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今回は、中1理科3学期定期テスト(学年末テスト)過去問の解説第3弾です。

 

実際に定期テストで出題された問題の中で、とくに差が付く問題を厳選して解説します。

 

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第1問

 

 

(1)

答:(a)初期微動、(b)主要動

 

 

(2)

答:(a)P波、(b)S波

 

 

(3)

答:初期微動継続時間

 

 

(4)

1マスが1秒に相当し、初期微動継続時間は3マスより、3秒(イ)となります。

 

 

(5)

・X

B地点の初期微動継続時間が4秒、C地点の震源距離はB地点の135/60倍より、

C地点の初期微動継続時間=4s×135/60=135/15=9s

ゆえに、C地点にS波が届いた時刻は、6:33.34+9s=6:33.43

・A地点の震源距離

B地点の初期微動継続時間が4秒、A地点の初期微動継続時間はB地点の3/4倍、B地点の震源距離は60kmより、

A地点の震源距離=60km×3/4=15×3=45km

 

 

(6)

ア、イ

「5弱」とあるので、揺れの大きさを示す震度です。

ウ、エ

6.3と小数まで表記されているので、地震の規模を示すマグニチュードです。

 

 

(7)

震度は揺れの大きさなので場所により変化しますが、マグニチュード(エ)は地震のエネルギーなので場所によって変化しません。

第2問(やや難)

 

 

(1)

力は作用点と矢印の長さで表され、面に依存しません。

ゆえに、A面とC面で、スポンジを押す力の大きさは変わりません。

1.4kg=1400gは仮定より14Nに相当するので、レンガにはたらく重力の大きさ=レンガがスポンジを押す力の大きさは14Nです。

 

 

(2)

圧力の単位(N/m2)に留意して、

A面の圧力=14N÷(20/100m×10/100m)=14×100×100÷(20×10)=14×5×10=70×100=700N/m2=700Pa

圧力の比は面積比の逆比となり、C面はA面の7/10倍なので、C面の圧力はA面の10/7倍≒1.4倍とA面より大きくなります。

 

 

(3)

圧力が最も大きくなる面を探します。

圧力の単位(N/m2)に留意して、圧力は面積に反比例するので、面積が最も小さいB面が圧力が最も大きくなります。

 

 

(4)<やや難>

圧力の単位(N/m2)に留意して、面積をxとおいて計算すると、

14N×2/x=14N÷(7cm×10cm)

x=2×7×10cm2=20×7cm2

これより、C面となります。

C面の圧力は、14N×2÷(20×7cm2)=14×2×100×100÷(20×7)=2×10×100=2000N/m2=2000Pa

 

 

(5)<難>

・BとC

「BとCの結果を比較することで」とあるので、素直に従って比較すると、BからCで①と②でばねばかりの示す値はともに0.15N減少しており、この値が浮力に相当します。

BとCで変化しているのは、水に沈んだ容器の体積です。

ゆえに、「浮力の大きさは容器が押しのけた水の体積に依存する」といえます。

・①と②

「BとC」の比較から、①と②で「浮力の大きさは物体の質量に依存しない」と言えます。

 

 

(6)

②の容器において、Cは完全に沈んでおり、浮力の大きさは0.35Nです。

ゆえに、Dにおける浮力の大きさも0.35Nなので、ばねばかりの示す値は0.47Nのままです。

 

 

(7)

「浮かぶ」というのが容器が水中にどのくらい沈んだときか、条件が与えられていません。

また、表において、AからCのときのばねばかりの示す値の減少値が、①が0.40N、②が0.35Nですが、同じ容器で完全に沈めたのですから、浮力の大きさも同じくなるはずです。

しかし、実際は浮力の大きさが変化しており、一意に決定することができません。

残念ながら、この問題は解くことができません。

 

 

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第3問

 

 

 

 

(1)

答:焦点

 

 

(2)

実験1より、この凸レンズの焦点距離は4cmです。

スクリーンに物体と同じ大きさの倒立実像ができたとき、物体は凸レンズの焦点距離の2倍の位置にいるので、Xは8cmです。

このとき、物体と凸レンズとの距離と、凸レンズと倒立実像との距離が(三角形の合同より)等しくなるので、Yも8cmです。

 

 

(3)

光が集まってできる像なので、倒立実像です。

倒立実像は、凸レンズ側からスクリーンに映った像を見ると上下が逆に、スクリーン側から像を見ると上下左右が逆に見えます。

 

 

(4)

 

 

(5)

物体はちょうど凸レンズの焦点の位置にあるので、像はできません。

物体が凸レンズの焦点の内側にあるとき、凸レンズを通して実物より大きい正立虚像が見えます(イ)

 

 

(6)

スクリーンに物体が映る場合なので、倒立実像を考えます。

物体を凸レンズに近づけていくと、像は遠ざかりながら大きくなっていきます。

 

 

(7)<やや難>

光源とスクリーンの大きさ(高さ)がa cmと同じなので、この凸レンズの焦点距離は10cmです。

像の大きさは、焦点距離(10cm)より大きく焦点距離の2倍(20cm)より小さい範囲に像がいるとき、実物より大きくなります。

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