航空大学校 令和6年度(R06)総合Part II 過去問解説

目次(27項目)

航空大学校受験NET 掲載用/受験生向け詳細解説 出典:令和6年度入学試験問題「総合 Part II」(問21〜問45・全25問・150点) 構成:問21〜24=社会・時事/問25〜26=地学/問27〜35=物理/問36〜45=数学 ※各問の配点は6点(連問(a)(b)は各3点)。

正解一覧(早見表)

正解分野難易度
21(3)社会・国連安保理標準
22(2)社会・COP/温暖化標準
23(5)社会・改正道交法やや難
24(4)航空・SAF標準
25(5)地学・炭素循環標準
26(4)地学・前線標準
27(3)物理・力学的エネルギー標準
28(4)物理・円弧上の落下
29(1)物理・重心やや難
30(4)物理・円運動標準
31(a)(4)物理・定圧変化やや難
31(b)(3)物理・内部エネルギーやや難
32(5)物理・波の固定端反射やや難
33(2)物理・並列交流回路やや難
34(4)物理・誘電体コンデンサやや難
35(5)物理・電磁気の正誤やや難
36(4)数学・三角関数の最大最小やや難
37(2)数学・整数部小数部標準
38(2)数学・指数関数のグラフ標準
39(3)数学・正n角形の面積やや難
40(4)数学・連立不等式やや難
41(a)(4)数学・三角関数の合成標準
41(b)(1)数学・三角関数の合成標準
42(2)数学・対数の最大標準
43(4)数学・区分求積やや難
44(2)数学・ベクトルの平行標準
45(3)数学・極値

問21 正解:(3) 〔社会・国連安保理〕 難易度:標準

(ア)〜(ウ)の正誤。

  • (ア)=誤:常任理事国は米・英・仏・中・露の5か国(ドイツ・オーストラリアは入らない)。また非常任理事国は10か国(20ではない)。
  • (イ)=正:非常任理事国は任期2年、連続再任は不可。
  • (ウ)=誤:日本は2023〜24年の任期で安保理入りしたが、これは加盟以来の安保理入りで最多(12回目)。「2回目」は誤り。

→ 誤・正・誤 = (3)


問22 正解:(2) 〔社会・地球温暖化対策(COP)〕 難易度:標準

  • (ア)=京都:1997年COP3(京都議定書)。
  • (イ)=パリ:2020年以降の枠組み「パリ協定」(先進国・途上国の区別なく参加)。
  • (ウ)=グラスゴー:2021年COP26は英国グラスゴーで開催。
  • (エ)=1.5:1.5℃努力目標。

→ 京都・パリ・グラスゴー・1.5 = (2)


問23 正解:(5) 〔社会・改正道路交通法〕 難易度:やや難

(ア)〜(ウ)の正誤。

  • (ア)=誤:自転車のヘルメット着用は「努力義務」で罰則はない。
  • (イ)=誤:運転者不在の自動運転(特定自動運行)は「レベル4」(レベル1ではない)。また許可は都道府県公安委員会(国土交通省ではない)。
  • (ウ)=誤:特定小型原付は免許不要だが16歳未満の運転は禁止されている。

→ 誤・誤・誤 = (5)

「努力義務(ヘルメット)」「レベル4(無人運転)」「16歳以上(電動キックボード)」の3点が誤りの作り所。


問24 正解:(4) 〔航空・SAF(持続可能な航空燃料)〕 難易度:標準

  • (ア)=80%:従来の化石燃料比で最大約80%のCO₂排出削減。
  • (イ)=2030年 / (ウ)=10%:2030年までに国内航空会社の燃料の10%をSAFに置換する目標(国交省「工程表」)。
  • (エ)=経済産業省:国交省と経産省の合同で官民協議会を開催。

→ 80%・2030年・10%・経済産業省 = (4)


問25 正解:(5) 〔地学・炭素循環〕 難易度:標準

  • (ア)=光合成:植物・植物プランクトンの光合成でCO₂が固定される。
  • (イ)=酸性化:海洋に吸収されたCO₂で海洋酸性化が進行。
  • (ウ)=溶け込みにくく:温暖化で水温が上がると気体の溶解度が下がり、CO₂は溶け込みにくくなる。

→ 光合成・酸性化・溶け込みにくく = (5)


問26 正解:(4) 〔地学・温帯低気圧の前線〕 難易度:標準

  • (ア)=寒気、(イ)=暖気:寒冷前線では寒気が暖気を押し上げる。温暖前線では寒気(ア)の上を暖気(イ)が這い上がる。
  • (ウ)=積乱雲:寒冷前線は急激な上昇気流で積乱雲(にわか雨・雷)。
  • (エ)=乱層雲:温暖前線はゆるやかな上昇で乱層雲(広範囲の持続的な雨)。

