2024 年度 入学試験問題

理科

第３回

【注意】

試験時間は社会とあわせて６０分間です。
（１１：１０～１２：１０）
理科と社会両方の教科の問題を時間内に解いてください。
問題は１ページから１４ページまでです。
解答はすべて解答用紙に記入してください。
解答用紙に受験番号、氏名を記入してください。

１

音について、次の問いに答えなさい。
しんどう

Ⅰ．物体の振動が周囲の空気を振動させ、振動が空気中を次々と伝わり、私たちの耳に届くことで音が聞こえます。音の発生源となる物体を発音体と呼びます。
「オシロスコープ」を用いると空気の振動している様子を波形として観察することができます。おんさＡをたたいて発生させた空気の振動の様子は、図１の実線のようになりました。これよりも弱くたたいたときの波形は図１の点線のようになりました。音の高さは、１秒あたりの振動回数である振動数（単位はヘルツ〔Hz〕）で表します。高い音ほど振動数は大きくなります。太線でなぞった部分が１回分の振動を表します。

00.01

0.02
時間〔秒〕

図１
数第１位以下がある場合は、四捨五入し（１）		 おんさＡの振動数は何 Hz ですか。小
ああああああああああああああああああああああああああああああああああああああて整数で答えなさい。

ああああああああ（２）		 図１の実線が表す音よりも高くて大きな音をオシロスコープで観察したとき
かん かくの波形を次より１つ選び、記号で答えなさい。目盛りの間隔は図１と同じものとします。

アイウエ

―1―

（３）		 図２のように、おんさＡの主な振動部である「うで」の部分におもりを付けたところ、わずかに音が低くなりました。これを説明した次の文中のとｂａに当てはまる語句の組み合わせとして適当なものを次より１つ選び、記号で答えなさい。		 うでにおもりを付けるとおんさがａなるので、振動数がえられます。

おもりうで

おんさＡ
図２ａｂア

振動しやすく増加イ振動しやすく減少

ウ

振動しにくく増加エ

振動しにくく

減少

―2―ｂ

したと考

Ⅱ．図３のトロンボーンは、気柱（管の中の空気）を振動させ音を発生させる管楽器
ふです。図３のＬの長さと吹き方を変えることによって発生する音の高さを変えることができます。気温が変わると、Ｌの長さと吹き方が同じでも音の高さが変わることが知られています。園子さんは、気温による管楽器の音の高さの変化の原因を考察するために、気柱の振動によって生じる音について調べ、学習メモにまとめました。

Ｌ

図３［学習メモ］◦気柱の振動によって生じる音は、空気中の音速（空気中を伝わる音の速さ）と気柱の長さに対応して変化する。
・空気中の音速が変わらなければ、気柱の長さがｃほど低い音が生じる。

・気柱の長さが変わらなければ、空気中の音速と生じる音の振動数は比例する。
◦気温が変わることによって変化するのは、空気中の音速と管そのものの長さである。
・気温が１℃高くなるごとに空気中の音速は秒速約 0 . 6 m ずつｄなる。気温が 15℃のときの音速を秒速 340m とすると 16℃のときの音速は元の音速のｅ分の１程度ｄなる。

・気温が１℃高くなると管楽器の全長は数万分の１程度長くなる。
えいきょう

以上から、気温による管楽器の音の高さの変化の原因として影 響 がより大きいのは、気温によってｆが変わることであるといえるのではないか。

―3―

（４）		 学習メモの ｃ、 ｄ、 ｆに当てはまる語句の組み合わせとして適当なものを次より１つ選び、記号で答えなさい。
cdf

ア

長い

速く

空気中の音速

イ

長い

速く

管の長さ

ウ

長い

遅く

空気中の音速

エ

長い

遅く

管の長さ

オ

短い

速く

空気中の音速

カ

短い

速く

管の長さ

キ

短い

遅く

空気中の音速

ク

短い

遅く

管の長さ

（５）		 学習メモの ｅに入る数値に最も近いものを次より１つ選び、記号で答えなさい。
ア．５

イ．20

ウ．600エ．5000

オ．60000（６）		 ビーカーを机に置き、ふちをガラス棒でたたいて音を聞きました。その後、ビーカーに水を入れて、ふちをガラス棒でたたくと聞こえる音が低くなることがわかりました。水を入れたときに聞こえる音が低くなる現象を、発音体が何であるかにふれて説明しなさい。

