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2010年度 海城学園 海城中学校入試問題(過去問)解答解説

海城学園 海城中学校算数過去問研究

2010年度海城中学校理科入試問題は 例年通り化学・物理・生物・地学各分野からの出題でした。出題内容は1.ボールの運動 2.水の三態変化 3.カエルのからだのつくりの変化 4.天気((気温と湿度)でした。記述・計算中心の出題内容でした。

今回は2.水の三態変化を解説します。基本的な知識を問う問題で計算も算数の割合の基本知識で解ける内容でした。

理科入試問題(水の三態変化にチャレンジ)

2問題

次の文を読み、以下の問に答えなさい。

身のまわりの物質の多くは、非常に小さな粒子でできています。その粒子の状態により物質は、個体、液体、気体という三態に分けられます。
 粒子が強く引き合って集まり、規則正しく配列している状態が(A)です。一方、粒子が自由に動き回り、粒子どうしの間隔が非常に広くなった状態が(B)です。水の場合、粒子どうしの間隔は(B)では(A)の約12倍、その結果、体積は約1700倍に広がります。
 固体、液体、気体のそれぞれの性質について、最も身近な物質である水で、実験1,2を行いました。これらの実験は1気圧のもとで行いました。

実験1
  一定の熱を加え続けることができる装置を用い、ー30℃の水を加熱して、温度の変化を記録したところ、下の図のようになりました。
実験2
  0℃の氷100cm3を加熱していくと、4℃の水になり、体積が91cm3になりました。その4℃の水10gの体積を測ったら10cm3でした。

設問

問1 文中の(A),(B)に入る物質の状態の組み合わせとして適切な物を、次のア〜カから選び、記号で答えなさい。
      ア (A) 気体  (B) 液体
      イ (A) 気体  (B) 固体
      ウ (A) 液体  (B) 気体
      エ (A) 液体  (B) 固体
      オ (A) 固体  (B) 気体
      カ (A) 固体  (B) 液体

問2 液体から固体への変化を何といいますか。
問3 図に示したX,Yの温度をそれぞれ何といいますか。

問4 図のbc間における物質はどのような状態ですか。

問5 図のde間では、加熱しているにもかかわらず、温度が上がらず一定になっています。その理由を簡単に説明しなさい。

問6 図のab間,cd間では温度の上がり方が異なっています。その理由として適切なものを次のア〜エから選び、記号で答えなさい。
      ア 氷の方が水よりあたたまりやすいため。
      イ 氷の方が水よりあたたまりにくいため。
      ウ 水の方が水蒸気よりあたたまりやすいため。
      エ 水の方が水蒸気よりあたたまりにくいため。

問7 4℃の水15gを冷やしていき、すべて0℃の氷にしました。その氷の体積は何cm3になりますか。実験2を参考にして、必要があれば、四捨五入して小数第1位まで答えなさい。

スペースONEプロ家庭教師の解説・解答で、海城中学校の発表ではありません。

問1解説解答

文中の(A),(B)に入る物質の状態の組み合わせとして適切な物を、次のア〜カから選び、記号で答えなさい。
      ア (A) 気体  (B) 液体
      イ (A) 気体  (B) 固体
      ウ (A) 液体  (B) 気体
      エ (A) 液体  (B) 固体
      オ (A) 固体  (B) 気体
      カ (A) 固体  (B) 液体
解説
固体の中では粒子は規則正しく並んで、お互いの結びつきが強く、それぞれの粒子はその場所で振動しているだけです。温度が上がると、粒子は移動できるようになります。気体は一定の形も体積も持ちません。つまり 固体は体積も形も一定。液体は体積は一定で形は容器に従い、気体は体積も形も容器に従います。
粒子が強く引き合って集まり、規則正しく配列している状態が固体です。一方、粒子が自由に動き回り、粒子どうしの間隔が非常に広くなった状態が気体です。水の場合、粒子どうしの間隔は気体では固体の約12倍、その結果、体積は約1700倍に広がります。
   
問2・3・4 解説解答
問2 液体から固体への変化を何といいますか。
問3 図に示したX,Yの温度をそれぞれ何といいますか。
問4 図のbc間における物質はどのような状態ですか。
解説
固体から液体に変わることを融解、液体から固体に変わることを凝固と呼び、そのときの温度を融点ないし凝固点といいます。

液体全体から気体に変わることを沸騰、その逆を凝縮と呼び、そのときの温度を沸点といいます。

また固体から液体を経ずに気体に直接変わる現象は昇華と呼びます。

常温で昇華する身近な物質として、ドライアイスや防虫剤のナフタリンなどがあります。

沸点や凝固点は圧力により変化します。水の沸点と凝固点は 1 気圧のもとではそれぞれ 100 ℃ と 0 ℃ ですが、圧力が低くなると、沸点や凝固点が低くなり、圧力が高くなると高くなります。

   問2 凝固  問3 X:沸点   Y:融点  問4 固体である氷と液体の水が混じっている状態。

問5解説解答

図のde間では、加熱しているにもかかわらず、温度が上がらず一定になっています。その理由を簡単に説明しなさい。
解説
解答例1  水の沸点は100℃で、熱を加えても温度は上昇せず、加えた熱は水を蒸発させることに使われるから。
解答例2  熱エネルギーが状態の変化に使われるので、温度は上がらない。

問6解説解答

図のab間,cd間では温度の上がり方が異なっています。その理由として適切なものを次のア〜エから選び、記号で答えなさい。
      ア 氷の方が水よりあたたまりやすいため。
      イ 氷の方が水よりあたたまりにくいため。
      ウ 水の方が水蒸気よりあたたまりやすいため。
      エ 水の方が水蒸気よりあたたまりにくいため。
解説
答   

問7解説解答 

4℃の水15gを冷やしていき、すべて0℃の氷にしました。その氷の体積は何cm3になりますか。実験2を参考にして、必要があれば、四捨五入して小数第1位まで答えなさい。
解説
実験2
  0℃の水100cm3を加熱していくと、4℃の水になり、体積が91cm3になりました。その4℃の水10gの体積を測ったら10cm3でした。
実験2より 氷を加熱して水にすると体積は91/100になるので、水を冷やして氷にすると体積は100/91になる。
  
15×100/91=16.48・・・
    16.5


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