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今回は、2018年に行われた、北海道学力テスト総合Aの理科の解説をします。

 

>>2019年総合Aの「理科」の問題・解答・詳しい解説

>>2017年総合Aの「理科」の問題・解答・詳しい解説

 

>>2018年総合Bの「理科」の問題・解答・詳しい解説

>>2018年総合Cの「理科」の問題・解答・詳しい解説

 

 

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総合ABC・公立高校入試で高得点が取れる勉強法と問題集

合格した先輩達の多くが使った問題集をやることが、勉強法として重要です(大学受験では常識)。

 

問題集の目的は、新しい知識を得ることです。

 

ゆえに、問題集の正しい使い方は、「問題を読んだらすぐに解説を読む」です。

 

自力で解いても、新しい知識は身につきませんので注意して下さい。

 

問題を読む→解説を理解するまで粘って読む → 自力で解き解説が頭に入っているかを確認 → 次の問題へ

 

こうした流れでやることで、短期間で効率よく知識をインプットでき、ライバルに差を付けることができます。

 

こちらに、合格した先輩達の多くが使った問題集が、高校レベル別に載っています。

 

>>オススメ問題集一覧(高校レベル別)

 

ここにある問題集を基礎から順番にやることで、総合ABCなら8割以上はラクに取れるはずです。

2018年の中学3年北海道学力テスト総合Aの理科の平均点(結果)

私が担当している江別第一中学の生徒さんのクラスでは、平均点が28点だったそうです。

 

私は、この中学の生徒を2名担当していますが、それぞれ、35点と37点でした。

 

もう少し頑張って欲しかったところです。

(というか、この難易度でこの点数はちょっとマズいです)

 

次回の総合Bでは、8割を目標にして頑張って欲しいですね。

 

次に、2018年に行われた、北海道学力テスト総合Aの理科の問題と解説を紹介します。

 

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大門1

 

問1

解答:飽和水溶液

解説:

溶質とは溶けるもの、溶媒とは溶かすもので、水は溶媒です。

溶解度とは、水100gに溶ける溶質の限界の質量です。

溶質が限界まで溶けている状態の水溶液を、飽和水溶液といいます。

 

 

問2

解答:37%

解説:

質量パーセント濃度の公式は、以下の通りです。

質量パーセント濃度(%)=塩(g)/水(g)+塩(g)×100=塩(g)/水溶液(g)×100

ただし、質量パーセント濃度は、溶けている物質に対しての濃度であることに注意です。

60℃の水100gにミョウバン58gを全てとかしたとき、質量パーセント濃度は

質量パーセント濃度(%)=58g÷(100g+58g)×100=58/158×100=36.7・・・%≒37%

 

 

問3

解答:再結晶、硝酸カリウム

解説:

再結晶は、以下の2パターンの問題が出題されます。

①この温度ですべて溶けるか否か

→実験内容を溶解度曲線に合わせる。具体的には、実験で用いた水の質量を100gになるよう、水と溶媒の質量を等倍する。

②温度を下げたとき何gの結晶が析出するか

→溶解度曲線を実験内容に合わせる。具体的には、溶解度曲線の水の質量100gを、実験で用いている水の質量になるよう等倍する。

この問題では、40℃の水100gに不明な固体30gが全て溶け、20℃以下に冷やしたら析出したという条件が与えられ、不明な固体の物質名が何かが問われています。

水100gを用いているので、溶解度曲線のグラフをそのまま利用します。

グラフの横軸の40℃から、溶解度曲線に30gの棒線を引き、20℃まで左にスライドさせると、棒線が溶解度曲線を越えた部分が析出する結晶の質量です。

40℃で全て溶けたことから、30gの棒線は溶解度曲線を超えないので、ミョウバンは不適です。

20℃まで冷やすと結晶が析出し始めたことから、30gの棒線は溶解度曲線とちょうど一致するので、硝酸カリウムが正解です。

 

 

問4

解答:イ

解説:

「②の水溶液」とは、100gの水に硝酸カリウム30gが溶けた水溶液のことです。

問われているのは、硝酸カリウムが水に溶けている質量と温度のグラフで、選択肢より縦軸が質量、横軸が温度です。

問3より、硝酸カリウムは40℃→20℃までは全て溶け、その後結晶が析出していきます(正解はイまたはウ)。

溶解度曲線より、20℃→10℃では、結晶は約10g析出するので、20g溶けていることが分かります。

20℃→10℃では、水に溶けている質量が30g→20gに減少するのですが、グラフの横軸の20℃から、溶解度曲線に30gの棒線を引き、10℃まで左にスライドさせると、結晶の析出量が二次曲線的に増えていくことが分かります。

これより、正解はイです。

 

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大門2

 

 

問1

解答:浮力、上向き

解説:

ばねばかりを用いて、物体の重さを水中ではかると、物体は水から鉛直上向きの力を受け、空気中ではかるよりも軽くなります。

この力を浮力といいます。

物体は水中では、上面と下面、左右の面それぞれから水の圧力である水圧を受けます。

水圧は物体が深く沈むほど、大きくなります。

左右の面が受ける水圧の大きさは等しいので、互いに打ち消し合います。

しかし、上面と下面では、下面にかかる水圧の大きさ(鉛直上向き)が上面にかかる水圧の大きさ(鉛直下向き)より大きいため、その差が浮力となります。

 

 

問2

解答:4cm

解説:

浮力[N]とは物体が押しのけた流体の重さ[N]ということができ、これをアルキメデスの原理といいます。

仮に、水の密度を1.0g/cm3(4℃の水)とします。

物体の体積が50cm3のとき、この物体を水に完全に沈めた場合、物体が押しのけた水の体積は50cm3、50cm3の水の質量[g]は、1.0g/cm3×50cm3=50gです。

100gの物体にはたらく重力の大きさを1Nと仮定すると、50cm3の水の重さ[N]は、1N/100g×50g=1/2N=0.5Nとなるので、物体に働く浮力の大きさは0.5Nとなります。

アルキメデスの原理より、物体に働く浮力の大きさは、物体の体積に依存します。

ゆえに、物体が水中に完全に沈むと、物体に働く浮力の大きさはそれ以上増加しません。

以上の知識をもとに、問題を解きます。

グラフより、直方体のおもりを水に沈めていくと、おもりを沈めた深さが4cm以上になると、ばねばかりの値が変化しなくなることが分かります。

つまり、浮力が一定となり、重力と浮力の差である鉛直下向きの力が一定になっています。

よって、おもりを沈めた深さが4cmのときに、浮力が一定となり、アルキメデスの原理より、おもりがちょうど完全に沈んだことから、おもりの高さaは4cmだといえます。

 

 

問3

解答:0.22N、0.08N

解説:

物体に働く重力の大きさは、場所によらず一定で、重力は物体の中心から(鉛直)下向きに作用します。

グラフでは、おもりを沈めていない(おもりを沈めた深さ=0cm)のとき、おもりには、鉛直下向きの力として、重力のみ働きます。

ばねばかりの値が0.22Nを示しているので、おもりにはたらく重力の大きさは、0.22Nです。

グラフより、おもりを沈めた深さが2cmのとき、ばねばかりの値は0.14Nを示しています。

おもりにはたらく重力の大きさは0.22Nより、おもりに鉛直上向きの力が0.08N働くことで、ばねばかりの値は0.14Nを示します。

この0.08Nですが、問題文に「糸の質量と体積は考えないものとする」とあるので、浮力のみ考慮すればよいので、

おもりに働く問1の力は浮力で、大きさは0.08Nです。

 

 

問4

解答:ウ

解説:

おもりが水に完全に沈んで、ばねばかりに吊されて水中にあるとき、おもりにはたらく力は、鉛直下向きの力として重力0.22Nが、鉛直上向きの力として浮力0.08Nとばねばかりがおもりを引く力0.14Nが働き、ばねばかりが0.14Nを示します。

しかし、おもりが容器の底についたとき、おもりにはたらく力は、鉛直下向きの力として重力0.22Nが、鉛直上向きの力として浮力0.08Nと垂直抗力0.14Nが働き、ばねばかりがおもりを引く力は0Nとなるので、ばねばかりの値は0Nを示します。

問題文に「沈めた深さが7cmになったところで、ばねばかりの値が0Nを示した」とあるので、おもりをおもりの底から7cm沈めたところで、おもりが容器の底についたといえ、この容器の高さは7cmであることが分かります

以上より、正解はウです。

なお、容器の質量を無視して、水の密度を1.0g/cm3(4℃の水)と仮定し、水の質量が与えられていたなら、容器の高さが判明したので、容器の底の面積を求めることもできます。

大門3

 

 

問1

解答:電子

解説:

静電気の問題です。

静電気には、プラスの電気とマイナスの電気があります。

ストローやティッシュペーパーは不導体なので、プラスの電気とマイナスの電気(電子の数)が釣り合っており、電気を帯びていません。

しかし、不導体どうしをこすり合わせると電子の移動が起こって、静電気が生じます。

ストローとティッシュペーパーをこすると、ストローは電子を失いにくいので、ティッシュペーパーからストローに電子が移動して、ティッシュペーパーはプラスの静電気を、ストローはマイナスの静電気を帯びます。

「ストローはマイナス()」と覚えるとよいでしょう。

 

 

問2

解答:ア、イ

解説:

ストローとティッシュこすり合わせた後、ストローAとストローBはともにマイナスの静電気を帯びており、反発します。

マイナスとプラスはくっつくが、マイナスとマイナス、プラスとプラスは反発します。

 

 

問3

解答:イ、ウ

解説:

静電気は、物体同士の接触によって電子が移動することで発生することがポイントです。

各選択肢を順に見ていきます。

ア:電磁誘導のはなしをしています

イ:物体同士の接触によって電気が発生しているので、正しい

ウ:物体同士の接触によって電気が発生しているので、正しい

エ:電気エネルギーが熱エネルギーに移り変わっていますが、物体同士の接触が起こっていません

 

 

問4

解答:放電

解説:

大門4

 

 

問1

解答:10Ω

解説:

回路とは、電流が電源装置の+極から出て−極にもどるひと回りの道のことです。

抵抗に電圧を加えると電流が流れます。

電圧→電流、という流れです。

抵抗とは、電流の流れにくさを表します。

金属線は抵抗が小さい材料で、このまま電圧を加えると、回路に大きな電流が流れてしまい危険です。

そこで、抵抗が大きい抵抗器や電熱線や豆電球などを接続して、回路に大きな電流が流れないようにします。

電流は+の電気で、電源装置の+極から出て、-極に戻るかたちで回路を流れます。

回路に流れる電流の大きさを測定する装置を電流計、

回路に加わる電圧の大きさを測定する装置を電圧計といいます。

電流計も電圧計も、+端子は電源の+極側に、−端子はまず3つの−端子のうち最大のものにつなぎます。

測定部分に対し、電流計は直列に、電圧計は並列に接続します。

抵抗に流れる電流と電圧の関係をオームの法則といい、以下の式で表されます。

V[V]=I[A]×R[Ω]

