2019 センター試験

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 以下にセンター試験の問題解説を行います。HP上の問題文は実際の問題の「空白を圧縮」するなど改変しています。実物に近い問題は大学受験学習塾、大学受験模試を行っている各社のHPから手に入れるなりしてください。なお、問題文は黒色で、解説・考え方は青色で示しました。

 



2019 センター試験地学

【第 1 問 解説・解答】

解答番号 1 参照HPNo.18 転向力(コリオリの力)、地衡風・地衡流、HPNo.27 天球 「1太陽日と1恒星日」
 自転の向きは西⇒東ですから①、②。問題文に「遠方の恒星を基準」とありますから「1恒星日」のことですから、恒星の南中から次の南中まで、24時間に満たない時間になります。 答え ①

解答番号 2 参照HPNo.5 地殻熱流量 「3 地球の温度分布」
 ②、④は地球中心での温度が10000℃で高いため、正解の候補にはなりません。
 図a、bの境界がマントルと外核の境(深さ2900km)と見られます。ここの温度は3000~4000℃と言われていますから、正解は ③

解答番号 3 参照HPNo.2 地磁気

 現在水平分力が25000nT、伏角が60°ですから全磁力は50000nTになります。(30°-60°90°、1:2:√3の直角三角形)水平分力が27000nTであったと言うことは、全磁力は54000nTと言うことになります。
 「かつて54000nTであった全磁力が50000nTへ、4000nT減るのに何年かかりますか?



 問題文では「100年で2000nT、一定の割合で減少する」とあります。
したがって 4000nT÷2000nT/100年=200年 答え ④
 
解答番号 4 参照HP2016 センター試験 「第1問 問1 解説」
 余震は断層面に沿って発生しますから、図(b)から、断層の走向は「北西-南東」であることがわかります。
 震源からの「押し」、「引き」の分布は90°に直交するエリアに分けられ二方向の地震断層が形成されることがあります。(共役断層)
 下の図からわかるようにこの地震を起こした力は東西方向の圧縮力、南北方向への張力になります。答え ①

 ついでに言えばこの断層は「左ずれ断層」になります。

解答番号 5 参照HP

 問題の川は1:1:√2の斜辺を流れますから、その長さは約280m。5000年に1回の地震で2mずれが生じますから、280m÷2m/5000年=70万年 答え ②

 


 

 

 

【第 2 問 解説・解答】
解答番号 1 参照HPNo.16 堆積物と層序 「3 地層の走向・傾斜」、「6 地形断面図・地質断面図の書き方」
 露頭Xは標高500mにあり、砂岩・泥岩層中に凝灰岩が挟在しています。これら堆積岩は走向E-Wですから走向方向に延長し、500mの等高線との交点には凝灰岩が現れることになります。

 また45°南傾斜ですから、露頭Xから水平方向に100m北へ向かえば、高さ600mの走向線となり、600mの等高線との交点に凝灰岩が現れることになります。

 また、露頭Xから水平方向に100m南へ向かえば、高さ400mの走向線となり、400mの等高線との交点に凝灰岩が現れることになります。

 以下一帯の等高線の高さを見ながら、どれほどの高さの走向線を引けば等高線との交点が得られるか勘案し、地質境界線を書きます。

 下の図から明確なように「エ」の地点に凝灰岩が現れることが期待されます。
 答え ④

解答番号 2 参照HP
考え方
 ①:露頭Xの凝灰岩層の下位(下にある)の砂岩・泥岩層中から化石が発見された。
 ②:露頭Yの凝灰岩層はb、c、dと三枚あるが、どれが露頭Xの凝灰岩層aと同一だろう?それが仮に凝灰岩層c(=露頭Xの凝灰岩   層と同一)となれば、その下位にあるⅡの砂岩・泥岩層中に貝化石が含まれる地層に対比される-ということになります。

 露頭Yの凝灰岩層はb、c、dと三枚あるが、どれが露頭Xの凝灰岩層aと同一だろう?
表1の凝灰岩の恒星鉱物表 露頭Xの凝灰岩層aと同一な鉱物組み合わせは「凝灰岩層d」
 その下位にある砂岩・泥岩層は図3より「Ⅲ」 答え ③

