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2023年度大阪医科薬科大学医学部の物理過去問対策・分析

2023年度大阪医科薬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「大阪医科薬科大学医学部の物理」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
・“大阪医科薬科大学医学部”の受験を考えている方
・“大阪医科薬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】2023年度

形式:記述式

時間:2科目120分

大問数:4題(小問集合1題)

配点:100点(1次試験全体の配点は400点)

出題の傾向と特徴

 2016年度以降の8年分について、分野別の傾向をまとめます。

※ (小)は、小問集合での出題となります。

【力学】

 毎年、1題は出題されています。出題テーマは

・「斜面上でばねにつながれた2つの小球の連成振動(2023)」

・「万有引力と遠心力の合力としての重力、(小)金属棒でできた三角形の重心(2022)」

・「帯電させた小球による円錐振り子、(小)剛体棒のつりあい(2021)」

・「衝突を含む単振り子とばね振り子、(小)圧力の単位換算 (2020)」

・「天体の運動、(小)ばねはかりや台はかりの測る力(2019)」

・「摩擦のない水平面における三角柱と小物体の2体問題、(小)万有引力による円運動(2018)」

・「接触2物体の単振動、(小)剛体棒のつりあい(2017)」

・「鉛直面内における円運動、(小)万有引力による円運動(2016)」

です。

 テーマが似通ったものが多いのが特徴で、どちらかと言えばマイナーな単元である万有引力から4題も出題されています(2016, 2018, 2019, 2022)。また、2017年度と2021年度に出題された剛体棒のつりあいは、どちらもコの字型の針金のつりあいで、こちらも極めてよく似た問題でした。

 問題そのものはオーソドックスなものが多く、解法に沿って淡々と計算を進めていけば自然と解ける構成になっています。問題全体の見通しをよくするために一つだけ取り挙げると、接触2物体の単振動について、ばねが自然長の位置でこれらが離れることは知っておきましょう(つりあいの位置で離れると勘違いする人が多く見られます)。

【電磁気】

 2017年度を除き、1題は出題されています。出題テーマは

・「ミリカンの実験、(小)回路中の抵抗にかかる電圧(2023)」

・「磁場中を動く導体棒を組み込んだ回路(2022)」

・「磁場中を回転する導体棒を組み込んだ回路(2021)」

・「磁場中を動く導体棒を組み込んだ回路、(小)アルミパイプ中を落下する磁石(2020)」

・「電磁場中の荷電粒子の運動(2019)」

・「磁場中の荷電粒子の運動(2018)」

・「非線形抵抗を含む直流回路(2016)」

です。

 こちらもテーマが似通ったものが多いのが特徴で、磁場中を動く導体棒を組み込んだ回路(2020, 2021, 2022)、荷電粒子の運動(2018, 2019, 2023)と、同じ題材が何年も連続して出題されたこともあります。荷電粒子の運動は、その多くが一様な電場または磁場で行われます。そのため、一様電場の場合は等加速度運動、一様磁場の場合は等速円運動になることを、必ず押さえておきましょう。

【波動】

 おおよそ隔年で出題されています。出題テーマは

・「(小)ガラス球を通る光の進路(2023)」

・「加速度運動する観測者におけるドップラー効果(2021)」

・「ヤングの実験(2019)」

・「弦を伝わる波の速さの導出、(小)ドップラー効果(2017)」

・「ヤングの実験(2016)」

です。

 見ての通り、ドップラー効果(2017, 2021)とヤングの実験(2016, 2019)と、題材が偏っています。どちらも一捻りある問題なので、最初から最後まで典型解法で押し通せるものではありません。しかし、過去問を見てそれに関するやや難しめの類題に当たっていれば、随分取り組みやすいものになっていたのではないかと思われます。

【熱力学】

 2016年度を除き、1題は出題されています。出題テーマは

・「細管でつながれた2室に閉じ込めた気体の状態変化(2023)」

・「円筒シリンダー内に閉じ込めた気体の状態変化(2022)」

・「(小)pVグラフ(2021)」

・「pVグラフ、(小)氷の融解(2020)」

・「(小)気体の混合(2019)」

・「(小)容器に閉じ込めた気体の状態変化(2018)」

・「(小)水の状態図における物質の三態(2017)」

です。

 pVグラフで表された熱サイクル(2020, 2021)が2年連続で出題されました。他の分野に比べると、熱力学は特にオーソドックスな印象を受けます。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(\(e=\frac{W}{Q_\mathrm{in}}\))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。

【原子物理】

 2年に1題程度、出題されています。出題テーマは

・「(小)放射性崩壊(2022)」

・「放射性崩壊、α線による容器の加熱(2018)」

・「光電効果(2017)」

・「(小)放射性崩壊(2016)」

です。

 放射性崩壊(2016, 2018, 2022)を題材とした問題が、頻出となっています。2018年度は、よくあるα崩壊やβ崩壊の回数計算に加え、放射能の強さ[Bq]の算出や、これとα線のエネルギーを与えてからの容器の加熱という熱力学的なテーマにつなげるという題材が出題されました。2017年度の光電効果も、様々に実験条件を変えるという一見複雑な問題でした。しかし、光電効果は、基本的には以下の光電方程式

