中学理科（物理・化学）の問題演習
令和7年2月16日
浮力について
※過去の神奈川県の公立高校入試問題です。（数字やアルファベットは半角で、カタカナは全角で入力すること）
Kさんは、物体にはたらく浮力について調べるために、次のような実験を行った。これらの実験とその結果について、あとの各問いに答えなさい。ただし、質量100gの物体にはたらく重力は1.0Nとする。また、糸の質量と体積は考えないものとする。
〔実験1〕 図1のように、物体Xをばねばかりにつるし、a～dの位置におけるばねばかりの値を測定した。また、物体Xを材質が異なる物体Y，物体Zにかえて同様の操作を行った。表は、これらの結果をまとめたものである。
表
物体の位置 |
a |
b |
c |
d |
物体Xのばねばかりの値〔N〕 |
0.50 |
0.40 |
0.30 |
0.30 |
物体Yのばねばかりの値〔N〕 |
0.40 |
0.30 |
0.20 |
0.20 |
物体Zのばねばかりの値〔N〕 |
0.50 |
0.45 |
0.40 |
0.40 |
〔実験2〕 図2のように、質量150gの鉄のおもりと質量150gの鉄で作った船を用意し、これらを水そうの水に静かに入れたところ、図3のようになった。
（ア）図1のdの位置のように物体が水中に沈んでいるとき、物体にはたらく水圧の様子として最も適するものを次の1～6の中から一つ選び、その番号を答えなさい。ただし、矢印の長さは、水圧の大きさを表している。
（イ）図1のdの位置における物体Xにはたらく浮力の大きさは何Nか。最も適するものを次の1～5の中から一つ選び、その番号を答えなさい。
1．0N 2．0.10N 3．0.15N
4．0.20N 5．0.30N
（ウ）物体X～Zについて述べたものとして最も適するものを次の1～5の中から一つ選び、その番号を答えなさい。
1．物体Xと物体Yの密度は等しい。
2．物体Xと物体Zの密度は等しい。
3．物体X～Zの中では、物体Xの密度が最も大きい。
4．物体X～Zの中では、物体Yの密度が最も大きい。
5．物体X～Zの中では、物体Zの密度が最も大きい。
（エ）次の は、Kさんが〔実験1〕，〔実験2〕についてまとめたものである。文中の（ あ ）に適する内容を、船と浮力という二つの語を用いて20字以内で書きなさい。また、（ い ）に最も適するものをあとの1～4の中から一つ選び、その番号を書きなさい。
〔実験1〕の結果から、物体の水中に沈んでいる部分の体積が大きいほど、物体にはたらく浮力が大きくなることがわかる。このことから、〔実験2〕では、鉄で作った船を静かに水そうの水に入れていくと、船にはたらく浮力は増加していき、（ あ ）ところで船は水に浮き、静止したと考えられる。
このとき、この船にはたらいている浮力は（ い ）となる。
1．0N 2．0.5N 3．1.0N 4．1.5N
令和6年8月18日
電力と熱量と水温上昇
※長崎県の青雲高校の入試問題です。（数字やアルファベットは半角で、カタカナは全角で入力すること）
抵抗値がそれぞれ5Ω，2Ωの電熱線a，bと、抵抗値が不明の電熱線c，電源装置，電流計を図1のように直列接続し、電熱線を水の入ったビーカーA，B，Cに浸した。A，C内の水の質量はそれぞれ200g，150gで、B内の水の質量は不明である。回路に7分間通電したら、ビーカー内の水温が図2のグラフに示したような変化をした。これについて各問いに答えなさい。なお、電流計の抵抗は考えず、電熱線で発生した熱はすべて水温の上昇に使われたものとせよ。また、水1gの温度を1℃上昇させるには、4.2Jの熱量が必要であるものとする。
（１）7分間で、電熱線aから発生した熱量は何Jか。
（２）通電中、電流計は何Aを示していたか。
（３）ビーカーB内の水の質量は何gか。
（４）電熱線cの抵抗値は何Ωか。
（５）電源装置の電圧は何Vであったか。
次に、この回路を図3のようにつなぎ変え、ビーカー内の水を等しい水温の新しい水に入れ替えた。電源装置の電圧は図1の回路と同じ電圧にして通電した。
（６）電熱線aにかかる電圧は何Vか。
（７）電流計は何Aを示すか。
（８）消費電力が大きい順にa，b，cを並べよ。
（９）水温上昇の関係を正しく表したものは次のア～コのうちどれか。1つ選んで記号で答えよ。
ア A＞B＞C イ A＞B＝C
ウ A＝B＞C エ A＝B＝C
オ B＞C＞A カ B＞C＝A
キ B＝C＞A ク C＞A＞B
ケ C＞A＝B コ C＝A＞B