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2024年度 千葉県公立高校入試問題過去問【理科】解説

平均59.1点(前年比;-1.6点)

問題はコチラ→PDFファイル

大問1(小問集合)-80.9%

(1)イ 71.3%
*ア:音速は秒速約340m。
気温が高くなると空気の分子がよく運動し、振動が伝わりやすくなって音速も速くなる。
一方、光速は真空中で秒速約30万km(地球7周半)で、音速のおよそ90万倍に相当する。×
この世で最も速いものは光で、質量のある物質は光の速度に決して及ばない。

イ:電磁波の一種である光はの性質をもち、光の色は波長によって決まる

短波長の紫の光は屈折率が高く(よく曲がる)、長波長の赤の光は屈折率が低い(曲がりにくい)
太陽光をプリズム(分光器)にかけるとカラフルな色が見られるのは、
太陽光には多様な色の光が混ざっていて、波長に基づく屈折率の違いで光が分かれるから。〇
虹のインコースが紫で、アウトコースが赤なのはこのためである。

@余談@
光の三原色(赤・青・緑)を混ぜると白になる。
→白にみえる太陽光はいろんな色の光が混じっている。

ウ:音をオシロスコープで波形にすると、大きな音は振幅が大きい(小さい音は振幅が小さい)。
振動数(=周波数)は1秒あたりに通過する波の数で、単位はHzヘルツ
高い音は振動数が大きい(低い音は振動数が小さい)。×
振動数と波長は反比例。振動数が大きいと波長は短い(短波長)、振動数が小さいと波長は長い(長波長)。

エ:音の正体は分子の振動
音を伝える物質を媒質ばいしつといい、密度の大きい媒質は振動を伝えやすく、
水中では秒速1500m、鉄では秒速5900mほどに達する。
媒質のない真空では音が伝わらない。

(2)非電解質 85.3%
*水に溶かすと電離(イオン化)して、水溶液が電気を通す物質を電解質という。
水に溶かしても電離せず、水溶液が電気を通さない物質を非電解質という。
非電解質の例は砂糖、エタノール、ベンゼンなど。

(3)ア 90.1%
*メダカ→魚類、マイマイ(カタツムリ)・イカ→軟体動物、ミミズ→環形かんけい動物
脊椎せきつい背骨のこと。
脊椎動物→哺乳類・鳥類・爬虫類・両生類・魚類
無脊椎動物→節足動物(昆虫類、甲殻類、クモ、ムカデなど)・軟体動物・環形動物など
軟体動物の身体は外套膜がいとうまくで覆われている(外套=coat)。
環形動物は環状(わっか)の節がある動物で、ミミズやゴカイ、ヒルが挙げられる。

(4)寒冷前線 76.7%

*暖気と寒気がぶつかりやすい温帯で発生する温帯低気圧
▲は寒気が優勢の寒冷前線、半円は暖気が優勢の温暖前線
速度の速い寒冷前線が温暖前線に追いつくと、暖気が持ち上げられて閉塞前線ができる。


大問2(気体)-78.2%

(1)イ 78.6%
*v:気体の収集方法の1つである水上置換法は、試験管や集気びんを水で満たす。
 水に溶けにくい気体を集めるときに用いる。
w:においを調べるときは、必ず手であおいで嗅ぐ
 刺激臭のあるアンモニア水は失神した人の意識を戻す気付きつけ薬に使われる。鼻で直接嗅ぐのは危険!

(2)ア 92.6%

*石灰水が白く濁った→気体Aは二酸化炭素
二酸化マンガン+過酸化水素水(オキシドール)、線香が激しく燃える→気体Bは酸素

(3)ウ 71.3%
*x:二酸化炭素が水に溶けたことで、ペットボトル内部の気圧が低くなって少しへこんだ。
y:二酸化炭素は空気よりも重い(=密度が大きい)ので下方置換法でも集められる。

@余談@
発泡入浴剤のシュワシュワの正体は二酸化炭素です。

@海洋酸性化@

家電製品協会より。
地球の表面積の7割にあたる海洋は、多くの二酸化炭素を吸収している
人間が排出した
二酸化炭素のうち、上図では30%とあるが、IPCCによると25%ほど溶かしているようだ。
大気中の二酸化炭素濃度が高まればより海水に吸収され、弱アリカリ性の海水が酸性に振れる。
(海が酸性になるのではなく、アルカリの程度が弱くなる)
海洋酸性化が進むと海洋生物への影響が懸念される。

