2021年度　千葉県公立高校入試問題過去問【理科】解説

平均54.6点（前年比；＋5.8点）

問題はコチラ→ＰＤＦファイル
出題範囲の除外は、「科学技術と人間」のうち、エネルギー資源・科学技術の発展・自然環境の保全と科学技術の利用。「自然と人間」のうち、自然環境の調査と環境保全、自然の恵みと災害、自然環境の保全と科学技術の利用。

大問１（小問集合）―83.0％

（１）細胞壁　90.4％
*動物細胞は細胞膜に覆われているが、植物細胞は細胞膜の外側に細胞壁がある。

個別指導塾マナビバより、植物細胞と動物細胞。
核膜に包まれた核のなかに染色体がある。
核以外の部分を細胞質という。ミトコンドリアは呼吸に関する酵素をもつ。
葉緑体はすべての植物細胞にあるわけではない点はおさえておこう。根では光合成しない。
液胞は栄養分の貯蔵や水分の調節などをしている。

骨格のない植物は細胞壁を備えた細胞を積み上げて体を支えている。
細胞壁の成分は主にセルロース。
草食動物はセルロースを分解する微生物を体内に宿しているので、草を消化できる。

（２）銀河（系）　75.2％
*銀河系は円盤のような形をしている。

銀河系の中心には巨大なブラックホールがあると考えられており、
それに吸い寄せられた星々が集まって中央付近が膨らんでいる。
銀河系には2000億個以上の恒星があると推定されている…。

今でも覚えている。2014年千葉前期大問１（４）。
銀河系の中心から約２万６千光年のところに太陽系があるそうです。
上からみると銀河系全体は時計回りにまわっており、
太陽系それ自体も秒速240ｋｍで移動しているという…(;°;ω;°;)

（３）エ　92.5％
*非電解質の代表例が砂糖水。（他はエタノール）
ショ糖は水に溶かしても電離しない。
ア：ＨＣｌ（塩化水素）→Ｈ⁺（水素イオン）＋Ｃｌ^ｰ（塩化物イオン）
イ：ＮａＯＨ（水酸化ナトリウム）→Ｎａ⁺（ナトリウムイオン）＋ＯＨ^－（水酸化物イオン）
ウ：ＣｕＣｌ²（塩化銅）→Ｃｕ²⁺（銅イオン）＋２Ｃｌ^－（塩化物イオン）

（４）イ　74.0％
*【圧力＝力÷面積】
押す力が一定の場合、圧力と面積は反比例の関係にある。
圧力最大⇒面積最小だから、最も面積が小さい面Ｃを下に置く。

大問２（岩石）―42.3％

〔チバニアンのリード文〕
（１）ウ　82.6％
*教科書の基本知識。

Ａは結晶の大きさがまばらな斑状組織。火山岩のでき方。
Ｂは結晶の大きさがそろっている等粒状組織。深成岩のでき方。

（２）ウ　23.0％！
*だまれさないように(`д´)
地表付近で急激に冷え、結晶が成長できなかった斑状組織。
地下深くでゆっくり冷え、結晶が大きく成長した等粒状組織。
と対比で記憶しているとイと選びたくなるが、
斑状組織で比較的大きい鉱物は斑晶といい、地下にあったときに育った結晶。
石基が育ちきれなかった部分。
融点が高い鉱物がいち早く結晶（固体）に変わり、斑晶になる。

（３）エ　35.6％
*受験生泣かせである火成岩の分類。

Hi-HOより。図３は等粒状組織なので深成岩。
岩石を構成する鉱物は、石英と長石が無色鉱物。
黒雲母、角セン石、輝石、カンラン石が有色鉱物。
有色鉱物の割合が半分くらいで、カンラン石を含むから斑レイ岩となる。

＠岩石サイクル＠

ＮＨＫ高校講座より。
堆積岩と火成岩は別物ではなく、上図のように岩石は場所や形を変えながら循環している。
これを岩石サイクルという。
火成岩が風化によってボロボロに砕け、河川の運搬作用を受けて堆積すると堆積岩になる。
堆積岩が積み上げられて地下深いところに達すると、マグマの熱にさらされたり、
地層の圧力を受けて岩石の組成が変化（変成作用）して変成岩になる。
変成岩が再度地表にでてきて堆積岩になったり、マグマに溶けて深成岩に変わる。

