昨年やってみたら一部界隈で結構好評で、今年もやります「中学理科で解ける センター試験2020」
大学入試センター試験は、高校の学習内容をもとに出題されているはずですが、よくみると知識レベルは中学校の範囲だったり、文章をよく読んでちょっと考えて計算すれば中学生でも正解できるものもあります。つまり、きちんと理科を勉強した中学生でもできてしまう問題は何問か紛れているのです。
2020年度のセンター試験からそんな問題を拾っていきましょう。
そうそう、ちなみに今年は「化学基礎」「化学」については中学理科だけで解答可能な問題はありませんでした。選択肢の正誤は判断できるものもあるのですが、1問全体として正解が導ける問題はなかったかと。昨年も「化学」「生物」はありませんでしたね。化学領域はどうしても高校でmolが登場することや中和や酸化・還元の定義が変わるなどなかなか中学だけでとはいかないんですよね…。
物理基礎
第1問
問３ 次の文章中の空欄［ ア ］～［ ウ ］に入れる語の組合せとして最も適当なものを、下の①～⑧のうちから一つ選べ。
図３は送電の仕組みを模式的に示している。発電所から一定の電力を送り出す場合、送電線で発生するジュール熱によって失われる電力を小さくするには、送電電圧を［ ア ］することで、送電線を流れる電流を［ イ ］するとよい。そのため、発電所で発電された電気は、何度か変圧されたのちに家庭へ送られている。送電に［ ウ ］を用いると、このような変化を容易に行える。
これ、中２の教科書にモロ載っています。交流のところで、交流をを使って送電する仕組みのところです。 正解 ④
ただし、中学生の場合、電圧を高くするととどうして電流が小さくなるのか、というところが疑問に思うんじゃないかと思います。オームの法則から考えれば電圧が高くなれば電流は大きくなりますから。この点については中学の教科書も触れていません。
あと、誰も気付いてないのか，気付いていてもスルーしているのか分かりませんが、あえて指摘しておくと、「家庭」の中にいる少年とテレビに映っている女の子のイラストは、去年のセンター「物理」の問題の再利用です。
昨年の図は↓です。
第２問
B 図２のように、抵抗値１０Ωの三つの抵抗、電圧2.0Vの直流電源、スイッチで回路をつくった。ただし、これら三つの抵抗以外の電気抵抗は無視できるものとする。
問３ 次の文章中の空欄［ ア ］・［ イ ］に入れる数値の組合せとして最も適当なものを、下の①～⑨のうちから一つ選べ。
スイッチがａ側にもｂ側にも接続されていない時、ＯＰ間の電圧は［ ア ］Ｖであり、ＯＱ間の電圧は［ イ ］Ｖである。
問４ 次の文章中の空欄［ ウ ］・［ エ ］に入れる数値と語の組合せとして最も適当なものを、下の①～⑧のうちから一つ選べ。
図２のスイッチをａ側に接続すると、回路全体の消費電力Ｐ１ は［ ウ ］Ｗとなる。スイッチをｂ側に接続すると、回路全体での消費電力Ｐ２ はＰ１ より［ エ ］なる。
問３ スイッチがａ側にもｂ側にも接続されていない場合、電流が流れている抵抗はＱＰ間の１０Ωだけ。ＯＰ間は電源電圧の2.0V。
OQ間は回路が切れているので電圧０V 正解 ⑦
問４ スイッチをａ側に接続すると、10Ωの抵抗を2個並列につないだカイロになる。それぞれの抵抗で2.0V÷10Ω＝0.2Aの電流が流れるので、回路全体では0.4Aとなり、回路全体の消費電力Ｐ１ は0.4A×2.0V＝0.8W
スイッチをｂ側に接続すると、今度は１０Ωと２０Ωの並列となる。したがって、20Ωの方は10Ωの時より電流が小さくなるため回路全体の消費電力Ｐ２ もＰ１ を下回ってしまう。 正解 ⑧
物理
第1問
問２ 紙面に垂直で十分に長い直線導線A、Bに、紙面の表から裏に向かって同じ大きさの電流を流した。紙面内での磁力線の様子を表す図として最も適当なものを、次の①～④のうちから一つ選べ。ただし、磁力線の向きを表す矢印は省略してある。
「電流による磁界」の学習で、直線電流の周りには同心円の磁界ができることを学びました。
これが2本となり合っている場合はどうなるかというと、コイルの磁界を考えたときに出てきていました。
同じ向きの場合、2本の導線の間は、それぞれの導線による磁界の向きが逆なので弱め合うのでしたね。正解 ①
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