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【2026最新】福島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

類似過去問に挑戦

最大10年分の公立高校入試類似過去問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
  • ・福島の理科過去問334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831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件もの膨大な過去問を徹底的に分析しています。その中でも、福島県の公立高校入試に焦点を当て、334件の過去問を詳細に解析しました。 福島県の理科の出題傾向は、生物が26%、地学が25%、化学が25%、物理が24%という非常にバランスの取れた構成になっています。特定の分野に偏ることなく、4分野からまんべんなく出題されるのが最大の特徴です。そのため、苦手分野を作らないことが合格への最短ルートとなります。 分析を進める中で、特に注目すべきデータがあります。理科の全分野を通じた頻出テーマ第1位は、物理分野の「並列回路の電流・電圧・抵抗」であり、全体の1%を占めています。さらに、この分野に関連する類似問題は全国で831問も存在しており、この単元をマスターすることが、得点力を底上げする鍵となります。 受験勉強において、時間は何よりも貴重な資源です。当サイトでは、膨大なデータに基づいた客観的な分析結果を基に、限られた時間で効率よく得点を伸ばすためのヒントを提供します。出題者の意図を読み解き、頻出パターンを戦略的に攻略することで、理科は確実に「得点源」へと変わります。 さあ、データが示す道筋を信じて、効率的な学習を始めましょう。あなたの志望校合格に向けた一歩を、ここから力強くサポートします。
福島の科目別 過去問数
科目出題件数割合
生物87 件26%
地学84 件25%
化学82 件25%
物理81 件24%
「福島」でよく出ている理科の問題は?
📊 福島の入試傾向分析(理科)
分析した過去問(理科・全国)
20,121
福島の収録過去問(理科)
334
頻出テーマランキング出題傾向
1
並列回路の電流・電圧・抵抗
5問(1%)
2
天体の動き
3問(1%)
3
質量パーセント濃度
3問(1%)
4
光の反射
3問(1%)
5
浮力の大きさと体積の関係
3問(1%)
分析のポイント

福島の頻出テーマ1位は並列回路の電流・電圧・抵抗。2位は天体の動き。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(福島・全81件)
単元出題件数割合
光・音・力33 件41%
電流・磁界25 件31%
運動とエネルギー23 件28%
化学の単元別 出題数(福島・全82件)
単元出題件数割合
化学変化・原子分子31 件38%
物質の性質26 件32%
イオン・酸アルカリ25 件30%
生物の単元別 出題数(福島・全87件)
単元出題件数割合
細胞・光合成・体のしくみ37 件43%
遺伝・進化・生態系26 件30%
植物・動物の分類24 件28%
地学の単元別 出題数(福島・全84件)
単元出題件数割合
天体・宇宙・環境29 件35%
気象・天気28 件33%
火山・地震・地層27 件32%
福島県の公立高校入試における理科の出題傾向について、過去の分析データに基づき解説します。 1. 科目バランス 福島県の理科入試は、各分野からバランスよく出題される傾向があります。全体の構成比は、生物が26パーセント、地学が25パーセント、化学が25パーセント、物理が24パーセントとなっています。4分野間で大きな偏りはなく、どの分野も同程度の比率で網羅されています。 2. 頻出項目トップ3 過去の分析データにおいて、特に出題頻度が高い項目は以下の3点です。 第1位は、物理分野における並列回路の電流・電圧・抵抗に関する問題で、5件の出題が確認されています。 第2位は、地学分野における天体の動きに関する問題で、3件の出題があります。 第3位は、化学分野における質量パーセント濃度に関する問題で、こちらも3件の出題があります。 3. 直近の出題傾向 直近の年度における出題状況は以下の通りです。 2026年度入試では、物理分野から電流と磁界、生物分野から植物の分類、化学分野から化学変化と原子・分子、地学分野から大地の変化に関する問題が出題されました。 2024年度入試では、物理分野から力とエネルギー、生物分野から動物の生活と生物の進化、化学分野から水溶液の性質、地学分野から天気とその変化が扱われました。 2023年度入試では、物理分野から光の性質、生物分野から生物の細胞と生殖、化学分野から化学変化とイオン、地学分野から地球と宇宙に関する出題がなされました。 これらの年度においても、特定の分野に偏ることなく、各分野の基本事項から応用までが幅広く問われています。
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。

福島の過去問出題率は90%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
77%
91%
83%
94%
100%
97%
97%
85%
83%
76%
97%
89%
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86%
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95%
95%
93%
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100%
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87%
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79%
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93%
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70%
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77%
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100%
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82%
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97%
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88%
88%
92%
86%
95%
90%
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目次

福島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

福島県公立高校入試(2019)類似

空気からガラスへの屈折

Q1 光が空気中からガラスへ斜めに入射するときの「入射角」と「屈折角」の大きさの関係について、正しく述べたものはどれですか。
物理 光・音・力 ★★ 基本 原理・計算 正答率 — 🔥 類題3問
💡 答えを確認
✅ 正解
入射角が0度より大きいとき、屈折角は常に入射角よりも小さくなる
光が空気中からガラスへ進むとき、光は境界線でより「深く」折れ曲がります。このとき、境界線に垂直な線(法線)と屈折した光とのなす角である「屈折角」は、法線と入射した光とのなす角である「入射角」よりも必ず小さくなるという原理があります。
福島県公立高校入試(2021)類似

振動数

Q2 ある音の波形を観察したところ、0.05秒間に波の山と谷のセットが20回繰り返されていることがわかりました。この音の振動数は何Hz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
400 Hz
振動数は1秒あたりの振動回数で求められます。0.05秒間に20回振動している場合、1秒間では「20回 ÷ 0.05秒 = 400回」振動することになります。したがって、振動数は400Hzとなります。
福島県公立高校入試(2019)類似

反射の法則

Q3 光が異なる物質の境界で反射するとき、反射した光と法線(境界面に垂直な線)がなす角度を反射角といいます。入射した光と法線がなす角度である「入射角」と、この「反射角」の大きさの関係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3問
💡 答えを確認
✅ 正解
入射角と反射角の大きさは常に等しくなる
光が物質の表面で反射するとき、入射光、反射光、および反射点に立てた法線は同一平面上にあり、入射角と反射角は常に等しい値をとります。これを反射の法則と呼びます。
福島県公立高校入試(2019)類似

空気からガラスへの屈折

Q4 分度器のような目盛りがついた円盤の中心に半円形ガラスを置き、空気中からガラスの平らな面の中央に向けて光を斜めに入射させる実験を行いました。入射角が70度になるように光を当てたとき、観察される現象として正しいものはどれですか。
物理 光・音・力 ★★ 基本 実験・観察 正答率 — 🔥 類題3問
💡 答えを確認
✅ 正解
反射角が70度になり、ガラス内に進む光の屈折角は40度のように入射角より小さくなる
光が物質の境界で反射するとき、反射角は常に入射角と等しくなるため70度となります。また、光が空気からガラスへ斜めに入射する場合、光は境界線で法線(境界面に垂直な線)に近づくように折れ曲がるため、屈折角は入射角よりも小さくなります。
福島県公立高校入試(2020)類似

浮力の大きさの算出

Q5 物体を水中に入れた際に、その物体にはたらく浮力の大きさを測定する方法として、最も適切な説明はどれですか。
物理 光・音・力 ★ やさしい 実験・観察 正答率 — 🔥 類題2問
💡 答えを確認
✅ 正解
空気中での物体の重さと、水中での物体の重さの差を求める
浮力は物体を上向きに押し上げる力である。そのため、水中で測定した重さは、空気中での重さから浮力の分だけ軽くなる。この原理を利用し、空気中での重さと水中での重さの差を算出することで、浮力の大きさを特定することができる。
福島県公立高校入試(2018)類似

二力のつり合い

Q6 1つの物体に、大きさが等しく、向きが互いに反対である2つの力を加えましたが、物体は静止せず回転し始めました。二力のつり合いの条件に基づき、つり合いが成立しなかった理由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
💡 答えを確認
✅ 正解
2つの力が一直線上になかったため
二力のつり合いが成立するには、大きさが等しく向きが反対であることに加え、その2つの力が一直線上に並んでいる必要があります。力が一直線上にない場合、物体を回転させるようなモーメントが生じてしまうため、物体は静止し続けることができなくなります。
福島県公立高校入試(2021)類似

張力と長さによる音の高さの制御

Q7 モノコードを用いて音の性質を調べる実験を行った。弦の一端を固定し、もう一端に重りをつるして弦に張力を加えた状態で、駒を置いて弦を弾いたところ、ある高さの音が出た。次に、つるす重りの数を増やして弦の張力をより強くしたとき、最初と同じ高さの音を出すためには、駒をどのように移動させて振動させる弦の長さを調節すればよいか、最も適切なものを選びなさい。
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
駒を移動させて、振動する弦の長さを長くする
弦から出る音の高さは、弦を引く力である張力が強いほど高くなり、振動する弦の長さが短いほど高くなるという性質がある。重りを増やして張力を強くすると、そのままでは音が高くなってしまうため、最初と同じ高さの音に保つためには、音を低くする操作が必要となる。したがって、駒を移動させて振動する弦の長さを長くすることで、音の高さを調節し、元の高さに合わせることができる。
福島県公立高校入試(2024)類似

物体にはたらく重力の大きさ

Q8 ある円柱形の物体を糸でばねばかりに吊るし、水槽の真上で静止させたところ、ばねばかりの目盛りは1.1ニュートンを示した。その後、物体を少しずつ水の中に下げていく実験を行うものとする。このとき、この物体自体にはたらいている重力の大きさは何ニュートンか答えなさい。
物理 光・音・力 ★★ 基本 原理・計算 正答率 — 🔥 類題2問
💡 答えを確認
✅ 正解
1.1 ニュートン
物体を水に下げ始める前、つまり物体が空中にあるときのばねばかりの目盛りは、物体にはたらく重力とばねが引く力がつり合っている状態を示しています。物体を水に入れると浮力がはたらくためばねばかりの目盛りは変化しますが、物体そのものにはたらく重力の大きさは場所や状態に関わらず一定であるため、空中で測定した1.1ニュートンが重力の大きさとなります。
福島県公立高校入試(2023)類似

物体距離と像の大きさの関係

Q9 焦点距離が10cmの凸レンズを用いて、物体をレンズから15cmの位置に置いたとき、スクリーンにはっきりと映る実像の大きさについて、もとの物体と比較した説明として適切なものはどれか。
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
実像の大きさは、もとの物体よりも大きくなる。
凸レンズにおいて、物体を焦点距離の2倍(この場合は20cm)よりもレンズに近い位置に置き、かつ焦点(10cm)よりも遠い位置に置いた場合、スクリーンに映る実像はもとの物体よりも拡大された大きさになります。
福島県公立高校入試(2020)類似

月面上での重力とてんびんのつり合い

Q10 地球上で、ある物体をばねばかりにつるしたところ、ばねが1.2cmのびました。重力が地球の6分の1である月面上で、同じばねばかりに同じ物体をつるしたとき、ばねののびは何cmになると考えられますか。数値として正しいものを選びなさい。
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
0.2cm
ばねののびは、ばねを引く力の大きさに比例します。物体をばねばかりにつるした際、ばねを引く力はその物体にはたらく重力の大きさです。月面上では、物体にはたらく重力が地球の6分の1になるため、ばねを引く力も6分の1になります。したがって、ばねののびも地球上の6分の1(1.2 ÷ 6)である0.2cmとなります。一方、てんびんの場合は左右の重力が同時に6分の1になるためつり合いに変化はありませんが、ばねばかりでは重力そのものの変化がのびの変化として現れます。
福島県公立高校入試(2023)類似

凸レンズの焦点距離の測定

Q11 凸レンズから物体までの距離を、焦点距離の2倍の位置からさらに遠ざけていったとき、スクリーンにはっきりとした実像を映すための操作と、映る像の大きさの変化について正しく説明したものはどれですか。
物理 光・音・力 ★★ 基本 実験・観察 正答率 — 🔥 類題3問
💡 答えを確認
✅ 正解
スクリーンを凸レンズに近づけ、像の大きさは小さくなる
物体を凸レンズから遠ざけると、光が収束する位置は凸レンズの焦点に近づいていくため、スクリーンを凸レンズに近づける必要がある。このとき、スクリーンに映る実像の大きさは、物体を遠ざけるほど徐々に小さくなっていく。
福島県公立高校入試(2026)類似

鏡による像の見え方

Q12 平面鏡に映る像の性質について述べたものとして、最も適切な説明はどれですか。
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
像は鏡の面に対して実物と対称な位置にあり、実物と左右が入れ替わって見える。
平面鏡に光が当たって反射するとき、反射の法則によって鏡の奥側に実物と対称な位置に像(虚像)がつくられます。このとき、空間的な配置は鏡の面を基準として対称に維持されますが、観察者から見ると実物と左右が入れ替わって見えるという特徴があります。
福島県公立高校入試(2020)類似

浮力の大きさと水中にある体積の関係

Q13 水中にある物体にはたらく浮力の大きさについて、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2問
💡 答えを確認
✅ 正解
物体が水中にある部分の体積が大きいほど、はたらく浮力は大きくなる。
物体が水中にあるとき、その物体は「物体が押しのけた水の重さ」と同じ大きさの上向きの力(浮力)を受けます。そのため、物体の重さ(質量)に関わらず、水中に入っている部分の体積が大きければ大きいほど、押しのける水の量が増えるため、受ける浮力は大きくなります。
福島県公立高校入試(2021)類似

振幅

Q14 コンピュータの画面で音の波形を観察した際、振動の中心から山(または谷)までの最大の距離を指す名称と、その値が変化したときの音の性質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。
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
名称は振幅であり、この値が大きくなるほど、聞こえる音の大きさは大きくなる。
振動している物体の、中心から端までの最大の振れ幅を振幅と呼びます。音の波形においては、中心から山までの高さがこれに該当します。振幅は音の大きさを決定する要素であり、振幅が大きければ大きいほど、私たちの耳に聞こえる音の大きさも大きくなります。音の高さは振動数(周期)によって決まるため、振幅とは区別して考える必要があります。
福島県公立高校入試(2026)類似

鏡による像の見え方

Q15 十字路の交差点の南側に人物が立ち、北を向いています。この人物から見て北西の角に、南東(人物の方)を向いた平面鏡が設置されています。人物が右手を挙げたとき、鏡の中に映る像はどのような状態に見えますか。
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
鏡の面に対して実物と対称な位置に像があり、左手を挙げているように見える。
平面鏡による像は、鏡の面を対称の軸として実物と反対側の同じ距離(対称な位置)に現れます。人物が右手を挙げた場合、その挙がった手も鏡の面に対して対称な位置に映し出されます。鏡の中の世界では、実物の「右」が「左」に入れ替わって対応するため、像は左手を挙げているように見えます。
福島県公立高校入試(2024)類似

浮力の変化と物体の長さの関係

Q16 ばねばかりにつるした物体を、水が入ったビーカーの中に徐々に沈めていく実験を行いました。物体が完全に空気中にあるとき、ばねばかりは1.1Nを示していましたが、物体を水中に下げていくと、下げた距離が0cmから5.0cmまでの間、ばねばかりの値は一定の割合で減少しました。5.0cm沈めたところでばねばかりの値は0.7Nとなり、それより深く沈めても、ばねばかりの値は0.7Nのまま変化しませんでした。この物体が完全に水中に沈んでいるとき、物体が受けている浮力の大きさは何Nですか。
物理 光・音・力 ★★ 基本 原理・計算 正答率 — 🔥 類題3問
💡 答えを確認
✅ 正解
0.4N
物体が受ける浮力は、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示す値の差によって求められます。物体全体が水中に沈んだときのばねばかりの値が0.7Nで固定されていることから、空気中での重さ1.1Nから0.7Nを引いた0.4Nが、水によって物体を押し上げる浮力の大きさとなります。
福島県公立高校入試(2019)類似

反射光の角度計算

Q17 入射光の向きを変えずに反射面を回転させた際、反射光の角度が変化する理由として正しい説明はどれですか。
物理 光・音・力 ★★ 基本 知識 正答率 — 🔥 類題2問
💡 答えを確認
✅ 正解
反射面を回転させることで、反射面に垂直な法線の向きが変わり、入射角が変化するため。
反射の法則における入射角や反射角は、反射面に対して垂直な線である「法線」を基準に測定します。入射光の向きを固定していても、反射面自体を回転させると、それに連動して法線の向きも回転した角度と同じ分だけ移動します。その結果、固定された入射光と移動した法線とのなす角(入射角)の大きさが変化するため、反射の法則に従って反射角も変化することになります。
福島県公立高校入試(2020)類似

浮力の大きさと水中にある体積の関係

Q18 質量が全く同じ2つの物体Aと物体Bがあります。物体Aは物体Bよりも体積が大きく、どちらも水に沈む性質を持っています。これらを糸で天秤(てんびん)の両端につるし、両方の物体を同時に水槽の水の中に完全に入れたとき、天秤の様子と浮力の関係はどうなりますか。
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
物体Aの方が受ける浮力が大きいため、天秤は物体B側に傾く。
浮力の大きさは水中にある物体の体積によって決まります。物体Aは物体Bよりも体積が大きいため、水中で受ける上向きの浮力は物体Aの方が大きくなります。天秤にかかる力は「重力から浮力を引いた値」となるため、浮力がより大きくはたらく物体A側が軽くなり、結果として天秤は物体B側に傾きます。
福島県公立高校入試(2024)類似

物体が装置から離れる条件

Q19 円筒の底に物体を隙間なく密着させ、円筒の中に水が入らないようにして水中に沈めたとき、物体にはたらく力の関係について正しく述べたものはどれか次の中から選んでください。なお、このとき物体は円筒の底から離れずに静止しているものとします。
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
物体の底面にはたらく水圧による上向きの力が、物体にはたらく下向きの重力以上の大きさになっている。
水中にある物体は、あらゆる向きから水圧を受けます。円筒の底に密着し、内部に水がない状態の物体においては、物体の上面には水圧がかからず、底面を上向きに押す水圧だけが物体を支える力として作用します。物体が円筒から離れずに保持されているということは、この水圧による上向きの力が、物体そのものにはたらく下向きの重力とつり合っているか、あるいは上回っていることを示しています。
福島県公立高校入試(2026)類似

反射の法則

Q20 平らな鏡を机の上に水平に置き、光を当てて反射の様子を観察します。鏡の面に対して30度の角度をなす方向から光を入射させたとき、反射角の大きさとして適切なものはどれですか。
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
60度
入射角とは「鏡の面に垂直な線」と「入射光」のなす角を指します。問題文では「鏡の面に対して30度の角度」で光が入射しているため、垂直な線とのなす角(入射角)は、90度 - 30度 = 60度となります。反射の法則により入射角と反射角は等しいため、反射角も60度となります。
福島県公立高校入試(2024)類似

完全に沈んだ物体にはたらく浮力

Q21 液体中の物体にはたらく「浮力」の性質と測定方法について説明したものとして、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2問
💡 答えを確認
✅ 正解
浮力は重力と反対向きにはたらく力であり、その大きさは「空気中での重力の値」から「液体中でのばねばかりの値」を引くことで算出できる。
液体中の物体には、液体の重さによって生じる上向きの力である浮力がはたらく。ばねばかりで物体を吊るして液体に沈めたとき、ばねばかりは「重力から浮力を差し引いた残りの力」を支えることになる。したがって、物体にはたらく浮力の純粋な大きさを知るためには、もともとの重力から液体中でのばねばかりの値を引く必要がある。
福島県公立高校入試(2018)類似

重力の大きさの算出

Q22 物体の「質量」と、地球が物体を真下に引く力である「重力」の関係について述べた文として、正しいものはどれか。ただし、質量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
💡 答えを確認
✅ 正解
物体の質量が2倍、3倍になると、その物体にはたらく重力の大きさも2倍、3倍になる。
質量100gの物体に1Nの重力がはたらくという条件下では、重力の大きさは質量に比例するという関係が成立する。これは、質量が増加した割合と同じ割合で重力の大きさも増大することを意味しており、グラフに表すと原点を通る直線になる。質量そのものは場所によって変わらない量であるが、重力はその質量に応じて決定される力である。
福島県公立高校入試(2023)類似

実像

Q23 光学台を用いた実験において、スクリーンにはっきりとした実像が映っている状態のまま、凸レンズの上半分を光を通さない黒い紙で覆いました。このとき、スクリーンに映る像にはどのような変化が起きますか。
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
像の形は変わらないが、全体的に暗くなる
実像は、物体の一点から出た光が凸レンズの全体を通って再び一点に集まることで作られます。レンズの半分を隠しても、隠されていない残りの部分を通った光が一点に集まるため、像の形が欠けることはありません。ただし、集まる光の量が少なくなるため、像の明るさは全体的に暗くなります。
福島県公立高校入試(2023)類似

物体距離と像の大きさの関係

Q24 物体を凸レンズから遠ざけていき、レンズと物体の距離が焦点距離の2倍よりも遠い30cmや60cmの位置になったとき、スクリーンに映る実像の大きさはどうなるか。
物理 光・音・力 ★★ 基本 原理・計算 正答率 — 🔥 類題2問
💡 答えを確認
✅ 正解
もとの物体よりも小さい(縮小された)実像になる。
物体を焦点距離の2倍(この場合は20cm)よりも遠い位置に置くと、光の屈折の原理により、スクリーン上にできる実像の大きさはもとの物体よりも小さくなります。また、物体を遠ざければ遠ざけるほど、その実像の大きさはさらに小さくなって焦点に近づいていきます。
福島県公立高校入試(2020)類似

フックの法則

Q25 フックの法則が成り立つことを確かめる実験において、測定値として記録すべき「ばねののび」の定義として、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
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✅ 正解
おもりを吊るしたときのばね全体の長さから、元のばねの長さを引いた値
フックの法則において力の大きさに比例するのは、ばね全体の長さではなく、あくまで力が加わったことによって増えた長さ(変化量)である。そのため、おもりを吊るした後の全体の長さから、何も吊るしていないときの長さ(自然長)を差し引くことで「のび」を算出する必要がある。
福島県公立高校入試(2024)類似

完全に沈んだ物体にはたらく浮力

Q26 ばねばかりにつるした物体Aの重さを空気中で測定したところ1.1Nであった。次に、この物体Aを完全に水の中に沈めてから、ばねばかりの値を測定したところ0.7Nを示した。このとき、物体Aにはたらいている浮力の大きさとして適切なものはどれか。
物理 光・音・力 ★★ 基本 原理・計算 正答率 — 🔥 類題2問
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✅ 正解
0.4N
液体中の物体には、重力とは反対向き(上向き)の力である浮力がはたらくため、ばねばかりの示す値は空気中にあるときよりも小さくなる。この減少した分の値が浮力の大きさに相当するため、「空気中での重力の値(1.1N)− 水中でのばねばかりの値(0.7N)」を計算することで、浮力の大きさである0.4Nを求めることができる。
福島県公立高校入試(2019)類似

反射の法則

Q27 光を空気側から物質の境界面に向けて入射させたところ、境界面とはね返った光(反射光)のなす角度が70度になりました。このときの反射角の大きさは何度になりますか。
物理 光・音・力 ★★★ 標準 原理・計算 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
20度
入射角および反射角は、境界面(物質の境界線)との角度ではなく、境界面に対して垂直に引いた「法線」と光の筋がなす角度を指します。反射光と境界面のなす角が70度である場合、法線(90度)との間の角である反射角は 90 – 70 = 20度となります。反射の法則により入射角と反射角は等しいため、反射角は20度と導かれます。
福島県公立高校入試(2023)類似

焦点を通る光の屈折

Q28 光源を凸レンズの焦点に置いて光を当てたところ、レンズを通り抜けた後の光は広がることなく、光軸と平行に進みました。このように、光が空気からガラスへ、あるいはガラスから空気へと進むときに、その境界で進む向きが変わる現象を何といいますか。
物理 光・音・力 ★★ 基本 実験・観察 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
屈折
光が異なる物質の境界(この場合は空気とガラスの境界)を斜めに通るとき、光の速さが変わるために進む向きが折れ曲がります。この現象を屈折といいます。凸レンズではこの屈折を利用して、焦点からの光を平行な光に変えたり、逆に平行な光を一点に集めたりすることができます。
福島県公立高校入試(2023)類似

実像

Q29 光学台の上に光源、物体となる文字の形をしたフィルター、凸レンズ、スクリーンを一直線上に並べ、スクリーンの位置を調節して像をはっきりと映し出す実験を行いました。このように、物体から出た光が凸レンズを通過して屈折し、一点に集まることでスクリーン上に形成される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
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✅ 正解
実像
物体から出た光が凸レンズで屈折した後、実際に光が一点に集まってスクリーンなどに映し出された像を実像といいます。これに対し、光が一点に集まらず、レンズをのぞいたときに見える像を虚像といいます。
福島県公立高校入試(2018)類似

大気圧と物体による圧力の計算

Q30 底面積が20cm×10cm、重さが2Nの同じ形をしたレンガを、20cm×10cmの面が底になるようにして垂直に積み重ねていきます。このレンガの重さによって接地面にかかる圧力が、標準的な大気圧である1000hPaと等しくなるためには、レンガを何個積み重ねる必要がありますか。ただし、1hPaは100Paとし、1Paは1㎡あたり1Nの力がはたらく圧力とします。
物理 光・音・力 ★★★ 標準 原理・計算 正答率 — 🔥 類題2問
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✅ 正解
1000個
まず大気圧1000hPaをパスカルに変換すると、1000 × 100 = 100,000Paとなります。圧力を求める式は「力(N) ÷ 面積(㎡)」であるため、逆に「圧力(Pa) × 面積(㎡)」を計算することで必要な重さを求められます。接地面の面積は 20cm × 10cm = 200㎠ = 0.02㎡ です。したがって、必要な総重量は 100,000Pa × 0.02㎡ = 2,000N となります。レンガ1個が2Nであるため、2,000N ÷ 2N = 1000個を積み重ねることで大気圧と同じ圧力になります。
福島県公立高校入試(2024)類似

面にはたらく圧力

Q31 一定の面積あたりに垂直にはたらく力の大きさを何といいますか。また、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3問
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✅ 正解
圧力(単位:パスカル)
物体の面を垂直に押す力の効果を表す指標を圧力という。この圧力は、はたらく力の大きさをそれがはたらく面積で割ることで算出され、単位にはパスカル(Pa)が用いられる。
福島県公立高校入試(2018)類似

二力のつり合い

Q32 水平な台の上に質量が2500gのレンガを置いたところ、レンガは静止しました。このとき、レンガにはたらく「地球がレンガを引く重力」と「台がレンガを押し返す垂直抗力」の関係について述べたものとして正しいものはどれですか。ただし、100gの物体にはたらく重力の大きさを1Nとします。
物理 光・音・力 ★★★ 標準 原理・計算 正答率 0%(1回) 🔥 類題3問
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✅ 正解
重力と垂直抗力はつり合いの関係にあり、どちらの力の大きさも25Nである
質量2500gの物体にはたらく重力は25Nです。レンガが台の上で静止しているとき、下向きの重力と上向きの垂直抗力は「大きさが等しい」「向きが反対」「一直線上にある」という3条件を満たしてつり合っています。したがって、重力と等しい25Nの力が垂直抗力として同時にはたらいています。
福島県公立高校入試(2021)類似

弦の振動と音の高さ

Q33 一本の弦の両端を支えて音を出すモノコードを用いた実験において、より高い音を出すための操作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 ★★ 基本 実験・観察 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
弦を支える2つの駒の間隔を短くし、弦を引く力を強くする。
弦の振動による音の高さを変えるには、弦の長さ、太さ、張りの強さを調節する必要があります。弦の振動する部分を短くする、あるいは弦をおもりなどで強く張ることで、弦が振動しやすくなり、1秒間あたりの振動数が増加します。その結果、発生する音は高くなります。
福島県公立高校入試(2019)類似

全反射

Q34 全反射が起こる条件として、光が進む向きと入射角の関係を正しく説明しているものはどれですか。
物理 光・音・力 ★★★ 標準 原理・計算 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
光がガラスから空気へ進み、入射角が一定の角度より大きいとき
全反射は、必ず「屈折率の大きい物質」から「屈折率の小さい物質」へ光が進むときにしか起こりません。空気からガラスへ進む場合は、入射角をどのように大きくしても屈折角が90度を超えることはないため、全反射は起こりません。また、入射角が十分に大きく、屈折角が90度を超える条件を満たす必要があります。
福島県公立高校入試(2019)類似

