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、宮城県公立高校入試「理科」の問題・解答・詳しい解説を公開致します。
オンライン個別指導塾と家庭教師をやっています。北大院卒、指導経験20年以上。当塾は中上位高校志望の子が多いですが、勉強が苦手な子も多数在籍しています。今の学力は不問ですので、気軽にお申し込みください。授業料は1回70分 3,000円〜です。
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★高校入試おすすめ問題集一覧★
こちらに、高校入試おすすめ問題集が偏差値別にまとめられています。
第一問 １ 血液循環
（1）
解答：動脈血
解説：
血管Aは大動脈で、肺でガス交換した後の血液が流れているので、血管Aには動脈血が流れています。
（2）
解答：エ
解説：
ア：血小板ではなく赤血球です。
イ：細胞呼吸でアミノ酸が分解され、有害なアンモニアが生じます。アンモニアは肝臓に運ばれ、無害な尿素に変わります。
ウ：ブドウ糖は小腸の柔毛で吸収され、門脈を通って肝臓へ行き、一部がグリコーゲンとして蓄えられます。
エ：正しい。
（3）
解答：（例）血液の逆流を防いでいる。
解説：
血管Bは大静脈で、血液の逆流を防ぐ弁があります。
第一問 ２ マグマと火山の噴火
（1）
解答：火山岩
解説：
玄武岩は、マグマが地表や地表付近で急に冷やされてできた火山岩です。
（2）
解答：ウ
解説：
玄武岩は火山岩なので、鉱物は角張っています。また、玄武岩は閃緑岩など黒っぽい鉱物が多く含まれています。
（3）
解答：①･･･ア、②･･･エ
解説：
（２）より、伊豆大島には玄武岩（黒っぽい）が広く分布していることから、マグマには二酸化ケイ素があまり多く含まれていないので、マグマの粘りけは弱いです。
「佐藤さんが示したハザードマップの一部」を見ると、火山灰は北東に広がっていることから、伊豆大島の上空には南西の風が吹くと言えます。
第一問 ３ ダニエル電池
（1）
解答：溶質
解説：
とかすものが溶媒、とけているものが溶質です。
（2）
解答：直流
解説：
単純な知識問題なので、解説略。
（3）
解答：イ
解説：
イオン化傾向がZn＞Cuより、亜鉛が-極で銅が＋極です。
電流は＋の電気より、電流は銅板から亜鉛板に流れます。
（4）
解答：ウ
解説：
ダニエル電池は化学電池なので、物質の化学エネルギーが電気エネルギーに移り変わることで、電気を得ます。
（5）
解答：0.025A
解説：
オームの法則より、
V＝IR ⇔ I＝V/R＝1.0V/40Ω＝0.025A
（6）
解答：エ
解説：
イオン化傾向がZn＞Cuより、亜鉛がとけて電子を2個放出し、電子は銅板へ移動します。
銅板へ移動した電子2個を、硫酸銅水溶液中の銅イオンが受け取り銅が生じます。
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第二問 光合成
１
解答：葉緑体
解説：
単純な知識問題なので、解説略。
２
解答：エ
解説：
「[調べ方]」で用いたBTB液は、酸性・中性・アルカリ性を調べる試薬です。
ゆえに、二酸化炭素の性質の一つ、水に溶けると水素イオンが生じて水溶液は酸性を示す、ことを利用します。
３
解答：ウ
解説：
「仮説」より、光合成量と呼吸量がつり合う、光補償点の状態であることが分かります。ゆえに試験管AのBTB液の色は、緑色のままです。
試験管Bは光が当たっていないので、オオカナダモは呼吸のみを行うため、BTB液の色は緑色→黄色になります。
４
解答：①･･･ア、②･･･ウ、③･･･カ
解説：
表から、試験管AのBTB溶液の色が緑色→青色に変化したことから、光合成が呼吸よりも盛んに行われ、液中の二酸化炭素が消費されて青色に戻ったことが分かります。