 以下の図を見ると理解が深まるでしょう。

 

解答番号 3 参照HPNo.12 プレートテクトニクス「大陸・縁海・島弧・海溝・海嶺系と変成作用、マグマ発生の関係」。、No.14 地質年代区分と化石・古生物 「4 中生代の生物」、No.16 堆積物と層序 「3 露頭の観察・層序」
 イノセラムスは中生代の示準化石ですから、③または④。

 級化層理は礫・砂・泥が混ざった堆積物を1度に水中に投げ入れれば、礫・砂・泥の順に堆積し「級化構造」が出来ます。このことから考えられるのは、地震によって海底地滑りが発生し、乱泥流となって深海扇状地を形成します。

 沿岸域は泥のような細かな砕屑物は運搬され、主な砕屑物は砂。 答え ④

解答番号 4 参照HPNo.14 地質年代区分と化石・古生物 「中生代生物の絶滅」、「3 古生代の生物」、2016年センター試験地学基礎 「問5」 
 a:HPNo.14 地質年代区分と化石・古生物 「中生代生物の絶滅」から、正しい記述。
 b:古生代末は「火山灰と火山ガスによる日射量減少による寒冷化」といわれています。また、全地球凍結が起こったのは、ヒューロニアン氷河時代(約24億5000万年前から約22億年前)の最終期と、原生代末期のスターチアン氷河時代およびマリノニアン氷河時代(約7億3000万年前~約6億3500万年前)で、bの記述は誤りです。したがって正解は ②

解答番号 5 参照HP2016 センター試験地学 「第2問 問5」
 2016 センター試験地学 「第2問 問5」の説明のとおり、各地帯の位置の把握が出来ていれば、下のように詳しい時代を覚えていなくてもある程度の見当はつきます。
A四万十帯:中生代後半から新生代にかけての日本列島外帯の付加帯
B美濃・丹波帯:飛騨外縁構造帯の更に外側で中生代中期の付加帯
C秋吉帯:古生代後半の石灰岩帯(カルスト地形を示している)

古い方からC→B→A、答えは⑥

 国立研究開発法人産業技術総合研究所地質調査総合センターの資料より引用

解答番号 6 参照HPNo.9 火成岩、HPNo.13 変成作用と変成岩「接触変成作用」
 ①:結晶片岩(または片麻岩)の説明 間違い
 ②:問題文では原岩が「砂岩・泥岩」とあるので結晶質石灰岩(大理石)は接触変成作用では出来ません 誤り
 ③:砂岩・泥岩を原岩とするホルンフェルスですから、正解
 ④:「砂岩・泥岩」を原岩に火山岩にはなりません 誤り

解答番号 7 参照HPNo.9 火成岩 「火成岩の分類」
 図4の構成鉱物、有色鉱物と無色鉱物(この場合斜長石)の量比に注目しましょう。
無色鉱物(斜長石)は全体の4~5割、色指数は6~5割となりますから、「花こう岩」という選択はあり得ません。

 次に鉱物の晶出順ですが、融点の高い鉱物から先に結晶化していきます。したがってその鉱物に特徴的な結晶面を自由に発達させることが出来るため「自形」性がたかくなります。
 最も後から晶出する鉱物は先に晶出した鉱物のすき間を埋めることになりますから「自形」を保てなくなり、「他形」となります。

 図4を見るとカンラン石は完全な「自形」、斜長石は「半自形」であるのに対し、輝石は全く結晶面を持っていない「他形」です。輝石が最も後から晶出したことになります。
答え ⑤

解答番号 8 参照HPNo.14 地質年代区分と化石・古生物 「② 絶対年代」
 ①:黒雲母はKを含むので、K-Ar法に用いられます。
 ②:半減期が異なっては絶対年代測定の意味が無くなります 誤り
 ③:14C法では半減期が短いため(5730年)、古生代のように古い時代になれば放射性同位体残存量が著しく少なくなり、測定年代   の信頼性が低くなります 誤り
 ④:半減期1回で(1/2)1。3回経過では(1/2)3=1/8となりますから 誤り 