抵抗である電熱線に電流が流れると、電気エネルギー[J]が発生します。

電気エネルギーW[J]は、1秒間あたりに発生する電気エネルギーである消費電力P[W]=P[J/s]と、電流が流れた時間[s]の積で表されます。

W[J]=P[W]×t[s]

消費電力P[W]=P[J/s]は、以下の式で表されます。

P[W]=P[J/s]=I[A]×V[V]=I2R=V2/R

ゆえに、電気エネルギーW[J]は、以下の式で表されます。

W[J]=P[W]×t[s]=I[A]×V[V]×t[s]=I2Rt=V2t/R

エネルギーは移り変わります。

抵抗で発生した電気エネルギーW[J]は、多くの場合、熱エネルギーQ[J]として移り変わります。

熱エネルギーは、発熱量ともいいます。

発熱量Q[J]は、以下の式で表されます。

Q[J]=W[J]=P[W]×t[s]=I[A]×V[V]×t[s]=I2Rt=V2t/R

また、水温上昇と発熱量の関係、つまり水が得た熱エネルギーは、以下の式で表されます。

発熱量=水が得た熱エネルギー=4.2×水の質量[g]×上昇温度[℃]

以上の知識をもとに、問題を解きます。

ドライヤーの消費電力が1000W=1000J/s、ドライヤーに加わる電圧の大きさが100V、P[W]=P[J/s]=I[A]×V[V]=V2/R⇔R=V2/Pより、

ドライヤーの電気抵抗=100×100÷1000=10Ω

 

 

問2

解答:ア、ウ、エ

解説:

並列回路では、それぞれの抵抗に加わる電圧の大きさが電源の電圧となりますが、電流の大きさが異なり、回路全体の電流の大きさはそれぞれの抵抗に流れる電流の和になります。

また、家庭用電源は並列回路であることも抑えて下さい。

P[W]=P[J/s]=I[A]×V[V]⇔I=P/Vより、表の電化製品の消費電力を100Vで割った値が、電化製品に流れる電流の大きさです。

3つの電化製品を使用したときにブレーカーが作動したことから、3つの電化製品(抵抗)に流れる電流の大きさの和が20Aを超えたことになります。

これを満たすのは、ア、ウ、エの電化製品を同時に使った場合です。

消費電力の合計は2500Wで、100Vで割ると25A>20Aとなります。

 

 

問3

解答:オ、1980J

解説:

まず、状況確認から。

「40Wの白熱電球(オ)と7WのLED電球(カ)をそれぞれ100Vの電源につなぎ」とあるので、オとカを別々に考えて電力量を計算し、計算結果を比較します。

電力量[J]=電気エネルギーW[J]=P[W]×t[s]=I[A]×V[V]×t[s]=I2Rt=V2t/Rより、

オ:W[J]=P[W]×t[s]=40W×1×60s=40J/s×1×60s=2400J

カ:W[J]=P[W]×t[s]=7W×1×60s=7J/s×1×60s=420J

これより、白熱電球(オ)の方が消費した電力量が大きく、その差は1980Jです。

大門5

 

 

問1

解答:酸性、黄色

解説:

酸性とは、水中にH+があるがOHが無い状態です。

アルカリ性とは、水中にOHがあるがH+が無い状態です。

塩酸の電離式は、HCl→H++Cl より、水中にH+があるがOHが無い状態なので、うすい塩酸は酸性です。

BTB溶液は指示薬で、酸性の水溶液に加えると黄色、中性の水溶液に加えると緑色、アルカリ性の水溶液に加えると青色に変化します。

 

 

問2

解答:HCl+NaOH→NaCl+H2O

解説:

中和とは、酸とアルカリの性質を互いに打ち消し合う反応です。

酸性とアルカリ性の性質を互いに打ち消し合うとは、H+とOHが反応して水(H2O)になる反応のことです。

中和が起こると、必ず水と塩ができます。

塩は、酸の陰イオンとアルカリの陽イオンが反応してできます。

結果として、化学反応式は、この場合、

HCl+NaOH→NaCl+H2O

 

 

問3(難)

解答:エ

解説:

塩酸の電離式は「HCl→H++Cl」、水酸化ナトリウムの電離式は「NaOH→Na++OH」です。

中和反応として、H++OH→H2O

塩ができる反応として、Na++Cl→NaCl

H+とCl、Na+とOHの係数の比がすべて1:1、H+とOHの係数の比も1:1に着目します。

うすい塩酸にうすい水酸化ナトリウム水溶液を加えていくと、H+がOHと反応して減っていきます。

うすい水酸化ナトリウム水溶液のNa+とOHの係数の比がすべて1:1で、グラフより、うすい水酸化ナトリウム水溶液を2cm3加えると、Na+とOHが1個ずつ増えることが分かります。

H+とOHの係数の比が1:1なので、うすい水酸化ナトリウム水溶液を2cm3加えると、H+とOHが1個減り、Na+が1個増え、Clの数は変わらないことが分かります。

