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令和7年度_学力検査問題過去問【沖縄】- 理科
■目次
大問１
大問２
大問３
大問４
大問５
大問６
大問７
大問８
■大問１
地震の発生とゆれの伝わり方について、次の問いに答えなさい。
1-1:図1は地表の断面を表したものである。次の文の空欄( )に当てはまる最も適当な語句を答えなさい。
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図1において、地震が発生した場所を震源といい、その真上のA地点(地表の位置)を( )という。
解答 ： 震央
解説 ： 地震が発生した震源の真上の地点のことを、震央という。
1-2:図2の直線のグラフはある地震について、P波・S波が届くまでの時間と震源距離の関係を表している。また、波形は地震計の記録を表している。地震発生から主要動が始まるまでの時間と震源距離の関係を表すグラフとして、最も適当なものを図2のアまたはイから1つ選び、記号で答えなさい。
解答 ： イ
解説 ： 問題文中のP波は初期微動、S波は主要動である。
よって、地震発生から主要動が始まるまでの時間と震源距離の関係を表しているのは、選択肢イだとわかる。
1-3:震源距離60㎞の地点における初期微動継続時間は8秒であった。初期微動継続時間は震源距離に比例することを踏まえ、震源距離120㎞の地点における初期微動継続時間は何秒になるか。整数で答えなさい。
解答 ： 16秒
解説 ： 震源距離120㎞の地点における初期微動継続時間をx秒とおく。
初期微動継続時間は震源距離に比例するので、以下のような式が立てられる。
60㎞：8秒 = 120㎞：x秒 → 60 × x = 120 × 8 → 60x = 960 → x = 16
したがって、震源距離120㎞の地点における初期微動継続時間は16秒と求められる。
1-4:地震によるゆれの大きさは、各地の観測点にある震度計で観測される。気象庁の定める震度階級表において、最大震度を答えなさい。
解答 ： 震度7
解説 ： 気象庁の定める震度階級表において、最大震度は震度7である。
1-5:地震により海岸の埋め立て地や河川沿いなどの砂地では、土地が急に軟弱になる(地面が急にやわらかくなる)ことがある。この現象を何というか答えなさい。
解答 ： 液状化
解説 ： 地震により海岸の埋め立て地や河川沿いなどの砂地では、土地が急に軟弱になることを、液状化現象という。
これは、水を多く含んだ砂の地盤の部分で発生しやすく、地下水が噴き出すこともある。
■大問２
物質の密度に関する実験を行った。表1はいろいろな物質の密度を示している。次の問いに答えなさい。
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〈実験〉金属Aの種類を見分けるために、質量と体積をはかり密度を求める。
手順1 金属Aの質量を電子てんびんではかる。
手順2 図1のように、水を50.0cm³入れたメスシリンダーに、金属Aをしずめて体積をはかる。
2-1:メスシリンダーの使い方を述べた文として、最も適当なものを次のア～エの中から1つ選び、記号で答えなさい。
ア 目盛りを読み取るときは、液面が盛り上がった一番高いところを読み取る。
イ 目盛りを読み取るときは、メスシリンダーを水平なところに置き、目の位置を液面と同じ高さにして、液面がいちばん平らなところを真横から水平に見る。
ウ 金属などのかたいものを入れるときは、垂直に立てたメスシリンダーの真上から手を離し、落下させて入れる。
エ 目盛りを読み取るときは、1目盛りの1/2まで目分量で読み取る。
解答 ： イ
解説 ： メスシリンダーの使い方は、水平なところに置き、目の高さを液面と同じにして真横から水平に見るようにする。また、液面のへこんだ面を見る。
よって、適当なものは選択肢イである。
2-2:金属Ａの質量は10.8g、体積は4.0cm³とはかることができた。
2-2(1):金属Aの密度は何 g/cm³か。小数第一位まで答えなさい。