ガラスから空気への屈折角

Q35 半円形ガラスの曲面側から中心の点に向けて光を入射させ、平面側の境界線から空気中へ光が出ていく実験を行います。このとき、ガラス内部の光の道筋と境界線の法線(垂直な線)がなす角度を20度にしたところ、光は空気中へ屈折して進みました。光には「道筋を逆にした場合でも同じ経路をたどる」という性質があります。空気からガラスへ光が進む際の入射角が31度、屈折角が20度であることがあらかじめ分かっているとき、この実験において空気中へ出ていく光の屈折角は何度になりますか。
物理 光・音・力 ★★★ 標準 原理・計算 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
31度
光には、進む方向を逆にしても同じ道筋をたどるという「光の道筋の可逆性」という性質があります。空気からガラスへ入射角31度で進んだときの屈折角が20度であるならば、その逆、つまりガラスから空気へ20度の角度(入射角)で進む光の屈折角は、元の入射角と同じ31度になります。
福島県公立高校入試(2019)類似

ガラスから空気への屈折角

Q36 光がガラスから空気へと進むとき、境界線で折れ曲がる屈折の現象が起こります。このとき、ガラス側の入射角を大きくしていくと、空気側の屈折角はどのように変化しますか。また、入射角と屈折角の大きさの関係について正しく述べたものはどれですか。
物理 光・音・力 ★★ 基本 実験・観察 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
入射角を大きくすると屈折角も大きくなり、常に屈折角の方が入射角より大きくなる
光がガラスから空気へ進むときは、法線から遠ざかるように屈折するため、屈折角は入射角よりも大きくなります。また、入射角を大きくすれば、それに伴って屈折角も大きくなります。なお、入射角が一定以上の大きさになると、光が空気中に出られなくなる全反射という現象が起こります。
福島県公立高校入試(2024)類似

面にはたらく圧力

Q37 質量110gの円柱形のおもりの下に、面積が55平方cmの底板がついた物体があります。この物体を脱脂綿の上に置いたとき、物体が脱脂綿にはたらかせる圧力は何Pa(パスカル)になりますか。ただし、100gの物体にはたらく重力の大きさを1Nとします。
物理 光・音・力 ★★★ 標準 原理・計算 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
200Pa
100gの物体にはたらく重力が1Nであるため、質量110gの物体にはたらく重力は1.1Nとなる。圧力をパスカルで求めるには面積の単位を平方mにする必要があるため、55平方cmを0.0055平方mに換算する。1.1Nを0.0055平方mで割ると、200Paという数値が導き出される。
福島県公立高校入試(2020)類似

フックの法則

Q38 ばねに力を加えて引いたとき、ばねを引く力の大きさと、それによって生じる「ばねののび」の関係について述べたものとして、正しいものはどれか。また、その法則の名称を答えなさい。
物理 光・音・力 ★ やさしい 知識 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
比例の関係にあり、フックの法則という
ばねに加えられる力の大きさと、ばねの変形量である「のび」の間には、力が大きくなればのびもそれに応じて一定の割合で大きくなるという比例関係が成り立つ。この物理法則をフックの法則と呼ぶ。オームの法則は電流・電圧・抵抗の関係を示す法則であるため誤りである。
福島県公立高校入試(2023)類似

焦点を通る光の屈折

Q39 凸レンズを通る光の道筋について、「焦点を通ってからレンズに入射した光」と「光軸に平行に入射した光」の進み方の関係を正しく説明しているものはどれですか。
物理 光・音・力 ★★★ 標準 原理・計算 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
焦点を通って入射した光は屈折して光軸に平行になり、光軸に平行に入射した光は屈折して反対側の焦点を通る。
凸レンズにおける光の屈折には規則性があります。焦点を通る光はレンズで屈折した後に光軸と平行になり、逆に光軸と平行な光はレンズで屈折した後に反対側の焦点を通ります。この2つの性質は互いに逆の関係になっており、作図問題などを解く際の重要な原理となります。
福島県公立高校入試(2023)類似

実像の倒立性と遮蔽

Q40 凸レンズの前に、アルファベットの「F」の形に切り抜いた物体を置き、スクリーンに像を映し出しました。この実験の途中で、物体の「上半分」を黒い紙で覆って光を遮ったとき、スクリーン側から見た像のようすとして正しいものはどれか説明しなさい。
物理 光・音・力 ★★ 基本 実験・観察 正答率 — 🔥 類題2問
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✅ 正解
「F」の下半分が、上下左右に反転した状態でスクリーンに映る。
凸レンズによってスクリーン上に結ばれる実像は、物体の各点から出た光がレンズを通り、一点に集まることで形成されます。物体の上半分を遮蔽した場合、その部分から出た光はレンズに届かなくなりますが、下半分から出た光はレンズを通ってスクリーンのある一点に集まり続けます。このとき、実像はもとの物体に対して上下左右が逆になる倒立の状態で映るため、残った下半分の形が反転して観察されます。
福島県公立高校入試(2021)類似

弦の振動と音の高さ

Q41 弦を弾いたときに出る音をコンピュータで観察したところ、画面上に表示される一定時間あたりの波の数が増え、波と波の間隔が狭くなりました。このときの音の変化と原因について正しく述べたものはどれですか。
物理 光・音・力 ★★ 基本 原理・計算 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
振動数が増加したため、音が高くなった。
コンピュータの画面上で波の数が増え、波の間隔(山から山までの距離)が狭くなったということは、一定時間内に振動した回数が増えたこと、つまり振動数が増加したことを示しています。振動数が増加すると、耳に聞こえる音は高くなります。波の高さの変化である振幅は音の大きさを表すため、今回の波形の密度の変化は音の高さの変化に対応します。
福島県公立高校入試(2021)類似

音の大きさと振幅の関係

Q42 弦を弾いたときに出る音の大きさと高さの関係について、正しい説明はどれか。
物理 光・音・力 ★ やさしい 知識 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
弾く力を弱くすると振幅が小さくなり、音の大きさだけが小さくなる。
音の大きさは弦の振幅によって決まり、音の高さは弦の振動数によって決まります。弾く力を変化させたとき、直接的に変化するのは弦の振れ幅である振幅のみです。振動数は弦の長さや太さ、張力に依存するため、弾く力を変えても振動数は一定に保たれ、音の高さは変わりません。

福島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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福島県公立高校入試(2022)類似

力の合成

Q1 同じ1点にはたらく、向きの異なる2つの力があるとき、その合力の大きさと向きを求める法則について説明した文として、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3問
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✅ 正解
2つの力を隣り合う2辺とする平行四辺形をつくったとき、その対角線が合力となる
同じ点から出発する向きの異なる2つの力がある場合、それらを隣り合う2辺に見立てて平行四辺形を作図します。このとき、2つの力が接する点から引いた対角線が、これら2つの力を合成した合力を表します。これを平行四辺形の法則と呼びます。2つの力のなす角度が大きくなるほど、対角線の長さは短くなるため、合力の大きさは小さくなります。
福島県公立高校入試(2021)類似

仕事率

Q2 「物体を直接2m持ち上げる」「定滑車を使って2m持ち上げる」「動滑車を使って2m持ち上げる」という3つの方法で、重さが同じ物体をそれぞれ同じ10秒間かけて持ち上げました。このときの仕事率の比較について述べた文として正しいものを選びなさい。ただし、滑車の重さや摩擦は無視できるものとします。
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
どの方法で行っても、仕事率はすべて同じになる
道具を使っても使わなくても、物体をある高さまで持ち上げるのに必要な仕事の大きさは変わらないという「仕事の原理」があります。同じ重さの物体を同じ高さまで持ち上げる場合、直接持ち上げても滑車を使っても、手がする仕事(J)はすべて同じです。今回はこれらをすべて同じ時間(10秒)で行っているため、1秒間あたりの仕事量である「仕事率」も、すべての方法において等しくなります。
福島県公立高校入試(2021)類似

仕事の原理

Q3 滑車や斜面などの道具を利用して物体を動かすとき、道具を使うことで必要な力を小さくすることはできるが、物体に対して行われる仕事の大きさは、道具を使わない場合と変わらない。このことを何というか、名称を答えなさい。
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
仕事の原理
道具を用いると、物体を持ち上げるために必要な力を小さくしたり、力の向きを変えたりすることができるが、その分だけ力を加える距離が長くなる。力と距離の積で求められる仕事の大きさは、どのような道具を用いても、あるいは道具を用いなくても変化しないという物理学上の法則を仕事の原理と呼ぶ。
福島県公立高校入試(2021)類似

位置エネルギー

Q4 高いところにある物体が持っている、基準面からの高さや物体の質量によって大きさが決まるエネルギーの名称として、最も適切なものはどれか。
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
重力がはたらく空間において、基準となる水平面から高い位置にある物体が持つエネルギーを位置エネルギーと呼ぶ。これは物体を持ち上げる際に行った仕事の量に相当し、物体の質量が大きく、高さが高いほどその値は大きくなる。
福島県公立高校入試(2022)類似

平行四辺形の法則

Q5 1つの点からはたらく、向きの異なる2つの力を合わせ、それらと同じはたらきをする1つの力である「合力」を求める際、もとの2つの力を隣り合う2辺として作図される図形の対角線で合力を表す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2問
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✅ 正解
平行四辺形の法則
同じ点から異なる方向にはたらく2つの力を合成する場合、その2つの力の矢印を隣り合う2辺とする平行四辺形を作図すると、その始点から引いた対角線が合力の向きと大きさを表します。この幾何学的な関係を用いた力の合成の決まりを平行四辺形の法則と呼びます。
福島県公立高校入試(2020)類似

運動の向きと力の向きの関係

Q6 粗い水平面の上を滑らせた木片が、次第に速さを減らしてやがて停止した。このときの木片の運動と、木片にはたらく力(摩擦力)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か。
物理 運動とエネルギー ★ やさしい 原理・計算 正答率 — 🔥 類題2問
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✅ 正解
木片には運動の向きと逆向きに摩擦力がはたらき、その合力によって減速した。
物体が水平面を滑っているとき、面から受ける摩擦力は常に運動を妨げる向き、つまり運動の向きとは逆向きにはたらく。この摩擦力が合力となり、物体の速さが次第に遅くなる現象(減速)を引き起こす。力がつり合っている場合や合力が0の場合は、物体は等速直線運動を続けるか静止したままとなるため、減速しているときは必ず運動と逆向きに合力が存在している。
福島県公立高校入試(2019)類似

エネルギーの変換

Q7 振り子の先端に取り付けた磁石が、静止したコイルを通過しながら往復運動をしています。この装置において、コイルのスイッチを切って電流が流れないようにした場合と、スイッチを入れて電流が流れるようにした場合を比較したとき、スイッチを入れた場合の振り子の動きについて説明したものとして適切なものはどれですか。
物理 運動とエネルギー ★★★ 標準 実験・観察 正答率 — 🔥 類題2問
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✅ 正解
誘導電流が流れることでエネルギーの変換が起こるため、スイッチを切ったときよりも早く振れ幅が小さくなる。
回路が閉じている(スイッチが入っている)状態では、磁石の通過に伴って電気エネルギーが発生します。この電気エネルギーはもともと磁石が持っていた力学的エネルギーが変換されたものであるため、電流が流れるほど力学的エネルギーの消費が早まり、振れ幅の減少が顕著になります。一方、電流が流れない状態では、空気抵抗などを除けばエネルギーの変換が抑えられるため、振れ幅は緩やかにしか小さくなりません。
福島県公立高校入試(2023)類似

力学的エネルギー

Q8 摩擦や空気の抵抗が無視できる振り子の運動において、小球をある高さから放すと、反対側でも放したときと同じ高さまで振れます。このように、位置エネルギーと運動エネルギーが互いに移り変わり、その和が常に一定に保たれることを何の法則といいますか。
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
力学的エネルギー保存の法則
摩擦や空気抵抗などの外部へのエネルギーの逃げがない場合、位置エネルギーと運動エネルギーの合計である力学的エネルギーは、運動のどの点においても一定に保たれる。これを力学的エネルギー保存の法則という。熱エネルギーや音エネルギーなど、すべての形態のエネルギーを含めて考える「エネルギー保存の法則」の限定的なケースである。
福島県公立高校入試(2020)類似

平均の速さの算出

Q9 1秒間に50回打点する記録タイマーを用いて、斜面を下る台車の運動を記録しました。5打点ごとに切ったテープの長さが8.0センチメートルであったとき、この実験の結果からわかることについて説明した文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 実験・観察 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
5打点分の時間は0.1秒であり、移動距離を時間で割ると平均の速さは80cm/sとなる。
1秒間に50回打点するタイマーにおいて、5打点の間隔が進むのにかかる時間は、5 ÷ 50 = 0.1秒となります。この0.1秒間での移動距離が8.0センチメートルであるため、速さを求める公式「移動距離 ÷ 時間」に当てはめると、8.0 ÷ 0.1 = 80cm/sが導き出されます。
福島県公立高校入試(2021)類似

位置エネルギー

Q10 スタンドに固定された定規の横で、床に置かれたおもりをばねばかりを用いて垂直に持ち上げる実験を行う。おもりの質量を半分にし、持ち上げる高さを最初の4倍にしたとき、おもりが持つ位置エネルギーの大きさはもとの状態と比べてどのようになるか。
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
もとの2倍になる
位置エネルギーの大きさは、物体の質量に比例し、かつ基準面からの高さにも比例する性質がある。質量が1/2倍になり、高さが4倍になった場合、全体のエネルギーは 1/2 × 4 = 2倍として計算される。
福島県公立高校入試(2021)類似

仕事の原理

Q11 質量4kgの物体を、1つの動滑車を用いて3mの高さまでゆっくりと引き上げる。動滑車の質量やひもの摩擦は無視できるものとしたとき、このときひもを引く力と、ひもを引いた距離の組み合わせとして正しいものを答えなさい。ただし、100gの物体にはたらく重力の大きさを1Nとする。
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
20Nの力で6m引く
動滑車を1つ用いる場合、ひもを2重に掛けて物体を支えることになるため、引き上げるために必要な力は物体にはたらく重力の半分(20N)となる。一方で、物体を3m上昇させるためには、2本のひもをそれぞれ3mずつ、合計6m引き上げる必要がある。仕事の原理により、直接引き上げた場合の仕事(40N × 3m = 120J)と、動滑車を用いた仕事(20N × 6m = 120J)は等しくなる。
福島県公立高校入試(2023)類似

自由落下

Q12 静止していた物体が重力の作用のみを受けて、真下に向かって落ちる運動を何といいますか。
物理 運動とエネルギー ★ やさしい 知識 正答率 — 🔥 類題2問
💡 答えを確認
✅ 正解
自由落下
物体が重力以外の力を受けず、初速度が0の状態で真下に落下する現象を自由落下と呼びます。これは物理学における基本的な運動の一つであり、空気の抵抗を無視できる場合に典型的に観察されます。
福島県公立高校入試(2023)類似

仕事とエネルギーの関係

Q13 斜面から小球を転がして木片に衝突させる実験において、「小球を離す高さ」と「衝突後の木片の移動距離」の関係を調べました。質量の異なる複数の小球でそれぞれ実験を行い、高さを横軸、移動距離を縦軸にとったグラフを作成したとき、グラフの様子とそこから導き出される結論として正しいものはどれか選びなさい。
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
いずれの質量でもグラフは原点を通る直線となり、小球の質量が重いほどグラフの傾きが急になることから、エネルギーは質量に比例する。
物体が持つ位置エネルギーは、物体の質量と高さの両方に比例します。高さを変化させた際の木片の移動距離をグラフにすると、比例関係を示す原点を通る直線が得られます。ここで、より質量の重い小球を用いると、同じ高さからでもより大きなエネルギーを持つため、木片を移動させる距離が長くなります。これは、高さに対する移動距離の増加割合(グラフの傾き)が大きくなることを意味しており、エネルギーが質量に比例していることを示しています。
福島県公立高校入試(2020)類似

作用反作用の法則

Q14 作用・反作用の法則が成り立つ条件について、正しい説明はどれですか。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3問
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✅ 正解
一方がもう一方を一方的に押しているときでも、互いに同じ大きさの力を及ぼし合う
作用・反作用の法則は、物体の運動状態(静止・運動)や質量、あるいは接触の有無に関わらず、2つの物体の間で力がはたらくときには必ず成立します。したがって、一方がもう一方を押しているという主観的な状況であっても、物理学的には互いに同じ大きさの力を反対向きに及ぼし合っています。
福島県公立高校入試(2022)類似

分力の大きさと角度の関係

Q15 1つの物体を2本の糸でつなぎ、それぞれの糸をばねばかりで引いて静止させます。2本の糸が引く力の合力の大きさと向きを変えないように保ったまま、2本の糸がなす角度を0度から徐々に広げていったとき、それぞれのばねばかりが示す目盛りの値はどのように変化しますか。
物理 運動とエネルギー ★★★ 標準 実験・観察 正答率 — 🔥 類題2問
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✅ 正解
角度が大きくなるほど、目盛りの値は大きくなる
2つの分力の合力は、それらを2辺とする平行四辺形の対角線として表されます。合力(対角線)の大きさが一定である場合、2つの分力のなす角度を大きくしていくと、平行四辺形が平らにつぶれたような形になります。このとき、対角線の長さを一定に保つためには、平行四辺形の各辺の長さを長くしなければなりません。したがって、分力にあたるばねばかりの目盛りの値は、角度を大きくするほど大きくなります。
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仕事率

Q16 重さ20Nの物体を、動滑車を1つ使い、手でひもを4m引き上げることで、2mの高さまで5秒間かけて持ち上げました。このとき、手が物体に対して行った仕事率は何Wですか。なお、滑車の重さや摩擦は考えないものとします。
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
8W
動滑車を1つ使うと、物体を持ち上げるのに必要な力は重力の半分の10Nになりますが、ひもを引く距離は物体の上がる高さの2倍である4mになります。まず、手がした仕事の大きさを求めると「10N × 4m = 40J」となります。仕事率は1秒間あたりの仕事の量なので、この仕事の大きさをかかった時間で割り、「40J ÷ 5秒 = 8W」と算出されます。道具を使っても仕事の総量は変わりませんが、時間あたりの能率を計算に用いるのが仕事率の特徴です。
福島県公立高校入試(2021)類似

重力

Q17 100gの物体にはたらく重力の大きさを1Nとし、方眼紙の1目盛りを1Nとして作図する場合を考える。水平な床に置かれた質量300gの立方体にはたらく重力を表すとき、その作用点と矢印の長さの組み合わせとして正しいものはどれか。
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
物体の中心を作用点とし、鉛直下向きに3目盛り分引く
質量300gの物体にはたらく重力の大きさは、100gで1Nという基準に基づくと3Nになります。方眼の1目盛りが1Nを示す場合、力の大きさを表す矢印の長さは3目盛り分となります。重力の作用点は物体の中心に置き、向きは鉛直下向きに描く必要があるため、中心から下へ3目盛り分の矢印を引くのが正解です。
福島県公立高校入試(2020)類似

運動の向きと力の向きの関係

Q18 水平な床の上を運動している台車の運動を、記録タイマーを用いて0.1秒間隔で記録した。時間の経過とともに、切り取った記録テープの長さが次第に短くなっていったとき、この台車の運動の状態と合力のはたらき方について正しく説明しているものはどれか。
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
台車は減速しており、運動の向きとは逆向きに合力がはたらいている。
一定の時間間隔(0.1秒間)で切り取ったテープの長さが短くなっていることは、その時間内に進む距離が減少していることを示すため、台車は減速していると判断できる。物体が減速するとき、その物体には運動を妨げる向き、すなわち運動の向きとは逆向きに合力がはたらいているという原理がある。
福島県公立高校入試(2023)類似

仕事とエネルギーの関係

Q19 物体が持っている「エネルギー」の大きさと、その物体が外部に対して行うことができる「仕事」の量にはどのような関係がありますか。最も適切な説明を選びなさい。
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
物体が持っているエネルギーの大きさは、その物体が外部に対してできる仕事の量に等しい。
物理学において、エネルギーとは「仕事をする能力」と定義されます。物体が他の物体に対して仕事をしたとき、その仕事の分だけ物体のエネルギーは減少し、逆に外部から仕事をされたときは、その分だけ物体のエネルギーが増加します。したがって、物体が保持しているエネルギーの総量は、その物体が外部に対して行うことのできる仕事の最大量と一致します。
福島県公立高校入試(2022)類似

力の合成

Q20 1つの小さな金属の輪に3本の糸をつけ、それぞれの糸を異なる方向からばねばかりで引いて、金属の輪が一定の場所で静止している状態をつくりました。このとき、2本の糸が引く力の合力と、残りの1本の糸が引く力と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
2つの力の合力は、残りの1つの力と大きさが等しく、向きが反対である
金属の輪が静止しているとき、その輪にはたらくすべての力はつり合っています。3つの力がつり合っている場合、そのうちの2つの力を合成してできる合力は、残りの1つの力と「大きさが等しい」「向きが反対」「同一直線上にある」という、2力のつり合いの条件を満たします。これにより、物体に加わる力の合計が相殺され、静止状態が維持されます。
福島県公立高校入試(2022)類似

荷重と糸の破断限界

Q21 1本の糸におもりを吊り下げ、その糸の両端を持って左右にゆっくりと広げていく実験を行います。おもりの重さを重いものに取り替えて同様の実験を行ったとき、糸が切れる瞬間の現象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2問
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✅ 正解
おもりの重さが大きくなると、糸にかかる張力が限界に達しやすくなるため、より小さい角度で糸が切れる。
物体を2本の糸で支えるとき、2本の糸のなす角度が大きくなるほど、重力を支えるために必要な糸1本あたりの張力は大きくなります。おもりの重さが大きくなると、糸の角度を広げる前の段階からすでに大きな張力がかかっている状態になるため、糸が耐えられる張力の限界(破断限界)に早く到達します。その結果、角度をあまり大きくしていない状態、つまりより小さい角度の時点で糸が切れることになります。
福島県公立高校入試(2022)類似

合力の向きの条件

Q22 2本の糸でおもりを吊り下げて静止させたとき、おもりを引く2つの力の合力が、重力と向きが反対で大きさが同じにならなければならないのはなぜですか。その理由として適切なものを選びなさい。
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
物体にはたらく力がつり合っていないと、物体がその場に静止し続けることができないから
物体が静止し続けるためには、物体にはたらく力の合計(合力)が0である必要があります。重りには鉛直下向きの重力が常にはたらいているため、それと反対の向きである上向きに、重力と同じ大きさの合力が発生して初めて、力がつり合って静止することができます。もし向きが反対でなかったり大きさが異なれば、物体は合力の方向に動き出してしまいます。
福島県公立高校入試(2022)類似

平行四辺形の法則

Q23 方眼紙上の1点から異なる2つの方向に力の矢印が伸びている状況において、これら2つの力とつり合う「合力」を正しく作図・特定するための説明として、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 原理・計算 正答率 — 🔥 類題2問
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✅ 正解
2つの力の矢印を隣り合う2辺とする平行四辺形をかき、その始点から引いた対角線を合力とする。
2つの力が角度をもってはたらいているとき、単純な足し算ではなく、平行四辺形の対角線として合力を求めます。方眼紙上で作図する際も、2つの力を2辺とした平行四辺形を完成させ、その対角線の長さが合力の大きさを、対角線の向きが合力の方向をそれぞれ示すことになります。
福島県公立高校入試(2021)類似

重力

Q24 水平な床の上に置かれた立方体のおもりにはたらく重力を矢印で表すとき、その矢印の起点となる「作用点」はどこに設定すべきか。また、そこから矢印をどの向きに引くのが適切か答えなさい。
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
おもりの中心から、鉛直下向きに引く
重力は物体全体にはたらく力ですが、理科の作図においては物体の中心を「作用点」として一点で表します。重力の向きは常に地球の中心へ向かうため、中心の点から真下、すなわち鉛直下向きに矢印を引くのが正しいルールです。床との接点から上向きに引く矢印は垂直抗力を指すため混同しないよう注意が必要です。
福島県公立高校入試(2022)類似

分力の大きさと角度の関係

Q25 物体にはたらく1つの力を、それと同じはたらきをする2つの力に分けることを力の分解といいます。この分解された2つの力の名称と、合力の大きさを変えずに2つの力の間の角度を大きくしたときの各々の力の大きさの変化について、正しい組み合わせはどれですか。
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
名称:分力、力の大きさ:大きくなる
1つの力を分解して得られた力を分力と呼びます。力を分解して平行四辺形を作図したとき、合力が対角線に相当します。2つの分力のなす角度を大きくすると、対角線の長さ(合力)を維持するために、平行四辺形の辺(分力)をより長く伸ばす必要があります。このため、角度を大きくするほど、それぞれの分力の大きさは大きくなるという関係が成り立ちます。
福島県公立高校入試(2020)類似

平均の速さの算出

Q26 物体がある距離を移動したとき、その移動にかかった時間で移動距離を割ることによって得られる、途中の速さの変化を考慮しない一定の速さを何といいますか。
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
平均の速さ
物体が移動した全距離(移動距離)を、移動にかかった時間で割ることで求められる値を平均の速さと呼びます。これは、運動の途中で速さが変化していても、その区間をずっと一定の速さで動いたと仮定して算出する値です。
福島県公立高校入試(2021)類似

重力

Q27 地球がその中心に向かって物体を引く力を何というか。また、その力がはたらく向きの説明として正しい組み合わせを選びなさい。
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
重力、鉛直下向き
地球上の物体は常に地球の中心に向かって引かれており、この力を重力と呼びます。重力は地球上のどの地点においても、地面に対して垂直に下がる方向、すなわち鉛直下向きにはたらく性質があります。垂直抗力や弾性力は物体どうしが接しているときにはたらく別の力です。
福島県公立高校入試(2023)類似

自由落下

Q28 振り子の小球が振れの両端である最高点に達した瞬間に、小球をつるしている糸をハサミで切りました。このとき、小球が動き出す方向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 ★★ 基本 実験・観察 正答率 — 🔥 類題2問
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✅ 正解
重力の作用による真下方向
振り子の小球は、振れの端である最高点に達した瞬間、速度が0になり一瞬だけ静止します。このタイミングで糸を切ると、小球には糸が引く力がなくなり、重力のみがはたらくことになります。静止した状態から重力のみを受けて落下するため、小球は真下に向かって運動を始めます。
福島県公立高校入試(2019)類似

エネルギーの変換

Q29 振り子の先端に磁石を取り付け、その磁石が固定されたコイルの中を通過するように繰り返し往復運動をさせる実験を行います。磁石がコイルを通過するたびに検流計の針が振れ、磁石の振れ幅は次第に小さくなっていきました。このとき、磁石の運動に関して起きているエネルギーの変換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 ★★ 基本 知識 正答率 — 🔥 類題2問
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✅ 正解
磁石が持つ力学的エネルギーが、誘導電流としての電気エネルギーに変換されている。
磁石がコイルを通過する際、コイル内の磁界が変化することで電磁誘導が起こり、誘導電流が発生します。このとき、磁石が運動することで持っていた力学的エネルギーの一部が電気エネルギーへと変換されるため、磁石の持つエネルギーが減少し、振り子の振れ幅が小さくなります。エネルギーは別の形に変わるだけであり、消滅することはありません。
福島県公立高校入試(2022)類似

荷重と糸の破断限界

Q30 2本の糸でおもりを吊り下げた装置において、糸が切れる原因となる「張力」の性質と角度の関係について述べた文として、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2問
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✅ 正解
おもりの重さが一定であれば、2本の糸のなす角度を大きくするほど、1本の糸にかかる張力は大きくなる。
2本の糸で物体を吊るす場合、それぞれの糸の張力の「上向きの成分」がおもりの重力とつり合っています。糸を左右に広げて角度を大きくすると、上向きに重力を支える力とは別に、左右に引き合う力が大きくなります。その結果、それらを合わせた合計の力である張力そのものが増大します。そのため、おもりの重さが同じであっても、角度を大きくするほど糸は切れやすくなります。
福島県公立高校入試(2018)類似

仕事の大きさ

Q31 理科における「仕事」の定義と単位の説明として、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
物体に力を加えてその力の向きに移動させたとき、力の大きさと移動させた距離の積で表され、単位にはジュールを用いる。
物理学における仕事は、物体に加えた力の大きさと、その力の向きに移動させた距離の積によって定義される物理量です。単位にはジュール(J)が使われます。選択肢にあるワット(W)は、1秒間あたりにおこなう仕事の割合(仕事率)を示す単位であり、仕事そのものの単位とは異なります。仕事の算出には、力の大きさがニュートン(N)、距離がメートル(m)で表されている必要があります。
福島県公立高校入試(2023)類似