全体としては、イオンの個数は変わっていません。

これより、正解はイまたはエです。

題意より、うすい塩酸8.0cm3とうすい水酸化ナトリウム水溶液10.0cm3が反応するとBTB溶液が緑色になり、中和点に達したことが分かります。

うすい水酸化ナトリウム水溶液を2cm3に対してNa+とOHが1個より、うすい水酸化ナトリウム水溶液10.0cm3に対してNa+とOHが5個あります。

これとH+の個数が釣り合い、Na+とClの個数が同じ5個であることから、水溶液全体としてのイオンの個数は10個(10マス)です。

以上より、正解はエです。

大門6

 

 

問1

解答:Cu2+、Cl

解説:

塩化銅の電離式は以下のとおりです。

CuCl2→Cu2++2Cl

 

 

問2

解答: 方法:金属製の薬さじでこする、結果:金属光沢が出る

解説:

金属には、すべての金属に共通する3つの性質があります。

①みがくと光る(金属光沢)

②たたくとのびたり、広がったりする(延性・展性)

③電気や熱を通す(電気伝導性・熱伝導性)

すべての金属に共通しない性質として、「磁石につく」があります。

磁石につくのは、鉄・ニッケル・コバルトです。

 

 

問3

解答:イ

解説:

塩化銅の電離式は以下のとおりです。

CuCl2→Cu2++2Cl

プラスとマイナスはくっつくので、陽極(+極)で塩素(Cl2)が、陰極(-極)で銅(Cu)が発生します。

実験では、両極とも炭素棒を用いており、同種類の金属を用いていることから、電気分解の実験をしています。

塩化銅(CuCl2)の電気分解では、電離した銅イオン(Cu2+)が陰極に、塩化物イオン(Cl)が陽極に引き寄せられます。

プラス(+)どうしマイナス(−)どうしは反発し、プラスとマイナスはくっつくので。

陽極の塩化物イオン(Cl)が電子を放出して気体の塩素(Cl2)となり、電子は陰極に移動し、銅イオン(Cu2+)が電子を受け取って赤色の銅(Cu)となります。

電子は陽極→陰極と移動していますが、電流は電子の移動の向きとは逆向きに流れるので、電流は陰極→陽極と流れます。

これにより、電流が流れていることが確認できます。

結果として、化学反応式は、CuCl2→Cu+Cl2、となります。

陽極付近では塩素が発生して水に溶けているため、赤インクを陽極付近にたらすと、塩素の漂白作用で赤インクが脱色されます。

 

 

問4

解答: ①:2.0g、②:99.5g

解説:

質量パーセント濃度の公式は、以下の通りです。

質量パーセント濃度(%)=塩(g)/水(g)+塩(g)×100=塩(g)/水溶液(g)×100

ただし、質量パーセント濃度は、溶けている物質に対しての濃度であることに注意です。

本問では、0.5gの塩化銅が電気分解されているので、塩化銅水溶液の質量は99.5gです。

実験前の塩化銅水溶液100gの質量パーセント濃度が2.5%なので、固体の塩化銅の質量は100g×0.025=2.5gです。

0.5gの塩化銅が電気分解されているので、溶けている塩化銅の質量は2.0gです。

以上より、質量パーセント濃度は、(2.0g/99.5g)×100と表されます。

大門7

 

 

問1

解答:蒸散

解説:

植物の葉の表、葉の裏、茎には気孔(孔辺細胞の隙間)があり、気孔から酸素や二酸化炭素が出入りし、水蒸気が出て行きます。

植物体内の水が、気孔から水蒸気となって体外に放出される現象を蒸散といいます。

蒸散量を調べる実験では、問題の通り、ワセリンがよく用いられます。

また、蒸散量を正確に調べるために、試験管に油を入れ、水が試験管から蒸発するのを防止します。

蒸散がもつ3つのはたらき(メリット)は、

①体内の水分量の調節

②植物体の温度調節

→蒸散が起こると気化熱により植物体の温度が下がる

③水分移動の促進

→葉で蒸散が起こると植物体の水分量が減り、葉の細胞内液の濃度が高くなり、根から道管に水を押し上げる力である根圧と、葉が道管から水を吸収しようとする力である吸水力により、水分移動が促進される

 

 

問2

解答:イ

解説:

維管束とは、道管と師管の束のことです。

道管は、根から吸収された水や肥料分が通る管で、茎では維管束の内側にあります。

師管は、葉で光合成で作られた養分(デンプン→ショ糖)が通る管で、茎では維管束の外側にあります。

双子葉類は、子葉が2枚、葉脈(葉の維管束)が網状脈、茎の維管束が輪状に並びます。

よって、図の植物は双子葉類で、赤く染まった部分はイです。

単子葉類は、子葉が1枚、葉脈(葉の維管束)が平行脈、茎の維管束が全体に散らばっています。双子葉類と同じく、道管は維管束の内側に、師管は維管束の外側にあります。

よって、単子葉類の場合は、赤く染まった部分はエとなります。

 

 

問3

解答:ウ

解説:

気孔は孔辺細胞のすきまにできる小さな穴です。

多くの陸上植物は、葉の表側より裏側に気孔が多く分布しますが、オニユリなどでは葉の表と裏でほぼ同数の気孔が分布しています。

気孔は茎にもあることに注意してください。

この問題では、「葉の大きさや枚数がほぼ同じ枝を5本用意し」とあるので、葉の表側と裏側と茎からの1時間あたりの蒸散量は、A、B、C、Dすべて同じとみなすことができます。

図のAでは、ワセリンをぬっていないので、葉の表側と葉の裏側と茎から蒸散が起こっています(1時間あたりの蒸散量をAと置きます)