解答 ： 2.7 g/cm³
解説 ： まずは、密度の公式を確認する。
10.8g ÷ 4.0cm³ = 2.7g/cm³ したがって、2.7g/cm³ と求められる。
2-2(2):金属Aの種類として、最も適当なものを表1の中から1つ選び、物質名で答えなさい。
解答 ： アルミニウム
解説 ： (1)より、金属Aの密度は2.7 g/cm³である。
これを踏まえて表1を見ると、密度が一致するのはアルミニウムである。よって、金属Aはアルミニウムだとわかる。
2-3:鉄球(鉄製)を水銀(液体)に入れたとき(図2)、鉄球がうくかしずむかを確認する操作を行い、その結果をまとめた。次の文の空欄( ① )、( ② )に当てはまる最も適当な語句を答えなさい。
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水銀に鉄球を入れると、鉄球は( ① )。鉄球が水銀に( ① )のは、水銀に比べて鉄の( ② )が小さいためである。
解答 ： ( ① ) うく
( ② ) 密度
解説 ： 鉄球を水銀に入れたときに浮くか沈むかは、それぞれの密度を確認することで判断できる。表1より、鉄の密度は7.9g/cm³、水銀の密度は13.5g/cm³である。よって、水銀より鉄球の密度の方が小さいので、鉄球は浮くと考えられる。
( ① )について。
水銀に鉄球を入れたとき、鉄球は「うく」とわかる。
( ② )について。
( ② )は鉄球を水銀に入れたときに鉄球が浮くことの理由であり、それは水銀に比べて鉄球の「密度」が小さいからである。
■大問３
理科の授業で、コイルを作成していろいろな実験を行った。次の問いに答えなさい。
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〈コイルの作り方〉
図1のようにエナメル線を巻き、巻いた部分がほどけないようテープでとめる。エナメル線の端は、紙やすりでみがいて導線を出しておく。
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〈実験1〉
図2のように検流計とコイルを接続し、棒磁石のN極を下向きにして、上からコイルに近づけていくと、検流計の針は右側にふれた。
3-1:磁石を動かすことでコイルの中の磁界が変化すると、その変化にともなって電圧が生じ、コイルに電流が流れる。この電流のことを何というか答えなさい。
解答 ： 誘導電流
解説 ： 磁石を動かすとコイルの中の磁界が変化し、その変化にともなって電圧が生じ、その際にコイルに流れる電流のことを誘導電流という。
3-2:棒磁石の動きと検流計の針のふれについて、次の文の空欄( ① )、( ② )に当てはまる文として、最も適当なものを次のア～ウの中からそれぞれ1つ選び、記号で答えなさい。
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棒磁石をコイルに近づけた後、図3のように棒磁石を静止させた。棒磁石を静止させている間、検流計の針は( ① )。その後、図4のように棒磁石をコイルから遠ざけた。棒磁石を上向きに動かしている間、検流計の針は( ② )。
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ア 右側にも左側にもふれなかった
イ 右側にふれた
ウ 左側にふれた
解答 ： ( ① ) ア
( ② ) ウ
解説 ： ( ① )について。
( ① )には、棒磁石を静止させているときの検流計の針についての説明が当てはまる。この装置では、磁石を動かしたときにコイルの中の磁界が変化し電流が流れるので、静止しているときは電流は流れないと考えられる。よって、選択肢アが適当である。
( ② )について。
図4のように上向きに動かすのは、〈実験1〉の図2と反対の動きである。このとき検流計の針は右側にふれたので、図4のように動かしたときは検流計の針は左側にふれるとわかる。
したがって、選択肢ウが適当である。
3-3:〈実験2〉