仕事とエネルギーの関係

Q32 摩擦のない斜面の上に小球を置き、静かに手を離して斜面の下にある木片に衝突させる実験を行います。小球の質量を一定に保ったまま、小球を離す高さを2倍、3倍と変化させたとき、衝突後の木片の移動距離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
木片の移動距離は、小球を離す高さに比例して2倍、3倍となる。
高い位置にある小球は位置エネルギーを持っており、その大きさは「質量 × 重力加速度 × 高さ」で表されます。小球を転がして木片に衝突させたとき、小球が持っていたエネルギーは木片を動かすための仕事(摩擦力 × 移動距離)に変換されます。質量が一定であれば、位置エネルギーの大きさは高さに比例するため、それによって行われる仕事の結果である木片の移動距離も、高さに比例して大きくなります。
福島県公立高校入試(2021)類似

仕事率

Q33 1秒間あたりに行う仕事の量を表す値を何といいますか。その名称と単位の組み合わせとして適切なものを選びなさい。
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
仕事率、単位はワット(W)
仕事率とは、単位時間(1秒間)あたりにどれだけの仕事が行われたかという、仕事の能率を表す値です。この仕事率を計算する際の単位にはワット(W)が用いられます。1ワットは、1秒間に1ジュールの仕事をする時の仕事率と定義されています。
福島県公立高校入試(2020)類似

慣性の法則

Q34 物体に外部から力がはたらかないとき、または、はたらいている力がつり合っているとき、静止している物体は静止し続け、動いている物体はそのままの速さで一直線上を動き続けようとします。このような物体の性質を何といいますか。
物理 運動とエネルギー ★ やさしい 知識 正答率 — 🔥 類題2問
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✅ 正解
慣性
物体がそれまでの運動の状態を保とうとする性質を慣性と呼びます。外部からの力が加わらない、あるいは合力が0(つり合いの状態)であるとき、この性質によって物体の運動状態は変化しません。この現象をまとめたものが慣性の法則です。
福島県公立高校入試(2023)類似

力学的エネルギー

Q35 スタンドに固定された糸の先に小球を吊るし、高い位置から静かに手を離した振り子の運動について考えます。小球が最高点から最下点に向かって下降している間、小球が持つエネルギーの状態について述べたものとして正しいものを選びなさい。ただし、空気の抵抗や摩擦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
小球が最高点から最下点へ向かう際、基準面からの高さが低くなるため位置エネルギーは減少する。一方で、重力によって小球が加速され速さが増すため、運動エネルギーは増加する。このとき、減少した位置エネルギーの分だけ運動エネルギーが増加している。
福島県公立高校入試(2020)類似

慣性の法則

Q36 粗い面を持つ斜面の上で台車を静かに放したところ、台車は加速も減速もせず、一定の速さで斜面を下り続けました。このときの台車の運動の状態と、台車にはたらく力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 ★★★ 標準 原理・計算 正答率 — 🔥 類題2問
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✅ 正解
重力の斜面に平行な下向きの分力と、斜面から受ける摩擦力がつり合っているため、台車は等速直線運動を続ける。
物体が等速直線運動をしているとき、慣性の法則により、その物体にはたらく力はつり合っています。斜面を下る台車の場合、斜面下向きに引こうとする重力の分力と、その動きを妨げようとする斜面上向きの摩擦力の大きさが等しくなっているため、加速も減速もしない運動となります。
福島県公立高校入試(2020)類似

平均の速さの算出

Q37 斜面を運動する台車の様子を記録タイマーで記録しました。0.1秒間の運動を記録したあるテープの長さを目盛りで読み取ったところ、8.0センチメートルであることがわかりました。この区間における台車の平均の速さは何cm/s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
80センチメートル毎秒
速さは「移動距離 ÷ 時間」という計算式で求めることができます。この問題では、移動距離が8.0センチメートル、時間が0.1秒間であるため、8.0 ÷ 0.1 = 80という計算により、平均の速さは80cm/sとなります。
福島県公立高校入試(2023)類似

摩擦によるエネルギーの散逸

Q38 水平なレールの上を滑る木片に摩擦力が働いているとき、木片の運動エネルギーと位置エネルギーの和である力学的エネルギーはどのように変化しますか。最も適切な説明を選びなさい。
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
摩擦力によって熱エネルギーなどに変換されるため、力学的エネルギーは減少し、保存されない
物体が摩擦を受けながら運動するとき、摩擦力によって物体の持つエネルギーの一部が熱エネルギーや音エネルギーなどに変換されます。このとき、運動エネルギーと位置エネルギーの和である力学的エネルギーは減少するため、保存されないといいます。ただし、発生した熱エネルギーなどを含めたエネルギー全体の総和は常に一定に保たれます。
福島県公立高校入試(2022)類似

重力と合力のつり合い

Q39 1つのおもりを2本の糸でV字型に吊り下げて静止させる実験を行います。2本の糸の間の角度を0度から徐々に大きくしていったとき、2本の糸がおもりを引く力の合力の大きさはどのように変化しますか。最も適切な説明を選びなさい。
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
糸の間の角度に関わらず、合力の大きさはおもりに働く重力の大きさと等しく一定である
物体が静止しているとき、その物体に働く力はつり合いの状態にあります。おもりには下向きに「重力」が働いており、これを2本の糸が上向きに支えています。2本の糸が引く力の合力は重力とつり合っているため、向きは重力と反対(上向き)で、大きさは重力と常に等しくなります。したがって、糸の角度をどのように変化させても、おもりが静止している限り合力の大きさは変化しません。
福島県公立高校入試(2021)類似

位置エネルギー

Q40 垂直に立てられた定規に沿っておもりをばねばかりで引き上げる際、ばねばかりの示す値が1.5N(ニュートン)であり、そのまま0.4m(メートル)の高さまで持ち上げて静止させた。このとき、おもりが蓄えている位置エネルギーの大きさとして適切なものはどれか。
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
0.6J
物体を持ち上げたときに蓄えられる位置エネルギーの大きさは、その物体を持ち上げるために使った仕事の量(力の大きさ × 移動距離)と等しくなる。この場合、1.5N × 0.4m = 0.6J(ジュール)が、おもりに蓄えられた位置エネルギーとなる。
福島県公立高校入試(2020)類似

作用反作用の法則

Q41 水平な面上にある台車を走らせ、固定された車止めに衝突させた実験について考えます。台車が車止めに衝突した瞬間に「台車が車止めを押す力」をF1、「車止めが台車を押し返す力」をF2としたとき、それぞれの力の大きさの関係について述べ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 実験・観察 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
台車の速度や重さに関わらず、F1とF2は常に同じ大きさである
作用と反作用の法則によれば、2つの物体の間で及ぼし合う力は、どちらか一方が大きくなることはありません。台車が車止めに衝突した際、台車が車止めに及ぼす作用に対し、車止めが台車に及ぼす反作用が瞬時にはたらき、それらの力は常に同じ大きさになります。
福島県公立高校入試(2020)類似

斜面上の重力の分解

Q42 斜面上にある物体にはたらく重力を、斜面に平行な方向と、斜面に垂直な方向の2つの力に分けることを何といいますか。また、斜面の傾きを大きくしたとき、斜面に平行な方向の力の大きさはどう変化しますか。適切な組み合わせを選びなさい。
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
力の分解といい、斜面に平行な方向の力の大きさは大きくなる。
1つの力をそれと同じはたらきをする2つの力に分けることを力の分解と呼び、分けられたそれぞれの力を分力といいます。斜面上の物体にはたらく重力を分解する場合、斜面の傾きが急になるほど、重力の斜面に平行な成分(分力)は大きくなり、逆に斜面に垂直な成分(分力)は小さくなるという性質があります。

福島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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福島県公立高校入試(2018)類似

回路の接続方式による消費電力の変化

Q1 電気回路において、電流が1秒間あたりに行う仕事の量を何といいますか。また、その単位と、抵抗・電圧・電流の関係を用いた算出式として適切な組み合わせを選びなさい。
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
名称:電力、単位:ワット(W)、式:電圧(V)× 電流(A)
電流が光や熱、音などを出す能力の大きさを電力と呼び、その単位にはワット(W)が用いられます。電力は「電圧(V)× 電流(A)」の式で算出されます。電力量(J)は電力を一定時間使ったときの総量を指すため、1秒間あたりの仕事量である電力とは定義が異なります。
福島県公立高校入試(2026)類似

直列回路における未知の抵抗値の特定

Q2 抵抗値が 15Ω の抵抗器Aと、抵抗値のわからない抵抗器Bを直列につなぎ、電源装置に接続した。電源の電圧を 9.0V に設定したところ、回路全体に 0.3A の電流が流れた。このとき、抵抗器Bの抵抗値として正しいものはどれか。
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
15Ω
オームの法則(電圧=電流×抵抗)を用いて、まず回路全体の抵抗を求めます。全体の電圧 9.0V を電流 0.3A で割ると、全体の抵抗(合成抵抗)は 30Ω であることがわかります。直列回路において合成抵抗は各抵抗器の和(抵抗器A + 抵抗器B)となるため、全体の 30Ω から抵抗器Aの 15Ω を引くことで、抵抗器Bの抵抗値は 15Ω であると算出できます。
福島県公立高校入試(2018)類似

並列回路における電圧の性質

Q3 1.5Vの乾電池に、30Ωの抵抗器bと15Ωの抵抗器cを並列につないだ回路において、抵抗器bの両端に加わる電圧を測定したところ1.5Vでした。次に、この回路に電流を流したまま、さらにもう一つの抵抗器を並列に追加してつないだ場合、もともとあった抵抗器cの両端に加わる電圧はどうなりますか。ただし、電池の電圧は常に一定であるものとします。
物理 電流・磁界 ★★ 基本 実験・観察 正答率 — 🔥 類題2問
💡 答えを確認
✅ 正解
追加する前と変わらず、1.5Vのままである
並列回路の大きな特徴は、各枝の道が電源に対して直接つながっていることです。新しい抵抗器を並列に追加しても、既存の抵抗器cが電源とつながっている経路の状態は変わりません。並列回路において各抵抗器に加わる電圧は常に電源電圧と等しくなるという原理があるため、他の枝に何がつながれても、電圧の大きさは一定に保たれます。
福島県公立高校入試(2022)類似

回路全体の抵抗(合成抵抗)の算出

Q4 抵抗器aを含む並列回路において、回路全体に1.0Vの電圧を加えたところ、抵抗器aには40mAの電流が流れ、回路全体の電流計は50mAを示しました。この回路全体の合成抵抗は何Ωですか。
物理 電流・磁界 ★★ 基本 原理・計算 正答率 — 🔥 類題3問
💡 答えを確認
✅ 正解
20Ω
並列回路では、各抵抗器および回路全体に加わる電圧は等しくなります。オームの法則(電圧=抵抗×電流)を利用し、回路全体の電圧1.0Vを、回路の幹を流れる全電流50mA(0.05A)で割ることで計算します。1.0 ÷ 0.05 = 20となるため、合成抵抗は20Ωとなります。
福島県公立高校入試(2022)類似

電圧が等しいときの電流と抵抗の関係

Q5 2つの異なる抵抗器にそれぞれ同じ大きさの電圧を加える実験を行ったとき、一方の抵抗器にはもう一方よりも大きな電流が流れました。この結果から判断できる、電流が大きく流れた方の抵抗器の性質として正しいものを選択してください。
物理 電流・磁界 ★ やさしい 知識 正答率 — 🔥 類題3問
💡 答えを確認
✅ 正解
もう一方の抵抗器よりも抵抗が小さい
オームの法則では、電圧が一定の場合、流れる電流の大きさと抵抗の大きさは反比例の関係にあります。抵抗とは電流の流れにくさを表す量であるため、同じ電圧を加えた際により多くの電流が流れたということは、その抵抗器の抵抗がより小さいことを示しています。
福島県公立高校入試(2019)類似

誘導電流を大きくする方法

Q6 プラスチック板で作られた斜面の下端にコイルを固定し、その中を磁石が通過するように滑らせて、検流計で誘導電流を測定する実験を行います。この実験において、検流計の針の振れ(電流の大きさ)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3問
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✅ 正解
磁石を離す位置をより高くして、磁石がコイルを通過する速さを速くする
電磁誘導によって生じる電流は、磁界の変化が急激であるほど大きくなります。磁石を斜面の高い位置から滑らせると、コイルを通過する際の磁石の速さが速くなり、単位時間あたりの磁界の変化が大きくなるため、誘導電流は大きくなります。磁石の向きを逆にしても電流の流れる向きが変わるだけで大きさは変わらず、抵抗を大きくすると回路に流れる電流はむしろ減少します。
福島県公立高校入試(2022)類似

回路全体の抵抗(合成抵抗)の算出

Q7 二つの抵抗器を並列につないだ回路において、回路全体の合成抵抗の大きさは、それぞれの抵抗器が単独で接続されているときと比べてどのような特徴を持ちますか。理由とともに選びなさい。
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
電流の通り道が増えて全電流が大きくなるため、合成抵抗はどちらの抵抗器の抵抗値よりも小さくなる
並列回路では、電圧が一定のとき、電流の通り道(枝)が増えることで回路全体を流れる全電流は各枝を流れる電流の和となり、単独のときよりも大きくなります。オームの法則において、電圧が同じで電流が大きくなることは、抵抗値が小さくなることを意味するため、合成抵抗は元のどの抵抗器よりも小さな値となります。
福島県公立高校入試(2026)類似

オームの法則による電流の算出

Q8 10Ωの抵抗器と電源装置、電流計を直列に接続し、抵抗器に加わる電圧を測定するために電圧計を並列に接続した回路があります。電源装置の電圧を2.0Vに設定して電流を流したとき、回路を流れる電流の大きさとして適切なものはどれですか。
物理 電流・磁界 ★ やさしい 原理・計算 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
0.20A
オームの法則により、電流、電圧、抵抗の間には「電流(A)= 電圧(V)÷ 抵抗(Ω)」の関係が成り立ちます。この関係式に数値を当てはめると、2.0V ÷ 10Ω = 0.20A と算出されます。
福島県公立高校入試(2018)類似

電流計の適切な接続と端子選択

Q9 電圧1.5Vの乾電池に、未知の抵抗器aと30Ωの抵抗器bを直列につなぎ、電流計で回路全体の電流を測定したところ30.0mAであった。このとき、未知の抵抗器aの抵抗値は何Ωか求めなさい。ただし、乾電池や電流計の内部抵抗は考えないものとする。
物理 電流・磁界 ★★★ 標準 原理・計算 正答率 — 🔥 類題3問
💡 答えを確認
✅ 正解
20Ω
オームの法則(電圧=電流×抵抗)を用いる。回路全体の電流が30.0mA(0.03A)で、電源電圧が1.5Vであるため、回路全体の抵抗は 1.5V ÷ 0.03A = 50Ω と計算できる。直列回路では全体の抵抗は各抵抗の和になるため、未知の抵抗器aの抵抗値は、全体の50Ωから抵抗器bの30Ωを引いた20Ωとなる。
福島県公立高校入試(2019)類似

電磁誘導による運動の妨げ

Q10 斜面に固定されたコイルの裏側を磁石が滑り落ちる装置において、コイルのスイッチを切り離して回路を開いた状態で磁石を滑らせた場合と、スイッチを入れて回路を閉じた状態で磁石を滑らせた場合を比較します。コイルを通過した直後の磁石の速さについて、正しく述べたものはどれですか。
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
回路を閉じたときの方が、誘導電流による磁界の影響で磁石の速さは遅くなる
回路が閉じていると電磁誘導によって誘導電流が流れます。この誘導電流が作る磁界は、磁石の運動を妨げる向きに力を及ぼすため、回路が開いているとき(電流が流れないとき)に比べて通過後の速度が低下します。
福島県公立高校入試(2026)類似

消費電力の計算

Q11 電熱線などの電気器具に電流を流したとき、1秒間あたりに消費される電気エネルギーの大きさを何というか。また、その単位として正しいものはどれか。
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
電力といい、単位はW(ワット)を用いる
電気器具が光や熱などを出す能力の大きさを電力と呼び、その単位にはW(ワット)が使われる。電力量(単位:J)は電力に時間をかけたものであり、一定時間内に消費されたエネルギーの総量を表すため、1秒間あたりの大きさを指す電力とは区別される。
福島県公立高校入試(2026)類似

直列回路における全体の抵抗と電流の関係

Q12 複数の抵抗器を直列につないだとき、回路全体の抵抗である合成抵抗の大きさは、つなぐ前のそれぞれの抵抗器の抵抗の大きさと比べてどのようになりますか。正しい説明を選びなさい。
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
それぞれの抵抗器の抵抗の和となり、つなぐ前よりも大きくなる
直列回路では電流の通り道が一本道であり、複数の抵抗器を通り抜ける必要があるため、電流が通りにくくなります。このとき、回路全体の合成抵抗は各抵抗器の抵抗の和で表されるため、個々の抵抗器の抵抗よりも必ず大きくなります。
福島県公立高校入試(2024)類似

電力量の算出方法

Q13 ある電熱線に3.0Vの電圧をかけたところ、240mAの電流が流れた。この条件で電熱線に5分間電流を流し続けたとき、消費された電力量は何J(ジュール)か。
物理 電流・磁界 ★★ 基本 原理・計算 正答率 — 🔥 類題2問
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✅ 正解
216J
電力量(J)を求めるには、まず電力を算出し、そこに秒単位の時間を掛ける。電力は 3.0V × 0.24A(240mAを換算)= 0.72W となる。時間は5分間を秒に直して 5 × 60 = 300秒となる。したがって、0.72W × 300秒 = 216J と算出される。ミリアンペアをアンペアに、分を秒にそれぞれ単位換算して計算することが重要である。
福島県公立高校入試(2024)類似

オームの法則による抵抗の比較

Q14 二種類の電熱線にそれぞれ3.0Vの電圧をかけたところ、一方の電熱線には240mAの電流が流れ、もう一方の電熱線には360mAの電流が流れました。この二つの電熱線の電気抵抗の大小関係について正しく説明しているものはどれですか。
物理 電流・磁界 ★★ 基本 原理・計算 正答率 — 🔥 類題2問
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✅ 正解
240mAの電流が流れた電熱線の方が、360mAの電流が流れた電熱線よりも電気抵抗が大きい。
オームの法則に基づくと、電気抵抗は「電圧÷電流」で求められます。電圧が3.0Vで一定の場合、流れる電流が小さいほど電気抵抗の値は大きくなります。したがって、同じ3.0Vをかけて240mA(0.24A)しか流れなかった電熱線は、360mA(0.36A)流れた電熱線に比べて、電流を妨げるはたらきである電気抵抗がより大きいといえます。
福島県公立高校入試(2019)類似

検流計の針の動き

Q15 コイルに検流計をつなぎ、棒磁石をコイルの上方から落として内部を通過させたとき、検流計の針はどのような動きを見せるか。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
磁石が近づくときと遠ざかるときで、プラス側とマイナス側の両方に振れる。
磁石がコイルを通り抜ける際、コイルを貫く磁界の変化が「磁石が近づくとき」と「遠ざかるとき」で反転する。電磁誘導によって生じる電流の向きは、この磁界の変化を妨げる向きに決まるため、電流の向きも途中で反転する。このため、中央に零点がある検流計の針は、プラス側とマイナス側の両方に振れることになる。
福島県公立高校入試(2022)類似

直列回路の電流の性質

Q16 乾電池に2つの抵抗器を直列につないだ回路があります。電池の正極から出た電流が、1つ目の電流計、1つ目の抵抗器、2つ目の抵抗器、2つ目の電流計を順に通過して電池の負極へ戻るような構成の場合、2つの電流計が示す値の関係はどうなりますか。
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つの電流計が示す値は一致する
直列回路において、電流はどこでも一定の大きさで流れます。抵抗器を2つ通過したからといって、その前後で電流の大きさが変化することはありません。電流計を回路のどの位置に挿入しても、測定される数値は同じになります。これは「直列回路のどこを流れる電流も等しい」という物理法則に基づいています。
福島県公立高校入試(2022)類似

回路全体の抵抗(合成抵抗)の算出

Q17 回路全体を一つの抵抗と見なしたときの抵抗値を合成抵抗と呼びます。この合成抵抗を求めるために必要な、回路全体に関する二つの物理量の組み合わせとして正しいものを選びなさい。
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
回路全体に加わる電圧と、回路の幹を流れる全電流
オームの法則に基づき、回路全体を一組の抵抗器として捉える場合、その回路全体に加わる電圧を回路の幹(合流後)を流れる全電流で割ることで、合成抵抗を算出することができます。これは回路全体の電気の流れにくさを一つの指標で表したものです。
福島県公立高校入試(2019)類似

誘導電流

Q18 コイルの内部を貫く磁界が変化することによって、そのコイルに電流が流れる現象を電磁誘導といいます。このときコイルに流れる電流の名称として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
誘導電流
磁石を動かしたり、コイル自体を動かしたりして、コイル内部の磁界が変化した際に発生する電流を誘導電流と呼びます。これは電磁誘導という現象によって生じるもので、電池から流れる直流電流や、摩擦などで生じる静電気とは区別されます。
福島県公立高校入試(2026)類似

直列回路における未知の抵抗値の特定

Q19 回路のどの地点でも電流の大きさが等しくなる直列回路の性質を確認する実験について、正しい説明はどれですか。
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
抵抗器を直列につなぐと、電流の通り道が一本道になるため、どの地点でも電流の大きさは等しくなる
直列回路では電流の通り道が分かれないため、回路のどの地点で測定しても電流の値は一定です。抵抗器を通ることで電圧(電気を押し出す力)は下がりますが、電荷の流れである電流の大きさ自体は変化しません。これは直列回路の最も基本的な特性の一つです。
福島県公立高校入試(2022)類似

並列回路と直列回路の分路電流の比較

Q20 2つの抵抗器を直列につないだ回路において、それぞれの抵抗器に流れる電流が、同じ抵抗器を並列につないだ場合と比較して小さくなる理由として最も適切な説明を選びなさい。
物理 電流・磁界 ★★★ 標準 原理・計算 正答率 — 🔥 類題2問
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✅ 正解
直列回路では電圧の分担が起こり、1つの抵抗器に加わる電圧が電源電圧よりも小さくなるから
直列回路の大きな特徴は、電源の電圧が各抵抗器の抵抗の大きさに応じて分けられる「電圧の分担」が生じることです。特定の抵抗器に注目すると、並列回路のように電源電圧が直接加わる構成に比べて、直列回路では割り当てられる電圧が必ず少なくなります。電圧が低下することによって、その抵抗器を流れる電流も減少します。
福島県公立高校入試(2018)類似

電流計の適切な接続と端子選択

Q21 5A、500mA、50mAの3種類のマイナス端子を持つ電流計を用いて電流を測定した際、流れている電流が30.0mAであることがわかりました。このとき、目盛りを最も正確に読み取るために接続すべきマイナス端子はどれですか。
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
50mA端子
電流計で値を測定する際は、測定したい電流の値がその端子の最大測定範囲を超えない範囲で、できるだけ最大測定値が小さい端子を選ぶと、指針の振れが大きくなり詳しく目盛りを読み取ることができます。30.0mAを測定する場合、50mA端子であれば測定範囲内に収まり、かつ500mAや5Aの端子を使うよりも一目盛りあたりの値が小さくなるため、より正確な測定が可能です。
福島県公立高校入試(2026)類似

オームの法則による電流の算出

Q22 ある電気抵抗に加わる電圧の大きさと、そこを流れる電流の強さの関係について述べた「オームの法則」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 ★ やさしい 知識 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
電流の強さは電圧の大きさに比例し、抵抗の大きさに反比例する
オームの法則は、回路を流れる電流が電圧に比例し、抵抗に反比例するという原理です。電流をI、電圧をV、抵抗をRとすると、I=V/R という式で表され、電圧が大きくなれば電流も大きくなり、抵抗が大きくなれば電流は小さくなります。
福島県公立高校入試(2022)類似

並列回路の全体の電流(合流地点の電流)

Q23 抵抗器aと抵抗器bを並列につないだ回路があります。抵抗器aに直列に接続した電流計が40mAを示しており、2つの抵抗器を通った電流が合流した後の地点に設置した電流計が50mAを示しているとき、抵抗器bを流れる電流の大きさはいくらですか。
物理 電流・磁界 ★★ 基本 原理・計算 正答率 — 🔥 類題2問
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✅ 正解
10mA
並列回路における電流の性質として、各枝を流れる電流の和が合流地点の電流と等しくなるという法則があります。合流後の電流が50mAで、一方の枝(抵抗器a)に40mA流れていることから、もう一方の枝(抵抗器b)には、その差である10mAの電流が流れていることが導き出せます。
福島県公立高校入試(2024)類似

電流計の接続と端子の選択

Q24 電流計のマイナス端子には、50mA、500mA、5Aのように測定できる最大値が異なる複数の端子が用意されている。電流の大きさが不明な状態で、あえて「最大電流を測定できる端子」からつなぎ始める理由として、科学的な説明として最も適切なものはどれか。
物理 電流・磁界 ★★ 基本 原理・計算 正答率 — 🔥 類題2問
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✅ 正解
小さな電流用の端子に大電流が流れると、指針が振り切れて電流計が故障する恐れがあるため
電流計の指針は、接続した端子の制限を超えた電流が流れると、強い勢いで右側に振り切れてしまう。これにより内部のコイルや指針が物理的に損傷するのを防ぐため、まずは最も許容量の大きい端子で電流の目安を確認し、針の振れが小さい場合にのみ、より細かく読み取れる小さな値の端子へと順に切り替えていく必要がある。
福島県公立高校入試(2022)類似

電圧が等しいときの電流と抵抗の関係

Q25 回路に加える電圧を一定に保ったまま、接続している抵抗器を別の抵抗器に取り替える実験を行いました。取り替え後の電流計の値を読み取ったところ、取り替え前よりも電流の値が小さくなっていました。この実験結果から判断できる内容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
取り替え後の抵抗器は、取り替え前の抵抗器よりも抵抗の大きさが大きい。
オームの法則に基づくと、電圧が一定のとき、電流を流れにくくする働きである「抵抗」が大きくなれば、回路を流れる電流の値は減少します。実験において電流が減少したということは、新しく接続した抵抗器の方が、電流を遮る力がより強かった、つまり抵抗の値が大きかったことを示しています。
福島県公立高校入試(2019)類似

検流計の針の動き

Q26 中央に零点があり左右に目盛りが振られた検流計をコイルに接続し、磁石をコイルの中で往復させた。このとき、検流計の針が左右の両方に振れる理由として最も適切なものはどれか。
物理 電流・磁界 ★★★ 標準 原理・計算 正答率 — 🔥 類題2問
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✅ 正解
磁石の移動の向きが変わることで、コイル内の磁界の変化の向きが反転し、誘導電流の向きが変化するため。
検流計の針が左右に振れるのは、回路を流れる電流の向きが入れ替わっていることを示している。電磁誘導によって発生する電流の向きは、コイル内の磁界の変化によって決まる。磁石を近づける(磁界が強まる)ときと遠ざける(磁界が弱まる)ときでは、磁界の変化の向きが逆になるため、電流の向きも反転し、針の振れる方向が変化する。
福島県公立高校入試(2021)類似

電磁誘導

Q27 モノコードの弦を弾いたときの振動を電気信号に変換するマイクの内部には、コイルと磁石が配置されています。空気の振動がマイク内部に伝わり、磁石がコイルの近くで細かく動くことで電流が発生する理由として、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2問
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✅ 正解
コイル付近の磁界の変化によって電圧が生じるため
マイクの内部では、音の振動によって磁石(またはコイル)が動かされます。コイルの近くで磁界が変化すると、電磁誘導の原理によってコイルに電圧が生じ、電流が流れます。これにより、音という物理的な振動を電気信号として取り出すことが可能になります。
福島県公立高校入試(2024)類似

電力と温度上昇の比例関係

Q28 断熱容器に入れた一定量の水を電熱線で温める実験において、電熱線から発生する熱量と、それによって生じる水の温度上昇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か。
物理 電流・磁界 ★ やさしい 知識 正答率 — 🔥 類題2問
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✅ 正解
水の温度上昇は、電熱線で消費される電力に比例する。
電熱線から発生する熱量は電力に比例するという性質がある。温める水の量が一定であれば、水が得る熱量に比例して温度上昇が大きくなるため、電力と温度上昇の間には正比例の関係が成り立つ。
福島県公立高校入試(2019)類似