図のBでは、葉の表側にワセリンをぬっているので、葉の裏側と茎から蒸散が起こっています(1時間あたりの蒸散量をBと置きます)

図のCでは、葉の裏側にワセリンをぬっているので、葉の表側と茎から蒸散が起こっています(1時間あたりの蒸散量をCと置きます)

図のDでは、葉の両面にワセリンをぬっているので、茎から蒸散が起こっています(1時間あたりの蒸散量をDと置きます)

この問題では、葉の裏側に気孔が多く分布するという仮定をしないと解答できないので、採取した植物は、葉の裏側に気孔が多く分布しているということにします。

気孔の数が多いほど蒸散量は増えるので、1時間あたりの蒸散量は、A>B>C>D、ということになり、表のとおりとなります。

また、この考察から、正解はウであることも分かります。

 

 

問4

解答:茎

解説:

問3解説参照。

大門8

 

 

問1

解答:イ

解説:

植物の分類の観点はまず、種子をつくるか否かで大別します。

種子を作る植物を種子植物(C)といいます。

種子植物はさらに、胚珠が子房に包まれているか否かで分類し、胚珠が子房に包まれている植物を被子植物(E)、胚珠がむきだしの植物を裸子植物(E)といいます。

被子植物はさらに、子葉の枚数で分類し、子葉が1枚の植物を単子葉類、子葉が2枚の植物を双子葉類といいます。

双子葉類は、子葉が2枚、葉脈(葉の維管束)が網状脈、茎の維管束が輪状に並びます。

維管束とは、道管と師管の束のことです。

道管は、根から吸収された水や肥料分が通る管で、茎では維管束の内側にあります。

師管は、葉で光合成で作られた養分(デンプン→ショ糖)が通る管で、茎では維管束の外側にあります。

双子葉類の根は、主根と側根からなり、根の先端ちかくに根毛があり、表面積を広げる構造をしており、これにより水や肥料分を効率よく吸収できます。

単子葉類は、子葉が1枚、葉脈(葉の維管束)が平行脈、茎の維管束が全体に散らばっています。

双子葉類と同じく、道管は維管束の内側に、師管は維管束の外側にあります。

単子葉類の根はひげ根で、根の先端ちかくに根毛があり、表面積を広げる構造をしており、これにより水や肥料分を効率よく吸収できます。

双子葉類はさらに、花弁がくっついているか否かで分類し、花弁がくっついている植物を合弁花類、花弁が離れている植物を離弁花類といいます。

単子葉類として、イネ・トウモロコシ・スズメノカタビラ・ユリ・アヤメ・ツユクサ・チューリップを、

合弁花類として、ツツジ・タンポポ・アサガオを、

離弁花類として、サクラ・アブラナ・エンドウを、

裸子植物として、マツ、スギ、ヒノキ、イチョウ、ソテツを

それぞれ覚えましょう。

これに加えて、ホウセンカは双子葉類であることも覚えましょう。

種子を作らず、胞子で増える植物(D)は、今度は維管束があるかどうか、または、根・茎・葉の区別かあるかどうかで大別され、

維管束がある植物をシダ植物(Aに属する)、維管束がない植物をコケ植物(B)といいます。

シダ植物として、イヌワラビ・ゼンマイ・スギナを、

コケ植物として、スギゴケ・ゼニゴケを、

それぞれ覚えましょう。

 

 

問2

解答:胞子

解説:

問1解説参照。

 

 

問3

解答: 特徴:胚珠が子房に包まれている、Eの仲間:被子植物

解説:

問1解説参照。

 

 

問4

解答:ウ、オ

解説:

問1解説参照。

大門9

 

 

問1

解答:消化管

解説:

多くの細胞が集まり、1つのからだをつくっている生物を、多細胞生物といいます。

多細胞生物では、形やはたらきが同じ細胞が集まり組織を、組織が集まり器官を、器官が集まり個体をつくっています。

細胞→組織→器官→個体、の順で生物は形づくられています。

植物の組織の例として道管・師管が、植物の器官として、根・茎・葉・花などがあります。

動物の組織の例として上皮・神経・筋組織が、動物の器官として、皮膚・目・心臓・胃などがあります。

炭水化物・タンパク質・脂肪を三大栄養素といい、食べた三大栄養素を分解する器官を消化器官といいます。

消化器官は、消化管と消化せんの2つに分けて考えます。

消化管とは、口から肛門までの食物の通る管のことで、食物は、口→食道→胃→十二指腸→小腸→大腸→肛門、という流れで通ります。

消化せんは食べた三大栄養素を分解する(別のものにする)消化液を分泌する消化器官で、だ液せん、胃、肝臓、すい臓、小腸があります。

消化液には消化酵素を含むものと含まないものがあります。

消化酵素とは、炭水化物・タンパク質・脂肪を分解する(別のものにする)酵素です。

だ液せんからは消化液であるだ液が分泌され、だ液は、消化酵素であるアミラーゼ(炭水化物を分解)を含みます。

胃からは消化液である胃液が分泌され、胃液は、消化酵素であるペプシン(タンパク質をペプトンに分解)を含みます。

肝臓からは消化液である胆汁が分泌され、胆のうに蓄えられます。胆汁は消化酵素を含まず、脂肪を乳化してすい液・リパーゼの働きを助けます。

すい臓からは消化液であるすい液が分泌され、すい液は、消化酵素であるアミラーゼ(炭水化物を麦芽糖に分解)・トリプシン(ペプトンをポリペプチドに分解)・リパーゼ(乳化した脂肪を脂肪酸とモノグリセリドに分解)を含みます。