図5のような装置を組み立て、コイルの一部がU字型磁石の磁界に入るようにした。その後、コイルに直流電流を流した。このときの電流の向きとコイルが動く向きは、図6のようになった。
コイルに流れる電流の向きやU字型磁石のN極とS極の位置を変えて、同様の実験を行った。このとき、コイルが動く向きが図6と同じになるものとして、最も適当なものを次のア～ウの中から1つ選び、記号で答えなさい。
解答 ： イ
解説 ： まずは、図6の場合の装置とコイルの動く向きを確認する。
コイルにU字磁石のN極を入れると、そのとき電流は奥に向かって流れ、コイルは手前に動くことがわかる。
選択肢の中で、コイルが動く向きが図6と同じになるものは、選択肢イだとわかる。
選択肢アは、図6と比べて電流の向きだけを変えたものなので、コイルは奥に動くと考えられる。選択肢ウについては、コイルに入れるのを磁石のS極に変えている。電流の向きが同じで磁石の極が違うので、コイルの動きも逆になるのでコイルは奥に動くと考えられる。
3-4:〈実験3〉
図7のようにコイルの先端をイヤホンプラグに接続し、接続部をビニールテープで巻いた。その後、コイルを紙コップの底面に、磁石をコイルの内側に、それぞれテープではりつけた。イヤホンプラグをタブレットのイヤホンジャックにさしてタブレットで音楽を再生すると、紙コップから音が聞こえた。
次の文章は、〈実験3〉で音が聞こえた理由についての説明である。文章中の空欄に10字以上25字以内の適当な言葉を入れ、コイルが振動する理由の部分の説明を完成させなさい。ただし、「電流」、「力」、「磁界」の語句をすべて用いること。
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タブレットで音楽を再生すると、音の電気信号がコイルに伝わり、コイルに向きや大きさが変化する電流が流れる。このとき、( )ため、コイルが振動する。その振動が紙コップに伝わり空気を振動させたため、紙コップから音が聞こえた。
解答 ： コイルに流れる電流が、磁界から力を受ける
解説 ： コイルが振動するまでには、磁界の中の導線に電流を流す→磁界の影響で電流が力を受ける→導線が紙コップに伝わる、という流れがある。
よって、「コイルに流れる電流が、磁界から力を受ける」ため、といった答えが書けていればよい。
■大問４
刺激に対するヒトの反応について調べるため、実験を行った。次の問いに答えなさい。
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〈実験〉
手順1 図1のように、13人で手をつないで輪になる。
手順2 Aさんは右手でストップウォッチをスタートさせるのと同時に左手でとなりの人の右手をにぎる。
手順3 右手をにぎられた人は、さらにとなりの人の右手を左手でにぎる。ということを順に行う。
手順4 最後のBさんは、Aさんからすぐにストップウォッチを受けとり、自分に右手がにぎられたらストップウォッチを止めて、かかった時間を記録する。
手順5 2から4の手順で3回実験を行い、かかった時間を表にまとめる。(※図20)
〈結果〉
4-1:〈実験〉のように、「手をにぎられたと感じたら、となりの人の手をにぎる」という反応を起こすとき、刺激や命令の信号はどのように伝わっているか。図2の①～⑥を用いて表したものとして、最も適当なものを次のア～オの中から1つ選び、記号で答えなさい。
ア ①→⑤
イ ①→④→⑥
ウ ②→⑥
エ ②→③→⑤
オ ②→③→④→⑥
解答 ： オ
解説 ： 「手をにぎられたと感じたら、となりの人の手をにぎる」という反応のとき、まずは「手をにぎられたと感じた」の部分で手の感覚神経が刺激を受け取ったことがわかる。感覚神経はせきずいに刺激を伝えるので、図の②の矢印である。次にせきずいは刺激を脳に伝えるので矢印③の流れで、その後に脳は「となりのひとのてをにぎる」ようにせきずいに命令を出すので、これは矢印④の流れである。脳から命令を受け取ったせきずいは、脳からの命令を運動神経に伝えるので、矢印⑥である。よって②→③→④→⑥である。
したがって、選択肢オが適当である。
4-2:脳やせきずいのような、判断や命令の記号を出す神経を何神経というか。漢字で答えなさい。