―4―

２

ちがと園子さんは食塩と砂糖の水へのとけ方が違うことに気づき、物質の水への溶けやすと ちゅうさを調べてみることにしました。操作の途 中 で水の重さは変化しないものとします。
数第２位以下がある場合は、四捨五入して小数第１位まで答えなさい。
小ああああああああああああああああああああああああああああああああああああああああああああああああああああああ［学習メモ］
よう かい

・ある物質が水 100 g に溶ける限界の重さ〔g〕をその物質の「溶解 度」という。
ほう わ

また、限界まで物質が溶けている状態を飽和しているという。
・水の重さが２倍、３倍になると、飽和するまでに溶ける物質の重さも２倍、３倍となる。
・溶解度は温度によって変化する。
こちんでん

・溶解度を超える量の物質を加えると、溶解度を超えた分だけその物質が沈殿する。２種類以上の物質が沈殿するときは混ざった状態で沈殿する。

園子さんは 10℃と 60℃の 100 g の水に、食塩と砂糖をそれぞれ限界まで溶かして溶解度を調べ、その結果を表１にまとめました。
表１
10℃

60℃

食塩〔g〕

3537

砂糖〔g〕

190287（１）		 食塩水と砂糖水について、正しく述べているものを次より１つ選び、記号で答えなさい。
ア．食塩水も砂糖水も青色リトマス試験紙を赤くする。
イ．食塩水は電気を通すが、砂糖水は通さない。
ウ．砂糖水は電気を通すが、食塩水は通さない。
エ．砂糖水はにおいがあるが、食塩水はにおいがしない。
オ．食塩水も砂糖水もアルカリ性である。
（２）		 10℃の飽和した食塩水を 100 g 作るとき、食塩は何 g 必要ですか。
ふく（３）		 食塩と砂糖の混合物が 500 g あります。この混合物の中に食塩は５％含まれていすいようえきます。この混合物を 60℃の水にすべて溶かし、その水溶液を 10℃に冷やして、できるだけ多くの砂糖を得るために、必要な水は何 g ですか。ただし、食塩と砂糖たがの溶解度は互いに影響せず、それぞれ溶解度を超えた分だけが沈殿するとします。
（４）		 （３）のとき、得られる砂糖は何 g ですか。
―5―

しょうさん園子さんはさらに他の物質の溶解度も調べてみました。図１は、ミョウバン、 硝 酸カリウム、塩化ナトリウム、ホウ酸の溶解度と温度の関係を表しています。
ミョウバン

180

水１００ｇ にとける重さ〔ｇ〕

硝 酸カリウム

1601401201008060

塩化ナトリウム
ホウ酸

4020001020304050607080水の温度〔℃〕

図１

各物質の溶解度と温度の関係（５）		 60℃でミョウバン、硝酸カリウム、塩化ナトリウム、ホウ酸のうち２つの物質が飽和している混合水溶液を考えます。この混合水溶液を 10℃まで冷やしたとき、最も純度の高い沈殿ができる物質の組み合わせとして適当なものを次より１つ選び、記号で答えなさい。ここで、「純度の高い沈殿」とは１種類の物質の割合が多いことを表しています。ただし、溶解度は物質ごとに互いに影響せず、それぞれ溶解度を超えた分だけが沈殿するとします。
ア

