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【2026最新】大分の公立高校入試理科の傾向と対策と無料過去問｜頻出単元を徹底分析

理科
類似過去問に挑戦

最大10年分の公立高校入試の類似過去問70,487件収録

出題都道府県
単元
学年
📌 この記事でわかること
  • ・全国の公立高校入試問題（理科）20,121件を分析
  • ・大分の理科過去問317件を分析して頻出テーマと傾向を明らかにしました
  • ・分析結果から類似問題819件を作成
  • ・一問一答形式で定期テスト・入試対策に差をつけよう！
当サイトでは、全国の公立高校入試の過去問を独自にデータベース化し、理科に関して20,121件もの膨大な問題を徹底的に分析しています。その中でも、大分県の公立高校入試については317件の過去問を収録しており、地域特有の出題パターンを完全に解明しました。 大分県の理科における出題傾向は、生物（26%）、地学（25%）、化学（25%）、物理（24%）と、非常にバランスよく構成されているのが特徴です。どの分野にも偏りがないため、苦手分野を作らないことが合格への鍵となります。 しかし、やみくもに全範囲を復習するだけでは時間が足りません。そこで重要になるのが、データに基づいた効率的な学習です。例えば、頻出テーマ第1位である 質量パーセント濃度 は、全国の類似問題を819問も分析することで、大分県の入試でどのような形で問われるのかを明確に把握できます。 限られた時間の中で、どの分野を優先し、どのような手順で解法を身につけるべきか。当サイトが提供する分析データとヒントを活用すれば、理科は確実に得点源に変えることができます。さあ、合格への最短ルートをここから一緒に歩み始めましょう。
大分の科目別 過去問数
科目出題件数割合
生物81 件26%
地学80 件25%
化学79 件25%
物理77 件24%
「大分」でよく出ている理科の問題は？
📊 大分の入試傾向分析（理科）
分析した過去問（理科・全国）
20,121 件
大分の収録過去問（理科）
317 件
頻出テーマランキング出題傾向
1
質量パーセント濃度
4問（1%）
2
電力と電力量の計算
4問（1%）
3
胚珠と子房
3問（1%）
4
化学変化における物質の質量比
3問（1%）
5
初期微動継続時間と震源距離の関係
3問（1%）
分析のポイント

大分の頻出テーマ1位は質量パーセント濃度。2位は電力と電力量の計算。定期テストでも入試でも頻出の最重要テーマを確認しよう。

物理の単元別 出題数（大分・全77件）
単元出題件数割合
電流・磁界30 件39%
光・音・力24 件31%
運動とエネルギー23 件30%
化学の単元別 出題数（大分・全79件）
単元出題件数割合
物質の性質29 件37%
化学変化・原子分子25 件32%
イオン・酸アルカリ25 件32%
生物の単元別 出題数（大分・全81件）
単元出題件数割合
細胞・光合成・体のしくみ28 件35%
遺伝・進化・生態系27 件33%
植物・動物の分類26 件32%
地学の単元別 出題数（大分・全80件）
単元出題件数割合
天体・宇宙・環境30 件38%
火山・地震・地層30 件38%
気象・天気20 件25%
大分県の公立高校入試における理科の出題傾向について、過去問データに基づき解説します。 1. 科目バランス 大分県の理科入試における各分野の出題比率は、生物が26％、地学が25％、化学が25％、物理が24％です。4分野からバランスよく出題される傾向にあります。 2. 頻出項目 過去の出題データにおける頻出項目の上位3つは以下の通りです。 第1位は 質量パーセント濃度 に関する計算問題で4問出題されています。 第2位は 電力と電力量の計算 に関する問題で4問出題されています。 第3位は 胚珠と子房 に関する植物の構造を問う問題で3問出題されています。 3. 直近の出題傾向 2024年度、2023年度、2022年度の直近3年間においても、上記のような基礎的な計算問題や、生物の観察・実験に関する考察問題が継続して出題されています。物理分野では電気回路や力学、化学分野では化学変化と原子・分子、生物分野では植物の分類や動物の体のつくり、地学分野では天体や気象など、各分野の標準的な内容が網羅的に問われています。記述式の解答を求める問題も一定数含まれており、実験結果から法則性を読み取る能力が求められる傾向にあります。
全国過去問出題率（理科）
少ない
多い

この表は、全国の過去問の類似問題が、その都道府県の入試でどれくらい出題されるかを示しています。90%であれば、90%は過去に類似問題が出題されたことがある問題です。残り10%は全国で過去出題されたことがない、全く新しい問題です。

数値が高い都道府県や年度ほど、過去問をしっかり解いていれば高得点を取れる傾向にあります。一方、70%以下の場合は、過去問では出題されたことがない応用力を試す新しい問題が多い傾向です。

大分の過去問出題率は86%と高いため、過去問をしっかりやりこむことで高得点が狙えます。出題傾向が安定しているので、過去問対策を重点的に進めることをお勧めします。

都道府県
2024
2025
2026
平均
北海道
77%
91%
—
83%
青森
94%
100%
97%
97%
岩手
85%
—
—
83%
宮城
76%
97%
—
89%
秋田
82%
88%
86%
87%
山形
97%
—
95%
95%
福島
93%
—
92%
90%
茨城
100%
93%
97%
94%
栃木
92%
87%
90%
91%
群馬
97%
97%
88%
93%
埼玉
79%
93%
95%
89%
千葉
95%
97%
95%
93%
東京
97%
91%
100%
93%
神奈川
91%
94%
93%
91%
新潟
89%
94%
88%
91%
富山
93%
—
93%
91%
石川
98%
—
—
92%
福井
93%
—
—
93%
山梨
93%
97%
92%
94%
長野
70%
91%
97%
84%
岐阜
93%
94%
97%
95%
静岡
87%
97%
83%
90%
愛知
71%
96%
90%
89%
三重
95%
95%
93%
92%
滋賀
90%
90%
100%
93%
京都
86%
100%
—
90%
大阪
86%
84%
94%
86%
兵庫
91%
75%
96%
85%
奈良
97%
86%
91%
92%
和歌山
88%
81%
95%
89%
鳥取
86%
—
92%
88%
島根
80%
92%
95%
89%
岡山
94%
91%
94%
91%
広島
91%
88%
93%
92%
山口
85%
87%
94%
85%
徳島
77%
—
—
84%
香川
92%
—
—
91%
愛媛
100%
89%
89%
92%
高知
91%
100%
93%
95%
福岡
91%
95%
92%
93%
佐賀
88%
—
—
89%
長崎
95%
—
—
90%
熊本
91%
—
—
91%
大分
82%
—
—
86%
宮崎
97%
—
—
97%
鹿児島
90%
85%
88%
88%
沖縄
92%
86%
95%
90%
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目次

大分県公立高校入試の理科：光・音・力

最終更新日：2026/06/23（全500問・12単元）

🔗 「光・音・力」の解説＆一問一答（単元別）
📚 物理の単元一覧を見る

大分県公立高校入試(2021)類似

振幅

Q1 物体が振動して音が発生するとき、その振動の「振れ幅」のことを何といいますか。また、その値が大きくなったとき、音の性質はどのように変化しますか。適切な組み合わせを選びなさい。
物理 光・音・力 ★ やさしい 知識 正答率 — 🔥 類題3問
💡 答えを確認
✅ 正解
振幅といい、音は大きくなる
物体が振動する際の振れ幅を振幅と呼びます。音の大きさはこの振幅によって決まり、振幅が大きくなるほど大きな音になり、振幅が小さくなるほど小さな音になります。一方、音の高さは1秒間に振動する回数である「振動数」によって決まります。
大分県公立高校入試(2017)類似

ばねの合成とのびの計算

Q2 1.0Nの力を加えると1.0cmのびるばねAと、1.0Nの力を加えると2.0cmのびるばねBを直列につなぎ、重さ0.5Nの鉄製のおもりを吊り下げた。さらにおもりの直下に置いたコイルに電流を流し、おもりを真下に向かって0.5Nの磁力で引きつけた。このとき、ばね全体ののびの合計は何cmになるか求めなさい。
物理 光・音・力 ★★★ 標準 原理・計算 正答率 — 🔥 類題3問
💡 答えを確認
✅ 正解
3.0cm
おもりに働く重力0.5Nと磁力0.5Nの合力を求めると、下向きに1.0Nとなります。直列につないだばねの場合、ばねAとばねBのどちらにも1.0Nの力が加わります。フックの法則より、ばねAは1.0cm、ばねBは2.0cmのびるため、全体ののびはそれらを合計した3.0cmとなります。
大分県公立高校入試(2019)類似

浮力の大きさと深さの関係

Q3 ばねばかりにつるしたおもりを水中に沈め、浮力の大きさを測定する実験を行います。おもり全体が水面より下にある「完全沈下」の状態で、おもりを吊るす位置を調整して、水面からおもりまでの深さをより深くしました。このとき、おもりにはたらく浮力の大きさと、ばねばかりの示す値の変化について正しい説明を選びなさい。
物理 光・音・力 ★★ 基本 実験・観察 正答率 — 🔥 類題2問
💡 答えを確認
✅ 正解
おもりが押しのけている水の体積が変わらないため、浮力の大きさは変化せず、ばねばかりの示す値も変化しない
物体にはたらく浮力の大きさは、その物体が押しのけた液体の体積によって決定されます。物体が完全に水中に沈んでいる場合、さらに深さを増しても、物体が排除している水の体積（物体の体積そのもの）は一定であり変化しません。したがって、物体にはたらく浮力の大きさは深さに関わらず一定に保たれ、ばねばかりの読み取り値も一定のままとなります。深い場所ほど水圧は大きくなりますが、物体の上面と下面にかかる水圧の差は変わらないため、浮力の大きさに影響は出ません。
大分県公立高校入試(2016)類似

浮力の測定と算出

Q4 物体を水中に沈めたとき、重力とは反対の上向きに働く力を何といいますか。
物理 光・音・力 ★ やさしい 知識 正答率 — 🔥 類題3問
💡 答えを確認
✅ 正解
浮力
液体中の物体は、重力とは逆向きの鉛直上向きに力を受けます。この力を浮力と呼び、水中に入っている物体の体積が大きくなるほど、この力は大きくなります。
大分県公立高校入試(2023)類似

重力の作図

Q5 振り子の先に質量300gの小球を取り付け、静止させた状態を考える。このとき小球にはたらく重力を矢印で図示する方法として、適切な手順はどれか。ただし、100gの物体にはたらく重力を1Nとし、図示する際の方眼紙の1目盛りを1Nに対応させるものとする。
物理 光・音・力 ★★ 基本 実験・観察 正答率 — 🔥 類題2問
💡 答えを確認
✅ 正解
小球の中心を作用点とし、そこから真下（鉛直下向き）に3目盛り分の長さの矢印を描く。
物体にはたらく重力を描く場合、作用点は物体の中心（重心）にとる。向きは常に鉛直下向きである。大きさについては、300gの物体にはたらく重力は3Nであり、1目盛りを1Nとする指示があるため、矢印の長さは3目盛り分が適切である。
大分県公立高校入試(2016)類似

浮力の測定と算出

Q6 水槽の中で円柱の物体を完全に沈めた後、さらに深い位置まで物体を移動させました。このとき、物体にはたらく浮力の大きさについて正しく説明しているものはどれですか。ただし、物体は水槽の底にはついていないものとします。
物理 光・音・力 ★★★ 標準 原理・計算 正答率 — 🔥 類題3問
💡 答えを確認
✅ 正解
水深が深くなっても、浮力の大きさは変わらない
浮力の大きさは、物体が押しのけた液体の重さ（体積）によって決まります。物体が完全に水中に入った後は、さらに深く沈めても「水中に沈んでいる部分の物体の体積」は変化しないため、受ける浮力の大きさは一定に保たれます。物体の重さそのものが変化することはありません。
大分県公立高校入試(2022)類似

凸レンズにおける像の不成立

Q7 焦点距離が10cmである凸レンズの軸上に、光源となる物体をレンズから5cm離した位置に置きました。このとき、レンズの反対側にスクリーンを置いて動かしても、はっきりとした像を映し出すことができませんでした。その理由として最も適切な説明を選びなさい。
物理 光・音・力 ★★ 基本 実験・観察 正答率 — 🔥 類題3問
💡 答えを確認
✅ 正解
物体が焦点よりも内側にあるため、凸レンズを通過した光が一点に集まらず、実像を結ばないから。
物体が凸レンズの焦点よりも内側（この場合はレンズから10cm未満の距離）にあるとき、物体から出てレンズを通過した光は、軸に対して外側に広がるように屈折します。光が一点に収束（集まる）しないため、スクリーン上に実像を結ぶことはありません。このとき、レンズをのぞき込むと物体が大きく見える「虚像」が観察されます。
大分県公立高校入試(2017)類似

無重量状態における弾性力のつり合い

Q8 幅65cmの箱の内部に、幅3cmの物体が置かれています。物体の左側には自然長30cmのばねAが、右側には自然長20cmのばねBが接続されており、それぞれ箱の両端に固定されています。この装置を無重量状態に置いたところ、物体は箱の中央付近で静止しました。このときの「ばねAが物体を引く力」と「ばねBが物体を引く力」の大きさの関係について、正しい説明はどれですか。
物理 光・音・力 ★★ 基本 実験・観察 正答率 — 🔥 類題3問
💡 答えを確認
✅ 正解
ばねAとばねBが物体を引く力の大きさは等しい
物体が静止しているということは、物体にはたらく力が平衡状態にあることを示しています。水平方向にはたらく力は、ばねAによる弾性力とばねBによる弾性力の2つのみであり、これらがつり合うためには、力の向きが反対で、かつ大きさが等しくなければなりません。自然長の長さの違いに関わらず、静止している以上は両方のばねの弾性力の大きさは一致します。
大分県公立高校入試(2021)類似

音の高さの対照実験

Q9 太さの異なる2種類の輪ゴムを使い、それぞれをはじく位置によって振動する部分の長さを変えられる自作の楽器がある。この装置を用いて、最も「高い音」を出すための条件の組み合わせとして適切なものはどれか。
物理 光・音・力 ★★★ 標準 原理・計算 正答率 — 🔥 類題2問
💡 答えを確認
✅ 正解
細い輪ゴムを選び、振動する部分の長さを短くする
音の高さは、物体が1秒間に振動する回数である「振動数」によって決まり、振動数が多いほど音は高くなる。弦の場合、太さが細いほど、また振動する部分の長さが短いほど、物体が軽快に速く振動するため、振動数が大きくなり高い音が出る。したがって、細い輪ゴムで振動部を短くした状態が最も高い音を発生させる条件となる。
大分県公立高校入試(2022)類似

虚像

Q10 凸レンズを用いた実験において、物体をレンズの焦点距離よりも内側に置いたとき、レンズを通して見える、実物と同じ向きで実物よりも大きい像を何といいますか。
物理 光・音・力 ★ やさしい 知識 正答率 — 🔥 類題3問
💡 答えを確認
✅ 正解
虚像
物体が凸レンズの焦点の内側にある場合、レンズを通過した光は拡散して一点に集まらないため、スクリーンに像を映すことはできません。しかし、レンズ越しに物体を見ると、屈折した光を逆にたどった位置に、実物と同じ向き（正立）で実物より大きい像が見えます。この像を虚像と呼びます。
大分県公立高校入試(2016)類似

フックの法則

Q11 ばねに加わる力の大きさが2倍、3倍になると、それにともなってばねののびも2倍、3倍になるという比例の関係を何の法則といいますか。
物理 光・音・力 ★ やさしい 知識 正答率 100%（1回） 🔥 類題3問
💡 答えを確認
✅ 正解
フックの法則
ばねののびは、加えた力の大きさに比例するという物理法則をフックの法則と呼びます。この法則が成り立つ範囲では、おもりの重さが大きくなるほど、ばねののびも一定の割合で増加します。
大分県公立高校入試(2016)類似

浮力の測定と算出

Q12 バネばかりにつるした円柱の物体を、空気中から徐々に水の中に沈めていく実験を行います。物体の底面が水面に触れてから、物体全体が完全に沈むまでの間、バネばかりが示す値はどのように変化しますか。
物理 光・音・力 ★★ 基本 実験・観察 正答率 — 🔥 類題3問
💡 答えを確認
✅ 正解
徐々に小さくなる
物体が水中に沈んでいく際、水の中にある物体の体積が増えるにつれて、物体にはたらく上向きの浮力が大きくなります。バネばかりの示す値は「重力－浮力」で求められるため、浮力が大きくなるほどバネばかりの示す値は減少します。
大分県公立高校入試(2016)類似

浮力と弾性力のつり合い

Q13 空気中でばねにつるした円柱の物体を、ゆっくりと水の中に沈めていき、円柱の一部が水に浸かった状態で静止させました。このとき、物体にはたらく上向きの力の組み合わせとして適切なものを次の中から選びなさい。
物理 光・音・力 ★ やさしい 知識 正答率 — 🔥 類題3問
💡 答えを確認
✅ 正解
水からの浮力と、ばねが物体を引く弾性力
静止している物体には、下向きの重力と、それにつり合う上向きの力が同時にはたらいています。水中にある物体には、水が物体を押し上げる「浮力」と、伸びたばねが元に戻ろうとして物体を引き上げる「弾性力」の２つの力が上向きにはたらき、これら２つの力の合計が下向きの重力とつり合っています。
大分県公立高校入試(2023)類似

音の大きさと振幅の関係

Q14 江戸時代、津波などの災害を遠くの人々に知らせるために、大筒（おおづつ）と呼ばれる大きな大砲が放たれました。より遠くまで届く「大きな音」を出すためには、音源の振動の状態をどのように変化させればよいですか。最も適切なものを選びなさい。
物理 光・音・力 ★ やさしい 知識 正答率 — 🔥 類題2問
💡 答えを確認
✅ 正解
音源の振動の幅である振幅を大きくする
音の大きさは、音源が振動する際の振幅（振動の幅）によって決まります。振幅が大きければ大きいほど、周囲の空気に伝わるエネルギーが大きくなり、大きな音として伝わります。選択肢にある振動数は音の「高さ」を決定する要素であり、音の大きさとは別の性質です。
大分県公立高校入試(2022)類似

実像の見え方

Q15 物体から出た光が凸レンズを通り、1点に集まることでスクリーン上に結ばれる像を何というか。また、その像の向きはもとの物体と比べてどのようになっているか、適切な組み合わせを選びなさい。
物理 光・音・力 ★ やさしい 知識 正答率 — 🔥 類題3問
💡 答えを確認
✅ 正解
実像であり、上下左右が逆向きである
物体から出た光が凸レンズで屈折し、実際に1点に集まってできる像を実像と呼びます。実像は常に、もとの物体に対して上下と左右がともに逆転した倒立の像となります。
大分県公立高校入試(2019)類似

浮力の大きさと深さの関係

Q16 空気中で重さをはかると1.2Nである金属の固まりを、水中に完全に沈めてばねばかりの値を測定しました。水面から金属の上端までの距離が3cmのとき、ばねばかりの値は0.8Nを示しました。次に、糸を伸ばして金属をさらに深い位置まで下げ、水面から金属の上端までの距離を9cmにしたとき、ばねばかりが示す値として適切なものを選びなさい。ただし、金属は水槽の底にはついていないものとします。
物理 光・音・力 ★★★ 標準 原理・計算 正答率 — 🔥 類題2問
💡 答えを確認
✅ 正解
0.8N
物体が完全に水中に沈んでいるとき、水面からの深さが変化しても、物体にはたらく浮力の大きさは変化しないという性質があります。このケースでは、深さ3cmの時点ですでに完全沈下しており、物体にはたらく浮力は「1.2N – 0.8N = 0.4N」と計算できます。深さが9cmに変化しても、物体が押しのけている水の体積は変わらないため、浮力は0.4Nのまま維持されます。よって、ばねばかりの示す値も深さ3cmのときと同じ0.8Nとなります。
大分県公立高校入試(2014)類似

浮力の大きさと水中の体積の関係

Q17 水中の物体にはたらく浮力について、その性質を正しく説明しているものはどれですか。
物理 光・音・力 ★ やさしい 知識 正答率 — 🔥 類題3問
💡 答えを確認
✅ 正解
浮力の大きさは、物体が押しのけた液体の重さに等しい。
アルキメデスの原理により、流体中の物体にはたらく浮力は、その物体が押しのけている流体の重さと等しくなります。浮力の正体は、物体の下面が受ける上向きの水圧が、物体の上面が受ける下向きの水圧よりも大きいために生じる圧力の差であり、水中の体積に依存しますが、物体の質量そのものや、完全に沈んだ後の深さには依存しません。
大分県公立高校入試(2017)類似

無重量状態における弾性力のつり合い

Q18 重力が作用しない無重量状態において、物体が左右からつながれた2つのばねによって引っ張られ、そのまま静止しているとします。このとき、物体にはたらく複数の力が互いに打ち消し合い、物体が静止し続けている状態を何といいますか。
物理 光・音・力 ★ やさしい 知識 正答率 — 🔥 類題3問
💡 答えを確認
✅ 正解
力のつり合い
物体に複数の力がはたらいているにもかかわらず、物体が静止または等速直線運動を続けるとき、それらの力は「つり合っている」と表現されます。無重量状態では重力の影響を無視できるため、物体に接続された複数のばねが及ぼす弾性力のみを考慮することになり、それらが反対向きで同じ大きさであれば平衡状態（つり合い）となります。
大分県公立高校入試(2021)類似

音の大きさと振動数の独立性

Q19 ある一定の高さの音が出ている音源において、音を出すときの力を強くして「大きな音」に変化させたとき、この音の性質について述べた文として正しいものはどれですか。
物理 光・音・力 ★★★ 標準 原理・計算 正答率 — 🔥 類題2問
💡 答えを確認
✅ 正解
音の振幅が大きくなっているが、振動数は変化していない。
音の大きさは音源の振幅（振動のぶれ幅）によって決まり、音の高さは音源の振動数（1秒間に振動する回数）によって決まります。同じ物体を叩く場合、叩く力を強くしても物体が1秒間に振動する回数は変わらないため、音の高さは一定に保たれたまま、振幅だけが大きくなって大きな音として聞こえます。
大分県公立高校入試(2016)類似

フックの法則

Q20 あるばねにおもりを吊るす実験において、おもりの質量を20g、40g、60gと大きくしていったところ、ばねののびはそれぞれ1.0cm、2.0cm、3.0cmと記録されました。この実験結果から考察できる内容として、最も適切な説明はどれか。
物理 光・音・力 ★★ 基本 実験・観察 正答率 — 🔥 類題3問
💡 答えを確認
✅ 正解
ばねののびは、加えたおもりの質量に比例する。
おもりの質量が20gから2倍（40g）、3倍（60g）になると、ばねののびも1.0cmから2倍（2.0cm）、3倍（3.0cm）に変化しています。このことから、ばねののびとおもりの質量には比例の関係があることがわかります。ばねの「全長」については、もとの長さが含まれるため、おもりの質量に単純に比例するわけではない点に注意が必要です。
大分県公立高校入試(2019)類似

浮力の大きさと体積の関係

Q21 物体をばねばかりにつるして水中に沈めていくとき、物体が完全に水中に沈むまでの間、深さが深くなるにつれてばねばかりの示す値が小さくなっていく理由として、最も適切な説明はどれですか。
物理 光・音・力 ★★★ 標準 原理・計算 正答率 — 🔥 類題3問
💡 答えを確認
✅ 正解
物体が深く沈むほど、物体が押しのける水の体積が増加し、それに応じて浮力が大きくなるため。
ばねばかりの値が小さくなるのは、重力と反対向きにはたらく浮力が大きくなるためです。物体が完全に沈むまでは、深くなるにつれて「水中に沈んでいる部分の体積」が増加します。浮力の大きさは押し出した水の体積に比例するため、体積が増えることで浮力が増し、結果としてばねばかりの値を押し下げます。なお、完全に沈んだ後は体積が変化しないため、浮力は一定となります。
大分県公立高校入試(2014)類似

浮力の大きさと水中の体積の関係

Q22 空気中で重さをはかると1.4Nを示す高さ5cmの金属製の円柱を、ばねばかりにつるして徐々に水の中に沈めていく実験を行いました。円柱の底面が水面からちょうど5cmの深さに達し、円柱全体が水の中に入ったとき、ばねばかりの目盛りは0.9Nを示しました。このとき、円柱にはたらいている浮力の大きさとして適切な数値を選びなさい。
物理 光・音・力 ★ やさしい 実験・観察 正答率 — 🔥 類題3問
💡 答えを確認
✅ 正解
0.5N
物体にはたらく浮力の大きさは、空気中での物体の重さと、水中に沈めたときのばねばかりの目盛りの差によって求められます。空気中での重さが1.4Nで、完全に水に沈んだときの目盛りの値が0.9Nであるため、その差である0.5Nが物体に上向きにはたらく浮力の大きさとなります。
大分県公立高校入試(2019)類似

浮力の大きさと体積の関係

Q23 ばねばかりにつるした物体を水中に沈めていく実験を行います。水中に沈んでいる物体の体積が10cm³のときに物体にはたらく浮力が0.1Nであったとき、物体をさらに沈めて水中に沈んでいる体積を40cm³にすると、物体にはたらく浮力の大きさは何Nになりますか。
物理 光・音・力 ★★ 基本 実験・観察 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
0.4N
水中の物体にはたらく浮力の大きさは、水中に沈んでいる物体の体積に比例します。体積が10cm³から40cm³へと4倍になっているため、浮力の大きさも0.1Nの4倍である0.4Nとなります。
大分県公立高校入試(2017)類似

無重量状態における弾性力のつり合い

Q24 内側の幅が65cmの箱の中に、幅3cmの物体が入っています。この物体の左側には自然長30cmのばねAが、右側には自然長20cmのばねBが取り付けられ、どちらも箱の壁面に固定されています。この装置を無重量状態で静止させたとき、ばねAの伸びとばねBの伸びの合計は何cmになりますか。
物理 光・音・力 ★★★ 標準 原理・計算 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
12cm
箱の内部の空間から物体の幅を引くと、2つのばねが占める合計の長さが求められます。計算式は、65cm（箱の幅）－ 3cm（物体の幅）＝ 62cmとなります。一方で、2つのばねの自然長の合計は、30cm（ばねA）＋ 20cm（ばねB）＝ 50cmです。ばねが伸びた状態での合計長（62cm）と、自然長の合計（50cm）の差を求めると、62cm － 50cm ＝ 12cmとなり、これが2つのばねの伸びの合計値となります。
大分県公立高校入試(2022)類似

虚像

Q25 焦点距離が10cmである凸レンズを使い、光学台の上で光源をレンズから5cmの位置に固定しました。このときのスクリーンの様子と、レンズを通して見える像の向きについて正しく説明しているものはどれですか。
物理 光・音・力 ★★ 基本 実験・観察 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
スクリーンには像が映らず、レンズを通すと正立の像が見える
光源からレンズまでの距離（5cm）が焦点距離（10cm）よりも短いため、光がレンズの反対側で収束せず、スクリーン上に像を結ぶことはありません。このとき、レンズを通して光源側をのぞき込むと、光が物体の後方から進んできたように見えるため、実物と同じ向き（正立）の大きな虚像が観察されます。
大分県公立高校入試(2021)類似

音の反射を利用した距離測定

Q26 音の反射を利用して、発射した地点から対象物までの距離を測定する仕組みについて正しく述べたものはどれですか。
物理 光・音・力 ★ やさしい 知識 正答率 — 🔥 類題2問
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✅ 正解
音が往復する時間の半分に対象物までの音速をかけることで、距離を算出する。
音を対象物に向けて放ち、反射して戻ってくる時間を計測する場合、その時間は「行き」と「帰り」の合計である往復時間を示している。求めたいのは発射地点から対象物までの片道の距離であるため、往復の時間に音速をかけてから2で割るか、あらかじめ時間の値を半分にしてから音速をかける必要がある。
大分県公立高校入試(2017)類似

水平面上でのばねのつり合い

Q27 水平な台の上に置かれたばねの両端に、滑車を通して同じ質量のおもりをつるして静止させました。このとき、ばねがおもりによって引き伸ばされることで、もとの形に戻ろうとして生じる力を何といいますか。
物理 光・音・力 ★ やさしい 知識 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
弾性力
ばねやゴムなどの弾性体に変形を加えたときに、もとの形に戻ろうとして発生する力を「弾性力」と呼びます。今回のケースでは、おもりが糸を引く力と、ばねが縮もうとする弾性力の大きさが等しくなり、向きが反対であるために、ばねは一定ののびを保ったまま静止します。
大分県公立高校入試(2021)類似

気柱の長さと音の高さ

Q28 容器の口に息を吹きかけて音を出すとき、容器の中の水の量と音の高さの関係について説明したものとして、最も適切なものはどれですか。
物理 光・音・力 ★★ 基本 原理・計算 正答率 — 🔥 類題2問
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✅ 正解
水の量が多いほど、振動する空気の部分が短くなるため、高い音が出る
この実験で音源となっているのは、コップの中にある「空気の部分」です。物体が振動して音を出すとき、その物体が短かったり、小さかったり、細かったりするほど、振動が速くなって高い音が出る性質があります。したがって、水を増やして空気の柱の長さを短くするほど、発生する音は高くなります。
大分県公立高校入試(2022)類似

凸レンズにおける像の不成立

Q29 凸レンズによってスクリーン上に実像を映し出すために必要な、物体を置く位置の条件として正しいものはどれか。
物理 光・音・力 ★ やさしい 知識 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
物体を焦点よりも外側に置く。
凸レンズで実像をスクリーンに映すためには、物体から出た光がレンズを通過した後に一点に集まる必要があります。光が収束して実像を結ぶための条件は、物体を焦点よりも遠い位置（焦点の外側）に置くことです。焦点に置くと平行光になり、焦点より内側に置くと光は広がってしまうため、実像は作られません。
大分県公立高校入試(2021)類似

光と音の伝わる速さの差

Q30 遠くで落雷があったとき、稲妻の光が見えてからしばらくして雷鳴が聞こえることがあります。このように、光と音の届くタイミングに差が生じる理由として最も適切な説明を選びなさい。
物理 光・音・力 ★ やさしい 知識 正答率 — 🔥 類題2問
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✅ 正解
光の速さが音の速さよりも非常に速いため、光が先に到達するから
光の速さは秒速約30万km（1秒間に地球を7周半する速さ）であるのに対し、音の速さは秒速約340mです。この圧倒的な速さの違いにより、遠くで発生した現象の視覚情報はほぼ瞬時に伝わりますが、音の情報は距離に応じた時間をかけて伝わるため、到達時間に大きな差が生じます。
大分県公立高校入試(2022)類似

凸レンズにおける像の不成立

Q31 凸レンズを用いた実験において、光源となる物体をちょうど「焦点」の位置に置いたとき、レンズを通過した後の光の進み方と、スクリーンに映る像の関係について正しく述べたものはどれか。
物理 光・音・力 ★★ 基本 原理・計算 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
通過した光が互いに平行に進むため、どこにスクリーンを置いても実像を結ばない。
物体を凸レンズの焦点上に置いた場合、物体の一点から出て凸レンズを通過した光は、互いに平行な光線となって進みます。平行な光はいつまでも一点に交わることがないため、スクリーンの位置をどのように調整しても、はっきりとした実像を映し出すことはできません。
大分県公立高校入試(2021)類似

音の反射

Q32 校舎から離れた運動場で大きな声を出したとき、しばらくして自分の声が校舎の壁からはね返って聞こえてくる「やまびこ」の現象が観察されました。この現象が起こる理由として、音の性質を正しく説明しているものはどれですか。
物理 光・音・力 ★★ 基本 実験・観察 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
音波が壁の表面で反射し、時間差をおいて耳に届くため。
音は空気中を一定の速さで伝わる波です。壁などの障害物に当たると音は反射し、発信源に向かって戻ってきます。このとき、発信源から壁までの往復の距離を伝わるのに時間がかかるため、元の音よりもわずかに遅れて聞こえる「やまびこ（残響）」という現象が発生します。
大分県公立高校入試(2023)類似

密度の変化と浮き沈み

Q33 密度が 1.1 g/cm³ である物体の浮沈について、密度 1.0 g/cm³ の水に入れた場合と、密度 1.2 g/cm³ の食塩水に入れた場合の組み合わせとして正しいものはどれですか。
物理 光・音・力 ★★★ 標準 原理・計算 正答率 — 🔥 類題2問
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✅ 正解
水の中では沈み、食塩水の中では浮く。
物体が液体の中で浮くためには、液体の密度が物体の密度よりも大きい必要があります。この物体の密度は 1.1 g/cm³ なので、これより密度が小さい水（1.0 g/cm³）の中では、重力が浮力を上回り沈みます。一方で、これより密度が大きい食塩水（1.2 g/cm³）の中では、物体がすべて沈んだ際にかかる浮力が物体の重力よりも大きくなるため、物体は浮き上がります。
大分県公立高校入試(2022)類似

実像の見え方

Q34 光源、カタカナの「オ」の形に切り抜いた厚紙、凸レンズ、スクリーンを一直線上に並べ、スクリーン上にはっきりと実像を映し出した。光源側から厚紙を見たときの形と比較して、スクリーンに映った像はどのような形に見えるか、最も適切な説明を選びなさい。
物理 光・音・力 ★★ 基本 実験・観察 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
もとの「オ」を180度回転させた形に見える
凸レンズによって作られる実像は、物体を上下および左右に反転させた状態になります。この「上下と左右の両方を反転させる」という操作は、図形を180度回転させることと同等であるため、カタカナの「オ」は180度回転した向きでスクリーンに投影されます。
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光と音の伝わる速さの差

Q35 花火大会において、打ち上げられた花火が大きく開く光が見えてから、3秒後に「ドン」という音が聞こえました。花火が開いた場所から観測地点までの距離はおよそ何mですか。ただし、音の伝わる速さを毎秒340mとし、光が届くまでの時間は無視できるものとします。
物理 光・音・力 ★★ 基本 原理・計算 正答率 — 🔥 類題2問
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✅ 正解
1020m
光の速さは音に比べて非常に速いため、花火が開いた瞬間に光が届いたと考えます。音が聞こえるまでの3秒間は、音が花火の地点から観測地点まで移動するのにかかった時間です。「道のり ＝ 速さ × 時間」の公式にあてはめると、340 (m/s) × 3 (s) ＝ 1020 (m) となります。
大分県公立高校入試(2021)類似

振動数の計算

Q36 音の波形をオシロスコープで観察したところ、波が1往復するのにかかる時間が横軸の8目盛り分であった。横軸の1目盛りは0.0005秒を表しているとき、この音の振動数は何ヘルツか。
物理 光・音・力 ★★★ 標準 原理・計算 正答率 — 🔥 類題2問
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✅ 正解
250ヘルツ
波が1往復するのにかかる時間を周期と呼び、この場合は 8目盛り × 0.0005秒 ＝ 0.004秒となる。振動数は1秒あたりの振動回数のことであり、1を周期（秒）で割ることで求められる。したがって、1 ÷ 0.004 ＝ 250となり、単位にヘルツを用いることで算出できる。周期そのものの数値や、1目盛りあたりの秒数と混同しないよう注意が必要である。
大分県公立高校入試(2017)類似

ばねの自然の長さ

Q37 あるばねにおもりをつるして長さを測定したところ、おもりの質量が100gのときに30cm、200gのときに40cm、300gのときに50cmとなりました。おもりの質量とばねの伸びが比例関係にあるとき、このばねにおもりを何もつるしていない状態の長さとして正しいものを求めなさい。
物理 光・音・力 ★★ 基本 原理・計算 正答率 — 🔥 類題2問
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✅ 正解
20cm
おもりの質量が100g増えるごとに、ばねの長さが10cmずつ（40-30=10cm、50-40=10cm）一定の割合で長くなっていることがわかります。この10cmは、おもり100gあたりの「ばねの伸び」を表しています。おもりを何もつるしていない状態（0g）の長さは、100gをつるしたときの長さ（30cm）から、100g分の伸び（10cm）を引くことで算出できるため、30 – 10 = 20cmとなります。
大分県公立高校入試(2016)類似

フックの法則

Q38 自然の長さが10.0cmのばねがあり、20gのおもりを1個吊るすとばねののびが1.0cmになることがわかっています。このばねに同じおもりを合計で3個（60g）吊るしたとき、ばねの「全体の長さ」は何cmになりますか。
物理 光・音・力 ★★ 基本 原理・計算 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
13.0cm
フックの法則により、おもりの質量が20gから3倍の60gになると、ばねののびも1.0cmの3倍である3.0cmになります。問われているのは「全体の長さ」であるため、もとの長さ10.0cmにのびの3.0cmを足した13.0cmが正解となります。ばねの「のび」と「全体の長さ」を混同しないよう注意が必要です。
大分県公立高校入試(2023)類似

重力の作図

Q39 質量300gの物体が糸につるされて静止しているとき、この物体にはたらく重力の性質について述べたものとして、最も適切なものはどれか。ただし、100gの物体にはたらく重力の大きさを1N（ニュートン）とする。
物理 光・音・力 ★ やさしい 知識 正答率 — 🔥 類題2問
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✅ 正解
大きさは3Nであり、向きは常に鉛直下向きである。
物体にはたらく重力は、物体の質量に比例する性質があり、100gにつき1Nの力がはたらくため、300gの物体では3Nとなる。また、重力の向きは物体がどのような状態にあっても、常に地球の中心に向かう「鉛直下向き」となる。糸の向きなどは関係しない。
大分県公立高校入試(2022)類似

実像の見え方

Q40 光学台を用いた実験において、光源から凸レンズまでの距離を30cm、20cm、15cmと、焦点の外側で徐々に近づけていった。このとき、スクリーン上にはっきりと実像を映し続けるために必要な操作と、像の大きさの変化について述べたものとして正しいものはどれか。
物理 光・音・力 ★★★ 標準 原理・計算 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
レンズからスクリーンを遠ざけていき、像の大きさは大きくなる
物体（光源）を凸レンズの焦点の外側でレンズに近づけると、レンズを通った光が一点に集まる位置はレンズから遠ざかる性質があります。したがって、スクリーンをレンズから遠ざける必要があります。この際、物体がレンズに近づくほど、スクリーンに映る実像の大きさはもとの物体よりも大きくなっていきます。
大分県公立高校入試(2016)類似

浮力と弾性力のつり合い

Q41 ばねにつるした物体を空気中から水の中へ徐々に沈めていくとき、ばねの伸びが次第に短くなっていく理由を、「重力」と「浮力」という言葉を用いて説明したものとして適切なものはどれですか。
物理 光・音・力 ★★ 基本 実験・観察 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
下向きの重力に対し、上向きの浮力がはたらき始めることで、ばねの弾性力が小さくて済むようになるため。
物体にはたらく地球からの重力の大きさは、水中でも変化しません。しかし、水に浸かると上向きの浮力がはたらき、重力の一部を浮力が支える形になります。物体が静止しているとき、重力、浮力、ばねの弾性力の３つがつり合いの状態にあり、浮力が大きくなるほど、もう一方の上向きの力である弾性力（ばねの伸び）は小さくなります。
大分県公立高校入試(2021)類似

音の反射

Q42 音は波としての性質を持っており、壁などの物体に当たるとはね返る性質があります。この現象を何と呼びますか。また、この現象を利用して特定の方向に音を送ったり、遠くの音を集めたりするために設置される板の名称として適切な組み合わせを選びなさい。
物理 光・音・力 ★ やさしい 知識 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
反射・反射板
音波が物体の境界線ではね返る現象を反射といいます。反射板を用いると、音を特定の方向に集中させて遠くまで届けたり、逆に一箇所に音を集める「集音」を行ったりすることが可能になります。屈折は波が異なる物質に進む際に曲がる現象であり、吸収は音のエネルギーが物体に吸収されて小さくなる現象を指します。

大分県公立高校入試の理科：運動とエネルギー

🔗 「運動とエネルギー」の解説＆一問一答（単元別）
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大分県公立高校入試(2023)類似

慣性と重力による運動

Q1 振り子の小球が右端の最高点（折り返し地点）に達し、速度が一時的に零（ゼロ）になった瞬間に、小球をつるしていた糸をハサミで切りました。このとき、小球はどのような運動を始めますか。その後の動きと理由の組み合わせとして最も適切なものを選びなさい。
物理 運動とエネルギー ★★★ 標準 原理・計算 正答率 — 🔥 類題2問
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✅ 正解
重力がはたらくため、真下に向かって自由落下する。
振り子の最高点（折り返し地点）では、小球の速度が一時的に零となります。物体は運動しているとき、その運動を続けようとする「慣性」を持ちますが、速度が零の瞬間には特定の方向への慣性ははたらきません。このとき糸を切ると、小球には鉛直下向きの重力のみが作用することになるため、初速度零の状態で真下へ向かう自由落下が始まります。
大分県公立高校入試(2021)類似

水力発電のエネルギー変換

Q2 ダムなどの高い場所に貯められた水を利用して発電を行う「水力発電」において、最終的に「電気エネルギー」を得るために、水がもともと持っているどのようなエネルギーを利用していますか。
物理 運動とエネルギー ★ やさしい 知識 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
位置エネルギー
水力発電は、高い場所にある水が持つ「位置エネルギー」を、水車（タービン）を回す運動エネルギーへと変え、最終的に発電機で「電気エネルギー」へと変換する仕組みです。このようにエネルギーの種類が変わることをエネルギー変換と呼びます。
大分県公立高校入試(2024)類似

熱エネルギーと位置エネルギー

Q3 火力発電所において、石炭や天然ガスなどの燃料を燃焼させてから、最終的に電気エネルギーを取り出すまでの過程における最初のエネルギー変換として適切なものはどれですか。
物理 運動とエネルギー ★★ 基本 原理・計算 正答率 — 🔥 類題2問
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✅ 正解
燃料が持つ化学エネルギーが、燃焼によって熱エネルギーに変換される
火力発電やバイオマス発電では、物質がもともと蓄えている「化学エネルギー」を燃焼という化学変化によって「熱エネルギー」として取り出す段階が最初のエネルギー変換となります。その熱を用いて水を沸騰させ、発生した高温・高圧の蒸気が持つエネルギーによってタービンを回し、最終的に発電機で電気エネルギーへと変換されます。
大分県公立高校入試(2020)類似

力学的エネルギーの保存と変換

Q4 斜面の上部に置かれた球が静かに転がり落ち、最も低い水平面に達するまでの過程を観察しました。球が斜面を下るにつれて、物体の「速さ」と「位置エネルギー」の関係はどのように変化しますか。
物理 運動とエネルギー ★★ 基本 実験・観察 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
速さが増加するにつれて、位置エネルギーは減少する
物体が斜面を転がり落ちる際、高さが減少するため位置エネルギーは減少していきます。一方で、重力によって物体は加速され続けるため、速さは増加し、運動エネルギーが増加します。これは位置エネルギーが運動エネルギーに移り変わっていることを示しており、高い位置にあるほど位置エネルギーが大きく、低い位置ほど速さが大きくなるという関係が成立します。
大分県公立高校入試(2020)類似

力学的エネルギーの保存と変換

Q5 最も高い位置にあるときの位置エネルギーが120J、運動エネルギーが0Jである球を、摩擦のない斜面で静かに離しました。この球が斜面を転がり落ちる途中の地点で、位置エネルギーが運動エネルギーの3倍であったとき、その地点における運動エネルギーの値として正しいものはどれですか。
物理 運動とエネルギー ★★★ 標準 原理・計算 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
30J
空気の抵抗や摩擦が無視できるとき、運動のどの地点においても位置エネルギーと運動エネルギーの和は一定に保たれます。この場合、合計は 120 + 0 = 120J です。ある地点での運動エネルギーをxとすると、位置エネルギーは3xと表せます。合計は x + 3x = 120J となるため、4x = 120J より、x（運動エネルギー）は30Jとなります。
大分県公立高校入試(2021)類似

力学的エネルギーの保存

Q6 高い場所から球を静かに転がし、斜面を下らせる実験を行いました。球が斜面を下るにつれて、球の持つエネルギーの状態はどのように変化しますか。ただし、摩擦や空気抵抗は考えないものとします。
物理 運動とエネルギー ★★ 基本 実験・観察 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
位置エネルギーが減少し、運動エネルギーが増加するが、その和は一定に保たれる
球が斜面を下ると高さが低くなるため位置エネルギーは減少しますが、その分だけ速さが増して運動エネルギーが増加します。エネルギーの形態が移り変わるだけで、力学的エネルギーの総量は変化せず一定となります。
大分県公立高校入試(2024)類似

熱エネルギーと位置エネルギー

Q7 日本で行われている主な発電方式のうち、「水力発電」と「地熱発電」において、電気を得るために直接的な源として利用されるエネルギーの組み合わせとして最も適切なものを選択してください。
物理 運動とエネルギー ★ やさしい 知識 正答率 — 🔥 類題2問
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✅ 正解
水力発電：位置エネルギー、地熱発電：熱エネルギー
発電方式によって、電気を得るために利用する元のエネルギー形態は異なります。水力発電では、高い場所にある水が持つ「位置エネルギー」を利用して水車を回し、発電機を動かします。一方で、地熱発電では、地球の内部にあるマグマなどの熱源から得られる「熱エネルギー」を利用して蒸気を発生させ、タービンを回して発電を行います。
大分県公立高校入試(2016)類似

腕の筋肉とてこの原理

Q8 肘を支点、前腕の筋肉の付着部を力点、重りを持つ手のひらを作用点としたてこの仕組みを考えます。作用点に10N（ニュートン）の力がかかっているとき、この重さを支えるために筋肉が力点に60Nの力を出しているとすると、「支点から力点までの距離」と「支点から作用点までの距離」の比はどのようになりますか。
物理 運動とエネルギー ★★★ 標準 原理・計算 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
1：6
てこの原理により、「支点からの距離 × 加える力」の値は、力点と作用点で等しくなります。支点から力点までの距離をL1、支点から作用点までの距離をL2とすると、60N × L1 ＝ 10N × L2 という等式が成り立ちます。この式を変形すると L1：L2 ＝ 10：60 となり、もっとも簡単な整数の比に直すと 1：6 となります。
大分県公立高校入試(2019)類似

LED電球のエネルギー変換効率

Q9 白熱電球とLED電球に同じ時間だけ電流を流し、赤外線放射温度計を用いて電球の温度変化を測定する実験を行いました。その結果、白熱電球は3分間で54度温度が上昇したのに対し、LED電球の上昇幅は9度にとどまりました。この実験結果から説明できるLED電球の性質として、最も適切なものはどれですか。
物理 運動とエネルギー ★★ 基本 実験・観察 正答率 — 🔥 類題2問
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✅ 正解
LED電球は白熱電球よりも、消費された電気エネルギーが熱に変わる割合が小さく、光へのエネルギー変換効率が高い。
赤外線放射温度計による測定でLED電球の温度上昇が白熱電球よりも大幅に小さいことは、供給された電気エネルギーが熱に変わる割合が低いことを示しています。LED電球は、白熱電球に比べて電気エネルギーを効率よく光に変換するエネルギー変換効率に優れた性質を持っています。
大分県公立高校入試(2023)類似

慣性と重力による運動

Q10 振り子の運動において、おもりが最高点に達した瞬間に糸を切った場合、おもりは真下に向かって落下します。この現象が起こる理由を「速度」と「慣性」という言葉を用いて説明したものとして、正しいものはどれですか。
物理 運動とエネルギー ★★ 基本 知識 正答率 — 🔥 類題2問
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✅ 正解
最高点ではおもりの速度が零であり、慣性による運動が維持されず、重力の影響のみを受けるため。
運動している物体に力がはたらかなくなると、慣性によって等速直線運動を続けます。しかし、振り子の端（折り返し地点）では、おもりの速度が一瞬だけ零になります。このタイミングで糸を切った場合、進行方向への慣性が存在しないため、おもりは重力に引かれるまま真下へ移動します。このとき、おもりの運動は自由落下となります。
大分県公立高校入試(2017)類似

自由落下のグラフ

Q11 空気の抵抗が無視できる空間で、静止した物体を自由落下させたときの運動について、その原理を正しく述べたものはどれですか。
物理 運動とエネルギー ★★★ 標準 原理・計算 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
物体には常に一定の重力がはたらくため、速さが一定の割合で増加する等加速度直線運動になる。
自由落下において、物体には一定の大きさの重力がはたらき続けます。物体に一定の力が加わり続けると、その速さは時間に比例して一定の割合で増加する「等加速度直線運動」となります。この結果、移動距離は「（1/2）× 加速度 × 時間の2乗」という式で表される通り、時間の2乗に比例して増加することになります。
大分県公立高校入試(2023)類似