解答 ： 中枢 神経
解説 ： 脳やせきずいのような、判断や命令の記号を出す神経のことを、中枢神経という。
4-3:この〈実験〉において、右手をにぎられてから左手でとなりの人の右手をにぎるまでにかかった時間は、1人あたり何秒になるか。四捨五入をして小数第2位まで答えなさい。ただし、計算には〈結果〉の3回の平均値を用いること。
解答 ： 0.29 秒
解説 ： この実験において、「手をにぎられたと感じたら、となりの人の手をにぎる」というルールだが、手順4では「最後のBさんは、Aさんからすぐにストップウォッチを受けとり、自分に右手がにぎられたらストップウォッチを止めて、かかった時間を記録する。」と決められている。よって、最後のBさんはとなりの人の手を握らないということである。よって、ストップウォッチで測った時間は、Bさんを除いた12人が隣の人の手を握るのにかかった時間である。
したがって、右手をにぎられてから左手でとなりの人の右手をにぎるまでにかかった時間は、以下のような式で求められる。
3.5秒 ÷ 12人 = 0.2916
小数第2位までで答えるので、0.29秒と計算できる。
4-4:「手をにぎられたと感じたら、となりの人の手をにぎる」という反応は、意識して起こす反応であるが、刺激を受けて起こる反応には無意識に起こる反応もある。無意識に起こる反応の例として、最も適当なものを次のア～エの中から1つ選び、記号で答えなさい。
ア 朝、目覚まし時計が鳴ったので、急いで止めた。
イ 食べ物を口に入れると、だ液が出た。
ウ ボールが飛んできたので、バットで打ち返した。
エ 先生に名前を呼ばれたので、「はい」と返事をした。
解答 ： イ
解説 ： 無意識に起こる反応は、主に反射がある。これは、その人がその行動をしようと意識しなくても、身体の反応として自然に起こる行動ということである。
よって、適当なものは選択肢イである。
4-5:無意識に起こる反応は、意識して起こす反応より反応するまでの時間が短い。次の文章は、「熱いやかんに手がふれて、思わず手を引っこめた」ときの反応を例にして、その理由について述べている。文中の空欄( )に適当な言葉を入れ、説明文を完成させなさい。ただし、「脳」、「せきずい」、「命令」の語句をすべて用いること。
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熱いやかいに手がふれると、刺激の信号が( )運動神経に伝わるため、すばやく手を引っこめることができる。
解答 ： 脳に伝わる前にせきずいから直接、命令の信号が出されて
解説 ： ここで書かれた無意識に起こる反応は、反射という。このような緊急度が高い場合や自動にしたほうが便利な場合は、脳に情報を伝えずにせきずいで折り返す。脳を経由しない分、時間が少ない時間で反応できるものである。
よって、刺激が脳に至る前に信号が伝わる流れは、手の皮膚 → 感覚神経 → 脊髄 → 運動神経 → 手の筋肉 という順である。
したがって、「脳に伝わる前にせきずいから直接、命令の信号が出されて」運動神経に伝わる、といった内容が書けていればよい。
■大問５
化学変化が起こったことを確かめるために、反応前後の物質の性質を比較する実験を行った。次の問いに答えなさい。
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〈実験〉鉄と硫黄が結びつく変化
実験時には、教室の喚起をじゅうぶん行うことに注意する。
手順1 鉄粉と硫黄の粉末を混ぜ合わせる。表1に示した質量の鉄粉と硫黄の粉末を、乳鉢で混ぜ残しがないようによく混ぜ合わせ、それぞれを試験管A～Dに入れる。
手順2 鉄粉と硫黄の粉末の混合物を加熱する。図1のように、試験管B～Dの口に脱脂綿でゆるく栓をして、ガスバーナーで混合物の上部を加熱する。上部が赤くなったら加熱をやめ、変化のようすを観察する。試験管Aは、反応後の物質と比べるため加熱しない。
手順3 磁石を使って、物質の性質を調べる。試験管Aと、加熱後に冷ました試験管B～Dの物質に、図2のように弱い磁石を近づけた様子を観察して表2にまとめる。
