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理科の合否を分けた一題

暁星中入試対策・理科の合否を分けた一題(2018年度)

難易度分類

(1)① A  ② A  ③ A  (2)① A  ② A  ③ A  ④ A  (3) A  (4) B  (5)① A  ② B
問題A(1) A  (2) A  (3) A  (4) A  (5) A  
(6) A  (7) B  (8) A  
問題B A
問題C B
(1) A  (2) A  (3) A  (4) A  (5)① A  ② A  
(6) B  (7) B
(1) A  (2)① A  ② A  ③ A  ④ A  (3) A  (4) A  (5) A  (6) B  (7) A

A…暁星合格を目指すなら、確実に得点したい問題
B…知識、解法次第で、得点に大きく差がつく問題
C…難易度、処理量から判断して、部分点を拾えればよしとする問題

出題総評

2018年度の暁星は、例年通り、基本的知識をもとに、設問の意図を読み取りながら考え、答える問題が出されました。見慣れない実験を通して考察する問題が出された昨年に比べ、本年はよく見る典型的な問題が中心となっていて、やや取り組みやすかったのではないでしょうか。
地学分野の問題は、月や太陽の見え方についての問題。
物理分野の問題は、電気回路についての問題。
化学分野の問題は、ろうそくの燃焼についての問題。
生物分野の問題は、ヒトの血液循環に関する問題。
対策としては、基礎知識をしっかり身につけるとともに、普段から実験方法や観察の仕方について、理由とともにことばで説明できるようにしておくこと。計算問題は、きちんと式を書く癖をつけることが大切です。

問題構成は、4分野から大問4題、小問60問。
解答形式は、言語が18問、記号選択が27問、記述が6問、作図が1問、数字が8問。
記述は、2行程度が2問、10字前後が2問、ことばを充填して完成させるものが2問でした。
作図は、電気回路を完成させるもの。
数字は、難しい計算はありませんでしたが、式も書くものが1問出されました。

問題別寸評

[1]

(地学)月や太陽の見え方についての問題です。
月の見え方を確かめるための実験は、実際とは異なる条件で行っているため、注意が必要です。
日食や月食・時事的内容(かぐや)にもふれていて、基本の知識や考え方を身につけているかが問われます。地球の自転・公転が今と異なる場合の思考実験も、典型的なパターンですから、問題をしっかり読み取って、取り違えのないようにしましょう。

(1)

「月のおもて面」が地球ではなく太陽に向いているとした場合の実験です。「月のうら」が黒くぬられているため、明暗が分かりやすい一方、地球から見た「月のもよう」が変わるところは、実際とは異なります。あくまでも実験ですので、実験の条件にそって解答することが大切です。

(2)

(1)とは異なり、こちらは実際の見え方に関する知識を問う問題になっています。どれも基本の知識ですから、とりちがいのないよう、注意します。

(3)

「かぐや」の運用は2009年に終了していますが、宇宙に関する知識(特に日本人が関わったもの)は、過去にさかのぼって確認しておくとよいでしょう。

(4)

「日食」は、太陽の前を月が通り過ぎる現象です。
「月食」は、地球の影の中を、月が通過する現象です。
太陽・地球・月の大きさと距離のちがいが、影の大きさのちがいとなり、欠け方のちがいになります。
しっかりことばで説明できるようにしておきましょう。

(5)

① 地球は、地軸を傾けたまま、太陽の周りを公転しているため、昼の長さや太陽の高度が、季節によって変化します。
② それぞれの場合で、公転軌道上で地球が自転したときの、北半球の昼と夜の長さについて考えてみましょう。いわゆる、思考実験です。
ア 一年を通して昼と夜の長さが同じになります。
イ 一日中昼➔昼がだんだん短くなる➔一日中夜➔夜がだんだん短くなる を繰り返します。
ウ 一年を通して、一日中昼です。
エ いつも北極が太陽側に傾いていることから、現在の夏が一年中続いていることになります。

(物理)電気回路に関する問題です。
まず、乾電池と豆電球のつなぎ方による明るさのちがいを考えます。ショートしている回路がありますから、注意しましょう。つぎに、豆電球を電熱線に置き換えて考えます。電熱線が2本であっても、1つのビーカーに入れているので、発熱量は回路全体で考えます。さらにモーターを回す回路をかく問題では、電流の流れる向きのちがいについても考えなければなりません。

A(1)・(2)

乾電池を直列、豆電球は1個か並列につないだものを選びます。

A(3)

イは豆電球が並列つなぎなので、片方を外しても、他方の明るさは変わりません。

A(4)

カは豆電球が直列つなぎなので、片方をはずすと、回路が断線し、電流が流れなくなります。

A(5)

豆電球を直列、乾電池は1個か並列につないだものを選びます。

A(6)

豆電球が暗くつくとき、流れる電流も少なくなっています。これを、並列につないだ乾電池で分担すれば、乾電池の持ちが長くなります。

A(7)

エはショート回路になっていて、2つ乾電池のあいだで大量の電流が流れ、短時間で乾電池が使えなくなってしまいます。実際には、乾電池が高温になり、大変危険です。

A(8)

ショート回路でない、残りの回路について考えます。豆電球が明るくつき、乾電池が直列つなぎになっているクを選びます。

B

合否を分けた一題参照。

C

スイッチ①・②は連動しているので、Aにつないだときと、Bにつないだときで、モーターに流れる電流の向きが逆になるように配線します。かくときは、かき入れた導線の線が、交差しないように注意しましょう。

(化学)ろうそくの燃焼に関する問題。
基本の知識が中心の問題です。しっかり勉強していれば、十分対応できます。

(1)

燃焼の条件は、「酸素」・「十分な温度」・「燃えるものがあること」の3つです。

(2)