誘導電流

Q29 検流計と直列につないだコイルの上方に、スタンドから棒磁石を吊るして振り子を作ります。この磁石を揺らし、磁石がコイルの内部を繰り返し通り抜けるようにしたとき、検流計の針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 電流・磁界 ★★ 基本 実験・観察 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
磁石がコイルに近づくときと、コイルから遠ざかるときで、針は逆の向きに振れる
誘導電流の向きは、コイル内の磁界の変化を妨げる向きに生じます。磁石がコイルに近づく場合と遠ざかる場合では、コイル内を貫く磁界の変化(磁束の増減)が逆になるため、流れる誘導電流の向きも逆になり、検流計の針は左右反対の向きに振れます。
福島県公立高校入試(2026)類似

直列回路における未知の抵抗値の特定

Q30 2つの抵抗器を直列につないだ回路において、それぞれの抵抗器を1つの大きな抵抗とみなしたときの回路全体の抵抗の名称として正しいものを、次のうちから選びなさい。
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
合成抵抗
直列回路において複数の抵抗器を1つにまとめたものとして扱う値を合成抵抗と呼びます。直列回路では、各抵抗器の値を足し合わせたものが全体の抵抗の大きさとなります。この知識は、複雑な回路における電流や電圧を計算する際の基礎となります。
福島県公立高校入試(2021)類似

電磁誘導

Q31 コイルの近くで磁石を動かすなどして、コイル内部の磁界を変化させたときに電圧が生じ、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2問
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✅ 正解
電磁誘導
コイルを貫く磁力線の数、つまり磁界が変化することによって電圧が生じ、電流が流れる現象を電磁誘導と呼びます。このとき流れる電流は誘導電流と呼ばれ、発電機などの仕組みにも広く応用されています。
福島県公立高校入試(2018)類似

電流計の適切な接続と端子選択

Q32 1.5Vの乾電池、スイッチ、抵抗器、および電流計をつないで回路を流れる電流を測定しようとしています。このとき、電流計の回路へのつなぎ方と、最初に選択すべきマイナス端子の組み合わせとして最も適切な説明はどれですか。
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
測定したい部分に対して直列につなぎ、指針の振り切れを防ぐために最も大きい5A端子から使い始める
電流計は回路を流れる電流の大きさを測る器具であるため、測定したい場所に直列に接続する必要があります。また、流れる電流の大きさが予想できない場合、いきなり測定範囲の小さい端子につなぐと、予想以上の電流が流れた際に指針が振り切れて電流計が故障する恐れがあります。そのため、まずは最も測定範囲の大きいマイナス端子から順に試していくのが鉄則です。
福島県公立高校入試(2022)類似

並列回路の全体の電流(合流地点の電流)

Q33 並列回路において、それぞれの枝に分かれて流れる電流と、それらが合流した後の幹の部分を流れる電流の関係について述べた文として、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2問
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✅ 正解
各枝を流れる電流の和が、合流した後の電流に等しくなる
並列回路では、回路が枝分かれしても流れる電気の量(電荷)の合計は変わりません。そのため、それぞれの枝に分かれて流れる電流をすべて足し合わせると、枝分かれする前や合流した後の主要な経路(幹)を流れる電流の大きさと一致します。
福島県公立高校入試(2018)類似

回路の接続方式による消費電力の変化

Q34 30Ωの抵抗器bを含む回路において、抵抗器bに1.5Vの電圧が直接加わるように並列回路をつくりました。このとき、抵抗器bで消費される電力は何ワット(W)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
0.075ワット
電力(W)は、電圧(V)と電流(A)の積で求められます。まず、オームの法則(電流=電圧÷抵抗)を用いて抵抗器bに流れる電流を算出すると、1.5V ÷ 30Ω = 0.05Aとなります。この値を用いて電力を計算すると、1.5V × 0.05A = 0.075Wとなります。並列回路では各抵抗器に加わる電圧が電源電圧と等しくなるため、抵抗値が分かれば消費電力を直接導き出すことが可能です。
福島県公立高校入試(2024)類似

オームの法則による抵抗の比較

Q35 回路に加える電圧と流れる電流の関係について述べたものとして、最も適切な説明はどれですか。名称と抵抗の性質に着目して答えなさい。
物理 電流・磁界 ★ やさしい 知識 正答率 — 🔥 類題2問
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✅ 正解
この関係をオームの法則といい、同じ電圧をかけたときに流れる電流が小さいほど、その物体の電気抵抗は大きい。
回路を流れる電流の強さが加えた電圧に比例するという規則性は、オームの法則と呼ばれます。電気抵抗は電流の「流れにくさ」を表す指標であるため、同じ電圧(電流を流そうとする力)を加えた際に、流れる電流が小さければ小さいほど、その物体は電流を妨げるはたらきである電気抵抗が大きいと判断できます。
福島県公立高校入試(2018)類似

直列回路における未知の抵抗値の算出

Q36 ある電源に対して、抵抗器aと抵抗器bを直列に接続した回路があります。オームの法則を利用して、この回路全体の電圧と電流の測定値から、未知の抵抗器aの抵抗値を求める手順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 電流・磁界 ★★ 基本 実験・観察 正答率 — 🔥 類題2問
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✅ 正解
回路全体の電圧を電流で割って合成抵抗を求め、そこから抵抗器bの抵抗値を引く
直列回路において、回路全体の電気抵抗(合成抵抗)は、個々の抵抗器の抵抗値の和となります。そのため、まずオームの法則を用いて「全体の電圧 ÷ 全体の電流」から回路全体の抵抗を算出し、その合計値から既に分かっている抵抗器bの値を差し引くことで、未知の抵抗器aの値を導き出すことができます。
福島県公立高校入試(2019)類似

誘導電流を大きくする方法

Q37 「コイルの巻き数を増やす」または「磁石を動かす速さを速くする」ことで、誘導電流が大きくなる理由として最も適切な説明はどれですか。
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
単位時間あたりのコイル内部の磁界の変化が大きくなるため
電磁誘導の原理では、コイルを貫く磁力線の数が変化することで電流が発生します。このとき、より強い磁界が加わるか、あるいは短時間で磁界が変化する(速く動かす)ことで、単位時間あたりの変化量が大きくなり、結果として大きなエネルギーが電気として取り出されます。コイルの巻き数を増やすことも、磁石の移動による磁界の変化をより効率的に電流へ変換することにつながるため、同様に電流が大きくなります。
福島県公立高校入試(2024)類似

電圧変化による到達温度の推定

Q38 電熱線に加える電圧を変化させたときの、水の温度上昇について説明した文として、科学的に最も適切なものはどれですか。
物理 電流・磁界 ★★ 基本 知識 正答率 — 🔥 類題2問
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✅ 正解
電力は電圧の二乗に比例するため、電圧を2倍にすると一定時間あたりの温度上昇は4倍になる。
オームの法則より、電圧を2倍にすると流れる電流も2倍になります。電力は「電圧×電流」で求められるため、電圧を2倍にすると電力は2の二乗の4倍となります。電熱線から発生する熱量は電力に比例するため、水の温度上昇も電圧の二乗に比例して大きくなります。
福島県公立高校入試(2024)類似

電力量の算出方法

Q39 電熱線などの電気器具に電流を流したとき、消費された電気エネルギーの総量を何というか。また、その値を求めるための計算式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2問
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✅ 正解
名称は電力量であり、電力(W)に電流を流した時間(秒)を掛けて算出する。
電熱線などが消費した電気エネルギーの総量を電力量と呼び、単位にはジュール(J)を用いる。電力量は電力(W)と、電流を流した時間(秒)の積で表される。電力そのものは単位時間あたりに消費されるエネルギーを指すため、総量を出すには時間を掛ける必要がある。
福島県公立高校入試(2024)類似

電力と温度上昇の比例関係

Q40 断熱容器に入れた水をある電熱線で温める実験を行ったところ、電熱線に3Vの電圧をかけて4分間電流を流したとき、水温は2.0℃上昇した。次に、同じ装置と同じ量の水を用い、電熱線にかける電圧を9Vに変えて4分間電流を流した場合、水の温度は何℃上昇すると考えられるか。ただし、電熱線の抵抗は変化しないものとする。
物理 電流・磁界 ★★★ 標準 原理・計算 正答率 — 🔥 類題2問
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✅ 正解
18.0℃
オームの法則により、抵抗が一定のとき電圧を3倍(3Vから9V)にすると、流れる電流も3倍になる。電力は「電圧×電流」で算出されるため、電力は3倍×3倍の9倍となる。発生する熱量および水の温度上昇は電力に比例するため、温度上昇は2.0℃の9倍である18.0℃となる。
福島県公立高校入試(2022)類似

並列回路と直列回路の分路電流の比較

Q41 同じ抵抗器2つと電池1つを用いて、抵抗器を直列につないだ回路と、並列につないだ回路を作成しました。それぞれの回路において、1つの抵抗器に流れる電流の大きさを比較したとき、どのような結果が得られますか。最も適切なものを選びなさい。
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
並列につないだときの方が、1つの抵抗器を流れる電流は大きくなる
並列回路では、それぞれの抵抗器が電源と直接つながっているため、電池の電圧がそのまま各抵抗器に加わります。これに対し、直列回路では複数の抵抗器で電源の電圧を分担するため、1つの抵抗器に加わる電圧は並列回路の場合よりも小さくなります。オームの法則により、抵抗値が一定であれば電圧が大きいほど電流も大きくなるため、並列につないだときの方が電流は大きくなります。
福島県公立高校入試(2019)類似

誘導電流を大きくする方法

Q42 コイルに磁石を近づけたり遠ざけたりして誘導電流を発生させる際、誘導電流をより大きくするための方法として適切な組み合わせはどれですか。
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
磁力の強い磁石を使い、コイルの巻き数を増やす
誘導電流の大きさは、単位時間あたりの磁界の変化量によって決まります。磁石の磁力を強くする、またはコイルの巻き数を増やすことで、磁界の変化の影響を大きく受けるようになるため、誘導電流の増大につながります。磁石を動かす速さを遅くした場合は、単位時間あたりの変化が小さくなるため、電流は小さくなります。

福島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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福島県公立高校入試(2023)類似

金属の陽イオンへのなりやすさ

Q1 マグネシウム片は硫酸亜鉛水溶液と硫酸銅水溶液の両方で反応して溶け、亜鉛片は硫酸銅水溶液でのみ反応して溶けました。また、銅片は硫酸マグネシウム水溶液と硫酸亜鉛水溶液のどちらに入れても変化しませんでした。これらの結果に基づき、マグネシウム、亜鉛、銅を「陽イオンになりやすい順」に並べたものはどれですか。
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
マグネシウム > 亜鉛 > 銅
マグネシウムが他の2種類の金属イオン(亜鉛イオン、銅イオン)を含む水溶液の両方で反応したことから、マグネシウムが最も陽イオンになりやすいことがわかります。次に、亜鉛が銅イオンの水溶液でのみ反応し、銅がいずれの水溶液でも反応しなかったことから、亜鉛は銅よりも陽イオンになりやすく、銅が最も陽イオンになりにくいと判断できます。この陽イオンへのなりやすさの順位をイオン化傾向といいます。
福島県公立高校入試(2024)類似

電気分解におけるイオンの移動

Q2 塩化銅水溶液に2本の炭素棒を浸して電圧をかけたところ、陰極の表面に赤褐色の物質が付着しました。このとき、陰極に引き寄せられたイオンの名称と、生じた物質の組み合わせとして正しいものを選んでください。
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
銅イオン、銅
塩化銅は水中で銅イオンと塩化物イオンに電離しています。銅イオンはプラスの電荷を持つ陽イオンであるため、マイナスの極である陰極に引き寄せられます。陰極に到達した銅イオンは、電子を受け取って銅原子となり、赤褐色の固体として付着します。
福島県公立高校入試(2019)類似

二次電池

Q3 二次電池を繰り返し使用するために、放電によって変化した物質を元の状態に戻す操作について、正しい説明はどれですか。
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
外部の電源をつなぎ、放電のときとは逆向きの電流を流す「充電」を行う。
二次電池は、放電とは逆向きの電流を外部から流す「充電」という操作を行うことで、内部の化学反応を逆方向に進めることができます。これにより、消費された物質を元の状態に戻し、再び電気を取り出すことが可能になります。水素と酸素を供給するのは燃料電池の仕組みです。
福島県公立高校入試(2019)類似

硫酸イオン

Q4 硫酸(H₂SO₄)が水に溶けて電離したときに生じる陰イオンの名称と、そのイオン式の組み合わせとして正しいものはどれか。
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
硫酸イオン、SO₄²⁻
硫酸(H₂SO₄)は水に溶けると、2つの水素イオン(H⁺)と1つの硫酸イオン(SO₄²⁻)に電離する。硫酸イオンは1つの硫黄原子と4つの酸素原子が結びついた原子団が電子を2個受け取った、2価の陰イオンである。
福島県公立高校入試(2020)類似

アルカリ性の性質

Q5 水酸化カルシウム水溶液を満たした試験管を用いて、水溶液の性質を特定する実験を行いました。このときの結果の組み合わせとして適切なものはどれか、次のうちから選びなさい。
化学 イオン・酸アルカリ ★★ 基本 実験・観察 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
BTB溶液を加えると青色に変化し、マグネシウムリボンを入れても気体は発生しない
水酸化カルシウム水溶液はアルカリ性であるため、BTB溶液を加えると青色を示します。また、マグネシウムなどの金属と反応して水素を発生させるのは酸性の水溶液特有の性質であり、アルカリ性の水溶液ではこのような反応は起こりません。したがって、気体の発生は見られないのが正解です。
福島県公立高校入試(2019)類似

水酸化ナトリウム水溶液の識別

Q6 無色透明の液体が入った4つのビーカーがあり、それぞれに「塩酸」「水酸化ナトリウム水溶液」「硫酸」「砂糖水」のいずれかが満たされています。これらの液体のうち、マグネシウムリボンを入れても変化が見られず、かつ、電極をつけて電圧を加えたときに電流が流れる液体はどれですか。
化学 イオン・酸アルカリ ★★ 基本 実験・観察 正答率 — 🔥 類題2問
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✅ 正解
水酸化ナトリウム水溶液
塩酸や硫酸などの酸性の水溶液はマグネシウムなどの金属と反応して水素を発生させますが、アルカリ性である水酸化ナトリウム水溶液はマグネシウムと反応しません。また、砂糖水は非電解質であるため電流を流しませんが、水酸化ナトリウムは電解質であるため、反応の有無と導電性の有無を組み合わせることで識別が可能です。
福島県公立高校入試(2020)類似

アルカリ性の性質

Q7 水溶液の性質を判定する指示薬の反応について述べた次の説明のうち、アルカリ性の性質を正しく説明しているものはどれですか。
化学 イオン・酸アルカリ ★★ 基本 原理・計算 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
水溶液にフェノールフタレイン溶液を滴下した際に赤色を呈すれば、その水溶液はアルカリ性であると判断できる。
フェノールフタレイン溶液は、酸性や中性の水溶液では無色ですが、アルカリ性の水溶液に反応すると赤色を示すため、アルカリ性を特定する指示薬として利用されます。BTB溶液が黄色になるのは酸性の場合であり、アルカリ性では青色になります。また、金属との反応による水素発生は酸性の特徴です。
福島県公立高校入試(2019)類似

フェノールフタレイン溶液

Q8 水溶液の性質を調べるために用いる指示薬のうち、水溶液がアルカリ性であるときのみ反応して赤色に変化する試薬の名称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3問
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✅ 正解
フェノールフタレイン溶液
フェノールフタレイン溶液は、水溶液の液性を判断するための指示薬です。中性や酸性の水溶液では無色透明ですが、アルカリ性の水溶液に反応すると鮮やかな赤色に変化する性質を持っています。これを利用して、アンモニアや水酸化ナトリウムなどのアルカリ性物質の検出に用いられます。
福島県公立高校入試(2020)類似

水酸化カルシウムの化学式

Q9 酸化カルシウムに水を加えて反応させたときに生じる、水酸化カルシウムの化学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
Ca(OH)2
水酸化カルシウムは、カルシウムイオン(Ca2+)1つに対して、水酸化物イオン(OH-)2つが結びついて構成されています。複数の原子がひとかたまりとなっているイオン(多原子イオン)が2つ以上含まれる場合は、(OH)2のようにカッコを使って表記する決まりがあります。
福島県公立高校入試(2021)類似

塩化ナトリウムの結晶

Q10 塩酸と水酸化ナトリウムの中和によって生じた水溶液から水分を蒸発させ、得られた塩化ナトリウムの結晶を顕微鏡で詳細に観察しました。そのスケッチの説明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
真上や真横など、どの角度から見ても正方形の面が見える立方体の形状
塩化ナトリウムの結晶は、ナトリウムイオンと塩化物イオンが交互に規則正しく並んだ構造をとっています。このミクロな構造がマクロな外観にも反映されるため、結晶は各面が正方形で構成された立方体となります。六角柱や針状、複雑な多面体といった形状は、他の物質の結晶(雪や硫酸銅、硝酸カリウムなど)で見られる特徴であり、塩化ナトリウムには当てはまりません。
福島県公立高校入試(2021)類似

中和のイオン反応式

Q11 酸の性質を示す水素イオンと、アルカリの性質を示す水酸化物イオンが互いに結びついて水ができ、それぞれの性質を打ち消し合う反応を何といいますか。また、その反応をイオンの記号を用いて表したものを何といいますか。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2問
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✅ 正解
中和、イオン反応式
酸が水溶液中で放つ水素イオンと、アルカリが水溶液中で放つ水酸化物イオンが反応して水ができる現象を中和と呼びます。この変化を、イオンの記号を用いて「H⁺ + OH⁻ → H₂O」のように表したものをイオン反応式といいます。電離は物質が水に溶けてイオンに分かれる現象を指し、還元は酸化物から酸素が取り除かれる反応を指すため、この設問の文脈には適しません。
福島県公立高校入試(2019)類似

硫酸イオン

Q12 うすい硫酸にうすい水酸化バリウム水溶液を少しずつ加えていき、過不足なく中和させたとき、混合液に電流がほとんど流れなくな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
水素イオンと水酸化物イオンが反応して水になり、硫酸イオンとバリウムイオンが水に溶けにくい硫酸バリウムの沈殿になることで、液中のイオンがほぼ消失するため
硫酸と水酸化バリウムの反応では、水素イオンと水酸化物イオンが結びついて水分子になるだけでなく、硫酸イオンとバリウムイオンも反応して水に溶けない硫酸バリウムの沈殿を作る。中和点では水溶液中に電荷を運ぶためのイオンがほとんど存在しなくなるため、電流が流れなくなるという特徴がある。
福島県公立高校入試(2020)類似

Q13 冷却パックに使用される硝酸アンモニウムや、化学カイロに使用される塩化ナトリウムは、いずれも酸とアルカリの反応によって生成される「塩(えん)」の一種です。塩の成立原理について述べた次の文のうち、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3問
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✅ 正解
酸の陰イオンとアルカリの陽イオンが結びついてできる。
中和の仕組みにおいて、酸が電離して生じる陰イオン(非金属元素のイオンなど)と、アルカリが電離して生じる陽イオン(金属元素のイオンやアンモニウムイオンなど)が結びつくことで塩が構成されます。液性が中性であるかどうかにかかわらず、中和反応が起これば、その過程で水とともに塩が生成されます。
福島県公立高校入試(2024)類似

塩化銅の分解における質量保存と比例関係

Q14 塩化銅の分解において、生じる銅の質量と塩素の質量の関係について述べた文として、正しいものはどれか。
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
生じる銅と塩素の質量比は常に一定であり、両者の関係をグラフに表すと原点を通る直線になる。
化学変化に関与する物質の質量の間には一定の割合が成り立つという定比例の法則がある。塩化銅の分解では、銅と塩素が 1:1.1 という一定の質量比で生成されるため、一方の質量が増えればもう一方もそれに応じた割合で増える比例関係となる。この関係をグラフに描くと、数値が0のときもう一方も0となるため、必ず原点を通る直線となる。
福島県公立高校入試(2023)類似

セロハン膜の役割と除去時の反応

Q15 ダニエル電池において、セロハン膜を用いて硫酸亜鉛水溶液と硫酸銅水溶液を仕切る理由を、「電子の受け渡し」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。
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
亜鉛原子と銅イオンが直接反応することを防ぎ、導線を経由して電子の受け渡しが行われるようにするため。
セロハン膜がない状態では、負極の亜鉛原子と溶液中の銅イオンが接触し、その場で電子の受け渡しが行われてしまいます。電池として機能させるためには、亜鉛原子が放出した電子を導線(外部回路)へと誘導しなければなりません。セロハン膜で水溶液を仕切ることで、この直接の反応を阻止し、電子を強制的に導線へ流す仕組みを作っています。
福島県公立高校入試(2021)類似

中和反応の定義とイオン

Q16 中和の仕組みについて説明した次の文章の( ① )と( ② )にあてはまる語句の組み合わせとして、正しいものはどれですか。「酸の水溶液に含まれる( ① )である水素イオンと、アルカリの水溶液に含まれる( ② )である水酸化物イオンが結びついて水ができる反応を中和という。」
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
① 陽イオン、② 陰イオン
水素イオンは原子が電子を失って正の電気を帯びた「陽イオン」であり、水酸化物イオンは電子を受け取って負の電気を帯びた「陰イオン」です。中和反応の本質は、これらの陽イオンと陰イオンが結びついて、電気的に中性な水が生じることにあります。
福島県公立高校入試(2026)類似

非電解質

Q17 物質が水に溶けて水溶液になったとき、その水溶液に電流が流れない性質を持つ溶質のことを何と呼ぶか、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
非電解質
物質には、水に溶けたときに電流が流れる「電解質」と、溶質が溶けていても電流が流れない「非電解質」の2種類がある。ショ糖などは、水によく溶けるが水溶液中でイオンに分かれないため、電流を流さない非電解質の代表的な例である。
福島県公立高校入試(2023)類似

セロハン膜の役割と除去時の反応

Q18 亜鉛板を硫酸亜鉛水溶液に、銅板を硫酸銅水溶液に浸し、それらの水溶液をセロハン膜で仕切ってつないだダニエル電池があります。この装置からセロハン膜を取り除き、2種類の水溶液が混ざり合うようにしたときに起こる変化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 ★★ 基本 実験・観察 正答率 — 🔥 類題2問
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✅ 正解
亜鉛原子と銅イオンが直接反応して電子の受け渡しが行われるため、導線に電流が流れなくなる。
セロハン膜は2種類の水溶液が混ざり合うのを防ぐ役割を持っています。これを取り除くと、亜鉛板の表面で亜鉛原子が硫酸銅水溶液中の銅イオンに直接電子を渡すようになります。この結果、電子が外部の導線を通る必要がなくなるため、電池としての機能を失い、電流が流れなくなります。
福島県公立高校入試(2023)類似

ダニエル電池の電子の移動と電極反応

Q19 硫酸亜鉛水溶液に浸した亜鉛板と、硫酸銅水溶液に浸した銅板をセロハン膜を介して配置し、導線でつないだダニエル電池において、銅板の表面で起こっている現象を正しく説明しているものはどれですか。
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
亜鉛板から導線を通って移動してきた電子を、水溶液中の銅イオンが受け取って銅原子になる。
亜鉛板で放出された電子は、導線を通って銅板へと移動します。硫酸銅水溶液中には銅イオンが存在しており、銅板にたどり着いた電子を受け取ることで銅原子へと変化し、銅板の表面に析出します。このため、反応が進むと銅板の質量は増加します。
福島県公立高校入試(2023)類似

金属の陽イオンへのなりやすさ

Q20 金属の性質を調べるため、硫酸亜鉛水溶液にマグネシウム片を入れる実験と、硫酸マグネシウム水溶液に亜鉛片を入れる実験を行いました。前者の実験ではマグネシウムが溶けて亜鉛が析出しましたが、後者の実験では変化が見られませんでした。この結果から判断できる、マグネシウムと亜鉛の性質に関する記述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
マグネシウムの方が亜鉛よりも陽イオンになりやすい
金属が溶けて別の金属が析出する反応は、より陽イオンになりやすい金属が水溶液中に溶け出し、もともと水溶液中にあった陽イオンが電子を受け取って金属に戻ることで起こります。マグネシウムが硫酸亜鉛水溶液中で溶けたという事実は、マグネシウムが亜鉛よりも陽イオンになりやすい性質を持っていることを証明しています。
福島県公立高校入試(2019)類似

水素の性質

Q21 ビーカーに入れた薄い塩酸にマグネシウムを加え、発生した気体を試験管に集めました。この気体を確認するための操作と、観察される現象の説明として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
気体の入った試験管に火のついたマッチを近づけると、音を立てて燃える。
金属と酸の反応によって発生した水素は、非常に燃えやすい性質を持ちます。空気中でマッチの火を近づけると、音を立てて燃えて水ができるため、これが発生した気体が水素であることを確認する決定的な方法となります。線香が炎を上げるのは酸素、石灰水が濁るのは二酸化炭素、赤色リトマス紙が青くなるのはアンモニアなどのアルカリ性の気体の特徴です。
福島県公立高校入試(2023)類似

亜鉛電極での化学反応式

Q22 ダニエル電池の負極で亜鉛板が電子を放出する理由と、その結果として生じる亜鉛板の質量の変化につ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 ★★ 基本 原理・計算 正答率 — 🔥 類題2問
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✅ 正解
亜鉛は銅よりも陽イオンになりやすいため、亜鉛原子が電子を放出して溶け出し、亜鉛板の質量は減少する
金属にはそれぞれ陽イオンへのなりやすさ(イオン化傾向)の違いがあります。亜鉛は銅に比べて陽イオンになりやすい性質を持つため、ダニエル電池の回路をつなぐと亜鉛原子が電子を放出して亜鉛イオンとなり、水溶液中に溶け出します。このように固体だった亜鉛原子がイオンとなって液中へ移動するため、電極としての亜鉛板の質量は次第に減少していきます。
福島県公立高校入試(2023)類似

金属の陽イオンへのなりやすさ

Q23 マグネシウム、亜鉛、銅の3種類の金属について、水溶液中での「陽イオンへのなりやすさ」を比較しました。この3種類の中で、最も陽イオンになりやすい性質を持つ金属はどれですか。
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
マグネシウム
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をイオン化傾向と呼びます。マグネシウム、亜鉛、銅の3種類の金属を比較した場合、マグネシウムが最も陽イオンになりやすく、次いで亜鉛、最もなりにくいのが銅となります。
福島県公立高校入試(2024)類似

塩化銅の電気分解の化学反応式

Q24 塩化銅の電気分解を表す化学反応式「CuCl₂ → Cu + Cl₂」において、この式の意味を「粒子の数」に注目して説明したものとして正しいものはどれか。
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
1個の塩化銅の粒子が分解されると、1個の銅原子と1個の塩素分子が生成される。
化学反応式の係数は、反応に関係する粒子の個数の比を表しています。この式では CuCl₂、Cu、Cl₂ のすべての係数が「1」である(1は省略される)ため、塩化銅の単位粒子が1個分解したとき、そこから銅原子が1個、塩素分子(Cl₂)が1個生成されることを示しています。塩素は原子(Cl)の状態ではなく、2個結びついた分子として存在することに注意が必要です。
福島県公立高校入試(2024)類似

塩化銅の電気分解の化学反応式

Q25 塩化銅水溶液に電流を流して電気分解を行ったとき、その化学変化を正しく表した化学反応式を選んでください。
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
CuCl2 → Cu + Cl2
塩化銅は銅原子1つに対して塩素原子2つが結びついた物質であるため、化学式はCuCl2と書き表されます。電気分解によって生成される塩素は、原子が2つ結びついた分子(Cl2)として発生するため、反応式の右辺はCu + Cl2となります。このとき、反応の前後で各原子の数が一致している必要があるため、CuCl2 → Cu + Cl2 という式が成立します。
福島県公立高校入試(2023)類似

電池作動中の電解液の濃度変化

Q26 ダニエル電池をしばらく作動させて電流を流し続けたとき、容器内の2種類の電解液の濃度はどのように変化するか。最も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
硫酸亜鉛水溶液の濃度が濃くなり、硫酸銅水溶液の濃度が薄くなる
ダニエル電池のマイナス極(亜鉛極)では、亜鉛原子が電子を放出して亜鉛イオンとなり水溶液中に溶け出すため、硫酸亜鉛水溶液中のイオンが増えて濃度は濃くなります。対してプラス極(銅極)では、水溶液中の銅イオンが電子を受け取って銅として析出するため、硫酸銅水溶液中のイオンが減って濃度は薄くなります。
福島県公立高校入試(2020)類似

