阪大生が教える二次物理対策

みなさん、こんにちは、こんばんは!
管理人のけいです!

私は大阪大学に浪人1年をかけて入学することができました。

その時、最も力を入れたのが物理です。

現役時代にはセンターレベルまでしか勉強しておらず、二次対策を本格的に始めたのは浪人が始まった4月からでした。

今回は阪大物理の問題の特徴や、私の勉強法について説明していきます。

1年でセンターレベルから阪大レベルに上げるのはかなり大変でしたが、その経験をまとめてみました。

みなさんの勉強のヒントになれば嬉しいです。



阪大物理の概要

まずは阪大の物理の試験の概要について説明していきます。

概要を知り、どんな感じで勉強していけばいいかをイメージしていきましょう。

阪大の物理は非常に難しいです。

阪大の物理の最大の特徴として挙げられるのは融合問題が多いところだと思います。

融合問題は多分野にまたがる問題のことで、力学に電磁気の要素が加わったり、電磁気に熱力学の要素が加わったりする問題が非常に多いです。

また、阪大の問題は公式だけを勉強していても解けないというのも特徴です。

公式をいじってなんとなく答えが出てきてしまう問題は出ません。

出たとしても大きい問題の問1くらい。

あとは、問題の意味を把握して、どの公式を使うかを自分で考えなくてはなりません。

物理にはたくさんの公式が出てきますが、使うタイミングやどうやって使うかは最低限覚えましょう。

そして、なぜその公式が導き出されたのかを理解するとさらによいです。

公式の導出過程も勉強してください。

それでは各分野の勉強方法の説明に移りましょう。

h2 id=”danraku5″>阪大物理の力学

まずは阪大物理の力学について説明していきます。

阪大の物理はかなり難易度が高いです。

単元ごとに単発形式で問題が出されるのではなく、他分野を一緒に融合した総合問題が出題されます。
等加速度運動や円運動、単振動などをベースとして、別の分野の問題が混ざってきます。

そのため、過去に解いたことのある問題が出てくる確率は非常に低く、初見の問題がほとんどでしょう。

しかも、初見の問題を時間内に正確に解く必要があるので、かなりの実力が必要です。
単元ごとの問題につまづいていると阪大は厳しいです。

それでは、例題を見てみましょう。

図のように、円弧状の滑り台を固定した台車が水平な床に置かれている。
ただし、台車の上面は床に平行である。滑り台の左端と右端の高さはそれぞれHとhであり、その円弧の半径は H-h で、その表面はなめらかである。
子の滑り台上に置かれた質量mの物体Pの運動を考える。
以下の設問では、重力加速度の大きさをgとし、全ての運動は紙面内に限るとする。
 

 

Ⅰ、まず、台車が床に固定されている場合について考える。
小物体Pを滑り台の円弧上、台車からの高さがHの点に置き、静かに手を離すと、小物体Pは摩擦力を受けることなく円弧上を滑り落ち、滑り台から水平に飛び出し、台車上に落下した。

 

問1、滑り台から飛び出す瞬間の小物体Pの速さv0を求めよ。

問2、小物体Pが台車上面に落下したとき、台車と滑り台の接地点からの距離をm, g, H, hの中から必要な物を使って表せ。

 

 

Ⅱ、図のように、質量M、長さl(エル)、高さhの大Aを滑り台に接して置く。
ただし、だいAの上面は水平である。この場合も台車は床に固定されている。
台Aの上面と下面の滑らかさは大きく異なり、台Aの上面と小物体Pとの動摩擦係数はµ1、台Aの下面と台車との動摩擦係数はµ2で静止摩擦係数はµ0とする。
小物体Pを滑り台の円弧上、台車から高さHの点に置き、静かに手を離すと、小物体Pは滑り台上を摩擦を受けることなく滑り落ちた後、台A錠を摩擦力を受けながら滑り、台Aの右端から飛び出した。
また、台Aも小物体Pとの摩擦力により右に動き出した。

 

