【東京都】令和7年度/2025年度入学者高校入試選抜試験:理科の解説

東京都の2025年3月実施の令和7年度(2025年度)入学者の公立高校入試問題の解説をしています。
受験勉強において、過去問を解くことはとても効果的な勉強法です。ぜひ、受験までに一度挑戦し、問題の傾向を掴んでおきましょう。合わせて、対策などをたてられるととても良いですね。
また、過去問で苦手な点が見つかった場合は、そこを中心に試験日当日までにしっかりと対策しておきましょう。

大問1 小問集合

問題文

次の各問いに答えよ。

ヒトが手を握られたという刺激を受け取り、意識して手を握り返すという反応を起こすまでに信号が伝わる経路を表したものとして適切なのは、次のうちではどれか。

問1

 刺激 → 感覚器官 → 感覚神経 → 運動神経 → 中枢神経 → 運動器官 → 反応
 刺激 → 感覚器官 → 感覚神経 → 中枢神経 → 運動神経 → 運動器官 → 反応
 刺激 → 感覚器官 → 中枢神経 → 感覚神経 → 運動神経 → 運動器官 → 反応
 刺激 → 中枢神経 → 感覚器官 → 感覚神経 → 運動神経 → 運動器官 → 反応

問2

太陽系の惑星について述べた次の文章の①、②、③にそれぞれ当てはまるものを組み合わせたものとして適切なのは、下の表のア~エのうちではどれか。

・太陽系の惑星は、小型で密度が大きい①と大型で密度が小さい②に分けられる。
・太陽系の惑星のうち、太陽からの距離が地球より遠いところを公転している①は、③である。

地球型惑星木星型惑星火星
木星型惑星地球型惑星火星
地球型惑星木星型惑星土星
木星型惑星地球型惑星土星

問3

 図1のように、光源装置と台形ガラスを固定した。光源装置の点Aから出た光は、台形ガラスの境界面Qに垂直に入射してそのまま直進し、境界面Rで屈折した。図1の光源装置の点Aから出ている矢印(→)は、境界面Rまでの光の道筋と進む向きを示している。光源装置の点Aから出た光が境界面Rに入射するときにつくる入射角と、境界面Rで屈折した光が台形ガラスから空気中に進むときの道筋とを組み合わせたものとして適切なのは、下の表のア〜エのうちではどれか。

光源装置の点Aから出た光が境界面Rに入射
するときにつくる入射角
境界面Rで屈折した光が台形ガラスから
空気中に進むときの道筋
bs
bt
cs
ct

問4

内部に空洞がない直方体の物体Xと物体Yはともに純粋な物質で、一方が鉄、もう一方が銅である。この物体Xと物体Yについて、温度が20℃のときの体積と質量を測定した結果は、表1のようになった。また、物体Xと物体Yの温度が20℃のときに磁石を近付けると、一方は磁石に引き付けられ、もう一方は磁石に引き付けられなかった。表2は、温度が20℃のときの、鉄と銅の
密度をまとめたものである。

表1と表2から、物体Xの物質名(金属の種類)と、物体Xと物体Yの温度が20℃のときに磁石を近付けたときのそれぞれの様子とを組み合わせたものとして適切なのは、次の表のア〜エのうちではどれか。

物体Xの物質名
(金属の種類)
物体Xと物体Yの温度が20℃のときに磁石を近付けたときのそれぞれの様子
物体Xは磁石に引き付けられ,物体Yは磁石に引き付けられない。
物体Xは磁石に引き付けられ,物体Yは磁石に引き付けられない。
物体Yは磁石に引き付けられ,物体Xは磁石に引き付けられない。
物体Yは磁石に引き付けられ,物体Xは磁石に引き付けられない。

問5

内部に空洞のない純粋な物質でできた直方体の物体が木の板の上面に加える圧力が一番大きいものとして適切なのは,下のア〜エのうちではどれか。
ただし,質量100gの物体に働く重力の大きさを1Nとする。

問6

図2のように、丸い種子をつくる純系のエンドウの個体と、しわのある種子をつくる純系のエンドウの個体とをかけ合わせて得られた子の代の種子は、丸い種子のみであった。さらに、子の代の丸い種子を全てまき、育てた個体をそれぞれ自家受粉させて得られた孫の代の種子を全て回収した。
孫の代の種子の遺伝子の組み合わせとして適切なのは、下のア〜エのうちではどれか。

ただし、種子の形が顕性の形質(丸い種子)になる遺伝子をA、潜性の形質(しわのある種子)
になる遺伝子をaとし、子や孫の代で得られた種子の形質は、遺伝の規則性のとおりに現れるものとする。

ア AAとaa   イ AAとAa
ウ Aaとaa   エ AAとAaとaa

解答・解説

問1 イ

神経には「感覚器官/神経」と「運動器官/神経」があり、「中枢神経」を通して反応が伝わる。
今回の場合、握られたという感覚の刺激を感覚器官が受け取り、感覚神経に伝える。
その後、中枢神経を通り運動神経に伝わり、運動器官が受け取り、握り返すという運動を行う

