難関中理科」カテゴリーアーカイブ

2021年度 灘中学過去問【理科】大問3解説

 ヒトの卵と精子が受精すると、受精卵は1週間ほどで着床します。おなかの中の子ども(以下「たい児」とする)は母親の子宮の中で育ちますが、子宮の中には〔 ① 〕が満たされており、たい児は外部からのしょうげきなどから守られています。子宮のかべにある〔 ② 〕と、たい児は〔 ③ 〕でつながっており、母親はこれを通してたい児へ必要なものをあたえ、いらなくなったものを回収します。
 ヒトのたい児は、途中までは子宮の中で回転できますが、成長して出産が近づき、少しずつ〔①〕が減って子宮の中がたい児にとってせまくなってくると、多くの場合、頭を④{ア上 イ下}に向けた状態で出産に備えます。そして、受精から⑤{ア22 イ30 ウ38 エ46}週ほどで誕生します。個人差はあるものの、日本人の新生児の平均身長は約⑥{ア10 イ30 ウ50}cm、平均体重は約⑦{ア1 イ3 ウ5 エ7}kgとされています。
 ヒトの血液が肺へ運ばれると、血液中に気体A(以下「A」とする)が取りこまれ、同時に、血液中に含まれていた気体B(以下「B」とする)が吐き出されます。これを〔 ⑧ 〕といいます。このとき、血液中に存在するヘモグロビンという物質がAを受け取ります。母親の体内のうち、肺では血液中のAの濃さは最も高く、Bの濃さは最も低くなっています。肺でAを受け取った血液は母親の胎内をめぐり、Aの濃さが低くBの濃さが高くなっている「体の各部分」にたどり着きます。そこで血液中のヘモグロビンは運んできたAの大部分を手放して「体の各部分」へあたえ、Bは血液中に回収されます。母親の血液の一部は〔②〕へ届き、ここでたい児の血液中のヘモグロビンへAが受け渡され、同時にたい児の血液からBが回収されます。新生児は、産声を発すると同時に、肺での〔⑧〕を開始します

問1
上の文中の〔 〕にあてはまる語句を答え、また、{ }の中からあてはまるものを選びなさい。

問2
気体Aおよび気体Bの名前をそれぞれ答えなさい。

問3
たい児は、産まれる2か月ほど前から、〔⑧〕の”練習”をしています。どのように”練習”するのでしょうか。「たい児は子宮のなかで過ごしている」ことから考えて15字以内で答えなさい。

問4
たい児の血液中のヘモグロビンは、母親の血液中のヘモグロビンとは性質が異なっています。下の文中の〔 ⑨ 〕にあてはまる語句を4字以内で、〔 ⑩ 〕にあてはまる語句を6字以内で、それぞれ答えなさい。なお、〔②〕におけるAの濃さ、Bの濃さは、母親の「体の各部分」と同じ条件とします。
『母親の血液中のヘモグロビンに比べて、たい児の血液中のヘモグロビンは、Aの濃さが低くBの濃さが高いときでも、よりAと〔 ⑨ 〕やすいという性質をもっている。このことによって、〔②〕を通してたい児はAを効率よく〔 ⑩ 〕ことができる』


@解説@
問1:①羊水②胎盤③へその緒④イ⑤ウ⑥ウ⑦イ⑧呼吸
小6男児には手厳しい(;`ω´)

グランツビューティより。
羊水がクッションの役割となって胎児を守る。
胎盤と胎児はへその緒でつながっており、栄養を供給し、不要物を回収する。
出産が近づくと重い頭部が下にくる。たまに逆子(さかご)で頭が上にくる場合もある。
妊娠期間は平均で40週(10ヵ月)程度。新生児の平均身長は50cm、平均体重は3000g
産声と同時に、肺呼吸が始まる。

問2:A-酸素、B-二酸化炭素
呼吸で酸素を取り入れ、二酸化炭素を吐き出す。

@燃焼と呼吸の違い@
生物学でいう呼吸は主に細胞呼吸を指す。
すなわち、細胞の中で有機物と酸素をもとに生命の活動に必要なエネルギーを取り出すこと。
不要物として水や二酸化炭素、アンモニアが生成される。

燃焼と呼吸はいずれも有機物を無機物に分解してエネルギーを出す点では同じである。
 
NHK高校生物より。左が燃焼、右が呼吸。
化学反応である燃焼は一気に燃やして、強い熱エネルギーと光エネルギーを生み出す。
一方、呼吸は緩やかに反応して、少しずつエネルギーを取り出す。
ATP(アデノシン三リン酸)はエネルギーの貯蔵物みたいなもので、
ATP内のリン酸の結合を解くことで必要なときにエネルギーを取り出せる。

問3:羊水を飲んで吐き出す。
難しい(;^ω^)
胎児は胎盤やへその緒を通じて母体から酸素をもらっている。
母体から出ると、自力で横隔膜を上下させて呼吸をしなくてはならない。

胎児は母親のなかで呼吸の練習しているという。
呼吸は口から空気を取り入れる。
羊水に包まれている胎児は、羊水を口から出し入れすることで肺呼吸の練習をする。

呼吸様運動というそうです。

問4:⑨結びつき、⑩受け取る
母親のヘモグロビンにくっついている酸素を胎児が受け取るには、
胎児のヘモグロビンが母親のそれより酸素とくっつきやすくなくてはならない。

2021年度 海城中学過去問【理科】大問3解説

今年の海城では、赤身の魚に含まれるミオグロビンとその利点が問われました。

@酸素解離曲線@

ンター試験(2010年度)より。高校生物で習う酸素解離曲線
横軸は酸素濃度。縦軸は酸素と結合している割合。
酸素ヘモグロビンとは、酸素と結合しているヘモグロビンのこと。
肺のなかにある肺胞は酸素が豊富にあるので酸素濃度が高く、
ヘモグロビンが酸素をキャッチして酸素ヘモグロビンの割合は高くなる。
各細胞の組織(酸素の需要地)は酸素濃度が低く、
ヘモグロビンが組織に酸素を供給することで酸素ヘモグロビンの割合は低くなる。
ミオグロビンはヘモグロビンよりも酸素とよくくっつくので、
酸素と結合している酸素ミオグロビンの割合は酸素ヘモグロビンよりも高い。

ミオグロビンがあると筋肉は大量の酸素を保持することができます。
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2021年度 渋谷教育学園渋谷中学過去問【理科】大問2解説

父:昨年も豪雨による被害が起きてしまったね。
娘:夏休みにテレビを見ていたら、関東大震災がそろそろ起きそうで、
発生した時にどう避難するかと防災グッズの準備が出来ていますかってニュースで言っていたよ。
父:そうだね。日本は様々な災害が毎年発生しているね。
 日本にはどんな災害が想定されているか調べてみようか。
娘:ついでにどのような対策が取られているかも調べちゃおう。

娘:インターネットでいろいろ探していたら、首相官邸ホームページに
防災の手引き~いろんな災害を知って備えよう~」というのがあったよ。
父:なになに。項目としては、地震・火山・津波・大雨・台風・竜巻・雪害・土砂災害かぁ。
娘:8つも項目があるんだね。各災害ではそれぞれどんなことが起こるの?
父:それぞれどのような災害が起こるか、表1に一部分をまとめてみたよ。

娘:うわぁ、たくさんあるね。各災害で様々なことが起こるね。
 発生した時にはこんなに災害が起こってしまうけど何か対策はしていないの?
父:対策の前に、まずは、それぞれの災害が発生する前にどのような警報を出しているか
 表2にまとめてみたよ。

娘:災害ごとに様々な警報があるね。
 地震では、緊急地震速報というのが書いてあるけど、これはどんなものなの?
父:これはね、地震が起こった時、震源に近い観測所が最初に来る地震波であるP波を観測して、
 大きな揺れであるS波が伝わってくる前に、各地に警報を出すものなんだよ。
 ただし、揺れの大きな地震付近に警報は間に合わないんだ。
娘:そうなんだ。地震は起こってからでないと警報は出せないの?
父:現在のところ、地震を正確に予知をすることは難しいんだ。
 なので、地震はいつ起こっても良いように備えておく必要があるんだ。
 そのために役に立つのが、他の災害でも作られているけど、ハザードマップなんだ。
 これは、各自治体が作成し、自分の住んでいるところが揺れやすい土地なのか、
 災害が起こった時にどこに避難すればよいかが書いてあるんだよ。
娘:そんな便利なマップがあるんだね。
 火山では「噴火警戒レベル」と書かれてあるけど、どのような警報が出るの?
父:表3のように5段階にレベル分けされているんだよ。
 実際の対応は、火山ごとにハザードマップで示されているんだ。
娘:火山の近くに住んでいる人は、火山の災害も考えなくてはいけないんだね。
 また、噴火した季節によっても災害が変わるんだね。
 表1の火山の被害に融雪型火山泥流って書いてあるけど、どんなことが起こるの?
父:冬に火山が噴火すると、溶岩や噴出した熱い火山灰などで、雪が一気にとけ、
 火山灰や岩石などを巻き込んで流れ下ってくる洪水が発生するんだよ。
娘:富士山が冬に噴火したら、麓は大変な災害になってしまうね。

問1
下線部①について、(1)・(2)に答えなさい。
(1)ある地震が発生したとき、震源から12km離れた地点に設置してある地震計で、最初にP波が観測されてから1秒後に緊急地震速報が発表されました。震源から63km離れた地点では、この速報発表から何秒後にS波による大きな揺れが始まるか答えなさい。ただし、この地震によるP波とS波の速さをそれぞれ秒速6kmと秒速3kmとします。また、緊急地震速報はすべての地域にすぐに伝わるものとし、伝わるまでの時間は考えないものとします。

(2)(1)の地震で、63km離れた地点で緊急地震速報が伝わった後、大きな揺れに備えていましたが、あまり揺れませんでした。なぜそのようなことが起こるのか簡潔に答えなさい。

問2
下線部②について、図1を見て、(1)・(2)に答えなさい。
ただし、標高差は考えないこととします。

(1)富士山からの融雪型火山泥流が、22km離れた御殿場市に24分で到達したとすると、
融雪型火山泥流の流速は時速何kmになるか答えなさい。

(2)火砕流が発生した際、富士山から火砕流到達範囲まで約何分で到達しますか。
次の中から選びなさい。ただし、火砕流は全方位に一定の速度で流れていくものとします。
ア:3分 イ:6分 ウ:9分 エ:12分

 