力学的エネルギー保存の法則

Q12 摩擦や空気の抵抗が無視できる状況において、物体が持つ「位置エネルギー」と「運動エネルギー」の合計は常に一定に保たれる。この法則を何というか、名称として最も適切なものを選択しなさい。
物理 運動とエネルギー ★ やさしい 知識 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
力学的エネルギー保存の法則
物体が持つ運動エネルギーと位置エネルギーの和は「力学的エネルギー」と呼ばれる。摩擦や空気抵抗などの外部からの影響がない場合、この力学的エネルギーの総量が変化せずに一定に保たれることを「力学的エネルギー保存の法則」という。熱エネルギーや電気エネルギーまで含めた広い意味での「エネルギー保存の法則」とは区別して覚える必要がある。
大分県公立高校入試(2020)類似

落下の高さと速度の関係

Q13 斜面上の高さ10cmの地点と30cmの地点からそれぞれ小球を静かに放し、水平面上に設けた一定の区間を通過する時間を計測して速さを比較する実験を行いました。この実験の結果と考察について正しく述べているものはどれですか。
物理 運動とエネルギー ★★ 基本 実験・観察 正答率 — 🔥 類題2問
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✅ 正解
高さ30cmから放したときの方が、10cmのときよりも水平面上の一定区間を通過する時間が短くなるため、速さが速いといえる。
一定の距離を通過する時間が短いほど、その物体の速さは速いと判断できます。斜面の高い位置から放された小球は、より多くの位置エネルギーが運動エネルギーに変換されるため、低い位置から放した場合に比べて水平面での速さが速くなります。したがって、水平面上の測定区間を通過する時間は短くなります。
大分県公立高校入試(2020)類似

斜面を下る物体の運動グラフ

Q14 斜面を下る物体の運動について、横軸に経過時間を、縦軸に移動した合計距離をとってグラフを作成しました。このとき、グラフの形状とその特徴について述べた説明として適切なものはどれですか。
物理 運動とエネルギー ★ やさしい 知識 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
原点を通る滑らかな曲線（放物線）になり、物体の速さが時間とともに大きくなっていることを表す。
斜面を下る運動は、時間の経過とともに速さが一定の割合で増していく加速度運動です。単位時間あたりの移動距離が徐々に増えていくため、グラフは直線ではなく、右上がりの急な曲線（放物線）を描きます。これは、移動距離が経過時間の2乗に比例する物理現象を数学的に表した結果です。
大分県公立高校入試(2021)類似

力学的エネルギーの保存

Q15 レールを滑り降りた球が、斜面の端から空中に向かって斜め上に飛び出し、放物線を描いて運動する場合を考えます。球が軌道上の最高点に達した瞬間のエネルギーの説明として、最も適切なものはどれですか。ただし、摩擦や空気抵抗は無視できるものとします。
物理 運動とエネルギー ★★★ 標準 原理・計算 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
最高点でも水平方向の速さを持っているため、位置エネルギーと運動エネルギーの両方を持っている
空中に飛び出した球は、最高点において垂直方向の速さはゼロになりますが、水平方向には進み続けているため、運動エネルギーを保持しています。したがって、最高点では最大の位置エネルギーと、水平方向の速度に伴う運動エネルギーの両方を持っており、その和である力学的エネルギーは運動開始時と変わらず一定です。最高点で静止するという考え方は、真上に投げ上げた場合を除き、放物線運動では誤りとなります。
大分県公立高校入試(2019)類似

LED電球のエネルギー変換効率

Q16 LED電球が白熱電球に比べて省エネルギーであると言われる理由について、電気エネルギーの変換という観点から説明したものとして正しいものはどれですか。
物理 運動とエネルギー ★ やさしい 知識 正答率 — 🔥 類題2問
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✅ 正解
LED電球は消費された電気エネルギーのうち、熱として失われる分が少なく、効率よく光に変換される特性を持つから。
電気器具に供給された電気エネルギーが、目的のエネルギー（電球の場合は光エネルギー）に変換される割合をエネルギー変換効率と呼びます。LED電球は白熱電球と比較して、電気エネルギーが熱に変わる割合が小さいため、同じ明るさを出すのにより少ない電気エネルギーで済むという利点があります。
大分県公立高校入試(2021)類似

慣性

Q17 滑らかな水平面の上を運動している物体について、運動の向きとは反対の方向に、摩擦力と同じ大きさの力を加え続けて「力がつり合っている状態」にしました。この後の物体の運動として、慣性の法則に基づいた正しい説明を選びなさい。
物理 運動とエネルギー ★★★ 標準 原理・計算 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
物体はそれまでの速さを変えずに、等速直線運動を続ける。
物体にはたらく力がつり合っているということは、物体全体で見れば「力がはたらかない」のと同じ状態（合力が0）であることを意味します。慣性の法則によれば、力がつり合っている状態の移動体は、その速度や向きを変化させる要因がないため、等速直線運動の状態を維持します。摩擦力に抗う力が完全につり合っていれば、減速することなく動き続けます。
大分県公立高校入試(2016)類似

腕の筋肉とてこの原理

Q18 ヒトが重りを持った腕を直角に曲げて静止させているとき、肘の関節、前腕の筋肉が骨につながっている部分、重りを持っている手のひらの3か所は、それぞれ「てこの原理」における3つの要素に対応しています。このうち「支点」として機能している部位はどこですか。
物理 運動とエネルギー ★ やさしい 知識 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
肘の関節
物体を回転させる中心となる点を支点と呼びます。腕を曲げる動作においては、回転の軸となる肘の関節が支点、筋肉が収縮して力を生み出している付着部が力点、重りによる力がかかる手のひらが作用点として機能します。このように、ヒトの体は筋肉と骨格が連動することで、てこの原理を利用して運動を行っています。
大分県公立高校入試(2023)類似

力学的エネルギー保存の法則

Q19 ある基準面からの高さが10cmの地点を通過する物体の位置エネルギーが20J、運動エネルギーが10Jであった。この物体が摩擦のない斜面を滑り降り、高さが5cmの地点を通過したとき、この物体が持つ運動エネルギーは何Jか。ただし、位置エネルギーは高さに比例するものとする。
物理 運動とエネルギー ★★★ 標準 原理・計算 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
20J
まず、高さ10cmの地点での力学的エネルギーは、位置エネルギー20J ＋ 運動エネルギー10J ＝ 30Jである。力学的エネルギー保存の法則により、高さが変わってもこの合計は30Jで一定である。次に、高さが10cmから5cmへと半分になったとき、位置エネルギーは高さに比例するため、20Jの半分である10Jになる。合計の30Jから現在の位置エネルギー10Jを引くと、残りの20Jが運動エネルギーとなる。
大分県公立高校入試(2023)類似

エネルギーの推移グラフ

Q20 おもりが点E（左端）、点F（最下点）、点G（右端）を移動する振り子の運動を考えます。この運動において、横軸に小球の位置を、縦軸にエネルギーの大きさをとって、位置エネルギーの変化をグラフに表した場合、その特徴として最も適切なものはどれですか。
物理 運動とエネルギー ★★ 基本 知識 正答率 — 🔥 類題2問
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✅ 正解
最下点Fで最小になり、両端の点Eや点Gに向かうにつれて増加する曲線になる
位置エネルギーの大きさは、基準となる面からの高さに比例します。振り子の運動では最下点である点Fにおいておもりの高さが最も低くなるため、位置エネルギーは最小（この場合、零）となります。点Fから左右の両端（点Eや点G）に向かうにつれて、おもりの高さは徐々に高くなっていくため、位置エネルギーもそれに伴って増加し、グラフは最下点を底とする曲線を描きます。
大分県公立高校入試(2017)類似

自由落下のグラフ

Q21 静止した状態にある金属球をそっとはなして落下させたとき、落ちはじめてからの経過時間と、金属球が移動した距離（落下距離）の関係を説明したものとして、最も適切なものはどれですか。
物理 運動とエネルギー ★ やさしい 知識 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
落下距離は経過時間の2乗に比例して増加する。
自由落下する物体の運動は、重力によって一定の割合で速さが増していく「等加速度直線運動」です。このとき、物体の速さは時間に比例しますが、移動した距離（落下距離）は時間の2乗に比例して増加するという性質があります。そのため、時間と距離の関係をグラフに表すと、原点を通る二次関数の曲線（放物線の一部）となります。
大分県公立高校入試(2021)類似

水力発電のエネルギー変換

Q22 水力発電所において、より多くの電気エネルギーを発生させるための条件として、科学的に正しい説明はどれですか。
物理 運動とエネルギー ★★ 基本 実験・観察 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
ダムの水を貯める位置をより高くすることで、水がもつ位置エネルギーを大きくする。
水力発電で得られる電気エネルギーの量は、もともと水がもっていたエネルギー量に依存します。位置エネルギーは物体の質量と「高さ」に比例するため、ダムの落差（高さ）を大きくすることで、より大きな電気エネルギーを効率的に得ることが可能になります。
大分県公立高校入試(2021)類似

慣性

Q23 曲線状のレールを滑り落ちた小球が、レールの端から水平方向に飛び出しました。飛び出した後の小球には重力のみがはたらき、空気の抵抗は無視できるものとします。このとき、小球の「水平方向」の動きについて正しく説明しているものはどれですか。
物理 運動とエネルギー ★★ 基本 実験・観察 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
水平方向には力がはたらかないため、慣性によって等速直線運動を続けようとする。
小球がレールの端を離れて空中に放り出されたとき、上下方向には重力がはたらきますが、水平方向には推進力も抵抗力もはたらきません。力がはたらかない方向については、慣性によってそれまでの速度（状態の維持）を保とうとするため、水平方向には一定の速さで移動し続けます。これに重力による落下運動が合わさることで、放物線の軌道を描きます。
大分県公立高校入試(2022)類似

等速直線運動

Q24 物体が一定の速さで、一直線上を動く運動のことを何と呼びますか。最も適切な名称を選択してください。
物理 運動とエネルギー ★ やさしい 知識 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
等速直線運動
物体に力がはたらいていない場合、またははたらいている力がつり合っている場合には、物体はその時の速度を維持しようとします。このとき、一定の速さで一直線上を進む運動のことを等速直線運動といいます。加速度が生じないため、速さは変化しません。
大分県公立高校入試(2022)類似

等速直線運動

Q25 摩擦力や空気の抵抗が無視できる水平面上のレールにおいて、台車を軽く押して手を離した後の台車の運動について、適切な説明を選択してください。
物理 運動とエネルギー ★★ 基本 実験・観察 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
速さは一定のままで、一直線上を進み続ける。
水平面上において摩擦や空気の抵抗が無視できる条件では、台車が動き始めた後に運動の向きに力が加わることがありません。物体に力が加わらないとき、運動している物体はそのままの速さで動き続けようとする「慣性」がはたらくため、等速直線運動の状態となります。
大分県公立高校入試(2022)類似

等速直線運動

Q26 等速直線運動をしている物体において、運動を開始してからの「経過時間」と「物体の移動距離」の関係として、最も適切な説明はどれか。
物理 運動とエネルギー ★★ 基本 原理・計算 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
移動距離は経過時間に比例する。
等速直線運動では、単位時間あたりに進む距離（速さ）が常に一定です。「距離 ＝ 速さ × 時間」の公式において、速さが定数となるため、時間は移動距離に対して一次関数の関係、すなわち比例の関係になります。時間が2倍、3倍になれば、移動距離も2倍、3倍になります。
大分県公立高校入試(2020)類似

摩擦力がする仕事の計算

Q27 水平面上で木製の物体を滑らせる実験を行いました。金属球を衝突させて物体を移動させた際、摩擦力がした仕事の大きさが0.5ジュール、物体にはたらいた摩擦力の大きさが2.5Nであったとき、物体が移動した距離は何センチメートルですか。
物理 運動とエネルギー ★★★ 標準 原理・計算 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
20センチメートル
仕事の原理に基づくと、移動距離（m）は「仕事（J）÷力の大きさ（N）」で求めることができます。この問題の数値を当てはめると、0.5J ÷ 2.5N ＝ 0.2mとなります。求められている回答の単位はセンチメートルであるため、0.2mに100を掛けて20cmと導き出します。重力などの他の数値に惑わされず、仕事と摩擦力、移動距離の関係を正しく適用することが重要です。
大分県公立高校入試(2020)類似

斜面上の物体にはたらく垂直抗力

Q28 斜面の上に置かれた球にはたらく力のうち、斜面から受ける「垂直抗力」の性質として正しい説明はどれか。なお、物体にはたらく重力は常に真下に向かってはたらいているものとする。
物理 運動とエネルギー ★★ 基本 知識 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
重力を斜面に垂直な方向と平行な方向に分解したとき、垂直な方向の分力とつり合う力
斜面上の物体にはたらく重力は、作図によって「斜面に平行な方向」と「斜面に垂直な方向」の2つの分力に分解することができます。物体は斜面に対して沈み込んだり浮き上がったりせず静止（または面に沿って移動）しているため、斜面に垂直な方向の分力と、面から物体を押し返す垂直抗力は、大きさが等しく向きが反対でつり合っています。
大分県公立高校入試(2020)類似

運動エネルギーと質量の関係

Q29 斜面上で質量の異なる複数の小球をそれぞれ転がし、水平面上に置かれた木片に衝突させて、木片が移動した距離を測定する実験を行います。小球が木片に衝突する直前の「速さ」をすべて一定にそろえたとき、小球の「質量」と「木片の移動距離」の関係として正しい説明はどれですか。
物理 運動とエネルギー ★★ 基本 実験・観察 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
小球の質量が大きくなるほど、木片の移動距離は長くなる。
運動エネルギーの大きさは、物体の速さが同じであれば、その物体の質量に比例して大きくなります。実験において木片を押し出す距離は、小球が持っていた運動エネルギーの大きさを表しているため、質量が大きい小球ほど木片をより遠くまで移動させることができます。
大分県公立高校入試(2017)類似

自由落下のグラフ

Q30 金属球とカエデの果実を、一定の時間間隔で連続撮影した記録写真に基づいてその運動を比較します。金属球は落下するにつれて撮影された像の間隔が次第に広くなっていきましたが、カエデの果実は像の間隔がほぼ一定のまま落下しました。このときのカエデの果実の運動において、経過時間と落下距離の関係をグラフで表すとどのような形になりますか。
物理 運動とエネルギー ★★ 基本 実験・観察 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
原点を通る直線
連続撮影された像の間隔が一定であるということは、単位時間あたりに進む距離、すなわち「速さ」が常に一定である等速直線運動とみなせます。等速直線運動において、移動距離は経過時間に比例するため、グラフは原点を通る直線になります。一方、金属球のように像の間隔が広がる場合は速さが変化しており、自由落下の原理に基づき距離は時間の2乗に比例する曲線となります。
大分県公立高校入試(2023)類似

仕事の定義と計算

Q31 理科における「仕事」の定義とその単位の組み合わせとして、最も適切な説明はどれですか。
物理 運動とエネルギー ★ やさしい 知識 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
物体に力を加えてその力の向きに移動させたときの、力（N）と移動距離（m）の積のことで、単位にはジュール（J）を用いる。
物体に力を加えてその力の向きに移動させたとき、理科ではその力を「仕事」と呼びます。仕事の大きさは力の大きさに移動距離をかけて算出され、単位にはJ（ジュール）が使われます。他の選択肢にあるワットは仕事率、ニュートンは力、パスカルは圧力の単位であり、仕事の定義とは異なります。
大分県公立高校入試(2022)類似

位置エネルギーと運動エネルギーの変換

Q32 摩擦や空気の抵抗が無視できる空間において、斜面を下る物体が持つ「位置エネルギー」と「運動エネルギー」の和が常に一定に保たれるという法則を何といいますか。
物理 運動とエネルギー ★ やさしい 知識 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
力学的エネルギーの保存
物体が持つ位置エネルギーと運動エネルギーの合計は力学的エネルギーと呼ばれます。摩擦や空気抵抗などの外部からの影響がない場合、運動の過程で位置エネルギーが減少しても、その分だけ運動エネルギーが増加するため、合計の値は常に一定に保たれます。
大分県公立高校入試(2020)類似

斜面を下る物体の運動グラフ

Q33 斜面を転がる物体の運動について、スタートしてからの経過時間が0.1秒、0.2秒、0.3秒、0.4秒のとき、移動した合計距離がそれぞれ3cm、12cm、27cm、48cmとなりました。このとき、経過時間と移動距離の関係について正しく述べたものはどれですか。
物理 運動とエネルギー ★★ 基本 実験・観察 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
移動距離は経過時間の2乗に比例する。
物体が斜面を下る際、重力の斜面方向の成分によって物体には常に一定の力が加わり続けるため、速さが一定の割合で増加する「等加速度運動」となります。このとき、移動距離は経過時間の2乗に比例して増加するという性質があります。具体的に数値を確認すると、時間が2倍（0.1→0.2秒）になると距離は4倍（3→12cm）、時間が3倍（0.1→0.3秒）になると距離は9倍（3→27cm）となっており、2乗の比例関係が成立しています。
大分県公立高校入試(2021)類似

水力発電のエネルギー変換

Q34 水力発電所において、エネルギーが変換される過程を正しく説明しているものはどれですか。
物理 運動とエネルギー ★★ 基本 原理・計算 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
高い場所にある水が持つ位置エネルギーを利用して発電機のタービンを回転させ、電気エネルギーに変換する。
水力発電の最大の特徴は、重力によって水が高い所から低い所へ移動しようとする力を利用する点にあります。貯水池に蓄えられた水の「位置エネルギー」が、落下することでタービンを回す「運動エネルギー」となり、さらに発電機を介して「電気エネルギー」へとエネルギー変換が行われます。他の選択肢は、火力発電、風力発電、原子力発電の説明です。
大分県公立高校入試(2023)類似

力学的エネルギー保存の法則

Q35 おもりを糸でつるした振り子を、最高点である地点Aから静かに放した。おもりが最下点である地点Bを通過し、反対側の最高点である地点Dに到達するまでの運動について、エネルギーの移り変わりの説明として正しいものはどれか。ただし、摩擦や空気の抵抗は無視できるものとする。
物理 運動とエネルギー ★★ 基本 実験・観察 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
地点Aから地点Bへ向かうとき、位置エネルギーが減少し、その分だけ運動エネルギーが増加する。
力学的エネルギー保存の法則により、摩擦がなければ位置エネルギーの減少分がそのまま運動エネルギーの増加分となる。地点A（最高点）から地点B（最下点）に向かう際は、高さが低くなるため位置エネルギーが減少し、その分速さが上がるため運動エネルギーが増加する。最下点では位置エネルギーが最小、運動エネルギーが最大となる。
大分県公立高校入試(2023)類似

振り子の周期

Q36 振り子の周期と糸の長さの関係を調べるため、おもりの質量をすべて100gに固定し、糸の長さが25cm、50cm、100cmの3種類の振り子を用いて実験を行いました。この実験結果から導き出される結論として、最も適切な説明はどれですか。
物理 運動とエネルギー ★★ 基本 原理・計算 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
糸の長さが長くなるほど、振り子の周期は長くなる
振り子の周期（1往復する時間）は、糸の長さによって変化します。糸の長さが長くなるほど、おもりが移動する距離に対する加速の仕方が変化し、1往復にかかる時間は長くなります。この実験のように25cm、50cm、100cmと糸を長くしていくと、それに伴って周期も大きくなっていくことが観察されます。
大分県公立高校入試(2020)類似

摩擦力がする仕事の計算

Q37 物体に摩擦力がはたらき、その力の向きに物体が一定の距離を移動したとき、摩擦力の大きさと移動した距離の積によって求められる、単位にジュール（J）を用いる物理量を何といいますか。
物理 運動とエネルギー ★ やさしい 知識 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
仕事
物体に力を加えてその向きに移動させたとき、その力の大きさと移動距離の積を仕事と呼びます。摩擦力がはたらいている状況において、物体がその力に抗って、あるいはその力の影響で移動した際も、摩擦力の大きさと距離の積によって「摩擦力がした仕事」または「摩擦力に逆らってした仕事」を求めることができます。
大分県公立高校入試(2021)類似

力学的エネルギーの保存

Q38 摩擦や空気抵抗が無視できる空間において、物体が持つ「位置エネルギー」と「運動エネルギー」の合計は、どの地点においても常に変化せず保たれます。この2つのエネルギーの和を何といいますか。
物理 運動とエネルギー ★ やさしい 知識 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
力学的エネルギー
物体が運動しているときに持つ運動エネルギーと、高い所にあることで蓄えられる位置エネルギーの合計は、力学的エネルギーと呼ばれます。外部から力が加わったり、摩擦によって熱に変わったりしない限り、この合計値は常に一定に保たれます。
大分県公立高校入試(2020)類似

斜面上の物体にはたらく垂直抗力

Q39 水平面とのなす角が30度の斜面に物体を置いたとき、重力を斜面に垂直な方向と斜面に平行な方向に分解した。方眼紙のマス目を利用して作図したところ、重力の矢印が真下に4マスの長さであった。このとき、斜面から物体にはたらく垂直抗力の大きさについて述べた次の文の空欄に当てはまる数値の組み合わせとして正しいものはどれか。「重力を分解した結果、斜面に垂直な方向の分力の長さは（　①　）マス分となった。よって、この物体にはたらく垂直抗力の大きさは（　②　）マス分であると言える。」
物理 運動とエネルギー ★★★ 標準 原理・計算 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
① 4より小さい値　② ①と同じ値
重力を斜面に垂直な方向と平行な方向に分解して長方形（または正方形）の対角線として重力を捉えたとき、各分力は重力（対角線）よりも必ず短くなります。そのため、垂直な方向の分力は重力の4マスより小さくなります。物体が斜面に対して垂直方向に移動しない以上、垂直抗力はこの垂直な分力と完全につり合っているため、長さ（大きさ）は分力と同じ値になります。
大分県公立高校入試(2020)類似

落下の高さと速度の関係

Q40 斜面にある静止した小球を転がし、水平面に達したときの速さを測定する実験を行います。小球を放す高さを10cmから30cmに高くしたとき、小球のエネルギーの変化と水平面での速さの関係について述べたものとして、最も適切なものはどれですか。
物理 運動とエネルギー ★ やさしい 知識 正答率 — 🔥 類題2問
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✅ 正解
小球を放す位置を高くすると、はじめに持っている位置エネルギーが大きくなるため、水平面での運動エネルギーも大きくなり、速さは速くなる。
物体が高い位置にあるほど、その物体が持つ位置エネルギーは大きくなります。斜面を転がり落ちる際、この位置エネルギーが運動エネルギーへと変換されます。エネルギー保存の法則により、高い位置から放したときほど水平面での運動エネルギーが大きくなるため、結果として小球の速さは速くなります。
大分県公立高校入試(2020)類似

力学的エネルギーの保存と変換

Q41 高い位置で静止している球が、摩擦のない斜面を転がり落ちて水平面に達するまでの運動について、エネルギーの観点から説明したものとして最も適切なものはどれですか。ただし、空気の抵抗は無視できるものとします。
物理 運動とエネルギー ★ やさしい 知識 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
位置エネルギーが運動エネルギーに移り変わり、その合計は一定に保たれる
物体が斜面を下る際、高さが低くなるため位置エネルギーは減少しますが、重力の影響で加速するため運動エネルギーは増加します。このようにエネルギーが別の形に変わることをエネルギーの移り変わりと呼び、空気の抵抗や摩擦がない場合、位置エネルギーと運動エネルギーの和（力学的エネルギー）は常に一定に保たれます。
大分県公立高校入試(2023)類似

位置エネルギーの決定条件

Q42 高い場所にある物体が持っているエネルギーの名称と、その大きさを決定する条件の組み合わせとして適切なものはどれですか。
物理 運動とエネルギー ★ やさしい 知識 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
位置エネルギーであり、物体の質量と基準面からの高さの両方に比例する
高い位置にある物体が持つエネルギーは「位置エネルギー」と呼ばれます。このエネルギーの大きさは、物体の質量が大きくなるほど、また基準面からの高さが高くなるほど大きくなり、それぞれに比例する関係があります。

大分県公立高校入試の理科：電流・磁界

🔗 「電流・磁界」の解説＆一問一答（単元別）
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大分県公立高校入試(2023)類似

消費電力の比較

Q1 電圧の等しい電源に、同じ電気抵抗をもつ2つの電熱線を接続します。このとき、回路全体の消費電力が最も大きいつなぎ方と、その理由の組み合わせとして適切なものはどれか。
物理 電流・磁界 ★★ 基本 実験・観察 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
並列につないだとき。回路全体の抵抗が小さくなり、回路全体に流れる電流が大きくなるから。
並列回路では、電熱線を増やすほど回路全体の抵抗（合成抵抗）は、それぞれの電熱線の抵抗よりも小さくなる。電源電圧が一定である場合、オームの法則（電流＝電圧÷抵抗）により、全体の抵抗が小さくなるほど回路全体に流れる電流は大きくなる。消費電力は「電圧×電流」で求められるため、電圧が一定の条件下では電流が大きいほど消費電力は大きくなる。したがって、直列回路よりも並列回路の方が全体の消費電力は大きくなる。
大分県公立高校入試(2022)類似

誘導電流

Q2 水平面上に置かれた検流計接続済みのコイルに対し、台車に乗せた棒磁石を走らせてコイルの中を通過させる実験を行います。このとき、検流計の針の振れ（流れる電流）をより大きくするための方法として、適切なものはどれか、選びなさい。
物理 電流・磁界 ★★ 基本 実験・観察 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
磁石を乗せた台車の移動速度を速くする
誘導電流の大きさは、磁界の変化が急激であるほど大きくなります。磁石を速く動かすことで、単位時間あたりの磁界の変化が大きくなるため、検流計の針はより大きく振れます。また、磁力の強い磁石を使うことや、コイルの巻き数を増やすことでも電流を大きくすることが可能です。
大分県公立高校入試(2014)類似

右ねじの法則

Q3 直線状の導線に電流を流したとき、電流の向きを右ねじが進む方向に合わせると、その周囲に右ねじを回す向きに磁界が発生します。この電流と磁界の向きに関する法則を何といいますか。
物理 電流・磁界 ★ やさしい 知識 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
右ねじの法則
電流が流れる導線の周囲には、電流を中心とした同心円状の磁界が発生します。このとき、電流の向きを右ねじが進む方向に例えると、磁界の向きはねじを回す方向と一致するため、この法則を右ねじの法則と呼びます。右手の親指を電流の向きに、残りの4本の指を磁界の向きに対応させて考えることもできます。
大分県公立高校入試(2019)類似

家庭用コンセントの並列配線

Q4 家庭にあるコンセントに、照明器具やテレビなどの複数の電気器具を接続して使用する場合、すべての電気器具に同じ大きさの電圧が加わるような回路構成になっている。このような回路のつなぎ方の名称と、その特徴を説明したものとして適切なものはどれか。
物理 電流・磁界 ★ やさしい 知識 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
並列つなぎであり、ある電気器具のスイッチを切っても、他の電気器具はそのまま使い続けることができる。
家庭内の配線は、すべての電気器具に等しい電圧が加わり、それぞれが独立して動作できるように「並列つなぎ」になっている。並列回路では、一つの経路が遮断されても他の経路には電流が流れ続けるため、個々の器具の電源を別々に制御することが可能である。
大分県公立高校入試(2024)類似

オームの法則による抵抗の算出

Q5 抵抗器に加える電圧を変化させたとき、流れる電流の大きさが電圧に比例するという法則を何といいますか。
物理 電流・磁界 ★ やさしい 知識 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
オームの法則
金属線などの抵抗に流れる電流の強さは、その両端に加わる電圧に比例します。この関係性は19世紀の物理学者オームによって発見されたため、オームの法則と呼ばれます。抵抗の値を求める際の「電圧÷電流」という計算手法の根拠となる重要な法則です。
大分県公立高校入試(2024)類似

消費された電力量の算出

Q6 消費電力が0.6Wの電熱線に、200mAの電流を20秒間流し続けたとき、この電熱線で消費された電力量は何J（ジュール）になりますか。
物理 電流・磁界 ★★ 基本 原理・計算 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
12 J
電力量（J）は「電力（W）× 時間（秒）」の計算式で求めることができます。この場合、電力は0.6W、時間は20秒であるため、0.6 × 20 ＝ 12となり、消費された電力量は12Jです。電流の値（200mA）はすでに電力の数値に含まれている、あるいは電力の算出根拠となる数値であるため、電力量を求める直接の掛け算には電力と時間の値を用います。
大分県公立高校入試(2023)類似

消費電力の比較

Q7 電気抵抗がそれぞれ10Ωと20Ωの電熱線を「並列」につなぎ、電源装置で10Vの電圧を加えた。このとき、それぞれの電熱線が消費する電力の合計は何Wになるか。
物理 電流・磁界 ★★ 基本 原理・計算 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
15W
並列回路では、それぞれの電熱線に電源と同じ10Vの電圧が加わる。10Ωの電熱線に流れる電流は、10V ÷ 10Ω ＝ 1Aとなり、消費電力は10V × 1A ＝ 10Wである。20Ωの電熱線に流れる電流は、10V ÷ 20Ω ＝ 0.5Aとなり、消費電力は10V × 0.5A ＝ 5Wである。これらを合計すると、10W ＋ 5W ＝ 15Wとなる。
大分県公立高校入試(2020)類似

電磁誘導

Q8 コイルの付近で磁界を変化させたとき、コイルに電圧が生じて電流が流れる現象を何といいますか。
物理 電流・磁界 ★ やさしい 知識 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
電磁誘導
コイルを貫く磁界が変化すると、その変化を打ち消すような磁界を作ろうとする電圧が発生します。この現象を電磁誘導と呼び、このとき流れる電流を誘導電流といいます。静電誘導は帯電体を近づけたときに電荷が移動する現象であり、磁石による現象とは異なります。
大分県公立高校入試(2019)類似

交流電源による発光ダイオードの交互点滅

Q9 2個の発光ダイオードを、互いに向きが逆になるように並列につないだ回路を作成しました。この回路に、電流の向きが周期的に入れ替わる交流の電源をつないで電圧をかけたとき、発光ダイオードはどのような様子で点灯しますか。
物理 電流・磁界 ★★ 基本 実験・観察 正答率 — 🔥 類題2問
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✅ 正解
2個の発光ダイオードが交互に点滅する
交流は電流の流れる向きが周期的に入れ替わる性質を持っています。一方、発光ダイオードには特定の方向にしか電流を流さないという性質があるため、向きを逆にして並列につなぐと、電流の向きが切り替わるたびに光るダイオードが入れ替わります。その結果、2個の発光ダイオードは交互に点滅して観察されます。
大分県公立高校入試(2020)類似

電気抵抗と発熱

Q10 電磁調理器（IH）の上に、同じ形状の鉄製のなべとアルミニウム製のなべを置いて加熱したところ、鉄製のなべの方がより多くの熱を発生させて効率よく温まりました。このように、金属の種類によって温まり方に差が出るのは、金属のどのような性質が異なるためですか。
物理 電流・磁界 ★★ 基本 実験・観察 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
電流の通りにくさ（電気抵抗）
電磁調理器は、磁力の変化によってなべの底に渦電流を発生させ、その電流が金属の中を流れる際に発生する熱を利用しています。鉄はアルミニウムに比べて電流の通りにくさ（電気抵抗）が大きく、流れる電流に対してより多くの発熱量が得られるため、効率よく加熱することができます。
大分県公立高校入試(2024)類似

オームの法則による抵抗の算出

Q11 電熱線の抵抗を求めるために、電流計と電圧計を接続して実験を行う際の手順や注意点として正しいものはどれですか。
物理 電流・磁界 ★ やさしい 実験・観察 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
電流計を電熱線に対して直列に、電圧計を電熱線に対して並列に接続する
電流計は回路に流れる電流の大きさを測るため、回路を一度切り離してその間に直列に挿入します。一方、電圧計は対象の両端にかかる電圧を測るため、対象に対して枝分かれするように並列に接続します。これは抵抗値を正しく測定するための基本的な接続ルールです。
大分県公立高校入試(2020)類似

電磁誘導の応用

Q12 手回し発電機のハンドルを回して、接続した発光ダイオード（LED）を点灯させる実験を行いました。このとき、発電機の内部で起きている現象の説明として正しいものはどれですか。
物理 電流・磁界 ★★ 基本 実験・観察 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
磁石やコイルを動かして磁界を変化させることで、誘導電流を発生させている
発電機は、コイルの付近で磁石を回転させる（または磁石の付近でコイルを回転させる）ことで、コイル内部の磁界を連続的に変化させ、電磁誘導によって誘導電流を取り出す装置です。ハンドルを回すという運動エネルギーが、磁界の変化を介して電気エネルギーに変換されています。化学変化を利用する電池や、摩擦による静電気とは発生の原理が異なります。
大分県公立高校入試(2017)類似

消費電力

Q13 電球に加える電圧を大きくしていくと、流れる電流も大きくなるが、電圧と電流の値は単純な正比例の関係にはならず、電圧の増加に対して電流の増え方がわずかに小さくなるような曲線を描く。この理由として適切な説明はどれか。
物理 電流・磁界 ★★★ 標準 実験・観察 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
電流が流れることで電球のフィラメントの温度が上がり、電気抵抗の値が大きくなるため。
金属などの導体は、温度が上がると電気抵抗が大きくなる性質があります。電球のフィラメントに電流が流れると、熱が発生して温度が急激に上昇します。これにより抵抗値が増加するため、電圧を大きくしても電流は電圧に比例して増えにくくなり、グラフは曲線を描くようになります。
大分県公立高校入試(2020)類似

電磁誘導の応用

Q14 磁界（磁場）の変化を利用して、情報の読み取りや電力の発生を行う「電磁誘導」の仕組みを応用した機器として、最も適切なものはどれですか。
物理 電流・磁界 ★ やさしい 知識 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
非接触型ICカード
コイルを貫く磁界が変化したときに、コイルに電流を流そうとする電圧が生じて誘導電流が流れる現象を電磁誘導と呼びます。非接触型ICカードは、読み取り機から発生する磁界の変化をカード内のコイルが受けることで誘導電流を発生させ、情報を送受信しています。電気ストーブや白熱電球は電流による発熱（ジュール熱）を利用したものであり、乾電池は化学エネルギーを利用しているため、これらは電磁誘導の応用にはあたりません。
大分県公立高校入試(2024)類似

整流子の役割

Q15 モーターの構造において、コイルの回転軸に取り付けられた2つの半円筒形の金属板は、ブラシと接することで電流を供給する役割を担っています。コイルが半回転するごとに流れる電流の向きを切り替えるはたらきをもつ、この装置の名称を答えなさい。
物理 電流・磁界 ★ やさしい 知識 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
整流子
モーターは磁界の中で電流が受ける力を利用して回転します。コイルが半回転するごとに電流の向きを逆にしないと、半回転したところで受ける力の向きが逆になり、同じ方向に回り続けることができません。この電流の向きを切り替える装置を整流子と呼びます。
大分県公立高校入試(2024)類似

回転するコイル上の点が受ける力の向きの決定

Q16 モーターのコイルが磁界の中で受ける力の向きを変化させ、回転の向きを逆にするための操作として適切なものはどれですか。
物理 電流・磁界 ★★ 基本 実験・観察 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
電流の向きを逆にするか、磁石の磁極を逆にする
磁界中で電流が受ける力の向きは、電流の向きまたは磁界の向きのいずれか一方を逆にすることで反対になります。両方を同時に逆にしてしまうと、力の向きは元と同じになってしまい、回転方向は変わりません。電流の強さや磁石の強さは、力の大きさを変える要因であり、向きには影響しません。
大分県公立高校入試(2022)類似

誘導電流

Q17 検流計をつないだコイルの中に、台車に乗った棒磁石を水平に移動させて通過させようとするとき、コイルに電流が流れる理由を説明したものとして、最も適切なものはどれか、選びなさい。
物理 電流・磁界 ★★★ 標準 原理・計算 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
コイルの内部を貫く磁界が変化するため
電磁誘導が発生する根本的な理由は、コイルを貫く磁力線の数、すなわち磁界の変化にあります。磁石が移動してコイルに近づいたり遠ざかったりすることで、コイル内部の磁界の状態が変わります。この変化を打ち消そうとする方向に電圧が生じるため、誘導電流が流れます。
大分県公立高校入試(2020)類似

電磁誘導

Q18 コイルと磁石を用いた実験において、電磁誘導によって発生する誘導電流をより強くする方法として、適切でないものはどれですか。
物理 電流・磁界 ★★ 基本 原理・計算 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
磁石を動かす速さを遅くする
誘導電流の大きさは、単位時間あたりの「磁界の変化」の度合いに比例します。磁石を速く動かす、または磁力を強くすることで磁界の変化量を大きくでき、コイルの巻き数を増やすことで変化の影響を受ける回数を増やせます。磁石を動かす速さを遅くすると、磁界の変化が緩やかになるため、誘導電流は弱くなります。
大分県公立高校入試(2022)類似

磁界の変化の速さと電流の大きさ

Q19 磁石を固定した台車を斜面上の高い位置から滑らせ、水平な面上に設置されたコイルの中を通過させる実験を行います。このとき、コイルに流れる誘導電流をより大きくするための操作として、最も適切なものはどれですか。
物理 電流・磁界 ★★ 基本 実験・観察 正答率 — 🔥 類題2問
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✅ 正解
台車を離す位置をより高くし、コイルを通過する速さを速くする
斜面上の高い位置から台車を離すと、位置エネルギーがより多く運動エネルギーに変換されるため、水平面での磁石の速さが速くなります。磁石がコイルを通過する速さが速いほど、コイル内部を貫く磁界の変化が単位時間あたりに大きくなるため、発生する誘導電流も大きくなります。導線の太さや磁石の向きは、磁界の変化の速さには直接関係しません。
大分県公立高校入試(2024)類似

磁界中で電流が受ける力の向き

Q20 磁界の中で電流が受ける力の向きについての説明として、最も適切なものはどれですか。
物理 電流・磁界 ★★ 基本 原理・計算 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
電流の向きか磁界の向きのいずれか一方のみを逆にすると、力の向きは反対になる。
電流が磁界から受ける力の向きは、電流の向きと磁界の向きの相互関係によって決まります。この力の向きを反転させるためには、原因となる電流または磁界のどちらか片方の向きを操作する必要があります。両方を同時に変えると力の向きは元のままとなり、電流の強さや磁界の強さを変えても力の向きそのものは変化しません。
大分県公立高校入試(2017)類似

電気抵抗の計算

Q21 電熱線に加える電圧を0Vから10Vまで1V刻みで変化させ、流れる電流の値を記録する実験を行った。電圧が2.0Vのときに300mAの電流が流れた場合、電圧を6.0Vに設定したときに流れる電流の値として適切なものはどれか。
物理 電流・磁界 ★★ 基本 実験・観察 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
900mA
抵抗の値が一定のとき、電熱線を流れる電流の強さは加えた電圧の大きさに比例する。電圧が2.0Vから6.0Vへと3倍になっているため、流れる電流も300mAの3倍である900mAとなる。
大分県公立高校入試(2023)類似

回路全体の合成抵抗

Q22 6Vの電源に2つの電熱線Pと電熱線Qを並列につないだ回路において、回路全体の電流を測定したところ800mAであり、電熱線Qのみに流れる電流を測定したところ600mAでした。このときの電熱線Pの抵抗の値として正しいものを答えなさい。
物理 電流・磁界 ★★★ 標準 原理・計算 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
30Ω
並列回路では、各枝に流れる電流の和が全体の電流に等しくなります。全体の電流が800mA、電熱線Qに流れる電流が600mAであることから、電熱線Pに流れる電流は 800 – 600 = 200mA（0.2A）であることがわかります。並列回路では各電熱線に加わる電圧は電源電圧と同じ6Vになるため、オームの法則により、電熱線Pの抵抗は 6 ÷ 0.2 = 30Ωと導き出されます。
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消費電力

Q23 ある電球の両端に4Vの電圧を加えたとき、250mAの電流が流れた。このとき、この電球が消費している電力は何ワット（W）か。
物理 電流・磁界 ★★ 基本 原理・計算 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
1.0 W
電力（W）を求める式は「電圧（V）× 電流（A）」です。電流の単位をミリアンペアからアンペアに直すと、250mAは0.25Aとなります。したがって、4V × 0.25A ＝ 1.0Wとなります。
大分県公立高校入試(2024)類似

整流子の役割

Q24 モーターにおいて、もし整流子がなく、コイルの両端が常に電源のプラス極とマイナス極に固定して接続されていた場合、コイルはどのような動きをすると考えられますか。その理由とともに適切なものを選びなさい。
物理 電流・磁界 ★★★ 標準 原理・計算 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
半回転したところで受ける力の向きが逆になるため、連続して回転できず、往復運動のような動きになる。
電流が磁界から受ける力の向きは「フレミングの左手の法則」に従います。整流子がない場合、コイルが半回転して左右の辺の位置が入れ替わっても電流の流れる方向がコイル内で一定のままです。すると、回転を助ける向きではなく、回転を押し戻す向きに力が働いてしまいます。その結果、コイルは一定方向に回り続けることができず、左右に揺れるような動きを繰り返すことになります。
大分県公立高校入試(2017)類似

消費電力

Q25 電気器具に電圧を加えたときに流れる電流の強さと、そのとき消費される電気エネルギーの量である「電力」の関係について述べたものとして、正しいものはどれか。なお、電力の単位にはワット（W）を用いるものとする。
物理 電流・磁界 ★ やさしい 知識 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
電力は、電圧と電流の積によって求められ、電圧が一定であれば電流が大きいほど電力も大きくなる。
電力は、電気器具が一定時間に使用する電気エネルギーの量を示しており、電圧（V）と電流（A）の積で算出されます。このため、電圧が一定の条件下では、流れる電流が大きくなるほど消費される電力も大きくなります。
大分県公立高校入試(2024)類似

消費された電力量の算出

Q26 電気器具に電圧を加えたときに消費される電気エネルギーの総量の名称と、その大きさを表す際に用いられる単位の組み合わせとして正しいものはどれですか。
物理 電流・磁界 ★ やさしい 知識 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
名称：電力量、単位：J（ジュール）
電気器具が一定の時間に消費する電気エネルギーの総量は「電力量」と呼ばれます。電力（W）に使用した時間（秒）を掛け合わせて算出され、その単位にはJ（ジュール）が用いられます。一方、電力は1秒あたりの電気エネルギーの消費量を指し、単位はW（ワット）です。
大分県公立高校入試(2024)類似

整流子の役割

Q27 磁石の間に置かれたコイルに電流を流して回転させるモーターの仕組みにおいて、回転軸に取り付けられた整流子が果たしている役割として、最も適切な説明はどれですか。
物理 電流・磁界 ★★ 基本 実験・観察 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
コイルが半回転するごとに電流の向きを入れ替え、常に同じ方向へ回転させる力を維持する。
コイルが磁界から受ける力の向きは、電流の向きと磁界の向きによって決まります。コイルが180度（半回転）回転すると、コイルの左右の辺の位置が入れ替わるため、電流の向きをそのままにすると受ける力が逆向きになり回転が止まってしまいます。整流子とブラシが接する位置が切り替わることで、コイル内の電流の向きを逆転させ、連続回転を可能にしています。
大分県公立高校入試(2022)類似

誘導電流を大きくする方法の条件

Q28 スタンドに固定したコイルに検流計をつなぎ、斜面の上から磁石を載せた台車を滑らせてコイルの中を通過させる実験を行います。この実験において、検流計の針の振れをより大きくするための操作として、適切でないものはどれですか。
物理 電流・磁界 ★★ 基本 実験・観察 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
磁石のN極とS極の向きを入れ替えて、台車を走らせる。
磁極の向きを入れ替えると、流れる電流の向き（検流計の針が振れる方向）は逆になりますが、電流の大きさそのものを大きくする効果はありません。誘導電流を大きくするには、磁界の変化の度合いを強くするか、変化のスピードを速める必要があります。
大分県公立高校入試(2020)類似

電磁誘導

Q29 電磁調理器（IH調理器）の内部にあるコイルに交流電流を流すと、その上に置いた金属製の鍋に電流が流れて加熱されます。このように、直接触れていないコイルと鍋の間で電流が発生する理由として最も適切なものはどれですか。
物理 電流・磁界 ★★ 基本 実験・観察 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
内部のコイルによる磁界の変化が、鍋の底に誘導電流を発生させるため
交流電流は流れる向きと強さが周期的に変化するため、コイルの周囲に発生する磁界も絶えず変化します。この磁界の変化が鍋の底（金属）に影響を与え、電磁誘導によって誘導電流（渦電流）が発生します。この電流が金属の電気抵抗によって熱に変わることで、鍋が加熱される仕組みになっています。
大分県公立高校入試(2023)類似

回路全体の合成抵抗

Q30 6Vの電源に2つの電熱線Pと電熱線Qを並列につないだ回路があります。回路全体の電流を測定する点において電流の値が800mAであったとき、この回路全体の合成抵抗の値として正しいものはどれですか。
物理 電流・磁界 ★★ 基本 原理・計算 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
7.5Ω
並列回路における全体の合成抵抗は、オームの法則に基づき、電源電圧を回路全体の電流の合計値で割ることで算出できます。まず、電流の単位をmAからAに換算すると、800mAは0.8Aとなります。電源電圧が6Vであるため、6 ÷ 0.8 を計算すると7.5Ωとなります。単位の換算ミスや、電圧に電流をかけるといった誤りに注意が必要です。
大分県公立高校入試(2019)類似

家庭用コンセントの並列配線

Q31 消費電力の表示がどちらも60Wである「白熱電球」と「LED電球」を、それぞれ家庭用のコンセントにつないで点灯させた。点灯から一定時間経過したあとの電球の温度変化と、エネルギーの変換効率について説明したものとして適切なものはどれか。
物理 電流・磁界 ★★ 基本 実験・観察 正答率 0%（1回） 🔥 類題3問
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✅ 正解
白熱電球の方が温度上昇が大きく、電気エネルギーが光以外に熱としても多く消費されている。
白熱電球はフィラメントが高温になることで光を出す仕組みであり、電気エネルギーの多くが熱へと変換されるため、点灯後の温度上昇が激しい。一方、LED電球は電気エネルギーを効率よく光に変換できるため、同じ消費電力（明るさの目安となることもある）の白熱電球と比較して、熱として逃げるエネルギーが少なく、温度上昇が抑えられる。
大分県公立高校入試(2014)類似

オームの法則による電圧算出

Q32 電源装置、電流計、および10Ωの抵抗器を直列に接続した回路があります。この回路に電圧を加えたところ、電流計の示す値が0.6Aでした。このとき、抵抗器の両端に加わっている電圧は何Vですか。
物理 電流・磁界 ★ やさしい 原理・計算 正答率 — 🔥 類題2問
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✅ 正解
6V
オームの法則では、電圧（V）は「電流（A）× 電気抵抗（Ω）」の式で算出されます。この問題の条件を当てはめると、0.6A × 10Ω ＝ 6V となります。電圧を求める際に電流と抵抗を割り算してしまうミスや、単位の変換ミスに注意が必要です。
大分県公立高校入試(2024)類似

消費された電力量の算出

Q33 電力量の算出方法とその性質について説明した文として、最も適切なものはどれですか。
物理 電流・磁界 ★★ 基本 原理・計算 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
電力量は、電力に使用した時間を掛け合わせたものであり、使用時間が2倍になると電力量も2倍になる。
電力量は、電力と時間の積（掛け算）によって決まります。この関係から、消費される電力が一定であれば、使用する時間が長くなるほど電力量は大きくなり、時間が2倍、3倍になれば電力量もそれに比例して2倍、3倍になります。同様に、使用時間が一定であれば、電力の大きさに比例して電力量も変化します。
大分県公立高校入試(2014)類似

電圧計の接続方法

Q34 デジタルテスターを使用して、回路内の1つの抵抗器にかかる電圧を正しく測定する際、テスターから伸びる2本のリード線をどのように接続すべきですか。
物理 電流・磁界 ★★ 基本 実験・観察 正答率 — 🔥 類題2問
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✅ 正解
測定したい抵抗器の両端にある端子に、それぞれ1本ずつリード線を接続する
電圧を測定する際は、測定対象となる電気抵抗の両端の電位の差を計測する必要があります。デジタルテスターの2本のリード線を抵抗器の両側の端子にそれぞれ接触させることで、測定対象に対して並列な通り道が作られ、その区間に加わっている電圧を正確に読み取ることができます。
大分県公立高校入試(2019)類似

