京都医塾公式ブログ

2022年度関西医科大学医学部の物理過去問対策・分析

2022年度関西医科大学医学部の物理過去問対策・分析

京都医塾物理科です。

このページでは「関西医科大学の物理」についての過去問分析コメントを紹介します。


・“医学部受験に興味がある”という方
・“関西医科大学医学部”の受験を考えている方
・“関西医科大学医学部の物理がどのような問題か知りたい”という方

オススメの記事となりますので、興味のある方はご一読ください。

概要

【形式・制限時間・配点】2022年度

形式:記述式(ほぼ全ての設問で導出過程も問われる)

時間:2科目120分

大問数:4題

配点:100点(筆記試験全体の配点は400点)

出題の傾向と特徴

2016年度以降の7年分について、分野別の傾向をまとめます。

【力学】

毎年、1題は出題されています。出題テーマは

・「大きさ異なる接触2物体の浮力による単振動(2022)」

・「球体上でL字棒が静止する条件(2021)」

・「水中で小球が落下するビーカーをのせた台はかりが測る力 (2020)」

・「ネジ締めの力学モデル(2019)」

・「車が横滑りしない条件と横転しない条件(2018)」

・「CO分子の力学モデル(ばねにつながれた2質点の連成振動)(2017)」

・「水中での接触2物体の単振動(2016)」

です。

2017~2019年度あたりまでは、おそらく通常の演習ではほとんど出会わないであろう題材を出題しているため、どのような物理モデルに落とし込んでいるのかを、冷静に判断する必要がありました。一方で、これらに比べると、2020~2022年度は誘導色も強く、うまくそれに乗れば高得点を出しやすくなっています。

いずれにしても、高度な題材が選ばれがちであるため、例えばばねにつながれた2質点の連成振動であれば、両側の質点が重心から見て単振動することなどは、事前に知識として押さえておきましょう。

【電磁気】

毎年、1題は出題されています。出題テーマは

・「コンデンサーによる平滑回路(2022)」

・「LEDを含む直流回路(2021)」

・「分布定数回路(はしご状に並んだ抵抗の合成)(2020)」

・「イオンチャネルの回路モデル(RC直流回路)(2019)」

・「電流がつくる磁場およびそれによる電磁誘導(2018)」

・「静電容量式タッチパネルの回路モデル(RC交流回路)(2017)」

・「LEDの発光原理およびこれを含む直流回路(2016)」

です。

これらから分かるように、電磁気もやはり、医学や工学における題材を、高校物理の範囲内でモデル化して分析させる出題が多く見られます。中でも、ダイオードに関する問題が、3回(2016年度、2021年度、2022年度)に渡って出題されています。ダイオードも非線形抵抗なので、基本的には与えられた電流電圧特性グラフについて、回路から得られた方程式と交点を取り、ダイオードに流れる電流や電圧を求めます。非線形抵抗の問題は、市販の問題集などにも類題が多いため、それらを通じて解法の流れを確認しておきましょう。

【波動】

毎年、1題は出題されています。出題テーマは

・「ニュートンリング(2022)」

・「管楽器内の気柱が共鳴する条件(2021)」

・「球形レンズ(2020)」

・「くさび型薄膜による光波の干渉(2019)」

・「ドップラー効果による血流速度の測定(2018)」

・「屈折率が離散的または連続的に変化する光ファイバー(2017)」

・「ロイドの鏡(ヤングの実験)(2016)」

です。

力学や電磁気に比べると、完全に未知の題材が選ばれているわけではなく、教科書に準拠した題材を踏まえて、それを少しだけ発展させるという構成が目立ちます。

2021年度はフルートの共鳴をテーマにした問題でしたが、弦楽器や管楽器を普通に鳴らすと(指で弾く、息を吹き込む)、基本振動だけでなく、その整数倍の振動も一般的には同時に発生します(音楽的には「倍音」と呼ばれる)。盲点となりがちな事柄ですが、これを意識できていなければ解けない設問が出題されました。必ず知識にしておきましょう。

