《物理I》 設問別分析
【第１問】小問集合
問１では、最高点で速さがゼロになることに注意して、力学的エネルギー保存則を考えればよい。問２は見慣れない落雷現象を題材にしているが、問われているのはジュール熱である。数値計算は難しくない。問３は屈折率が大きくなるほど光が大きく曲げられることに気付くこと。プリズムによる分光と同様の、光の分散が題材である。問４では電流と磁場における向きの関係に注意したい。問５は、２つのうち１つのみ正解のものに部分点が与えられた。後半の振動数変化と、うなりの周期の対応がポイントである。問６では、点Ｂに働く力を確認して、点Ａのまわりの力のモーメントのつりあいの式を立てる。2011年第１問でも類似出題があった。
【第２問】電磁気
Ａは交流の特徴と電力伝送に関する問題であった。変圧器の特徴と消費電力に関する出題は、2010年にも出題されている。問１は簡単な計算をしたうえで、電圧の振幅と周期を目盛からきちんと読み取ること。問２では差がついたと思われる。前半は流れる電流を求めてから途中の電線の抵抗、さらに損失電力を計算する。後半では、変圧器で電力が等しく伝わることから電線側の電流を前半と比較すればよい。
Ｂは電流と磁場、電磁誘導に関する問題であった。同様の設定が2008年に出題されている。問３は、ＡとＢそれぞれに流れる電流の向きに注意すること。問４では、閉回路全体に生じる誘導起電力と電流の向きに気付けばよい。問３、問４とも、電流と磁場の向き、さらに働く力の向きの関係には十分注意をすること。
【第３問】波動
Ａはベルトコンベアによる物品搬送をモデルとしたドップラー効果を説明する問題であった。変わった設定であるが、考え方は波の基本に忠実なものである。問１では、一方だけ正解のものに部分点が与えられた。箱の間隔は、置く時間ごとの箱と作業者Ａの移動を合わせて考えればよい。また、受け取る時間間隔は、進んでくる箱を止まった作業者Ｂの立場から観測することで得られる。問２では、波の各物理量（速さ、波長、振動数）と何が対応するかに気付くこと。そのうえで、波源が動く場合に変化する量と、変化しない量を考えればよい。
Ｂは気柱の共鳴に関する問題であった。音波と気柱共鳴は、2009年、2012年にも出題がある。問３では、共鳴点間の距離が波長の半分であることに気がつけばよい。そのうえで、最初の共鳴状態も確認し直すこと。問４は、共鳴の次数を保ったまま波長が変わるので、振動数の比が波長の逆比になることを用いればわかる。簡単なイラストを描いて、速さと波長、振動数の式を立てれば間違えないであろう。
【第４問】力学、気体の状態変化
Ａは滑車と糸を介した物体の運動に関する問題であった。問１では、左右につり下げられた物体の運動方程式をきちんと立て、加速度を求める。それほど面倒な式変形ではないので、確実に解くこと。問２では、ＡがＣと一体で加速したのち、Ｃが離れて加速度がゼロになることに気づけばよい。
Ｂは比均質物体の重心と、そのつりあいに関する問題であった。問３は、左右それぞれの重心に注目し、それら２つの重心をさらに求める手順で計算する。問４では、問３で求めた重心まわりの力のモーメントのつりあいを考えると、張力の大きさの比が重心からの距離の逆比に等しくなることがわかる。
Ｃは気体の状態変化と液体内の圧力に関する問題であった。センター試験ではよく取り上げられる題材だが、ここでも差がつくと思われる。問５と問６は共に閉じられた内部の圧力を要求しているが、何に着目するかは選択肢の内容で判断できる。問５では液体の密度を用いることから、左の液面の高さにおける右液体内部の圧力（水圧と同様の式）を立てればよい。また、問６では気体部分の高さ（気体の体積と関係する）を用いることから、気体の法則を使う。ここでは温度が変化しないことから、ボイルの法則を利用すればよい。問７では、液面の高低差が保たれる点から、気体の圧力が変わらないことに気付かないと苦しい。ここではシャルルの法則が適用できる。