手順4 うすい塩酸を使って、物質の性質を調べる。図3のように、試験管Aの混合物を少量入れた試験管aと、加熱後に冷ました試験管Bの物質を少量入れた試験管bに、それぞれうすい塩酸を2、3滴加えて、発生した気体のにおいを比べる。
〈結果〉
5-1:手順2で、加熱により反応が始まると、加熱をやめても物質自身から熱や光が出て反応が続いた。このように「化学変化のときに熱を発生したために、まわりの温度が上がる反応」を何反応というか答えなさい。
解答 ： 発熱 反応
解説 ： 「化学変化のときに熱を発生したために、まわりの温度が上がる反応」のことを、発熱反応という。
5-2:手順4では、試験管aからは水素が発生した。試験管bからは試験管aとは異なる気体が発生した。試験管bから発生した気体の性質として、最も適当なものを次のア～エの中から1つ選び、記号で答えなさい。 ア 無色、無臭の気体で、空気中で火をつける音を立てて燃える。 イ 無色、無臭の気体で、石灰水を白くにごらす。水にとけると酸性を示す。 ウ 有毒な気体で、卵の腐ったようなにおいがする。 エ 黄緑色の有毒な気体で刺激臭があり、漂白作用がある。
解答 ： ウ
解説 ： まずは2つの試験管について整理する。
試験管aは、試験管Aの混合物を少量入れたものである。加熱していないので、中身は鉄粉と硫黄の粉末である。これにうすい塩酸を入れたとき、鉄と反応して水素が発生する。
試験管bについては、加熱後に冷ました試験管Bの物質を少量入れたものである。試験管Bの物質は、鉄粉3.5gと硫黄の粉末2.0gを入れておき、それを加熱した後に冷ましたものである。加熱した時点で試験管Bの中には硫化鉄ができており、それにうすい塩酸を加えると、硫化水素と塩化鉄ができる。
したがって、試験管bで発生した気体は硫化水素だとわかる。硫化水素の特徴として適当なものは、選択肢ウである。
その他の選択肢についても整理する。
選択肢アの「無色、無臭の気体で、空気中で火をつける音を立てて燃える」は水素についての説明である。選択肢イ「無色、無臭の気体で、石灰水を白くにごらす。水にとけると酸性を示す」は二酸化炭素の説明である。選択肢エの「黄緑色の有毒な気体で刺激臭があり、漂白作用がある」は塩素に関する記述である。
5-3:〈結果〉から、鉄と硫黄とは性質のちがう硫化鉄ができることが確認できた。硫化鉄は、鉄の原子と硫黄の原子が1：1の比で結びついている。硫化鉄の化学式を答えなさい。例を参考に、アルファベットの大文字、小文字を書く位置や大きさなどを区別すること。
解答 ：
解説 ： 硫化鉄は、鉄と硫黄によってできたものである。よって、「鉄(Fe)」と「硫黄(S)」を組み合わせて、「FeS」が正しい。
5-4:手順2で試験管B、Cの鉄と硫黄は互いにすべて反応したが、試験管Dはどちらか一方が反応せずに残った。鉄と硫黄が互いにすべて反応する割合と異なる割合だと、多く入れた物質が反応せずに残る。反応せずに残った物質について答えなさい。
5-4(1):反応せずに残った物質はどちらか。物質名で答えなさい。
解答 ： 鉄
解説 ： まずは、鉄と硫黄がすべて反応した試験管BとCの試験管の中身について整理する。
試験管Bは、3.5gの鉄と2.0gの硫黄が入っているので、鉄と硫黄の量の比は3.5：2.0 = 7：4である。同様に、試験管Cの中身は7.0gの鉄と4.0gの硫黄なので、同じく7：4の比ですべて反応するということがわかる。
試験管Dには、表1より5.0gの鉄と2.0gの硫黄の粉末が入っている。
鉄5.0gがすべて反応したと想定すると…
7：4 = 5.0：x → 7x = 20 → x = 2.85…
この場合、約2.85gの硫黄が必要になる。しかし試験管Dには硫黄は2.0gしか入っていないので、鉄5.0gが全て反応することはできないとわかる。
したがって、すべて反応したのは硫黄で、反応せずに残った物質は鉄である。
5-4(2):反応せずに残った物質の質量は何gか。小数第一位まで答えなさい。
解答 ： 1.5g
解説 ： (1)より、全て反応したのは硫黄で、すべては反応せずに残ったのが鉄だとわかっている。