問3、台Aが動き出すための静止摩擦力係数µ0の満たすべき条件、および、動き出した直後の台Aの加速度aの大きさを求めよ。

 

問4、小物体Pが台Aから離れる瞬間の台Aに対する速さv1をµ1, a, v0, l の中から必要な物を選んで表せ。

 

これは、2011年度の物理の問題です。
一通り読んだだけでも、文章が長いですし、考えないとできない問題が多いです。

問題Ⅰは基本的なエネルギー保存の法則と、等加速度運動の知識があれば解けますね、
一方で問題Ⅱになると、台Aが登場したことによって出てくる文字数が増え、より複雑になっていきます。

問題Ⅰ:エネルギー保存則、加速度運動
問題Ⅱ:摩擦力係数、等加速度運動、相対速度

加速度運動、エネルギー保存則、摩擦、相対速度など幅広い分野の問題が一つにまとまり、阪大特有の融合問題が体感できるでしょう。
理想的には、問題文を読んだ時に、どの公式を使えばいいか、どの範囲の問題なのかを部類分けできるといいです。

問題Ⅰならば簡単なエネルギー保存則と、加速度運動です。
「問1は位置エネルギーと運動エネルギーの関係式を使う、問2は水平投射の知識を使う」と瞬時に判断できるように。

本番の問題では、さらに続きが合って条件がさらに複雑になった問題Ⅲも用意され、全部で8題を解く必要があり時間的にもかなりタイトです。

また、力学を得意とする学生は多いので、この範囲での失点はなるべく最小限にとどめたいです。
できるだけ全問完答を目指し、貯金を作るのがいいです。

私は2014年度の問題を受験しましたが、非常に解きやすい年だったらしく、力学でかなり稼げました。
力学が安定すれば、複雑な問題が増える波動や電磁気分野に余裕を持って臨むことができます。

阪大物理の電磁気

阪大の電磁気の分野について説明していきます。
電磁気を苦手にしている学生は多く、差が付きやすい範囲です。

私のイメージでは、最初は難しくある一定のレベルを越えればどんどん伸びるイメージです。
力学のように実生活におとしこんで想像しにくいのが、最初のハードルを上げているんだと思います。

正直、電流なんて普段意識しないですよね。
まあ毎日スマホを充電したり、電気をつけているので身近と言えば身近なんですけど、イメージしにくいのが電磁気を難しくしています。

阪大の電磁気は、抵抗、コンデンサー、コイルを同じ回路中に接続し電流を流した時の様子を扱うことが非常に多いです。
その中で、各電気機器における電流、電圧の時間的変化を求める問題がよく出題されます。

力学と同じように、抵抗、コンデンサー、コイルだけの単発形式で出るのではなく、一緒に出てくるのが阪大らしい問題です。

回路の知識は基本中の基本

一般的な回路の知識、キルヒホッフの法則や抵抗に関する公式は絶対に押さえておきましょう。

回路は電磁気の基礎にあたり、回路の問題が解けないと阪大の問題はほぼ解けません。

ボルト、アンペア、抵抗の3種類をまずは押さえ、回路問題はしっかり解けるようにしてください。

コンデンサーとコイルの特徴を理解

また、コンデンサーやコイルを回路につないだときの電流、電圧の変化の特徴も重要です。

コンデンサーを抵抗のある回路につないだとき、電流の流れ、電圧の変化はどうなるかを勉強してください。
コンデンサーは電流の中にいる電荷を蓄積させる特徴があり、電流はしだいに流れなくなり充電が完了します。

抵抗の場合は電流がずっと流れ続けますが、コンデンサーの時は充電完了時に電流が止まります。

こんな感じで抵抗との違いをはっきりさせてください。

コンデンサーと同じようにコイルも勉強しましょう。
コンデンサーと似ているようで違うところがあり、覚えにくかったですね。

コイルって結局何なの。。。って感じでした。

コイルとコンデンサーを同じ回路につなぐと、エネルギー保存則が成り立ったりと。。。

コイルとコンデンサーに関してはじっくりと時間を取って覚えましょう。

グラフ化できる力もつける

「電流や電圧の時間的変化をグラフに表せ」という問題も出るので、グラフ化できる力も必要です。

式をグラフ化するのは難しく、日ごろから式が何を意味しているかを意識しておく必要があります。

ma=F という式を見て、あなたはどんなグラフが書けますか?