水酸化カルシウムの化学式

Q27 カルシウムイオン(Ca2+)と水酸化物イオン(OH-)からなる水酸化カルシウムの化学式が、CaOHではなくCa(OH)2と書き表され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。
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
物質全体で電気的に中性になるよう、2価の陽イオンであるカルシウムイオン1個に対し、1価の陰イオンである水酸化物イオンが2個結びつくため
イオンからなる物質の化学式は、陽イオンが持つプラスの電気の総量と、陰イオンが持つマイナスの電気の総量が等しくなる(電気的に中性になる)ように組み合わせが決まります。2+の電気を持つカルシウムイオンに対し、1-の電気を持つ水酸化物イオンは2個必要となるため、Ca(OH)2となります。
福島県公立高校入試(2021)類似

中和反応の定義とイオン

Q28 酸の水溶液とアルカリの水溶液を混ぜ合わせると、互いの性質を打ち消し合う反応が起こります。この反応の名称と、このとき水とともに生じる、酸の陰イオンとアルカリの陽イオンが結びついてできた物質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 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
反応名:中和、物質の名称:塩(えん)
酸の水溶液に含まれる水素イオンと、アルカリの水溶液に含まれる水酸化物イオンが反応して水が生じ、互いの性質を打ち消し合う現象を中和と呼びます。このとき、水以外に、酸の陰イオンとアルカリの陽イオンが結びついてできた物質を「塩(えん)」といいます。
福島県公立高校入試(2026)類似

非電解質

Q29 ショ糖(砂糖)、硝酸カリウム、塩化ナトリウムの3種類の物質を用意し、それぞれを十分に溶かした3つの水溶液に電極を入れ、電圧をかけた。このとき、電流が流れない水溶液に含まれる溶質はどれか。
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
ショ糖
硝酸カリウムや塩化ナトリウムは、水溶液中で陽イオンと陰イオンに分かれるため電流を流す電解質である。一方でショ糖は、温度を上げると水に溶ける量は増加するものの、水溶液中では分子の状態のまま存在し、電気を運ぶ粒子がないため電流は流れない。
福島県公立高校入試(2021)類似

BTB溶液の酸性における呈色

Q30 試験管に入った「うすい塩酸」に、中性で緑色を示すBTB溶液を2滴加える実験を行いました。このとき、試験管内の水溶液の色はどのように変化しますか。最も適切な記述を選びなさい。
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
緑色から黄色に変化する
塩酸は水溶液中に水素イオンを生じる典型的な酸性の物質です。BTB溶液は酸性の水溶液中では黄色を示すため、中性の緑色から黄色への変化が観察されます。青色に変化するのはアルカリ性の水溶液(水酸化ナトリウム水溶液など)を加えた場合です。実験の手順として、指示薬の色の変化は液性の判定において決定的な根拠となります。
福島県公立高校入試(2019)類似

水素の性質

Q31 水素を捕集する際、水を入れた水槽の中で試験管に集める「水上置換法」がよく用いられます。また、空気中で集める場合には、試験管の口を下向きにする「上方置換法」が用いられます。水素がこれらの方法で集められる理由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 ★★★ 標準 原理・計算 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
水に溶けにくく、空気よりも密度が小さいため。
水素は水に溶けにくい性質を持つため、空気の混入が少ない水上置換法で集めるのが適しています。また、すべての気体の中で最も密度が小さく、空気よりも非常に軽いため、空気中で集める場合には、発生した気体が上方に溜まる性質を利用して、容器を逆さにする上方置換法が用いられます。
福島県公立高校入試(2021)類似

硫酸バリウム

Q32 ビーカーに入れたうすい硫酸に、うすい水酸化バリウム水溶液を少しずつ滴下していった際、溶液内で観察される現象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 実験・観察 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
反応によって硫酸バリウムの白い沈殿が生じ、液が白く濁る
硫酸と水酸化バリウム水溶液が反応すると、水とともに水に溶けにくい硫酸バリウムが生成されます。この硫酸バリウムは固体として現れるため、溶液は白く濁り、時間が経過すると底の方へ沈殿していきます。気体が発生する反応ではないことに注意が必要です。
福島県公立高校入試(2019)類似

硫酸イオン

Q33 無色の水溶液に塩化バリウム水溶液を数滴加えたところ、水に溶けにくい白色の沈殿が生じた。このとき生じた沈殿の名称と、もとの水溶液に含まれていたと考えられるイオンの組み合わせ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 実験・観察 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
硫酸バリウム、硫酸イオン
バリウムイオン(Ba²⁺)を含む塩化バリウム水溶液を硫酸イオン(SO₄²⁻)を含む水溶液に加えると、互いに結びついて水に極めて溶けにくい白色の沈殿である硫酸バリウム(BaSO₄)を生成する。この反応は、水溶液中に硫酸イオンが存在することを確かめる検出反応として重要である。
福島県公立高校入試(2026)類似

非電解質

Q34 非電解質であるショ糖に関する説明として、科学的に正しいものはどれか。
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
水溶液中で溶質がイオンに分かれないため、電圧をかけても電流が流れない。
水溶液に電流が流れるためには、電荷を運ぶイオンが液体中に存在する必要がある。非電解質であるショ糖は、水に溶けても分子の状態を保ち、イオンに分かれない(電離しない)ため、回路を構成しても電流が流れることはない。これは溶解度の大きさや温度の変化に関わらず一貫した性質である。
福島県公立高校入試(2023)類似

ダニエル電池の電子の移動と電極反応

Q35 セロハン膜で仕切られた容器の一方に硫酸亜鉛水溶液と亜鉛板、他方に硫酸銅水溶液と銅板を入れ、両方の電極を導線でつないでモーターを回転させるダニエル電池の実験を行いました。このとき、導線の中を移動する電子の向きと、亜鉛板で起こる反応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 ★★ 基本 知識 正答率 — 🔥 類題2問
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✅ 正解
電子は亜鉛板から銅板の向きに移動し、亜鉛原子が電子を失って亜鉛イオンになる。
ダニエル電池では、銅よりもイオンになりやすい亜鉛が電子を失って陽イオンとなり、水溶液中に溶け出します。このときに放出された電子が導線を通って亜鉛板から銅板へと流れることで、電流が発生しモーターが回転します。
福島県公立高校入試(2024)類似

電気分解におけるイオンの移動

Q36 電解質溶液に電圧をかけた際、溶液中のイオンが特定の電極に向かって移動するのはなぜですか。その原理を説明した文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 ★★★ 標準 原理・計算 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
イオンが帯びている電気と、電極が帯びている反対の符号の電気が互いに引き合うため。
イオンは電荷を帯びた粒子であり、陽イオンはプラス、陰イオンはマイナスの電気を持っています。電気には「異なる符号の電気は引き合う」という性質があるため、陽イオンは負極につながった陰極へ、陰イオンは正極につながった陽極へと、静電気的な力によって引き寄せられます。
福島県公立高校入試(2019)類似

二次電池

Q37 鉛蓄電池やリチウムイオン電池のように、充電することで繰り返し利用できる「二次電池」の性質として、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3問
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✅ 正解
放電によって電圧が低下しても、逆向きの電流を流せば再び使用可能になる。
二次電池は蓄電池とも呼ばれ、電気エネルギーを化学エネルギーとして蓄える性質を持っています。放電によって化学エネルギーが減少しても、外部から電気を供給する「充電」によって元の状態に戻せるため、繰り返し利用が可能です。一度きりの利用である一次電池や、燃料を供給し続けて発電する燃料電池とは区別されます。
福島県公立高校入試(2019)類似

フェノールフタレイン溶液

Q38 水酸化ナトリウム水溶液にフェノールフタレイン溶液を数滴加えたところ、水溶液は赤色になりました。この水溶液に、ガラス棒を使って塩酸を少しずつ滴下していったところ、ある時点で赤色が消えて無色になりました。この現象が起きた理由として、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
中和反応が進み、水溶液の性質がアルカリ性ではなくなったため
フェノールフタレイン溶液はアルカリ性の状態でのみ赤色を示す指示薬です。アルカリ性の水酸化ナトリウム水溶液に酸性の塩酸を加えていくと、中和反応によってアルカリ性の性質が打ち消されます。赤色が消えたということは、水溶液がアルカリ性から中性、あるいは酸性に変化したことを意味します。
福島県公立高校入試(2019)類似

水素の性質

Q39 マグネシウムなどの金属に薄い塩酸や薄い硫酸を加えた際に発生する気体について、その名称と物理的な性質の組み合わせとして正しいものを次の中から選びなさい。
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
名称は水素で、すべての気体の中で最も密度が小さい。
マグネシウムに塩酸や硫酸を反応させると、水素が発生します。水素は無色・無臭の気体で、全物質の中で最も密度が小さい(最も軽い)という最大の特徴を持っています。石灰水を濁らせるのは二酸化炭素の性質であり、刺激臭があるのはアンモニアなどの性質です。
福島県公立高校入試(2023)類似

亜鉛電極での化学反応式

Q40 ダニエル電池において、負極である亜鉛板の表面で起こる化学変化を、電子をe⁻として表した化学反応式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
Zn → Zn²⁺ + 2e⁻
ダニエル電池の負極では、亜鉛原子が2個の電子を放出して亜鉛イオンとなり、水溶液中に溶け出す反応が起こります。このとき、電子が外部の導線へと流れ出すため、亜鉛板が負極となります。化学反応式では、反応前の亜鉛(Zn)が、反応後の亜鉛イオン(Zn²⁺)と2個の電子(2e⁻)に分かれる形で記述します。
福島県公立高校入試(2021)類似

硫酸バリウム

Q41 うすい硫酸とうすい水酸化バリウム水溶液を混ぜ合わせたときに生じる、水に溶けにくい白色の物質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
硫酸バリウム
硫酸とうすい水酸化バリウム水溶液の中和反応によって生じる塩(えん)は、硫酸バリウムです。この物質は水に非常に溶けにくいため、反応させるとすぐに白い沈殿となって現れる性質があります。硫酸ナトリウムや塩化バリウムは水に溶けやすいため、沈殿にはなりません。
福島県公立高校入試(2021)類似

硫酸バリウム

Q42 うすい硫酸に、それとちょうど過不足なく反応する量のうすい水酸化バリウム水溶液を加えたとき、混合液の中にあるイオンの状態と電流の通りやすさについて正しく説明しているものはどれですか。
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
硫酸イオンとバリウムイオンが沈殿となり、水素イオンと水酸化物イオンも水になるため、電流はほとんど流れなくなる
硫酸に含まれる水素イオンと水酸化バリウムに含まれる水酸化物イオンは、中和反応によって水($H_2O$)になります。同時に、硫酸イオンとバリウムイオンは結びついて水に溶けない硫酸バリウムの沈殿となります。過不足なく反応させた場合、溶液中から移動できるイオンがほとんどなくなるため、電流はほぼ流れなくなります。

福島県公立高校入試の理科:化学変化・原子分子

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福島県公立高校入試(2026)類似

未反応の物質の質量計算

Q1 銅粉をステンレス皿に広げて加熱し、完全に酸化させて酸化銅にする実験を行います。加熱を繰り返すと質量の増加が止まる理由と、その状態から未反応の銅の質量を算出するための考え方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2問
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✅ 正解
すべての銅が酸素と結びついたため質量が一定になり、増加した質量から反応した銅を逆算する
銅粉を加熱すると空気中の酸素と結びついて酸化銅に変化しますが、用意した銅がすべて反応し尽くすと、それ以上酸素と結びつくことができないため質量は一定になります。反応が途中の場合は、質量保存の法則に基づき、増えた質量(結びついた酸素)と「銅:酸素=4:1」という比例関係を利用することで、反応済みの銅と未反応の銅をそれぞれ特定することが可能です。
福島県公立高校入試(2026)類似

原子1個の質量の比

Q2 銅原子2個と酸素分子1個(酸素原子2個)が反応して、酸化銅の粒子が2組できる反応は、化学反応式「2Cu + O2 → 2CuO」で表されます。実験により、4.0gの銅を完全に酸化させたとき、得られた酸化銅の質量が5.0gであった場合、銅原子1個と酸素原子1個の質量の比(銅:酸素)として適切なものはどれですか。
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
4:1
化学反応式「2Cu + O2 → 2CuO」から、銅原子2個に対して酸素原子2個が結びついていることがわかります。つまり、反応する原子の個数比は銅:酸素=1:1です。一方、実験結果から、4.0gの銅と結びついた酸素の質量は、酸化銅5.0gから銅4.0gを引いた1.0gとなります。同じ個数(1:1)で反応した際の質量比が4.0:1.0=4:1であることから、原子1個あたりの質量の比も4:1であると導き出せます。
福島県公立高校入試(2026)類似

原子1個の質量の比

Q3 化学反応において、反応する物質の「原子1個あたりの質量の比」を求めるために必要な情報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 ★★ 基本 実験・観察 正答率 — 🔥 類題2問
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✅ 正解
化学反応式から得られる原子の個数比と、実験によって得られる反応した物質の質量比
原子1個あたりの相対的な質量を求めるには、まず化学反応式を用いて、それぞれの物質がどのくらいの個数の割合(個数比)で反応しているかを把握する必要があります。その上で、実際に反応した物質の質量比を実験で測定し、全体の質量を個数の割合で割ることで、原子1個あたりの質量の比を導き出すことができます。
福島県公立高校入試(2018)類似

コークスによる酸化鉄の還元

Q4 酸化鉄とコークスの混合物を加熱して鉄を取り出す反応において、コークス(炭素)に起こる変化と、その結果として発生する物質の組み合わせとして正しいものはどれか。
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
コークスが酸化され、二酸化炭素が発生する
酸化鉄の還元反応において、コークス(炭素)は酸化鉄から酸素を奪う役割を果たします。酸素と結びついたコークス自身は「酸化」され、二酸化炭素へと変化します。一方で、酸素を失った酸化鉄は「還元」されて鉄になります。このように、還元と酸化は常に同時に起こります。
福島県公立高校入試(2019)類似

鉄と硫黄の反応による硫化鉄の生成

Q5 試験管に入れた鉄粉と硫黄の粉末の混合物をガスバーナーで加熱し、混合物の上部が赤くなり始めたところで加熱をやめました。この後の反応の様子とその理由について述べた説明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
加熱をやめても反応は続き、赤くなった部分が全体に広がる。これは反応によって発生した熱によって、隣り合う物質が次々と反応するためである。
鉄と硫黄の反応は、反応が始まるときに激しい熱を放出します。この放出された熱(反応熱)が周りの混合物を加熱するため、外部からガスバーナーで加熱し続けなくても、反応が連鎖的に全体へと広がっていきます。
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化学カイロの仕組み

Q6 化学カイロの袋の中には、鉄粉のほかに活性炭や少量の食塩水などが含まれています。鉄粉が空気中の酸素と効率よく反応して温度を上昇させるために、活性炭が果たしている役割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 実験・観察 正答率 — 🔥 類題2問
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✅ 正解
空気中の酸素を表面に集めて、鉄粉の反応を助ける。
活性炭には微細な穴が無数に開いており、空気中の酸素を取り込んで保持する性質があります。これにより、鉄粉が酸素と触れ合う機会を増やし、酸化反応(発熱反応)を効率的に進める触媒のような役割を担っています。活性炭自体が酸化して熱を出すわけではありません。
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酸化マグネシウムの化学式

Q7 ステンレス皿の上でマグネシウムの粉末を加熱する実験において、反応の様子と生成された物質の特徴について正しく述べたものを選びなさい。
化学 化学変化・原子分子 ★★ 基本 実験・観察 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
強い光を放って激しく燃え、酸化マグネシウムという白色の粉末が残った。
マグネシウムの酸化反応は熱と光を激しく出す「燃焼」であり、反応後は白色の酸化マグネシウムという物質に変化します。金属が酸素と結びつくため、反応後の物質の質量はもとの金属の質量よりも増加します。
福島県公立高校入試(2026)類似

銅の酸化における質量の比

Q8 銅の粉末を空気中で加熱し、完全に酸化させたところ、得られた酸化銅の質量が1.50gでした。このとき、酸化銅と結びついた酸素の質量は何gですか。また、もともと用意していた銅の粉末の質量は何gですか。正しい組み合わせを選びなさい。
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
酸素:0.30g、銅:1.20g
銅と酸素が反応して酸化銅ができるときの質量比は、銅:酸素=4:1です。このとき、生成される酸化銅の比は(4+1)で「5」となります。酸化銅が1.50g得られた場合、酸素の質量は1.50g × (1/5) = 0.30gとなり、銅の質量は1.50g × (4/5) = 1.20gとなります。この結果、銅と酸素の質量比が1.20:0.30=4:1となり、法則に一致します。
福島県公立高校入試(2022)類似

炭素による還元と酸素への親和性

Q9 酸化銅の粉末と炭素の粉末を混ぜて加熱し、発生した気体を石灰水に通す実験を行いました。このとき、試験管内では酸化銅が赤褐色の銅に変化し、石灰水は白く濁りました。この反応において、炭素と酸化銅がそれぞれ受けた変化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 ★★ 基本 実験・観察 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
炭素が酸化され、酸化銅が還元された
石灰水が白く濁ったことから二酸化炭素が発生しており、炭素が酸素と結びついた(酸化された)ことがわかります。一方で、酸化銅は酸素を失って銅に変化したため、還元されたことになります。酸化と還元は常に同時に起こる反応です。
福島県公立高校入試(2018)類似

酸化銀の熱分解における質量変化

Q10 4.5gの酸化銀を完全に熱分解したところ、反応後に残った銀の質量は4.2gでした。この実験結果に基づくと、15.0gの酸化銀をすべて熱分解させたとき、発生する酸素の質量は何gになると考えられますか。
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
1.0g
4.5gの酸化銀から4.2gの銀が得られたとき、減少した質量(4.5 - 4.2 = 0.3g)が発生した酸素の質量です。酸化銀の質量と発生する酸素の質量の比は、4.5 : 0.3 = 15 : 1 となります。したがって、酸化銀15.0gを加熱したときに発生する酸素は1.0gです。
福島県公立高校入試(2018)類似

マグネシウム

Q11 物質をつくる粒子の成り立ちに注目したとき、マグネシウムと同じように「分子をつくらず、原子が直接集まってできている単体」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 原理・計算 正答率 — 🔥 類題2問
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✅ 正解
銅、鉄、アルミニウム
マグネシウムと同様に、銅や鉄、アルミニウムなどの金属元素の単体は、特定の数の原子が結びついた分子をつくらず、原子が直接集まって構成されています。選択肢にある酸素、窒素、水素などは複数の原子が結びついて分子をつくる単体であり、二酸化炭素や水などは2種類以上の原子からなる化合物です。
福島県公立高校入試(2021)類似

混合物の成分質量算出

Q12 銅とマグネシウムの混合物を加熱し、すべての金属を酸化物に変える実験において、反応前後の質量の差を利用して各成分の質量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
全体の質量の増加量は結びついた酸素の合計であり、各金属固有の反応比がわかれば連立方程式で算出できる
金属を加熱して酸化させると、その金属固有の反応比(定比例の法則)に従って酸素と結びつきます。混合物の場合、増加量は「それぞれの金属が結びついた酸素の合計」となるため、全体の質量と増加量の2つのデータを用いることで、それぞれの成分が何gずつであったかを数学的に導き出すことが可能になります。これは化学変化における質量保存の法則と定比例の法則を応用した計算手法です。
福島県公立高校入試(2020)類似

反応物と生成する気体の質量の関係

Q13 化学変化における物質の質量の関係について、一定量の液体(反応物A)に対して、粉末(反応物B)を少しずつ加えて気体を発生させる実験の結果をまとめるとき、適切な記述はどれですか。
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
反応物Bの質量が不足している間、気体の質量は比例関係にあるが、反応物Aが完全になくなると気体の質量は一定になる。
定比例の法則により、反応に関わる物質の質量比は常に一定です。そのため、一方が完全になくなるまでは、加えた物質の量に比例して生成物(気体)の量も増加します。しかし、もう一方の反応物が完全になくなるとそれ以上の反応は進まないため、生成物の質量は増加を止めて一定の値となります。
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塩酸の体積に基づいた気体発生量の計算

Q14 炭酸水素ナトリウム4.0gに塩酸を10立方センチメートル加えると0.5gの気体が発生し、塩酸を40立方センチメートル以上加えると気体の発生量は2.0gで一定になる実験があります。この実験と同じ濃度の塩酸を用いて、炭酸水素ナトリウムの質量を8.0gに変えて実験を行いました。このとき、塩酸を50立方センチメートル加えると、発生する気体の質量は何gになりますか。
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
2.5g
炭酸水素ナトリウムが十分にある場合、塩酸の体積と発生する気体の質量は比例計算により求められます。最初の実験から、塩酸10立方センチメートルにつき0.5gの気体が発生することがわかります。炭酸水素ナトリウムを8.0gに増やした場合、すべて反応すれば4.0gの気体が発生しますが、そのためには塩酸が80立方センチメートル必要です。今回は塩酸が50立方センチメートルしか加えられていないため、塩酸がすべて反応して 0.5 × 5 = 2.5g の気体が発生し、炭酸水素ナトリウムが一部残る結果となります。
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鉄と硫黄の反応による硫化鉄の生成

Q15 鉄粉と硫黄の粉末をよく混ぜ合わせて試験管に入れ、加熱して反応させたときに生じる黒色の物質の名称と、このように2種類以上の物質が結びついて別の新しい物質ができる化学変化の名称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 知識 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
生成された物質は硫化鉄であり、この化学変化を化合という。
鉄と硫黄が結びつくと、元の物質とは性質の異なる「硫化鉄」という物質に変化します。このように、複数の物質が結びついて新しい1つの物質ができる化学変化を「化合」と呼びます。
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酸化マグネシウムの化学式

Q16 1.80gのマグネシウムの粉末をガスバーナーで十分に加熱したところ、酸素と完全に反応して3.00gの酸化マグネシウムが生成されました。この実験結果に基づき、4.50gのマグネシウムを同様に完全に反応させたとき、結びついた酸素の質量は何gになるか求めなさい。
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
3.00g
実験結果より、1.80gのマグネシウムと結びついた酸素の質量は 3.00g – 1.80g = 1.20g です。これにより、マグネシウムと酸素が反応する質量の比は 1.80 : 1.20 = 3 : 2 であることが分かります。4.50gのマグネシウムと結びつく酸素の質量をxとすると、 3 : 2 = 4.50 : x の比例式が成立し、3x = 9.00 より x = 3.00g と算出されます。
福島県公立高校入試(2020)類似

反応物と生成する気体の質量の関係

Q17 一定量の塩酸に炭酸水素ナトリウムを加えていく実験において、炭酸水素ナトリウムを2.4g加えたときにちょうど反応が過不足なく終了し、1.2gの二酸化炭素が発生しました。このときと同じ量の塩酸に、炭酸水素ナトリウムを3.6g加えた場合、発生する二酸化炭素の質量は何gになると考えられますか。
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
1.2g
塩酸の量が一定である場合、炭酸水素ナトリウムを2.4g加えた時点で塩酸がすべて反応に使われています。これを「限界量」と呼びます。これ以上炭酸水素ナトリウムを増やして3.6gにしても、反応する相手である塩酸がもう残っていないため、二酸化炭素の発生量は2.4g加えたときと同じ1.2gのまま変化しません。
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還元の定義

Q18 酸化銅などの酸化物が、他の物質によって酸素を奪われて、もとの物質に戻る化学変化を何というか、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
酸化物から酸素が取り除かれる化学変化は「還元」と呼ばれる。これに対し、物質が酸素と結びつく変化は「酸化」であり、通常、還元が起こるときには同時に他の物質の酸化が起きている。
福島県公立高校入試(2022)類似

還元反応における質量の計算

Q19 酸化銅4.0gと炭素の粉末を加熱し、酸化銅をすべて還元して3.2gの銅を得る実験を行いました。このとき、酸化銅と結びついていた酸素の質量は何gか。また、その酸素の質量は、反応前の酸化銅の質量の何%に相当するか、正しい組み合わせを選びなさい。
化学 化学変化・原子分子 ★★ 基本 実験・観察 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
0.8g、20%
酸化銅は銅と酸素が結びついた化合物です。4.0gの酸化銅を還元して3.2gの銅が得られた場合、減少した質量である 4.0g - 3.2g = 0.8g が、銅と結びついていた酸素の質量です。この酸素の質量が酸化銅全体に占める割合は、(0.8g ÷ 4.0g) × 100 = 20% となります。
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酸化銅の還元

Q20 試験管内にある加熱された酸化銅に水素を吹き込んだ際、試験管の底に無色透明の液体が付着しました。この液体の正体と、その生成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 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
酸化銅から奪われた酸素が水素と結びついたため、水が発生した
加熱された酸化銅に水素を反応させると、酸化銅から酸素が取り除かれて銅になります。このとき、取り除かれた酸素は水素と結びついて水(H₂O)となり、試験管の壁面や底に液体として現れます。
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金属酸化物の色

Q21 銅の粉末とマグネシウムの粉末をそれぞれステンレス皿に広げ、空気中で十分に加熱して完全に酸化させたとき、生じた酸化銅と酸化マグネシウムの色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
酸化銅:黒色、酸化マグネシウム:白色
銅を空気中で加熱すると、空気中の酸素と化合して酸化銅へと変化し、その色はもとの赤褐色から黒色へと変わります。一方、マグネシウムを加熱すると、空気中の酸素と激しく反応して酸化マグネシウムへと変化し、もとの銀白色から白色の粉末へと変わります。酸化銅が黒色、酸化マグネシウムが白色になる点は、化学変化における色の変化として非常に重要な基礎知識です。
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酸化反応の完了

Q22 ステンレス皿に広げた金属粉末をガスバーナーで加熱し、冷えてから質量を測定する操作を何度も繰り返しました。加熱を繰り返すと、しだいに質量の増加が緩やかになり、やがて何度加熱しても質量が変化しない一定の値になります。このように質量の増加が止まる理由として、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
加熱された金属粉末のすべてが酸素と反応し、化合する反応が終わったため。
金属を空気中で加熱すると、金属が空気中の酸素と結びつく「酸化」という化学変化が起こります。このとき、酸素と反応(化合)した分だけ全体の質量が増加しますが、用意した金属粉末のすべてが反応して酸化物になると、それ以上は酸素と結びつくことができなくなります。そのため、どれだけ加熱を繰り返しても質量は変化せず、一定の値に収束します。実験環境において酸素が完全になくなることは通常考えにくいため、反応が止まる主因は金属側の未反応部分がなくなることにあります。
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未反応の物質の質量計算

Q23 4.0gの銅粉を加熱したところ、反応が途中で止まり、加熱後の物質の質量が4.6gになりました。このとき、まだ酸素と反応せずに残っている未反応の銅は何gですか。ただし、銅と酸素が反応して酸化銅になるときの質量比は、銅:酸素=4:1であるものとします。
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
1.6g
質量保存の法則により、加熱による質量の増加分(4.6g – 4.0g = 0.6g)は、反応した酸素の質量であることがわかります。銅と酸素は4:1の比例関係で反応するため、反応した銅の質量をxとすると、x:0.6 = 4:1となり、x = 2.4gが反応した銅の質量です。したがって、未反応の銅は、はじめにあった4.0gから反応した2.4gを差し引いた1.6gとなります。
福島県公立高校入試(2022)類似

還元反応における質量の計算

Q24 酸化銅4.0gに炭素の粉末を混ぜて加熱し、酸化銅をすべて反応させたところ、3.2gの銅が得られました。この比率が常に成り立つとすると、12.0gの酸化銅をすべて還元させて銅を取り出すとき、得られる銅の質量は何gになるか求めなさい。
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
9.6g
反応する酸化銅と生成される銅の質量の比は常に一定です。実験結果から、酸化銅:銅 = 4.0g:3.2g = 5:4 という関係が成り立ちます。酸化銅が12.0gの場合に得られる銅の質量をxとすると、5:4 = 12.0:x という比例式が成立し、5x = 48.0 より、x = 9.6g と計算されます。
福島県公立高校入試(2021)類似

酸化マグネシウムの化学式

Q25 マグネシウムを空気中で加熱すると、空気中の酸素と激しく結びついて別の物質に変化します。このとき生成される「酸化マグネシウム」の組成を正しく表した化学式を選びなさい。
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
MgO
マグネシウム原子1個と酸素原子1個は1:1の割合で結びつく性質があるため、酸化マグネシウムの化学式はMgOと書き表されます。原子の比率が異なるMg2OやMgO2といった形では生成されません。
福島県公立高校入試(2019)類似

金属の酸化と有機物の燃焼による質量変化

Q26 木片やプラスチックなどの有機物を空気中で燃焼させた際、燃焼後の質量がもとの質量よりも減少する理由を、化学変化の仕組みの観点から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
有機物に含まれる炭素が酸素と結びついて二酸化炭素が発生し、それが空気中へ放出されるため。
有機物は共通して炭素や水素を含んでいます。これらを燃焼させると、炭素は酸素と反応して二酸化炭素に、水素は酸素と反応して水(水蒸気)になります。これらの生成物は気体となって空気中へ拡散していくため、燃焼した後に残った固体の質量を測ると、反応前よりも減少しているように見えます。これに対し、金属の酸化では生成物が固体としてその場に留まるため、質量が増加します。
福島県公立高校入試(2018)類似

