千葉大学
基本情報
試験時間:2科目100分/問題数:大問3題
分析担当
小林 雅久

出題内容・難易度

大問 出題内容 出題形式 難易度
2 (力学)台と小球の2体問題 記述式 やや易
4 (電磁気)レールを転がる導体棒による電磁誘導 記述式 標準
6 (波動)棒の見かけの長さ、
屈折の法則
記述式 標準

問題分析

  1. (力学)なめらかな水平面と円筒形の部分を持つ台と、小球による2物体についての出題
     前半では台が固定されている。問1~2はエネルギー保存則や円運動における運動方程式が立てられれば十分である。問3のストッパーにはたらく力は、基本に基づいて力のつり合いを考えれば良い。三角関数のグラフはsin2θの形に変形するノウハウがあればきれいに描ける。問4~5もやるべきことは決まっているが、問5は問1での初速がe倍されているだけであることに気が付けば即答できる。
     後半では固定が外される。運動量保存則を用いることで最高点の高さを求められることは有名である。問7について、あまり聞かれることはないが、小球について水平方向の運動量の変化を求めれば力積の大きさを求められる。問3や問7は、基本がどこまで身に付いているのかが試されているとも言える。問8~問10についても典型的な問題で方針に迷うことはないが、問8については力学的エネルギーが保存される場合に弾性衝突(e=1)が使えることを知っていると楽に解ける。
  2. (電磁気)導体中の自由電子の運動と、磁場中のレールを転がる導体棒の運動についての出題
     前半は主に導体中の自由電子に関する問題であり、電流の公式や抵抗力の考え方、さらに抵抗や抵抗率の求め方など教科書の内容が理解できていればスムーズに解答できる。ただし問3については、基本的な問題ではあるが見慣れない出題なので気を付けたい。速度cの符号にも注意が必要である。
     後半はレールにコイルが含まれている場合についての問題である。類似問題は多いが、過去に学んだことがあるかどうかで差が生まれたものと思われる。類似問題を解いていれば、ほとんど定番の内容になっている。電磁誘導の法則から問8が解ければ問9も解けるだろう。問10は単振動の基本原理が理解できていれば問9の式から導ける。また、問11については力学的エネルギーが保存されることを考えると、t=0のときのそれを求めれば易しい。
  3. (波動)棒の見かけの長さと屈折の法則についての出題
     前半は棒の見かけの長さの問題である。見かけの深さは良く出題されるが、同じ要領で立式していけば良い。近似式や角度も用意されているのでスムーズに解答していける。問3は全反射であることに気が付けるかどうか。問4も手間であるが意外と解きやすい。
     後半はフェルマーの原理をテーマとした問題で、実質的に数学よりの問題になっている。問1は入射角と反射角が等しいことから内分点の公式を用いるのが早い。問2は題意の意図が読み取れれば(ア)~(オ)は易しい。(カ)については、問題文の指示の順番に近似を利用していくことで解けるようにはなっている。

総評

 前年度と比較して易しくはなったが、分量が多いために時間内に高得点を取るのが易しいということにはならない。例年、典型的な出題は多いので、素早く正確に解けるように練習しておくことは必要だろう。とはいえ、全てが典型的な問題というわけではなく、難しくはないが基本に則って考えていけば解けるという問題を解くための基礎力は最低限必要となる。