【2026年度 兵庫医科大学 学校推薦型選抜】物理 過去問 解答例(導出過程付き)|うかるレシピ編集部作成
問題文は掲載していません。大学が公表している問題を手元に用意してご覧ください。各設問の解答は、その問題を見ながら読む前提で書いています。
以下、導出過程が求められている16問(〔問1〕(4)〜(7)、〔問2〕(10)〜(13)、〔問3〕(14)〜(17)、〔問4〕(18)〜(21))について、うかるレシピ編集部が作成した解答例です。
〔問1〕電磁気(ホール効果)
直方体の半導体(幅w、奥行きl、厚さh)に電流 I を流し、垂直に磁束密度 B の磁場をかける。電子の速さをv、単位体積あたりの電子数をnとする。
(4) 電場の大きさ
静電気力とローレンツ力がつり合うので
(5) 電子の速さ
I = envS、断面積 S = wh より
(6) PQ間の電圧
V = Ew(wはPQ間の距離)。(4)(5)を代入して
(7) 単位体積あたりの電子数
(6)をnについて解き、測定値を代入して
〔問2〕力学(斜面上の運動と仕事)
水平から角度θの斜面上、A点から質量mの小物体を静かに離す。A-B間はなめらか、B-C間には摩擦があり、BC間は一定の速度で滑る。A, Bの高さはそれぞれa, b。
(10) BC間での小物体の速さ
AB間は力学的エネルギー保存則より
(11) BC間の垂直抗力
斜面に垂直な方向のつり合いより
・垂直:ある面や線に対して90°をなす方向
・鉛直:重力がはたらく方向(真下)
ここでの垂直抗力は「斜面に垂直」であり、「鉛直」ではありません。
(12) BC間の動摩擦係数
等速なので力のつり合いより
(13) 摩擦力がした仕事
A→B間の仕事は0。B→C間の距離は bsinθ なので
μ = tanθ を代入して
(別解:仕事とエネルギーの関係 mga+W= 12mv2 に(10)の結果を代入しても同じ答えが得られる)
〔問3〕熱(気体分子運動論)
半径rの球形容器に、質量mの分子N個が入っている。分子は速さvで、器壁の点Pにおいて中心Oとの線と角度θをなして弾性衝突する。
(14) 1分子の運動量変化
弾性衝突では壁の法線方向の速度成分だけが反転するので
(15) 単位時間あたりの衝突回数
次の衝突までの道のり(弦の長さ)は2rcosθなので、1回あたりの時間は
よって、単位時間あたりの衝突回数は、その逆数をとって
(16) 気体全体が器壁に与える力
1回の衝突で生じる力積と、単位時間あたりの衝突回数の積は、単位時間あたりの力積=力に等しいので
(17) 容器内の圧力
圧力=力÷面積、球の表面積4πr2より
球の体積V= 43πr3 より4πr3=3Vなので
〔問4〕波動(薄膜干渉)
空気中、波長λの単色光が、厚さd・屈折率nの薄膜に入射角iで入射する。膜表面(点A)で屈折し屈折角rで進み、点Cで反射して点Dを透過した光と、点Dで反射した光との干渉を考える。
(18) 薄膜中での光の波長
屈折の法則より
(19) 薄膜の屈折率
屈折の法則より
(20) 経路BCDの長さ
Bは直線ACへの垂線の足なので
(21) 反射光が強め合う条件
光路差はn×(BC+CD) = 2ndcosr。点D(空気→膜への反射)でのみ位相がπずれるので
まとめ:出題の傾向と注意点
16問を通して見ると、いくつかの共通点が浮かび上がります。
- 「一定の速度」「弾性衝突」「なめらか」といった問題文の言葉が、使うべき法則をそのまま示している。(10)(12)(14)はどれも、この読み替えができるかどうかが最初の関門です
- 前の設問の結果を、次の設問にそのまま持ち込む構成が多い。(13)(16)(17)(21)はいずれも直前までの結果を使います。途中の設問でつまずくと、後半が連鎖的に解けなくなる構造です
- (15)のように「単位時間あたりの回数」を求める設問は、回数÷時間という構造を意識しないと、分母と分子を逆にして取り違えるリスクがあります
- (16)は主語が「気体分子が」((14))から「気体全体が」に切り替わっています。ここに気づかないと、1分子分の力積をN個ぶんに掛け直すのを忘れてしまいます
- (20)のように、文章には書かれておらず図(直角マークなど)からしか読み取れない情報があります。図を丁寧に読み取る力が必要です
公式解答例には数値としての答えしか載っていませんが、実際の試験ではこの過程をどう書くかが得点を分けます。過去問演習の際は、答え合わせで終わらせず、途中式まで再現できるかどうかを確認することをおすすめします。
