生物分野

訊かれている知識は難しくないが、問１や問３で適切な言葉が想起できるかどうかは意外に重要なポイントである。

むしろ、問５〜問８の思考問題の方が、麻布レベルの学校を狙う受験生にとっては答えやすいかもしれない。

問１
各空所を単独で考えると色々な候補が生じてしまう。（　あ　）〜（　う　）の内容を総体的に踏まえると、「あ：生物」、「い：二酸化炭素」、「う：植物」としなければ文章が成立しないことがポイント。

特に、「あ：植物」、「う：光合成」と書いてしまわないように注意すること。
まず、（　あ　）については動物が食べたり、栄養を奪い合って蓄えたりするのは植物に限らない点を考えると、動植物を含む概念語を答えなければならない。

また、「それは（　う　）です」という文の「それ」は明らかに（　あ　）の内容を指示していなければならないが、光合成は生物の機能であって、生物そのものとイコールの関係にはないので不可。
知識的には非常に易しいことしか訊かれていないが、正解するためには正確な言語処理能力が必要である。

問３
「有性生殖」・「無性生殖」という用語を知っていれば出題者の意図はすぐに掴めるが、そうでない場合、生殖についてきちんと勉強していなければ、小学生が「オス・メスの違い＝性別」という概念語をこの文脈から引き出してくるのは難しいかもしれない。
人間だけでなく、カエルやミジンコにも性別は存在するのである。

化学分野

完全に科学的センスと読解力だけで解かなければならない問題。
記述問題も多く、すぐに答えが分かりそうなら考えても良いが、見当がつかなければ一旦飛ばしておくべき。

問１　金網で加熱すると、底の部分の豆は長時間コンロの近くで加熱される一方、上部の豆は加熱されにくいというムラが生じてしまう。
また、底にある豆は空気とも触れにくいため、酸化が効果的に行われないという問題も考えられる。
十分な酸素に触れさせながら均等に火を通すには、金網を振って、空中で豆の上下を入れ替える必要がある。
この動きを技量によらず、装置として実現するためのものがドラムである。

問３　「物質を粉末状にすると表面積が大きくなり、酸素と反応しやすくなる」というのは物質の燃焼でもよく問われる定番の考え方。
加えて、酸化によって苦味と酸味が増すという情報が本文中に記載されていることから、答えの見当がつけられる。

問４　本文中に手がかりとなる情報が乏しく、答えられなくても仕方がない問題。
悩んで時間を浪費するくらいなら、飛ばしてしまった方が良い。
加えられた余分な運動エネルギーが摩擦を通じて熱エネルギーに転化されることで加熱と同じ効果が生まれ、酸化が進行する点がポイントとなる。

問５　直後に書かれている記述がヒントになる。
豆に含まれる味の成分を抽出するには、少量の液体を数回に分けて行った方が良いということは、抽出にはある程度の時間がかかることを意味している。
フィルターにかかったお湯はそのまま下の容器へと流れ込むため、豆から十分に味の成分を引き出すことが出来ない。
すなわち、コーヒーの味が薄まってしまう。

問６　「深く考えたら負け」というタイプの問題。
単純に考えれば、豆に残る味の成分と抽出される味の成分の比は熱湯1gで9：1、熱湯2gで9：2なのだから、熱湯9gだと9：9＝1：1になると直感的に考えられる。
そして、本問ではそのような思考が求められているが、よく考えるとその根拠は不明確である。

問７　熱湯の重さと、抽出される味の成分の割合とが比例しないというのがこの問題の肝であり、美味しいコーヒーを作るための勘所ともなっている。
問６と同様に考えれば、27gの熱湯を用いた場合、豆に残る味の成分と抽出される味の成分の比は9：27＝1：3である。
つまり、全体の3/4の成分が抽出される。

一方、9gの熱湯を用いた場合、抽出ごとに味の成分の半分が抽出されていくことが問６の結果から示される。
すると、1回目の抽出では全体の1/2、2回目には残った1/2のさらに1/2、すなわち最初に存在した成分の1/2×1/2＝1/4が抽出される。

さらに、3回目には2回目で残った1/4のさらに1/2、すなわち1/4×1/2＝1/8が抽出される。

これらを合計すると、3回の抽出で元の成分の1/2＋1/4＋1/8＝7/8が抽出されると分かる。よって、27gの熱湯1回と9gの熱湯3回で抽出される成分の比は3/4：7/8＝6：7である。

物理分野

ここも知識ではなく、文章中の記述や実験結果との整合性に基いて答えを考えていく設問が中心になっている。
白金抵抗温度計の問題は情報処理に怯みそうになるが、分かってしまえば難しくない。

問２　良問。まず、与えられた回路に電流を流すと何が起こるかを考えたい。
金属は抵抗としての役割を果たし、電流が流れると発熱を伴う。
それによってバイメタルPが屈曲し、金属Qとの接点から離れて電流が流れなくなるというのが「起こること」である。

次に、この現象の意義であるが、このような回路が使われている例としてドライヤーやこたつが挙げられていることに注目しよう。

これらの製品が「加温」の機能を共有していることに気がつけば、発熱による接点の解離が「過熱防止」の役割を果たしていることに思い至るはずである。
一方、回路に電流が流れなくなるとバイメタルPは冷却され、元の形状へと戻る。
すると、再びPとQが接点で触れるようになり、電流が流れ始める。

問５　表１はすぐに理解できないので一旦放置し、表２に注意を集中することがポイント。表２には、一定の温度のもとでは直列に繋いだ抵抗の数と電流の大きさが反比例するというスタンダードな結果が記されている。
よって、0℃と125℃の条件下で白金を1つだけ繋いだ回路における電流の大きさに注目すれば、白金の個数に応じて電流の大きさを計算することができると分かる。