娘:なるほどね。最後に、集中豪雨や台風による被害では、どのような対策が行われているの?
父:大雨が降ると、土砂災害、浸水害、洪水などの災害発生の危険度が高まるので、その危険度を地図上で5段階に色分けして表示する「大雨警報・洪水警報の危険度分布」というものが、常時10分ごとに更新されるようになっているんだよ。
娘:へー、10分ごとって刻々と変わる状況に対応しているね。どんなふうに色分けされているの?
父:低い危険度から、白→黄色→赤→薄い紫→濃い紫で表されるんだけど、最大危険度の「濃い紫」が出現した場合は、過去の重大な災害時に匹敵する極めて危険な状況となっていて、すでに重大な災害が発生している可能性が高いんだ。だから、地図に濃い紫が出る前に避難しないといけないね。
娘:なるほど。情報化社会になったから、自分のいる地域の状況を自分で判断して、
 警報が出る前に避難することが出来るようになってきたんだね。
父:そうだね。最近は、線状降水帯など、災害を引き起こす極端な雨の降り方も観測できるようになってきたし、私たちも情報を待つだけの受け身ではなく、積極的に情報を取り入れ、避難行動がとれるようになってきているね。
娘:台風の場合は、雨だけでなく、表1には高潮や風による被害と書いてあるけど、
 高潮ってどんな現象なの?高波とは何が違うの?
父:高波は、風によって波が海岸線に打ち付けられて普段より高くなる現象だよ。
 高潮の原理は、台風自体が低気圧なので、海水面を押さえつける力が小さくなり
 また海水面自身を吸い上げる事によって海面が普段より高くなってしまう現象なんだ。
娘:もしかして、台風が通過する間中ずっと海水面が上がり続けるって言うこと?
父:そうだね。ちなみに、その時に満潮の時間が重なったりすると、
 さらに海水面が高くなるんだよ。
娘:踏んだり蹴ったりだね。台風なんて発生しなければいいのに。
父:私たち被害を受ける人間にとっては、困ったものだけど、
 地球規模で見た場合は実は台風は役に立っているんだよ。
娘:どんなことで役に立っているの?
父:台風は暖かい空気の塊なんだけど、この塊が、暖かい赤道域から、日本を通過し、
 北へ移動してくれることで、南北の気温の差を小さくしてくれているんだよ。
娘:なんか壮大なスケールの話になっているけど、そういう役割があるんだね。

問3
下線部③について、標高0mの地面や海面1m2を押す空気の平均の重さを1気圧と表わします。1気圧は1013hPa(ヘクトパスカル)と表されますが、これは、1m2の上に10130kgの重さの空気がある状態に相当します。日本南岸で発生したある台風の中心気圧は最初992hPaであったが、24時間後には950hPaに低下して関東に上陸をしました。普段は1気圧であったとすると、台風が上陸した時に海岸線の1m2の上にある空気の重さはおよそ何kg軽くなったことになるか答えなさい。

問4
台風のエネルギー源は、海面から蒸発した水蒸気が水になるときに発生する凝結熱です。ある台風が、半径500kmの円形の範囲に100mmの降雨をもたらしました。この雨のすべての水が水蒸気の凝結で生じたものとすると、この時発生した凝結熱の総量は、マグニチュード7の地震何回分のエネルギーになるか答えなさい。ただし、水1gの凝結熱は2000J(ジュール)、水1cm3あたりの重さは1gとします。また、マグニチュード7の地震のエネルギーは2000000000000000J(2に0が15個つく)とし、円周率は3.14とします。

 

父:様々な災害を見てきたけど、次に私たち一般住民はいつ、どこに、どの様なタイミングで
 避難すればいいかをまとめた「警戒レベル」というものが決められているので、見ていこう。
娘:警戒レベル?今までの警報とは何が違うの?
父:それまで住民には「避難勧告や避難指示(緊急)」など様々な避難情報が発信されていたけど、住民に正しく理解されていたかなど様々な課題があったので、2019年3月に「避難勧告等に関するガイドライン」が改訂されたんだ。災害発生の危険度と、とるべき避難行動を住民が直感的に理解するための情報として警戒レベルという色分けした5段階の警報を伝えるようになったんだ。
娘:どんなふうに分類されているの?
父:表4のように、白から黒へ色分けされて、ハザードマップとも関連付けて、自分自身の地域の状況を普段から把握することで、災害時に自主的に速やかな避難行動がどれるように作成してあるんだ。今までは、各自治体が警報を発する時に空振りだった時を考えてしまうこともあったけど、これからは住民自らが判断することで、地域のみんなで声を掛けあって、空振りを恐れずに警戒レベル5になる前に、レベル3・4の段階で安全・確実に避難できるように考えられたものなんだ。

娘:なるほどね。情報を速やかに常時出し続けることで、専門家が判断する前に
 自分自身で避難をしていこうという積極的避難の時代になってきたんだね。
父:そうだね。情報が簡単に手に入らない時代では難しかったけど、専門的な情報がすぐ手に入る時代になったから、自分の身は自分で守る事が出来るようになってきたんだね。
娘:災害が発生する前に私たちの地域のハザードマップをよく見ておくね。

問5
ある地域に5軒の家庭があります。それぞれ家族構成を下にまとめました。
ただし、以下の人達に、要介護者の人はいないものとします。

ア:39才(父)37才(母)8才(娘)5才(息子)
イ:70才(祖父)68才(祖母)32才(父)30才(母)1才(娘)
ウ:82才(夫)80才(妻)
エ:25才(男)
オ:29才(夫)30才(妻)

(1)この地域に洪水警報が出た場合、避難を開始するべき家庭はどれですか。
当てはまるものを全て選びなさい。

(2)ア~オの家庭が、1つのアパートに住んでいたとします。
警戒レベル3が発令され、全ての人が在宅をしていた場合、
エの人が取るべき行動として正しいことを簡潔に答えなさい。
ただし、ア~オの家庭全て、お互いの家族構成は知っているものとします。


@解説@
問1(1)18秒後

12km÷秒速6km=2秒後に12km地点でP波をキャッチ。
1秒後に63km地点で緊急地震速報が流れる。
S波は63km÷秒速3km=21秒後に63km地点に到達する。
速報が流れてから、21-3=18秒後

(2)地盤が固かったから。
*震源距離が同じでも地盤の固さで震度は異なる。
水分が多い地盤だと柔らかいので大きく揺れる。

問2(1)時速55km
24分で22kmだから、22km×60/24=時速55km

(2)イ

火砕流到達範囲は富士山を中心に半径約10kmの円。
火砕流の速度は表1より時速100km。
60分×
10km/100km=6分

問3:630kg
1013-950=63hPa減少した。
1013hPa=10130kgだから、63hPa=630kg
*1気圧では1m2あたりおよそ10tの圧力を受けており
中心気圧が950hPaである勢力の強い台風がくると、600kg以上も下がることになる!

問4:78500回分
桁がかなりヤバイ(;`ω´)
指数を使わせていただきます

10×10×10=1000=103(10を3回かける)
105÷103=105-3=102割り算では指数は引き算

500km=5×107cm
台風の面積は、(5×107)×(5×107)×3.14cm2
これに100mm=10cmをかけると水の体積(cm3)が求まり、
水1cm3あたり1gなので、同時に水の重さとなる。
水1gの凝結熱が2000Jだから、さらに2000をかけると凝結熱の総量が出る。
さいごにM7の地震がもつエネルギーである2×1015で割る。

78500回
*M7クラスの地震のエネルギーも相当ですが、その78500倍のエネルギーを持つ台風…🌀🌀🌀

問5(1)イ・ウ

表4より、洪水警報は警戒レベル3。
高齢者は避難を開始するべきとある。

(2)他の家族の無事を確認し、協力しあいながら高齢者の避難を補助する。
*警戒レベル3は高齢者と要介護者が避難をする。
問題文ラスト『住民自らが判断することで、地域のみんなで声を掛けあって、空振りを恐れずに警戒レベル5になる前に、レベル3・4の段階で安全・確実に避難できるように考えられたもの』とあり、家族全てがお互いの家族構成を知っているわけだから、高齢者の避難を助けるという模範的解答で良いと思う。。

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2021年度 開成中学過去問【理科】大問4解説

以下の問いに答えなさい。
数値が割りきれない場合は小数第2位を四捨五入して、小数第1位まで答えなさい。

問1

長さが84cmの太さが一定でないバットを糸を使ってつるし、水平にすることを考えます。図1のようにするには540gの力が、図2のようにするには180gの力が必要でした。図3のように、糸1本だけでバットをつるすにはバットの左端から何cmのところをつるせばよいですか。また、このとき糸を支える重さは何gですか。

 

ものをその一点支えることができるとき、その点を「重心」といいます。例えば、図3で糸を支えている位置(ばねばかりの位置)はバットの重心の真上になります。
 一見複雑で重心の位置がわからないように見えるものも、様々な方法で調べることができます。その方法の1つに、「そのものを適当な部分に分け、その部分ごとの重心を考えることで、全体の重心を求める」というものがあります。重さが無視できるほど軽く、曲がらない真っ直ぐな棒をつかい、この方法で、いろいろなものの重心の位置を考えてみましょう。

問2

重さ10gのおもり10個を図4のように10cmの棒2本に取り付け、
それを棒の外側の端が揃うように30cmの棒につり下げます。
すべての棒が水平に保たれているとき、図中のア・イの長さはそれぞれ何cmでしょうか。


実は図5のように10gのおもり10個を30cmの棒に取り付けたとき、棒に糸をつけて水平に保てる〔 ウ 〕の長さは〔 イ 〕の長さに等しくなります。このように、一見複雑で重心の位置がわかりにくいものも、うまく分けてその部分ごとに重心を求めることで、全体の重心を求めることができます。

厚さが一定の変形しない板(横80cm×縦50cm)から図6のような形を切り取りました。図7は切り取られて残った部分を表しています。なお、板の大きさがわかりやすいように、縦横10cmごとに破線が描かれています。また、板をつるしている糸はすべて同じ長さであるとします。

問3

切り取った板を図8のように60cmの棒に、両端の位置が揃うように取り付けました。このとき、棒が水平に保たれるためには図中の〔 エ 〕の長さをいくらにすればよいでしょうか。なお、板を図9のように10cmごとに切って棒に取り付けても、棒を水平に保つために支える位置は同じになります。

問4

切り取られて残った部分を図10のように80cmの棒に、両端の位置が揃うように取り付けました。このとき、棒が水平に保たれるためには、図中の〔 オ 〕の長さをいくらにすればよいでしょうか。なお、切り取られる前の板の重心は、板の中心になります。

問5

図11のように厚さが一定の半径30cmの円形の板から半径10cmの円形の板が切り取られて残った部分があります。この板を図のように60cmの棒に、2つの円の中心を結んだ線と棒が平行になるように、板が棒の幅にちょうどおさまるように取り付けました。このとき、棒が水平に保たれるためには、図中の〔 カ 〕の長さをいくらにすればよいでしょうか。


@解説@
問1:左端から―21cm、重さ―720g

支点をこのように設置する。
左側のばねばかりが重いということは、左側が支点との距離が近い。
重さの比が540:180=
支点からの距離は逆比で
支点は左から、84×/=21cm
糸を支える重さ=バットの重さは、540+180=720g

問2:ア―8cm、イ―16cm

モーメントの計算。【重さ×支点からの距離】が等しいと釣り合う。
ア:10×4/5=8cm

10cmの棒は30cmの棒の左端から8cm、右端から6cmの場所にぶら下がっている。
あいだの長さは、30-(8+6)=16cm

どちらも重り5個分と10cmの棒で重さの合計が等しい。
支点は両者の中点にある
イ:8+16÷2=16cm

問3:31cm

両サイドの青が左右対称なので、中央にを集める。
は距離が10cm。4:1に内分しての左2cmにを集める。
最後にのあいだの3cmを1:2に内分。
支点は左から、30÷2+1=16cm

