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【中三応援プログラム】水中で卵、相同器官、多原子イオン、電流によってできる磁界、堆積岩、月の見え方、一日12度遅れている(2021年徳島)

クリスマスイブ

受験生にクリスマスも正月もないとはよく言います。

 

さて、クリスマスイブとはいったいいつなのでしょう。

 

 1日をどう定義するかという問題にも関係します

1日は

 真夜中(0時)から始まって 明け方(6時)  真昼(12時) 夕方(18時)で真夜中になったら日付が変わる。これが地球時間でそれに基づいて、観測者を立たせて、天文の問題は解きます。

 

しかし、クリスマスは宗教が関係しているので1日が変わるのです

12月24日 この日の日没は 冬至が近いので16時31分

 この日が沈んだ時から、クリスマスが始まります。これはユダヤ教での考え方

1日は日の沈んだ時から始まる

 

1日の最初に来るのが イブニングなのです。

 クリスマスの夜が一番最初に来ます。

  クリスマスイブから夜になりサンタが活躍してクリスマスの朝になります。

そして、クリスマスは12月25日の日没(16時31分)で終わります。

 

ということは12月25日の夜にサンタの帽子をかぶってメリークリスマスというのは遅いというわけです。

 

とはいってもそれはユダヤ教での一日の考え方からきたもの

 

もともとは宗教とは関係のない冬至の祭りから来ていますからあまり深く気にしなくてもいいかもしれません。

 

冬至では夜が一番長くなるんです。長い夜には悪霊や悪魔が出る

それを追い払う祭りが当時の祭り

そして冬至が過ぎれば、昼間が長くなる。太陽の復活を祝う祭りなのです。

 

それにキリストの降誕を結び付けて現在のようになったと考えられています。

 

さて、今日は2021年の徳島の問題です。大問1と大問3を持ってきました。

 どれも基本問題です。

月の南中が1日12度ずつ遅れるというのは、ちょっと難しいかもしれません。

月が地球の周りを公転しているため、日食では太陽が付きに追いついて追い抜かすという現象が起こる。

そういうことを知っていなければ解けない問題かなと思います。

 月の公転周期は27日なのに、なぜ新月から新月までが30日なの?

という問題も今後出題されそうです。地球は太陽の周りを反時計回りに公転している。

それも反時計回りです。

 地球の自転、月の自転、月の公転、地球の公転、太陽の自転はすべて反時計回りです。

 月が常に同じ面を地球に向けているのは月の自転周期と月の公転周期が同じため

太陽系の天体は反時計回りで運動しているものが多い。

例外が、金星の自転で金星の自転は時計回り

それも金星の公転周期225日、自転周期243日

自転のほうが長い

 不思議です。 

  生物の移り変わりと進化

(a) 脊椎動物のなかまのうち、魚類と同様に「卵を水中に産む」という特徴をもつものはどれか、ア~エから1つ選びなさい。

ア両生類  イは虫類 ウ鳥類 エ哺乳類

 

これは秒で答えられるように。

 

生物は、水をいっぱい持って生きている。

 陸上生物はそのままでは乾燥に耐えられないからからの卵を産むように進化した

 爬虫類と鳥類である。

卵の中で丸まった恐竜の赤ちゃん、完全な保存状態で発見(CNN.co.jp) - Yahoo!ニュース

 

恐竜は鳥の祖先であるという考え方が定説になってきているので、恐竜の卵の中が取りによく似ているということは考えられるが実際に見つかると定説を裏付けるものとなり重要である。

 

脊椎動物の分類(長崎県

哺乳類は卵生だけでなく胎生もよく出題される。

youtu.be

動画で解説(青森県

動物の分類に関する問題は中学一年生で習う問題である。

この問題は易しい問題なので絶対間違えてはならない。

youtu.be

恐竜の卵の内部がわかる化石が発見されたというニュースがありました

 

相同器官

(b) 図1は,カエルの前あし、ハトの翼, イヌの前あしの骨格を模式的に示したものである。これらは 見かけの形やはたらきは異なっていても、基本的な つくりが同じで、起源は同じと考えられる器官であ る。このような器官を何というか、書きなさい。

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 基本的な作りが同じで起源は同じと考えられる器官は相同器官

 起源は異なるが昆虫のはねと鳥の翼のように働きが同じ器官を相似器官

この相同器官はよく出題される。

2021年埼玉県での出題

youtu.be

脊椎動物の進化(京都)

youtu.be

高知県での出題

youtu.be

 

イオン

(2) 水酸化物イオンアンモニウムイオンは、複数の原子からできたイオンである。

 

 

(a) 水酸化物イオンは、アルカリ性の性質を示すもとになるものである。水酸化物イオンのイオン式を書きなさい。

 

複数の原子から出来たイオンで書けるようにしておきたいイオン

 水酸化物イオン OH⁻

 アンモニウムイオン NH₄⁺

 炭酸水素イオン   HCO₃⁻

 炭酸イオン     CO₃²⁻

 硫酸イオン     SO₄²⁻

 硝酸イオン     NO₃⁻

 酢酸イオン     CH₃COO⁻

 

これらのイオンを 多原子イオンという。

 

 

多原子イオンの構成原子

(b) 1個のアンモニウムイオンNH₄⁺について述べた文として正しいものはどれか、ア~エから1つ選びなさい。

ア窒素原子4個と水素原子4個からできており、電子1個を受けとっている。

イ 窒素原子4個と水素原子4個からできており、電子1個を失っている。

ウ 窒素原子1個と水素原子4個からできており、電子1個を受けとっている。

エ 窒素原子1個と水素原子4個からできており、電子1個を失っている。

 

