2023年度 大学入学共通テスト 追試験 地学基礎 解答・解説

2023年度 大学入学共通テスト 追試験「地学基礎」の解答と解説です。全設問の正解と考え方を一問ずつ解説し、公式の解答PDFもあわせて掲載しています。大学受験の森が独自に作成した、無料で読める解説です。

目次
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解答

解説

2023年度(令和5年度)大学入学共通テスト 追試験「地学基礎」の全問解説です。第1問が23点、第2問が7点、第3問が10点、第4問が10点で、あわせて50点満点。すべて必答で、解答番号は1〜16です。大問の中がA〜Dの文章に分かれているため、この記事も分野ごとに見出しを分けています。各設問の見出しをタップすると、その問題の考え方と手順が開きます。まちがえた設問だけを選んで確認してください。

第1問 A 太陽系の惑星(地球型惑星と木星型惑星)

表1の数値から惑星を特定し、木星型惑星の偏平率が大きい理由を確認します。赤道半径と平均密度の2つを見れば惑星は一つに絞れます。

問1:正解 ④(解答番号1/配点3)

<問題要旨>
表1(太陽系の代表的な惑星の諸量)を見た文章中の ア(地球とともに地球型惑星として挙げられている惑星)と イ(木星型惑星のほうが大きい量)に入る語の組合せを選びます。

<考え方>
アは表の赤道半径と重力から決めます。イは「自転周期が短く遠心力が大きい」という文がそのまま手がかりで、遠心力が大きいと赤道方向にふくらむことを思い出します。

【ア 惑星の特定】
 表1 の ア の行
  赤道半径 3396 km
  平均密度 3.93 g/cm³
  重力 0.38(地球を1)

 金星の赤道半径は約6052 km で
 地球(6378 km)とほぼ同じ大きさ
 重力も地球の約0.9

 火星の赤道半径は約3396 km
 重力は地球の約0.38

 ア = 火星

【イ 木星型惑星で大きいもの】
 偏平率
  赤道半径と極半径の差の割合
  自転が速いほど遠心力で赤道がふくらみ
  偏平率が大きくなる

 表1 の偏平率
  火星 1/170、地球 1/298
  土星 1/10、木星 1/15
  → 木星型のほうがはるかに大きい

 重力は木星が2.37 だが土星は0.93 で
 「木星型のほうが大きい」とは言えない

 イ = 偏平率

よって ④

第1問 B 緊急地震速報とS波

速報が出るまでの時間と列車が停止するまでの時間を足し、その間に S 波が進む距離を求めるだけの問題です。「以上」を求めるので、ちょうど間に合う距離が答えになります。

問2:正解 ④(解答番号2/配点3)

<問題要旨>
緊急地震速報が地震の発生の20秒後に出され、新幹線が停止するには60秒かかるとします。S 波の到着前に新幹線を停止させることができるのは、地震発生時に震源から何 km 以上離れた場所を走行している場合かを求めます(S 波の速度 4 km/秒)。

<考え方>
「地震発生から停止までに何秒かかるか」を先に出します。その秒数で S 波が進む距離より遠ければ、S 波が来る前に止まれます。

【停止までにかかる時間】
 地震発生 → 速報が出るまで 20 秒
 速報 → 新幹線が停止するまで 60 秒

 合計 20 + 60 = 80 秒

【その間に S 波が進む距離】
 距離 = 速度 × 時間
   = 4 km/秒 × 80 秒
   = 320 km

【意味を確認する】
 震源から 320 km の地点には
 ちょうど 80 秒後に S 波が届く

 それより遠ければ
 S 波が届く前に停止できる

 → 320 km 以上

よって ④

第1問 C 地質時代と爬虫類・哺乳類の進化

表2の地質時代区分に、爬虫類・哺乳類の出現と海洋進出を重ねて読みます。問4は「2つの期間が重なる区間」を先に決めてから、その時代のできごとを選ぶ二段構えです。

問3:正解 ②(解答番号3/配点4)

<問題要旨>
爬虫類が陸域に現れてから首長竜が海洋へ進出するまでにかかった時間と、哺乳類が陸域に現れてからクジラが海洋へ進出するまでにかかった時間はほぼ等しいとされています。この時間として最も適当なものを選びます。

<考え方>
4つの出来事がそれぞれどの紀かを思い出し、表2の年代目盛りに当てはめます。ジュラ紀と古第三紀は表に矢印で示されているので、あとは爬虫類と哺乳類の出現時期です。