発光ダイオードの整流性と並列回路の電流和

Q35 発光ダイオードの電気的な性質と、回路における電流の法則について正しく述べたものはどれか。
物理 電流・磁界 ★ やさしい 知識 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
発光ダイオードは特定の方向にのみ電流を流す性質があり、並列回路全体の電流は各枝に流れる電流の合計になる。
発光ダイオードは半導体を用いた素子であり、電流を一定の方向にしか流さない「整流性」という性質を持っています。また、並列回路の法則では、各道筋（枝）に流れる電流の和が、枝分かれする前の全体の電流と一致します。この2つの性質を組み合わせることで、回路全体の電流を導き出すことができます。
大分県公立高校入試(2024)類似

回転するコイル上の点が受ける力の向きの決定

Q36 磁石のN極を左側、S極を右側にして水平に置き、その間に四角いコイルを設置しました。コイルの左側にある辺に、手前から奥に向かって電流を流したとき、フレミングの左手の法則によってこの辺が受ける「力の向き」と、コイルが半回転（180度）してその辺が右側に移動した際の「電流の向き」の組み合わせとして正しいものはどれですか。ただし、モーターには整流子が備わっているものとします。
物理 電流・磁界 ★★★ 標準 原理・計算 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
力の向きは下向きで、半回転後の電流の向きは奥から手前になる
フレミングの左手の法則を適用すると、人差し指（磁界：左から右）、中指（電流：手前から奥）のとき、親指（力）は下を向きます。また、モーターは整流子の働きによって、コイルが半回転して位置が入れ替わるごとに、コイルの各辺を流れる電流の向きが逆転します。したがって、左側で「手前から奥」へ流れていた電流は、右側に移動したときには「奥から手前」へと変化します。
大分県公立高校入試(2019)類似

家庭用コンセントの並列配線

Q37 家庭の配線が、直列つなぎではなく並列つなぎで構成されている理由について述べた文として、最も適切なものはどれですか。
物理 電流・磁界 ★★★ 標準 原理・計算 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
一部の電気器具のスイッチを切っても、他の器具に電圧が加わり、そのまま使用し続けることができるため
並列つなぎの回路では、それぞれの器具が電源に対して独立した回路を形成しています。そのため、一つの器具を取り外したりスイッチを切ったりしてその道すじが断たれても、他の器具には変わらず電圧が加わり、電流が流れ続けることができます。もし直列つなぎであれば、一つの電球が切れただけで家中の電気が消えてしまうことになります。
大分県公立高校入試(2022)類似

電力量の算出と節電

Q38 電化製品などで消費される電気エネルギーの総量を表す「電力量」について、その定義と算出方法を正しく説明したものはどれか。
物理 電流・磁界 ★ やさしい 知識 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
消費電力と使用時間の積で表され、電気器具が一定時間に使用したエネルギーの量を示す。
電力量は、電気器具が消費した電気エネルギーの合計を指します。計算式は「電力量 ＝ 消費電力 × 時間」であり、単位にはジュール（J）やワット時（Wh）、キロワット時（kWh）が用いられます。一定時間（1秒間）あたりのエネルギー消費量を示す「消費電力」とは、時間の概念が含まれているかどうかが大きな違いです。
大分県公立高校入試(2017)類似

電気抵抗の計算

Q39 電熱線に加える電圧を大きくしていくと、そこを流れる電流も大きくなる。このように、電流の強さが電圧の大きさに比例し、抵抗の大きさに反比例するという関係を表した法則を何というか。
物理 電流・磁界 ★ やさしい 知識 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
オームの法則
電流・電圧・抵抗の3つの関係を示した「電流の強さは電圧に比例し、抵抗に反比例する」という法則は、オームの法則と呼ばれる。物理学者のオームによって発見された、電気回路の最も基礎となる法則である。
大分県公立高校入試(2019)類似

発光ダイオードの整流性と並列回路の電流和

Q40 2個の発光ダイオードを並列につないだ回路に電圧を加えたところ、片方の発光ダイオードのみが点灯し、回路全体の電流は180mAを示しました。この結果から、発光ダイオードの性質と並列回路の法則について説明したものとして、最も適切なものはどれですか。
物理 電流・磁界 ★★★ 標準 原理・計算 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
発光ダイオードには電流を一方向にしか流さない性質があり、並列回路全体の電流は各枝の電流の和になる。
発光ダイオードは接続する向きによって電流を流したり流さなかったりする整流性を持ちます。また、並列回路における電流の性質として、各枝に流れる電流の合計が回路全体の電流（幹線を流れる電流）に等しくなるという法則があります。一方が0mAであっても、この合計の法則が適用されます。
大分県公立高校入試(2014)類似

右ねじの法則

Q41 コイルを真上から観察したとき、コイルの右側の地点をＹとします。この地点Ｙにおいて電流が紙面の奥から手前に向かって流れているとき、地点Ｙの真上に方位磁針を置くと、方位磁針のＮ極はどの向きを指しますか。ただし、磁針は地点Ｙの真上のごく近い位置にあり、地球の磁界の影響は無視できるものとします。
物理 電流・磁界 ★★★ 標準 原理・計算 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
地点Ｙから見て左向き
右ねじの法則を適用すると、電流が奥から手前へ流れる場合、磁界は反時計回りに発生します。地点Ｙの真上における磁界の向きは、この反時計回りの円の接線方向を考えるため、地点Ｙから見て左側（コイルの内側方向）を指すことになります。方位磁針のＮ極は磁界の向きを指し示す性質があるため、左向きを指します。
大分県公立高校入試(2024)類似

磁界から受ける力を強める方法

Q42 簡易的なモーターの回転の速さを速くする方法について検討しています。磁石やコイルの作りを変更せず、回路全体の抵抗を小さくして実験を行った場合、どのような結果が得られますか。その理由とともに最も適切な説明を選びなさい。
物理 電流・磁界 ★★ 基本 実験・観察 正答率 — 🔥 類題2問
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✅ 正解
電流が強くなり、磁界から受ける力が大きくなるため、回転の速さが速くなる
回路の抵抗を小さくすると、回路を流れる電流の強さが大きくなります。電流が大きくなると、コイルが磁界から受ける力が大きくなるため、モーターの回転の速さは速くなります。抵抗を大きくして電流を小さくしてしまうと、受ける力が弱まり逆の結果となります。

大分県公立高校入試の理科：イオン・酸アルカリ

🔗 「イオン・酸アルカリ」の解説＆一問一答（単元別）
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大分県公立高校入試(2019)類似

中和過程におけるバリウムイオンの数の変化

Q1 水酸化バリウム水溶液にうすい硫酸を加えていく反応において、中和点に達したとき、水溶液中のバリウムイオンの数はほぼゼロになります。このようにイオンの数が変化する理由を、「沈殿」という言葉を用いて説明したものとして最も適切なものはどれですか。
化学 イオン・酸アルカリ ★★★ 標準 原理・計算 正答率 — 🔥 類題2問
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✅ 正解
バリウムイオンが硫酸イオンと結びつき、水に溶けない硫酸バリウムの沈殿となって分離されるため。
水酸化バリウム（Ba(OH)₂）とうすい硫酸（H₂SO₄）の反応は、中和反応であると同時に、沈殿生成反応でもあります。バリウムイオン（Ba²⁺）と硫酸イオン（SO₄²⁻）が反応すると、水に極めて溶けにくい硫酸バリウム（BaSO₄）という物質ができ、白い沈殿として水溶液中から取り除かれます。このため、反応が進むにつれて水溶液中に存在できるバリウムイオンの数は減っていき、中和点において最小となります。
大分県公立高校入試(2024)類似

水酸化物イオンの性質と移動

Q2 湿らせた赤色リトマス紙の中央に、うすい水酸化ナトリウム水溶液を1滴つけ、リトマス紙の両端に電圧をかけました。このとき観察される現象とその理由について述べた文として正しいものはどれですか。
化学 イオン・酸アルカリ ★★ 基本 実験・観察 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
リトマス紙の青色のしみが陽極側に移動する。これは、アルカリ性の原因である水酸化物イオンが陰イオンだからである。
水酸化ナトリウム水溶液はアルカリ性であるため、赤色リトマス紙に触れると、その部分は青色に変化します。このアルカリ性の性質を示す正体は水酸化物イオンであり、マイナスの電気を帯びた陰イオンです。電圧をかけると、陰イオンである水酸化物イオンはプラス極である陽極側に引き寄せられて移動するため、青色のしみも陽極側へと移動します。
大分県公立高校入試(2021)類似

電池におけるマイナス極の反応

Q3 塩酸に亜鉛板と銅板を浸した電池において、電流が発生しているときの「電子の移動」と「亜鉛板の様子」について正しく述べたものはどれですか。
化学 イオン・酸アルカリ ★★★ 標準 実験・観察 正答率 — 🔥 類題2問
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✅ 正解
電子は導線を通って亜鉛板から銅板へ移動し、亜鉛板は次第に溶けて細くなる。
亜鉛板で放出された電子は、導線を通ってプラス極（銅板）へと流れます。このとき、亜鉛原子は陽イオンとして水溶液中に溶け出していくため、反応が進むにつれて亜鉛板の質量は減少し、見た目としても細くなっていきます。一方、水素が発生するのは電子を受け取る反応が起こるプラス極（銅板）側です。
大分県公立高校入試(2017)類似

塩化水素の電離

Q4 塩化水素を水に溶かしたとき、水溶液中では塩化水素がプラスの電気を帯びた粒子とマイナスの電気を帯びた粒子に分かれて存在しています。このように、物質が水に溶けて陽イオンと陰イオンに分かれる現象を何といいますか。
化学 イオン・酸アルカリ ★ やさしい 知識 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
電離
塩化水素のような電解質が水に溶けて、水素イオン（陽イオン）と塩化物イオン（陰イオン）に分かれる現象は電離と呼ばれます。これに対して、砂糖などの非電解質は水に溶けても分子のままで存在し、イオンに分かれることはありません。
大分県公立高校入試(2022)類似

硫酸と水酸化バリウムの中和反応式

Q5 硫酸（H2SO4）と水酸化バリウム（Ba(OH)2）の中和反応を化学反応式で正しく表しているものはどれか、次のうちから選びなさい。
化学 イオン・酸アルカリ ★★ 基本 原理・計算 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
H2SO4 + Ba(OH)2 → BaSO4 + 2H2O
中和反応において、酸の水素イオン（H+）とアルカリの水酸化物イオン（OH-）が結びついて水（H2O）が生成されます。硫酸には2つの水素イオン、水酸化バリウムには2つの水酸化物イオンが含まれているため、1分子ずつが反応すると2分子の水が生じます。また、硫酸イオン（SO4 2-）とバリウムイオン（Ba 2+）が結びついて硫酸バリウム（BaSO4）が生成されます。
大分県公立高校入試(2024)類似

ナトリウムイオンの生成

Q6 ナトリウム原子がナトリウムイオンになる際の変化として、適切な説明はどれですか。
化学 イオン・酸アルカリ ★ やさしい 知識 正答率 — 🔥 類題2問
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✅ 正解
ナトリウム原子が電子を1個放出して、正の電気を帯びる。
ナトリウム原子は、一番外側の電子殻にある1個の電子を放出することで、安定した電子配置を持つナトリウムイオン（陽イオン）に変化します。このとき、マイナスの電気を持つ電子を失うため、原子全体としては正の電気を帯びることになります。
大分県公立高校入試(2024)類似

中和の化学反応式

Q7 塩酸に水酸化ナトリウム水溶液を滴下し、過不足なく反応して中性になったとき、水溶液中にできている物質の説明として最も適切なものを選びなさい。
化学 イオン・酸アルカリ ★★ 基本 実験・観察 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
水素イオンと水酸化物イオンが反応して水ができ、塩として塩化ナトリウムができている。
中和反応の本質は、酸に含まれる水素イオン（H+）とアルカリに含まれる水酸化物イオン（OH-）が結びついて水（H2O）になることである。このとき、残された酸の陰イオン（Cl-）とアルカリの陽イオン（Na+）によって「塩（えん）」が形成される。本実験の場合、塩は塩化ナトリウム（NaCl）となる。中性付近でも塩化ナトリウムは電離してイオンの状態で水に溶けている。
大分県公立高校入試(2019)類似

中和過程における水素イオンの数の変化

Q8 うすい水酸化バリウム水溶液にうすい硫酸を加えて中和させる過程において、加えた硫酸の体積が中和点に達するまで、混合液中の水素イオンの数がほぼゼロのまま変化しない理由として、最も適切な原理を答えなさい。
化学 イオン・酸アルカリ ★★★ 標準 原理・計算 正答率 — 🔥 類題2問
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✅ 正解
加えられた硫酸から生じた水素イオンが、水溶液中に存在する水酸化物イオンと結びついて水になる反応が起こるため。
酸の水素イオンとアルカリの水酸化物イオンが結びついて水を作る反応を中和と呼びます。水酸化バリウム水溶液には水酸化物イオンが含まれており、中和点に達するまでは、加えた硫酸から生じる水素イオンが次々とこの水酸化物イオンと反応して水に変わります。このため、中和が完了するまでは水素イオンが単独で液中に存在することができず、その数はほぼゼロに保たれます。
大分県公立高校入試(2021)類似

化学電池の構成条件

Q9 ビーカーに入れた水溶液に2枚の金属板を浸し、それらを導線でプロペラ付きのモーターに接続する実験を行った。モーターが回転する組み合わせとして適切なものはどれか。
化学 イオン・酸アルカリ ★★ 基本 実験・観察 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
うすい塩酸に、亜鉛板と銅板を浸す。
モーターを回転させるには化学電池を成立させる必要があります。砂糖水は非電解質であるため電流が流れず、また同じ種類の金属板（銅と銅、あるいは亜鉛と亜鉛）を用いた場合は電位差が生じないため、電流は流れません。電解質である塩酸と、異なる金属である亜鉛・銅の組み合わせのみが電池として機能します。
大分県公立高校入試(2023)類似

塩化ナトリウムの電離

Q10 塩化ナトリウムなどの電解質が水に溶けて、陽イオンと陰イオンに分かれる現象を何といいますか。また、その現象を化学反応式で表したものとして適切なものはどれですか。
化学 イオン・酸アルカリ ★ やさしい 知識 正答率 — 🔥 類題2問
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✅ 正解
現象を電離といい、式は NaCl → Na⁺ + Cl⁻ と表す
電解質が水に溶けて陽イオンと陰イオンに分かれる現象を電離と呼ぶ。塩化ナトリウムの場合、ナトリウム原子が電子を1つ失って陽イオンであるナトリウムイオン（Na⁺）になり、塩素原子が電子を1つ受け取って陰イオンである塩化物イオン（Cl⁻）になる。そのため、化学反応式ではイオンの符号を正確に記述する必要がある。
大分県公立高校入試(2019)類似

中和過程における水素イオンの数の変化

Q11 ある体積の水酸化バリウム水溶液に、うすい硫酸を少しずつ滴下する実験を行います。硫酸の滴下量が10ミリリットルに達したときにちょうど中和点となった場合、混合液中に存在する水素イオンの数の変化について正しく説明しているものを選びなさい。
化学 イオン・酸アルカリ ★★ 基本 実験・観察 正答率 — 🔥 類題2問
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✅ 正解
硫酸の滴下量が10ミリリットルに達するまでは水素イオンの数はほぼゼロの状態が続き、10ミリリットルを超えると直線的に増加する。
アルカリ性水溶液に酸を加えていく際、中和点に達するまでは、加えられた酸から生じる水素イオンは水溶液中の水酸化物イオンと反応して水（H2O）に変わるため、液中に水素イオンとしては残りません。中和点を超えると、反応する相手の水酸化物イオンがなくなるため、加えた酸に含まれる水素イオンがそのまま液中に増えていくことになります。そのため、中和点まではゼロ、中和点以降は直線的に増加するという挙動を示します。
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水素ガスの発生

Q12 うすい塩酸に亜鉛板と銅板を浸し、導線で電子オルゴールをつないで電流を取り出す実験を行いました。このとき、気体が発生する電極の名称と、発生する気体の組み合わせとして正しいものを選びなさい。
化学 イオン・酸アルカリ ★ やさしい 実験・観察 正答率 — 🔥 類題2問
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✅ 正解
プラス極である銅板から、水素が発生する。
亜鉛と銅では、亜鉛の方がイオンになりやすい性質（イオン化傾向）が強いため、亜鉛が電子を放出して陽イオンとなり、マイナス極となります。放出された電子は導線を伝わって銅板に移動します。銅板はプラス極となり、溶液中の水素イオンが銅板の表面で電子を受け取ることで、水素分子（水素ガス）となって発生します。
大分県公立高校入試(2024)類似

電解質

Q13 物質を水に溶かしたとき、その水溶液に電流が流れる性質を持つ物質のことを何といいますか。最も適切な名称を選びなさい。
化学 イオン・酸アルカリ ★ やさしい 知識 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
電解質
水に溶けた状態で電流を流すことができる物質を電解質と定義します。これに対し、水に溶けても電流を流さない物質は非電解質と呼ばれます。
大分県公立高校入試(2022)類似

金属のイオン化傾向の比較

Q14 金属が水溶液中で電子を放出して、陽イオンになろうとする性質の強さを比較した順序を何といいますか。
化学 イオン・酸アルカリ ★ やさしい 知識 正答率 0%（1回） 🔥 類題3問
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✅ 正解
イオン化傾向
金属の種類によって、水溶液中で電子を失い陽イオンに変わろうとする度合いは異なります。この性質の強さを順に並べたものをイオン化傾向と呼び、この傾向が強い金属ほど反応性が高く、他の金属を還元して自身が溶け出す性質を持ちます。
大分県公立高校入試(2019)類似

中和反応過程における水溶液の導電性変化

Q15 一定量の水酸化バリウム水溶液に、うすい硫酸を少しずつ滴下しながら、水溶液に流れる電流の強さを測定する実験を行いました。硫酸を加えていく過程で、流れる電流の強さはどのように変化しますか。最も適切なものを選びなさい。
化学 イオン・酸アルカリ ★★ 基本 実験・観察 正答率 — 🔥 類題2問
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✅ 正解
中和点に近づくにつれて電流は小さくなり、中和点で最小となったあと、再び大きくなる。
水酸化バリウム水溶液に硫酸を加えると、中和によって水と、水に溶けにくい物質である硫酸バリウムの沈殿が生じます。この反応により、水溶液中で電気を運ぶ役割をしていたバリウムイオンや水酸化物イオンが減少するため、中和点に近づくほど電流の強さは小さくなります。中和点を超えてさらに硫酸を加えると、硫酸由来の水素イオンや硫酸イオンが水溶液中に増えていくため、再び電流が流れやすくなります。
大分県公立高校入試(2017)類似

電子の移動とイオン化

Q16 亜鉛板と銅板を電解質溶液に入れ、外部に電子オルゴールを接続して音を鳴らしました。このとき、装置内での電子の移動と亜鉛板の状態について正しく述べたものはどれですか。
化学 イオン・酸アルカリ ★★ 基本 実験・観察 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
電子は導線を通って亜鉛板から銅板に向かって流れ、亜鉛板からは亜鉛イオンが水中に溶け出す
電池の仕組みにおいて、イオンになりやすい方の金属である亜鉛が電子を放出し、自身は亜鉛イオンとなって水溶液中に溶け出していきます。亜鉛板に残された電子は導線を伝わって、もう一方の電極である銅板へと移動します。この電子の連続的な流れによって、電子オルゴールが鳴り続けます。
大分県公立高校入試(2024)類似

水酸化物イオンの性質と移動

Q17 水溶液がアルカリ性を示す原因となるイオンの名称と、そのイオンが帯びている電気の組み合わせとして正しいものはどれですか。
化学 イオン・酸アルカリ ★ やさしい 知識 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
水酸化物イオンであり、負の電気を帯びている
水溶液をアルカリ性にする原因物質は水酸化物イオンです。水酸化物イオンは負の電気を帯びた「陰イオン」であるため、電圧をかけると反対の符号を持つ陽極（プラス極）に向かって移動する性質を持ちます。一方、水素イオンは酸性の原因となる正の電気を帯びた陽イオンです。
大分県公立高校入試(2024)類似

中和の化学反応式

Q18 塩酸と水酸化ナトリウム水溶液を混ぜ合わせたときに起こる、酸の水素イオンとアルカリの水酸化物イオンが結びついて水を作る反応の名称と、その化学反応式として正しい組み合わせを選びなさい。
化学 イオン・酸アルカリ ★ やさしい 知識 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
中和といい、式は HCl + NaOH → NaCl + H2O である。
酸とアルカリが互いの性質を打ち消し合う反応を中和と呼ぶ。塩酸（HCl）と水酸化ナトリウム（NaOH）が反応すると、それぞれのイオンが組み換わり、水（H2O）と塩（えん）である塩化ナトリウム（NaCl）が生成される。逆向きの式は生成物と反応物が逆になっているため誤りである。
大分県公立高校入試(2019)類似

硫酸バリウムの生成と性質

Q19 ビーカーに入れた水酸化バリウム水溶液に、硫酸を少しずつ滴下していったときの液体の変化と、生じる物質の性質について述べたものとして最も適切なものを選んでください。
化学 イオン・酸アルカリ ★★ 基本 実験・観察 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
中和によって硫酸バリウムが生成され、溶けきれずに白色の沈殿となって現れるため、溶液は白く濁る。
硫酸と水酸化バリウムの反応は中和反応の一種です。この反応で生じる硫酸バリウムは水に極めて溶けにくい性質を持つ「塩」であり、生成されるとすぐに固体として現れます。そのため、無色透明だった水溶液同士を混ぜ合わせると、硫酸バリウムの微細な粒子によって液体全体が白く濁って見え、時間が経つとビーカーの底に白い物質が溜まります。
大分県公立高校入試(2019)類似

硫酸と水酸化バリウムの中和反応式

Q20 水酸化バリウム水溶液に硫酸を加えて中和させたとき、ビーカーの底に白い沈殿が発生しました。この沈殿した物質の名称として正しいものを答えなさい。
化学 イオン・酸アルカリ ★ やさしい 実験・観察 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
硫酸バリウム
硫酸（H₂SO₄）に含まれる硫酸イオンと、水酸化バリウム（Ba(OH)₂）に含まれるバリウムイオンが反応すると、水に溶けにくい性質を持つ「硫酸バリウム」という塩が生成されます。この塩は水中に沈殿するため、視覚的には白い濁りとして観察されます。
大分県公立高校入試(2019)類似

アルカリ性水溶液が付着した際の応急処置

Q21 強アルカリ性の水溶液が皮膚に付着した際、酸性の水溶液を使用して中和処置を行ってはいけない理由として、最も適切な説明を選びなさい。
化学 イオン・酸アルカリ ★★ 基本 原理・計算 正答率 — 🔥 類題2問
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✅ 正解
中和反応が起こる際に発生する熱が、皮膚に損傷を与える恐れがあるため
酸とアルカリが反応して水と塩ができる中和反応は、発熱反応です。皮膚の上で直接この反応をさせると、発生した「中和熱」によって化学的な損傷だけでなく熱による火傷を引き起こす二次被害の危険性があります。そのため、中和を試みるのではなく、大量の水で薬品の濃度を下げ、洗い流すことが科学的に正しい安全管理とされています。
大分県公立高校入試(2021)類似

燃料電池

Q22 燃料電池を用いた発電において、電気を取り出すために装置へ供給する物質と、反応の結果として生成される物質の組み合わせとして適切なものはどれか。
化学 イオン・酸アルカリ ★★ 基本 実験・観察 正答率 0%（1回） 🔥 類題3問
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✅ 正解
水素と酸素を供給し、水が生成される
燃料電池は、外部から供給した水素と酸素を反応させることで電気を発生させる。このとき、供給された水素と酸素は化学反応によって化合し、水へと変化する。
大分県公立高校入試(2021)類似

燃料電池

Q23 燃料電池は、地球温暖化対策に有効な次世代のエネルギー源として注目されている。その理由について、排出される物質の性質に触れた説明として最も適切なものはどれか。
化学 イオン・酸アルカリ ★★ 基本 原理・計算 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
発電の過程で二酸化炭素を排出せず、水のみを排出するため
燃料電池は水素を燃料として酸素と反応させる装置であり、このプロセスにおいて地球温暖化の原因となる二酸化炭素は一切発生しない。反応後の生成物は水のみであるため、環境負荷が非常に低い発電方法とされる。
大分県公立高校入試(2022)類似

硫酸と水酸化バリウムの中和反応式

Q24 硫酸が入ったビーカーに水酸化バリウム水溶液を少しずつ加えていったところ、中和反応が起こり白い沈殿が生じました。このとき生成された、水に溶けにくい性質を持つ白色の物質（塩）の名称として正しいものを選択してください。
化学 イオン・酸アルカリ ★ やさしい 知識 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
硫酸バリウム
硫酸と水酸化バリウムが中和反応を起こすと、水とともに塩（えん）が生成されます。この反応で生じる塩は硫酸バリウムであり、水に極めて溶けにくい性質を持っているため、反応が進むと液中に白い沈殿として現れます。
大分県公立高校入試(2021)類似

化学電池の構成条件

Q25 亜鉛板と銅板を水溶液に浸してつないだ装置において、水溶液が「砂糖水」の場合には電流が流れず、「食塩水」の場合には電流が流れる理由を説明したものとして適切なものはどれか。
化学 イオン・酸アルカリ ★★★ 標準 原理・計算 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
食塩は水溶液中で電離してイオンが存在するが、砂糖は分子の状態で溶けておりイオンが存在しないため。
化学電池内で電流が流れるためには、水溶液中に電荷を運ぶことができるイオンが存在しなければなりません。食塩（塩化ナトリウム）は電解質であり、水中で陽イオンと陰イオンに電離するため電流が流れます。一方、砂糖は非電解質であり、水に溶けてもイオンにならず分子のままであるため、電気を運ぶことができず電流が流れません。
大分県公立高校入試(2019)類似

イオンの数と電流の大きさの関係

Q26 ある電解質の水溶液において、溶液の濃度を高くしたときに電流が流れやすくなる理由として、科学的に最も適切な説明はどれですか。
化学 イオン・酸アルカリ ★★★ 標準 原理・計算 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
濃度が高くなると、水溶液中のイオンの数が増加し、電気を運ぶ担い手が多くなるから。
水溶液中での電流の正体は、電荷を持ったイオンの移動です。電解質が水に溶けると電離してイオンが生じますが、濃度が高いほど単位体積あたりのイオンの数（総数）が多くなります。電気を運ぶ役割を果たすイオンの数が増えることで、結果として回路全体を流れる電流の大きさは大きくなります。分子は電気的に中性であるため、分子の数が増えても電流が流れやすくなる理由にはなりません。
大分県公立高校入試(2021)類似

燃料電池

Q27 水素と酸素を化学反応させて、そこから直接電気エネルギーを取り出す装置の名称を答えなさい。
化学 イオン・酸アルカリ ★ やさしい 知識 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
燃料電池
水素と酸素が結びついて水ができる化学変化を利用し、その過程で発生するエネルギーを直接電気として取り出す装置を燃料電池という。水の電気分解とは逆の反応を利用していることが特徴である。
大分県公立高校入試(2024)類似

電解質

Q28 塩化銅を水に溶かした水溶液に、電源装置に接続した電極を入れたところ、豆電球が明るく点灯しました。この実験結果から導き出される結論として正しいものを一つ選びなさい。
化学 イオン・酸アルカリ ★★ 基本 原理・計算 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
塩化銅は、水溶液中で電流を流す性質を持つ電解質である
豆電球が点灯したという事実は、水溶液を通じて電流が流れたことを証明しています。定義に基づき、水に溶かしたときに電流を流す物質は電解質に分類されるため、塩化銅は電解質であると結論づけられます。精製された水（純水）は本来電流を流しにくい性質を持つため、電流が流れたのは溶質である塩化銅の影響です。
大分県公立高校入試(2017)類似

塩化水素の電離

Q29 塩化水素の電離を表す式として、イオン式を用いて正しく表現したものはどれですか。
化学 イオン・酸アルカリ ★★ 基本 実験・観察 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
HCl → H⁺ + Cl⁻
塩化水素（HCl）が水に溶けると、1個の水素イオン（H⁺）と1個の塩化物イオン（Cl⁻）が生じます。水素イオンはプラスの電荷を、塩化物イオンはマイナスの電荷を持つため、それらを組み合わせた化学反応式のような形式で電離の様子を記述します。
大分県公立高校入試(2024)類似

電解質

Q30 電源装置、豆電球、電流計を導線でつなぎ、その先に2本の電極を取り付けた装置を用意しました。この2本の電極を塩化ナトリウム水溶液に入れた際、どのような現象が観察されますか。最も適切なものを選びなさい。
化学 イオン・酸アルカリ ★★ 基本 実験・観察 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
豆電球が点灯し、電流計の針が振れる
塩化ナトリウムは電解質であり、その水溶液には電流が流れる性質があります。電極を水溶液に入れることで回路が閉じ、電流が流れるため、豆電球が点灯し電流計も反応を示します。
大分県公立高校入試(2022)類似

BTB溶液によるアルカリ性の判定

Q31 ＢＴＢ溶液を加えたある酸性の水溶液に、アルカリ性の水酸化バリウム水溶液を少しずつ加えていく実験を行いました。水酸化バリウム水溶液を３０ミリリットル加えたところで混合液は緑色になり、さらに水酸化バリウム水溶液を加えて合計４０ミリリットルにしたところ、水溶液の色が変化しました。このとき、４０ミリリットル加えた後の水溶液の性質と、ＢＴＢ溶液の色として適切な組み合わせを選びなさい。
化学 イオン・酸アルカリ ★★ 基本 実験・観察 正答率 — 🔥 類題2問
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✅ 正解
アルカリ性であり、青色を示している
ＢＴＢ溶液は、水溶液の性質が酸性のときは黄色、中性のときは緑色、アルカリ性のときは青色を示す指示薬です。水酸化バリウム水溶液はアルカリ性であり、中性（緑色）の状態からさらにアルカリ性の水溶液を加えることで、混合液はアルカリ性へと変化します。したがって、中性を超えて水酸化バリウム水溶液を４０ミリリットル加えた段階では、水溶液はアルカリ性となり、ＢＴＢ溶液の色は青色に変化します。
大分県公立高校入試(2024)類似

中和の化学反応式

Q32 塩酸と水酸化ナトリウム水溶液の中和反応において、水（H2O）が生成されるときに結合しているイオンの組み合わせとして正しいものを選択してください。
化学 イオン・酸アルカリ ★★ 基本 原理・計算 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
水素イオンと水酸化物イオン
中和の本質は、酸から生じる水素イオン（H+）とアルカリから生じる水酸化物イオン（OH-）が結びついて、水（H2O）を生成することにあります。この反応により、それぞれの液性が打ち消し合います。ナトリウムイオンと塩化物イオンは、この反応の過程では結びつかず、溶液中にイオンの状態で存在し続けて「塩」の成分となります。
大分県公立高校入試(2017)類似

水素ガスの発生

Q33 うすい塩酸に亜鉛板と銅板を浸した化学電池において、プラス極となった銅板の表面で起こっている化学変化を正しく説明したものを選びなさい。
化学 イオン・酸アルカリ ★★ 基本 原理・計算 正答率 — 🔥 類題2問
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✅ 正解
水溶液中の水素イオンが電子を受け取り、水素分子に変わっている。
化学電池のプラス極では、外部回路から流れ込んできた電子を水溶液中の陽イオンが受け取る反応が起こります。この実験では、塩酸が電離して生じた水素イオン（H⁺）が、銅板（プラス極）に届いた電子を受け取って、気体の水素（H₂）が発生します。銅自体は反応に関与せず、電子の受け渡しの場として機能しています。
大分県公立高校入試(2022)類似

BTB溶液によるアルカリ性の判定

Q34 水溶液の性質を調べるためにＢＴＢ溶液を用いる際、その水溶液がアルカリ性であることを示す色として最も適切なものはどれですか。
化学 イオン・酸アルカリ ★ やさしい 知識 正答率 — 🔥 類題2問
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✅ 正解
青色
ＢＴＢ溶液は、調べたい液体の性質（ｐＨ）によって色が変化する性質を持っています。酸性では黄色、中性では緑色を示し、アルカリ性の水溶液に加えた場合には青色を示すため、この色の変化を観察することで液体の性質を特定することができます。なお、無色に変化するのはフェノールフタレイン溶液を酸性や中性の水溶液に加えた場合など、他の指示薬の性質です。
大分県公立高校入試(2024)類似

中和点におけるイオンの存在状態

Q35 酸とアルカリが反応して互いの性質を打ち消し合う中和の実験において、塩酸と水酸化ナトリウム水溶液を混ぜ合わせてちょうど中性にしたとき、ビーカー内の水素イオンと水酸化物イオンの状態について正しく述べたものはどれですか。
化学 イオン・酸アルカリ ★★ 基本 原理・計算 正答率 — 🔥 類題2問
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✅ 正解
水素イオンと水酸化物イオンが結びついて水になり、どちらも存在しなくなっている
中和の過程では、酸から生じる水素イオンとアルカリから生じる水酸化物イオンが1：1の割合で反応し、水分子（H2O）が生成されます。中和点において過不足なく反応が完了すると、これら2種類のイオンは溶液中から姿を消し、あとに残るのはナトリウムイオンや塩化物イオンなどの「塩」を構成するイオンのみとなります。
大分県公立高校入試(2024)類似

ナトリウムイオンの生成

Q36 原子がイオンになる仕組みについて、ナトリウム原子を例にとって考えたとき、ナトリウムイオンが「陽イオン」に分類される理由を説明したものとして適切なものはどれですか。
化学 イオン・酸アルカリ ★★ 基本 原理・計算 正答率 — 🔥 類題2問
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✅ 正解
ナトリウム原子が電子を1個失うことで、原子内のマイナスの電気を持つ電子の数よりも、プラスの電気を持つ陽子の数の方が多くなるため。
原子はもともと、中心にある陽子の数と周囲にある電子の数が等しく、電気的に中性です。ナトリウム原子が電子を1個放出すると、原子核の中にある陽子の数（プラス）は変わりませんが、周囲の電子の数（マイナス）が1個減るため、相対的にプラスの電気が強くなり、陽イオンとなります。陽子の数そのものが変化することはありません。
大分県公立高校入試(2021)類似

化学電池の構成条件

Q37 化学電池を構成し、継続的に電流を取り出すために必要な水溶液と金属板の条件として、最も適切なものはどれか。
化学 イオン・酸アルカリ ★ やさしい 知識 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
電解質の水溶液を用い、2枚の金属板には異なる種類の金属を用いる。
化学電池が成立するためには、水溶液が電流を流すことができる電解質であることと、2枚の金属板の間に電子を押し出す力の差が生じるよう、異なる種類の金属を組み合わせることが必須条件となります。
大分県公立高校入試(2024)類似

過剰なアルカリ添加後のイオンの量

Q38 ある一定量のうすい塩酸に、同じ濃度のうすい水酸化ナトリウム水溶液を加えていくとき、水溶液中のイオンの数の変化について述べたものとして正しい説明を選びなさい。
化学 イオン・酸アルカリ ★★★ 標準 実験・観察 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
中和点を超えてアルカリを加え続けると、ナトリウムイオンの数が最も多くなり、次いで水酸化物イオン、塩化物イオンの順になる
塩酸に水酸化ナトリウム水溶液を加える際、塩化物イオンの数は変化しませんが、ナトリウムイオンは加えるたびに増え続けます。中和点においてナトリウムイオンの数と塩化物イオンの数が等しくなり、それ以降も水酸化ナトリウムを加え続けると、ナトリウムイオンが塩化物イオンの数を上回ります。また、中和点以降は水酸化物イオンも増えますが、その増加量はナトリウムイオンと同じペースであるため、中和点までの消費分がある水酸化物イオンよりも、ナトリウムイオンの方が常に多くなります。したがって、十分にアルカリを加えた後では、ナトリウムイオン、水酸化物イオン、塩化物イオンの順に多く存在することになります。
大分県公立高校入試(2017)類似

電子の移動とイオン化

Q39 化学電池において、亜鉛板から電子が放出される原理について、電子とイオンの言葉を用いて説明したものとして適切なものはどれですか。
化学 イオン・酸アルカリ ★★★ 標準 原理・計算 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
亜鉛原子が2個の電子を失い、水溶液中に亜鉛イオンとして溶け出すことで、外部回路に電子が供給される
金属が水に溶けてイオンになろうとする力を利用するのが化学電池の原理です。亜鉛は非常にイオンになりやすいため、原子の状態から2個の電子を切り離して、プラスの電気を帯びたイオンとして液中に分散します。切り離された電子は金属板に取り残され、導線を通って反対側の極へ移動しようとするため、電気的なエネルギーが発生します。
大分県公立高校入試(2019)類似

硫酸と水酸化バリウムの中和反応式

Q40 硫酸と水酸化バリウムの中和反応を化学反応式で表したとき、水とともに生成される塩（えん）の化学式として正しいものを答えなさい。
化学 イオン・酸アルカリ ★★ 基本 知識 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
BaSO₄
硫酸（H₂SO₄）からは水素イオン（H⁺）と硫酸イオン（SO₄²⁻）が、水酸化バリウム（Ba(OH)₂）からはバリウムイオン（Ba²⁺）と水酸化物イオン（OH⁻）が生じます。中和によってH⁺とOH⁻から水（H₂O）ができる一方、残ったBa²⁺とSO₄²⁻が1対1の割合で結びつくため、化学式はBaSO₄となります。
大分県公立高校入試(2022)類似

マグネシウムのイオン化を表す化学反応式

Q41 マグネシウム原子が電子を失ってマグネシウムイオンに変化する様子を、化学式と電子の記号（e⁻）を用いて表した式として正しいものはどれですか。
化学 イオン・酸アルカリ ★ やさしい 知識 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
Mg → Mg²⁺ + 2e⁻
マグネシウムは原子の最も外側の電子（価電子）を2個失うことで、2価の陽イオンであるマグネシウムイオンになります。化学反応式で表す場合、変化前（左辺）はマグネシウム原子であり、変化後（右辺）にマグネシウムイオンと放出された2個の電子を記述します。電子を「受け取る」のではなく「失う」変化であるため、電子は右辺に加える形式をとります。
大分県公立高校入試(2022)類似

硫酸と水酸化バリウムの中和反応式

Q42 硫酸が入ったビーカーに、豆電球をつないだ電極を入れ、水酸化バリウム水溶液を少しずつ滴下しながら電流の変化を観察しました。中和点（ちょうど過不足なく反応したとき）に近づくにつれて、液体の様子と電流の変化はどうなると考えられますか。適切な説明を選びなさい。
化学 イオン・酸アルカリ ★★★ 標準 実験・観察 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
白い沈殿が生じ、液中のイオンの総数が減少するため、電流は流れにくくなる。
硫酸と水酸化バリウムの反応では、水に溶けない硫酸バリウムが沈殿し、水も非電解質であるため、液中のイオン（水素イオン、硫酸イオン、バリウムイオン、水酸化物イオン）が互いに結びついて取り除かれていきます。中和点に近づくほど液中のイオンの総数が減るため、電流は流れにくくなり、中和点ではほとんど流れなくなります。

大分県公立高校入試の理科：化学変化・原子分子

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大分県公立高校入試(2022)類似

反応物の量と生成物の質量の限界

Q1 一定量の硫酸が入ったビーカーに水酸化バリウム水溶液を少しずつ加えていき、発生した白い沈殿（硫酸バリウム）の質量を測定する実験を行いました。水酸化バリウム水溶液を30mL加えたところで沈殿の質量が1.20gに達し、その後、加える量を40mL、50mLと増やしていきましたが、沈殿の質量は1.20gから変化しませんでした。このように、ある時点から沈殿の質量が増えなくなる理由として最も適切な説明はどれですか。
化学 化学変化・原子分子 ★★ 基本 実験・観察 正答率 — 🔥 類題2問
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✅ 正解
硫酸の量が一定であり、反応できる水酸化バリウムの量には限界があるから。
化学反応において、反応する物質どうしの質量の割合は常に一定です。この実験では、ビーカー内の硫酸の量が一定であるため、反応に必要な水酸化バリウムの量にも上限があります。水酸化バリウム水溶液を30mL加えた時点で硫酸がすべて反応しきっているため、それ以上水酸化バリウムを加えても反応する相手が存在せず、生成される硫酸バリウムの質量は一定となります。
大分県公立高校入試(2017)類似

酸化の例

Q2 古い本のページが、長い年月を経て黄色っぽく変色したり、色が薄くなったり（退色）することがあります。この現象の原因を科学的な視点で説明したものとして、適切なものはどれですか。
化学 化学変化・原子分子 ★★ 基本 原理・計算 正答率 — 🔥 類題2問
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✅ 正解
紙に含まれる成分が空気中の酸素と結びつくことで、酸化という化学変化が起こるため
紙の変色や退色は、紙を構成する物質が空気中の酸素とゆっくり反応する酸化によって生じます。酸化は物質そのものの性質が変わる化学変化の一種です。選択肢にある結露や昇華は、分子の並び方が変わるだけの状態変化であり、物質が別のものに変わる反応ではないため、変色の直接的な原因とは言えません。
大分県公立高校入試(2014)類似

銅と酸化銅の質量比

Q3 銅の粉末をステンレス皿に広げて空気中で十分に加熱すると、酸素と結びついて黒色の酸化銅に変化します。このとき、反応する銅の質量と、生成される酸化銅の質量の間に成り立つ「定比例の法則」による最も適切な質量比を選びなさい。
化学 化学変化・原子分子 ★ やさしい 知識 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
銅：酸化銅 ＝ ４：５
物質が化学反応を起こして別の化合物になる際、反応に関わる物質の質量の割合は常に一定になるという「定比例の法則」があります。銅を加熱して完全に酸化させた場合、銅原子と酸素原子は１：１の数の比で結びつきますが、それぞれの原子１個あたりの質量（原子量）の比が異なるため、質量の割合で計算すると「銅：酸素 ＝ ４：１」となります。生成される酸化銅は「銅＋酸素」の合計であるため、銅と酸化銅の質量比は４：(4+1)となり、常に４：５の関係が成り立ちます。
大分県公立高校入試(2020)類似

塩化コバルト紙

Q4 液体を加熱して沸騰させ、出てきた蒸気を冷やして再び液体として集める蒸留の実験を行いました。集まった液体に乾燥させた青色の塩化コバルト紙を浸したところ、色が赤色に変化しました。この観察結果から導き出される結論として、最も適切なものを選びなさい。
化学 化学変化・原子分子 ★★ 基本 実験・観察 正答率 — 🔥 類題2問
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✅ 正解
集まった液体の中に、水が含まれていることがわかる
塩化コバルト紙は水に触れると青色から赤色に変わるという特有の反応を示します。この色の変化は水分子との反応によるものであるため、実験で得られた液体が水であることを証明する手段として適しています。酸性を調べるにはリトマス紙やBTB溶液、糖分を調べるにはベネジクト液、二酸化炭素を調べるには石灰水といった、目的に応じた適切な試薬・試験紙を使い分ける必要があります。
大分県公立高校入試(2021)類似

化学反応における試薬の必要量計算

Q5 10ミリリットルの塩酸が、最大で0.84グラムの炭酸水素ナトリウムと過不足なく反応することがわかっています。この塩酸を用いて、2.52グラムの炭酸水素ナトリウムをすべて反応させるために必要な塩酸の体積は何ミリリットルですか。
化学 化学変化・原子分子 ★★ 基本 原理・計算 正答率 — 🔥 類題2問
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✅ 正解
30.0ミリリットル
化学反応において、反応する物質の質量と、それに対応する溶液の体積の間には比例の量的関係が成立します。0.84グラムの炭酸水素ナトリウムに対して10ミリリットルの塩酸が必要であるとき、2.52グラムの炭酸水素ナトリウムを反応させるために必要な塩酸の量は、2.52 ÷ 0.84 ＝ 3 より、もとの3倍であることがわかります。したがって、10 × 3 ＝ 30ミリリットルの塩酸が必要となります。
大分県公立高校入試(2014)類似

酸化銅の炭素による還元反応式

Q6 酸化銅と炭素の混合物を加熱すると、酸化銅は酸素を奪われて銅になります。このように、酸化物が酸素を奪われる化学変化を何と呼びますか。また、この実験において同時に行われているもう一つの化学変化と併せて説明したものを選びなさい。
化学 化学変化・原子分子 ★★ 基本 原理・計算 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
還元と呼び、同時に炭素が酸素と結びついて二酸化炭素になる酸化が起こっている
酸化物が酸素を失う変化を還元といいます。この実験では、酸化銅が還元される一方で、炭素は酸化銅から酸素を受け取って二酸化炭素へと変化しており、この変化を酸化といいます。酸化と還元は常に同時に起こる現象です。
大分県公立高校入試(2022)類似

反応物の量と生成物の質量の限界

Q7 ある一定量の硫酸に水酸化バリウム水溶液を加えて、硫酸バリウムの沈殿を生じさせる実験において、水酸化バリウム水溶液を30mL加えたときに硫酸と水酸化バリウムが過不足なく反応し、1.20gの沈殿が得られました。同じ量の硫酸に対し、水酸化バリウム水溶液を60mL加えた場合に得られる沈殿の質量と、その理由の組み合わせとして正しいものはどれですか。
化学 化学変化・原子分子 ★★★ 標準 原理・計算 正答率 — 🔥 類題2問
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✅ 正解
沈殿の質量は1.20gになる。硫酸の量が一定であるため、反応できる水酸化バリウムの量に限界があり、生成される沈殿の量も決まるため。
化学反応では反応物の質量の比が決まっています。この場合、反応できる硫酸の量が一定であるため、水酸化バリウムをいくら増やしても、すでに硫酸がすべて消費された後では新たな反応は起こりません。したがって、過不足なく反応する30mLを超えて水溶液を加えても、生成される硫酸バリウムの質量は、30mLのときと同じ1.20gのままとなります。
大分県公立高校入試(2020)類似

二酸化炭素中でのマグネシウムの燃焼

Q8 二酸化炭素を満たした集気びんの中に、火のついたマグネシウムリボンを入れたときの反応と、燃焼後に集気びんの中に残った物質の様子について説明したものとして、最も適切なものはどれですか。
化学 化学変化・原子分子 ★★ 基本 実験・観察 正答率 — 🔥 類題2問
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✅ 正解
激しく光を出して燃え続け、白い粉末と黒い粉末が残る。
マグネシウムは二酸化炭素から酸素を奪う力が非常に強いため、通常は消火に使われる二酸化炭素の中でも燃焼を続けることができます。このとき、マグネシウムは酸化されて白い粉末である酸化マグネシウムになり、二酸化炭素は酸素を奪われて還元され、黒い粉末である炭素が生成されます。
大分県公立高校入試(2021)類似

化学反応における試薬の必要量計算

Q9 一定量の塩酸に炭酸水素ナトリウムを加えて気体を発生させる実験において、10ミリリットルの塩酸に対して炭酸水素ナトリウムが0.84グラムに達するまでは、加えた質量にともなって発生する気体の質量も増加しましたが、それ以上の質量を加えても気体の発生量は増加しなくなりました。この結果から導き出される、物質の量的関係についての説明として正しいものはどれですか。
化学 化学変化・原子分子 ★★ 基本 実験・観察 正答率 — 🔥 類題2問
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✅ 正解
反応する塩酸の体積と、過不足なく反応する炭酸水素ナトリウムの質量の間には比例の関係がある。
特定の体積の溶液に対して、過不足なく反応する固体の質量は決まっています。この実験では10ミリリットルの塩酸に対して0.84グラムという限界値があり、もし塩酸の体積を2倍の20ミリリットルにすれば、反応できる炭酸水素ナトリウムも2倍の1.68グラムになります。このように、溶液の体積と反応する物質の質量の間には比例の量的関係が成り立ちます。
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発生する気体の質量と反応物の関係

Q10 うすい塩酸に炭酸水素ナトリウムを加える実験において、反応後に全体の質量を測定すると、反応前よりも質量が減少します。このとき発生して空気中に逃げていった気体の名称と、化学変化の前後で物質全体の質量が変わらないことを示す法則の名称の組み合わせとして正しいものを選択してください。
化学 化学変化・原子分子 ★ やさしい 知識 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
二酸化炭素 ・ 質量保存の法則
炭酸水素ナトリウムとうすい塩酸が反応すると二酸化炭素が発生します。化学変化の前後では、反応に関わった物質の質量の総和は変化しないという「質量保存の法則」が成り立ちますが、ビーカーのような開放された容器で実験を行うと、発生した気体が外部へ逃げてしまうため、その分だけ全体の質量が減少したように測定されます。
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二酸化炭素の性質と指示薬の反応

