高校物理の問題と解説

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予備校に通ってくる受験生の話を聞くと、「間違った学習法」で物理を勉強している場合が本当に多いです。
せっかく時間をかけて勉強しても、やり方が間違っていると「正しい物理の力」がつきません。
そうなると、勉強しても成績が伸びないし、物理の面白さを感じることもできないので、物理が苦手になり、嫌いになってしまいます。

・スケジュールについて
― 今、何をやればいいの？
（１）現役生は9 月までに中級レベル問題集の物理I 範囲を終えよう！
現役生なら、９月までに、中級レベル問題集の物理�Tの範囲を終わらせましょう。
浪人生なら、中級レベルの問題集を全範囲終わりにしましょう。
4 月から勉強をはじめても、なかなか思うように進んでいない、という人は多いかもしれません。
そういうときって、あせってしまいがちですが、そんな必要はありません。
僕の教えているクラスでも、高校生は、部活動があったりしてなかなか4 月から思うように学習できないのが実情のようです。
今から、質の高い勉強をすることが大切なのです。
ここから、効果的な学習スケジュールをたてて勉強できるか、それとも時間ばかり使ってしまって点数が伸びないか、受験生が分かれます。
それを分けるのが、「効果的な学習方法」を知っているかどうかです。
現役生なら、夏休み終了までに物理�Tの範囲を終わりにできるようなスケジュールをたてましょう。
浪人生なら、基本事項と基本解法をマスターし、中級レベルの問題なら全範囲を解けるようにしましょう。
予備校のスケジュールでは、一般に、ここらへんまでやると思います。

9 月以降は、目標にあわせた学習が必要！
9 月以降は、目標大学に応じて、次の3 つを行います。
�@ センター対策について
�A 国立二次対策について
�B 難関大対策について
�@センター対策について
物理I の範囲をすでに終えているので、センター試験の問題に取り組むことができます。
解けない問題があったとしても、解答・解説を読めば、ほとんどの場合、理解できるようになっていると思います。
ただ、センター対策には知らないと失敗するポイントがあります。
それは、2 次対策とは出題傾向が異なる「センター試験特有問題」が、3 割程度、出題されるという点です。中でも、「生活と電気」分野を中心に、身のまわりの現象について問う小問が、やっかいです。
残りの7 割は、2 次対策を進めていけば、自然に得点できるようになります。
ですから、効率よくセンター対策をするためには、この「3 割の特有問題」に焦点を絞って対策をしていきましょう。
間違っても、ひたすら過去問を解いていくといった非効率的な対策はやめましょう。
10 問のうち3 問しか、あなたにとって役立つ問題が含まれていないのですから。

センター試験特有問題が、重点的に集められているのが、次の問題集です。
・マーク式基礎問題集 (21) 生活と電気・運動と力・エネルギー （河合出版）
・マーク式基礎問題集 (22) 波動・小問集合 （河合出版）
センター対策の最初に、まず、上記の問題集を終えれば、センター対策のツボが見えてきます。
ただ、この問題集は、問題数が少ないので、できればもう1 冊、分野別に編集してあるセンター試験対策用のマーク式問題集を仕上げましょう。

例えば、次のものなどがよいでしょう。
・実戦予想問題物理I ― センター試験傾向と対策 （旺文社）

�A国立2 次対策について
９月には、志望大学の過去問を手に入れて、その難易度、分量、解答形式、頻出分野などをチェックしましょう。
自分で判断できないときは、先生のところに赤本を持っていって相談してみるのもよいでしょう。
出題される問題の難易度が高い場合は、後で述べるように、難問対策が必要になってきます。
分量が多いときは、問題を解くスピードを上げる必要があるでしょう。
解答形式が完全記述式（答だけでなく、途中式も必要になる解答形式）なら、解答の書き方を練習する必要があります。
原子分野が出題されるのかどうか、毎年、必ず出題されるテーマがあるのかどうかなどもチェックしましょう。
このようなことを９月の段階で把握しておきましょう。そうすれば、対策に十分時間をかけることができます。
１月になって、初めて過去問を解いてみて、「え！こんな問題が出るの？」とはじめて気がついても遅いのですから。

