🔬物理クイズ問題と解説

力学・電磁気・熱力学・量子論など、物理学に関するクイズです。自然界の法則を発見した偉人たちのエピソードも含みます。全1210問のうち第1181〜1200問を掲載しています（60ページ目／全61ページ）。

▶ 物理クイズに挑戦する ← カテゴリ一覧へ

第1181問難易度 ★☆☆☆☆
気温20℃の空気中を伝わる音の速度（音速）として最も近い値はどれですか？
正解：約340 m/s
解説：気温20℃の空気中での音速は約343m/sです。音速は気温が高いほど速くなり、約0.6m/s/℃の割合で変化します。雷が光ってから音が聞こえるまでの時間×340mで距離を概算できます。なお光速は約30万km/sで音速の約88万倍です。
第1182問難易度 ★☆☆☆☆
ディスプレイやLEDに使われる「光の三原色（加法混色）」の組み合わせとして正しいものはどれですか？
正解：赤・緑・青
解説：光の三原色は赤（Red）・緑（Green）・青（Blue）の頭文字からRGBと呼ばれます。これら3色の光を全て合わせると白色になります。一方、絵の具などの色の三原色（減法混色）はシアン・マゼンタ・黄色で、混合すると黒に近くなります。
第1183問難易度 ★★☆☆☆
ある温度（転移温度）以下で電気抵抗が完全にゼロになる現象を何と呼びますか？
正解：超伝導
解説：超伝導は1911年にオランダのオンネスが水銀で発見した現象で、転移温度以下では電気抵抗がゼロになりジュール熱が発生しません。現在、MRI装置やリニアモーターカーの磁石などに応用されています。常温超伝導体の実現は現代物理学の大きな目標の一つです。
第1184問難易度 ★★☆☆☆
「物体に加えた力は質量と加速度の積に等しい（F=ma）」というニュートンの運動法則は何法則ですか？
正解：第2法則（運動の法則）
解説：ニュートンの運動の第2法則（F=ma）は「物体に働く合力はその物体の質量と加速度の積に等しい」ことを示します。第1法則は外力がなければ物体は等速直線運動を続けるという慣性の法則、第3法則は2物体間で同じ大きさの力が逆向きに働く作用・反作用の法則です。
第1185問難易度 ★★★☆☆
核磁気共鳴（NMR）現象を利用した医療用の画像診断装置の略称はどれですか？
正解：MRI（磁気共鳴画像法）
解説：MRI（Magnetic Resonance Imaging：磁気共鳴画像法）は核磁気共鳴（NMR）を応用し、強い磁場をかけながら電波を照射して体内の水素原子の共鳴信号から画像を作成します。X線被曝がなく軟部組織の描出に優れるのが特徴です。CTやPETは別の原理を使った装置です。
第1186問難易度 ★☆☆☆☆
アインシュタインの特殊相対性理論（1905年）から導かれた質量とエネルギーの等価性を示す式はどれですか？
正解：E=mc²
解説：E=mc²（Eはエネルギー、mは質量、cは光速≈3×10⁸m/s）はアインシュタインの特殊相対性理論から導かれる関係式で、質量とエネルギーが等価であることを示します。光速の2乗を掛けるため、わずかな質量でも莫大なエネルギーに相当し、原子力利用の理論的基盤になっています。
第1187問難易度 ★★☆☆☆
理論上これ以下には下げられない最低温度「絶対零度」は摂氏（℃）で約何度ですか？
正解：約−273℃
解説：絶対零度は−273.15℃（0ケルビン、0K）で、物質の粒子の熱運動が理論上完全に止まる温度です。ケルビン（K）との換算はTK = T℃ + 273.15となります。熱力学の第三法則により、絶対零度には到達できないとされています。
第1188問難易度 ★☆☆☆☆
1895年にX線を発見し、1901年に第1回ノーベル物理学賞を受賞したドイツの物理学者は誰ですか？
正解：ヴィルヘルム・レントゲン
解説：ヴィルヘルム・コンラート・レントゲンは1895年11月、陰極線管の実験中に偶然X線を発見しました。X線は「謎の放射線」としてX線と命名され、後に医療診断や結晶構造解析など多分野で革命的な技術となりました。その功績により1901年に第1回ノーベル物理学賞を受賞しました。
第1189問難易度 ★★★☆☆
電磁波を波長の短い順（エネルギーの高い順）に正しく並べたものはどれですか？
正解：ガンマ線 → X線 → 紫外線 → 可視光 → 赤外線 → 電波
解説：電磁波は波長が短いほどエネルギーが高くなります。波長の短い順はガンマ線（<0.01nm）→ X線 → 紫外線 → 可視光（400〜700nm）→ 赤外線 → マイクロ波 → 電波（数cm〜数km）となります。すべて同じ電磁波で、光速（c）で伝わります。
第1190問難易度 ★★☆☆☆
光電効果を理論的に説明した功績で1921年にノーベル物理学賞を受賞した科学者は誰ですか？
正解：アルベルト・アインシュタイン
解説：アインシュタインは1905年に「光量子仮説」を提唱し、光が粒子（光子）として量子化されたエネルギーを持つと考えることで光電効果を説明しました。この業績によって1921年のノーベル物理学賞を受賞しています（相対性理論では受賞していません）。この研究は量子力学の礎となりました。
第1191問難易度 ★★★☆☆
