京都医塾物理科です。

このページでは「関西医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
・“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】2024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（一般前期1次試験の配点は500点。ただし、共通テスト併用の場合、配点は600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

・「衝突により一体化した小球と板の鉛直ばね振り子(2024)」

・「あらい水平面を持つ台とその面上を滑る小物体の運動(2023)」

・「大きさが異なる接触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)」

・「大きさが異なる接触2物体の浮力による単振動(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が出題されているため、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年度以降は誘導色も強く、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す。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

・「電磁血流計の原理(2024)」

・「コンデンサーとメートルブリッジを含む直流回路(2023)」

・「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

・「シャボン玉薄膜による光波の干渉(2024)」

・「反射型回折格子(2023)」

・「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ありません。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」と呼ばれます）。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

・「ボイルの法則の確認実験(2024)」

・「おもりと連結したピストンで仕切られた2室の気体の状態変化(2023)」

・「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。

　熱力学もまた、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、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=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。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】

　2024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。ただし、近年は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ります。そのため、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。

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】　

　衝突により一体化した小球と板のばね振り子を考察する問題です。運動そのものは典型的であり、4つの大問の中でも比較的取り組みやすいものでした。前半について、問1は、小球を打ち上げて板と一体化するまでの考察なので、平易です。問2では単振動に移行した後を考察しますが、その振動中心はつりあいの位置、周期はばね振り子の公式通りに求められるため、いずれも平易です。ただし、座標軸の取り方については注意して読み取りましょう（最初の板の静止位置を原点として、鉛直上向きが正です）。

　後半について、問3は、最高点の位置が与えられているため、力学的エネルギー保存則から導出できます。通常の力学的エネルギー保存則で構いませんが、単振動における力学的エネルギー保存則として立式する方が、より端的に求められます。問4は、K₁、K₂、K_maxの導出までは、これまでの結果を代入するだけであり、平易です。ただし、Kをxの関数としたグラフ描図については、難解ではありませんが、時間制限も厳しいためスキップするという判断も必要です。

≪2024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】　

　電磁血流計の原理を考察する問題です。典型題材ではないため、その場でモデルを理解して解き進める必要があります。とは言え、エまでは教科書知識で対応できるので、完答必須です。

　一方で、オ以降については、起磁力や磁気抵抗といった、高校物理で学習しない物理量が登場します。戸惑った受験生も多かったと思われますが、臆さず問題文をよく読めば

　　　・電流I　→　磁束Φ

　　　・起電力V　→　起磁力F_m

　　　・（電気）抵抗R　→磁気抵抗R_m

に対応付けたオームの法則が成立すると明記されています。そのため、これに従って考察を進めればよいでしょう。また、電気抵抗との類推から磁気抵抗が磁束線の通りにくさを表すものであること、そして透磁率が磁束線の通りやすさを表す比例定数であることから、磁気抵抗が透磁率に反比例すると判断できます。後は、鉄心の抵抗と空気の隙間の抵抗が直列であることも図入りで明記されているため、以上の前提を全て適切に踏まえれば、完答も十分可能です。計算自体は平易なため、未知の題材であっても落ち着いて読解してモデルを理解できたかどうかが、大きく点差を分けたものと思われます。

≪2024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３問】

　シャボン玉薄膜による光波の干渉を考察する問題です。3年続けて光波の干渉が出題されました。題材は典型的で、設問も比較的解答しやすいものが並びました。前半について、問1は、薄膜の屈折率を踏まえるだけなので平易です。問2は、いずれも図に経路が示されているので、落ち着いて経路差を読み取りましょう。屈折率の大小関係から反射で位相がずれるかどうかもきちんと踏まえて、明線条件を立てていきます。

　後半について、問3は、波長のみを変数として変化させているので、干渉の次数が変化します（厳密に言えば薄膜の屈折率も変化しますが、本問ではこれを定数として解かざるを得ません）。光路差が不変であることから、波長が大きくなるほど干渉の次数が小さくなります。そのため、問2の明線条件において、干渉の次数をmからm-1などと1だけ変化させましょう。ここからmを消去すれば、膜厚dを求められます。問4は、図4の記録は観測者2についてのものですが、問い自体は観測者1についてのものであることに注意しましょう。問2の考察より、観測者1と2では、明暗が逆転していることが分かります。問5は、y=0でθ₀=0となることから、問3の結果に各値を代入して答えます。計算も煩雑でないため、慎重に考察を進めていけば、完答も十分に可能です。

≪2024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４問】

　ボイルの法則の成立を、実験的に確認する過程を考察する問題です。ただし、名目上は法則を実験的に確認する問題ですが、設問では法則の成立を前提として考察が進みます。前半について、問1は、ボイルの法則を言葉で説明する問題です。一見すると平易ですが、安易に「圧力と体積が反比例する」とだけ書いてしまうと、減点は免れません。「一定量（質量または物質量）の（理想）気体について、温度を一定に保つ」という条件も、必ず前提として付記しましょう。問2は、ピストンのつりあいから平易に求められます。問3は、台はかりの計測する物理量Xが、ピストンからの垂直抗力の大きさであることがポイントです。これを踏まえて、シリンダーのつりあいを考えましょう。台はかりの扱いについては、もし不慣れであれば、力学で類題を解いておきましょう（本学においても、2020年度の力学で台はかりを用いた問題が出題されています）。

　後半の問4と問5は、図からグラフの傾きを読み取って、問3までの理論式に当てはめていきます。着想はシンプルですが、数値計算がやや煩雑なので、時間的に解き切れなかった受験生が多かったものと思われます。

≪2024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

【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。2024年度も、例年通りの出題でした。

　ここ数年で、以前に比べると多少は易化した感はあります（全ての大問が強烈に難しいわけではなくなりました。しかし、それでも依然として高い学力が必要となることに変わりはありません。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。

まとめ

というわけで、今回は関西医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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