質量m の物体が、一定の力F で力を加えられている状態です・
これは等加速度運動なので、aについて解くと a=F/m と求められますね。

m, F 共に一定の値ですからaも一定になり、等加速度運動をしているのが改めて式から分かります。

a が一定ということは、時間との関係を表すグラフはどうなりますか。

加速度a は時間に関係なく一定です。
斜めのグラフになりそうな予感もしますが、式の意味を理解すれば、時間がaには無関係なのが分かるので、直線のグラフが書けます。

式の意味を理解し、それをグラフにできる力が求められます。

電磁気と他の分野の融合問題に対応する

力学との融合問題も出ることがあります。
コンデンサーの間に金属板を入れたときに発生する力とどこの力が釣り合っているか、といった問題もあります。

また、鉄の棒に電流を流し、電磁誘導したときに鉄の棒から発生する力と動く速度を求めなさいという問題もあります。
鉄の棒に電流を流すのは、電磁気分野の有名な問題形式なので何度も勉強しておくといいでしょう。

2014年には熱力学の分野と融合した問題も出題され、分野を超えた総合的な力が必要になります。
この時は、鉄の棒に電気を流したとき発生する力が、ピストンに対して仕事をして、ピストンが気体を押し、気体の変化を観察するといった趣旨でした。

正直、電磁気と熱力学が融合するなんて思ってもいなかったので、試験中は驚きました。一度も見たことない問題が本番で出るなんてアンラッキーすぎます。

しかし、解き進めて行くと意外と全く解けない問題ではなく、電磁気と熱力の知識を適切に使えば自然と答えまでたどり着きました。

しっかり勉強さえしていればどんなに複合されても意外と解ける!なんてことがあるので着実に勉強することが大事ですね。

勉強のポイント
回路の基本的知識
コンデンサーとコイルの違いや電流、電圧の変化の仕方
電流、電圧の様子をグラフ化する力
複合問題に対処する

電磁気のポイントはこんな感じです。
まずは力学を終わらせて、その次に電磁気分野に取り組むのがいいと思います。

阪大物理の熱力学

続いて熱力の範囲ですね。

阪大の熱力学は基本的なところから応用範囲までまんべんなく問題が出題されています。

基礎的な問題は公式を使って簡単に解答を導くことができるので、間違えずに解きたいところです。

問題自体もどこかしらの問題集やテストで見たことある場合が多いので難なく解けるでしょう。

しかし、問題を進めて行くにつれて難易度が増してきます。

かなり複雑で煩雑な計算をしなくてはならない問題が増えてきます。

熱力学で使う公式は限られている分、その公式をどうやって考えて使うかを問う問題が多いです。

なんとなく公式をいじって解けるような問題はほとんど出ません。

問題によっては状況が複雑になり、出てくる文字数も増えていきます。

熱力学の特徴としては、状態変化に注目しているため変化の回数が多く、問題は複雑になっていきます。

問われていることを導くためにはどうしたらいいかを区別しながら計算を進めて行きましょう。

また、2014年度の問題ではコンデンサーとの融合問題が出題されました。

鉄の棒に電気が流れている状態で、鉄の棒が密閉容器のピストンを押すことで、変化する気体の状態についての問題でした。

私はちょうど入試本番の時にこれが当たってんですけど、最初は戸惑いましたね。

電磁気+熱力学の融合問題なんて見たことなかったので。

しかし、よくよく問題文を読みながら解き進めて行くと、意外と簡単に解ける問題があったんです。

普段熱力学で使っている、力の文字が電磁気で使う文字に置き換わっただけだったので、根本さえ間違えなければしっかりと解けました。

私はもともと薬学志望だったので化学が得意でしたが、2014年の理科では化学よりも物理の成績の方が良かったんです。

たぶん、倍くらい違いましたね。

まさかの本番で苦手だった物理が伸びるという奇跡。

普段から勉強しているとこんないいことがあるみたいです!!

