京都医塾物理科です。
このページでは「福岡大学医学部の物理」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
・“福岡大学医学部”の受験を考えている方
・“福岡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】2024年度　

形式：記述式
時間：2科目120分
大問数：3題（マーク式ではないが、このうち択一式が2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9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

・「摩擦のある台とその上面を滑る物体の運動(2024)」

・「床上および空中での円錐振り子(2023)」

・「ばねにつながれた小球と台の単振動(2022)」

・「円弧状の管内を運動する2球の衝突(2021)」

・「摩擦のない斜面上をすべる物体と三角台の運動(2020)」

・「加速度運動をする電車内での小球の運動(2019)」

・「円管内部における2球の繰り返し衝突(2018)」

・「摩擦のある水平面上における2物体の運動(2017)」

・「エレベーター内におけるばね振り子(2016)」

です。

　大問3題中1題は択一式でないやや難易度の高い出題がなされますが、ほとんどの年度（2017～2022、2024年度）において、この大問に力学が選ばれています。そのため、通り一遍では解けないように工夫された設定での出題が目立ちます。2021年度と2018年度は、いずれも2球の衝突がテーマとなりました。一直線上での2球の衝突は、(i)運動量保存則と、(ii)はね返りの式の2式連立が基本となります。解法選択で迷うことのないように、類題をしっかり解いておきましょう。

【電磁気】

　毎年、1題は出題されています。出題テーマは

・「点電荷のつくる電場・電位(2024)」

・「RLC直流および交流回路(2023)」

・「微視的に見た抵抗のモデル(2022)」

・「金属板や誘電体を挿入したコンデンサー(2021)」

・「電流計・電圧計(2020)」

・「RLC交流回路(2019)」

・「微視的に見た抵抗のモデル、半導体ダイオードを含む回路(2018)」

・「点電荷のつくる電場・電位(2017)」

・「点電荷のつくる電場・電位(2016)」

です。

　これらから分かるように、点電荷のつくる電場・電位についての出題がやや目立ちますが、全ての単元から幅広く出題されています。どの単元からの出題も、基本的な内容を重視したものになっています。そのため、教科書傍用問題集を用いた基礎固めが非常に有効です。

【波動】

　毎年、力学と電磁気から1題ずつ出題され、残りの1題は波動か熱力学のいずれかから選ばれています。2016年以降における出題テーマは

・「気柱の共鳴(2024)」

・「薄膜干渉(2020)」

・「ガラス内を通る光の進路、くさび形空気層(2019)」

・「正弦波のy–xグラフ(2018)」

です。

　波の干渉に関する題材が4回中3回出題されており、頻出と言えるでしょう。同位相である2つの点波源からの波の干渉、特に光波の干渉については、その干渉条件の式が、

　強めあう条件：光路差\(=m\lambda\)

　弱めあう条件：光路差\(=(m+\frac{1}{2}\lambda)\)　（\(m\)：整数，\(\lambda\)：真空における波長）

　※　ただし、反射で位相が \(\pi\) ずれる（逆転する）ごとに、条件式が反転する。

とまとめられます。重要な関係式なので、必ず押さえておきましょう。

【熱力学】

　2016年以降における出題テーマは

・「p–Vグラフ(2023)」

・「気体の状態変化、真空への断熱自由膨張(2022)」

・「液体を載せたピストンで閉じた気体の状態変化(2021)」

・「気体の混合(2017)」

・「p–Tグラフ(2016)」

です。

　2021年度こそ初見ではやや難しいと感じた受験生もいたと思われますが、それ以外はオーソドックスです。p–V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（\(e=\frac{W}{Q_{in}}\)）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】

　直近9か年での出題はありません。ただし、出題範囲からの除外が明言されているわけではないので、注意してください。

【制限時間に対する問題量】

　2024年度は2科目120分で大問3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20分となり、他の私立医大に比べて時間制限は緩いものとなっています。思考に使える時間は十分にあるため、複数の角度から導いた答えを検証できるように、様々な解法に習熟しておくとよいでしょう。

