大阪府、大阪府豊能地区、大阪市、堺市教員採用試験 4

2021年出題。　　　　　　　　　　　　　　　　　　　中学校の理科室で、5つの球A、B、C、D、Eを3種類の液体X、Y、Zに入れたところ、次のア〜ウの結果になった。　　　　　　　　　　　　ア　A、C、Dを液体Xに入れると、Aは沈み、CとDは浮かび上がった。　　　　　　　　　　　　イ　A、B、Dを液体Yに入れると、AとDは沈み、Bは浮かび上がった。　　　　　　　　　　　　ウ　B、C、Eを液体Zに入れると、BとCは沈み、Eは浮かび上がった。　　　　　　　　　　　　　このとき、確実にいえるものはどれか。①〜⑤から一つ選べ。　　　　　　　　　　　　　　　　　ただし、A、B、C、D、Eの5つの球と、液体X、Y、Zの密度はそれぞれ均一で、常に一定であるものとする。　　　　　　　　　　　　　　　　　また、これらの5つの球と3種類の液体の温度、体積、質量も、球を液体に入れることによって変化することはないものとする。　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　①AとDを液体Zに入れると、どちらか一方は沈み、どちらか一方は浮かび上がる。　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　②BとEを液体Xに入れると、どちらか一方は沈み、どちらか一方は浮かび上がる。　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　③Cを液体Yに入れたときに、Cが沈むことが確認できれば、全ての球の密度の大小関係が判明する。　　　　　　　　　　　　　　　　　　　④液体X、液体Y、液体Zのうち、最も密度が大きいのは液体Yである。　　　　　　　　　　　　　　　　⑤液体Xと液体Yの密度は、どちらもAの密度よりも小さく、Bの密度よりも大きい。　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　ある液体α（仮に密度0.8とする）に、ある物質β（仮に密度0.9とする）を入れると、物質βは沈みます。　　　　　　　　　　　　　　　　なぜなら、物質βのほうが、物質αよりも密度が大きいからです。　　　　　　　　　　　　　　　　条件ア、イ、ウより、
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　図Ⅰ。さて、CとDでは、どちらの方が密度が大きいのでしょうか？そんなの分かんないですねぇ。じゃあ、放っておきましょう。　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　図Ⅱ。AとDでは、どちらが密度が大きいのでしょうか?　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　そんなの図Ⅰを見れば、Aの方が大きいに決まってますね。　　　　　　　　　　　　　　　　　よって、
Bは、結構密度が小さいようですが、Bより密度が小さいものはあるでしょうか？　図Ⅲを見れば、ZやEは、Bより小さいです。　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　なので、
あとはCですね。　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　図Ⅰ、図Ⅲより、Cは、Zよりは大きく、Xよりは小さいので（しかもそれしか分からないので）、
選択肢①AもDも液体Zより密度が大きいのだから、どちらも沈みます。　　　　　　　　　　　選択肢②BもEも液体Xより密度が小さいのだから、どちらも浮き上がります。　　　　　　　　　　　　　　　　選択肢③Cがしずんだなら、Cは液体Yより密度が大きいのだが、Dより大きいか小さいかは不明。　　　　　　　　　　　　　　　　　　選択肢④最も密度が大きいのは液体X。　　　　　　　　　選択肢⑤最終図より確実にいえますね。　　　　　　　　　　　　　よって、正解は、肢⑤です。