(4)イ 70.2%
*ア:塩酸+石灰石→二酸化炭素
イ:水の電気分解→陽極に酸素、陰極に水素(2H2O→2H2+O2
ウ:塩酸+亜鉛→水素
エ:炭酸水素ナトリウムの加熱→炭酸ナトリウムと水と二酸化炭素(熱分解)

大問3(光合成)-67.2%

(1)例:試験管にオオカナダモを入れずにゴム栓をする。(22字) 47.5%
*24字以内という中途半端な字数(˙ω˙)
どこかで経験したことのある実験だが、指定ワードがゴム栓でやや戸惑うか。
対照実験では、調べたい条件以外の条件を等しくする
二酸化炭素が酸素に変わった原因はオオカナダモの光合成であることを確かめたいので、
オオカナダモの有無以外は同じ設定にする。
水だけを入れた試験管にゴム栓をすればいい。

(2)イ→ア→ウ 49.4%
*低倍率から高倍率に切り替えるときの操作。
イ:観察対象のAを中央にくるようにプレパラートを動かす。
 レンズを通した世界は上下左右が反対ゆえ、動かしたい方向と反対方向に動かす
ア:レボルバーを回し、対物レンズを高倍率に変える。
ウ:調節ネジでピントを合わせる。
高倍率にすると視野が狭くなり、目に届く光の量が減って暗くなる
しぼりを広げて明るさを調整する。

(3)葉緑体 85.8%
*薄い黄色のヨウ素液を垂らすと青紫色に変わり、ヨウ素デンプン反応が起きた。
光合成が行われる場所は葉緑体


昨年の解説で紹介した動画の粒が葉緑体です。
葉緑体は原形質流動で細胞内を動きます。

@@
光合成活性を持つ葉緑体を動物細胞に移植することに成功

―光合成可能な動物細胞作製の突破口を開く―(東京大学より)
2024年10月31日、東大などの研究グループが動物細胞内に葉緑体を移植する方法を見つけました。藻類から取り出した葉緑体をハムスターの培養細胞内に移植。少なくとも2日間、動物細胞の中で光合成の初期反応を確認したようです。動物細胞で光合成をおこなう
プラニマル細胞(=植物plant+動物animalの造語)をつくりだすことを目指しています。遠い未来では光合成で独立栄養する人類が誕生するのでしょうか?
人間は植物になれるのか(日本植物生理学会)
課題は山積だそうです。まず、動物にとって葉緑体は異物なので、免疫機能で分解されてしまう。また、動物細胞が分裂した際に、葉緑体もうまく分裂してくれないと光合成が持続できなくなる。さらに、光合成は生命に必要な物質を破壊する活性酸素を生むため、植物が備えている活性酸素処理機構を導入しないと動物細胞が死ぬおそれがあるとのこと…。

(4)ア 86.2%

*光合成は無機物の水・二酸化炭素から光エネルギーを使って有機物(糖)を合成する。
根から道管を通じて葉に水が供給される。
主に葉の裏側にある気孔から二酸化炭素と酸素が出入りする。
デンプンは分解されたあと、師管から運ばれる。


大問4(電磁誘導)-64.9%

(1)ウ 80.6%
*オームの法則。
V(電圧)=I(電流;A)×R(抵抗;Ω)
6.0V÷1.2A=5.0Ω

(2)エ 66.3%

実験1①ではB→Cの向きに電流が流れる。
図でいうと手前から奥なので、右ねじの法則からコイルの磁界の向きは時計回り
一方、磁石の磁界はN→Sだから右側で磁界の向きが一致するので、左側にコイルが押し出される

実験1②は右側にコイルが押し出された。
磁石のN・S極は変わらないので、電流の向きがC→Bと逆になった。
振れ幅が大きくなったのは電流を大きくしたから=電気抵抗を小さくした

(3)電磁誘導 68.5%
*磁界を変化させると、電圧が生じて電流が流れる現象を電磁誘導という。
電磁誘導で流れた電流が誘導電流、生じた電圧が誘導電圧。
発見者はイギリスの科学者ファラデー

