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理科の合否を分けた一題

本郷入試対策・理科の合否を分けた一題(2017年度)

難易度分類

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

A…本郷合格を目指すなら、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

2017年度の本郷は、例年通り、基本的知識を確かめる問題と、実験の結果や調べたことから考える問題でした。計算問題が大幅に減少した分、細かい知識や論理的に考えさせる問題が増え、かえって難易度が増した印象です。
地学分野の問題は、最近毎年のように大きな被害が出ている竜巻について。2通りの実験で、竜巻を再現します。
物理分野の問題は、ふりこの問題。ふれる回数を、電気回路を使ったセンサーで数えます。実験結果の表から規則性を見つけます。
生物分野の問題は、ヒトの誕生と赤血球について。ヒトの誕生は知識中心。赤血球はいろいろな条件下での酸素ヘモグロビンの割合のグラフから、そのはたらきについて考えます。
化学分野の問題は、気体の発生について。メタンの発生は見慣れないもので、知識の問題としても、かなり突っ込んだものでした。
本郷特有のグラフを選ばせる問題は、条件のちがいが、結果にどう影響するかを深く考えさせるもので、一筋縄ではいきません。
対策としては、基礎知識をしっかり身につけるとともに、実験結果を表やグラフにして、どのような規則性があるのか。どうしてそうなるのか。をしっかり考える練習をしておきましょう。

問題構成は、4分野から大問4題、小問32問。
解答形式は、言語が5問、記号選択が19問、作図が1問、記述が4問、数字が3問。
記述は、いずれも1行程度で、よく目にするタイプのものと、そうでないものが2つずつ。
計算は、竜巻の進んだ距離と、ふりこの長さと周期を出す問題で、いずれも計算しやすいものでした。
選択肢は、「すべて選ぶ」問題もあり、確かな知識が求められます。

問題別寸評

(地学)竜巻についての問題です。
竜巻を発生させる実験です。科学技術館などで、見たことがある生徒もいたかもしれません。実験をしたことがない生徒も、手順をしっかり読み取ることで、十分対応できます。

(1)

局地的で災害をもたらすような短時間の強い雨のことを、「集中豪雨」といいます。「ゲリラ豪雨」は、予測が困難な、突発的で局地的な豪雨の俗称で、気象庁が定める正式名称ではありません。

(2)

12時35分から12時53分までの18分間に、17km進んだので、その速さは、
17000/(18×60)=15.7… (m/秒)

(3)

雲の名前はいろいろありますが、国際気象機関(WMO)が発行した「国際雲図帳」をもとに決められた10種雲形が基本になっています。積乱雲は、入道雲・かみなり雲などと呼ばれ、強い上昇気流によって成長し、地上付近から13000mの高さにおよぶこともある背の高い雲です。

(4)

アはこまごめピペット、イは三角フラスコ、ウはろうと、エはメスフラスコです。
実験器具の問題はよく出されますから、おぼえておきましょう。

(5)

空き缶のドライアイスによって空気が冷やされると、含み切れなくなった水蒸気が水滴となって出てきます。

(6)

段ボールの中に竜巻が出来ることはわかっていても、どうかいたらよいか、迷った生徒もいたかもしれません。チェックすべきポイントは、次の3点です。
2つのスリットから、外の空気が流れこむ様子がかかれていること。
扇風機用の穴から、空気が外に出る様子がかかれていること。
空き缶の上から扇風機用の穴まで、渦巻き状に回る流れがかかれていること。
渦の回転の向きは、台風は反時計回りですが、竜巻の場合は決まっていないので、どちら向きでもかまいません。

(7)

下になったペットボトルの空気が、上のペットボトルの水を支える形になります。

(8)

【実験2】では、振動を与えることで上の水が落ちると、入れ替わりに下の空気が上のペットボトルに入り、上の水面まで上昇します。この間に、空気が渦をまく様子が観察できます。

(物理)ふりこに関する問題です。
ふりこが左右にふれ、つるしている金属線が金属の輪にふれるたびに、豆電球が点灯するしくみです。1往復で2回点灯することになるので、注意が必要です。

(1)

電気が通る通り道を、回路といいます。

(2)

ふりこの基本の知識です。振れ幅は片側だけですが、周期は左右にふれて元の位置にもどるまでの時間です。

(3)

表から規則性を読み取ります。まず、3番目と6番目のデータから、おもりの重さは点灯する回数に関係がないことがわかります。また、2番目と7番目のデータから、ふれはばは点灯する回数に関係がないことがわかります。1番目と6番目のデータを比較すると、ふりこの長さが4倍で、点灯する回数が1/2倍になっています。点灯する回数が64回というのは、6番目のデータの1/2倍なので、ふりこの長さは60×4=240(cm)になると考えられます。

(4)

50秒で64往復とあるので、100秒で128往復(64×2)と置き換えて考えます。このとき豆電球が点灯する回数は、さらに2倍の256回(128×2)です。1番目または5番目のデータから、ふりこの長さは15cmとわかります。