前期試験においては、2005年から2012年までずっと熱力学が出題されていますので、熱力学を重点的に勉強するといいと思います。

もちろん、波動や原子分野も出る可能性があると言われていますが、バランスよく勉強すれば良いと思います。

私の場合には、原子分野は出ないとヤマを張り、波動分野はセンタープラスアルファの問題レベルを解けるようにしていました。

波動もそこまで出ないと思っていたので。

本番でも力学、電磁気、熱力学の3分野からの出題で、私のヤマ勘は当たりました。

阪大物理、波動の勉強法

阪大の2次試験では長らく波動分野からの出題はありません。

2013年になって久しぶりに出題があり、翌年にはまた熱力学に戻っています。

このことから阪大だけを狙うのであれば波動分野の勉強はそこまで重点的にしなくてもいいと思います。

センター試験の結果によって、東京大学、京都大学、国公立医学部や他の旧帝大や地方国公立を受けるプランの場合にはある程度勉強するほうがいいとは思います。

私のプランでは、センター試験で大失敗しない限りは大阪大学に出願すると決めていました。

また、センターの点数が悪かった時には物理が必要ない千葉大学薬学部を受験する予定でしたので、波動分野についてはセンターレベルの問題を中心に勉強していました。

センター試験より上のレベルの問題については、駿台の単元講座を利用して勉強していましたね。

駿台には「波動」だけに絞った授業があり、それのテキストを使っていました。

また、テキストの類似問題を問題集を使って探し、解法を見ながら勉強していました。

私が使っていた問題集はこれです。

そこまで難しい問題はありませんが、波動分野の基礎を学ぶ上では使いやすく、解説が非常に分かりやすかったです。

阪大物理、原子の勉強法

原子分野については勉強していません。

ここの分野は「大穴」と呼ばれる範囲で、大学受験全体を見ても出題されることはほとんどないです。

周りの友達も勉強している人はいませんでした。

先生に「原子の分野ってどうやって勉強したらいいですかね?」と聞いてみたんですけど、「やってもいいけど、他の分野を優先させた方がいいと思う」と言われました。

他の分野を勉強して確実に点数を取れるようになった方がはるかにコスパがいいそうです。

確かに、出る確率が低いのにも関わらず勉強するなら、絶対出題される力学と電磁気の分野を勉強したほうがよさそうですよね。

私は言われたとおり、ほとんど勉強しませんでした。

実際、本番では出なかったのでよかったです。

阪大物理、攻略のポイント

阪大物理攻略のポイントをまとめました。
この3つのことは最低限守り、勉強してください。

問題のボリュームもあり、時間も短い(理科2科目で150分)ので、基本的なケアレスミスは絶対しないこと。
標準問題、基礎問題は当たり前に全問正解できるほどの力をつけておくこと。
多分野にわたる複合問題は、模試や難しめの問題集でないと触れる機会がないので、自分で問題を探しに行って解くこと。

阪大合格のためにはケアレスミスを絶対しない

ケアレスミスは命取りです。
阪大を受験するような受験生は、それなり実力があるので差が付きにくく、1問のケアレスミスで不合格になるかもしれません。
当たり前のことのように聞こえますが、見直しだけはしっかりやりましょう。

