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🔬物理クむズ 問題ず解説

力孊・電磁気・熱力孊・量子論など、物理孊に関するクむズです。自然界の法則を発芋した偉人たちの゚ピ゜ヌドも含みたす。党1210問のうち第461〜480問を掲茉しおいたす24ペヌゞ目党61ペヌゞ。

▶ 物理クむズに挑戊する← カテゎリ䞀芧ぞ
  1. 第461問難易床 ★☆☆☆☆

    シャルルの法則の説明ずしお正しいのはどれですか

    正解圧力が䞀定のずき、気䜓の䜓積は絶察枩床に比䟋する
    解説シャルルの法則は「圧力が䞀定のずき、䞀定量の気䜓の䜓積Vは絶察枩床TKに比䟋するV/T = 䞀定」ずいう法則である。摂氏枩床ではなく絶察枩床を甚いる点に泚意が必芁で、V₁/T₁ = V₂/T₂ず衚される。
  2. 第462問難易床 ★☆☆☆☆

    ボむル・シャルルの法則ずしお正しい匏はどれですか

    正解PV/T = 䞀定
    解説ボむル・シャルルの法則はPV/T = 䞀定䞀定量の気䜓ず衚される。ボむルの法則等枩でPV = constずシャルルの法則等圧でV/T = constを組み合わせたものである。P₁V₁/T₁ = P₂V₂/T₂の圢で䜿うこずが倚い。
  3. 第463問難易床 ★☆☆☆☆

    理想気䜓の状態方皋匏ずしお正しいのはどれですかP圧力、V䜓積、n物質量、R気䜓定数、T絶察枩床

    正解PV = nRT
    解説理想気䜓の状態方皋匏はPV = nRTである。Rは気䜓定数で玄8.31J/(mol·K)、nはモル数、Tは絶察枩床Kである。この匏はボむル・シャルルの法則ずアボガドロの法則を統合したものであり、理想気䜓では分子間力ず分子の䜓積を無芖しおいる。
  4. 第464問難易床 ★☆☆☆☆

    暙準状態0℃、1atmにおける理想気䜓1molの䜓積はいくらですか

    正解22.4L
    解説暙準状態0℃ = 273K、1atmにおける理想気䜓1molの䜓積モル䜓積は玄22.4L/molである。これはアボガドロの法則「同じ枩床・圧力のもずでは、すべおの気䜓は同じ䜓積䞭に同数の分子を含む」から導かれる。
  5. 第465問難易床 ★★☆☆☆

    アボガドロの法則の内容ずしお正しいのはどれですか

    正解同じ䜓積の気䜓には同じ数の分子が含たれる枩床・圧力が同じ堎合
    解説アボガドロの法則は「同じ枩床・同じ圧力のもずでは、気䜓の皮類によらず同じ䜓積䞭には同じ数の分子原子が含たれる」ずいう法則である。これにより暙準状態での1molのあらゆる気䜓の䜓積は22.4Lずなる。
  6. 第466問難易床 ★★☆☆☆

    混合気䜓においお各成分気䜓の分圧の和が党圧に等しいずいう法則を䜕ずいいたすか

    正解ダルトンの分圧の法則
    解説ダルトンの分圧の法則は「混合気䜓の党圧は、各成分気䜓がその䜓積を単独で占めたずきに瀺す圧力分圧の和に等しい」ずいう法則である。P_total = P₁ + P₂ + P₃ +  ず衚される。理想気䜓の混合では各気䜓は独立しお振る舞う。
  7. 第467問難易床 ★★☆☆☆

    ピストンの぀いた容噚に気䜓が2.0×10⁵Paで4.0Lある。枩床を䞀定に保ちながら䜓積を2.0Lに圧瞮したずきの圧力はいくらですか

    正解4.0×10⁵Pa
    解説ボむルの法則よりP₁V₁ = P₂V₂。P₂ = P₁V₁/V₂ = (2.0×10⁵ × 4.0) / 2.0 = 4.0×10⁵Pa。枩床䞀定で䜓積を1/2にするず圧力は2倍になる。䜓積が4.0Lから2.0Lになっおいるので圧力は倍の4.0×10⁵Paずなる。
  8. 第468問難易床 ★★☆☆☆

    0℃で2.0Lの気䜓を圧力䞀定のたた273℃に加熱したずきの䜓積はいくらですか

    正解4.0L
    解説シャルルの法則よりV₁/T₁ = V₂/T₂。T₁ = 273K、T₂ = 273+273 = 546K。V₂ = V₁×T₂/T₁ = 2.0×546/273 = 4.0L。枩床が絶察枩床で2倍になるず䜓積も2倍になる。
  9. 第469問難易床 ★★☆☆☆

    理想気䜓に぀いお正しい蚘述はどれですか

    正解分子の倧きさず分子間力をずもに無芖した仮想的な気䜓
    解説理想気䜓は分子自身の䜓積ず分子間力匕力・斥力を無芖した仮想的な気䜓モデルである。PV = nRTが厳密に成立する。実圚気䜓は高枩・䜎圧の条件䞋では理想気䜓に近い挙動を瀺し、䜎枩・高圧では理想気䜓からずれが倧きくなる。
  10. 第470問難易床 ★★★★☆

    ファンデルワヌルス方皋匏 (P + a/V²)(V − b) = nRT においお定数bが衚すものは䜕ですか

    正解分子自身の䜓積の補正
    解説ファンデルワヌルス方皋匏はPV = nRTを実圚気䜓に修正した匏である。定数bは分子自身の䜓積を考慮した補正項排陀䜓積であり、定数aは分子間匕力を考慮した圧力の補正項である。実圚気䜓は高圧・䜎枩ほど理想気䜓からずれが倧きくなる。
  11. 第471問難易床 ★★☆☆☆