電流が流れる導線のまわりに磁場が生じることを1820年に実験で初めて示した科学者は誰ですか？
正解：ハンス・クリスティアン・エルステッド
解説：デンマークの物理学者エルステッド（Ørsted）は1820年に、電流が流れる導線の近くに置いた磁針が振れることを実験で発見し、電流と磁場の関係を初めて示しました。この発見を受けてアンペールが法則を定式化しました。
第1192問難易度 ★★★☆☆
マックス・プランクが導入した「プランク定数（h）」が核心的な役割を果たす物理学の概念はどれですか？
正解：エネルギーの量子化（エネルギーは不連続な値をとる）
解説：プランク定数（h ≈ 6.626×10⁻³⁴ J·s）はマックス・プランクが1900年に導入した物理定数で、電磁波のエネルギーがE=hν（νは振動数）という量子化された値をとることを示します。量子力学の根幹をなす定数です。
第1193問難易度 ★★☆☆☆
半導体の特性として正しいものはどれですか？
正解：温度上昇や不純物添加（ドーピング）によって導電性を幅広く制御できる
解説：半導体（シリコン・ゲルマニウムなど）は導体と絶縁体の中間的な電気伝導性を持ち、温度上昇や不純物の添加（ドーピング）によって導電性を幅広く制御できます。この特性を利用してトランジスタや集積回路（IC・LSI）が製造されています。
第1194問難易度 ★★★☆☆
水の熱膨張に関する記述として正しいものはどれですか？
正解：水は4℃で密度が最大になり、それより低温でも高温でも体積が増える
解説：水は4℃で密度が最大（約1.000 g/cm³）となり、0℃に冷やすと体積が約9%膨張して氷になります（密度が下がります）。この「異常膨張」のため氷は水に浮きます。金属などの多くの物質は冷却すると一様に体積が減少するため、水の挙動は特異的です。
第1195問難易度 ★☆☆☆☆
凸レンズに平行光線を当てたとき、光が集まる点を何と呼びますか？
正解：焦点
解説：凸レンズに平行に入射した光は、レンズを通過後に光軸上の1点に集まります。この点を「焦点」といい、レンズの中心から焦点までの距離を「焦点距離」と呼びます。望遠鏡・眼鏡・カメラレンズなど多くの光学機器の設計に使われる概念です。
第1196問難易度 ★☆☆☆☆
電力（W：ワット）を求める計算式として正しいものはどれですか？
正解：電力（W）= 電圧（V）× 電流（A）
解説：電力はP = V × I（電圧 × 電流）で表されます。単位はワット（W）で、ジュール毎秒（J/s）と同義です。オームの法則（V = IR）と組み合わせると、P = I²R = V²/Rとも表せます。例えば100Vのコンセントに1Aの電流が流れると100Wの電力が消費されます。
第1197問難易度 ★★★☆☆
「シュレーディンガーの猫」という思考実験が示そうとした量子力学の概念はどれですか？
正解：量子系の重ね合わせ状態が観測によって一つの状態に確定する（波動関数の収縮）こと
解説：シュレーディンガーの猫（1935年）は、箱の中の猫が放射性崩壊と毒ガス装置に連動し「生きている状態と死んでいる状態の重ね合わせ」になるという思考実験です。エルヴィン・シュレーディンガーはこれを逆説として提示し量子力学のコペンハーゲン解釈（観測により状態が確定する）の奇妙さを批判しました。現代でも量子力学の解釈論の出発点として議論されています。
第1198問難易度 ★★★☆☆
「レイリー散乱（Rayleigh scattering）」に関する説明として正しいものはどれですか？
正解：光の波長より十分小さな粒子による光の散乱で、波長の短い青色光が最も強く散乱されるため晴天の空が青く見える
解説：レイリー散乱は光の波長よりはるかに小さな粒子（大気中の気体分子など）に光が当たったときに起こる散乱です。散乱の強さは波長の4乗に反比例するため、波長の短い青色光が最も強く散乱されます。これが晴天の空が青く見える理由です。夕焼けが赤い理由も同じ原理で、太陽光が大気を斜めに長く通過する際に青い光が散乱し尽くされ赤い光だけが届くためです。
第1199問難易度 ★★☆☆☆
SI単位系（国際単位系）において「テスラ（T）」は何を表す単位ですか？
正解：磁束密度（B）
解説：テスラ（T）は磁束密度を表すSI単位で、1T = 1Wb/m²（ウェーバー毎平方メートル）と定義されます。セルビア系アメリカ人の発明家ニコラ・テスラの名前に由来します。身近な例では、MRI装置が1〜3テスラの強磁場を使用し、地球の磁場は約0.00005テスラ（50マイクロテスラ）程度です。
第1200問難易度 ★★★☆☆
物体が光速に近い速度で運動するとき「時間の遅れ（時間膨張）」が起こると予言した理論はどれですか？
正解：特殊相対性理論（アインシュタイン、1905年）
解説：アインシュタインが1905年に発表した特殊相対性理論では、光速に近い速度で運動する系では時間の進みが遅くなる「時間膨張（時間の遅れ）」が起こると予言されています。この効果はGPS衛星の精密な時刻補正にも実際に適用されており実験的にも確認された物理現象です。時間膨張の倍率はローレンツ因子γ = 1/√(1-v²/c²)で表されます。