「同時にもえつきた」のは、「燃えるもの」である「ろう」が、同時になくなったからです。ろうそく2本は同じように燃え、ろうの量も同じであったと考えます。

(3)

ろうそくが燃焼すると、酸素が減り、二酸化炭素が増えます。ガラス管の中の二酸化炭素が増えると、燃え続けることができなくなります。

(4)

二酸化炭素は空気より重いため、ガラス管の下の方から空気と置き換えられるため、短い方が先に消えます。

(5)

二酸化炭素の特徴についての知識は、よく聞かれます。地球温暖化の原因物質である温室効果ガスのひとつであることも、その一つです。もれのないように確認しておきましょう。

(6)

燃え続けるためには、ガラス管の中を空気が循環するようにしなければなりません。そこで、ガラス管の底に粘土が使われていることに着目します。
これを一部切り取って、下から空気が入るようにすると、下から上への空気の流れができます。

(7)

燃焼の3条件の1つでも取り除けば、火を消すことができます。「吹き消す」と、気体のろうがふきとばされるので、「燃えるもの」を取り除いたことになります。ほかには、ろうそくの芯を①ピンセットのようなものでつまみ、液体のろうが吸い上げられるのを止める方法があります。
「十分な温度」を取り除くのであれば、水をかけるなどが考えられます。
「酸素」を取り除くのであれば、ガラス管の上からふたをすれば良いのですが、「すぐに消す」とあるので、②炎がちょうどおさまる大きさの帽子のようなものを、炎それぞれの上からかぶせると早く消えます。
①は芯きりばさみ、②は火消し棒(棒の先に金属製の小さな帽子がついているもの)として、実際に寺院や教会で使われている道具です。
キリスト教の学校らしい設問と言えます。

(生物)ヒトの血液循環に関する問題。
これもごく基本の知識の問題です。ヒトのからだについて学習する時は、どのようにして必要な物質を取り入れ、それをどのようにして体の各部にとどけ、活動の結果できる不要物をどのようにして体外に出しているのかというふうに、大きな流れとして考えることが大切です。

(1)

血液が心臓から押し出される血管が動脈、心臓にもどる血管が静脈です。そのうち、肺につながるAが肺動脈、Bが肺静脈です。

(2)

C➔右心房➔右心室➔A➔肺➔B➔左心房➔左心室➔D の順に血液が流れます。

(3)

右心房・右心室には二酸化炭素が多い血液が、左心房・左心室には酸素が多い血液が流れています。
いわば、2つのポンプを同時に動かしていることになります。

(4)

2心房2心室の心臓をもつのは、鳥類とほ乳類です。
魚類は1心房1心室、両生類は2心房1心室、は虫類は不完全な2心房2心室です。

(5)

Xは肝臓で、小腸で吸収した養分を一時的に蓄えたり、不足時にそれを取り出したりします。
Yはじん臓で、血液中の不要物をこしとり、尿をつくります。

(6)

1回の拍動で70mL➔1分間で70×70(mL)➔1時間に70×70×60(mL)➔1日に70×70×60×24(mL)=7056000(mL)=7056(L)
ふだんから、解き方を確認できるように、式をかくくせをつけておきましょう。

(7)

すべての動脈は、枝分かれして毛細血管になり、再び合流して静脈となります。毛細血管は、からだの隅々まで入り込んで、物質のやり取りがしやすくなっています。肺の肺胞や小腸の柔毛では、表面積を大きくして、たくさんの毛細血管と接することができるしくみになっています。

合否を分けた1題

電熱線の発熱の問題は、定石どおりに解いていけば解ける問題です。
この問題も、典型的な回路の組み合わせですから、学習してきた方法で解けるはずです。
しかしながら、電熱線の発熱は、電気抵抗・電流・電圧・水の量など、考えに入れなくてはならない条件が複数あり、しかもそれが互いに関連し合っていることから、少しの違いで混乱してしまう生徒も多いのではないでしょうか。
根本原理にそって、ひとつひとつ確認することができたかどうかが、合否の分かれ目だったのではないでしょうか。

B

水温が5℃上昇するのに8分かかっている「コ」が、基本の回路です。
どの回路も、電熱線が同じビーカーに入っているので、それぞれの回路について、全体に流れる電流と電池にかかっている電圧を比較して考えます。
このとき、発熱量は、「電流×電圧」に比例します。
サ 乾電池は1個のまま、電熱線が直列つなぎなので、回路に流れる電流が1/2になります。発熱量も1/2となり、5℃上昇するのにかかる時間は2倍の16分(8×2)です。
シ 乾電池は1個のまま、電熱線が並列つなぎで、回路に流れる電流が2倍になります。発熱量も2倍となり、5℃上昇するのにかかる時間は1/2倍の4分(8×1/2)です。
ス 乾電池2個が直列つなぎ、電熱線は直列つなぎなので、回路に流れる電流は、1/2×2=1(倍)になります。回路全体にかかる電圧が2倍なので、発熱量はさらに2倍の1×2=2(倍)となり、5℃上昇するのにかかる時間は4分(8×1/2)です。
セ 乾電池2個が直列つなぎなので、回路に流れる電流は、2倍になります。回路全体にかかる電圧が2倍なので、発熱量はさらに2倍の2×2=4(倍)となり、5℃上昇するのにかかる時間は2分(8×1/4)です。
ソ 乾電池2個が直列つなぎなので、電熱線2本を並列につないだ回路全体に流れる電流は、4倍(2×2)になります。回路全体にかかる電圧が2倍なので、発熱量はさらに2倍の4×2=8(倍)となり、5℃上昇するのにかかる時間は1分(8×1/8)です。

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