こんにちは、家庭教師のそらです。
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今回は、2022年に行われた、神奈川県公立高校入試「理科」の問題・解答・詳しい解説を公開致します。
※水準の高い問題がほとんどの、難易度が高い問題セットです。
指導経験20年以上のプロ家庭教師。北海道の高校受験に特化。勉強がとても苦手な子の指導が得意です。
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問1 小問集合（物理） ★（ウ）がやや難
（ア）
解答：6
解説：
a：音さから出た音が空気の粒子を振動させ、その振動が伝わっていきます。
b：音は固体中も伝わります。音の伝わる速度は、気体＜液体＜固体の順です。
c：正しい。
d：正しい。振動数を多くする（音を高くする）には、弦の張りを強くする・弦の長さを短くする・弦の太さを細くする、方法をとります。
（イ）
解答：3
解説：
物体を真上に持ち上げてる間、運動エネルギーが増加し、位置エネルギーは減少します。
力学的エネルギー保存の法則により、運動エネルギーと位置エネルギーの総和は一定に保たれます。
（ウ） ★やや難
解答：2
解説：
2つのグラフのうち、傾きが小さい方の抵抗の大きさは、オームの法則より、
R＝V/I＝3.0V/0.1A＝30Ω
抵抗器Aの抵抗20Ωより大きいので、回路①です。
よって、抵抗器Bの抵抗の大きさは、30Ω-20Ω＝10Ω。
傾きが大きい方の抵抗の大きさは、オームの法則より、
R＝V/I＝6.0V/0.6A＝10Ω
抵抗器Aの抵抗20Ωより小さいので、回路②です。
また、回路②の合成抵抗は、抵抗器Aの抵抗20Ωの半分になっているので、抵抗器Cの抵抗の大きさは抵抗器Aと同じ20Ωです。
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問2 小問集合（化学）
（ア）
解答：3
解説：
ろうが液体→固体になると、粒子どうしの間隔が小さくなるため、体積[cm3]が減少します。
粒子の数は変化しないので、質量[g]は変化しません。
よって、ろうが液体→固体になると、密度[g/cm3]は大きくなります。
（イ）
解答：3
解説：
発生した二酸化炭素[g]＝反応前のビーカー全体の質量（a＋b）[g]-反応後のビーカー全体の質量（c）[g]
（ウ） ★やや難
解答：1
解説：
化学反応式の係数を決定するだけです。
水素原子（H）は、左辺8個・右辺2個であるので、左辺の水分子を4倍します。
C3H8＋O2→3CO2＋4H2O
酸素原子（O）は、左辺2個・右辺10個であるので、左辺の酸素分子を5倍します。
C3H8＋5O2→3CO2＋4H2O
炭素原子（C）は、左辺3個・右辺3個であるので、OKです。
全ての原子を見たので、これで完成です。
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問3 小問集合（生物）
（ア）
解答：3
解説：
単純な知識問題なので、解説略。
（イ） ★やや難
解答：1
解説：
問題文の条件を整理します。
A：オオカナダモ＋光
B：オオカナダモ＋二酸化炭素＋光
C：オオカナダモ
D：オオカナダモ＋二酸化炭素
E：光
F：なし
以上の条件で、光合成には二酸化炭素が必要であるということを確認するには、二酸化炭素のみ無く他は全て条件が同じである試験管を選びます。
よって、試験管AとBを選べばよいです。
（ウ）
解答：4
解説：
図より、シオカメウズムシがゾウリムシを食べていることが分かります。
シオカメウズムシがピラミッドの上位にあるので、ゾウリムシの個体数が増加するとシオカメウズムシが増加し、次にゾウリムシの個体数が減少し、そしてゾウリムシの個体数が減少していきます。