 

【第 3 問 解説・解答】
解答番号 1 参照HPNo.26 惑星 「5金星」、「6火星」
 二酸化炭素 ④

解答番号 2 参照HPNo.19 大気の構造 「3 大気の構造」
 a:オーロラが発生するのは熱圏 → 誤り
 b:熱圏にはオゾン層は存在しない  → 誤り、答え ④

解答番号 3 参照HPNo.26 惑星 「1 惑星」、「5金星」、「6火星」
 これは難問でしょう。
 問題文で気圧はatm単位ではなくhPa単位、気温は℃ではなく絶対温度(K)で示されています。このあたりも教科書と違う単位の用い方。

 金星は超高温(460℃→約730K)、超高圧(90atm→約91000hPa)ですから、 a または b が正解の候補となります。さらに、酸素は金星にも火星にもないので、オゾンが形成されず「地球のように成層圏と中間圏付近で高温にならない」ような温度分布になります-このことを考えてね!入試センターはこう考えたのでしょう。難しい・・・。ですから、金星は a

 火星の気圧は問題文にあるように地球の1/100、約10hPaくらいで、]気温は極低温と考えられます。また、オゾン層が形成されないので上空での温度上昇もないとなれば → c
 答えは 金星 a 、火星 c の組み合わせ ①

解答番号 4 参照HPNo.18 転向力(コリオリの力)、地衡風・地衡流 「2 地衡風・地衡流」
 「中心の海面が周辺より低い」とありますから、圧力傾度の向きは 周辺 → 中心 となります。地衡流(風)は、北半球においては「高圧部を右に見て等圧線に平行に流れる(吹く)」ので、反時計回りとなります。 答え ④

解答番号 5 参照HPNo.18 転向力(コリオリの力)、地衡風・地衡流、No.25 海洋 「海流の分類」、⑦ 亜熱帯環流
 ①:風成海流(循環)(吹送流)の説明で正しい。
 ②:黒潮の北側(岸側)の海面が高ければ、黒潮は東→西に流れることになるので、誤り。(地衡流(風)は、北半球においては高圧部を右  に見て等圧線に平行に流れる(吹く))                                             ③:転向力(コリオリの力)Fはsinθに比例するので、低緯度ほど転向力(コリオリの力)Fは小さくなります。(F:転向力(コリオリの力   )、m:運動する物体の質量、v:運動の速度、ω:地球自転角速度、θ:緯度、F=2mvωsinθ)
 ④:黒潮やメキシコ湾流は、大陸の西岸に流れる時計回りの強い流れ。誤り

 


 

 

 

 

 

解答番号 1 参照HPNo.26 惑星 「2 太陽系の起源」、HPNo.31 太陽 「2 太陽の燃料と年齢」
 「太陽系全ての天体の質量の99.8%が太陽」、「水素の核融合反応」ですから正解は ②

解答番号 2 参照HPNo.32 恒星の世界 「11 質量光度関係」とHR図、t∝M-2.5
 a:t∝M-2.5 から主系列星としての寿命は短いので誤り
 b:「質量光度関係」から質量の小さい星は絶対等級が大きく(暗く)、これをHR上で調べればスペクトル型はK、M型となり温度が低く赤みがかった星になります。正しい
 したがって正解は ③

解答番号 3 参照HPNo.33 続 恒星の世界 「⑥恒星の質量と進化の違い 図-10」 ①が正解

解答番号 4 参照HPNo.32 恒星の世界 「恒星の半径の違い(概念図 図-8 説明)」 「HR図上で、温度が等しくて  5等差の光度差があれば恒星の半径は10倍異なる」ので①または③になります。
 問題文のHR図の半径を示す破線の傾きは、恒星の半径 rとσT4の関係から「左上がり」になるはずです。答え ①

