京都医塾物理科です。

このページでは「日本大学の物理」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
・“日本大学医学部”の受験を考えている方
・“日本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：マーク式（択一式）

時間：2科目120分（ただし、1科目ずつ60分で回収される）

大問数：5題（全5分野から1題ずつ出題）

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

・「なめらかな水平面上に置かれた三角台とその斜面に沿って動く小球の運動(2022)」

・「回転円盤の中心に通した糸でつながれた2つの小球の運動(2021)」

・「粗い面上で軽い棒や糸につながれた3物体の運動(2020)」

・「なめらかな水平面上に置かれた台とその上面に沿って動く2物体の運動(2019)」

・「小球および弾丸を衝突させた小物体の単振動(2018)」

・「振り子と小球の衝突(2017)」

・「なめらかな水平面上に置かれた台とその上面に沿って動く2物体の運動(2016)」

です。複数の物体が互いに力を及ぼしあいながら運動する状況を考察する問題（特に2016, 2019, 2020, 2022）が、多く出題されています。このような問題においては、運動量と力学的エネルギーのそれぞれが保存されているかどうかを常に確かめながら、解き進めるようにしましょう。

【電磁気】

毎年、1題は出題されています。出題テーマは

・「一様磁場中を落下する正方形コイル(2022)」

・「コンデンサーを含む直流回路(2021)」

・「一様磁場中における導体棒の並進運動(2020)」

・「一様磁場中における導体棒の回転運動(2019)」

・「平行板コンデンサーと誘電体の挿入(2018)」

・「一様電磁場中における荷電粒子の運動(2017)」

・「コンデンサーを含む直流回路(2016)」

です。直近7年分を見る限り、一様磁場中における現象（2017, 2019, 2020, 2022）と、コンデンサーについての問題（2016, 2018, 2021）に二分されています。一様磁場中を動く導体棒やコイルについて生じる誘導起電力は、確実に計算できるようにしておきましょう。また、コンデンサーについても、これ自体が様々な角度から考察の対象となりやすいものであるため、コンデンサーを含む多様な問題を経験しておくことが、直接の対策として結びつきやすいと言えるでしょう。

【波動】

毎年、1題は出題されています。出題テーマは

・「弦の共振(2022)」

・「波のグラフ(2021)」

・「ドップラー効果(2020)」

・「ヤングの実験(2019)」

・「点波源による波の干渉(2018)」

・「弦の共振(2017)」

・「気柱の共鳴(2016)」

です。波動分野全般に渡り、様々な題材が出題されています。ただし、いずれも典型的な題材であるため、基本に忠実に解き進めれば高得点が望めます。徹底した基礎問題の反復演習が、得点に結びつきやすいと言えるでしょう。また、現象そのものの仕組みについても、教科書などを通してきちんと理解しておきましょう。

【熱力学】

2019年度を除き、毎年1題は出題されています。出題テーマは

・「3室の気体の混合と状態変化、真空への拡散(2022)」

・「球形容器内の気体の分子運動論(2021)」

・「2室の気体の混合と状態変化(2020)」

・「2室の気体の状態変化(2018)」

・「p–Vグラフにおける熱サイクル(2017)」

・「シリンダー内の気体の状態変化(2016)」

です。これらから分かるように、複数の部屋に封入された気体の混合やその状態変化（2018, 2020, 2022）が多く出題されています。こういった問題を解く際は、1室のみで考察するだけでなく、複数の部屋全体を1つの系として捉える必要があることも認識しておきましょう。

【原子物理】

2018年度以降、毎年1題は出題されています。出題テーマは

・「核融合反応(2022)」

・「X線の発生(2021)」

・「光電効果(2020)」

・「コンプトン効果(2019)」

・「ボーアモデル(2018)」

です。波動と同様に、原子物理分野全般に渡り、様々に教科書的な典型題材が代わる代わる出題されています。こちらについても、基本に忠実に解き進めれば高得点が望めるため、基礎問題をしっかりと反復しておきましょう。