酸化銀の熱分解における質量変化

Q27 酸化銀4.5gを試験管に入れて完全に熱分解させたところ、試験管には4.2gの銀が残りました。このとき、15.0gの酸化銀をすべて熱分解させた場合に得られる銀の質量は何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
14.0g
酸化銀の熱分解において、反応する物質と生成する物質の質量の比は常に一定になります。実験の結果、酸化銀4.5gから4.2gの銀が得られていることから、酸化銀と銀の質量の比は「酸化銀:銀 = 4.5:4.2 = 15:14」であることがわかります。したがって、15.0gの酸化銀を加熱した場合に得られる銀の質量をxとすると、「15:14 = 15.0:x」という比例式が成り立ち、x=14.0gと算出されます。
福島県公立高校入試(2022)類似

酸素の発生と確認方法

Q28 酸化銀の粉末を試験管に入れ、ガスバーナーで加熱したところ、物質が分解されて気体が発生しました。このように、1種類の物質が熱によって2種類以上の別の物質に分かれる化学変化を何といいますか。
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
酸化銀を加熱した際のように、1種類の物質が熱によって2種類以上の別の物質に分かれる反応を熱分解と呼びます。この実験では、酸化銀が熱分解されることで、銀と酸素に分かれます。
福島県公立高校入試(2022)類似

酸化銀の熱分解の化学反応式

Q29 酸化銀を試験管に入れて加熱したとき、試験管の底に残った白色の固体が「銀」であることを確かめるための操作と、その結果得られる反応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
薬品さじでこすると、特有の金属光沢が出る。
酸化銀の熱分解によって生じる白色の固体は、金属である銀です。金属には「磨くと光沢が出る(金属光沢)」「叩くと広がる(展性)」「電気をよく通す」といった共通の性質があります。線香が燃えるのは発生した酸素の性質であり、水に溶ける性質や塩酸との反応はこの実験における銀の確認方法としては不適切です。
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吸熱反応

Q30 化学反応を利用した製品である「冷却パック」「加熱式容器」「化学カイロ」について、その仕組みを説明したものとして適切なものはどれですか。なお、冷却パックは硝酸アンモニウムと水、加熱式容器は酸化カルシウムと水、化学カイロは鉄粉や活性炭などを主成分としています。
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
冷却パックは、物質が反応する際に周囲の熱を奪う性質を利用して温度を下げている。
硝酸アンモニウムと水が反応すると吸熱反応が起こり、周囲から熱を奪うため温度が下がります。酸化カルシウムと水の反応や、鉄粉の酸化反応(化学カイロ)は、熱を放出する発熱反応であるため、周囲の温度を上げる働きをします。
福島県公立高校入試(2018)類似

酸化銀の熱分解における質量変化

Q31 黒色の酸化銀の粉末を試験管に入れて加熱したところ、気体が発生して試験管の底に白っぽい色の固体が残りました。この反応の種類と、反応後に残った固体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 ★★ 基本 実験・観察 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
熱分解によって生じた固体であり、みがくと特有の金属光沢が現れる。
酸化銀を加熱すると、銀と酸素に分解されます。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熱分解と呼びます。反応後に残った白い固体は銀であり、銀は金属であるため、みがくと特有の光沢が出る、電流をよく通す、たたくと薄く広がる(展性)といった性質を持ちます。
福島県公立高校入試(2020)類似

混合溶液における未反応物質の再反応

Q32 うすい塩酸20.0gが入った5つのビーカーに、石灰石をそれぞれ1.0g、2.0g、3.0g、4.0g、5.0g加える実験を行いました。また、石灰石1.0gが入った5つのビーカーに、うすい塩酸をそれぞれ5.0g、10.0g、15.0g、20.0g、25.0g加える実験も行いました。石灰石1.0gとうすい塩酸10.0gは過不足なく反応し、0.4gの二酸化炭素が発生するものとします。これら合計10個のビーカーの中身をすべて1つの大きな容器に混合したとき、新たに発生する二酸化炭素の質量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
1.6g
最初の5つのビーカーでは、石灰石1.0gの回で塩酸が10.0g残り、3.0g、4.0g、5.0gの回でそれぞれ石灰石が1.0g、2.0g、3.0g残ります。これらを合計すると、塩酸10.0gと石灰石6.0gが未反応のまま残っています。次の5つのビーカーでは、塩酸5.0gの回で石灰石が0.5g残り、15.0g、20.0g、25.0gの回でそれぞれ塩酸が5.0g、10.0g、15.0g残ります。これらを合計すると、石灰石0.5gと塩酸30.0gが残っています。全ビーカーを混合すると、合計で塩酸40.0gと石灰石6.5gが混ざり合うことになります。塩酸40.0gは石灰石4.0gと反応するため、石灰石6.5gのうち4.0gが反応し、新たに 4.0 × 0.4 = 1.6g の二酸化炭素が発生します。
福島県公立高校入試(2021)類似

混合物の成分質量算出

Q33 2種類の金属が含まれる混合物が完全に酸素と反応したとき、全体の質量変化からそれぞれの金属の質量を特定するために必要な知識や手順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3問
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✅ 正解
各金属と酸素が反応する時の質量の比と、それらを用いた連立方程式
混合物の各成分の質量を求めるには、まず「各成分の質量の和 = 混合物の全質量」という関係を用います。さらに、それぞれの金属が定比例の法則に従って特定の割合で酸素と結びつく性質(反応比)を利用し、増加した酸素の総量についての関係式を作る必要があります。これら2つの条件を連立方程式として処理することで、未知の成分質量を数学的に導き出すことができます。
福島県公立高校入試(2021)類似

金属酸化物の色

Q34 金属の粉末を加熱する実験において、銅とマグネシウムの反応と、反応後の物質の性質について述べた文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2問
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✅ 正解
銅は酸素と結びついて黒色の酸化銅になり、マグネシウムは酸素と結びついて白色の酸化マグネシウムになる。
物質が酸素と結びつく化学変化を酸化と呼び、それによってできた物質を酸化物と言います。赤褐色の銅粉末を加熱して得られる酸化銅は黒色の固体であり、銀白色のマグネシウム粉末を加熱して得られる酸化マグネシウムは白色の固体です。反応前の金属の色(銅は赤褐色、マグネシウムは銀白色)と、反応後の酸化物の色を混同しないように注意が必要です。
福島県公立高校入試(2024)類似

単体

Q35 物質は「単体」と「化合物」に分類することができます。次の物質のうち、ただ1種類の元素から構成されている単体に分類されるものはどれですか。
化学 化学変化・原子分子 ★★ 基本 原理・計算 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
鉄は鉄元素(Fe)のみで構成されているため「単体」に分類されます。一方で、水(H₂O)は水素と酸素、二酸化炭素(CO₂)は炭素と酸素、塩化ナトリウム(NaCl)はナトリウムと塩素というように、それぞれ2種類以上の元素が結びついてできているため、これらはすべて「化合物」に分類されます。
福島県公立高校入試(2018)類似

塩化コバルト紙

Q36 水の有無を調べるために用いられる試験紙の名称と、水に触れたときの色の変化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
塩化コバルト紙を用い、青色から赤色に変化する
塩化コバルト紙は、水に反応して色が変化する特殊な試験紙です。乾燥した状態では青色をしていますが、水に触れると赤色(桃色)に変わる性質があるため、生成した液体が水であるかを確認する際に利用されます。
福島県公立高校入試(2026)類似

レポートの考察

Q37 化学実験のレポートを作成する際、「考察」の項目に記述すべき内容として、最も適切なものは次のうちどれですか。
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
実験結果を目的と照らし合わせ、そこから科学的に導き出された結論
「考察」は、得られた「実験結果」から何が言えるのかを論理的に考える項目です。単なる事実の記録である「結果」とは異なり、「目的」に対してどのような「結論」が得られたかをまとめる必要があります。手順は「方法」、色の変化などは「結果」、事前の予想は「仮説」という項目にそれぞれ分類されます。
福島県公立高校入試(2022)類似

酸素の発生と確認方法

Q38 酸化銀を加熱して発生した気体を水上置換法で試験管に集めました。この集めた気体が酸素であることを確かめるための方法と、観察される結果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 ★★ 基本 実験・観察 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
火のついた線香を入れ、炎を上げて激しく燃えることを確認する
酸素には、他の物質が燃えるのを助ける性質があるため、火のついた線香を入れると炎を上げて激しく燃える様子が観察されます。マッチを近づけて音を立てて燃えるのは水素、石灰水を白く濁らせるのは二酸化炭素の性質です。
福島県公立高校入試(2022)類似

酸化銀の熱分解の化学反応式

Q39 酸化銀(化学式:Ag₂O)を加熱して、銀(Ag)と酸素(O₂)に分解する反応を化学反応式で表します。反応の前後で原子の種類と数が一致するように係数を補った式として、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3問
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✅ 正解
2Ag₂O → 4Ag + O₂
化学反応式では、反応前後で各原子の数を等しくする必要があります。分解によって発生する酸素は分子(O₂)として存在するため、右辺の酸素原子は2個です。これに合わせるため左辺の酸化銀(Ag₂O)は2分子必要となり、その結果、銀原子は合計4個となります。したがって、右辺の銀の係数を4とすることで、すべての原子の数が一致します。
福島県公立高校入試(2019)類似

金属の酸化と有機物の燃焼による質量変化

Q40 天秤の左側の皿にスチールウールを、右側の皿に木片をのせて、左右が水平に釣り合っている状態にしました。それぞれの物質を空気中で十分に燃焼させたとき、燃焼後の天秤の様子と、その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。
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
スチールウール側が下がる。スチールウールは燃焼によって空気中の酸素と結びつく酸化が起こり、質量が増加するためである。
スチールウール(鉄)を空気中で燃焼させると、鉄が空気中の酸素と結びついて酸化鉄になります。このとき、結びついた酸素の分だけ、燃焼後の物質の質量はもとの鉄よりも大きくなります。一方、木片などの有機物が燃焼すると、含まれている炭素が酸素と結びついて二酸化炭素となり、気体として大気中に放出されるため、手元に残る質量の合計は減少します。したがって、天秤は質量が増加したスチールウール側が下がることになります。
福島県公立高校入試(2021)類似

混合物の成分質量算出

Q41 銅粉とマグネシウム粉末の混合物3.00gを、空気中で十分に加熱して完全に酸化させたところ、反応後の全体の質量は4.10gになりました。銅と酸素が4:1、マグネシウムと酸素が3:2の質量比で反応するものとしたとき、もとの混合物に含まれていた銅の質量は何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
2.16g
混合物の質量の変化に注目します。反応後の全質量から反応前の混合物の質量を引いた「4.10g – 3.00g = 1.10g」が、反応によって結びついた酸素の増加量です。もとの銅の質量を x [g]、マグネシウムの質量を y [g] とすると、まず「x + y = 3.00」という式が成り立ちます。次に、各金属の反応比(銅:酸素=4:1、マグネシウム:酸素=3:2)から、結びついた酸素の合計について「1/4x + 2/3y = 1.10」という式が立てられます。これらを連立方程式として解くと、x = 2.16、y = 0.84 と導き出されるため、銅の質量は2.16gとなります。
福島県公立高校入試(2020)類似

混合溶液における未反応物質の再反応

Q42 個別の実験において、気体の発生が止まり反応が終了したと見なされる複数のビーカーがあります。これらすべてのビーカーの中身を1つの容器に混合したところ、再び気体が発生し始めました。この現象が起こる理由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 ★★ 基本 実験・観察 正答率 — 🔥 類題2問
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✅ 正解
一方の実験で未反応のまま残っていた石灰石と、もう一方の実験で未反応だった塩酸が、混合によって出会い、新たな化学変化が起こったため。
個別の実験で反応が止まったのは、反応物である石灰石か塩酸のどちらかが使い切られたためです。石灰石が余った溶液(塩酸が不足)と、塩酸が余った溶液(石灰石が不足)を混合すると、それぞれの溶液に存在していた未反応の物質同士が反応できる状態になり、再び化学変化が進行します。この再反応により、新たな生成物として気体が発生します。

福島県公立高校入試の理科:物質の性質

🔗 「物質の性質」の解説&一問一答(単元別)
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福島県公立高校入試(2023)類似

密度による物質の分離

Q1 水に溶質を溶かして水溶液を作ると、濃度が高くなるほど密度が大きくなるという性質があります。密度が1.2g/cm³であるプラスチック片を水溶液に入れ、これを浮かせたいと考えた場合、どのような操作を行うのが適切ですか。理由とともに選びなさい。
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
水溶液にさらに溶質を溶かして濃度を高くし、水溶液の密度を1.2g/cm³より大きくする。
水溶液の濃度が高くなると、比例して密度も大きくなります。密度が1.2g/cm³の物体を浮かすためには、周囲の液体の密度を1.2g/cm³よりも大きくする必要があるため、溶質を追加して濃度を上げる操作が適切です。
福島県公立高校入試(2018)類似

冷却による結晶の析出

Q2 水100gに対して、20℃におけるミョウバンの溶解度は6gです。80℃に加熱した水100gにミョウバンを20g溶かして完全に溶かした後、この水溶液を20℃まで冷却しました。このとき、析出するミョウバンの結晶は何g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
14g
20℃の水100gにはミョウバンは6gまでしか溶けることができません。もともと溶かしていた20gのうち、溶けきれなくなった分(20g – 6g = 14g)が結晶として析出します。
福島県公立高校入試(2024)類似

蒸留による物質の分離

Q3 水(沸点100℃)とエタノール(沸点約78℃)の混合物を加熱し、出てきた蒸気をガラス管に通して冷水で冷やした試験管に集めます。加熱を始めてから最初に試験管に溜まった液体の特徴について、沸点との関係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 ★★★ 標準 原理・計算 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
沸点が低いエタノールの方が先に蒸発しやすいため、エタノールを多く含む液体が得られる
液体混合物を加熱すると、沸点の低い物質(この場合はエタノール)の方が先に気体になりやすいため、蒸留の初期段階で回収される液体には沸点の低い成分が高い割合で含まれます。温度が上がるにつれて、徐々に沸点の高い成分(水)の割合が増えていきます。
福島県公立高校入試(2026)類似

硝酸カリウムの結晶析出温度

Q4 物質が100gの水に溶けることのできる最大の質量を「溶解度」といい、温度による溶解度の変化を表したグラフを溶解度曲線といいます。硝酸カリウムは温度が上がると溶解度が急激に増加する性質を持ちますが、100gの水に45gの硝酸カリウムを溶かした水溶液を冷却していくとき、結晶が析出し始める温度の範囲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
20度から35度の範囲
溶解度曲線において、硝酸カリウムは温度の低下とともに溶解度が大きく減少する曲線を描きます。100gの水に対して45gという質量は、特定の温度以下になると溶解度の限界(飽和状態)を超えます。提示されたデータに基づくと、溶解度が45gを下回る20度から35度の範囲で、溶けきれなくなった硝酸カリウムが結晶として現れ始めます。
福島県公立高校入試(2023)類似

混合物

Q5 海水や空気のように、2種類以上の物質がまじり合っている物質を何といいますか。その名称を答えなさい。
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
混合物
1種類の物質だけでできている「純物質」に対し、2種類以上の純物質がまじり合ってできている物質を「混合物」と呼びます。海水は水や塩化ナトリウムなどがまじり合ったものであり、空気は窒素や酸素などがまじり合ったものであるため、これらはすべて混合物に分類されます。
福島県公立高校入試(2022)類似

溶媒と溶質

Q6 40度の水100gが入ったビーカーに、25gの硝酸カリウムを加えてかき混ぜたところ、すべて溶けました。このときの「硝酸カリウム」と「できあがった液体全体」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 物質の性質 ★★ 基本 実験・観察 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
硝酸カリウム:溶質、液体全体:溶液
溶けている物質である硝酸カリウムは「溶質」にあたり、溶かしている水は「溶媒」にあたります。これらが混ざり合ってできた液体は「溶液」と呼ばれるため、硝酸カリウムが溶質、液体全体が溶液という組み合わせが適切です。
福島県公立高校入試(2026)類似

硝酸カリウムの結晶析出温度

Q7 水溶液を冷却した際、溶けきれなくなった溶質が結晶となって現れる現象を「再結晶」と呼びます。100gの水に45gの硝酸カリウムを溶かした水溶液を徐々に冷却し、ちょうど結晶が析出し始めたとき、この水溶液はどのような状態にあるといえますか。最も適切な用語と理由の組み合わせを選びなさい。
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
飽和水溶液。温度の低下によって溶解度が減少し、溶質の質量が溶解度と等しくなったため。
物質が限界まで溶けている状態の水溶液を飽和水溶液と呼びます。硝酸カリウムは冷却によって溶解度が減少するため、高温ではすべて溶けていた45gの溶質が、冷却によりその温度の溶解度と同じ値になった瞬間に飽和状態に達し、それを超えると結晶として析出します。
福島県公立高校入試(2018)類似

再結晶

Q8 固体の物質を一度水などの溶媒に溶かし、温度による溶解度の変化や溶媒を蒸発させることを利用して、再び結晶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
再結晶
固体の物質を溶媒に溶かしたあと、再び結晶として取り出す操作を再結晶と呼びます。この方法は、不純物を含んだ固体から、より純粋な物質を得るために利用されます。
福島県公立高校入試(2024)類似

混合物中の成分質量の算出

Q9 ある実験で、混合液を蒸留して液体を集めたところ、質量が4.20g、密度が0.84g/cm³の液体が得られました。この密度における水とエタノールの質量の比率が「水:エタノール = 2.0:8.0」であることが分かっているとき、この液体に含まれる水の質量を求めるための計算式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2問
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✅ 正解
4.20 × (2.0 ÷ 10.0)
混合物全体の質量に、特定の成分が占める比率を掛けることでその成分の質量を算出できます。この場合、全体の質量(水2.0g+エタノール8.0g=10.0g)に対する水の比率は 2.0 ÷ 10.0 となります。得られた液体の質量4.20gにこの比率を掛けることで、液Aに含まれる水の質量が求められます。密度を直接掛けたり割ったりしても成分の質量は算出できない点に注意してください。
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質量パーセント濃度の計算

Q10 ある水溶液について、質量パーセント濃度が40%のとき、その密度は1.2g/cm³であることがわかっています。この水溶液100cm³の中に溶けている溶質の質量は何g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
48g
まず、溶液の体積100cm³に密度1.2g/cm³をかけることで、溶液全体の質量が120gであると求められます。この溶液は質量パーセント濃度が40%であるため、溶液全体の質量120gに0.4をかけることで、溶質の質量は48gと算出されます。
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状態変化

Q11 液体のエタノールをポリエチレン袋に入れて密閉し、熱湯をかけて気体に変化させたとき、袋の中のエタノールの性質と質量について説明したものとして正しいものはどれか、次から選びなさい。
化学 物質の性質 ★★ 基本 原理・計算 正答率 0%(1回) 🔥 類題2問
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✅ 正解
物質の性質は変わらず、質量も変化しない
状態変化においては、物質を構成する粒子の並び方が変わるだけで、粒子そのものの種類や数は変化しません。そのため、物質の性質が変わることはなく、全体の質量も変化しません。変化するのは粒子同士の間隔の変化に伴う「体積」のみです。
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ろ過

Q12 水に溶けていないチョークの粉が混ざった水を、ろ紙を用いてろ過しました。ろ紙を通り抜けてビーカーにたまった液体(ろ液)の中に、チョークの粉が含まれない理由を、粒子の性質に注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。
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
チョークの粒子の大きさが、ろ紙のすき間よりも大きいため
水に溶けていない固体の物質は、顕微鏡などで観察できる程度の大きな粒子の集まりとして液体中に存在しています。ろ過を行う際、水分子などはろ紙の微細な穴を自由に通り抜けますが、チョークのような溶けていない固体の粒子は、その穴のサイズよりも大きいため、物理的に遮られてろ紙の上に残ります。このため、ろ液にはチョークの粉が含まれなくなります。
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溶解度

Q13 40℃の水100gが入った2つのビーカーを用意し、一方には硝酸カリウム50gを、もう一方には塩化ナトリウム50gを加えてかき混ぜた。すると、硝酸カリウムはすべて溶けたが、塩化ナトリウムは溶けきれずに底に残った。この実験結果から説明できることとして、最も適切なものはどれか。
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
同じ温度の水100gであっても、物質の種類によって溶けることができる最大の質量は異なる。
同じ条件(40℃の水100g)で、硝酸カリウムは50g溶け、塩化ナトリウムは溶け残ったという事実は、物質によって溶解度が異なることを示しています。塩化ナトリウムが溶け残ったのは溶解度が50g未満であるためであり、すべて溶けた硝酸カリウムの溶解度は50g以上であることがわかります。
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溶媒蒸発時の結晶析出量計算

Q14 80度の水200gに塩化ナトリウムを飽和するまで溶かした水溶液があります。この水溶液を加熱して、溶媒である水を100g蒸発させた後、残った水溶液の温度を20度まで下げました。このとき、水溶液から析出する塩化ナトリウムの結晶は何gになるか計算しなさい。なお、塩化ナトリウムは100gの水に対して、80度で38g、20度で36gまで溶けるものとします。
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
40g
80度の水200gに溶けている塩化ナトリウムの質量は、100gあたりの溶解度38gを2倍した76gとなります。ここから水を100g蒸発させると、残った溶媒(水)は100gになります。20度のとき、水100gに溶けることができる塩化ナトリウムの最大量は36gであるため、もともと溶けていた76gから、20度で溶けきれる36gを差し引いた「76 - 36 = 40g」が、溶けきれずに結晶として現れます。このように、溶媒の量と温度の変化に伴う溶解度の差に注目して計算を行うことが重要です。
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溶解度

Q15 一定の温度の水に物質を溶かしていくとき、それ以上溶けることができなくなった状態の溶液を何というか。また、水100gに溶けることができる溶質の最大質量の名称とあわせて、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3問
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✅ 正解
飽和水溶液 ・ 溶解度
物質が限度まで溶けている状態の溶液を飽和水溶液といいます。また、その限度の量は、一般に水100gに溶ける溶質の質量で表され、これを溶解度と呼びます。質量パーセント濃度は溶液全体に対する溶質の割合を示すものであり、溶解度とは定義が異なります。
福島県公立高校入試(2024)類似

混合物中の成分質量の算出

Q16 蒸留によって得られた液Aの質量が4.20gであり、その密度は0.84g/cm³でした。密度が0.84g/cm³となる水とエタノールの混合液において、混合液10.0g中に含まれるエタノールの質量が8.0gであるとき、液A 4.20gの中に含まれるエタノールの質量として適切なものを選択してください。
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
3.36g
密度が同じ混合液であれば、成分の質量の比率は等しくなります。密度0.84g/cm³の混合液10.0gに対してエタノールが8.0g含まれていることから、エタノールが占める質量の割合は 8.0 ÷ 10.0 = 0.8(80%)と求められます。得られた液Aの全質量は4.20gであるため、含まれるエタノールの質量は 4.20 × 0.8 = 3.36g と計算されます。4.20gすべてがエタノールであると仮定しないよう注意が必要です。
福島県公立高校入試(2018)類似

溶解度と溶け残り

Q17 40℃の水100gが入った3つのビーカーに、それぞれ塩化ナトリウム30g、硝酸カリウム60g、ミョウバン50gを加えてよくかき混ぜました。40℃の水100gに対する溶解度が、塩化ナトリウムは36g、硝酸カリウムは64g、ミョウバンは12gであるとき、溶け残りが生じる物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3問
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✅ 正解
ミョウバンのみ
加えた溶質の質量がその温度における溶解度を超えた場合に、溶けきれなかった分が溶け残りとして現れます。各物質を確認すると、塩化ナトリウムは30g < 36g、硝酸カリウムは60g < 64gであり、これらは溶解度以下のためすべて溶けます。しかし、ミョウバンは50g > 12gとなり、加えた量が溶解度を超えているため、飽和水溶液になったあとに溶け残りが発生します。
福島県公立高校入試(2022)類似

溶解度の温度変化と再結晶

Q18 40℃の水に物質を溶かした2つの水溶液を用意し、それらを10℃まで冷やす実験を行いました。硝酸カリウムを溶かした溶液では多くの結晶が現れましたが、塩化ナトリウムを溶かした溶液では結晶がほとんど現れませんでした。このように、温度による溶解度の変化を利用して物質を再び結晶として取り出す操作の名称と、この実験結果から導かれる考察として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
操作を「再結晶」といい、硝酸カリウムは塩化ナトリウムに比べて温度変化による溶解度の差が大きいことがわかる。
温度による溶解度の変化を利用して、一度溶かした物質を再び固体として取り出す操作を再結晶と呼びます。硝酸カリウムのように温度が下がることで溶解度が急激に小さくなる物質は、冷やすことで溶けきれなくなった分が結晶として現れやすくなります。一方、塩化ナトリウムは温度が変化しても溶解度がほとんど変化しないため、冷却による再結晶には向きません。
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エタノール混合液の密度と可燃性

Q19 水とエタノールを混ぜ合わせた液体において、質量に占めるエタノールの含有率が高いほど混合液の密度は小さくなります。水2.0gとエタノール8.0gを混ぜた、密度が0.84g/cm³の液体に火を近づけると燃焼しましたが、水の割合を増やして密度を0.97g/cm³にした液体では火がつきませんでした。この実験結果から推察される、混合液の密度と燃焼の関係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
エタノールの含有率が高くなって密度が小さくなるほど、火がつきやすくなる。
水(密度約1.00g/cm³)はエタノール(密度約0.79g/cm³)よりも密度が大きいため、混合液において燃焼を助けるエタノールの割合が増えるほど、全体の密度は小さくなります。実験では密度が0.84g/cm³と小さい場合には燃焼し、密度が0.97g/cm³と大きい場合には燃焼しなかったことから、密度が小さい(エタノール含有率が高い)ほど燃焼しやすいという関係が成り立ちます。
福島県公立高校入試(2018)類似

再結晶

Q20 少量の不純物が混ざった硝酸カリウムから、純粋な硝酸カリウムの結晶を取り出すために再結晶という操作が行われます。この操作が、物質を純粋にするために有効である理由とし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
結晶ができる際、不純物は液中に残ったまま、目的の物質だけが規則正しく並ぼうとするから
再結晶は、物質が固体になるときに同じ種類の成分が集まって規則正しく並ぶ性質を利用しています。少量の不純物が含まれていても、結晶が形成される過程でそれらは液中に取り残されるため、結果として純粋な物質を取り出すことが可能になります。
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状態変化における粒子のモデル

Q21 密閉した容器に少量の液体を入れ、加熱してすべて気体に変化させました。このときの「物質全体の質量」と「粒子の様子」の関係について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 原理・計算 正答率 — 🔥 類題2問
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✅ 正解
粒子の数に変化はないため、物質全体の質量は変化しない。
物質の質量は、そこに含まれる粒子の総数によって決まります。液体から気体へ状態変化する際、粒子どうしの間隔は大きく広がりますが、粒子の数自体は増減しません。そのため、体積が大きく増加しても、物質全体の質量は変化せずに一定に保たれます。粒子自体の大きさが変化したり、重さが変わったりすることもありません。
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冷却による結晶の析出

Q22 物質が一定の量の水に溶けることができる最大の質量を溶解度といいます。高温の水溶液を冷却した際に、溶けきれなくなった物質が固体として現れる現象を何といいますか。
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
析出
温度が下がると物質の溶解度が小さくなる性質を利用し、溶けきれなくなった分を固体として取り出すことを析出といいます。このように、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ます。
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海水からの塩化ナトリウム抽出量

Q23 海水は、水という溶媒に塩化ナトリウムなどのさまざまな溶質が溶け込んだ混合物です。溶液全体の質量に対して、溶けている溶質の質量がどのくらいの割合であるかを示す「3.4%」という数値を表す用語として、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
質量パーセント濃度
溶液の質量に対する溶質の質量の割合を百分率(パーセント)で表したものを質量パーセント濃度と呼びます。海水の場合、溶媒である水と、溶質である塩化ナトリウムなどの合計質量を分母にして計算されます。
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質量パーセント濃度の計算

