平成30年度

豊島岡女子学園中学校<第3回>理科

くわしい解説すぐる学習会１ 問１(1) 植物の種子には，「有はいにゅう種子」と「無はいにゅう種子」があります。インゲンマメは，「無はいにゅう種子」です。
「あ」は幼芽，「い」ははいじく，「う」は子葉です。よって①の答えは「う」になります。
また，無はいにゅう種子は子葉に養分をたくわえます。よって②の答えも，「う」になります。
(2)

インゲンマメは双子葉類で，子葉が 2 枚あります。
イネ・トウモロコシは単子葉類で，子葉が 1 枚です。
アサガオ・ツルレイシは双子葉類で，子葉が 2 枚です。
クロマツは多子葉類で，子葉が多数あります。
よって答えは，「う・お」になります。

(3)

インゲンマメは，マメ科の植物です。
マメ科の植物の花は，チョウの羽に形が似ています。
インゲンマメの葉は，長い柄の先に 3 枚つきます。
インゲンマメの実は，若いころは「さやいんげん」といい，食用になります。
答えは，花がえ，葉はか，実はさになります。

(4)

石灰水を白くにごらせた気体は二酸化炭素です。
二酸化炭素には，ものが燃えるのを助ける「助燃性」がないので，二酸化炭素を集めたビンに線香の火を入れると火は消えます。よって「あ」は〇です。
二酸化炭素は空気より重いので，「い」が〇で「う」は×です。
冷やすとドライアイスという固体になり，青色の液体にはなりません。
よって「え」は×です。
水にとかすと炭酸水という酸性の液体になるので，「お」は〇です。
二酸化炭素には色やにおいがないので，「か」は×です。
以上のことから，答えは「あ・い・お」になります。

(5)

発芽しかけた種子や，花のつぼみなどは，さかんに呼吸をおこなっています。呼吸をすると二酸化炭素を出すので，石灰水が白くにごったわけです。
また，呼吸は一日中おこなっていますから，答えは「呼吸・え」になります。

-1-

問２(6)

表１の，気温が 25 ℃のところを見ると，飽和水蒸気量は 23.0 になっています。
よって，湿度が 100 ％ならば，23.0 の水蒸気がふくまれていることになります。
実際の湿度は 75 ％ですから，23.0 の 75 ％の水蒸気がふくまれていることになり，23.0×0.75＝ 17.25（ ）の水蒸気がふくまれていることがわかりました。
気温が 20 ℃まで下がっても，水蒸気量は変わらないと書いてあったので，水蒸気量は 17.25 のままです。
しかし気温が 20 ℃のときの飽和水蒸気量は，表１を見ると 17.3 です。
つまり，湿度が 100 ％ならば，17.3 の水蒸気がふくまれているのですが，17.25実際には 17.25 の水蒸気がふくまれているのです。分数にすると，とな
17.3ります。
17.25÷17.3 を計算すると右の筆算のようになり，99.71…％となるので，四捨五入して答えは 99.7 ％になります。

0 997117 30 17 25 0
15 57 01 68 00
1 55 70
12 30012 110
1900
1730
170

(7)

乾湿球湿度計には，乾球と湿球があります。
乾球は気温そのものを表します。
湿球はまわりをガーゼなどで湿らせています。
湿球のまわりの水が蒸発するときに，熱をうばっていくので，湿球は乾球よりも温度が低くなります。
図１での「あ」と「い」のうち，温度が低くなっているのは「あ」の方ですから，答えは「あ」になります。

(8)

乾球は，図１の「い」の方です。15 ℃を示しています。
湿球は，図１の「あ」の方です。13 ℃を示しています。
乾球と湿球の温度差は，15－13＝2（℃）になります。
表２の乾球温度が 15 ℃で，乾球と湿球の温度差が 2 ℃のところを見ると，78になっていますから，湿度は 78 ％になります。

-2-

(9)

(7)で説明した通り，水が蒸発するときに熱をうばっていくので，湿球の温度の方が低くなります。
打ち水をするとすずしくなるのも，水が蒸発するときに熱をうばうのが原因です。
「あ」のフェーン現象は，雲があると，空気が山を登っていっても温度が下がりにくいためにおこる現象で，水蒸気が水になるときに熱を出すためにおこります。水が蒸発するときに熱をうばうのと逆の現象なので，×です。
「い」はアルコールが蒸発するときに，からだの熱をうばっていくのが原因ですから，〇です。
「う」は冷たいジュースが入っているコップの外側に水てきがつくのと同じ現象です。問２の表のように，温度が低いと水蒸気が飽和してしまい，あまった水蒸気が水となって出てくるのが原因ですから，×になります。
「え」は上空の雲は大変温度が低くなるので，水てきが氷の粒になる現象ですから，×です。
「お」は，鉄棒のような金属は熱を通しやすいので，冬には気温と同じくらい冷たくなる現象ですから，×です。
「か」で，「汗がかわく」というのは，汗という水分が水蒸気になって蒸発するということです。蒸発するときにからだの熱をうばっていくので体温が下がるのですから，〇です。
よって，答えは「い・か」になります。

