中学受験 理科

物理分野＜電気＞＜音＞＜熱＞ 

 

＜電気＞　電流の発熱

図のように、電流が流れると熱を発生する電熱線に、電池１個をつないだ回路をつくりビーカー内の水をあたためる実験をしました。グラフは、電流を流した時間と水の上昇温度の関係を、水の重さが１０ｇと２０ｇの場合について表したものです。これについて次の問いに答えなさい。答えが小数になるときは、四捨五入して小数第１位まで求めなさい。

（１）２０ｇの水の４分間での上昇温度は何℃ですか。

（２）３０ｇの水の２０分間での上昇温度は何℃ですか。

（３）４０ｇの水の温度が３℃上昇するには何分間かかりますか。

 ＜鎌倉女学院中学校の入試問題より＞

 

 

（１）２０ｇの水は２０分間で１℃上昇するので、

１×４/２０＝０．２

答えは、０．２℃です。

 

（２）３０ｇの水は１０ｇの水の１/３倍の上昇しかしません。

１０ｇの水が２０分間で２℃上昇するので、

２×１/３＝０．６６６・・・・・・

答えは、０．７℃です。

 

（３）１０ｇの水が１０分間で１℃上昇するので、

１０×４×３＝１２０

答えは、１２０分です。

 

 

＜電気＞　配線と豆電球の明るさ

豆電球が一番明るいのはどれですか。ア〜エから選びなさい。

＜湘南学園中学校の入試問題より＞

まず、基本原理を確認しましょう。

乾電池を直列につなげると、豆電球を流れる電流は強くなる。

乾電池を並列につなげると、豆電球を流れる電流は変わらない。

豆電球を直列のつなげると、豆電球を流れる電流は弱くなる。

豆電球を並列につなげると、豆電球を流れる電流は変わらない。

 

したがって、

乾電池を直列につなぎ、豆電球を並列につなげているものが、最も明るいはずです。

答えは、ウです。

 

 

 

 

＜音＞　音の速さ

自動車が、音をよく反射する大きなコンクリートの壁に向かって毎秒２０ｍの速さで走っています。いま、壁から６００ｍ離れた位置を通過する時に、壁に向けて２秒間だけ信号音を送り出しました。そして、走っているこの自動車の中で、反射音（壁で反射された信号音）を聞きました。これについて、以下の問いに答えなさい。ただし、音の伝わる速さを毎秒３４０ｍとし、答えが割り切れない場合は、小数第２位を四捨五入して小数第１位まで求めなさい。

（１）反射音が自動車の中で聞こえ始めるのは、信号音を送り出し始めた時から何秒後ですか。

（２）反射音が自動車の中で聞こえなくなるのは、信号音を送り終わった時から何秒後ですか。

（３）反射音は、自動車の中で何秒間聞こえますか。

＜聖光学院中学校の入試問題より＞

 

（１）算数の速さの問題と同じ考え方です。

 音が６００ｍ進んで壁にぶつかり、車の方へ向かってくるので、

 ６００×２÷（３４０＋２０）＝３．３３・・・・・・

 答えは、３．３秒後です。

 

（２）信号音を送り終わった時、自動車と壁の距離は、

 ６００−２０×２＝５６０ｍ

 信号音が聞こえなくなる点を移動点と考え、

 ５６０×２÷（３４０＋２０）＝３．１１・・・・・・

答えは、３．１秒後です。

 

（３）反射音が聞こえ始めるのが３．３秒後で、反射音が聞こえなくなるのは、

 ２＋３．１＝５．１秒後

 したがって、

 ５．１−３．３＝１．８

 答えは、１．８秒後です。

 

 

＜熱＞　熱量

水１ｇの温度を１℃上げるのに必要な熱量を１カロリーといい、これを熱量の単位とします。

（１）２０℃の水２００ｇに６００カロリーの熱を加えると、温度は何℃になりますか。

（２）２０℃の水２００ｇと８０℃の水３００ｇを混ぜ合わせると、何℃の水になりますか。ただし、８０℃の水が失った熱量と２０℃の水が得た熱量は等しいものとします。

＜鴎友学園女子中学校の入試問題より＞

 

（１）１カロリーは水１ｇの温度を１℃上げるのだから、

６００÷２００＝３℃

２０＋３＝２３

答えは、２３℃です。

 

（２）２つの水のカロリーに注目すると、

２０×２００＝４０００　カロリー

８０×３００＝２４０００　カロリー

 カロリーの合計と水の重さの合計から、

（４０００＋２４０００）÷（２００＋３００）

＝２８０００÷５００

＝５６

答えは、５６℃です。