家庭教師のそら指導経験20年以上のプロ家庭教師。北海道の高校受験に特化した指導を展開。勉強がとても苦手な子の指導が得意です。授業料は1回1,500円のみ、その他の不透明な追加料金は一切なしで、月々6,000円(月4回)から気軽に始められます(>>ブログ記事一覧(目次))。中学3年北海道学力テスト総合B「理科」(2020)の難易度2020年の総合B理科の難易度は、総合ABCの中では標準レベルだと感じました。理科80』をある程度読んだ子なら、30分かからずに満点が取れたでしょう。総合ABCの理科は、3月の公立高校入試問題と比較したら、かなり易しいことに注意してください。試験で高得点が取れた子は慢心せずに、引き続き知識の吸収に励んで下さい。道コンによると、2020年の総合B「理科」の平均点と偏差値は以下の通りです。受験するなら、第5回・6回の道コンは必ず受けましょう。圧力と浮力(中1・物理)問1解答:0.5(N)解説:問題文に「100gの物体にはたらく重力の大きさを1Nとし、」とあるので、重力の大きさは100gあたり1Nです。問題文に「物体A、Bはともに質量が50gで」とあるので、物体Aにはたらく重力の大きさは0.5Nです。問2解答:解説:垂直抗力とは、物体にはたらく鉛直上向きの力です。物体Aは、重力と垂直抗力の2力がはたらき、2力がつり合うことで静止しています。重力は、作用点が物体の中心、作用線が物体の中心を通る物体に垂直な線、力の大きさが5マス(0.5Nに相当)です。垂直抗力は、机が物体Aを押す力なので、作用線が物体の中心を通る物体に垂直な線、作用点は作用線と机との交点、力の大きさが5マス(0.5Nに相当)です。以上より、答えが得られます。問3解答:1.5(倍)解説:物体Aが机を押す力=物体Aにはたらく重力の大きさ=0.5N、物体Bが机を押す力=物体Bにはたらく重力の大きさ=0.5N。物体Aが机に加える圧力を圧力A、物体Bが机に加える圧力を圧力Bとします。圧力の単位[N/m2]に留意して以下のような比例式を立てます。圧力A:圧力B=0.5N/(2cm×2cm):0.5N/(3cm×2cm)=1/4:1/6=6:4=3:2圧力A=圧力B×3/2=1.5×圧力B以上より、圧力Aは圧力Bの1.5倍になります。面が受ける垂直方向の力が同じ場合、圧力比と面積比は逆比(大きさが逆になる)という関係が成り立ちます。問4(難)解答:ア、理由:物体Bにはたらく浮力が大きいから。(例)解説:図2のてんびんは、支点から物体までの距離がともに等しいので、物体Bが物体Aに加える力と、物体Aが物体Bに加える力が等しいので、てんびんは水平を保ちます。仮に、水の密度を1.0g/cm3(4°Cの水)とします。物体Aの体積は8cm3(2cm×2cm×2cm)より、物体Aをこの水に完全に沈めた場合、物体が押しのけた水の体積は8cm3、8cm3の水の質量[g]は、1.0g/cm3×8cm3=8gです。100gの物体にはたらく重力の大きさを1Nと仮定すると、8cm3の水の重さ[N]は、1N/100g×8g=8/100N=0.08Nとなるので、物体Aに働く浮力の大きさは0.05Nとなります。物体Aがてんびんを鉛直下向きに引く力は重力と浮力の合力となるので、0.5N-0.05N=0.45Nです。物体Bの体積は12cm3(3cm×2cm×2cm)より、物体Bをこの水に完全に沈めた場合、物体が押しのけた水の体積は12cm3、12cm3の水の質量[g]は、1.0g/cm3×12cm3=12gで、0.12Nに相当します。アルキメデスの原理より、物体Aに働く浮力の大きさは0.12Nです。物体Bがてんびんを鉛直下向きに引く力は重力と浮力の合力となるので、0.5N-0.12N=0.38Nです。物体Aがてんびんを鉛直下向きに引く力(0.45N)>物体Bがてんびんを鉛直下向きに引く力(0.38N)で、支点から物体までの距離がともに等しいので、てんびんはアのように傾きます。水の電気分解と燃料電池(中2・化学)問1解答:電流を流れやすくするため。(例)解説:純粋な水(H2O)は分子をつくる物質で、このままでは電気(電流)が流れにくく、電気分解をすることができません。そこで、電気(電流)を流しやすくするために、水酸化ナトリウム(NaOH)を少量加えます。水酸化ナトリウムは、水に溶けると、ナトリウムイオン(Na+)と水酸化物イオン(OH–)に電離する、電解質の物質です。水中にイオンがあると電気(電流)が流れるので、水に水酸化ナトリウムを加えると、電気(電流)が流れて、電気分解をすることができるようになります。問2解答:カ解説:まず、「+どうし−どうしは反発するが、+と−はくっつく」ことを必ず押さえましょう水の電気分解の化学反応式は、以下の通りです。2H2O→2H2+O2水素(H2)のイオンは水素イオン(H+)で、水素イオン(H+)は+に帯電しているので、−極(陰極)に引きつけられ、−極(陰極)から水素(H2)が発生します。