小腸の壁からは、消化酵素であるマルターゼ(麦芽糖をブドウ糖に分解)・ペプチダーゼ(ポリペプチドをアミノ酸に分解)が分泌されます。

こうして消化器官を通った三大栄養素である炭水化物・タンパク質・脂肪は、それぞれブドウ糖・アミノ酸・脂肪酸とモノグリセリドに分解され、粒の大きさが小さくなります。

ブドウ糖・アミノ酸・脂肪酸とモノグリセリドは、問題文の図の小腸の柔毛に吸収されていきます。

ブドウ糖とアミノ酸は、小腸の柔毛の毛細血管に入り、門脈→肝臓→肝静脈→心臓→大動脈を経て、全身の細胞に送り届けられ、細胞呼吸の材料として利用されます。

脂肪酸とモノグリセリドは、小腸の柔毛に吸収されると脂肪に再合成されてリンパ管に入り、胸管(静脈)→心臓→大動脈を経て、全身の細胞に送り届けられ、細胞呼吸の材料として利用されます。

小腸の内壁にある柔毛は、表面積を広げる構造をしており、1cm2あたり約2500個もあります。

柔毛があることで表面積が大きくなり、養分を効率よく吸収することができます。

根毛・柔毛・肺胞など、養分を吸収するものは、表面積を広げる構造をしています。

 

 

問2

解答: ①毛細血管、②脂肪、③リンパ管

解説:

問1解説参照。

 

 

問3

解答:ア、ウ、エ

解説:

血液は、固形成分の血球(赤血球・白血球・血小板)と、液体成分の血しょうからできています。

このうち血しょうは、養分・二酸化炭素・不要物(尿素など)を運搬する働きをします。

血液中の血しょうが毛細血管の外にしみ出て、細胞間を満たしている液を組織液といいます。

組織液は、細胞に酸素や養分を与え、細胞呼吸で生じた不要物(二酸化炭素、水、アンモニアなど)をとかし、血管やリンパ管に運びます。

細胞呼吸では、ブドウ糖と脂肪が燃焼(酸素と化合)して水と二酸化炭素が発生し、窒素を含むアミノ酸が燃焼(酸素と化合)して水と二酸化炭素とアンモニアが発生します。

これら不要物は血しょうにとけて、水はじん臓を通して尿として体外に排出されます。

アミノ酸(窒素を含む)の分解などにより生じるアンモニア(NH3)は、非常に毒性が強いため、そのままでは排出されず、肝臓で無毒の尿素につくりかえられてから、じん臓でこしとられ、尿として体外に排出されます。

肝臓の主なはたらきは、以下の4つです。

①古い赤血球を分解し、胆汁をつくる

②ブドウ糖をグリコーゲンに変えて蓄え、必要に応じて送り出す(ブドウ糖は小腸の柔毛の毛細血管で吸収され門脈を通じて肝臓に送り届けられます)

③有毒物質を無毒にする(解毒作用)

④有毒なアンモニアを無毒の尿素に変える

アンモニアは肝臓で無毒の尿素につくりかえられてから、じん臓でこしとられ、尿として体外に排出されます。

 

 

問4

解答:ウ

解説:

問1解説参照。

大門10

 

 

問1

解答: B、水の上

解説:

空気は、冷たい方から温かい方に水平に流れます。

地球の地上10kmまでを対流圏といい、対流がさかんに起こっています。

対流のうち、水平方向の動きを風、垂直方向の動きを気流といいます。

暖かい場所では上昇気流が生じて低気圧となり、上昇した空気は冷たい方に流れ(風)、冷たい場所では下降気流が生じて高気圧となり、地表面では、暖かい場所(低気圧)から冷たい場所(高気圧)に向かって流れます(風)。

固体は液体より冷えやすく暖まりやすいです。

太陽の光が当たっているとき、砂の方が水より温度が高くなり、砂の上面では上昇気流が生じて低気圧となり、水の上面では下降気流が生じて高気圧となります。

 

 

問2

解答: ①海風、②南東

解説:

空気の成分比率は、体積の割合で多い順から

窒素(約78%)、酸素(約21%)、アルゴン(約0.9%)、二酸化炭素(約0.04%)です。

このほか、ネオン、ヘリウムなども微量ですが含まれています。

これらの気体分子(粒子)は、空気中を盛んに動いており、地面などに衝突して圧力(気圧)が生じます。

地面が太陽熱などで暖められると空気は上昇し、それと比較して冷たい場所に空気が流れ、空気が下降します。

空気が上昇すると、その場所では空気を構成する粒子の数が減るため、気圧が減少し、低気圧となります。

空気が下降すると、その場所では空気を構成する粒子が押されて数が増えるため、気圧が上昇し、高気圧となります。

空気は、地表面では冷たい方(高気圧)から温かい方(低気圧)に水平に流れます。

地球の地上10kmまでを対流圏といい、対流がさかんに起こっています。

対流のうち、水平方向の動きを風、垂直方向の動きを気流といいます。

暖かい場所では上昇気流が生じて低気圧となり、上昇した空気は冷たい方に流れ(風)、冷たい場所では下降気流が生じて高気圧となり、地表面では、暖かい場所(低気圧)から冷たい場所(高気圧)に向かって流れます(風)。