問2 ア

太陽系の惑星は、地球から太陽までの距離や大きさ、密度などによって大きく2つのタイプに分けられます。
小型で密度が大きい惑星で、岩石や金属でできているものを地球型惑星(水星/金星/地球/火星)
大型で密度が小さい惑星で、主に水素やヘリウムなどのガスでできているものを木星型惑星(木星/土星/天王星)

問3 ウ

入射角は境界面に対して垂直な線との角度になります。よって、答えはcです。
また、ガラスから空気中へは、屈折角が入射角よりも大きくなる(空気中の方が自由に動けるイメージ)のでsが答えになります。

問4 エ

表1から密度を計算すると
物体X:$107.52 \div 12.0 =8.96$よって、表2より銅である。
物体Y:$118.05 \div 15.0 = 7.87$よって、表2より鉄である。
銅と鉄では、鉄が磁石に引き寄せられ、銅は引き寄せられないので、答えはエとなる。

問5 イ

圧力はPa【N/m²】で表されるので、ア~エの圧力は以下のようになる。
ア:$50 \div (0.05 \times 0.1)= 10000Pa$
イ:$100 \div (0.05 \times 0.1) = 20000Pa$
ウ:$30 \div (0.05 \times 0.2)=3000Pa$
エ:$100 \div (0.05 \times 0.2)=10000Pa$

問6 エ

親の代はAとaが存在し、子の代でAaが形成される。
子の代の自家受粉を行うと、孫の代ではAA:Aa:aa=1:2:1の割合で形成される。

大問2 小問集合

問題文

生徒が、植物に興味をもち、調べたことに関して科学的に探究しようと考え、自由研究に取り組んだ。生徒が書いたレポートの一部を読み、次の各問に答えよ。

<レポート1> コマツナとゼンマイの特徴について
料理の材料として使われていたコマツナとゼンマイに興味をもち、図書館で調べた。また、土を入れた鉢にコマツナの種をまき、芽生えの様子や収穫期の根の様子を観察した。調べたことや観察したことを表1にまとめた。

表1

コマツナゼンマイ
調べたことや
観察したこと
・根は主根と側根に分かれている。
・子葉は2枚である。
・胚珠が子房の中にある。
・胞子によりふえる。
・根,茎,葉がある。

問1

<レポート1>と植物の分類を示した<資料>から、コマツナとゼンマイの分類について述べた
次の文の①と②にそれぞれ当てはまるものは、下のア〜エのうちではどれか。

コマツナは<資料>の①のなかまであり,ゼンマイは<資料>の②のなかまである。

① ア A  イ B  ウ C  エ D
② ア A  イ B  ウ C  エ D

<レポート2> ムラサキキャベツ(アカキャベツ)のゆで汁について
夕食を作るために、ムラサキキャベツを刻んでゆでたところ、ゆで汁が紫色になった。味付けのた
めにレモン汁を加えると、紫色のゆで汁が赤紫色に変化した。ムラサキキャベツのゆで汁の色の変化について調べたところ、ムラサキキャベツのゆで汁が水溶液の性質によって異なる色になることと、BTB溶液がムラサキキャベツのゆで汁と同じように水溶液の性質によって異なる色になる薬品であることが分かった。水溶液の性質によるBTB溶液の色の変化に興味をもち、実験を行った。
理科室で、試験管Aに薄い塩酸、試験管Bに薄い水酸化ナトリウム水溶液、試験管Cに蒸留水
(精製水)をそれぞれ2cm3入れ、試験管A〜Cに緑色のBTB溶液をそれぞれ5滴加えて色の変化を観察し、表2にまとめた。その後、試験管Bに薄い塩酸を1滴ずつ加えていくと、試験管Bの水溶液の色は、青色から緑色になった。

試験管A試験管B試験管C
BTB溶液を加
えた水溶液の色
黄色青色緑色

問2

 <レポート2>から、水素イオンと水酸化物イオンのうち試験管Aの水溶液に多く含まれるイオンの名称と、試験管Bの水溶液の色が青色から緑色になるまで薄い塩酸を加えていったときの水溶液中のイオンの変化とを組み合わせたものとして適切なのは、次の表のア〜エのうちではどれか。

水素イオンと水酸化物イオンのうち
試験管Aの水溶液に多く含まれる
イオンの名称
試験管Bの水溶液の色が青色から緑色になるまで薄い
塩酸を加えていったときの水溶液中のイオンの変化
水素イオン水酸化物イオンが増加していく。
水素イオン水酸化物イオンが減少していく。
水酸化物イオン水素イオンが増加していく。
水酸化物イオン水素イオンが減少していく。