【4つの出来事の時期】
 爬虫類が陸域に現れた
  … 古生代 石炭紀(約3.6〜3.0億年前)

 首長竜が海洋へ進出
  … 中生代 ジュラ紀(表2の矢印)
   約2.0〜1.45億年前

 哺乳類が陸域に現れた
  … 中生代 三畳紀(約2.5〜2.0億年前)

 クジラが海洋へ進出
  … 新生代 古第三紀(表2の矢印)
   約0.66〜0.23億年前

【それぞれの期間】
 爬虫類 → 首長竜
  約3.2億年前 → 約1.7億年前
  = 約1.5億年

 哺乳類 → クジラ
  約2.2億年前 → 約0.5億年前
  = 約1.7億年

 どちらも 1億5000万年ほど

よって ②
問4:正解 ③(解答番号4/配点3)

<問題要旨>
爬虫類が陸域に現れてから首長竜が海洋へ進出するまでの時代と、哺乳類が陸域に現れてからクジラが海洋へ進出するまでの時代は一部重なります。その重なった時代に起きたできごととして最も適当なものを選びます。

<考え方>
まず2つの期間を年代の帯として書き出し、重なる区間を決めます。そのうえで選択肢のできごとがいつのことかを1つずつ当てはめます。

【2つの期間】
 爬虫類 → 首長竜
  石炭紀 〜 ジュラ紀

 哺乳類 → クジラ
  三畳紀 〜 古第三紀

【重なる区間】
  三畳紀 〜 ジュラ紀
 (中生代の前半)

【選択肢のできごとの時期】
① 裸子植物の出現
  古生代 石炭紀後期〜ペルム紀
  → 重なる区間より前     ×

② 縞状鉄鉱層の形成
  先カンブリア時代
  (シアノバクテリアの光合成で
   海中の鉄が酸化・沈殿した)  ×

③ 生物の大量絶滅
  三畳紀末(T-J境界)に
  大量絶滅が起きている
  → 重なる区間の中       ○

④ 全球凍結(スノーボール・アース)
  先カンブリア時代       ×

よって ③

第1問 D 火成岩と変成岩(色指数・組織・接触変成作用)

方眼シートに写し取った有色鉱物から色指数を読み取り、そこから化学組成と密度を推定します。問6・問7は火山岩と深成岩、接触変成と広域変成の区別を確認する設問です。

問5:正解 ②(解答番号5/配点3)

<問題要旨>
図1(深成岩 A と深成岩 B の有色鉱物を 5 mm 方眼シートに写し取ったもの。黒色で塗られていない部分は無色鉱物)を比較した文章中の ウ(深成岩 A の方が Fe や Mg がより多いか少ないか)と エ(深成岩 B の方が密度がより大きいか小さいか)を選びます。

<考え方>
黒く塗られた面積の割合がそのまま色指数です。色指数が大きいほど苦鉄質で、有色鉱物に Fe と Mg が多く含まれます。

【図1 の読み取り】
 深成岩A … 黒い部分がかなり広い
       色指数が大きい
 深成岩B … 黒い部分がまばら
       色指数が小さい

【ウ Fe と Mg の量】
 有色鉱物は
  かんらん石・輝石・角閃石・黒雲母
  いずれも Fe と Mg を含む

 深成岩A は有色鉱物が多い
 → Fe や Mg は より多い

 ウ = 多い

【エ 密度】
 深成岩B は有色鉱物が少なく
 無色鉱物(石英・長石)が多い
 → 珪長質(花こう岩に近い)

 珪長質の岩石は密度が小さい
 (花こう岩 約2.7 g/cm³
  斑れい岩 約3.0 g/cm³)

 エ = 小さい

よって ②
問6:正解 ②・④(解答番号6・7/配点4)

<問題要旨>
火山岩について述べた文として適当なものを二つ選びます。

<考え方>
火山岩は「地表付近で急に冷えた」岩石です。急冷でどんな組織になるか、そして分類の基準になる成分は何かを確認します。深成岩の特徴が混ぜてあるので、そこを外します。

