が円運動をば、陽子と電子の間に作用する静電気力の大きさは、両者の電気量の大きさば、陽子と電子の間に作用する静電気力の大きさは、両者の電気量の大
ロ ン の 法 則 の 比 例 定 数 を k と す れ ば、 陽 子 と 電 子 の 間 に 作 用 す る 静 電 気 力 のウ大 き
者の電気量の大きさe を用するためには、電子にはたらく静電気力が向心力とならなければならない。したがって、＝さ は、イ 両が成立する。以上かするためには、電子にはたらく静電気力が向心力とならなければならな
い て、 イ
れ る。 電子 が 電子の全エネルギー
円運動をするためには、 電 子 に は た ら く 静 電 気 力 が
向心力とならなければならな
ら v を消去すると、
ｒ＝ でエ表 さ となる。
E は静電気力による位置エネルギー
一方、（基準を無限遠にとる）
ら v を消去すると、ｒ＝ エとなる。一方、電子の全エネルギーE は静い。 し た が っ て、 ウ＝
イ 1 が 成 立 す る。 以 上 か ら v を 消 去 す る と、 ｒ ＝エと な る。 一 方、 電 子 の 全 エ ネ ル
2と運動エネルギーの和で示され、 E＝ オ ＋ mv で与えられる。v、ｒを消去すると、量子数 n の定常状態の軌道電子のエネ
12 ギ ー（ 基 準 を 無 限 遠 に と る ） と 運 動
ギーE は静電気力による位置エネル
エ ネ ル ギ ー の 和 で 示 さ れ、E ＝E＝ オオ ＋と運動エネルギーの和で示され、＋ mv 2 で与えられる。v、ｒ2
En＝ カ vとなる。
n＝１のときのエネルギー準位の状態を水素原子のルギーEn はで与えられる。
、
ｒ を消去すると、量子数 n の定常状態の軌道電子のエネルギー E n キ
は E nという。
＝ カ n＞１のときのエネルギーとなる。n ＝１のときのエネルギーとなる。n＝１のときのエネルギー準位の状態をルギーEn は En＝ カ準位の状態をク という。
準位の状態を水素原子のキ という。n ＞１のときのエネルギー準位の状態を ク という。
準位の状態を ク という。
電子がエネルギー準位 En からそれよりも低いエネルギー準位 En’へ移るときに放出される光の波長をλとすると、En、 En’、
 電子がエネルギー準位 E n からそれよりも低いエネルギー準位 E n' へ移るときに放出される光の波長をλとすると、E n 、E n' 、h 、光の電子がエネルギー準位 En からそれよりも低いエネルギー準位 En’へ移1
速さを用いて、 ＝＝ ケケ と表される。
と表される。
c cを用いて、
h、光の速さ1λh、光の速さ c を用いて、 ＝ ケ と表される。
λ

号

番

4
5

験

物
理

受

１

Ⅰ

高等学校理科（物理）解答用紙（ 5 枚のうち 4 ）

⑴

⑵

⑶

⑴

⑵

⑶

総計

２

物 理

令４

Ⅰ
⑷

⑴

①

②

③

１
⑵

⑶

倍

Ⅱ
⑴

①

②

２

Ⅱ
⑵

⑶

１

ウ

カ

２

①

②

３

⑴

⑵

ケ

Ⅲ

４

⑴

⑵

１

２

Ⅳ

南中高度が
高い

Ⅲ

月の
位置

３

ｍ
Ⅳ

４

倍

５

号

番

5
5

験

物
理

受

１

Ⅴ

高等学校理科（物理）解答用紙（ 5 枚のうち 5 ）垂直抗力 N

静止摩擦力 F

⑴

⑵

２

物 理

令４

Ⅴ
⑶

ア

イ

ウ

エ

オ

カ

Ⅵ

Ⅵ
キ

１

Ⅶ

⑴

⑵

⑴

⑵

２

Ⅶ
⑶

Ⅷ

ア

イ

ウ

エ

オ

カ

キ

ク
Ⅷ

ケ

令４ 高等学校理科（物理） 模範解答
総計
２００

１ (1)

イ

（２点）

(2)

無性生殖

（３点）

(3)

栄養生殖

（３点）

(1)

エ

（３点）

(2)

生殖細胞

（３点）

(3)

発生

（３点）

Ⅰ
２

２０

減数分裂（３点）

(4)

(1) ①

黄色

(２点)

②

水素

（２点）

③ Ｈ＋

（２点）

（３点）

(3)

１００ 倍（２点）

１(2)水素イオンと同濃度の水酸化物イオンが存在しているため

Ⅱ(1) ①

赤色 （2点）② ＯＨ－ （2点）

２
(2)

ＮＨ3 ＋ Ｈ2Ｏ → ＮＨ4＋ ＋ ＯＨ－

(3)

（３点）

１ ウ

いて （２点）カ

おとめ （２点）

２ ①

公転 （２点）②

年周運動 （２点）

３ (1)

ウ （２点）(2)

ア （２点）

４ (1)赤褐色に見える （２点）

ケ

タンパク質 （２点）

２０

ふたご （２点）

Ⅲ

南中高度が(2) 高い１

0.59 Ｎ （４点）

２

0.75 Ｊ （４点）

４

0.64

５

2.6 m/s （４点）

月の
位置

ｂ

３

1.3

コ （完解２点）

２０

ｍ（４点）

Ⅳ

倍（４点）

２０

令４ 高等学校理科（物理） 模範解答

１ 垂直抗力N(1)

Ⅴ

mgcosθ

静止摩擦力Ftanθ1(2)

mgsinθ

２

３０

>

(3)

2

ア

ウ

2

Ⅵ
オ

3

キ

１

Ⅶ

2

イ

エ

カ

2

3
2

3

2

３０

(1)

２.５ A

(2)

７.５

A

(1)

３.０ A

(2)

４.０

A
３０

２
(3)

ア

４５ Ω
･

イ

ウ

Ⅷ オ

キ

ケ

エ

−

カ

基底状態
−
ℎ

’

ク

−

4

ℎ

2

ℎ

･
･

1

励起状態
３０