問3

<レポート3> イチゴのハウス栽培について
校外学習で訪れたイチゴの収穫体験でイチゴのハウス栽培に興味をもち、調べたところ、ハウス栽培では、ビニールハウス内部の温度と湿度が調節されていることが分かった。特に、ビニールハウス内部の温度における飽和水蒸気量〔g/m3〕からビニールハウス内部の空気に含まれる水蒸気量〔g/m3〕を引いた値が3〜6g/m3であると、イチゴの生育に良い状態だと分かった。自宅でイチゴを栽培するために、家庭用ビニールハウスを用意して扉を閉め、内部の温度と湿度を測定して、表3にまとめた。さらに、温度と飽和水蒸気量との関係を調べ、図1のグラフになることが分かった。

表3

内部の温度内部の湿度
20℃60%

<レポート3>の家庭用ビニールハウスの内部が表3の状態のとき、「家庭用ビニールハウス内部の飽和水蒸気量〔g/m3〕から家庭用ビニールハウス内部の空気に含まれる水蒸気量〔g/m3〕を引いた値」として適切なのは、下の①のアとイのうちではどれか。また、<レポート3>の家庭用ビニールハウスの内部の温度を20℃に保ったまま、イチゴの生育に良い状態に近づけるために家庭用ビニールハウスの内部で行うこととして適切なのは、下の②のアとイのうちではどれか。

① ア 約7g/m3     イ 約10g/m3
② ア 湿度を下げる。  イ 湿度を上げる。

<レポート4> スイカの果実に働く力について
ニュースで知ったスイカの空中栽培では、図2のように、果実が垂れ下がっていた。果実に働く力に興味をもち、モデル実験を行った。実験ではまず、図3のように、おもりを吊るした糸をばねばかりで引き、静止させたときのばねばかりの値を記録した。角aと角bは,ばねばかりと糸を延長した直線の間につくられ、角aと角bは等しくなった。次に、図4のように、図3と同じおもりと糸を使って角aと角bの角度を均等に小さくし、同様に実験を行った。結果を表4にまとめた。

ばねばかりの値〔N〕
図3のばねばかりA7.1
図3のばねばかりB7.1
図4のばねばかりA5.8
図4のばねばかりB5.8

問4

<レポート4>で、図3の「ばねばかりAが糸を引く力」と「ばねばかりBが糸を引く力」の合力の大きさをHとし、図4の「ばねばかりAが糸を引く力」と「ばねばかりBが糸を引く力」の合力の大きさをIとする。HとIを比較した説明と、長さが異なるひもでおもりを静止させた図5の「ひもCが糸を引く力」と「ひもDが糸を引く力」のうち大きい方の力とを組み合わせたものとして適切なのは、次の表のア〜エのうちではどれか。

HとIを比較した説明「ひもCが糸を引く力」と「ひもD
が糸を引く力」のうち大きい方の力
HよりIの方が小さい。ひもCが糸を引く力
HよりIの方が小さい。ひもDが糸を引く力
HとIは等しい。ひもCが糸を引く力
HとIは等しい。ひもDが糸を引く力

解答・解説

問1 ①ア ②エ

①コマツナは「子葉が2枚」、「胚珠が子房の中にある」という記述からAに分類される。
②ゼンマイは「胞子によりふえる⇒種子を作らない」「根・茎・葉がある」という記述からDに分類される。
※コケ植物は「根・茎・葉」の区別がありません。

問2 イ

試験管Aは酸性示したことから水素イオンが多く含まれると分かる。
さらに試験管BからCの過程では、青色から緑色。つまりアルカリ性から中性に変わっているので、水酸化物イオンが減少していると分かる。

問3 ①ア ②イ

図1より20℃の時の飽和水蒸気量は17g/m³である。このときの湿度は60%を示しているので、$17 \times 0.6=10.2≒10$g/m³だと分かるので、$17-10=7$g/m³
また、湿度が上がればビニールハウス内部の水蒸気量も増えるので、イチゴの生育に良い状態に近づく。

問4 ウ

おもりの大きさは変わっていないので、合力の大きさはHもIも変わらない。
ただ、角度が大きくなるほど、ばねばかりにかかる力の大きさが大きくなっていることに注目すると、
ひもDの方がばねばかりにかかる力が大きくなる⇒ひもが糸を引く力は小さくなっているので、答えはウです。

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大問3 地学

問題文

地層や岩石について、次の各問に答えよ。
<観察1>を行ったところ、<結果1>のようになった。
<観察1>
図1は、<観察1>を行った地域を示した地図である。

⑴ 地点Aの露頭を観察し、露頭で見られる地層の重なりや、地層を形成する岩石や土砂などをスケッチした。
⑵ 図1の陸のある地点で岩石Pを採取した後、岩石Pをルーペで観察してスケッチし、特徴を記録した。
⑶ 地点B、地点C、地点Dのボーリング調査の記録をインターネットで調べ、柱状図を作成した。
⑷ 地点A、地点B、地点C、地点Dの地層や岩石について、図書館と博物館で調べた。