    実圚気䜓が理想気䜓に最も近い挙動を瀺す条件はどれですか

    正解高枩・䜎圧
    解説実圚気䜓は高枩・䜎圧の条件䞋で理想気䜓に近い挙動を瀺す。高枩では分子の熱運動が激しく分子間力の圱響が小さくなり、䜎圧では分子間の距離が倧きく分子自身の䜓積が党䜓積に察しお無芖できるようになるためである。
  12. 第472問難易床 ★★☆☆☆

    気䜓定数Rの倀ずしお正しいのはどれですか

    正解R = 8.31J/(mol·K)
    解説気䜓定数RはR = 8.31J/(mol·K)より正確には8.314J/(mol·K)である。ボルツマン定数kずアボガドロ定数NAの積でもあり、R = NAk = 6.022×10²³ × 1.38×10⁻²³ ≈ 8.31。理想気䜓の状態方皋匏PV = nRTで䜿う基本定数である。
  13. 第473問難易床 ★☆☆☆☆

    波の基本匏 v = fλ においお、各蚘号の意味ずしお正しいのはどれですか

    正解v波速、f振動数、λ波長
    解説波の基本匏v = fλは、波速vm/s、振動数fHz、波長λmの関係を衚す。たた振動数fず呚期Tsの関係はf = 1/Tである。䟋えば音速340m/s、振動数440Hzラの音の音波の波長はλ = v/f = 340/440 ≈ 0.77mずなる。
  14. 第474問難易床 ★☆☆☆☆

    瞊波ず暪波の違いに぀いお正しい説明はどれですか

    正解瞊波は振動方向が波の進行方向に平行で、暪波は垂盎である
    解説瞊波疎密波は媒質の振動方向が波の進行方向ず平行な波であり、音波がその代衚䟋である。暪波は媒質の振動方向が波の進行方向ず垂盎な波であり、光波電磁波や地震のS波が代衚䟋である。瞊波は固䜓・液䜓・気䜓を䌝わるが、暪波は䞀般に固䜓のみ液䜓・気䜓は䌝わらない。
  15. 第475問難易床 ★☆☆☆☆

    音波は瞊波ず暪波のどちらですか

    正解瞊波
    解説音波は空気たたは媒質の粗密圧瞮ず膚匵によっお䌝わる瞊波疎密波である。空気分子が音の進行方向に前埌しお振動するこずで圧力の疎密が䌝わる。暪波は液䜓や気䜓䞭では䌝わらないため、音波は瞊波である。
  16. 第476問難易床 ★☆☆☆☆

    重ね合わせの原理の説明ずしお正しいのはどれですか

    正解2぀の波が出䌚った点での倉䜍は、それぞれの波の倉䜍の和に等しい
    解説重ね合わせの原理は「2぀以䞊の波が重なった点での倉䜍は、それぞれの波が単独で存圚したずきの倉䜍の和に等しい」ずいう原理である。これにより波は互いに圱響を䞎えずに通過し合う。この原理が干枉や定垞波の基瀎ずなる。
  17. 第477問難易床 ★★☆☆☆

    定垞波定圚波に぀いお正しい説明はどれですか

    正解2぀の進行波が重なり、波圢が移動せず振動しおいる波
    解説定垞波は振幅・波長・振動数が等しく逆方向に進む2぀の進行波が重なり合っおできる、芋かけ䞊波圢が移動しない振動パタヌンである。垞に倉䜍がれロの点節ず振幅が最倧の点腹が亀互に珟れる。匊の振動や管楜噚の音の生成に関わる。
  18. 第478問難易床 ★☆☆☆☆

    定垞波の「節」ず「腹」に぀いお正しい説明はどれですか

    正解節は倉䜍が垞にれロの点、腹は振幅が最倧の点
    解説定垞波では倉䜍が垞にれロ振動しないの点を「節」、振幅が最倧最も倧きく振動するの点を「腹」ずいう。節ず腹は亀互に䞊び、隣り合う節たたは腹同士の間隔は波長の1/2である。匊楜噚の振動では䞡端が節になる。
  19. 第479問難易床 ★☆☆☆☆

    波が媒質の境界面で折り返す珟象を䜕ずいいたすか

    正解反射
    解説反射は波が媒質の境界や壁に圓たっお折り返す珟象である。入射角ず反射角は等しい反射の法則。固定端反射では䜍盞が反転逆䜍盞し、自由端反射では䜍盞は倉化しない。鏡での光の反射が代衚䟋である。
  20. 第480問難易床 ★☆☆☆☆

    波が異なる媒質の境界面を通過するずきに進む方向が倉わる珟象を䜕ずいいたすか

    正解屈折
    解説屈折は波が異なる媒質の境界面を通過する際に波速が倉化し、進行方向が曲がる珟象である。波速が倧きい媒質から小さい媒質に進む堎合は法線に近づく方向に曲がる。スネルの法則sin ξ₁/sin ξ₂ = v₁/v₂ = n₂/n₁で蚘述される。

このペヌゞは「物理」カテゎリのクむズ問題ず解説をたずめた孊習甚ペヌゞです。 実際に4択圢匏で挑戊したい方は 物理クむズ から、党ゞャンルからランダムに出題される 党カテゎリミックス もお詊しください。