（４）ｇ：地点Ｘ、ｈ：上、ｉ：10ｍ　28.0％！

*火山灰の層は、地層の新旧を判断する『かぎ層』として有効である。
各地点の標高と火山灰層を比べると、Ｚ→Ｙは５ｍ下、Ｙ→Ｗが10ｍ下で一致する。
この法則でいけば、Ｘは地下25ｍ地点に火山灰層があるはずだが15ｍ地点にある。
『地層の逆転や褶曲はない』等の条件より、断層によってＸが上方向に10ｍズレたことになる。

大問３（磁界）―46.7％

（１）ウ　68.2％
*電流の正体は電子の流れ。

電子は目に見えないが、真空放電管（クルックス管）内で真空放電を起こすと、
蛍光板を光らせる陰極線という形で観察できる。
陰極線は－極から＋極に向かって流れる。
電子は－の電気を帯び、＋極のＸ側に引き寄せられる。

（２）　21.9％！

*電流計は直列、電圧計は並列につなぐ。
＋側を＋端子につなぐ。
電圧計の内部には大きな抵抗があり、直列につなぐと回路にほとんど電流が流れなくなる。

（３）ア　35.3％

*Ｕ字型磁石の磁界はＮ極からＳ極に向かう。
コイルが左に動いたということは、Ｃ側でＵ字型磁石とコイルの磁界の向きが一致した。
よって、磁界の向きが逆になるのはＡ。

＠フレミングの左手の法則＠

Wikiより。フレミングの左手の法則でも解ける。
人差し指（磁界）を下、親指（力）を左に構えると、中指（電流）が奥側に向く。
右ねじの法則で時計回りの磁界となる。
サボはフレミングを使わず、先ほどのように磁界を図示して解答します。

（４）動く向き…変化なし、振れる幅…小さくなった　61.3％
*オームの法則より、抵抗器Ｒ₁の抵抗値は6.0Ｖ÷2.0Ｖ＝3.0Ω
抵抗器Ｒ₂の方が抵抗値が大きい。
電圧を変えずに抵抗を大きくする→電流が小さくなる。
電流が小さくなると磁力も小さくなるので、コイルが振れる幅は小さくなる。
電流の向きを変えたり、磁石のＮ・Ｓを反対にはしないので、動く向きは変化なし。

大問４（蒸散）―78.2％

（１）（水面からの）蒸発を防ぐため。　82.6％
*水面から水が蒸発してしまうと、ツユクサの各部位から蒸散した量が測れない。

（２）ウ　68.8％
*この手の問題は、ワセリンをぬらなかった場所を端っこにメモしておく。
Ａ：裏＋茎
Ｂ：表＋茎
Ｃ：茎
ＤＥ：なし
↑以上の部位から蒸散する。
裏＝（裏＋茎）－茎＝Ａ－Ｃ＝1.2－0.2＝1.0ｇ

（３）エ　81.4％
*教科書の知識で正解できてしまう…。
表ではＡ＞Ｂより、葉の表より裏からの蒸散量が多い。
また、Ｃから葉以外の茎からも蒸散している。

＠＠
＞植物が1日に吸収する水分量について（日本植物生理学会）
『植物の蒸散量は、気孔の開き具合と気象条件によります。蒸散が盛んに行われるとき、森林全体では、雨量と同じ表し方をすると１日あたり数mmの蒸散量となります。樹木１本あたりでは木のサイズにもよりますが、数十から数百kgの水を蒸散します。草本植物（いわゆる草）の蒸散量は樹木よりも多くなることがあり、草原や耕地の蒸散量は1日あたり、10 mmに達することもあります』
水１ｋｇが１Ｌですから、１日１本の木で数十～数百Ｌも蒸散している…。