問4 小問集合（地学）
（ア） ★やや難
解答：1
解説：
湿球に巻かれたガーゼの水が乾いていると、周囲の気化熱を奪うことができないため、ガーゼが湿っているときと比べて温度は上がります。
ガーゼが乾いていると、乾球の示度と湿球の示度の差が小さくなるため、湿度は高くなります。
（イ）
解答：4
解説：
寒冷前線が通過して少々距離が離れた状態であるので、地点Aでは積乱雲は通過してします。
よって、地点Aでは風向が南寄りから北よりに急変し、気温は下がっていると考えられます。
（ウ）
解答：4
解説：
断層は不整合面を切っていないので、C層→B層→断層→海底の隆起→不整合面→海底の沈降→A層→海底の隆起、の順で起こっています。
問5 凸レンズ
（ア）
解答：2
解説：
光源は凸レンズの焦点の外側にあるので、凸レンズを通過した光は、凸レンズの中心面（図3の点線）で屈折して、凸レンズの右側の焦点に集合します。
（イ）
解答：2
解説：
図2より、凸レンズと物体との距離が40cmであるC点のとき、凸レンズとスクリーンとの距離も40cmと等しくなるので、焦点距離は20cmです。
凸レンズと物体との距離が30cmであるA点のとき、凸レンズとスクリーンとの距離も60cmと2倍になるので、焦点距離は30cm/1.5＝20cmと求めてもよいです。
（ウ）
解答：4
解説：
凸レンズと物体との距離が40cmであるC点よりも内側のD点とE点とF点とG点では、実物よりも大きい倒立実像（上下左右逆）ができます。
凸レンズと物体との距離が40cmであるC点よりも外側のA点とB点では、実物よりも小さい倒立実像（上下左右逆）ができます。
（エ）（i）
解答：1
解説：
この凸レンズの焦点距離は20cmだから、凸レンズと物体との距離が15cmのとき、実物より大きい正立虚像（上下左右が同じ）ができます。
（エ）（ii） ★難
解答：4
解説：
虚像の作図手順に習うと、凸レンズの軸に平行な光と、凸レンズの中心を通る光は、凸レンズを通過後、1点で集まらないことが分かります。
同様に考えて、凸レンズと物体との距離が5cmのとき、15cmのときと比べて、虚像の大きさが小さくなることが分かります。
ここで、凸レンズと物体との距離をa、凸レンズと像との距離をb、凸レンズの焦点距離をfとおくと、以下のレンズの公式が得られます。
実像：1/a＋1/b＝1/f、虚像：1/a-1/b＝1/f、像の大きさ＝物体の大きさ×b/a
1/a-1/b＝1/f ⇔ 1/b＝1/f＋1/a
焦点距離fは一定、凸レンズと物体との距離aが小さくなると1/aの値は大きくなり、1/bの値も大きくなるので、bの値は小さくなります。
凸レンズと像との距離が離れている方が像は大きくなるので、凸レンズと物体との距離が小さくなると、虚像の大きさは小さくなります。
問6 イオン化傾向とダニエル電池
（ア）
解答：3
解説：
表より、銅が亜鉛片上に析出したことが分かります。
このとき、亜鉛がとけて亜鉛イオンZn2+になって電子を2個放出し、硫酸銅水溶液中の銅イオンCu2+が電子を受け取り銅Cuになります。
イオン化傾向の大きさがZn＞Cuなので、亜鉛が溶けて銅が析出するという前提知識で解いてもよいです。
（イ）
解答：1
解説：
イオン化傾向の大きさはMg＞Zn＞Cuなので、マグネシウム片を硫酸銅水溶液に入れると、マグネシウムが溶けて銅が析出します。
マグネシウム片を硫酸亜鉛水溶液に入れると、マグネシウムが溶けて亜鉛が析出します。
（ウ）
解答：3
解説：
イオン化傾向の大きさはZn＞Cuから、亜鉛が溶けて電子を2個放出するので、亜鉛板側が-極、銅板側が＋極です。
銅板側に移動した電子は、硫酸銅水溶液中の銅イオンが受け取り、銅板に銅が析出します。
