問題講評【物理】

原子を含む各分野から出題された。問２は、太陽の中心部にあるばらばらの原子核（プラズマ）を単原子分子理想気体とみなし、１個あたりの運動エネルギーの平均値について問う目新しい問題であった。問３は、光が水、ガラス、空気層へと進むときの全反射の条件についての問題で、屈折についての理解度で差がつく問題であった。問５は、原子核反応における質量の減少と核エネルギーの放出、および半減期について問う基本的な問題であった。

ペットボトルロケットを題材にした探究活動についての問題であった。問題に記された誘導に沿って解答すればよいが、与えられた物理量が多く戸惑いやすかったであろう。問２は、噴出した水の質量と圧縮空気がした仕事についての問題で、物理量の次元について注目すると正解が絞り込めた。問４は、運動量保存の関係を表す式を選ぶ問題で、運動量の正負の符号に注意する必要があった。問５は、運動量の変化と力積の関係をロケットについて適用するとよい。

磁石が作る磁場中において、金属線を用いた弦に交流電流を流したときに生じる弦の固有振動に関する探究的な問題であった。問１は、弦を流れる電流が磁場から受ける力の向きと生じた定在波のようすを問う問題であった。イについては、問２の３個の腹をもつ横波の定在波のようすがわかれば考えやすかったであろう。問５は、弦の固有振動数と金属線の直径の積がほぼ一定になっていることに気がつくと、容易に解答できる。

等電位線と電場、電流に関する探究活動についての問題であり、理論と実験がバランスよく出題された。問１は二つの点電荷の周りの等電位線の図、問２は等電位線と電気力線に関する知識を問う基本的な問題であった。問３は、導体紙上の等電位線から電場と電流の向きを定性的に考察する問題であった。問４の電位と位置のグラフをもとに電場の大きさを計算する問題から、問５の導体紙の抵抗率を考察する問題へと展開する点は目新しい。