私はけっこうケアレスミスをするタイプの人間でした。

模試でも小さなミスをして得点が伸び悩むこともありました。

分かっているのに得点に繋がらないという状況が一番もったいないし、つらいのでミスを防ぐようにしましょう。

本番でのミスを減らすことでも得点は伸びます。

問題を解き終えたら、確認する時間を作り見直しをしましょう。

標準問題、基礎問題は当たり前に解けるように

標準問題、基礎問題のレベルは教科書や問題集に掲載されている応用以外の問題のことを指します。
「物理のエッセンス」を使っている人は例題や類題がこれにあたります。

基礎、標準問題と言って「簡単」というわけではなく、最低限の知識です。
これを抑えていないと話にならないという意味なのでしっかり解けるようにしましょう。

逆に、基礎、標準レベルをクリアできればその分野の半分はできた言えます。

まずは基礎、標準レベルを確実に得点できるようにし、その後に発展問題に挑戦していくようにすればその分野の力がついていくはずです。

私は夏前までは標準レベルまでとにかく解けるように心がけていました。

発展レベルはたまに解く程度で、基本的には標準問題をひたすら解き、答え合わせ、復習という流れでした。

もちろん、焦ることもありますが、自分は物理が苦手と分かっていたので着実にレベルアップしていこうと考えていたのでじっくり勉強しました。

自分のレベルに合わせて、基礎、標準、発展の問題を使い分けていけばいいと思います。

阪大の融合問題対策はどうすればいい?

阪大特有の融合問題をぶっつけ本番で解くのは危険です。
さすがに問題に耐性がないままは無謀でしょう。

受験前には模試や難しめの問題を使って予行演習をするべきです。

お勧めの模試は駿台、河合の阪大実践模試です。
2つの塾はしっかりと過去問を研究し、それに即した問題を出題してくるので本番さながらの難易度に挑戦することができます。

この模試で物理の問題の様子を把握し、「これが融合問題か~」という感覚を本番前につかんでおきましょう。

模試で結果を出すのも大事ですが、それ以上に出てきた問題を最後まで解ききれるようにするといいです。
復習を何度もして覚えてしまう勢いで復習をすると効果的です。

また、難しめの問題集でおすすめなのは「名門の森」ですね。

名門の森は長年受験生に愛されてきた有名な問題集です。

難易度は難しく、阪大の様な融合問題も取り扱っています。
東大、京大の問題も含まれているので、自分の力を試すには最適です。

さらに難しい問題集は、「難系問題の系統とその解き方、ニュートンプレス」ですね。
これはめちゃくちゃ難しい問題集です。

京大、東大、医学部を目指すような学生が使う問題集であり、ハードな1冊。
阪大薬学部ならいらない気もしますが、より物理を極めたいのであれば買ってみてください。

例題を解いて解説を読むだけで十分な力が付き、問題を全てやりきれば物理を極めたと言えますよ。

阪大物理に挑戦してみた感想

阪大の物理はとにかく難しかったです。

やはり国公立の二次試験ということもあり、難易度が高く、勉強がとても大変でした。

物理の二次試験対策を始めたのが浪人生の4月からということを考えると、10か月でよく阪大物理レベルまで持って行けたなと思います。

ある意味すごい。よく間に合ったなって感じ。

私がとにかく意識していたことは、「基礎を大事にすること」です。

浪人生になると焦ってしまい「早く難しい問題を解けるようにならないと」と考えてしまいがちだと思います。

しかし、基礎がなければいくら難しい問題を解いたところで、得られる知識が減ってくると思います。

焦る気持ちをぐっとこらえて、最初のうちは基礎固めに専念しましょう。

物理の基礎とは、公式の意味、公式の導出過程、公式の使い方などが多いと思います。

この辺を問題を解きながら理解していくことで、応用問題を解くときに活きてきます。

実際、かなり効果がありました。

一見難しい問題でも、公式の意味が分かっていることで、解き進める方針が立ちやすくなることもあります。

夏前をめどに、基礎固めと標準レベルの到達を目指しましょう。

まとめ

さて、阪大物理の特徴や各分野の勉強方法について紹介してきました。

阪大の物理はレベルが高く、準備することも非常に多いということが分かっていただけたと思います。

もっと詳しく教えてほしいという人がいたら、直接質問してくれたら嬉しいです。
全力で答えます。

基礎を大切にしながら応用問題にチャレンジして、また基礎に戻ってというサイクルを繰り返して、実力をつけていきましょう。

最後まで読んでいただき、ありがとうございました。