電磁誘導の身近な例は発電機である。
発電所ではタービンとよばれる装置を蒸気の力で回し、
その回転運動(運動エネルギー)を発電機に伝えて電気を生み出している。

(4)ウ 44.2%
*コイルに対して垂直方向ではなく、水平方向に磁石を動かしても電磁誘導は働く。

結果を簡潔に書いておく。
N近→左(-)、N遠→右(+)に振れる。

コイルの中央まではS近→右、中央からS遠→左
針は右に振れてから左に振れ、Fで止めると中央に戻る。

大問5(地層)-43.8%

(1)イ 65.7%

*石灰岩はサンゴや貝類、チャートは放散虫などが堆積した生物岩(堆積岩の一種)。
石灰岩の主成分は炭酸カルシウム(CaCO3)で白っぽく、釘でひっかくと削れる。
玄武岩・流紋岩・花崗かこう岩はマグマが冷えてできる火成岩ゆえ化石は見つからない

(2)エ 57.5%
*同じ選択肢が2020年千葉後期大問1(2)2017年千葉後期大問8(2)で出題されている。
 
化石写真館より。
左からフズリナ(古生代)・アンモナイト(中生代)・ビカリア(新生代)・サンヨウチュウ(古生代)
年代の特定に利用される化石(示準化石)の代表格。

(3)ア 46.2%

*留意すべき点は、図2『地点Wからの高さ』図3『各地点からの深さ
地点Wには露頭(崖など地層が見える場所)があり、図2の0mはWの標高10mをさす
求めたい高さ7mの位置は標高17mにあたる。

『地層は南北方向に水平』→XとWは同じ標高に同じ地層がある。
図3のXの0mは標高20m
標高17mは深さ3mだから泥岩の層。

(4) 5.8%!!

『地点Wの凝灰岩の層は、地点Yの凝灰岩の層と同じ』
図2でWの凝灰岩の上部は標高11.5m。
(凝灰岩の層の下部は標高10mより下にあるかもしれないので、
境界線がはっきりしている上部を基準にする
標高10mであるYの凝灰岩の層(上部)の標高は、10-0.5=9.5m
『地層は東西方向に傾斜する』
W→Yは、11.5-9.5=2m下がる

X→Zも2m下がる。各地層は場所により厚さが異ならないので、
2つの凝灰岩の層を2m下げればいい。下の凝灰岩の層は一部のみ示す。


大問6(浮力)-39.9%

(1)エ 71.1%

*水圧は水面からの深さに比例する。
下にいくほど矢印が長くなるエが正答。

(2)①0.2N 40.7%

*グラフの『深さ』=物体を水中に沈めたときの水面~底面の深さ
x=0は物体の底面が水面に接している状態で、物体はまだ浮力を得ていない
バネの伸びは〔7cm=140g
→【1cm=20g】
1N=100gだから、1×20/100=0.2N

②0.8N 30.3%!

*x=4のとき、バネは7-3=4cm縮む。
この4cmは物体に働いた浮力分
【1cm=20g】だから浮力は80g
1×80/100=0.8N

(3) 17.6%!

*動滑車は2本の糸で支えられているので、バネには半分の力がかかる
x=0のとき、バネの伸びは7÷2=3.5cm(バネには70gの重さがかかる)
グラフが5cmで折れ曲がるのは、物体の高さが5cmで完全に沈んだから
これは動滑車も同じなので、x=5で折れ曲がる。
最大の浮力を受けているx≧5のバネの伸びも半分→2÷2=1cm
(0、3.5)→(5、1)→(7、1)と結ぶ。
@@
本問は糸を引っ張っておもりを沈めるのではなく、台を上げてビーカーを持ち上げて沈めるので、
『動滑車は引っ張る距離が2倍になる』は関係ない。

大問7(天体)-44.2%

(1)ウ 83.2%
*t:自ら光を発する恒星の周りを惑星、惑星の周りを衛星がまわる。
 小惑星は火星と木星のあいだに多くみられる。
 日本の探査機「はやぶさ」が探査した小惑星イトカワは、ほぼ地球と火星のあいだを周回している。
u:公転…ある天体が別の天体の周囲をまわること。

@太陽系で有名な衛星@
地球…月
火星…フォボス、ダイモス
木星…イオ、エウロパ、ガニメデ、カリスト
(イタリアの科学者ガリレオ・ガリレイが発見したことから、4つの衛星はガリレオ衛星とよばれる)
土星…タイタン(メタンの雨や川が流れているらしいです)、エンケラドス
海王星…トリトン
エンケラドス、タイタン、エウロパあたりには地球外生命体がいるのではないかと推測されている。