<結果1>
⑴ 図2は、<観察1>の⑴の地点Aの露頭のスケッチを模式的に表したものである。地層Wと地層Zは泥岩の層、地層Xは砂岩の層、地層Yは凝灰岩の層であった。また、地層W、地層X、地層Y、地層Zはそれぞれ異なる時代に堆積していたことが分かった。
⑵ 図3は、<観察1>の⑵の岩石Pのスケッチと特徴の記録である。また、岩石Pは安山岩であることが分かった。
⑶ 図4は、<観察1>の⑶で作成した地点B、地点C、地点Dの柱状図を、地表からの深さを比較できるようにそろえて並べたものである。凝灰岩の層は同じ時期に堆積し、地点Bの標高が68.4m、地点Cの標高が42.9m、地点Dの標高が39.6mであることが分かった。
⑷ 地点A、地点B、地点C地点Dでは地層の上下の入れ替わりは起きていないことが分かった。

問1

凝灰岩のでき方と、堆積岩である岩石の名称とを組み合わせたものとして適切なのは、次の表のア〜エのうちではどれか。

凝灰岩のでき方堆積岩である岩石の名称
生物の死がい(遺がい)などが堆積し固まってできる。花こう岩
生物の死がい(遺がい)などが堆積し固まってできる。チャート
火山灰などが堆積し固まってできる。花こう岩
火山灰などが堆積し固まってできる。チャート

問2

<結果1>の⑵の岩石Pについて述べた次の文章の ①~③にそれぞれ当てはまるものとして適切なのは、下のアとイのうちではどれか。

岩石Pは[ ① ]で、特徴的なつくりとして斑状組織をもち、マグマが[  ② ]固まってできたものである。斑状組織のうち,小さな鉱物やガラス質の部分の中に散らばっている大きな鉱物の結晶が[ ③ ]である。

① ア 深成岩          イ 火山岩
② ア 地表付近で急速に冷えて  イ 地下深いところでゆっくり冷えて
③ ア 石基           イ 斑晶

問3

 図4において、地点B、地点C、地点Dにおける凝灰岩の層の下の境界面をそれぞれ境界面R、境界面S、境界面Tとし、境界面Rの標高をr〔m〕、境界面Sの標高をs〔m〕、境界面Tの標高をt〔m〕とする。<結果1>の⑶から、r、s、tの関係を表したものと、地点Dの地層①と地層②のうち境界面Sと同じ標高が含まれる地層とを組み合わせたものとして適切なのは、次の表のア〜エのうちではどれか。

r,s,tの関係を表したもの地点Dの地層①と地層②のうち境界面Sと同じ標高が含まれる地層
t<s<r地層①
r<t<s地層①
t<s<r地層②
r<t<s地層②

次に,<観察2>を行ったところ,<結果2>のようになった。
<観察2>

⑴ 図5のように、木片を使って傾け、斜面にしたトレーの上部に、色々な大きさの粒が混ざった土砂を水で湿らせて置き、斜面の上部から水をかけて土砂を流した。
⑵ 流れた土砂の様子を観察した。

<結果2>
<観察2>の(2)で観察した流れた土砂のうち、図5の四角形efghの様子は図6のようであった。

問4 

次の文は、<結果1>の⑴の地層Wと地層Xがそれぞれ堆積した当時の地点Aの環境を推測したものである。<結果1>の⑴と<結果2>から、次の文中の ①〜④にそれぞれ当てはまるものとして適切なのは、下のアとイのうちではどれか。

地点Aの環境は, ①が堆積した当時は河口や海岸から ②であり、その後、環境が変わり、③が堆積した当時は河口やら海岸から④であったと推測される。

① ア 地層W      イ 地層X
② ア 近くて浅い海   イ 遠くて深い海
③ ア 地層W      イ 地層X   
④ ア 近くて浅い海   イ 遠くて深い海

解答・解説

問1 エ

凝灰岩とは火山灰が堆積して固まってできたものです。
生物の死がいはなどが堆積して固まってできたものは堆積岩であり、チャートや石灰岩などが分類されます。
花こう岩は地下深くでマグマがゆっくり冷えて固まってできた岩石で、火成岩の一種です。

問2 ①イ ②ア ➂イ

斑状組織をもつのは火山岩(地表付近で急激に冷えて固まるため)、深成岩は地下でゆっくり冷えて固まるので等粒状組織を持ちます。
石基は斑晶のまわりを埋める、急に冷えてできた細かい粒の部分です。

問3 ア

まず、r,s,tの標高は、図4の高さをそれぞれの標高から引けばよいので
rの標高:$68.4-16=52.4m$
sの標高:$42.9-4=38.9m$
tの標高:$39.6-12=27.6m$
よって、$t<s<r$となります。

