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2011年入試(理科)

解説

(2)
Gは単子葉類である。その特徴を選ぶ。
(3)
Dは合弁花を選ぶ。⑤と⑦は離弁花。Eは種子植物でないものを選ぶ。Fは裸子植物を選ぶ。
(4)
Cは双子葉類なので環状の維管束をもつ。

(1)
直方体の重さをxとし、圧力を求める。A:x/120 B:x/(ア×12) C:x/(ア×10)圧力の比がちょうど3:5:6(=A:B:C)になるのは、アが6㎝のときとなる。
(2)
E君と校舎の距離は、340×0.4秒=136mとなる。よって、DさんとE君の間の 距離は200-136=64mとなる。

(1)
S波はゆっくり伝わる横波であり、これによって生じるゆれを主要動という。また、P波はS波より速く伝わる縦波であり、これによって生じるゆれを初期微動という。
(2)
震度は、地震によって生じるその地点でのゆれの程度(結果)を表す数値である。地質の違い等に影響を受けることもあるが、原則として震源(震央)から遠くなるほどその値は小さくなる。
(3)
地震が発生すると同時にP波とS波が発生する。従って、図1のP波とS波の到着時刻を表す直線をそれぞれ延長すると、震源からの距離0km(震源)で2つの直線が交わり、その交点が地震発生時刻を表すことになる。
(4)
P波は速く伝わるので、図1の上側の直線で表される。震源からの距離200km地点では11時43分20秒にP波が到着しているので、地震発生から30秒後に200km地点に達していることになる。従って、P波の伝わる速さは、200(km)÷30(秒)=6.66…(km/秒)となる。
(5)
図1の2つのグラフ(P波もS波)の到着時刻の差が初期微動継続時間を表しているので、その差が10秒(1目盛り分)となる地点を探す。
(6)
初期微動継続時間は震源からの距離に比例するため、震源から遠ざかるにつれて長くなり、ゆれの大きさ(振れ幅)は震源から遠ざかるにつれて小さくなる。従って、120km地点の地震計の記録は図2(60km)に比べ初期微動継続時間が2倍の長さに、ゆれの大きさがより小さくなっているものを選ぶことになるので②となる。

(2)
陽イオンや陰イオンは、電子の出入りによってできるものであり、陽子の出入りによってできるものではない。したがって、②の「陽子を受けとり」の部分が誤りとなる。
(4)
鉄と硫黄は7:4の質量比で反応することと、いずれか一方の物質が完全に反応したということから、完全に反応したのは鉄5.6gということになる。(もし、硫黄4gが完全に反応するとしたら鉄は7g必要となり、5.6gでは不足となるから。)鉄5.6gと反応した硫黄は3.2gとなり、このときできる硫化鉄は、8.8g(5.6g+3.2g)となる。鉄:硫黄=5.6g:Xg=7:4より、反応した硫黄3.2g

寒冷前線とは、暖気団より寒気団の方が優勢で、一般的に乾燥した寒気が湿った暖気を押しのけて進む時にできる前線である。(1)寒冷前線が通過したのは、風向きが南寄りの風から北寄りの風に急激に大きく変わった2日目18時~21時と判断できる。この時間のグラフより、「気温」は、寒冷前線が通過するまでは高めであるが通過後は著しく下がるのでB。寒冷前線通過後、しばらくしてから雪となっており、この時の気温が0℃前後であることからもBが気温を表していると判断できる。「気圧」は、寒冷前線が接近すると下がり始め、通過とともに急に上昇するのでC。「湿度」は、寒冷前線が通過するまでは暖かく湿った気団の中なので高いが、前線通過後は、乾燥した寒気団に覆われることになるので低くなる。よってAが湿度である。

(1)
この図のようにおもりがもつ位置エネルギーが運動エネルギーに変わることを利用した発電は、水力発電である。
(2)
このおもりの持つ位置エネルギーの大きさは、100N×5m=500Jである。仕事=力×距離という関係を用いて、くいを打つ力は500J/0.2m=2500Nと求められる。
(3)
動滑車を1つ用いているので、ロープを引いた距離に対し、おもりの引き上げられる距離は半分となる。よって、おもりの持つ位置エネルギーは400N×7.5m=3000J。

