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今回は、2022年に行われた、秋田県公立高校入試「理科」の問題・解答・詳しい解説を公開致します。

 

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大問1 細胞のつくりと細胞呼吸のメカニズム

秋田県公立高校入試理科2022年(令和4年)過去問題

 

(1)①

解答:(例)酢酸オルセイン

解説:

染色液によく染まるのは、核です。

染色液として、核を赤紫色に染める酢酸オルセイン溶液や、赤色に染める酢酸カーミン溶液、青紫色に染める酢酸ダーリア溶液などがあります。

 

(1)②

解答:細胞壁

解説:

単純な知識問題なので、解説略。

 

(1)③

解答:イ

解説:

体細胞分裂では、分裂後の細胞1個あたりの染色体数は、分裂前と変わりません。

 

(2)①

解答:水

解説:

光合成は、植物細胞の葉緑体にて、以下のメカニズムで行われます。

水(道管から)+二酸化炭素(気孔から)+光エネルギー(太陽)→ブドウ糖(夜間師管を通って全身へ)+酸素(気孔へ)

水は、根の根毛→茎の道管(維管束の内側)→葉の道管(表皮の上側)の順で、根から葉に送られます。

 

(2)②

解答:葉緑体

解説:

(2)①解説参照。

 

(2)③

解答:(例)養分からエネルギーをとり出す

解説:

細胞呼吸では、細胞のミトコンドリアにて、以下のメカニズムで行われます。

養分(ブドウ糖・アミノ酸・脂肪)+酸素→水+二酸化炭素+生命活動に必要なエネルギー

細胞呼吸は、ちょうど光合成と逆の関係にあります。

 

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大問2 水とエタノールの混合物の蒸留

秋田県公立高校入試理科2022年(令和4年)過去問題

 

(1)

解答:名称・・・沸点、記号・・・ウ

解説:

純粋な物質において、沸点の状態は、液体+気体の状態です。

 

(2)

解答:19.4g

解説:

1.00g/cm3×17cm3+0.79g/cm3×3cm3=17g+2.37g=19.37≒19.4g

 

(3)

解答:液体が急に沸騰する現象

解説:

単純な知識問題なので、解説略。

 

(4)①

解答:W・・・大きい、X・・・小さい、Y・・・小さい

解説:

A(加熱前の水17cm3とエタノール3cm3の混合物)では、ポリプロピレンが浮いたので、Aはポリプロピレンより密度が大きいです。

B(加熱中の水17cm3とエタノール3cm3の混合物)では、ポリプロピレンが沈んだので、Bはポリプロピレンより密度が小さいです。

これらの結果から、密度の大小関係は、B<ポリプロピレン<Aとなるので、BはAより密度が大きいことが分かります。

 

(4)②

解答:(例)エタノールの割合

解説:

液体Bに着目して考えると、

密度:ポリプロピレンが液体Bのみ沈んだことから最も小さく、表2と表3より、液体Bはエタノールを最も多く含む

燃えやすさ:水は燃えないがエタノールは燃えるので、表1と表3より液体Bはエタノールを最も多く含む

以上より、空欄には「エタノールの割合」「エタノールが含まれる体積や質量」などが当てはまります。

 

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大問3 雲の発生メカニズムと湿度

秋田県公立高校入試理科2022年(令和4年)過去問題

 

(1)①

解答:ウ

解説:

単純な知識問題なので、解説略。

 

(1)②

解答:(例)水蒸気が水滴に変わった

解説:

単純な知識問題なので、解説略。

 

(2)①

解答:ア、イ

解説:

ア:地表面の気温が上がることで空気が膨張して密度が下がり、空気が上昇して上昇気流が生じます。

イ:フェーン現象や冬の季節風では、空気が山の斜面にぶつかり、空気が上昇して上昇気流が生じます。

ウ:夜は陸上が冷たく海が暖かいので、風は陸上から海へ吹きます(陸風)。水平方向の空気の流れが風、上下方向の空気の流れが気流です。

エ:高気圧は気圧(圧力)が高いので、下降気流により空気が圧縮されています。

 