Q11 酸化銅と炭素の還元反応によって発生した気体を、中性のBTB溶液が入った試験管に集めて振ったところ、溶液の色が緑色から黄色に変化した。この現象が起こった理由として適切な説明はどれか。
化学 化学変化・原子分子 ★★★ 標準 原理・計算 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
還元反応で発生した二酸化炭素が水に溶け、水溶液が酸性になったから。
酸化銅と炭素の反応では、炭素が酸素と結びつくことで二酸化炭素が発生します。この二酸化炭素を水に溶かすと、化学的に酸性の性質を示すようになります。BTB溶液は酸性の条件下で黄色を呈する性質を持っているため、溶液の色が変化します。なお、酸素が溶けてもBTB溶液の色は変化しません。
大分県公立高校入試(2020)類似

酸化マグネシウム

Q12 集気びんの中にマグネシウムリボンを入れ、燃焼させたときの様子と反応後の物質の特徴を説明したものとして、最も適切なものはどれか。
化学 化学変化・原子分子 ★★ 基本 実験・観察 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
激しく光を出して燃え、反応後には白い粉末が残る。
マグネシウムの燃焼は非常に激しい酸化反応であり、強い光を放つのが特徴です。この反応によって、もとのマグネシウムとは異なる性質を持つ白色粉末の酸化マグネシウムが生成されます。
大分県公立高校入試(2022)類似

吸熱反応

Q13 吸熱反応において、反応容器の周囲の温度が低下するのはなぜですか。その原理を説明したものとして最も適切なものを選びなさい。
化学 化学変化・原子分子 ★★★ 標準 原理・計算 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
反応後の物質が持つエネルギーの方が反応前より高いため、不足分を周囲から熱として取り込むから。
化学反応における熱の出入りは、反応物と生成物のエネルギーの差によって生じます。吸熱反応では、生成物が反応物よりも高いエネルギー状態になるため、その差に相当するエネルギーを熱の形で周囲から吸収します。その結果、周囲の熱エネルギーが減少して温度が低下します。
大分県公立高校入試(2016)類似

炭酸水素ナトリウム水溶液の液性

Q14 炭酸水素ナトリウムを水に溶かして作った水溶液の性質と、そこにフェノールフタレイン溶液を加えたときの反応の組み合わせとして、最も適切なものはどれですか。
化学 化学変化・原子分子 ★ やさしい 知識 正答率 — 🔥 類題2問
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✅ 正解
水溶液は弱いアルカリ性を示し、フェノールフタレイン溶液を加えると赤色に変化する
炭酸水素ナトリウムは水に溶けると、弱いアルカリ性を示す性質があります。フェノールフタレイン溶液は、アルカリ性の水溶液に反応して無色から赤色に変化する指示薬であるため、炭酸水素ナトリウム水溶液に加えると赤色を示します。リトマス紙が青色に変化する反応と混同しないよう注意が必要です。
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炭酸水素ナトリウム水溶液の液性

Q15 無色透明の食塩水と炭酸水素ナトリウム水溶液がそれぞれ別のビーカーに入っています。これらを区別するために、両方の水溶液にフェノールフタレイン溶液を数滴加えたとき、観察される結果として正しい説明はどれですか。
化学 化学変化・原子分子 ★★ 基本 実験・観察 正答率 — 🔥 類題2問
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✅ 正解
炭酸水素ナトリウム水溶液を入れたビーカーだけが赤色に変化する
食塩（塩化ナトリウム）を水に溶かした水溶液は中性であるため、フェノールフタレイン溶液を加えても色の変化は見られず無色のままです。一方、炭酸水素ナトリウムを水に溶かした水溶液は弱いアルカリ性を示すため、フェノールフタレイン溶液を加えると赤色に変化します。この色の変化の有無によって、2つの水溶液を判別することが可能です。
大分県公立高校入試(2016)類似

炭酸水素ナトリウムの熱分解

Q16 試験管に入れた炭酸水素ナトリウムをガスバーナーで加熱する際、試験管の口を底よりもわずかに下げて固定しなければなりません。その理由として適切な説明はどれですか。
化学 化学変化・原子分子 ★★ 基本 原理・計算 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
発生した液体が加熱部分に流れて、試験管が割れるのを防ぐため
炭酸水素ナトリウムを加熱すると、分解によって水が発生します。試験管の口が底より高いと、生じた水が熱せられた試験管の底（加熱部分）の方へ流れ落ちてしまいます。非常に高温になっているガラスに冷たい水が触れると、急激な温度変化によって試験管が破損する危険があるため、あらかじめ口を下げて固定します。
大分県公立高校入試(2016)類似

炭酸水素ナトリウムの熱分解

Q17 炭酸水素ナトリウムを試験管に入れて加熱したとき、1種類の物質が2種類以上の別の物質に分かれる化学変化が起こります。このとき生成される「固体」「液体」「気体」の組み合わせとして正しいものはどれですか。
化学 化学変化・原子分子 ★ やさしい 知識 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
固体：炭酸ナトリウム、液体：水、気体：二酸化炭素
炭酸水素ナトリウムを加熱すると、熱分解という化学変化が起こり、固体の炭酸ナトリウム、液体の水、気体の二酸化炭素の3つの物質に分解されます。これは中学校理科における化学変化の基本的な反応の一つです。
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マグネシウムの酸化における質量比

Q18 マグネシウムの粉末を加熱して酸化マグネシウムをつくる際、マグネシウムの質量と、反応後にできた酸化マグネシウムの質量の比はどのようになりますか。
化学 化学変化・原子分子 ★★ 基本 原理・計算 正答率 0%（1回） 🔥 類題3問
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✅ 正解
3：5
マグネシウムと化合する酸素の質量比は三対二です。生成される酸化マグネシウムは「マグネシウムの質量 ＋ 酸素の質量」となるため、マグネシウムと酸化マグネシウムの質量比は 3：(3＋2) ＝ 3：5 となります。例えば、マグネシウムが0.3gあれば、酸素0.2gと反応して0.5gの酸化マグネシウムが生成される関係にあります。
大分県公立高校入試(2017)類似

酸素との結びつきやすさ

Q19 二酸化炭素の中でマグネシウムを燃焼させた際、黒い物質が生成されました。この反応の仕組みについて正しく説明しているものはどれですか。
化学 化学変化・原子分子 ★★★ 標準 原理・計算 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
マグネシウムが二酸化炭素から酸素を奪って酸化マグネシウムになり、二酸化炭素を構成していた炭素が分離した。
物質によって酸素との結びつきやすさは異なります。マグネシウムは炭素よりも非常に酸素と結びつきやすいため、二酸化炭素中の酸素を奪って酸化マグネシウム（白い粉末）へと変化します。このとき、酸素を失った二酸化炭素は炭素へと還元され、黒い物質として析出します。
大分県公立高校入試(2021)類似

炭酸水素ナトリウムと塩酸の化学反応式

Q20 ビーカーに入れた10ミリリットルのうすい塩酸に、薬包紙にのせた0.21グラムの炭酸水素ナトリウムを加えたとき、ビーカー内で観察される現象について説明したものとして、最も適切なものを選択してください。
化学 化学変化・原子分子 ★★ 基本 実験・観察 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
気体が発生して泡立ち、炭酸水素ナトリウムは溶けて見えなくなる
炭酸水素ナトリウムとうすい塩酸の反応では、二酸化炭素が気体として発生するため、溶液から泡が出る様子が観察されます。また、生成される塩化ナトリウムは水に溶けやすく、反応によって炭酸水素ナトリウムの固体は消費されるため、最終的に固体は見えなくなります。この反応で刺激臭のある気体（アンモニアなど）や水素が発生することはありません。
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酸化銀の熱分解

Q21 化学変化には、複数の物質が結びついて別の物質になる反応や、1つの物質が分かれる反応などがあります。次の4つの実験のうち、酸化銀の加熱と同じ種類の化学変化（分解）に分類されるものはどれですか。
化学 化学変化・原子分子 ★★★ 標準 原理・計算 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
炭酸水素ナトリウムを試験管に入れて加熱する
酸化銀の加熱は、酸化銀が銀と酸素に分かれる「熱分解」です。炭酸水素ナトリウムの加熱も、炭酸ナトリウムと水と二酸化炭素に分かれる「熱分解」であるため、同じ種類の変化に分類されます。一方で、マグネシウムの加熱、鉄と硫黄の反応、エタノールの燃焼は、いずれも複数の物質が結びつく反応（化合や酸化）です。
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炭酸ナトリウム水溶液のアルカリ性

Q22 加熱前の炭酸水素ナトリウムと、それを加熱した後に試験管に残った炭酸ナトリウムの性質を比較する実験を行いました。同じ量の水にそれぞれの物質を溶かし、フェノールフタレイン溶液を加えた際の観察結果とその理由の説明として、最も適切なものはどれですか。
化学 化学変化・原子分子 ★★ 基本 実験・観察 正答率 — 🔥 類題2問
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✅ 正解
加熱後の炭酸ナトリウムの方が水に溶けやすく、より強いアルカリ性を示すため、溶液はより濃い赤色になる
炭酸水素ナトリウムの熱分解によって生じる炭酸ナトリウムは、水に対する溶解度が炭酸水素ナトリウムよりも高いという性質があります。また、水溶液中での電離の度合いなどの違いから、炭酸水素ナトリウムよりも強いアルカリ性を示します。フェノールフタレイン溶液はアルカリ性が強くなるほど赤色が濃くなる性質があるため、実験結果では炭酸ナトリウム溶液の方がより濃い赤色を呈します。
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発生する気体の質量と反応物の関係

Q23 電子てんびんを用いて、うすい塩酸と炭酸水素ナトリウムの反応による質量変化を調べる実験の手順を確認します。発生した気体の質量を正確に算出するための方法として、最も適切な説明を選択してください。
化学 化学変化・原子分子 ★★ 基本 実験・観察 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
反応前の「ビーカーと塩酸と炭酸水素ナトリウム」の合計質量から、反応後の「ビーカーと残った液」の合計質量を引く。
質量保存の法則により、反応に関わったすべての物質（塩酸、炭酸水素ナトリウム）の質量の和は、反応によって生じたすべての物質（残った液、気体）の質量の和と等しくなります。気体が空気中へ逃げ出した場合、容器内の質量は減少するため、反応前の全体の質量から反応後の容器全体の質量を引くことで、逃げた気体の質量を求めることができます。計算の際は、ビーカーの質量を含めた状態で行っても、前後の差をとるため結果に影響はありません。
大分県公立高校入試(2016)類似

炭酸ナトリウム水溶液のアルカリ性

Q24 炭酸水素ナトリウムを加熱して分解した際に、試験管の中に残った白い固体について、その物質名と、水に溶かしてフェノールフタレイン溶液を加えたときの結果を組み合わせたものとして正しいものはどれですか。
化学 化学変化・原子分子 ★ やさしい 知識 正答率 — 🔥 類題2問
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✅ 正解
物質名は炭酸ナトリウムであり、水溶液は強いアルカリ性を示すため赤色に変化する
炭酸水素ナトリウムを加熱すると、炭酸ナトリウム、水、二酸化炭素に分解されます。後に残った炭酸ナトリウムは、もとの炭酸水素ナトリウムと比較して水に溶けやすく、水溶液にしたときにより強いアルカリ性を示すという特徴があります。そのため、アルカリ性に反応するフェノールフタレイン溶液を加えると、鮮やかな赤色に変化します。
大分県公立高校入試(2016)類似

酸化銀の熱分解

Q25 酸化銀を試験管に入れてガスバーナーで加熱したときに起こる化学変化について、正しく説明したものはどれですか。
化学 化学変化・原子分子 ★ やさしい 知識 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
酸化銀が銀と酸素に分かれる熱分解という反応である
酸化銀を加熱すると、もとの物質とは性質の異なる銀と酸素に分かれます。このように、1種類の物質が2種類以上の別の物質に分かれる化学変化を分解といい、特に熱による分解を熱分解と呼びます。
大分県公立高校入試(2014)類似

酸化銅の炭素による還元反応式

Q26 酸化銅と炭素の混合物を試験管に入れ、ガスバーナーで十分に加熱したときに起こる化学変化を化学反応式で表したものとして、正しいものはどれですか。
化学 化学変化・原子分子 ★ やさしい 知識 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
2CuO + C → 2Cu + CO2
酸化銅（CuO）と炭素（C）が反応すると、銅（Cu）と二酸化炭素（CO2）が生成されます。化学反応式の前後で原子の種類と数を合わせる必要があるため、酸化銅の係数を2、銅の係数を2にすることで、酸素原子と銅原子の数が左右で等しくなります。
大分県公立高校入試(2021)類似

発生する気体の質量と反応物の関係

Q27 ビーカーに入れた一定量のうすい塩酸に、炭酸水素ナトリウムを少量ずつ加えて発生する気体の質量を調べる実験を行いました。炭酸水素ナトリウムの質量を増やしていくと、0.84g加えるまでは発生する気体の質量も比例して増加し、最大で0.44gの気体が発生しました。しかし、炭酸水素ナトリウムを0.84gよりも多く加えると、発生する気体の質量は0.44gのまま一定となりました。この実験において、炭酸水素ナトリウムを1.26g加えたとき、反応せずに残る炭酸水素ナトリウムの質量は何gですか。
化学 化学変化・原子分子 ★★★ 標準 原理・計算 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
0.42g
炭酸水素ナトリウムの質量と発生した気体の質量が比例関係にある間は、塩酸が余っており加えた炭酸水素ナトリウムがすべて反応しています。気体の質量が0.44gで一定になったということは、0.84gの炭酸水素ナトリウムを加えた時点で、用意されていた塩酸がすべて反応しきったことを意味します。したがって、1.26gの炭酸水素ナトリウムを加えたとしても、反応できるのは0.84gまでであるため、残りの0.42g（1.26g － 0.84g）は反応せずにそのまま残ります。
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酸素との結びつきやすさ

Q28 酸化銅の粉末と炭素の粉末を混ぜ合わせて加熱したとき、酸化銅は酸素を奪われて銅になり、炭素は酸素と結びついて二酸化炭素になります。このように、酸化物が酸素を奪われる化学変化を何といいますか。最も適切な名称を答えなさい。
化学 化学変化・原子分子 ★ やさしい 知識 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
還元
物質が酸素と結びつく化学変化を酸化と呼ぶのに対し、酸化銅と炭素の反応のように、酸化物から酸素が取り除かれる化学変化を還元と呼びます。この実験では、炭素が銅よりも酸素と結びつきやすい性質を利用して、酸化銅を銅へと戻しています。
大分県公立高校入試(2020)類似

酸化マグネシウム

Q29 マグネシウムを十分に加熱して酸化させたとき、反応後の物質の質量が、反応前のマグネシウムの質量よりも大きくなる理由として、最も適切なものはどれか。
化学 化学変化・原子分子 ★★ 基本 原理・計算 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
マグネシウムに空気中の酸素が結びついたため。
酸化反応は、物質が酸素と化学結合する現象です。マグネシウムが酸化マグネシウムになる際、もとのマグネシウムの質量に、結びついた酸素の質量が加わるため、全体の質量は増加します。
大分県公立高校入試(2016)類似

酸化銀の熱分解

Q30 黒色の酸化銀の粉末を試験管に入れて加熱したところ、気体が発生し、試験管の底には白っぽい固体が残りました。このとき起こった化学変化の名称と、発生した気体の名称の組み合わせとして正しいものはどれですか。
化学 化学変化・原子分子 ★ やさしい 知識 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
熱分解によって、酸素が発生した
酸化銀（$Ag_2O$）を加熱すると、銀（$Ag$）と酸素（$O_2$）に分かれます。このように、1種類の物質が加熱によって2種類以上の別の物質に分かれる反応を熱分解といいます。発生した酸素は、火のついた線香を近づけると炎を上げて激しく燃える性質で確認することができます。
大分県公立高校入試(2016)類似

炭酸水素ナトリウムの熱分解

Q31 炭酸水素ナトリウムを試験管に入れて加熱したとき、分解されて生成する3つの物質の組み合わせとして正しいものはどれですか。
化学 化学変化・原子分子 ★ やさしい 知識 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
炭酸ナトリウム、水、二酸化炭素
炭酸水素ナトリウムを加熱すると、もとの物質とは異なる複数の物質に分かれる「熱分解」という化学変化が起こります。この反応によって、試験管内には白色の固体である炭酸ナトリウムが残り、試験管の口付近には液体である水が付着し、気体として二酸化炭素が発生します。
大分県公立高校入試(2016)類似

酸化銀の熱分解

Q32 酸化銀を十分に加熱したあと、試験管の中に残った白い物質と、発生して水上置換法で集めた気体の性質を確認する方法の組み合わせとして、適切なものはどれですか。
化学 化学変化・原子分子 ★★ 基本 実験・観察 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
残った物質をたたくと薄く広がり、気体に火のついた線香を入れると線香が激しく燃える
酸化銀の熱分解によって生じる銀は金属であるため、たたくと広がる（展性）、みがくと光る（金属光沢）、電流を通すといった性質を持ちます。また、同時に発生する酸素には、他の物質が燃えるのを助ける働き（助燃性）があるため、火のついた線香を入れると炎を上げて激しく燃えます。
大分県公立高校入試(2017)類似

銅の酸化における質量比

Q33 銅の粉末を空気中で十分に加熱して完全に酸化させたとき、反応した銅の質量と、それと結びついた酸素の質量の比は常に一定になります。この法則の名称と、銅と酸素の質量の比の組み合わせとして正しいものはどれですか。
化学 化学変化・原子分子 ★ やさしい 知識 正答率 — 🔥 類題2問
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✅ 正解
定比例の法則が成り立ち、銅と酸素の質量の比は四対一である
物質が化学反応する際、反応に関わる物質の質量の比は常に一定になるという「定比例の法則」が存在します。銅を加熱して酸化銅ができる反応において、銅が0.4gのとき酸素は0.1g、銅が1.2gのとき酸素は0.3gと化合することから、銅と酸素の質量の比を計算すると四対一になります。
大分県公立高校入試(2021)類似

炭酸水素ナトリウムと塩酸の化学反応式

Q34 炭酸水素ナトリウムとうすい塩酸を反応させたときに発生する気体と、その物質を表す化学式の組み合わせとして、最も適切なものを選択してください。
化学 化学変化・原子分子 ★ やさしい 知識 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
二酸化炭素（CO2）
炭酸水素ナトリウム（NaHCO3）と塩酸（HCl）が反応すると、塩化ナトリウム（NaCl）と水（H2O）に加えて、二酸化炭素（CO2）が生成されます。二酸化炭素は炭酸水素イオンに含まれる炭素原子と酸素原子から由来して発生する気体です。水素が発生すると考えるのは誤りであり、水酸化ナトリウムは生成物ではなく、炭酸水素ナトリウムと性質が似た別のアルカリ性物質です。
大分県公立高校入試(2021)類似

未反応の炭酸水素ナトリウムの確認方法

Q35 加熱前の炭酸水素ナトリウムと、加熱後に残った炭酸ナトリウムの性質を比較した説明として、正しいものはどれですか。
化学 化学変化・原子分子 ★★ 基本 原理・計算 正答率 — 🔥 類題2問
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✅ 正解
炭酸水素ナトリウムを水に溶かしてフェノールフタレイン液を加えると、わずかに赤色に変化し、弱アルカリ性であることを示す。
炭酸水素ナトリウムは水に溶けにくく、その水溶液は弱アルカリ性を示します。そのため、フェノールフタレイン液を加えたときの色の変化は、加熱後の炭酸ナトリウム（強いアルカリ性）に比べて非常に薄い赤色にとどまります。この「アルカリ性の強さの違い」を利用することで、熱分解が起こり別の物質（炭酸ナトリウム）に変化したことを確認できます。BTB液はアルカリ性で青色、酸性で黄色を示す指示薬であるため、酸性と判断する説明は誤りです。
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酸化マグネシウム

Q36 マグネシウムを空気中で加熱した際、酸素と激しく結びつく化学変化によって生成される白色の粉末状の物質の名前を答えなさい。
化学 化学変化・原子分子 ★ やさしい 知識 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
酸化マグネシウム
マグネシウムが酸素と結びつく反応は酸化と呼ばれ、その結果として生成される物質は酸化マグネシウムです。これはもとの金属光沢を持つマグネシウムとは性質が異なる、白色の粉末状の物質です。
大分県公立高校入試(2021)類似

未反応の炭酸水素ナトリウムの確認方法

Q37 炭酸水素ナトリウムを試験管に入れて加熱した後、試験管の底に残った白色の固体を少量の水に溶かし、その性質を調べる実験を行いました。このとき、水溶液にフェノールフタレイン液を加えた際の変化と、そこから判断できる物質の性質の組み合わせとして適切なものはどれですか。
化学 化学変化・原子分子 ★ やさしい 実験・観察 正答率 — 🔥 類題2問
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✅ 正解
水溶液が赤色に変化し、強いアルカリ性を示していることがわかる。
炭酸水素ナトリウムを熱分解して得られる炭酸ナトリウムは、水によく溶け、その水溶液は強いアルカリ性を示します。フェノールフタレイン液はアルカリ性の水溶液に反応して赤色に変化する性質があるため、加熱後の固体を溶かした水溶液は鮮やかな赤色になります。BTB液を用いて青色に変化させる方法もありますが、フェノールフタレイン液による赤色の変化はアルカリ性を特定する際の典型的な観察ポイントです。
大分県公立高校入試(2021)類似

ベーキングパウダーの成分含有率

Q38 ベーキングパウダーに含まれる成分の割合を調べる実験において、粉末を塩酸に加えた際の「反応前後の全体の質量差」を測定する目的として、最も適切な説明を選んでください。
化学 化学変化・原子分子 ★★ 基本 実験・観察 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
発生した気体の質量を求めることで、反応した成分の量を特定するため
化学変化の前後で物質の総質量は変化しませんが、発生した気体が容器の外へ逃げる実験系では、減少した分の質量が発生した気体の質量に相当します。この気体の質量をもとに、化学反応式の比を利用して、混合物の中に含まれていた炭酸水素ナトリウムなどの特定の反応成分の質量を逆算することが可能になります。
大分県公立高校入試(2017)類似

酸化の例

Q39 物質が酸素と結びつく化学変化である「酸化」の具体的な例として、最も適切な現象はどれですか。
化学 化学変化・原子分子 ★ やさしい 知識 正答率 — 🔥 類題2問
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✅ 正解
鉄の表面が空気中で徐々に変化し、さびが発生する現象
物質が酸素と結びついて別の物質に変わる化学変化を酸化と呼びます。鉄が空気中の酸素と反応して「鉄のさび（酸化鉄）」ができる現象は、酸化の代表的な例です。ドライアイスの昇華や、水蒸気の結露、氷の融解は、物質そのものの性質は変わらずに状態だけが変化する「状態変化」であり、酸化には該当しません。
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二酸化炭素の性質と指示薬の反応

Q40 二酸化炭素が水に溶けたときの性質と、それによるBTB溶液の色の変化について述べたものとして、最も適切なものはどれか。
化学 化学変化・原子分子 ★ やさしい 知識 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
二酸化炭素が水に溶けると酸性を示すため、緑色のBTB溶液は黄色に変化する。
二酸化炭素は水に溶けると炭酸になり、弱い酸性を示す性質があります。BTB溶液は液性によって色が変化する指示薬であり、中性では緑色、アルカリ性では青色、酸性では黄色を示すため、二酸化炭素が溶けた水溶液中では黄色に変化します。
大分県公立高校入試(2020)類似

塩化コバルト紙

Q41 物質が分解されて生じた液体や、蒸留によって得られた液体に「水」が含まれているかどうかを確認するために用いられる試験紙の名称と、水に反応した際の色として正しい組み合わせを選びなさい。
化学 化学変化・原子分子 ★ やさしい 知識 正答率 — 🔥 類題2問
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✅ 正解
塩化コバルト紙を用い、青色から赤色に変化する
水の存在を特定するためには、水に反応して色が変化する性質を持つ塩化コバルト紙を使用します。この試験紙は、乾燥している状態では青色をしていますが、水に触れると赤色（または桃色）に変化する特徴があります。リトマス紙は液体の性質（酸性・アルカリ性）を判定するためのものであり、水の有無を調べるものではありません。
大分県公立高校入試(2017)類似

マグネシウムの酸化における質量比

Q42 マグネシウムを空気中で加熱して完全に酸化させたとき、反応したマグネシウムの質量と、それと結びついた酸素の質量の比として最も適切なものはどれですか。
化学 化学変化・原子分子 ★ やさしい 知識 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
3：2
マグネシウムを加熱すると、空気中の酸素と結びついて酸化マグネシウムが生成されます。このとき、反応するマグネシウムと化合する酸素の質量比は常に三対二という一定の割合になります。これは定比例の法則の一例です。

大分県公立高校入試の理科：物質の性質

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大分県公立高校入試(2022)類似

アンモニアの溶解性と噴水実験

Q1 アンモニアを満たしたフラスコに、少量の水が入ったスポイトとガラス管を取り付け、そのガラス管を水槽の水の中に差し込みました。スポイトからフラスコ内へ水を数滴注入したときに起こる現象と、その理由の組み合わせとして適切なものはどれですか。
化学 物質の性質 ★★ 基本 実験・観察 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
アンモニアが水に溶けてフラスコ内の気圧が下がるため、水槽の水が吸い上げられて噴水になる
スポイトから注入されたわずかな水に、フラスコ内のアンモニアが瞬時に溶け込みます。これにより、フラスコ内の気体の体積が急激に減少し、内部の気圧が大気圧に比べて著しく低くなります。その結果、水槽の水が大気圧によってガラス管の中へ押し上げられ、勢いよく噴き出す「噴水」が形成されます。
大分県公立高校入試(2016)類似

二酸化炭素の検出反応

Q2 二種類の未知の物質Cと物質Dをそれぞれ個別に加熱し、発生した気体を別々の石灰水に通す実験を行いました。物質Dから発生した気体では石灰水に変化が見られなかったのに対し、物質Cから発生した気体を通した石灰水だけが白く濁りました。この結果から、物質Cを加熱して発生した気体について説明した文として正しいものを選びなさい。
化学 物質の性質 ★★ 基本 知識 正答率 — 🔥 類題2問
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✅ 正解
石灰水と反応して白い物質を生じる二酸化炭素である
石灰水が白く濁ったという事実は、通した気体が二酸化炭素であることを示しています。これは二酸化炭素が石灰水の成分（水酸化カルシウム）と反応し、水に溶けにくい白い物質（炭酸カルシウム）ができるためです。物質Dではこの変化が起きなかったことから、二酸化炭素以外の気体が発生していた、あるいは気体が発生しなかったと考えられます。
大分県公立高校入試(2016)類似

ミョウバンの溶解度曲線

Q3 ミョウバンのように、高い温度の水にはたくさん溶け、低い温度の水にはあまり溶けない物質について、高い温度の飽和水溶液を冷やすことで純粋な結晶を取り出す操作を何といいますか。
化学 物質の性質 ★ やさしい 実験・観察 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
再結晶
溶解度曲線において、温度による溶解度の差が大きい物質は、冷却によって溶けきれなくなった分を固体（結晶）として析出させることができます。不純物を含んだ固体を一度溶かし、再び結晶として取り出すこの操作を再結晶と呼びます。
大分県公立高校入試(2014)類似

融点

Q4 純粋な物質を加熱していき、固体から液体に状態変化が始まってから、すべての固体が液体に変化し終わるまで一定に保たれる温度を何というか、最も適切な名称を選びなさい。
化学 物質の性質 ★ やさしい 知識 正答率 — 🔥 類題2問
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✅ 正解
融点
物質が固体から液体に状態変化する間、加えられた熱は状態変化のために使われるため、温度は一定に保たれる。このときの温度を融点といい、物質の種類ごとに決まった値を示す。なお、純粋な物質であれば、液体から固体に変化するときの温度（凝固点）も融点と同じ温度になる。
大分県公立高校入試(2020)類似

ガスバーナーの炎の調節

Q5 ガスバーナーには上下に2つのねじがついている。このうち、上側にあるねじの名前と、そのねじを操作して調節する対象の組み合わせとして正しいものはどれか。
化学 物質の性質 ★ やさしい 知識 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
上側のねじは空気調節ねじであり、炎に送り込む空気の量を調節する。
ガスバーナーの構造では、上側にあるのが空気調節ねじ、下側にあるのがガス調節ねじである。空気調節ねじを回すことで、燃焼に必要な空気（酸素）の供給量を制御し、炎の状態を整える役割を担っている。
大分県公立高校入試(2020)類似

蒸留における留出成分の変化

Q6 混合物を蒸留した際、時間の経過によって取り出される液体の成分比が変化していく理由として、最も適切な原理を説明しているものはどれですか。
化学 物質の性質 ★ やさしい 原理・計算 正答率 — 🔥 類題2問
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✅ 正解
混合物をつくっている物質どうしの沸点が異なり、沸点の低い物質の方が蒸気になりやすいから。
蒸留は、物質の沸点の違いを利用して液体を分離する操作です。エタノールと水の混合物の場合、沸点の低いエタノールの方が水よりも先に気体になりやすいため、蒸留の初期にはエタノールを多く含んだ液体が得られます。加熱を続けると、フラスコ内のエタノールが減少して水の割合が増えるため、蒸気として出てくる成分も徐々に水の割合が多くなります。このように成分比が変化するのは、それぞれの物質固有の沸点が異なっているという原理に基づいています。
大分県公立高校入試(2022)類似

アンモニアの溶解性と噴水実験

Q7 アンモニアの噴水実験において、水槽の水に数滴のフェノールフタレイン溶液を加えておいた場合、フラスコ内に噴き上がった直後の液体の色と、その理由の組み合わせについて正しく述べているものはどれですか。
化学 物質の性質 ★★ 基本 原理・計算 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
アンモニアが水に溶けてアルカリ性を示すため、赤色（または赤紫色）に変わる
アンモニアは水に溶けるとアンモニア水になり、水酸化物イオンが生じて弱いアルカリ性を示します。フェノールフタレイン溶液はアルカリ性の液体に反応して赤色（赤紫色）を呈する性質があるため、噴水として吸い上げられた水がフラスコ内に入った瞬間に、色が変化して観察されます。
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密度の計算

Q8 質量が50g、体積が55立方センチメートルである「ろう」の密度を計算し、小数第1位まで求めた数値として正しいものはどれですか。
化学 物質の性質 ★★ 基本 原理・計算 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
0.9g/cm³
密度は「質量(g) ÷ 体積(cm³)」で算出します。この実験データに基づくと 50 ÷ 55 ＝ 0.909… となり、小数第2位を四捨五入して小数第1位まで求めると 0.9g/cm³ となります。体積を質量で割ってしまう計算ミスに注意が必要です。
大分県公立高校入試(2022)類似

アンモニアの溶解性と噴水実験

Q9 アンモニアを満たしたフラスコを用いて噴水を作る実験において、この現象を成立させるために不可欠なアンモニアの性質はどれですか。
化学 物質の性質 ★ やさしい 知識 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
空気よりも密度が小さく、非常に水に溶けやすい性質
アンモニアは常温で空気の約0.6倍の密度しか持たないため、上方置換法で集められるほど軽い気体です。また、他の気体と比較しても極めて水に溶けやすいという特徴があり、この「水への溶解性」が、フラスコ内の気圧を急激に低下させて噴水を発生させる原動力となります。
大分県公立高校入試(2022)類似

質量パーセント濃度に基づく溶媒の質量の算出

Q10 質量パーセント濃度が15％の硫酸銅水溶液を200g作るために必要な、硫酸銅の質量と水の質量の組み合わせとして正しいものはどれですか。
化学 物質の性質 ★★ 基本 実験・観察 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
硫酸銅30g、水170g
質量パーセント濃度は「（溶質の質量 ÷ 溶液の質量）× 100」で算出されます。200gの15％溶液を作るには、200g × 0.15 = 30g の溶質（硫酸銅）が必要です。溶液の質量は溶質と溶媒の合計であるため、準備する水の質量は 200g – 30g = 170g となります。溶媒の質量を溶液の質量と混同しないことが実験上の注意点です。
大分県公立高校入試(2016)類似

ミョウバンの溶解度曲線

Q11 ミョウバン、食塩、硝酸カリウムの3種類の物質について、水に溶ける質量の変化を比較します。このうち、温度を上げても溶ける最大質量がほとんど変化しない食塩に対し、40度を超えたあたりから溶ける最大の質量が垂直に近い角度で急激に増加するという特徴を持つ物質はどれですか。
化学 物質の性質 ★★ 基本 原理・計算 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
ミョウバン
物質によって温度に対する溶解度の変化量は異なります。食塩は温度が上がっても溶解度がほとんど変わりませんが、ミョウバンは温度上昇に伴って溶ける質量が急激に増加する性質を持っており、溶解度曲線において非常に急な傾きを示します。
大分県公立高校入試(2023)類似

質量パーセント濃度の計算

Q12 水200gが入ったビーカーに、溶質である食塩28gをすべて溶かして食塩水を作りました。このとき、食塩水の質量パーセント濃度を、小数第2位を四捨五入して小数第1位まで求めた数値として適切なものはどれですか。
化学 物質の性質 ★★ 基本 原理・計算 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
12.3%
質量パーセント濃度を求めるには、溶質の質量を溶液の質量（溶媒と溶質の合計）で割る必要があります。この場合、溶質の食塩28gを、溶液の質量である228g（水200g＋食塩28g）で割り、100を掛けて算出します。計算式は（28 ÷ 228）× 100 ＝ 12.28… となり、小数第2位を四捨五入すると12.3%となります。分母を溶媒である水の質量のみにして計算しないよう注意が必要です。
大分県公立高校入試(2016)類似

再結晶の析出量比較

Q13 水溶液を冷却して再結晶を行う際、析出する結晶の量を多くするために必要となる物質の性質として、最も適切な説明はどれか。
化学 物質の性質 ★★★ 標準 原理・計算 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
冷却したときの溶解度の減少量が、他の物質に比べて大きいこと
再結晶の析出量は、冷却前と冷却後の溶解度の差に依存する。そのため、溶解度曲線の傾きが急である（＝温度変化に伴う溶解度の差が大きい）物質ほど、冷却によって一度に多くの結晶を取り出すことが可能になる。溶解度そのものが大きいことよりも、温度による「差」が重要である。
大分県公立高校入試(2016)類似

加熱実験における逆流防止

Q14 固体試料を試験管に入れ、スタンドに固定して加熱する実験装置を組み立てる際、試験管の口を底よりもわずかに下げて設置します。このように設置する理由として正しいものはどれですか。
化学 物質の性質 ★★ 基本 実験・観察 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
加熱によって生じた水が加熱部に流れて、試験管が破損するのを防ぐため。
物質の加熱によって水などの液体が生じる場合、試験管の口が上がっていると、生じた液体が熱せられている試験管の底（加熱部）の方へ流れてしまいます。熱いガラスに冷たい液体が触れると、急激な温度変化により試験管が破損する恐れがあるため、あらかじめ口をわずかに下げて、液体が口の方へ溜まるように工夫します。
大分県公立高校入試(2014)類似

物質の浮沈と密度

Q15 ビーカーに入った液体のろうを冷却して固体にしたところ、固体になったろうの表面の中央部分がくぼむ様子が観察されました。このときの、ろうの「体積」と「密度」の変化について述べたものとして、適切なものはどれですか。
化学 物質の性質 ★★ 基本 実験・観察 正答率 — 🔥 類題2問
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✅ 正解
体積が減少し、密度が大きくなった
多くの物質は、液体から固体に状態変化すると粒子が規則正しく密に並ぶようになり、全体の体積が減少します。質量は変化しないため、質量を体積で割って求める密度は、体積が減少した分だけ大きくなります。表面がくぼむのは、体積が減少したことを視覚的に示しています。
大分県公立高校入試(2023)類似

質量パーセント濃度の計算

Q16 水溶液の濃度を表す「質量パーセント濃度」の定義および成分の関係性について説明した文として、最も適切なものはどれですか。
化学 物質の性質 ★ やさしい 知識 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
溶液の質量に対する溶質の質量の割合を、百分率で表したもの。
質量パーセント濃度は、溶液（溶媒と溶質を合わせた全体）の質量の中に、溶質がどれだけの割合で含まれているかを示す指標です。溶媒のみの質量を基準にするのではなく、溶質と溶媒を合計した「溶液」の質量を分母にして計算するのが定義です。
大分県公立高校入試(2021)類似

質量パーセント濃度

Q17 液体に物質が溶けているとき、その溶液全体の質量に対する、溶けている物質の質量の割合を百分率で表したものを何といいますか。また、その溶けている物質自体のことを何といいますか。正しい組み合わせを選びなさい。
化学 物質の性質 ★ やさしい 知識 正答率 — 🔥 類題2問
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✅ 正解
質量パーセント濃度、溶質
溶液に含まれる溶質の割合を示す指標を質量パーセント濃度と呼びます。混合物である溶液において、溶かしている液体を溶媒、溶けている物質を溶質と定義します。デンプン溶液の場合であれば、デンプンが溶質に該当します。
大分県公立高校入試(2022)類似

アンモニア

Q18 塩化アンモニウムと水酸化バリウムを混合して反応させたときに発生する気体について、その名称、化学式、および水溶液の性質の組み合わせとして最も適切なものはどれですか。
化学 物質の性質 ★ やさしい 知識 正答率 — 🔥 類題2問
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✅ 正解
名称はアンモニア、化学式はNH3であり、水溶液はアルカリ性を示す。
アンモニアは窒素原子1つと水素原子3つが結びついたNH3という化学式で表される気体です。水に非常に溶けやすい性質を持ち、水に溶けるとアンモニア水となり、リトマス紙を青色に変えるアルカリ性を示します。窒素や二酸化炭素とは、刺激臭の有無や水への溶解度、水溶液の液性によって区別されます。
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密度による質量パーセント濃度の推定

Q19 15℃におけるエタノールと水の混合物の密度と質量の関係を調べたところ、密度が0.88g/cm³のときに質量パーセント濃度は80%であり、密度が0.78g/cm³のときに質量パーセント濃度は100%でした。密度と濃度の関係が直線的（比例的）に変化すると仮定した場合、密度が0.82g/cm³である混合物の質量パーセント濃度は何%になりますか。
化学 物質の性質 ★★★ 標準 原理・計算 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
92%
密度が0.88g/cm³から0.78g/cm³へと0.10g/cm³減少する間に、質量パーセント濃度は80%から100%へと20%増加しています。測定された密度0.82g/cm³は、基準となる0.88g/cm³から0.06g/cm³減少した値です。密度の変化量に対する濃度の変化の割合から計算すると、80 + 20 × (0.06 ÷ 0.10) ＝ 92となるため、質量パーセント濃度は92%と推定されます。
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再結晶の析出量比較

Q20 少量の不純物が混ざった固体の物質を熱水に溶かし、その後、水溶液を冷却することによって純粋な物質の結晶を取り出す操作を何というか、名称を答えなさい。
化学 物質の性質 ★ やさしい 知識 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
再結晶
一度溶かした物質を再び結晶として取り出す操作は再結晶と呼ばれる。この手法は、物質の溶解度が温度によって変化する性質を利用して不純物を取り除き、純度を高めるために用いられる。
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水の状態変化による密度変化

Q21 水の密度を1.0g/cm³、氷の密度を0.9g/cm³としたとき、110gの水を完全に凍らせて氷にしました。このときの体積の変化と計算の考え方について正しいものはどれですか。
化学 物質の性質 ★★★ 標準 原理・計算 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
質量は110gで変わらないため、密度が小さくなった分だけ、体積は110cm³よりも大きくなる
物質の状態が変化しても、そこに含まれる粒子の総量は変わらないため、質量は110gのまま不変です。密度は「質量 ÷ 体積」で求められますが、水から氷になることで密度が1.0から0.9へと小さくなるということは、分母である体積が大きくなったことを意味します。具体的には、110 ÷ 0.9 ≒ 122.2となり、約122cm³まで体積が増加します。
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蒸留における留出成分の変化

Q22 エタノールと水の混合物を加熱して蒸留を行い、出てきた液体を「最初」「中間」「最後」の3つの試験管に順番に集めました。それぞれの試験管に集まった液体の密度を測定し、時間の経過による変化を調べた結果について、正しい説明はどれですか。
化学 物質の性質 ★★ 基本 実験・観察 正答率 — 🔥 類題2問
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✅ 正解
時間の経過とともに集まる液体の密度は大きくなり、含まれる水の割合が増えていく。
沸点の低いエタノール（約78℃）と沸点の高い水（100℃）の混合物を加熱すると、加熱の初期段階では沸点の低いエタノールが多く蒸発して液体として取り出されます。しかし、蒸留によって完全に物質を分けることは難しく、最初からわずかに水も含まれています。時間経過とともに混合液中のエタノールが減少するため、取り出される液体に含まれる水の割合が徐々に増えていきます。水の密度はエタノールよりも大きいため、試験管に集まる液体の密度は時間の経過とともに大きくなります。
大分県公立高校入試(2022)類似

アンモニアの収集法と密度

Q23 アンモニアは、無色で特有の刺激臭を持つ気体であり、水に非常に溶けやすく、空気の密度と比べると約0.6倍と非常に軽いという性質を持っています。このような性質を持つアンモニアを、逆さにした試験管やフラスコの中に空気を押し出すようにして集める方法を何といいますか。
化学 物質の性質 ★ やさしい 知識 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
上方置換法
アンモニアは水に非常に溶けやすいため、水の中を通して気体を集める水上置換法を用いることができません。また、空気よりも密度が小さく（空気より軽い）、発生させると上の方へ移動していく性質があるため、容器の口を下に向け、上部に溜まった気体で空気を下に押し出す上方置換法が適しています。
大分県公立高校入試(2016)類似

質量パーセント濃度の計算

Q24 質量パーセント濃度の定義と計算方法について、正しく説明しているものはどれか。
化学 物質の性質 ★ やさしい 知識 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
溶液全体の質量に対する、溶けている溶質の質量の割合を百分率で表したもの。
質量パーセント濃度は、溶液全体の質量を基準として、その中に含まれる溶質の質量の割合を求めた数値である。式では「（溶質の質量 ÷ 溶液の質量）× 100」で表される。溶液の質量は「溶質の質量 ＋ 溶媒の質量」の合計であるため、分母に溶媒（水など）の質量だけを置かないように注意が必要である。
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密度の算出

Q25 密度という言葉の定義と、その算出方法について説明したものとして正しいものはどれか。
化学 物質の性質 ★ やさしい 知識 正答率 — 🔥 類題2問
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✅ 正解
物質の単位体積あたりの質量のことで、質量を体積で割ることで求められる。
密度は、その物質が単位体積（1立方センチメートルなど）あたりにどれだけの質量を含んでいるかを示す数値である。物質の種類ごとに固有の値を持つため、物質の特定に利用される。算出する際は、全体の質量をその体積で割ることによって、単位体積あたりの質量を導き出すことができる。
大分県公立高校入試(2021)類似

質量パーセント濃度

Q26 加熱殺菌したペトリ皿にデンプン溶液を準備するため、5gのデンプン粉末を45gの水に加え、加熱してすべて溶かしました。このとき、作製されたデンプン溶液の質量パーセント濃度として正しい数値を選びなさい。
化学 物質の性質 ★★ 基本 原理・計算 正答率 — 🔥 類題2問
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✅ 正解
10%
質量パーセント濃度を求める際は、溶液全体の質量（溶質の質量＋溶媒の質量）を分母にします。この場合、溶質であるデンプンが5g、溶媒である水が45gなので、溶液全体の質量は50gとなります。「（5g ÷ 50g）× 100」という計算式により、濃度は10%となります。水の質量である45gをそのまま分母にして計算しないよう注意が必要です。
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ミョウバンの溶解度曲線

Q27 一定量の水に溶ける物質の最大の質量は「溶解度」と呼ばれます。この溶解度と水の温度との関係をグラフに表したものを何と呼びますか。
化学 物質の性質 ★ やさしい 知識 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
溶解度曲線
物質が溶媒（水など）に溶ける限度の質量を溶解度と呼び、温度の変化に伴って溶解度がどのように変わるかを示したグラフを溶解度曲線といいます。ミョウバンなどの物質は、温度によってこの曲線が描く値が大きく変化します。
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アンモニアの性質

Q28 無色透明の気体が集まった試験管の中に、火のついた線香を入れたところ火が消えました。また、この気体に水で湿らせた赤色リトマス紙を近づけると、色が変化しました。このとき観察されるリトマス紙の変化と、そこから判断できる気体の性質の組み合わせとして正しいものを選びなさい。
化学 物質の性質 ★★ 基本 実験・観察 正答率 — 🔥 類題2問
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✅ 正解
赤色リトマス紙が青色に変化し、気体が水に溶けてアルカリ性を示した。
赤色リトマス紙が青色に変化するのは、その物質がアルカリ性であることを示しています。設問の気体は、線香の火が消える（助燃性や可燃性がない）こと、およびリトマス紙の変化からアンモニアであると特定できます。アンモニアは水に溶けると水酸化物イオンを生じるため、試験管内のわずかな水分に反応してアルカリ性を示します。
大分県公立高校入試(2016)類似

加熱実験における逆流防止

Q29 加熱を止める前にガラス管を液体から抜かなかった場合、液体が逆流して試験管が割れることがあります。この現象が起こる理由を、理科の原理に基づいて説明したものとして適切なものはどれですか。
化学 物質の性質 ★★★ 標準 原理・計算 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
加熱を止めると試験管内の気体が冷えて収縮し、内部の気圧が周囲の気圧より低くなることで、外側の液体が吸い込まれるため。
気体は温度が下がると体積が収縮する性質があります。加熱を止めると、密閉に近い状態の試験管内の気圧が外気圧よりも低くなるため、その気圧差によって外側にある液体が試験管内部へと押し込まれます。これが逆流の原理であり、高温の試験管に冷たい液体が触れることで破損を招きます。
大分県公立高校入試(2020)類似

密度の算出

Q30 物質には、種類によって1cm³あたりの質量が決まっているという性質がある。この、物質の単位体積あたりの質量を何というか、名称を答えなさい。
化学 物質の性質 ★ やさしい 知識 正答率 — 🔥 類題2問
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✅ 正解
密度
一定の体積（単位体積）あたりの物質の質量は「密度」と呼ばれます。密度は物質の種類ごとに固有の値を持つため、未知の物質が何であるかを特定する際や、混合物の濃度を推定する際の重要な指標として利用されます。単位には一般的にg/cm³やg/cm³などが用いられます。
大分県公立高校入試(2016)類似

再結晶の析出量比較

Q31 100gの水に対して、物質Aは60℃で110g、10℃で22gまで溶ける。一方で物質Bは60℃で37g、10℃で35gまで溶ける。それぞれの物質を60℃の水100gに限界まで溶かした後、10℃まで冷却したとき、より多くの結晶が得られるのはどちらの物質か。
化学 物質の性質 ★★ 基本 実験・観察 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
物質A
冷却によって析出する結晶の量は、「高温時の溶解度」と「冷却した温度での溶解度」の差によって決まる。物質Aは110gから22gを引いた88gが析出するが、物質Bは37gから35gを引いた2gしか析出しない。したがって、温度による溶解度の変化が大きい物質Aの方が、得られる結晶の量は圧倒的に多くなる。
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二酸化炭素の性質

Q32 二酸化炭素と酸素はどちらも無色無臭の気体ですが、石灰水を用いることでこれらを区別することができます。二酸化炭素によって石灰水が白く濁る理由について、正しく説明しているものを選びなさい。
化学 物質の性質 ★★ 基本 原理・計算 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
二酸化炭素が石灰水の成分である水酸化カルシウムと反応し、水に溶けにくい固体ができるため
石灰水に二酸化炭素が触れると、化学反応によって炭酸カルシウムという物質が作られます。この炭酸カルシウムは水に溶けにくい性質を持っているため、非常に小さな粒となって液体中に広がり、光を散乱させることで私たちの目には白く濁ったように見えます。酸素はこの反応を起こさないため、石灰水が白濁することはありません。
大分県公立高校入試(2016)類似

質量パーセント濃度の計算

Q33 10℃の水100gに、硝酸カリウム22.0gが溶けている水溶液について、質量パーセント濃度を求めるための正しい計算式はどれですか。
化学 物質の性質 ★★ 基本 原理・計算 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
(22.0 / (100 + 22.0)) × 100
質量パーセント濃度の公式は、「（溶質の質量 ÷ 溶液の質量）× 100」です。ここでいう溶液とは、溶媒（水）と溶質（硝酸カリウム）を合わせたものを指します。したがって、分母には水100gと硝酸カリウム22.0gを足した合計の質量を置き、分子には溶けている硝酸カリウムの質量22.0gを置いて100をかける式が正解となります。
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二酸化炭素による石灰水の白濁

