2022年慶応義塾大学(理工)物理の徹底解説!




1校くらいは私大の解説記事もアップしようかと欲張り、結果、東大志望の滑り止めになりやすい「慶応理工」に絞って解説することにしました。

科目は数学物理化学


英語は旧帝大と傾向が違いすぎるため却下してます✋


【解答】

(1)
(ア) 易~やや易



分析
斜面方向に加速度g/2が働くと考えてもいいし、鉛直方向に高さL/2降下したと考えてもいいですね。どちらにせよ、位置エネルギーの減少量はmgL/2なので。





(イ)





分析
糸の張力は斜面水平方向なので考えなくてOK!






(ウ) 易~やや易


分析
(ア)の結果を用いて、円運動の式を立式すればTは求められます。





(エ)



分析
単振り子の周期は覚えていいレベル。ただし、何でもかんでも2π√L/gと丸暗記するのはダメ×






(2)

(オ) 標準~やや難




(オ)は誘導があるとはいえ、差がついたのではないでしょうか??

x軸方向とそれに垂直な方向に分けて考える必要がありました。特に、質点のx軸垂直方向の速さvを自分で設定する部分にハードルがあった気がします💦💦





(カ) やや易



分析
これは(オ)で運動量保存則が立式できれば答えられたでしょう。





(3)

(キ) やや易




分析
台が加速度αで動く状況で台から見た質点の動きを考えるとき、慣性力mαを考えないといけません!本問はノーヒントですが、台の斜面垂直方向の力のつり合いを考える以上、台上で見るという考察が必要になります💡




(ク) 標準

分析
慣性力の分力(斜面方向)を考えて、お馴染みの単振り子の周期にあてはめればOKです。








【解答】

(1)

(ア)~(ウ)

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分析
超基礎問題(笑)

本問ができない受験生はさすがにいないでしょう😅






(エ) やや易



分析
まずスイッチを切ると電荷が移動できなくなることに着目です👀仕事Wはエネルギー保存則より、コンデンサーの静電エネルギー変化量より出せます☝





(オ)



分析
コンデンサーの合成容量の計算が合成抵抗と反対になのは受験物理の常識!必ず押さえておきましょう✊





(カ) やや易


分析
電池のした仕事・・・力学と違って、イメージしづらいですよね💦

受験物理では「ある電気量Qを電位Vだけくみ上げた」と考えると理解がスムーズになるでしょう😲







(2)

(キ)

分析
左端のコンデンサーにあった電気量CVの一部が他のコンデンサーに移動します。ここでは、すべてのコンデンサーの電位差が等しいことに着目しましょう👀






(ク) やや易

分析
LC直列回路の周期2π√LCは、できれば導出法も理解しておきたいですが・・・結構覚えるが勝ちな場面が多いので、覚えておきたいですね💡ちなみに、本問ではさらに2つのコンデンサーを1つに合成する工夫が必要でした。





(ケ) 標準





分析
I₂を求める方向で考えたいので、問題文の条件よりI₁を消去します。あとは、コンデンサーに蓄えられていたエネルギーがすべてコイルのエネルギーに変換されたときにI₁+I₂が最大になることに着目して計算すればOKです。ただ、計算で差がつきそうな問題ではありますね💦



【解答】

(1)

(ア),(イ)


分析
ただの屈折の公式を変形しただけです。





(ウ) やや易



分析
点Bでの光の入射角をθ₁と勘違いしないように注意!上図のようにθ₂を設定すると、θ₂=90°のときのsinθ₁を求めれば答(ウ)は出ます。







(2)

(エ) やや易



分析
屈折率のより高い媒質で反射する ⇒ 固定端反射する(位相がπ変化)」は重要なキーワードなのでよく覚えておきましょう☝全統記述模試などでもよく問われる内容です。

あとは、光路差をwと勘違いしないよう注意。平凸レンズを出てから容器上面で反射して再び平凸レンズに入るまでの道のりは2wですよ!!






(オ) 標準




分析
今回のセットの中では少し骨のある問題🦴かな?

中心が光路差mλの暗線と考えて、解答のように立式すればOKです。有難いことに、結局mは消えてくれます💦





(カ) 標準



分析
光路差が2wのまま不変であることより、2w=mλ=(m-1)λ₁と立式できますね!未知数はmとwなので、mを消去してからwを求めるとよいでしょう。






(キ) 標準




分析
光路差が2w→2n₁wに変化する点がポイントです💡ただ、することは(オ)と同じなので、(オ)ができれば同様にできるでしょう🤔





(ク) 標準~やや難


分析
解答に必要なのはλ₂でありλではありません。よって、中心部の光路差が(m’+1/2)λになることに注意しましょう💦あとは(オ)や(キ)と同様の処理をするだけです。




総括


今年の慶應義塾大学(理工)は化学も易しいうえに、物理まで簡単めでした💦


第1問は(ア)~(エ)は完答必須。(カ)~(ク)も難しくない。慶応に受かる層なら慣性力は意識できたでしょうから。差が付くのは明らかに(オ)です。東大本試で出そう💦

下手したら今回のセット最難問じゃないか??(キ),(ク)では加速度運動する台上で質点を見る場面なので、慣性力を意識する必要がありました☝



第2問はコンデンサーの性質やエネルギー収支が理解できていれば、差が付くのは(ク),(ケ)くらい。(ク)では、LC直列回路の周期2π√LCの知識を前提として2つのコンデンサーを1つに合成して考える工夫が必要でした🤔


第3問は(ア)~(エ)は落としたらダメです。(オ)もちゃんと図示すれば全然難しくないのですが、(オ)以降は似たような解法が続くだけに(オ)の出来・不出来でかなり差がついたのでは?と思います🤔


特に、第3問(オ)が分かれ目でしょうか。東大で出題されると合否を分ける問題になりそうです。第1問,第2問は東大志望なら1ミス程度で凌げるでしょう。合計としては、東大理系志望なら8割程度は狙いたいレベルですね~😳✊

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