2019年度　埼玉県公立高校過去問【理科】解説

平均43.8点

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大問１（小問集合）

（１）ア　88.8％
*〔水金地火〕までは地球型惑星。〔木土天海〕が木星型惑星。
地球型は小さくて密度が大きい。木星型は大きくて密度が小さい（ほぼガスの固まり）。
地球型惑星は太陽からの距離が短いのでガスが禿げてしまった。

（２）2.5ｇ　46.7％
*11℃の飽和水蒸気量は10ｇ/ｍ³。この25％が答え。
10×25％＝2.5ｇ

（３）ウ　76.9％
*イヌワラビはシダ植物。
シダやコケ、ソウ類は種子ではなく、胞子で個体を増やす。

ア：シダ植物には維管束がある。×
コケ植物は維管束がないことので、大型のコケが見当たらないらしい。
湿っていれば暗い場所でも育つので、光を獲得するために伸ばす必要がないからといわれる。
イ：コケには根・茎・葉の区別がない。×
コケの根っぽいところは仮根といい、専ら体を固定する役割で通常の根とは異なる。
コケ植物は体全体で水分を吸収している。
エ：雄株・雌株は裸子植物のイメージがあるが、コケ植物にもある。×
一方で、シダ植物には雄株・雌株の区別がない。
葉のうらにある胞子のうで胞子がつくられ、胞子が発芽した前葉体に卵子をつくる器官と
精子をつくる器官があり、この受精で新しいシダが生まれる。

（４）赤血球　81.3％
*フルーツポンチの白玉みたいな形をしている赤血球は酸素の運搬役を担う。
血液が赤色なのは、赤血球に含まれるヘモグロビンが赤い色素をもつから。
ヘモグロビンは酸素濃度が高いところでは酸素と結合しやすく、
酸素濃度が低いところでは酸素を離しやすい性質をもっている。
酸素と結合したヘモグロビンは酸素ヘモグロビンといい、
酸素ヘモグロビンの状態になるとヘモグロビンは明るい赤色になる。

＠酸素解離曲線＠

ウィキブックスより、高校生物で習う酸素解離曲線。
横軸は酸素濃度。縦軸は酸素ヘモグロビンの割合。
肺のなかにある肺胞には酸素が豊富にあるので酸素濃度が高く、
酸素ヘモグロビンの割合は高くなる（ヘモグロビンが酸素をキャッチ）。
各細胞の組織（酸素の需要地）は酸素が少ないので、酸素濃度が低く、
酸素ヘモグロビンの割合は低くなる（ヘモグロビンが酸素を組織に放出する）。
また、ヘモグロビンは二酸化炭素の濃度が高いと酸素を放出しやすくなる。
（グラフでいうと青い線。組織は二酸化炭素の濃度が高い）
肺胞での赤い線と組織での青い線との差が、組織でヘモグロビンが供給した酸素の量となる。

（５）２０％　56.6％
*水40ｇ＋砂糖10ｇ＝砂糖水50ｇ
10÷50×100＝２０％

（６）ウ　34.2％
*塩酸（ＨＣｌ）→水素イオン（Ｈ^＋）＋塩化物イオン（Ｃｌ^－）
水酸化ナトリウム（ＮａＯＨ）→ナトリウムイオン（Ｎａ⁺）＋水酸化物イオン（ＯＨ^－）
水素イオンと水酸化物イオンは中和反応で相殺する。
ＢＴＢ溶液が青→アルカリ→水酸化ナトの方が多い。
（水素イオンはゼロ。水酸化物イオンはいくらかある）
アルカリだから、塩化物イオン＜ナトリウムイオン。

（７）500秒　27.9％！（無答17.3％）
*電力量＝Ｗ・ｔ＝40×55
これを4.4Ｗで割る。
40×55÷4.4＝５００秒
（誤答のなかには6.05が比較的多かったようです。
40：55＝4.4：ｘの比例式で解こうとしたものだと）