→ 寒気・暖気・積乱雲・乱層雲 = (4)

寒冷前線=積乱雲(短時間強雨)、温暖前線=乱層雲(しとしと長雨)。


問27 正解:(3) 〔物理・力学的エネルギー〕 難易度:標準

振り子の錘が最下点を通過後に上昇する場面。

ポイント:振り子の紐の張力は常に運動方向(円の接線)に垂直なので、張力は仕事をしない。よって力学的エネルギーは保存され、位置エネルギーが増える分だけ運動エネルギーは減少する。

「張力で鉛直上向き速度が増加する」という記述に惑わされない(張力は速度の向きを変えるが仕事はしない)。

(3)


問28 正解:(4) 〔物理・直線落下と円弧落下〕 難易度:難

高さ h=20h=20 mから初速0で落下。半分の高さ(10 m落下時点)の鉛直方向速度成分を比較。

どちらも力学的エネルギー保存より、10 m落下時点の速さは等しい:

v=2gh2=21010=20014 m/s.v=\sqrt{2g\cdot\tfrac h2}=\sqrt{2\cdot10\cdot10}=\sqrt{200}\approx14\ \text{m/s}.
  • ケース(A):まっすぐ落下なので速度はすべて鉛直 → 鉛直成分 約14 m/s
  • ケース(B):四分円の円弧(一端で鉛直接線、他端で水平接線)。鉛直に10 m下がった点では接線が水平から30°傾いた向きになり、鉛直成分は vcos30°=14×0.8712 m/sv\cos30°=14\times0.87\approx12\ \text{m/s}

→ (A) 14 m/s、(B) 12 m/s = (4)

速さは同じでも、円弧では速度が斜めを向くため鉛直成分は小さくなる。


問29 正解:(1) 〔物理・重心〕 難易度:やや難

太さ・密度が一様な2本の棒でできた左右対称なT字型を、重心を通り縦棒に垂直な平面で切る。重いのはどちら側か。

横棒があるぶん重心は横棒側(上)に寄る。重心は「つり合いの点」なので、横棒側は質量が大きいが重心に近く(腕が短い)、横棒のない側は質量が小さいが遠くまで伸びている(腕が長い)。モーメントがつり合う=(質量×腕)が両側で等しい。腕が短い横棒側は、その分質量が大きい

(例:縦棒・横棒が同じ長さなら、横棒側 = 1.25、反対側 = 0.75 の重さ比になる。)

(1) 横棒を含む側


問30 正解:(4) 〔物理・等速円運動〕 難易度:標準

  • (ア)=2πr2\pi rL/(2r)=πL/(2r)=\pi より円周 L=2πrL=2\pi r
  • (イ)=rθr\theta:中心角 θ\theta の円弧長。
  • (ウ)=rωr\omegaV=rdθdt=rωV=r\dfrac{d\theta}{dt}=r\omega
  • (エ)=2πn2\pi n:1秒間に nn 回転なら ω=2πn\omega=2\pi n
  • (オ)=2πrn2\pi rnV=rω=2πrnV=r\omega=2\pi rn

2πr, rθ, rω, 2πn, 2πrn2\pi r,\ r\theta,\ r\omega,\ 2\pi n,\ 2\pi rn(4)


問31 正解:(a)→(4)、(b)→(3) 〔物理・定圧変化〕 難易度:やや難

V=7.20×102V=7.20\times10^{-2} m³、n=1n=1 mol、P=5.00×104P=5.00\times10^4 Pa(一定)、TT2.40×1022.40\times10^2 K まで冷却。R=8.31R=8.31

初期温度 Ti=PVnR=5.00×104×7.20×1021×8.31=36008.31433 KT_i=\dfrac{PV}{nR}=\dfrac{5.00\times10^4\times7.20\times10^{-2}}{1\times8.31}=\dfrac{3600}{8.31}\approx433\ \text{K}ΔT=240433=193 K\Delta T=240-433=-193\ \text{K}

(a) 定圧で気体が受けた仕事 W=PΔV=nRΔT=8.31×(193)1.61×103 JW_{\text{受}}=-P\Delta V=-nR\Delta T=-8.31\times(-193)\approx1.61\times10^3\ \text{J}。 → (a)=(4) 1.61×10³ J