【制限時間に対する問題量】

2022年度は2科目120分で大問5題を解答する必要がありました。1科目60分では、大問1題あたりの時間は12分となります。択一式で、かつ計算量も多くはありませんが、それなりに分量があります。試験の場で長考することがないように、典型問題に対するアプローチについては、全分野・単元もれなく押さえておきましょう。

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】　

　なめらかな水平面上に置かれた三角台とその斜面に沿って動く小球の運動を考察する問題です。いずれの面もなめらかであるため、小球と三角台を合わせた物体系について、水平方向の運動量と力学的エネルギーがともに保存されます。ただし、これについては問題文中で成立することが述べられているため、それに従って立式するだけとなっており平易です。

　後半は、水平面から見た三角台と三角台上から見た小球のそれぞれで運動方程式を立てていきます。こちらも指示に従って解き進めればよいのですが、最後の斜面に沿って往復する時間の導出については、誘導もないため、やや難しいものとなっています。

≪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…6～8割

【第２問】　

　3室の気体の混合と状態変化を考察する問題です。最初は、容器XとYが断熱されておらず、常に外部と同じ温度Tに保たれるという設定になっています。そして、後半はこれらが断熱されるため、容器の体積変化もない（と考えられる）ことから、ヒーターから加えた熱量が内部エネルギーの増加に一致します（ヒーターを作動させない場合は、内部エネルギーが保存されます）。全体的に、典型かつ基本的であるため、満点が望まれます。

≪2022年度の目標値≫

物理を得点源にしたい受験生…10割

他教科を得点源にしたい受験生…8～10割

【第３問】

　弦の共振を題材とした問題です。糸を張っている張力がおもりの重力とつりあうため、これを糸を伝わる波の速さの公式に反映させます。ただし、公式自体が問題文に書かれていることと、条件をもとに両端を節とした波形を作図して解き進められることから、考察自体は典型かつ基本的です。そのため、この大問もやはり完答が望まれます。

≪2022年度の目標値≫

物理を得点源にしたい受験生…10割

他教科を得点源にしたい受験生…8～10割

【第４問】

　一様磁場中を落下する正方形コイルを考察する問題です。典型解法通り、磁場中で生じる誘導起電力、それによる誘導電力、そしてそれにより磁場から受ける力を順に導出すればよいでしょう。また、落下運動において、コイルの一部が磁場中にある場合に等速度運動していることが読み取れるため、このときに磁場から受ける力と重力がつりあうことが分かります。以上のことは、典型かつ基本的であるため、やはり完答が望まれます。

≪2022年度の目標値≫

物理を得点源にしたい受験生…10割

他教科を得点源にしたい受験生…8～10割

【第５問】

　核融合を題材とした問題です。具体的には、2つの重陽子が核反応をして、三重陽子と陽子が生じる反応になります。まずは各原子核や陽子の質量が与えられているため、これらの差分から核エネルギーを算出します。誘導なしでも基本的ですが、誘導が与えられているため、より平易です。

　後半は2つの重陽子の合計の運動量が0であることから、反応後の三重陽子と陽子の速さの比、および運動エネルギーの比を求めます。こちらも丁寧な誘導が与えられているため、シンプルに力学的な考察が求められていることさえ理解できれば、やはり平易に解くことができます。時間さえ十分にあるならば、やはり完答が望まれる問題です。

≪2022年度の目標値≫

物理を得点源にしたい受験生…10割

他教科を得点源にしたい受験生…8～10割

【総評】

　例年、難易度は基本的であり、煩雑な計算もほとんどありません。2022年度も、この通りの出題でした。そのため、入試偏差値を考えると、満点を目指したいところです。ただし、2020年度以降は大問数が各分野から1題ずつの5題で固定されているため、手際よく計算を進めていく必要があります。最後の原子物理まで確実に出題されると考え、抜かりなく基礎を定着させてから試験に臨みましょう。

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