問4:39.4cm

左右の3列が左右対称。中央にを集める。
のあいだの10cmを1:4に内分。から右2cmに
のあいだの3cmを4:1に内分。
支点はから3×1/5=0.6cm左にある。
80÷2-0.6=39.4cm

問5:31.25cm

円を正方形に置き換えてみる。
切り取られた小さな正方形と全体の大きな正方形は相似形なので問題なし。

左右対称戦法。
20×20の正方形を右側につくる。
2つの正方形以外の面積を重さとみなして計算する

60×60-20×20×2=2800
周りの合計が2800で、これを中央に集める。
赤い正方形400の重心は中央から右10cmのところ。
2800400=7:1
全体の重心は2800から、10×1/8=1.25cm右側にある。
左から60÷2+1.25=31.25cm
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2021年度 海城中学過去問【理科】大問3解説

 Kさんは親と海にアジを釣りに行きました。アジだけでなくカワハギも釣ることができました。家に帰り、アジをじっくり観察してみました(図1)。小学校で飼育しているメダカより大きいので、ひれのつき方がよく分かりました

 親と相談し、アジを開いて干物をつくってみることにしました。うろこをとり、水できれいに洗い流した後、図1のようにからだの右側を下にして置きました。肛門(図1のA)に包丁の刃先を入れ、酸素をとり入れるためのつくりである( 1 )の近く(図1のB)まで腹側を切り、はらわた(内臓)を取り出しました。


 よく洗った後、図2のようにからだの左側を下にして置き、包丁が背骨の上を沿うように、刃先が背中側のからだの表面を貫通しないように気を付けて切りました(図2のX→Y)。その後、頭と尾の部分は切り落としました(図2の太線)。水で洗い、開かれたアジの両面に全体がうっすら白くなるくらい塩をまぶし、1時間後にあらためてさっと水洗いし、キッチンペーパーで水をよくふき取り、ベランダに干しました。
 カワハギは親にさばいてもらいました。きれいな白身の魚で、赤身のマグロとは対照的でした。Kさんが「赤身と白身は何が違うの?」と親に聞くと、「違いの一つは、赤身の魚は筋肉の中にミオグロビンとよばれる物質を多く含むこと。ミオグロビンは、血液成分の中の( 2 )に含まれるヘモグロビンと同じように酸素とくっつくことができる物質で、ヘモグロビンが運んできた酸素を筋肉内にたくわえるはたらきがあるんだよ。筋肉が縮むためには酸素が重要な役割を果たすんだけれど、ミオグロビンがたくさんあると筋肉内の酸素の濃度を維持することができるんだ。ミオグロビンがたくさんあるからといって筋肉の縮む力が強くなるわけではないけれどね」と教えてくれました。
 さらに、カワハギの肝臓は非常に大きいことが分かりました。肝臓といっしょに緑色をしていた( 3 )も取れました。親はKさんに「( 3 )は苦玉とも言って、肝臓でつくられた消化液がたくわえられているよ。これをつぶしてしまうと、すごく苦い液がもれて、食べるところについたら大変だから気をつけて!」と言いました。

問1
文中の( 1 )~( 3 )に入る最も適当な語句をそれぞれ答えなさい。

問2
下線部①について、アジにおいて胸びれ以外に対になっているひれを
図1のア~オからすべて選びなさい。ない場合は「なし」と答えなさい。

問3
次の図3は、ベランダに干したアジを、開いた側から見たときの輪郭を表したものです。
解答欄の図中に、「背骨がある部位」と「はらわたがあったおおよその部位」を
それぞれ記入方法にしたがい、描き入れなさい。

問4
下線部②について、次の(1)(2)に答えなさい。
(1)塩をまぶすとどのような現象がおこると考えられますか。
(2)(1)と同様の現象を利用した他の例を1つ答えなさい。

問5
筋肉では、ヘモグロビンとミオグロビンのどちらが酸素とくっつきやすいと考えられますか。
文を参考にして答えなさい。

問6
白身の魚と比べ、赤身の魚の泳ぐ能力にはどのような特徴があると考えられますか。

問7
下線部③について、肝臓には様々なはたらきがあります。
消化液をつくること以外で肝臓のはたらきを1つ答えなさい。


@解説@
問1:1―えら、2―赤血球、3―胆のう
1-魚類はエラ呼吸。
口から入れた水がエラを通過するときに溶けている酸素をかっさらう。
2-赤血球が赤いのはヘモグロビンが持つ色素。
3-やや難。
肝臓の近くにある緑色をしたもの。肝臓でつくられた苦い消化液を蓄えている。
胆嚢(たんのう)。
胆汁は脂肪の消化を助ける消化液で、胆嚢ではなく肝臓で生成される
嚢(のう)は袋という意味で、胆嚢で胆汁をたくわえて濃縮、
胆管を通じて十二指腸に排出される。

問2:エ
すべて選べのうえ、なしの場合もある(;∀;)

あえて『メダカより大きいので』との言及が
あるから、メダカのヒレを想起する。
メダカは胸ビレと腹ビレが左右で対なので、エが正答となる。
アジはメダカとちがって背ビレが2つあるのが厄介(´~`)

問3:下図参照
アジを開かせるという(σ・Д・)σ
よく観察していた子は有利だが、見ていなくても問題文をヒントに解ける。

A→Bに包丁を入れて、はらわたを取る。
背骨の上に沿うようにX→Yに刃先を移動させる。

アジの腹をパカっと開くので、真ん中がアジの背。
背骨は目の後ろあたりから尾びれに向かって途切れることなく伸びる。
目の位置は頭をカットした太線から見当をつけよう。
はらわたは頭側の下。片側のみにびっしり詰まっているわけではないので対に描く。

問4①:アジの体内にある水分が出てくる。
②:野菜を塩もみして脱水する。
*今年の麻布中にも出てました( ..)φ

大問3より。野菜の表面にある『特別な膜』とは半透膜のこと。

塩事業センターより。
セロハンのように、水は通すが食塩のような大きい粒は通さない膜を半透膜という。
濃度を一定にするために、水が半透膜を超えて濃度の高い塩水側へ移動する。
この移動を押し返してストップさせるために必要な圧力を浸透圧という。
細胞をおおう細胞膜は半透膜の一種
アジの表皮についた塩が溶け、浸透圧でアジの水分が体外に出てくる。
ナメクジに塩をかけると縮む
のも浸透圧による。

@生物の恒常性@
生物は体内環境が大きく変化すると死んでしまうので、
体内の状態を一定に保つ機能(恒常性;ホメオスタシス)が備わっている。
恒常性と浸透圧に関連してよくでてくる話が魚類の体液濃度の調節。

サントリーより。海水魚は周りにある海水の方が濃度が高いので、
アジに塩をかけたときのように、体内から水が出て水分不足におちいってしまう。
そのため、多量の海水を飲み込み、余分な塩類(えんるい)をエラから排出する。
水を外に出さないよう、腎臓では濃度の高い少量の尿をつくる。
反対に、淡水魚は体内のほうが濃度が高いので、水が入り込んで破裂する危険がある。
水は少しだけ飲み、塩類が出て行かないよう、濃度の薄い尿を大量につくって出している。

問5:ミオグロビン
ヘモグロビンが酸素を運んできて、筋肉の中にあるミオグロビンが酸素をキャッチする。
ヘモグロビンよりミオグロビンの方が結合しやすいからこそ、酸素の受け渡しが可能になる。

@酸素解離曲線@

センター試験(2010年度)より
。高校生物で習う酸素解離曲線
横軸は酸素濃度。縦軸は酸素と結合している割合。
酸素ヘモグロビンとは、酸素と結合しているヘモグロビンのこと。
肺のなかにある肺胞は酸素が豊富にあるので酸素濃度が高く、
ヘモグロビンが酸素をキャッチして酸素ヘモグロビンの割合は高くなる。
各細胞の組織(酸素の需要地)は酸素濃度が低く、
ヘモグロビンが酸素を組織に供給することで酸素ヘモグロビンの割合は低くなる。
ミオグロビンはヘモグロビンよりも酸素とよくくっつくので、
酸素と結合している酸素ミオグロビンの割合は酸素ヘモグロビンよりも高い。

問6:長時間の遊泳に優れている。
*リード文の情報をまとめる。
筋肉を縮ませて動かすには、酸素が重要な役割を果たしている。
ミオグロビンがたくさんある赤身魚は、筋肉内の酸素の濃度を維持することができる。
しかし、『ミオグロビンがたくさんあるからといって筋肉の縮む力が強くなるわけではない』。
短距離走者と長距離走者は筋肉のつき方が違うというのをどこかで聞いたことはあると思う。
筋肉の瞬発力が高いわけではない。酸素濃度の維持が高いということは、赤身は長距離型。

赤身魚のマグロは広い外洋を泳ぐ回遊魚。
マグロは自力でエラブタを動かすのが難しいので、
口からエラに向けて絶えず水を流し込まないと呼吸ができない。
泳ぎ続けるには大量の酸素を要する。

問7:下記参照。
肝臓は横隔膜の下にある、最も大きい臓器。
人体の化学工場とも言われており、生命維持に必要な化学反応がいろいろ行われている。
以下は胆汁の分泌をのぞく代表的な働きの一例。
①血糖値の調節
血糖値が高くなるとグルコース(ブドウ糖)をグリコーゲンに変換して蓄え、
血糖値が低くなるとグリコーゲンをグルコースに分解して血液中の糖の濃度を保つ(恒常性)。
②タンパク質の合成。
有名どころはフィブリノーゲンとよばれる血液凝固因子。止血の話にでてくる。
③尿素の合成。
アミノ酸の分解で生じた有毒なアンモニアを比較的無害な尿素に変換する。
④解毒作用。
アルコールを分解して無害な物質に変換する。
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2021年度 ラ・サール中学過去問【理科】大問2解説

ダイ吉君とお父さんが星について話しています。

ダイ吉:北の空の中心といえば、北極星だよね。
お父さん:これは(図1)、昨夜、カメラのシャッターを(①)時間開けたままにしてとった、
 北極星周辺の星の写真だよ。②星が時間とともに移動する様子がよくわかるだろう。