【火山岩の特徴】
 マグマが地表付近で急に冷えて固まる
 → 大きな結晶(斑晶)と
  細かい部分(石基)からなる斑状組織
 → 石基にはガラス質が含まれる

【選択肢の判定】
① 分類は Al₂O₃ 量で行う

  火成岩の分類は SiO₂ 量(質量%)
  で行う(玄武岩・安山岩・流紋岩)×

② ガラス質の物質が含まれることがある

  急冷のため結晶になりきれず
  ガラス質が残る          ○

③ 等粒状組織をもつものが多い

  等粒状組織は深成岩の特徴
  (ゆっくり冷えて結晶が育つ)  ×

④ 粗粒な結晶と細粒な結晶などからなる
  斑状組織をもつものが多い     ○

⑤ 底盤(バソリス)をつくることがある

  バソリスは地下深くで固まった
  深成岩の大規模な岩体       ×

よって ② と ④
問7:正解 ①(解答番号8/配点3)

<問題要旨>
図2(ある地域の接触変成帯の模式図)について、泥岩が花こう岩の貫入に伴う オ の影響で変成作用を受け、花こう岩に接した部分 C が カ に変わった、という文章の空欄を選びます。

<考え方>
「接触変成帯」という言葉と、図で花こう岩が貫入している様子が手がかりです。接触変成と広域変成で、原因も生じる岩石も違うことを整理します。

【接触変成作用と広域変成作用】

 接触変成作用
  マグマの 熱 が周囲の岩石に伝わる
  貫入した岩体のまわりに
  帯状(接触変成帯)にできる

  泥岩 → ホルンフェルス
  石灰岩 → 結晶質石灰岩(大理石)

 広域変成作用
  プレートの沈み込み帯などで
  熱 と 圧力 が広い範囲に働く

  泥岩 → 結晶片岩・片麻岩

【図2 の状況】
 花こう岩が貫入し
 接した部分 C だけが変わっている
 → 接触変成作用

 オ = 熱
 カ = ホルンフェルス

よって ①

第2問 A 大気中の水蒸気と降水量

飽和水蒸気量のグラフから凝結量を出し、それを空気柱全体の水の量に直して降水量(深さ)に換算します。単位の変換が3段階あるので、一つずつ確かめながら進める問題です。

問1:正解 ③(解答番号9/配点4)

<問題要旨>
気温 35℃、相対湿度 50 % の一様な空気からなる、底面積 1 m²、高さ 1000 m の空気柱を考えます。この空気の気温が 11℃ に低下し、凝結した水蒸気はすべて降水となったときの降水量(mm)を求めます(水の密度は 10⁶ g/m³、空気柱の底面積と高さの変化は無視)。

<考え方>
「1 m³ あたり何 g 凝結するか」→「空気柱全体で何 g か」→「その水の体積は何 m³ か」→「底面積で割って深さにする」と順に進みます。降水量は水の深さなので、最後に mm に直します。

【1 m³ あたりの凝結量】
 図1 より
  35 ℃ の飽和水蒸気量 約40 g/m³
  11 ℃ の飽和水蒸気量 約10 g/m³

 相対湿度 50 % なので
  実際の水蒸気量 = 40 × 0.50
         = 20 g/m³

 11 ℃ まで下がると 10 g/m³ しか
 気体でいられない

 凝結量 = 20 − 10 = 10 g/m³

【空気柱全体の凝結量】
 空気柱の体積
  1 m² × 1000 m = 1000 m³

 総凝結量 = 10 × 1000
     = 1.0×10⁴ g

【水の体積に直す】
 水の密度 10⁶ g/m³

 体積 = 1.0×10⁴ ÷ 10⁶
   = 1.0×10⁻² m³

【降水量(深さ)に直す】
 底面積 1 m² なので
  深さ = 1.0×10⁻² m
    = 10 mm

よって ③

第2問 B 海洋表層の循環

亜熱帯循環の向きと、南極周極流を駆動する風を問う設問です。北半球と南半球で循環の向きが逆になることを押さえておけば迷いません。

問2:正解 ①(解答番号10/配点3)

<問題要旨>
海洋表層の循環についての文章中の ア(北太平洋の亜熱帯循環の向き)と イ(南極周極流を駆動する風)に入る語の組合せを選びます。

<考え方>
亜熱帯循環は、低緯度側の貿易風(東風)と中緯度側の偏西風(西風)に挟まれてできる大きな渦です。この2つの風の向きから回転の向きが決まります。

【ア 北太平洋の亜熱帯循環】
 低緯度側では貿易風が東から西へ吹く
 → 海流は西向き(北赤道海流)

 中緯度側では偏西風が西から東へ吹く
 → 海流は東向き(北太平洋海流)

 南側が西向き、北側が東向き
 → 全体として 時計回り

(日本の南を流れる黒潮は
  この循環の西側の部分)

