中学理科（物理・化学）の問題演習
音の速さと高さ
※愛知県の中京大学附属中京高校の入試問題です。
図のように、壁から86m離れたところにA君が立って、太鼓をたたくと、直接音（たたいた瞬間に聞こえる音）が聞こえた少しあとに、反射音（壁に当たって反射してきた音）が聞こえた。連続して太鼓をたたくと、直接音と反射音が交互に聞こえるが、1秒間隔で太鼓をたたくと、直接音、反射音、直接音、反射音、…と、直接音と反射音が等間隔になって交互に聞こえた。
（１）この実験から、空気中を伝わる音の速さは何m/秒か、答えよ。（半角数字で答えること）
（２）A君がはじめに持っていた太鼓から別の太鼓に持ちかえてたたいたところ、音の高さが変わって聞こえた。
これは、音の波の何が変わったのか、漢字で答えよ。
斜面を下る球の運動
※福岡大学附属大濠高校の入試問題です。
図は斜面上の番号①の点から小球を静かにはなし、0.1秒間隔でストロボ写真にとり、これを図示したものである。表はそのときの番号①からの小球の移動距離をまとめたものである。小球にはたらく空気の抵抗、小球と斜面との間の摩擦はないものとして、あとの問いに答えなさい。
| 小球の位置 | ① | ② | ③ | ④ | ⑤ |
| 移動距離〔cm〕 | 0 | 2 | 8 | 18 | 32 |
（１）小球がころがりはじめてから0.3秒後には、小球はどこまで移動するか。番号①～⑤から選べ。（半角数字で入力すること）
（２）小球が番号②から④まで移動する間の平均の速さ〔cm/秒〕を求めよ。（半角数字で入力すること）
（３）小球が斜面をころがりおりる間について、次の（a）、（b）の関係を表すグラフを、下のア～カからそれぞれ選べ。（全角で入力すること）
（a）時間と小球の速さとの関係（時間を横軸）
（b）時間と小球の移動距離との関係（時間を横軸）
水の電気分解
電極につないで、蒸留水の電気分解を行った。この実験についてあとの各問いに答えなさい。
（１）この実験を行う際にある物質を加える必要があるが、その物質とは何か、〈物質〉から最も適切なものを1つ選び、記号で答えなさい。また、その物質を加えなければならない理由を〈理由〉から1つ選び、記号で答えなさい。
〈物質〉
ア 塩酸 イ 水酸化ナトリウム
ウ 食塩 エ 二酸化マンガン
〈理由〉
ア 電気分解の反応を早めるため
イ 対照実験をしやすくするため
ウ 蒸留水の電気を通しやすくするため
エ 発生する気体の量をおさえるため
（２）陰極（－極）に発生した気体の特徴として正しいものを次から1つ選び、記号で答えなさい。
ア 水に非常に溶けやすく、フェノールフタレイン溶液を赤色にする
イ 空気と比べると少し重く、水溶液は酸性となる
ウ 水上置換法で集めることができ、空気中には約20％含まれている
エ 空気と比べると非常に軽く、燃えやすい
（３）実験を行い、陰極（－極）に気体が6cm3発生した。このとき陽極（＋極）には気体が何cm3発生したか答えなさい。（半角で入力すること）
（４）陽極（＋極）に発生した気体の密度は、陰極（－極）に発生した気体の密度の16倍である。これを利用して、（３）のときに陽極（＋極）に発生した気体の質量は、陰極（－極）に発生した気体の質量の何倍と考えられるか求めなさい。（半角で入力すること）
状態変化と体積
※福岡県の西南学院高校の入試問題を参考に作られています。
次の文の（ ）に適する語句、数値を語群ア～クからそれぞれ1つずつ選び、記号で示しなさい。
固体のロウ55cm3の入った小さいビーカーを60℃に保った温水につけておいた。すべてのロウがとけて液体になったあと、その液体の体積を測定すると（ 1 ）cm3であった。そのまま冷やしたら、中央部が（ 2 ）固まった。このように多くの液体は固体に状態変化すると体積が（ 3 ）するが、（ 4 ）は例外的に（ 5 ）する。
ア 62 イ 42
ウ くぼんで エ 盛りあがって
オ 減少 カ 増加
キ 水銀 ク 水
イオンと中和
15mlの水酸化ナトリウム水溶液にフェノールフタレイン液を数滴加えると、水溶液は赤紫色になった。その後、塩酸を5mlずつゆっくりと加えていくという操作を5回行った。すると、3回目に塩酸を加え終わった際に、赤紫色だった水溶液が無色に変化した。この実験について、あとの各問いに答えなさい。
（１）2回目の塩酸を加え終わった際の水溶液について説明した次の文の（ ア ）と（ イ ）には適する数を、（ ウ ）と（ エ ）には適する語を入れなさい。（数を入れる場合は半角で入力すること）
この水溶液には（ ア ）個の陽イオンと（ イ ）個の陰イオンが含まれており、（ ウ ）性である。そして、一番多く含まれているイオンは（ エ ）イオンである。
（２）水酸化ナトリウム水溶液に塩酸を加えていくと、熱が発生する。この原因となる化学変化を、イオンを用いて化学反応式で表しなさい。
（化学式は、たとえば「CO2」と記入する際は半角で「CO2」、「H+」は「H+」と入力すること。また、+は半角で、→は全角で入力すること。
（３）5回目の塩酸を加え終わった際の水溶液を加熱し、水分が蒸発させた後に残る物質は何だと考えられるか、化学式で答えなさい。（半角で入力すること）