(10)

雲は小さな水や氷のつぶでできています。
雲ができるには，次の 2 つの条件が必要です。
１．水蒸気が冷やされること
２．空気中のちりのような核があること

たとえば，ふもとよりの山の上の方が寒いのは，気圧が下がることが原因です。気圧が下がって空気がぼうちょうすることによって，温度が下がるのです。
ペットボトルに加えた力をゆるめると，ペットボトルの体積がぼうちょうし，ペットボトルの中の水蒸気が冷やされます。
また，空気中のちりのような核のかわりに，ペットボトルの中に線香の煙を入れています。その煙の粒のまわりに水が集まって，水の粒となります。
以上のことから，答えは「い・え」になります。

-3-

２ (1)

浮力＝おしのけた液体の重さです。おしのけた液体が水だったら，水は1 cm3あたり 1 ですから，もし 30 cm3をおしのけたら浮力も 30 になり，同じ数値になります。
「あ」の体積は，5×5×5＝ 125（cm3）です。
水中にすべて入れると，125 cm3をおしのけることになるので浮力も 125 になります。
重さは 500 ですから，水中にすべて入れたとしても，浮力よりも重さの方が大きいので，「あ」はしずみます。
このようにして，体積の数値よりも重さの数値の方が大きければ，その物体はしずんでしまいます。
「い」も，体積は 15×10×5＝750（cm3）で，重さは 1000 ですから，しずみます。
「う」は，体積は 15×10×10＝1500（cm3）で，重さは 1200 ですから，体積の数値の方が重さの数値よりも大きいので，浮きます。
「え」は，体積は 10×5×15＝750（cm3）で，重さは 1000 ですから，しずみます。
よって，答えは「う」になります。
(2)

まず，氷の体積と重さを求めておきます。
氷の体積は，10×10×15＝1500（cm3）です。
また，氷の密度は 0.92 /cm3です。これは，氷は 1 cm3あたり 0.92 であることを示しています。
氷の体積は 1500 cm3ですから，氷の重さは，0.92×1500＝1380（ ）になります。

体積
重さ

氷
1500 cm31380

ところで，図３のように氷が浮いているときには，氷にはどんな力がかかっているでしょう。
まず，氷自身の重さが下向きにかかります。
重さは，1380 です。
他に，氷が水の中に入っているので，上向きに浮力がかかります。
氷にかかっている力は，それだけです。
よって，下向きにかかっている重さと，上向きにかかっている浮力が，つり合っていることになるので，重さが 1380
ならば，浮力も 1380 です。

-4-

浮力
氷重さ

浮力＝おしのけた液体の重さです。おしのけた液体は水なので，(1)でわかった通り，おしのけた体積の数値と浮力の数値は同じになります。
浮力は 1380 なので，おしのけた水の体積も 1380 cm3になり，右の図のようになります。

氷

1380cm3

1.2cm

氷の底面積は，10×10＝100（cm2）ですから，水中の氷の深さは，1380÷100＝13.8（cm）です。
氷の高さは 15 cmですから，水面から出ている氷の高さは，15－13.8＝ 1.2（cm）です。
（注意

(3)

氷

1380cm3 13.8cm
100cm2

この問題のように，四捨五入しないで答えが出る場合にも，問題文には四捨五入して答えなさいと書いてあることがよくあります。慣れて下さい。）

図２では，水面の高さは 30 cmでした。図３では，氷が水中に入ったぶんだけ，水面は上がります。
氷がおしのけた水の体積は，(2)で求めた通り 1380 cm3です。

よって， 1380 cm3の石を入れたら水面は何cmになるか，という問題と同じです。
容器の底面積は 20×20＝400（cm2）ですから，水面は，1380÷400＝3.45（cm）上がりました。（右の図の？の部分）
よって，水面の高さは 30＋3.45＝33.45（cm）になりますから，四捨五入して小数第一位まで求めると，33.5 cmになります。