Q34 ある白い粉末を試験管に入れて加熱したところ、気体が発生しました。この気体を無色透明な液体である石灰水に通したとき、石灰水の様子はどのように変化しますか。発生した気体が二酸化炭素である場合の、最も適切な変化を選びなさい。
化学 物質の性質 ★ やさしい 実験・観察 正答率 — 🔥 類題2問
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✅ 正解
白く濁る
石灰水には二酸化炭素と反応して、水に溶けにくい白い物質（炭酸カルシウム）を生成するという性質があります。この化学反応によって、無色透明だった液体が白濁するため、気体が二酸化炭素であることを確認する手段として広く用いられます。
大分県公立高校入試(2020)類似

蒸留

Q35 混合物などの液体を加熱して沸騰させ、発生した気体を冷却して、再び液体として取り出す操作を何といいますか。
化学 物質の性質 ★ やさしい 知識 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
蒸留
物質の沸点の違いを利用して、混合物から特定の成分を分離したり、純度の高い液体を得たりする操作を蒸留と呼びます。液体から気体、気体から液体へと状態変化を伴うのが特徴です。
大分県公立高校入試(2022)類似

アンモニアの収集法と密度

Q36 実験室でアンモニアを発生させ、試験管に集める際、試験管の口を下に向けた状態で固定し、ガラス管を試験管の奥まで差し込んで集める方法がとられます。この収集方法を選択する理由について、アンモニアの性質に基づいた説明として最も適切なものはどれですか。
化学 物質の性質 ★★ 基本 実験・観察 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
空気よりも密度が小さく、水に溶けやすい性質があるため。
気体の収集法は、その気体の「水への溶けやすさ」と「空気との密度の比較」によって決定されます。アンモニアは非常に水に溶けやすいため水上置換法が使えず、さらに空気より軽い（密度が小さい）ため、容器の上部に集める上方置換法が採用されます。これに対し、二酸化炭素のように水に溶けやすく空気より重い気体は下方置換法、酸素のように水に溶けにくい気体は不純物が混じりにくい水上置換法が用いられます。
大分県公立高校入試(2020)類似

密度の算出

Q37 試験管に入ったある液体について、質量を電子てんびんで測定したところ0.80gであり、体積をメスシリンダーで測定したところ0.98cm³であった。この液体の密度を、小数第3位を四捨五入して答えなさい。
化学 物質の性質 ★★ 基本 原理・計算 正答率 — 🔥 類題2問
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✅ 正解
0.82g/cm³
密度は物質の単位体積あたりの質量を表すため、「質量（g）÷ 体積（cm³）」という式で算出します。提示された条件である質量0.80gを体積0.98cm³で割ると、0.80 ÷ 0.98 ＝ 0.8163… となります。問題の指示通り小数第3位を四捨五入すると、0.82g/cm³となります。計算の際に体積を質量で割らないよう注意が必要です。
大分県公立高校入試(2023)類似

質量パーセント濃度の計算

Q38 質量パーセント濃度がちょうど10％の食塩水を200g作るために必要な、溶媒（水）と溶質（食塩）の質量の組み合わせとして適切なものはどれですか。
化学 物質の性質 ★★ 基本 実験・観察 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
水180g、食塩20g
溶液の質量が200gで濃度が10％の場合、含まれる溶質（食塩）の質量は 200 × 0.1 ＝ 20g です。溶液の質量は「溶媒 ＋ 溶質」であるため、溶媒である水の質量は 200 － 20 ＝ 180g となります。200gの水に20gの食塩を溶かすと、溶液全体が220gになり濃度が変わってしまうため、合計が200gになるよう調整しなければなりません。
大分県公立高校入試(2022)類似

アンモニアの収集法と密度

Q39 アンモニアの収集方法とその根拠について、正しい組み合わせを述べているものはどれですか。
化学 物質の性質 ★★ 基本 原理・計算 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
水に溶けやすい性質があるため水上置換法は適さず、空気より軽いため上方置換法を用いる。
アンモニアは極めて水に溶けやすい性質（1Lの水に約700L溶ける）を持つため、水上置換法で集めようとすると水に溶けてしまい、回収することが困難です。また、空気の平均分子量と比較してアンモニアの分子量は小さく、空気よりも密度が低いため、重力によって下に溜まることはありません。したがって、容器の底を上に向けた状態で、空気と置き換えて収集する上方置換法が理にかなっています。
大分県公立高校入試(2014)類似

ガスバーナーの点火手順

Q40 ガスバーナーを安全に点火するための正しい手順として、もっとも適切なものはどれですか。なお、ガスバーナーには上側に空気調節ねじ、下側にガス調節ねじの2つのねじがついているものとします。
化学 物質の性質 ★ やさしい 実験・観察 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
元栓とコックを開け、マッチに火をつけてから、ガス調節ねじを少しずつ回して点火し、その後に空気調節ねじを回して炎を調節する。
ガスバーナーの点火では、まず元栓とコックを開いてガスの供給路を確保します。次に、ガスを出す前にマッチに火をつけ、その火を吹き出し口の横に近づけてから、ガス調節ねじを回して点火します。火がついたことを確認してから、最後に空気調節ねじを操作して、燃焼に最適な空気の量に調節します。先にガスを出すと、マッチを擦っている間にガスが周囲に溜まり、引火する危険があるため、必ず「火が先、ガスが後」の順序を守ります。
大分県公立高校入試(2019)類似

密度の算出

Q41 体積が40立方センチメートルの物体をばねばかりにつるしたところ、重力の大きさが0.60ニュートンであった。100グラムの物体にはたらく重力を1ニュートンとしたとき、この物体の密度として適切な数値はどれか。
化学 物質の性質 ★★★ 標準 原理・計算 正答率 — 🔥 類題2問
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✅ 正解
1.5g/cm³
100gの物体にはたらく重力が1Nであることから、0.60Nの重力がはたらく物体の質量は60gであると換算できる。密度は物質の単位体積あたりの質量のことであり、「質量 ÷ 体積」の式で求められるため、60g ÷ 40cm³ を計算すると1.5g/cm³となる。重力の値（0.60N）をそのまま体積で割るのではなく、質量（60g）に直してから計算する必要がある。
大分県公立高校入試(2014)類似

状態変化と粒子間隔

Q42 加熱して液体にした「ろう」を試験管に入れ、そのまま冷やして固体にしたところ、液面の中央がくぼんで全体の体積が減少しました。このときの「ろう」の粒子の状態について、粒子の「数」「大きさ」「間隔」の3つの観点から説明したものとして正しいものはどれですか。
化学 物質の性質 ★★ 基本 実験・観察 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
粒子の数と大きさは変化せず、粒子どうしの間隔が狭くなった。
ろうが液体から固体に変化すると体積が減少するのは、粒子モデルにおいて粒子どうしの間隔が詰まるためです。このとき、物質を構成する粒子の数や粒子自体の大きさ（体積）は変化しません。多くの物質では、液体よりも固体の方が粒子が規則正しく密に並ぶため、全体の体積は小さくなります（水などの例外を除く）。

大分県公立高校入試の理科：植物・動物の分類

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胞子

Q1 校舎のまわりで植物の観察を行ったところ、日当たりの良い南側にはスギゴケが見られず、校舎の北側などの日当たりが悪く湿った場所に多く生育していました。スギゴケがこのような場所に集まって生育している理由として、最も適切な説明を選びなさい。
生物 植物・動物の分類 ★★ 基本 原理・計算 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
胞子が湿り気のある環境で発芽する性質を持っているため、湿った場所で定着しやすいから。
スギゴケはコケ植物であり、胞子によって繁殖します。胞子は湿り気のある環境に到達したときに発芽する性質を持っているため、乾燥しやすい日向よりも、校舎の北側のような湿り気が保たれやすい環境が生存に適しています。種子、花粉、果実といった用語は、花を咲かせる種子植物に関連するものであり、コケ植物には当てはまりません。
大分県公立高校入試(2020)類似

胚珠

Q2 アブラナやエンドウなどの被子植物において、めしべの根もとのふくらんだ部分である子房の内部に存在し、受粉した後に成長して種子になる部分の名称を答えなさい。
生物 植物・動物の分類 ★ やさしい 知識 正答率 — 🔥 類題3問
💡 答えを確認
✅ 正解
胚珠
被子植物の花のつくりにおいて、めしべの基部にある膨らんだ部分を子房と呼び、その中には将来種子になる「胚珠」が含まれています。受粉が行われると、胚珠は種子へと変化し、同時に子房は果実へと変化します。胞子はシダ植物やコケ植物が仲間を増やすためのものであり、花粉は雄しべの先の「やく」で作られるものであるため、これらとは明確に区別されます。
大分県公立高校入試(2019)類似

網状脈

Q3 エンドウの葉のつくりを観察したところ、維管束が網目状に張り巡らされていることが確認できました。これと同じ葉脈の構造を持つ植物の組み合わせとして、最も適切なものはどれですか。
生物 植物・動物の分類 ★★ 基本 実験・観察 正答率 — 🔥 類題3問
💡 答えを確認
✅ 正解
アブラナとタンポポ
エンドウの葉に見られる網目状の維管束は網状脈と呼ばれ、双子葉類の特徴です。選択肢のうち、アブラナとタンポポはどちらも双子葉類であるため、同様に網状脈を持ちます。イネやツユクサは単子葉類であり、その葉脈は平行脈であるため、この特徴には当てはまりません。
大分県公立高校入試(2023)類似

単子葉類

Q4 単子葉類に分類される植物の体のつくりを観察したとき、その特徴として正しい組み合わせはどれですか。
生物 植物・動物の分類 ★★ 基本 実験・観察 正答率 100%（1回） 🔥 類題3問
💡 答えを確認
✅ 正解
葉脈が平行脈であり、根がひげ根である
単子葉類の植物は、葉の維管束が並行に走る「平行脈」という特徴を持ち、地下部分では太い主根が見られず細い根が束状に生える「ひげ根」というつくりをしています。網状脈や主根・側根の区別は双子葉類の特徴です。
大分県公立高校入試(2024)類似

無脊椎動物の例

Q5 動物を「脊椎動物」と「無脊椎動物」に分類する際、ミミズやダンゴムシが無脊椎動物に分類される根拠となる、体のつくりの特徴として最も適切な説明はどれですか。
生物 植物・動物の分類 ★★ 基本 原理・計算 正答率 — 🔥 類題2問
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✅ 正解
体の中に背骨となる骨の連なりをもたないこと
脊椎動物と無脊椎動物の分類は、文字通り「脊椎（背骨）」があるかどうかを唯一の基準としています。ミミズやダンゴムシは体内に骨格としての背骨をもたないため、無脊椎動物に分類されます。肺呼吸の有無や仲間を増やす方法は、脊椎動物の中のさらに細かな分類（魚類、両生類、爬虫類、鳥類、哺乳類）を判別する際には用いられますが、無脊椎動物かどうかの根本的な定義は背骨の有無に基づきます。
大分県公立高校入試(2021)類似

節足動物の成長と脱皮

Q6 昆虫やカニ、エビなどの節足動物は、体の表面が「外骨格」と呼ばれる硬い殻のようなもので覆われています。この動物たちが成長にともなって、古い皮を脱ぎ捨てる現象を何といいますか。
生物 植物・動物の分類 ★ やさしい 知識 正答率 — 🔥 類題2問
💡 答えを確認
✅ 正解
脱皮
節足動物の体の表面を覆う外骨格は、内臓の保護や筋肉を支える役割を持っていますが、これ自体は成長とともに大きくならないという性質があります。そのため、体が成長する段階で古い外骨格を脱ぎ捨てる「脱皮」を行うことで、より大きな体へと成長します。なお、幼虫からさなぎ、成虫へと形を変えることは変態、さなぎや幼虫から成虫になることは羽化と呼び、区別されます。
大分県公立高校入試(2020)類似

胚珠

Q7 被子植物における「胚珠」の役割と、その後の変化について正しく説明しているものはどれですか。
生物 植物・動物の分類 ★★ 基本 原理・計算 正答率 — 🔥 類題3問
💡 答えを確認
✅ 正解
子房の中にあり、受粉によって受精が行われた後に種子へと成長する。
胚珠は被子植物の雌しべの子房内に位置する重要な組織であり、受粉をきっかけとして種子へと変化する役割を担っています。花粉は雄しべの「やく」で作られるものであり、胚珠とは別の組織です。また、受粉後に果実になるのは胚珠を包んでいる「子房」全体であり、胚珠そのものは種子になるという区別が重要です。
大分県公立高校入試(2024)類似

無脊椎動物の例

Q8 スズメ、カエル、メダカ、ヘビ、ネコ、カラス、ミミズ、ダンゴムシという8種類の動物がいます。これらの動物を体のつくりによって分類したとき、背骨をもたない「無脊椎動物」に該当する組み合わせとして正しいものを選択肢から選びなさい。
生物 植物・動物の分類 ★ やさしい 知識 正答率 — 🔥 類題2問
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✅ 正解
ミミズ、ダンゴムシ
無脊椎動物は体内に背骨（脊椎）をもたない動物の総称です。提示された動物のうち、ミミズやダンゴムシは背骨をもたないため無脊椎動物に分類されます。間違いやすい例としてヘビが挙げられますが、ヘビは爬虫類であり、体内に細長い背骨をもつ脊椎動物です。また、カエル（両生類）やメダカ（魚類）も背骨をもつため、脊椎動物に分類されます。
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風によって運ばれる種子の仕組み

Q9 カエデの果実が風を受けて横に流されながら落下していく様子を観察すると、翼のような構造がない場合に比べて、より遠くまで到達していることがわかります。このように、植物が風を利用して種子を遠くへ散布することの生存戦略上の利点について、正しく説明しているものはどれですか。
生物 植物・動物の分類 ★★★ 標準 原理・計算 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
親植物の周囲で密集して成長すると、日光や水分などの資源を奪い合ってしまうため、それを避けることができる。
種子が親植物のすぐ真下に落ちると、発芽したあとに親植物や兄弟個体と同じ場所で日光、水分、肥料分などの限られた資源を奪い合うことになります。風を利用した種子の散布によって分布域を広げることは、個体間の競争を緩和し、種全体としての生存率を高めることにつながります。乾燥や天敵回避が主な目的ではありません。
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軟体動物

Q10 背骨をもたない無脊椎動物のうち、体全体が柔らかく、内臓が「外とう膜」とよばれる膜に包まれている動物のグループを何といいますか。
生物 植物・動物の分類 ★ やさしい 知識 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
軟体動物
内臓が外とう膜に包まれていることは、マダコやアサリなどが属する軟体動物の大きな特徴です。これらは無脊椎動物の中でも、特に体が柔らかい構造を持っています。
大分県公立高校入試(2022)類似

デンプンと維管束の有無

Q11 コケ植物が、種子植物やシダ植物のように乾燥した陸上の広い範囲に分布することが難しく、主に湿った場所に限定して生育している理由を、その体の構造に着目して説明したものとして最も適切なものを選びなさい。
生物 植物・動物の分類 ★★ 基本 実験・観察 正答率 — 🔥 類題2問
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✅ 正解
根・茎・葉の区別がなく、維管束を持たないため、体内に水を運ぶ仕組みが発達しておらず、体の表面全体から水分を吸収する必要があるから。
コケ植物には、水や養分を運ぶための専用の通路である維管束が存在しません。また、根のように見える部分は「仮根」と呼ばれ、体を地面に固定する役割しかなく、水を吸収する機能はほとんどありません。このような構造上の理由から、コケ植物は乾燥した環境では体内の水分を維持できず、生活には常に水分が供給される湿った場所が必要となります。
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双子葉類

Q12 アブラナやエンドウのように、葉に網目状の葉脈（網状脈）が見られる植物のグループを双子葉類といいます。このグループの植物の根のつくりとして、正しい組み合わせを次のうちから選びなさい。
生物 植物・動物の分類 ★ やさしい 知識 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
太い主根と、そこから枝分かれした細い側根からなる
双子葉類は、網状脈という葉脈の形、輪のように並ぶ維管束の配置に加え、根が中心となる主根とそこから分かれる側根という構造を持つことが大きな特徴です。これに対し、ツユクサなどの単子葉類はひげ根を持ちます。
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ルーペの使用方法

Q13 野外の地面に咲いている花のように、動かすことができない対象をルーペで観察する場合、どのようにしてピントを合わせればよいですか。
生物 植物・動物の分類 ★★ 基本 実験・観察 正答率 — 🔥 類題2問
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✅ 正解
ルーペを目に近づけて持ち、顔を前後に動かしてピントを合わせる
観察対象が地面に生えている植物などの動かせないものである場合も、ルーペを目に近づけて持つ基本は変わりません。この場合、観察物の代わりに自分自身の顔（頭）を前後に動かすことで、目およびルーペと観察物との距離を調節し、ピントを合わせます。
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裸子植物

Q14 植物の分類において、イチョウとサクラを比較した際、イチョウだけに見られる特徴として正しいものはどれですか。
生物 植物・動物の分類 ★★ 基本 原理・計算 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
子房が存在しないため、胚珠がむき出しである
サクラは被子植物であり、将来種子になる「胚珠」が、将来果実になる「子房」の中に包まれています。一方、裸子植物であるイチョウには子房が存在しないため、胚珠が外側に露出しているのが最大の特徴です。どちらも種子植物であるため種子を作りますが、その構造上の違いが分類の大きな決め手となります。
大分県公立高校入試(2022)類似

デンプンと維管束の有無

Q15 植物は光合成を行うことで、無機物である水と二酸化炭素から有機物をつくり出します。このときつくられる主な物質の名称と、根・茎・葉の区別がなく、維管束も持たないために水分を体の表面全体から吸収して生活する植物の仲間の名称の組み合わせとして正しいものを選びなさい。
生物 植物・動物の分類 ★ やさしい 知識 正答率 — 🔥 類題2問
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✅ 正解
デンプン、コケ植物
植物は光のエネルギーを利用して、葉緑体でデンプンなどの有機物をつくり出す光合成を行います。植物の分類のうち、ゼニゴケやスギゴケに代表されるコケ植物は、シダ植物や種子植物とは異なり、維管束（道管や師管の集まり）を持たず、根・茎・葉の区別も明確ではありません。そのため、水分を運ぶ仕組みが未発達であり、湿った場所で体の表面全体から水分を吸収して生活しています。
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種子の養分

Q16 植物の種子の内部にはデンプンなどの物質が蓄えられているが、これらの物質が果たしている主な役割として最も適切なものはどれか。
生物 植物・動物の分類 ★ やさしい 知識 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
発芽やその後の初期成長に必要なエネルギー源となる
植物は発芽して本葉が広がり光合成を自ら行えるようになるまでは、外部からエネルギーを作り出すことができません。そのため、種子の子葉や胚乳にあらかじめ養分を蓄えておき、これを発芽のきっかけや、地上に芽を出して成長するための初期成長のエネルギー源として消費します。
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風によって運ばれる種子の仕組み

Q17 植物は、子孫を広げるために種子を親植物から遠くへ運ぶ「種子の散布」を行います。ススキのように綿毛のような構造を持ったり、カエデのように翼のような構造を持ったりして、風によって運ばれる種子の特徴として最も適切なものはどれですか。
生物 植物・動物の分類 ★ やさしい 知識 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
空気の抵抗を受けやすい構造を持つことで、滞空時間を長くし、風に乗って遠くまで運ばれやすくしている。
種子の散布において、カエデの翼状の構造やススキの綿毛は、落下する際の空気抵抗を大きくする役割があります。これにより、重力による落下速度を遅らせて滞空時間を延ばすことができるため、風の力を受けて親植物から離れた場所まで移動することが可能になります。オナモミのようにトゲを持つものは動物付着散布、クワのように果肉を持つものは動物被食散布に分類されます。
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合弁花

Q18 セイヨウタンポポの個別の花を詳しく観察したときの様子について、花弁の構造に着目した説明として最も適切なものはどれですか。
生物 植物・動物の分類 ★★ 基本 実験・観察 正答率 — 🔥 類題2問
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✅ 正解
５枚の花弁が根元から先端近くまで筒状に結合している
タンポポは小さな花がたくさん集まって１つの大きな花のように見えている「頭状花序」というつくりをしています。個々の小さな花を観察すると、５枚の花弁が互いにくっついて筒状になっており、合弁花としての特徴を明確に備えていることがわかります。
大分県公立高校入試(2020)類似

ルーペの使い方

Q19 ルーペを用いて植物のスケッチを行う際、ルーペを眼に近づけて持ち、対象物を動かして観察する方法が推奨される理由として、最も適切な説明はどれか。
生物 植物・動物の分類 ★★ 基本 原理・計算 正答率 — 🔥 類題2問
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✅ 正解
レンズを眼に近づけることで視野を広く確保でき、対象物を動かすことで安定してピントを合わせられるから
ルーペを眼のすぐ近くに置くことで、レンズ越しに見える範囲（視野）を最大限に広げることができます。また、ルーペを顔の位置で固定し、対象物の方を動かして調整することで、手ブレを抑えながら微細なピント合わせを確実に行うことが可能になります。
大分県公立高校入試(2022)類似

合弁花

Q20 花のつくりを観察すると、アサガオやタンポポのように、隣り合う花弁（花びら）が互いにくっついて１つになっている構造を持つ花があります。このような花を何といいますか。
生物 植物・動物の分類 ★ やさしい 知識 正答率 — 🔥 類題2問
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✅ 正解
合弁花
桜やアブラナのように花弁が１枚ずつ離れているものを離弁花と呼ぶのに対し、花弁の根元がくっついているものを合弁花と呼びます。タンポポ、ツツジ、アサガオなどが代表的な例として挙げられます。
大分県公立高校入試(2019)類似

網状脈

Q21 ツバキの葉のように、中央にある太い主脈から枝分かれした細い脈が、網目のように葉全体に広がっている構造を網状脈といいます。この網状脈という名称およびその特徴が成立する植物の分類について述べた文として、正しいものはどれですか。
生物 植物・動物の分類 ★★ 基本 原理・計算 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
網状脈は双子葉類に見られる特徴であり、エンドウやアブラナがこれに該当する。
植物の葉脈の形は、種子の段階での子葉の数と密接に関係しています。網目状の網状脈は、子葉が2枚の双子葉類（エンドウ、アブラナ、タンポポなど）に見られる共通の原理です。イネやツユクサといった単子葉類は平行脈を持つため、網状脈の説明には適しません。
大分県公立高校入試(2024)類似

体表の様子と足の有無による分類

Q22 動物を「あしの有無」と「体表の様子」という2つの視点から分類することを考えます。カエル、ダンゴムシ、ネコの3種類は「あし」を持って移動するという共通点がありますが、この中から「体表が羽毛や毛で覆われている」という基準を加えることで、ネコだけを別のグループに分けることができます。この考え方に基づいたとき、ヘビ、メダカ、ミミズという「あしを持たない動物」のグループに共通する体表の特徴を説明したものとして適切なものはどれですか。
生物 植物・動物の分類 ★★ 基本 原理・計算 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
いずれの動物も、体表に毛や羽毛を持っていない
ヘビは爬虫類でうろこを持ち、メダカは魚類でうろこを持ち、ミミズは環形動物で湿った皮膚を持っていますが、これらに共通しているのは「毛や羽毛を持たない」という点です。動物の分類において、あしの有無という移動手段の特徴と、体表が何で覆われているかという保護機能の特徴を組み合わせることで、その動物がどの分類群（綱など）に属するかを論理的に特定することが可能になります。
大分県公立高校入試(2020)類似

ルーペの使い方

Q23 被子植物の花を分解し、がく、花弁、雄しべ、雌しべなどのつくりを詳しく観察するためにルーペを使用します。手で持って動かすことができる対象物を観察する場合、ピントを合わせるための操作として正しいものはどれか。
生物 植物・動物の分類 ★ やさしい 実験・観察 正答率 — 🔥 類題2問
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✅ 正解
ルーペを眼に近づけて固定し、対象物を前後に動かしてピントを合わせる
小さなものをルーペで観察する際、視野を広く保つためにルーペを眼にできるだけ近づけて固定します。対象物が手に持てるなど動かせる場合は、対象物をルーペに対して遠ざけたり近づけたりすることで、最もはっきりと見えるピントの位置を探すのが正しい手順です。
大分県公立高校入試(2024)類似

生物学的分類の原則

Q24 太郎さんと花子さんは、身近な脊椎動物を「背骨があるか」「子が母体内で育つか卵で生まれるか」「体表が毛で覆われているか」といった観点で整理する学習を行いました。このような分類の進め方の特徴として正しい説明を選びなさい。
生物 植物・動物の分類 ★★ 基本 原理・計算 正答率 — 🔥 類題2問
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✅ 正解
大きな共通点から始まり、次第に細かな相違点に注目してグループを絞り込む段階的な方法
生物の分類においては、まず「脊椎の有無」といった根本的な共通点（大きな観点）で大まかに分け、その後に「生活場所」や「子の生まれ方」といったより具体的な相違点（細かな観点）へと進んでいく考え方が基本となります。このように比較を通じて段階的に分類を進めることで、生物の体のつくりの特徴を正確に捉えることができます。
大分県公立高校入試(2014)類似

プレパラートの移動操作

Q25 顕微鏡の視野の端に見える対象物を中央に移動させたいとき、プレパラートを「対象物が見える方向」と同じ方向へ動かす必要があります。このように操作しなければならない理由として適切な説明を選びなさい。
生物 植物・動物の分類 ★★ 基本 原理・計算 正答率 — 🔥 類題2問
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✅ 正解
顕微鏡で見える像は、実物と上下左右が逆になっているから
顕微鏡の凸レンズの組み合わせによって作られる像は、実物を180度回転させた「倒立像」です。視野の中で対象物が左下に見えるとき、実際のステージ上では対象物は中央よりも右上にあるため、それを中央に寄せるには実物を左下へ動かす必要があります。このため、常に「見えている方向へ動かす」という操作になります。
大分県公立高校入試(2019)類似

顕微鏡観察のための切片作成

Q26 植物の葉をカミソリで薄く切り取り、その断面を顕微鏡で観察する手順において、観察される像の質を高めるための工夫として正しいものはどれですか。
生物 植物・動物の分類 ★ やさしい 知識 正答率 — 🔥 類題2問
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✅ 正解
試料をできるだけ薄く切り、細胞が重ならないようにして光を通しやすくする
顕微鏡で組織の断面を観察する際は、光が透過する程度の薄さにすることが大原則です。細胞が多層に重なっていると、ピントを合わせた位置以外の細胞が影となり、構造が不明瞭になります。カミソリで極限まで薄く切り出すことで、細胞一層に近い状態を作り出し、光を十分に透過させることが鮮明な観察につながります。
大分県公立高校入試(2019)類似

顕微鏡観察のための切片作成

Q27 顕微鏡を使って植物の葉の断面を観察するためにプレパラートを作成する場合、カミソリなどを用いて試料をできるだけ薄く切り出す必要があります。この操作を行う理由として、最も適切な説明はどれですか。
生物 植物・動物の分類 ★★ 基本 実験・観察 正答率 — 🔥 類題2問
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✅ 正解
反射鏡からの光を透過させて像を鮮明にし、細胞の重なりを防いで観察しやすくするため
顕微鏡の生物顕微鏡（透過型）による観察では、ステージの下から送られる光が試料を通り抜けて接眼レンズに届く必要があります。試料が厚いと光が遮られて像が暗くなるだけでなく、多くの細胞が上下に重なってしまい、断面にある一つ一つの細胞の形や並び方を正確に捉えることができません。そのため、光の透過を助け、細胞の重なりを最小限にするために極限まで薄く切る操作が求められます。
大分県公立高校入試(2017)類似

維管束の並び方

Q28 植物の茎の断面を顕微鏡で観察したところ、維管束が円周上に並んでいる様子が確認できました。この植物の仲間（双子葉類）に共通する特徴として、根と葉の様子を説明したものを選びなさい。
生物 植物・動物の分類 ★★ 基本 実験・観察 正答率 — 🔥 類題2問
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✅ 正解
根は主根と側根に分かれており、葉脈は網目状（網状脈）になっている
茎の維管束が輪の形に並んでいるのは双子葉類の特徴です。双子葉類は、根が太い主根とそこから枝分かれした側根からなり、葉の筋である葉脈が網目状に広がる網状脈を持つという共通の性質があります。維管束が散らばっている単子葉類は、ひげ根と平行脈を持ちます。
大分県公立高校入試(2021)類似

両生類の特徴

Q29 両生類と爬虫類を比較したとき、両生類にのみ当てはまる特徴として正しいものはどれか。
生物 植物・動物の分類 ★★★ 標準 原理・計算 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
成長の過程で、呼吸を行う場所がえらから肺へと変化する。
両生類と爬虫類はどちらも「変温動物」である点は共通しているが、呼吸のしかたに大きな違いがある。爬虫類は一生を通じて肺で呼吸するのに対し、両生類は子の時期にえら呼吸を行い、おとなになると肺呼吸（および皮膚呼吸）へと変化する。また、爬虫類は乾燥に強い鱗を持つが、両生類は皮膚が湿っている点も重要な違いである。
大分県公立高校入試(2022)類似

裸子植物

Q30 裸子植物であるマツやイチョウは、サクラやツツジなどの被子植物とは異なり、受粉の仕組みにどのような特徴がありますか。最も適切な説明を選びなさい。
生物 植物・動物の分類 ★★ 基本 実験・観察 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
風によって花粉が運ばれる風媒花としての特徴を持つ
裸子植物は、被子植物のような色鮮やかな花弁や蜜を持たないものが多く、受粉を昆虫や鳥などの動物に頼りません。そのため、大量の花粉を風に乗せて飛ばし、偶然別の花につくのを待つ風媒花という戦略をとっています。胚珠が露出しているため、飛んできた花粉が直接胚珠の先端に付着しやすい仕組みになっています。
大分県公立高校入試(2020)類似

単子葉類と双子葉類の分類

Q31 トウモロコシやイネなどのように、芽が出るときに最初に出る子葉が1枚である植物（単子葉類）に共通して見られる、葉脈の並び方と根のつくりの組み合わせとして適切なものはどれですか。
生物 植物・動物の分類 ★ やさしい 知識 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
葉脈は平行脈であり、根はひげ根である
単子葉類は、子葉が1枚であることに加え、葉脈が平行に走る「平行脈」を持ち、根は太い中心がなく細い根が多数集まった「ひげ根」になるという共通した特徴を持っています。一方で、網目状の網目脈や、主根と側根の区別がある根のつくりは双子葉類の特徴です。
大分県公立高校入試(2021)類似

両生類の特徴

Q32 脊椎動物のうち、カエルやイモリのように、子はえらと皮膚で呼吸を行い、おとなになると主に肺と皮膚で呼吸を行うようになる動物のグループを何というか、名称を答えなさい。
生物 植物・動物の分類 ★ やさしい 知識 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
両生類
脊椎動物は生活場所や呼吸のしかたによって分類される。一生の間に、水中でのえら呼吸から、陸上での生活に適した肺呼吸へと呼吸のしかたが変化するグループは両生類である。魚類は一生えら呼吸であり、爬虫類や哺乳類は一生肺呼吸であるため区別される。
大分県公立高校入試(2021)類似

軟体動物

Q33 マダコやアサリといった動物と、クルマエビなどの動物の体のつくりを比較したとき、マダコやアサリが共通して持つ「節足動物には見られない特徴」として正しいものはどれですか。
生物 植物・動物の分類 ★★ 基本 実験・観察 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
体全体が外とう膜に包まれており、体に節がない。
軟体動物は節足動物とは異なり、体に節（ふし）を持たないことが重要な観察ポイントです。アサリのような貝類も、マダコのような頭足類も、共通して内臓が外とう膜に包まれています。一方、クルマエビなどの節足動物は、体に節があり、外骨格に覆われているという異なる特徴を持ちます。
大分県公立高校入試(2024)類似

生物学的分類の原則

Q34 生物をなかま分けして分類を行う際、科学的に最も適切な手順や考え方はどのようなものですか。
生物 植物・動物の分類 ★ やさしい 知識 正答率 — 🔥 類題2問
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✅ 正解
体の特徴を比較し、共通点や相違点に基づいて段階的に細かなグループへ分ける手法
生物の分類は、外見や内部のつくりといった体の特徴を詳しく比較することから始まります。共通する特徴を持つものをまとめ、異なる特徴を持つものを分けるという作業を、大きな視点から小さな視点へと段階的に繰り返すことで、系統立てた整理が可能になります。名前の類似性や体の大きさといった主観的・一時的な指標ではなく、生物学的な根拠に基づいた分類が重要です。
大分県公立高校入試(2020)類似

単子葉類と双子葉類の分類

Q35 ある植物を観察したところ、葉脈は網目のように広がっており、根は太い一本の根とそこから枝分かれした細い根で構成されていました。また、花を観察すると花弁（花びら）が互いにくっついていました。この植物の分類として最も適切なものはどれですか。
生物 植物・動物の分類 ★★ 基本 実験・観察 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
双子葉類の合弁花類
葉脈が網目状（網目脈）で、根が主根と側根に分かれているのは双子葉類の特徴です。さらに、双子葉類の中で花弁が一つにまとまっているものを合弁花類、花弁がバラバラに離れているものを離弁花類と分類するため、この植物は双子葉類の合弁花類に該当します。
大分県公立高校入試(2014)類似

プレパラートの移動操作

Q36 顕微鏡を使って花粉管の標本を観察していたところ、円形の視野の左下の位置に対象物が見えました。この標本を視野の中央に移動させて詳しく観察するために、プレパラートを動かす方向として正しいものを記述から選びなさい。
生物 植物・動物の分類 ★ やさしい 実験・観察 正答率 33%（6回） 🔥 類題2問
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✅ 正解
下左方向に動かす
一般的な顕微鏡では、接眼レンズで見える像は実物に対して上下左右が逆になっています。そのため、視野の中で左下に寄っているものを中央に持ってくるためには、見えている方向と同じ「左下」へプレパラートを動かすことで、レンズの光軸に対象物を合わせることができます。
大分県公立高校入試(2017)類似

風によって運ばれる種子の仕組み

Q37 カエデ、ススキ、オナモミ、コナラ（どんぐり）の4種類の植物について、その種子や果実の形態と散布方法を観察したとき、風を利用して散布されるグループの組み合わせとして適切なものはどれですか。
生物 植物・動物の分類 ★★ 基本 実験・観察 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
カエデとススキ
カエデの果実はプロペラのような形をした翼を持っており、くるくると回転しながら落下することで滞空時間を稼ぎ、風に運ばれます。ススキの種子には綿毛があり、風を受けて浮遊します。これに対し、オナモミはひっかかりのあるトゲを利用して動物に運ばれ、コナラは重さによって落下するか、リスなどの動物によって運ばれるため、風を利用するグループには含まれません。
大分県公立高校入試(2017)類似

種子の養分

Q38 植物が発芽してから、自ら養分をつくり出せるようになるまでの過程において、成長に必要なエネルギー源はどのように変化しますか。適切なものを選びなさい。
生物 植物・動物の分類 ★★ 基本 原理・計算 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
発芽から初期成長までは種子の中の養分を使い、本葉が成長すると光合成による養分に切り替わる
植物は土の中にある間は光を受けることができず、光合成を行うことができません。そのため、発芽から地上に出て本葉が広がるまでの初期成長は、種子にあらかじめ蓄えられた養分を消費して行われます。本葉が十分に育ち、光合成が可能になった段階で、自ら作り出した養分による成長へと移行します。
大分県公立高校入試(2024)類似

哺乳類の特徴

Q39 哺乳類に見られる「胎生」という特徴について、その内容を説明したものとして最も適切なものはどれですか。
生物 植物・動物の分類 ★★★ 標準 原理・計算 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
子が親の体内で養分をもらって成長し、子の姿になってから生まれること
胎生は、卵ではなく「子」の状態で生まれてくる繁殖形態を指します。未熟な卵の状態で外に出すのではなく、親の体内で保護しながら成長に必要な養分を与え、ある程度自立できる状態で産むことが、哺乳類の生存戦略上の大きな特徴です。
大分県公立高校入試(2021)類似

節足動物の成長と脱皮

Q40 節足動物の成長に関する記述として、その原理を正しく説明しているものはどれですか。
生物 植物・動物の分類 ★★ 基本 原理・計算 正答率 — 🔥 類題2問
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✅ 正解
外骨格は一度作られると大きくならないため、脱皮した直後の体が柔らかいうちに急速に大きくなる。
節足動物の外骨格は非常に硬く、そのままでは中の体が大きくなることができません。そのため、古い外骨格を脱ぎ捨てた直後の、新しい皮がまだ柔らかく伸びやすい時期に、水分や空気を吸い込むなどして体積を急激に増加させます。この時期に成長を済ませ、新しい外骨格が硬化することで、次の脱皮までその大きさが維持されます。脊椎動物のような内骨格ではないため、階段状の成長曲線を描くのが特徴です。
大分県公立高校入試(2017)類似

主根と側根

Q41 ヒマワリの根を観察すると、地面から垂直に伸びる一本の太い根と、その側面から無数に生え出ている細い根が確認できます。このような、双子葉類に共通して見られる根のつくりの名称の組み合わせとして正しいものはどれですか。
生物 植物・動物の分類 ★ やさしい 知識 正答率 — 🔥 類題2問
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✅ 正解
太い根：主根、細い根：側根
ヒマワリなどの双子葉類に分類される植物は、種子から芽が出るときに子葉が2枚現れる特徴を持ちます。その根の構造は、中心を通る「主根」と、そこから枝分かれするように伸びる「側根」から成り立っています。これに対し、トウモロコシなどの単子葉類では、主根と側根の区別がなく、多数の細い根が広がる「ひげ根」が見られます。
大分県公立高校入試(2022)類似

双子葉類

Q42 植物の体のつくりに基づいて植物を分類するとき、アブラナやエンドウと同じグループに分類される植物の共通点として適切なものはどれですか。
生物 植物・動物の分類 ★★ 基本 原理・計算 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
葉脈が網目状であり、維管束が輪の形に並び、根が主根と側根からなる
被子植物のうち、アブラナやエンドウは双子葉類に属します。双子葉類は「網状脈」「輪状の維管束」「主根と側根」という3つの特徴を併せ持っています。ツユクサやユリが持つ「平行脈」「散在する維管束」「ひげ根」という特徴を持つ単子葉類とは明確に区別されます。

大分県公立高校入試の理科：細胞・光合成・体のしくみ

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大分県公立高校入試(2020)類似

ベネジクト液による糖の検出

Q1 試験管に入った液体にベネジクト液を数滴加え、糖が含まれているかどうかを調べる実験を行う際、変化を観察するために不可欠な操作はどれか。
生物 細胞・光合成・体のしくみ ★★ 基本 実験・観察 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
ガスバーナーなどで試験管を加熱する。
ベネジクト液による糖の検出反応は、常温では進行しにくい。試験管内の液体にベネジクト液を加えた後、ガスバーナーで加熱したり、熱湯による湯せんを行ったりすることで化学反応が促進される。加熱を行うことで初めて、糖の量に応じた赤褐色の沈殿を確認することができるようになる。
大分県公立高校入試(2020)類似

突沸の防止

Q2 試験管に入れた液体をガスバーナーで加熱する際、液体の急激な沸騰を防ぐためにあらかじめ入れておく物質として適切なものはどれですか。
生物 細胞・光合成・体のしくみ ★ やさしい 実験・観察 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
沸騰石
液体を加熱する前に沸騰石を入れておくことで、液体が穏やかに沸騰するようになります。加熱が始まってから入れると、その刺激で突沸が起こる可能性があるため、必ず加熱を始める前に入れる必要があります。
大分県公立高校入試(2020)類似

消化酵素の性質

Q3 デンプン溶液を入れた試験管に唾液を加え、消化酵素のはたらきを確かめる実験を行います。このとき、試験管を40℃程度のぬるま湯に数分間つけてから反応を観察するのはなぜですか。その理由として適切なものを選んでください。
生物 細胞・光合成・体のしくみ ★★ 基本 実験・観察 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
消化酵素が最も活発にはたらく、ヒトの体温に近い温度に保つため。
消化酵素は生体内でつくられてはたらく物質であるため、ヒトの体温に近い35℃〜40℃付近で最も分解のはたらきが活発になります。温度が低すぎると反応が非常に遅くなり、逆に温度が高すぎると消化酵素の主成分であるタンパク質が変質してしまい、はたらきを失ってしまいます。
大分県公立高校入試(2024)類似

えら呼吸

Q4 脊椎動物は、呼吸の仕方や体の表面の様子、子の生まれ方などによって5つのグループに分類されます。魚類と両生類の呼吸の特徴について述べたものとして、最も適切な説明はどれか。
生物 細胞・光合成・体のしくみ ★★ 基本 実験・観察 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
魚類と両生類の子は、水中にある酸素を取り入れるため、共通してえらを使って呼吸を行う。
脊椎動物の分類において、生活環境と呼吸器官は密接に関係しています。一生を水中で過ごす魚類や、子の時期を水中で過ごす両生類は、水中の酸素を吸収するためにえらを持っています。両生類は成長して成体になると陸上生活に対応するため、呼吸器官が肺や皮膚へと変化するという特徴があります。
大分県公立高校入試(2019)類似

エタノールによる脱色

Q5 植物の葉を用いた光合成の実験において、葉に蓄えられたデンプンの有無をヨウ素液で確認する際、あらかじめ葉を温めた液体に浸して緑色の色素を溶かし出し、色を白く抜く操作を行います。この「脱色」の操作で使用される液体の名称として適切なものを選びなさい。
生物 細胞・光合成・体のしくみ ★ やさしい 知識 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
エタノール
植物の葉には緑色の色素である葉緑素が含まれていますが、この色が残っているとヨウ素デンプン反応による青紫色への変化が判別しにくくなります。エタノールには葉緑素を溶かす性質があるため、これを用いて脱色を行うことで、反応後の色の変化をはっきりと観察できるようになります。
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消化酵素の性質

Q6 唾液に含まれるアミラーゼのように、生物の体内でつくられ、食物を分解するはたらきをもつ物質を消化酵素といいます。この消化酵素がもつ性質として、最も適切な説明はどれですか。
生物 細胞・光合成・体のしくみ ★ やさしい 知識 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
生物の体内だけでなく、適切な温度などの条件が整えば、体外でも特定の物質を分解する性質。
消化酵素はタンパク質を主成分とする物質であり、生物の体外に取り出した状態であっても、温度などの環境が適切であれば、特定の物質を分解する触媒としてのはたらきを維持します。これを利用して、理科の実験室では試験管内でのデンプンの分解などを確認することができます。
大分県公立高校入試(2019)類似

一人あたりの平均反応時間の算出

Q7 10人の生徒が手をつないで輪になり、隣の人の手から伝わる刺激に反応して次の人の手をにぎる実験を行いました。この実験を3回繰り返し、刺激が1周する時間を測定したところ、1回目が2.55秒、2回目が2.37秒、3回目が2.52秒でした。3回の合計時間の算術平均が2.48秒であるとき、1人あたりの平均反応時間は何秒になりますか。小数第3位を四捨五入して答えなさい。
生物 細胞・光合成・体のしくみ ★★ 基本 原理・計算 正答率 — 🔥 類題2問
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✅ 正解
0.25秒
3回の測定結果の平均値である2.48秒は、10人分が反応するのにかかった合計時間です。したがって、1人あたりの反応時間は、この合計時間を参加人数である10で割ることで求められます。2.48 ÷ 10 = 0.248秒となり、小数第3位を四捨五入すると0.25秒になります。このように、集団での合計時間を人数で割ることで、個人の反応の平均的な速さを算出できます。
大分県公立高校入試(2020)類似

突沸の防止

Q8 液体を加熱したとき、沸点に達しても沸騰せず、その後、何らかの刺激によって急激に沸騰が起こる現象を何といいますか。
生物 細胞・光合成・体のしくみ ★ やさしい 知識 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
突沸
液体が沸点を超えても沸騰が始まらない「過熱」の状態から、衝撃などが加わることで一気に沸騰が始まる現象を突沸と呼びます。この現象が起きると、高温の液体が周囲に飛び散る恐れがあり非常に危険です。
大分県公立高校入試(2020)類似

デンプンの消化に関わる消化液

Q9 デンプンが唾液、すい液、小腸の壁の消化酵素によって、最終的に「ブドウ糖」という小さな分子まで分解されなければならない理由として、最も適切なものはどれですか。
生物 細胞・光合成・体のしくみ ★★★ 標準 原理・計算 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
デンプンの分子は非常に大きいため、そのままでは小腸の壁にある柔毛から吸収することができないから。
食物に含まれるデンプンは多数の糖がつながった巨大な分子であり、そのままの大きさでは小腸の壁の細胞を通り抜けて血管内に入ることができません。そのため、唾液やすい液などの消化液を用いて段階的に結合を切り離し、これ以上分解できない最小単位のブドウ糖にまで小さくする必要があります。これにより、小腸の柔毛から効率よく毛細血管へと吸収することが可能になります。
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日光の効率的な受光

Q10 植物の多くは、茎に対して葉がつく角度や位置をずらすことで、葉ができるだけ重なり合わないように配置されています。このような仕組みを持つ最大の理由は何ですか。
生物 細胞・光合成・体のしくみ ★ やさしい 知識 正答率 — 🔥 類題2問
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✅ 正解
日光を効率よく受けて、光合成を行うため。
植物は日光をエネルギー源として光合成を行い、成長に必要な養分を作り出しています。葉が重なり合ってしまうと、下の葉に光が届かなくなり、光合成の効率が下がってしまいます。そのため、ヒマワリが放射状に葉を広げたり、トウモロコシが互い違いに葉を出したりするように、受光面積を最大化する工夫が見られます。
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意識的な反応の伝わる経路

Q11 テニスで飛んできたボールを見て、ラケットを振って打ち返すという動作を行うとき、刺激を受けてから反応が起こるまでの信号が伝わる経路として正しいものはどれですか。
生物 細胞・光合成・体のしくみ ★ やさしい 知識 正答率 — 🔥 類題2問
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✅ 正解
感覚器官 → 感覚神経 → せきずい → 脳 → せきずい → 運動神経 → 筋肉
意識して行う反応では、まず目などの感覚器官が刺激を受け取り、その信号が感覚神経を通ってせきずいへ送られ、さらに脳へと伝わります。脳で「打ち返す」という判断が下されると、その命令は再びせきずいを通り、運動神経を経て、筋肉（反応する部分）へと伝わります。熱いものに触れて思わず手を引く「反射」とは異なり、脳で判断する過程が含まれるのが特徴です。
大分県公立高校入試(2020)類似

唾液によるデンプンの分解

Q12 食物に含まれるデンプンが、唾液などの消化液に含まれる消化酵素のはたらきによって、別の吸収されやすい物質に変化することを何といいますか。
生物 細胞・光合成・体のしくみ ★ やさしい 知識 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
分解
大きな分子であるデンプンが、消化液に含まれる酵素の作用によって、より小さな分子の状態に変化することを分解（消化）といいます。この過程を経て、体内に養分を吸収することが可能になります。
大分県公立高校入試(2016)類似

酢酸カーミン液

Q13 生物の細胞を顕微鏡で観察する際、細胞の中央にある丸い核やその内部にあるひも状の構造物を赤く染めて、はっきりと見やすくするために用いられる染色液として正しいものを選びなさい。
生物 細胞・光合成・体のしくみ ★ やさしい 知識 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
酢酸カーミン液
細胞の構造を観察しやすくするために、特定の部位を染色する操作が行われることがあります。核や染色体を赤色に染める性質を持つ液体には酢酸カーミン液や酢酸オルセイン液が用いられ、これによって無色透明に近い細胞内の構造が判別しやすくなります。
大分県公立高校入試(2016)類似

酢酸カーミン液

Q14 細胞の中央に存在する丸い核と、その内部に含まれるひも状の構造物に対し、酢酸カーミン液を滴下した際に観察される現象について正しく述べたものを選びなさい。
生物 細胞・光合成・体のしくみ ★★ 基本 原理・計算 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
核全体と内部のひも状の構造物が、ともに赤色に染まって見える
酢酸カーミン液に含まれる色素は、核の中に含まれる物質や染色体（ひも状の構造物）と結合しやすい性質を持っています。この化学的な反応によって、特定の構造だけが選択的に赤く染まるため、細胞質などの他の部分とのコントラストが生まれ、構造を識別できるようになります。
大分県公立高校入試(2019)類似

