このページでは2018年度の滋賀県立入試の問題を解説しています。(理科のみ)
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大問1の解説
1
図1の川の右側の岸には砂やれきが多くあります。
流水のはたらきによって運ばれてきた土砂が堆積したためと考えられます。
よって侵食のはたらき(けずるはたらき)よりも堆積のはたらきの方が大きかったと考えられます。
2
各造岩鉱物の特徴を覚えておきましょう。
・石英(セキエイ)…無色鉱物(無色や白色)。不規則に割れる。
・長石(チョウ石)…無色鉱物(無色やうすい桃色)。決まった方向に割れる。
・黒雲母(クロウンモ)…有色鉱物。決まった方向にうすくはがれる。
・角閃石(カクセン石)…有色鉱物。長い柱状。
・輝石(キ石)…有色鉱物。短い柱状。
・カンラン石…有色鉱物。不規則な形(形が決まっていない)。
3
深成岩は図2のような、同じ大きさの結晶が集まったつくりをしています。
これを等粒状組織といいます。
※一方で火山岩は、斑状組織というつくりをしています。
4
岩石①は「角ばった鉱物が含まれる」という文章が、
岩石②や岩石③は「丸みを帯びた粒が多く集まっている」という文章が
表にあります。
この文章から岩石②や③は堆積岩であると考えられます。
堆積岩に含まれる粒が丸みを帯びているのは
土砂が運搬されているときに角がけずりとられたから
と考えられます。
5
実験ではミョウバンを冷やすことにより結晶を取り出しています。
ペトリ皿Aでは氷水で急激に冷やし、ペトリ皿Bでは湯でゆっくり冷やしています。
その結果ペトリ皿Aでは小さな結晶が、Bでは大きな結晶ができています。
よって
・岩石①はマグマが急激に冷やされてできたこと
・図5の火山岩はマグマがゆっくり冷やされてできたこと
がわかります。
大問2の解説
1
下方置換法をすることができる気体は、空気より重い気体です。(↓の図)
3
この実験では
うすい塩酸25cm3にさまざまな量の炭酸水素ナトリウムを加えています。
このうすい塩酸25cm3に溶ける(≒反応する)炭酸水素ナトリウムの量には限度があります。
そのため、ある量以上の炭酸水素ナトリウムを加えても、発生する二酸化炭素の量は増えなくなります。
この実験の場合は図3から、
うすい塩酸25cm3に反応する炭酸水素ナトリウムは2.0gとわかります。
4
前問から
うすい塩酸25cm3に反応する炭酸水素ナトリウムは2.0gです。
それに伴って発生する二酸化炭素は1.04gです。(表1から)
比にすると
$$うすい塩酸：炭酸水素ナトリウム：二酸化炭素=25cm^3：2.0g：1.04g$$
です。
それに対して、この問いでは
うすい塩酸50cm3に2.5gの炭酸水素ナトリウムを反応させようとしています。
よって
発生する二酸化炭素は
$$1.04g×1.25=1.3g$$
1.3gとなります。
5
表3や図5・図6から
炭酸水素ナトリウムと塩酸の反応の場合、
塩化水素1分子から二酸化炭素1分子が発生しています。
炭酸カルシウムと塩酸の反応の場合、
塩化水素2分子から二酸化炭素1分子が発生しています。
よって塩化水素が同じ量あったとすると
炭酸水素ナトリウムの場合のCO2：炭酸カルシウムの場合のCO2＝1：2
という比になることがわかります。
大問3の解説
1
オランダイチゴのように、からだの一部から新しい個体が生まれるようななかまのふえ方を無性生殖といいます。
(無性生殖の中でも栄養生殖といいます)
POINT!!
無性生殖の特徴は
・親と子で染色体や遺伝子が全く同じ
・親と子で形質が全く同じ
という点です。
2
エタノールは葉の色素を溶かし出します。
そのため葉の脱色に用いられます。
3
図3から
・光が当たった部分にはヨウ素反応あり(＝デンプンなし)
・光が当たっていない部分はヨウ素反応なし(＝デンプンあり)
となっていることがわかります。
よって
光が当たっていることでデンプンが生じた
と考えることができます。
(このように条件を1つだけ変えて比べる実験手法を対照実験といいます)
4
前問同様、これも対照実験です。
オランダイチゴ以外の要素が原因でろ紙が変化するわけではない
(言い換えるとオランダイチゴのはたらきによってろ紙が変化した)
ことを確かめているわけです。
5(1)
ろ紙には水酸化ナトリウム水溶液がしみこませてあります。
水酸化ナトリウム水溶液はアルカリであるため、二酸化炭素などの酸をと反応し、中和を引き起こします。
つまり水酸化ナトリウム水溶液は二酸化炭素を吸収してしまいます。
中和ののち、中性または酸性になるとフェノールフタレイン溶液の赤色は無色へと変化します。
※ちなみに酸素は水にとけません。
POINT!!