ダイ吉:ところで、このまっすぐな線は何?飛行機かな?
お父さん:いやいや飛行機や人工衛星のような人工物だったら、線がとぎれないはずだよ。
ダイ吉:ということは、(③)だね。ところで北極星はなぜほとんど位置を変えないの?
お父さん:それは地球が自転するときの軸である地軸を延長した方向に北極星があるからだよ。
ダイ吉:なるほど。北極星は、宇宙の中心にあるとか、特別の星ではないんだね。
 南半球のオーストラリアでも、北極星は北を示す星として役に立っているのかな?
お父さん:残念ながらオーストラリアでは北極星は(④)、1年を通じて見ることができないんだよ。
ダイ吉:反対に、日本で季節に関係なく1年中見える星もあるの?
お父さん:北極星やその近くにある星の多くはそうだよ。
 詳しく調べるためには、北極星の北の地平線からの高度が必要だけど、
 その高度は、その場所の緯度(北緯)とほぼ等しいんだ。
ダイ吉:ということは、鹿児島、東京、仙台、札幌で、しずむことなく、
 1年中見ることのできる星の数を比べると、(⑤)が一番多いということだよね。
 ところで、北極星は大昔から北を示す星として利用されていたのかな?
お父さん:ところがそうではないんだよ。かたむいたコマがこのような(図2)首ふり運動をするように、かたむいて自転している地球の地軸も同様の運動をしているんだ。

地軸を北に延長した空の点を天の北極と呼んでいるけど、天の北極は720年ごとに10°ずつ位置を変えながら、このように(図3)円をえがきながら反時計回りに星座の中を動いていくんだ。

ダイ吉:ということは、エジプトでピラミッドが造られていた紀元前3000年ころは、
(⑥)の位置に天の北極があったわけで、今の北極星は北とは関係ないふつうの星だったんだね。
 信じられないな!
お父さん:およそ(⑦)年後は、こと座のベガが北極星に代わる星になると予想されているよ。
ダイ吉:そのときは鹿児島から見える星座の様子も変わっているのだろうね。
お父さん:現在鹿児島では、夏にデネブ、ベガ、北斗七星はよく見えるけど、
 冬になって高度が低くなると、デネブとベガは全く見えなくなり、
 北斗七星は図3の二重丸の星以外は地平線の下にしずんで見えなくなる時期があるんだ。
(⑦)年後、デネブは(⑧)、北極星は(⑨)となっているはずだよ。
ダイ吉:今の北極星はもう二度と北を示す星になることはないの?
お父さん:天の北極が空を一周する(⑩)年後には、再び北極星と呼ばれているはずだ。
ダイ吉:そうか、よかった。星を見るのもそれなりに楽しいけど、
 早く友だちと外で思いっきり遊びたいな。

(1)
①にあてはまる数字を次から選びなさい。
〔 2 4 6 8 

(2)
②の移動する向きは、図1のア、イのどちらですか。

(3)
③にあてはまる言葉を入れなさい。

(4)
④にあてはまる説明を次から選びなさい。
ア:常に太陽と同じ方向にあって
イ:常に月の裏側にかくれていて
ウ:常に北の地平線の下にあって
エ:常に南の地平線の下にあって

(5)
⑤にあてはまる地名を次から選びなさい。
ア:鹿児島 イ:東京 ウ:仙台 エ:札幌

(6)
⑥の位置を図3のア~オから選びなさい。

(7)
⑦にあてはまる数字として適当なものを次から選びなさい。
ア:3000 イ:7000 ウ:13000 エ:18000

(8)
⑧、⑨にあてはまる説明として適当なものを次から選びなさい。
ア:1年を通じて見ることのできる星
イ:季節によって見えたり見えなかったりする星
ウ:1年を通じて全く見ることのできない星

(9)
⑩にあてはまる数字を百の位を四捨五入した数で答えなさい。


@解説@
(1)6

中心角が90°に近い。
星の日周運動では1時間15°回転して見えるので、90÷15=6時間

(2)ア
天の北極から見ると、地球は反時計回りに自転している。

(3)流れ星
北の空を直線で動いているので、地球の自転によらない動き。
流れ星が写真の枠内の空から突然あらわれ、途中で燃え尽きたと思われる。
シャッターを6時間も開けているので、飛行機や人工衛星ならば少なくとも半直線になるはず。
ちなみに、国際宇宙ステーション(ISS)は約90分で地球を1周、1日で約16周もしている。

@彗星と流星@

彗星(すい星;ほうき星)の尾は進行方向の反対側ではなく、太陽の反対側にあらわれる。
これは太陽のコロナから吹く太陽風(電荷をもつ高温の粒子(プラズマ)の流れ)を受け、
彗星から放出されたチリやガスが尾に見える。
ちなみに、太陽風はオーロラや磁気嵐、デリンジャー現象(通信障害)の発生を引き起こす。

一方で、流星は彗星や小惑星から取れたチリが地球の大気との摩擦で光るので、
進行方向の反対側で発光している。

(4)ウ
オーストラリアで北極星が見えない理由。
北極星は北極側の地軸の延長線上にある。
南半球の反対側にある⇒地平線の下にあるので常に見えない。
北極のある方角が北なのは南半球も変わらない。

大阪市立科学館より。では、天の南極はどうやって見つけるのか?(・Д・)
①南十字星の縦を4.5倍する。
②ケンタウルス座α星とβ星の垂直二等分線と①の交点。
③カノープスとアケルナルを結んだ線分を底辺とする正三角形の頂点。
④大マゼラン雲と小マゼラン雲を結んだ線分を底辺とする正三角形の頂点。
( ;゚д゚)ムンズー
こればかりは仕方がない。
南十字星(サザンクロス)は南半球の国々の国旗にあしらわれている。
条件が整えば、日本から眺めることもできるようだ。

(5)エ

アストロノーツより。左から赤道→北緯30度付近→北極。
赤道は北極星以外はすべて地平線の下に沈む。
緯度が高くなるにつれて北極星の高度が上がり、北極星付近の星は常に地平線の上にくる。
北極星が真上にくる北極では、地平線の上にある星は沈まない。
正答は緯度が最も高い札幌となる。

(6)エ
紀元”前”に注意!
紀元前3000年の古代エジプトは、今からおよそ5000年前にあたる。
天の北極は720年ごとに10°ずつ反時計回りに周回する。
5000÷720=約7倍
現在の北極星の位置から7×10=70°、時計回りに過去へさかのぼる。

(7)ウ
現在の北極星からベガは真逆にあり、180°離れている。
720年×180/10=12960≒13000年

(8)⑧ア⑨イ
ベガが天の北極にきたとき、デネブと北極星はどう見えるか。
ベガとデネブは夏の大三角をなす1等星で距離が近い。
ということは、ベガに近いデネブはベガを中心に北の空を1年中グルグルと回っている。
北極星は現在のベガと似たような動きになり、季節によって見えたり見えなかったりする。

(9)26000
(7)で半周の首ふり運動が13000年だったので1周はその2倍だが、
一応計算すると、720×360/10=25920≒26000年

@北極星@
こぐま座の2等星。英語ではポラリス (Polaris)

岡山のスターウォッチングより、北極星の見つけ方。
中学受験ではテッパンの知識ですが、おさらいです。
北斗七星の先端の2つを5倍、カシオペアの2本線を延長して中央の星との距離を5倍した交点。
ちなみに、カシオペアはギリシア神話に登場する王妃の名。

@歳差運動(首振り運動)@
回転軸が円を描くように振れる運動。

↑地球ゴマの回転。
回転中のコマって倒れそうでなかなか倒れないですけど、真横でも倒れていません!
軸自体がくるくると回っており、物理学では歳差運動というそうです。
詳しい原理は角運動量やモーメントの話になるので、サボの範疇外でございます(´・_・`)
コマの場合は重力の影響を受けるのでなんとなく軸がズレていくのも想像できますが、
無重力空間にただよっている地球も太陽や月、他の惑星の引力を受けて歳差するようです。
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2021年度 渋谷教育学園幕張中学過去問【理科】大問4解説

てつお君は趣味で、電車の乗り換え案内を作成しました。
さらに興味を持ったてつお君は、駅間の距離も調べることにしました。
次の文章は、てつお君が先生に相談したときの会話です。

てつお:先生!駅間の距離を調べる良い方法はありませんか。
先生:時間と速さの関係のグラフから距離を求めることができるよ。
てつお:どうしてですか?!
先生:例えば、一定の速さ10km/時(時速10kmを10km/時と書き表します)で
 5時間進んだら、どれだけの距離を移動したことになるかな。
てつお:    kmです。
先生:どうやって求めたのかな。
てつお:「(あ)   ×(い)   =距離」の式を用いて計算しました。
先生:そうだよね。では、横軸を時間、縦軸を速さにしてグラフを書いてみよう。
てつお:図1のようになりました。

先生:では、時間と速さのグラフをよく観察してごらん。
 距離を求めた計算式は、グラフの何を計算することになるかな。
てつお:図2の塗りつぶした部分の(う)   です。
先生:正解!!

先生:では、図3のように速さが変化するグラフの場合は、
 グラフのどの部分が5時間で移動した距離を示すかな。


てつお:うーん、分かりません…。
先生:では、図4のように、グラフを短い時間間隔に分け、長方形を使って考えてみよう。

先生:図4の時間間隔をさらに短くしていくと、図5のように、
 たくさんの長方形で埋め尽くすことになるよね。

てつお:はい。
先生:では、1つ1つの長方形の(う)    は何を表しているのかな。
てつお:短い時間の間に移動した距離です。
先生:正解。よって、5時間の間に移動した距離は、
 それぞれの細長い長方形の(う)    を足し合わせたものとして考えることができるよ。
 図5のグラフの時間間隔をさらに短くしていくと、5時間の間に移動した距離は
 図のどの部分になるのかな。
てつお:移動した距離は、図のこの部分ですね。
(てつおくんはそう言いながら、図3の一部分を塗りつぶしました)
先生:その通り!では、図3のように速さが変化した場合、
 5時間の間に移動した距離はいくらかな。
てつお:    kmです。
先生:大正解!!
てつお:先生、ありがとうございました!