解答番号 5 参照HPNo.33 続 恒星の世界 「3 恒星の誕生・輪廻」、No.34 銀河と宇宙 「クエーサー(準恒星状天 体 Quasi Stellar Object )」、「3 銀河の構造」
 ④:中心にはブラックホールではなく「中性子星」が残っている-。答え ④

解答番号 6 参照HPNo.34 銀河と宇宙 「3 銀河の構造 太陽系の位置:」、
 図1から問題の天体の速度(v)は200km/s、公転半径(r)は4万光年(4×104×1013km )とわかります。
 この天体の公転する道のり(2πr)は2×3.14×4×104×1013km
 これを速度(v)、200km/sで割れば一公転の所要時間が出てきます。単位の換算だけ気を付けましょう。
 所要時間=2×3.14×4×104×1013km÷200km/s×3×107s/年≑4×108年 正解 ③

 

解答番号 7 参照HPNo.33 続 恒星の世界「4 暗黒物質」
 計算(ケプラーの第三法則)上、観測して見える天体の質量より、見えない重い質量(ダークマター)が考えられた。 正解 ②

解答番号 8 参照HPNo.34 銀河と宇宙 「局部銀河群」、「1 星の集団 銀河の発見」、No.28 地球・惑星の公転 「 2 年周視差」
 ①:宇宙の晴上がりはビッグバンから約40万年後、銀河の誕生はビッグバンから約10億年後で、時間的にかなり遅い。誤り
 ②:アンドロメダ銀河(210万光年)、大マゼラン雲(15万光年)、小マゼラン雲(17万光年)があって局部銀河群を構成していま  す。誤り
 ③:ハッブルの法則(V=H・r)から、遠い天体ほど高速で遠ざかっている。正しい 正解
 ④:年周視差p=0.01"、d=3.26/0.01=326光年=100pc 太陽から2.5万光年ですから誤り


 

 

 

【第 5 問 解説・解答】
解答番号 1 参照HP週末課題 No.6 重力(加速度)
 地球表面(≒ジオイド)の地下に密度大の物質があれば重力が大きく、T=2π√ ℓ /ĝ (ルートはĝまでかかります)から振り子の周期Tは長くなります。
 外核の存在が地球表面(≒ジオイド)まで及ぼすとは考えられませんから、正解は ①

解答番号 2 参照HP週末課題 No.2 引力・遠心力・重力
 重力は引力と地球自転による遠心力との合力
 遠心力:f、円運動をする物質の質量:m、円運動をする半径:r、円運動の角速度(rad/秒):ω、f=mrω2 です
 極ではr=0、で遠心力は0重力は最大
 赤道ではr=6400kmで最大、遠心力は最大重力は最小
 したがって、イ=小さいウ=大きい エ、オではエ>オとなるよう値を選べば良いからエ=9.83、オ=9.78 答え ②

解答番号 3 参照HPNo.6 鉱物 「4 固溶体 こようたい solid solution」 
 正解 ⑤

解答番号 4 参照HPNo.6 鉱物、HPNo.7 続 鉱物
 基本単位の形状はSiO4四面体ですから b 。結晶分化作用でカンラン石(単独型)→輝石(一重鎖)→角閃石(二重鎖)→黒雲母(平面的網状)の順に晶出します。答えは ④

 


 

 

【第 6 問 解説・解答】
解答番号 1 参照HPNo.25 海洋 「地球の水の循環」
 まず海洋について。海面が上がったり下がったり変動しないわけですから 収入=支出 385+40=イ
 次に大陸は、水蒸気分 40+71=111=アはすべて降水 答えは ④ 

解答番号 2 参照HPNo.25 海洋 「地球の水量分布」
 広大な南極大陸、グリーンランドに厚い氷雪が積もっています。正解は ③

解答番号 3 参照HPNo.19 大気の構造 「大気の循環:図-8」、HPNo.25 海洋 「① 海水の濃度」
 海水の濃度は33~38‰ですから⑤~⑧が候補となります。
 亜寒帯地域はHPNo.19 大気の構造 「大気の循環:図-8」で示されるように低圧帯で上昇気流が発生しますから降水によって海水の濃度が低くなります。答えは ⑤
 