（８）イ　57.1％
*単位の問題。良問(‘ω’)
ア：圧力Ｐ＝力Ｆ÷表面積Ｓ　圧力Ｐと表面積Ｓは反比例となる。
（先端が尖っているキリで穴を開けやすいのは、キリの表面積Ｓが小さいからＰが大きくなる）
Ｆが同じでＳが大きくなれば、Ｐは小さくなる。×
イ：ジュールは仕事をする能力。熱も電気も仕事をする。
ジュール熱Ｑ＝Ｖ（電圧）×Ｉ（電流）×ｔ（時間）
消費電力＝Ｗ（電力）×ｔ（時間）＝Ｖ（電圧）×Ｉ（電流）×ｔ（時間）
電気エネルギーが全て熱エネルギーに変換されれば、２つの式はＶＩｔで等しくなる。
ウ：放射線問題は昨年にも出題されている(p_-)
ベクレルは放射性物質がもつ放射能の強さ。シーベルトが健康被害への影響度。
自然界の放射線を自然放射線といい、年間１人が受けている量は
世界平均で2.4ミリシーベルトといわれている。
500ミリシーベルトで白血球の減少、1000ミリシーベルト（１シーベルト）で
自覚症状が表れるようなので、年間２シーベルトでは大変なことになる(;^ω^)×

環境省より。日本の自然放射線は世界平均より少ないが、
人工放射線の１つである医療被曝が高い。
自然放射線と医療被曝を除き、年間１ミリシーベルトを線量限度の目安としている。
エ：抵抗値が大きいほど電流は流れにくくなる。×

大問２（火山）

（１）かぎ層　51.9％
*記入問題で狙われるとは・・。
地層の年代を知る手掛かりとなる地層。
噴火ごとで火山噴出物の成分割合が異なるようで、
かつ、広範囲に堆積することから、火山灰の層は鍵層に利用されやすい。
（誤答は示準、示相、オゾンなどが見られた）

（２）解答例：偏西風に乗って東に流されるから。　69.2％（一部正答7.4％、無答10.1％）
*「日本付近の上空の大気の動き」といえば偏西風。
関東ローム層も富士山や浅間山、赤城山などの火山灰が偏西風に流されて積もった地層。

↑クリーンエネルギー研究所より。地球の大気循環。
中緯度に高気圧があり（中緯度高圧帯）、高緯度低圧帯に向かって
北半球では南西風、南半球では北西風が一年中吹いている（南半球にも偏西風はある）。
西に傾くのはコリオリの力による。

（３）イ　63.1％
*いわゆる、わんがけ法。
火山灰に水を加え、指で押して洗い、濁った水を捨て新しい水を入れる。
お米を研ぐような感じで水が綺麗になるまで繰り返した後に乾燥させる。
（誤答はウが多かった）

（４）エ　55.5％
*鉱物の特色まで記憶していたか否か…。

石英と長石が無色鉱物。それ以外が有色鉱物。
Ｐが石英、Ｑが角閃石。石英と長石が無色鉱物であることを知っていれば絞れる。
（誤答はイが多かった）

（５）①マグマの粘り気が強い　60.2％
*黒っぽい火山（玄武岩質）＝粘り気が弱い＝穏やかな噴火＝盾状火山（横に広がる）
白っぽい火山（流紋岩質）＝粘り気が強い＝激しい噴火＝溶岩ドーム（縦長になる）
火山灰Ａは無色鉱物の含有率が高く、白っぽいのでマグマの粘り気が強い。

＠マグマの粘り気＠
二酸化ケイ素（ＳｉO₂）の含有率が高いと、溶岩は粘り気を増す。
二酸化ケイ素はガラスの主成分で、ＳｉＯ₄ 四面体とよばれる化学結合をしている。
この四面体の数が多いと、四面体のなかに他の物質が入りこんでガチガチに動かなくなる。

進研ゼミより。ＳｉＯ₄四面体はＳｉ（ケイ素）を真ん中にＯ原子が３つの三角錐をなす。
これが各々で結合すると、Ｏ原子を隣同士で共有するので、
Ｓｉ１つのあたりでは半分の２個分となるため、化学組成はＳｉＯ₂となる。

②ア　52.4％
*溶岩ドームを形成する火山の例を答える。
有名どころでは、長崎の雲仙普賢岳、北海道の昭和新山。
他の選択肢（桜島、富士山、三原山）はすべて成層火山。
ちなみに、盾状火山はハワイのキラウエア山やマウナロア山が挙げられる。

大問３（生態系と呼吸）

（１）Ⅰ：高く、Ⅱ：低い　76.4％
*土に光を当てると温度が上昇し、乾いてくるので湿度が低くなる。

＠走性＠
生物が外部から刺激を受けて行う反応を走性という。
刺激に向かって動くと正の走性。刺激を避けるように動くと負の走性。
走性には刺激の種類によって、走光性（光）・走地性（重力）・走水性（水）
走流性（水流）・走電性（電気）など多くの走性に分かれる。
ミミズに光をあてると光源とは反対の方向へ這っていく。これは負の走光性となる。
実験１ではミミズを採取したはずだが、ビーカーに落ちていない。