(b) 内部エネルギーの減少 ΔU=32nRΔT=32×8.31×1932.41×103 J|\Delta U|=\left|\dfrac32 nR\Delta T\right|=\dfrac32\times8.31\times193\approx2.41\times10^3\ \text{J}。 → (b)=(3) 2.41×10³ J


問32 正解:(5) 〔物理・波の固定端反射〕 難易度:やや難

振幅の違う2つの波(左に大きいパルス、右に小さいパルス)が右へ進み、壁で固定端反射上下反転して戻る)。5秒後を考える。

各パルスは5目盛進む。壁で反射すると上下反転し左へ戻る。

  • 壁に近い小パルス:先に反射し、戻って壁から遠い側へ。
  • 壁から遠い大パルス:あとから反射し、戻って壁に近い側へ。

結果、2つとも下向き(反転)になり、大きいパルスが壁側、小さいパルスがその左に並ぶ。

→ 下向きパルスが2つ・大きい方が壁側 = (5)

固定端=反転、自由端=反転しない。反射後の位置は「壁までの距離だけ折り返す」で求める。


問33 正解:(2) 〔物理・並列交流回路〕 難易度:やや難

R・X_C・X_L が電源Eに並列接続(図参照)。各枝の電流を位相込みで合成する。

IR=ER=248=3.0 A(同相),IC=EXC=243=8.0 A(+90°),IL=EXL=242=12 A(−90°).I_R=\frac{E}{R}=\frac{24}{8}=3.0\ \text{A(同相)},\quad I_C=\frac{E}{X_C}=\frac{24}{3}=8.0\ \text{A(+90°)},\quad I_L=\frac{E}{X_L}=\frac{24}{2}=12\ \text{A(−90°)}.

全電流の大きさ:

I=IR2+(ICIL)2=3.02+(8.012)2=9+16=25=5.0 A.I=\sqrt{I_R^2+(I_C-I_L)^2}=\sqrt{3.0^2+(8.0-12)^2}=\sqrt{9+16}=\sqrt{25}=5.0\ \text{A}.

(2) 5.0 A

直列と早合点しないこと。並列では各枝に同じ電圧がかかり、電流をベクトル(位相)合成する。直列RLCと混同すると誤答になる。


問34 正解:(4) 〔物理・誘電体入りコンデンサ〕 難易度:やや難

間隔 2d2d の平行平板。上半分(厚さ dd)に ε1=4ε0\varepsilon_1=4\varepsilon_0、下半分(厚さ dd)が真空。2層の直列接続として単位面積容量を求める。

1C=dε1+dε0=d4ε0+dε0=5d4ε0  C=4ε05d.\frac1C=\frac{d}{\varepsilon_1}+\frac{d}{\varepsilon_0}=\frac{d}{4\varepsilon_0}+\frac{d}{\varepsilon_0}=\frac{5d}{4\varepsilon_0}\ \Rightarrow\ C=\frac{4\varepsilon_0}{5d}.

すべて真空(間隔 2d2d)の場合 C0=ε02dC_0=\dfrac{\varepsilon_0}{2d}。電荷 Q=CV0Q=CV_0 なので倍率は

CC0=4ε0/5dε0/2d=45×2=85.\frac{C}{C_0}=\frac{4\varepsilon_0/5d}{\varepsilon_0/2d}=\frac{4}{5}\times2=\frac{8}{5}.

(4) 85\dfrac{8}{5}


問35 正解:(5) 〔物理・電気と磁気の正誤〕 難易度:やや難

  • (1) 誤:金属導体は温度が上がると電気抵抗は増加する。
  • (2) 誤:「磁束の変化を妨げる向き」はレンツの法則(ファラデーの法則は起電力の大きさ=磁束の時間変化率)。
  • (3) やや不適:磁力線がN→Sは正しいが、磁束密度を表すのは「磁束線」の密度で、用語が不正確。
  • (4) 誤:銅は強磁性体ではない(弱い反磁性)。強磁性は鉄・ニッケル・コバルトなど。
  • (5) 正:抵抗のない理想的なコイル・コンデンサ(純リアクタンス)は、電圧と電流の位相が90°ずれるため、1周期平均の消費電力は0

→ 最も適切なのは (5)


問36 正解:(4) 〔数学・三角関数の最大最小〕 難易度:やや難

f(θ)=3(sin2θ+cosθ+1)3+sin2θf(\theta)=\dfrac{3(\sin^2\theta+\cos\theta+1)}{3+\sin^2\theta}c=cosθ[1,1]c=\cos\theta\in[-1,1] とおき sin2θ=1c2\sin^2\theta=1-c^2 を代入。

f=3(2+cc2)4c2=3(2c)(c+1)(2c)(2+c)=3(c+1)c+2.f=\frac{3(2+c-c^2)}{4-c^2}=\frac{3(2-c)(c+1)}{(2-c)(2+c)}=\frac{3(c+1)}{c+2}.

