基礎問題集 - 物理（PHYSICS）vol.5
問題数は全部で92問あり、そのうち20問がランダムに出題されます。
正解の選択肢は1つのみです。問題の解答・解説は最後に表示されます。
制限時間はありません。問題は毎回ランダムで出題される点にご注意ください。
1 / 20
The unit of electric field is:
電場（electric field）の単位は、力（force）/電荷（charge）であり、ニュートン毎クーロン（N/C）またはボルト毎メートル（V/m）として表される。
選択肢"V m"について 正しい単位はV/mであり、V m（ボルト・メートル）は次元が異なる。誤り。
選択肢"A/m²"について これは電流密度（current density）の単位であり、電場の単位ではない。誤りである。
選択肢"N/m"について これは線密度の力（line load）などに用いられる単位で、N/Cとは異なる。誤り。
選択肢"N C"について 正しいのはN/Cであり、N×Cは全く別の次元を持つ。誤りである。
選択肢"no uniquely correct answer"について 上の4つはいずれも電場の正しい単位ではないため、「どれも正しくない」という意味でこの選択肢が正しい。 → 入試対策講座第1章を参照のこと
2 / 20
The electric field E is measured in (N = newton, C = coulomb, V = volt, m = metre):
電場（electric field）の単位は、力/電荷として N/C、または電位差/距離として V/m で表される。
選択肢"N/C and V/m"について どちらも前述のように電場の単位であり、この選択肢が正しい。
選択肢"N·C and V/m"について N·C は力と電荷の積であり、電場の単位ではない。誤り。
選択肢"V/m and N·m"について N·m は仕事やトルクの単位で、電場ではない。組として誤りである。
選択肢"V·m and N/C"について V·m は電場の逆次元に近いもので、適切な単位ではない。誤り。
→ 入試対策講座第8章を参照のこと
3 / 20
The kilowatt-hour measures:
キロワット時（kilowatt-hour, kWh）は、電力（power）の単位であるワット（watt）に時間（time）の単位である時（hour）を掛けたものであり、物理量としてはエネルギー（energy）を表す。
選択肢"a power"について 電力の単位はワットであり、キロワット時は「電力×時間」でエネルギーとなる。したがって誤りである。
選択肢"a force"について 力（force）の単位はニュートン（newton）であり、キロワット時とは無関係である。誤り。
選択肢"a voltage"について 電圧（voltage）の単位はボルト（volt）であり、キロワット時は電圧の単位ではない。誤りである。
選択肢"an energy"について 1 kWh は、1 kW の電力を1時間使ったときに消費されるエネルギー量であり、ジュール（joule）に換算可能なエネルギーの単位である。これが正しい。
→ 入試対策講座第1章を参照のこと
4 / 20
The motion of a material point in which both the curvature of the trajectory and the speed are constant is:
曲率（curvature）が一定で、速さ（speed）も一定の運動は、等速円運動（uniform circular motion）である。円軌道の曲率は一定で、速さも一定なので条件を満たす。
選択肢"uniformly accelerated motion"について 等加速度運動では加速度が一定だが、曲率が一定とは限らず、直線運動になる場合もある。条件が違うので誤り。
選択肢"harmonic motion"について 調和運動では軌道が直線上であることもあり、曲率は一般に一定ではない。誤りである。
選択肢"helical motion"について らせん運動（helical motion）では円周運動と並進運動が重なっており、軌道の曲率は一定ではない。誤り。
選択肢"uniform circular motion"について 円運動では常に同じ半径で曲がり、曲率は一定であり、速度の大きさも一定である。この選択肢が正しい。
→ 入試対策講座第5章を参照のこと
5 / 20
The calorie is used to measure:
カロリー（calorie）は熱量（quantity of heat）またはエネルギー（energy）の単位であり、潜熱（latent heat）や比熱（specific heat）など特定の「種類の熱」だけを測る単位ではない。
選択肢"latent heat"について 潜熱も熱量でありカロリーで表現できるが、カロリーは潜熱専用の単位ではない。「〜を測る」と限定している点で不適切である。誤り。
選択肢"power"について パワー（power）は時間あたりのエネルギーであり、単位はワットである。カロリーはエネルギーそのものの単位で、パワーの単位ではない。誤り。
選択肢"specific heat"について 比熱は「1 kgあたり1 ℃上げるのに必要な熱量」で、単位はJ/(kg·K)やcal/(g·℃)などである。カロリーはその分子側に使われるエネルギー単位であり、「比熱そのものの単位」とは言い切れない。誤り。
選択肢"specific heat at constant pressure"について 定圧比熱も同様に、カロリーはその熱量部分に使われるだけであり、「この量のみを測る単位」とは言えない。誤りである。
選択肢"no uniquely correct answer"について 上のいずれも「カロリーの用途」を限定し過ぎており、適切ではないので、この選択肢が正しい。
6 / 20
Which of the following curves cannot describe the path of an asteroid within the solar system, neglecting interaction of the asteroid with bodies other than the Sun?