（４）ｘ…気孔、ｙ…道管　80.0％
*ｘ：気孔は水蒸気の出口。

気孔は葉の裏側に多いので、裏側の蒸散量が大きい。
たらこくちびるみたいなのは孔辺細胞で気孔の開閉を担う。
光合成では気孔から二酸化炭素を取り入れ、酸素を出す。
呼吸では気孔から酸素を取り入れ、二酸化炭素を出す。

大問５（溶解）―60.3％

（１）ウ　71.6％
*表は水100ｇだが、実験では水50ｇであることに注意！
水50ｇでミョウバンは、
60℃―28.7ｇ
40℃―11.9ｇ
20℃―5.7ｇ
60℃のときだけ、ミョウバン15gがすべて溶けている。
溶けているミョウバンの質量はＤ（15g）＞Ｅ（11.9g）＞Ｆ（5.7g）。

（２）イ　84.6％
*ろ過により、溶け残ったミョウバンだけを取り去る。
ろ紙の穴よりミョウバンの結晶は大きく、水分子は小さい。

（３）ア　42.4％
*水50ｇ20℃でミョウバンは5.7ｇ溶ける。
水溶液の質量…50＋5.7＝55.7ｇ
質量パーセント濃度…5.7÷55.7×100＝10.2…％≒10％

（４）①エ　79.8％
*Ｘ：物質の分離。
塩化ナトリウムは温度の変化で溶解度がさほど変わらない。
一方、ミョウバンは低温では溶けにくいが、高温ではよく溶ける。
このような溶解度の差を利用した分離法を再結晶という。

＠リービッヒ冷却器＠
蒸留は液体を加熱して気体にし、これを冷やして液体で回収する分離法。
中学の実験ではビーカーに入れた氷水で冷やすが、
高校レベルになるとリービッヒ冷却器なるものが登場する。

アスクルより、セット価格で5036円で売られていました。
リービッヒ冷却器はガラス管が二重になっており、冷却水が外側の管を流れる。
冷却水は必ず下から上に向かって流す。（冷却水入口が下、冷却水出口が上）
これは均一に冷えるようにするためである。
また、アダプターと三角フラスコは密栓しないこと。
密栓するとフラスコ内の圧力が蒸気で上がってしまう。

②水の温度が変化したとき、ミョウバンの溶解度は大きく変化するが、
塩化ナトリウムの溶解度はさほど変わらない　23.3％！
*前述した通り、再結晶による物質の分離は溶解度の差を利用している。
溶解度の差が大きければ大きいほど、結晶として析出する量は多くなる。
塩化ナトリウムは水温の変化で溶解度がさほど変わらず、
20℃の水50ｇでは17.9ｇ溶ける⇒15ｇすべてが溶けたままで結晶が析出しない。

大問６（気象）―41.1％

（１）Ａ→Ｄ→Ｂ→Ｃ　68.8％

*1026hPaの高気圧と前線の動きから判断する。
偏西風を受けて西から東へ移動する。

（２）温暖前線が通過したことで、気温が上がった。　34.1％

*前問からＢは２月３日21時の天気図。
半円が温暖前線。三角形は寒冷前線。
温帯低気圧は暖気と寒気がぶつかりやすい温帯で発生する低気圧で、
千葉は温暖前線が通過したことで暖気に包まれた。

寒冷前線では寒気が優勢。
寒気は暖気よりも重いので、沈みながら前進する。
温暖前線では暖気が優勢。
暖気は寒気よりも軽いので、寒気の上部を横に切るように前進する。
速度の速い寒冷前線が温暖前線に追いつくと閉塞前線になる。

（３）エ　31.3％！

*天気図Ｂに地点Ｘ～Ｚを記す。
風は高気圧から低気圧に向かって吹く。
このとき、コリオリの力で北半球では風が右側に向くので、
反時計回りの渦を巻きながら低気圧の中心に向かって吹く。
選択肢の16方位が厄介。消去法がオススメ。
低気圧を中心に大雑把な反時計回りに渦をつくる。
Ｘは南寄りの風だから、北となっているア・ウが外れる。
Ｙは判断しずらい…。Ｚは西寄りの風だからエとなる。
微妙なものはパスして、あからさまに誤っているものを除外していこう。