イオン式の意味を問う問題である。

 右下にある数字はそれのつくひとつ前の原子の数を示している。

  NH₄⁺の4はHが4という意味である。

  また数字の1は省略されている

  N₁H₄⁺ と考えるとNが一つである。

 

そして、多原子イオンはイオン全体で電気をどれだけ帯びているかをしめる。

 NH₄⁺は アンモニウムイオン 全体で 1個のプラスの電気を帯びている

 原子は+の原子核とーの電子で釣り合っているので、+の電気を帯びるということは電子を失っていることを示す。

 よって電子1つを失っている

 

   窒素1つ水素4つからなり、電子1つを失っている  エが答えとなる

 

 

電流が流れるときに生じる磁界

(3) まっすぐな導線に電流を流したときにできる磁界について調べた。(a) ・(b)に答えなさい。

(a)次の文は、まっすぐな導線を流れる電流がつくる磁界について述べたものである。正しい文 になるように、文中の1・2について、ア・イのいずれかをそれぞれ選びなさい。

まっすぐな導線を流れる電流がつくる磁界の強さは、電流が1[ア 小さいイ大きい] ほど,また,2[ア導線に近いイ導線から遠い]ほど強くなる。

 

磁界の強さは 電流の大きさに比例し、導線に近いほど強くなる アアが答えになる

右ネジの法則 

(b)図2は、電流を流す前の導線abをaが北,bが南になるようにし, その真上に方位磁針を置いたときのようすを表したものである。aか らbの向きに電流を流したときの方位磁針の針がさす向きとして、最 も適切なものをアーエから選びなさい。

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右ネジの法則

 ネジの進む方向をaからbの電流の向き

ネジを回す方向を磁界の向きとする

が成り立つ

(4) 図3はれき岩を、図4は凝灰岩をルーペで観察したときの写真である。(a) ・(b)に答えなさい。

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ルーペの使い方がよく出題される

youtu.be

堆積岩

(a) れき岩や凝灰岩のように、地層をつくっている。 砂などが押し固められてできた岩石を何というか、

 れき岩は粒の大きさで分類したときに

   れき岩>砂岩>泥岩 というように一番大きい粒が入っている岩石である。

   水の流れによって角が削れて丸くなっている。

凝灰岩は火山灰が風に運ばれて積もって出来ている

 

このような岩石を 堆積岩 という。 

 

角が削れている

(b) れき岩と凝灰岩を比較すると,凝灰岩に含まれている粒と比べて、れき岩に含まれている粒は丸みを帯びた形になっている。丸みを帯びているのはなぜか、その理由を書きなさい。

 

流水で運ばれながら角が削れたから

 

徳島県で、ある年の4月から5月にかけて月の形と位置の変化を観測した。(1)~(4)に答えなさい。

4月25日から5月7日までの間に、同じ場所で午後7時に月の観測を行い,月 の形と位置の変化を調べて、図1のよう にスケッチした。4月26日,5月2日, 5月3日,5月5日、5月6日について は、天気がくもりや雨であったため、月を観測することができなかった。

 

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惑星の周りを公転する天体

(1)月のような、惑星のまわりを公転している天体を何というか、書きなさい。

衛星

観測者の位置

(2)図2は、地球上の観測者の位置と太陽の光を模式的に表したもので、A~Dは,同 じ観測者が,明け方,真昼,夕方、真夜中 のいずれかに地球上で観測を行ったときの 位置を示している。夕方に観測を行ったと きの観測者の位置として,最も適切なものはどれか、A~Dから選びなさい。

 

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地球時間の考え方

右から太陽が当たっているので

Dの位置が 12時(真昼) そして自転の向きが反時計回りだから

Aの位置は6時間後の18時(夕方)

Bの位置が6時間後の24時 0時(真夜中)(

Cの位置が6時間後の6時(明け方)

 

というわけで夕方は

となる。

観測者の位置の書き方(動画で説明)

youtu.be

 

 

満月の月の位置

(3) 図3は、地球、月の位置,太陽の光を模式的に表したもので、アークは、それぞれ月が公転する軌道、 月の位置を示している。図1の5月4日の月が観測されたときの、図3における月の 位置として,最も適切なものはどれか、 アークから選びなさい。

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5月1日が上弦の月でア

5月7日が満月でウ

その間の5月4日はになる。

動画で解説

youtu.be

 


(4) 図1の観測記録から、同じ時刻に観測すると、月は1日に、およそ12°ずつ西から東に動いて
見えることがわかった。(a)・(b)に答えなさい。

(a) 図4は,地球のまわりを公転する月のようすを模式的 に表したもので、月が公転する向きはa・bのいずれか である。次の文は、月が南中する時刻の変化と、月が地 球のまわりを公転する向きについて述べたものである。 正しい文になるように、文中の1・2について、アイ のいずれかをそれぞれ選びなさい。

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 図1の観測記録から考えると、月が南中する時刻は、前日より1 [ア早く、イ遅く] なることがわかる。これは、月が地球のまわりを、図4の2 [ア aイ b]の向きに公転しているためである。

地球の自転の向きと月の好転の向きが同じなため月が南中する時刻は遅くなる

答え

1  2 

南中する時刻の変化

(b) 同じ時刻に見える月の位置が、1日に12°ずつ西から東に動いて見えるとしたとき、月が南 中する時刻は、1日につき何分変化するか、求めなさい。

 

 1時間の星の動きは\DFRAC{360}{24}=15度

 1時間で15度動くのに12度分だけ遅れる

 60分:15度=x分:12度

  4:1=x:12

X=4×12

 48分ずつ遅れる。

 

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