こんにちは、個別指導塾まさです。

 

今回は、2023年11月8日(水)に行われた、中学3年北海道学力テスト総合C「理科」の問題・解答・詳しい解説を公開致します。

 

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中学3年北海道学力テスト総合C「理科」(2023年)の平均点・道コン偏差値SS

<総合C「理科」の平均点と道コン偏差値(2023年)>

48点

※道コンSS50に相当

 

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※体感難易度:やや易。標準レベルの問題集をしっかりやっていれば、85点は楽に取れるセットです。非常に難しかった2021年や2022年の総合Cよりかなり易しいです。

>>2021年総合Cの「理科」の問題・解答・詳しい解説 ★難しい★

>>2022年総合Cの「理科」の問題・解答・詳しい解説 ★難しい★

 

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中学3年北海道学力テスト総合C「理科」(2023年)問題・解答・解説

大問1 アンモニアの性質

中学3年北海道学力テスト総合C「理科」(2023、令和5年)問題

 

問1

解答:上方置換法

解説:

アンモニアは空気より軽く、水に非常にとけやすい気体なので、気体を捕集するときは上方置換法を用います。

 

問2

解答:薬品・・・ウ、処理・・・加熱する

解説:

アンモニアの発生法は、

①塩化アンモニウムと水酸化カルシウムの混合物を加熱する

②塩化アンモニウムと水酸化ナトリウムの混合物を加熱する(発熱反応なので加熱を続ける必要がない)

③アンモニア水を加熱する

④炭酸アンモニウムを加熱する(熱分解)

などの方法があります。

 

問3

解答:水に非常にとけやすい。水溶液はアルカリ性を示す。

解説:

単純な知識問題なので、解説略。

 

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大問2 密度

中学3年北海道学力テスト総合C「理科」(2023、令和5年)問題

 

問1

解答:0.86g/cm3

解説:

密度の単位[g/cm3]より、

液体のロウの密度[g/cm3]=30.0g÷35.0cm3=6/7=0.857・・・≒0.86g/cm3

 

問2

解答:質量・・・イ、体積・・・ウ、密度・・・ア

解説:

ロウの状態が液体→固体になると、体積[cm3]が減少する(ウ)が、粒子の数は変わらないので質量[g]は変わりません(イ)。

密度の単位[g/cm3]より、ロウの状態が液体→固体になると、分子の質量[g]が変わらず分母の体積[cm3]が減少するため、密度は増加します(ア)。

 

問3

解答:X・・・a、A・・・沈む、B・・・沈む

解説:

・X

問1より、液体のロウの密度は0.86g/cm3で、固体のロウは液体のロウに沈むことから、固体のロウの密度は0.86g/cm3より大きいです(固体のロウの密度>0.86g/cm3)。

問題文の条件より、水の密度は1.00g/cm3です。

表1より、固体のロウは水に浮くことから固体のロウの密度は1.00g/cm3より小さいです(固体のロウの密度<1.00g/cm3)。

以上より固体のロウの密度は、0.86g/cm3<固体のロウの密度<1.00g/cm3、となります。

表1より固体のロウは液体Xに沈むことから、液体Xの密度は少なくとも1.00g/cm3未満です。

表2より密度が1.00g/cm3未満の物質はエタノールしかないことから、液体Xはエタノールです。

・A

問1より、固体のロウは液体のロウより密度が大きいので、固体のロウは液体のロウに沈みます。

・B

問題文の条件より、氷の密度は0.92g/cm3です。

液体Xはエタノールで、先ほどの考察より、密度は0.79g/cm3です。

液体X(エタノール)の0.79g/cm3<氷の密度0.92g/cm3、より氷は液体Xに沈みます。

大問3 鉄と硫黄の化合

中学3年北海道学力テスト総合C「理科」(2023、令和5年)問題

 

問1

解答:鉄と硫黄が反応したときに発生した熱で反応が続いたから。

解説:

鉄と硫黄の化合は発熱反応なので、反応によって発生した熱で次々と反応が続きます。

 

問2

解答:Fe + S → FeS

解説:

解答の通りです。

 

問3

解答:試験管・・・a、名前・・・水素、化学式・・・H2

解説:

実験①では「試験管が冷えてから試験管に残った物質を取り出した」とあること、鉄と硫黄が完全に化合するときの質量比が、鉄:硫黄=7:4=7.0g:4.0gであることから、試験管に残った物質は全て硫化鉄です。

硫化鉄は磁石につかず、気体として特有のにおいがする硫化水素が発生します(a)。

表より、試験管bとcにある物質は磁石につくこと、無臭の気体が発生することから、鉄粉または鉄粉と硫黄の粉末の混合物です。いずれにせよ、鉄が含まれていることから、塩酸と反応して水素(H2)が発生します。

大問4 電磁誘導

中学3年北海道学力テスト総合C「理科」(2023、令和5年)問題

 

問1

解答:現象・・・電磁誘導、方法・・・磁石を速く動かす。

解説:

誘導電流の大きさを大きくするには、

①磁石を速く動かす。

②コイルの巻き数を増やす。

③コイルの巻き数が同じ条件で、内径を小さくする。

という方法があります。

 

問2

解答:ア、ウ、エ

解説:

図1では、コイルの上部がN極になっています。

これより、各選択肢において、コイルの上部がS極になるとき、図1と検流計の針の向きが反対向きになります。

ア:コイルの上部がS極になるので、適しています。

イ:コイルの上部がN極になるので、不適です。

ウ:コイルの上部がS極になるので、適しています。

エ:コイルの上部がS極になるので、適しています。

 

問3

解答:a・・・磁界、b・・・誘導

解説:

電磁誘導が起こる流れは、以下のとおりです。

コイルをつらぬく磁界が変化する→コイルに電圧が発生する→コイルに誘導電流が流れる→変化した磁界に対する磁界が発生する

大問5 振り子を用いた力学的エネルギーの計算

中学3年北海道学力テスト総合C「理科」(2023、令和5年)問題

 

問1

解答:運動エネルギーが0になるから。

解説:

A点では速さがゼロであるので、力学的エネルギーは位置エネルギーのみです。

E点ではA点と高さが同じであるので、力学的エネルギーは位置エネルギーのみより、運動エネルギーはゼロです。

 

問2

解答:ウ

解説:

A点→B点では高さが減るので、位置エネルギーは減少していき、その分運動エネルギーは増加していきます。B点で位置エネルギーはゼロ、運動エネルギーは最大になります。

B点→C点→D点→E点では高さが増えるので、位置エネルギーは増加していき、その分運動エネルギーは減少していきます。E点で運動エネルギーはゼロ、位置エネルギーはA点と等しく最大になります。

力学的エネルギー=位置エネルギー+運動エネルギーは、どの点でも変化せず一定です。

選択肢アではB点での力学的エネルギーが、A点での力学的エネルギーより大きいため不適です。

 

問3

解答:①・・・b、②・・・ウ、③・・・c

解説:

A点の高さは図1と図2で等しいので、A点での位置エネルギーは図1と図2で等しいです。

またB点の高さは図1と図2で基準面で等しいので、B点での運動エネルギーは図1と図2で等しいです(b)。

B点での運動エネルギーは図1と図2で等しいので、速さがゼロになる地点は、図1と図2で等しいです(ウ)。

振り子がふれる時間は、振り子の糸の長さのみに比例します(ふりこの等時性)。図2のB点以降は図1よりも糸の長さが短くなっているので、振り子がふれる時間は短くなります(c)。

大問6 仕事 ★問2がやや難

中学3年北海道学力テスト総合C「理科」(2023、令和5年)問題

 

問1

解答:値・・・6N、仕事・・・1.8J

解説:

重力の大きさ1N/100gという仮定より、600gの質量のおもりにはたらく重力の大きさは、(1N/100g)×600g=6N、です。

問題文に「一定の速さで」とあるので、物体は等速直線運動をしていることから、仕事の大きさは、

仕事[J]=加えた力[N]×動かした距離[m]=おもりにはたらく重力の大きさ[N]×動かした距離[m]=6N×0.3m=1.8J

 

問2 ★やや難

解答:値・・・4N、仕事率・・・0.2W

解説:

おもりの質量は600g、動滑車の質量は200gより、合計800gから重力の大きさは8Nです。

この重さ[N]を動滑車の糸2本で支えていることから、糸1本分では8N/2=4Nです。よって、ばねばかりが示す値は4Nです。

机から30cmの高さまでおもりを引き上げたとき、動滑車では糸2本分を引き上げる必要があるので、糸を30cm×2=60cm=0.6m引き上げる必要があります。

問題文に「一定の速さで」とあるので、物体は等速直線運動をしていることから、このときの仕事の大きさは、

仕事[J]=加えた力[N]×動かした距離[m]=おもりと動滑車にはたらく重力の大きさ[N]/2×動かした距離[m]=4N×0.6m=2.4J

糸を引く速さは5cm/sから、糸を0.6m=60cm引き上げるのにかかる時間は、60cm÷5cm/s=12sです。

よって仕事率[W]は、

仕事率[W]=仕事率[J/s]=2.4J÷12s=24÷12÷10=2÷10=0.2W

 

問3

解答:9秒

解説:

仕事率[W]は0.2W=0.2J/sという条件です。

①の仕事[J]の大きさは1.8Jだから、時間[s]は、

1.8J÷0.2J/s=9s

大問7 火成岩のでき方 ★問4がやや難

中学3年北海道学力テスト総合C「理科」(2023、令和5年)問題

 

問1

解答:つくり・・・斑状組織、A・・・斑晶

解説:

単純な知識問題なので、解説略。

 

問2

解答:①・・・火山岩、②・・・ア、③・・・ア

解説:

単純な知識問題なので、解説略。

 

問3

解答:イ

解説:

火山岩は白色鉱物の割合が多い順に、流紋岩、安山岩、玄武岩です。

図3は盾状火山の形をしており、マグマの温度が高く、マグマの粘性が低いです。

マグマの粘性が低いとき、マグマに含まれる二酸化ケイ素の割合が低く、岩石は黒っぽくなります。

マグマに含まれる二酸化ケイ素の割合が低いとき、造岩鉱物は黒色鉱物の割合が多くなるので、求める火山岩は選択肢の中では玄武岩です。

 

問4 ★やや難

解答:ウ

解説:

火山の形が盛り上がるとき、マグマの粘性が高くなります。

実験より、マグマの粘性は小麦粉の割合が高いとき高くなると考えられます。実験での小麦粉の割合(質量パーセント濃度)は、80/(80+100)×100=80/180×100=(4/9)×100≒44%です。

ア:小麦粉の割合は、(60/160)×100=300/8≒27.5%<44%より、マグマの粘性が低くなるので不適です。

イ:小麦粉の割合は、(60/180)×100<80/180×100より、マグマの粘性が低くなるので不適です。

ウ:小麦粉の割合は、(120/220)×100=600/11≒54%>44%より、マグマの粘性が高くなるので適しています。

エ:小麦粉の割合は、(120/270)×100=(4/9)×100と実験と同一の値になるので、マグマの粘性は変わらず不適です。

大問8 柱状図

中学3年北海道学力テスト総合C「理科」(2023、令和5年)問題

 

問1

解答:凝灰岩

解説:

単純な知識問題なので、解説略。

 

問2

解答:113m

解説:

図1より、A地点の標高は115mです。

図2より、泥の層の上面は地表から2mの深さにあるので、115m-2m=113mです。

 

問3

解答:向き・・・南、傾き・・・4m

解説:

各地点の凝灰岩の層(火山灰の層)の上面の標高を求めると、

A点:115m – 6m=109m

B点:115m – 8m=107m

C点:110m – 1m=109m

これより、この地域の地層は、東西方向に水平で南方向に下がっていることが分かります。

図1よりA地点から水平距離50m南へ進んだ距離にあるB地点では2m下がっているので、水平距離100m=50m×2では2m×2=4m下がっています。

 

問4

解答:

解説:

問3での考察より、B地点(標高115m)とD地点(標高110m)では、凝灰岩の上面の層の標高が107mと同じなので、D地点では凝灰岩の上面の層は地表から110m – 107m=3mの深さにあります。

図2より、B地点の凝灰岩の層の深さは1mなので、D地点の凝灰岩の層の深さも1mです。

大問9 細胞呼吸と心臓のつくり

中学3年北海道学力テスト総合C「理科」(2023、令和5年)問題

 

問1

解答:X・・・酸素、Y・・・二酸化炭素、はたらき・・・細胞呼吸

解説:

細胞呼吸では、小腸の柔毛から吸収された有機物(ブドウ糖、アミノ酸、脂肪)を、肺呼吸(外呼吸)で取り入れた酸素を用いて燃やすことで、生命呼吸に必要なエネルギーを得ています。

有機物が燃える(酸素と化合する)と、二酸化炭素と水が生じます。ただしアミノ酸には窒素原子(N)が含まれるため、細胞呼吸によってアンモニアが生じてしまいます。

 

問2

解答:有機物・・・ウ、X・・・ア、Y・・・ウ

解説:

小腸の柔毛から吸収された有機物(ブドウ糖、アミノ酸、脂肪)は、血液中の血しょうにとけています。

気体Xの酸素は血液中の赤血球のヘモグロビンと結びつき、気体Yの二酸化炭素は血液中の血しょうにとけています。

 

問3

解答:C、D

解説:

血液は、肺動脈→肺へ行き、肺でガス交換(外呼吸)をしたあと動脈血となり、肺静脈→左心房(C)→左心室(D)→大動脈→全身へと流れていきます。

 

問4

解答:動脈血と静脈血が混じることがない。

解説:

魚類は1心房1心室、両生類は2心房1心室、ハチュウ類は不完全な2心房2心室、鳥類とホニュウ類は2心房2心室です。

これより、ハチュウ類は心室で動脈血と静脈血が混じることがありますが、鳥類とホニュウ類は動脈血と静脈血が混じることがありません。

大問10 始祖鳥と相同器官

中学3年北海道学力テスト総合C「理科」(2023、令和5年)問題

 

問1

解答:口に歯がある。(前足につめがある。尾骨がある。)

解説:

単純な知識問題なので、解説略。

 

問2

解答:相同器官

解説:

単純な知識問題なので、解説略。

 

問3

解答:①・・・形質、②・・・遺伝子、③・・・DNA

解説:

単純な知識問題なので、解説略。

大問11 体細胞分裂

中学3年北海道学力テスト総合C「理科」(2023、令和5年)問題

 

問1

解答:エ

解説:

細胞分裂は根の成長点(C)で盛んに行われており、根の成長点で細胞の数を増やしながら細胞が大きくなることで、根の先端が土の下へ進んでいきます。

 

問2

解答:C

解説:

問1解説参照。

 

問3

解答:イ→エ→ウ→ア

解説:

体細胞分裂では核内で染色体が2倍に複製された後、核膜が溶けて(イ)、染色体がくちゃっと固まり(エ)、上下に分かれて(ウ)、細胞板で仕切られ(ア)、細胞分裂します。

 

問4

解答:a・・・12本、b・・・12本、理由・・・染色体は複製され、2倍になるから。

解説:

体細胞分裂では核内で染色体が2倍に複製された後、それらの染色体が均等に別々の細胞に入るため、分裂後の1つ当たりの細胞の染色体数は、もとの細胞の染色体数と変わりません。