また、境界面sの標高である38.9mは、地点Dの地表から1m付近に当たるので地層①となります。

問4 ①イ ②ア ➂ア ➃イ

砂岩と泥岩の違いを考える問題です。
砂岩の方が泥岩よりも粒が大きく水によって流されにくいので河口や海岸から近くに堆積します。(砂浜は海の近くと覚えると良いです)
よって、地点Xのときは河口や海岸から近かったのですが、その後環境が変わり、泥岩が堆積しているので河口や海岸から遠くなったと考えられます。

大問4 生物

問題文

生物の成長と細胞に関する実験について、次の各問に答えよ。
<観察>を行ったところ、<結果>のようになった。
<観察>
⑴ 水を入れたビーカーの上に、タマネギを水に接するように
のせておいたところ、数日後、図1のように、根が伸びてきた。

⑵ ⑴のタマネギの根が約1cmほどの長さに伸びたとき、一度
水から出し、図1のXの根に、図2のように根の先端から順に
約1mmの間隔で、油性ペンで印をaからeまで付け、図1
のように水を入れたビーカーの上にタマネギを戻した。

⑶ ⑵の操作から3日後に図1のXの根のa〜b間、b〜c間、
c〜d間、d〜e間のそれぞれの区間の長さを測定し、a〜b間
が最も長いことを確認した。

⑷ 次に、図1のXの根のa〜b間の先端付近の一部を切り取
り、えつき針で細かくくずし、5%の塩酸の入った試験管に
入れた。

⑸ ⑷で処理したタマネギの根の切り取った部分と5%の塩酸の入った試験管を60℃程度の湯に入れ、3分間温めた。

⑹ ⑸で処理したタマネギの根の切り取った部分を、試験管から取り出し、スライドガラスの上に置き、図3のように酢酸カーミン溶液を1滴落とし、3分間置いた。

⑺ ⑹で処理したタマネギの根の切り取った部分に、カバーガラスをかけ、上からろ紙でおおい、静かに押しつぶし、図4のようなプレパラートを作り、顕微鏡で観察した。

<結果>
<観察>の(7)では、①~⑥のような細胞を観察することができた。ただし①~⑥において点線四角の囲みで示した部分は、細胞一つを示している。

問1

<観察>で,タマネギの根の細胞分裂の様子を観察する際の,5%の塩酸の役割と,酢酸カーミン溶液の役割とを組み合わせたものとして適切なのは,次の表のア〜エのうちではどれか。

5 %の塩酸の役割酢酸カーミン溶液の役割
細胞分裂を促進する。核や染色体を染める。
細胞分裂を促進する。細胞膜を染める。
細胞と細胞を離れやすくする。核や染色体を染める。
細胞と細胞を離れやすくする。細胞膜を染める。

問2

<結果>の①〜⑥の細胞を細胞分裂が進む順番で並べるとき、[  ]の中の( Y )の細胞として適切なものと、( Y )の細胞中の染色体数とを組み合わせたものとして適切なのは、下の表のア〜エのうちではどれか。
ただし、<結果>の③のの一つの細胞中の染色体数は16本とする。

[ ⑥ → (  ) → (  ) → ( Y ) → (  ) → ③ ]

( Y )の細胞( Y )の細胞中の染色体数(本)
16
16
32
32

<観察>より,タマネギの根の成長のしくみに興味をもち,調べ,<資料>を得た。

<資料>

ひも状の染色体が観察できた細胞の割合〔%〕
部位A13.2
部位B0

⑴ 図5は、タマネギの根における部位A、部位Bのそれぞれの位置を示している。
⑵ 表は、図5の各部位において、ひも状の染色体が観察できた細胞の割合を示している。
⑶ 図6は、タマネギの根の細胞において、根が伸びる方向と同一方向の部分をM、根が伸びる方向と垂直方向の部分をNとすることを示している。
⑷ 図7は、図5の部位A、部位Bの細胞のMの長さの平均とNの長さの平均を示している。

問3

 <資料>から、タマネギの根の成長のしくみについて考えられることを述べた次の文章の①〜③にそれぞれ当てはまるものとして適切なのは、下のアとイのうちではどれか。

表より、図5の部位Aは、図5の部位Bと比較して、①ことが分かった。また、図7より、図5の部位Bの細胞の大きさは、図5の部位Aの細胞の大きさと比較して、②ことが分かった。これらのことから、タマネギの根は、③と考えられる。

① ア 細胞分裂をしている細胞が多い  イ 細胞分裂をしている細胞が少ない
② ア 変わらない           イ 大きい
③ ア 先端に近い部分で細胞分裂により増えた細胞が,それぞれ大きくなることで成長していく
  イ 細胞と細胞の間が広がっていくことで成長していく