(2)エ 39.4%

*月食は地球が月と太陽のあいだに入ることで、月に影ができる現象。
月―地球―太陽】の順に並び、地球から見ると満月→11月8日の月は左側。
月の公転周期は約27日
27日間で360°→
9日後の11月17日の月は90°進んだ真下。

北極側からみると、地球の自転方向は反時計回り。
地球の下側は〔夜→昼〕だから朝。
地球の中心が北極点で北側。月のある反対方向は南側。地球からみると左半分が明るい下弦の月
11月17日の南の空は、明け方に下弦の月が見える。

(3)ア 42.3%

*日食は月が太陽と地球のあいだに入ることで、太陽が隠れて見える現象。
【太陽―月―地球】の順に並び、地球からみると新月→日食の月は右側。
月の公転周期は27日、地球の自転周期は1日。

地球からみた見かけ上の動きを追う。
地球の自転により太陽は動いて見える。月の公転より地球の自転が速いため、
太陽が月を追いこす形になるから、太陽は
西側から欠ける。
@@
月食では速度の速い地球の影が満月を追い越すので、月の東側から欠ける。

(4)y…8m、x…880m 12.0%!
*y:直径の比は、月:太陽=3500:140万=1:400
月の直径を2cmに置き換えるので、2×400=800cm=8m

z:皆既日食は月が太陽にスッポリとかぶる。なぜ皆既日食が起こるのか。
図2をみると、発泡スチロール球とバスケットボールの距離の比と直径の比が①:⑪で同じ
厳密にいうと、垂直にひいた直径の両端は接点からズレるが、遠くにある天体であれば限りなく接点に近づく。
地球からの距離の比と直径の比がほぼ等しいため、地球から見ると月と太陽がきれいに重なる。
直径の比が月:太陽=1:400
距離の比も同様だから、220×400=88000cm=880m

@余談@
月の直径は約3500km、太陽の直径は約140万km
月までの距離は約38万km、太陽までの距離は約1億5000万km
直径も距離もだいたい400倍。

NASAより。皆既日食がおきたときの月の影。
地球の直径は12742km。月の直径は3474km。
地球が月の影に丸々おおわれることはなく、皆既日食を観測できる地域は限られる。


大問8(酸化)-52.7%

(1) 47.2%

*マグネシウムが酸素と結びついて酸化マグネシウムになる。
それぞれの化学式は、
マグネシウム→Mg
酸素→O2
酸化マグネシウム→MgO
反応前後で原子の数が合うよう、化学反応式を完成させる。(書き方は図3を参照)

(2)例:酸素の質量に限りがある(11字) 37.9%
*質量が変化しなくなった→酸素と結合しなくなった。
酸素は空気中に漂っている。マグネシウムや銅がなくなって化学反応が終わった。
マグネシウムと銅がなくなったのは、これらと結びつく酸素に限りがあるため。
『酸素に限りがある』だと字数不足なので、『一定の質量のマグネシウム…』をヒントに”質量”をつける。
化合物のもととなる元素の質量比は常に一定である法則を一定組成の法則定比例の法則)という。

(3)イ 73.1%

*加熱前後の全体の質量の差が酸素の質量。
実験結果は必ず誤差を含むので、キリの良さそうな数値をみると、
Mg:O2=0.6:0.4=3:2

(4)1.80g(問題不成立ゆえ全員に3点)
千葉県公立高校入試、理科で出題ミス 全員を正解扱いに(産経ニュース)
>問題文には「加熱を途中でやめて質量を測定した」とあるが、解答するのに必要な条件が不足していた。本来は、「このときできる酸化銅は、全ての銅原子と酸素原子とが1対1の割合で結びついた化合物であるとする」という条件が必要だった。理科の試験終了時刻から約10分後、県立銚子高側から「条件不足で正答が導き出せないのではないか」と連絡があり、発覚した。