(1)
会話文の①、②には適切な数値を答え、(あ)~(う)には適切な語句を答えなさい。

てつお君は先生との会話のあと、図6の幕張駅から幕張本郷駅までの距離を求めるために、
幕張駅から乗車し、幕張本郷駅に向かいました。

電車の先頭車両の速度計を利用して、10秒おきの速さを調べました。
速度計の値は、その時間の瞬間の速さを示します。結果は表1のようになりました。
電車が発車してから60秒後までは、一定の割合で速さが増していきます。
60秒後から120秒後までは一定の速さで進みます。
120秒後から一定の速さで減っていき、150秒後に停車しました。
ただし、電車と駅の長さは考えないものとします。

(2)
表1の値を点(●)ではっきりと示し、時間と速さのグラフを書きなさい。

(3)
72km/時は何m/秒ですか。

(4)
幕張駅から幕張本郷駅までの距離は何mですか。

次に、てつお君は幕張本郷駅から乗車し、幕張駅に戻りました。
てつお君は同じように、10秒おきの速さを調べました。
時間と速さの関係のグラフは図7のようになりました。

2本の電車が幕張駅と幕張本郷駅を同時に発車してすれ違う場合、
次の問いに答えなさい。

(5)
出発してから2本の電車がすれ違うまでの時間は何秒ですか。
小数第1位まで答えなさい。

(6)
電車がすれ違う位置と幕張駅との間の距離は何mですか。整数で答えなさい。


@解説@
(1)①50②25(あ)速さ(い)時間(う)面積
基本。
①10km/時×5時間=50km
(あ)(い)…速さ×時間=距離

(う)…縦軸が速さ、横軸が
時間。縦×横=面積が距離となる。

(2)下図参照。

機械的にプロットして線をひく。
きれいな形になる。0にも●を忘れないように(ノ)`ω´(ヾ)

(3)20m/秒
簡単すぎる(;^ω^)
時速kmから秒速mは×10/36倍
72×10/36=20m/秒

(4)2100m

速さ―時間のグラフでは、距離が面積であらわされる。
さきほどの台形の面積を求める
高さは72km/時ではなく、20m/秒で計算。
(60+150)×20÷2=2100m

(5)77.5秒

ありがたいことに最高速度20m/秒は同じ。
最初の加速シーンが面倒なので、いったん60秒後にそれぞれが走った距離を求める。
幕張発が600m。幕張本郷発が800m。
残りは2100-(600+800)=700mで、両者は1秒あたり40m近づく。
700÷40=17.5秒
したがって、60+17.5=77.5秒

(6)950m

60秒から17.5秒を追加。
600+20×17.5
=600+350=950m

@v-tグラフ@
縦軸に速度v(velocity)、横軸に時間t(time)をとるグラフをv-tグラフという。

物理解体新書より。
速度と方向が一定である等速直線運動をv-tグラフであらわすと水平線、
これに一定の速度の変化がつく等加速度直線運動では斜め線になる。
0はt=0のときの速さV(初速度)である。

加速度aは傾きで示される。傾きが大きいと加速度も大きい。
(加速度a=速度v/時間t→v=at)
減速は左斜め下となり、傾きは負(マイナス)になる。
初速度のある等加速度直線運動の距離は長方形と三角形の面積の和であり、
文字式であらわすと、v0t+1/2at2となる。
くわしくは高校物理で習います(;´Д`)
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2021年度 渋谷教育学園幕張中学過去問【理科】大問1解説

 天体の見かけの動きを考えるときに、「天球」という考え方を使います。図1のように、観察者を取り囲むような球を考え、その球の内側に、プラネタリウムのように、距離には関係なく天体が張り付いていると考えます。「天の赤道」は、地球の赤道を大きく広げて、天球に合わせたものです。「天の北極」と「天の南極」は、地球の北極と南極を結ぶ線を延長して、天球に交わった点です。天の北極の近くには北極星があります。
 観察者が立っている面を「地平面」と呼び、地平線を広げた面として考えてください。この面より上にある天体が空に見えます。逆に、この面より下にある天体は地平線下にあるので見えません。観察者の真上の点を「天頂」と呼びます。観察者にとって、「北」と「南」の方向は、天の北極と天の南極と天頂を通る円が地平面と交わる方向です。また、「東」と「西」の方向は、北と南の方向を結ぶ線に対して直角の方向です。この時、天の赤道は東と西を通る円となっています。天の北極と天の南極を結ぶ軸が回転して、天球が回転します。結果、太陽や星が東の方からのぼり、西の方へ沈むことを説明することができます。

2020年7月19日の天体の位置や動きについて、以下の問いに答えなさい。

(1)
図2に示したAは、東京での日の出の位置を表しています。解答用紙の図は、観察者が北を背にして、空を見上げた図です。東西南北の地平線まで見えているものとします。この日の太陽の動きをなめらかな曲線で書き、日の入りの位置をマーク(●)で表しなさい。
←答案。

(2)
この日の明け方に、地球からすべての惑星を一度に見ることができるという珍しいことが起こりました。図3は、観察者が北を背にして空を見上げている図です。天王星と海王星は肉眼では見ることができませんので、望遠鏡で見えた位置に印をつけてあります。この図で、7つの惑星の位置を結ぶと、なめらかな曲線になっていることに気がつきます。次の中から、この図と関係のある文を2つ選びなさい。

(ア)太陽の強い力で、惑星が一箇所の空間に集められている。
(イ)惑星は、大きさの順に並んで見えている。
(ウ)惑星は、太陽からの実際の距離の順に並んで見えている。
(エ)惑星の位置を結んだ滑らかな曲線の延長上に太陽がある。
(オ)実際に惑星が太陽の周りを回る道すじは、ほぼ同じ平面上にある。

(3)
この日に火星が昇ってくる位置は、地平線のどのあたりになると考えられますか。
解答用紙に示した図に濃くはっきりとマーク(●)を書きなさい。

(4)
図4のように、天の北極の方向から見ると、地球は太陽の周りを時計の針と反対向きに公転しています。地球の自転も時計の針と反対向きです。天の北極の方向から見た、この日のそれぞれの惑星(水星、金星、地球、火星、木星)の位置は、図5のどれですか。最も適するものを選びなさい。

 すい星は太陽系の天体で、惑星と同じように太陽の周りを公転しています。太陽系のかなり遠くの方から太陽に接近して急に明るくなり、遠ざかると急に暗くなって見えなくなってしまうことが特徴です。また、図6のように、長い尾をたなびかせて他の天体とは違った姿を見せます。すい星の尾は太陽と反対側に伸びます。

(5)
新しいすい星が発見され、この日の夕方に、太陽が沈んでからすぐに見えたとします。
すい星の尾の見え方を、1本の直線で表しなさい。

↑解答用紙。


@解説@
(1)下図参照。

夏至に近い日なので、北よりの東から昇り、北よりの西に沈む
南中で影は北にできるので、天頂の南側をカーブする。

(2)エ・オ
地球から空をながめると、7つの惑星がなめらかな曲線上にあった。
もし、7つの惑星の公転軌道がほぼ同一平面上にあるとするならば、
その平面がなめらかな曲線としてあらわれたと考えられる。

地球からの距離はそれぞれ異なるが、1つの平面を横から見ると並んでみえる。

また、太陽系は太陽を中心に7つの惑星が公転するので、
中心点となる太陽も同一平面上にあるものと推測できる。
(1)のA(日の出位置)が北よりの東だから、水星の延長線上に太陽があるはず。

太陽の近くで高速にクルクル回っているのが、火星までの地球型惑星
木星以降の木星型惑星がその遠くをまわっている。
一番外側を周回する、準惑星に降格された冥王星を除くと、同一平面上の軌道にみえる。

なぜ、同一平面で公転するのか?
この点、国立天文台のサイトによると、惑星のもととなる宇宙のガスやチリが重力で引き合い、互いにぶつかり合うと、《反対方向の運動がうち消されて平均化された結果、物質どうしはお互いにそれ以上ぶつからないように、1つの平面上を、ほとんど円軌道で、同じ方向に回転するようになりました》ということらしい…。
最初は無秩序にバラバラと漂い、密度の濃い部分に皆が集まって均整が取れていく感じでしょうか。
しかし、この説明だと密度の濃い部分がなぜ同一平面上にくるのかわからないヽ(´Д`; )ノ
ログミーBizさんの方では、もう少し詳しい説明がなされていました。
どうやら、角運動量保存の法則とやらでチリやガスからなる雲の自転速度が速まり、雲全体の速度が増すと、ちょうどピザの生地を回転させると平べったくなるように、チリガスの雲が皿状に広がって雲が晴れたようです。もっと知りたい方は自分で調べてみてね(´・∀・`)

困ったら消去法でも対処できる。
ア:太陽の強力な引力で集められても、なめらかな
曲線に整列するとは限らない。
イ:大きさを比較してみよう↓

アストロピクスより。木星型惑星は地球型惑星より圧倒的に大きい
太陽はさらにデカい(」゚Д゚)」
太陽系の全質量のうち、99.9%近くは太陽が占めているそうです…。
ウ:惑星の順番は渋幕受験生なら全員言えるはず。

(3)下図参照。

はじめの天球の説明にあったように、天球が回転して天体は東から昇り、西へ沈んでみえる。
天球の回転は地球の自転。
自転を巻き戻すと、火星は北よりの東から昇ってくる。

(4)オ
難しい(´~`)

自転方向に注意して朝夕判定。夜から昼に変わるのは上側。
明け方に観察しているので、地球の上側に地平線を描き、
7つの惑星が一度にみえる位置関係をさぐる。

アは地球をはさんで惑星が左右に分かれ、一度に全部見れない×。
ウは水星と木星が共に地平線のうえにこない。×
エも太陽がモロ出しで惑星が見えない。
カは7つの惑星が入るが、夕方の方向になる。
イとオが良い感じ。

イ・オの判定ですが迷いました(;´・ω・)
天球に張り付けても似たような位置関係になる。
(2)エ『惑星の位置を結んだ滑らかな曲線の延長上に太陽がある』とあったので、
ここからオと判断するしかないと思われる。
また、先ほどの動画のように太陽~火星までの距離と比べて、木星はだいぶ遠くをまわる。

(5)下図参照。

『すい星の尾は太陽と反対側に伸びます』とあるので、
(1)の日の入りの位置と反対方向に線をひく。
多少の角度のズレは許容範囲だと思う。

@彗星と流星@

彗星(すい星;ほうき星)の尾は進行方向の反対側ではなく、太陽の反対側にあらわれる。
これは太陽のコロナから吹く太陽風(電荷をもつ高温の粒子(プラズマ)の流れ)を受け、
彗星から放出されたチリやガスが尾に見える。
ちなみに、太陽風はオーロラや磁気嵐、デリンジャー現象(通信障害)の発生を引き起こす。

一方で、流星は彗星や小惑星から取れたチリが地球の大気との摩擦で光るので、
進行方向の反対側で発光している。
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2021年度 海陽中等教育学校・特別給費過去問【理科】大問2解説

電気について次の文章を読み、問いに答えなさい。

問題1
 ひろし君の家の階段には電球が1つ付いています。1階のスイッチを入れたり切ったりすると、電球がついたり消えたりします。2階にあるスイッチを入れたり切ったりしても電球がついたり消えたりします。これはどんな回路になっているのだろう、とひろし君は考えました。
 ふつうのスイッチは図1のようになっています。破線の中がスイッチで、〇印を端子と言います。端子には導線をつなげるようになっています。一方、図2は切り替えスイッチというもので、端子が3つあり、端子の1番と2番がつながっている状態から切り替えると、3番と2番がつながった状態になります。

ひろし君はこの2種類のスイッチを使って階段の電球の回路を4つ考えました。

問1
次の回路図のうち、上の文章の下線部のようにはたらくものを選びなさい。

 ひろし君は、もし3階建ての家だったらどうしたらいいかなあと考えました。階段に電球が1つだけあり、1階のスイッチでも2階のスイッチでも3階のスイッチでも電球がついたり消えたりするようにしたいのです。どうしてもうまくいかないのでお姉さんのまいさんに助けを求めました。

まい「そうねえ。4路スイッチというのを使うといいよ」
ひろし「それは何?」
まい「そうね。4路スイッチには図3のように4つの端子があって、初めは1番と2番、3番と4番がつながっているの。そこでスイッチのつまみを時計回りに90°まわすと、今度は1番と3番、2番と4番がつながるの」