(2)②

解答:

解説:

表1は雲量が7〜8なので、天気は晴れです。

 

(2)③

解答:10.7g

過程・・・(例)B日正午において、気温が16℃のときの飽和水蒸気量は13.6[g/cm3]で、湿度は79[%]だから、空気1m3中に含まれる水蒸気量は13.6×0.79=10.744。よって10.7g

解説:

記述問題なので、以下のように簡潔に書いても大丈夫でしょう。

B日正午の気温が16℃より、飽和水蒸気量は13.6g/cm3

湿度は79%なので、水蒸気量は、13.6g/cm3×0.79=10.744≒10.7g。

 

(2)④

解答:X・・・C、Y・・・(例)気温と露点の差が大きい

解説:

空気が上昇すると温度が下がり、露点以下になると雲が発生します。

空気が100m上昇すると1℃下がるので、温度が露点以下になるまで下がった温度分だけ空気が上昇しています。

つまり、地表面の温度(気温)と露点との差が大きいほど、雲ができるまでに空気が上昇する高さが高くなります。

表1の露点は、乾湿計を用いて気温と湿度を求めて水蒸気量を計算し、表2から水蒸気量=飽和水蒸気量となる温度を調べることで、求められます。

大問4 浮力と力のつりあい<やや難>

秋田県公立高校入試理科2022年(令和4年)過去問題

 

(1)

解答:

解説:

重力は地球上どこでも同じ大きさで、物体の中心から鉛直下向きにはたらきます。

表1より、物体Bの質量は80gだから、物体Bにはたらく重力の大きさは、80g×1N/100g=0.8N

 

(2)

解答:(例)弾性力

解説:

単純な知識問題なので、解説略。

 

(3)

解答:2.0N

解説:

Bにはたらく力を、鉛直上向き方向と下向き方向に分けて考えます。

鉛直上向き方向:Bにはたらく浮力

鉛直下向き方向:Bにはたらく重力(0.8N)+ばねばかりがBを引く力(1.2N)

よって、Bにはたらく浮力=0.8N+1.2N=2.0N

 

(4)

解答:ウ

解説:

水圧は水深に比例し、水圧=100×水深[Pa]=水深[hPa]、となります。

Aの底面の水深とBの底面の水深はともに4cmと等しいので、水深も等しいです。

 

(5)

解答:水中にある部分の体積

解説:

表2のSと表3のTは、物体の水面から底面までの距離です。

表1と図2と表2より、物体の水面から底面までの距離が大きくなると、ばねばかりの値が小さくなり、S≧4では一定になることから、物体Aが水にすべて入ると、物体Aにはたらく浮力の大きさは変わらないことが分かります。

表1と図3と表3より、物体の水面から底面までの距離が大きくなると、ばねばかりの値が大きくなり、T≧4では一定になることから、物体Bが水にすべて入ると、物体Bにはたらく浮力の大きさは変わらないことが分かります。

 

(6)

解答:記号・・・イ、距離・・・3cm

解説:

ア、イともに質量の合計が160gなので、重力の大きさは1.6Nです。

しかし、水の中にある物体の体積はイの方が大きいので、アルキメデスの原理より、イの方が浮力が大きくなるので、水面からBの底面までの距離は小さくなります。

イにおいて、AとBに働く浮力の大きさは1.6Nです。

物体Aが完全に沈んだときの浮力の大きさは、表1と表2より、重力=浮力+ばねばかりの値 ⇔ 浮力=重力-ばねばかりの値=0.8N-0.4N=0.4N、よってAにはたらく浮力の大きさは0.4Nです。

Bにはたらく浮力の大きさは1.2N(1.6N-0.4N=1.2N)、表2より、T≦5cmのとき、Tが1cm増加すると浮力の大きさは0.4N増加するので、浮力の大きさが1.2Nのとき、T=3cmです。

