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理科の合否を分けた一題

駒東中入試対策・理科の合否を分けた一題(2016年度)

難易度分類

[1] (1) A  (2) ① A  ② A  ③ A  (3) B  (4) C
(5) ① あ A  い B  ② A  (6) B  (7) B  (8) ① A  ② B
[2] (1) B  (2) B  (3) B  (4) C  (5) A  (6) B
[3] (1) B  (2) B  (3) ① B  ② C  (4) ① B  ② B  (5) C
[4] (1) B  (2) 1 A  2 B  3 B  4 A  (3) B
(4) ① B  ② あ A  い A  (5) 1 B  2 B  3 B  4 A
[5] (1) A  (2) B  (3) C  (4) B  (5) C  (6) B  (7) B

A…駒場東邦中学合格を目指すなら、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、部分点を拾えれば良しとする問題

出題総評

大問は、様々な分野が混ざった小問集合と、物理・化学・生物・地学の各分野から1題ずつの計5題、小問にすると46題でした。

内容的には、非常にレベルの高い出題です。受験者平均は48.7点(80点満点)でした。これは、例年に比べるとやや易しかった前年(受験者平均57.1点)からの揺り戻しか、例年よりもやや低めの平均点です。合格者平均でも52.1点しかありませんでした。

もちろん、お子様の得手不得手もありますし、教科ごとの難度の差もありますから一概には言えませんが、4教科合計の合格最低点が400点中228点(57.0%)でしたので、理科の合格最低点は、同じ得点率で言えば46点と計算できます。ただし、他教科よりやや平均点が高い(※例年より低い今年の平均点でしたが、それでも4教科合計の平均得点率よりは5%程度高いのです)ことを考慮すれば、50点くらいが合否ラインと考えた方が適切かもしれません。

問題別寸評

いわゆる小問集合の問題です。(1)は生物分野「食物連鎖」,(2)は物理分野「棒のつり合い」,(3)は化学分野「実験装置」,(4)は地学分野「月の満ち欠け」,(5)生物分野「動物の呼吸」,(6)は化学分野「気体の性質」,(7)は地学分野「化石」,(8)は物理分野「電磁石」と、物理・化学・生物・地学の4分野からそれぞれ2題ずつ、とてもバランスよく出題しています。
中には多少難しい問題もありますが、知識を試すだけの問題が多いので、あまり時間を掛け過ぎないように気を付けたいところです。

(1)

よく見ると、ヘビがキツネを食べるとか、イワシがカツオを食べるとか、シマウマがバッタを食べるとかというおかしな部分がありますので、消去法でも選べると思います。

(2)

これも、力学の問題としては極めて基本的なものです。駒東合格を目指す受験生であれば、太さが一様でない場合も含めて、棒の重さを考慮する問題の計算は確実にできるようにしておきましょう。

(3)

完答型の問題のため、ちゃんと根拠を持って答えられるだけの知識になっていないと間違えてしまうかもしれません。ア…温度計の液だまり部分は破損しやすいので、かき混ぜることに使用してはいけません。イ…実験用の溶液は流しではなく、廃液入れに捨てます。

(4)

「明け方頃に見える月」という表現を、正しく理解できたでしょうか。「明け方」というのは、「夜の明けようとする頃」という意味です。つまり、「夜明けの前後」ではなく、明確に「夜明け前」なのです。したがって、日の出前に月の出を迎えていなければなりませんし、日の出の時には、まだ空に残っていなければなりません。
このような月のことを、昔から「有明の月」と呼んでおり、満月を過ぎて新月になるまでの間の月を指します。

(5)

① (あ)は簡単ですね。のどを通って肺に続く途中ですから、「気管」または「気管支」となりますが、漢字二文字の指定があるので答えが確定します。(い)は、解釈の違いよって答えが変わってしまう問題です。正解はおそらく「血管」だと思われますが、「血液」の可能性も否定できません。
② 選択肢にある5種類の動物は、いずれもセキツイ動物です。セキツイ動物の中で一生肺を持たないのは魚類だけですので、ドジョウとフナが該当します。