【熱力学】

2年に1回程度、出題されています。出題テーマは

・「スターリングサイクル(定積・等温変化からなる熱サイクル)(2019)」

・「酸素ボンベ内の圧力調整器のモデル(2018)」

・「フェーン現象(2016)」

です。

ここもまた、発展的な題材が好まれています。苦手な人は、まずは基本を一通り押さえましょう。

例えば、pVグラフで囲まれた面積が外部にした仕事を表すことや、等温・断熱・定積・定圧といった典型的な状態変化における特徴、また熱効率の定義式(e=W/Qin)などは、教科書などを通して事前に完璧にしておきましょう。その上で、余力があれば、発展的な問題に挑戦するとよいでしょう。

【原子物理】

2年に1回程度、出題されています。出題テーマは

・「陰極線とX線の性質(2022)」

・「ボーアモデル(2020)」

・「FDG-PETにおける放射能測定(2017)」

です。

2020年のボーアモデルは、SI(国際単位系)の改定に絡めた発展的な設問もありましたが、ほとんどは基本的な知識で解けるものでした。

ボーアモデルはどのレベルの問題であれ、「(i)円運動の運動方程式、(ii)量子条件、(iii)振動数条件」の3式を連立して解いていくことに変わりありません。見かけ以上にワンパターンなので、類題演習を通して、最初から最後までの解答の流れをつかんでおきましょう。

【制限時間に対する問題量】

2022年度は2科目120分で大問4題を解答する必要がありました。1科目60分と考えると、大問1題あたりの時間は15分となります。1題の量も多いため、長考する時間はほとんど取れません。最近は4題とも全てが難問ということはなく、明らかに難易度に格差があるため、より平易な問題を見極めて手をつけていくようにしましょう。

2022年度(最新の過去問)の分析

さらに踏み込んで、最新の入試問題を具体的に分析したいと思います。

※以下、過去問をお手元にご覧になるのが理想的ですが、過去問がなくても問題なくお読み頂けます。

【第1問】 

 大きさ異なる接触2物体の浮力による単振動を考察する問題です。2019年度の愛知医科大学でも同様の設定における単振動の考察が出題されましたが、本問の方が発展的な状況まで考察させるため、難易度が高いものとなっています。問2までは平易であるため、確実に正答しましょう。勝負は、問3のグラフ描図となります。水面の位置が、AとBの境界面、およびBの上面に一致するところで、グラフの傾きに変化が生じます。このことをきちんと見極め、正しく描図しましょう。

 問4以降は、問3までの結果を踏まえて解く問題になりますが、時間的な制約もあり、スキップせざるを得なかった受験生も多くいたと思われます。ゆっくり考えて解く問題としては、仕事とエネルギーの関係や単振動を構造的に理解する良問です(問3のグラフの面積が、手を離して以降の2物体の運動エネルギーの和に相当することを見抜ければ大したものです)。関医のような難易度の高い出題をする大学を志望する人は、練習としてよく考えて見ましょう。

≪2022年度の目標値≫

物理を得点源にしたい受験生…6~8割

他教科を得点源にしたい受験生…5~6割

【第2問】 

 コンデンサーによる平滑回路を考察する問題です。まずは、ダイオードの電流電圧特性から、順方向に対してはV/I=1/kと読み取れるため、完全にオームの法則に従う線形抵抗として振る舞うことを見抜きましょう。これを踏まえれば、問1は平易です。

 問2はダイオードを4つ組み合わせて交流を直流に変換する状況の考察です。有名な変換ですが、類題の経験の有無で大きく差が付いたものと思われます(その場で考察できれば、これも大したものです)。その点をクリアできれば、問2と問3は正答できます。