試験終了から10分後に連絡とは((゚Д゚))
どうして上記の条件が必要なのか、調べてみました。
どうやら銅の酸化物は2種類あるようで、
黒色のCuOが酸化銅(Ⅱ)、赤色のCu2Oが酸化銅(Ⅰ)です。
中学理科で習う銅の酸化【2Cu+O2→2CuO】は酸化銅(Ⅱ)です。
酸化銅(Ⅰ)は糖の検出で使われるベネジクト液の赤褐色の沈殿物がそれにあたります。
銅を熱すると基本的には酸化銅(Ⅱ)ができますが、1000℃以上の高温だと酸化銅(Ⅰ)ができるそうです。
ガスバーナーの温度は1000℃以上に達するので、酸化銅(Ⅰ)か2種類の酸化銅の混合物になります。
だから、『全ての銅原子と酸素原子とが1対1の割合で結びついた化合物』との条件を付すことで、
酸化銅(Ⅱ)CuOに絞らないといけなかったわけです。
ほとんどの中学生には影響ないと思われますが、化学的にはまずい設定だったと。勉強になりました。
@@

上記の条件が足されたとして設問を解くと、前問のように加熱後-加熱前=酸素の質量を求めて、
質量比は【銅:酸素=4:1
銅は5.0g、酸素は5.8-5.0=0.8g
→銅が余っている状態(酸素0.8gはすべて反応)
酸素と反応した銅は、0.8×4=3.2g
反応していない銅は、5.0-3.2=1.8g

大問9(生態系)-61.8%

(1)食物網 51.4%
*6年前の千葉前期(大問6―4)でも食物網を記入する設問が出題済み。
当時の正答率は58.9%…下がっている!

捕食者(食う者)と被食者(食われる者)のつながりを食物連鎖という。
実際の生態系は食物連鎖のように1本の鎖状ではなく、鎖が網目のように複雑に絡み合っている。
これを食物網しょくもつもうという。

@キーストーン種@
食物網の上位に位置し、生態系に大きな影響を与える種をキーストーン種という。

ヒトデはイガイとフジツボをよく食べる。巻貝はイガイよりフジツボをよく食べる。
上図の生態系からヒトデをなくすと、ヒトデと巻貝からよく食べられていたフジツボが繁殖する。
天敵のヒトデがいなくなった巻貝が次第に増え、フジツボが減少、イガイが多くを占めるようになる。
ヒトデがいなくなるとその場所の生物種が少なくなり、生態系が大きく変わってしまう。

(2)ウ 80.3%
*生産者…主に光合成で無機物から有機物を生産する独立栄養生物(≒植物、藻類そうるい、一部の細菌)
消費者…生産者がつくった有機物を直接的または間接的に消費する従属栄養生物(≒動物、分解者など)
草食動物は生産者を食べる一次消費者である
【例】イネ科(生産者)→バッタ(1次消費者)→スズメ(2次消費者)→タカ(3次消費者)

(3)エ→ウ→ア→イ 72.3%
*生態ピラミッドの循環

①肉食動物が増える。
②肉食動物の餌の草食動物が減る。
③餌が減った肉食動物が減る。草食動物の餌の植物が増える。
④餌(植物)が増えた草食動物が増える。
⑤植物が減り、肉食動物が増える(元に戻る)。

(4)ウ 43.0%
*炭素循環

食物連鎖の過程で炭素が移動する点はおさえておこう
ア:草食動物が植物を食べる。
イ:菌類が他の生物の排出物に含まれる有機物を取り込む。
エ:肉食動物が他の動物を食べる。
これらは別の生物や排出物を食べることで、有機物に含まれる炭素Cを自らの体内に取り込む。

ウ:植物が呼吸をする。
呼吸による二酸化炭素の大気への放出も該当しそうだが、CO2無機物である。
有機物は炭素原子Cを含み、かつ燃焼すると二酸化炭素や水
が発生する物質で、
もともとは生物が作り出したものとされていた。(現在は生物以外でも有機物をつくる方法がある)
二酸化炭素(CO2)や一酸化炭素(CO)、単体の炭素(C)は無機物に該当する

呼吸のほか、火山の噴火でも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こともある。
生物の死骸が圧力や高温をうけて石炭や石油といった化石燃料に変化したり、
サンゴや貝類が石灰岩(炭酸カルシウム;Ca3)として堆積したり、
生物の死体や化石、化石燃料から二酸化炭素が発生したりと炭素Cは形を変えながら循環する。

@2024年度・千葉解説@
数学…平均51.9点 社会…平均57.5点 英語…平均56.4点 国語…準備中
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