（２）エ　21.8％！
*生産者は光合成をする植物。
キノコは葉緑体がないので光合成をしない。
よって、キノコは菌類に属する消費者である。

（３）食物網　40.4％
*食う・食われるの関係は１本の鎖のように連鎖する（食物連鎖）だけでなく、
多様な生物同士の間で複雑に絡み合っている関係にある。これを食物網という。

（４）解答例：加熱により生物が死滅したので、
デンプンが分解されず、呼吸が行われなかったから。　60.4％（一部正答5.4％、無答8.5％）
*公式解答によると、生物が死滅した点を書けば良いらしい。

（５）解答例：２日後にデンプンが糖に分解され、４日後に糖が食べられたから。
11.7％！（一部正答16.9％、無答27.9％！）
*実験結果で最もわりにくい試験管Ｂの変化を説明する。
べネジクト液は糖を検出すると、赤褐色の沈殿が生じる。
ということは、〔実験直後；糖なし→２日後；糖あり→４日後；糖なし〕となる。

ヨウ素液の変化からデンプンの量は次第に減少している。
デンプンは粒子が大きいので、糖に分解されてから消費される。
実験直後はデンプンが分解されていないので糖が検出しなかった。
２日後は微生物がデンプンを分解して糖が作られ、４日後に食べ尽くされたと考えられる。

（６）細胞呼吸（細胞の呼吸、細胞による呼吸、内呼吸、呼吸も正答）　40.7％
*日常用語の〔呼吸〕は息を吸って吐くことを言うが、生物学でいう呼吸は細胞呼吸を指す。
すなわち、細胞の中でデンプンなどの有機物と酸素をもとに、
生命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。

＠燃焼と細胞呼吸の違い＠
化学分野と生物分野で大きな違いありそうに思えるが、
実はどちらも有機物を無機物に分解してエネルギーを出す点では似ている。

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取り出す。
細胞呼吸は緩やかに反応して、ゆっくりと化学エネルギーを変換していく。
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内のリン酸の結合が解かれることでエネルギーを必要なときに取り出せる。

大問４（原子の質量）

（１）0.1ｇ　72.4％
*銅＋酸素→酸化銅
３回目以降の加熱から質量が変わらない。
酸化銅0.5－銅0.4＝酸素0.1ｇ

（２）２Ｃｕ＋Ｏ₂→２ＣｕＯ　53.9％
*化学反応式。複雑ではないので書けるようにしたい。
なお、グラフでは銅：酸素＝４：１となり、これが銅原子と酸素原子の質量比になる。

（３）6.15ｃｍ³（6.13、6.14も正当）　48.8％
*水を電気分解すると、水素：酸素（体積比）＝２：１となる。
水素が12.29ｃｍ³なので、12.29÷2＝6.145
水素の体積値が有効数字は２桁なので、小数第３位を四捨五入で6.15。
（一般的に一番小さな目盛りの１０分の１を目分量で読み取る）
公式解答では切り捨てで6.14、6.14±0.01を正答としている。

（４）13.5％!!（一部正答10.6％、無答35.1％！）
解答例：２つの水分子を電気分解すると、
２つの水素分子と１つの酸素分子が２つずつ結びついている。
酸素の質量0.008ｇは酸素原子の個数が②である一方で、
水素の質量0.001ｇは水素原子の個数を④として測っている。
原子の個数を同じ②で比較すると、水素の質量は0.0005ｇとなるから、
質量比は1：8ではなく１：16となる。
*水の電気分解の式は図４の通り。〔２Ｈ₂Ｏ→２Ｈ₂＋Ｏ₂〕
原子の個数では酸素が２個に対し、水素は４個でカウントしている。
原子１個あたりに引きなおすと、水素の質量は半分になり、0.5：8＝1：16となる。
説明がやや長くなるので厄介だが、要点は「原子の個数を等しくする」こと。
図や式を用いてもかまわないということなので、図４をそのままパクッて良いと思う。

（５）銅原子：酸素原子：水素原子＝６４：１６：１（説明は解説参照）20.2％！
*記述を含む。普通に計算問題だけで良かったと思うが。
最初の化合の実験で、銅：酸素＝４：１
次の電気分解の実験で、酸素：水素＝１６：１
これを連比する。