太陽の重力場（gravitational field）が他の天体の影響なしに働くとき、小天体の軌道（orbit）は二体問題の解として円錐曲線（conic section）になる。
選択肢"ellipse"について 太陽に束縛された天体の通常の軌道は楕円（ellipse）であり、ケプラーの第一法則（Kepler’s first law）に対応する。これは可能な軌道であるため誤りではない。
選択肢"parabola"について 逃走速度に等しい速度をもつ物体は放物線（parabola）軌道をとり得るので、これも可能な軌道であり、誤りではない。
選択肢"hyperbola"について さらに大きな速度で太陽系に飛び込む天体は双曲線（hyperbola）軌道をとり得るため、これも可能である。
選択肢"cycloid"について サイクロイド（cycloid）は円周上の一点を転がしたときの軌跡であり、万有引力による二体問題の軌道にはならない。したがって、この曲線は太陽だけの重力では記述できず、この選択肢が「とり得ない」軌道として正しい。
7 / 20
Which of the following quantities is vector in nature?
ベクトル量（vector quantity）は大きさと向きを持つ量である。ここに挙げられた物理量はいずれもスカラー量（scalar quantity）であり、どれもベクトルではない。
選択肢"electrical resistance"について 電気抵抗（electrical resistance）は大きさのみを持つスカラー量であり、向きは定義されない。誤りである。
選択肢"potential difference"について 電位差（potential difference）はスカラー量であり、電場はベクトルだが電位差自体はスカラーである。したがってベクトル量ではなく誤り。
選択肢"current intensity"について 回路理論では電流（current）は向きの概念も扱うが、物理量としてはスカラー扱いされることが多く、ここでは明らかにベクトル量の例としては不適切である。誤り。
選択肢"viscosity"について 粘性係数（viscosity）はスカラーの物性値であり、向きを持つベクトルではない。誤りである。
選択肢"no uniquely correct answer"について 他の選択肢はいずれも真のベクトルではなく、「ベクトル量であるものはない」という意味でこの選択肢が正しい。
8 / 20
A magnetic field can be produced:
磁場（magnetic field）は、電流（electric current）や時間的に変化する電場（electric field）などによって生じる。ここでは電流の有無に注目する。
選択肢"by an electric charge at rest"について 静止している電荷（electric charge at rest）は電場（electric field）は作るが、磁場は作らない。したがって誤りである。
選択肢"only by permanent magnets"について 永久磁石（permanent magnet）は確かに磁場を作るが、電流が流れる導線（current-carrying circuit）も磁場を作る。「only」と限定しているため誤りである。
選択肢"by circuits carrying currents"について 電流が流れる回路（circuits carrying currents）は周囲に磁場を作る。アンペールの法則（Ampère's law）からも支持される正しい記述である。
選択肢"by a suitable arrangement of electric charges at rest"について 静電的に配置された電荷は時間変化しない電場を作るだけで、単独では磁場を作らない。したがって誤りである。
選択肢"no uniquely correct answer"について 選択肢"by circuits carrying currents"が正しいので、「正解が特定できない」というこの主張は誤りである。
9 / 20
The sound level:
音のレベル（sound level）は、人間の聴覚の感じ方に合わせて対数スケールで表され、単位はデシベル（decibel, dB）である。
選択肢"is measured in joules"について ジュールはエネルギーの単位であり、音のレベルではない。誤り。
選択肢"is measured in decibels"について デシベルで表すのが標準であり、この選択肢が正しい。
選択肢"is an energy"について 音のレベルはエネルギーそのものではなく、強さの相対的な指標である。誤り。
選択肢"is a capacitance"について 容量（capacitance）と音のレベルは無関係である。誤り。
→ 入試対策講座第6章を参照のこと
10 / 20
The light-year is the unit of:
光年（light-year）は、光（light）が真空中を1年間進む距離（distance）を表す長さの単位であり、時間や速度の単位ではない。
選択肢"a distance"について 定義通り、光年は距離の単位なので、この選択肢が正しい。
選択肢"a frequency"について 周波数（frequency）の単位はヘルツ（hertz）であり、光年とは関係がない。誤りである。