よって、7：4 = x：2.0g → 4x = 14 → x = 3.5 したがって、反応した鉄の質量は3.5gと求められる。
試験管Dの中には、鉄は5.0g入っていたので、5.0g – 3.5g = 1.5g 以上より、反応せずに残った鉄の質量は1.5gとわかる。
■大問６
月の満ち欠けと運動について、次の問いに答えなさい。
6-1:月に関する以下の文章を読み、文章中の( ① )、( ② )に入る言葉の組み合わせとして、最も適当なものを次のア～エの中から1つ選び、記号で答えなさい。
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惑星のまわりを公転している天体を( ① )といい、月は地球の( ① )である。また、月は球体で( ② )、地球から最も近い距離にある天体である。
解答 ： ア
解説 ： ( ① )について。
惑星の周りを公転している天体は、衛星という。
( ② )について。
選択肢より、月が「太陽の光を反射し」ているか、「みずから光をはな」っているかを選ぶ問題である。月は自ら発行していないので、「太陽の光を反射し」ているとわかる。
したがって、選択肢アが適当である。
6-2:図1は月が地球のまわりを回っているようすを示したものである。月が図1中の①～④の位置にあるとき、夕方から明け方にかけて沖縄から見た月の見え方の名称の組み合わせとして、最も適当なものを次のア～エの中から1つ選び、記号で答えなさい。
解答 ： ウ
解説 ： ①、②、③、④それぞれの、月の見え方について考える。
・①のとき 左から地球、月、太陽の順に並んでいるので、太陽の光を受けた月は完全な丸に見えるので、満月だとわかる。
・②のとき 地球から見た月は、月の左側が太陽に照らされていることになるので、上弦の月だとわかる。
・③のとき 左から月、地球、太陽の順に並んでいるので太陽の光は月に届かず、地球からは新月に見える。
・④のとき 地球から見て、月の右側が太陽の光に照らされているので、下弦の月だとわかる。
したがって、夕方から明け方にかけて沖縄から見た月の見え方の名称の組み合わせとして正しいものは、選択肢ウである。
6-3:東の空に満月が見えるのは、図2のア～エのどの位置から観測したときか。最も適当なものを図2のア～エの中から1つ選び、記号で書きなさい。
解答 ： イ
解説 ： 地球で満月が見えるのは、選択肢ウの方向である。選択肢ウの方向が東になるような位置は、選択肢イの位置に立ったときである。
よって、東の空に満月が見えるのは、選択肢イの位置からである。
6-4:月、太陽、地球の位置関係について答えなさい。
6-4(1):次の文章を読み、空欄( ① )、( ② )に当てはまる最も適当な語句を答えなさい。
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太陽、( ① )、( ② )の順に一直線に並ぶと、地球から見て太陽が月にかくされる現象が起こることがある。
解答 ： ( ① ) 月
( ② ) 地球
解説 ： 一直線に並んだときに、地球から見て太陽が月に隠れるので、以下のような図になる。したがって、( ① )は月が当てはまる。( ② )は地球である。
6-4(2):文章中の下線部の現象を漢字2字で答えなさい。
解答 ： 日食
解説 ： 地球から見て、太陽が月に隠れる現象を日食という。
日食は、月食と混同しやすいので、違いに気を付けて覚える必要がある。
■大問７
次の会話は、生徒が夏休みに博物館へ行き、そのことについて先生と交わした会話である。次の問いに答えなさい。
先生：博物館では何を見学しましたか？
生徒：博物館ではたくさんの化石やその他の展示を見ることができました。地質年代ごとに動物や植物の化石が提示されていました。その中で①鳥類、魚類、両生類、ハチュウ類が、出現する年代でまとめられていました。
先生：他にはどのような展示がありましたか？
生徒：中生代の動物では、シソチョウの骨格(図1)の展示があり、観察すると特徴がよくわかりました。②シソチョウはハチュウ類と鳥類の両方の特徴を持っているそうです。さらに、新生代のさまざまなホニュウ類の骨格もありました。器官のうち、現在の形や働きは異なるけれど、起源は同じであったと考えられるものを、③相同器官というそうです。
