物理分野の用語と知識の問題

水そうに水を入れ、水中に置いた光源から、水面に向けて細い光を当てた。光が水中から空気中へ進むとき、水面で一部の光ははね返って水中にもどり、残りの光は折れ曲がって空気中へ出ていった。このとき、空気中へ出ていった光が水面に垂直な線（法線）とつくる角は、水中で光が法線とつくる角よりも大きかった。

次に、光源の向きを変えて、水中で光が法線とつくる角をしだいに大きくしていった。すると、空気中へ出ていく光が水面に近づいていき、ある角度をこえたところで、空気中へ出ていく光がなくなり、光はすべて水面ではね返って水中を進むようになった。

このように、光が水やガラスなどから空気中へ進むとき、入射角がある角度より大きくなると、境界面を通りぬける光がなくなり、光がすべて境界面ではね返る現象を何というか。漢字 3 字で答えよ。

同じ荷物を、床から同じ高さの棚の上まで、次の 3 通りの方法でゆっくりと一定の速さで持ち上げた。ただし、滑車やロープの重さ、摩擦は考えないものとする。

• 方法 1　荷物に糸をつけ、真上に直接引き上げた。
• 方法 2　動滑車を 1 個使って引き上げた。糸を引く力は方法 1 の半分ですんだが、糸を引いた距離は方法 1 の 2 倍になった。
• 方法 3　なめらかな斜面に沿って荷物を引き上げた。斜面に沿って引く力は方法 1 より小さくてすんだが、引いた距離は方法 1 で引いた距離より長くなった。

このように、動滑車や斜面などの道具を使うと、物体を動かすのに必要な力は小さくできるが、そのぶん力の向きに動かす距離が長くなり、力の大きさと距離の積で表される量は、道具を使わずに直接持ち上げたときと変わらない。このことを何というか。

電池などの電源をつながずに、コイルと検流計だけを導線でつないだ回路をつくり、次の実験 1〜3 を行った。

• 実験 1　棒磁石の N 極をコイルに近づけている間だけ、検流計の針が右に振れた。
• 実験 2　棒磁石の N 極をコイルの中に入れたまま静止させておくと、検流計の針は 0 を指したままだった。
• 実験 3　棒磁石を静止させたまま、コイルのほうを棒磁石の N 極に近づけていくと、その間だけ検流計の針が右に振れた。

これらの実験から、電源がなくても、コイルの内部の磁界が変化しているときにだけ、コイルの両端に電圧が生じて回路に電流が流れることがわかる。このような現象を何というか。漢字で答えよ。

水平な机の上に、中央に穴のあいたドーナツ形の磁石 A を置き、穴に鉛直な細い棒を通して棒を机に固定した。次に、同じ形の磁石 B を、A と同じ極どうしが向かい合うようにして棒に通したところ、B は A にふれることなく、A の少し上で浮いたまま静止した。ただし、棒と磁石の間の摩擦は考えず、棒は磁石に上下の向きの力をおよぼさないものとする。

このとき、「磁石 A が磁石 B を上向きに押す力（磁力）」の反作用にあたる力として最も適当なものを、次のア〜オから 1 つ選べ。

• ア　地球が磁石 B を下向きに引く力
• イ　磁石 B が地球を上向きに引く力
• ウ　磁石 B が磁石 A を下向きに押す力
• エ　机が磁石 A を上向きに押す力
• オ　磁石 A が机を下向きに押す力

2 個の発光ダイオード A、B を、たがいに逆向きになるように並列につなぎ、ある電源装置につないだ。発光ダイオードは、決まった向きに電流が流れたときだけ光る。

乾電池につないだときは、A、B のうち一方だけが光り続けた。一方、別の電源装置につないで暗い部屋で発光ダイオードをすばやく横に動かしたところ、A と B が交互に点滅して、光の点が点線のように並んで見えた。

この別の電源装置から流れる電流のように、流れる向きと大きさが周期的にくり返し変わる電流を何というか。漢字 2 字で答えよ。