g(c)=3(c+1)c+2g(c)=\dfrac{3(c+1)}{c+2}g(c)=3(c+2)2>0g'(c)=\dfrac{3}{(c+2)^2}>0 で単調増加。

  • c=1c=-1θ=π\theta=\pi):g=0g=0(最小)
  • c=1c=1θ=0\theta=0):g=63=2g=\dfrac{6}{3}=2(最大)

→ 最大値2・最小値0 = (4)

約分の前に (2c)(2-c) が共通因数になることに気づくのがカギ。


問37 正解:(2) 〔数学・整数部と小数部〕 難易度:標準

1+53.2361+\sqrt5\approx3.236 なので 整数部 a=3a=3、小数部 b=52b=\sqrt5-21b=152=5+2\dfrac1b=\dfrac{1}{\sqrt5-2}=\sqrt5+2 より

b2=(52)2=945,1b2=(5+2)2=9+45.b^2=(\sqrt5-2)^2=9-4\sqrt5,\qquad \frac1{b^2}=(\sqrt5+2)^2=9+4\sqrt5.

b2+1b2=18b^2+\dfrac1{b^2}=18。よって a+b2+1b2=3+18=21a+b^2+\dfrac1{b^2}=3+18=21。 → (2) 21


問38 正解:(2) 〔数学・指数関数のグラフ〕 難易度:標準

  • (ア) y=2x1+1y=2^{x-1}+1:漸近線 y=1y=1、増加、点 (1,2)(1,2) を通り右上へ → 曲線 (A)
  • (イ) y=1221x=2xy=\dfrac12\cdot2^{1-x}=2^{-x}:減少、点 (0,1)(0,1) を通り漸近線 y=0y=0 → 曲線 (B)
  • (ウ) y=(12)x1=2x+1y=-\left(\dfrac12\right)^{-x-1}=-2^{x+1}:負の値、点 (0,2),(1,1)(0,-2),(-1,-1)、右下へ → 曲線 (D)

→ (ア)(A)、(イ)(B)、(ウ)(D) = (2)

指数法則で各式を 2()2^{(\cdots)} の形に直す((イ)は 2x2^{-x}、(ウ)は 2x+1-2^{x+1})と、漸近線・通る点・増減で一意に決まる。


問39 正解:(3) 〔数学・正n角形の面積〕 難易度:やや難

中心から各辺へ引いた二等辺三角形(頂角 2πn\dfrac{2\pi}{n}、底辺 aa)の高さ(アポテム)は a/2tan(π/n)\dfrac{a/2}{\tan(\pi/n)}。 三角形1個の面積 =12aa/2tan(π/n)=a24tan(π/n)=\dfrac12\cdot a\cdot\dfrac{a/2}{\tan(\pi/n)}=\dfrac{a^2}{4\tan(\pi/n)}nn 個分で

S=na24tanπn.S=\frac{na^2}{4\tan\frac{\pi}{n}}.

(3) S=na24tanπnS=\dfrac{na^2}{4\tan\frac{\pi}{n}}


問40 正解:(4) 〔数学・連立不等式〕 難易度:やや難

  • 第1式 x22x30(x3)(x+1)0x1x^2-2x-3\ge0\Rightarrow (x-3)(x+1)\ge0\Rightarrow x\le-1 または x3x\ge3
  • 第2式 x2(2+t)x+2t0(x2)(xt)0x^2-(2+t)x+2t\le0\Rightarrow (x-2)(x-t)\le0 → 2 と tt の間。

第2式の区間が「x1x\le-1 または x3x\ge3」と重なれば解をもつ。

  • t<2t<2 のとき区間は [t,2][t,2]x1x\le-1 と重なるには t1t\le-1
  • t>2t>2 のとき区間は [2,t][2,t]x3x\ge3 と重なるには t3t\ge3

t1t\le-1 または t3t\ge3(4)


問41 正解:(a)→(4)、(b)→(1) 〔数学・三角関数の合成〕 難易度:標準

sinθ+3cosθ=Acos(θ+B)\sin\theta+\sqrt3\cos\theta=A\cos(\theta+B)。 右辺を展開:AcosBcosθAsinBsinθA\cos B\cdot\cos\theta-A\sin B\cdot\sin\theta。係数比較:

AcosB=3,AsinB=1.A\cos B=\sqrt3,\qquad -A\sin B=1.

