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産業医科大学 物理 過去問解析

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分析表

分 野 2017 2016 2015 2014 2013
力学 運動の式・相対運動・慣性力    
力の性質・つりあい式・運動方程式
力のモーメントと重心      
仕事と力学的エネルギー  
力積と運動量・衝突の問題          
円運動・単振動      
万有引力と天体の運動        
波動 波の性質・波動を表す式      
定常波・気柱の共鳴・弦の固有振動        
音波の性質・ドップラー効果      
光の性質・レンズ・凹面鏡・凸面鏡      
光学干渉の問題      
固体・液体の熱と温度の関係          
気体分子運動論          
状態方程式・熱力学第一法則    
電磁気 クーロンの法則・電場・電位        
コンデンサーを含む問題          
キルヒホッフの法則・電気回路      
電流と磁場の関係・電磁力        
ローレンツ力・サイクロトロン          
誘導起電力と電磁誘導法則        
交流起電力と交流回路        
原子 放射線・水素原子モデル・核反応          
光電効果・コンプトン効果          
物質波・ブラッグ反射・X線の発生        

傾向

過去5年間をみると、出題数は3題ないしは2題である。それぞれの問題が複数の領域にまたがっている総合的問題であって、問題の主題として力学、あるいは波動、さらには電磁気と呼べるが、設問はひとつの範囲にとどまらない問題となっている。出題形式は記述式と解答欄への書き込み式および、選択肢から選ぶ方式の併用である。これは問題の難易度によって適用を変えているものと思われる。解答時間は理科2科目で100分。均等配分で50分の解答時間である。難易度はやや難以上である。解答時間を考えると完答は困難である。思考力も必要であるし、計算力もいる。場合によっては冒険的な気持ちで答えをかき込まなくてはならないこともあるだろう。しかしながら解ける問題も含まれている。

年度ごとにみていこう。

2013年は1番が力学。2番が熱。3番が波動の出題である。1番の力学は、重心が中心からずれた円筒についての力のモーメントを含む静力学の問題である。一般の高校生の学習ではまずお目にかからない問題であって、工学部一般教育前期中間試験くらいの雰囲気は持つ。しかしながら高校物理の範囲を逸脱しないように工夫されている問題である。2番の熱は、単原子分子理想気体の状態変化のグラフを使った問題である。断熱過程についての定性的な問もあって比較的容易な問題である。3番の波動ではハーフミラーを用いた平面波の干渉の問題である。後半はミラーの移動によるドップラー効果を加えた出題となっており程度は高い。

2014年は1番が熱。2番が電磁気。3番が力学である。1番の熱は断熱過程について問う問題である。途中、積分計算を要求したり、やや大学物理に踏み込んではいるが、その分を四角の穴埋め式として補っている。しかしながらやや難といってよいだろう。2番の電磁気はレール上の導体棒の電磁力問題であるが、スイッチング回路によって電流の向きと力の向きを変えながら進む構造になっており、数理的取り扱いの煩雑さもあってなかなか点数が取りにくいだろうと思われる。3番の力学は回転する円環に沿った物体の運動の問題であるが、回転軸が鉛直ではなく、水平面内での円運動や軸の自転を加味した意欲的な問題であるが、文頭に水平面内での運動とは明記されていないので、少しばかり戸惑った受験生もいたのではないか。

2015年は1番が力学。2番が血管内の血流の運動を、なんとかして高校物理の枠内で収まらせようとした出題である。3番が波動である。1番の力学は斜面上の物体の運動と、そこから飛び出すいわゆるスキーのジャンプ台の問題である。これは放物線についての数式の取り扱いがやや面倒である。2番は難問でしょう。はじめに単位時間あたりの血液の流れ込む質量を定義する関数が与えられているが、もとより深い理解は求められるべくもなく、与えられた関数と物理変数の間を数学的破綻の無いように答えを作っていく問題である。3番は、三角プリズムと回折格子を組み合わせた問題であり、一般高校にとっての難しい問題となっている。

2016年は1番が力学。2番は風向風速計のメカニズムを問う設問である。この年は2題である。1番の力学はいわゆる宇宙エレベーターの問題であって、万有引力と遠心力の合力などを考えて推論を続ける問題である。易しくはないが、四角の穴埋め問題もあってなんとか解き進むことのできる問題である。しかしながら長大である。2番もひたすら長い問題である。内容は題意を読み取るのがたいへんではあろうが、全体像をつかもうなどという野望は捨ててローカルに解ける問題を解けばよいと思う。

2017年は1番が力学。2番は電磁気。3番は原子物理である。1番の力学は非慣性系における振り子の問題である。計算力を必要とするタフな問題である。2番の電磁気は電流の定義とその性質調べである。後半では、電気分解におけるイオンの移動による電流の強さ、オームの法則あるいは交流によるインピーダンスまで問われている。3番はX線の発生とその原理およびブラッグ反射の問題であって比較的容易である。

対策

本学の入試物理での合格点は60点程度と推測する。本学の入試物理は、長大、難渋な問題が多いが、ピンポイントに解答できる問が含まれているので、心を折ることなく、解ける問題を探しながら解くという姿勢でよいと思う。とりわけ実験的な問題もあるが、むしろそのような問題にこそ、解ける問題が四角の穴埋めだったり、選択問題であったりするので、手強い問題を避けながら読み進むことをお勧めする。受験準備としては、初級レベルの学習はすでにすませてあると仮定して、良問の風をすませて体系物理をくり返すような学習がよい。その上で、京大や阪大、あるいは東北大学などの後期日程問題あるいは早稲田大理工学部の2014~6年あたりの問題をじっくりと解いてみることをお勧めする。

その上で、付け加えるならば、限られた時間内での問題の取り組み方。満点は得られないのだから、合格点狙いでいけばよい。言い方に語弊があるが、けんかに勝ち続けるには、勝てる相手だけとけんかをすればよい。はじめから解けそうもない問題は捨てる。すなわち解ける問題と勝負するためには、相手にしてはいけない問題があるわけである。そのためには完璧主義は阻害的にはたらく。もっと言えば、財布の中に3万円しか入ってなければその範囲で買い物をしなければならない。同様に解答時間が50分しかなければその範囲内で最大の得点になるようにするべきなのである。

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