(5)

ふりこの長さが25cmなので、表の2番目または7番目のデータから、豆電球が点灯する回数は200回とわかります。つまり、このふりこは100秒間に100往復(200÷2)します。したがって、1往復にかかる時間は、1秒です。

(生物)ヒトの誕生と血液に関する問題。
ヒトの誕生は、知識の問題が中心です。血液は、赤血球のヘモグロビンが、酸素と結びつく割合を調べることで、酸素をどのように運搬しているのかを考えます。

(1)

①胎児は、子宮の羊水の中で育ちます。
②おなかの中の様子は、超音波を使って調べます。赤外線や紫外線では、中のようすがわかりませんし、放射線やX線は、細胞分裂がさかんな胎児には悪い影響があるからです。
胎盤では、母親の血液からは酸素と養分が送り込まれ、胎児の血液からは二酸化炭素と不要物が排出されます。

(2)

心臓が動き出して、目や耳ができ、手足がはっきりするころには、活発に動くようになります。かみの毛やつめがはえるのは、そのあとになります。

(3)

胎生の哺乳類の卵子は約0.1~0.2mmで、鳥類や魚類とくらべて小さくなっています。これは、受精して7日ほどで着床するため、細胞分裂に必要な養分が少なくて済むからです。

(4)

カエルは両生類、マグロは魚類、ペンギンは鳥類、カメは爬虫類で、すべて卵生です。

(5)

→合否を分けた一題参照

(化学)いろいろな気体の発生に関する問題。
4種類の気体を発生させる実験についての問題です。定番の方法ではないものもあり、面食らった生徒もいたかもしれません。文中に一つ一つ説明があり、きちんと読み取ることで回答できますが、メタンについての問題は、ハードルが高かったかもしれません。

(1)

アンモニアの性質を、すべて選ぶ選択問題です。基本の知識ですから、確実に得点したいところです。

(2)

二酸化炭素を確かめる方法も、定番中の定番です。方法を書く記述問題なので、簡潔にわかりやすくかきましょう。
加熱すると気体が発生する性質を利用します。パンケーキや蒸しパンに入れると、生地を焼くときに二酸化炭素が発生してふくらみます。

(3)

・空気中にごくわずかに含まれている。・動物から排泄される気体である。・都市ガスに含まれている。・温室効果ガスの一つである。・土星の衛星タイタンをおおう物質である。・南海トラフの海底にある資源である。といったことから、徐々に輪郭が見えてきます。気体Xはメタンで、海底資源の名前はメタンハイドレードです。

(4)

酸化銀が分解して酸素が発生するので、酸化銀の重さと発生する酸素の体積は比例すると考えられます。実験データをグラフに書きこんだとき、ばらつきがみられることがありますが、グラフとしての線は、「原点を通ること」「ばらつきに対して偏りがない位置であること」の2つのポイントをおさえて線を引いたものを選びます。細かいちがいに注意して、選択肢を選びます。

(5)

実験に関する基本の知識です。水分が逆流すると、試験管の過熱部分が急に冷やされて、割れる危険があります。

合否を分けた一題

生物分野のヒトの血液に関する問題は、赤血球にふくまれているヘモグロビンの特性と、酸素を運搬するメカニズムについて考えます。図1のグラフは、目にしたことがある生徒もいるかもしれませんが、ここでは、さらに二酸化炭素と温度の条件も考えに入れています。決してパターンに当てはめようとせず、問題文を忠実にとらえ、グラフの意味を考えることが大切です。

(5)

少し長めですが、問題文をしっかり読んで、手掛かりをさがします。
「ヘモグロビンは、酸素が少なく、二酸化炭素が多く、温度が高い部分では、酸素と結合しにくい性質があるので、酸素ヘモグロビンは酸素を離します。」という箇所に着目します。
図1は、体の各部に含まれる酸素の量と酸素ヘモグロビンの割合との関係のグラフです。このグラフから、体の各部に含まれる酸素の量が減ると、酸素ヘモグロビンの割合が減り、その分だけ酸素を離すことがわかります。このグラフを基準として、二酸化炭素が増えた場合は、全体に酸素ヘモグロビンの割合が減ると考えます。したがって、イがあてはまります。
「たて軸の血液中の酸素ヘモグロビンの割合が、温度の変化に最も影響される」というのは、図2の温度ごとに引いた3本の曲線の間で、「酸素ヘモグロビンの割合」の違いが大きいことをさします。「体の各部に含まれる酸素の量」が0のときは、「酸素ヘモグロビンの割合」がどれも0ですが、そこから急激に増加するときに、各温度間のちがいも大きくなっています。「体の各部に含まれる酸素の量」が40より大きい範囲では、その差は再び狭まっているので、20~40を選びます。
肺は、ヒトの体の中で、最も酸素が多く、二酸化炭素が少なく、温度が低い部分です。

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