解答・解説

問1 ウ

細胞の核や染色体を観察しやすくために行うと考えると良いです。

問2 エ

順番は⑥→⑤→①→➃→②→➂となります。
また、たまねぎは体細胞分裂なので、染色体の数は16本で一定です。(生殖細胞【精子や卵子をつくるもの】は減数分裂で、染色体の数が半分になります)
(Y)の細胞中には2つの細胞が存在しているので、32本が答えになります。

問3 ①ア ②イ ➂ア

①表から部位Bでは細胞分裂が観測できていません。
②図7より、部位Bの方がMの長さが大きいことが分かります。
➂これらより玉ねぎは先端に近い部分で細胞分裂によって増えた細胞が、それぞれ大きくなることが分かります。

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大問5 化学

問題文

物質の変化を調べる実験について,次の各問に答えよ。<実験1>を行ったところ,<結果1>のようになった。

<実験1>

(1) 乾いた試験管Aに酸化銀2.00gを入れ、ガラス管をつなげたゴム栓をして、試験管Aの口をわずかに下げて、装置を組み立てた。

(2) 図1のように、試験管Aを加熱し、ガラス管の先から出る気体を、気体が出始めたときから順に3本の試験管に集めた。

(3) 試験管Aの中の酸化銀が黒色から白色(灰色)に変化し、完全に反応してガラス管の先から気体が出なくなったことを確認した後、ガラス管を水槽の水の中から取り出し、加熱をやめた。

(4) 気体を集めた3本の試験管のうち、気体を集め始めて1本目の試験管に集めた気体は使わず、2本目の試験管には火のついた線香を入れ、3本目の試験管には石灰水を入れてよく振った。

(5) 試験管Aが十分に冷めてから、加熱前の酸化銀と試験管Aに残った加熱後の固体を別々のろ紙の上にのせ、薬さじでこすった。

<結果1>

火のついた線香の変化石灰水の変化薬さじでこすったときの変化
炎を上げて激しく燃えた。変化しなかった。加熱前の酸化銀は変化せず,試験管Aに
残った加熱後の固体は金属光沢が見られた。

次に、<実験2>を行ったところ、<結果2>のようになった。

<実験2>
(1) 乾いた試験管Bに炭酸水素ナトリウム2.00gを入れ、図1の試験管Aを試験管Bに替えて同様の装置を組み立てた。

(2) 試験管Bを加熱し、ガラス管の先から出る気体を、気体が出始めたときから順に3本の試験管に集めた。

(3) 試験管Bの中の炭酸水素ナトリウムが完全に反応してガラス管の先から気体が出なくなったことを確認した後、ガラス管を水槽の水の中から取り出し、加熱をやめた。

(4) 気体を集めた3本の試験管のうち、気体を集め始めて1本目の試験管に集めた気体は使わず、2本目の試験管には火のついた線香を入れ、3本目の試験管には石灰水を入れてよく振った。

(5) 試験管Bが十分に冷めてから、試験管Bの内側に付いた液体に青色の塩化コバルト紙を付けた。

(6) 20℃の蒸留水(精製水)5g (5cm³)を入れた試験管を2本用意し、一方の試験管には加熱前の炭酸水素ナトリウムを、もう一方の試験管には試験管Bに残った加熱後の固体をそれぞれ0.80g入れ、よく振り混ぜて、水への溶け方を観察した。その後、それぞれの試験管にフェノールフタレイン溶液を2滴ずつ加え、よく振り混ぜて、色の変化を観察した。

<結果2>

青色の塩化コバルト紙の色の変化火のついた線香の変化石灰水の変化
赤色(桃色)に変化した。線香の火が消えた。白く濁った。
水への溶け方フェノールフタレイン溶液を加えたときの色の変化
加熱前の炭酸水素ナトリウムは溶け残り、試験管Bに残った加熱後の固体は全て溶けた。加熱前の炭酸水素ナトリウムを溶かした水溶液は薄い赤色に変化し、、試験管Bに残った加熱後の固体を溶かした水溶液は濃い赤色に変化した。

問1

<実験1>の⑷の下線部のように、気体を集めた3本の試験管のうち、気体を集め始めて1 本目の試験管に集めた気体を使わなかった理由を、「試験管A」という語句を用いて簡単に書け。

問2

 <結果1>と<結果2>から、試験管Aに残った加熱後の固体の性質と、試験管Bに残った加熱後の固体の性質とを組み合わせたものとして適切なのは、次の表のア〜エのうちではどれか。

試験管Aに残った加熱後の固体の性質試験管Bに残った加熱後の固体の性質
電流が流れやすく、金づちなどの固いものでたたくと薄く広がる。水溶液にしたときに、加熱前の炭酸水素ナトリウムと比べて、酸性が強い。
電流が流れず、金づちなどの固いものでたたくと粉々にくだける。水溶液にしたときに、加熱前の炭酸水素ナトリウムと比べて、酸性が強い。
電流が流れやすく、金づちなどの固いものでたたくと薄く広がる。水溶液にしたときに、加熱前の炭酸水素ナトリウムと比べて、アルカリ性が強い。
電流が流れず、金づちなどの固いものでたたくと粉々にくだける。水溶液にしたときに、加熱前の炭酸水素ナトリウムと比べて、アルカリ性が強い。