ひろし「90°ずつ2回まわすと元にもどるんだね。スイッチの中はどういうしくみになってるの」
まい「それは考えなさいよ」

 ひろし君は4路スイッチの中身(つまみとともに回転する部分)を5通り考えてみました。下のア~オです。点線の円の内部が90°ずつ回転します。
 アはななめの2本の線が立体交差していて、ななめの線どうしはつながっていないことを表しています。イは2本のななめの線がつながっていることを表しています。

問2
上のア~オのうち4路スイッチとしてはたらくものを選びなさい。

 

まい「スイッチの中はわかったね。
じゃあ、この4路スイッチを使って、3階建て用の回路をかいてみて」

問3
図4には電池1個、豆電球1個、切り替えスイッチ2個、4路スイッチ1個がかいてあります。これらをつないで、どのスイッチでも豆電球をつけたり消したりできるようにするには、どのようにつなげればよいでしょうか。下のなかから選びなさい。

 

問題2
 図5は豆電球です。ソケットに入れる前の豆電球はこんな形をしています。以下では図6のように簡単にかきます。図7はそれを下から見た図です。図6と図7で、aは金属でできていて、ねじのようになっている部分です。bは黒くて電気を通さない物質でできています。cも金属でできています。

ひろし「ソケットを使わないで豆電球と乾電池をつないでみよう。
 つなぎ方によっては豆電球がつかないこともあるね。なんでかなあ」
まい「豆電球の中にはフィラメントという細い金属の線(図5のd)があって、そこを電球が流れると光るのよ。電流がフィラメントを通らないようなつなぎ方だと豆電球はつかないの」

問4
豆電球と乾電池と導線を次の(1)から(4
)のようにつなぐとき、豆電球がつくものにはA、つかないものにはBと書きなさい。(4)は、あ、いのそれぞれの豆電球について答えなさい。

問5

図8の回路について回路図をかくと、下のア~コのどれになりますか。
乾電池の記号は線が長い方が+極です。

図6のbの部分は電気を通さない物質でできています。
ひろし君はこのことを不思議に思いました。
ひろし「bの部分を金属に変えた豆電球を作るとどうなるかなあ」
まい「ひろしが考えている豆電球を作るのはむずかしいから、ふつうの豆電球を2個つないで、片方の豆電球だけaとcを直接つなぐといいよ」

問6
ふつうの豆電球1と2を図9のように直列にして乾電池1個をつなぐと2つとも同じ明るさでつきました。ここで豆電球1について図6のaとcをアルミホイルでつなぐと豆電球1と2はそれぞれどうなりますか。次のなかから1つずつ選びなさい。

ア:一瞬明るくかがやいてすぐ消える
イ:はじめよりも明るくつく
ウ:はじめと同じ明るさでつく
エ:はじめより暗くつく
オ:消える

 

問題3
 ひろし君は豆電球と電流計と電源装置をつないで豆電球の明るさを調べてます。電源装置は図10のようなもので、つまみを回すと1.6V、1.7Vのように細かく電圧を変えることができます。以下では電源と言います。

実験1
 はじめに、図11のように豆電球1個と電流計をつないだ回路を作って、回路の+を電源の+に、回路の-を電源の-につなぎます。このあとで登場する回路でも同じようにします。電源のつまみを回すと電圧が変化して、そのとき豆電球を流れる電流を電流計で測ることができます。また豆電球の明るさも観察します。このあとも同じ種類の豆電球を使うこととします。

 結果は表1のようになりました。たとえば「かすかにつく」はその電圧や電流になったとき、初めてかすかについたという意味です。ほかの明るさについても、初めてその明るさになったときの電圧や電流を表しています。空らんは上と同じ明るさという意味です。
「まぶしい」ときより電圧を高くすると豆電球が切れる心配があるので、ここで実験をやめました。表の2.6Vのところの×は実験を行わなかったことを示します。これからも「まぶしい」をこえるような実験は行わないことにします。

ひろし君は考えました。「電流がたくさん流れるほど豆電球が明るくなるんだ」
グラフにすると図12のようになりました。

実験2
 次に、図13のように豆電球2個を直列につなぎ、それに電流計をつないだ回路を作って、電流計はAの記号で表します。
 このとき、豆電球1を流れる電流と豆電球2を流れる電流は同じです。この電流を電流計で測ることができます。実験はいろいろな電圧について行いましたが、表2には3Vの場合だけあげておきます。

 ひろし君は考えました。「電源の電圧が3Vのときに電圧計で豆電球1個の電圧を測ったら1.5Vになると思う。実験1でも実験2でも1.5Vのときは230mA流れてふつうの明かるさだ。直列のとき電圧は足し算になっているんだ」

実験3
 次に、図14のように豆電球2個を並列につなぎ、それに電流計をつないだ回路を作って測りました。豆電球1を流れる電流と豆電球2を流れる電流の合計を電流計で測ることができます。実験はいろいろな電圧について行いましたが、表3には1.5Vの場合だけあげておきます。

 ひろし君は考えました。「電源の電圧が1.5Vのときは豆電球1個には実験1と同じように230mAの電流が流れてふつうの明るさになる。2つの豆電球の電流が合わさって、電流計は460mAになるんだと思う。並列のときは電流が足し算になっているんだ」

実験4
 最後に、図15のように豆電球3個と切り替えスイッチと電流計をつないだ回路を作りました。

問7
切り替えスイッチをaにつないで、電源の電圧を上げていきます。豆電球1が初めて「まぶしい」になったとき、電圧を上げるのをやめます。このとき、豆電球3の明るさはどうなっていますか。下の表にしたがって番号または記号で答えなさい。

問8
電源の電圧を問7のままにして、切り替えスイッチをbにつなぐと、豆電球1と3の明るさはどうなりますか。問7と同じように答えなさい。


@解説@
問題なげえ!
問1:エ
1階と2階のスイッチ。類題経験者は多いと思われる。

ア:一方のスイッチがOFFだと、他方をONしても付かない。
イ:一方のスイッチがONだと、他方をOFFしても付いたまま。
ウ:一方が下にあると、他方を上に切り替えても付かない。

問2:オ
4路スイッチ。

『初めは1番と2番、3番と4番がつながっている。
スイッチのつまみを時計回りに90°まわすと、1番と3番、2番と4番がつながる』
他の選択肢と形が異なる回路
で躊躇するが、オが正答。

問3:イ
頭がこんがらがってくる(*´д`*)

『1―3、2―4』がつながっている状態を考えると、
アとウでは右と左で回路が分断されてしまう。
左右の切り替えスイッチ(3路スイッチ)をONにしても豆電球はつかない。
『1―2、3―4』がつながっている状態を考えると、
エでは上下で回路が分断されるので、同様に×!
イで2通りを試してみよう。分断されない。

問4:①B②B③A④あAいA
ソケットなしで豆電球をつける。

wikiより。豆電球の中身。
フィラメントに電流が通らないと豆電球はつかない。
下と横をつなげるとフィラメントに電流が通って光る

(1)(2)のようにつなげると、抵抗であるフィラメントを回避して電流が流れるので、
フィラメントに電流がいかず、豆電球がつかない。
発光ダイオードのように向きは決まっていないので、(4)は双方つく。
ちなみにフィラメントは融点の高いタングステン(元素記号;W)が採用されている。

問5:カ
10択もあり、紛らわしい選択肢も多く難しい(;´∀`)

電池の+から出発。最初の電球を通過、左右に分岐する。
青ルートは1つの豆電球を通って-へ。
赤ルートでは2つの豆電球を通りそうだが、1つしか通らない!
前問の(1)と同じで、ソケットがない状態で横と横をつなぐと、
フィメラントに赤ルートの電流は流れない。カの回路図になる。

問6:豆電球1―オ、豆電球2―イ
豆電球1はフィラメントを避けるように電流が流れるので消える。
直列につないだ豆電球が2つから1つに減るのと同じで、豆電球2は明るくなる。

問7:2
最後の2題はかなり悩みました(*_*)
何度も計算してうまくいかなかったのですが、フォロワーさんの力を借りてようやく理解⊂(^ω^)⊃

最初、豆電球の明るさはW(ワット)で決まるので電圧V×電流A=Wかなと思いきや、、

よくみたら電流と電圧が比例になっていない!
0.5Vあたり40mAで増加しているものの、0.3V-136mAと0V-0mAは直線上にはない。
勝手にオームの法則で計算しちゃダメなんですね(;∀;)
ひろし君も『電流がたくさん流れるほど豆電球が明るくなるんだ』と電圧には言及していません。
豆電球の明るさはあくまで電流に依存し、表1の電圧―電流―明るさの対応表から解答します。

解答で使える範囲は問題文で提示された実験結果のみ。
〔ふつうの明かるさ〕で比較すると、
豆電球1個→1.5V・230mA
直列2個→3V・230mA
(直列は電圧が足し算;3V=1.5V+1.5V。電流は等しい)
並列2個→1.5V・460mA
(並列は電流が足し算;460mA=230mA+230mA。電圧は等しい)

豆電球1が〔まぶしい〕ので、豆電球1には310mAの電流が流れている。

表1は豆電球1個分の話。豆電球1は並列1個なので、2.5Vの電圧がかかっている。
並列の電圧は等しいので、豆電球2と3は合わせて2.5Vの電圧。
直列の電圧は和になるから、豆電球3単独では1.25V
表1より、1.25Vに対応する明るさは〔暗い〕。

問8:豆電球1―0、豆電球3―4

電源は2.5Vを維持する→回路全体では2.5Vの電圧がかかっている。
並列は電流が足し算だから、豆電球1と豆電球3を流れる電流量は
つまり、電流(mA)に対応する電圧の和が2.5Vとなるときのの電流量を考える。

表を見ると、電流量が半分になると豆電球の明るさにだいぶ差ができる。
豆電球3の電圧は2.5V未満なので〔まぶしい〕ではないが、仮に豆電球3を2.5Vで計算すると、
豆電球1の電流は310÷2=155mAで、〔かすかにつく〕のギリ上にあたる。

試しに、豆電球1を〔かすかにつく〕で最も小さい0.5V・150mAで計算すると、
豆電球3の電流は150×2=300mAとなるが、電圧は2.5-0.5=2.0Vで
表1から2.0Vの電流は270mAだからつじつまが合わない。
電圧を上げると電流は増えるので、豆電球1の電圧をさらに上げて計算しても合わない。
豆電球1は0.5V未満の電圧で〔つかない〕になる。

今度は、豆電球3を〔とても明るい〕で最も小さい2.0V・270mAで計算すると、
豆電球1の電流は270÷2=135mAで〔つかない〕。
豆電球1の電圧は0.3V未満だから、豆電球3は2.5-0.3=2.2Vを超える。
実際の電流量は270mAを超えることになり、豆電球3は〔とても明るい〕になる。
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2021年度 海陽中等教育学校・特別給費過去問【理科】大問1解説