東大・京大・東北大・東工大・早稲田大・慶応大などの難関大学を受験する場合は、難問対策が必要になってきます。
後述するように、ボーダーラインの点数を取るためには、難問対策は必要ありません。
他の教科を得点源にして、物理は足を引っ張らなければよいという方針で作戦を立てるというやり方もあります。
ただ、もし、物理を得点源にしたいのでしたら、難問対策が必要になります。
すでにひと通り学習している物理�Tの範囲については、９月から難問対策を少しずつ始めましょう。
物理�Uについては、基本解法が固まった後、続けて難問対策を行っていもよいし、冬休みに集中的に行ってもよいでしょう。具体的な学習方法については後述します。

・どのように学べばいいの？
― 効果的な学習方法ってどういうこと？
物理の学習を、次の３つのステップに分けてみました。
�@ 基本事項を学ぶ
�A 典型問題の解法を理解する（解法をインプット）
�B 類題を解く（アウトプットの練習）
�@ 基本事項を学ぶ

まずはじめに、物理法則の成り立ちや、その使い方を学ばなければなりません。
頭の中に物理学の体系を作り上げていくのです。
そのやり方は、教える教師によって様々です。
あなたの通う高校や予備校に、熱心な物理の先生がいて、わかりやすい教え方をしてくれるのであれば、その先生のやり方にしたがって学習をすすめるのが良いでしょう。
物理の教え方は、その先生の考え方が反映されるものです。
僕自身は、微積分を使って教えていますが、高校の先生であれば、そうでない方法で教える場合が多いでしょう。
授業での説明に筋がとおっているか、質問をしたときに、きちんとわかりやすく説明してくださるか、そういうことから、その先生の教え方の根本が見えてくると思います。
説明に筋がとおっていて、わかりやすく、物理現象のイメージを的確に伝えることができる先生がいらっしゃれば、その先生についていく、というのが一番良いと思います。
その先生の解法を身につけましょう。
こういう先生が身近にいらっしゃるあなたは大変ラッキーです。
さて、問題になるのが、そうでない場合です。
残念ながら、こういう状況にいる受験生が少なくないようですね。
というのは、僕は、毎年、３月ごろに春期講習をしますが、そのときには、物理の根本である力学部分を説明します。すると、授業が終わると必ず、「はじめて物理の面白さがわかりました！」とか、「物理ってこういう意味があるんですね！」とか「感動しました！」とか、目を輝かせて言いにくる生徒がたくさんいるのです。
それまで、物理の面白さを教えてもらえる環境になかったのかもしれませんね。

頼りになる先生がいらっしゃらない場合は、独学が中心でやることになるかもしれませんね。
そういう場合は、教師の代わりになる良い参考書を選ばなくてはなりません。
単に解き方が載っているようなものではなく、物理の考え方が説明してあるものがよいです。
参考書を選ぶときの注意点ですが、統一したやり方で勉強することを常に意識して選んでください。
先程、基本事項を学ぶ際に良い先生がいる人はラッキーですね、と書きましたが、そういう人は、まずはその先生がおすすめする参考書をチェックしましょう。
同じ現象についても、説明の仕方はその人によって違うものです。
頼りになる先生がすすめられるものなら、おそらく、その先生の指導方針とあっているのだと思います。
統一したやり方で、というのは、まずはその先生の指導方法（独学が中心であれば、自分の勉強方法）と合っているものを選ぶということです。
受験生によくある間違いとして、いろんな「良い」参考書を使おうとしてしまうことです。
インターネットや先輩や友達の情報をもとに、初級向けの参考書、中級向けの参考書、上級向けの参考書、とそろえたりします。
でも、これらがまったく違うやり方をしていると、混乱してしまうだけです。
参考書は、レベルよりも、根底にある考え方を参考に選んでほしいと思います。
根底にある考え方ですが、たとえば、力学と電磁気分野について述べてみましょう。
ここでは、
（ア）微積分を使わずに公式を暗記する（いわゆる「高校物理」です）
（イ）微積分を使って運動方程式から解く（いわゆる「微積物理」です）
という二つのやり方があります。
高校の教科書では、（ア）のやり方ですから、高校の先生や、予備校でもこのやり方で教える先生も多いと思います。
ですが、僕は、この考え方では、物理という学問の根底にある考え方を習得できないのではないかと思いますから、（イ）のやり方で常に教えています。
このことについては、後述します。
一般に、微積分は難しいからと敬遠されがちですが、そんなことはないよ、というのにとどめます。
では、分野別におすすめの参考書を見ていきます。