ミョウバン

硝酸カリウムイ

ミョウバン

塩化ナトリウム

ウ

ミョウバン

ホウ酸

エ

硝酸カリウム塩化ナトリウムオ

硝酸カリウムホウ酸

カ

塩化ナトリウムホウ酸―6―

園子さんは混合物の溶解度についてさらに調べてみたところ、性質の似ている物質あた同士の場合には互いの溶解度に影響を与えることもあることがわかりました。お互いの溶解度に影響を与えることが知られている固体Ａと固体Ｂがあります。80℃の水
100 g に様々な重さの固体Ａを溶かしたときに、ともに溶かすことができる固体Ｂの最大の重さを表２にまとめました。
表２固体Ａ〔g〕 ０３６９12151821242730333639

固体Ｂ〔g〕 58 55.6 53.2 50.8 48 . 4 46 43 . 6 41 . 2 38 . 8 362718９０（６）		 80℃の水 100 g に固体Ａが 17 g 溶けているとき、この溶液に固体Ｂは何 g 溶かすことができますか。
（７）		 80℃の水 100 g に固体Ａと固体Ｂを合わせてできるだけ多くの量を溶かしたとき、溶けている固体Ａの重さに最も近いものを次より１つ選び、記号で答えなさい。
ア．０ g

イ．９ g

ウ．18 gエ．27 gオ．36 g（８）		 80℃の水 100 g に対して、表２からわかることとして正しく述べているものを次より１つ選び、記号で答えなさい。
ア． 固体Ａのみを溶かしたときと固体Ｂのみを溶かしたときでは、固体Ａの方が固体Ｂより溶かすことができる重さが大きい。
イ． 固体Ａの 10％水溶液に溶かすことができる固体Ｂの重さは、固体Ｂの10％水溶液に溶かすことができる固体Ａの重さより大きい。
ウ． 固体Ａの溶けている重さが増えると、そこに溶かすことができる固体Ｂの重さは常に一定の割合で減っていく。
エ． 固体Ａを 40 g 溶かすには固体Ｂを少し溶かせばよい。

―7―

３

いっしょ

園子さんはお父さんと一緒に、ヒトの心臓と血管のつくりとはたらきについて調べました。の園子さん「この本に載っている心臓の断面図は何だか見慣れない感じがするの。
」

お父さん「そうだね。ふだん見慣れている心臓の断面図は、正面から見た図だけど」
ａこの本に載っている断面図は、背面から見た図になっているね。

園子さん「そういうことね。ところで、心臓はどのようにして血液を送り出しているのかな。
」

お父さん「この本では、心臓が血液を送り出すしくみは、３段階に分けて説明されているね。
」

園子さん

こしんぼう

、血液が心房から心室に「血液が静脈から心臓に流れ込むのが［段階１］流れ込むのが［段階２］、そして心臓から動脈に血液が送り出されるのが［段階３］なのね。心臓では、［段階１］と［段階３］が同時におこっているよね。
」

お父さん「それぞれの段階での心房や心室、弁の動きを表１にしてまとめてみようか。
」

表１
心房の大きさ 心房の出口の弁 心室の大きさ

動脈の入り口の弁［段階１、３］
［段階２］

園子さん

「できたよ。心房と心室の大きさは、それぞれの段階の始めと終わりで比べた結果を書いてみたよ。こうして表にしてみると、血液が順序よく流れていくためには、弁のはたらきが大切だということがよくわかるね。」

お父さん「図１には、心臓や血液についてのおおよそのデータがまとめられているね。
」にぎ

心臓の大きさ： 握りこぶし位の大きさ
心臓の質量： 250 g
はくどう： 75 cm 3
１回の拍動で心臓から送り出される血液の量（安静時）
心拍数（安静時）： 70 回 / 分
血液の量： 体重の 13 分の１
図１

