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、東京都公立高校入試「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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大問1 小問集合
問1
解答：イ
解説：
有機物である木片は、燃焼すると二酸化炭素と水になるため、燃焼後は質量が減少します。二酸化炭素が発生しているので、石灰水は白くにごります。
スチールウール（鉄）が燃焼すると酸素が化合して酸化鉄になり、化合した酸素の質量分だけ質量が増加します。
問2
解答：ア
解説：
動脈は血液が心臓から送り出される血管であるので、血管A（肺動脈）と血管B（大動脈）が該当します。
動脈血は酸素を多く含む血液で、肺でガス交換した後の血液が流れる血管D（肺静脈）と血管B（大動脈）が該当します。
問3
解答：エ
解説：
光が水から空気へと入射するので、入射角＜屈折角になります。全反射が起こる入射角（臨界角）は約49°です。
容器の水の量を減らすと入射角が大きくなり、やがて全反射が起こってAの文字が見えなくなります。
逆に、容器の水の量を増やすと入射角が小さくなり、それに伴い屈折角も小さくなるので、Aの文字から発せられた光が屈折して、全て見えるようになっていきます。
問4
解答：ウ
解説：
温暖前線があるBは、暖気が寒気を上をはい上がって寒気を押す構造をしています。
暖気は空気が膨張するため、同一体積あたりの空気の粒子の数が寒気よりも少ないので、密度も小さいです。
問5
解答：エ
解説：
Pは回路全体を流れる電流の大きさであるので、電流は最も大きいです。
抵抗とは電流の流れにくさであるので、PとQでは、抵抗の小さいQの方が電流は大きいです。
よって、電流の大きさは、P＞Q＞Rです。
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大問2 やや難しい小問集合
問1
解答：ア
解説：
天体上で考えて、新月は正午（12時）に南中します。
月の満ち欠けの周期は約29.5日なので、7日後はその約1/4で、月は新月から反時計回りに1/4周します。
月は新月から、右から満ちて右から欠けていくので、7日後は、右側半分が光った上限の月です。
問2
解答：イ
解説：
枝つきフラスコにある水溶液Aは、塩化ナトリウム水溶液（食塩水）で、水と塩化ナトリウムの混合物です。
水溶液Aを蒸発させると塩化ナトリウムのみ残るので、純物質になります。
塩化ナトリウムは、Na原子とCl原子が化合した化合物です。
蒸留により水が一部失われているので、水溶液Aの濃度（質量パーセント濃度）は増加します。
問3
解答：エ
解説：
上下にある葉が互いに重ならないようにつく利点は、解答の通りです。
光合成により、水と二酸化炭素は光エネルギーにより、デンプンと酸素に変換されます。
光合成で用いられる水が通る管は道管、光合成で生じたデンプン（養分）が分解されたものが通る管は師管です。
問4
解答：ウ
解説：
質量[g]は場所によらず一定ですが、重さ[N]は月面上では地球の1/6倍になります。
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大問3 地層
問1
解答：ウ
解説：
岩石Aは火山岩です。火山岩は、マグマが地表や地表付近で急に冷え固まってできた岩石です。
れき岩は、岩石が流水により運ばれ、海で堆積してできた岩石です。流水により運ばれるため、粒は丸みを帯びています。
問2
解答：イ
解説：
岩石Qにはフズリナの化石が含まれているので、石灰岩です。
三葉虫やフズリナは古生代の示準化石です。
古生代は最も古い年代なので、ここで鳥類が出現することはありえないので、答えは選択肢イです。
問3
解答：エ
解説：
粒が大きい順にれき、砂、泥の順に河口から遠くに体積していきます。
選択肢エの内容を暗記しましょう。
問4
解答：ア
解説：
X点の凝灰岩の上面の標高は、40.3m-11m＝29.3m
Y点の凝灰岩の上面の標高は、36.8m-9m＝27.8m
これより、X点の凝灰岩の層の標高は、Y点より1.5m（29.3m-27.8m）高くなっています。
大問4 遺伝
問1
解答：ウ
解説：
