医学部進学予備校メビオ

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解答速報
近畿大学医学部（後期） 物理

2024年2月24日実施

Ⅰg π R2(1)2(2) 7.3 × 10−5 rad/s〔N·m2 /kg2 〕

M(3)R3 ω 2GM(5) mRω 2 cos θ〔N〕

(4) (イ)(6) A = ±G





M
M
〔m/s2 〕
，B = ± G 2 − Rω 2 〔m/s2 〕
R2R

解説(1) 題意より，自転軸上の地点で質量 m の物体にはたらく重力について以下の関係が成り立つ．

GmM= mg π
R22g π R2... G =2

M

〔N · m2 /kg2 〕(2) 地球の自転周期を 1 日として T = 1 日 = 24 × 3600 s = 86400 s であるから
ω=

2 · 3.14 rad2π== 7.26 · · · × 10−5 = 7.3 × 10−5 rad/s
T86400 s

R3 ω 2fmM
より，=R2FGMf(4) 数値の選択肢が与えられているので，を概算して計算量を減らすとよい．ここでは，GM = gR2 を用いて計算する．
F26.4 × 106 m · 7.26 × 10−5 rad/sRω 2f
R3 ω 2R3 ω 2. 0.34 %== 3.44 × 10−3 ====.
F
GMgR2g
9.8 m/s2(3) f = mRω 2 ，F = G

よって (イ) 0.35 %(5) 図 1 より，物体は半径 R cos θ の円周上を角速度 ω で回転するので，fθ = mRω 2 cos θ 〔N〕(6) 右の図 a のように x 軸，y 軸を導入すると，x −
−→→F = F cos θ，F sin θ ， fθ = −fθ ，0y−→fθ−→となるから，緯度 θ の地点で質量 m の物体にはたらく重力 m gθ を成分計算すると−→ −→ −→m gθ = F + fθ = (F cos θ − fθ ，F sin θ)−→F−→m gθとなるから三平方の定理より，gθ2−→2= gθ =F sin θm


=
= G
よって，A = ±G

MR2

2+

F cos θ − fθmGθ222mMmMsin θGcos θ − mRω 2 cos θ2R2R
 +mm

MR2

2



sin2 θ + G



M− Rω 2R2〔m/s2 〕，B = ± GMR22

図acos2 θ− Rω 2 〔m/s2 〕＜次頁につづく＞

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Ⅱ(1) (あ) 波源

n(い) 屈折(2) y = −A sin 2π(う) 入射角tx+Tλo(え) 屈折角(お) 干渉(か) うなり(き) 超音波(く) ドップラー効果〔m〕（問題図１を時刻 t = 0 での波形であるとした．
）

sin iv2〔m/s〕
sin r
√ .
(4) n12 = 2 =. 1.4(3) v1 =(5) f ′ =V + vOf〔Hz〕
V − vS(6) 840〔Hz〕解説(2) 問題図１を時刻 t = 0 での波形であるとする．この波が x 軸の負の向きに進む正弦波であることから，原点 x = 0 での単振動は

y = −A sin 2πtTn

y = −A sin 2πとあらわされる．あらためてこの波が x 軸の負の向きに進む正弦波であることを考慮して，

 tT+xλo〔m 〕

λxである．問題図１の波形を x を含む式であらわすと y = −A sin 2π．負の向きに進む正弦波
Tλλなので，図１の状態から t 秒後での波形は，図１のグラフを x 軸の負の向きに vt =t だけ平行移動したものとなる．よって，図１のTλ波形の式の x を x +t で置き換えることでも同様の式が得られる．
Tsin isin iv1(3) 屈折の法則の公式=より，v1 =v2〔m/s〕
sin r
v2
sin r
√ .
sin 45◦(4) 相対屈折率の定義より，n12 == 2=. 1.4
sin 30◦V + vO(5) ドップラー効果の公式より f ′ =f〔Hz〕
V − vS
この波の進行する速さは v =(6) 音源から観測者に向かう音波の速さが 340 − 8 = 332 m/s であることを考慮すると，332 + 4× 700 = 840〔Hz〕
観測者が聞く音の振動数は332 − 52

＜次頁につづく＞

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Ⅲr(1) （i） RI01(3)V0 22（ii） −

I0
ωCR

R2 + ωL −1ωC

R2 + ωL −1ωC2，tan ϕ =ωL −（iii） ωLI0(2) （iv）I02V0 2(4) 名称：（直列）共振，ω0 = √，P0 =2RLC1ωCR1解説（以下では，問題文の「電力」は「消費電力」を意味すると解釈する．）

r(2) 三角関数の合成を用いて V = VR + VC + VL = I0
ωL −なる．）ただし ϕ は tan ϕ =R

R2 + ωL −1ωCr

2sin(ωt + ϕ)（よって V0 = I0R2 + ωL −1
ωC

2と1
ωCを満たす．

(3) コイルとコンデンサーの消費電力の時間平均はともに 0 であるので，抵抗の消費電力の時間平均を求めればよい．回路に流れる電流の実効値を Ie として

P = Ie 2 R =(4) ω0 L −1I0 2R=V0 222RR2 + ωL −12ωC1V0 2
1= 0 より ω0 = √である．また，P の式に ω = ω0 を代入して P0 =
ω0 C
2RLC

＜次頁につづく＞

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講評
Ⅰ [力学：重力に対する地球の自転の影響]（標準）重力に対する地球の自転の影響を考察する典型題。(2) では自転の角速度を求める際に自転周期が約 1 日であることを用いるが，戸惑った受験生が多かったかもしれない。(6) も少々難しかったかもしれないが，類題を解いた経験があれば完答も可能である。
Ⅱ [波動：総合問題]（易）波動分野の理解を広く問う出題。この大問での失点は合否に大きく響きかねないので，問題文への書き込みなどをしながら，落ち着いて完答したい。
Ⅲ [電磁気：RLC 直列交流回路]（標準）RLC 直列交流回路に関する標準的な問題。「共振」という名称なども含めて基本的な学習ができていれば完答することも可能だと思われる。
総じて，難易度は 2024 年度推薦および一般前期試験と比べて大幅に易化し，2023 年度後期と同程度の難易度となった。2023 年度後期に続き描図の問題は出題されなかった。2024 年度は推薦，前期と大問の数が 2 問であったが，後期は例年通り大問 3 つの構成に戻った。時間的にも余裕のある受験者が多かったことだろう。大問 1 は 8 割 5 分，大問 2 は 9 割以上，大問 3 は 8 割 5 分程度得点できるとよいだろう。目標
得点率は 85 %メ ル マ ガ 無 料 登録 で 全 教 科 配 信 ！ 本解答速報の内容に関するお問合せは … メビオ

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課題提出
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