Q24 水溶液において、溶けている物質である溶質の質量が、溶質と溶媒を合わせた溶液全体の質量に対してどのくらいの割合であるかを表したものを何といいますか。
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
質量パーセント濃度
溶液全体の質量に対する溶質の質量の割合を質量パーセント濃度と呼び、一般に百分率(%)で表されます。溶質と溶媒の質量の合計が溶液全体の質量となる点に注意が必要です。
福島県公立高校入試(2023)類似

ろ過

Q25 ろ過の操作を正しく行うための注意点として、適切な説明を選びなさい。
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
漏斗(ろうと)の足の先端を、ビーカーの壁につけて液体を流し込む
ろ過を行う際、漏斗の足の先端をビーカーの内壁につけることで、ろ過された液体が壁を伝わって静かに流れ落ちるようになります。これにより、液体の飛び散りを防ぐとともに、液体の表面張力や毛細管現象のような働きによって、ろ過の速度がスムーズに保たれます。また、混合液を注ぐときはガラス棒を伝わらせて、ろ紙の8分目を超えないように少しずつ注ぐのが正しい作法です。
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溶媒と溶質

Q26 100gの水が入ったビーカーに、25gの塩化ナトリウムを加えて完全に溶かしました。このとき、できあがった溶液全体の質量は何gになりますか。
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
125g
溶液の質量は、溶かしている液体(溶媒)の質量と、そこに溶けている物質(溶質)の質量の和で表されます。この実験では溶媒である水が100g、溶質である塩化ナトリウムが25gであるため、合計した125gが溶液の質量となります。
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蒸留による物質の分離

Q27 沸点が異なる複数の液体が混ざり合った混合物を加熱し、発生した蒸気を冷却して再び液体にすることで、それぞれの物質を分離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
物質が液体から気体に変わる温度(沸点)の違いを利用して、混合物から特定の成分を分離する手法を蒸留と呼びます。沸点の低い物質が先に蒸発し、それを冷やすことで液体として回収できます。
福島県公立高校入試(2026)類似

塩化ナトリウムの溶解度特性

Q28 多くの物質は水の温度が上がると溶ける量が増えますが、塩化ナトリウムには他の物質とは異なる溶解度の特徴があります。塩化ナトリウムの溶解度に関する説明として正しいものはどれですか。
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
水の温度が上がっても、溶けることができる最大量はほとんど変化しない。
塩化ナトリウムは、温度変化による溶解度の依存性が極めて低いという特徴を持っています。多くの固体物質(硝酸カリウムなど)は温度が高くなるほど溶解度が大きく上昇しますが、塩化ナトリウムは溶解度曲線のグラフにおいて水平に近い直線で表されるほど、温度による変化がわずかです。
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海水からの塩化ナトリウム抽出量

Q29 日本近海の海水1kg(1000g)を分析したところ、水が96.6%、それ以外の物質が3.4%含まれていることがわかりました。この「3.4%」に含まれる物質のうち、78%が塩化ナトリウム、22%が塩化マグネシウムなどの他の物質であるとき、海水1kgに含まれる塩化ナトリウムの質量として最も適切な数値はどれですか。
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
27g
海水1000gに含まれる溶質(水以外の物質)の総量は、1000g × 0.034 = 34gと計算できます。この34gのうち、塩化ナトリウムが占める割合は78%であるため、34g × 0.78 = 26.52gとなり、約27gの塩化ナトリウムが含まれていることが導き出せます。
福島県公立高校入試(2022)類似

質量パーセント濃度

Q30 液体に物質が溶けている溶液において、溶質の質量が溶液全体の質量に対してどのくらいの割合であるかを百分率で表したものを何といいますか。
化学 物質の性質 ★ やさしい 知識 正答率 100%(3回) 🔥 類題3問
💡 答えを確認
✅ 正解
質量パーセント濃度
溶液の濃さを表す際、溶媒と溶質を合わせた溶液の質量を基準とし、そこに溶けている溶質の質量の割合を算出したものを質量パーセント濃度と呼びます。単に溶媒の質量と比較するのではなく、溶液全体の質量を用いる点が定義上の重要なポイントです。
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飽和水溶液中の溶質質量の算出

Q31 80℃の硝酸カリウム水溶液300gを20℃まで冷却したところ、36gの結晶が析出し、264gの水溶液が残りました。20℃における硝酸カリウムの溶解度が、水100gに対して32gであるとき、冷却後に残った264gの水溶液に含まれている硝酸カリウム(溶質)の質量は何gですか。
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
64g
溶解度は水100gに溶ける溶質の最大質量を示すため、20℃における飽和水溶液の質量は、水100gと溶質32gを足した132gとなります。このとき、飽和水溶液の質量と溶質の質量の比は「132:32」の関係になります。冷却後に残った264gの水溶液も飽和水溶液であるため、比例計算を用いると、溶質の質量をxとした場合「132:32 = 264:x」が成立します。264は132のちょうど2倍であるため、xも32を2倍した64gとなります。
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硝酸カリウムの結晶析出温度

Q32 横軸に温度、縦軸に100gの水に溶ける溶質の質量をとった「溶解度曲線」において、硝酸カリウムのグラフはどのような特徴を持ちますか。また、その特徴を利用して、不純物を含んだ硝酸カリウムから純粋な結晶を取り出すのに適した操作はどれですか。
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
温度上昇に伴い溶解度が急激に増加する特徴があり、高温の飽和水溶液を冷却する操作が適している。
硝酸カリウムの溶解度曲線は、右上がりの急な曲線を描きます。これは温度が高いほど溶ける量が大幅に増えることを示しており、この性質を利用して、高温で大量に溶かした後に冷却(冷却法)することで、温度差による溶解度の差を利用して純粋な結晶を効率よく得ることができます。
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生分解性プラスチック

Q33 自然界に存在する微生物のはたらきによって、最終的に水と二酸化炭素にまで分解される性質を持つプラスチックを何と呼びますか。
化学 物質の性質 ★ やさしい 知識 正答率 — 🔥 類題2問
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✅ 正解
生分解性プラスチック
土壌や水中に生息する微生物が持つ酵素の作用により、分子レベルまで細かく分解され、最終的には水と二酸化炭素という無機物にまで変化するプラスチックを「生分解性プラスチック」と呼びます。リサイクル(再資源化)によって再び製品として利用される再生プラスチックとは異なり、自然界の循環に戻る性質を持っています。
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硫化鉄と塩酸による硫化水素の発生

Q34 スチールウールを燃焼させてできた酸化鉄と、鉄粉と硫黄を加熱して反応させた硫化鉄があります。これら2つの物質に、それぞれうすい塩酸を加えたときの反応の違いについて正しく述べているものを選択してください。
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
硫化鉄を加えたときは腐卵臭のある気体が発生したが、酸化鉄を加えたときは気体が発生しなかった。
硫化鉄と塩酸が反応すると、硫化水素という気体が発生します。一方で、鉄が酸素と結びついた酸化鉄に塩酸を加えても、物質は溶けますが気体は発生しません。この反応の違いを利用することで、もとの物質が硫化鉄なのか酸化鉄なのかを判別することが可能です。
福島県公立高校入試(2023)類似

生分解性プラスチック

Q35 生分解性プラスチックが自然環境において分解される過程で、その役割を担う要素と、最終的に生成される物質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2問
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✅ 正解
微生物のはたらきによって、水と二酸化炭素に分解される
生分解性プラスチックは、単にボロボロになって細かくなるだけではなく、微生物の代謝によって物質そのものが分解される点が特徴です。プラスチックを構成する炭素や水素、酸素の原子が微生物のはたらきで組み替えられ、最終的には水(H2O)と二酸化炭素(CO2)となって自然界へ放出されます。
福島県公立高校入試(2018)類似

再結晶

Q36 温度が下がるにつれて溶解度が急激に減少する物質を用いて、熱い水溶液から効率よく結晶を取り出すには、どのような操作を行うのが最も適切ですか。
化学 物質の性質 ★★ 基本 実験・観察 正答率 — 🔥 類題3問
💡 答えを確認
✅ 正解
水溶液の温度をゆっくり下げる
温度による溶解度の差が大きい物質の場合、高温で溶かした飽和水溶液の温度を下げることで、溶けきれなくなった分を結晶として析出させることができます。これは冷却による再結晶の原理に基づいています。
福島県公立高校入試(2023)類似

プラスチックの共通の性質

Q37 プラスチックの電気的な性質と、その成分に関する記述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 原理・計算 正答率 — 🔥 類題2問
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✅ 正解
電気抵抗が非常に大きく電気を通しにくい性質を持ち、成分に炭素を含む有機物である
プラスチックは金属とは異なり、電気抵抗が極めて大きいため電流をほとんど通しません。この性質を利用して、電線の被覆(絶縁体)などにも利用されています。また、プラスチックは炭素を骨格とする有機物であるため、無機物とする選択肢は誤りです。
福島県公立高校入試(2018)類似

冷却による結晶の析出

Q38 20℃における水100gあたりの溶解度が、塩化ナトリウムは36g、ミョウバンは6gであるとします。これら2つの物質をそれぞれ80℃の水100gに20gずつ溶かした後、20℃まで冷却しました。このとき、ミョウバンの結晶が析出される一方で、塩化ナトリウムの結晶がほとんど出てこない理由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
塩化ナトリウムは温度変化による溶解度の差が非常に小さいため。
冷却によって結晶を取り出すには、高温時と低温時の溶解度の差が大きい必要があります。ミョウバンは温度による溶解度の変化が大きいため結晶が現れますが、塩化ナトリウムは温度が変化しても溶解度がほとんど変わらないため、冷却による析出には向きません。
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溶解度と溶け残り

Q39 ある一定の温度において、水100gなどの一定量の溶媒に溶かすことができる溶質の最大量を何といいますか。その名称として正しいものを選びなさい。
化学 物質の性質 ★ やさしい 知識 正答率 — 🔥 類題3問
💡 答えを確認
✅ 正解
溶解度
特定の温度で、一定量の溶媒(通常は水100g)に溶ける溶質の最大質量を溶解度といいます。溶質が溶解度まで溶けており、それ以上溶けることができない状態の水溶液を飽和水溶液と呼び、この値は物質の種類や温度によって異なります。
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蒸留による物質の分離

Q40 枝付きフラスコに水とエタノールの混合物を入れ、加熱して液体を分離する実験を行う際、あらかじめフラスコの中に沸騰石を入れておく理由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
💡 答えを確認
✅ 正解
液体が急激に沸騰する「突沸」という現象を防ぐため
液体を加熱すると、沸点に達しても沸騰せず、ある瞬間に突然激しく沸騰する「突沸」が起こることがあります。これは非常に危険なため、小さな穴を多く持つ沸騰石を入れて気泡の核を作り、穏やかに沸騰させることで安全を確保します。
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質量パーセント濃度の計算

Q41 質量パーセント濃度が40%の水溶液を200gつくりたいとき、用意すべき溶質と溶媒(水)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
💡 答えを確認
✅ 正解
溶質80g、溶媒120g
溶液全体の質量が200gで濃度が40%であるため、溶質の質量は 200g × 0.4 = 80g となります。溶媒(水)の質量は、溶液全体の質量から溶質の質量を引いて求められるため、 200g - 80g = 120g となります。溶媒の質量を溶液全体の質量と混同しないことが重要です。
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状態変化

Q42 少量の液体のエタノールを入れたポリエチレン袋を密閉し、そこに90度のお湯をかけたところ、しぼんでいた袋が大きく膨らみました。このように、温度の変化によって物質が固体、液体、気体へとその姿を変える現象を何といいますか。
化学 物質の性質 ★ やさしい 知識 正答率 — 🔥 類題2問
💡 答えを確認
✅ 正解
状態変化
温度によって物質の姿が固体、液体、気体と変わる現象を状態変化といいます。エタノールの沸点は約78度であるため、90度のお湯をかけることで液体から気体へと変化し、体積が大きくなったために袋が膨らみます。これは元の物質そのものが別の物質に変わる化学変化とは異なります。

福島県公立高校入試の理科:植物・動物の分類

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対照実験の設計

Q1 植物の呼吸と光合成の関係を調べる実験において、対照実験を設計する際に最も注意すべき点は何ですか。
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
調べたい要因以外の、温度・湿度・時間などの諸条件をすべて一致させて比較すること
対照実験では、調べたい特定の要因(例えば光の有無など)だけを変化させ、それ以外の条件はすべて一定に保たなければなりません。もし複数の条件が同時に異なっていると、どの要因が結果をもたらしたのかを特定できなくなるため、比較としての正当性が失われます。
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恒温動物

Q2 ある動物について、気温を10度から40度まで変化させた際の体温の変化を調べたところ、気温が変化しても体温は約37度付近のまま水平な直線を示す結果となった。この動物の分類上の名称と、その具体例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 ★★ 基本 実験・観察 正答率 — 🔥 類題3問
💡 答えを確認
✅ 正解
恒温動物であり、ハトなどの鳥類がこれにあてはまる。
気温の変化に関わらず体温を一定に保っていることから、この動物は恒温動物であると判断できる。恒温動物はセキツイ動物のうち哺乳類と鳥類が該当するため、選択肢の中ではハト(鳥類)を含む組み合わせが正しい。トカゲ(爬虫類)やカエル(両生類)は変温動物である。
福島県公立高校入試(2018)類似

種子をつくるかどうかの分類

Q3 植物は仲間を増やす方法の違いによって大きく分類することができます。エンドウのように、花を咲かせて受粉を行い、種子をつくることで仲間を増やす植物を総称して何といいますか。
生物 植物・動物の分類 ★ やさしい 知識 正答率 — 🔥 類題3問
💡 答えを確認
✅ 正解
種子植物
植物のうち、花を咲かせて種子をつくり、それによって新しい個体を増やすグループを種子植物と呼びます。エンドウやヒマワリ、マツなどがこれに含まれます。一方で、イヌワラビ(シダ植物)やスギゴケ(コケ植物)は種子をつくらず、胞子によって仲間を増やすため、別のグループとして区別されます。
福島県公立高校入試(2020)類似

恒温動物

Q4 セキツイ動物の中で、哺乳類や鳥類のように、周囲の温度が変化しても自らの体温をほぼ一定に保つことができる動物を何というか、正しい名称を選びなさい。
生物 植物・動物の分類 ★ やさしい 知識 正答率 75%(4回) 🔥 類題3問
💡 答えを確認
✅ 正解
恒温動物
周囲の環境温度に左右されず、体温を一定の範囲内に維持する仕組みを持つ動物を恒温動物と呼ぶ。セキツイ動物の中では、哺乳類と鳥類がこれに該当する。一方、周囲の温度変化に伴って体温が変化する動物は変温動物と呼ばれる。
福島県公立高校入試(2018)類似

柱頭

Q5 花のつくりにおいて、めしべの先端にある、受粉の際に花粉が付着する部分の名称を何といいますか。
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
柱頭
被子植物のめしべは、先端の「柱頭」、その下の「花柱」、根元のふくらんだ「子房」の各部分から構成されています。このうち先端にある柱頭は、受粉を確実に行うために花粉が付着しやすい構造になっています。
福島県公立高校入試(2018)類似

シダ植物の体のつくり

Q6 イヌワラビなどのシダ植物を観察すると、地面のすぐ下を水平に這うように伸びている部分から、下方向へ細い糸のようなものが伸びていました。この「地面の下を水平に伸びている部分」は、植物の体のどの器官にあたりますか。
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
シダ植物の多くは、茎が地面の下を水平に伸びる「地下茎」という形態をとっています。地上に大きく展開している部分はすべて「葉」であり、その葉を支える茎は地中に隠れています。また、その地下にある茎から下に向かって伸びている細い部分が「根」に該当します。
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えら呼吸

Q7 カタクチイワシなどの魚類の頭部後方や、スルメイカなどの軟体動物の外套膜内部には、水中で生活するために発達した共通の役割を持つ器官があります。水中に溶けている酸素を体内に取り入れ、二酸化炭素を排出するこの器官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2問
💡 答えを確認
✅ 正解
えら
水中で生活する動物の多くは、空気中から直接酸素を取り込むことができないため、水中にわずかに溶けている酸素を取り込むための特殊な器官を持っています。魚類や軟体動物に見られるこの器官は「えら」と呼ばれ、ここでガス交換(呼吸)が行われます。選択肢にある肺は主に陸上生物、気門は昆虫などが持つ呼吸器官です。
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顕微鏡の視野とプレパラートの移動

Q8 顕微鏡でプレパラートを観察したとき、接眼レンズからのぞいて見える像は、実物に対して上下左右がすべて逆転しています。このような像の名称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
💡 答えを確認
✅ 正解
倒立像
顕微鏡の対物レンズと接眼レンズを組み合わせて観察すると、光の屈折によって上下および左右が入れ替わった「倒立像」が見える仕組みになっています。これに対して、肉眼で見たときと同じ向きの像は「正立像」と呼ばれます。
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脊椎動物

Q9 全長約6cmのカタクチイワシの体内のつくりを観察したところ、体を支える中心的な構造として背骨が見つかりました。この観察結果に基づくカタクチイワシの分類とその理由について、正しい説明はどれですか。
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
背骨をもつため、脊椎動物に分類される
動物の分類において、背骨の有無は最も大きな区別の一つです。カタクチイワシのように体の中央を貫く背骨がある動物は、例外なく脊椎動物に分類されます。節足動物や軟体動物は背骨をもたない無脊椎動物の仲間であるため、この説明には当てはまりません。
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自家受粉

Q10 遺伝の研究で用いられるエンドウなどは、つぼみの状態ですでに同じ花の中で受粉が行われる性質を持っています。このような「自家受粉」が行われる仕組みとその定義について、正しく述べたものはどれか。
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
同じ個体の中で、花粉がその個体のめしべに付着すること
自家受粉は、文字通り「自らの個体」の中で受粉が完結する現象を指します。エンドウなどの植物は、花が開く前につぼみの中で自分の花粉が自分のめしべに付く仕組みを持っており、これによって親と同じ遺伝的形質を持つ子孫(純系)が得られやすくなります。他の個体との間で花粉のやり取りが行われる「他家受粉」や、細胞が合体する「受精」とは区別して理解する必要があります。
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コケ植物の特徴

Q11 スギゴケを赤く染めた水に浸す実験を行ったところ、植物全体が赤く染まりました。また、スギゴケの茎の断面を顕微鏡で観察しても、他の植物に見られるような特定の細胞が並んだ模様は見られませんでした。これらの結果から導き出されるスギゴケの特徴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2問
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✅ 正解
道管と師管がまとまった維管束を持たず、体の表面から水を取り込んでいる。
スギゴケの断面に維管束(道管や師管)の模様が見られないのは、コケ植物が維管束を持たない植物であるためです。色水に浸した際に全身が染まるのは、根から吸い上げたからではなく、維管束を通さずに体の表面全体から水分を吸収する性質があることを示しています。この特徴により、コケ植物は湿り気の多い場所で生活するのに適しています。
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自家受粉

Q12 被子植物において、一つの個体に咲いている花の花粉が、その個体自身のめしべに付着することを何というか、その名称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
自家受粉
植物の受粉において、同じ個体の中で花粉がめしべに付着する現象を自家受粉と呼びます。これに対し、異なる個体のめしべに花粉が運ばれる現象は他家受粉であり、受粉の後に精細胞と卵細胞が結合することは受精と呼ばれます。自家受粉は、エンドウなどの遺伝の研究で純系を維持するために重要な役割を果たします。
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単子葉類

Q13 タマネギの根のつくりを観察すると、中心となる太い根がなく、多数の細い根が広がっている様子が確認できます。このような根の名称と、タマネギが属する植物のグループ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 ★★ 基本 実験・観察 正答率 50%(2回) 🔥 類題2問
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✅ 正解
根のつくり:ひげ根、植物のグループ:単子葉類
タマネギのような単子葉類は、太い主根とそこから枝分かれする側根の区別がなく、細い根が束になって生える「ひげ根」という特徴を持ちます。これに対し、アブラナなどの双子葉類は主根と側根の区別がある根のつくりをしています。
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外套膜

Q14 全長50cmほどのスルメイカの体を観察すると、体の大部分が筋肉質の厚い膜で覆われており、その膜の内部に内臓が保護されていることがわかります。このような体のつくりを持つ「軟体動物」に分類される生物として、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
アサリ
スルメイカは内臓が外套膜に包まれていることから、軟体動物に分類されます。選択肢のうち、アサリも同様に内臓が外套膜に包まれているため、軟体動物のなかまです。エビは節足動物、クラゲは刺胞動物、ウニは棘皮(きょくひ)動物であり、それぞれ体のつくりが異なります。
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えら呼吸

Q15 カタクチイワシやスルメイカが行っている「えら呼吸」の説明として、最も適切なものはどれか、次のうちから選びなさい。
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
水中に溶けている酸素を体内に取り入れ、体内の二酸化炭素を外部へ排出する仕組み。
生物が行う「呼吸」とは、生命活動に必要なエネルギーを得るために、外部から酸素を取り込み、不要になった二酸化炭素を排出する活動を指します。えら呼吸は、このプロセスを水中で行うための仕組みであり、水流をえらに通すことで効率よく酸素を回収しています。二酸化炭素を取り込むという説明や、養分を吸収するという説明は誤りです。
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魚類の心臓の構造

Q16 魚類の心臓の模式図を確認すると、心房と心室のつなぎ目や、心室の出口には「弁」が存在することがわかります。この「弁」が持つ役割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 原理・計算 正答率 50%(4回) 🔥 類題3問
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✅ 正解
心臓内で血液が逆流するのを防ぐ役割
心臓はポンプのように収縮と弛緩を繰り返して血液を押し出します。このとき、心房から心室、心室から動脈という一方向への流れを維持し、逆方向に血液が戻らないようにするために、仕切りの役割を果たす弁が備わっています。これにより、効率的な循環が可能になります。
福島県公立高校入試(2018)類似

種子をつくるかどうかの分類

Q17 イヌワラビやスギゴケは、エンドウなどの種子植物とは異なり、胞子によってなかまを増やします。胞子による繁殖の特徴について正しく述べたものはどれか答えなさい。
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
受粉の過程を経ずに、単独で発芽して新しい個体になる
種子植物が受粉によって種子をつくるのに対し、イヌワラビやスギゴケなどの植物は、受粉を行わずに胞子をのうの中でつくり、それが飛散して単独で発芽し、新しい個体へと成長します。種子には胚(将来の植物体)と発芽のための養分が含まれていますが、胞子は通常、非常に小さく細胞一つに近い構造をしています。
福島県公立高校入試(2024)類似

顕微鏡のピント合わせとしぼりの調整

Q18 顕微鏡でプレパラートを観察する際、対物レンズを横から見ながらプレパラートに限界まで近づけた後、接眼レンズをのぞきながらレンズを動かしてピントを合わせました。このとき、対物レンズを動かした方向と、ピントが合った後に視野の明るさを調整するために用いる器具の名称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2問
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✅ 正解
プレパラートから遠ざける方向 ― しぼり
ピントを合わせる際は、レンズとプレパラートの衝突を防ぐために、横から見て近づけた状態から「遠ざける方向」に動かして調整します。また、視野の明るさや見え方のコントラストを調整する器具は「しぼり」です。調節ねじはピントを合わせるためにステージや鏡筒を上下させるためのものです。
福島県公立高校入試(2026)類似

双子葉類の茎の断面構造

Q19 ホウセンカなどの双子葉類の植物を赤いインクを溶かした水に数時間浸した後、茎を薄く横に切って断面を観察した。このとき、赤く染まって見える部分の名称とその位置の説明として正しいものはどれか。
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
道管が赤く染まり、輪の形に並んだ維管束の内側に位置している
根から吸い上げられた水(赤いインク)が通るのは道管です。双子葉類の茎の断面において、維管束は輪の形に並んでおり、その維管束を構成する管のうち、内側にあるのが道管、外側にあるのが師管です。したがって、輪の形に並んだ組織の内側が赤く染まります。
福島県公立高校入試(2018)類似

維管束の有無による分類

Q20 コケ植物であるゼニゴケやスギゴケは、シダ植物であるイヌワラビとは異なり、維管束を持ちません。このような体のつくりを持つコケ植物の生活のしかたについて述べたものとして、適切なものはどれですか。
生物 植物・動物の分類 ★★ 基本 実験・観察 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
根・茎・葉の区別がなく、主に体の表面全体から水分を吸収する
コケ植物は維管束を持たないため、シダ植物や種子植物のように根から吸い上げた水を体全体に運ぶ仕組みが発達していません。そのため、根・茎・葉の明確な区別がなく、体の表面全体から直接水分を吸収して生活しています。また、コケ植物に見られる根のようなものは「仮根」と呼ばれ、主に体を地面に固定する役割を担っています。
福島県公立高校入試(2026)類似

双子葉類の茎の断面構造

Q21 双子葉類の茎の断面構造について、維管束の並び方と、それぞれの管が果たす役割の組み合わせとして正しいものはどれか。
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
維管束は輪の形に並んでおり、その内側にある管は根から吸い上げた水や肥料分の通り道となる
双子葉類の維管束は輪の形に配置されています。維管束の内側にある「道管」は根から吸い上げた水や肥料分を運ぶ役割を持ち、外側にある「師管」は葉で光合成によって作られた養分を運ぶ役割を持っています。
福島県公立高校入試(2022)類似

双眼実体顕微鏡

Q22 双眼実体顕微鏡を用いて、切り出した茎の断面にピントを合わせて観察する際の手順や注意点として、正しい説明はどれですか。
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
両目の間隔に合わせて接眼レンズの幅を調節し、左右の視野が1つの円に見えるようにする。
双眼実体顕微鏡で立体的に観察するためには、左右の目それぞれの視線を正しく接眼レンズに合わせる必要があります。そのため、最初に両目の幅に合わせて接眼レンズの間隔を調整し、1つの重なった円形の視野に見えるようにします。また、この顕微鏡は上からの光(落射照明)などを利用して観察するため、生物顕微鏡のような反射鏡による調節や、薄く切ったプレパラートの作成は必ずしも必要ありません。
福島県公立高校入試(2022)類似

双眼実体顕微鏡

Q23 植物の茎の断面を、切り出したそのままの状態で詳しく観察したい場合に用いられる「双眼実体顕微鏡」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2問
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✅ 正解
左右2つの接眼レンズがあり、対象物を立体的に観察することができる。
双眼実体顕微鏡は、左右独立した2つの接眼レンズを通して対象物を見ることで、対象物を立体的にとらえることができる装置です。一般的な生物顕微鏡に比べて倍率は低めですが、広い視野を確保でき、プレパラートを作成しにくい厚みのあるものもそのまま観察できるという利点があります。
福島県公立高校入試(2021)類似

気孔

Q24 ホウセンカの葉の表皮を顕微鏡で観察したところ、2つの細胞が向かい合って気孔と呼ばれる隙間を形成している様子が確認できました。この気孔を形作っている三日月形の細胞の名称を選択してください。
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
孔辺細胞
気孔は、表皮にある三日月形の「孔辺細胞」が2つ向かい合うことで形成される構造です。孔辺細胞は周囲の表皮細胞とは異なり、光合成を行うための葉緑体を含んでいるのが特徴です。この孔辺細胞が水分を含んで膨らんだりしぼんだりすることで、気孔という隙間の大きさが調節されます。
福島県公立高校入試(2019)類似

対照実験の設計

Q25 科学的な探究において、ある特定の要因が結果にどのような影響を与えるかを調べるために、調べたい要因以外の条件をすべて同じにして行う実験を何といいますか。
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
対照実験
調べたい要因(変数)以外の条件をすべて同一にして比較を行うことで、その要因が結果に与えた影響を正確に判断することができます。この手法は、実験結果の妥当性を保証するために不可欠な科学的手法です。
福島県公立高校入試(2022)類似

地下茎

Q26 イヌワラビなどのシダ植物のつくりを観察すると、地面の下に太い茎のような部分が水平に長く伸びており、そこから下向きに根が生えています。この、地面の下を横方向に伸びる茎の名称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 33%(3回)
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✅ 正解
地下茎
シダ植物であるイヌワラビなどは、茎が地上ではなく地中を水平に伸びる性質を持っています。この地中の茎を地下茎と呼び、ここから根が生えて水分を吸収します。よく間違えられる「ひげ根」はツユクサなどの単子葉類に見られる根の形態であり、茎そのものではありません。
福島県公立高校入試(2020)類似

ひげ根

Q27 水を満たしたビーカーの上にタマネギを置き、茎の基部から伸びる多数の細い根を観察する。このタマネギのように「ひげ根」を持つ植物の仲間について、その葉脈と子葉の特徴を組み合わせたものとして正しいものはどれか。
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
葉脈は平行に並んでおり、子葉は1枚である。
ひげ根を持つ植物は単子葉類に分類される。単子葉類は、種子から最初に出る子葉が1枚であり、葉の脈が平行に走る平行脈を持つという共通の性質がある。一方で、主根と側根を持つ植物は双子葉類であり、網状脈と2枚の子葉を持つ。
福島県公立高校入試(2019)類似

