1 ボックタック [ 大分県立高等学校 2001 年度理科 ] 1 市販の使い捨てカイロの中にどのような物質が含まれているかを調べるため，１ ∼ ４の実験を行った。 (1)∼(5) の問いに答えなさい。１カイロの中身を取り出して，磁石を近づけると粉末状の物質 X がついた。２中身を小さじに取り，酸化銅とよく混ぜ [図 1] のように加熱したところ，酸化銅の色は赤くなり，ビーカーに入った石灰水は白くにごった。３中身を大さじでビーカーに取り水を加え，ろ過した。ろ液を蒸発皿に取り蒸発させたところ，ほぼ立方体の結晶ができた。４カイロの中身 6.0 g に，ある濃度の塩酸を加えたところ，気体が発生した。この気体を水上置換法で集めたところ，体積は 750 cm3 であった。 (1) １から，カイロの中に含まれている物質 X は何か。ア∼エから正しいものを 1 つ選び，その記号を書きなさい。ア. 鉄イ. 銅ウ. アルミニウムエ. 炭素 (2) 次の文は，２の結果をまとめたものである。文中の a，b にあてはまる語句の組み合わせとして正しいものを，ア∼エから 1 つ選び，その記号を書きなさい。酸化銅は ( a ) によって，( b ) され，銅になる。ア. a 水素 b 酸化イ. a 水素 b 還元ウ. a 炭素 b 酸化エ. a 炭素 b 還元 (3) ２において，加熱をやめるときは，石灰水の入っているビーカーからガラス管を取り出した後，火を消さなければいけない。その理由を簡潔に書きなさい。 (4) ３において，ろ液を試験管にとり，硝酸銀水溶液を加えると白くにごった。また，ろ液でぬらしたろ紙を炎にふれさせると炎が黄色になった。このことから，結晶の化学式を書きなさい。 (5) カイロの中に含まれている物質 X を 0.5 g ずつ 4 本の試験管に取り，４で用いたものと同じ濃度の塩酸 5 cm3 ，10 cm3 ，15 cm3 ，20 cm3 をそれぞれ反応させた。[図 2] は，このとき発生した気体の体積を表したものである。このことからカイロの中身には物質 X は何%含まれているか，四捨五入して小数第 1 位まで求めなさい。ただし，４で塩酸と反応した物質は X のみである。ボックタック 2 2 大分県内のある地点で太陽の黒点のようすや太陽の 1 日の動きを調べるため，１，２の観察をした。(1) ∼(5) の問いに答えなさい。１天体望遠鏡を用いて太陽の黒点を 1 週間観察したところ，少しずつ黒点の位置は移動し，黒点の形は太陽の表面の中央部にあったときと移動した端ではちがって見えた。２長さ 1 m の棒を水平な地面に垂直に立て，午前 8 時から午後 4 時まで 1 時間ごとに棒の影の先端の動きを調べたところ，[図 1] のようになった。 (1) １において，天体望遠鏡を用いて太陽の像を観察するとき，絶対にしてはいけないことは何か。簡潔に書きなさい。 (2) １の下線部の理由として正しいものをア∼エから 1 つ選び，その記号を書きなさい。ア. 地球が自転し，太陽が高温であるため。イ. 地球が公転し，太陽が高温であるため。ウ. 太陽が自転し，太陽が球形であるため。エ. 太陽が公転し，太陽が球形であるため。 (3) [図 1] からどんなことがわかるか。正しいものをア∼エからすべて選び，その記号を書きなさい。ア. この日の昼の長さは夜の長さより短い。イ. この日の太陽は真東よりも北寄りからのぼる。ウ. 太陽の動く速さは南中するときに最も速くなる。エ. 太陽の高さが最も高いとき，棒の影の長さは短くなる。 (4) [図 2] のア∼エは，春分の日，夏至の日，秋分の日，冬至の日のいずれかにおける地球の位置を模式的に示したものである。２の観察をした日に最も近いものを，ア∼エから 1 つ選び，その記号を書きなさい。 (5) ２において，この観察をした日から 3 か月後の棒の影の先端の動きはどのようになると考えられるか。ア∼エから 1 つ選び，その記号を書きなさい。 3 質量 100 g の物体に糸をつなぎ，定滑車，動滑車を用いて１，２の実験を行った。(1)∼(5) の問いに答えなさい。ただし，糸と滑車の重さ，滑車の摩擦，糸の伸びちぢみは考えないものとする。１ [図 1] のように定滑車に糸を通し，手回し発電機でモーターを回し，物体を一定の速さで 40 cm まで持ボックタック 3 ち上げた。[図 2] は，このときの物体の上昇した距離と時間の関係を表している。２ [図 3] のように動滑車と定滑車に糸を通し，１と同じ速さでモーターが糸を巻き取るようにして物体を 40 cm まで持ち上げた。 (1) １で物体にはたらく重力は，[図 4] のように表される。物体が上昇中のとき，糸が物体を引く力を矢印で作図しなさい。ただし，方眼紙の 1 目盛りは 20 g 重とする。 (2) １で物体を持ち上げるときの仕事率は何 kg 重 m/秒か，求めなさい。 (3) ２で物体の上昇した距離と時間の関係をグラフ（用紙省略）に表しなさい。 (4) 次の文の 1 ， 2 に適当な数を入れなさい。２のモーターが糸を引く力は，１のモーターが引く力の ( 1 ) 倍になり，２で糸を引いた距離は，１の距離の ( 2 ) 倍になる。よって物体を同じ高さまで持ち上げるときの仕事の大きさは同じである。 (5) １，２について述べた文で誤っているものはどれか。ア∼エから 1 つ選び，その記号を書きなさい。ア. 仕事率は１の方が大きい。イ. ２の方が手回し発電機を速く回している。ウ. 物体が上昇中のとき，物体のもつ運動エネルギーは１の方が大きい。エ. １，２ともに物体が上昇すると，物体のもつ位置エネルギーは増加する。 4 次の文は，理科の自由研究の動機と目的の一部を表したものである。１については (1)∼(3)，２については (4)∼(6) の問いに答えなさい。ボックタック１ 4 [図 1] は，大分県内を主なすみかとするオオイタサンショウウオの卵と親を示している。最近，この生物の生息している数が少なくなっているため，その保護に努めていることを聞いた。この生物の生活のようすを知るため，その特徴や性質について調べた。２ [図 2] は，ハンドボールの試合のようすを示している。シュートされたボールにゴールキーパーが反応する速さに驚いた。ヒトが刺激を受け反応するしくみを調べ，日常生活における行動についても考えた。 (1) a ∼ e はオオイタサンショウウオの発生のようすの一部を示したものである。a の受精卵を始まりとして，b ∼ e をその発生の順に記号で書きなさい。 (2) オオイタサンショウウオの特徴として誤っているものを，ア∼エから 1 つ選び，その記号を書きなさい。ア. 雌雄の区別があり，体外で受精する。イ. からだは，かたいうろこでおおわれている。ウ. 体温は，周囲の温度の変化にともなって変化する。エ. 子のときはえらで呼吸するが，親になると肺やしめった皮ふで呼吸する。 (3) 自然環境の中でオオイタサンショウウオを保護するためには，最低 2 つの条件を備えた生活場所が必要である。1 つは，親がえさをとり生活できる森林や草むらなどがあることである。他の 1 つはどのようなことか，簡潔に書きなさい。 (4) [図 3] は，ゴールキーパーが見たボールである。このとき，ゴールキーパーの網膜にはどのような像が結ばれているか。ア∼エから 1 つ選び，その記号を書きなさい。 (5) ゴールキーパーがボールを見てからだが動くとき，刺激による信号はどのように伝わるか。次の 1 ， 2 に適切な語句を書きなさい。