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2011埼玉県立高校入試理科解説

問題
2011sri1 2011sri2 2011sri3 2011sri4 2011sri5 2011sri6 2011sri7 2011sri8 2011sri9 2011sri10 2011sri-a 2011sri-a2


問1 ア:曇り   イ:快晴   ウ:雪   エ:晴れ   晴れと曇りが間違えやすいですね。ウはいかにも雪の結晶ですね。
問2 2006年の国際天文学会で、冥王星はあまりに小さいので『準惑星』に格下げされてしまいました。そのため、現在最も外側を公転している惑星は海王星になりました。冥王星は英語で『Pluto』と言います。固有名詞なので頭文字は大文字です。冥王星が惑星から準惑星に格下げされた2006年当時、アメリカのビジネスマンの間では、会社内での地位を降格された人を指して『He was pluted!』などと言ったそうです。『冥王星された』とでも訳せばよいですかね。海王星について、少しは理科っぽい解説もしましょう。太陽からの距離は約30AU(天文単位)。1AU=地球太陽間の距離 です。公転周期は約165年、質量は地球の約17倍です。
問3 光合成は光の当たるときしかできません。ですが、呼吸は一日中行っています。呼吸に関しては人間と同じですね。あなただって、食事中でも睡眠中でも、呼吸だけは休まないでしょ?
問4 肝臓は体内の『化学工場』と言われるほど、多くの化学変化を担っている臓器です。その化学変化の代表として『解毒作用』があります。体内に入った有毒物質を無害な、排出されやすい物質に作り替えるのです。タンパク質を呼吸に使った(燃やした)ときに発生するアンモニアは、肝臓で害の少ない尿素に作り替えられた後、腎臓で濾しとられ、尿として捨てられます。アルコールを解毒するのも、肝臓です。
問5 金属を選べばよいですね。ペットボトルはPET(ポリエチレンテレフタラート)、アルミニウム箔はアルミニウム、スチール缶は鉄、ガラス棒はガラス、10円玉は銅でできています。
問6 原子のおおよそのイメージは下図のようなものです。
  Atom-1
(画像はココからの引用です)
electron…電子(電荷はマイナス)
protpn…陽子 (電荷はプラス)
neutron…中性子(電荷をもたない)
nucleus…原子核(陽子と中性子の集合体なので、電荷の総和はプラス)
(このサイトで何度か描きましたが)プラスの電荷をもった複数の陽子が、原子核のような狭い領域に押し込められたら、電気的な反発力がもの凄いはずです。なのに原子核としてまとまっていられるのはなぜなのでしょう? 気になった人は、湯川秀樹という人名を検索してください。
問7 ドイツの物理学者ハインリッヒ・ヘルツ(Heinrich Hertz)に敬意を表しての『Hz』です。人名にちなんでいるので大文字で頭文字は大文字です。
問8 コイルを右手で握ります。
  コイル右手

磁界の向きが、そのまま方位磁針の向きです。


問1、2 下の表は暗記しましょう。(暗記の語呂合わせは2011年千葉県の9にあります。)
  火山岩組成表

この問題を解くには、この表に加えて『溶岩は白いほど粘りが強い』ことを覚えておく必要はあります。Aの火山は、溶岩が固く流れないので、高く盛り上がります。頂上付近には溶岩ドームが形成されます。現在噴火している新燃岳はこのタイプの火山ですね。溶岩の粘りが強いので、火山内部の圧力が高まるまで爆発しません。高い圧力ではじめて噴火するので、噴火は爆発的になります。Bのタイプは、溶岩がサラサラした液体状なので、小さい圧力で噴火しますから、噴火はおだやかです。図1は、輝石はカンラン石などの有色鉱物を多く含んでいるので、粘りの少ない溶岩を出す火山に由来するとわかります。『白いほど粘る、黒いほどサラサラ』です。
問3 『斑』点上の、結『晶』なので『斑晶』です。斑晶など、『石』のベース(基)になる部分なので『石基』です。
問4 難しく考え過ぎると損をしますね。富士山付近では、西から東へ風が吹いていること、その風に火山灰が飛ばされたことを書けば正解でしょう。


問1 表の『花が咲いた後』を見ると、どの植物も果実ができてます。ということは、胚珠が子房に包まれているので、被子植物とわかります。表の『葉』を見ると、葉脈が枝分かれした網目状になっていますから、双子葉類とわかります。
問2 エンドウは、種子を含んだ果実全体を食用にしています。ジャガイモは、地下茎、つまり茎です。根ではありません。(レンコンはハスの地下茎、サツマイモは根です)ダイコンは主根、根です。
問3 図より、エンドウとダイコンは、花弁が一枚々々ばらばらになるので離弁花類、ジャガイモは一枚にくっついているので、合弁花類です。合弁花は、離弁花が進化したものと、言われています。
問4 雌しべの先端は柱頭といい、粘着性ああり花粉が着きやすくなっています。また、柱頭には表皮が無く花粉管が侵入しやすくなっています。花粉管を伸ばすエネルギーを供給するため、糖分を含む場合もあります。
問5 雌雄の別のある多くの生物は、遺伝子を二組もっています。その二組ともが同じ形質を表現する遺伝子であることを『純系』と言います。記号では『AA』『aa』などと、同じ文字が重なります。
問6(1) 丸の純系の遺伝子型が『AA』、それが造る生殖細胞の遺伝子型が『A』と『A』。しわの純系の遺伝子型が『aa』、それが造る生殖細胞の遺伝子型が『a』と『a』です。これらの掛け合わせの組み合わせは、下表の通りです。