選択肢"an acceleration"について 加速度（acceleration）は m/s² で表され、光年とは無関係である。誤り。
選択肢"a velocity"について 速度（velocity）は m/s などで表され、光年は速度ではない。誤りである。
11 / 20
State which of the following statements about the two-dimensional motion of a projectile is correct:
投射運動（projectile motion）では、鉛直下向きの重力加速度（gravitational acceleration）が常に一定で、速度ベクトル（velocity vector）は軌道に接する向きで変化する。最高点では速度は水平成分のみになり、加速度は鉛直下向きのままである。
選択肢"the acceleration vanishes at the highest point of the trajectory"について 最高点でも重力加速度gは存在するため、加速度がゼロになることはない。誤りである。
選択肢"the velocity vanishes at the highest point of the trajectory"について 鉛直上投げでは最高点で速度が一瞬ゼロになるが、斜方投射（two-dimensional projectile）では最高点でも水平成分が残る。したがって一般にゼロにはならないので誤りである。
選択肢"velocity and acceleration are orthogonal at the highest point of the trajectory"について 最高点では速度は水平、加速度は鉛直下向きであり、互いに直交（orthogonal）している。この記述は正しい。
選択肢"the acceleration is always orthogonal to the trajectory" 投射運動では、軌道の傾きが変わるため、加速度が軌道に対して垂直になるのは最高点だけであり、「常に」ではない。したがって誤りである。
12 / 20
In the SI, magnetic induction is measured in:
国際単位系（SI）において、磁束密度（magnetic induction, magnetic flux density）の単位はテスラ（tesla）である。
選択肢"tesla"について テスラはSIにおける磁束密度の標準単位であり、この選択肢が正しい。
選択肢"farad"について ファラドは電気容量（capacitance）の単位である。誤り。
選択肢"volt"について ボルトは電位差（electric potential difference）の単位であり、磁束密度とは別物である。誤りである。
選択肢"coulomb"について クーロンは電気量（electric charge）の単位である。磁束密度の単位ではないので誤り。
13 / 20
The volt is defined as:
電位差（electric potential difference）の定義は、単位電荷あたりの仕事（work per unit charge）であり、単位としてはジュール毎クーロン（joule per coulomb）を用いる。
選択肢"the ratio between the ampere and the coulomb"について A/C は \((C/s)/C = 1/s^2\) に近い次元になり、電位差とは無関係である。誤り。
選択肢"the product of the watt and the ohm"について W×Ω = (J/s)×(V/A) となり、次元的に電圧とは一致しない。誤りである。
選択肢"the ratio between the joule and the coulomb"について 1 V = 1 J/C が定義なので、この選択肢が正しい。
選択肢"the product of the joule and the ampere"について J×A = J×(C/s) は電位差と異なる次元を持つ。誤り。
14 / 20
In a measurement, the relative error is defined as:
測定の相対誤差（relative error）は、絶対誤差（absolute error）を真の値（true value）で割った無次元量で定義される。
選択肢"the difference between the true value and the measured value"について これは絶対誤差であり、相対誤差ではない。誤りである。
選択肢"the ratio between the absolute error and the true value"について 定義そのものであり、これが相対誤差である。この選択肢が正しい。
選択肢"the ratio between the absolute error and the measured value"について 測定値で割る定義も実務上使われることはあるが、ここでは標準的な定義として真の値で割る形が採用されている。この選択肢は誤りとされる。
選択肢"the ratio between the true value and the measured value"について これは単なる比であり、誤差を表していない。誤り。
15 / 20
Which of the following equations between units is correct?