＠コリオリの力＠
『北半球の低気圧では中心に向かって反時計回りに、高気圧では中心から時計回りに渦をまく』
ということは、北半球では風は進行方向の右側に曲がる。
これは地球の自転により、コリオリの力（転向力）という見かけの力が働くからである。
コリオリの力の説明ではキャッチボールの例えがよく使われる。

車の荷台に乗った２人がキャッチボールをする。
車が同じ方向に同じ時速20ｋｍで進んでいるとすると、
人もボールも同一方向に時速20ｋｍで動くのでキャッチボールは成功する。
もし、どちらかの車の速度が時速20ｋｍより速くなったり遅くなれば、
このキャッチボールは成功しない。

赤道にいるＡが北にいるＢに向かってボールを投げる。
地球の自転でＡとＢは右側に移動しているが、
赤道上にいるＡの方がＢよりも速い速度で動いている。
Ａが投げたボールもＡと同じ速い速度で右に動く。
すると、ボールは相対的に遅いＢよりも右に動くので、右にカーブを描く。
これがコリオリの力である。見かけの力であり、特別な力が働いているわけではない。
南半球では左右が逆になるので、進行方向の左側に曲がる。

ちなみに、お風呂の栓を抜いたときの渦の方向が北半球と南半球で逆になる、
という話はデタラメである。
コリオリが働くにはＡ地点とＢ地点で相当程度の速度差があること、
言い換えれば、緯度の差がそれなりに大きくなければ働かない。
渦潮程度でもさほど働かないので、ましてや浴槽レベルであれば限りなくゼロ。
渦の向きは容器の形状や水の出し方による。

（４）イ　30.2％！
*ア：２月２日の千葉は高気圧におおわれ、昼間は気温が上昇して晴天であったと思われる。
グラフから気温が上昇する昼間は湿度が下がり、気温が低下する夜間は湿度が上がっている。×
気温が低下すると飽和水蒸気量が減って、湿度が上がる。
イ：２日夜～３日朝にかけて気温がグングン低下している。
本肢の通り、雲がないことで地表から宇宙への熱放射（放射冷却）が強まったからである。〇
ウ：この時期に『あたたかく湿った季節風』のワケがない。×
冬の季節風はシベリア高気圧から吹く北西風。大陸では乾燥しているが、
暖流・対馬海流の水蒸気を含んだ状態で列島にぶつかり、日本海側では大雪となる。
４日９時の天気図Ｃを見ると、千葉は寒冷前線が通過済みなのに14時まで気温が上がっている。
おそらく昼間の太陽と南寄りの風の影響だと思われる。
エ：シベリア気団は大陸で発達する寒気団。極寒のシベリアで発達したシベリア高気圧もとで、
『西高東低』の冬型の気圧配置を形成する。２月のシベリア気団は勢力が強く、移動しない。×
春や秋では移動性高気圧が温帯低気圧とともに列島へ交互にやってきて、
高気圧⇒晴天、低気圧⇒曇天・雨天と天気が周期的に変化する。

大問７（酸化）―56.4％

（１）イ　80.4％
*ｘ：燃焼…物質が酸素と結びついて激しい光や熱を出す現象。
還元…酸化物から酸素を取り去る反応。物質が酸素と結びついて酸化物になる反応は酸化。
ｙ：実験１で反応後の物質はスチールウールの性質を引き継いでいない。
このように、もとの物質とは全く別の物質ができる変化が化学変化という。
状態変化は固体・液体・気体のように物質の状態が変わることで、物質そのものは変化しない。

