東大合格者が「2021年東大物理」を徹底解説！｜ハイレベル理系大学受験講座　

受験生の皆さん、こんにちは。

東大合格ビジネスマンのワタシです🙇‍♂️

私のブログでは

① 入試問題の解答・解説

② 受験合格に必要なマインド

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公立中出身から東大理Ⅲ,京大医学部のA判定に辿り着いた私が、大手予備校や受験秀才が言わない情報を存分に発信します。

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2021年入試、旧帝大の第７弾は

「東京大学」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✊

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

東大物理の特徴

東京大学の理科は２科目で制限時間は150分です。

第1問は力学、第2問は電磁気で固定。第3問は波動か熱力学であることが大半ですが、たまに原子物理が出ることもあります。

問題は標準～やや難程度で、やや思考力が必要な問題が出題されますが、一番の問題は「時間のなさ」です🤥

理科で高得点(90/120点以上)をガチで狙いにいくとなると、瞬時に設問の意図を理解し、かつ高水準の計算処理力を身に付けることが必要となります。

第１問

【解答】

(Ⅰ)

(ア) 易

＜分析＞

基準点がOなので、それより低い点Pでは位置エネルギーが負になります。

(イ) 易

＜分析＞

(力学的エネルギー)＝(位置エネルギー)＋(運動エネルギー)ですね！

(ウ) 易

＜分析＞

角θ₀の状態と角θの状態をエネルギー保存則で繋ぐだけです。

(Ⅱ)

(１) 易～やや易

＜分析＞

同じ速度で動いていたA,Bが離れたとき、相互に力積を及ぼしますが、内力なので運動量は保存されます。

(２) やや易～標準

＜分析＞

斜方投射の類題です。数値計算が絡むため典型題より少し重めですが、東大受験生なら正解したいですね！

(Ⅲ)

ブランコの立ち漕ぎで振り子運動が大きくなる状況を扱っています。子供がよく遊んでいるアレです💡

(１) やや易

＜分析＞

答にvが存在しないことから、糸が短くなってからの状況だけを考えればOKです。最高点に上がるまでの推移を考えましょう。

(２) 標準～やや難

＜分析＞

糸がℓのとき、糸がℓ-Δℓのとき・・・各状況についてエネルギー保存則を立式し、さらに近似式を利用して求めます。

やや煩雑であり、ここで詰まった受験生は結構いたでしょう。

(３) やや難

＜分析＞

(2)の正解が前提です。(θ’)²の係数の正負に着目する必要がありました。

(４) やや難

＜分析＞

(3)の正解が前提です。

状況をきちんと把握すると、(3)でθ”＝θ₁ということです。これをもとに一般のｎで考えてみます。

(５) やや難

＜分析＞

(4)の正解が前提です。

対数の値が与えられていることから、普通の対数処理をすれば答は出ます。

＜感想＞

惑星の問題以外で「面積速度一定の法則」というのも目新しいですね。

Ⅰ,Ⅱは典型的な問題なので取りたいです。

Ⅲは(1)(3)の状況さえきちんと把握すれば全部取れますが・・・焦るとパニックを起こすうえ、処理時間も結構かかります。

第２問

【解答】

(Ⅰ)

(１) 易

＜分析＞

電荷Qのコンデンサーの電場の強さがＥ＝Q/εS、Ｃ₀＝Q/Vから導いてもよいと思います。

(２) 易

＜分析＞

図2-2のとき、電荷が板にどう分布するのかを理解しましょう☝

板Ｂには－の電荷が一様に分布。AC間の電位差は０より、Ａの下側とＣの上側の電荷は０です。

(３) 標準

＜分析＞

回路のエネルギー収支の問題。重要問題集や名問の森にも出てくる内容で手はついたでしょう。ただ、処理量が多く時間を食います。

(Ⅱ)

(１) やや易

（ア) ０、(イ) ２

＜分析＞

状況の解読が大事✊

十分時間が経過するまで、A-CとC-Dは導線で繋がっているので、極板AとCとDの上側には電荷が分布しません。

つまり、容量2C₀のコンデンサーに電圧Vがかかった状態とみなせます🧐

(２) やや易～標準

＜分析＞

極板CD間の電気量が変わらないことに着目し、上記のように立式すれば求められます。

(Ⅲ)

(１) やや難～難 （答のみなら標準）

＜分析＞

コンデンサーの合成容量の式はOKですか？

とりあえず答を出すなら共振回路の周期T＝2π√LCを利用すれば出ますが

数式を用いてちゃんと導出していないと、後の(3)(4)で詰まってしまいます。

しかし、その導出が見慣れない形式で難しい😭

(２) 標準

＜分析＞

地味に微分を使う問題。ただ、(1)とは無関係なので、押さえたいですね！

(３) やや難～難

＜分析＞

Q₃＝-2Q₄は(1)と無関係にできます。しかし、t’を求めるのは(1)をきちんと求めていないと無理ですね～。

(４) やや難～難

＜分析＞

これも(1)ありきな問題。(1)結構引きずるなぁ～😵

(５) 難
４

＜分析＞

これも(1)ありきな問題。振幅がわかっていないと苦しいか。

＜感想＞

Ⅰ,Ⅱはコンデンサー弄り回す問題なんで、コンデンサーの性質と電気量保存が理解できていれば概ね取れます(処理はめんどい)。

Ⅰ(3)は電磁気におけるエネルギー収支が理解できるかどうか、Ⅱは導線が存在することによる電荷の動きを理解できるかどうかがkeyでした🔑

Ⅲはコイルとコンデンサーの共振回路だけど、周期T＝２π√LCを何となく覚えてるだけの受験生は(3)以降で跳ね返されたでしょう👣

共振回路の理解を深めるには良問だとは思います🙄