光合成の対照実験

Q15 葉の一部をアルミニウムはくで覆い、光を十分に当てた後の葉を熱湯に入れ、さらに温めたエタノールで脱色しました。その後、ヨウ素液に浸した際に見られる反応として正しい説明を選びなさい。
生物 細胞・光合成・体のしくみ ★★ 基本 原理・計算 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
光が当たった部分だけが、デンプンの生成により青紫色に変化する
光合成には光が必要であるため、アルミニウムはくで覆われなかった部分でのみデンプンが作られます。ヨウ素液はデンプンに反応して青紫色に変化する性質があるため、光が当たった部分のみが染まります。エタノールで脱色するのは、葉の緑色（葉緑素）を抜き、ヨウ素液の色の変化を見やすくするためです。
大分県公立高校入試(2016)類似

筋肉の付着位置と運動の関係

Q16 腕の模型を使って筋肉の動きを観察したところ、筋肉に見立てたゴムが肘の関節の近くに固定されているとき、ゴムを少し縮めるだけで手先が大きく持ち上がることがわかりました。このような筋肉のつき方による利点と原理について正しく述べたものはどれですか。
生物 細胞・光合成・体のしくみ ★★★ 標準 原理・計算 正答率 — 🔥 類題2問
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✅ 正解
関節の近くに筋肉がつくことで、筋肉の収縮距離に対して手先の移動距離を大きくできる。
筋肉が支点（関節）の近くに付着していると、テコの原理によって、筋肉の収縮距離よりも作用点（手先）の移動距離の方が長くなります。この仕組みがあるおかげで、ヒトは筋肉を大きく縮めなくても、腕をダイナミックに素早く動かすことができます。なお、支点に近い位置を引くため、重いものを持ち上げるには筋肉自体には大きな力が必要になります。
大分県公立高校入試(2019)類似

光合成の対照実験

Q17 光合成によってデンプンが作られることを確かめる実験では、まず一晩以上、植物を暗い場所に置いておく必要があります。この操作を行う理由として最も適切なものを選びなさい。
生物 細胞・光合成・体のしくみ ★★ 基本 実験・観察 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
葉の中にすでにあるデンプンの消費を促し、実験結果に影響を与えないようにするため
植物を暗所に置くと、光合成が行われない一方で生命活動を維持するための呼吸などは行われるため、葉に蓄えられていたデンプンが使われたり他の場所へ運ばれたりして減少します。これを「デンプンの消費」と呼び、実験開始時の葉にデンプンがない状態にすることで、実験中に光によって新しく作られたデンプンのみを正確に検出できるようになります。
大分県公立高校入試(2023)類似

酢酸カーミン液

Q18 タマネギの根の先端付近を顕微鏡で観察する実験において、細胞を切り取ってプレパラートを作成する際、酢酸カーミン液を１滴落としたあとに数分間置いてからカバーガラスをかけました。この「数分間置く」という操作を行う理由として、適切な説明はどれですか。
生物 細胞・光合成・体のしくみ ★★ 基本 実験・観察 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
染色液を核や染色体によく染み込ませるため
酢酸カーミン液などの染色液は、滴下してすぐに観察するよりも、数分程度の時間を置くことで核や染色体への反応が進み、より鮮明に赤色の組織を確認できるようになります。細胞をバラバラにしやすくするのは塩酸を用いた加熱処理の目的であり、染色液の浸透とは異なる工程です。実験の手順一つひとつには、観察の質を高めるための科学的な理由があります。
大分県公立高校入試(2020)類似

デンプンの消化に関わる消化液

Q19 デンプンが消化管を通過しながら段階的に分解されていく様子について、その順序と結果を正しく説明しているものはどれですか。
生物 細胞・光合成・体のしくみ ★★ 基本 実験・観察 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
口で唾液により分解が始まり、次に小腸ですい液と小腸の壁の消化酵素によってブドウ糖になる。
デンプンの消化は口内での唾液による分解からスタートします。食道を経て胃に到達しますが、胃液はデンプンを分解しないため、そのまま小腸（十二指腸）へ送られます。そこで、すい臓で作られたすい液と、小腸の壁にある消化酵素が段階的に働くことで、吸収可能な最小単位であるブドウ糖へと変化します。このように、複数の消化管を通過しながら段階的に分子が小さくなっていくのが特徴です。
大分県公立高校入試(2020)類似

タンパク質の消化に関わる消化液

Q20 ヒトの体内におけるタンパク質の消化の過程について、正しい説明はどれですか。
生物 細胞・光合成・体のしくみ ★★ 基本 実験・観察 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
胃で胃液によって分解が始まり、小腸でさらにすい液や壁の酵素によって細かくされる。
タンパク質の分解は、唾液が含まれる口の中では行われません。胃に到達して初めて胃液中の酵素（ペプシン）によって分解が開始されます。その後、小腸へ送られると、すい臓で作られたすい液や、小腸の壁にある消化酵素が段階的に働くことで、長い鎖状の構造がバラバラに切断されていきます。一つの消化液だけで完全に分解されるわけではなく、複数の消化液がリレーのように働くことがポイントです。
大分県公立高校入試(2023)類似

刺激の伝達経路

Q21 意識して行う反応において、脳で出された「筋肉を動かせ」という命令が、目的の筋肉に届くまでの一般的な伝達経路を説明したものを選びなさい。
生物 細胞・光合成・体のしくみ ★★ 基本 原理・計算 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
脳から出た信号は、脊髄を通り、運動神経を経由して筋肉に伝わる。
脳で下された判断や命令は、中枢神経系の一部である脊髄へとまず送られる。そこから末梢神経系である運動神経へと信号が分岐し、最終的に筋肉に到達して収縮などの反応を引き起こす。感覚神経は筋肉からの命令を運ぶのではなく、外からの刺激を中枢へ伝えるための経路であるため、命令の伝達には関与しない。
大分県公立高校入試(2023)類似

反射

Q22 日常生活で見られるヒトの反応のうち、反射によるものとして適切なものはどれですか。
生物 細胞・光合成・体のしくみ ★★ 基本 実験・観察 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
暗い場所から急に明るい場所へ出たときに、瞳が小さくなる反応。
瞳の大きさが変化して光の量を調節する反応や、食べ物を口に入れたときにだ液が分泌される反応などは、無意識に起こる反射の代表例です。名前を呼ばれて返事をする、危険を感じて避難する、目的を持って息を吹きかけるといった行動は、すべて大脳で判断して行う「意識的な反応」に分類されます。
大分県公立高校入試(2020)類似

消化の意義

Q23 大きな塊である食物が、消化器官を通過する過程で目に見えないほど小さな粒子へと変化していく必要があるのはなぜか。その理由として正しいものを選べ。
生物 細胞・光合成・体のしくみ ★★ 基本 原理・計算 正答率 — 🔥 類題2問
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✅ 正解
栄養分が血管や細胞の壁を通り抜け、体内に取り込まれるようにするため
生物の体は無数の細胞からできており、栄養分を利用するためには細胞の膜を通過して取り込む必要がある。食物の大きな塊のままでは吸収できないため、消化によって化学的に別の小さな物質へと細かく分解されることで、はじめて小腸の壁などから吸収され、血液によって全身へ運ばれることが可能になる。
大分県公立高校入試(2019)類似

一人あたりの平均反応時間の算出

Q24 複数人が一列に並んで隣の人の肩をたたく刺激を伝え、最後の人まで刺激が到達する時間を測定する実験を行いました。この実験で、個人の正確な反応時間を求めるために、複数回の測定結果から「平均値」を利用して計算を行う理由として適切なものはどれですか。
生物 細胞・光合成・体のしくみ ★ やさしい 実験・観察 正答率 — 🔥 類題2問
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✅ 正解
測定ごとの誤差や反応のばらつきの影響を少なくして、信頼できる値を出すため
人の反応時間は、集中力の違いやボタンを押すタイミングのずれなどによって、測定ごとにわずかに変化します。そのため、1回だけの測定では偶然の結果に左右される可能性があります。複数回の測定結果から算術平均を求めることで、これらの誤差を平均化し、より実態に近い数値を導き出すことができます。
大分県公立高校入試(2014)類似

肺循環における右心室の働き

Q25 ヒトの血液循環において、二酸化炭素を多く含んだ血液をガス交換のために肺へ送り出す役割を担う心臓の部屋の名称と、その際に血液が流れる血管の名称の組み合わせとして正しいものはどれですか。
生物 細胞・光合成・体のしくみ ★ やさしい 知識 正答率 — 🔥 類題2問
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✅ 正解
右心室と肺動脈
心臓の右側にある右心室が収縮することで、全身から戻ってきた二酸化炭素を多く含む血液（静脈血）が肺へと送り出されます。心臓から出ていく血液が通る血管はすべて「動脈」と定義されるため、肺に向かうこの血管は肺動脈と呼ばれます。これに対し、肺で酸素を取り込んで心臓に戻る血管は肺静脈であり、左心房へとつながります。
大分県公立高校入試(2023)類似

反射

Q26 ヒトが刺激を受けたとき、意識とは無関係に起こる「反射」の説明として最も適切なものはどれですか。
生物 細胞・光合成・体のしくみ ★ やさしい 知識 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
刺激に対して無意識に起こる反応であり、信号が大脳を経由せずに脊髄などが中枢となって起こる。
反射は、刺激に対して意識とは無関係に起こる反応のことです。通常、感覚器官からの信号は大脳へと伝わりますが、反射の場合は大脳を経由せずに、脊髄などが命令の中枢となって反応が起こります。これにより、反応にかかる時間を短縮できるという特徴があります。
大分県公立高校入試(2019)類似

反射

Q27 刺激に対して、脳がその情報を判断して命令を出す前に、無意識に起こる決まった反応を何というか、その名称を答えなさい。
生物 細胞・光合成・体のしくみ ★ やさしい 知識 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
反射
刺激が感覚器官で受け取られてから、大脳に伝わって「〜しよう」と判断される前に、脊髄などが中枢となって自動的に起こる反応を反射と呼ぶ。これは、危険から素早く身を守る際や、体内の環境を維持するために重要な役割を果たしている。
大分県公立高校入試(2020)類似

ベネジクト液による糖の検出

Q28 デンプンが分解されてできた糖の存在を確かめるために用いられる試薬と、反応が見られた際の結果の組み合わせとして正しいものはどれか。
生物 細胞・光合成・体のしくみ ★ やさしい 知識 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
ベネジクト液を加え、加熱すると赤褐色の沈殿が生じる。
デンプンが消化酵素の働きなどで分解されて生じる糖（麦芽糖など）を検出するには、ベネジクト液が用いられる。この試薬は、糖が存在する状態で加熱することによって、もとの青色から赤褐色の沈殿を生じる反応を示す。ヨウ素液はデンプンに反応して青紫色になる試薬であり、糖の検出には適さない。
大分県公立高校入試(2023)類似

酢酸カーミン液

Q29 生物の細胞を顕微鏡で観察する際、無色透明に近い細胞内の構造をはっきりと確認するために、酢酸カーミン液という薬品を用いることがあります。この薬品が細胞内のどの部分を、何色に染めるために使われるか、正しい組み合わせを選びなさい。
生物 細胞・光合成・体のしくみ ★ やさしい 知識 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
核や染色体を赤く染める
細胞の大部分は無色透明に近いため、そのままでは内部の構造を詳しく観察することが困難です。酢酸カーミン液は、細胞内にある核や、細胞分裂時に現れる染色体を選択的に赤く染める性質を持っており、周囲の細胞質とのコントラストを強めることで観察を容易にする役割があります。なお、同様の目的で酢酸オルセイン液が用いられることもあります。
大分県公立高校入試(2019)類似

葉緑体

Q30 葉緑体は光合成を行うための重要な細胞小器官ですが、植物のすべての細胞に同じように存在するわけではありません。光合成の原理と植物の構造をふまえたとき、葉緑体の分布について述べたものとして最も妥当な論理はどれですか。
生物 細胞・光合成・体のしくみ ★★★ 標準 原理・計算 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
光が当たらない土の中にある根の細胞には、光合成の必要がないため通常は葉緑体が存在しない
光合成は光エネルギーを必要とする反応であるため、光が全く届かない土壌中の根の細胞では光合成を行うことができません。そのため、根の細胞には通常、葉緑体は含まれていません。植物は、光を受ける葉などの地上部で養分を作り、それを根などの地下部へ運ぶことで個体全体を維持しています。
大分県公立高校入試(2016)類似

網膜

Q31 外界からの光が目に届き、脳に信号が伝わるまでの経路として、正しい順序で並んでいるものはどれか。
生物 細胞・光合成・体のしくみ ★★ 基本 原理・計算 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
角膜 → 水晶体 → 網膜 → 視神経
光はまず目の表面にある透明な角膜を通り、次にレンズの役割をする水晶体で屈折します。その光が眼球の最も奥にある網膜に像を結ぶことで刺激となり、最終的に視神経を通って脳へ伝達されるという原理に基づいています。
大分県公立高校入試(2016)類似

酢酸カーミン液

Q32 タマネギの根の先端付近を用いて細胞分裂を観察する実験において、スライドガラス上の試料に酢酸カーミン液を一滴落としてから数分待つ操作を行う理由として、最も適切な説明を選びなさい。
生物 細胞・光合成・体のしくみ ★★ 基本 実験・観察 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
無色透明に近い核や染色体を赤く染め、形状や位置の観察を容易にするため
顕微鏡観察において、細胞内の核や染色体はそのままの状態では背景との区別がつきにくい性質があります。酢酸カーミン液はこれらの構造に反応して赤く染めるため、細胞分裂の各段階における染色体の動きなどを詳しく観察するために不可欠な手順となります。
大分県公立高校入試(2019)類似

反応の信号が伝わる経路

Q33 10人の生徒が円になって外側を向き、隣の人の手を握ることで次々に刺激を伝える実験を行いました。1人目の生徒が自分のストップウォッチをスタートさせると同時に2人目の手を握り、順番に刺激を伝えて、最後の10人目の生徒が反応し終わるまでの時間を3回測定したところ、平均値は2.48秒でした。このとき、生徒1人あたりが刺激を受け取ってから反応するまでにかかった平均時間は何秒ですか。
生物 細胞・光合成・体のしくみ ★★ 基本 原理・計算 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
0.248秒
10人の生徒が反応し終わるまでの合計時間の平均が2.48秒であるため、1人あたりの反応時間はこれを人数で割ることで求められます。2.48（秒）÷ 10（人）を計算すると、0.248秒となります。
大分県公立高校入試(2019)類似

反応の信号が伝わる経路

Q34 隣の人に手を握られたことを感じてから、自分の手で次の人の手を握るという一連の反応において、信号が「脳」を経由するのはなぜですか。その理由として適切な説明を選びなさい。
生物 細胞・光合成・体のしくみ ★★★ 標準 実験・観察 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
刺激に対して「手が握られた」と意識し、それに対してどう動くかを判断する必要があるから。
意識を伴う反応では、感覚器官で受け取った刺激の内容を脳で判断し、それに基づいた行動の命令を出すプロセスが必要になります。一方、熱いものに触れて急に手を引っ込めるような「反射」は、脳で判断する前に脊髄から命令が出るため、反応時間は短くなりますが、この実験のような複雑な判断を伴う動作には脳の働きが不可欠です。
大分県公立高校入試(2014)類似

肺循環における右心室の働き

Q35 心臓の右心室が収縮した際、血液はどのような経路で、どのような目的を持って運ばれますか。最も適切な説明を選びなさい。
生物 細胞・光合成・体のしくみ ★★ 基本 原理・計算 正答率 — 🔥 類題2問
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✅ 正解
二酸化炭素を多く含む血液を、酸素を取り込ませるために肺動脈を通して肺へ送る。
血液循環のうち、右心室から始まり肺を経て左心房に戻る経路を肺循環と呼びます。右心室が収縮する目的は、全身の毛細血管で酸素を放出し、不要な二酸化炭素を回収してきた血液を肺に送り、再び酸素を取り込ませることにあります。心臓のポンプ機能によって、この血液は肺動脈を通って確実に肺へ運ばれます。
大分県公立高校入試(2023)類似

反射

Q36 熱いものに手が触れたとき、熱いと感じるよりも先に思わず手を引っ込めることがあります。このような反射が、生物が生きていく上で果たしている役割として最も適切な説明はどれですか。
生物 細胞・光合成・体のしくみ ★★★ 標準 原理・計算 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
信号が大脳を経由しないことで反応時間を短縮し、危険から身を守ったり生理機能を調節したりする役割。
反射の最大の利点は、反応にかかる時間の短さです。刺激が大脳まで伝わって「熱い」「危ない」と判断されるのを待たずに、脊髄が直接筋肉に命令を出すことで、瞬時に危険を回避することができます。これは、生物が生命を維持し、体を守るために備わっている重要な仕組みです。
大分県公立高校入試(2020)類似

タンパク質の消化に関わる消化液

Q37 タンパク質は多数の粒子が鎖状につながった分子ですが、胃液やすい液、小腸の壁の消化酵素による段階的な分解を経て、最終的にどのような物質になりますか。その名称として正しいものを選びなさい。
生物 細胞・光合成・体のしくみ ★★ 基本 原理・計算 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
アミノ酸
タンパク質は複雑に連なった大きな分子であるため、そのままでは小腸から吸収できません。消化酵素によって鎖の結合が切断され、最終的に最小単位であるアミノ酸という粒状の物質にまで分解されることで、小腸の柔毛から毛細血管へと吸収されるようになります。なお、ブドウ糖はデンプンの、脂肪酸とモノグリセリドは脂肪の最終分解物です。
大分県公立高校入試(2016)類似

網膜

Q38 ヒトの眼球において、最も内側にある層の名称と、その組織が持つ役割の組み合わせとして最も適切なものはどれか。
生物 細胞・光合成・体のしくみ ★ やさしい 知識 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
網膜：レンズを通して入ってきた光の刺激を受け取る役割
網膜は眼球の最も奥側の内壁に位置する組織であり、レンズ（水晶体）を通過して届いた光の刺激を受け取る重要な役割を担っている。ここで受け取った光の情報が、視神経を通じて脳に伝わることで映像として認識される。
大分県公立高校入試(2023)類似

反応時間の算出

Q39 物体の自由落下を利用して人の反応時間を測定する実験において、刺激を受け取ってから反応が起こるまでの信号の伝達経路と、その特徴についての説明として適切なものはどれか。
生物 細胞・光合成・体のしくみ ★ やさしい 実験・観察 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
目から入った刺激が感覚神経を通って脳に伝わり、脳で判断された後、運動神経を通って腕の筋肉へ命令が伝わる。
定規が落ちたことを見てからつかむという動作は、自分の意識によって起こる反応である。この場合、刺激は受容器（目）で受け取られ、感覚神経を通って中枢神経（脳）へと運ばれる。脳で「つかめ」という判断が下された後、その命令は運動神経を通って反応器（筋肉）へと伝えられる。せきずいのみが中枢となる「反射」とは異なり、脳を経由するため反応には一定の時間を要する。
大分県公立高校入試(2023)類似

酢酸カーミン液

Q40 体細胞分裂の観察実験において、細胞を「塩酸」で処理した後に「酢酸カーミン液」を用いる手順があります。これらの薬品の使い分けについて、酢酸カーミン液を用いる本来の目的を説明したものとして正しいものはどれですか。
生物 細胞・光合成・体のしくみ ★★★ 標準 原理・計算 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
無色の核や染色体を染色し、背景との色の違いを作って見やすくするため
顕微鏡観察において、特定の構造を識別するためには「色のコントラスト」が不可欠です。酢酸カーミン液は核や染色体を特異的に赤く染めるため、透明な細胞質の中でそれらがどこにあるのか、どのような形をしているのかを明確に判別できるようになります。塩酸が細胞を離れやすくする「物理的な調整」であるのに対し、酢酸カーミン液による染色は「視覚的な強調」を目的としています。
大分県公立高校入試(2024)類似

えら呼吸

Q41 脊椎動物の分類のうち、魚類と、カエルなどの両生類の子（幼体）に共通して見られる、水中に溶けている酸素を取り入れるための呼吸の名称を答えなさい。
生物 細胞・光合成・体のしくみ ★ やさしい 知識 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
えら呼吸
水中での生活に適応した魚類や両生類の子は、水に溶けている酸素を効率よく体内に取り込むために「えら」という器官を用いて呼吸を行います。これに対し、爬虫類、鳥類、哺乳類、および両生類の成体（親）は、主に肺を使って空気中の酸素を取り込んでいます。
大分県公立高校入試(2020)類似

突沸の防止

Q42 試験管に液体と沸騰石を入れ、ガスバーナーで加熱する実験において、沸騰石を使用する理由として最も適切な説明はどれですか。
生物 細胞・光合成・体のしくみ ★★ 基本 原理・計算 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
液体が急激に沸騰し、試験管の外へ飛び出すのを防ぐため
沸騰石には微細な穴がたくさん開いており、加熱時にそこから気泡が発生することで、液体がスムーズに沸騰するきっかけを作ります。これにより、液体が沸点付近で溜め込んだエネルギーが一気に放出されて中身が噴き出す「突沸」という現象を防止する役割があります。

大分県公立高校入試の理科：遺伝・進化・生態系

🔗 「遺伝・進化・生態系」の解説＆一問一答（単元別）
📚 生物の単元一覧を見る

大分県公立高校入試(2014)類似

遺伝子の組み合わせ

Q1 丸い種子の純系としわのある種子の純系を交配してできた子世代のエンドウを自家受粉させると、孫の代において、親の代で隠れていた「しわのある種子」が再び現れる。このように、減数分裂によって対になっている遺伝子が分かれ、別々の生殖細胞に入ることを何というか、名称を選びなさい。
生物 遺伝・進化・生態系 ★★ 基本 実験・観察 正答率 — 🔥 類題3問
💡 答えを確認
✅ 正解
分離の法則
対になっている遺伝子が減数分裂の際に分かれて別々の生殖細胞に入ることを分離の法則という。この法則により、子世代でヘテロ接合（Aa）だった個体から遺伝子aを持つ生殖細胞が作られ、それらが受精することで孫の代に劣性形質（aa）が再び出現する根拠となる。
大分県公立高校入試(2023)類似

発生

Q2 動物の発生の初期段階において行われる細胞分裂には、成長したあとの体の細胞分裂とは異なる特徴があります。その特徴として正しい説明を選んでください。
生物 遺伝・進化・生態系 ★★ 基本 実験・観察 正答率 0%（2回） 🔥 類題3問
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✅ 正解
分裂したあとの1つ1つの細胞が大きくならないため、細胞が次第に小さくなる
発生の初期に行われる細胞分裂（卵割）では、分裂した細胞がもとの大きさに戻る前に次の分裂が始まるため、1つ1つの細胞の大きさは回数を重ねるごとに小さくなっていきます。これに対して、通常の成長における細胞分裂では、分裂したあとに細胞が大きく成長してから次の分裂が起こります。
大分県公立高校入試(2023)類似

体細胞分裂の順序

Q3 生物の体が成長するときなどに行われる、1つの母細胞が分裂して、もとの細胞と同じ数・同じ種類の染色体を持つ2つの娘細胞になる過程を何というか、その名称を答えなさい。
生物 遺伝・進化・生態系 ★ やさしい 知識 正答率 50%（2回） 🔥 類題3問
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✅ 正解
体細胞分裂
生物の成長や傷ついた組織の修復において、もとの細胞と全く同じ遺伝情報を持つ細胞を増やす過程を体細胞分裂と呼ぶ。これに対し、生殖細胞を作る際に行われる染色体数が半分になる分裂は減数分裂であり、混同しないよう注意が必要である。
大分県公立高校入試(2023)類似

分裂時の染色体数

Q4 体細胞分裂が行われる際、細胞の中にある染色体はあらかじめ複製されます。染色体が複製され、それぞれの細胞に分かれる直前の段階において、1つの細胞内にある染色体数はどのようになっていますか。
生物 遺伝・進化・生態系 ★ やさしい 知識 正答率 — 🔥 類題2問
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✅ 正解
もとの細胞の2倍の数になっている
体細胞分裂の過程では、まず核の中で染色体の複製が行われます。これにより、複製された染色体が分離して新しい2つの細胞に移動する直前のタイミングでは、1つの細胞内に存在する染色体数は一時的に通常の2倍の状態となります。
大分県公立高校入試(2016)類似

染色体

Q5 植物の根の先端など、細胞分裂が盛んな部分を顕微鏡で観察した際に、分裂中の細胞の核付近で見られるひも状の構造体「染色体」の役割と特徴について述べたものとして、正しい記述を選択してください。
生物 遺伝・進化・生態系 ★★ 基本 実験・観察 正答率 — 🔥 類題2問
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✅ 正解
染色体は細胞分裂の過程で現れ、生物の設計図にあたる遺伝子を新しい細胞へ受け継ぐ役割を持つ。
染色体は常に細胞内でひも状に見えているわけではなく、細胞分裂が起こる際のみ、核内の物質が整理されて太いひも状に変化して現れます。染色体の中には遺伝子が格納されており、分裂によって染色体が複製され、二つの娘細胞に等しく分配されることで、親の細胞が持っていた遺伝情報が正確に引き継がれます。他の選択肢にある細胞の保護や仕切りは細胞膜（または細胞壁）、養分の合成は葉緑体、物質の蓄積は液胞の機能です。
大分県公立高校入試(2014)類似

体細胞と生殖細胞の染色体数

Q6 生物がふえるとき、からだをつくる体細胞が減数分裂という過程を経て、精子や卵などの生殖細胞をつくる。この生殖細胞に含まれる染色体の数は、体細胞に含まれる染色体の数と比較してどのようになっているか。
生物 遺伝・進化・生態系 ★ やさしい 知識 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
体細胞の半分の数である
生殖細胞がつくられる際に行われる減数分裂では、細胞分裂の過程で染色体の数が半分になる。これにより、雄の生殖細胞と雌の生殖細胞が受精してできる受精卵において、染色体の数が親の体細胞と同じ数に維持される仕組みとなっている。
大分県公立高校入試(2022)類似

シソチョウの爬虫類的特徴

Q7 シソチョウのように、異なる2つの分類群の特徴を併せ持つ生物の存在は、進化の過程を理解する上で非常に重要です。シソチョウの体のつくりから導き出される、進化に関する考察として最も適切なものはどれですか。
生物 遺伝・進化・生態系 ★★ 基本 原理・計算 正答率 — 🔥 類題2問
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✅ 正解
鳥類は、爬虫類から枝分かれして進化したと考えられる。
シソチョウには、鱗を持つ爬虫類に近い「歯」や「つめ」などの特徴と、空を飛ぶための「羽毛」や「翼」という鳥類の特徴の両方が見られます。このように、2つの分類の中間の特徴を持つ生物（中間種）が存在することは、生物が長い時間をかけて別の分類の生物へと変化（進化）してきた証拠となり、この場合は鳥類が爬虫類を祖先としていることを示唆しています。
大分県公立高校入試(2017)類似

分離比

Q8 丸い種子をつくる純系のエンドウと、しわのある種子をつくる純系のエンドウを親としてかけ合わせ、得られた子の代のエンドウをさらに自家受粉させて、孫の代の個体を多数観察した。このように、対立形質を持つ純系を親としたとき、孫の代において顕性形質と潜性形質が一定の割合で現れる。この理論的な個体数の比率を何というか。
生物 遺伝・進化・生態系 ★ やさしい 知識 正答率 — 🔥 類題2問
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✅ 正解
分離比
減数分裂によって対になる遺伝子が分かれて別々の生殖細胞に入るため、受精によって生じる次世代では形質が特定の割合で現れる。この顕性形質と潜性形質が現れる理論的な個体数の比を分離比と呼ぶ。
大分県公立高校入試(2022)類似

シソチョウの爬虫類的特徴

Q9 シソチョウは現在の鳥類の仲間と考えられていますが、現在の鳥類には見られない、爬虫類に近い特徴を併せ持っています。シソチョウが持つ爬虫類としての特徴をすべて挙げたものとして正しいものはどれですか。
生物 遺伝・進化・生態系 ★ やさしい 知識 正答率 — 🔥 類題2問
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✅ 正解
あごにある鋭い歯、翼の先にあるつめ、骨のある長い尾
シソチョウは羽毛や翼を持つため鳥類の先祖と考えられていますが、現在の鳥類には存在しない爬虫類特有の形質を複数持っています。具体的には、口にある「歯」、前あしの名残である翼の先の「つめ」、そして多くの節の骨からなる「長い尾」が、爬虫類に近い特徴として挙げられます。
大分県公立高校入試(2023)類似

細胞分裂による細胞数の増加

Q10 ある植物の根の先端付近を観察したところ、1個の細胞が連続して細胞分裂を行っていた。この1個の細胞が5回連続して細胞分裂を完了したとき、細胞の数は合計で何個になるか計算しなさい。
生物 遺伝・進化・生態系 ★★ 基本 原理・計算 正答率 — 🔥 類題2問
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✅ 正解
32個
細胞分裂によって細胞の数は2倍ずつ増加する。1回目で2個、2回目で4個、3回目で8個、4回目で16個となるため、5回分裂を繰り返した後の細胞数は、2を5回掛け合わせた32個（2の5乗）となる。分裂回数と増える数の関係を、足し算ではなく掛け算で考える必要がある。
大分県公立高校入試(2014)類似

遺伝子の組み合わせ

Q11 丸い種子をつくる純系のエンドウと、しわのある種子をつくる純系のエンドウを親として交配させたところ、子世代の種子はすべて丸い種子となった。このように、対立形質をもつ純系どうしを掛け合わせた際、子世代において形質が表面に現れる方の形質を何というか、名称として適切なものを選びなさい。
生物 遺伝・進化・生態系 ★ やさしい 知識 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
優性形質
対立形質をもつ純系を交配したとき、子に現れる方の形質を優性形質、現れない方の形質を劣性形質と呼ぶ。この実験では丸い種子が子世代に現れているため、丸が優性、しわが劣性となる。
大分県公立高校入試(2021)類似

炭素の循環

Q12 生態系において、植物が大気中の二酸化炭素を取り込み、デンプンなどの炭素を含む物質をつくり出すはたらきを何といいますか。
生物 遺伝・進化・生態系 ★ やさしい 知識 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
光合成
植物は太陽の光エネルギーを利用して、大気中の二酸化炭素と水から有機物をつくり出す光合成を行います。これにより、無機物である二酸化炭素に含まれる炭素が、有機物という形で生物の世界に取り込まれます。
大分県公立高校入試(2021)類似

食物連鎖

Q13 ある森林において、植物、草食動物、肉食動物が互いに食物連鎖の関係にあり、数量のバランスが保たれているとします。このとき、それぞれの生物の数量（個体数や生物の総量）の関係を比較した記述として、最も適切なものを選びなさい。
生物 遺伝・進化・生態系 ★★ 基本 実験・観察 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
植物の数量が最も多く、次いで草食動物、肉食動物の順に少なくなっている。
生態系では、食べる側の生物は食べられる側の生物よりも個体数や総量が少なくなります。そのため、土台となる植物（生産者）が最も多く、その上の草食動物、最上位の肉食動物と進むにつれて数量が減少し、全体としてピラミッドのような構造を形作ることで安定が保たれています。
大分県公立高校入試(2022)類似

示準化石

Q14 ある地点の地層を調査したところ、特定の層からアンモナイトの化石が見つかりました。この調査結果から導き出される考察として、科学的に正しい説明はどれですか。
生物 遺伝・進化・生態系 ★★ 基本 原理・計算 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
この地層が中生代に堆積したことが分かる。
アンモナイトは中生代を代表する示準化石であり、それが見つかることでその地層が中生代に堆積した「年代」を決定できます。浅くてあたたかい海であったことを示すのはサンゴなどの示相化石の役割であり、化石の種類によって「年代」か「環境」のどちらを判定できるかが異なります。
大分県公立高校入試(2014)類似

胚珠

Q15 花粉がめしべの柱頭に付着した後、受精が行われるまでの過程を説明したものとして、最も適切なものはどれか。
生物 遺伝・進化・生態系 ★★ 基本 実験・観察 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
花粉から花粉管が伸びて子房内の胚珠に到達し、管の中の精細胞が胚珠の中の卵細胞と合体する。
受精のプロセスでは、まず柱頭に付着した花粉から花粉管という細い管が伸びます。この花粉管は、めしべのスタイルを通って子房の中にある胚珠へと導かれます。花粉管の中には雄の生殖細胞である精細胞が入っており、これが胚珠の中にある雌の生殖細胞である卵細胞と結びつくことで受精が成立します。
大分県公立高校入試(2014)類似

分離の法則

Q16 エンドウの種子の形において、丸い形質が優性、しわの形質が潜性（劣性）であるとき、ヘテロ接合（Aa）の個体を自家受粉させると、次世代での表現型の比が「丸：しわ＝3：1」になります。このように特定の比率で形質が現れる根本的な理由として、正しい説明はどれですか。
生物 遺伝・進化・生態系 ★★★ 標準 原理・計算 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
減数分裂時に遺伝子が分かれて別々の生殖細胞に入るため、生殖細胞の組み合わせが限定されるから。
分離の法則に基づき、親（Aa）から作られる生殖細胞は「A」と「a」の2種類になります。これらがランダムに受精すると、子の遺伝子型はAA、Aa、aA、aaの4通り（比率はAA:Aa:aa=1:2:1）となり、表現型として丸（AA, Aa）としわ（aa）が3：1の割合で現れる根拠となります。
大分県公立高校入試(2022)類似

進化のプロセス

Q17 生物の進化が起こるプロセスを説明した文として、最も適切なものはどれですか。
生物 遺伝・進化・生態系 ★★ 基本 原理・計算 正答率 — 🔥 類題3問
💡 答えを確認
✅ 正解
世代を重ねる中で生じた遺伝子の変化により形質が変わり、その変化が環境に適していた場合に、より生存・繁殖しやすくなることで進む。
進化の基礎となるのは、親から子へ受け継がれる遺伝子の変化です。この変化によって現れる「形質（生物の形や性質）」が、その時の環境において生存や子孫を残すために有利に働いた場合、その形質が次の世代へと引き継がれやすくなります。個体が一生の間に身につけた変化（後天的形質）は遺伝子には反映されないため、進化の直接的な原因とはなりません。
大分県公立高校入試(2014)類似

体細胞と生殖細胞の染色体数

Q18 ある被子植物の受精について考える。子房を構成する細胞の核1個に含まれる染色体の数が24本であるとき、花粉管の中を移動する精細胞の核1個に含まれる染色体の数は何本か。
生物 遺伝・進化・生態系 ★★ 基本 実験・観察 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
12本
子房を構成する細胞は体細胞であり、一方で精細胞は減数分裂によって作られた生殖細胞である。生殖細胞の染色体数は体細胞の半分になるという規則があるため、24本の半分である12本が正解となる。
大分県公立高校入試(2016)類似

染色体

Q19 生物の細胞が分裂を始めるとき、もともと核があった場所に現れる、遺伝子を含んだ太いひも状の構造物の名称として最も適切なものを選択してください。
生物 遺伝・進化・生態系 ★ やさしい 知識 正答率 — 🔥 類題2問
💡 答えを確認
✅ 正解
染色体
細胞分裂が始まると、それまで核の中にあった物質がまとまって太いひも状の構造物として観察できるようになります。これを染色体と呼び、その中には親から子へと形質を伝える情報の本体である遺伝子が含まれています。細胞膜は細胞を包む膜、液胞は植物細胞で発達する袋状の構造、葉緑体は光合成を行う場所であり、これらは核の中に現れるひも状の構造ではありません。
大分県公立高校入試(2023)類似

発生

Q20 受精卵から個体ができるまでの過程において、「細胞分裂」と「発生」の関係性を説明した内容として最も適切なものはどれですか。
生物 遺伝・進化・生態系 ★★ 基本 原理・計算 正答率 100%（1回） 🔥 類題3問
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✅ 正解
受精卵が細胞分裂によって細胞の数を増やしながら、体をつくり変えていく過程が発生である
多細胞生物の体は非常に多くの細胞で構成されているため、1つの受精卵から個体になるには、細胞分裂によって細胞の数を増やすことが不可欠です。単に数が増えるだけでなく、それらが特定の役割を持つ細胞へと変化し、組織や器官を形成して個体を形作っていく一連の流れを発生と定義します。
大分県公立高校入試(2017)類似

分離比

Q21 遺伝子型がAaである子の代のエンドウを自家受粉させ、孫の代の個体を得る実験を行う。孫の代における「顕性形質が現れる個体」と「潜性形質が現れる個体」の数の比（分離比）は、理論上どのようになると考えられるか。
生物 遺伝・進化・生態系 ★★ 基本 原理・計算 正答率 — 🔥 類題2問
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✅ 正解
顕性形質：潜性形質 ＝ 3：1
遺伝子型がAaの親からは、遺伝子Aを持つ生殖細胞と遺伝子aを持つ生殖細胞が1：1の割合で作られる。これらが受精すると、孫の代の遺伝子型はAA、Aa、aaが1：2：1の割合で生じる。このうち顕性形質が現れるのはAAとAaの個体（合計3）であり、潜性形質が現れるのはaaの個体（1）のみであるため、分離比は三対一となる。
大分県公立高校入試(2021)類似

生態系の復元力

Q22 ある安定した生態系において、何らかの理由で草食動物の数が一時的に急増したとする。この直後に起こる変化として、植物の数量と肉食動物の数量の組み合わせとして正しいものはどれか。
生物 遺伝・進化・生態系 ★★ 基本 実験・観察 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
植物は減少し、肉食動物は増加する
食物連鎖における捕食・被食の関係を考えると、草食動物が増加すると、その餌となる植物は大量に消費されるため減少する。一方で、草食動物を餌とする肉食動物にとっては食物が豊富になるため、個体数は増加に転じる。このように、一つの層の変動は上下の層に直接的な影響を及ぼす。
大分県公立高校入試(2014)類似

分離の法則

Q23 丸い種子をつくる純系のエンドウ（遺伝子の組み合わせをAAとする）としわのある種子をつくる純系のエンドウ（遺伝子の組み合わせをaaとする）を交配させてできた子（遺伝子の組み合わせAa）が、次に生殖細胞をつくるとき、遺伝子はどのように分配されますか。最も適切な説明を選びなさい。
生物 遺伝・進化・生態系 ★★ 基本 実験・観察 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
遺伝子Aと遺伝子aが分かれて、別々の生殖細胞に入る。
分離の法則により、対になっている遺伝子（Aa）は減数分裂の過程で必ず一つずつに分かれます。その結果、遺伝子Aを持つ生殖細胞と、遺伝子aを持つ生殖細胞が、理論上1：1の比率でつくられることになります。
大分県公立高校入試(2021)類似

炭素の循環

Q24 「植物」「草食動物」「肉食動物」の間で移動する物質について、炭素の循環の観点から説明した文として正しいものはどれか。
生物 遺伝・進化・生態系 ★★ 基本 実験・観察 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
植物、草食動物、肉食動物はすべて呼吸を行っており、いずれからも二酸化炭素が放出される。
植物は光合成で二酸化炭素を吸収しますが、同時に生命活動を維持するための呼吸も行っており、二酸化炭素を放出しています。また、生物の間では炭素は「有機物（食べ物）」として受け渡されます。すべての生物が呼吸を行うことで、炭素は二酸化炭素として環境中へ戻っていきます。
大分県公立高校入試(2024)類似

バイオマス発電

Q25 植物、廃材、生ゴミ、家畜の排泄物などの生物由来の有機性資源を燃料として利用する発電方式を何といいますか。
生物 遺伝・進化・生態系 ★ やさしい 知識 正答率 — 🔥 類題2問
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✅ 正解
バイオマス発電
生物由来の有機性資源（バイオマス）を燃焼させたり、ガス化させたりして電気エネルギーを取り出す方式をバイオマス発電と呼びます。これらは化石燃料と異なり、光合成によって二酸化炭素を吸収して成長する植物などを資源とするため、循環型のエネルギー資源として注目されています。
大分県公立高校入試(2024)類似

バイオマス発電

Q26 バイオマス発電において、植物や廃棄物などの有機性資源から電気エネルギーを取り出すために行われる、火力発電と同様の化学変化は何ですか。
生物 遺伝・進化・生態系 ★★ 基本 原理・計算 正答率 — 🔥 類題2問
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✅ 正解
燃焼
バイオマス発電は、収集された有機性資源を直接燃やしたり、メタン発酵などで得られたガスを燃やしたりすることで熱エネルギーを発生させます。この燃焼によって生じた熱で水を沸騰させ、その蒸気の力でタービンを回転させて発電を行う仕組みとなっており、エネルギーの変換プロセスとしては火力発電と共通しています。
大分県公立高校入試(2021)類似

生態系の復元力

Q27 生態系において、生物どうしの数量関係が一時的に崩れても、長い時間をかけて再びもとの安定したピラミッド型に戻ろうとする性質を何というか。
生物 遺伝・進化・生態系 ★ やさしい 知識 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
生態系の復元力
生態系には、捕食（食べる）と被食（食べられる）の関係を通じて、一時的な変動を吸収し、全体の釣り合いを保とうとする自己調節機能が備わっている。これを生態系の復元力と呼び、これによってピラミッド型の数量関係が維持される。
大分県公立高校入試(2023)類似

体細胞分裂の順序

Q28 体細胞分裂によってできた2つの新しい細胞（娘細胞）が、分裂前の細胞（母細胞）と同じ数の染色体を持つことができるのはなぜか。その理由として適切なものを選びなさい。
生物 遺伝・進化・生態系 ★★★ 標準 原理・計算 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
細胞分裂が始まる前に染色体が複製され、2倍の状態になってから均等に分配されるため
細胞分裂の準備段階において、あらかじめ染色体（DNA）の複製が行われる。これにより、分裂が始まったときにはすでに2倍の遺伝情報が用意されており、それが赤道面に並んだあとに各細胞へ均等に分かれることで、分裂後も染色体数が変化せずに保たれる仕組みとなっている。
大分県公立高校入試(2022)類似

進化のプロセス

Q29 生物の進化において、「遺伝子」と「形質」の関係を正しく説明しているものはどれですか。
生物 遺伝・進化・生態系 ★★ 基本 実験・観察 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
遺伝子の変化によって形質が変化し、それが生存に有利に働くことで進化の要因となる。
遺伝子は生物の設計図のような役割を果たしており、その遺伝子が変化することで、現れる形質（体の色、形、大きさなど）が変化します。この変化した形質が、周囲の環境に適応している（エサをとりやすい、敵から見つかりにくいなど）場合、その生物は生き残りやすくなり、進化という現象につながっていきます。
大分県公立高校入試(2021)類似

食物連鎖

Q30 生物どうしが「食べる・食べられる」という関係で、鎖のようにつながっている状態を何といいますか。
生物 遺伝・進化・生態系 ★ やさしい 知識 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
食物連鎖
自然界において、ある生物が別の生物に食べられ、その生物もまた別の生物に食べられるという一連のつながりを食物連鎖と呼びます。これらが複雑に絡み合って網目状になったものは食物網と呼ばれ、区別されます。
大分県公立高校入試(2021)類似

菌類

Q31 生物の分類において「菌類」と呼ばれるグループに含まれるものの組み合わせとして、適切なものを選びなさい。
生物 遺伝・進化・生態系 ★ やさしい 知識 正答率 — 🔥 類題2問
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✅ 正解
シイタケとアオカビ
菌類は、主に胞子をつくって増える生物のグループであり、代表的なものにカビやキノコがあります。選択肢にあるシイタケはキノコの一種であり、アオカビはカビの一種であるため、ともに菌類に分類されます。一方、乳酸菌、納豆菌、大腸菌は「細菌類」という別のグループに属するため、菌類には含まれません。
大分県公立高校入試(2024)類似

植物の草丈と生育環境の相関

Q32 学校の敷地内において、日常的に生徒が通り抜ける芝生や通路にはオオバコやカタバミなどの草丈が低い植物が多く見られ、一方でほとんど人が入らない庭の奥や林の周辺にはハルジオンやモウソウチクなどの草丈が高い植物が分布しています。草丈の低い植物が、人の立ち入りが多い場所で生存するために有利な理由を説明したものとして、最も適切なものはどれですか。
生物 遺伝・進化・生態系 ★★ 基本 実験・観察 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
草丈を低く保つことで、踏みつけによる茎の折損などのダメージを最小限に抑えられるから
踏みつけという物理的な刺激が頻繁に起こる環境では、植物にとって「踏まれても壊れにくい」ことが生存戦略となります。草丈を低く保ち、地を這うように広がる植物は、足で踏まれても茎が折れにくく、成長点を地面に近い場所に置くことでダメージを回避しています。これに対し、草丈が高い植物は踏みつけによって容易に茎が折れてしまうため、人が入らない場所でのみ高く成長して日光を確保する戦略をとります。
大分県公立高校入試(2021)類似

生態系の復元力

Q33 一時的に増加した草食動物が、その後の肉食動物の増加や餌の不足によって減り始めたとする。このとき、減少した草食動物の層が再び増加に転じ、もとの安定した状態に戻ることができるのはなぜか。その理由として最も適切なものを選べ。
生物 遺伝・進化・生態系 ★★★ 標準 原理・計算 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
草食動物が減ることで、その餌である植物の数が回復し、食物が増えるため
草食動物の数が減少すると、植物に対する捕食の圧力が弱まるため、まず植物の数量が増加する。植物という食物資源が再び豊富になることで、減少していた草食動物も再び増加できるようになり、最終的に肉食動物も含めた全体の数量関係がもとの釣り合いのとれた状態へと収束していく。
大分県公立高校入試(2022)類似

進化のプロセス

Q34 生物が長い年月をかけて世代を重ねる中で、親から子へと伝わる遺伝子が変化し、それによって形質が変わり、環境に適した体のつくりに変化していくことを何といいますか。
生物 遺伝・進化・生態系 ★ やさしい 知識 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
進化
生物が多くの世代を経る間に、もとの種類とは異なる形質を持つようになる現象を進化と呼びます。これは個体が一生の間に経験する変化ではなく、遺伝子の変化を伴いながら長い時間をかけて集団全体が変化していくプロセスを指します。
大分県公立高校入試(2022)類似

示準化石

Q35 地層が堆積した当時の環境を知る手がかりとなる「示相化石」に対し、その地層が堆積した時代（年代）を決定する手がかりとなる化石を何といいますか。
生物 遺伝・進化・生態系 ★ やさしい 知識 正答率 0%（1回） 🔥 類題3問
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✅ 正解
示準化石
地層が堆積した年代を決定できる化石は、示準化石と呼ばれます。三葉虫（古生代）やアンモナイト（中生代）のように、特定の短い期間に広い範囲で生存していた生物がこれに該当します。これに対し、サンゴやアサリのように当時の環境を示すものは示相化石と呼び、区別されます。
大分県公立高校入試(2014)類似

胚珠

Q36 植物の受精後、胚珠と子房がそれぞれ何に変化するか、その組み合わせとして正しいものはどれか。
生物 遺伝・進化・生態系 ★★ 基本 原理・計算 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
胚珠は種子になり、子房は果実になる。
受精という現象をきっかけとして、めしべの各組織は次世代を残すための構造へと発達します。胚珠は将来の植物の体のもととなる「胚」などを含む種子へと変化します。一方、その胚珠を包んでいた子房は、種子を保護し、動物に食べられるなどして散布を助けるための果実へと発達します。
大分県公立高校入試(2023)類似

栄養生殖

Q37 植物が、種子をつくらずに根、茎、葉などの体の一部から新しい個体をつくるふえ方を何というか、名称を答えなさい。
生物 遺伝・進化・生態系 ★ やさしい 知識 正答率 — 🔥 類題2問
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✅ 正解
栄養生殖
植物が本来は栄養分を蓄えたり成長させたりするために使う根・茎・葉といった器官（栄養器官）を用いて、次世代の個体を増やす方法を栄養生殖と呼びます。これは受精を行わない「無性生殖」の代表的な例の一つです。
大分県公立高校入試(2024)類似

植物の草丈と生育環境の相関

Q38 植物の分布と環境要因について考察します。一般に、人の立ち入りが制限されている自然保護区などでは草丈の高い植物が優先して分布し、逆に公園の歩道脇などでは草丈の低い植物が優先されます。なぜ、人の立ち入りが少ない場所では「草丈が高いこと」が生存に有利に働くのですか。その理由として最も適切なものを選びなさい。
生物 遺伝・進化・生態系 ★★ 基本 原理・計算 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
他の植物との光をめぐる競争において、より高い位置で日光を浴びることができるから。
植物にとって日光は光合成を行うために不可欠な資源です。踏みつけという物理的な制限がない場所では、植物はより多くの光を得るために上に伸びようとします。草丈を高くすることで、他の植物の影に隠れることなく日光を独占できるため、光をめぐる競争において有利になります。このように、環境要因（人の立ち入りの有無）によって、どの形質が有利になるかが決まり、結果として植物の分布に違いが生じます。
大分県公立高校入試(2021)類似