解答番号 4 参照HPNo.25 海洋 「図−3」、「世界の深層水の起源と循環」
 ①:日射や風浪によって表層混合層が形成されます。 正解
 ②:高緯度では太陽放射エネルギーが少なく海面の温度が上がらず躍層は明確に存在しません。誤り
 ③:深層水の水温はほぼ一定 誤り
 ④:「塩分濃度が高い」が誤り

 


 


【第 1 問 解説・解答】
解答番号 1 参照HPNo.1 地球の大きさを測る
①:教科書の図の通り、正しい
②:地球が平らであれば、山全体が見えるはず。正しい
③:教科書の図の通り、正しい
④:一見、正しそうに思ってしまいます。 HPNo.1 地球の大きさを測る 「身長1mのひとみちゃんは何m先まで見ることが出来る」でしょう? 付図が考えのヒントになります。

 

 上図のように水平線は円で囲まれた範囲になり、視界の範囲の左右で水平線が「垂れ下って」丸く見えることはありません。
 答 ④

解答番号 2 参照HPNo.4 地震 1 大森公式 D=Vp・Vs・T/(Vp-Vs)
 Vp=5km/s、Vs=3km/s、T=4s
大森公式に代入して D=5km/s・3km/s・4s/(5km/s―3km/sVs)=30km、答 ④

解答番号 3 参照HPNo.12 プレートテクトニクス 「ホットスポット、プレートの移動速度の求め方」

 ハワイ島はホットスポットで、玄武岩マグマが定常的に供給され火山島がプレート上に形成されます。A島40万年、B島130万年、C島370万年、D島510万年という年数は、「プレートの速度は一定」とありますから「距離」と読み替えていいことになります。

 したがってA島はハワイ島の近くにあるはずですから、解答の選択肢①、②は明らかに誤りです。

 年数は「距離」ですから、A島、B島、C島、D島、それぞれ隣り合う島との距離を求めます。A島B島間は90万年(130万年−40万年)。全体では

 ハワイ島-40万年-A島-90万年-B島-240万年-C島-140万年-D島

 上のような配列となっている図を③、④から選べばよいことになります。答 ③

解答番号 4 参照HPNo.16 堆積物と層序 「6 地形断面図・地質断面図の書き方」
 図2には「岩脈」と書いていて、地質現象(ア)は「マグマの貫入」とは・・・。
 地質現象の順は、A層堆積→褶曲(東西方向の圧縮)㋑→岩脈の貫入㋐→陸化し不整合面の形成㋒→基底礫岩の堆積・B層の堆積㋔→この地帯の西への傾斜㋓

答 ②

解答番号 5 参照HPNo.14 地質年代区分と化石・古生物 「原始大気」
 原始大気は水蒸気、二酸化炭素、窒素が主体でメタン、アンモニアが含まれていたと考えられています。
 また生物の上陸は植物が動物より先ですから、三葉虫にはなりません。シルル紀にかつてはプシロフィトンが植物として上陸したと教科書では説明したいました。答 ③

解答番号 6 参照HP

 地層の対比の問題です。上図のように示準化石をアルファベットで表すより、△、〇、□・・でも書き加えると考えやすくなります。

 露頭Xではすべて整合で堆積しています。
 露頭YではP層とQ層が不整合の関係です。P層とe(貝殻マーク)整合、O層の下限は不明です。
 示準化石e(貝殻マーク)からB層とO層は同時代と対比できます。

 露頭Xの示準化石b(ヒラメ)、e(貝殻マーク)に注目すると、この二種が生きていたA層に相当する地層は、露頭Yにはありません。

 また、露頭Xの示準化石b(ヒラメ)、d(イルカ)、f(イワシ)の三種が生きていたD層に相当する地層は、露頭Yにはありません。正解 ②

 

解答番号 7 参照HP
a:溶岩ドーム、b:成層火山、c:楯状火山
 SiO2含有量の多いマグマほど粘性が大きいので、a:溶岩ドーム=流紋岩質、b:成層火山=安山岩質、c:楯状火山=玄武岩質 となります。答 ①