固体は液体より冷えやすく暖まりやすいです。

ゆえに、昼間は陸が暖かく海が冷たいので、地表面の風は海から陸に向かって吹きます。これを陸風といいます。

夜は陸が冷たく海が暖かいので、地表面の風は陸から海に向かって吹きます。これを海風といいます。

空気は、冷たい方から温かい方に水平に流れます。

地球の地上10kmまでを対流圏といい、対流がさかんに起こっています。

対流のうち、水平方向の動きを風、垂直方向の動きを気流といいます。

暖かい場所では上昇気流が生じて低気圧となり、上昇した空気は冷たい方に流れ(風)、冷たい場所では下降気流が生じて高気圧となり、地表面では、暖かい場所(低気圧)から冷たい場所(高気圧)に向かって流れます(風)。

冬に発達するシベリア気団(高気圧)について。

宇宙から地球を見ると(これを天体上という)、地球は公転面に垂直な面に対して地軸を23.4°傾けて公転しており、

冬では、地軸の北極側を太陽と反対方向に向けることになるため、

北半球では昼の長さが短く、夜の長さが長くなり、太陽から受ける光エネルギーの量が減少するため、寒くなります。

固体は液体より冷えやすく暖まりやすいです。

ゆえに、冬では、ユーラシア大陸が冷たい場所(高気圧)、日本海や太平洋が暖かい場所(低気圧)となります。

だから冬では、西高東低の気圧配置となります。冬の気圧配置として、等圧線が縦縞となることも覚えましょう。

ユーラシア大陸で発達する高気圧をシベリア気団といい、陸にあるため冷たく乾燥しています。

大陸と海洋でのあたたまりやすさの違いにより、1年周期で風向・風速が変化する風を季節風といいます。

冬は、ユーラシア大陸が冷たい場所(高気圧)、日本海や太平洋が暖かい場所(低気圧)なので、風は、北西のユーラシア大陸から太平洋に向けて吹くため、冬の季節風は北西の風です。

夏に発達する小笠原気団(高気圧)について。

夏では、地軸の北極側を太陽の方向に向けることになるため、北半球では昼の長さが長く、夜の長さが短くなり、太陽から受ける光エネルギーの量が多くなるため、暑くなります。

固体は液体より冷えやすく暖まりやすいです。

ゆえに、夏では、太平洋の南東地域が冷たい場所(高気圧)、日本列島が暖かい場所(低気圧)となります。

だから夏では、南高北低の気圧配置となります。

太平洋の南東地域で発達する高気圧を小笠原気団といい、暖かい場所にあり海にあるため暖かく湿ってしています。

夏は、太平洋の南東地域が冷たい場所(高気圧)、日本列島が暖かい場所(低気圧)なので、

風は、太平洋の南東地域からのユーラシア大陸から太平洋に向けて湿った風が吹くため、夏の季節風は南東の風です。

また、オホーツク海付近では、オホーツク海気団(高気圧)があります。

オホーツク海気団は、冷たい海洋にあるので高気圧で、相対的に暖かい場所である北海道に向けて風が吹きます。

停滞前線は、オホーツク海気団と小笠原気団がほぼつりあい、両者の境にできる前線です。

春から夏にかけて発生する停滞前線を、梅雨前線といいます。

夏は小笠原気団が発達してオホーツク海気団を北へ追いやりますが、秋になると小笠原気団の勢力が弱まり、オホーツク海気団が再び南下してきて、再びオホーツク海気団と小笠原気団がほぼつりあいます。

秋に発生する停滞前線を、秋雨前線といいます。

 

 

問3

解答:ウ

解説:

ア:偏西風のはなしをしています

イ:台風は小笠原気団のヘリにそって北上し、日本上空では偏西風によって東へ移動します。

ウ: 正しい。冬の季節風はユーラシア大陸の冷たく乾燥した風であるため、日本海を通過するときに熱と水蒸気を吸収し、日本列島の山脈にぶつかって、フェーン現象により、日本海側に大雪を降らせ、太平洋側に乾燥した風が吹きます。

エ:偏西風のはなしをしています

大門11

 

 

問1

解答:停滞前線、梅雨前線

解説:

空気は、冷たい方から温かい方に水平に流れます。

地球の地上10kmまでを対流圏といい、対流がさかんに起こっています。

対流のうち、水平方向の動きを風、垂直方向の動きを気流といいます。

暖かい場所では上昇気流が生じて低気圧となり、上昇した空気は冷たい方に流れ(風)、冷たい場所では下降気流が生じて高気圧となり、地表面では、暖かい場所(低気圧)から冷たい場所(高気圧)に向かって流れます(風)。

冬に発達するシベリア気団(高気圧)について。

宇宙から地球を見ると(これを天体上という)、地球は公転面に垂直な面に対して地軸を23.4°傾けて公転しており、

冬では、地軸の北極側を太陽と反対方向に向けることになるため、

北半球では昼の長さが短く、夜の長さが長くなり、太陽から受ける光エネルギーの量が減少するため、寒くなります。

固体は液体より冷えやすく暖まりやすいです。

ゆえに、冬では、ユーラシア大陸が冷たい場所(高気圧)、日本海や太平洋が暖かい場所(低気圧)となります。

だから冬では、西高東低の気圧配置となります。冬の気圧配置として、等圧線が縦縞となることも覚えましょう。

ユーラシア大陸で発達する高気圧をシベリア気団といい、陸にあるため冷たく乾燥しています。

大陸と海洋でのあたたまりやすさの違いにより、1年周期で風向・風速が変化する風を季節風といいます。

冬は、ユーラシア大陸が冷たい場所(高気圧)、日本海や太平洋が暖かい場所(低気圧)なので、風は、北西のユーラシア大陸から太平洋に向けて吹くため、冬の季節風は北西の風です。