-5-？

30cm
1380cm 3
400cm2

(4)まちがいやすい問題です。
1.2cm
4.2cmよりも長い
3cm
特に，水面から出ている部
1.2cm分の高さを，1.2＋3＝4.2（cm）にしてしまうミスが多いです。
水面が下がる
3cm引き上げる
もちろん，水面が変わらなかったら 4.2 cmで良いのですが，氷を持ち上げたぶん水面が下がるので，氷が出ている部分は 4.2 cmよりも長くなるのです。
ところで，氷を持ち上げたり下げたりしても，容器の中の水の体積は変わりません。
水の体積は，図２を見るとわかる通り，20×20×30＝12000（cm3）です。
水の体積はいつでも 12000 cm3であることを利用して，解説していきます。
このような問題では，わかっている数値を図にしっかり書きこんで，解いていきましょう。
(3)でわかった通り，図３のときの水面の高さは 33.45cmです。
よって，右の図のアの部分は，33.45－13.8＝19.65（cm）です。

1.2cm

氷
13.8cm33.45cm
100cm2

ア400cm2

氷を 3 cm持ち上げると，氷の底面も 3 cm上がり，右の図のイの部分は，上の図のアよりも 3 cm長くなるので，19.65＋3＝22.65（cm）になります。このとき，もう水面は下がっているので，水面の高さは 33.45 cmではありません。

氷100cm2

イ400cm2

ここで，水の体積はいつでも 12000 cm3であることを利用します。
右の図の，斜線部分の水の体積は，400×22.65＝9060（cm3）です。

氷100cm222.65cm
400cm2-6-よって，右の図の斜線部分の水の体積は，12000－9060＝2940（cm3）です。
斜線部分の底面積は，400－100＝300（cm2）ですから，斜線部分の高さは，2940÷300＝9.8（cm）です。

氷100cm222.65cm
400cm2

氷は水中に 9.8 cmぶんだけ入っていることがわかりました。
氷
氷は水を，100×9.8＝980（cm3）だけおしのけています。
よって，浮力も 980 になります。

9.8cm
100cm222.65cm
400cm2

氷の重さは，(2)で求めた通り 1380 です。
浮力はは 980 しかありませんから，ばねはかりで支えているのです。
ばねはかりは，1380－980＝400（ ）を示すことになります。

400

浮力 980
重さ 1380-7-

(5) 氷の 1 辺は 10 cmと書いてありましたから，氷は立方体です。底面積は 10×10＝100（cm2）で，高さは 10 cmです。
氷の体積は，100×10＝1000（cm3）です。
(2)の問題の上の問題文に書いてあった通り，氷の密度は 0.92 /cm3ですから，この氷の重さは，1000×0.92＝920（ ）です。
水の密度は 1 /cm3で，油の密度は 0.9 /cm3ですから，同じ体積でくらべると，油の方が軽いです。
よって，容器に入っている液体は，上の液体が油，下の液体が水です。
この液体の中に，氷が止まっているのですから，氷の重さと浮力はつり合います。
氷の重さは 920 ですから，氷が油から受ける浮力と，水から受ける浮力の合計も，920 になります。
右の図のように，氷の高さのうち，油につかっている方の高さをア，水につかっている方の高さをイとします。もちろん，ア＋イ＝10 cmです。
氷が油をおしのけている体積は 100×ア で，氷が水をおしのけている体積は 100×イ です。
浮力＝おしのけた液体の重さ

油15cm

15cm

アイ2

水 100cmです。

油の密度は 0.9 /cm3ですから，氷がおしのけた油の重さは 0.9×100×ア＝90×ア（ ）になります。
水の密度は 1 /cm3ですから，氷がおしのけた水の重さは 1×100×イ＝100×イ（ ）になります。
氷が油から受ける浮力は 90×ア で，水から受ける浮力は 100×イ です。
よって，90×ア＋100×イ＝920 となります。
この問題は，次のような算数のつるかめ算と同じです。
1 本 90 円のえんぴつと，1本 100 円のボールペンが合わせて 10 本あって，金額の合計は 920 円です。えんぴつとボールペンはそれぞれ何本ありますか。
イ
面積図にすると，右の図のようになります。
ウの面積は，100×10－920＝80 で，エは 100－90＝10 ですから，アは 80÷10＝8，イは 10－8＝2 です。