問3

 <結果2>で、溶け残った加熱前の炭酸水素ナトリウムの質量として適切なの、下の①のア〜エのうちではどれか。また、<結果2>から分かる、加熱前の炭酸水素ナトリウムと試験管Bに残った加熱後の固体の溶解度について述べたものとして適切なのは、下の ②のアとイのうちではどれか。
ただし、20℃の蒸留水100g(100cm3)に炭酸水素ナトリウムを溶かして飽和水溶液にしたときの溶質の質量は9.60gである。また、<実験2>の⑹で加熱前の炭酸水素ナトリウムを溶かした水溶液は、飽和水溶液になっているものとする。

①ア 0.16g    イ 0.32g    ウ 0.48g    エ 0.64g
②ア 試験管Bに残った加熱後の固体は,加熱前の炭酸水素ナトリウムと比べて溶解度が大きい。
 イ 試験管Bに残った加熱後の固体は,加熱前の炭酸水素ナトリウムと比べて溶解度が小さい。

問4

<実験2>で,炭酸水素ナトリウムを加熱したときに発生した3種類の物質(物質C、物質D、物質E)の化学式を図2のようにモデルで表した。図2の〇、◎、△、■は、それぞれ水素原子、炭素原子、酸素原子、ナトリウム原子のいずれか1個を表している。

<実験1>で使用した酸化銀について述べた次の文章の①と②にそれぞれ当てはまるものとして適切のは、下のア〜エのうちではどれか。

<実験1>で,酸化銀を加熱したときに発生した気体の化学式を図2の〇、◎、△、■のいずれかを用いてモデルで表すと, ①となる。また、<実験1>で、試験管Aに残った加熱後の固体をつくっている原子をQ、酸化銀を加熱したときに発生した気体をつくっている原子をRとした場合、<実験1>の酸化銀の化学式において、Qの数とRの数の比を最も簡単な整数の比で表すと、(Qの数):( Rの数)= ②となる。

解答・解説

問1 (例)気体を集め始めて1本目の試験管に集めた気体は、ほとんどが試験管A、ゴム管、ガラス管の中にあった空気であるため。

もともと入っていた空気と分けるためということが記述されていればよいです。

問2 ウ

試験管Aに残った物質は金属光沢が見られたとあるので、金属の性質である導体(電流が流れる)、展性や延性(薄く広がったり、伸びたりする)ことが当てはまります。
試験管Bに残った物質はフェノールフタレイン溶液を加えたときに濃い赤色になったことから強いアルカリ性を示すことが分かります。

問3 ①イ ②ア

20℃の蒸留水100gに炭酸水素ナトリウムを溶かして飽和水溶液にした時の溶質の質量は9.60gとなることから、今回の20℃の蒸留水5gに炭酸水素ナトリウムを溶かして飽和水溶液にした時の溶質の質量をxとして求めると、
$100g:9.60=5g:x$
$x=0.48g$だと分かります。
元々$0.80g$入れていたので、$0.80g-0.48g=0.32g$が答えとなります。

また、水への溶け方をみると、加熱前の炭酸水素ナトリウムは解け残り、試験管Bに残った加熱後の固体は全て溶けたとあるので、アが正しい。

問4 ①エ ②イ

<実験2>で炭酸水素ナトリウムを熱分解した時の化学反応式は以下のように表されます。
$2NaHCO_3→Na_2CO_3 + H_2O + CO_2$
よって、物体Cは$H_2O$、物体Dは$CO_2$、物体Eは$Na_2CO_3$であることがわかる。
<実験1>で酸化銀を熱分解した時の化学反応式は以下のように表されます。
$2Ag_2O→4Ag+O_2$
つまり、酸素が発生するのでエが答えです。
酸化銀の化学式は$Ag_2O$なので、イが答えです。

大問6 物理

問題文

電流と磁界に関する実験について、次の各問に答えよ。
<実験1>を行ったところ、<結果1>のようになった。
<実験1>

⑴ 図1のように、電源装置、スイッチ、電流計、端子、電圧計、電気抵抗20Ωの抵抗器X、プロペラ付きモーターを用いて回路を作った。
⑵ 回路のスイッチを入れ、電源装置で電圧計の値が2.0Vになるように調整して電圧を加え、プロペラ付きモーターの回転が安定した後、3分間電流を流したときの電流計の値とプロペラの回り方を調べた。
⑶ 抵抗器Xを電気抵抗10Ωの抵抗器Yに替え、<実験1>の⑵と同じ操作を行った。

