２０２４年

第２回東大本番レベル模試・地学
解答・解説・採点基準
全３問 ７５分 ６０点満点

第１問（２０点）【解答・採点基準】
問1(1)( ア( イ問 1 １０点(1) ２点)：(宇宙の)大規模構造 または 泡構造)：ダークマター または 暗黒物質＊(ア)に１点。

＊(イ)に１点。

(2)(2) ６点(a)
赤方偏移が z の銀河までの距離を d とすると, cz = Hd が成り立(a)２点つ。よって,＊ z = 0.040 に対して1.7 102 Mpc で１点。
＊ z = 0.060 に対して2.6 102 Mpc で１点。

3.0 10 km s  0.040= 171.4  ≒ 1.7 102 Mpc
70 km s Mpc
5および,

3.0 105 km s  0.060= 257.1 ≒ 2.6 102 Mpc
70 km s Mpc
よ り, z = 0.040 に 対 し て 1.7 10 Mpc , z = 0.060 に 対 し て
22.6 102 Mpc である。
(b)
うしかい座ボイドの体積は,(b)２点＊立式に１点。

343
  ( 260 Mpc ) − (170 Mpc ) 1.4 10−2
3= 7.4 105 Mpc3＊正答に１点。

より,

7 105 Mpc3 。

3(c)おとめ座超銀河団が体積 1Mpc3 あたりに含む銀河の個数は,1.0 105 個
43  ( 20 Mpc )3= 2.98  ≒(c) ２点＊ 3.0 個 Mpc に１点。
3＊ 2.0 10 個 に１点。
63.0 個 Mpc

3

よって, 求める個数が,3.0 個 Mpc3  7.4 105 Mpc3 = 2.22 106 個 ≒ 2 106 個となる。
(3)
宇宙空間を自由に運動していた電子が原子核にとらえられ, 水素(3) ２点＊原子が形成されたことに１原子やヘリウム原子が形成された結果，光が電子に散乱されず直点。

進できるようになった現象。

＊光が直進できるようになったことに１点。

問2(1)

問 2 １０点(a)
34 天文単位, 海王星(a) ２点(1) ４点＊軌道長半径に１点。
＊惑星名に１点。

(b)
短周期彗星の起源は, エッジワース・カイパーベルトと呼ばれる海王星軌道付近にある穴の開いた円盤状の領域である。長周期彗(b) ２点＊長周期彗星の起源に１点。
＊短周期彗星の起源に１点。

星の起源は, 太陽系の外側を球殻状に取り巻いているオールトの雲と考えられている。
(2)(2) ４点(a)
55 日(a) ２点(b)＊正答に２点。
(b) ２点T1 − T2
4＊正答に２点。

(3)
0.017(3) ２点＊正答に２点。
＊ただし,答えが違う場合は正しい過程・立式が書いてあれば１点与える。

4第２問（２０点）【解答・採点基準】
問1(1)
その高度に比較的多く存在するオゾンが, 太陽放射に含ま

問 1 １０点(1) ２点＊オゾンに言及して 1 点。

れる紫外線のエネルギーを吸収して熱に変えているか＊紫外線を吸収することに 1ら。

点。

(2)

(2)４点

(a)

(a) ２点TO ： 2.7  102 K＊ TO に 1 点。

TC ： 2.0 10 K
2＊ TC に 1 点。

(b)(b) 1 点R2 =4T2R1T14＊正答に 1 点。

(c)(b)において, T2 = 270 K , T2 = 200 K とすれば,(c) 1 点＊正答に 1 点。

R2 = 1.35 R1 ≒ 3.3R1 となるため, 3.3 倍の放射をして4いると考えられる。
(3)
温度 TC , TN の黒体の単位時間・単位面積あたりの放射エ
ネ ル ギ ー を そ れ ぞ れ RC , RN と す る 。(2)(b)に お い て,T2 = TN , T1 = TC , 2 R2 = 2 RC + 0.1SO , R1 = RC と す れ
14ば, T = 1 + 0.1SO  T となる。
 CN2 RC 

ここで, 地球半径を持つ円の面積を地球半径の球の表面積で割ると1であることより,
4( 7.0 10 )  1
S =   5700 (1.5 10 ) 48 24O

11 2491
10−4 225
449
1= 6.3  32492 
10−4 225
4= 63 10556001 49 10−8≒ 325.86 W m 2= 5.67  574 

また,5(3)２点＊過程に１点。
＊正答に１点。

RC =   2004
= 5.67 16= 90.72 W m 2より,32.586 TN = 1 +  200
 181.44 
 1 32.586 ≒ 1 +   200
4 181.44 
32.586= 200 + 50 181.442≒ 2.1 10 K(4)同じ温度 T に対して,  T 4 ではなく 0.1 T 4 しか放射できないということは, (2)(b)において, T2 = TN , T1 = TC ,(4) ２点＊過程に１点。
＊正答に１点。