図は同じ時刻のさそり座の位置を表しており、一年間に星座の位置が少しずつ変化する運動(年周運動)を示している。

(1)
さそり座は夏の夜、午後8時頃に南の空に観測される星座である。
(2)
地球が太陽の周りを公転しているため、同じ時刻に観測できる星座の位置が少しずつずれていき、1年後にはまた同じ星空が観測できることになる。1年間で360°ずれるので、同じ時刻の星座の位置はおよそ1日に1°ずつ東から西へ変化していくことになる。
(3)
図より、8月19日の午後8時頃のさそり座の位置は真南よりやや西側と判断でき、その東側で月が南中したことから、午後8時頃に南中した月の形を考えればよい。従って、午後6時(日没頃)に南中する月が上弦の月なので、それよりやや膨らんだ月の形となる。月の形は、太陽との位置関係によって決まることに注意しましょう。

(1)
雌雄の区別のある生殖法は有性生殖という。区別のないものは無性生殖
(2)
細胞が増えていく様子から考える。尾芽胚のDが最後にくる。
(3)
1回目の分裂で2コになり2回目で4コ3回目で8コとなる。
(5)
精子は父親のもつaaが減数分裂したものなのでaである。そのaと卵のAが受精するので受精卵はAaとなる。
(6)
親の遺伝子が混ざって子に入るので全く同じであるや、すべて異なるや、無関係は間違いである。

(2)
グラフから適当な値を読み取り、オームの法則を用いて電熱線Qの抵抗の大きさ を求めると20Ωである。再びオームの法則を用いて電圧を求めると、20×0.5=10Vとなる。
(3)
電熱線P、Qに加える電圧を4Vとすると、流れる電流の大きさは、グラフよりそれぞれ0.8A,0.2Aである。
(4)
直列回路、並列回路に加わる電圧の大きさをどちらも4Vとすると、直列回路の電熱線P1本に加わる電圧の大きさは2V、電流の大きさは0.4Aとなる。同様に、並列回路の電熱線P1本に加わる電圧の大きさは4V、電流の大きさは0.8Aとなる。この値から、回路全体の消費電力(電熱線P2本分)を求めると、直列回路は1.6W、 並列回路は6.4Wとなる。

10

(1)(2)
装置1と装置2の電極に注目する。装置1は、亜鉛板と銅板を用いており、水溶液が電解質であることから、電池であることがわかる。装置2は2本とも炭素棒を用いており、装置1の電池につながれていることから、塩化銅水溶液の電気分解の装置であることがわかる。装置1の電池は、亜鉛板が-極(負極)となり、亜鉛が亜鉛イオンとなって溶けだしながら、電子を放出する。電子は→の方向に向かって流れ、装置2を通り、銅板に向かう。銅板は+極(正極)となり、流れてきた電子を、塩酸中の水素イオンが受け取り水素となって発生する。亜鉛板をマグネシウムに変えて行っても同様の反応が起こる。なお、電池は、原則として、異なる二つの金属を用いることによって起こる反応である。両極に同じ金属を用いると電流は流れない。装置2の電極は、電池の+極(正極)につないだ側が陽極、-極(負極)につないだ側が陰極となる。したがって、装置1の+極(銅板)につながっているのは、電極bであり陽極、-極(亜鉛板)につながっているのは、電極aであり陰極となる。電極a(陰極)では、水溶液中の銅イオンが電子を受け取り、単体(固体)となり、電極aに付着する。電極b(陽極)では、水溶液中の塩化物イオンが電極b上で電子を放出し、単体(気体)となって発生する。つまり装置2の塩化銅水溶液は、電気分解の結果、銅と塩素に分解したことになる。化学反応式であらわすと、
CuCl →Cu+Clとなる。

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弘前学院聖愛高等学校
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