学習院中等科 2024年度 第1回 理科入試解説｜大問別の考え方と解き直し

② 月面へ着陸した探査機

ウ（チャンドラヤーン3号）

1. 2023年8月にインドが月面への軟着陸を成功させた探査機はチャンドラヤーン3号です。
2. 太陽を観測するアディティヤL1などと、探査対象を区別して整理します。

③ ノーベル化学賞

ア（量子ドット）

1. 2023年の化学賞は、量子ドットの発見と合成に対して贈られました。
2. 非常に小さな粒子では、大きさに応じて性質や発する光の色が変わることが手がかりです。アト秒の研究は同年の物理学賞と区別します。

ノーベル賞公式：2023年化学賞の発表

問1 地層をつないだ断面

ウ

1. まず火山灰層を同じ時期の目印として対応させます。次に、その上と下の泥岩・砂岩・化石の層の順をそろえます。
2. 同じ地層を途中で交差させたり、根拠なく急な段差をつけたりしない断面がウです。地表の高さが違っても、地層の順は変えません。

問2 火山灰が目印になる理由

イ・オ

1. 一回の噴火で火山灰は広い範囲へ短期間に降り積もります。また、周囲の堆積物と性質が違い、区別しやすい層になります。
2. 単に厚いことではなく、離れた地点を同じ時期の層として結べることが重要です。

問3〜問5 火山灰の粒とシラス

透明な粒：鉱物・ガラス（ア・カ）／白い理由：ウ／汚れを落とす理由：角ばった粒だから。

1. 火山灰には鉱物や火山ガラスの破片が含まれ、無色透明の粒もあります。
2. シラスが白っぽく見えるのは、ガラスや透明な鉱物を多く含むためです。
3. 角ばった粒がこびりついた汚れを削り落とす研磨材の役割を果たします。単に白いから洗浄できるわけではありません。

問1 生物の特徴の利用

①ア／②ウ／③ア

1. カワセミのくちばしのような形は、水や空気に入る際の衝撃・圧力変化を小さくする発想につながります。
2. 蚊の口先は細かな構造によって刺す際の負担を小さくする針、ハスの葉の表面は液体をはじき付着しにくくするふたに応用されています。

問2・問3 構造をまねる技術

フロントガラス：ニワトリの卵のから（イ）／面ファスナー：オナモミの実（オ）／軽くて丈夫になる。

1. 卵のからをヒントにしたガラスは、割れても破片が散りにくくする技術に関係します。面ファスナーは実のかぎ状の突起が引っ掛かる性質を使っています。
2. ハチの巣のような構造は、少ない材料で形を支え、軽く丈夫にすることへつながります。指定字数では「軽くて丈夫になる。」と要点をまとめます。

問1・問2 用途と溶け残り

色をよくするため（イ）／68.9g

1. ミョウバンはナスの漬物の色を保つために使われます。
2. 20℃では水100gに11.4g溶けるので、水150gには11.4×1.5＝17.1gです。86g入れたうち、86−17.1＝68.9gが溶け残ります。

問3 全部が溶ける温度

60℃

1. 水100g当たりでは86÷1.5＝約57.33gを溶かす必要があります。
2. 50℃の36.4gでは足りず、60℃の57.4gで足りるので、表の中では60℃です。水溶液全体150gと考えないようにします。

問4・問5 結晶を育てる環境

ア・ア

1. 温かい場所で水をゆっくり蒸発させ、小さな結晶を種にして成長させます。
2. 大きな結晶を育てるには、強い振動を避けて放置する方が適切です。急に冷やして多数の小さな結晶を出す方法と目的を分けます。

問6 結晶がほとんどできないもの

でんぷん粉（ウ）

1. でんぷんは冷水にそのままよく溶ける物質ではありません。加熱すると水を吸ってのり状になります。
2. ミョウバンのように水溶液から規則的な結晶を取り出す方法には適しません。

問1 回路Aの端子を入れ替える

発光ダイオード：イ／プロペラ：オ／方位磁針：キ

1. 訂正の指示に従い、手順2での回路Aを基準にします。二つの発光ダイオードは逆向きにつながっているので、流れる向きが逆になると光る方が入れ替わり、一つだけ光ります。
2. モーターの回転と電磁石の極も逆になるため、プロペラは手順2と逆向き、方位磁針はキの向きになります。

問2 回路Bの端子を入れ替える

発光ダイオード：シ／プロペラ：ソ／方位磁針：ツ

1. 訂正の指示に従い、手順3の回路Bを基準にします。こちらは発光ダイオードが一つしかなく、逆向きでは電流を通しません。
2. 回路に電流が流れなくなるため発光せず、モーターも止まります。電磁石の作用もなくなり、方位磁針は地磁気による元の向きへ戻ります。

問3 コイルの巻き数の比較

回路Bの方が多い（ナ）

1. 両方をつないだとき、Aのモーターが速いので、Aの電流の方が強いと分かります。
2. それでも方位磁針はBだけをつないだときの向きを向くので、電磁石の作用はBの方が強いことを示します。同じ鉄くぎで比較しているため、Bの巻き数が多いと判断します。

問4 発電のしくみの分類

①水力・火力・原子力・風力／②火力・原子力

1. 水力と風力は水や風の動きで発電機を回します。火力と原子力は熱でつくる蒸気などを使い、発電機を回します。
2. 太陽光発電は太陽電池で光を電気に変え、発電機の軸を回す方式ではありません。