こんにちは、個別指導塾まさです。
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今回は、2022年に行われた、茨城県公立高校入試「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 小問集合
（1）
解答：ア
解説：
ア：正しい。
イ：直流のはなしをしています。
ウ：電圧が切り替わっていないので、直流です。
エ：DCは「Direct Current」の略なので、直流です。DCのDは「Direct」だと覚えておくと、間違えないでしょう。
（2）
解答：エ
解説：
単純な知識問題なので、解説略。
（3）
解答：ア
解説：
アサガオは双子葉類の中の合弁花類です。
双子葉類は、茎の維管束は輪状に並んでおり、葉の維管束が通る葉脈は網状脈になっています。
（4）
解答：イ
解説：
南高北低の気圧配置なので、季節は夏です。
ア：梅雨前線、秋雨前線のはなしをしています。
イ：正しい。
ウ：春や秋のはなしをしています。
エ：冬は西高東低の気圧配置になり、北西の季節風が山脈で水分を失い、太平洋側は乾燥した風が吹きます。太平洋側にある茨城県は高気圧におおわれるため、乾燥した晴天の日が続きます。
（5）
解答：ア
解説：
物体を直接持ち上げるのに比べて、動滑車では引き上げる力が1/2倍になりますが、同じ高さに引き上げる距離が2倍になるため、仕事の大きさは変わりません（仕事の原理）。
（6）
解答：イ、ウ
解説：
ア：原子核は陽子と中性子からできています。
イ：正しい。
ウ：正しい。
エ：陽子は正の電気を持ちます。
（7）
解答：ウ
解説：
トカゲはハチュウ類だから、変温動物です。
変温動物は、外界の温度に応じて体温を変化させます。
（8）
解答：イ
解説：
火星は地球型惑星で、大気のほとんどが二酸化炭素におおわれており、温室効果により表面温度が460℃と高温です。
大気がメタンでおおわれて青色である惑星は、海王星です。
大問2 音の性質と計算 ★(4)がやや難
（1）
解答：ア
解説：
音が高いと、振動数が大きくなります。
（2）
解答：ア、エ
解説：
ア：音が伝わる速さの単位はm/sより、音が伝わる距離[m]÷音が伝わる時間[s]で求められます。よって、正しい。
イ：シンバルの音の音速は339m/s、人の声の音速は341m/sより、同じ位置にいる人には人の声の方が早く伝わります。
ウ：ビックホーンの音速は338m/s、人の声の音速は341m/sより、同じ位置にいる人には人の声の方が早く伝わります。
エ：明らかに正しい。
（3）
解答：ア
解説：
音は縦波であるので、選択肢アのようになります。
（4） ★やや難
解答：ウ
解説：
底辺が340m/s×1s＝340m、一辺が340m/s×2s×1/2＝340mの二等辺三角形、つまり、一辺が340mの正三角形を考えればよいです。
正三角形では長さの比が、底辺：高さ＝1：√3/2となるので、
底辺：高さ＝1：√3/2＝340：340×√3/2＝340m：170√3m
よって、人の列から壁までの距離は、選択肢ウになります。
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大問3 食物連鎖
（1）
解答：エ
解説：
ア：この組み合わせにおいては、ダンゴムシは消費者です。
イ：この組み合わせにおいては、ダンゴムシは消費者、シイタケは分解者です。
ウ：この組み合わせにおいては、ダンゴムシは消費者、シイタケは分解者です。
エ：正しい。
（2）
解答：ウ
解説：
Ⅱが減少するとⅠが増加し、Ⅲは減少します。
（3）
解答：エ
解説：
①はbとcに両矢印があるので、二酸化炭素を取り入れて光合成を行う植物（生産者）です。
③はfとgの矢印から分解者、②は消費者です。
これより、有機物の流れはe,f,gです。
（4）
解答：イ
解説：
①はbとcに両矢印があるので、二酸化炭素を取り入れて光合成を行う植物（生産者）です。
bは二酸化炭素を取り入れているので光合成を、cは二酸化炭素を放出しているので呼吸を表します。
特徴的なのはbの矢印なので、そこから①は生産者を表していることが分かります。
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大問4 地層の計算
（1）
解答：エ
解説：
ビカリアは新生代の化石です。このように、地層が堆積した年代を推定できる化石を示準化石といいます。
（2）
解答：オ
解説：
地層累重の法則より、オ＞ア＝ウ＝エ＞イの順で堆積した時代が新しくなっていきます。
（3）
解答：ウ
解説：
地点Aの凝灰岩の上面の標高は、294m-1m＝293m
地点Aの凝灰岩の下面の標高は、294m-2m＝292m
地点Dの凝灰岩の上面の標高は、300m-7m＝293m
地点Dの凝灰岩の下面の標高は、300m-8m＝292m
よって、地点AとDの凝灰岩の標高は、292m〜293mとなります。
（4）
解答：エ
解説：
砂岩→泥岩の層より、上に行くほど粒の大きさが小さくなっていることから、海水面の上昇や海底の沈降で、地点Aから海岸までの距離がしだいに長くなったことが分かります。