＠酸化還元反応＠
中学理科では『酸化＝酸素がくっつく、還元＝酸素が取り除かれる』と習うが、
高校レベルになると『酸化＝電子を失う、還元＝電子を受け取る』と定義がガラリと変わる……。
【２Ｃｕ＋Ｏ₂→２ＣｕＯ】
２Ｃｕ→２Ｃｕ²⁺＋４ｅ^－（ｅは電子）
Ｏ₂＋４ｅ^－→２Ｏ^2－
２つの銅から４つの電子が放出され（酸化）、４つの電子が酸素にくっつく（還元）。
このような電子のやり取りを通じて、酸素Ｏが銅Ｃｕとくっついて酸化銅ＣｕＯになる。
くわしくは高校化学で勉強してください。
【Ｈ₂Ｓ（硫化水素）＋Ｉ₂（ヨウ素）→Ｓ（硫黄）＋２ＨＩ（ヨウ化水素）】
↑酸素Ｏがどこにもないけど、これも酸化還元反応が行われている。

（２）２Ｃｕ＋Ｏ₂→２ＣｕＯ　59.4％
*銅の燃焼の化学反応式。
それぞれの化学式は覚えておくこと。
銅…Ｃｕ、酸素…Ｏ₂、酸化銅…ＣｕＯ
①Ｃｕ＋Ｏ₂→ＣｕＯ
左のＯ₂から、右のＯを２つにする。
②Ｃｕ＋Ｏ₂→２ＣｕＯ
右のＣｕが２つだから、左のＣｕも２つ。
③２Ｃｕ＋Ｏ₂→２ＣｕＯ

（３）下図参照　３点―27.7％！、１～２点―4.8％

*銅0.40ｇのとき、銅と結びついた酸素は0.50－0.40＝0.10ｇ。
縦軸は１目盛りは0.02ｇ。
銅　　酸素
0.60ｇ―0.14ｇ
0.80ｇ―0.20ｇ
1.00ｇ―0.26ｇ
1.20ｇ―0.30ｇ
点を結んではならない！
原点を通過するように近似値を直線でひく。（測定値は誤差を含むため）
銅0.40ｇ、0.80ｇ、1.20ｇがちょうど比例なので、これらを通過するようにひくといい。

（４）4.5ｇ　55.6％
*難しくはない。
マグネシウム：酸素＝③：②
ということは、酸化マグネシウムは⑤
2.7×⑤/③＝4.5ｇ

大問８（分解者）―56.4％

（１）エ　71.7％
*デンプンがあるとヨウ素デンプン反応で青紫色になる。
十分に焼いたＢの土は微生物が死滅しているので、
デンプンがそのままあるから青紫色になった。
一方、Ａの土をのせていた周辺でヨウ素デンプン反応が見られなかったのは、
微生物がデンプンを食べたから。
微生物は分解者。有機物であるデンプンを無機物に分解する。

光合成は、植物が太陽の光を受けて二酸化炭素と水（無機物）から有機物をつくる反応。
呼吸は、酸素を使って有機物を分解し、生命の活動に必要なエネルギーを生み出すこと。

（２）ウ　47.5％
*2018年千葉前期に類題がでている。
分解者の代表格は菌類と細菌類。
他にはシデムシやミミズ、ダンゴムシも分解者としての役割を果たす。
ムカデやモグラは土壌にいる小さい動物を食べ、分解者が分解しやすいようにする。
本問では『落ち葉や生物の死骸、ふんなどの分解』なのでこれらは除外。
シイタケ（きのこ）は菌類である点に注意！
植物と間違える人がいるが光合成はせず、木に寄生して栄養をもらっている。胞子で繁殖する。

↑シデムシ

（３）ア　50.0％
*ア：生産者は無機物から有機物を合成して、自ら栄養を作り出す。
消費者は自分で栄養を作り出せず、他の生物を食べる（消費する）ことで、
生産者が作り出した栄養を直接的ないし間接的に摂取する。
分解者は有機物を無機物に分解するが、他の生物の死骸やふんを食べている点で消費者でもある。

イ：有機物は水や二酸化炭素、窒素酸化物に分解される。
これらの無機物は生産者である植物に取り込まれ、光合成に利用される。
（窒素酸化物は植物の体づくりに利用される）
ウ：菌類はカビやキノコの仲間。
ミズカビのように水中に生息するものもいるし、空気中にも浮遊している。（細菌類も同様）
アオカビはチーズやペニシリン、コウジカビは味噌や醤油、
細菌類では納豆菌や乳酸菌などが人間に利用されている。
エ：先ほどの呼吸。酸素を使って、水や二酸化炭素などに分解する。