解答番号 8 参照HPNo.9 火成岩 「色指数(colour index)の計算」
25ポイント中、有色鉱物のポイントは8。100%換算ですから32 答え ③

解答番号 9 参照HPNo.9 火成岩 「安山岩の顕微鏡写真・スケッチ」
 斑状組織ですから①または②になります。
 問題文を図で表すと下のようになります。100gのこの火山岩にSiO2が何%含まれているか計算すれば良いことがわかります。

 30g×0.55+70g×0.65=62g つまりSiO2含有%は62% 答え ②

斑晶30g(55%がSiO2) 石基70g
(65%がSiO2)

解答番号 10 参照HPNo.18 転向力(コリオリの力)、地衡風・地衡流 「4 地上風」HPNo.23 日本の天気の特徴
①:太い等圧線は20hPaごとで、その間に4本の細い等圧線があります。したがって、等圧線一本当たり4hPaの気圧差になります。
 釧路沖にある996hPaの低気圧の外側の太い等圧線は、低気圧ですから外側に向かっては高圧になり、1000hPaになります。札幌付近のA点は細い等圧線2本分、8hPa気圧が上がりますから1008hPaになります。よって①の992hPaは誤り
②:B点の気圧は1028hPaとなります。A点は1008hPaですから、②は誤り
③:A点、B点における気圧傾度力の大きさを聞いています。HPNo.23 日本の天気の特徴 「2015.1.15.冬型の気圧配置」の説明にあるように、等圧線の込み合っているところは気圧傾度力が大きく風速が大きくなります。正しい 正解 ③
④:「気圧傾度力は等圧線に垂直に、高圧側から低圧側に働きます」から、A点では北西方向から南東方向に向かいます。誤り

解答番号 11 参照HP
 図1の天気図から予想される衛星画像は「釧路沖に低気圧の雲。日本海には、寒気の吹き出しによる筋状の雲。」となるでしょう。正解は ②

解答番号 12 参照HPNo.23 日本の天気の特徴
①:図1は真冬の時期の天気図。この時期前線は停滞しない。
②:冬型の気圧配置で南風の吹き込む余地はない。
③:意味不明で説明できません
④:教科書の記述通り。日本海側に雪が降り太平洋側に空っ風が吹く仕組みの説明。気団の変質の説明です。正解


解答番号 13 参照HPNo.26 惑星 「2 太陽系の起源」、HPNo.31 太陽 HPNo.33 続 恒星の世界 「⑥恒星の質量と進化の違い」
 「惑星状星雲」は恒星の最期の姿ですから①~③は明らかに誤り。
 星間雲、星間物質が収縮して中心に太陽が形成し、周囲の微惑星から原始惑星が形成されました。(HPNo.26 惑星 「2 太陽系の起源」)
 HPNo.31 太陽 HPNo.33 続 恒星の世界 「⑥恒星の質量と進化の違い」(2)ヘリウム燃焼で50億年後、主系列星から離れて巨星に向かうと考えられています。(太陽としての寿命は約100億年)したがって 答えは ⑥

解答番号 14 参照HPNo.33 続 恒星の世界 「⑥恒星の質量と進化の違い」、HPNo.34 銀河と宇宙 「3°k(2.7°k)の背景放射」
 ビッグバン直後に出来たのは陽子や中性子の素となる素粒子でヘリウムではありませんから①、②は誤り。
 太陽質量程度の巨星の中心部では炭素までの核融合反応が行われると考えられています。正解 ③

解答番号 15 参照HP
①:素粒子が作られた瞬間、陽子や中性子が形成されたので正しい。正解
②:宇宙の晴れ上がりによって光が進めたのは約40万年後。⇒ 誤り
③:恒星の誕生は数億年後⇒ 誤り
④:ビッグバンは今から約140億年前。太陽の年齢は46億年だから、宇宙がはじまって95~96億年経ってから太陽系が誕生した計算  になります。⇒ 誤り