夏に発達する小笠原気団(高気圧)について。

夏では、地軸の北極側を太陽の方向に向けることになるため、北半球では昼の長さが長く、夜の長さが短くなり、太陽から受ける光エネルギーの量が多くなるため、暑くなります。

固体は液体より冷えやすく暖まりやすいです。

ゆえに、夏では、太平洋の南東地域が冷たい場所(高気圧)、日本列島が暖かい場所(低気圧)となります。

だから夏では、南高北低の気圧配置となります。

太平洋の南東地域で発達する高気圧を小笠原気団といい、暖かい場所にあり海にあるため暖かく湿ってしています。

夏は、太平洋の南東地域が冷たい場所(高気圧)、日本列島が暖かい場所(低気圧)なので、

風は、太平洋の南東地域からのユーラシア大陸から太平洋に向けて湿った風が吹くため、夏の季節風は南東の風です。

また、オホーツク海付近では、オホーツク海気団(高気圧)があります。

オホーツク海気団は、冷たい海洋にあるので高気圧で、相対的に暖かい場所である北海道に向けて風が吹きます。

停滞前線は、オホーツク海気団と小笠原気団がほぼつりあい、両者の境にできる前線です。

春から夏にかけて発生する停滞前線を、梅雨前線といいます。

夏は小笠原気団が発達してオホーツク海気団を北へ追いやりますが、秋になると小笠原気団の勢力が弱まり、オホーツク海気団が再び南下してきて、再びオホーツク海気団と小笠原気団がほぼつりあいます。

秋に発生する停滞前線を、秋雨前線といいます。

 

 

問2

解答:高、ウ

解説:

空気の成分比率は、体積の割合で多い順から

窒素(約78%)、酸素(約21%)、アルゴン(約0.9%)、二酸化炭素(約0.04%)です。

このほか、ネオン、ヘリウムなども微量ですが含まれています。

これらの気体分子(粒子)は、空気中を盛んに動いており、地面などに衝突して圧力(気圧)が生じます。

地面が太陽熱などで暖められると空気は上昇し、それと比較して冷たい場所に空気が流れ、空気が下降します。

空気が上昇すると、その場所では空気を構成する粒子の数が減るため、気圧が減少し、低気圧となります。

空気が下降すると、その場所では空気を構成する粒子が押されて数が増えるため、気圧が上昇し、高気圧となります。

空気は、冷たい方から温かい方に水平に流れます。

地球の地上10kmまでを対流圏といい、対流がさかんに起こっています。

対流のうち、水平方向の動きを風、垂直方向の動きを気流といいます。

暖かい場所では上昇気流が生じて低気圧となり、上昇した空気は冷たい方に流れ(風)、冷たい場所では下降気流が生じて高気圧となり、地表面では、暖かい場所(低気圧)から冷たい場所(高気圧)に向かって流れます(風)。

地球では、自転速度の差によって生じる右向きの力であるコリオリの力が発生するので、北半球の風向は、等圧線に対して垂直な方向よりも右にそれて吹きます。

そのため、低気圧では反時計回りに風が吹き込み、高気圧では時計回りに風が吹き出します。

気圧の等しい地点を結んだときにできる線を、等圧線といいます。

等圧線は全体としてなめらかな曲線となり、途中で枝分かれしたり、消えてなくなったりすることはありません。

等圧線は、1000hPaを基準にして、4hPaごとに細い線が引かれ、20hPaごとに太い線が引かれます。

高気圧は、等圧線が丸く閉じている部分で、中心にいくほど気圧が高くなります。

低気圧は、等圧線が丸く閉じている部分で、中心にいくほど気圧が低くなります。

また低気圧は、等圧線の間隔がせまく、距離に対しての気圧の変化である気圧傾度が大きいため、風が強く吹き込みます。

以上の知識をもとに、問題を解きます。

Aはユーラシア大陸なので、地表面の温度が日本列島付近より低く、高気圧が発生していると予想できます。

また、Aは等圧線の間隔が広いことからも、高気圧が発生していると言えます。

高気圧は下降気流によって空気が圧縮されることで生じ、ユーラシア大陸は北半球なので、コリオリの力によって右にそれて風が吹き出します。

以上より、正解はウです。

 

 

問3

解答:エ

解説:

夏に発達する小笠原気団(高気圧)について。

夏では、地軸の北極側を太陽の方向に向けることになるため、北半球では昼の長さが長く、夜の長さが短くなり、太陽から受ける光エネルギーの量が多くなるため、暑くなります。

固体は液体より冷えやすく暖まりやすいです。

ゆえに、夏では、太平洋の南東地域が冷たい場所(高気圧)、日本列島が暖かい場所(低気圧)となります。

だから夏では、南高北低の気圧配置となります。

太平洋の南東地域で発達する高気圧を小笠原気団といい、暖かい場所にあり海にあるため暖かく湿ってしています。

夏は、太平洋の南東地域が冷たい場所(高気圧)、日本列島が暖かい場所(低気圧)なので、風は、太平洋の南東地域からのユーラシア大陸から太平洋に向けて湿った風が吹くため、夏の季節風は南東の風です。

 

 

問4

解答:小笠原気団

解説:

問3解説参照

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