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

 

※問題数が多いのにも関わらず、見慣れない問題が多数あるため、「やや難」レベルです。

 

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大問1 植物の根と茎のつくり

福島県公立高校入試理科2022年(令和4年)過去問題

 

(1)

解答:地下茎

解説:

シダ植物の茎は地下茎、根はひげ根です。

 

(2)

解答:ア

解説:

ア:根には師管があります。

他は正しい。

 

(3)

解答:ア

解説:

ア:鏡筒上下式顕微鏡、ステージ上下式顕微鏡に当てはまる特徴です。

他は正しい。

 

(4)①

解答:単子葉類の維管束はばらばらに散らばっており、双子葉類の維管束は輪の形に並んでいる。

解説:

解答のとおりです。維管束の内側が道管、外側が師管であるのは、単子葉類・双子葉類ともに共通です。

 

(4)②

解答:水の通り道がない

解説:

中学で習う生物のうち、コケ植物と藻類は維管束(道管と師管の束)がありません。

ゆえに、コケ植物のひとつであるスギゴケは、水の通り道である道管がありません。

コケ植物と藻類は、からだの表面から水を吸収します。

 

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大問2 有性生殖と無性生殖

福島県公立高校入試理科2022年(令和4年)過去問題

 

(1)

解答:ウ

解説:

ア:単細胞生物かつ動物プランクトンに属します。

イ:単細胞生物かつ植物プランクトンに属します。

ウ:正しい。多細胞生物かつ動物プランクトンに属します。

エ:単細胞生物かつ植物・動物プランクトンに属します。

 

(2)

解答:ア

解説:

細かい知識が問われているので、基礎知識を駆使して消去法で答えを探します。

ア:ひとまず保留。

イ:ゾウリムシの繊毛は、動くためにあります。

ウ:ゾウリムシは動物プランクトンです。

エ:多細胞生物の特徴を述べています。ゾウリムシは単細胞生物です。

 

(3)①

解答:減数分裂

解説:

単純な知識問題なので、解説略。

 

(3)②

解答:オ

解説:

Xの細胞は体細胞なので、分裂前の細胞と染色体の数は変わりません。

Yの細胞は生殖細胞なので、染色体の数は分裂前の細胞の半分になります。

 

(4)

解答:エ

解説:

親Aの遺伝子型をAA、子Cの遺伝子型をAaとすると、親Bの遺伝子型はAaまたはaaになります。

 

(5)

解答:体細胞分裂により子がつくられるため、子は親の染色体をそのまま受けつぎ、子の形質は親と同じものになる。

解説:

無性生殖の利点は、解答例のメカニズムにより、親と全く同じ形質を受けつぐことができることです。

 

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大問3 火山岩のつくりと断層のメカニズム

福島県公立高校入試理科2022年(令和4年)過去問題

 

(1)①

解答:イ

解説:

岩石Aは火成岩のうちの深成岩です。

深成岩は、二酸化ケイ素の割合が多い順に、花こう岩・閃緑岩・斑れい岩があります。

 

(1)②

解答:マグマがゆっくり冷え固まってできるから。

解説:

単純な知識問題なので、解説略。

 

(2)

解答:流れる水のはたらきを受けるから。

解説:

火山岩と堆積岩を分けるポイントのひとつです。

堆積岩は化石を含むことがありますが、火成岩は化石が溶けてしまうため含みません。

 

(3)

解答:ウ

解説:

堆積岩を構成する「れき・砂・泥」は、粒が大きいと河口から近くに、小さいと遠くに堆積します。

深海で高圧下にて堆積した岩石がチャートで、ホウサンチュウやケイソウなどのケイ酸質の遺がいを含みます。

 

(4)

解答:カ

解説:

まず、隆起によって山地が作られることを抑えましょう。

しゅう曲は地層が左右から押される現象で、これにより隆起が起こります。

しゅう曲が起こって山地ができるには、海洋プレートが沈み込んで大陸プレートを押す必要があります。

大問4 季節の気圧配置と台風

福島県公立高校入試理科2022年(令和4年)過去問題

 

(1)

解答:1012hPa

解説:

等圧線は4hPaごとに細い線を引き、20hPaごとに太い線が引かれます。

低気圧は中心へいくほど気圧が低くなることから、

1004hPa+4hPa×2=1012hPa

 