分解者による有機物の分解

Q39 土の中の微生物による有機物の分解を調べる実験において、比較対象として「十分に加熱した土」を用いる理由として最も適切なものはどれか。
生物 遺伝・進化・生態系 ★★★ 標準 原理・計算 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
土に含まれる微生物を死滅させ、有機物の分解が起こらない条件を作るため。
微生物が有機物を分解していることを確かめるためには、微生物が生きている状態と、微生物がいない（働かない）状態を比較する必要があります。土を十分に加熱することで、分解の主体である微生物を死滅させることができるため、加熱していない土との結果の違いから、分解が生物学的な働きであることを特定できます。
大分県公立高校入試(2023)類似

植物の根の成長の仕組み

Q40 植物の根が成長してのびていく仕組みについて、正しく説明しているものはどれですか。
生物 遺伝・進化・生態系 ★ やさしい 知識 正答率 — 🔥 類題2問
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✅ 正解
根の先端付近にある成長点で細胞分裂が起こって細胞の数が増え、さらにその細胞が大きく成長することで根がのびる。
植物の根の成長は、根の先端付近にある「成長点」という部分で「細胞分裂」が盛んに行われることで始まります。ここで細胞の数が増えた後、分裂した新しい細胞がそれぞれ縦方向に大きく「伸長」することによって、根全体がのびていきます。細胞の数が増えることと、細胞一つひとつが大きくなることの両方が成長には必要です。
大分県公立高校入試(2022)類似

示準化石

Q41 遠く離れた地域の地層同士を比較する際、それらが同じ時期に堆積した地層であると判断するための重要な手がかりとなる「示準化石」の条件として、最も適切なものはどれですか。
生物 遺伝・進化・生態系 ★★ 基本 実験・観察 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
限られた期間に、広い範囲で分布していた生物の化石であること
示準化石は、特定の時代の地層からのみ発見される必要があります。短い期間（限られた年代）に生存し、かつ遠く離れた地域を比較できるよう広い範囲に分布していた生物の化石であれば、その地層がいつの時代のものかを正確に特定し、異なる地点の地層の同時性を証明する有力な手がかりとなります。

大分県公立高校入試の理科：天体・宇宙・環境

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大分県公立高校入試(2023)類似

月の南中時刻の計算

Q1 月を毎日同じ時刻に観察すると、その位置は前日よりも少しずつ東へずれていき、南中時刻も毎日遅くなります。このように、月の南中時刻が毎日変化する主な理由として最も適切なものはどれですか。
地学 天体・宇宙・環境 ★ やさしい 知識 正答率 — 🔥 類題3問
💡 答えを確認
✅ 正解
月が地球のまわりを公転しているため
月は地球の自転と同じ向き（西から東）に、地球のまわりを約27.3日かけて一周（公転）しています。地球が1回自転したとき、月も公転によって進んでいるため、地球がさらに余分に自転しなければ月は南中しません。この公転による位置の変化が、南中時刻を毎日遅らせる原因となります。
大分県公立高校入試(2022)類似

月の満ち欠けの原因

Q2 三日月から満月にかけての約二週間、毎日同じ時刻に月の継続観察を行った際、空の中での月の位置と形の変化について述べたものとして正しいものはどれですか。
地学 天体・宇宙・環境 ★★ 基本 実験・観察 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
月は日ごとに西から東へと位置を動かし、形は三日月、半月、満月へと満ちていった
月は地球のまわりを公転しているため、毎日同じ時刻に観察すると、その位置は西から南を通って東へと移動して見えます。観察初日に西の空に見える三日月は、公転にともなって太陽・地球・月の位置関係が変わることで、徐々に南、東へと位置を変えながら、太陽の光を反射して光る部分が大きく見えるようになり、満月へと近づいていきます。
大分県公立高校入試(2019)類似

金星の満ち欠けと公転位置

Q3 地球より内側の軌道を公転する内惑星である金星は、太陽との位置関係によって見かけの形（位相）が変化します。地球から望遠鏡で観察したとき、金星がちょうど半月のような形で、かつ右半分が光って見えました。このときの、太陽、金星、地球の3つの天体がなす位置関係について述べたものとして最も適切なものを選びなさい。
地学 天体・宇宙・環境 ★★ 基本 実験・観察 正答率 — 🔥 類題2問
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✅ 正解
太陽・金星・地球を結ぶ線のなす角が、金星を頂点としてほぼ直角になっている。
金星は自ら光を放たず、太陽の光を反射して輝いています。そのため、地球から見たときに太陽に照らされている面がどのような角度で見えるかによって形が決まります。金星が半月状に見えるのは、金星から見て太陽方向と地球方向が90度の角度をなしているときです。このとき、金星の照らされている半分が真横から見えるため、地球からは半月のように観察されます。
大分県公立高校入試(2022)類似

上弦の月の公転位置

Q4 太陽光が右側から平行に差し込んでいる状況で、地球から「上弦の月」が観察されるときの、太陽・地球・月の位置関係について述べたものとして正しいものはどれか。
地学 天体・宇宙・環境 ★★ 基本 実験・観察 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
太陽の方向に対して、地球から見て月が左側（反時計回り）に90度ずれた位置にあり、太陽・地球・月のなす角が直角になっている。
上弦の月は、地球から見て月と太陽のなす角度が90度（直角）になるときに観察される。太陽が右側にある場合、月が地球の上側（反時計回りに90度進んだ位置）にあれば、月の右側半分が照らされ、地球からは月の西半分が輝いて見える。これに対し、反対側の90度の位置（下側）にある場合は、地球からは左半分が輝く「下弦の月」として観察される。
大分県公立高校入試(2019)類似

上弦の月

Q5 月は日を追うごとに、新月、上弦の月、満月、下弦の月と形を変えて観察されます。このように月の満ち欠けが起こる理由として、最も適切な説明はどれですか。
地学 天体・宇宙・環境 ★★ 基本 原理・計算 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
月が地球の周りを公転し、太陽・地球・月の位置関係が変化するから
月は自ら光っているのではなく、太陽の光を反射して輝いています。月が地球の周りを公転することで、地球から見て「太陽の光が当たっている面（昼の側）」が見える割合が変化するため、形が変わるように見えます。例えば、太陽・地球・月の位置が直角になるとき、光っている面の半分だけが見えるため、上弦や下弦の月となります。
大分県公立高校入試(2016)類似

夏至の南中高度の算出

Q6 地球の地軸は公転面に対して垂直な方向から23.4度傾いている。北半球側が太陽の方へ傾いている夏至の日に、北緯35度の地点で太陽の南中高度を求めるための式として適切なものはどれか。
地学 天体・宇宙・環境 ★★ 基本 原理・計算 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
90 – 35 + 23.4
夏至の日は北半球側が太陽に最もおじぎをするように傾いているため、南中高度は春分・秋分の日（90 － 北緯）よりも、地軸の傾きである23.4度の分だけ高くなる。したがって「90 － その場所の北緯 ＋ 23.4」という式が成立する。
大分県公立高校入試(2020)類似

太陽の自転と球状の形状

Q7 八月九日から二十一日にかけて二日おきに太陽の黒点を記録したところ、黒点は東から西へ移動し、中央部から周辺部へ進むにつれてその形が円から平らな楕円へと変化しました。これらの観察結果から結論づけられる太陽の性質を説明したものとして、最も適切なものはどれですか。
地学 天体・宇宙・環境 ★★ 基本 原理・計算 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
太陽は自転しており、その形状は球体である
黒点が表面を一定の方向に横切っていく現象は太陽が自転していることを示し、移動に伴って黒点の見かけの形が周辺部で歪む現象は太陽の表面が湾曲した球体であることを示しています。これら二つの観察事項を統合することで、太陽の運動と形状を正しく導き出すことができます。
大分県公立高校入試(2022)類似

見かけの大きさと距離の比

Q8 地球から見て、月と太陽は直径が大きく異なるにもかかわらず、空での見かけの大きさはほぼ等しく見えます。このように、実際の大きさが異なる2つの天体が、観測者から見て同じ大きさに見えるために成立していなければならない条件として、適切な説明はどれですか。
地学 天体・宇宙・環境 ★★ 基本 知識 正答率 — 🔥 類題2問
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✅ 正解
2つの天体の直径の比と、観測者からの距離の比が等しくなっている。
物体が目に作る角度（視角）は、物体の直径に比例し、距離に反比例します。そのため、2つの天体の「直径の比」と「観測地点からの距離の比」が一致している場合、それらの天体は同じ見かけの大きさとして認識されます。太陽は月に比べて直径が約400倍大きいですが、距離も月より約400倍遠いため、地球からはほぼ同じサイズに見えるという原理に基づいています。
大分県公立高校入試(2020)類似

太陽の自転と球状の形状

Q9 太陽の表面に見られる黒点を数日間継続して観察すると、黒点が東から西へと一定の向きに移動していく様子が確認できます。この現象から判断できる、太陽自身の運動として最も適切なものはどれですか。
地学 天体・宇宙・環境 ★ やさしい 知識 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
太陽が自転していること
黒点は太陽の表面にある温度の低い部分であり、その位置が時間の経過とともに一定の向きへ移動しているという事実は、太陽自身がコマのようにその場で回転する「自転」を行っていることを直接的に示しています。
大分県公立高校入試(2014)類似

夏至の日の出の方位

Q10 透明半球を用いて、日本のある地点における太陽の１日の動きを記録しました。夏至の日の記録を、春分・秋分の日の記録と比較した際の特徴を説明したものとして、最も適切なものはどれですか。
地学 天体・宇宙・環境 ★★ 基本 実験・観察 正答率 — 🔥 類題2問
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✅ 正解
地平線の上にある太陽の通り道の長さが一年で最も長くなり、日の出の位置は真東よりも北側に寄る。
太陽が真東から昇って真西に沈むのは春分と秋分の日です。夏至の日は太陽の通り道全体が北側に移動するため、透明半球上では地平線より上にある軌跡が最も長くなります。このとき、地平線と太陽の通り道が交わる「日の出」と「日の入り」の地点もそれぞれ北側にずれるため、方位は真東よりも北側、真西よりも北側として観察されます。
大分県公立高校入試(2023)類似

皆既日食における月の移動方向

Q11 日本国内において地上から皆既日食を観察したとき、太陽が欠け始める位置と、月が太陽を通り過ぎていく向きの説明として正しいものはどれですか。
地学 天体・宇宙・環境 ★★ 基本 実験・観察 正答率 — 🔥 類題2問
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✅ 正解
太陽の右側（西側）から欠け始め、左側（東側）へと抜けていく
月は西から東へと公転しているため、太陽を基準にすると月は西から近づいてくるように見えます。南を向いて観察している場合、西は右側にあたるため、太陽の右側（西側）から月が重なり始めます。その後、月は東側へ移動を続けるため、太陽の左側（東側）へと抜けていく様子が観察されます。
大分県公立高校入試(2019)類似

上弦の月

Q12 ある日の夜20時に南の空を観察したところ、月が南の高い空（南中）に位置しており、右半分が輝く半月の状態でした。この時の月の名称と、その月が東の地平線からのぼってきたおよその時間の組み合わせとして適切なものを選びなさい。
地学 天体・宇宙・環境 ★★ 基本 実験・観察 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
名称は上弦の月で、正午ごろにのぼってきた
右半分が輝く半月は「上弦の月」です。上弦の月は太陽よりも約90度東側（遅れた位置）にあるため、太陽が南中する正午ごろに東からのぼり、太陽が西に沈む夕方18時ごろに南中します。夜20時に南中付近に見えていることから、正午ごろにのぼってきたと判断できます。
大分県公立高校入試(2019)類似

新月の位置関係

Q13 月が地球の周りを公転する軌道上において、太陽、月、地球の順に一直線、またはそれに近い形で並び、月が太陽と同じ方向に位置する状態を何というか、名称を答えなさい。
地学 天体・宇宙・環境 ★ やさしい 知識 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
新月
月が地球の周りの公転軌道を移動し、太陽と地球の間に位置するとき、地球から見て月は太陽とほぼ同じ方向にあります。この位置関係にあるとき、地球から見える側の月面には太陽の光が当たらないため、この状態を新月と呼びます。
大分県公立高校入試(2020)類似

季節による気温差の要因としての昼の長さ

Q14 日本の夏が冬よりも気温が高くなる主な要因は、太陽の南中高度が高いことのほかに、どのようなことが挙げられますか。最も適切な説明を選びなさい。
地学 天体・宇宙・環境 ★ やさしい 知識 正答率 — 🔥 類題2問
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✅ 正解
太陽が地平線の上に出ている昼の時間が長くなり、地表が受ける熱の総量が増えるため
季節によって気温が変化するのは、地球の地軸が公転面に対して傾いているためです。夏は冬に比べて太陽の南中高度が高くなり、光が地表を照らす角度が垂直に近くなることで単位面積あたりのエネルギーが大きくなります。これに加えて、太陽が地平線の上にある「昼の長さ」が長くなることで、一日を通して受ける熱の総量が増えることが、夏の気温を高くする大きな要因となっています。
大分県公立高校入試(2022)類似

内惑星の公転軌道

Q15 太陽を中心として、地球と金星はともに北極側から見て反時計回りに公転している。地球から見て金星が太陽の西側に位置するとき、地球から金星はどのように観察されるか。その時間帯と方位、および名称の組み合わせとして適切なものを選択しなさい。
地学 天体・宇宙・環境 ★★★ 標準 原理・計算 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
明け方の東の空に見え、明けの明星と呼ばれる。
地球の自転も公転も北極側から見て反時計回りです。金星が太陽の西側に位置するとき、地球から見ると金星は太陽よりも先に地平線から昇ってくることになります。そのため、日の出前の東の空に観察され、これを「明けの明星」と呼びます。逆に太陽の東側に位置するときは、太陽が沈んだ後の西の空に見える「宵の明星」となります。
大分県公立高校入試(2022)類似

上弦の月の公転位置

Q16 太陽の光が右側から並行に当たっているとき、地球から見て右半分の側が光り輝いて見える半月のことを何と呼ぶか、最も適切な名称を選びなさい。
地学 天体・宇宙・環境 ★ やさしい 知識 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
上弦の月
地球から月を見たとき、右半分（西半分）が輝いて見える状態を上弦の月と呼ぶ。これは月が太陽と地球を結ぶ線に対して、公転の向きに90度進んだ位置にある際に見られる現象である。太陽光が右側から当たっている場合、月の右側が照らされるため、地球からは右半分が光って見えることになる。
大分県公立高校入試(2019)類似

金星の満ち欠けと公転位置

Q17 金星が日没後の西の空に、わずかな時間だけ明るく輝いて見えることがあります。このときの金星の名称と、天球上における太陽との位置関係の組み合わせとして適切なものはどれですか。
地学 天体・宇宙・環境 ★ やさしい 知識 正答率 — 🔥 類題2問
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✅ 正解
名称は「よいの明星」であり、地球から見て金星が太陽の東側に位置している。
日没後の西の空に見える金星は「よいの明星」と呼ばれます。地球の自転により、太陽が地平線に沈んだ後に金星が見えるということは、金星が太陽よりも遅れて沈むことを意味します。これは天球上で金星が太陽よりも東側に位置しているときに起こる現象です。逆に、太陽よりも西側にある場合は、太陽よりも先に昇るため、明け方の東の空に見える「あけの明星」となります。
大分県公立高校入試(2022)類似

木星型惑星の特徴

Q18 木星型惑星は、地球型惑星と比較して質量や体積が非常に大きい一方で、平均密度は小さいという性質があります。その理由として適切な説明を選びなさい。
地学 天体・宇宙・環境 ★★ 基本 原理・計算 正答率 — 🔥 類題2問
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✅ 正解
主に水素やヘリウムなどの気体で構成されているため
木星型惑星の平均密度が地球型惑星よりも小さいのは、その構成成分の違いに起因します。地球型惑星が鉄や岩石といった密度の大きい物質でできているのに対し、木星型惑星は水素やヘリウムといった非常に軽い気体を主成分として巨大な大気層を形成しているため、大型であっても全体の密度は低くなります。なお、木星型惑星の中心部には、岩石や氷でできた核が存在すると考えられています。
大分県公立高校入試(2022)類似

内惑星の公転軌道

Q19 地球よりも内側の軌道を公転している水星や金星などの惑星の総称と、そのうち金星が日没後の西の空に見えるときの名称の組み合わせとして適切なものはどれか。
地学 天体・宇宙・環境 ★ やさしい 知識 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
内惑星・宵の明星
地球の公転軌道よりも内側を公転する惑星を内惑星と呼びます。内惑星である金星は、太陽との位置関係によって見える時間帯が限られており、日没後の夕方に西の空で見えるものは「宵の明星」と呼ばれます。日の出前の明け方に東の空で見えるものは「明けの明星」と呼ばれます。
大分県公立高校入試(2022)類似

太陽観察の安全対策

Q20 天体望遠鏡を用いて太陽を観察する際、目を保護し安全に観察を行うための操作として最も適切なものはどれですか。
地学 天体・宇宙・環境 ★★ 基本 実験・観察 正答率 — 🔥 類題2問
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✅ 正解
ファインダーにはキャップをつけたままにし、望遠鏡の影が最も小さくなるように向きを調整して、投影板に映った太陽の像を観察する。
太陽の光は非常に強力であるため、接眼鏡やファインダーを直接のぞくと失明する危険があります。そのため、ファインダーには必ず蓋（キャップ）をして使用できないようにし、地面にできる望遠鏡自体の影が最小になるように向きを合わせることで、太陽を視野に入れます。観察には投影板を用い、投影された像を見ることで安全に記録を行うことができます。
大分県公立高校入試(2020)類似

白夜の発生条件と緯度

Q21 北半球において、夏至の日に太陽が一日中沈まない「白夜」という現象が起こる地域は、北緯何度以上の高緯度地域ですか。最も適切な数値を選びなさい。
地学 天体・宇宙・環境 ★ やさしい 知識 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
北緯66.6度
地球の地軸は公転面に対して垂直な方向から23.4度傾いています。この傾きにより、北半球が夏至のときには、北緯66.6度（90度から23.4度を引いた値）以上の高緯度地域において、地球が自転しても太陽の光が当たり続ける範囲に入ります。このため、太陽が地平線の下に沈まない白夜が発生します。
大分県公立高校入試(2020)類似

白夜の発生条件と緯度

Q22 北緯80度の地点において、夏至の日に「太陽が沈まない」現象が起こる理由として、地球の傾きに着目した説明として正しいものはどれですか。
地学 天体・宇宙・環境 ★★★ 標準 原理・計算 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
地軸が傾いているため、北緯66.6度以上の地域では自転しても常に太陽側に位置するため。
地球は地軸を約23.4度傾けた状態で公転しています。北半球の夏至の日は、北極側が最も太陽の方へ傾くため、北緯66.6度よりも北にある高緯度地域は、地球が1回転（自転）しても常に太陽の光が当たる昼の領域から外れません。したがって、北緯80度の地点でも太陽が沈まない現象が成立します。
大分県公立高校入試(2016)類似

季節による太陽の南中時刻と位置

Q23 太陽の光が赤道よりも北側の地域（北回帰線付近）に垂直に近い角度で当たっているとき、日本における太陽の動きや昼夜の長さについて正しく述べたものはどれですか。
地学 天体・宇宙・環境 ★★ 基本 実験・観察 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
1年の中で太陽の南中高度が最も高くなり、昼の長さが最も長い。
太陽の光が赤道より北側の地域を垂直に近い角度で照らしている状態は、北半球における夏至に相当します。この時期、日本を含む北半球では太陽の南中高度が1年で最も高くなり、太陽が地平線の上にある時間、すなわち昼の長さも最大になります。これは地軸の傾きによって北半球が太陽側を向いているために起こる現象です。
大分県公立高校入試(2022)類似

内惑星の公転軌道

Q24 金星は地球よりも太陽に近い円軌道を公転しているため、地球から観察すると常に太陽に近い方向に位置しているように見える。この公転軌道の関係から、金星の観察について述べた文として適切なものはどれか。
地学 天体・宇宙・環境 ★★ 基本 実験・観察 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
太陽の反対側に位置することがないため、真夜中に観察することはできない。
金星は地球よりも内側の軌道を公転している内惑星であるため、地球から見たときに太陽から大きく離れることがありません。真夜中に見える星は、地球から見て太陽とは反対の方向に位置する星ですが、金星が太陽の反対側に位置することはないため、真夜中に観察することは不可能です。
大分県公立高校入試(2014)類似

昼の長さの算出方法

Q25 透明半球を用いて太陽の動きを観察し、その結果から「昼の長さ」を算出する方法について説明したものとして、最も適切な手順はどれか。
地学 天体・宇宙・環境 ★ やさしい 知識 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
透明半球上に記録した日の出から日の入りまでの太陽の軌跡の全長の長さを、1時間あたりの太陽の移動距離で割る。
昼の長さは、太陽が地平線の上に出ている時間のことを指します。透明半球上の太陽の軌跡は太陽の通り道を示しており、この全長の長さを、1時間で進む距離（速さ）で割ることによって、太陽が移動するのにかかった時間、すなわち昼の長さを求めることができます。
大分県公立高校入試(2020)類似

季節による気温差の要因としての昼の長さ

Q26 透明半球を用いて、日本における1月下旬と7月下旬の太陽の一日の動きを比較したとき、7月下旬の観察結果として述べたものとして正しいものを選びなさい。
地学 天体・宇宙・環境 ★★ 基本 実験・観察 正答率 — 🔥 類題2問
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✅ 正解
太陽が描く曲線の位置は1月下旬よりも高くなり、日の出から日の入りまでの弧の長さは長くなる。
7月下旬は夏至に近く、1月下旬の冬に比べて太陽の南中高度が高いため、透明半球上を通る太陽の軌道は高い位置を記録します。また、夏は日の出の位置が北寄りに、日の入りの位置も北寄りになることで、太陽が動く道のり（弧の長さ）が冬よりも著しく長くなります。この弧の長さは時間の経過に対応しているため、夏は昼の時間が長いことを示しています。
大分県公立高校入試(2014)類似

太陽光パネルの最適な設置角度

Q27 春分の日または秋分の日の正午において、水平な地面に設置した太陽光パネルに太陽光を垂直に当てるためには、パネルを水平面に対して何度傾けるのが最も適切ですか。その地点の緯度を用いた説明として正しいものを選びなさい。
地学 天体・宇宙・環境 ★★ 基本 知識 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
その地点の緯度と同じ角度だけ傾ける
春分・秋分の日の太陽の南中高度は「90度－緯度」で求められます。太陽光パネルを太陽光に対して垂直（90度）に設置したい場合、水平面とパネルのなす角度と南中高度の和が90度になる必要があります。つまり、パネルの傾斜角は「90度－南中高度」となり、計算すると「90度－(90度－緯度) ＝ 緯度」となるため、その地点の緯度と同じ角度に設定するのが最適です。
大分県公立高校入試(2020)類似

黒点の実際の直径の算出

Q28 天体望遠鏡を用いて太陽を投影板に記録したところ、記録用紙に映った太陽の直径は10cmであり、その中にある円形の黒点の直径は3mmであった。実際の太陽の直径が地球の直径の109倍であるとき、この黒点の直径は地球の直径の約何倍にあたるか。
地学 天体・宇宙・環境 ★★★ 標準 原理・計算 正答率 — 🔥 類題2問
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✅ 正解
約3.3倍
記録用紙上の太陽の直径（100mm）に対する黒点の直径（3mm）の比率を計算し、その比率を実際の太陽と地球の大きさの倍率に掛けることで求められる。黒点と太陽の比率は 3 ÷ 100 = 0.03 である。この値を太陽の実際の大きさである「地球の109倍」に掛けると、109 × 0.03 = 3.27 となるため、約3.3倍と算出される。黒点といえども、地球の数倍もの大きさを持つ巨大な現象であることが理解できる。
大分県公立高校入試(2022)類似

上弦の月の公転位置

Q29 地球の周りを公転する月のうち、いわゆる「半月」の状態では、地球から見て月の半分が輝いて見える。このうち「上弦の月」において、太陽の光が右側から当たっている際に、なぜ右側が輝いて見えるのか。その原理を説明したものとして適切なものを選びなさい。
地学 天体・宇宙・環境 ★★★ 標準 原理・計算 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
太陽・地球・月の位置関係が直角になり、太陽に照らされている月の半分を、地球から真横の方向から見ることになるため。
月は常に太陽に面した半分が光っているが、地球との位置関係（月相）によって地球から見える輝きの形が変わる。太陽・地球・月が直角をなす位置にあるとき、地球からは「照らされている面」と「照らされていない面」の境界線を真横から見ることになる。太陽が右側にある場合、月の右半分（西半分）が照らされた状態で観察されるため、これを上弦の月と定義する。
大分県公立高校入試(2020)類似

白夜の発生条件と緯度

Q30 夏至の時期に北緯66.6度以上の高緯度地域で空を観察したとき、太陽はどのような動きをしますか。最も適切な説明を選びなさい。
地学 天体・宇宙・環境 ★★ 基本 実験・観察 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
太陽が地平線付近まで下がるが、沈みきることなく再び上昇していく。
高緯度地域では、地球の自転によって太陽の高度が変化しても、夏至の時期には太陽が常に地平線より上に位置します。観察者からは、太陽が夕方から夜にかけて高度を下げ、地平線に最も近づいた後、沈むことなく再び高度を上げていく連続的な動きとして観察されます。
大分県公立高校入試(2019)類似

木星の公転と観測方向

Q31 地球よりも外側の公転軌道を公転している木星や火星などの惑星を、地球との位置関係から何と呼ぶか。最も適切な名称を選びなさい。
地学 天体・宇宙・環境 ★ やさしい 知識 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
外惑星
太陽系において、地球の公転軌道よりも外側を公転している惑星は外惑星と呼ばれる。木星はこの外惑星に分類され、地球から見て太陽の反対側に来ることがあるため、真夜中に観察することができる。反対に、地球の内側を公転する水星や金星は内惑星と呼ばれる。
大分県公立高校入試(2023)類似

皆既日食における月の移動方向

Q32 皆既日食が起こる際、月は太陽の前をどのような向きに横切るように動きますか。天球上の正しい移動方向を選びなさい。
地学 天体・宇宙・環境 ★ やさしい 知識 正答率 — 🔥 類題2問
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✅ 正解
西から東へ移動する
月は地球のまわりを西から東へと公転しています。この公転にともなう相対運動によって、皆既日食の進行中、月は太陽の手前を西側から東側へと横切ることになります。これは星や太陽が日周運動で東から西へ動くのとは逆の向きであることに注意が必要です。
大分県公立高校入試(2019)類似

惑星の公転面

Q33 太陽系の惑星の運動について、その公転軌道の配置の特徴を述べたものとして最も適切な説明を選びなさい。
地学 天体・宇宙・環境 ★ やさしい 知識 正答率 — 🔥 類題2問
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✅ 正解
各惑星の公転面は、太陽を中心としてほぼ同一の平面上に重なっている。
太陽系の形成過程において、回転するガスや塵の円盤から惑星が誕生したため、主要な惑星の公転面はほぼ一致しています。このため、太陽系を真上から見たような軌道図を描くと、各惑星が太陽を中心とした同心円状の軌道を平面的に回っている様子が表現されます。この共通の平面を公転面と呼びます。
大分県公立高校入試(2023)類似

月の南中時刻の計算

Q34 ある日の20時21分に月が真南に見えました。翌日の同じ時刻（20時21分）に月を観察したとき、月の見える位置と角度のずれについて正しく説明しているものはどれですか。
地学 天体・宇宙・環境 ★★ 基本 実験・観察 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
前日の南中の位置よりも、東へ約12度ずれた位置に見える
月は地球のまわりを西から東へと公転しているため、24時間経って地球が1回転したとき、月は公転によって前日よりも東側に移動しています。このため、翌日の同じ時刻には、月は南中の位置（真南）から東側へ約12〜13度ずれた位置に観察されることになります。
大分県公立高校入試(2023)類似

地球の自転と公転の方向

Q35 地球を北極の真上の方向から見下ろしたとき、地球が自分自身の軸を中心に回転する「自転」の向きと、太陽のまわりを移動する「公転」の向きの組み合わせとして正しいものはどれですか。
地学 天体・宇宙・環境 ★ やさしい 知識 正答率 — 🔥 類題2問
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✅ 正解
自転・公転ともに反時計回り
地球の運動を北極側から観察すると、自転と公転はどちらも同じ「反時計回り（左回り）」という向きの規則性を持っています。この向きは、方位で表現すると「西から東」へと回転していることに相当します。
大分県公立高校入試(2019)類似

新月の位置関係

Q36 月が公転軌道を移動し、地球から見て太陽と同じ方向に位置する「新月」の状態にあるとき、なぜ私たちは夜にその月を見ることができないのか。その理由を、月の位置と光の反射の観点から説明したものとして適切なものを選びなさい。
地学 天体・宇宙・環境 ★★★ 標準 原理・計算 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
月が太陽と同じ方向に位置するため、太陽の光を反射する面がすべて地球とは反対側を向いており、さらに夜間は月が地平線の下にあるから。
月が公転によって太陽と同じ方向に位置すると、太陽の光を反射して光っている面は常に太陽側、つまり地球から見て裏側になります。このため地球からは光っていない面しか見えず、さらに地球の自転により夜（太陽の反対側）を向いているときには、月も太陽と同様に地平線の下に位置することになるため、観測が不可能になります。
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月の南中時刻の算出

Q37 地球の自転速度は1時間あたり15度である。月が地球のまわりを公転することで、ある日の南中時刻からちょうど24時間が経過したとき、月は天球上で前日の南中位置から東側へ約12度移動していた。この角度のズレを地球の自転によって補い、月が再び真南にくるまでにかかる時間は、前日の南中時刻から数えて理論上どのようになると考えられるか。
地学 天体・宇宙・環境 ★★★ 標準 原理・計算 正答率 — 🔥 類題2問
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✅ 正解
前日の南中時刻から約48分遅くなる
月は地球の自転と同じ向き（西から東）に公転しているため、地球が1回自転したとき、月はさらに東へ進んでいる。この公転による角度のズレが約12度であるとき、地球がその分を追いかけるために必要な時間を算出する。地球は1時間（60分）で15度自転するため、1度回転するのに要する時間は4分（60÷15）である。したがって、12度のズレを埋めるには 12度 × 4分 ＝ 48分 の時間を要することになり、南中時刻は毎日約48分ずつ遅れていく。
大分県公立高校入試(2023)類似

天体の回転方向と月食

Q38 北極側から太陽系を見下ろしたとき、地球の自転の向きと、地球が太陽のまわりを公転する向きの組み合わせとして適切なものはどれですか。
地学 天体・宇宙・環境 ★ やさしい 知識 正答率 — 🔥 類題2問
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✅ 正解
自転：反時計回り、公転：反時計回り
太陽系を北極側から見たとき、地球の自転および太陽のまわりを回る公転の向きは、どちらも「反時計回り」です。これは太陽系の多くの天体に共通する特徴であり、天体の動きを考える際の基礎となる知識です。
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夏至の太陽の南中高度の計算式

Q39 地球は地軸を公転面に対して垂直な方向から23.4度傾けた状態で公転しています。北半球のある地点において、夏至の日の南中高度が、春分・秋分の日の南中高度よりも高くなる理由を説明したものとして、最も適切なものはどれですか。
地学 天体・宇宙・環境 ★★ 基本 知識 正答率 — 🔥 類題2問
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✅ 正解
地軸が傾いていることで、夏至の日は北半球側が太陽の方向に最も傾いた状態になり、より天頂（真上）に近い角度から太陽光が差し込むため。
太陽光は地球に対して平行に差し込んでいますが、地球の地軸が傾いているため、公転上の位置によって太陽光が当たる角度が変化します。夏至の日の北半球では、地軸の傾きによって北極側が太陽の方向へせり出す形になるため、地面に対する太陽光の角度（南中高度）が大きくなります。
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季節が生じる原因

Q40 日本において季節の変化が生じる理由について、地球の傾きと運動の関係を説明したものとして最も適切なものはどれか。
地学 天体・宇宙・環境 ★★ 基本 知識 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
地軸を公転面に対して垂直な方向から約23.4度傾けたまま、太陽の周りを公転しているため。
地球は地軸を公転面の垂線に対して約23.4度傾けた状態で、太陽の周りを1年かけて公転している。この傾きを維持したまま公転することで、公転上の位置によって太陽光が地面を照らす角度（南中高度）や昼の長さが変化し、季節が生じる。自転は1日の昼夜の変化を作るものであり、太陽との距離の変化は季節が生じる直接的な原因ではない。
大分県公立高校入試(2023)類似

月の南中時刻の算出

Q41 月の南中時刻が毎日変化する理由を説明した次の文の空欄にあてはまる用語の組み合わせとして、適切なものはどれか。「月が地球のまわりを公転している影響で、前日の南中時刻に月を観察すると、月は真南よりも東側に位置している。地球の（ X ）よりも月が先行しているため、この（ Y ）を解消するために地球がさらに回転しなければならない。その結果、毎日の（ Z ）は前日よりも約50分ずつ遅くなる。」
地学 天体・宇宙・環境 ★★ 基本 知識 正答率 — 🔥 類題2問
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✅ 正解
X：自転速度、Y：角度のズレ、Z：南中時刻
月が地球の自転と同じ方向に公転しているため、地球が1回転しても月は元の位置にはおらず、東側へ移動しているように見える。この移動分（角度のズレ）を、地球の自転速度によって補う必要がある。1日に約12度移動する月を追いかけるために地球は約48分から50分余計に自転しなければならないため、南中時刻は毎日その分だけ遅くなっていく。これは地学における天体の相対的な運動を理解する上で重要な原理である。

大分県公立高校入試の理科：気象・天気

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露点と結露の関係

Q1 夏の地下室において、空気1立方メートルあたりに19.8グラムの水蒸気が含まれているとする。壁の表面温度を測定したところ、29度の壁には変化がなかったが、19度の壁には水滴が付着していた。この現象が起こる理由について正しく述べたものはどれか。
地学 気象・天気 ★★ 基本 実験・観察 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
19度の壁付近では、空気中の水蒸気量がその温度における飽和水蒸気量を超えたため。
空気中の水蒸気が水滴になる「結露」は、空気が冷やされて露点より低い温度になったときに発生する。温度が高いほど飽和水蒸気量は大きくなるため、29度では19.8グラムの水蒸気はすべて気体として存在できるが、19度まで下がると飽和水蒸気量が19.8グラムを下回り、入りきらなくなった水蒸気が水滴となって現れたと考えられる。
大分県公立高校入試(2017)類似

温度差と湿度の時間的変化

Q2 8時から12時にかけて気象観測を行ったところ、乾球温度が上昇するとともに、乾球温度と湿球温度の差が最大4度まで広がった。この時間帯における湿度変化の傾向として最も適切なものはどれか。
地学 気象・天気 ★★ 基本 実験・観察 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
乾球温度と湿球温度の差が広がるにつれて、湿度は低下した。
乾湿計において、乾球温度と湿球温度の差は空気の湿り具合を反映する。空気が乾燥しているほど湿球からの水の蒸発が盛んになり、気化熱が奪われて湿球温度が下がるため、乾球と湿球の温度差は大きくなる。したがって、温度差が最大4度まで広がったこの時間帯は、湿度が低下していたことを示している。
大分県公立高校入試(2022)類似

乾湿計による湿度測定の原理

Q3 乾湿計を用いて湿度の変化を観察するとき、周囲の空気が乾燥するほど、乾球と湿球の示度の差はどのようになりますか。その原理を説明した文として正しいものを選びなさい。
地学 気象・天気 ★★ 基本 原理・計算 正答率 — 🔥 類題2問
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✅ 正解
空気が乾燥しているほど水が蒸発しやすくなり、奪われる熱量が増えるため、示度の差は大きくなる
空気中の湿度が低い（乾燥している）状態では、湿球のガーゼからの水の蒸発が盛んに行われます。蒸発が盛んになるほど、気化熱として奪われる熱の量が多くなるため、湿球の温度は大きく低下します。その結果、気温を示す乾球との温度差はより大きくなります。逆に湿度が100％のときは蒸発が起きないため、乾球と湿球の示度は一致します。
大分県公立高校入試(2024)類似

露点の算出

Q4 空気中に含まれている水蒸気が冷やされ、その温度における飽和水蒸気量と同じ量に達したとき、水蒸気が凝結して水滴になり始めます。このときの温度を何といいますか。
地学 気象・天気 ★ やさしい 知識 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
露点
空気中に含むことができる最大の水蒸気量を飽和水蒸気量といい、この値は気温が下がるほど小さくなります。空気が冷やされて、実際の水蒸気量がその温度の飽和水蒸気量と一致し、水滴が現れ始める瞬間の温度を露点と呼びます。
大分県公立高校入試(2021)類似

海風

Q5 晴れた日の昼間に、陸上の温度が海上の温度よりも高くなることによって、海から陸に向かって吹く風の名称として適切なものはどれですか。
地学 気象・天気 ★ やさしい 知識 正答率 100%（1回） 🔥 類題2問
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✅ 正解
海風
日中は太陽の光によって、海よりも陸の方が温まりやすいため、陸上の温度が海上よりも高くなります。これによって海から陸に向かって風が吹く現象を「海風」と呼びます。夜間には逆に陸の方が冷えやすいため、陸から海に向かって「陸風」が吹きます。
大分県公立高校入試(2017)類似

乾湿計の湿度表の特性

Q6 乾湿計を用いて湿度の観測を行う際、湿度表の特性について正しく説明したものはどれか。乾球温度と湿球温度の差が3度で一定である場合を想定して答えなさい。
地学 気象・天気 ★★ 基本 実験・観察 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
乾球温度が低いときほど、湿度表が示す湿度の値は低くなる
乾湿計の湿度表には、乾球温度と湿球温度の温度差が同じであっても、乾球温度（気温）が低くなるほど示される湿度の値が小さくなるという特性があります。これは、気温が低いほど空気が蓄えられる水蒸気の最大量（飽和水蒸気量）が少なくなり、わずかな水蒸気量の違いが湿度に大きく影響するためです。
大分県公立高校入試(2022)類似

湿度表を用いた湿度の算出

Q7 乾湿計を用いて湿度を測定したところ、乾球の温度計は30℃を、湿球の温度計は25℃を示していた。この結果から湿度表を用いて湿度を求める際、読み取るべき「乾球の示度」と「乾球と湿球の示度の差（示差）」の組み合わせとして適切なものはどれか。
地学 気象・天気 ★★ 基本 実験・観察 正答率 — 🔥 類題2問
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✅ 正解
乾球の示度：30℃、示度の差：5℃
湿度は乾球温度（その時の気温）と、乾球と湿球の温度差（示差）の2つの値を用いて湿度表から算出する。この観測データでは乾球が30℃、湿球が25℃であるため、示差は 30 – 25 = 5℃ となる。したがって、湿度表の縦軸から乾球の30℃を、横軸から示差の5℃を探し、その交点の数値を読み取る必要がある。
大分県公立高校入試(2019)類似

空気中の水蒸気量の計算

Q8 ある日の気温が三十五度で、湿度が五十パーセントである空気を観測しました。気温三十五度における飽和水蒸気量を三十九点六グラム毎立方メートルとしたとき、この空気一立方メートルの中に実際に含まれている水蒸気の質量は何グラムですか。
地学 気象・天気 ★★ 基本 原理・計算 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
十九点八グラム
湿度は、その時の気温における飽和水蒸気量に対する、実際に空気中に含まれている水蒸気量の割合をパーセントで表したものです。したがって、実際に含まれる水蒸気量は「飽和水蒸気量 × 湿度 ÷ 100」で求めることができます。この問題では、三十九点六グラムに五十パーセント（〇点五）を掛けた、十九点八グラムが答えとなります。
大分県公立高校入試(2019)類似

空気中の水蒸気量の計算

Q9 気温が三十五度のとき、空気一立方メートル中に含むことができる水蒸気の最大質量は三十九点六グラムとなります。このように、ある気温において一立方メートルの空気が含むことができる水蒸気の最大質量を何といいますか。その名称として適切なものを選びなさい。
地学 気象・天気 ★ やさしい 知識 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
飽和水蒸気量
空気中に含むことができる水蒸気の量には限界があり、その限界の質量を飽和水蒸気量と呼びます。この値は気温によって決まっており、気温が高くなるほど飽和水蒸気量は大きくなるという性質があります。
大分県公立高校入試(2017)類似

偏西風による気圧配置の移動

Q10 日本付近の上空には、一年を通して西から東へと向かう強い風が吹いています。この風の影響により、低気圧や高気圧は西から東へと移動し、日本の天気は西から順に変化していくことが多いです。この日本付近の上空を流れる強い風の名称として正しいものはどれですか。
地学 気象・天気 ★ やさしい 知識 正答率 — 🔥 類題2問
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✅ 正解
偏西風
日本が位置する中緯度帯の上空には、偏西風と呼ばれる西から東へ向かう強い風が常に吹いています。この風が低気圧や高気圧を運ぶコンベアのような役割を果たすため、日本の天気は周期的に西から東へと変わります。季節風は季節ごとに方向が変わる風、貿易風は低緯度帯で東から西へ吹く風であるため、この現象の理由には当たりません。
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温度差と湿度の時間的変化

Q11 ある日の12時以降の観測において、乾球温度が下降し、それに伴って乾球温度と湿球温度の差が次第に縮小していく様子が確認された。この現象から読み取れる湿度の変化とその理由について述べた文として、正しいものはどれか。
地学 気象・天気 ★★★ 標準 原理・計算 正答率 100%（2回） 🔥 類題3問
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✅ 正解
温度差が縮まることは、空気が湿潤な状態に近づくことを意味するため、湿度は上昇した。
湿度は乾球と湿球の温度差が小さいほど高くなり、差が0度のときに湿度は100％となる。12時以降に乾球温度が下がり、湿球温度との差が縮小したという事実は、空気が水蒸気を保持できる限界（飽和水蒸気量）に近づいたか、相対的に湿度が高まったことを示している。気温の低下とともに湿度変化が起こる典型的な一日の挙動である。
大分県公立高校入試(2024)類似

偏西風

Q12 ある日の午前9時に日本付近を通過していた前線が、2日後の同時刻には東の海上へ大きく移動していました。このように、低気圧や高気圧、前線を西から東へと移動させる主な要因となっている現象はどれですか。
地学 気象・天気 ★★ 基本 実験・観察 正答率 — 🔥 類題2問
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✅ 正解
中緯度の上空を流れる偏西風が、気象システムを押し流すため
日本付近のような中緯度地域では、上空を吹く偏西風が低気圧や高気圧、それに伴う前線を西から東へと移動させる役割を担っています。このため、日本の天気は数日程度の周期で西から東へと変化していくという特徴があります。
大分県公立高校入試(2017)類似

寒冷前線と温暖前線の断面図

Q13 温暖前線付近の断面において、暖気と寒気が接する境界（前線面）はどのような構造になっているか。最も適切な説明を選びなさい。
地学 気象・天気 ★★ 基本 実験・観察 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
暖気が寒気の上に緩やかな斜面を作って乗り上げている。
温暖前線は、密度の小さい暖気が、前方に停滞している密度の大きい寒気の上に這い上がるようにして進みます。このため、前線面の傾斜は緩やかになり、広い範囲に乱層雲などの雲が形成されます。
大分県公立高校入試(2017)類似

乾湿計の湿度表の特性

Q14 湿度表において、湿度が100パーセントと示されるのはどのような条件下であるか。乾球温度と湿球温度の関係に着目して答えなさい。
地学 気象・天気 ★ やさしい 知識 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
乾球温度と湿球温度の差が0度で、両方の温度計が同じ値を示しているとき
湿度が100パーセントのときは空気中の水蒸気が飽和状態にあり、湿球のまわりの水分が蒸発しません。蒸発による気化熱が奪われないため、湿球温度は下がらずに乾球温度（気温）と等しくなります。そのため、湿度表では乾球温度と湿球温度の温度差が0度のとき、すべての温度帯において湿度が100パーセントと定義されています。
大分県公立高校入試(2022)類似

露点の推定

Q15 空気中の水蒸気が冷やされて水滴に変わり始めるときの温度を何といいますか。
地学 気象・天気 ★ やさしい 知識 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
露点
空気中の水蒸気量が、その気温における飽和水蒸気量に達して凝結が始まる温度を露点といいます。このとき、空気は飽和状態に達しています。
大分県公立高校入試(2024)類似

天気図記号（くもり・南南西・風力2）

Q16 「南南西の風、風力2」という観測結果を天気図記号に記入する方法について、正しい説明文を選びなさい。
地学 気象・天気 ★★ 基本 実験・観察 正答率 — 🔥 類題2問
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✅ 正解
中央の天気を示す記号から南南西の方向に線を伸ばし、その先に短い線を2本書き入れる
風向は風が「吹いてくる」方位を指すため、南南西から風が吹いている場合は、中心の記号から見て南南西の方向（南と南西の間）に向けて風向を表す線を伸ばす。また、風力はその線の先端付近に付ける羽根の数で表され、風力2の場合は短い線を2本書き入れることで、観測された風の強さを表現する。風が吹き去る方向（北北東）ではない点に注意が必要である。
大分県公立高校入試(2017)類似

水蒸気量の算出

Q17 気温が25度、湿度が74％の空気があります。25度のときの飽和水蒸気量が23.1g/m³であるとき、この空気1m³に含まれている実際の水蒸気量は何gですか。小数第2位を四捨五入して、小数第1位まで求めなさい。
地学 気象・天気 ★★ 基本 原理・計算 正答率 — 🔥 類題2問
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✅ 正解
17.1g
空気1m³に含まれる水蒸気量は、「その気温における飽和水蒸気量 × 湿度 ÷ 100」で算出されます。この条件では、23.1 × 0.74 ＝ 17.094 となります。問題の指示通り、小数第2位（4）を四捨五入して、小数第1位まで求めると17.1gとなります。飽和水蒸気量はその気温で空気が保持できる限界の量を示すため、実際の水蒸気量は湿度に応じてその割合分だけ存在することになります。
大分県公立高校入試(2022)類似

露点の推定

Q18 気温が25℃で、1立方メートルあたり12.8gの水蒸気を含んでいる空気があります。この空気を徐々に冷やしていったとき、水滴ができ始める温度（露点）として正しいものはどれですか。なお、1立方メートルあたりの飽和水蒸気量は、5℃で6.8g、10℃で9.4g、15℃で12.8g、20℃で17.3g、25℃で23.1gとします。
地学 気象・天気 ★★★ 標準 原理・計算 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
15℃
露点とは、空気中の水蒸気量が飽和水蒸気量と等しくなる温度のことです。この空気に含まれる水蒸気量は12.8g/立方メートルであり、与えられたデータの中で飽和水蒸気量が12.8g/立方メートルとなる温度は15℃であるため、この温度が露点となります。
大分県公立高校入試(2024)類似

台風付近の空気の流れ

Q19 台風の構造を説明するモデルとして、中心付近の等圧線の様子と、空気の流れについて正しく述べたものはどれですか。
地学 気象・天気 ★★★ 標準 原理・計算 正答率 — 🔥 類題2問
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✅ 正解
中心に向かって同心円状に等圧線が並び、反時計回りに空気が吹き込むことで中心付近に上昇気流が生じている。
台風は非常に強い低気圧であり、中心を囲むように等圧線が同心円状に、かつ極めて狭い間隔で並んでいます。この気圧配置により、周囲から中心に向かって空気が流れ込みますが、北半球では必ず反時計回りに巻き込む形になります。こうして中心部に集束した空気が、強い上昇気流を作り出しているのが台風の基本的な構造です。
大分県公立高校入試(2024)類似

天気図記号（くもり・南南西・風力2）

Q20 ある地点で気象観測を行ったところ、空全体を10としたときの雲が占める割合（雲量）が9であった。このときの天気の名称と、それを天気図上で表す記号の組み合わせとして正しいものを選びなさい。
地学 気象・天気 ★ やさしい 知識 正答率 — 🔥 類題2問
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✅ 正解
天気が「くもり」で、二重丸の記号で表す
雲量は空全体を10としたとき、雲が空を覆っている割合を0から10の数値で表したものである。日本の気象観測において、雲量が0〜1の場合は「快晴」、2〜8の場合は「晴れ」、9〜10の場合は「くもり」と定義されている。したがって、雲量が9であれば天気は「くもり」となり、天気図記号では二重丸を用いるルールとなっている。
大分県公立高校入試(2021)類似