 ア = 時計

【イ 南極周極流を駆動する風】
 南極大陸の周りは陸地に妨げられず
 帯状に海がつながっている

 その緯度帯(南緯40〜60度付近)で
 卓越するのは 偏西風

 偏西風に押されて
 南極大陸のまわりを西から東へ
 (南半球で見ると時計回りに)流れる

 イ = 偏西風

よって ①

第3問 A 太陽系の形成(微惑星の成分)

原始太陽からの距離によって微惑星の成分が変わる理由を問う設問です。「なぜ遠くだと氷が入るのか」を温度で説明できるかがポイントです。

問1:正解 ④(解答番号11/配点3)

<問題要旨>
図1(ある時期の原始太陽系星雲の断面の模式図。●は岩石を主体とする微惑星、○は岩石と ア を主体とする微惑星)の ア に入る語と、それが○の微惑星に多く含まれる理由の組合せを選びます。

<考え方>
原始太陽に近いところと遠いところで何が違うかを考えます。物質が固体(塵)として存在できるかどうかは、その場所の温度で決まります。

【原始太陽系星雲の温度分布】
 原始太陽に近い … 高温
 原始太陽から遠い … 低温

【ア に入るもの】
 岩石は高温でも固体でいられるので
 どこの微惑星にも含まれる

 水や二酸化炭素などは
 温度が低いところでだけ
 氷として固体になれる

 → 遠方の微惑星には
  岩石に加えて 氷 が含まれる

 ア = 氷

【理由】
 「太陽による重力が弱いため」
  重力の強弱は、そこにある物質が
  固体か気体かを決める要因ではない ×

 「温度が低いため」
  氷が固体として存在できる境界を
  雪線(スノーライン)という    ○

(雪線より外側で氷を集めて
  大きく成長したのが木星型惑星)

よって ④

第3問 B 宇宙の進化と歴史

ビッグバン直後の元素合成と「宇宙の晴れ上がり」を扱います。問3は宇宙の晴れ上がりと雲の形成という一見無関係な2つに共通点を探す、視点の切り替えが要る設問です。

問2:正解 ④(解答番号12/配点3)

<問題要旨>
ビッグバンで宇宙が誕生してから約3分後には、陽子と イ が結合し ウ が形成された、という文章の空欄に入る語の組合せを選びます。

<考え方>
陽子と結合して原子核をつくる粒子は何かを考えます。電子は原子核のまわりを回るもので、原子核の中には入りません。

【ビッグバン直後の流れ】

 約10⁻⁴ 秒後
  クォークが結合して
  陽子と 中性子 ができる

 約3分後(宇宙の温度が約10億K)
  陽子と中性子が結合して
  ヘリウム原子核 が形成される
  (水素とヘリウムが約3:1の質量比)

 約38万年後
  温度が下がり、原子核が電子を捕らえて
  水素原子・ヘリウム原子が形成される
  (宇宙の晴れ上がり)

【空欄】
 イ = 中性子
  電子は原子核の外を回るもので
  陽子と結合して原子核はつくらない

 ウ = ヘリウム原子核
  バリウム(原子番号56)のような
  重い元素は恒星の内部や超新星爆発で
  つくられる

よって ④
問3:正解 ②(解答番号13/配点4)

<問題要旨>
「約38万年後には水素原子が形成された」という現象と、地球大気において空気塊が上昇して雲が形成される現象には共通点があります。その説明として最も適当なものを選びます。

<考え方>
2つの現象それぞれについて「何が起きて、その原因は何か」を書き出し、共通する部分を探します。膨張したときに温度がどう変わるかが軸になります。

【宇宙の晴れ上がり】
 宇宙が膨張する
 → 温度が下がる(約3000 K まで)
 → 電子が原子核に捕らえられて
  水素原子ができる
 → 光が電子に散乱されなくなり
  遠くまで見通せるようになる

【雲の形成】
 空気塊が上昇する
 → 気圧が下がって断熱膨張する
 → 温度が下がる(露点に達する)
 → 水蒸気が凝結して水滴になる
 → 光が水滴に散乱され
  見通しが悪くなる

【共通点を探す】
 どちらも
  膨張 → 温度低下 → 状態変化
 という順序をたどっている

 ② 膨張に伴う温度の低下によって
  引き起こされる         ○

① 温度の上昇
  どちらも下がっている      ×

③④ 見通しについて
  晴れ上がりは見通せるようになり
  雲の形成は見通せなくなる
  向きが逆なので共通点にならない ×

よって ②

第4問 自然災害(台風の風向・高潮・土砂災害)