・フェノールフタレイン溶液
酸性：無色 中性：無色 アルカリ性：赤色
と変化する。
・水酸化ナトリウム水溶液
二酸化炭素を吸収し、中和反応を起こす。
5(2)
三角フラスコBではろ紙の色に変化がありませんでした。
つまり二酸化炭素が吸収されなかった、ということです。
よって三角フラスコBにはほとんど二酸化炭素がなかった、と考えられます。
三角フラスコBでは、植物に光が当たっているので
植物は光合成を行っていた
はずです。
一方で、どんな場合でも
植物は呼吸をしている
はずです。
この場合、
植物は呼吸よりも光合成をさかんにおこない、フラスコ内の二酸化炭素が減少した
ためにろ紙に色の変化が無かったわけです。
大問4の解説
1
整流子とブラシのはたらきは
半回転するごとにコイルに流れる電流を逆向きにする
というものです。
よって図2と図3では、
同じXYの部分で流れる電流は反対向き。
そのため
磁界によって電流が受ける力も反対向きとなります。
2
電流が磁界から受ける力を大きくするには
・電流を大きくする
・磁力の強い磁石をつかう
の2つの方法があります。
3
$$速さ=\frac{距離}{時間}$$
であるので、表の数値を利用して
$$速さ=\frac{50cm}{20.0s}=2.5m/s$$
となります。
4
運動エネルギーとは質量に比例し、速さの2乗に比例するエネルギーです。
また位置エネルギーとは重さと高さに比例するエネルギーです。
そして力学的エネルギーは位置エネルギーと運動エネルギーの和です。
太郎さんのセリフから、おもりは一定の速さで動いていたことがわかります。
(速さは変化しなかった、ということ)
そのため運動エネルギーは一定のままだったと考えられます。
おもりは持ち上げられているので、高さが高くなっています。
よって位置エネルギーは大きくなっています。
位置エネルギーが大きくなった分、その和である力学的エネルギーも大きくなっているはずです。
POINT!!
・位置エネルギー
重さと高さに比例する。
・運動エネルギー
質量に比例し、速さの2乗に比例する。
・力学的エネルギー
位置エネルギー＋運動エネルギーのこと。
※力学的エネルギーの保存について
力学的エネルギーは、外部から仕事をされない限り一定のままです。
この問題では、おもりに対して、モーターが仕事をしています。
そのため、力学的エネルギーは保存されません。
5
装置Aの場合、表から
電圧1.00V・電流0.189A
とわかっています。
よって装置Aの電力は
$$Aの電力=1.00V×0.189A=0.189W$$
$$エネルギー(J)=仕事率(W)×時間(s)$$
の関係があるため
$$装置Aで使われたエネルギー=0.189W×20s=3.78J$$
このうちおもりを持ち上げるための仕事は
100gのおもりを50cm持ち上げているので
$$1N×0.5m=0.5J$$
装置Aで使われたエネルギーのうち、仕事に使われたエネルギーの割合は
$$\frac{0.5}{3.78}・・・①$$
です。
次に装置Bを考えます。
装置Bの場合、表から
電圧1.00V・電流0.3A
とわかっています。
よって装置Bの電力は
$$Aの電力=1.00V×0.3A=0.3W$$
$$エネルギー(J)=仕事率(W)×時間(s)$$
の関係があるため
$$装置Aで使われたエネルギー=0.3W×7s=2.1J$$
このうちおもりを持ち上げるための仕事は
100gのおもりを50cm持ち上げているので
$$1N×0.5m=0.5J$$
装置Bで使われたエネルギーのうち、仕事に使われたエネルギーの割合は
$$\frac{0.5}{2.1}・・・②$$
です。
①と②を比べましょう。
$$\frac{0.5}{2.1}÷\frac{0.5}{3.78}=1.8倍$$
1.8倍となります。
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