問題文に「子房の中には、胚珠が見られた」とあるので、エンドウは被子植物です。また、問題文に「エンドウの花弁は5枚あり、その1枚1枚が離れていた」とあるので、エンドウは、被子植物かつ離弁花類であることが分かります。
離弁花類は双子葉類なので、子葉の枚数は2枚です。
問2
解答：エ
解説：
被子植物の受精は、花粉管の中の精細胞が、胚珠の中の卵細胞の核と合体して受精卵ができます。受精後、胚珠は種子に、受精卵は胚になります。
精細胞と卵細胞は減数分裂によって、体細胞の生殖細胞の半数になりますが、受精卵は体細胞と同じ染色体数になります。
精子と卵は、動物の生殖細胞です。
問3
解答：ア
解説：
草たけを高くする遺伝子をA、草たけを低くする遺伝子をaとすると、Pの遺伝子型はAA、Qの遺伝子型はaa、Rの遺伝子型はAaになります。
RとQを交配させると、
Aa×aa→Aa、Aa、aa、aa
これより、草丈の高い個体数：草丈の低い個体数＝2：2＝1：1となります。
問4
解答：ウ
解説：
（１）より、子の代の遺伝子型は、AAまたはAaです。
（２）より、孫の代として丸形としわ形の両方の個体が出現したことから、子の代の遺伝子型はAaです。
よって、親の代の遺伝子型は、子の代にAaが現れ、かつaaが現れない組み合わせになるので、選択肢ウが正解です。
親の代の遺伝子型がAAとAaの場合、子の代の遺伝子型はAAまたはAaになり、孫の代の遺伝子型は、すべてAAまたは、AAとAa(2つ)とaa（丸：しわ＝3：1）の遺伝子型の子が出現し、（２）の内容と合致していることが分かります。
大問5 ダニエル電池と中和
問1
解答：イ
解説：
イオン化傾向の大きさはZn＞Cuより、亜鉛が溶けて電子を2個放出します（A）。
亜鉛板から電子が放出されることから、亜鉛板が-極、銅板が＋極です。
電子は銅板へ行き、硫酸銅水溶液中にある銅イオンが電子2個を受け取り銅になります（D）。
問2
解答：ア
解説：
亜鉛が溶けてZn2+になるので、硫酸亜鉛水溶液側のZn2+は増えます。
硫酸銅水溶液中にある銅イオンが電子2個を受け取り銅になるので、硫酸銅水溶液側のCu2+は減ります。
水酸化ナトリウム水溶液を電気分解すると水が電気分解されて、水素と酸素が発生します。
水素イオンはH+であるので、水素は-極である電極Rで発生し、酸素は-極である電極Sで発生します。
電極Rで発生する水素は、空気より軽く水に溶けにくいです。
電極Sで発生する酸素は、空気より重く水に溶けにくいです。
問3
解答：HCl(酸)＋NaOH(アルカリ)→NaCl(塩)＋H2O
解説：
うすい塩酸に水酸化ナトリウム水溶液を加えると、中和が起こります。
化学反応式は、解答の通りです。
問4
解答：ウ
解説：
HCl → H+ ＋ Cl–
NaOH → Na+ ＋ OH–
H+ ＋ OH– →H2O
Na+ ＋ Cl– → NaCl
HCl ＋ NaOH → NaCl ＋ H2O
これより、中和が起こると、NaOHを加えるたびに、H+とOH–が減少しますが、Na+がCl–が増加するため、全体のイオン数は変化しません。
しかし、中和が起こらなくなると、NaOHを加えるたびに、Na+とOH–が増加していくため、全体のイオン数も増えていきます。
よって、答えは選択肢ウです。
大問6 等加速度運動
問1 ★やや難
解答：ア
解説：
0.3秒で25.2cm（10.6cm＋9.0cm＋5.6cm）移動しているので、
平均の速さ＝（25.2cm/0.3s）×1/100m/cm＝25.2×10/3×1/100＝8.4/10＝0.84m/s
問2
解答：イ
解説：
①から③では0.1秒あたりの移動距離が2.4cmずつ増えているので、速さが一定の割合で増えていく等加速度運動をしています。
等加速度運動では進行方向に力がはたらいており、この場合は、重力の斜面方向の分力がはたらきます。
重力の大きさは地球上同じ大きさなので、重力の斜面方向の分力の大きさも一定です。
問3
解答：
解説：
平行四辺形を書いて求められます。
問4
解答：イ
解説：
レールAとBで同じ小球を使用しているので、小球の質量は同じです。
レールAのa点とレールBのd点は同じ高さであることから、位置エネルギー＝力学的エネルギーの大きさは同じです。
b点とe点ではb点の方が高さが小さいので、b点の方が運動エネルギーの大きさが大きいです。
c点とf点は高さが等しいので、運動エネルギーの大きさは等しいです。