このページは「物理」カテゴリのクイズ問題と解説をまとめた学習用ページです。実際に4択形式で挑戦したい方は物理クイズから、全ジャンルからランダムに出題される全カテゴリミックスもお試しください。

気温20℃の空気中を伝わる音の速度（音速）として最も近い値はどれですか？

ディスプレイやLEDに使われる「光の三原色（加法混色）」の組み合わせとして正しいものはどれですか？

ある温度（転移温度）以下で電気抵抗が完全にゼロになる現象を何と呼びますか？

「物体に加えた力は質量と加速度の積に等しい（F=ma）」というニュートンの運動法則は何法則ですか？

核磁気共鳴（NMR）現象を利用した医療用の画像診断装置の略称はどれですか？

アインシュタインの特殊相対性理論（1905年）から導かれた質量とエネルギーの等価性を示す式はどれですか？

理論上これ以下には下げられない最低温度「絶対零度」は摂氏（℃）で約何度ですか？

1895年にX線を発見し、1901年に第1回ノーベル物理学賞を受賞したドイツの物理学者は誰ですか？

電磁波を波長の短い順（エネルギーの高い順）に正しく並べたものはどれですか？

光電効果を理論的に説明した功績で1921年にノーベル物理学賞を受賞した科学者は誰ですか？

電流が流れる導線のまわりに磁場が生じることを1820年に実験で初めて示した科学者は誰ですか？

マックス・プランクが導入した「プランク定数（h）」が核心的な役割を果たす物理学の概念はどれですか？

半導体の特性として正しいものはどれですか？

水の熱膨張に関する記述として正しいものはどれですか？

凸レンズに平行光線を当てたとき、光が集まる点を何と呼びますか？

電力（W：ワット）を求める計算式として正しいものはどれですか？

「シュレーディンガーの猫」という思考実験が示そうとした量子力学の概念はどれですか？

「レイリー散乱（Rayleigh scattering）」に関する説明として正しいものはどれですか？

SI単位系（国際単位系）において「テスラ（T）」は何を表す単位ですか？

物体が光速に近い速度で運動するとき「時間の遅れ（時間膨張）」が起こると予言した理論はどれですか？