<結果1>

電流計の値〔mA〕プロペラの回り方
<実験1>の⑵100回転した。
<実験1>の⑶200<実験1>の⑵より速く回転した。

問1

<結果1>から、3分間電流を流したときの抵抗器が消費した電力量について述べた次の文章の ①と ②にそれぞれ当てはまるものとして適切なのは、下のア〜エのうちではどれか。

<実験1>の⑵で、3分間電流を流したときの抵抗器Xが消費した電力量をCとすると、Cは①である。また、<実験1>の⑶で、3分間電流を流したときの抵抗器Yが消費した電力量をDとしたとき、CとDの比を最も簡単な整数の比で表すとC:D= ②となる。

① ア 0.2J  イ 36J  ウ 600J  エ 36000J
② ア 2:1   イ 1:1  ウ 1:2  エ 1:4  

次に,<実験2>を行ったところ,<結果2>のようになった。

<実験2>

(1) 図2のように、木の棒を固定したスタンドを水平な机の上に置き、電源装置、スイッチ、電気抵抗20Ωの抵抗器X、コイルを用いて回路を作った。

(2) コイルのすぐ下にN極が黒く塗られた方位磁針を置き、電源装置の電圧を3.0Vに設定し、回路のスイッチを入れ、方位磁針のN極が示す向きを調べた。

(3) 図2の装置から方位磁針を取り除き、図3のように、U字型磁石のN極を上にして置いた。

(4) 電源装置の電圧を3.0Vに設定し、回路のスイッチを入れて電流を流し、コイルが動く様子を調べた。

(5) 電源装置の+端子と-端子につなぐ導線を入れ替え、回路に流れる電流の向きを<実験2>の(4)と反対にした後、<実験2>の(4)と同じ操作を行った。

(6) 電源装置の+端子と-端子につなぐ導線を元に戻し、回路に流れる電流の向きを<実験2>の(4)と同じにして、抵抗器Xを電気抵抗10Ωの抵抗器Yに替えた後、<実験2>の(4)と同じ操作を行った。

<結果2>
⑴ <実験2>の⑵で回路のスイッチを入れた後,方位磁針のN極は,図4で示した向きに動いた。
⑵ <実験2>の⑷〜⑹の結果は,次の表のようになった。

<実験2>の⑷<実験2>の⑸<実験2>の⑹
コイルの動き矢印Iの向きに動いた。矢印Hの向きに動いた。矢印Iの向きに<実験2>の⑷より大きく動いた。

問2

 <実験2>の⑵でコイルに流れる電流によってできる磁界の向きを矢印で表したものとして適切なのは、次のうちではどれか。

<実験2>から、電流で動く<実験1>のプロペラ付きモーターのしくみに興味をもち、調べ、<資料>を得た。

<資料>

モーターは、内部のコイルに流れる電流が磁界から受ける力を利用している。図5は、直流で動くモーターのしくみを表したモデル図である。図5のように、整流子とブラシが接触しているときに、コイルに電流が流れる。コイルのefの部分では、磁石による磁界の向きはN極からS極の向きであり、電流はe→fの向きに流れるため、矢印Jの向きに力を受けて動く。

問3

 <結果2>と<資料>から、モーターの内部のコイルに流れる電流が磁界から受ける力について述べた次の文章の①〜③にそれぞれ当てはまるものを組み合わせたものとして適切なのは、下の表のア〜エのうちではどれか。

図5のコイルが半回転した図6のコイルのef部分では、磁石による磁界の向きは図5と変わらず、電流は①の向きに流れるため、②の向きに力を入れる。このようにモーターの内部のコイルは、電流の向きを③、回転を続けることができるようになっている。

f→e矢印P変えて
f→e矢印Q変えて
e→f矢印P変えず
e→f矢印Q変えず

問4

図7のように、図1の回路の抵抗器Xに抵抗器Yを並列につなぎ、<実験1>の⑵と同じ操作を行った。<結果2>を踏まえて、<資料>のしくみで動くプロペラ付きモーターの内部の「コイルに流れる電流が磁界から受ける力」の大きさが、<実験1>の⑵と比べ、どのように変化するかを「コイルに流れる電流の大きさ」に着目して簡単に書け。

解答・解説

問1 ①イ ②ウ

電力量は電力秒数を掛けたものです。
電力から求めると$電力W=I\timesV=RI^2=20\times0.1\times0.1=0.2$
よって、電力量Cは$0.2\times180=36J$となります。

同様にして電力量Dを求めると$10\times0.2\times0.2\times180=72J$
となるので、比は1:2となります。

問2 イ

右ねじの法則を用いればよいです。

問3 ア

①電流は+極から-極に流れます。
②フレミングの左手の法則を用いればよいです。
➂電流の向きは変わり続けます。

問4 (例)プロペラ付きモーターの内部のコイルに流れる電流の大きさが大きくなり、コイルに流れる電流が磁界から受ける力は大きくなる。

電流の大きさが大きくなると、磁界から受ける力も大きくなることが記述されていればよいです。

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