中学理科（物理・化学）の問題演習
令和5年1月22日
電流による磁界
※（ ）内の高校の入試問題で出題された問題です。
（１）方位磁針のN極の指す向きはどのようになっているか。真上から見た図として、最も適当なものを、次のア～エから1つ選び、その符号を書け。（全角カタカナで入力すること）
（新潟県公立高校入試）
（２）細長いコイルに電流を流したところ磁界ができた。図1はコイルの内部をふくむ平面の磁界のようすを、磁力線を用いて模式的に表したものである。次の各問いに答えよ。ただし、点A～Eは図1で表されている磁力線と同じ平面上にあり、地球の磁界の影響は考えなくてよい。
（佐賀県公立高校入試）
① 図1の点A，Bに小さな方位磁針をおいたとき、方位磁針のN極が指す向きとして最も適当なものを図2のア～エの中からそれぞれ1つ選び、記号を書け。（全角カタカナで入力すること）
② 図1の点A～Eのうち、磁界が最も強い点を1つ選び、記号を書け。（半角アルファベットの大文字で入力すること）
③ 図1の導線上の点Oを流れる電流の向きと、コイルがつくる磁界の強さについて述べた文として適当なものを、次のア～エの中から1つ選び、記号を書け。（全角カタカナで入力すること）
ア 点Oでは図1のaの向きに電流が流れており、コイルを同じ形で巻数がより多いものと取りかえると磁界が強くなる。
イ 点Oでは図1のaの向きに電流が流れており、コイルを同じ形で巻数がより少ないものと取りかえると磁界が強くなる。
ウ 点Oでは図1のbの向きに電流が流れており、コイルを同じ形で巻数がより多いものと取りかえると磁界が強くなる。
エ 点Oでは図1のbの向きに電流が流れており、コイルを同じ形で巻数がより少ないものと取りかえると磁界が強くなる。
（３）図1のように4.0cm離れている2本の平行な直線状の電線a，bにそれぞれ矢印の向きに同じ大きさの電流が流れている。電線に直交する直線$l$の上に点ア，イ，ウがあり、点ア，イは電線aから1.0cm，点ウは2.0cm離れている。点ア，イ，ウにおける磁界の強さを比べ、解答例にならって、各記号を不等号，等号を用いて表せ。なお、電流がつくる磁界の強さは、電流から離れるにつれて、距離に反比例して弱くなる。（不等号や等号もふくめて全角のみで入力すること）
（解答例 イ＜ア＝ウ）
（東京・お茶の水女子大学附属）
令和4年10月16日
凸レンズによる像
※東京都の筑波大学附属高校の入試問題です。（全角のみで入力すること）
次に示す装置を使って凸レンズによる像が白い厚紙にどのように映るか調べる実験をした。すりガラスAには、電球のほうから見て、ひらがなの「つ」を丸で囲んだ図が描かれている。凸レンズの焦点距離は8cmである。すりガラスAに描かれた図の中心は、凸レンズの中心とほぼ同じ高さになるようにしてある。次の問いに答えなさい。
（１）凸レンズとすりガラスAの距離が20cmのとき、白い厚紙を移動させて、像がはっきりと映る位置を探した。白い厚紙に映る像の大きさは、すりガラスAに描かれた図の大きさと比べてどうなるか。次のア～ウから1つ選べ。
ア 小さい イ 等しい ウ 大きい
（２）（１）のとき、白い厚紙に映る像はどのように見えるか。右のア～カから1つ選べ。
（３）（１）のあと、右の図のように凸レンズの下半分を黒い厚紙でおおった。このとき、白い厚紙に映る像は、おおう前の像と比べてどのような違いがあるか答えよ。
（４）次に（３）の黒い厚紙を取り除く。凸レンズをすりガラスAに少し近づけてから像がはっきりと映る白い厚紙の位置を探すという操作を繰り返す。このときのことを正しく述べている文はどれか。次のア～エから1つ選べ。
ア はっきりと映る像はだんだん小さくなっていくが、途中から像がはっきりと映る白い厚紙の位置は見つからなくなる。
イ はっきりと映る像はだんだん大きくなっていくが、途中から像がはっきりと映る白い厚紙の位置は見つからなくなる。
ウ はっきりと映る像はだんだん小さくなっていき、途中から虚像が映るようになる。
エ はっきりと映る像はだんだん大きくなっていき、途中から虚像が映るようになる。
令和4年7月24日
いろいろな電池
※（ ）内の入試問題を参考に作られています。
次の各問いに答えなさい。
（１）次の文中の①～③の（ ）内からそれぞれ適語を選べ。
（千葉県公立高校入試）
電池には、充電ができる①（一次／二次）電池と、充電ができない②（一次／二次）電池がある。携帯電話に使われる③（マンガン乾電池／リチウムイオン電池）は充電ができる電池である。
（２）身のまわりで使われている電池について述べた文として正しいものを、次のア～エの中からすべて選び、記号を書け。（全角カタカナで入力し、記号と記号の間は全角の読点（、）を入力すること）
（佐賀県公立高校入試）
ア マンガン乾電池はたくさんの電気を充電できるため、日中に太陽光発電でつくった電気をためて夜間に使うための設備に利用される。
イ リチウムイオン電池は何度も充電できるため、携帯電話などに利用される。