 問4は、コンデンサーを並列につなげておくことで平滑化(電流の平準化)がなされることを見抜き、これをのグラフ描図します。ただし、余程電気回路に詳しくなければ知識として持っていないはずなので、これを短時間で考察することは非常に厳しいと言わざるを得ません。したがって、本設問はいわゆる捨て問に相当します。

≪2022年度の目標値≫

物理を得点源にしたい受験生…6~7割

他教科を得点源にしたい受験生…5~6割

【第3問】

 ニュートンリングを題材として考察する問題です。全大問の中では最も平易であり、時間をかけたいところです。本問では、ヒトは赤色、緑色、青色の3色に応じた視細胞の感知により色を認知しているとし、これらの重なり合いや波長との関係を図やグラフで与えることで、これらの情報と照らし合わせた導出が必要となってきます。そのため、物理としての立式は平易ですが、こういった情報読解力の有無が大きく得点を分けたものと思われます。

≪2022年度の目標値≫

物理を得点源にしたい受験生…8~10割

他教科を得点源にしたい受験生…7~8割

【第4問】

 陰極線とX線の性質について考察する問題です。こちらも、全大問の中では第3問と並んで平易です。前半は陰極線の比電荷を導出する過程であり、典型的ですが、最初のアで1秒間に運ばれる電気量の大きさQの導出にミスがあれば、以降の計算がすべてずれてきます。本問では1秒間にある断面を通り過ぎる粒子の数をNと定義しているため、陰極線粒子の電気量の大きさをeとして、Q=eNとなります。これを、例えば教科書に公式として載っている「I=enSv」を意味を考えず丸暗記している受験生などは、「必要な文字が足りない…?」と困ってしまったかもしれません。万が一、そのような状況になっているという人は、物理の学習そのものを改めてください。

 後半のX線の性質を問う問題については、これが「陰極線を研究していたドイツの研究者によって発見された未知の線」であることのみが書かれており、直接にはX線と書かれていません。ただし、これがレントゲンによるX線の発見であることは、教科書に普通に記載されています。原子物理の学習は、知識そのものの習得も大事ですが、ある程度は歴史に沿った理解も押さえておきましょう。X線であることが分かれば、その性質を問う選択肢の一つ一つは基本的です。とは言え、関医おなじみの多答問題であるため、完答は難しかったかもしれません。

≪2022年度の目標値≫

物理を得点源にしたい受験生…8~10割

他教科を得点源にしたい受験生…7~8割

【総評】

 例年、難易度は近畿圏4大学の中では最も高く、やや難~難の問題も出題されます。そして、題材や問題設定は受験生にとっては見慣れないものが多く、時には大学レベルの内容が噛み砕いて出題されることもあるため、かなり高度な読解力や思考力が必要となります。加えて、時間的な余裕もないため、迅速で精度の高い計算力も要求されます。2022年度も、例年通りの出題でした。

 ここ数年で、以前に比べるとは多少は易化した感はありますが(全ての大問が強烈に難しいわけではなくなりましたが)、それでも依然として高い完成度が必要となることに違いはありません。基本を完璧にした上で、発展的な題材についてもそれをしっかりと思考して解くという訓練を十分に積んでから、試験に臨みましょう。

京都医塾ではご相談・体験授業を随時募集しています。下記リンクからお気軽にお問い合わせください。

投稿者:佐藤 寛之

  • 役職
    物理科統括/物理科講師
  • 講師歴・勤務歴
    14年
  • 出身大学
    京都大学理学部
  • 特技・資格
    作業に没頭できること
  • 趣味
    散歩
  • 出身地
    岡山県
  • お勧めの本
    高橋昌一郎「理性の限界」

受験生への一言
まず、目の前の問題が「解けない」という事実にこだわりましょう。解説を読んで理解した気になってはいけません。解けていない原因はほぼ間違いなく、基礎が理解できていないからです。自分でよく考え、それを先生に質問し、友達にも説明してみましょう。やがて、その一つ一つが大きな力へと結実していきます。