1208 中学理科で解ける共通テスト2021　物理・化学・生物・地学編

今日は理科②。理系の理科からです。物化生地どこからも中学生で何とか解ける問題があります。（生物は結構厳しいか？）

物理

第1問

問1 図1 のように，台車の上面に水と少量の空気を入れて密閉した透明な水そうが固定されておりその上におもりが糸でつり下げられている。台車を一定の力で右向きに押し続けたところ，おもりと水そう内の水面の傾きは一定となった。このとき，おもりと水面の傾きを表す図として最も適当なものを，下の ①一④のうちからーつ選べ。ただし，空気の抵抗は無視できるものとする。

右向きに加速したということは慣性の法則からおもりや水は左側に傾きます。　正解　④

化学

第1問

問1　次の記述（アイ）の両方に当てはまる金属元素として最も適当なものを下の①～④のうちから一つ選べ。
ア　2価の陽イオンになりやすいもの　イ　硫酸塩が水に溶けやすいもの
①Mg 　　②Al 　　③K 　　④Ba

中3の化学変化とイオンで、Al^３＋　K^＋なので、2価の陽イオンになるのはMgとBa
硫酸マグネシウムは、イオン化傾向を調べる実験で水溶液を使ったね。一方、硫酸バリウムは硫酸と水酸化バリウムの中和実験で白い沈殿として出てくる、つまりほとんど溶けないのでお馴染みです。　　正解　①

生物

第2問

フロリダ半島にはアノールトカゲの在来種であるグリーンアノール（以下グリーン）が生息しているが、ある時期にキューバやバハマから(a)外来生物のブラウンアノール（以下ブラウン）が移入された。グリーンとブラウンはともに木の幹に生息するため、種間競争が生じている。この種間関係がグリーンに及ぼす影響を調べるためグリーンのみが生息する複数の人工島において実験1～3が行われた。

問1 下線部（a)に関する記述として誤っているものを次の①～④のうちからーつ選べ。
①外来生物は在来種との交雑により在来種集団の遺伝的な固有性を損なうことがある。
②外来生物はヒトの健康を脅かすことがある。
③外来生物を駆除して生態系を復元する試みは世界中でほぼ成功している。
④外来生物は移入されるまでは在来種との間に共進化関係を有していない。

実験１　ある人工島に1995年にブラウンを導入し（以下，導入区），別の人工島には導入しなかった（以下，非導入区）。導入区と非導入区において、グリーンとブラウンそれぞれの個体群密度の変化を追跡したところ，図1の結果が得られた。なお，この2種のアノールトカゲの寿命は約1年半で，互いに交雑せず，島から出ることもなかった。

問2　実験1の結果から導かれる考察として最も適当なものを，次の①～④のうちからーつ選べ。
①プラウンの急速な増加は種内競争が促進されたことによる。
②ブラウンは導入から3年後には環境収容力に達した。
③導入区でのグリーンの減少はブラウンの影響による。
④導入区においてブラウンとグリーンの合計個体数はブラウン導入前のグリーンの個体数とおおよそ等しくなり，安定した。

実験2 導入区と非導入区において，グリーンとブラウンが留まっていた幹の高さを3年間にわたって記録したところ，図2の結果が得られた。

実験3　アノールトカゲの指先には図3のような指先裏パッドがあり，その表面積が大きいと貼りつくカが強く，幹の高い位置に留まることができる。ブラウンの導入から15年後に，グリーンとブラウンが留まっていた幹の高さが図2と同様の傾向を示すことを確認したのち，導入区と非導入区からグリーンを採集し，指先裏パッドの表面積を比べた。また，それぞれのグリーンの雌から得た卵を同じ人工環境下で育て，子の指先裏パッドの表面積を比べたところ，図4の結果が得られた。

問3　実験2・実験3の結果から導かれる考察として最も適当なものを、次の①～④のうちからーつ選ベ。
①導入区のグリーンは，幹のより高い位置を利用するようになり，かつ，指先裏パッドの表面積が増加した。
②導入区と非導入区のグリーンはともに，幹のより高い位置を利用するようになり，かつ，指先裏パッドの表面積が増加した。
③導入区のグリーンは，ブラウンとの競争により絶滅した。
④ブラウンは，グリーンより指先裏パッドの表面積が大きいため，幹を利用する競争において優位であった。

問4　実験1～3の結果から導かれる考察として最も適当なものを，次の①～④のうちからーつ選ぺ。
①ブラウンが導入されても，グリーンの個体群の存続には影響がないことが示された。
②導入区と非導入区との問でみられたグリーンの指先裏パッドの違いは，世代を超えた変化によるものではなく，個体の成長の過程で生じたものである。
③ブラウンとの種間競争の有無にかかわらず，グリーンは幹に貼りつく力を高める方向に進化すると予測される。
④ブラウンの導入後15年問に導入区のグリーンはプラウンと生活空間を分割するようになり，その表現型が進化した。

中学生には用語が難しいけれど、適当に想像力を働かせなり流したりしても、グラフの読解力で何とかなりそうな感じがします。こういうのが「生きる力」なのかもしれません…（たぶん違う）

問1　一度崩れた生態系は戻らないこともあるのでしたね。　正解　③

問2　①競争が促進されたら減らないか？ふつう　
②環境収容力の意味が正確にわからなくても、限界っぽい感じがしますね。でもブラウンは3年目でもグラフはぐんぐん伸びていますし、これからも伸びそうですから違うのでは？
③非導入区のグリーンに比べて、導入区でのグリーンは明らかに減っている。ということはその原因は…
④グリーンの現象よりブラウンの増加の方が多くて合計では増加していますね。　　　正解　③

問３　①非導入区のグリーンより導入区のグリーンが高くなっているということは幹のより高い位置を利用するようになったということ。そして、指先裏パッドの表面積が増加したのも実験３（図４）より明らか。
②非導入区のグリーンは高くなっていない。
③だったらどうして導入区のグリーンのデータがある?!
④ブラウンの指先裏パッドの表面積のデータはどこにもない。　　正解　①

問４　①図1から、導入区のグリーンは結構瀕死なのではないかと。
②図４の人工環境下で育てた個体も指先裏パッドの表面積が増加していることから、世代を超えた変化ですよね。
③だったら非導入区のグリーンも高いところに移動しているはず。
④ブラウンに居場所を取られたグリーンが上に追いやられた。それができるように、指先裏パッドの表面積をふやしたという構図ですね。　　正解④

地学

第2問

問３　次の図2は、ある地域において深さ30kmにおいて発生した地震について、P波の走時曲線を示したものである。この地域におけるP波の速度として最も適当な数値を、下の①～④のうちから一つ選べ。ただし、この地域におけるP波の速度は一定とする。また、すべての地震観測点は水平な地表面上にあるものとする。［　　］Km/s

①３．３　　②５．０　　　③６．０　　　④８．３