【旧帝大7校リーグ】成績がグングン伸びる!2021年大学入試問題の徹底解説(阪大物理)



2021年入試、旧帝大の第5弾は「大阪大学」です。


当ブログの解説記事は、読者が必死に3年間努力すれば東大(理三以外)・京大(医以外)・九大医レベルに80%以上の確率で合格できることを目的に作成しています


市販の問題集のように、解法を丁寧に示すだけではありません!多角的なアプローチで問題を解きほぐしています✊


しかし、扱う内容はハイレベルなので、全くの初心者が手を出しても収穫は得られません

① 各問の難易度
② 他分野や一般常識との関連事項
③ 問題の躓きポイント
④ 極力曖昧な表現をしない説明

を示しています。

イマイチ成績が突き抜けられない受験生に貴重な情報が提供できればと思いますm(__)m

阪大物理の特徴

大阪大学の理科は2科目で制限時間は150分です。そのうち物理は全3問ですが、力学と電磁気は毎年出題され、残りは波動と熱力学(たまに原子物理)から出る感じです☝️

阪大理系は以前から物理有利生物不利で有名でしたが、今年の物理に関しては必ずしもそうとは言い切れない内容でした。正直、医志望でも8割きついですよ😱


今年の難易度だと、深く理解するには全統記述模試で偏差値65~70程度は欲しいですね🧐それでも厳しい問題はあるけど💦💦

阪大志望でも全統60以下なら・・・他の下位旧帝の問題から始めた方がいいです💦全統記述模試の難易度や受験者レベルについては、各自で確認されてくださいm(__)m

第1問

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【解答】

(問1) 標準
<答>

スライド2

分析
地球の自転」を意識できないと解けません😱💨「地球の自転・公転」て地学かよ・・何で物理で出すねん💔て思った受験生も多いでしょう。ちなみに、中学理科で習った内容です。

こういう科目と関係のない基礎知識で点数が飛ぶこともあるのが大学入試。やはり、受験科目以外の科目も浅く広く知っておくのって大事ですね💦


地球は1日(24時間)で1回転します。つまり、静止衛星も1日で1回転すると読み取れます☝


(問2) 易~やや易
<答>

スライド3

分析
等速円運動の式を立てるだけです。しかし、見慣れない3乗根が答に出てきましたね💦

(問3) やや易
<答>

スライド4



分析
角度度ωsが増加すると「向心力は大,万有引力は小」より、Tは内向きになります☝



(問4) やや易
<答>

スライド5


分析
これも典型的な問題です。無限遠に達したと仮定してエネルギー保存則を立式するとよいですね☝

(問5)

(a) やや易
<答>

スライド6


(b)
<答>  Δm=λΔr

分析
問題文からλが何か理解すれば、めっちゃ簡単!



(c) 標準
<答>

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分析
問題の誘導を使います。内容的には難しくないですが、文字が多くて計算ミスを誘いやすい問題ですね💦



(d) やや易
<答>

画像26


分析
(c)の結果は使いません(笑)

Fi=Ti-Ti-1にΣ(シグマ)絡み・・この解法は数学の数列でお馴染みのパターン。最初と最後の項だけ残るやつです。




(問6)  やや難
<答>

スライド7

分析
(5)の正解が前提。これは数学的処理で難度を上げていますね~。やや難しいですが、全統偏差値70以上の受験生なら取れるレベルです。

感想
状況把握ができれば、ほぼ円運動とエネルギー収支の問題ですが、計算処理がかな~り大変でした😵‍💫

問1は意外と盲点だったかもしれませんね🤥地球の自転を当たり前に考えたうえで、1日を86400秒に変換することに注意しないと解けませんから💦



第2問

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【解答】

(問1) 
<答>

スライド2

分析
(電力)=(電圧)²/(抵抗)を用いて計算するだけの問題です。


(問2)
<答>

スライド3


分析
(1)ができればできます。sin²ωtの平均値は問題文で与えられているので、それに従うだけです。



(問3) やや易
<答>

入試問題(図表)

分析
LC回路について、コイルとコンデンサーに関する知識を問われました。ここは、手薄になりがちな交流分野の基礎理解について聞かれました。



(問4) やや易
<答>

スライド5




分析
既出の電流値を足して最大値を求める問題です。Asinx+Bcosxの形では三角関数の合成を実施しますが、これは大丈夫ですかね?