2024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】　

　気柱の共鳴についての問題です。前半(3)、(4)は閉管での共鳴を考察し、閉管内に生じている定常波の波長や振動数を求める問題です。問題文に与えられた情報を図に描き、状況を整理しつつ進めましょう。(5)は引き続き閉管を用いて、共鳴の間隔により気柱内の音速を求める問題です。こちらは後半で用いる値となりますので、正答することが望まれます。

　後半(6)、(7)は開管を用いて、前半と同様に開管内に生じている定常波の波長や振動数を求める問題です。(8)、(9)は前半で求めた音速をもとに、次に起こる共鳴が何倍振動のものであるかを求め、振動数と節の位置を求める問題です。前半で音速を誤答していた場合、この部分でも連動して誤答してしまいます。全体を通して気柱の共鳴に関する基本問題ですが、前半部分でミスをしてしまうと後半部分が正答できないような問題構成であるため、注意が必要です。

≪2024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２問】　

　点電荷のつくる電場と電位から帯電した小球の運動を考察する問題です。(1)～(4)はx–y平面内で2つの点電荷のつくる電場を求め、それらを重ね合わせた電場を求めるという基本の問題となっています。こちらは正答が望まれます。(5)、(6)はx、y軸上ぞれぞれのある点についての電位を求める問題です。こちらも基本の問題となっており、正答が望まれます。

　(7)～(11)は前半で考察した電場や電位を用いて、帯電した小球の運動を考察する問題となっています。(7)～(9)は電位と静電気力による位置エネルギーの関係、仕事とエネルギーの関係を用いて、仕事や静電気力による位置エネルギーを求める問題です。(10)、(11)は力学的エネルギー保存則を用いてy軸上へ打ち出した小球の速さを求める問題です。点電荷の作る電場と電位についての基本の問題構成となっています。この大問は全体を通して基本的な問題構成であることから、完答が望まれます。

≪2024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…8～9割

【第３問】

　摩擦のある台とその上面を滑る物体の運動を考察する問題です。(1)は力学的エネルギー保存則を用いて、ばねから離れたときのPの速度を求めます。(2)～(5)は運動方程式からPの床に対する加速度と台に対する加速度を求め、台に対するPの運動を考察します。非常に基本的な問題であるため、正答が望まれます。

　(6)以降は、Pと台の仕事とエネルギーの関係についての問題です。(6)はPと台の合計の力学的エネルギーの減少量を求めます。「失われた」力学的エネルギーであるので、(前の力学的エネルギー)－(後の力学的エネルギー)となることに注意しましょう。

　(7)、(8)は摩擦力がPにした仕事と台にした仕事をそれぞれ求めます。これらの仕事を、動摩擦力にPが「台上を」滑った距離（(4)で問われていた値）をかけたものと考えてしまうと、誤答してしまいます。
　この問題の解法としては、直接求める方法と間接的に求める方法の2つがあります。直接求める方法では、仕事の定義から求めます。この場合は、動摩擦力とPと台それぞれの「床に対する」変位をかけます。一方で、間接的に求める方法では、仕事をエネルギー変化から求めます。つまり、Pが台上を滑っている間、Pと台に仕事をしている非保存力は動摩擦力のみであることに注目して、Pと台のそれぞれについての仕事とエネルギーの関係を立式します。どちらの方法も頻出の考え方であるため、習熟しておくとよいでしょう。

≪2024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

【総評】

　例年通り、概ね典型的な基本問題が並びました。2023年度は大問3が電磁気分野からの出題でしたが、2024年度はこれまで通り、力学分野からの出題となりました。これまでは大問3ではやや難易度の高い問題が出題されていましたが、2024年度は比較的平易な2体問題が出題されました。全体を通して基本的な問題設定のものばかりであったので、8～9割正答することが望まれます。

　また、大問1のように、前半でミスをしてしまうとそれが後半にも響いてしまうという問題構成は、物理ではよく見られます。前半から一つずつ丁寧に解き進めていきましょう。普段から、解法をなぞるだけの勉強に終始せず、どうしてそれが成り立つのかという物理的な意味や理由付けにこだわり様々な角度から問題を考察することが、最も効果的な対策となります。

まとめ

というわけで、今回は福岡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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