2021 年度

普連土学園中学校

入学試験問題2021 年 2 月 4 日実施

理科

4 日午前 4 科

１．問題に答える時間は３０分です。
２．問題は、１〜４ まであります。
３．答はすべて、「解答用紙」に記入しなさい。
４．「解答用紙」は中に２枚はさんであります。

問題は、次のページからです。

さお

１ 友子さんは、「昔の竿ばかりでは 重心が少しずれている棒を用いる ことで不正が行われていた」と知り、自由研究のテーマにすることにしました。
理科の問題にでてくるような“軽い棒（重さ 0 グラムの棒）”は、実際には存在しません。
友子さんは、重さのある棒について、どのように考えればよいかを調べました。
重さを無視できない棒については、重心（糸で下げたときに水平になる点）に、棒と同じ重さのおもりを下げたのと同じであると考えることができる。

重さを無視できない棒を用いたてこの問題もあったので、解いてみました。
ひだりはし

問１ 長さ 40cm、重さ 10ｇの棒Ａがあります。糸で下げた位置から 左 端 までの長さが20cm のとき、棒Ａは水平になりました。

① 左端から 15cm の位置で糸で下げ、10ｇのおもり１個を下げて、棒Ａを水平にしたい。おもりは、糸で下げた点から何 cm の位置に下げればよいでしょうか。
② 右図のように、棒Ａの両端に 20ｇ、10ｇのおもりを下げました。糸で下げた点から左端までの長さが何 cm であれば、棒Ａは水平になるでしょうか。
この問題を解く方法として、友子さんは次ページのように考えました。
-1-

〔考え〕 軽い棒に、右図のようにおもりを下げたのと同じと考えられる。
糸で下げた点から棒の左端（20ｇのおもりの位置）までの長さを□cm、糸で下げた点から棒Ａの重心までの長さを（ａ）、糸で下げた点から棒の右端（10ｇのおもりの位置）までの長さを（ｂ）とする。
棒の重心は左端から 20cm であることから、（ａ）の長さは□を用いて、（ａ）＝ア

棒の長さは 40cm であることから、（ｂ）の長さは□を用いて、（ｂ）＝イと表すことができる。
よって、20 × □ ＝ 10 ×（ア）＋ 10 ×（イ）が成り立つことより、□を求めることができる。
ア、イに適する式を、それぞれ□を用いて表しなさい。また、□の値を求めなさい。
問２ 長さ 40cm、重さ 10ｇの棒Ｂがあります。左端から 30cm の点で糸で下げると水平になりました。

左端から 20cm の点で糸で下げ、10ｇのおもり１個を下げて、棒Ｂを水平にしたい。
おもりは、糸で下げた点から何 cm の位置に下げればよいでしょうか。

-2-

重さのある棒について学習した友子さんは、自分で竿ばかりをつくってみました。
（１） 20cm、10ｇの棒Ｃを用意した。重心を調べたところ、端から 10cm であった。
（２） 測りたい物体を乗せる皿を棒Ｃの左端につけた。左端から 4cm の点で糸で下げたところ、棒Ｃは水平になった。

（３） 棒Ｃの右側に「自由に位置を変えることのできる 10ｇのおもり」を下げた。
皿に「数種類の重さの異なる物体」をのせ、おもりの位置を変えて棒Ｃが水平になるようにし、そのときの、糸で下げた点からおもりまでの長さの関係を調べた。
これにより、重さの分からない物体をのせ、棒が水平になるおもりの位置から、物体の重さを測ることのできる「竿ばかり」ができた。

問３ 物体をのせる皿の重さは何ｇですか。
問４ 糸で下げた点からの長さと、皿にのせた物体の重さの関係は、右のグラフのようになりました。グラフ中の△に適する数値を答えなさい。

-3-問５ 重さの分からない物体Ｄをのせたとき、おもりの位置を、糸で下げた点から 12cmにしたときに、棒は水平になりました。物体Ｄの重さを求めなさい。
か

問６ 昔の竿ばかりの不正の方法として、重心の異なる棒に換える方法があります。友子さんは、棒Ｃと長さ・重さは同じで、重心が左端から 9.6cm にある棒Ｅに換えました。物体をのせる皿と糸で下げる位置は変えません。
重さ◇ｇの物体Ｆをのせ、水平になるようにおもりの位置を調節したところ、糸で下げた点からの長さが 10cm になりました。
◇の値を答えなさい。また、棒Ｅを用いた場合のグラフとして正しいものを、下の（あ）〜（く）より１つ選び、記号で答えなさい。