(6)

答えはウですが、イのプロパンと悩んだ人が多かったかもしれません。以前は、家庭用のガスにはプロパンが使われていました。各家庭にプロパンのガスボンベが置いてあったのですが、その後、ガス管の整備とともに、徐々に都市ガス(メタン)に切り替わっていっています。ちなみに、カセットコンロのガスには、一般的にブタンが使われています。一方、ポテトチップスなどの菓子の油は、酸素に触れると酸化して悪くなってしまうので、袋の中には窒素などを入れて、酸素に触れないようにしています。

(7)

様々な仲間わけができてしまいますが、一番素直に「1つと4つ」に分かれるものを考えると、「実在する物質」なのか、「生物が生活していた痕跡(こんせき)」なのかで分けることになると思います。

(8)

ア~エは下側がN極、オだけは上側がN極になっています。

① 電磁石の極さえ分かっていれば、①は比較的簡単です。反発させるためには、極の向きが異なる電磁石を近づけなければなりませんので、片方は1つだけ極が違ったオで決定です。また、もう一方では、強く反発させるために電磁石の磁力が強い方ものを選ばなければなりませんから、コイルの巻き数が多く、電圧が高い(電池が直列になっている)イを選びます。

② 非常に難しい問題です。確かに記号選択ではありますが、5つの選択肢から2つを選ぶ組み合わせなので、10通りもの選び方が存在します。勘では確率が低いので、少なくとも選択肢を絞ることで正解率を上げる努力をしましょう。

まず、①とは逆に引き合わせなければなりませんので、オは使えません。また、できるだけ引き合う力を弱くしたいので、乾電池も1個しかつながれておらず、巻き数も少ないエは確実に使います。そして、同じ巻き数のア~ウのうちでは、乾電池2個が直列につながって電圧が大きくなっているイの磁力が最も強くなるはずなので、これは選べません。

つまり、この段階で、正解は「アとエ」か「ウとエ」のいずれかということになります。ここまでは易しいのですが……この先、ちゃんと理屈を理解して正解するのはかなりの難関です。なぜなら、私たちが豆電球で勉強してきた常識では、乾電池を1個だけつないだ場合と乾電池2個を並列につないだ場合では、電力の大きさ(豆電球の明るさ)は変わらないことになっているからです。

普通の受験生なら、ここからの選択は勘で答えるしかありません。そして、乾電池が1個の回路と2個の回路ですから、どちらかと言えば1個しか使っていない方が弱そうだなぁ……と思えれば、何とか正解にはたどり着けます。そう、正解は「アとエ」の方でした。出題者がどこまで要求しているのかは分かりませんが、このように考えられれば十分だと思います。

それでも勘に頼りたくない人のために、少しだけ解説しておきましょう。この問題をちゃんと解くために必要なキーワードは「電池の内部抵抗」です。
一般の中学受験では無視してよいことになっていますが、わずかながら電池自身にも電気抵抗があり、これを電池の内部抵抗と呼んでいます。そして、その抵抗は豆電球などと同様に、直列につなぐと大きくなり、並列につなぐと小さくなる性質があります。

つまり、電磁石の部分のエナメル線の抵抗をA、電池の内部抵抗をBとすると、左側の図のように乾電池を1個しかつながなかった場合は、回路全体の抵抗が(A+B)となります。

一方、右側の図のように電池部分を並列にすると、中を流れる電気にとっては道幅が広がったようなものなので、並列部分の抵抗が半分になります。したがって、回路全体の抵抗の大きさは(A+ )となり、左側の(A+B)よりも抵抗が小さくなるわけです。