(2)

解答:移動性高気圧

解説:

単純な知識問題なので、解説略。

 

(3)

解答:エ

解説:

偏西風により、気団は西から東へ移動します。

温帯低気圧の動きに着目すると、Z→X→Yの順に移動していることが分かるので、日付もこの順になると考えられます。

 

(4)

解答:ク

解説:

前線Bは閉そく前線で、7月であることから、梅雨前線です。

気団は混じり合わない性質があることで、閉そく前線が生じます。

閉そく前線は、南の太平洋高気圧の一部である小笠原気団と、北のオホーツク海気団の間にできます。

小笠原気団は南方かつ海にあるので、暖かく湿っています。オホーツク海気団は北方かつ海にあるので、冷たく湿っています。

 

(5)

解答:太平洋高気圧が弱まるから。

解説:

台風は太平洋高気圧(小笠原気団)のへりに沿って進むので、8月から9月にかけて太平洋高気圧の勢力が弱まると、南下して日本列島に上陸するようになります。

大問5 溶解度の計算 ★(5)がやや難

福島県公立高校入試理科2022年(令和4年)過去問題

 

(1)

解答:ア

解説:

単純な知識問題なので、解説略。

 

(2)

解答:溶解度

解説:

単純な知識問題なので、解説略。

 

(3)

解答:20%

解説:

ビーカーAには、硝酸カリウム25gが水100gにすべて溶けています。よって、質量パーセント濃度は、

25g/(25g+100g)×100=1/5×100=20%

 

(4)

解答:ウ

解説:

「実験Ⅰ」の文章より、硝酸カリウム50gが水100gにすべて溶けていますが、塩化ナトリウム50gが水100gにすべて溶けていないので、溶解度は硝酸カリウムの方が大きいことが分かります。

「実験Ⅱ」の文章より、40℃→10℃に冷やすと、水100gに全て溶けていた25gの硝酸カリウムのうち3gの結晶が析出しますが、水100gに全て溶けていた25gの塩化ナトリウムでは結晶が析出しないので、10℃における溶解度は塩化ナトリウムの方が大きいことが分かります。

溶解度の差は硝酸カリウムの方が大きいことから、硝酸カリウムは再結晶法のうち水溶液を冷やす方法が適していると言えます。

 

(5) ★やや難

解答:14g

解説:

「実験Ⅱ」の文章より、40℃→10℃に冷やすと、水100gに全て溶けていた25gの硝酸カリウムのうち3gの結晶が析出します。

ここから確実に言えることは、10℃の水100gに硝酸カリウムは22gとけるので、10℃の水50gに硝酸カリウムは11g(22g÷2)とけることです。40℃→10℃・水100g・硝酸カリウム25gで硝酸カリウムの結晶3gが析出だから、水50gでは3g×2=6g析出とは言えません。溶解度の方で考えます。

よって、10℃の水50gに硝酸カリウム25gを入れると、14g(25g-11g)の硝酸カリウムの結晶が析出します。

大問6 銀の熱分解と酸化銅の還元

福島県公立高校入試理科2022年(令和4年)過去問題

 

(1)

解答:エ

解説:

酸化銀の熱分解により酸素が発生します。酸素には助燃性の性質があるので、答えは選択肢エです。

 

(2)

解答:2Ag2O → 4Ag+O2

解説:

酸化銀の熱分解により、銀と酸素に分離します。

Ag2O → Ag+O2

左辺と右辺で、左辺のO原子が1個、右辺のO原子が2個なので、左辺のO原子を2倍します。

2Ag2O → Ag+O2

左辺と右辺で、左辺のAg原子が4個、右辺のAg原子が1個なので、右辺のAg原子を4倍します。

2Ag2O → 4Ag+O2

すべての原子を見たので、これで化学反応式は完成です。

 

(3)

解答:試験管の中にできた赤色の固体が、空気にふれて反応するから。

解説:

火を消すと試験管の内圧が下がるため、空気が試験管に入ってきます。

還元により酸化銅は銅になりますが、加熱された銅が空気に触れると酸化してしまうので、ピンチコックでゴム管を止めます。

 

(4)

解答:0.64g

解説:

問題文に「用いた酸化銅がすべて反応したものとする」とあるので、酸化銅4.0gが完全に還元されると銅が3.2g生じると見ることができます。

よって、酸化銅0.80gが完全に反応したときに生じる銅の質量は、比例式を立てて

4.0g:3.2g=0.80g:x

⇔ 0.80:x=1:0.8=0.8:0.8×0.8=0.80g:0.64g

∴x=0.64g

 

(5)

解答:ク

解説:

酸化銅の炭素による還元の化学反応式は、

2CuO + C → 2Cu + CO2

化学反応式により、酸化銅(CuO)の酸素原子(O)が炭素に奪われて還元されています。

このことから、酸素原子との結びつきは、銅原子よりも炭素原子の方が強いと言えます。

大問7 オームの法則

福島県公立高校入試理科2022年(令和4年)過去問題

 

(1)①

解答:抵抗器に加わる電圧の大きさに比例

解説:

グラフより、電流は電圧に比例することが分かります。

解答に合うよう問題文を抜き出すと、「抵抗器に流れる電流の大きさ」は「抵抗器に加わる電圧」の大きさに比例する、と書けます。

 

(1)②

解答:イ

解説:

例えば1.2Vのとき、抵抗器aには40mA、抵抗器bには10mAの電流が流れることから、抵抗器aに流れる電流の方が大きいことが分かります。

抵抗とは電流の流れにくさであることから、抵抗器aの抵抗の大きさは、抵抗器bよりも小さいと言えます。

 

(2)

解答:ウ

解説:

直列回路より、電流の大きさは、どこでも同じ大きさです。

 

(3)

解答:カ

解説:

例えば図1と図2の回路に1.2Vの電圧を加えた場合、図1の抵抗器aと図2の抵抗器aに加わる電圧の大きさが等しいので、電流の大きさも等しいです。

並列回路の合成抵抗は、元の抵抗よりも抵抗の大きさが小さくなります。

 

(4)

解答:10mA

解説:

並列回路なので、50mA-40mA=10mA

 

(5)

解答:24Ω

解説:

グラフより、1.2Vのとき、抵抗器aには40mA、抵抗器bには10mAの電流が流れるので、

図2の回路全体の電流の大きさ=40mA+10mA=50mA

図2の回路全体の電圧の大きさ=1.2V

回路全体の抵抗の大きさ=R

オームの法則より、

1.2V=50/1000A×R

⇔ R=1.2×1000/50=1.2×20=12×2=24Ω

大問8 3力のつり合い ★やや難

福島県公立高校入試理科2022年(令和4年)過去問題

 

(1)①

解答:力の合成

解説:

単純な知識問題なので、解説略。

 

(1)②

解答:

解説:

平行四辺形を書くだけです。

 

(2)

解答:イ

解説:

図1と図2で、ばねばかりXとばねばかりYの合力の大きさと向きは等しいです。

これを元に、選択肢をひとつひとつ見ていきます。

ばねばかりXの値がⅠのときより大きいなら、ばねばかりYの値はⅠのときより小さくなる必要があります。よって、選択肢イは正しいです。

ばねばかりXの値がⅠのときより小さいなら、ばねばかりYの値をⅠのときより小さくすることで、Ⅰと合力の向きは一致しますが、合力の大きさは小さくなります。

ばねばかりXの値がⅠのときと等しいなら、ばねばかりYの値もⅠのときと等しくなる必要があります。

 

(3)

解答:エ

解説:

おもりにはたらく重力の大きさ(一定)と、2本の糸の合力の大きさは等しいです。

糸の開き方を大きくしていくと、合力の大きさを一定にするために、2本の糸それぞれにかかる力の大きさが大きくなっていきます(作図をすれば分かります)。

Ⅱではおもりの個数が増えているので、Ⅰと同じ角度では、2本の糸それぞれにかかる力は大きいです。

問題文に「実験2のⅠと同様の実験を行うと」とあるので、ⅠとⅡで同じ強度の糸を使用しています。

これより、糸の開き方を大きくしていくと、ⅡはⅠよりも小さい角度で糸が切れる力に達します。

 

(4)

解答:上向き

解説:

おもりにはたらく重力の大きさ(一定)と、2本の糸の合力の大きさは等しいです。

重力は鉛直下向きの力なので、2本の糸の合力は鉛直上向きにならないと、おもりは静止しません。

2本の糸の合力が鉛直上向きになるためには、糸の開く角度が180°より小さくなる必要があります。

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