―8―

お父さん

「このデータのうち、いくつかの値を使うと、心臓から出た血液が全身もどをめぐって心臓に戻ってくるまでの時間を計算することができるね。例
えば、父さんの体重を 65 kg とすると…。
」
園子さん「お父さんの場合は、心臓から出た血液が全身をめぐって心臓に戻ってくるまでにお父さん

ｂ秒かかるのね。
」「その通り。ところで、次の図２は、安静時に心臓から送り出された血液がからだの各部分にどのくらい流れていくかを示した図だよ。また、
図３は運動時の心臓と血流量の変化についてまとめられているよ。
」

心臓に栄養を送る血管５％

その他15％

腹部の臓器
25％

筋肉20％
脳15％

腎臓20％

図２

＜運動時の心臓と血流量の変化＞
しんはくしゅつりょう：安静時の５倍心拍 出 量 （※１）
筋肉への血流量： 安静時の 20 倍

さい最大心拍数（※２）： 220 －年齢（歳）※１

１分間に心臓から全身に送り出される血液の量※２

運動中に心臓が最もさかんに拍動したときの心拍数
図３

お父さん

「運動中に心臓が最もさかんに拍動しているとき、１回の拍動で心臓から送り出される血液の量は、安静時の何倍になるかわかるかな。父さんが 40 歳だとして計算してごらん。
」

園子さん「ええと…。

ｃ倍だね。図２と図３から考えると、運動時には、心臓から送り出された血液のｄね。」―9―％が筋肉に流れていくことになるんだ（１）		 下線部ａについて、背面から見たヒトの心臓の断面図として適当なものを、次より１つ選び、記号で答えなさい。

アイウエ（２）		 表１の［段階１、３］、［段階２］のそれぞれに当てはまるものの組み合わせとして適当なものを次より１つ選び、記号で答えなさい。

心房の大きさ心房の出口の弁

心室の大きさ動脈の入り口の弁

ア

大きくなる

閉じている

大きくなる

閉じている

イ

大きくなる

閉じている

小さくなる

開いている

ウ

大きくなる

閉じている

小さくなる

閉じている

エ

大きくなる

開いている

大きくなる

開いている

オ

大きくなる

開いている

小さくなる

閉じている

カ

小さくなる

閉じている

大きくなる

開いている

キ

小さくなる

閉じている

大きくなる

閉じている

ク

小さくなる

閉じている

小さくなる

閉じている

ケ

小さくなる

開いている

大きくなる

閉じている

コ

小さくなる

開いている

小さくなる

開いている

（３）		 会話中のｂに入る数値は何ですか。なお、血液１ cm 3 を１ g とします。

小数第１位以下がある場合は、四捨五入して整数で答えなさい。

ああああああああああああああああああああああああああああああああああああああああああああああ（４）		 会話中のｃに入る数値は何ですか。小
数第２位以下がある場合は、四捨
ああああああああああああああああああああああああああああああああ五入して小数第１位まで答えなさい。

ああああああああああああああああああああああ（５）		 会話中のｄに入る数値は何ですか。小
数第１位以下がある場合は、四捨
ああああああああああああああああああああああああああああああああ入して整数で答えなさい。
五ああああああああああああああ― 10 ―

４

園子さんとお父さんは、ある晴れた日の夕方に、とても明るい星が西の空の低い位かがや置に輝いていることに気がつき、この星を川崎市の自宅の庭から天体望遠鏡で観察しました。その結果、図１のような姿を観察することができました。この天体望遠鏡で観察できる像は、肉眼で観察したときと向きが変わらないものとします。

