2021年 奈良県公立入試問題 解説

このページでは2021年度(令和3年)の奈良県立入試一般選抜の問題を解説しています。(理科のみ)

問題・模範解答はこちら↓↓

https://www.pref.nara.jp/58358.htm

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大問1の解説

(2)①

磁界の様子を表す線を磁力線と言います。

図1の曲線が磁力線です。

磁力線(磁界)には向きがあり、磁石のN極から出てS極に入る向きがその磁力線の向きです。

図1に磁力線の向きを表す矢印を書き込むと↓のようになります。

方位磁針はこの矢印の方向に向こうとします。

よってXの方位磁針はイのようになります。

POINT!!

磁力線(磁界の向き)はN極から出てS極に入る向き!

(2)②

磁力の強さは、磁力線が密集しているかどうかで決まります。

磁力線が密集している(密という)→磁力が強い

磁力線が密集していない(疎という)→磁力が弱い

そのためeがもっとも磁力が弱く、aがもっとも磁力が強いことになります。

 

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大問2の解説

(1)

反射の例としては

・暗いところから明るいところへ移動すると、ひとみの大きさが小さくなる。(ウの選択肢)

・食べ物を口に入れるとだ液が出てくる。

・ひざの下を軽くたたくと足が勝手に上がる。

などがあります。

 

(2)

実験1では、それぞれの人が「右手をにぎられてから、左手でとなりの人をにぎる」ということをしています。

1人目をのぞく11人で行った合計の時間が

1回目→3.19秒 2回目→2.75秒 3回目→2.64秒

です。これらの平均を求めると

$$\frac{(3.19+2.75+2.64)}{3}=2.86秒$$

これは11人の合計の時間なので1人あたりは

$$2.86秒÷11人=0.26秒$$

この0.26秒は「神経を信号が伝わる時間」+「脳で判断や命令を行う時間」を表します。

 

一方で、

・一人当たりの神経を信号が伝わる経路の長さ=1.8m

・神経を信号が伝わる速さ=60m/s

したがって「神経を信号が伝わる時間」は

$$\frac{1.8m}{60m/s}=0.03秒$$

 

・「神経を信号が伝わる時間」+「脳で判断や命令を行う時間」=0.26秒

・「神経を信号が伝わる時間」=0.03秒

であるので

$$「脳で判断や命令を行う時間」=0.26秒-0.03秒=0.23秒$$

となります。

 

(4)

コウモリの翼やヒトのうで、クジラのひれは、形やはたらきは異なりますが基本的な構造は同じです。

このような器官を相同器官といいます。

相同器官は、これらの生物に共通の祖先がいた証拠です。

その後、長い年月をかけて、それぞれの生活環境に適応するために形やはたらきが変わっていったと言えます。

 

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大問3の解説

(2)

ア…表1で「塩酸が電流を通した」とあるため誤り。

イ…エタノールは非電解質のため誤り。

ウ…表1で、電流を通した水溶液はすべて電極で「気体が発生した」とありますので正解です。

エ…表1より石灰水はpH12、セッケン水はpH10であるため、石灰水の方が強いアルカリ性と言えます。

 

(3)

この問いではうすい塩酸の入ったビーカーにうすい水酸化ナトリウム水溶液を加えています。(図2)

塩酸中の塩化水素は HCl → H + Cl

水酸化ナトリウムは液中で NaOH → Na + OH

と電離します。

 

はじめのビーカーはうすい塩酸のみが入っていますので、はじめからHClは存在します。

これに水酸化ナトリウムが加わるためHH2Oへと変化し、減少します。よって②はHのグラフです。

 

Clは水が周囲にある場合はNaとは結びつきません。

(仮に結びついてNaClとなっても電離してNaClに分かれてしまう)

そのため④がClのグラフです。

残る①がNa、③がOHのグラフです。

 

POINT!!

・中和反応では HOHが反応して水ができる。

・塩酸と水酸化ナトリウム水溶液の中和では、NaClは結びつかずそのまま。

 

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大問4の解説

(1)

水蒸気は目に見えません。ですが液体の水は目に見えます。

例えば霧や、熱湯から出る湯気、雲などはすべて目に見えるので液体の水です。(水蒸気ではない)

よってアが正解となります。

 

(2)

実験1より室温は26℃です。問題の表から

$$この空気の飽和水蒸気量=24.4g/m^3$$

またコップの表面がくもり始めたときの水温が16℃(つまり露点16℃)。表から

$$この空気の水蒸気量=13.6g/m^3$$

よって湿度は

$$湿度=\frac{13.6}{24.4}×100=55.7…≒56%$$

となります。

 

(3)

空気が上昇すると周囲の気圧が下がるため、その空気はふくらみます。(実験2でゴム風船がふくらんだのと同じ)

空気がふくらむ(=体積が大きくなる)と、持っていた熱が散っていくので空気の温度は下がります。(実験3でフラスコ内の温度が下がったのと同じ)

やがて露点を下回ると水滴が発生します。

この水滴が雲の正体です。

 

(5)

気温30℃、湿度64%の空気がふくむ水蒸気の量は

$$この空気の水蒸気量=30.4×\frac{64}{100}=19.456g/m^3$$

表からこの空気(約19.4gの水蒸気をふくむ)は22℃を下回ると、水蒸気をふくむことができなくなり、水滴へと変化することがわかります。

言い換えると露点が約22℃です。

よって30℃の空気が22℃まで、8℃下がると水滴ができるのです。

空気は「100m上昇するごとに温度は1℃下がる」とあるので、8℃下がる高さをx(m)とすると

$$100m:1℃=x(m):8℃$$

これを解いてx=800mとなります。よってイが正解となります。

 

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大問5

(2)

密度の値から金属Aを特定します。

密度は次のように求められます。

$$密度(g/cm^3)=\frac{質量(g)}{体積(cm^3)}$$

表2より金属Aの体積は3.0cm3、質量は8.1gなので

$$金属Aの密度=\frac{8.1g}{3.0cm^3}=2.7g/cm^3$$

表1よりこれはアルミニウムの密度と同じです。つまり金属Aはアルミニウムです。

 

(3)

金属の中で磁石に引き寄せられるものは限られており、鉄やニッケル、コバルトなどです。

中学段階では鉄のみを覚えておきましょう

 

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大問6の解説

(1)

凸レンズの性質として

物体をレンズに近づける →実像は遠ざかり、大きな像になる

物体をレンズから遠ざける→実像は近づき、小さな像になる

というものがあります。これは非常によく出題されるので押さえておきましょう。(↓の図)

(3)

まず作図の基本として次の2つの光の進み方を押さえておきましょう。

①軸に平行な光は焦点を通る

②レンズの中心を通る光はそのまま直進する。

図2ではこのうち②の光を作図しましょう。(↓の図)

このとき「スクリーンにはっきりした像ができる」とあるので、スクリーン上に実像が↓のようにできています。

光源から出た光PQはこの実像に集まります。よって↓のように光PQは進んでいきます。

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小中高生に数・理を教えている関西の現役塾講師です。
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