（あ）

（い）

（う）

（え）

（お）

（か）

（き）

（く）

-4-

２ 二酸化炭素とそれを発生させる実験に関して、１〜８の問に答えなさい。
ふく二酸化炭素は空気中には約（① ）％含まれる（② ）の気体です。二酸化炭素は塩酸に炭酸カルシウムを入れると発生します。
図のようなコニカルビーカーに塩酸を 25mL 入れて、炭酸カルシウムの量を変え、反応後の重さを量り、表１に表しました。

炭酸カルシウムを入れる

１０５.００ｇ

１０５.２８ｇ

表１１２３４５105.00105.00

105.00105.00105.00

炭酸カルシウムの重さ（ｇ）

0.50

1.00

1.50

2.00

2.50

反応後の全体の重さ（ｇ）

105.28105.56105.84106.12106.620.220.44

③④⑤

項目

実験番号

塩酸 25mL とコニカルビーカーの重さ（ｇ）

発生した二酸化炭素の重さ（ｇ）

問１（①）に適する数値を（あ）〜（お）から１つ選び、記号で答えなさい。
（あ）20

問２

（う）0.2（え）0.04（お）0.02（②）に適する語句を（あ）〜（う）から１つ選び、記号で答えなさい。
（あ）酸性

問３（い）4（い）中性（う）アルカリ性

下線部で発生する気体が二酸化炭素であることを確認するには、どのような実験をすればよいでしょうか。その方法と結果を答えなさい。

-5-

問４

二酸化炭素が発生する実験を（あ）〜（お）からすべて選び、記号で答えなさい。
じゅうそう（あ） 重 曹 （炭酸水素ナトリウム）を加熱する。
（い）スチールウールを加熱する。
（う）アルミホイルを塩酸に入れる。
（え）二酸化マンガンを過酸化水素水に入れる。
（お）割りばしを燃やす。
問５ 表 1 の③、④、⑤の数値を小数第 2 位まで求めなさい。
問６

表１の炭酸カルシウムの重さ(ｇ)と発生した二酸化炭素の重さ(ｇ)の関係をグラフに表しなさい（問５で求めた数値も使用すること）。
問７

表１の実験番号５で、炭酸カルシウムを全部反応させるには、塩酸をあと何 mL 加えればよいですか。計算過程を示し、小数第 2 位を四捨五入して答えなさい。
問８ この実験より、二酸化炭素を 100g 発生させるには、炭酸カルシウムが何 g 必要ですか。計算過程を示し、小数第 1 位を四捨五入して答えなさい。

-6-

３ 種子の発芽条件に関する、１〜３の問に答えなさい。
問１

インゲンマメの種子を用いて以下の実験を行いました。

①

インゲンマメのスケッチとして正しいものを、（あ）〜（え）から１つ選び、記号で答えなさい。

（あ）（い）

（う）

（え）

めいしょう

②

インゲンマメを育てると、図１のようになりました。Ｂにあてはまる 名 称 を答えなさい。

図１③

インゲンマメが発芽する時、最初にのびるのは、図１のＡ〜Ｄのどれですか。記号で答えなさい。

-7-

問題は、次のページへ続きます。

-8-かんきょう④

種子の発芽条件を調べるため、表１の（a）〜（f）のような 環 境 を用意し、さらに、温度を 5℃に設定した場合と、20℃に設定した場合で実験を行いました。この実験結果をまとめたものが表２です。この実験の結果から、インゲンマメの種子が発芽するために必要な条件は何だと考えられますか。次ページの（あ）〜（か）からすべて選び、記号で答えなさい。
表１

よく日のあたる場所

日のあたらない暗所

かわ

乾いた脱脂綿にのせる（b）

（c）

（d）

（e）

（f）

だっしめん（a）

しめ

湿らせた脱脂綿にのせる

完全に水にひたす-9-表２5℃に設定した場合20℃に設定した場合

（a）

（b）

（c）

（d）

（e）

（f）

××××××××〇〇

××〇：発芽した

×：発芽しなかった

かんそう（あ）水分（い）乾燥（う）適当な温度（え）寒暖差

（お）空気

（か）日光
い⑤じ

表２において、種子が発芽した「20℃で（c）」と「20℃で（d）」の条件を維持してとちゅう

か芽生えを成長させると、一方は途中で枯れてしまいました。どちらが枯れてしまったと考えられますか。また、その理由を説明しなさい。
問２

問１の④と同じ実験を、レタスの種子を用いて行うと、表３のような結果が得られました。この実験の結果から、レタスの種子が発芽するために必要な条件は何だと考えられますか。下の（あ）〜（か）からすべて選び、記号で答えなさい。
表３5℃に設定した場合20℃に設定した場合