       | A    A
  ----------------------------------
   a  | Aa    Aa
   a  | Aa    Aa

すべて『Aa』ですね。
問6(2) 分離の法則というのは『受精卵ができるとき、精子の遺伝子と卵子の遺伝子が融合(1つのコップにオレンジジュースとリンゴジュースを注いでかき混ぜる様をイメージしてください)することなく、その受精卵が成長する過程でも、その個別性を維持し、新たな生殖細胞をつくるときも、遺伝子は個別性を維持したまま分離すること』です。これを超短く言うと、解答のはじめの三行になるのです。つまり、『Aa』が造る生殖細胞の遺伝子型は『A』と『a』になる、ということです。『自家受粉』とは、雄しべの花粉を、同じ株の雌しべの柱頭に付けて、受粉させることです。つまり、『Aa』同士の生殖です。下表のように組合わさります。

       | A    a
  ----------------------------------
   A  | AA   Aa
   a  | Aa    aa

『AA』は丸、『Aa』は丸、『aa』はしわ、になります。丸:しわ=3:1 になります。


問1 上がガス調節ネジ、下が空気調節ネジです。Qの方向で開きます。水道の蛇口と同じです。空気が足りないと、炎は赤く、温度は低いし、すすがでます。空気量を増やせば炎は青くなり、温度が高くなります。
問2 『実験1でおこった化学変化』とは、マグネシウムの酸化です。

     2Mg + O₂ → 2MgO

つまり『同じ化学変化』とは、『酸化』のことです。それぞれの反応は、

  ア 2NaHCO₃ → 2NaCO₃ + CO₂ + H₂O  (熱分解)
  イ CuCl₂ → Cu + Cl₂          (電気分解)
  ウ C₂H₅OH + 3O₂ → 2CO₂ + 3H₂O   (酸化燃焼)
  エ HCl + NaOH → H₂O + NaCl      (中和)

問3 図1より、0.6gのマグネシウムに、0.4gの酸素が化合したことがわかります。このときできる酸化マグネシウムは0.6+0.4=1.0[g]です。これを比例式にすると、下のようになります。

    Mg  :  MgO
    0.6  :   1.0
  =  x   :  3.0

x=0.6[g]×3/1=1.8[g]と、なります。
問4 2Mg + O₂ → 2MgO  このくらいは、書けるようにしておきたいものです。
問5 グラフの縦軸の0.2gのところを、横にたどります。この線上えは、酸素の質量は、どこも0.2gになります。
   2011埼玉4

0.2gの酸素と化合するマグネシウムは0.3g、銅は0.8gだとわかります。0.8 ÷ 0.3 =2.66…、少数第二位で四捨五入して、2.7倍です。


問1 表よりこの問題では、質量100gの物体にはたらく重力が、1.0N になっています。問題では『質量200g』とあるので、重力の大きさは2Nです。よって、矢印の長さは4目盛りです。矢印の始点は、重力なので、物体の重心です。この問題では、物体の中心と考えて問題ありません。矢印の方向は、重力ですから鉛直下向きです。
問2 定滑車は、力の方向だけを変える滑車です。他の『大きさ、距離』は一切変化しません。
問3 仕事は、力と距離の積です。下の式のように表されます。

   仕事[J]=力[N]× 距離[m]

物体の質量は300gですから、かかる重力は3Nです。距離は10cm=0.1mです。よって、

   仕事[J]=3[N]× 0.1[m]=0.3[J] です。

問4 引き上げるのは、800gのおもりと、20gの動滑車、合計820gです。820gの物体にかかる重力の大きさは、8.2Nです。これを、左右二本のひもで支えるのですから、片方のひもにかかる力は、8.2[N]÷ 2[本]=4.1[N]です。
問5(1) 動滑車は2本のひもで引くので、力が小さくてすみます。しかし、力が半分なので、引く距離は2倍になります。よって、10[cm]× 2 =20[cm]です。
問5(2) 仕事率とは、『1秒あたりの仕事』です。下の式のように表されます。

   仕事率[W]=仕事[J]÷ 時間[秒]

よって、時間は、

   時間[秒]=仕事[J]÷ 仕事率[W] です。

引き上げるのは、400gのおもりと、20gの動滑車、合計420gです。420gの物体にかかる重力の大きさは、4.2Nです。4.2Nの重力に逆らって、結果として10cm引き上げるのです。(動滑車を使っても、てこを使っても、関係ありません。『結果としてどうなったか』だけで計算します。)よって、仕事量は、

   仕事[J]=4.2[N]× 0.1[m]=0.42[J] です。

よって、かかった時間は、

   時間[秒]= 0.42[J]÷ 0.3[W]=1.4[秒] と、なります。
それにしてもこの単元、ジュール[J]、ニュートン[N]、ワット[W]など、単位が人名にちなんだ大文字が目白押しです。彼らの人生、業績に想いを馳せながら勉強するのも、また一興かもしれません。

テーマ : 自然科学
ジャンル : 学問・文化・芸術

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本名は麻生 隆。
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