泥岩→砂岩の層より、上に行くほど粒の大きさが大きくなっていることから、海水面の下降や海底の隆起で、地点Aから海岸までの距離がしだいに短くなったことが分かります。
大問5 二酸化炭素の定量
（1）
解答：あ･･･２、い･･･イ
解説：
炭酸カルシウムにうすい塩酸を加えると、炭酸カルシウムと水と二酸化炭素が発生します。化学反応式は、
CaCO3 ＋ HCl → CaCl2 ＋ H2O ＋ CO2
塩素原子の個数が、左辺が1個・右辺が2個なので、左辺のHClを2倍します。
CaCO3 ＋ 2HCl → CaCl2 ＋ H2O ＋ CO2
左辺と右辺のすべての原子の個数が揃ったので、これで完成です。
（2）
解答：ア
解説：
質量保存の法則を利用して、二酸化炭素の発生量が計算できます。
質量保存の法則とは、反応の前後で粒子の数と種類が変化しないため、反応前の物質全体の質量と反応後の物質全体の質量の合計は変化しない、という法則です。
（3）
解答：エ
解説：
発生した二酸化炭素の質量[g]＝うすい塩酸の質量[g]＋炭酸カルシウムの質量[g]-反応後の質量
炭酸カルシウムの質量2.00gのとき、発生した二酸化炭素の質量[g]＝20.00+2.00-21.12＝22-21.12＝0.88
炭酸カルシウムの質量4.00g＝2.00g×2のとき、発生した二酸化炭素の質量[g]＝20.00+4.00-22.24＝24-22.24＝1.76＝0.88×2
炭酸カルシウムの質量6.00g＝2.00g×3のとき、発生した二酸化炭素の質量[g]＝20.00+6.00-23.58＝26-23.58＝2.42＝0.88×3
炭酸カルシウムの質量8.00g＝2.00g×4のとき、発生した二酸化炭素の質量[g]＝20.00+8.00-25.58＝28-25.58＝2.42＝0.88×3
これより、炭酸カルシウムが6.00g以降では、発生する二酸化炭素の質量が変化しないため、うすい塩酸20.00gは完全に反応するが炭酸カルシウムは残ったことが分かります。
以上より、炭酸カルシウム2.00gが完全に反応すると二酸化炭素は0.88g発生するので、二酸化炭素が2.42g発生したときに反応した炭酸カルシウムの質量は、
2.42：x＝0.88：2.00
X＝2.42×2.00/0.88＝4.84/0.88＝5.50
（4）
解答：イ
解説：
（３）の考察より、うすい塩酸20.00gと炭酸カルシウム5.50gが過不足なくすべて反応すると、二酸化炭素が2.42g発生します。
加える炭酸カルシウムの質量を5.50gより増やすと、炭酸カルシウムの量がうすい塩酸に対して過剰になり、二酸化炭素の発生量は2.42gから変化しません。
（5）
解答：ア、ウ、エ、オ
解説：
ア：有機物の燃焼より、二酸化炭素が発生します。
イ：気体として塩素が発生します。
ウ：酸化銅が炭素によって還元され、気体として二酸化炭素が発生します。
エ：炭酸水素ナトリウムの熱分解により、気体として二酸化炭素が発生します。
オ：炭酸水素ナトリウムにうすい塩酸を加えると、気体として二酸化炭素が発生します。
カ：塩化ナトリウムと炭酸カルシウムが生じます。
キ：マグネシウムが燃焼すると、酸化マグネシウム（白色）が生じます。
大問6 大気圧 ★(2)と(4)がやや難
（1）
解答：エ
解説：
図2の気体の捕集法は、水上置換法です。水上置換法は、水に溶けにくい気体を集めるのに適した捕集法です。
（2） ★やや難
解答：1.22 kg/m3
解説：
メスシリンダーの空気の質量＝169.24g-168.63g＝0.61g＝0.61/1000kg
メスシリンダーの空気の体積＝500ｍL＝500cm3＝500×1/100m×1/100m×1/100m＝500/100・100・100m3
空気の密度[kg/cm3]＝0.61/1000kg÷(500/100・100・100m3)＝0.61×100×100×100/(1000×500)＝0.61×2＝1.22kg/cm3
（3）
解答：エ
解説：
気温が上がると、空気の粒子の運動エネルギーが増えるため、空気の体積が増えます。
（２）で求めた空気の密度の単位[kg/cm3]より、分母の空気の体積[cm3]が増えると、全体の値である空気の密度は小さくなります。
（4） ★やや難
解答：ア
解説：
問題文に「ガラス瓶の中のしょう油容器は、へこんだ。」とあるので、ガラス瓶の中の空気を増やしたことで、しょう油容器の気圧が上がり、しょう油容器がへこんだことが分かります。
空欄「い」を解くために、天気の分野の雲ができるメカニズムの考え方を用います。日射により地表の温度が上昇すると空気のかたまりが上昇します。すると、大気圧が減少することで空気が膨張します。このとき、外部との熱のやりとりが無い断熱膨張をするので、空気がもつ熱エネルギーを運動エネルギーに変換して、空気は膨張します。熱エネルギーが減少するので、空気の温度が下がり、露点以下になると雲が発生します。
大気圧が減少すると空気の温度が下がるので、逆に大気圧が増加すると空気の温度が上がる、と考えることができます。
他の考え方として、高校理科で習うボイルシャルルの法則（PV/T＝一定）を用いると、ガラス瓶の体積（V）は一定、ガラス瓶の中の圧力（P）は増加するので、「PV/T＝一定」を満たすには、ガラス瓶の中の温度（T）が上昇する必要がある、という考察から答えを導くこともできます。