（a）

（b）

（c）

（d）

（e）

（f）

××××××××〇

×××〇：発芽した（あ）水分（い）乾燥（う）適当な温度（え）寒暖差

（お）空気

（か）日光

- 10 -

×：発芽しなかったしがいせん

問３

太陽光などの白色光は、プリズムを用いると色ごとに分かれ、大まかに、紫外線・むらさき

あいだいだい紫 色・藍色・青色・緑色・黄色・ 橙 色・赤色・遠赤色・赤外線の順に並びます。
レタスの種子の発芽条件に関して詳しく調べるため、「表３の 20℃で(ｃ)」の環境を用意し、それぞれ紫色、藍色、・・・、赤色、遠赤色の光から 1 種類の光を用いて実験を行うと、赤色光を当てたとき最も発芽しやすいことが分かりました。
とうか

また、葉を透過する、つまり植物が光合成に利用しない光について、色ごとに分けて調べると、図２のようになることがわかりました。なお、図２中の破線は地表における太陽光の波長分布を示し、地表に届く光の量を色ごとにわけてグラフに表したものです。

図２

さらに、植物が光合成を行う際にはたらく（ Ｘ ）が吸収して利用する光について、色ごとに分けて調べると、図３のようになることが分かりました。

図３- 11 -さいぼう① 文中の（Ｘ）にあてはまる、植物の細胞内にあり、光合成のはたらきをもつ構造の名称を答えなさい。
② レタスの種子が発芽しやすい、赤色光があたる環境は、自然界においてどのような条件の場所であると考えられますか。説明しなさい。
③ レタスの種子が光の色を感じて発芽をコントロールすることで、どのような利点がありますか。説明しなさい。

- 12 -しがいせん４ 地球の周りにはオゾン層と呼ばれる層があり、オゾン層は太陽からの紫外線を減少させる効果があります。オゾン層に関する１〜６の問に答えなさい。
問１

近年このオゾン層の減少が問題となっており、特に南極大陸上空ではオゾン量がきょくたん

極 端 に少ない部分が存在します。この部分を何といいますか。
問２

下の図は茨城県つくば市における紫外線量とオゾン分布の月ごとのデータをグラフにしたものです。このグラフから、最も紫外線量が多いのは（Ａ）、オゾン量が最も少なくなる日は（Ｂ）の期間に含まれると考えられます。
（Ａ）と（Ｂ）にあてはまる期間を、下の（あ）〜（し）からそれぞれ 1 つずつ選び、記号で答えなさい。

2018年（つくば市）

2018年（つくば市）

紫外線量

上空のオゾン量1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12月

月（あ）1〜3 月（い）2〜4 月（う）3〜5 月（え）4〜6 月（お）5〜7 月（か）6〜8 月（き）7〜9 月（く）8〜10 月(け）9〜11 月（こ）10〜12 月(さ）11〜1 月（し）12〜2 月- 13 -問２の通り、紫外線量の多い月とオゾン量の少ない月がずれているので、オゾン量の減少以外で紫外線量が夏に多くなる原因を考えてみよう。

問３

6 月から 7 月にかけて、太陽の南中高度と昼の長さが 1 年の中で最大となる日があります。この日を何と言いますか。また、このときの地球の位置として適切なものを（あ）〜（え）の中から 1 つ選び、記号で答えなさい。

問４

1 年の中で南中高度と昼の長さが変化する理由を答えなさい。

問５

次の文中の空欄（Ｃ）と（Ｄ）に適切な語句をそれぞれ答えなさい。

くうらん

南中高度と昼の長さのどちらが紫外線量の減少に関係しているのかを考えてみよう。
しょうとつ

紫外線はオゾン層を構成しているオゾンの粒（分子）に 衝 突 すると吸収されるため、大気表面に比べて地表面にたどり着く紫外線量が減る。また、紫外線は光といっしゅん同じ速さで進むのでオゾン層をほぼ 一 瞬 で通過する。このことから、地表で観測される紫外線量はオゾン層が太陽からの紫外線を浴びている時間ではなく、紫外線
えいきょうが通過するオゾン層の（外線量の減少は（
問６Ｃ）に 影 響 されると考えられる。このことから、紫Ｄ ）が関係しているのではないかと考えられる。

問５の（Ｄ）が紫外線量の減少に影響しているかどうかを、別のデータを参考にして検証したい。どのようなデータを用意すればよいですか。

- 14 -