そこで、改めて表１を参照する。0℃の白金1つの場合は120mA、125℃の白金1つの場合は80mAの電流が流れることから、それぞれの温度の白金を繋いだ回路で等しい大きさの電流が流れるようにするには、120：80＝3：2の個数で白金を直列に繋げば良いと分かる。

問６　このような問題で重要な考え方として、「既に分かっている尺度に換算する」というものがある。
350℃の白金を繋いだ際に流れる電流の大きさについての情報は未提示であるが、0℃の白金については問５と同様、反比例の関係から導くことができる。

すなわち、350℃の白金10個を繋ぐのと同じ大きさの抵抗を示す0℃の白金24個の場合、120×1/24＝5[mA]の電流が流れると分かる。

すると、350℃の白金を10個繋いだ際に流れる電流も5mAだと分かるため、同じく反比例の関係から、350℃の白金1個の場合に流れる電流の大きさは5×10＝50[mA]と計算できる。

問７　表３からどのように規則性を読み取るかが鍵になる。
この問題で比例関係にあるのは温度と0℃の白金の個数ではなく、温度と0℃の白金の個数の「変化量」である。
本質的に、ばねの「全長＝自然長＋伸び」と同じ要領で考えると良い。
白金の温度が50℃上がると、流れる電流の大きさが等しくなる0℃の白金の個数は2個増加し、75℃上がれば3個増加、300℃上がれば12個増加……といった結果から、白金の温度を25℃上げるごとに、必要な0℃の白金は1個ずつ増加するという規則が見て取れる。

さて、同じ個数を繋いで電流の大きさが半分になるということは、抵抗が2倍になるということである。
つまり、10個繋いだときに流れる電流の大きさが、0℃の白金20個を繋いだときと等しくなるような白金の温度を考えれば良い。
すると、25℃上げるごとに0℃の白金を1つ増やすのと同じ効果が得られることから、0℃10個を出発点として、25×（20−10）＝250[℃]まで加温すれば、0℃の白金を20個繋ぐ場合と同じ抵抗が得られると分かる。

問９　ここでもまずは表３に換算して考える。
ある温度の白金1個を繋いで流れる電流が300mAということは、10個繋いだ場合に流れる電流は30mAである。
表1から、これは0℃の白金4個を直列に繋いだ場合と同じ抵抗に相当する。
問７で考えたように、温度25℃の差は0℃の白金1つの差に相当するため、0℃10個を出発点として0℃の白金の個数を10−4＝6[個]減らすには、温度を25×6＝150[℃]下げる必要がある。

つまり、マイナス150℃の白金10個と0℃の白金4個が回路に生じさせる抵抗が等しくなると分かる。
既に述べたように、0℃の白金4個の場合に流れる電流は30mAであるから、マイナス150℃の白金10個の場合に流れる電流も30mAである。

したがって、マイナス150℃の白金1個の場合には300mAが流れることになるので、白金に300mAの電流が流れた際、温度計はマイナス150℃を指すと考えられる。

地学分野

社会科で問われるような知識もあって総合問題的だが、そちらは恐れるに足りない。むしろ、日食や月食の本質的な理解と思考力を問う問２〜７をきちんと解くことが大事。

問３　絵が分かりにくいが、まず月の公転軌道を地球の公転軌道と同じ平面上に描き、その後4箇所の月の公転軌道面を5°ずつ、すべて手前に傾けたものを前提として考える。

すると、A・Cにおいては新月・満月の位置に相当する月が地球の公転軌道と同一平面上に位置するのに対し、B・Dにおいてはそれらが地球の公転軌道面から上下にずれた位置に来るのが分かる。このような場合、地球や月が完全に太陽の光を遮断することができず、日食や月食は生じない。

問４　公転軌道面が傾いていても、月が太陽から光を受ける方向は同じである。したがって、5°の傾きが無いものとして考えてみるとよい。月の公転軌道を地球の公転軌道と同じ面に位置づけると、Aにおけるhは上弦の月、Dにおけるfは新月に相当すると分かる。

問７　最初に考えるべきことは、たとえばAの位置で皆既日食が起こってから18年11日の間に、Cの位置で必ず皆既日食が起こると言えるかどうかである。
これがいつ起こるかを明確にするのは難しいが、論理として必ず起こるということは説明できる。

まず、Cの位置で皆既日食が起こった場合、次にCの位置で再び皆既日食が起こるのはやはり18年11日後となるはずである。
仮にAで皆既日食が起こってから18年11日の間にCの位置で皆既日食が起こらないとすると、Cで皆既日食が起こる間隔は18年11日を超過してしまう。

これは条件と矛盾するため、Aで次の皆既日食が起こるまでに、Cでも1度皆既日食が起こらなければならないはずである。

すると、Aで皆既日食が起こってからの18年11日で、最低2回は皆既日食が起こることになる。

さらに、図4のように、月の公転軌道面が地球の公転軌道面と厳格に一致しない配置における新月の際にも皆既日食が起こり得ることを考えれば、2回より多くの皆既日食が観測されると推測される。

問１０　伊能忠敬は東西の距離を日食・月食の見える時刻差によって決めていたと書かれており、日食・月食が常に観測される現象ではないことを考えると、容易に答えは推測される。

ここで重要なのが、エを選ばないこと。
問題文から、伊能忠敬が測量を開始する以前に、日食などの天文現象が正確に予測されるようになっていたと読み取らなければならない。