プラスチックについてさまざまな問題について、次の各問いに答えなさい。

 プラスチックは、軽量で透明性があり、密封性が高い素材で、製造コストも安いことから、多くの製品に使われています。代表的なプラスチック製品として、まずペットボトルについて考えましょう。ペットボトルのペット(PET)とは、ポリエチレンテレフタラート(ポリエチレンテレフタレート)の略で、プラスチックの種類の一つです。日本では、PET素材の製品には必ず識別表示マークをつけることが義務づけられています。

問1
図1は、あるペットボトル飲料のラベルです。マークが2つついており、このマークからボトル(本体)はPET素材、キャップとラベルはPET以外の素材からできていることがわかります。ただし、出題の都合上、画像を加工しています。

それぞれの図形で囲まれた内部には字(文字または数字)が入ります。
マークを完成させなさい。デザインにこだわる必要はありません。

問2
食品トレーなどにも別のプラスチックが使われています。
ある食品トレーに、図2に示すような材質表示マークが付けられていました。
この食品トレーの素材は何ですか。次のなかから選びなさい。

ア:ポリエステル イ:ポリ塩化ビニル
ウ:ポリスチレン エ:ポリプロピレン

問3
ペットボトルのキャップは、一般にポリプロピレンというプラスチックでできています。開封前は1つに見えるキャップも、開封することによってキャップ部分とリング部分に分かれます。

ペットボトル本体とキャップの素材が異なっているのに、リサイクルに問題はないのでしょうか。
(1)
通常、ペットボトルのリサイクルにおいては、ラベルとキャップは外して集めますが、リングは残っています。これはリサイクル工場において簡単に分けることができるからです。どのようにしてペットボトルとリングを分けているでしょうか。方法を考えなさい。なお、リサイクル工場ではまずプラスチックを細かくくだきます。

(2)
「ペットボトルキャップを集めてワクチンを送ろう」という運動があります。「エコキャップ運動」ともいいます。これは、キャップもリサイクルにより再生プラスチック原料となるため、売却して得たお金でワクチンを購入しているからです。
 キャップ何個でワクチンが購入できるか計算してみましょう。あるペットボトルのキャップの重さを測ったところ、2.66gでした。ペットボトルキャップとしてのポリプロピレンは、1kgあたり15円で売却されており、ワクチンは1人分は20円とします。同じキャップで何個以上集めると1人分のワクチンが購入できるでしょうか。整数で答えなさい。税金や送料などは考えません。

 

 飲料はいろいろな容器に入れて売られていますが、最も多く見かけるのはペットボトル入りでしょう。持ち運びがしやすいことが最も大きな理由ですが、一方で、持ち運びをさせにくくするために、あえてペットボトルに入れない飲料もあります。

問4
ペットボトルを水筒代わりにして飲んでいる人もいるでしょう。ところが、未開封のペットボトルを開封後、口を付けて飲んだものを一部残し、常温あるいは炎天下に置いておくと大変なことになります。
 ここに、Aミネラルウォーター、Bオレンジジュース、Cスポーツドリンク、D緑茶、E麦茶が入ったペットボトルがあります。口を付けて一部を飲み、飲み残しを炎天下に8時間置いておいた後、細菌の増殖の程度を調べます。
(1)
結果とその理由は、次のうちどれになるでしょうか。
B、C、Eについてそれぞれ選びなさい。同じものを何回選んでもかまいません、
ア:細菌のえさになる栄養が豊富であるから、細菌が増殖する。
イ:液性がアルカリ性であり、細菌が生息しやすい環境のため、増殖しやすい。
ウ:液性が酸性であり、細菌が生息しにくい環境のため、増殖しにくい。
エ:ふくまれている成分に抗菌作用があり、細菌の増殖をある程度抑えてくれる。
オ:細菌のえさになるものがほとんどふくまれていないため、細菌はあまり増殖しない。

(2)
A~Eの中に、答えがエになるもの、つまり抗菌成分をふくむものがあります。
その抗菌成分を何といいますか。次のなかから選びなさい。
ア:イソフラボン イ:ソラニン ウ:テトロドトキシン エ:ポリフェノール

(3)
緑茶、麦茶、紅茶、ウーロン茶の中で、種類がちがうものを1つ答えなさい。
また、他の3つの共通点を答えなさい。

 

 牛乳やビールは、ペットボトル入りで売られているのをあまり見かけないでしょう。
 牛乳は、細菌のえさになる栄養が豊富で細菌が増殖しやすいため、一度で飲みきれない量の場合は、あえて持ち運びがしにくい紙パックで売ることになっています。
 ビールは、ペットボトルの性質の問題です。かんやびんにはない弱点があるため、ビールをペットボトル入りで売ると賞味期限が短くなってしまうのです。
 ペットボトルは無色透明です。これは、PET素材には色がつけられないからではありません。色をつけることはできるので、昔は着色されたペットボトルもありましたが、リサイクルの際に不純物となって、再生資源としての価値が下がるため、着色しない取り決めになったのです。色をつけたいときは代わりにラベルに色をつけています。必要があれば、光を通さないラベルを用意することは簡単です。

問5
文章中の下線部について、ペットボトルがもつ、かんやびんにない弱点とは何でしょうか。
次の空欄〔 1 〕・〔 2 〕にあてはまる言葉を答えなさい。

ペットボトルはわずからながら〔 1 〕を通すため、飲料が〔 2 〕しやすい。
そのため、〔 2 〕防止剤が添加されていたり、〔 1 〕を通しにくい加工がされている。

問6
みなさんの学校給食の牛乳は、紙パックでしょうか、それともびん入りでしょうか。
それぞれに利点と欠点があります。

表中のBに入る、紙パックと比べたときのびんの欠点を考え、書きなさい。
Aについては答える必要はありません。

 

 2015年9月の国連サミットで採択されたSDGs(持続可能な開発目標)は、2016年から2030年の15年間で達成するためにかがげた17の目標(ゴール)、169のターゲットです。目標には、「貧困をなくそう」「気候変動に具体的な対策を」などがあります。

問7(1)
「SDGs」の読み方をカタカナで書きなさい。

(2)
持続可能なという意味を表す単語は、次のうちどれですか。
ア:サーマル イ:サスティナブル ウ:セキュア エ:ソサエティ

 

 SDGsの目標の一つ、「海の豊かさを守ろう」について考えます。海岸に流れ着いたごみは目につきますが、海の中にもさまざまなプラスチックごみが存在しています。大きなものもあれば小さなものもあり、ういているもの、水中をただようもの、しずむものなどさまざまです。海底にはレジ袋(ポリ袋)などのプラスチックごみが大量にしずんでいると言われています。

問8(1)
プラスチックは、自然界の中で時間がたつにつれてこわれ、小さくなっていきます。
5mm以下になったプラスチック片のことを何といいますか、答えなさい。

(2)
これらのプラスチックごみが、海洋生物にあたえる影響にはどのようなものがあるでしょうか。
考えられることを書きなさい。

 

 プラスチックごみを減らすには、プラスチックのリサイクルがかかせません。
プラスチックのリサイクルには3つの方法があります。
・マテリアルリサイクル…廃プラスチックを原料としてプラスチック製品に再生する。
・ケミカルリサイクル…化学的に分解することで、化学原料に再生する。
・サーマルリサイクル…固形燃料にしたり、焼却したりして熱として回収する。
 日本では、サーマルリサイクルの割合が最も高くなっています。プラスチックはもともと〔 3 〕からできているので、燃やすと高い熱が発生します。こみ焼却炉でごみを燃やすとき、生ごみなど水分の多いごみは燃えにくく温度が下がるため、プラスチックをまぜて燃やすことで高温にし、発がん性物質である〔 4 〕の発生を抑える効果もあります。発生した熱は温水プールや施設の暖房などに利用されています。

問9
上の文章中の空らん〔 3 〕・〔 4 〕にあてはまる言葉を答えなさい。

 

 2020年7月よりプラスチック製買物袋(レジ袋)の有料化が始まりました。お店が商品をレジ袋に入れてわたすときには、レジ袋を有料で販売しなくてはなりません。ただし、例外的に配布できるレジ袋もあります。
・厚さが0.05mm以上の袋で、くり返し使用できることが明記されたもの
・海洋生分解性プラスチックの配合率100%の袋
・バイオマスプラスチックの配合率25%以上の袋
 バイオマスとは、生物由来の資源で、石油などの化石資源以外のものです。バイオマスプラスチックには生分解性プラスチックとしての性質をもつものがありますが、レジ袋などに用いられるバイオポリエチレン製の袋は、一般に生分解性はありません。

問10
プラスチックごみによる環境汚染の削減のために始められたレジ袋有料化ですが、生分解性のないバイオマスプラスチックの袋でも、有料化の対象外になっている(環境負荷が小さい)のはなぜだと考えられますか。カーボンニュートラルの視点から書きなさい。


@解説@
問1:下図参照

中学入試ならではのマーク問題(‘ω’)
左がペットボトル、右がプラスチック製容器包装。
教材にもでてくるが、生活知識は家庭でも取り入れたい。

問2:ウ
プラスチックの細かい種類が狙われた:;(∩´_`∩);:ヒドイ
ポリスチレン(PS)は弁当やカップ麺の容器に使われる。

ポリエチレン(PE)はスーパーのポリ袋やポリバケツなど。
ポリ塩化ビニル(PVC)は消しゴム、おもちゃ、合皮、水道管など。
ポリプロピレンは(PP)は本のコーティング、食品の包装、家電や自動車の部品など。
ポリメタクリル酸メチル(PMMA)はコンタクトレンズ、光ファイバー、水族館の水槽など。

ポリエステル(PEs)は服のタグで見たことあると思う。
以上の内容は高校化学で習います。。

問3①:密度がPETよりも小さく、ポリプロピレンよりも大きい液体に入れて、
液面に浮かんだリングを回収する。
*サイエンス番組や本で見た人には有利だが、他校でも出題されている。

液体の密度より大きいと沈み、小さいと浮く
密度の違いで物質をふるい分ける点を指摘すれば正解◎
ラベルの分離は難しいようなので、きちんと外してから捨てましょう(‘Д’)ノ

②:502個
ワクチン1人分の値段は20円。
これに相当するポリプロピレンの量は1000×20/15g。
キャップ1個が2.66gだから、÷2.66でキャップの個数に変換する。
1000×20/15÷2.66
=200000/399=501.2→502個
約500個を集めて、20円のワクチンがようやく1つ買える。

問4①B-ウ、C-ウ、E-ア
理科の知識で解けなくもないが、難しい(;`ω´)
口を付けると唾液に含まれる細菌が飲料にうつる。
・Bオレンジジュース
果糖やブドウ糖→糖だから細菌のえさ?にいってしまうと間違える。

オレンジジュースは酸味がある。細菌は酸に弱く、増殖しにくい

・Cスポーツドリンク
甘味が勝るのでわかりにくいが、実はこれも酸性で細菌が増殖しにくい…。

左がアクエリ、右がポカリの原材料名。
拡大してよ~くみると、クエン酸、ビタミンC、酸味料、アミノ酸と書かれてある。
ラベルもチェックしましょう(´゚ω゚`;)