先生：盛大のからだの特徴が、長い年月をかけて代を重ねる間に変化することを進化といいます。古生代から新生代までのさまざまな生物の特徴を比較することができて、生物の進化について考える良い機会になりましたね。
7-1:下線部①について、図2は鳥類、魚類、両生類、ハチュウ類、ホニュウ類の出現する年代をまとめている。図2の中でホニュウ類をあらわすものとして、最も適当なものをア～オの中から1つ選び、記号で答えなさい。
解答 ： ア
解説 ： 生物の進化の流れは、以下のようになっている。
よって、ホニュウ類をあらわすものは、選択肢アが適当である。
7-2:下線部②について、シソチョウの前あしが持つ、ハチュウ類の特徴と鳥類の特徴を、それぞれ「ハチュウ類」と「鳥類」という語句を用いて説明しなさい。
解答 ： ハチュウ類の特徴としてはつめがあり、鳥類の特徴としては翼を持つ。
解説 ： ・ハチュウ類としての特徴
ハチュウ類との特徴は、①くちばしに歯があること、②翼につめをもっていること、③尾骨があり、長い尾を持つこと3つである。このうち前あしの特徴はつめがあることである。
・鳥類としての特徴
①翼があること、②全身が羽毛で覆われていることの2つが、始祖鳥の鳥類としての特徴である。よって、翼を持つことが、前あしの特徴である。
したがって、「ハチュウ類の特徴としてはつめがあり、鳥類の特徴としては翼を持つ。」といった内容が書けていればよい。
7-3:下線部③について、図3はさまざまなホニュウ類の骨格を比較したものである。ヒトの骨Zは、コウモリとクジラではどれに相当するか。最も適当なものを、図3のア～カの中からそれぞれ1つずつ選び、記号で答えなさい。
解答 ： コウモリ イ
クジラ オ
解説 ： ヒトの骨と、コウモリとクジラを比較した場合、以下の図のように整理できる。
よって、コウモリだと選択肢イ、クジラだと選択肢オが適当である。
7-4:進化に関する記述として、正しいものを次のア～ウの中からすべて選び、記号で答えなさい。
ア 長い地球の歴史の中では、大きな地殻変動や気候変動などが起こった。過去の生物は長い年月をかけて進化していく中で、それぞれの環境に合う体のつくりをもっていたと考えられている。
イ シソチョウのようにセキツイ動物の、2つのグループの中間的な特徴を持つ生物の化石が発見されることは、進化の道筋をたどる証拠になると考えられている。
ウ 最も古いセキツイ動物の化石は、古生代の地層から見つかった魚類の化石であるが、魚類の化石は他の時代の地層からは発見されていない。
解答 ： ア・イ
解説 ： 進化とは、生物のからだの特徴が、長い年月で代を重ねる間に変化していくことである。
3つの選択肢のうち、選択肢ウは誤りである。最も古い脊椎動物の化石は、古生代の原始的な魚類である。これは以降の時代の化石としても発見されているので、「魚類の化石は他の時代の地層からは発見されていない」という部分が間違っている。
したがって、選択肢アとイが適当である。
■大問８
小球を斜面から転がし、木片に衝突させる実験を行った。以下は、生徒と先生との会話である。次の問いに答えなさい。ただし、小球と斜面および水平面との間に摩擦はなく、空気抵抗は考えないものとする。
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〈実験1〉
手順1 図1の斜面の10cmの高さから小球を転がす。
手順2 小球を木片に衝突させ、木片の移動距離を測定する。
手順3 小球を転がす高さを20cm、30cmに変えて、同様に実験、測定を行う。
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生徒：小球を転がす高さを変え、衝突後の木片の移動距離をまとめると、表1のようになりました。
先生：高さを変えて転がすことで、何が変化しましたか？
生徒：小球を転がす高さが高いほど、木片の移動距離が大きくなっています。