これを解答欄にぶち込んでも構わない。

（６）解答例：マグネシウムと酸素を化合する　33.3％（無答30.6％）
*銅：酸素：水素の比にマグネシウムを付け加えるには、いかような実験をすべきか。
マグネシウムは燃焼すると酸化マグネシウムになるので、
酸化銅と同じく、化合の実験をすればいい。
ちなみに、〔Ｃｕ：Ｍｇ：Ｏ₂：Ｈ₂＝６４：２４：１６：１〕となる。

大問５（浮力）

（１）公式解答参照　25.2％！
*グラフの作成。おもり１個で2.0ｃｍ、２個で4.0ｃｍ…５個で10.0ｃｍと比例関係。

（２）６８ｇ　17.3％！
*表２、立方体Ａの空気中は浮力の影響を受けていない。
このとき、バネの長さは11.4ｃｍ。ばねの自然長（もとの長さ）は５ｃｍ。
11.8－５＝6.8ｃｍ伸びている。
〔20ｇで2.0ｃｍ伸びる〕から、
20×6.8/2.0＝６８ｇ
（誤答は118ｇとしており、ばねの長さをもとに計算していた）

（３）エ　22.9％！
*今年の神奈川でも出ました。浮力を絡めた密度比較問題。
アルキメデスの原理によると、浮力は物体が押しのけた液体の重さに等しい。
水の密度は１ｇ/ｃｍ³なので、水でいえば『浮力は物体が押しのけた水の体積に等しい』。
浮力が大きければ、体積は大きいということ。

表２で注目すべきは、空気中と物体を全て水中に沈めたとき（５ｃｍがわかりやすいかな）。
間は中途半端なので見ない。
立方体Ａは0.8ｃｍ分バネが縮み、直方体Ｂは1.6ｃｍ分バネが縮んだ。
Ａが受けた浮力を①とおくと、Ｂが受けた浮力は②となる。
しかし、ＢはＡの２倍の体積なので、Ａと同じ体積で比較するとＢの浮力は①。
体積を等しくさせて浮力の大きさ（物体が水を押しのけた体積）が等しいということは、
ＡとＢの密度は同じである。

Ｃは途中で沈まなくなったので、水に浮くということ。つまり、重力＝浮力の関係。
同じ体積であるＡより重力（質量）が小さいので、密度は小さくなる。
（空気中で立方体Ｃは0.6ｃｍしか伸びていない。計算するとＣは６ｇ）
まとめると…Ｂ＝Ａ＞Ｃ
（誤答の多くはアかイで、密度の計算ができていなかったと思われる）

（４）ア　41.6％
*なかなか面白い問題。
どちらも同じ直方体なので、最初はテコが釣り合う。
途中でＹ側（右）が水に沈んでいくので浮力を受ける。
Ｙ側が軽くなるので、テコはＸ側（左）が下がり、Ｙ側が上がる
Ｘ側の直方体が水面に浸かると、こちらも浮力を受けて軽くなる。
底面積が２倍広いので、受ける浮力の大きさは２倍に増える。
全ての直方体が水中に沈むと左右の浮力は等しくなるので、テコは再び釣り合う。
（誤答の多くはウ）

（５）①0.04Ｎ　11.9％！
*〔１ｃｍ沈むと0.4ｃｍ縮む〕。
バネは〔20ｇで2.0ｃｍ伸びる〕ので、
20×0.4/2.0＝４ｇ
100ｇ＝１Ｎだから、0.04Ｎとなる。
（誤答の多くは0.4で、浮力Ｎとバネののびｃｍの減少を混同していると思われる）

②６ｃｍ³（説明は解説参照）　4.7％!!
*立方体Ｃは1.0～2.0ｃｍの途中でバネが伸びなくなり、自然長の5ｃｍに戻った。
〔空気中；5.6ｃｍ〕→〔１ｃｍ沈む；5.2ｃｍ〕→〔□ｃｍ沈む；５ｃｍ〕
１ｃｍ沈めるとバネは0.4ｃｍ縮むので、0.2ｃｍしか縮んでいないのは0.5ｃｍ分。
つまり、1.5ｃｍ沈めたところでＣは沈まなくなる。
水に浸かっている部分の体積は、２×２×1.5＝６ｃｍ³

アルキメデスの原理では、浮力は物体が押しのけた液体の重さに等しい。
水の密度は１ｇ/ｃｍ³でＣは６ｃｍ³沈んでいるから、６ｇの浮力を受けている。
Ｃの空気中5.6ｃｍから計算すると、Ｃの質量は６ｇ。
原理通りに計算すると重力＝浮力の関係となり、Ｃはきちんと浮く。

2019年度（埼玉）数学…平均41.7点　社会…平均59.3点　英語…平均47.1点
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