＠微生物が新素材を生み出す＠

ＮＨＫ高校講座（家庭科）でやっていたのですが、
新しい繊維としてクモの糸が注目されているらしい( ;ﾟдﾟ)
クモの糸の強靭性は鋼鉄のなんと340倍！といわれており、
丈夫でかつ軽く、伸縮性に富んだスゴイ素材なのだそう。
たしかにクモの糸ってあんなに細いのに、大きく振り切らないと切れないですよね。

ですが、クモ１匹が作り出す糸の量は少ししかないので生産性がありません。
そこで、クモのＤＮＡから糸に関する遺伝子を抽出して、それを微生物に組み込みます。
微生物の力を借りてクモの糸を作るのです。
微生物は繁殖が容易で、風呂桶１杯分の培養液があれば、
約１時間でセーター１枚に必要なクモの糸が調達できるとのこと。
こういった生物の利用法もあるんですね。

（４）イ　56.3％
*二酸化炭素の流れ。

すべての生物は呼吸をするので、大気に向かった矢印がのびる。
生産者である植物だけ光合成で二酸化炭素を取り込む。

＠炭素循環＠
せっかくなので、炭素Ｃの循環を見ておきましょう。

食物連鎖の過程で炭素が移動する点はおさえておこう。
別の生物を食べることで炭素Ｃ（有機物）が取り込まれる。
他にも火山の噴火で大気中の二酸化炭素が増えたり、
大気中の二酸化炭素が海に溶解して、藻類の光合成に使われる。
また、生物の死骸が圧力や高温で石炭や石油といった化石燃料に変化し、
サンゴや貝類は石灰岩（炭酸カルシウム；ＣａＣＯ₃）として堆積したりと、
炭素Ｃは形を変えながら循環している。

大問９（力学）―22.8％

（１）仕事の原理　65.4％
*仕事の量（W；単位Ｊ）＝物体に加えた力の大きさ（Ｆ；単位Ｎ）×移動距離（ｓ：単位ｍ）
同じ仕事では直接持ち上げても、てこをつかっても、滑車をつかっても、
ロープでくくって斜面を引きずり上げても仕事量は変わらない。
これを仕事の原理という。

（２）２Ｎ　16.3％！
*動滑車では一方の天井が重さの半分を支えているので、
手で引っ張る力は半分になる。
水中にあったおもりは４Ｎ⇒浮力を受けていたときのおもりは８Ｎ
水中から完全に出たおもりは５Ｎ⇒おもりの質量に働く重力は10Ｎ
（１ｋｇ＝1000ｇ⇒10Ｎ）
浮力の大きさは、10－８＝２Ｎ

（３）下図参照　5.3％!!
*３つの力がつり合って静止している。

おもりの重力は10Ｎなので、Ｏから鉛直方向（真下）に10マス。
これと反対向きで同じ大きさの力（赤い矢印）を２本のひもが分担して支える。

分力の問題は平行四辺形を意識する。
ひもに平行な２直線をひく。平行四辺形の内角で120°の隣の角は60°。
平行四辺形を縦に２等分すると、２つの正三角形がみえる。
赤い矢印の長さを１辺とする正三角形の他の辺が分力になる。
解答部分は青い矢印。

（４）８Ｎ　4.0％!!
*分銅は600ｇだから、Ｒ方向は６Ｎの力で引っ張られる。

10Ｎを対角線とし、１辺を６Ｎとする平行四辺形を作図。
内角の１つが直角だから長方形である。

力の分解は相似！
直角三角形の内角で〇＋×＝90°を手がかりに角度を調査すると、
２角が等しく、0.6：0.8：1.0＝３：４：５の直角三角形がゴロゴロでてくる。
Ｑ方向に引っ張られた力は、10Ｎ×④/⑤＝８Ｎ

＠2021年度千葉解説＠
数学…平均59.3点　社会…平均59.3点　英語…平均61.7点　国語…平均52.8点
思考力を問う問題（サンプル）…初年度は県立千葉のみ実施。
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