エウ90

ア 92010

よって，10 cmの氷の高さのうち，油の方に 8 cm，水の方に 2 cm入っているような図になるので，答えは「え」になります。

15cm

15cm-8-油8cm水100cm22cm100(6)この問題も，まちがいやすいです。
食塩水の体積を，水と同じく 20×20×30＝12000（cm3）にしてしまうミスが多いです。
図７の氷の体積は，10×10×15＝1500（cm3）です。
(2)の問題の上の問題文に書いてあった通り，氷の密度は 0.92 /cm3ですから，この氷の重さは，1500×0.92＝1380（ ）です。
図８のとき，氷は浮いています。
浮いているとき，重さと浮力はつり合っています。
重さは 1380 ですから，浮力も 1380 です。
浮力が 1380 だからといって，水中の体積も 1380 cm3ではありません。なぜなら，この液体は水ではなく食塩水なので，密度が 1 /cm3ではないからです。
浮力＝おしのけた液体の重さです。

この氷は，食塩水をおしのけました。
その，おしのけた食塩水の重さが，1380 なのです。
また，図８のとき，水面から出ている氷の高さは 3.5 cmでした。
氷の高さは 15 cmですから，水の中に入っている氷の高さは，15－3.5＝11.5（cm）です。
よって，水の中に入っている氷の体積は，10×10×11.5＝1150（cm3）です。
氷は，食塩水を 1150 cm3だけおしのけたことになります。
つまり，食塩水 1150 cm3の重さは 1380 です。
よって，食塩水の密度は，1380÷1150＝ 1.2（ /cm3）になります。
(7)

食塩水の密度は，(6)によって 1.2 /cm3であることがわかりました。
食塩水の重さがわかったら，食塩水の体積もわかります。
図７により，水の体積は 20×20×30＝12000（cm3）です。
水の密度は 1 /cm3ですから，水の重さは 1×12000＝12000（ ）です。
この水の中に，食塩を 3000 入れて，食塩水を作りました。
この食塩水の重さは，12000＋3000＝15000（ ）になります。

食塩水の密度は 1.2 /cm3で，食塩水の重さは 15000 ですから，食塩水の体積は，15000÷1.2＝ 12500（cm3）になります。

-9-

(8)

「融点」というのは，ものがとける温度です。
問題文によると，ある物質に別の物質を加えると，融点が低くなると書いてありました。つまり，ある物質がとけにくくなるということです。
「あ」は，アイスクリームをそのまま置いておいたらとけてしまうので，にがりを入れてとけにくくしたということですから，○です。
「い」は，次のように考えます。
エンジンの冷却水は 0 ℃で氷になるものだとします。
エチレングリコールという物質を入れると，融点は低くなるので，たとえば－13℃の融点になったとします。
すると，たとえば冬に気温が－5℃になったとしましょう。
エチレングリコールを入れていない冷却水だと，0 ℃で氷になるのですから，－5℃ならもちろん氷になってしまい，冷却水の役目を果たすことができません。
ところがエチレングリコールを入れた場合の融点は－13℃ですから，冷却水は氷にならずに，ちゃんと冷却水の役目を果たすことができます。
このように，「い」は融点が下がることを利用しているので，○になります。
「う」は，水が蒸発するときに熱をうばう現象なので，×です。
「え」は，りんごを空気と触れないようにすることで，りんごの中にある変色させる成分の働きをおさえることを説明していますから，×です。
「お」は，次のように考えます。
雪がとける温度が 0 ℃だったとします。
塩化カルシウムという物質を入れると，融点は低くなるので，たとえば－5℃の融点になったとします。
すると，たとえば冬に気温が－3℃になったとしましょう。
塩化カルシウムを入れていない雪だったとすると，0℃でやっと雪はとけ始めるのですから，－3℃では雪はとけません。
ところが塩化カルシウムを入れた場合の融点は-5℃ですから，－3℃の気温でも雪はとけることになります。
このように，「お」は融点が下がることを利用しているので，○になります。
「か」は，膜を通して濃い溶液からうすい溶液へ物質が移動する現象で，×です。
以上のことから，答えは「あ・い・お」になります。

(9) 水から容器へは，水と容器がふれあっていることによって熱が伝わるので，「伝導」になります。答えは「あ」です。
(10)

氷には電子レンジのエネルギーは伝わりませんが，水の温度が上がります。
その水と氷はふれあっているので，水の熱が氷に伝わり，氷がとけはじめます。

答えは「とける」で，理由は「温められた水の熱が氷に伝わる」ためです。
「水の熱」が「氷」に伝わることが書いてあって，10字以上15字以内なら，違う表現でも○になります。

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