図１
園子さん

「肉眼で観察しているとわからないけれど、天体望遠鏡で観察すると、三日月形に欠けているんだね。
」

お父さん「この星は何か、わかるかな。
」

園子さん「三日月形に欠けていることや、空の低い位置でとても明るく輝いていよいるから、宵の明星とも呼ばれている ａ
お父さん「その通りだよ。ｂａだと思う。
」

は、地球から見たときの明るさが変化するんだ

けど、今はここ最近で最も明るく見えているんだ。
」
園子さん「そうなんだ。ところで、今、 ａは欠けて見えるけれど、もし ａから地球を観察したら、どのように見えるのかな。
」
お父さん「実際には、 ａの地表は厚い雲におおわれているので、太陽でさえもぼんやりとしか見えないようだよ。でも、仮に地球の夜空と同じように星が見えたとして、 ａの北半球からこの天体望遠鏡で地球を観察」
すると、ｃ今日ならこのように見えるのではないかな。
園子さん「なるほどね。星って面白いね。
」

お父さん

」
「ｄ何年か前に起こった木星の衛星の間にみられた現象も面白いぞ。

（１）		

ａに当てはまる星の名前を答えなさい。

― 11 ―

（２）		 下線部ｂについて、次の図２は、ある年の１月１日から２年後の１月１日までのａの明るさを示したものです。園子さんたちが観察を行った日もこの期間内でした。

イ明るいエ

明るさオ

アウ

暗い
1月1日

7月1日

1月1日

7月1日

1月1日

図２
① 地球から見たときのａの明るさが変化する理由を答えなさい。

② 図２において、園子さんとお父さんが観察しているときのａの明るさを、ア～オより１つ選び、記号で答えなさい。
（３）		 下線部ｃについて、最も適当なものを次より１つ選び、記号で答えなさい。
アイウオ

カ

キ

― 12 ―

エ（４）		 下線部ｄについて、次の図３は、ある年の５月から６月にかけて、木星と、その代表的な衛星４つ（Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ）を地球から観測した様子を示したものです。この期間、地球ではこれら４つの衛星の公転軌道面を真横から見ています。図の上が木星の北極方向で、これらの衛星はすべて、木星の北極方向から見て反時計回りに公転しています。外側を公転している衛星ほど公転周期が長いことが知られています。衛星４つの公転軌道が交わることはありません。
５月12日 19時30分ごろ

木星

Ａ

ＢＣ Ｄ

５月19日 21時45分ごろ

木星

ＢＡ

Ｃ Ｄ

５月27日 21時ごろ

木星
Ｃ

Ａ・Ｄ
※ＡとＤが重なってみえる

６月３日 20時30分ごろ
Ｂ

Ｂ

木星
Ａ・Ｃ Ｄ
※ＡとＣが重なってみえる

６月４日 21時30分ごろ

木星ＢＣ

６月８日 20時ごろ

Ａ・Ｄ※ＡとＤが重なってみえる
木星
Ｃ・Ｄ
Ｂ※ＣとＤが重なってみえる

Ａ

そう ご

出典：株式会社アストロアーツ「ガリレオ衛星の相互現象を観測しよう」（https://www.astroarts.co.jp/special/2015jupiter/satellites-j.shtml）を加工して作成
図３― 13 ―表１は、木星の代表的な衛星４つの公転周期をまとめたものです。
表１
衛星

公転周期

イオ

約 1.8日エウロパ

約 3.6日ガニメデ

約 7.2日カリスト

約 16 . 7 日① イオ、エウロパ、ガニメデ、カリストは、図３のＡ～Ｄのいずれかです。イオ、エウロパ、カリストはどれか、それぞれＡ～Ｄより１つ選び、記号で答えなさい。
② 図３の５月 27 日の衛星ＡとＤ、６月４日の衛星ＡとＤ、６月８日の衛星ＣとＤは重なってみえます。それぞれについて、地球側にある衛星の組み合わせとして適当なものを次より１つ選び、記号で答えなさい。
より地球側にある衛星
５月 27 日

６月４日

６月８日

アＡ

Ａ

ＣイＡ

Ａ

Ｄ

ウＡ

ＤＣエＡ

Ｄ

ＤオＤＡＣカＤＡＤキＤＤＣクＤＤ

Ｄ― 14 ―