試験管BのBTB液の色が緑色→黄色に変化したのは、光が当たっていないので、オオカナダモは光合成を行わず呼吸のみを行う（二酸化炭素を放出する）ためと考えられます。
５
解答：条件･･･（例）オオカナダモを入れない。、観察結果･･･（例）緑色から変化しない。
解説：
試験管Aの条件：オオカナダモ＋光＋水（BTB液）→BTB液は緑色から青色、です。
しかし、これだけだと試験管AのBTB溶液の色が変化したのは、光が当たったためであるとも言えるので、オオカナダモのみを入れない試験管Cを用意します。
試験管Cの条件：光＋水（BTB液）→BTB液は緑色のままと期待される
以上のより、答えが得られます。
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第三問 太陽の動き
１
解答：天球
解説：
単純な知識問題なので、解説略。
２
解答：①･･･ア、②･･･ウ
解説：
地球は地軸の北極側から見て西から東へ（反時計回り）1日360°一定の速度で自転するため、太陽や星は1日で東から西へ一定の速度で動いて見えます。
太陽の南中時刻は、東経135°の兵庫県明石市に太陽が真南の空に位置した（南中した）ときの時刻を正午（12時）としています。
太陽は1日（24時間）で360°、つまり1°につき4分かけて東から西へ動いて見えるので、兵庫県赤石市より東の位置にある場所では、12時より前に太陽は南中します。
３
解答：イ
解説：
8.7cm÷2.3cm/h＝87/23h＝3h＋19/23h≒3h＋0.8h＝3時間48分
A点は8時より、日の出の時刻として最も適切なのは、選択肢イです。
４（1）
解答：エ
解説：
図2より、夏至→秋分の太陽の通り道の変化を見ると、南中高度が低くなり、日の出の位置は南に移動していることが分かります。
４（2）
解答：イ
解説：
図2の太陽の通り道の角度は90°-緯度なので、太陽の通り道の角度は変化せず、元の太陽の通り道の線と平行になります。
夏至の日の太陽の南中高度＝90°-緯度-23.4°、より、地軸の傾きが23.4°から22°に1.4°小さくなったら、太陽の南中高度も1.4°低くなります。つまり、元の太陽の通り道に対して、わずかに南へ平行線を書けばよいので、答えは選択肢イです。
第四問 ばねを用いた力のつり合い ★５が難
１
解答：イ
解説：
弾性力のはなしをしている選択肢を探します。
ア：重力と垂直抗力のつり合いのはなしをしています。
イ：正しい。
ウ：重力による速さが一定の割合で増えていく、等加速度運動のはなしをしています。
エ：摩擦力のはなしをしています。
２
解答：1.2cm
解説：
ばねに加わる力の大きさが2.5Nのとき、ばねののびが1.0cmであることから、フックの法則より、
3N×（1.0cm/2.5N）＝3/2.5cm＝30/25＝6/5＝1.2cm
３
解答：
解説：
直角三角形を書く要領で、重力の斜面方向の分力と、重力の斜面に垂直方向の分力を作図します。
４
解答：ウ
解説：
重力の斜面方向の分力＝重力×（高さ/斜辺）
図3と図4は2辺の長さが同じ3:4:5の直角三角形を用いているので、高さ/斜辺も同じで、重力のみ異なります。
重力[N]＝物体の質量[g]×1N/100gなので、重力の大きさは物体の質量で決まります。
力学台車aの質量は500g、力学台車bの質量は1000gで、力学台車bの質量は力学台車aの質量の2倍であることから、重力も2倍で、斜面方向の分力の大きさも2倍です。
５ ★難
解答：4.8cm
解説：
力学台車aに固定するおもりの個数をa個、力学台車bに固定するおもりの個数をb個とします。
■力学台車a
力学台車aの重力の斜面方向の分力[N]＝（500＋100a）[g]×1N/100g×3/5