小問3題で10点。問1は風向の時間変化から台風の進路を当てる定番問題で、風が反時計回りに吹き込むことを図に描いて確かめます。問2・問3は「適当でないもの」を選ぶ形式です。

問1:正解 ①(解答番号14/配点3)

<問題要旨>
ある台風が通過したときに、東京における風向が「東風 → 南風 → 西風」のように時間変化したとします。この台風の経路として考えられるのは、図1の経路 A〜D のうちどれかを選びます。

<考え方>
台風の風は中心に向かって反時計回りに吹き込みます。台風の中心が観測点の東側を通るか西側を通るかで、風向の変わり方が逆になります。図に台風の位置を3つ描いて確かめるのが確実です。

【台風の風の吹き方】
 北半球の台風では
 風は中心に向かって反時計回りに吹き込む

 → 観測点から見て
  中心が南にあるとき … 東寄りの風
  中心が西にあるとき … 南寄りの風
  中心が北にあるとき … 西寄りの風

【風向の変化から進路を決める】
 東 → 南 → 西 と時計回りに変化

 これは台風の中心が
 東京の 西側 を南から北へ通過した場合
 (東京は台風の東側=危険半円に入る)

 逆に中心が東側を通ると
  東 → 北 → 西 と
  反時計回りに変化する

【図1 の経路】
 経路A … 東京の西側を南から北へ ○
 経路B … 東京の東側を南から北へ ×
 経路C … 東京の南側を西から東へ ×
 経路D … 東京の北側を西から東へ ×

よって ①
問2:正解 ③(解答番号15/配点3)

<問題要旨>
台風によって高潮が引き起こされる要因、または高潮による水位上昇がより深刻な被害につながる要因として、適当でないものを選びます。

<考え方>
高潮の2大要因(吸い上げ効果と吹き寄せ効果)を思い出します。そのうえで、被害を大きくする条件として何が挙げられるかを考え、規模の合わないものを外します。

【高潮のしくみ】
 吸い上げ効果
  台風の中心付近は気圧が低い
  → 海面が持ち上げられる
  (1 hPa 下がると約1 cm 上昇)

 吹き寄せ効果
  強風が海水を沿岸に吹き寄せる
  → 湾の奥などで水位が上がる

【被害を深刻にする条件】
 満潮の時刻と重なる
 → もともと高い水位にさらに加わる

【選択肢の判定】
① 気圧低下で海面が吸い上げられる 要因 ○
② 強風で海水が吹き寄せられる   要因 ○

③ 高潮による水位上昇を海陸風が
  さらに増大させる

  海陸風は晴れた日に生じる
  数 m/秒 程度の弱い局地風で
  台風の暴風とは規模が違う
  高潮を増大させる要因にならない
  → 適当でない ←これ

④ 高潮の発生が満潮時と重なる  要因 ○

よって ③
問3:正解 ③(解答番号16/配点4)

<問題要旨>
土砂災害について述べた文として適当でないものを選びます。

<考え方>
斜面崩壊・土石流・地すべりと、液状化現象がそれぞれどんな条件で起こるかを整理します。液状化は土砂災害とは別のしくみで起こる現象です。

【土砂災害の種類】
 斜面崩壊(がけ崩れ)
  急斜面の土砂が崩れ落ちる
 土石流
  泥・砂・礫が水とともに一気に流れる
 地すべり
  斜面がゆっくりと滑り落ちる

【液状化現象】
 地下水を多く含む砂の地盤が
 地震の揺れで一時的に液体のようにふるまう
 → 建物が沈む、砂と水が噴き出す

 地震のときに起こる現象で
 地すべりに続いて起こるものではない

【選択肢の判定】
① 土砂災害は大雨だけでなく
  地震や火山噴火などでも引き起こされる
                正しい

② 土石流は、泥から礫までさまざまな
  大きさの粒子が水とともに流れる現象
                正しい

③ 地すべりが発生すると、続いてその場所で
  液状化現象が引き起こされる

  液状化は地震動によって起こる現象で
  地すべりの結果として起こるものではない
  → 適当でない ←これ

④ 大雨の後は地下に含まれる水の量が
  増えるため、雨が止んだ後も注意が必要
                正しい

よって ③

※ 本記事の解答・解説は当サイトが独立に作成したものです。公式の正解および配点は大学入試センターの発表をご確認ください。

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