ウ ニッケル水素電池は充電できず使い捨てだが、コンパクトで安定した電圧が得られるため、ゲーム機などに利用される。
エ 鉛蓄電池は何度も充電できる電池で、自動車のバッテリーなどに利用される。
（３）Aさんは図1のような実験装置で、水の電気分解を行った。後の各問いに答えよ。
（兵庫県公立高校入試）
（実験1）
500mlのペットボトルの9分目まで水を入れ、鉛筆のしんを電極にして導線で乾電池とつないだが、変化しなかった。
（実験2）
先生のアドバイスにより、実験1の水のかわりにうすい水酸化ナトリウム水溶液を入れたところ、電極からさかんに気体が発生し、蒸発皿の中にせっけんの泡が生じ始めた。そこで、導線を乾電池からはずし、ガラス管の先を蒸発皿から遠ざけて、はじめに生じたせっけんの泡に火を近づけると音もなく泡が消えた。
（実験3）
再び導線を乾電池につないで引き続き5分間電気分解を行い、せっけんの泡を生じさせた。その後実験2のときと同様の操作をして、せっけんの泡に火を近づけると、パンという音とともに泡が消えた。
① 実験2において、先生がうすい水酸化ナトリウム水溶液を使うようにアドバイスをしたのはなぜか。
② 実験2の結果から考えて、はじめに生じたせっけんの泡の中に含まれている主な気体は何か、その名称を書け。
③ 実験3の結果から考えて、5分後に生じたせっけんの泡の中に含まれている主な2種類の気体は何か、その名称をそれぞれ書け。
④ 実験3の後、図2のように発光ダイオードと電極を導線でつなぐと、発光ダイオードが光った。これに関する次の文の①には適切な語句を、②には（ ）内から適切なものを1つ選べ。
発光ダイオードが光ったのは、2つの電極に発生した気体が反応してエネルギーが生じたからである。この反応を利用して（ ① ）エネルギーを取り出す装置を②（乾電池／燃料電池／蓄電池／光電池）といい、環境にやさしい発電方法として注目されている。
（４）右の図のように、木炭電池を使って電流を流し、しばらく電子オルゴールを鳴らし続けた。これについて、あとの各問いに答えよ。
（三重県公立高校入試）
① 図の電子オルゴールを長時間鳴らし続けた後、アルミニウムはくをはがしてみると、アルミニウムはくは、どのように変化しているか、簡単に書け。
② 図の電子オルゴールが鳴っているとき、エネルギーはどのように移り変わっているといえるか、最も適当なものを次のア～エから1つ選び、その記号を書け。（全角カタカナのみ入力すること）
ア 化学エネルギー→熱エネルギー→音エネルギー
イ 化学エネルギー→電気エネルギー→音エネルギー
ウ 電気エネルギー→化学エネルギー→音エネルギー
エ 熱エネルギー→電気エネルギー→音エネルギー
③ この木炭電池の＋極はアルミニウムはく側か、木炭側か。
令和4年4月17日
発熱反応と吸熱反応
※函館ラ・サール高校の入試問題を参考に作られています。
水素224mL（20mg）と酸素112mLを
（１）この反応を化学反応式で書きなさい。（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）容器内の温度は上がりますか，下がりますか。また、発熱反応，吸熱反応のどちらですか。（「温度」の解答欄には「上がる」か「下がる」かのどちらか、「反応」の解答欄には「発熱反応」か「吸熱反応」かのどちらかを入力すること。）
（３）「同温，同圧，同体積の気体中には、同数の気体が
（４）以下の化学反応のうち、熱が発生しない、吸熱反応のものをすべて選びなさい。（全角カタカナで入力し、記号と記号の間には全角の読点（、）を入力すること。）
ア
$\ce{NH4Cl + Ba(OH)2 -> BaCl2 + H2O + NH3}$
イ
$\ce{Fe + S -> FeS}$
ウ
$\ce{Fe + O2 -> Fe3O4}$
エ
$\ce{Ag2O -> Ag + O2}$
令和4年1月3日
状態変化と温度
※大阪教育大学附属高等学校池田校舎の入試問題を参考に作られています。
次の各問いに答えなさい。
右のグラフは、大気圧※のもとで氷に単位時間あたり一定の熱を加えていったときの、加熱時間と温度の変化を表している。
※大気圧…大気による圧力。1気圧は1013hPa。
（１）t1，t2それぞれの温度を何というか。また、それぞれの温度は何℃か、答えよ。（数字は半角で、それ以外は全角で入力すること）
（２）B～C間とD～E間はどのような状態になっているか。適当なものを、次のア～オからそれぞれ1つずつ選び、記号で答えよ。（全角で入力すること）
ア 固体のみの状態
イ 固体と液体が共存している状態
ウ 液体のみの状態
エ 液体と気体が共存している状態
オ 気体のみの状態
（３）B～C間とD～E間で起きている変化を、それぞれ何というか、答えよ。
（４）B～C間およびD～E間では、熱を加えているのに温度が変化しない。この理由を簡潔に答えよ。
（５）グラフをよく見るとA～B間，C～D間およびE～F間の傾きがそれぞれ異なっていることがわかる。この傾きのちがいは水のどのような性質を示すものか。氷や水蒸気と比較して20字以内で答えよ。