図2より、ばねAにおいて1cm/Nが成り立つので、
ばねAののび＝（500＋100a）×1/100×3/5[N]×1cm/N＝（500＋100a）×1/100×3/5[cm]
■力学台車b
力学台車bの重力の斜面方向の分力[N]＝（1000＋200b）[g]×1N/100g×3/5
図2より、ばねBにおいて1cm/2.5N＝1/2.5[cm/N]が成り立つので、
ばねBののび＝（1000＋200b）×1/100×3/5[N]×1/2.5[cm/N]＝（1000＋200b）×1/100×3/5×1/2.5[cm]
■おもりの個数を求める
ばねAののび：ばねBののび＝1：1、より
（500＋100a）×1/100×3/5：（1000＋200b）×1/100×3/5×1/2.5＝1：1
⇔ 500＋100a：（1000＋200b）×1/2.5＝1：1
⇔ 500＋100a＝（1000＋200b）×1/2.5
⇔ 1250＋250a＝1000＋200b
⇔ 200b＝250＋250a＝250(1＋a)
⇔ 4b＝5(1＋a)
ばねAとBののびが最も小さいので、おもりの個数aとbがなるべく小さくなるよう上式を考えます。
a、bは自然数、4と5は互いに素だから、bは5の倍数の最小の自然数です。よって、b＝5、a=3です。
■ばねAとBののび
力学台車aと100gのおもり3個の質量＝500g＋300g＝800g
重力の大きさ＝8N
力学台車aと100gのおもり3個の重力の斜面方向の分力[N]＝8N×3/5＝1.6×3＝4.8N
ばねAののび＝4.8N×1cm/N＝4.8cm＝ばねBののび
第五問 硫酸バリウムの定量 ★５がやや難
１
解答：イ
解説：
化合物を選びます。
ア：H2より、単体です。
イ：正しい。
ウ：Sより、単体です。
エ：Mgより、単体です。
２
解答：HCl
解説：
塩化バリウムと硫酸が反応すると、塩化水素と硫酸バリウムが生じます。
BaCl2＋H2SO4→HCl＋BaSO4
Cl原子の個数が左辺2個で右辺1個なので、HClを2倍します。
BaCl2＋H2SO4→2HCl＋BaSO4
他の原子および原子団の個数は、左辺と右辺で等しいので、化学反応式は上式となります。
３
解答：
解説：
表をもとにグラフを書くだけです。
４
解答：（例）ビーカーC、D、Eに入っている塩化バリウムが、すべて硫酸と反応したから。
解説：
化学反応式の計算問題では、限られた量は何かを調べることが重要です。
この実験では、うすい塩化バリウムが50.0cm3と一定なので、表より、うすい硫酸の体積を増やしていくと、硫酸バリウムの質量が1.5gと一定になることが分かります。
つまり、表より、うすい塩化バリウム50.0cm3とうすい硫酸30.0cm3が過不足無くすべて反応すると、硫酸バリウムが1.5g生じます。
５ ★やや難
解答：1.25g
解説：
うすい塩化バリウム50.0cm3とうすい硫酸30.0cm3が過不足無くすべて反応すると、硫酸バリウムが1.5g生じます。
体積比は、
うすい塩化バリウム：うすい硫酸＝50.0cm3：30.0cm3＝5：3＝45.0cm3：27.0cm3
これより、うすい塩化バリウム45.0cm3と完全に反応するには、うすい硫酸27.0cm3が必要であるので、うすい硫酸25.0cm3ではうすい塩化バリウムはすべて反応しません。
しかし、うすい硫酸25.0cm3はすべて反応することが分かります。
うすい塩化バリウム50.0cm3とうすい硫酸30.0cm3が過不足無くすべて反応すると、硫酸バリウムが1.5g生じるので、うすい硫酸25.0cm3がすべて反応したときに生じる硫酸バリウムの質量を、比例式を立てて計算します。
30.0cm3：1.5g＝25.0cm3：x
x＝1.5×25/30＝1.5×5/6＝5/4＝1.25g
