物理重問シリーズ 2023復習編 問題71～75
2024年度東大入試(物理)に立ち向かう受験生の皆さま、こんにちは。
2023年8月21日(月曜日)、本日も私との楽しい触れ合いのお時間がやってまいりました。おかげさまで本日で1144日連続投稿となりました。
当記事はmitty note「物理重問シリーズ」の復習編となります。
2023年3月から8月にかけての6か月間にわたる通期講座(毎日講座)「物理重問シリーズ」で学んだ重要論点をざっと拾っていけるように、物理重問シリーズの各記事の最後のまとめの部分、すなわち
《今回の演習を通して学んで頂きたいポイント及びアクションプラン》
の部分を抜き出して大問ごとに提示していきます。
「そういえばそんな論点あったよなぁ」と思い返しながら目を通して頂ければよい復習になると思います。
復習はモチベを保つことが難しくて一人ではなかなかうまく進めることができないものです。当シリーズ復習編を重問の復習のペースメーカーとしてご活用いただければ幸いです。
🌟 これから物理重問シリーズを受講しようと考えていらっしゃる方への宣伝も兼ねていますので、復習編は一般公開(無償記事)とします。
【物理重問シリーズ 2023復習編】
《問題71》
《今回の演習を通して学んで頂きたいポイント及びアクションプラン》
① 熱力学のキモは状態方程式pV=nRTと熱力学第1法則Q=ΔU＋W。
② 状態方程式は温度Tを求める式、熱力学第1法則は熱量Qを求める式。
③ 熱量Qを求めるときは「熱力学第1法則」を用いるのが原則であるが、
・定積変化のときは「定積モル比熱の式 Q＝nCvΔT」
・定圧変化のときは「定圧モル比熱の式 Q＝nCpΔT」
を用いると便宜。
④ 単原子分子理想気体の内部エネルギーはU=3/2・nRT。
⑤ 普段の演習のなかでいろいろな計算処理方法を試して計算のカンを養う。
⑥ p-Vグラフの面積から気体がした仕事を求められるようにする。
⑦ 東大物理ではΔUを求めるためのヒントとしてΔTを求めさせる設問が前問につくことが多い。
⑧ 難系(熱)演習問題8を復習する。(🌟 dQ/dx＝0の論点が問われている問題です)
《問題72》
《今回の演習を通して学んで頂きたいポイント及びアクションプラン》
① 熱力学のキモは状態方程式pV=nRTと熱力学第1法則Q=ΔU＋W。
② 状態方程式は温度Tを求める式、熱力学第1法則は熱量Qを求める式。
③ 熱量Qを求めるときは「熱力学第1法則」を用いるのが原則であるが、
・定積変化のときは「定積モル比熱の式 Q＝nCvΔT」
・定圧変化のときは「定圧モル比熱の式 Q＝nCpΔT」
を用いると便宜。
④ 次元チェックによる検算をできるようにする。
⑤ p-Vグラフの面積から気体がした仕事を求められるようにする。
⑥ p-Vグラフでは原点から遠いほど温度は高い。
⑦ 熱効率の定義はe≡W/Q。ここでQは1サイクルで気体が「実際」に吸収した熱量。(🌟 放出した熱量を負の吸収熱量として加算することはしませんので注意しましょう)
⑧ 熱効率は1より小さい。
⑨ 定義がちょっとでも曖昧になってくると途中で間違ってくる。(by SND😎師)
⑩ 状態方程式を立てれば全てコト足りるのでボイル・シャルルの法則は原則として使う必要はない。
《問題73》
《今回の演習を通して学んで頂きたいポイント及びアクションプラン》
① 誘導がなくても気体分子運動論を議論できるようにする。
② ボルツマン定数k≡R/NAを常識とする。
③ 単原子分子理想気体の内部エネルギーU=3/2・nRTを常識とする。
④ 熱力学のキモは状態方程式pV=nRTと熱力学第1法則Q=ΔU＋W。
⑤ 熱力学第1法則とは気体に関するエネルギー保存則(エネルギー収支の式)のこと。
⑥ エネルギーの議論をするときは着目する系を明確にする。
《問題74》
《今回の演習を通して学んで頂きたいポイント及びアクションプラン》
① 波の基本式 v＝fλ (ぶい は えふらむだ) を常識とする。
② 固定端反射する場合の反射波のグラフの描き方、自由端反射する場合の反射波のグラフの描き方を教科書/参考書で確認しておく。
③ 今や東大物理は何が出題されてもおかしくない状況なのでどのような問題に対しても手を抜くことなく1題1題確実に消化していく。
《問題75》
《今回の演習を通して学んで頂きたいポイント及びアクションプラン》
① 波の基本式 v＝fλ (ぶい は えふらむだ) を常識とする。
② 速さvの波が距離dだけ進むのにかかる時間はd/v。
③ 距離dに対応する位相差は2π・d/λ。
④ 入射波の式と反射波の式から合成波の式を導出できるようにする。
⑤ 振幅項に絶対値をつけたものが振幅。
⑥ 定常波と定在波は同じ意味を表す用語。
【物理重問シリーズの受講を希望される方へ】
2023年3月から8月にわたる毎日講座「物理重問シリーズ」は先日無事に終了しましたのでアーカイブとして分野ごとにまとめた講座に再編しました。
アーカイブといってもこれまでと同様、質問相談などの対応も行いますのでどうぞご安心ください。
＜物理重問シリーズの概要＞
・重問の全問題(156題)に対して私の東大形式のオリジナル解答例を提示
・別解や重要論点なども補足資料で提示
・設問ごとに私のコメントあり(たまに雑談コーナーとかもあります…)
・分からないところは私に質問相談が可能
レジュメ教材(オリジナル解答例/補足資料)はPDFファイルとして提供します。全部で約500ページの大ボリュームです。印刷してコクヨフラットファイル(またはコクヨチューブファイル)に綴じ込んで製本してください。
参考：物理重問シリーズのレジュメ教材の見本
＜重問37＞
＜重問89＞
＜重問140＞
🌟 原則として高校物理の範囲内で解くようにはしていますが、必要に応じて微積も適宜使います。
受講を希望される方は以下のページをご覧いただいたうえでメンバーシップ「物理重問シリーズ」へご参加ください。
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