抵抗が小さいということは、それだけ電気が流れやすいという意味ですから、たくさん電流が流れ、電磁石の磁力も大きくなるのです。

大問[2]は、全体的に難問でした。あえて誰も知らないであろうことを出題し、与えられた説明文から読み解く力と、持っている知識を利用して推測する力を試す問題です。しかし、予測がつきやすい問題は多くの受験生が解けていると思いますし、本当に難しい問題は勘で書いた答えが当たるかどうか……というのが正直なところでしょうから、ここではあまり点差がつかなかったのではないでしょうか。

(1)

ジャガイモが属するナス科の植物には、野菜がたくさんあります。ジャガイモ・ナスと今回の正解であるトマトの他にも、ピーマン・パプリカ・トウガラシなどがナス科の植物です。
また、ナス科の植物は花の形が似ていますから、それもヒントになったかもしれません。
なお、仮にナス科の植物を覚えていなかったとしても、他の選択肢に入っている植物(カボチャ→ウリ科,アサガオ→ヒルガオ科,ヘチマ→ウリ科)が有名なものばかりですから、この問題は消去法でも正解が出せたはずです。難易度分類表はBとしましたが、限りなくAに近いBだと思ってください。

(2)

毒を作ることの利点ですから、当然「自分の身を守れる(他の動物に食べられなくなる)」ということです。これは動物でも同じで、身を守ること以外に毒を作る利点などありません。記述問題だからと敬遠せずに、しっかりと得点しておきたい問題です。

(3)

これも基本中の基本ですね。記述問題だというだけで敬遠せずに、ぜひ得点してほしい問題です。
ポイントは、①「水分に溶けることで、水とともに吸収されていること」、②「根毛から吸収していること」の2点です。

(4)

これは難問です。知識事項として知っているはずはないでしょうから、問題の中からヒントを見つけて考えるしかありません。記号選択の形なので、「当たればラッキー」というところかもしれませんが、理論的に考えることで選択肢をしぼり、少しでも正解の確率をあげていきましょう。
その具体的な考え方の手順は、後で「合否を分けた一題」として詳しく解説します。

(5)

ジャガイモが茎(地下茎)の一部に養分がたまったものであることがヒントになります。太さが違っても、基本的なつくりはBの部分と同じになっているはずですから、Bの断面を参考にします。

(6)

ジャガイモが茎の一部であるなら、くぼみ(芽が出てくるところ)の付き方は、地上の茎から葉が出てくるところと同じ仕組みになっているはずです。
くぼみの位置が、らせん状に回りながら5本の線上にそろうように並んでいるのですから、葉も同様に考えます。

酸性やアルカリ性の溶液には、その原因となるもの(正確には「イオン」と言います)が含まれており、その濃度が酸性・アルカリ性の強さになっています。つまり、水で薄めることで、酸性度・アルカリ性度はさがり、中性に近づくことになります。
それがイメージできれば易しく感じる問題も中にはありますので、全体的には難しい問題ですが、できる問題を上手に拾っていきましょう。

(1)

薄めることで中性に近づきますから、色も緑色に近くなってきます。

(2)

アルミニウムの粉末が塩酸と反応するということは、塩酸の成分(塩化水素)が使われるということです。そうすると、当然酸性の原因となるイオンの濃度も下がりますから、BTB液の色は、より薄めた状態である塩酸Eに近くなります。

(3)

① (1)(2)の問題から、酸性を弱めるためには、薄めるか他の物質を反応させるかのいずれかであることが分かります。ただし、川ですから、生物や環境に影響を及ぼす物質は使えません。
この中で最も効果的に酸と反応し、環境への負荷が少ないのは、自然界にもたくさん存在する石灰石でしょう。
② すべての金属とは言いませんが、多くの金属化合物(金属が何かと化学反応してできた物質)は、生物の体内では分解されず、また排出もされないため、体内に蓄積されて重大な病気を引き起こすことがあります。水俣病の原因となった有機水銀や、イタイイタイ病の原因となったカドミウムを例に挙げると分かりやすいかもしれません。

