2025年 群馬県 公立高校入試問題 理科のかいせつ5⃣-1

こんにちは!

外にある水風呂に入ってから、熱すぎ注意の熱湯に入るのが趣味な眼鏡Pです。
#ドMやん(笑)

では、2025年群馬県公立高校入試問題の過去問の理科を「かいせつ」していきます。

理科
5⃣

大問5〔電流とその利用〕

(1) モーターの仕組みと磁界

【問題】

① 下線部(あ)に関して、図Ⅱのように導線に電流が上向きに流れるとき、導線の周りにできる磁界の向きを表したものとして最も適切なものを、ア〜エから選びなさい。

② 整流子とブラシの働きを説明した次の文中の [ a ]、[ b ] に当てはまる語句の組み合わせとして正しいものを、ア〜エから選びなさい。

コイルが180度回転したとき、整流子とブラシの働きによって、コイルには [ a ] に電流が流れ、図Ⅲのコイル上に示した点Bでは、[ b ] に力を受ける。よって、コイルは一定の向きに回転し続ける。

  • ア: [a: 点Aから点Bの向き, b: Pの向き]
  • イ: [a: 点Aから点Bの向き, b: Qの向き]
  • ウ: [a: 点Bから点Aの向き, b: Pの向き]
  • エ: [a: 点Bから点Aの向き, b: Qの向き]

【解答】

  • ① ウ
  • ② イ

【詳細解説】

  • ① 右ねじの法則親指を電流の向き(上向き)に合わせたとき、残りの4本の指が曲がる向きが磁界の向きになります(真上から見ると反時計回り)。水平面上を左手前から右奥へ回る矢印になっている ウ が正解です。
  • ② 整流子の働き
    • 図Ⅰでは電流は
      「電源+極 → ブラシ → 整流子 → B → A → 整流子 → ブラシ → 電源-極」
      の順(BからAの向き)に流れていました。
    • 半回転(180度回転)すると、整流子とブラシの接触が切り替わるため、コイル内の電流の向きは逆の 「点Aから点Bの向き」[ a ] になります。
    • その結果、磁界の向き(上から下:N極からS極)は変わらないため、
      点Bが受ける力の向きは図Ⅰのとき(左向き)と逆の 「Qの向き(右向き)」[ b ] になります。

      これにより、コイル全体としては同じ方向に回転し続けることができます。正解は イ です。

(2) オームの法則とグラフ

【問題】

① 「抵抗器に流れる電流の大きさは、抵抗器に加わる電圧の大きさに比例する」という関係を、[ c ] の法則という。[ c ] に当てはまる語を書きなさい。

② 図Ⅴをもとに、抵抗器Xの抵抗の大きさを、適切な単位を用いて書きなさい。

③ 抵抗器Xと抵抗器Yの直列回路をつくったとき、回路全体に加わる電圧と流れる電流の関係を表したグラフとして最も適切なものを、ア〜ウから選びなさい。

【解答】

  • ① オーム(の法則)
  • ② 6 Ω
  • ③ イ

【詳細解説】

  • ① 電圧と電流が比例する関係をオームの法則といいます。
  • ② 抵抗の計算(オームの法則:抵抗 = 電圧 ÷ 電流)図Ⅴのグラフで読み取りやすい点を探すと、抵抗器Xは「電圧 3.0V のときに電流 0.5A」が流れています。 3.0V ÷ 0.5A = 6 Ω となります。 (※ちなみに抵抗器Yは 3.0V で 0.2A なので 15 Ω です)
  • ③ 直列回路の合成抵抗とグラフの傾き
    • 直列回路の全体の抵抗は、各抵抗の和になります
      (全体の抵抗 = 6Ω + 15Ω = 21Ω)。
    • 回路全体の抵抗が大きくなると、同じ電圧を加えたときに流れる電流は小さくなります。
    • 電圧-電流グラフ(縦軸が電流、横軸が電圧)では、抵抗が大きいほど直線の傾きはゆるやか(下側)になります。
    • したがって、回路全体の直線は抵抗器X(6Ω)や抵抗器Y(15Ω)の線よりもさらに下側に位置する イ が正解です。

以上になります。
※かいせつの際に少しでも分かりやすくするため、チャットGTPやWikipediaなど、さまざまなサイトやITのお力を利用し、参考にさせていただいています!

本日もご覧くださり、ありがとうございました!

2025年群馬県公立高校入試問題の過去問の理科でした。次回からはこの続きを「かいせつ」していきます。

よろしくお願いいたします!

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