              \(K_\mathrm{max}=h\nu-W\) (\(K_\mathrm{max}\):光電子の最大運動エネルギー,\(h\):プランク定数,\(\nu\):光の振動数,\(W\):仕事関数)

を駆使すれば解き進めることができるため、見かけ以上にワンパターンになります。類題演習を通して、使いこなす訓練を積んでおきましょう。

【その他の特徴のある出題】

 大阪医科薬科大学の特徴として、毎年のように電力輸送に関する問題が小問集合で出題されています。他大学では類題が見られないため、過去問演習を通して解法を確実に身に付けておきましょう。ただし、2022年度以降は2年続けて出題されていません。

 また、次元解析(2016, 2018, 2021~2023)も小問集合でとてもよく出題されています。むしろ、2021年度以降は毎年出題されているため、こちらが電力輸送に替わる定番の問題となっています。普段から単位や次元を意識的にチェックする習慣をつけ、過去問演習で理解を試しましょう。

【制限時間に対する問題量】

 2023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。したがって、長考する時間はあまり取れません。問題自体が誘導形式になっていることが多く、そのヒントにうまく従って解き進められるかが勝負となります。

2023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】 

 題材は、斜面上でばねにつながれた2つの小球の連成振動です。(1)のばね定数と(2)の初期状態での重心Gのx座標を問う問題は、基本的で平易な設問です。(3)もB単独での単振動となるため、こちらも基本的です。以上が前半であり、完答必須です。

 後半の(4)以降は、AとBの2つの連成振動を考察する問題になります。(4)については、時刻tでの重心Gのx座標を問う問題ですが、これらの物体系の斜面に沿った方向の外力は重力の分力のみなので、等加速度運動となり分析は平易です。最後の(5)は連成振動そのものを直に問う問題なので、やや難易度が高いです。一般に、ばねにつながれた2物体の連成振動は、重心から見て単振動を行います。本問はそれが誘導形式で書かれているため、考察の方針は立てやすいです。また、その際のばね定数の考え方として、重心から物体までの長さをそのばねの長さに見立てることも書かれているため、初見であったとしてもその誘導に沿って考えれば解き進められます。ただし、現実的には初見で解きこなすのは難しいため、類題を解いて理解を深めておきたい問題です。最近の出題としては、2023埼玉医科大学などが挙げられます。

≪2023年度の目標値≫

物理を得点源にしたい受験生…8~9割
他教科を得点源にしたい受験生…7~8割

【第2問】 

 題材は、細管でつながれた2室に閉じ込めた気体の状態変化です。前半は、コックCを閉じてB内の気体を加熱するため、定積変化となります。そのため、分析は平易です。

 後半は、その後にCを開いてAとBの気体を混合させた状態を問う問題です。こちらについては、結局AとBに正味Qの熱量をゆっくり加えたと考えてしまえば、Aの上部とピストンの力のつりあいから、定圧変化となります。要領よく状態変化を捉えることができれば、設問はいずれも平易なので、完答も狙えます。

≪2023年度の目標値≫

物理を得点源にしたい受験生…9~10割
他教科を得点源にしたい受験生…7~8割

【第3問】

 題材は、ミリカンの実験です。与えられたモデルは教科書的でシンプルなものなので、考察そのものは平易です。ただし、極板間に存在する気体の密度が与えられているため、この気体からの浮力を考慮しなければなりません。一般には油滴自身の重力に比べて浮力は非常に小さいため、考慮せずモデルを構築することも多いため、この物理量が与えられた意味を慎重に考えなければ、見落としてしまうかもしれません。その点さえクリアできれば、完答も狙えます。

≪2023年度の目標値≫

物理を得点源にしたい受験生…9~10割
他教科を得点源にしたい受験生…7~8割

【第4問】

 全3問からなる小問集合です。題材は、(1)が回路中の抵抗にかかる電圧、(2)がガラス球を通る光の進路、(3)が次元解析です。(2)については、ガラス球の断面が円であるため、真空中から入射した際の屈折角と、真空中へ出射する際の入射角が、同じ角度になります。(3)については、問われている物理量の定義や、その物理量を含む公式などを考えて、関係式を立てましょう。ただし、基本単位での表現が求められているため、やや計算量が多くなってしまうものもあります。とは言え、いずれも基本的ではあるので、すぐに思いつかなかったものは教科書を通して見直しておきましょう。

≪2023年度の目標値≫

物理を得点源にしたい受験生…8~9割
他教科を得点源にしたい受験生…6~7割

【総評】

 全般的に、出題は例年通りです。難易度は、標準からやや難の問題が並びました。問題の分量が多いので、素早く正確に処理をしていく必要があります。計算量もそれなりにあるため、詰まったら飛ばし、解けるところから手早く解き進めましょう。また、問題に図が描かれていない(あるいは描かれてあっても簡素である)ことが多く、状況を自分で整理して解き進める力も重要になります。知識を詰め込むだけでなく、それをアウトプットする訓練を十分に積んでから、試験に臨みましょう。

まとめ

というわけで、今回は大阪医科薬科大学医学部の物理についてまとめてみました。皆さんの参考になれば幸いです!

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