中学理科（物理・化学）の問題演習
令和3年9月26日
滑車と仕事
※過去の富山県の公立高校入試問題です。（半角のみで入力し、分数を入力したい場合は、たとえば3分の1なら1/3のように、(分子)/(分母)の形で入力すること）
図のように、高さ5cmのおもりを滑車を使って引き上げる実験を行った。動滑車の質量を300g，おもりの質量を1500g，動滑車とおもりをつなぐ糸1の長さを10cmとして、あとの問いに答えなさい。ただし、質量100gの物体にはたらく重力の大きさを1Nとし、糸1，2は伸び縮みせず切れないものとする。また、ばねばかりと糸の質量，摩擦力は無視できるものとする。
〈実験〉
㋐ 図の状態（動滑車の最下部が床から7cmの状態）から、糸2をばねばかりで10cm引いたところ、動滑車が5cm引き上げられた。このときばねばかりの値は1.5Nであった。
㋑ その後、1.5Nの力で引き続けたところ、糸1がまっすぐな状態になった。
㋒ ㋑の状態から徐々に力を大きくして引き続けると、ばねばかりがある値を示したときに、おもりが床から離れた。
㋓ 床から離れたときの力で引き続け、おもりを床から10cm引き上げた。
（１）㋐の結果から、動滑車の性質について述べた次の文中の空欄（ X ），（ Y ）に適切な数値を書きなさい。
図のように動滑車を引き上げる場合、引き上げる力の大きさは、動滑車に糸をつけて直接引き上げる場合の（ X ）倍になり、糸を引く長さは（ Y ）倍になる。
（２）㋐の動滑車が5cm引き上げられた状態から、㋑の糸1がまっすぐになった状態になるまで、糸2は何cm引かれたか、求めなさい。
（３）㋑の糸1がまっすぐになった状態から㋒のおもりが床を離れるまでについて、糸2を引く力とおもりが床から受ける垂直抗力の関係を表すグラフをかきなさい。ただし、糸2を引く力は1.5N以上になることに注意すること。（解答するときは、このページを印刷して書き込むことをおすすめします）
（４）図の状態から、㋓のおもりが床から10cm引き上げられた状態になるまでに手がした仕事は何Jか、求めなさい。
令和3年6月20日
直列回路と並列回路の電流・電圧
※京都府の同志社高校の入試問題です。（半角数字のみ入力すること）
次の図のように、4つの抵抗$R_1$，$R_2$，$R_3$，$R_4$と90Vの電源を用いて回路をつくった。スイッチSは最初開いているものとして、下の問いに答えなさい。ただし、$R_1$，$R_2$，$R_3$，$R_4$の抵抗値は、それぞれ15Ω，30Ω，10Ω，20Ωとする。
（１）Pを流れる電流は何Aですか。
（２）$R_1$を流れる電流は何Aですか。
（３）$R_3$の
（４）スイッチSを閉じたあと、Pを流れる電流は何Aですか。
令和3年3月14日
音の大きさと高さ
※過去の三重県の公立高校入試問題です。（全角のみで入力すること）
図1のように、音さAをたたき、出た音をマイクロホンでオシロスコープに入力する実験を行った。図2は、図1の実験結果のオシロスコープの画面を模式的に表したものである。また、図3のように、音さBでも音さAと同様に実験を行った。図4は、図3の実験結果のオシロスコープの画面を模式的に表したものである。ただし、図2と図4の
（１）図2について、
（２）図1の実験のときより音さAを強くたたいた場合、オシロスコープの画面に表示された結果はどのようになるか、次のア～エから最も適当なものを1つ選び、その記号を書きなさい。ただし、ア～エの縦軸および横軸の1目盛りの大きさは、図2と同じものとする。
（３）音さBから出た音は、音さAから出た音と比べて音の高さはどうであるか、次のア，イから最も適当なものを1つ選び、その記号を書きなさい。また、そう判断した理由を「音さBから出た音のほうが、」に続けて、簡単に書きなさい。
〔ア．音さAより高い。 イ．音さAより低い。〕
令和2年11月29日
酸・アルカリ
※京都府の立命館高校の入試問題を参考に作られています。
※入力は次の指示にしたがってください。
- 漢字・カタカナと矢印（→）は全角で、その他は半角で入力すること
- O2やNH3など、下に小さく数字を書く必要がある化学式については、O2やNH3などのように入力すること
- H+やNH4+などのイオン式については、H+やNH4+などのように入力すること
次の文を読み、あとの問いに答えなさい。
酸性の水溶液には「緑色のBTB溶液を（ A ）色に変える」，「電気を通す」などの共通の性質がある。代表的な酸である①硫酸（$\underline{\ce{H2SO4}}$）が電離するようすをイオン式を使って表すと、水にとけたときに共通して（ B ）を生じることがわかる。このことから、酸性は（ B ）が示す性質だといえる。酸の性質には、マグネシウムなどの金属と反応して（ C ）を発生させるというものがある。
アルカリ性の水溶液には、「フェノールフタレイン溶液を（ D ）色に変化させる」，「電気を通す」などの共通の性質がある。代表的なアルカリである②水酸化バリウム（$\underline{\ce{Ba(OH)2}}$）水溶液が電離するようすをイオン式を使って表すと、水にとけたときに共通して（ E ）が生じることがわかる。このことから、アルカリ性は（ E ）が示す性質といえる。酸性の水溶液とアルカリ性の水溶液を混ぜ合わせると、互いの性質を打ち消し合う。このとき③（ B ）と（ E ）は結びついて水になっている。
（１）文章中の（ A ）～（ E ）にあてはまる語句を書きなさい。
（２）下線部①，②について、硫酸、水酸化バリウム水溶液が電離するようすをイオン式を使ってそれぞれ表しなさい。
（３）下線部③について、この変化をイオン式を使って表しなさい。
令和2年8月16日
化学変化の質量の比
※大阪府の清風南海高校の入試問題です。
マグネシウムの粉末2.4gをはかりとり、ステンレス皿にのせ、しばらく熱した後、よく冷やして、変化した粉末の全質量をはかり、それを再び熱して冷やし、また、はかる。これを数回くり返す実験を行った結果が表のようになった（熱した時間は一定とは限らない）。この結果をもとに、次の問いに答えなさい。計算は四捨五入して小数第1位まで求めなさい。
熱した回数 |
0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
粉末の全質量〔g〕 |
2.4 |
2.8 |
3.0 |
3.6 |
4.0 |
4.0 |
（１）マグネシウムを燃焼させたときの化学反応式をかきなさい。（半角で入力し、矢印は→を入力すること。CO2のような下付き数字がある化学式はCO2のように入力すること。）
（２）2.4gのマグネシウムと完全に化合する酸素の質量は何gか。（半角のみで入力すること）
（３）（２）の計算に用いた化学変化に関する法則名は何か。
（４）1回熱したとき、燃焼したマグネシウムは何gか。
（５）3回熱したとき、できた酸化マグネシウムは何gか。