Tは物体Bの水面からBの底面までの距離なので、答えは3cmです。

大問5 月と地球の位置関係

秋田県公立高校入試理科2022年(令和4年)過去問題

 

(1)①

解答:(例)光の屈折

解説:

単純な知識問題なので、解説略。

 

(1)②

解答:D、E

解説:

Aの位置では、物体と同じ大きさの倒立実像ができます。Aと実像の凸レンズとの距離は、三角形の合同により、等しいです。

BとCの位置では、物体より大きい倒立実像ができます。Aと実像の凸レンズとの距離は、三本の光線を作図することで、実像の方が大きいことが分かります。

DとEの位置では、物体より大きい正立虚像ができます。

 

(1)③

解答:エ

解説:

図1では、光が対物レンズを通って倒立実像(上下左右逆)ができます。この倒立実像は接眼レンズの焦点の内側にあるので、接眼レンズを通ると、上下左右逆の正立虚像(物体より大きい)ができます。

天体望遠鏡は、このようなメカニズムで、物体を拡大します。

選択肢の中で、図3の三日月と上下左右逆の像は、選択肢エです。

 

(2)①

解答:M

解説:

図4では、Mが新月、Gが上弦の月、Iが満月、Kが下弦の月です。

 

(2)②

解答:X・・・東、Y・・・ア

解説:

月の満ち欠けの周期は29.5日なので、約30日周期で地球の周りを一周します。

28日目の月は、図4のLからMに移動する月のMに近い位置にあり、左側が少し光った細い形をしています。

夜明け前とは明け方なので、地球の明け方の位置から、この月は東の方向、つまり東の空に見えます。

三日月とは、月齢2、つまり新月から2日経ったときの月のことです。図4ではMからNに移動する月のMに近い位置にあります。

月は新月から右から満ちていくので、三日月は右側が少し光った細い形をしています。

三日月は、地球の夕方の位置から見ると、西(南西)の空に見えます。

月齢27から月齢30を経て月齢2になっているので、およそ5日経過しています。

大問6 生物総合問題と炭酸水素ナトリウムの定量

秋田県公立高校入試理科2022年(令和4年)過去問題

 

(1)①

解答:ア、エ

解説:

単純な知識問題なので、解説略。

 

(1)②

解答:P・・・無性、Q・・・(例)親の形質がそのまま現れる

解説:

ジャガイモやサツマイモは、無性生殖のひとつ栄養生殖によって増えます。

無性生殖は、親と全く同じ遺伝子型となるため、親と全く同じ形質を受け継ぐことができるという利点があります。

 

(2)①

解答:(例)加熱した試験管に水が流れこむことを防ぐため

解説:

単純な知識問題なので、解説略。

 

(2)②

解答:0.8g

解説:

炭酸水素ナトリウムの熱分解の化学反応式は、

炭酸水素ナトリウム→炭酸ナトリウム+水+二酸化炭素

問題文に「完全に反応が終わったあと」とあるので、与えられた質量比が使えます。

炭酸水素ナトリウム:炭酸ナトリウム=84:53

2.1g:炭酸ナトリウム=84:53

84:40×炭酸ナトリウム=84:53

40×炭酸ナトリウム=53

炭酸ナトリウム=53/40g

ゆえに、発生した水と二酸化炭素の質量は、

2.1g-53/40g=(2.1×40-53)/40=(84-53)/40=31/40=0.775≒0.8g

 

(2)③

解答:X・・・(例)分解、Y・・・CO2

解説:

炭酸水素ナトリウムの熱分解の化学反応式は、

炭酸水素ナトリウム→炭酸ナトリウム+水+二酸化炭素

炭酸水素ナトリウム(重そう)の熱分解により発生した二酸化炭素(CO2)により、ケーキが膨らみます。

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