(問5)  やや易~標準
<答>

スライド6


分析
(問4)の結果を用いる問題。電流とsinに2乗の平均値を使います。

(問6) 標準
<答>

スライド7

分析
(5)の答が1/V²とV²の和の形であることから、相加相乗平均の関係を用いることを思いつきたいです!!


(問7) やや難~難
<答>

スライド8


分析
問5の正解を前提として、単位を揃える,π=3.14を使う,煩雑な計算を実行する問題です。力学の問6と同様、数式処理で難度を上げてきましたね💦


感想
送電線をモデル化した問題です💡

問3〜5はコンデンサーの電流と電圧の位相のずれを理解できていたかがkeyでした🔑問7の数値計算は単位を揃えたうえで煩雑な計算処理をしないといけないので、結構重いです😵‍💫



第3問

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【解答】

(問1)
<答>ΔQ=nRΔT

分析
ピストン固定より、与えられた熱はすべて内部エネルギーに変わります。



(問2) やや易 
<答>

スライド2


分析
気体がピストンを押す力をxで表して、力のつりあいを立式すれば解けます。2021年秋の東大実戦にも類題がありましたね・・・あれは極板間引力も混じってましたが。


(問3)
<答> ΔQ=2nRΔT、C=2nR

あの・・本気でわかりませんでしたm(__)m


(問4) やや易~標準
<答>

スライド3


分析
問2との違いはx≠0です。x≠0だと2次方程式の解の公式を使って解くことになります。x>0に注意!

物理なのに数学?はい!数学の解法はバリバリ使いますよ☝

(問5)
<答>

スライド4
スライド5




分析
数式処理が大変な問題でした。さらに、物理なのに数学並に極限を自分で調べることを求めています。これは9割以上の受験生ができなかったでしょうね💦💦

(問6) 
<答>

スライド5


スライド6

分析
やっていることは数学Ⅲの極限。しかし、(問5)のグラフを描けてないとできないので、やはり9割以上の受験生ができていないでしょう💦

(問7)

(a) やや易
<答>

スライド7

分析
位置エネルギーとは何か?わかりますか🤔❓普段何となく使っている受験生は面食らったかも💦これは、働く力Fに逆らって距離x動かすのに要した仕事のことですよ~🚩

(b)
<答>

スライド8


(c)
<答>

スライド9


(d)
<答>

スライド10

分析
ド・ブロイ波長の公式を覚えているか?が問われました!(d)はキー問題🔑でしたね・・・これ落とすと(d)~(h)まで全部飛びます!!

(e) 標準
<答>

スライド11


(f) 標準
<答>

スライド12


(g) 標準
<答>

スライド13



(h) 標準
<答>

スライド14


分析
(e)~(h)は(d)のおまけ。(h)は<エネルギー=hc/λ>の知識が必要ですが、(d)のド・ブロイ波長が出せた人は大丈夫でしょう💦


感想
問1~6は熱力学、問7は原子物理からの出題でした。

第3問(A)は今年のセット最難問でしょう😱ここは、問1,2,4が正解ならOKて感じです💦問5,6は数学か?数学的素養がないと厳しかったでしょう💦

(B)は最低限押さえていれば何も難しくないのですが、強いて言えば、第1関門が「位置エネルギーの理解」、第2関門が「ド・ブロイ波長の知識」でした。原子物理はほぼ出題されないにしても・・・最悪、ド・ブロイ波長と原子のエネルギー(hc/λ)だけは覚えておきましょう



総括

今回は、時間的にも難易度的にも、かなり厳しいセットでしたね💦私的に、完答難易度は「3B>>2>1>>>>3A」な印象でした🤔

ただ、基礎理解が盤石であれば、第1問は問5(b)まで、第2問は問6まで、第3問は(A)を半分,(B)を完答まではいけたんじゃないか?と思います。


今年は化学が阪大にしては重くなく、物理にある程度時間が回せたことを考慮しても・・・

ボーダーは

非医で45~50%医で65~70%

というところかな~と思います🤔

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