この知識をもとに化学式を考えると、選択肢3番のようになります。
（エ）（あ）
解答：1
解説：
イオン化傾向の大きさが大きいほど、電圧の差が大きくなります。
オームの法則より、電圧が大きくなると電流の大きさも大きくなるので、プロペラはより速く回ります。
（エ）（い） ★やや難
解答：2
解説：
表と問題文より、イオン化傾向の大きさは、Mg＞Zn＞金属X＞Cuです。
よって、金属Xと銅板の組み合わせは、亜鉛板と銅板（図2）の組み合わせよりもイオン化傾向の差が小さくなるので、電位差も小さくなります。
問7 消化酵素ペプシン
（ア）
解答：6
解説：
タンパク質は、胃液に含まれる消化酵素ペプシンと、すい液に含まれる消化酵素トリプシン、小腸の壁の消化酵素によって、アミノ酸に分解されます。
（イ）
解答：2
解説：
酵素液のはたらきが原因であることを確認したいので、酵素液のみが無く、他の条件はすべて同じく揃えればよいです。
試験管A：脱脂粉乳溶液9.0cm3＋酵素液Ⅰ1.0cm3＋40℃
だから、
試験管：脱脂粉乳溶液9.0cm3＋水Ⅰ1.0cm3＋40℃
の条件で対照実験を行うとよいです。
（ウ）
解答：5
解説：
表3より、
試験管Aの酵素液Ⅰの体積に対しての濃度は20.0/20.0＝100％、
試験管Bの酵素液Ⅱの体積に対しての濃度は10.0/20.0＝1/2＝50％、
試験管Cの酵素液Ⅲの体積に対しての濃度は5.0/20.0＝1/4＝25％、
試験管Dの酵素液Ⅳの体積に対しての濃度は2.5/20.0＝1/8＝12.5％、
と濃度が1/2倍になっていきます。
図より、にごりの度合い（表1の脱脂粉乳の体積に対しての濃度）が4から1に変化する時間は、
試験管A（濃度100％）では6分、
試験管B（濃度50％）では12分、
試験管C（濃度25％）では24分、
と、濃度が1/2倍になると、時間は2倍になるという反比例の関係が成り立ちます。
よって、試験管Dでは24分×2＝48分かかると考えられます。
（エ）
解答：4
解説：
選択肢1番：脱脂粉乳溶液の体積を2倍に増やすと、にごりの度合いが0になるまでにかかる時間も2倍になると予想できますが、消化酵素に触媒作用があることを確認したいので、不適です。
選択肢2番：脱脂粉乳溶液の体積を1/2倍に増やすと、にごりの度合いが0になるまでにかかる時間も1/2倍になると予想できますが、消化酵素に触媒作用があることを確認したいので、不適です。
選択肢3番：試験管Aには脱脂粉乳は含まれていないので、酵素液Ⅰを加えても何も起こりません。
選択肢4番：正しい。
問8 星の動き
（ア）
解答：3
解説：
単純な知識問題なので、解説略。
（イ）（i）
解答：2
解説：
星の日周運動において、北の空では、星は北極星を中心に反時計回りに1時間に15°ずつ動いて見えます。
（イ）（ii）
解答：1
解説：
北斗七星をつくる恒星は、地球から非常に遠く離れているので、届く光は平行光線になります。
だから、北斗七星をつくる恒星の位置関係が変わらず、北斗七星の形が変わらないように見えます。
（ウ）
解答：1
解説：
観察2の日の午後9時に北の空を観察すると、星の日周運動により、観察1の日の午後9時より反時計回りに15°ずれて見えます。
毎日同じ時刻に星を観察すると、星は1日約1°西から東（反時計回り）に動いて見えます（星の年周運動）。
これより、観察2を行った日は、観察1から約15日後であると考えられます。
（エ）（X）
解答：4
解説：
恒星は、地球から非常に遠く離れているので、届く光は平行光線になります。
だから、天体上で考えると北極星の高度は、その地点の緯度と等しくなります。
（エ）（Y）
解答：4
解説：
赤道付近では北緯0°近くになるため、北極星の高度も0°近くになり、北極星を見ることができなります。