目→感覚神経→ ( 1 ) →せきずい→ ( 2 ) 神経→筋肉 (6) 次のア∼エの中で，(5) と同じ種類の行動を 1 つ選び，その記号を書きなさい。ア. 食物を口に入れると，だ液が出た。イ. 信号が青になったので，歩き出した。ウ. ひざの下をたたくと，足が跳ね上がった。エ. 暗い道で車のライトが目に入り，思わず目を閉じた。ボックタック 5 5 次の文は，太郎さんとお父さんが秋のある日曜日，野外観察に出かけたときのようすである。(1)∼(6) の問いに答えなさい。太郎さんとお父さんはバスを降りて，山頂へと向かった。途中，松の木が数本枯れているのを見て太郎さんが「ヨーロッパの一部などでは酸性雨の影響で森林が枯れたりしているね。」と言った。お父さんが 1「他に地球環境の変化について知っていることはないかな。」と言った。しばらく歩いていくと，池があった。池の中には， 2 木が浮いていた。太郎さんは 3 池の水の性質を調べるため，水を採取した。山の中腹にさしかかるころには，途中あった霧もすっかり晴れて見晴らしのよい場所に出た。そこで向かいの峰に向かって「ヤッホー」とさけんだところ， 4 山びこが聞こえてきた。山頂に着いてから， 5 今日観察した生物の生活とたがいのつながりについて話し合った。 (1) 下線部 1 において，化石燃料の大量消費により生じた二酸化炭素が主な原因と考えられる地球規模の環境問題を書きなさい。 (2) 下線部 2 の理由を調べるため，縦 5.0 cm，横 6.0 cm，高さ 4.0 cm の直方体の木片を用いて次の実験を行った。水を入れたビーカーを台はかりにのせたところ，目盛りは 550 g を示した。次に，[図 1] のようにこの木片を水に浮かべたところ，台はかりの目盛りは 646 g になった。この木片の密度を求め，水に浮かぶ理由を説明しなさい。ただし，水の密度は 1 g/cm3 とする。 (3) 下線部 3 で採取した水を用いて，次の実験を行った。１池の水を試験管に取り BTB 液を数滴加えたところ，水は黄色に変化した。２この水を [図 2] のような器具を用いて電気分解したところ，陰極から色もにおいもない気体が発生した。この気体にマッチの火を近づけると音を立てて燃えた。 1 ２において，[図 2] の器具を線で結び，回路を完成させなさい。 2 次の文の a，b にあてはまる語句の組み合わせとして正しいものを，ア∼エから 1 つ選び，その記号を書きなさい。１から，この水は，( a ) 性であり，２から ( b ) イオンが含まれていることがわかった。ア. a 酸 b 水素イ. a 酸 b 水酸化物ウ. a アルカリ b 水素エ. a アルカリ b 水酸化物 (4) 下線部 4 で，声を出してから 1.6 秒たって山びこが聞こえてきた。太郎さんから峰までの距離は何 m か，求めなさい。ただし，空気中を伝わる音の速さは，340 m/秒とする。 (5) この日の地表付近の気温は 19 ℃，湿度は 62.0%であった。霧ができ始めたときの気温は何℃か，整数で求めなさい。ただし，次の表は気温と飽和水蒸気量の関係を表したものである。 6 ボックタック気温 [℃] 3 飽和水蒸気量 [g/m ] 10 9.4 11 10.0 12 10.7 13 11.4 14 12.1 15 12.8 16 13.6 17 14.8 18 15.4 19 16.2 20 17.3 (6) 下線部 5 について，観察された生物の一部を次のような A，B，C の 3 つのグループに分類した。 A：ヘビ，小鳥，カマキリ B：ネズミ，バッタ，ガの幼虫 C：ススキ，ブナ，シイ B が何かの原因で急激に減少したとすると，A，C の個体数は一時的にどのようになるか。「A」，「C」，「増加」，「減少」の語句を用いて書きなさい。