日本医科大学
基本情報
試験時間:2科目120分/問題数:大問3題
分析担当
坂本 剛士

出題内容・難易度

大問 出題内容 出題形式 難易度
斜面上からの斜方投射(力学) 解答のみ やや易
導体棒に発生する誘導起電力(電磁気) 解答のみ やや易
比熱と熱容量、定常波と波の反射、
ド・ブロイ波と干渉(熱力学・波動・原子)
解答のみ やや易〜標準

問題分析

  1. 床に固定され、摩擦のない斜面上からの小球の斜方投射の問題。
    (ア)(イ)(エ)(オ)斜面に沿った方向と斜面に垂直な方向に軸をとり等速運動・等加速度運動の式を立式すれば容易に解ける。
    (ウ)小球が衝突する度に時間はe倍という知識を知っていれば時間短縮に繋がる。(合わせて高さがe2倍も覚えておきたい)
    (カ)衝突する度に時間がe倍となり、跳ね返らなくなるまで無限回衝突すると考え、無限等比級数の知識が必要となる。
    (キ)各衝突区間に分けて距離を求めるのではなく、投げ上げた点と最終地点まででまとめて距離を出すという発想が必要となる。
  2. 鉛直方向に一様に磁界がかけられた空間内で斜面上に置かれた導体棒に発生する誘導起電力の問題。
    (ア)導体棒が静止し続けていることから重力と磁界からの力の斜面方向成分についてのつり合いから求められる。(イ)導体棒が磁束を横切る本数分に応じて誘導起電力が発生するので速度を分解するという点に注意したい。(ウ)(エ)キルヒホッフの法則から電流を求める。(オ)棒が受ける重力と磁界からの力を斜面方向に分解して求める。(カ)この後棒が一定の速さになり、導体棒に働く力がつり合う。この式とキルヒホッフの法則から求める。(キ)消費電力の式から容易に求められる。
  3. (1)比熱と熱容量に関する基本問題。熱量保存則で求めるが、細かい計算となるので計算ミスには注意したい。
    (2)定常波と波の反射に関する問題。(ウ)特徴が同じ正弦波が互いに逆向きに進み定常波ができる問題では中点の位置が「同位相なら腹」「逆位相なら節」と確定する。(エ)固定端反射では端が節、自由端反射では端が腹となる。1箇所腹および節の位置を特定したらその後は腹と腹及び節と節の間隔は半波長になることから、全体の定常波の腹節の位置が決定できる。 (3)(オ)ド・ブロイ波長の式から求める。(カ)光波の干渉の問題。明線条件からスクリーン上の明線間隔を求める。

総評

 一昨年までは大問4題で構成されていたが、昨年は大問3題になっていた。今年度も昨年に引き続き大問3題となった。
 第Ⅰ問は斜方投射に関する基本的な問題。問題数も少なく時間的に余裕があるはずである。問題文の指定にあるような桁数に注意して慎重に計算し、確実に得点したい。第Ⅱ問も電磁誘導に関する基本問題。どの問題集にも載っているような易しい設定なのでこの大問は完答できなければ厳しい。問題文の指定の「整数または既約分数で答えよ」という解答指定には注意したい。第Ⅲ問(1)は比熱と熱容量に関する容易な設定の問題。(2)は定常波に関する問題であるが、この問題は東邦大(医)2016第4問と設定がかなり似ている。他の大学の過去問演習をしっかり積んでいた受験生にとっては取れる問題である。この問題では差がつくと思われる。(3)は原子に関する基本的な知識が問われている。
 全体的には典型的な問題を解ける力が身に付けられていれば十分に対応できる問題になっていた。典型的な問題であれば、より早く正確に解答することが大事であると言える。したがって、普段の演習から「できる」よりもさらに踏み込んで、「素早く正確に解ける」ことを心がけて演習していきたい。