0.1 2 R2 = 0.1 2 RC + 0.1SO , R1 = RC とすることに他14ならず, 計算すると T = 1 + SO  T である。よって,
 CN
 2 RC (3)の計算結果も用いて,
1325.86  4
TN = 1 +  200
 181.44 
137.02  4
= 3−
  200
 181.44 112.34  4
= 3  1 −
  200
 181.44 
 1 12.34 ≒ 1.316  1 −   200
 4 181.44 12.34= 263.2 − 1.316  50 
181.44≒ 2.6  10 2 K
4となる。
問2(1)
親潮は，黒潮に比べて塩分が低く, 栄養塩類に富み, 透明度は低い。

問 2 10 点(1) ２点＊親潮が黒潮に比べて「塩分が低い」「栄養塩類に富む」「透明度が低い」という 3 つに全て言及して２点。2 つに言及して１点。それ以外の場合は加点しない。

6(2)((2) １点ア )：西岸強化(イ)：③＊完答に１点。

(3)
領域 P；冷水渦(3) 3 点＊領域 P が冷水渦であること

力のつり合い：領域 P の中心方向にはたらく圧力傾度力を答えて１点。と， 領域 P の外側向きにはたらくコリオ＊「『冷水渦の内側向き』にリの力 がつり合っている。

『圧力傾度力』がはたらく」
こ と , 「『 冷 水 渦 の 外 側 向き』に『コリオリの力(転向力)』がはたらく」こと,「圧力傾度力とコリオリの力がつり合う」ことの 3 点に言及して２点。1 要素不足で１点, それ以外の場合は加点しない。

(4)
太陽定数を S として,(4) ２点

S cos 603≒ 0.58  倍=S cos 30
3＊正答に１点。

＊過程に１点。

(5)(5) 2 点100 10 m 1000 m 1.0 m s 1.0 10 kg m
3

3

3

＊過程に１点。
＊正答に１点。

 (15 − 10 ) K  4.2 10 J ( kg  K ) = 2.110 W3157

第３問 （２０点）【解答・採点基準】
問1(1)
地球はプレート運動によって地表面が再形成されるが, 月はプレート運動がなくクレーターが残り続

問 1 １０点(1) ２点＊レート運動や火山活動など正しい理由が書けて２点。

けること。
【別解】
地球では火山活動により新しい地表が形成されるが,月で地球では火山活動により新しい地表が形成されるが, 月でること。
(2)(2) ８点(a)
月の自転周期と公転周期が一致しているから。

(a) ２点＊月の自転周期と公転周期が一致していることが書けて２点。

(b)
隕石衝突により形成されたクレーターが, 月の内部(b) ３点＊約 30～40 億年前に多くのクレから噴出した玄武岩質マグマによって埋められ, そーターが形成されたことに１のマグマが冷却して固まることで｢海｣が形成され点。

た。

＊クレーターが形成された箇所
で内部から玄武岩質マグマが噴出したことに１点。
＊玄武岩質マグマがクレーターを埋め冷えて固まることで「海」が形成されたことに１点。

(c)｢晴れの海｣は｢陸｣を形成する斜長岩よりも密度が(c) ３点＊密度の大きさに言及して１大きい玄武岩で構成されていることに加えて, 隕石点。

衝突により密度の大きいマントルが隆起している＊「晴れの海」は周辺と比べてから。

密度の高い玄武岩から構成されていることに１点。
＊密度の大きいマントルが隆起していることに１点。

問2

問 2 １０点(1)
火成岩 A：花こう岩(1) １点＊A～C すべて合っていて１点。

火成岩 B：閃緑岩

8

火成岩 C；玄武岩
(2)

(2)１点

走向： N25 ( 10 ) W , 傾斜： 90 (垂直)＊数値・向きが両方あっていて１点。

(3)
低温高圧型変成岩の泥質片岩と, マントルを構成するかんらん岩由来の蛇紋岩が接しているため, 海洋(3) ２点＊④を選択して１点。
＊正しい理由に１点。

プレートと大陸地殻下部のアセノスフェアの境界④と考えられる。
(4)(4) ３点(a)マグマが周囲のかんらん岩を取り込みつつ上昇し(a) １点て形成された。

＊マグマが周囲のかんらん岩を取り込みつつ上昇したという点に１点。

(b)
かんらん岩が変質してできた蛇紋岩に花こう岩質(b) ２点＊(1)の逆反応が起こった点に触マグマが貫入した際に, 高温のマグマによる脱水反れていて１点。

応((ⅰ)式の逆反応)が起こって形成された。

＊その原因が高温マグマの貫入によるという点に１点。

(5)
X は一方向に割れやすい泥質片岩や脆く崩れやすい蛇紋岩を通るため不適。Y は粘土化して脆く崩(5) ３点＊X, Y, Z それぞれについて, 理由と答え(不適か適しているか)れやすい断層破砕帯を通るため不適。Z は硬く緻密が合っていて各１点。

で割れにくいホルンフェルスを通るため適する。

理由の要素はそれぞれ一つで良よってトンネル掘削に適しているのは Z である。

い。
X の理由の要素：泥質片岩は一方向から割れやすいこと・蛇紋岩は脆く崩れやすいこと・真砂化した花こう岩は砂状で崩れやすいことのうちから一つY の理由の要素：泥質片岩は一方向から割れやすいこと・断層破砕帯は粘土化していて脆く崩れやすいことのうちから一つ

Z の理由の要素：ホルンフェル
スは硬く緻密で割れにくいこと

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