空気の対流

Q21 空気が冷やされたときに起こる現象と、その理由について説明した次の文のうち、科学的に正しいものはどれですか。
地学 気象・天気 ★★★ 標準 原理・計算 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
空気は冷やされると収縮して密度が大きくなるため、下方に沈み込む。
物質は一般に温度が下がると体積が収縮します。空気も同様に、冷やされると一定体積あたりの質量（密度）が大きくなります。密度が大きくなった空気は、周囲の暖かい空気よりも重くなるため、下方に沈み込む性質を持ちます。
大分県公立高校入試(2022)類似

乾湿計による湿度測定の原理

Q22 乾球温度計と、水のしみこんだガーゼで球部を包んだ湿球温度計を組み合わせた装置である乾湿計において、湿球の示度が乾球の示度（気温）よりも低くなるのはなぜですか。その理由として適切な説明を選びなさい。
地学 気象・天気 ★ やさしい 知識 正答率 — 🔥 類題2問
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✅ 正解
ガーゼの水が蒸発する際、周囲から気化熱を奪い温度を下げるため
液体が気体に変化する状態変化を蒸発と呼び、このとき周囲から吸収する熱を気化熱といいます。乾湿計の湿球では、ガーゼに含まれる水が蒸発する際に温度計の球部から熱を奪うため、気温を示す乾球よりも温度が低くなります。水が熱を出すのではなく、奪うという点がポイントです。
大分県公立高校入試(2017)類似

温度差と湿度の時間的変化

Q23 12時を過ぎてから16時にかけて、乾球温度が下降し、同時に乾球温度と湿球温度の差が縮小していきました。このときの湿度変化と、その理由を説明した文として適切なものを選びなさい。
地学 気象・天気 ★★★ 標準 原理・計算 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
温度差が縮まることで湿球からの水の蒸発が抑えられるため、湿度は上昇する
午後から夕方にかけて乾球温度が下がり、湿球との温度差が縮小するという現象は、空気中の相対的な湿度が上昇していることを意味します。周囲の湿度が上がると、湿球のガーゼに含まれる水の蒸発が穏やかになり、蒸発熱による温度低下が小さくなるため、乾球温度との差が縮まります。気温の低下そのものではなく、温度差の縮小が湿度上昇の根拠となります。
大分県公立高校入試(2019)類似

空気中の水蒸気量の計算

Q24 気温35度で、飽和水蒸気量が39.6gである空気の湿度が50％であるとき、水蒸気量を保ったまま気温だけを下げていくと、湿度や飽和水蒸気量はどのように変化しますか。
地学 気象・天気 ★★★ 標準 原理・計算 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
飽和水蒸気量が小さくなるため、湿度は上がる
気温が下がると、その空気が保持できる最大の水蒸気量である飽和水蒸気量が減少します。実際に含まれている水蒸気量（分子）が変わらない場合、分母となる飽和水蒸気量が小さくなることで、湿度の値は100％に近づくように大きくなります。湿度が100％に達したときの温度が露点です。
大分県公立高校入試(2021)類似

低気圧の風向きと気流

Q25 北半球の地表付近において、低気圧の中心に向かって吹く風の向きと、中心付近で発生する垂直方向の空気の流れの組み合わせとして、正しいものはどれですか。
地学 気象・天気 ★ やさしい 知識 正答率 — 🔥 類題2問
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✅ 正解
中心に向かって反時計回りに吹き込み、上昇気流が発生する
北半球の低気圧では、周囲よりも気圧が低いため、まわりの空気が中心に向かって流れ込みます。このとき、地球の自転の影響を受けるため、風は反時計回りに渦を巻くようにして吹き込みます。中心に集まった空気は上空へと押し上げられるため、中心付近では上昇気流が発生するのが特徴です。
大分県公立高校入試(2024)類似

寒冷前線の通過の判断

Q26 寒冷前線が通過した直後に気温が急激に低下するのはなぜですか。その理由として適切なものを選択してください。
地学 気象・天気 ★★ 基本 原理・計算 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
前線の通過後、その地点が暖かい空気の層から冷たい空気の層へと入れ替わるため。
寒冷前線は、寒気が暖気を押し上げながら移動する境界線です。前線が通過する前、観測地点は暖気側に位置していますが、通過した後は前線の後ろ側にある寒気団の中に位置することになります。この空気の入れ替わりによって、地表付近の気温は短時間で急激に低下します。
大分県公立高校入試(2017)類似

偏西風による気圧配置の移動

Q27 4月のある日の気象観測において、九州付近に停滞していた前線を伴う低気圧が、24時間後には本州を通り抜けて1000キロメートル以上離れた太平洋上の東方へと大きく移動していました。このような低気圧の急速な移動が起こる理由を説明したものとして、最も適切なものはどれですか。
地学 気象・天気 ★★ 基本 原理・計算 正答率 — 🔥 類題2問
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✅ 正解
日本付近の上空にある偏西風が、低気圧を西から東へと流しているため
日本付近の上空を流れる偏西風は非常に強く、その流れに乗ることで低気圧や高気圧は1日で1000キロメートル以上の距離を移動することがあります。この風は常に西から東へと吹いているため、低気圧が東から西へ逆行したり、長時間同じ場所に留まったりすることは（特別な気圧配置を除いて）基本的にはありません。季節風は主に地表付近の温度差による風であり、上空の気圧配置を大きく移動させる主因は偏西風です。
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海風

Q28 晴れた日の昼間に、海から陸に向かって風が吹く理由について、空気の動きと気圧の変化を説明したものとして適切なものはどれですか。
地学 気象・天気 ★★ 基本 原理・計算 正答率 — 🔥 類題2問
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✅ 正解
陸上の空気が温められて上昇気流が発生し、海上の気圧が陸上より相対的に高くなるため。
陸は海よりも温まりやすい（比熱が小さい）という性質があります。日中、陸上の空気が温められると密度が小さくなって上昇気流が生じ、陸上の気圧が低下します。この結果、陸上よりも気圧が高くなった海上から陸上に向かって、気圧差を解消するように空気が流れ込みます。
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偏西風

Q29 日本付近を含む中緯度帯の上空において、一年中西から東に向かって吹いている強い風の名称を答えなさい。
地学 気象・天気 ★ やさしい 知識 正答率 — 🔥 類題2問
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✅ 正解
偏西風
日本が位置する中緯度帯の上空には、一年中西から東へ向かって吹く「偏西風」という強い風が存在します。季節風は季節によって風向きが変化する風、貿易風は低緯度帯で吹く風を指します。
大分県公立高校入試(2024)類似

露点の算出

Q30 ある時刻の気温が23℃、湿度が74％でした。23℃における飽和水蒸気量が20.6g/m³であるとき、この空気1m³に含まれている水蒸気の質量を計算し、以下の飽和水蒸気量のデータをもとに、この空気の露点として最も適切な温度を選びなさい。なお、17℃の飽和水蒸気量は14.5g/m³、18℃は15.4g/m³、19℃は16.3g/m³、20℃は17.3g/m³とします。
地学 気象・天気 ★★★ 標準 原理・計算 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
18℃
空気1m³に含まれる水蒸気量は、飽和水蒸気量に湿度をかけることで求められます。20.6g/m³ × 0.74 ＝ 15.244g/m³ となり、この空気には1m³あたり約15.2gの水蒸気が含まれています。この値が飽和水蒸気量と一致する温度をデータから探すと、18℃の15.4g/m³に最も近いため、露点はおよそ18℃であると判断できます。
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寒冷前線の通過の判断

Q31 ある観測地点において、20時から21時にかけて気温が約2度急激に下がり、湿度が上昇に転じました。また、同時刻に風向きが南から北北西へと大きく変化しました。このとき、この地点を通過したと考えられる気象現象として最も適切なものを次の中から選びなさい。
地学 気象・天気 ★★ 基本 実験・観察 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
寒冷前線
寒冷前線は冷たい空気が暖かい空気の下に潜り込みながら進むため、通過時には気温が急激に低下します。また、前線の通過に伴い、風向が南寄りから北・西寄りへと劇的に変化するのが特徴です。問題文にある「20時から21時にかけての気温の急落」と「南から北北西への風向の変化」は、この寒冷前線の通過に伴う典型的な現象と一致します。
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温暖前線の特徴

Q32 温帯低気圧の進行方向前方、つまり低気圧の中心から見て東側に伸びている温暖前線付近では、どのような気象現象が観察されますか。雲の種類と雨の降り方の組み合わせとして、最も適切なものを選択してください。
地学 気象・天気 ★ やさしい 知識 正答率 — 🔥 類題2問
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✅ 正解
乱層雲などの雲が広い範囲に広がり、穏やかな雨が長時間降り続く。
温暖前線では、暖気が寒気の上に緩やかに這い上がるようにのぼっていくため、前線面の傾きが非常に小さくなります。その結果、乱層雲などの層状の雲が広い範囲に形成され、継続的な雨が広い地域で長時間降るという特徴が生じます。これに対し、寒冷前線では積乱雲による激しい雨が短時間降ります。
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台風が衰える要因と海面水温

Q33 台風が熱帯の海上から日本付近へと北上するにつれて、次第に勢力が衰えていく主な理由として、海面の状態に着目した説明として最も適切なものはどれですか。
地学 気象・天気 ★★ 基本 原理・計算 正答率 — 🔥 類題2問
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✅ 正解
海面の水温が下がることで、海面からの水蒸気の供給が減少し、エネルギー源を失うため。
台風の主なエネルギー源は、海面から蒸発した水蒸気が上空で凝結して雲になるときに放出される熱です。台風が北上して海面の水温が低い海域に達すると、海面からの蒸発が抑えられ、水蒸気量の供給が減少します。その結果、台風を維持・発達させるためのエネルギーが不足し、勢力が弱まります。陸地との摩擦も減衰の要因の一つですが、海面水温の低下によるエネルギー供給の減少は広範囲の海上において決定的な要因となります。
大分県公立高校入試(2022)類似

湿度表を用いた湿度の算出

Q34 乾湿計用湿度表を用いて相対湿度を決定する際、表の縦軸と横軸から読み取る情報の組み合わせとして正しいものはどれか。
地学 気象・天気 ★ やさしい 知識 正答率 — 🔥 類題2問
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✅ 正解
縦軸に乾球温度、横軸に乾球と湿球の温度差をとる。
湿度表は、現在の気温を示す乾球温度と、水が蒸発する際に熱を奪うことで温度が下がる湿球の性質を利用した示差（温度差）によって構成されている。湿球温度そのものを基準にするのではなく、乾球温度と示差の交点を読み取ることで、空気の湿り具合を百分率（％）で導き出すことができる。
大分県公立高校入試(2024)類似

台風が衰える要因と海面水温

Q35 日本の東の海上を北上する台風について、気象情報の分析を行いました。台風が北の海域に進むほど勢力が弱まっていく現象について、そのエネルギーの循環を説明したものとして正しいものはどれですか。
地学 気象・天気 ★★★ 標準 実験・観察 正答率 — 🔥 類題2問
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✅ 正解
海面からの水蒸気の供給が減ると、凝結時に発生する熱が少なくなるため、上昇気流を維持できなくなる。
台風は強い上昇気流によって中心気圧を低く保っています。この上昇気流を支えているのは、海面から供給された水蒸気が雲に変わる際に放出する潜熱です。北上して海面の水温が下がると、蒸発による水蒸気の供給が減るため、この潜熱による加熱が弱まり、上昇気流が維持できなくなって勢力が衰えます。これは台風の構造を支えるエネルギーの供給源が断たれることを意味します。
大分県公立高校入試(2021)類似

空気の対流

Q36 透明な水槽の中央を仕切り板で分け、一方の端に氷を置いて空気を冷やし、もう一方には何も置かず温かい状態にした装置を用意しました。線香の煙を用いて空気の動きを観察できるようにし、仕切り板の下側をわずかに持ち上げたとき、冷やされた空気はどのように移動しますか。その動きと現象の名称の組み合わせとして最も適切なものを選んでください。
地学 気象・天気 ★ やさしい 実験・観察 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
冷たい空気が暖かい空気の下側へと流れ込む、対流
温度差によって生じる空気の密度の違いにより、空気が循環する現象を対流と呼びます。氷によって冷やされた空気は、周囲の暖かい空気に比べて密度が大きくなるため、下方へと沈み込みます。この沈み込んだ冷たい空気が、暖かい空気の下側へ入り込むように移動することで、全体的な空気の流れが生まれます。
大分県公立高校入試(2022)類似

露点の推定

Q37 金属製のコップに氷水を少しずつ加えながらかき混ぜ、コップの表面がくもり始めたときの温度を測定する実験を行いました。この実験でコップの表面がくもり始めた理由として、最も適切な説明はどれですか。
地学 気象・天気 ★★ 基本 実験・観察 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
コップの周囲の空気が冷やされ、飽和水蒸気量が減少して、含みきれなくなった水蒸気が凝結したため。
空気中に含むことができる水蒸気の最大量である飽和水蒸気量は、気温が下がると小さくなります。コップによって冷やされた空気が露点に達すると、飽和水蒸気量がその空気に含まれていた水蒸気量と同じになり、さらに冷やされることで余分な水蒸気が水滴（くもり）となって現れます。
大分県公立高校入試(2024)類似

温暖前線の特徴

Q38 温暖前線における空気の動きと、それによって生じる現象の説明について、正しい記述を選択してください。
地学 気象・天気 ★★ 基本 原理・計算 正答率 — 🔥 類題2問
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✅ 正解
暖気が寒気を押し上げながら進むため、前線面の傾きが緩やかになり、広い範囲で雨が降る。
温暖前線は、密度の小さい暖気が密度の大きい寒気の上を滑り上がるように移動する境界線です。この上昇の仕方は非常に緩やかであるため、前線面の傾斜はなだらかになります。このため、前線の前方数百kmにわたる広範囲に雲が広がり、穏やかで継続的な雨が降る仕組みになっています。
大分県公立高校入試(2017)類似

寒冷前線と温暖前線の断面図

Q39 温帯低気圧に伴う2つの前線の断面を考えたとき、寒気が暖気の下に急な斜面を作って潜り込み、暖気を激しく押し上げている前線はどれか。
地学 気象・天気 ★ やさしい 知識 正答率 — 🔥 類題3問
💡 答えを確認
✅ 正解
寒冷前線
寒冷前線では、移動速度の速い寒気が暖気の下に潜り込むように進みます。このとき、前線面の傾斜が急になり、暖気が急激に押し上げられることで積乱雲などの強い雨を伴う雲が発達します。
大分県公立高校入試(2024)類似

台風付近の空気の流れ

Q40 台風は発達した熱帯低気圧の一種ですが、北半球における台風の中心付近の風の吹き方と、中心部で発生している垂直方向の気流の組み合わせとして、最も適切なものはどれですか。
地学 気象・天気 ★★ 基本 知識 正答率 — 🔥 類題2問
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✅ 正解
周りから中心に向かって反時計回りに吹き込み、中心部では上昇気流が発生している
台風は低気圧の一種であるため、気圧の高い周囲から気圧の低い中心に向かって空気が流れ込みます。このとき、地球の自転の影響（コリオリの力）により、北半球では反時計回りの渦となって吹き込みます。中心付近に集まった空気は上空へと押し上げられ、強い上昇気流となることで、厚い雲が形成されます。
大分県公立高校入試(2017)類似

水蒸気量の算出

Q41 空気1m³に含まれる水蒸気量について述べた文として、最も適切なものはどれですか。
地学 気象・天気 ★ やさしい 知識 正答率 — 🔥 類題2問
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✅ 正解
その気温における飽和水蒸気量に湿度をかけることで求められる。
空気1m³中に含まれる水蒸気量は、その気温で最大限含むことができる水蒸気の量（飽和水蒸気量）と、現在の湿り具合（湿度）の積によって決まります。気温が上がると飽和水蒸気量そのものが大きくなるため、たとえ湿度が一定であっても、そこに含まれる具体的な水蒸気量は変化します。湿度が100％のときは、水蒸気量はその気温の飽和水蒸気量と等しくなります。

大分県公立高校入試の理科：火山・地震・地層

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大分県公立高校入試(2021)類似

柱状図による地層の対比

Q1 離れた地点にある複数の柱状図を比較して、地層が水平であるか、あるいは傾いているかを判断する際の手順として、最も適切な説明を選びなさい。
地学 火山・地震・地層 ★ やさしい 知識 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
各地点の標高から、特定の鍵層（火山灰など）が見つかった深さを引き、その層がある標高を比較する。
地層の広がりを正しく把握するためには、地表からの深さ（見かけの深さ）ではなく、海抜からの高さである「標高」で比較する必要があります。複数の地点で特定の鍵層の標高が一致すればその地層は水平であると判断でき、標高がずれていれば地層が傾いているか、断層によってずれていると判断できます。
大分県公立高校入試(2014)類似

地震の発生時刻の推定

Q2 地震の発生時刻を推定するために必要な情報の組み合わせとして、最も適切な説明はどれですか。
地学 火山・地震・地層 ★★ 基本 実験・観察 正答率 — 🔥 類題2問
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✅ 正解
震源からの距離が異なる2地点でのP波の到着時刻と、それぞれの地点の震源からの距離
地震波は一定の速さで伝わる性質があるため、距離の異なる2地点の到着時刻と距離のデータがあれば、1km進むのにかかる時間、すなわち地震波の速度を算出できます。この速度と特定の地点の到着時刻、震源からの距離を用いることで、波が震源を出発した「発生時刻」を逆算することが可能になります。震度や被害状況は波の伝達速度とは関係がないため、発生時刻の計算には使用できません。
大分県公立高校入試(2016)類似

マグニチュードの変化と揺れ・時間の関係

Q3 震源からの距離がほぼ等しい観測地点において、マグニチュードが6.0の地震とマグニチュードが4.0の地震をそれぞれ観測したと想定します。マグニチュード6.0の地震と比較したとき、マグニチュード4.0の地震における「観測地点での揺れの大きさ」と「初期微動継続時間」の変化の組み合わせとして適切なものはどれか。
地学 火山・地震・地層 ★★ 基本 実験・観察 正答率 — 🔥 類題2問
💡 答えを確認
✅ 正解
揺れの大きさは小さくなるが、初期微動継続時間は変わらない
マグニチュードは地震そのものの規模（エネルギーの大きさ）を表す指標です。そのため、震源からの距離が同じであれば、マグニチュードが小さいほど観測地点での揺れ（震度）は小さくなります。一方、初期微動継続時間はP波とS波の到着時刻の差であり、これは「震源からの距離」と「岩盤を伝わる波の速さ」によって決まります。地震の規模が変化しても波が伝わる速さは変わらないため、震源からの距離が同じであれば初期微動継続時間は一定に保たれます。
大分県公立高校入試(2021)類似

マグマの粘り気と噴火の激しさ

Q4 火山の噴火が「爆発的」になるか「おだやか」になるかの違いが生じる理由として、科学的に正しい説明はどれか。
地学 火山・地震・地層 ★★★ 標準 原理・計算 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
マグマの粘り気が強いと、内部のガスが逃げられずに圧力が溜まるため。
噴火の激しさを決める主因は、マグマの粘り気による「ガスの抜けやすさ」である。粘り気が強いとガスが抜け出せず、限界まで溜まった圧力が急激に解放されることで爆発的な噴火となる。粘り気が弱い場合はガスが気泡となってスムーズに抜けていくため、溶岩流が静かに流れ出すようなおだやかな噴火になる。
大分県公立高校入試(2021)類似

マグマの粘り気と火山の傾斜

Q5 袋Aにホットケーキミックス50gと水20mlを入れ、袋Bにホットケーキミックス50gと水40mlを入れて混ぜ合わせ、それぞれを工作用紙の上に押し出す実験を行いました。袋Bの混合物に見られる特徴と、それが実際の火山においてどのような性質を再現しているか、正しく述べたものはどれですか。
地学 火山・地震・地層 ★★ 基本 実験・観察 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
袋Aに比べて粘り気が弱くなり、押し出した際に傾斜のゆるやかな形になる性質
液体である水の量が多いほど、混合物全体の粘り気は弱くなります。粘り気が弱い物質は流動性が高いため、押し出した際に横に広がりやすく、結果として形成される盛り上がりの傾斜はゆるやかになります。これはマグマの粘り気が弱い火山（マウナロアなど）で見られる特徴を再現しています。
大分県公立高校入試(2016)類似

初期微動継続時間と震央距離の関係

Q6 地震計の記録を分析したところ、地点ＡではＰ波が到着してから15秒後に大きな揺れ（主要動）が始まった。地点ＢではＰ波が到着してから10秒後に主要動が始まった。このとき、地点Ａと地点Ｂの震源からの距離を比較した説明として最も適切なものはどれか。
地学 火山・地震・地層 ★★ 基本 実験・観察 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
地点Ａの方が、Ｐ波とＳ波の到着時刻の差が大きいため、地点Ｂよりも震源から遠い
Ｐ波が到着してから主要動（Ｓ波による揺れ）が始まるまでの時間は「初期微動継続時間」と呼ばれます。この時間は、震源から遠くなるほどＰ波とＳ波の到着時刻の差が広がるために長くなります。地点Ａの継続時間は15秒、地点Ｂは10秒であるため、継続時間の長い地点Ａの方が、地点Ｂよりも震源から遠い位置にあると判断できます。
大分県公立高校入試(2021)類似

マグマの粘り気と火山の傾斜

Q7 溶岩の粘り気と火山の傾斜について、その原理を説明した文として正しいものはどれですか。
地学 火山・地震・地層 ★★★ 標準 原理・計算 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
粘り気が弱い溶岩は流動性が高いため、重力によって地表を薄く広く移動し、傾斜の小さい火山を形成する。
粘り気が弱いということは、物質を構成する粒子間の結びつきが相対的に弱く、流れやすい（流動性が高い）状態であることを意味します。噴火によって地表に出た溶岩は、自重によって低い方へと流れ広がりますが、粘り気が弱い場合はその勢いが維持されやすく、広範囲に薄く堆積するため、火山の傾斜はゆるやかになります。
大分県公立高校入試(2023)類似

地震発生時刻の算出

Q8 震源からの距離が42kmの地点AではP波が14時10分12秒に到着し、震源からの距離が105kmの地点BではP波が14時10分21秒に到着しました。この地震が発生した時刻として正しいものを、次のうちから選びなさい。
地学 火山・地震・地層 ★★★ 標準 原理・計算 正答率 — 🔥 類題2問
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✅ 正解
14時10分06秒
2つの観測地点における震源からの距離の差を到着時刻の差で割ることで、地震波の速さを求めることができます。地点A（42km）と地点B（105km）の距離の差は63kmであり、P波の到着時刻の差は9秒であるため、P波の速さは毎秒7km（63÷9）と算出されます。次に、地点AにP波が伝わるのに要した時間を求めると、42km ÷ 7km/s ＝ 6秒となります。したがって、地点Aの到着時刻である14時10分12秒から、移動にかかった6秒を差し引いた14時10分06秒が地震の発生時刻となります。
大分県公立高校入試(2014)類似

緊急地震速報の到達時間

Q9 緊急地震速報の仕組みについて説明したものとして、最も適切なものはどれか。
地学 火山・地震・地層 ★ やさしい 知識 正答率 — 🔥 類題2問
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✅ 正解
震源近くの観測点で伝わる速さが速い初期微動（P波）を検知し、その後に到達する主要動（S波）の到着時刻や揺れの大きさを予測して知らせる仕組み。
緊急地震速報は、地震発生直後に震源近くの観測点がP波（初期微動）を捉えることで、被害をもたらすS波（主要動）が到達する前に情報を発信するシステムです。P波はS波よりも伝わる速度が速いという物理的性質を利用しており、主要動が到達するまでの数秒から数十秒の猶予時間を作り出すことができます。
大分県公立高校入試(2024)類似

地層の対比と深さの推定

Q10 火山灰の層が離れた地点の地層を比べる際の「鍵層」として非常に優れている理由について、正しい説明はどれか。
地学 火山・地震・地層 ★★ 基本 実験・観察 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
大規模な噴火によって、短期間に広い範囲へ一様に降り積もるから
火山灰は一度の噴火で広大な面積に一斉に降り積もるため、地層の年代を特定する時間的な基準として極めて有効である。これにより、離れた地点同士の地層の前後関係や同時性を正確に比較することが可能になる。
大分県公立高校入試(2023)類似

玄武岩

Q11 玄武岩の薄片を顕微鏡で観察すると、不規則な形の比較的大きな結晶が、肉眼では見えないほど微細な粒の中に散らばっている様子が見られます。このような組織の名称と、その中に見られる大きな結晶の名称の組み合わせとして正しいものを選びなさい。
地学 火山・地震・地層 ★★ 基本 実験・観察 正答率 — 🔥 類題3問
💡 答えを確認
✅ 正解
斑状組織 ― 斑晶
火山岩に見られる、大きな結晶と微細な粒が混ざった組織を斑状組織と呼びます。この組織において、大きく成長した結晶の部分を斑晶、それを取り囲む微細な粒やガラス質の部分を石基と呼び、これらはマグマが冷却される速度の違いによって生じます。
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二酸化炭素

Q12 炭酸飲料のふたを開けると、中から気泡が勢いよく発生します。この現象が起こる理由として、火山の噴火メカニズムのモデルに基づいた正しい説明を選びなさい。
地学 火山・地震・地層 ★★ 基本 原理・計算 正答率 — 🔥 類題2問
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✅ 正解
ふたを開けることで容器内の圧力が下がり、液体に溶けている気体が保持できなくなって現れるため
炭酸飲料の容器内は高い圧力が保たれているが、ふたを開けると圧力が急激に低下する。気体が液体に溶ける量は圧力に比例するため、圧力が下がると溶けている気体が気泡となって出てくる。この現象は、地下深くから上昇してきたマグマが、地表付近で圧力が下がることで揮発性成分を気化させ、噴火に至るしくみのモデルとして説明される。
大分県公立高校入試(2017)類似

斑状組織

Q13 マグマが地表付近で急激に冷えて固まった火山岩において、比較的大きな結晶が、非常に細かい粒子の集まりの中にまばらに埋まっているような組織を何といいますか。
地学 火山・地震・地層 ★ やさしい 知識 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
斑状組織
火山岩は、マグマが地表やその付近で急激に冷やされることで形成されます。この際、地下でゆっくり成長した大きな結晶である「斑晶」と、地表付近で急冷されて大きく成長できなかった微細な粒子の「石基」が混じり合った状態になります。このような組織を斑状組織と呼びます。
大分県公立高校入試(2024)類似

示準化石

Q14 地層が堆積した年代を特定するための「示準化石」としてふさわしい生物の条件について説明したものとして、最も適切なものはどれか。
地学 火山・地震・地層 ★★ 基本 原理・計算 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
広い範囲にわたって分布し、ごく短い期間だけ生息していた生物
示準化石は、その化石が含まれる地層が「いつ」作られたかを特定するための目印である。そのため、特定の短い期間にだけ爆発的に繁栄し、かつ多くの場所で比較ができるよう広い範囲に分布していた生物が、年代決定の条件として適している。
大分県公立高校入試(2024)類似

火山の噴火

Q15 火山から噴出された火山灰などが堆積し、押し固められてできた岩石を何というか。また、地層の中にその岩石の層が存在することから推測できる、当時の環境として最も適切なものはどれか。
地学 火山・地震・地層 ★ やさしい 知識 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
岩石名は凝灰岩であり、当時、周辺で大規模な火山の噴火があったことがわかる。
火山灰や軽石などの火山噴出物が堆積してできた岩石は凝灰岩と呼ばれる。凝灰岩の層が地層の中に存在することは、その層が堆積した時期に、周辺の火山が活動し、大規模な噴火によって火山灰が供給されたことを直接的に示す証拠となる。
大分県公立高校入試(2017)類似

マグマの冷却速度と結晶

Q16 火成岩の組織において、非常に小さな結晶やガラス質で埋め尽くされた「石基」と呼ばれる部分ができる理由として、最も適切なものを選びなさい。
地学 火山・地震・地層 ★★★ 標準 原理・計算 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
マグマが地表やその付近で急激に冷却され、結晶が成長する時間がほとんどなかったため
岩石に含まれる結晶の大きさは、マグマが冷却される速度に比例します。火山岩に見られる石基は、マグマが地表付近に噴出したり貫入したりした際に、外気に触れるなどして急速に熱を奪われたことで生じます。この場合、結晶が大きく成長する前にマグマ全体が固まってしまうため、微細な結晶や、結晶にすらなれなかったガラス質の組織となります。
大分県公立高校入試(2021)類似

二酸化炭素

Q17 火山の噴火のしくみは、ペットボトルの炭酸飲料を用いたモデルで説明されることがあります。炭酸飲料の中に高い圧力で溶けている気体として適切な名称を答えなさい。
地学 火山・地震・地層 ★ やさしい 知識 正答率 — 🔥 類題2問
💡 答えを確認
✅ 正解
二酸化炭素
炭酸飲料には二酸化炭素が高圧で溶け込んでおり、これがモデル実験としてよく利用される。火山の噴火においても、マグマの中に溶けている水蒸気や二酸化炭素などの揮発性成分が、噴火を発生させる重要な役割を担っている。
大分県公立高校入試(2021)類似

マグマの粘り気と噴火の激しさ

Q18 マグマの性質と火山の噴火の様子について説明した次の文章の（ ① ）、（ ② ）、（ ③ ）にあてはまる語句の組み合わせとして最も適切なものはどれか。「マグマの（ ① ）が強いと、マグマに含まれている（ ② ）が外へ抜けにくくなる。その結果、内部の圧力が非常に高まった状態で一気に放出されるため、（ ③ ）が起こりやすくなる。」
地学 火山・地震・地層 ★ やさしい 知識 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
①粘り気、②ガス、③爆発的な噴火
マグマの粘り気は噴火の激しさに直結する。粘り気が強いとマグマ中のガス成分が気泡となって逃げることができず、内部に高い圧力が蓄積される。これが地表付近で一気に解放されることで、激しい爆発的な噴火となる。逆に粘り気が弱いとガスが容易に抜けるため、噴火はおだやかになる。
大分県公立高校入試(2020)類似

初期微動継続時間

Q19 震源から遠い地点ほど初期微動継続時間が長くなる理由について、P波とS波の性質に触れて説明したものとして最も適切なものはどれですか。
地学 火山・地震・地層 ★★ 基本 実験・観察 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
P波とS波の伝わる速さが異なり、走る距離が長くなるほど到着時刻の差が広がるため。
P波とS波はそれぞれ一定の速さで伝わりますが、P波の方がS波よりも速いため、同時に震源を出発しても移動距離が長くなるほどその差は大きくなります。これは、速い車と遅い車が同時に出発したとき、走行距離が長いほど2台の車の間隔が広がる原理と同じです。このため、震源から遠い地点ほど、初期微動（P波）から主要動（S波）が始まるまでの時間は長くなります。
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地盤の性質と震度の変化

Q20 ある地震において、震央から北西方向に約45km離れた地点では震度3が観測されましたが、震央から南西方向に約45km離れた地点では震度5弱が観測されました。このように、震央からの距離がほぼ等しい2つの地点で震度に大きな差が生じた理由として、最も適切な説明を選びなさい。
地学 火山・地震・地層 ★★ 基本 原理・計算 正答率 — 🔥 類題2問
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✅ 正解
震度5弱を観測した地点は、震度3を観測した地点よりも地盤がやわらかく、揺れが増幅されたため。
地震の揺れの強さである震度は、地震の規模（マグニチュード）や震央距離だけでなく、その地点の地盤の性質によって変化します。一般に、砂や粘土などが堆積したやわらかい地盤の地点では、固い岩盤の地点に比べて地震の揺れが増幅されやすいため、震央からの距離が同じであっても震度が大きくなる傾向があります。
大分県公立高校入試(2020)類似

初期微動継続時間

Q21 震源からの距離が24kmの地点で3秒、48kmの地点で6秒、72kmの地点で9秒の初期微動継続時間が観測されました。このとき、震源からの距離が120kmの地点における初期微動継続時間は何秒になると考えられますか。
地学 火山・地震・地層 ★★ 基本 原理・計算 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
15秒
初期微動継続時間は、震源からの距離に比例して長くなるという性質があります。与えられたデータから「震源からの距離 ÷ 初期微動継続時間」を計算すると、24÷3=8、48÷6=8、72÷9=8となり、1秒あたり8kmの割合で差が広がることがわかります。したがって、震源からの距離が120kmの場合は、120÷8＝15より、初期微動継続時間は15秒となります。
大分県公立高校入試(2023)類似

海底のプレート境界と津波

Q22 日本付近の太平洋側には複数のプレートの境界が海底に存在しており、この付近で地震が発生すると津波が引き起こされることがあります。津波が発生する仕組みとして最も適切な説明はどれですか。
地学 火山・地震・地層 ★ やさしい 知識 正答率 — 🔥 類題2問
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✅ 正解
地震によって海底の地形が急激に変化し、その上の海水が大きく動かされるため。
日本付近の太平洋側にあるプレートの境界は海底に位置しています。ここで地震が発生し、プレートの運動によって海底の地形が垂直方向に急激に変化すると、その上にある膨大な量の海水が一度に押し上げられたり引き込まれたりします。この海水の動きが大きな波となって周囲に伝わる現象が津波です。震源の深さが深すぎる場合や、海底の地形変化が小さい場合には、津波は発生しにくくなります。
大分県公立高校入試(2014)類似

初期微動継続時間と震源からの距離

Q23 地震が発生したとき、最初に届くP波による揺れを初期微動、後から届くS波による大きな揺れを主要動と呼びます。このP波が到着してからS波が到着するまでの時間の名称と、震源からの距離との関係について正しく述べたものはどれですか。
地学 火山・地震・地層 ★ やさしい 知識 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
名称を初期微動継続時間といい、震源からの距離に比例して長くなる。
地震の波には伝わる速さが速いP波と、遅いS波があります。観測地点では先にP波が到着して初期微動が始まり、その後にS波が到着して主要動が始まります。この到着時刻の差を初期微動継続時間と呼び、P波とS波の速度差によって生じるため、震源からの距離が遠くなればなるほど、この時間は比例して長くなります。
大分県公立高校入試(2024)類似

地層の対比と深さの推定

Q24 ある地域で地点A（標高96m）、地点B（標高94m）、地点C（標高92m）、地点D（標高90m）の地質調査を行った。すべての地点で地層は水平に堆積しており、共通して標高82mから84mの間に凝灰岩の層が分布していることがわかっている。標高90mの地点Dにおいて、地表から掘り進めたとき、凝灰岩の層が現れる深さは地表から何mから何mの間と推定されるか。
地学 火山・地震・地層 ★★★ 標準 原理・計算 正答率 — 🔥 類題3問
💡 答えを確認
✅ 正解
6mから8mの間
地層が水平である場合、どの地点でも特定の層の上面と下面の標高は一定となる。地点Dの標高は90mであり、凝灰岩の層は標高82mから84mに存在するため、地表からの深さは上面までが「90m － 84m ＝ 6m」、下面までが「90m － 82m ＝ 8m」となる。したがって、深さ6mから8mの間で凝灰岩の層が見つかると判断できる。
大分県公立高校入試(2023)類似

マグニチュードの定義

Q25 地震の規模を表す尺度である「マグニチュード」の定義として、最も適切な説明はどれですか。
地学 火山・地震・地層 ★ やさしい 知識 正答率 — 🔥 類題2問
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✅ 正解
地震そのものの規模や、放出されるエネルギーの大きさを表す尺度
地震そのものの大きさ（規模）や、地震によって放出されるエネルギーの量を表す指標をマグニチュードと呼びます。一つの地震に対してマグニチュードの値は一つに定まります。これに対し、各地点での揺れの強さを表すものは「震度」であり、初期微動が始まってから主要動が始まるまでの時間は「初期微動継続時間」と呼ばれ、それぞれ区別して理解する必要があります。
大分県公立高校入試(2024)類似

示準化石

Q26 ある地点で地層のボーリング調査を行ったところ、砂岩や泥岩が重なる層の最下部にあるH層から、ビカリアの化石が発見された。このH層が堆積した地質時代として最も適切なものはどれか。
地学 火山・地震・地層 ★★ 基本 実験・観察 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
新生代
ビカリアは新生代の新第三紀に広く生息していた生物であり、地層の堆積した年代を特定するための示準化石として用いられる。古生代であれば三葉虫やフズリナ、中生代であればアンモナイトや恐竜が代表的な示準化石である。
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マグマの冷却速度と結晶

Q27 ミョウバンを熱い水に溶かした後、一方は「氷水に入れて急激に冷やす」操作を行い、もう一方は「50度のお湯の中に容器を入れてゆっくりと冷やす」操作を行いました。このとき、ゆっくりと冷やした方の容器の中で観察される現象として適切なものを選びなさい。
地学 火山・地震・地層 ★★ 基本 実験・観察 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
大きな塊となった結晶が形成される
冷却の速度を遅くすることで、溶けていた物質が特定の核に集まり、時間をかけて大きく成長することができます。実験において氷水で急冷した場合は、短時間で多くの結晶の核ができてしまうため微細な粒になりますが、お湯で保温しながらゆっくり冷やした場合は、少数の結晶が大きく育ち、はっきりとした塊として観察されます。
大分県公立高校入試(2014)類似

初期微動継続時間と震源からの距離

Q28 ある地震を観測したところ、震源からの距離が56kmである地点Aでは、P波が10時53分50秒に到着し、S波が10時53分56秒に到着しました。同じ地震において、P波が10時53分58秒に到着し、S波が10時54分10秒に到着した地点Bがあるとき、震源から地点Bまでの距離として適切なものはどれですか。
地学 火山・地震・地層 ★★★ 標準 原理・計算 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
112km
初期微動継続時間は震源からの距離に比例します。地点Aの初期微動継続時間は、10時53分56秒から10時53分50秒を引いた6秒です。地点Bの初期微動継続時間は、10時54分10秒から10時53分58秒を引いた12秒となります。地点Bの初期微動継続時間は地点Aの2倍（12秒 ÷ 6秒 ＝ 2）であるため、震源からの距離も2倍になります。したがって、56km × 2 ＝ 112kmと算出されます。
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地震発生時刻の算出

Q29 地震が発生した時刻を特定する手順について述べたものとして、最も適切な説明を選びなさい。
地学 火山・地震・地層 ★★ 基本 知識 正答率 — 🔥 類題2問
💡 答えを確認
✅ 正解
2つの地点の震源からの距離の差と到着時刻の差から地震波の速さを求め、ある地点の到着時刻から波の移動にかかった時間を差し引く。
地震の発生時刻を求めるには、まず「地震波の速さ」を特定する必要があります。複数の観測点における「震源からの距離」と「到着時刻」のデータがあれば、その差を利用して波の速さを算出できます。速さが判明すれば、特定の観測点において「震源からの距離 ÷ 地震波の速さ」を計算することで波の移動時間が導き出せます。最終的に、その地点の到着時刻から移動時間を引き算することで、地震が発生した時刻を特定することが可能になります。
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偏西風による火山灰の運搬

Q30 火山灰が噴火した火口から数百キロメートル以上離れた東側の地域にまで到達する理由を、「上空」という言葉を用いて説明したものとして、最も適切なものはどれか。
地学 火山・地震・地層 ★★★ 標準 原理・計算 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
日本の上空を一年中吹いている、西から東への強い風によって運ばれるため。
大規模な噴火によって高度数千メートル以上の高い空（上空）に達した火山灰は、日本上空を常に西から東へ流れる偏西風の影響を強く受ける。この風は一年中一定の方向に強く吹いているため、火山灰を数千キロメートル先まで運ぶ原動力となる。季節風は主に地表付近の気圧配置によって向きが変わり、地球の自転による相対的な移動（転向力）は風の向きを決定する要因ではあるが、直接火山灰を運ぶ主体は空気の流れである偏西風である。
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火山の噴火

Q31 離れた地点にある地層を比較し、同じ時代の地層であるかどうかを判断する際、凝灰岩の層は「鍵層（かぎそう）」として非常に有効である。その理由として最も適切な説明はどれか。
地学 火山・地震・地層 ★★ 基本 原理・計算 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
火山の噴火は短期間のうちに広い範囲へ火山灰を降らせ、特徴的な層を同時に形成するため。
火山の噴火によって放出される火山灰は、風に乗って短期間に広範囲にわたって降り積もる。そのため、離れた地点であっても凝灰岩の層が確認できれば、それは同じ火山の噴火という「同時期」の出来事を示す目印（鍵層）として活用することができる。砂岩や泥岩に比べて、堆積した時期を特定しやすいという特徴がある。
大分県公立高校入試(2020)類似

初期微動継続時間

Q32 地震が発生した際、最初に到達する速い波をP波、その後に到達する遅い波をS波といいます。P波による小さな揺れが始まってから、S波による大きな揺れが始まるまでの時間を何といいますか。
地学 火山・地震・地層 ★ やさしい 知識 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
初期微動継続時間
地震の波には、伝わる速さが速いP波（Primary wave）と、それよりも遅いS波（Secondary wave）があります。観測地点ではまずP波による小さな揺れである「初期微動」が起こり、少し遅れてS波による大きな揺れである「主要動」が届きます。この、P波の到着からS波の到着までの時間差を初期微動継続時間と呼びます。
大分県公立高校入試(2023)類似

玄武岩

Q33 月の海などを構成する火山岩の一種である玄武岩を顕微鏡で観察すると、微細な結晶やガラス質でできた「石基」の中に、比較的大きな結晶である「斑晶」が点在している様子が見られます。このような火山岩特有の組織を何といいますか。
地学 火山・地震・地層 ★★ 基本 実験・観察 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
斑状組織
火山岩はマグマが急激に冷えて固まるため、すべての結晶が大きく成長する時間がありません。そのため、地下で成長していた大きな結晶（斑晶）の隙間を、急冷されてできた微細な結晶やガラス質（石基）が埋めるような形になります。この組織を斑状組織と呼びます。一方、地下深くでゆっくり冷えてできる深成岩の組織は等粒状組織と呼ばれます。
大分県公立高校入試(2016)類似

地盤の性質と震度の変化

Q34 地盤の性質と震度の関係について述べた文として、正しいものを選びなさい。
地学 火山・地震・地層 ★ やさしい 知識 正答率 — 🔥 類題2問
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✅ 正解
地盤がやわらかい場所ほど、地震の揺れが増幅されやすいため震度は大きくなる。
観測地点の地盤がやわらかいほど、地震波が伝わる際に揺れが大きくなる「揺れの増幅」という現象が起こります。このため、全く同じ地震であっても、しっかりした岩盤の上よりも、やわらかい地盤の上の方が観測される震度は大きくなります。震度は、震央距離、震源の深さ、そして地盤の性質という複数の要因によって決まります。
大分県公立高校入試(2024)類似

火山の噴火

Q35 離れた地点にある地層を比較する際、凝灰岩の層が「鍵層（かぎそう）」として利用される理由として、火山活動の性質に基づいた説明として最も適切なものはどれですか。
地学 火山・地震・地層 ★★★ 標準 原理・計算 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
火山噴火は短期間に広い範囲に火山灰を降らせ、特徴的な層を形成するため
火山の噴火は地質学的な時間で見れば極めて短期間に起こる現象であり、その際に放出される火山灰は広大な範囲に一斉に降り積もります。そのため、異なる場所で同じ特徴を持つ凝灰岩の層が見つかった場合、それらは「同じ時期に堆積した」と判断でき、離れた地点の地層を対比させるための時間的な基準（鍵層）となります。
大分県公立高校入試(2020)類似

地震の波の速さと距離の計算

Q36 地震の揺れにおいて、P波が到着してからS波が到着するまでの時間を「初期微動継続時間」といいます。震源からの距離と初期微動継続時間の間には、どのような関係が成り立ちますか。最も適切な説明を選びなさい。
地学 火山・地震・地層 ★ やさしい 知識 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
初期微動継続時間は震源からの距離に比例する
地震のP波とS波はそれぞれ異なる一定の速さで伝わるため、震源から遠ざかるほど、速いP波と遅いS波の到着時刻の差は大きくなります。この到着時刻の差である初期微動継続時間は、震源からの距離に比例するという関係（大森公式の原理）があるため、遠くの地点ほど初期微動は長く続きます。
大分県公立高校入試(2016)類似

初期微動継続時間と震央距離の関係

Q37 ある地震において、地点Ｂでは地震発生から20秒後にＰ波が到着し、その10秒後にＳ波が到着した。また、地点Ｃでは地震発生から50秒後にＰ波が到着した。Ｐ波の伝わる速さが一定であり、初期微動継続時間が震央距離に比例すると仮定した場合、地点Ｃにおける初期微動継続時間は何秒になるか求めなさい。
地学 火山・地震・地層 ★★★ 標準 原理・計算 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
25秒
Ｐ波の到着時間から、地点Ｂと地点Ｃの距離の比を考えます。地点Ｂは地震発生から20秒後、地点Ｃは50秒後にＰ波が届いているため、距離の比は 20：50 ＝ 2：5 となります。初期微動継続時間は震央距離に比例するため、地点Ｂでの継続時間が10秒であれば、地点Ｃでの継続時間を x秒とすると、2：5 ＝ 10：x という比例式が成り立ちます。これを解くと x ＝ 25 となり、地点Ｃの初期微動継続時間は25秒であることが導き出せます。
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海底のプレート境界と津波

Q38 日本列島の周辺には、複数のプレートの重なり合いによる境界線が太平洋側の深い海域に多く存在しています。これらの海底のプレート境界で発生する地震と津波の関係について述べた文として、科学的に正しいものはどれですか。
地学 火山・地震・地層 ★★ 基本 原理・計算 正答率 — 🔥 類題2問
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✅ 正解
海底で断層が動いて地形が変化することが、海水を動かして津波を発生させる要因となる。
津波が発生する最大の要因は、地震に伴う海底の隆起や沈降といった地形の急激な変化です。プレートの境界が海底にある太平洋側では、断層の運動が直接海水の上下運動を引き起こします。これに対し、震源が非常に深い場合や陸域にある場合は、海底の地形を大きく変えることができないため、津波は発生しにくくなります。したがって、プレート境界の場所や震源の深さが津波発生の重要な鍵となります。
大分県公立高校入試(2016)類似

マグニチュードの変化と揺れ・時間の関係

Q39 地震の規模を表すマグニチュードと、地震波の伝わり方に関する記述として、科学的に正しいものはどれか。
地学 火山・地震・地層 ★★ 基本 知識 正答率 — 🔥 類題2問
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✅ 正解
マグニチュードは地震そのものの大きさを表し、この値が大きくなると放出されるエネルギーも大きくなる。
マグニチュードは地震が発したエネルギーの大きさを表す数値であり、1つの地震に対して値は1つに決まります。これに対し、各地点での揺れの強さを表すのは「震度」です。初期微動継続時間は震源からの距離に比例して長くなりますが、地震の規模（マグニチュード）によってP波やS波の伝わる速さが変化することはないため、マグニチュードの大小が初期微動継続時間に直接影響を与えることはありません。
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柱状図による地層の対比

Q40 標高115mの地点Sにおいて、地下の様子を柱状図で表すとします。この地域の地層が水平に堆積し、標高114mから115mの間に火山灰の層が分布していることがわかっている場合、地点Sにおける火山灰の層の現れ方について述べたものとして、最も適切なものを選びなさい。
地学 火山・地震・地層 ★★ 基本 実験・観察 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
地表付近に火山灰の層が見られる。
地層が水平である場合、同じ地層はどの地点でも同じ標高に存在します。火山灰の層が標高114mから115mの高さに水平に存在しており、地点S自体の標高が115mであるならば、その地点の地表（0m）からすぐ下の範囲に火山灰の層が位置することになります。したがって、地表付近でこの層が観察されます。
大分県公立高校入試(2023)類似

玄武岩

Q41 玄武岩は火山岩の一種ですが、地下深くでマグマがゆっくりと冷えて固まってできる深成岩と比較したとき、その組織の成り立ちにはどのような違いがありますか。最も適切な説明を選びなさい。
地学 火山・地震・地層 ★★★ 標準 原理・計算 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
マグマが短期間で冷えたため、大きな結晶が成長しきれず、微細な成分を含む斑状組織となる。
岩石の組織の作りは、マグマが冷える速さに依存します。玄武岩のような火山岩は地表付近で急激に熱を失うため、結晶が大きく成長できず、微細な石基が形成される斑状組織となります。これに対し、地下深くでじわじわと熱を失う深成岩は、結晶が成長する時間が十分にあるため、全ての結晶が大きく成長した等粒状組織となります。

大分の公立高校入試 無料プリント一覧

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