・E麦茶
麦茶は酸性ではない。(中性に近い)
麦→デンプン→細菌のえさ→増殖。

 宇都宮市より。口をつけて半分程度飲んだ麦茶を30℃の容器に放置したときの細菌の個数。
6時間までそれほど増えていないが、時間が経つたびに増えている。
 
オレンジジュースとスポーツ飲料。かなり減っているw( ゚Д゚)w
D緑茶はカテキンの殺菌・抗菌作用が働いている。

ミルクコーヒーやばい(;´Д`)縦軸の桁が違う。

ちなみに、Aミネラルウォーターはコーヒーのような激増はしないものの、
水道水と違い、塩素がないので抗菌作用は無い。

(2)エ
抗菌成分の具体的な名称を選ぶ。小6男子にはムズくないか?(´~`)
正解はポリフェノール。光合成で作られる抗酸化物質の総称で植物の色素や苦味成分である。
チョコレートやコーヒー、ワインのCMやテレビ番組で耳にしたことがあると思う。
イソフラボンは大豆に含まれるポリフェノールの一種。緑茶のカテキンもポリフェノール。

ソラニンはジャガイモの芽に含まれる毒。
テトロドトキシンはフグの毒
🐡

(3)麦茶、共通点―同じ茶葉からできる。
*サボは大人になって読んだ雑学の本で同じものだと知りましたョ(・Д・)
麦茶は大麦。他3つはチャノキとよばれる植物

QuizKnockのページに3つの違いが整理されていました。発酵の違いだそうです。
摘んだ茶葉をすぐ釜で炒って発酵を止めると緑茶。
発酵が中程度でウーロン茶。茶葉が茶色になるまで発酵させると紅茶。
発酵の差だけでこんなに味に差がでるんですね・・。

問5:1-空気、2-酸化
ここもなかなか厳しい(笑)
サボは2番から考えました。
飲食物に添加される〇〇防止剤といえば、酸化防止剤
食品が酸素と結びついて酸化してしまうと、風味や色合いがあせてしまう。
ビタミンCなどの酸化防止剤が食品に代わって酸化することで、食品自体の酸化を防止する
ということは、『ペットボトルはわずかながら( 1 )を通す』は空気となる。
液体を入れる容器でさえ空気を通している。知らないとなかなか思いつきにくい。

問6:輸送コストがかかる。
『びんは重いので』→重量が大きいと運ぶのが大変。
フードマイレージでも輸送重量(トン)×輸送距離(キロ)の話がでてくるので、
ビンが重い点が輸送の問題であると想像しやすい。

問7①エスディージーズ
読み方が直球で問われる⊂(^ω^)⊃
テレビでも盛んに言われている。
2001~2015年の15年間に達成すべきMDGs(ミレニアム開発目標)があって、
2016~2030年までの15年間に達すべきSDGsはその後継にあたる。

朝日新聞より。2030年までに達成すべき17の目標。
覚える必要はないが、ざっと見ておきたい。

②イ
SDGs『Sustainable Development Goals
;持続可能な開発目標
サスティナブル(Sustainable)持続可能な。トレンドワードで受験英語にも出てくる。
従来の環境保全施策は経済活動の抑制を強調する形で行われていたが、
自国の開発を進めたい開発途上国を中心に異議が出た。
そこで、将来世代に負担をかけないような地球環境の保全や維持をしながら、
現役世代による経済活動を保障する考えを『持続可能な開発』という。

サーマル(thermal)…熱の。後半の設問に出てくるサーマルリサイクルのサーマル。
セキュア(secure)…安全な。名詞がセキュリティ(
security;安全)。
ソサエティ(society)…社会。形容詞はソーシャルディスタンスのソーシャル(social;社会的な
)。

問8①マイクロプラスチック
プラごみ問題の対策は必須。
紫外線や波の影響で細かくなったプラスチック片のこと。

②体を傷つけたり、付着した有害物質が体内で蓄積されることで
海洋生物が死んでしまい、生態系を壊してしまう。
*プラごみ問題の被害。ぜひともおさえておきたい。

WWFより。クラゲと間違えてポリ袋を食べてしまうウミガメ。
プラスチック製品やマイクロプラスチックを直接、口に入れてしまう他、
これらを食べたえさを食べたり、エラ呼吸を通じて体内に入る。
海洋生物がプラスチックを食べると消化器官をつまらせたり、傷がついてしまう。
また、マイクロプラスチックは細かくなる過程で表面が凸凹しており、
有害物質を吸着しやすいので、汚染の媒介になっているといわれている。
体内で分解されないと生物濃縮が起こり、人間の健康被害につながるおそれもある。

問9:3-石油、4-ダイオキシン
プラスチックは石油化学製品の1つ。
原油を精製して得られるナフサを原料とする。
ごみの焼却で発生する発がん性物質といえばダイオキシン
プラスチックを混ぜて高温で焼却するとダイオキシンも分解できるので、その発生を抑止できる。

問10:過去に光合成で大気中の二酸化炭素を吸収した量を加味すると、
燃焼時に発生した二酸化炭素の量は実質的にプラスマイナスゼロとみなせるから。
*カーボンニュートラルを記述すればいいが、整理していないとなかなか書きにくい。

@バイオマス発電@
生物資源(bio)の量(mass)を用いた発電方法。
その発電方法は3つある→みるみるわかるEnergy
直接燃焼する方法。熱分解でガスを発生させる方法。
そして、醗酵で生じたメタンガスを発生させる方法。
いずれも他の発電と同じく、タービンを回して電気を生産する。
サツマイモを微生物の力で醗酵させ、バイオマス発電をしているところがあるらしい…。

燃焼でも醗酵でも温室効果ガスは発生してしまうが、
バイオマスがエコだといわれるゆえんはカーボンニュートラルの考えが根底にある。
これは現役であったときに光合成で大気からCO2を吸収していたので、
燃焼でいくらかCO2を発生させてもトータルで考えればプラスマイナスゼロになるとみなし
実質的なCO2の増加にはつながらないと考える
石油や石炭といった化石燃料もその起源は生物に由来するといわれるが、
炭素が生体に取り込まれた時代が太古の昔であり、
燃焼で現代の大気に解き放してしまうと無視できないほどの量になるので問題視されている。
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2020年度 豊島岡女子学園中学過去問【理科】大問1解説

自然の長さが10cmで重さの無視できるばねを天井につるしておもりを取りつけるとばねは伸び、ばねを床に取りつけておもりをのせるとばねは縮みます。このばねの長さとおもりの重さの関係は、グラフのようになります。

(1)
このばねを2つ用意し、40gのおもりの上下に取りつけました。上側のばね1の端を天井に、下側のばね2の端を床に取りつけ、ばね1、ばね2の長さがそれぞれ10cmになるようにおもりを手で支えました。ばね1、おもり、ばね2は一直線上にある状態になっていました。おもりを静かにはなしてしばらく待つと、ばね1、おもり、ばね2は一直線上にある状態で静止しました。このとき、ばね1とばね2の長さはそれぞれ何cmになりますか。四捨五入して整数で求めなさい

ばねの代わりに、自然の長さが10cmで重さの無視できるゴムひもを用いると、ゴムひもはばねと同じように伸びますが、縮めようとしてもたるんでしまうため、ゴムひもは10cmの長さのままです。ゴムひもの長さとおもりの重さの関係は、グラフのようになります。

(2)
このゴムひもを2つ用意し、(1)のばね1、2の代わりにゴムひも1、2を取りつけました。おもりを静かにはなして止まるまで待つと、ゴムひも1とゴムひも2の長さはそれぞれ何cmになりますか。四捨五入して整数で求めなさい

ゴムひも1の端を天井からはずして手で持ち、ゴムひも1とゴムひも2をたるんだ状態にして、おもりを床に置きました。はじめにおもりと手の距離を0cmとしてから、ゴムひも1を持つ手をおもりの真上に向けて一定の速さでゆっくりと動かし、ゴムひもの合計の長さが30cmになるまで引っ張りました。

(3)
手を動かし始めてから時間を横軸に、ゴムひも1とゴムひも2の長さを縦軸にとったグラフとして正しいものをそれぞれ1つずつ選びなさい。

次に、下の図のように、太さが均一な40gの棒の左端をばねばかりで、右端をゴムひもでつるし、水平になるようにしました。ばねはかりは1kgまではかることができます。棒のちょうど中央におもりをつるせるようになっていて、中央におもりをつるしたときに、ゴムひもがどれだけ伸びるか調べる実験をしました。

棒の中央に100gのおもりを1個ずつ増やしていった場合について、ゴムひもの長さを測定しました。その結果は、下の表のようになりました。

(4)
おもりの重さが200gのとき、ばねはかりの目盛りは何gを指していますか。
四捨五入して整数で求めなさい

(5)
今度は、100gのおもりを何個かゴムひもに直接つるしました。これまでの実験結果から、おもりの個数とゴムひもの伸びの比が変わらない(おもりの個数とゴムひもの伸びが比例している)のは、おもりが何個のときまでと考えられますか。


@解説@
(1)ばね1…12cm、ばね2…8cm
グラフより10gで1cm伸びるから、ばね1が40gを支えるので14cmと6cm……
ではない!!(‘д‘⊂彡☆))Д´)パ-


ばねは伸びたら縮もうとし、縮んだら伸びようとする。
もとの自然長に戻ろうとする力を弾性力という。
この弾性力でばね1はおもりを上にあげ、ばね2は下から押す。
2つのばねは同じばねで、グラフから縮んだときと伸びたときののびの大きさは同じだから、
40÷2=20gずつ均等にかかっている
ばね1は2cm伸びて12cm、ばね2は2cm縮んで8cm。

(2)ゴムひも1…14cm、ゴムひも2…10cm
一方で、ゴムひもは伸びるときに弾性力が働くが、たるんだときは弾性力が働かない
ゴムひも1に40gがかかるので長さは14cm。
ゴムひも2はたるんだ状態で、たるんでいるときの長さはグラフから10cm。

(3)ゴムひも1…か、ゴムひも2…お
横軸の時間が詳しく記載されていないので変化に注意する。
はじめ、ゴムひも1はたるんでいる状態で10cmのまま。
10cmを超えると、おもりの重さは地面だけでなくゴムひも1にもかかって伸びる。
ゴムひも1が14cm伸びておもりが地面から離れると、
ゴムひも1に40gすべてがかかる。
24cmを超えるとゴムひも2が伸びて下からひっぱり、
ゴムひも1が上からひっぱり伸びる。
このとき、手に引っ張られて変形する伸び率は1と2で半分ずつ。

(4)120g
均一な棒なので、棒の重さ40gはおもりが吊るされる真ん中にかかる。
ばねはかりにかかる重さは、(200+40)÷2=120g

(5)3個
表の最初のほうでは100gで5cmずつ伸びているが、
600g→700gで6cm伸びている。
おもりが600gのとき、ゴムひもにかかる力は(600+40)÷2=320g
700gでは、(700+40)÷2=370g
320~370gのどこかで比例関係が崩れる。
おもりの重さの合計は100の倍数なので、おもり3個まで比例関係はつづく。
*元に戻らなくなる限界値を弾性限界という。
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