酸素(O2)のイオンは酸化物イオン(O2-)で、酸化物イオン(O2-)は−に帯電しているので、+極(陽極)に引きつけられ、+極(陽極)から酸素(O2)が発生します。水の電気分解により発生する水素(H2)と酸素(O2)の体積比や分子数の比は2:1となります。水素(H2)は酸素(O2)の2倍発生します。水素と酸素はともに水にとけにくい気体であるため、捕集できる量は、体積比と同じ2:1となります。水素が発生したことの確認は、水素が可燃性をもつことを利用して、火のついたマッチを近づけると、「ポン」と音を立てて燃えることで分かります。以上より、気体Aは酸素で図の左側の電極は陽極、気体Bは水素で図の右側の電極は陰極で、2H2O→2H2+O2の化学反応式より、水分子(H2O)2個が、気体Aの分子(O2)1個と気体Bの分子(H2)2個に分かれたと言えます。解説:水の電気分解の化学反応式は、以下の通りです。水→水素+酸素(2H2O→2H2+O2)この反応では、水に電気エネルギー[J]を加えて水素と酸素が発生しています。エネルギーは移り変わります。加えられた電気エネルギーは化学エネルギーに移り変わるので、水の電気分解により発生した水素と酸素は、水より化学エネルギーが高いです。水の電気分解後、装置から電源を外して-極と+極をつなぐと、水素と酸素の化学反応によって発電します。このような装置を燃料電池といいます。燃料電池の化学反応式は、以下の通りです。水素と酸素の化学エネルギーが、電気エネルギーに移り変わるので、発電します。燃料電池は、発生する物質が水だけであり、環境にやさしいエネルギー源です。銅の酸化(中2・化学)問1解答:銅が空気中の酸素と結びついたから。銅が過不足なくすべて反応したときの質量比は、Cu:O2:CuO=4:1:5、です。酸化とは酸素が化合する化学反応なので、銅が空気中の酸素と結びつくことで、酸化銅の質量は銅より大きくなります。問2解答:CuO解説:問1解説参照。問3解答:解説:銅と結びついた物質は酸素です。銅の質量(g)となります。以上より、表の値を用いてグラフをプロットして完了です。(補足)銅の酸化の化学反応式は、2Cu+O2→2CuO銅が過不足なくすべて反応したときの質量比は、Cu:O2:CuO=4:1:5、です。Cu:O=4:1なので、酸素の質量は銅の1/4倍です。問4解答:5(:)1解説:「反応後の物質」は酸化銅、「銅と結びついた物質」は酸素です。銅が過不足なくすべて反応したときの質量比は、Cu:O2:CuO=4:1:5、です。解説:原子核には陽子と中性子があり、その周りを電子が回っています。陽子は+の電気、電子は-の電気で、原子は陽子と電子を同数ずつもっており、それらが互いに電気を打ち消し合うため電気を帯びていません。問2解答:イ、ウ(順不同)解説:ア:化学変化では、反応の前後で原子の数と種類は変わりません。イオンになるなどの条件がなければ、電子と陽子の数は等しいです。電子と陽子の電荷がつり合うことで、原子は電気的に中性となります。エ:ウの説明より不適です。問3解答:陽イオン解説:電子を失うと、原子は+の電気を帯びた陽イオンになります。イオン式・・・Cu2+解説:原子が電子を2個失うと、2価の陽イオンになり、原子記号の右上に2+がつきます。選択肢の中で、2価の陽イオンになる原子は、銅(Cu)のみです。反応式は、Cu→Cu2++2e–と書けます。解説:イオン化傾向の大きい亜鉛板から発生した電子2個は銅板に移動し、塩酸が電離して発生した水素イオンが受けとり、気体の水素が発生します。銅板には電子2個が移動するので、亜鉛板が-極、銅板が+極です。亜鉛は銅よりイオン化傾向が大きいから、亜鉛板が-極であるとも言えます。問3解答:イ、オ(順不同)解説:ア:エタノール水溶液は非電解質の水溶液より、電流が流れません。イ:電池の2要件を満たすので、正しい。ウ:アと同様の理由で、不適です。エ:電池はイオン化傾向の異なる2種の金属が必要なので、亜鉛板2枚では電流が流れません。オ:電池の2要件を満たすので、正しい。解説:蒸散は植物の気孔で行われる現象です。問2解答:葉の表側より裏側に気孔が多いから。(例)解説:蒸散量を求める式はB:葉の裏側+茎=3.3g/4hC:葉の表側+茎=1.2g/4hBとCの比較により、この植物の気孔は葉の裏側に多く分布していることが分かります。A=3.3g/4h+1.2g/4h-4.2g/4h=0.3g/4h以上より、4時間での茎からの蒸散量は0.3gとなります。年代・・・イ、化石・・・示準(化石)解説:示準化石であるフズリナがあるので、古生代に堆積した地層であることが分かります。問2解答:ウ解説:示準化石の条件はウ、示相化石の条件はイです。つくり・・・等粒状(組織)、でき方・・・エ解説:花こう岩は深成岩です。深成岩はマグマが地下深くでゆっくりと冷え固まってできる火成岩なので、粒がぎっしり詰まったつくりをしています。このつくりを等粒状組織といいます。