先生：木片の移動距離を変化させるには、小球を転がす高さを変えるほかにどのような方法があると思いますか？
生徒：①小球の質量を変える方法もあると思います。
8-1:小球が斜面を転がり始めてから木片に衝突するまでのエネルギーの変化として、最も適当なものを次のア～オの中から1つ選び、記号で答えなさい。
ア 位置エネルギーは小さくなり、運動エネルギーも小さくなる。
イ 位置エネルギーは小さくなり、運動エネルギーは大きくなる。
ウ 位置エネルギーは変わらず、運動エネルギーは大きくなる。
エ 位置エネルギーは大きくなり、運動エネルギーは小さくなる。
オ 位置エネルギーは大きくなり、運動エネルギーも大きくなる。
解答 ： イ
解説 ： エネルギー保存の法則により、位置エネルギーが小さくなったとき運動エネルギーは大きくなる、位置エネルギーが大きくなったとき運動エネルギーは小さくなると考えられる。よって、選択肢アとオは誤りである。
また、小球は高いところから低いところに向かって転がるので、初めは位置エネルギーが大きかった状態から、低いところに転がるにつれて運動エネルギーが大きくなっていくと考えられる。
したがって、選択肢イが適当である。
8-2:小球を30cmの高さから転がしたとき、時間の経過と木片に衝突するまでの小球の力学的エネルギーの関係を表したグラフとして最も適当なものを次のア～エの中から1つ選び、記号で答えなさい。
解答 ： ウ
解説 ： 力学的エネルギーとは、位置エネルギーと運動エネルギーとの和である。また、力学的エネルギー保存の法則により、外部から力を受けない限り力学的エネルギーは一定であると考えられる。よって、選択肢ウのグラフが適当である。
8-3:下線部①について、質量が2倍の小球に変えて同じ実験を行った。力学的エネルギーと木片の移動距離について、元の実験と比較した記述として、最も適当なものを次のア～オの中から1つ選び、記号で答えなさい。
ア 力学的エネルギーは小さくなり、木片の移動距離は短くなった。
イ 力学的エネルギーは小さくなり、木片の移動距離は長くなった。
ウ 力学的エネルギーは変わらず、木片の移動距離は長くなった。
エ 力学的エネルギーは大きくなり、木片の移動距離は短くなった。
オ 力学的エネルギーは大きくなり、木片の移動距離は長くなった。
解答 ： オ
解説 ： 下線部①について、具体的に変えたのは、小球の質量を2倍にしたことである。つまり、小球を転がす高さは変えていないということで、位置エネルギーの違いは出ないと考えられる。そして、小球の質量が重くなるということは、運動エネルギーが大きくなるということである。
力学的エネルギーは位置エネルギーと運動エネルギーとの和なので、運動エネルギーが大きくなれば力学的エネルギーも大きくなるとわかる。よって、選択肢ア、イ、ウは不適当である。
次に木片の移動距離については、運動にかかる力学的エネルギーが大きくなるので、移動距離も長くなると考えられる。以上より、選択肢オが適当である。
8-4:〈実験2〉
手順1 図1の実験装置から、木片を取り除く。(図2)
手順2 小球を30cmの高さから転がし、斜面をのぼった最高点の高さを測定する。
手順3 図3のように水平面の一部に布を張り付ける。
手順4 小球を30cmの高さから転がし、斜面をのぼった最高点の高さを測定する。
〈実験2〉を行った結果、布を張り付けた場合は布がない場合と比べ、小球の最高点が低くなった。この結果の理由を、30字以内で説明しなさい。ただし、「保存」、「摩擦」、「力学的エネルギー」の語句をすべて用いること。
解答 ： 布の摩擦により、力学的エネルギーが保存されないから。
解説 ： 布の有無による結果の違いは、小球の最高点である。布を張った場合にない場合より最高点が低くなったのは、斜面を上るときの力学的エネルギーが布を張った場合の方が小さかったからだと考えられる。この差は、布の上を通過する間に小球のエネルギーが小さくなったのだと推測でき、それは布の摩擦のために起こった出来事だと考えられる。
したがって、「布の摩擦により、力学的エネルギーが保存されないから。」といった答えが書けていればよい。