仕事（work）またはエネルギー（energy）の単位ジュール（joule）は、電位差（potential difference）の単位ボルト（volt）と電気量（electric charge）の単位クーロン（coulomb）を用いて J = V × C と表される。
選択肢"1 joule = 1 volt × 1 coulomb"について 1 J = 1 V × 1 C という関係は、電荷qが電位差Vを通過する際に qV の仕事をされることから得られる。したがってこの選択肢が正しい。
選択肢"1 joule = 1 volt × 1 ampere"について 1 A は C/s であり、V×A は W（power）の次元を持つため、これは電力の単位になる。ジュールの定義としては誤りである。
選択肢"1 watt = 1 joule × 1 second"について 1 W は 1 J/s なので、J×s はエネルギーではなく、W×s がJとなる。したがってこの式は誤りである。
選択肢"1 farad = 1 coulomb × 1 volt"について 1 F は 1 C / 1 V であり、クーロンとボルトの積ではない。誤りである。
選択肢"no uniquely correct answer"について 選択肢"1 joule = 1 volt × 1 coulomb"が正しいので誤りである。
16 / 20
The ohm measures:
オーム（ohm）は電気抵抗（electrical resistance）の単位である。
選択肢"a resistance"について 電気抵抗Rを測る単位がオームであり、この選択肢が正しい。
選択肢"a magnetic charge"について 磁気単極子（magnetic charge）は理論上の概念であり、その単位にオームは用いられない。誤りである。
選択肢"a magnetic flux"について 磁束（magnetic flux）の単位はウェーバー（weber）であり、オームではない。誤り。
選択肢"a work"について 仕事（work）はジュールで測られ、オームとは無関係である。誤りである。
17 / 20
Which of the following statements is correct?
角速度（angular velocity）の単位ラジアン毎秒（rad/s）と度毎秒（degrees per second）の関係を考える。
選択肢"π rad/s = 180°/s"について π radは180°と等しいため、π rad/s は180°/sに相当する。この選択肢は正しい。
選択肢"6.28 rad/s = 360°"について 6.28 rad/s は約2π rad/sであり、角速度である。一方360°は角度であり、単位が異なる（/s がない）。単位の不一致から誤りである。
選択肢"1 revolution/minute = 2π rad/s"について 1 rev/min は2π rad/60 s = (2π/60) rad/sであり、2π rad/s ではない。誤り。
選択肢"3.14 rad/s = 2π rad/s"について 3.14 rad/s ≒ π rad/s であり、2π rad/s の半分である。等しくないため誤りである。
18 / 20
A projectile is fired upwards with a non-zero angle of inclination with respect to the horizontal. At the highest point of its trajectory, the acceleration is:
斜方投射（projectile motion）では、常に鉛直下向きの重力加速度（gravitational acceleration）が作用する。軌道の最高点では速度（velocity）の鉛直成分がゼロになり、水平方向だけが残るが、加速度は依然として鉛直下向きである。
選択肢"zero"について 重力は常に働いているので、加速度がゼロになることはない。誤り。
選択肢"inclined at an angle α with respect to the horizontal"について 加速度は常に鉛直下向きであり、軌道の傾きには依存しない。誤りである。
選択肢"directed upwards"について 重力加速度は上向きになることはなく、常に下向きである。誤り。
選択肢"directed downwards"について 最高点でも下向きの重力加速度gが作用しており、この選択肢が正しい。
選択肢"no uniquely correct answer"について 下向きが明らかに正しいので誤りである。
19 / 20
A freely falling body moves with:
自由落下（free fall）では、空気抵抗を無視すると、物体には重力加速度（gravitational acceleration）gだけが作用し、これはほぼ一定である。したがって等加速度運動（uniformly accelerated motion）になる。
選択肢"constant speed"について 自由落下では速度は時間とともに増加するので、一定ではない。誤り。
選択肢"constant acceleration"について 加速度は重力加速度gでほぼ一定とみなせるので、この選択肢が正しい。
選択肢"both constant speed and constant acceleration"について 速度は一定ではないので、同時には成立しない。誤り。
選択肢"neither constant speed nor constant acceleration"について 加速度は一定なので誤りである。
選択肢"no uniquely correct answer"について 一定加速度であることが明確なため誤り。
20 / 20
The potential difference is measured in:
電位差（potential difference）は単位電荷あたりの仕事（work per unit charge）であり、ジュール毎クーロン（J/C）で表される。
選択肢"volt × m"について V·mは電場と逆次元であり、電位差そのものの単位ではない。誤り。
選択肢"volt/m"について V/mは電場（electric field）の単位であり、電位差とは異なる。誤りである。
選択肢"joule/coulomb"について J/Cはまさにボルト（volt）であり、電位差の定義に一致する。この選択肢が正しい。
選択肢"joule/s"について J/sはワット（watt）であり、電力（power）の単位である。電位差ではないため誤り。
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