(4)

問題文の説明をしっかり読んで、その知識を利用して解きます。
石灰水は、空気中の二酸化炭素と反応して水面に膜を作ったり、その膜が沈殿してきたりする性質があります。言い換えれば、底に沈殿したものを避け、水面付近の膜を避ければ良いわけです。
したがって、真ん中あたりの深さのところから、直接水溶液を取り出せる仕組みがあれば良いわけです。

(5)

石灰水の例からも分かるように、物質の濃度というのは、気温などの環境条件によって変化してしまいます。したがって、測定値だけでなく、測定時の環境条件も記録しておく必要がありますし、時間が経った時には改めて計測し直す必要があるのです。

かなり細かい知識を問われる問題があったり、少し意地悪な聞き方の問題があったりはしますが、今年度の入試全体の中では比較的基本に忠実な出題です。
記号選択の問題も多いので、しっかりと得点を稼いでおきたいところです。

(1)

問題文の通り、11段階で表される雲量には整数値しかありません。雲量0~1が快晴、2~8が晴れ、9~10がくもりと決められていますから、該当するのは雲量9と雲量10だけです。しかし、「以上」ではなく「より大きい」という文章になっていますから、( )には8と入れなければなりません。
細部まで気を使って答えることができたでしょうか?

(2)

10種雲形と呼ばれる雲の分類と特徴を知らないと難しい問題でした。
雨が近づいてくるときには、高いところにできていた雲からだんだん低いところにできる雲に変化し、最後には雨が降るということになっています。

(3)

これも少し意地悪な聞き方ですが、星座早見で、上に向けて使うために東西が逆になっていることを連想できれば簡単でした。「真上の空を見上げたままの状態」ですから、この図の右側が西、左側が東になります。風向は、「どちらから風が吹いてきたか」で表しますから、正解は南西です。

(4)

日本付近の雲は、偏西風の影響により、概ね西から東へ動いていきます。また、当然厚い雲(濃い白色)が掛かっている場所ほど雨になりやすいです。

(5)

虹は、太陽を背中にしている状態でなければ見えません。つまり、朝(太陽が東にある時)虹を見るためには、西の方角を向いていなければならないのです。そして、西の空に虹が見えるということは、西にある空気の中に水分が多く含まれているということですから、偏西風によってその空気がやってくれば、当然雨になります。

この問題は、「算数」というより「数学」の知識がないと難しいと思います。

しかし、「凸レンズの式」と呼ばれるものを知っていれば、もしかすると糸口が見えるかもしれません。
右の図のように、物体からレンズまでの距離をa、レンズから像までの距離をb、レンズの焦点距離をfとすると、 という関係が成り立ち、これを「凸レンズの式」と言います。

いずれにしても、極めて長いリード文を読みながら条件を整理し、与えられたデータやグラフを分析して解答しなければならないため、かなり時間が掛かります。

おそらく、多くの受験生が「捨て問題」としたため、ここではあまり差がつかなかったと予想されます。

(1)

太陽光線と凸レンズの組み合わせで起こる「危険」と言えば、レンズを通して直射日光を見た場合の目の損傷か、強い光が集まって高温になったことによる火災のいずれかでしょう。いずれも正解になったものと予想します。

(2)

「太陽光線=平行光線」、「電球の光=拡散光線」ということが鍵になります。
ただし、電球のような拡散光線であっても、光源が焦点より遠いところにあれば、集まる場所が焦点でなくなるというだけ光は集まります。問題の文章では、全く集まらないかのように感じてしまうかもしれませんが、ここは正しく覚えておきましょう。

(3)

反比例というのは、数学的に説明すると「逆数に比例」ということになります。したがって、一方を と逆数にしてあげれば、比例のグラフになるのです。
比例のグラフには、「原点(0の点)を通る直線」という特徴があります。

(4)