A2=3+1=4A=2A^2=3+1=4\Rightarrow A=2cosB=32>0, sinB=12<0\cos B=\dfrac{\sqrt3}{2}>0,\ \sin B=-\dfrac12<0 より B=π6B=-\dfrac{\pi}{6}。 → (a)=(4) 2(b)=(1) π6-\dfrac{\pi}{6}


問42 正解:(2) 〔数学・対数の最大値〕 難易度:標準

y=log2(x2)+log2(10x)=log2{(x2)(10x)}y=\log_2(x-2)+\log_2(10-x)=\log_2\{(x-2)(10-x)\}(定義域 2<x<102<x<10)。 (x2)(10x)=x2+12x20(x-2)(10-x)=-x^2+12x-20x=6x=6 で最大値 4×4=164\times4=16ymax=log216=4y_{\max}=\log_2 16=4。 → (2) 4


問43 正解:(4) 〔数学・区分求積(極限)〕 難易度:やや難

limn1nnk=1nk=limn1nk=1nkn=01xdx=[23x3/2]01=23.\lim_{n\to\infty}\frac{1}{n\sqrt n}\sum_{k=1}^{n}\sqrt k=\lim_{n\to\infty}\frac1n\sum_{k=1}^{n}\sqrt{\frac kn}=\int_0^1\sqrt x\,dx=\Big[\tfrac23x^{3/2}\Big]_0^1=\frac23.

(4) 23\dfrac23

1nn=1n1n\dfrac{1}{n\sqrt n}=\dfrac{1}{n}\cdot\dfrac{1}{\sqrt n} とし、k=nk/n\sqrt k=\sqrt n\sqrt{k/n} を使って区分求積に持ち込む。


問44 正解:(2) 〔数学・ベクトルの平行〕 難易度:標準

a=(3,t), b=(t1,14)\vec a=(3,t),\ \vec b=(t-1,14) が平行 ⇔ 314t(t1)=03\cdot14-t(t-1)=042t2+t=0t2t42=0(t7)(t+6)=0t=7, 642-t^2+t=0\Rightarrow t^2-t-42=0\Rightarrow (t-7)(t+6)=0\Rightarrow t=7,\ -6。 → (2) 6, 7-6,\ 7


問45 正解:(3) 〔数学・極値〕 難易度:難

f(x)=2x3+ax2+(a4)x+2f(x)=2x^3+ax^2+(a-4)x+2f(x)=6x2+2ax+(a4)f'(x)=6x^2+2ax+(a-4) の2解が α,β\alpha,\betaα+β=a3, αβ=a46\alpha+\beta=-\dfrac a3,\ \alpha\beta=\dfrac{a-4}{6}f(α)+f(β)f(\alpha)+f(\beta) を基本対称式で表して整理すると

f(α)+f(β)=a39a2+36a+10827.f(\alpha)+f(\beta)=\frac{a^3-9a^2+36a+108}{27}.

f(α)+f(β)=6f(\alpha)+f(\beta)=6 より a39a2+36a+108=162a^3-9a^2+36a+108=162、すなわち a39a2+36a54=0a^3-9a^2+36a-54=0a=3a=3 を代入すると 2781+10854=027-81+108-54=0 で成立。(a3)(a26a+18)=0(a-3)(a^2-6a+18)=0 の残りは虚数解。 (ff' の判別式 =4(a26a+24)>0=4(a^2-6a+24)>0 で常に異なる2極値をもつので a=3a=3 は適。) → (3) 3


出題分析メモ(指導用)

  • 社会・時事(問21〜24):安保理・COP・改正道交法・SAF。航空×環境(SAF)最新の法改正が狙われる。問23は「努力義務/レベル4/16歳以上」の3点が誤りの定番パターン。
  • 地学(問25・26):炭素循環(海洋酸性化・温暖化で溶解度減)と前線(寒冷=積乱雲/温暖=乱層雲)。
  • 物理(問27〜35):問27(張力は仕事をしない)、問28(円弧では鉛直成分が減る)、問29(重心と腕の長さ)、問32(固定端=反転)、問33(並列RLCの電流合成)が要注意。問33は直列と取り違えると誤答。
  • 数学(問36〜45):三角関数(合成・最大最小)、指数対数、グラフ読み、区分求積、ベクトル、極値と幅広い。問36は約分、問43は区分求積の形に直す、問45は基本対称式で f(α)+f(β)f(\alpha)+f(\beta) を表すのがポイント。

※本解説の正解・解説は出題文・図に基づき作成。時事系(問21〜24)は出題時点(令和5〜6年前後)の事実に基づく。