こちらが、(3)の前提となる問題です。もし、aとbが反比例の関係になるのであれば、aと は比例の関係になるはずです。

(5)

問題の図3のように、縦軸・横軸に同じ値でぶつかる直線は、「和が一定」を表すグラフの形です。先述した「凸レンズの式」を思い出してください。( )という和が、 という値(焦点距離の逆数)で一定になっていることが分かります。

(6)

これだけ長い文章を読まなければならない問題であり、しかも最後の方に埋もれた形になっていますから、記号選択でないことも含め、空欄で答案用紙を提出した受験生も多かったはずです。しかし、焦点距離fについての度数分布(問題の図4)が与えられていますから、実は誤差の中心であり、最も多く出現している14.2という値を選ぶだけの問題でした。

(7)

実験において、多くのデータを取らなければならないのは、どうしても誤差が出てしまうからです。正しい値よりも、大きい方にずれることもあれば、小さい方にずれることもありますから、多くのデータを集めることで、どの値を中心にずれが生じているのかが分かるのです。

合否を分けた一題

極めて難しいですが、駒場東邦中では、問題中の説明文(リード文)を読み取り、出題者の意図まで読まなければ正解にたどり着けない問題が毎年出題されています。

実際の入試で、この問題が「合否を分けた一題」であったかどうかの判断は難しいところですが、駒場東邦中合格を目指す受験生にはぜひとも身につけてほしい考え方です。参考になさってください。

【問題】大問[2](4)

最初に除外できる選択肢はイでしょう。動物が自分の体を大きく見せて威嚇(いかく)することはありますが、ギザギザのでっぱりがついたことでそれほど大きく見えるわけでもありませんし、植物が体を大きく見せなければならない相手というのもピンときません。

次に除外できるのはエでしょう。緑色をしていますから当然光合成もできるのでしょうが、このでっぱりはあくまで茎の一部なのですから、本来葉の役割である「光合成のため」という理由はしっくりきません。実際に、それほど面積が大きくなっているわけでもありませんし、日光に当たりやすくするなら、「葉を伸ばす」「葉を大きくする」など、葉に変化が見られる方が自然です。

さて、残るアとウはともに可能性があり、実は私も、「こちらが正解!」とは断言しづらいほどです。

少なくともここまでしぼれれば二択になるので、正解する確率もぐっと高くなります。しかし、記号選択問題ですし、せっかくここまでしぼったのですから、何とか正解までたどり着きたいですね。

このように、決定的な決め手に欠ける問題では、設題の流れから出題者の意図を読むことが求められます。では、もう少し掘り下げていきましょう。

大問[2]の場合、(2)では「ジャガイモを日の当たるところに置いておくと、ジャガイモが緑色になりました。ここにはソラニンなどの毒が含まれています。」という説明があります。これだけ聞くと、「緑色になったことで毒ができるのだから、茎や葉にはさぞかし多くの毒があるのだろう」と思ってしまいますが、その後には、「このソラニンという物質は、芽などに多く含まれています。」と付け加えられています。

さて、ジャガイモが地下の茎にできることは多くの受験生が覚えていることと思います。では、どちらも茎の一部であり、地表に出て他の動物の目につきやすい状態なのに、育った茎の方にはほとんどソラニンがないのはなぜでしょうか? もうお分かりですね。ソラニンなしでも身を守る手段ができたからなのです。その手段こそが、茎にあるギザギザのでっぱりだったのです。

つまり、発芽したばかりの芽には、他の動物から身を守れるだけの丈夫なでっぱりは作れませんから、それができるまでの間身を守る手段がソラニンなどの毒なのです。

ちなみに、ジャガイモの栽培農家の方々は「増し土」と「土寄せ」をしっかりすることで、ジャガイモが地表に出てしまうのを防ぐと同時に、茎が折れるのも防いでいるそうです。つまり、自然のままで育てるのであれば、ギザギザのでっぱりがあっても茎は折れてしまうのですね。

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