対照実験の設計

Q28 「植物が光を受けて二酸化炭素を吸収すること」を確かめるために、BTB溶液を入れた3本の試験管を用意しました。試験管Aには植物を入れて光を当て、試験管Bには植物を入れてアルミ箔で包み、試験管Cには何も入れずに光を当てました。この実験において、試験管Cを用意した理由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
植物の有無に関わらず、光そのものがBTB溶液の色を変化させないことを確認するため
植物を入れた試験管Aで変化が起きた際、それが「植物の働き」によるものか、それとも単に「光が当たったこと」によるものかを区別する必要があります。植物を入れない試験管C(対照実験)で変化が起きないことを確認することで、試験管Aの結果が植物という要因によって引き起こされたという証拠になります。
福島県公立高校入試(2020)類似

顕微鏡の視野とプレパラートの移動

Q29 顕微鏡を使用して生物の観察を行う際の手順や注意点として、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
全体像を把握しやすくするため、最初は低倍率の対物レンズから観察を始める。
顕微鏡の操作では、まず視野が広く明るい低倍率のレンズを用いて観察対象を中央に捉え、ピントを合わせてから高倍率に切り替えるのが正しい手順です。接眼レンズをのぞきながらレンズを近づけると、プレパラートと衝突して破損する恐れがあるため、横から見ながら近づけた後に「遠ざけながら」ピントを合わせます。また、直射日光を反射鏡に当てると目を傷める危険があるため避ける必要があります。
福島県公立高校入試(2018)類似

コケ植物の雌雄の区別

Q30 スギゴケやゼニゴケなどのコケ植物において、精子をつくる個体と卵細胞をつくる個体がそれぞれ別々に分かれているとき、これらの個体は一般にどのように呼ばれますか。
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
雄株と雌株
コケ植物の中には、スギゴケやゼニゴケのように、精子をつくる個体と卵細胞をつくる個体が分かれているものがある。精子をつくる側を雄株、卵細胞をつくる側を雌株と呼ぶ。これらは種子をつくらない植物の代表的な仲間であり、受精のために水を必要とする特徴がある。
福島県公立高校入試(2021)類似

気孔

Q31 植物の葉に見られる気孔の構造とその成り立ちについて説明したものとして、正しいものはどれですか。
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
表皮にある2つの孔辺細胞に囲まれてできた小さな隙間のこと
気孔は、植物の表皮に存在する特定の細胞である「孔辺細胞」が2つ組み合わさることで、その中心に隙間ができる仕組みになっています。道管や師管は植物の内部にある維管束を構成する管であり、表皮の隙間である気孔とは構造が異なります。
福島県公立高校入試(2020)類似

単子葉類

Q32 被子植物のうち、種子が発芽したときに最初に出る葉である子葉が1枚である植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 100%(1回) 🔥 類題2問
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✅ 正解
単子葉類
被子植物は、発芽したときの子葉の枚数によって分類されます。子葉が1枚のものを単子葉類、2枚のものを双子葉類と呼びます。単子葉類には、タマネギ、イネ、トウモロコシなどが含まれます。
福島県公立高校入試(2020)類似

ひげ根

Q33 タマネギなどの単子葉類に見られる根の形態で、主根と側根の区別がなく、茎の基部から多数の細い根が束状に生えているものを何というか。
生物 植物・動物の分類 ★ やさしい 知識 正答率 100%(2回) 🔥 類題3問
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✅ 正解
ひげ根
単子葉類の植物に見られる特徴的な根のつくりであり、トウモロコシやイネなどにも共通して見られる。これに対し、双子葉類は太い主根とそこから枝分かれする側根という区別のある根を持つ。
福島県公立高校入試(2020)類似

顕微鏡の視野とプレパラートの移動

Q34 顕微鏡の視野をのぞいたところ、観察したい微生物が視野の右下の方向にずれて見えていました。この微生物を視野の中央に移動させて詳しく観察したい場合、プレパラートをどの方向に動かすのが適切ですか。
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
右下の方向
顕微鏡の視野で見える像は、実物に対して上下左右が逆になった倒立像です。視野の右下に見えているということは、プレパラート上の実物も対物レンズの中心から見て右下の位置にあります。そのため、対象物を中央(対物レンズの真下)へ持ってくるには、プレパラートを像が見えているのと同じ「右下の方向」へ動かす必要があります。
福島県公立高校入試(2020)類似

ひげ根

Q35 タマネギの茎の基部から伸びた1本の根を詳しく観察するため、根の基部から先端にかけて等間隔に3つの印をつけた。数日後、根が成長したときの印の間隔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。
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
根の先端に近い部分の印の間隔が、他の部分よりも大きく広がる。
植物の根は、先端付近にある成長点で細胞分裂が盛んに行われ、新しく作られた細胞が縦方向に伸びることで成長する。そのため、基部側よりも先端に近い部分ほど、時間の経過とともに印の間隔が大きく広がることになる。
福島県公立高校入試(2022)類似

維管束の配置

Q36 赤いインクを溶かした水にツユクサの茎をしばらく浸した後、その茎を水平に薄く切り、断面を観察しました。単子葉類であるツユクサの断面において、赤く染まった部分の様子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 実験・観察 正答率 — 🔥 類題2問
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✅ 正解
赤く染まった維管束が、茎の断面全体にバラバラに散らばっている
単子葉類であるツユクサの維管束は、茎の断面全体に散らばって存在しています。赤い色水は維管束の中の道管を通って吸い上げられるため、道管が含まれる維管束の部分が赤く染まり、断面ではそれらがバラバラな点として観察されます。これに対し、ヒメジョオンのような双子葉類では、赤く染まる部分が輪の形に並びます。
福島県公立高校入試(2024)類似

魚類の心臓の構造

Q37 魚類の心臓内における、血液が流れる正しい経路と順序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3問
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✅ 正解
静脈から心房に入り、次に心室を通って送り出される
全身を巡り終えた血液は静脈を通って心臓へ戻り、まず心房に蓄えられます。その後、心房から隣接する心室へと送られ、心室の筋肉の収縮によって、えらや全身へ向かう動脈へと力強く送り出されます。
福島県公立高校入試(2018)類似

維管束の有無による分類

Q38 植物の体内には水や養分を運ぶための「維管束」という組織があります。シダ植物であるイヌワラビと、コケ植物であるスギゴケやゼニゴケを分類する基準として、維管束の有無に注目した場合の説明として正しいものを次の中から選びなさい。
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
イヌワラビには維管束があり、スギゴケやゼニゴケには維管束がない
植物の分類において、シダ植物(イヌワラビなど)とコケ植物(スギゴケ、ゼニゴケなど)を分ける大きな特徴の一つが維管束の有無です。シダ植物は維管束を持ちますが、コケ植物は維管束を持たないという違いがあります。なお、どちらも種子をつくらずに胞子で増えるという点は共通しています。
福島県公立高校入試(2022)類似

維管束の配置

Q39 被子植物の茎の断面において、道管と師管が集まった組織を維管束といいます。この維管束の並び方について、双子葉類に見られる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 ★ やさしい 知識 正答率 — 🔥 類題2問
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✅ 正解
維管束が茎の断面に輪の形に並んでいる
双子葉類に分類される植物の茎では、維管束が茎の外周に沿って規則正しく輪のような形で並ぶという特徴があります。これに対し、単子葉類では維管束が断面全体に散らばって配置されています。この違いは植物の分類上の重要な指標となります。
福島県公立高校入試(2024)類似

子房

Q40 被子植物の花のつくりにおいて、めしべの根元にある膨らんだ部分の名称と、受粉後にその部分が成長して変化するものの名称の組み合わせ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 知識 正答率 — 🔥 類題2問
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✅ 正解
子房 — 果実
被子植物のめしべの根元には、子房と呼ばれる膨らんだ部分が存在する。受粉が行われると、この子房が発達して果実となり、その内部にある胚珠が種子へと変化する。これにより、種子が果実に包まれた状態になるのが被子植物の特徴である。
福島県公立高校入試(2018)類似

コケ植物の雌雄の区別

Q41 ゼニゴケの雄株と雌株の間で行われる受精と、その後の変化について述べたものとして、生物学的に正しいプロセスを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
雄株で作られた精子が水の中を泳いで雌株の卵細胞に到達し、受精後に雌株に胞子のうができる
コケ植物は受精の際に水を必要とする。雄株の生殖器官でつくられた精子は、雨などの水分を利用して雌株にある卵細胞まで泳いでたどり着く。受精が起こると、雌株の体の上で胞子をつくるための器官である胞子のうが成長し、そこでつくられた胞子によって仲間を増やす。種子をつくることはないため、「種子」という表現は誤りである。
福島県公立高校入試(2024)類似

双子葉類の体のつくり

Q42 被子植物のうち、種子から最初に出る子葉が2枚であるグループを双子葉類といいます。この仲間に共通して見られる、葉脈と根のつくりの特徴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 ★ やさしい 知識 正答率 — 🔥 類題2問
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✅ 正解
葉脈は網目状に広がっており、根は太い主根とそこから枝分かれした側根の区別がある。
双子葉類は、子葉が2枚であることに加えて、葉のつくりと根のつくりに一定の共通点があります。葉に見られる維管束の通り道である葉脈は、網の目のように広がる網目状になります。また、地下にある根は、中心となる太い主根と、そこから枝分かれして伸びる細い側根という構造を持ちます。一方、葉脈が平行で、根がひげ根になるのは単子葉類の特徴です。

福島県公立高校入試の理科:細胞・光合成・体のしくみ

🔗 「細胞・光合成・体のしくみ」の解説&一問一答(単元別)
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福島県公立高校入試(2019)類似

血しょう

Q1 ヒトの血液の成分のうち、液体成分である「血しょう」が毛細血管の壁からしみ出し、全身の細胞のまわりを満たしている状態のものを何と呼びますか。
生物 細胞・光合成・体のしくみ ★ やさしい 知識 正答率 — 🔥 類題2問
💡 答えを確認
✅ 正解
組織液
血液の約55%を占める液体成分である血しょうは、非常に薄い壁で作られている毛細血管を通り抜けることができます。血管の外へ出て細胞のまわりを満たしているときは組織液と呼ばれ、細胞と血液の間で物質を仲介する役割を担います。なお、組織液の一部がリンパ管に入るとリンパ液と呼ばれます。
福島県公立高校入試(2026)類似

葉の裏側における蒸散

Q2 水を入れた容器に同じ種類の植物を差し込み、蒸散の様子を調べる実験を行った。葉の表側にワセリンを塗って気孔をふさいだところ、容器内の水位が4.3センチ減少した。一方、葉の裏側にワセリンを塗ったところ、水位の減少は1.9センチにとどまった。この実験結果からどのようなことが判断できるか。
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
💡 答えを確認
✅ 正解
葉の裏側からの蒸散量の方が、表側からの蒸散量よりも多い。
ワセリンには気孔をふさいで蒸散を止める役割がある。裏側にワセリンを塗って裏側からの蒸散を止めたときの方が、表側を止めたときよりも水位の減少量が大幅に小さい(=植物から出ていく水が少ない)ことから、裏側から放出される水分量の方が格段に多いことが証明される。
福島県公立高校入試(2023)類似

葉緑体

Q3 縁の部分が白く、中央の部分が緑色である「斑(ふ)入り」の葉の細胞を顕微鏡で観察したとき、葉の色の違いと細胞のつくりの関係について述べ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 ★★ 基本 実験・観察 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
緑色の部分の細胞には葉緑体が存在するが、白い部分の細胞には葉緑体が存在しない
植物の葉が緑色に見えるのは、細胞の中に緑色の色素を持つ葉緑体が含まれているためです。斑入りの葉の白い部分は、細胞の中に葉緑体を持たないため、光合成を行うことができず、色も白く見えます。
福島県公立高校入試(2022)類似

ゾウリムシの栄養摂取

Q4 ゾウリムシは単細胞生物に分類されます。ゾウリムシの体のつくりと、生命を維持するための栄養摂取の仕組みについて述べた次の文のうち、正しいものはどれですか。
生物 細胞・光合成・体のしくみ ★★ 基本 原理・計算 正答率 — 🔥 類題2問
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✅ 正解
一つの細胞が全ての生命活動を担っており、細胞内の特定の場所で食物の取り込みや消化を行う
ゾウリムシは個体がたった一つの細胞からできている単細胞生物です。多細胞生物のように細胞が役割分担をして「組織」や「器官」を作ることはありませんが、一つの細胞の中に食物を取り込む場所や、消化を行うための構造が備わっています。このように、たった一つの細胞の中ですべての生命活動を完結させているのが単細胞生物の特徴です。
福島県公立高校入試(2021)類似

聴神経

Q5 耳から入った音の刺激が脳に伝わるまでの仕組みについて、その経路と信号の種類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2問
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✅ 正解
鼓膜や耳小骨を経て渦巻き管に振動が伝わり、そこで発生した電気信号が聴神経によって脳へ伝えられる。
音の振動はまず鼓膜を震わせ、耳小骨で増幅された後、渦巻き管に到達します。渦巻き管の内部には音の刺激を電気信号に変換する細胞があり、そこから太い束状の聴神経を通って脳へと信号が送られます。三半規管は体の回転などを感じる器官であり、音の伝達には直接関与しません。
福島県公立高校入試(2019)類似

光合成によるデンプンの生成と検出

Q6 植物が光を受けて光合成を行った結果、葉の中に蓄えられる物質と、その物質を検出するためにヨウ素液を用いた際の変化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3問
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✅ 正解
デンプンが蓄えられ、ヨウ素液によって青紫色に変化する。
植物は光合成によってデンプンを作り出します。デンプンには、ヨウ素液と反応すると青紫色に変化するという「ヨウ素デンプン反応」の性質があるため、これを利用して光合成が行われたかどうかを確認することができます。
福島県公立高校入試(2021)類似

末しょう神経

Q7 末しょう神経は、信号を伝える方向や役割によって大きく2つに分けられます。感覚器官で受け取った刺激を中枢神経へ伝える神経と、中枢神経からの命令を筋肉などの運動器官へ伝える神経の組み合わせとして、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 ★★ 基本 実験・観察 正答率 — 🔥 類題2問
💡 答えを確認
✅ 正解
刺激を伝える:感覚神経、命令を伝える:運動神経
末しょう神経のうち、目や耳などの感覚器官が受け取った刺激を脳や脊髄(中枢神経)へ送るものを「感覚神経」といいます。反対に、脳や脊髄が出した命令を筋肉などの運動器官へ送るものを「運動神経」といいます。これらは情報の流れる方向が明確に区別されています。
福島県公立高校入試(2021)類似

聴神経

Q8 ヒトの耳のつくりにおいて、音の刺激によって生じた信号を脳へと伝える神経の名称と、その神経が分類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 細胞・光合成・体のしくみ ★ やさしい 知識 正答率 — 🔥 類題2問
💡 答えを確認
✅ 正解
聴神経(感覚神経)
音の刺激は耳の奥にある渦巻き管で電気信号に変換されます。この信号を脳へ伝える神経を聴神経と呼びます。また、目や耳などの感覚器官で受け取った刺激を信号として脳や脊髄へ伝える役割を持つ神経は、感覚神経に分類されます。
福島県公立高校入試(2018)類似

肺胞

Q9 ヒトの呼吸器官において、気管支の末端にある非常に小さな袋状の組織を何というか、最も適切な名称を答えなさい。
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
肺胞
気管は喉から肺へと続く管であり、肺の中で細かく枝分かれして気管支となります。その末端にある小さな袋を肺胞と呼び、ここで血液との間でガス交換が行われます。
福島県公立高校入試(2022)類似

多細胞生物

Q10 顕微鏡で水中の生物を観察したところ、ゾウリムシの細胞の中央にくびれが生じ、二つに分かれようとしている様子が確認できました。この観察結果と生物の特徴に関する説明として、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 ★★ 基本 実験・観察 正答率 — 🔥 類題2問
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✅ 正解
ゾウリムシは単細胞生物であり、細胞分裂を行うことで個体の数を増やしている。
ゾウリムシは一つの細胞のみで個体が構成される単細胞生物です。細胞の中央にくびれが生じて二つに分かれる現象は「細胞分裂」であり、単細胞生物にとってはこれがそのまま新しい個体を作る「生殖」を意味します。一方、ミジンコのような多細胞生物は、多くの細胞が分担して生命活動を行っており、ゾウリムシとは体のつくりが根本的に異なります。
福島県公立高校入試(2019)類似

気体交換による水溶液の液性変化

Q11 オオカナダモを入れた緑色のBTB溶液をアルミホイルで包み、光を完全に遮断して数時間置いたところ、溶液の色が黄色に変化しました。この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 ★★★ 標準 原理・計算 正答率 — 🔥 類題2問
💡 答えを確認
✅ 正解
光が当たらないため植物が呼吸のみを行い、放出された二酸化炭素によって液性が酸性になったため
植物は常に呼吸を行っていますが、光が当たらない環境では光合成が行われないため、呼吸によって放出される二酸化炭素のみが水中に蓄積されます。二酸化炭素濃度が増加すると液性は酸性へと傾くため、緑色だったBTB溶液は黄色に変化します。
福島県公立高校入試(2023)類似

光合成と呼吸の気体収支

Q12 植物に強い光を当てたとき、外側から観察すると植物が二酸化炭素を吸収し、酸素を放出しているように見える。この「見かけ上の気体のやりとり」が起こる理由を、呼吸と光合成の関係から説明したものとして正しいものはどれか。
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
光合成の速度が呼吸の速度よりも速いため、呼吸で生じた二酸化炭素のすべてが光合成に利用され、さらに外部から二酸化炭素を取り込むから。
植物は常に酸素を取り入れ二酸化炭素を出す「呼吸」を行っているが、光が十分に当たると、二酸化炭素を取り入れ酸素を出す「光合成」の勢いが呼吸を上回る。このとき、呼吸によって細胞内で放出された二酸化炭素は、そのまま光合成の原料として消費される。さらに光合成に必要な二酸化炭素を外部から吸収するため、全体で見ると二酸化炭素を吸収している状態として観察される。
福島県公立高校入試(2023)類似

葉緑体

Q13 葉緑体で行われる光合成の反応において、利用されるエネルギーの種類と、作り出される養分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 ★★ 基本 原理・計算 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
光のエネルギーを利用し、デンプンを作り出す
葉緑体は太陽などの光エネルギーを吸収することで、化学反応を促進させます。この過程で、水と二酸化炭素を原料として、植物の成長に必要な有機物であるデンプンなどを合成し、体内に蓄えます。
福島県公立高校入試(2020)類似

細胞の呼吸

Q14 生物の体をつくる細胞が、酸素を取り入れて養分を分解し、生命活動に必要なエネルギーを取り出すはたらきを何といいますか。
生物 細胞・光合成・体のしくみ ★ やさしい 知識 正答率 — 🔥 類題2問
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✅ 正解
細胞の呼吸
生物が成長したり動いたりするためにはエネルギーが必要です。肺などで行われるガス交換を「外呼吸」と呼ぶのに対し、個々の細胞が酸素を利用して養分からエネルギーを取り出す反応は「細胞の呼吸(内呼吸)」と呼ばれ、生命維持の根本となる反応です。
福島県公立高校入試(2026)類似

蒸散量の計算

Q15 植物の蒸散量を調べるために、水を入れたメスシリンダーに枝を差し込み、時間の経過とともに減少した水の量を測定した。このとき、測定された「水位の変化」は何を意味しているか。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 知識 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
植物の根から吸収された後、体外へ放出された水の総量
植物は根(実験では切り口)から吸い上げた水の大部分を、気孔などを通じて水蒸気として体外に放出している。これを蒸散と呼ぶ。メスシリンダー内の水位の変化は、植物によって吸い上げられ、最終的に蒸散によって失われた水の量とほぼ等しくなるため、水位の減少分を測定することでその植物の蒸散量を知ることができる。
福島県公立高校入試(2026)類似

茎からの蒸散の比較実験

Q16 植物の蒸散に関する実験において、葉の表側と裏側の両方にワセリンを隙間なく塗った植物の枝を、水を入れた試験管に差し込んで水面の減少量を測定しました。この実験によって主に調べることができる値として、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 ★★ 基本 実験・観察 正答率 — 🔥 類題2問
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✅ 正解
茎など、葉以外の部分から蒸散される水の量
ワセリンには気孔をふさぎ、蒸散を妨げる性質があります。葉の両面にワセリンを塗ることで、葉にある気孔からの蒸散がほぼ完全に行われなくなるため、試験管内の水が減少した分は、葉以外の部分である茎などからの蒸散量であると判断できます。このように、特定の部位からの蒸散を防ぐことで、他の部位の蒸散量を比較・特定する手法がとられます。
福島県公立高校入試(2021)類似

反射の経路

Q17 刺激に対して意識とは無関係に起こる反応を反射という。反射において、感覚器官で受け取った信号が、筋肉などの反応する部分へ伝わるまでの経路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2問
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✅ 正解
感覚神経 → せきずい → 運動神経
反射は、刺激に対して意識に関係なく起こる反応である。このとき、信号は脳まで伝わって「熱いから手を離そう」といった判断を待つのではなく、感覚神経からせきずいへ伝わり、そこから直接運動神経を通って筋肉などの反応器官へ送られる。これにより、反応にかかる時間を非常に短くすることができる。
福島県公立高校入試(2023)類似

植物の呼吸の普遍性

Q18 植物の呼吸と光合成の関係について述べた次の文のうち、科学的に正しい説明はどれですか。
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
光が当たっているときも呼吸は常に行われているが、光合成によって吸収される二酸化炭素量の方が多いため、放出が目立たなくなる
植物は生命を維持するために、すべての細胞で常に呼吸を行って二酸化炭素を放出しています。光が十分に当たっているとき、緑色の細胞では呼吸と同時に光合成も行われます。このとき、光合成によって吸収される二酸化炭素の量が、呼吸によって放出される量よりも多いため、全体としては二酸化炭素を吸収しているように見えますが、呼吸そのものは決して止まっていません。
福島県公立高校入試(2024)類似

肝臓による尿素へのつくり変え

Q19 全身の細胞でタンパク質が分解されるなど、生命活動の過程で生じる有害なアンモニアは、ある器官に運ばれて毒性の少ない尿素につくり変えられます。この作り変えを行う器官の名称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2問
💡 答えを確認
✅ 正解
肝臓
細胞の生命活動によって生じたアンモニアは人体にとって非常に有害であるため、血液によって肝臓へと運ばれます。肝臓にはこのアンモニアを毒性の低い尿素に作り変える働きがあります。その後、尿素はじん臓へと運ばれ、尿として体外へ排出されます。じん臓は「排出」を行う器官であり、尿素への「作り変え」を行うのは肝臓であるという区別が重要です。
福島県公立高校入試(2026)類似

葉の裏側における蒸散

Q20 植物の葉の裏側にワセリンを塗りつぶすと、表側に塗った場合と比較して、植物が吸い上げる水の量が著しく減少するのはなぜか。その理由を「気孔」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を選べ。
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
水蒸気の出口である気孔が葉の裏側に多く集まっているため、そこをふさぐと蒸散が大きく抑制されるから。
植物は、蒸散によって葉から水分を失うことで、その分を補うために根から水を吸い上げる。気孔は水蒸気の出口であり、多くの植物では裏側に密集しているため、裏側の気孔をワセリンでふさぐと蒸散がほとんど行われなくなり、結果として吸い上げる水の量も減少する。
福島県公立高校入試(2020)類似

赤血球

Q21 血液が毛細血管内を流れる際の様子と、血液成分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。
生物 細胞・光合成・体のしくみ ★★ 基本 実験・観察 正答率 — 🔥 類題2問
💡 答えを確認
✅ 正解
赤血球は毛細血管の管壁を通り抜けることができない大きさであり、内部に含まれるヘモグロビンによって酸素を運搬する。
赤血球は毛細血管の管壁を通り抜けることができない大きさの細胞成分であり、常に血管内を移動しながら、鉄を含むヘモグロビンの性質を利用して酸素を全身に運ぶ役割を担っています。管壁を通り抜けて組織液となるのは主に血しょうであり、細菌を取り込む働きは白血球の性質です。
福島県公立高校入試(2020)類似

肝臓とじん臓の排出機能

Q22 ヒトの体内で細胞の活動によって生じた有害なアンモニアは、ある器官で毒性の少ない尿素につくり変えられた後、別の器官で血液中から取り除かれて尿となります。アンモニアを尿素に変える器官と、尿をつくる器官の組み合わせ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 知識 正答率 — 🔥 類題2問
💡 答えを確認
✅ 正解
アンモニアを尿素に変える器官:肝臓、尿をつくる器官:じん臓
タンパク質が分解される過程で生じるアンモニアは体にとって有害な物質です。このアンモニアは血液によって肝臓へ運ばれ、毒性の少ない尿素につくり変えられます。その後、尿素はじん臓へと運ばれ、血液中からこし出されて尿の成分となり、体外へ排出される仕組みになっています。ぼうこうはつくられた尿を一時的にためておく器官であり、尿そのものをつくる働きはありません。
福島県公立高校入試(2023)類似

対照実験

Q23 植物の働きを調べる実験を行う際、調べたい条件以外の要素をすべて同じにして結果を比較し、その条件の変化によって結果が起きたことを証明する手法を何といいますか。
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
対照実験
実験結果の妥当性を高めるためには、特定の条件だけを変え、それ以外の条件(温度、湿度、時間など)をすべて一致させて比較を行う必要があります。この手法を対照実験と呼び、科学的な証明において不可欠な手順です。
福島県公立高校入試(2019)類似

葉緑体

Q24 植物の細胞内にある葉緑体が、動物の細胞には見られず植物の細胞にのみ存在し、緑色をしている理由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 ★★★ 標準 原理・計算 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
光エネルギーを吸収して、生命活動に必要な養分を自らつくり出すため
葉緑体に含まれる緑色の色素(クロロフィル)は光エネルギーを吸収する役割を持つ。植物は光合成によって、水と二酸化炭素からデンプンなどの有機物を自ら生産できる「独立栄養生物」である。これに対し、動物は他の生物を食べて養分を得るため、自ら養分を作る葉緑体を持っていない。
福島県公立高校入試(2026)類似

道管

Q25 植物の根から吸収された水や、水に溶けた養分が全身に運ばれる際に通る管の名称として、正しいものを選択してください。
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
💡 答えを確認
✅ 正解
道管
植物が根から吸収した水や、水に溶けた養分が通る管は道管と呼ばれます。これに対して、葉で作られた栄養分(糖など)が通る管は師管と呼ばれ、これらが集まって束になったものを維管束といいます。
福島県公立高校入試(2026)類似

道管

Q26 ヒマワリのような双子葉類の茎を水平に切り、その断面を観察したとき、維管束の並び方と、根から吸収した水や養分が通る管の配置に関する説明として正しいものはどれか。
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
維管束が茎の周囲に沿って環状に並んでおり、その内側に道管が位置している。
双子葉類の茎では、維管束が輪の形(環状)に並ぶ特徴があります。維管束は道管と師管で構成されていますが、根から吸収した水などが通る道管は、常に維管束の内側(中心寄り)に配置されています。外側にあるのは、葉で作られた栄養分が通る師管です。
福島県公立高校入試(2021)類似

蒸散量の算出

Q27 植物の蒸散量を部位ごとに調べる実験において、葉の表面にワセリンを塗る操作を行うことがある。この操作を行う目的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 ★ やさしい 実験・観察 正答率 — 🔥 類題2問
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✅ 正解
葉の表面にある気孔をふさぎ、その面からの蒸散を止めるため
蒸散は主に葉の裏側に多く存在する気孔を通じて行われる。ワセリンは油分を含んでいるため、植物の表面に塗ることで気孔を物理的にふさぐことができる。特定の面にワセリンを塗った個体と塗っていない個体を用意する対照実験を行うことで、葉の表側、裏側、茎といった各部位からの蒸散量を個別に算出することが可能になる。
福島県公立高校入試(2018)類似

小腸の吸収

Q28 食物から得られた栄養分が、消化管の壁を通り抜けて血管やリンパ管の中に取り込まれる仕組みを「吸収」と言います。この吸収の働きが主に行われる器官の名前と、その内壁に存在する多数の小さな突起の名前の組み合わせ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2問
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✅ 正解
小腸 - 柔毛
消化された栄養分は、主に小腸の壁から吸収される。小腸の内側の壁には、柔毛(じゅうもう)と呼ばれる小さな突起が無数に存在しており、ここから栄養分が体内に取り込まれる仕組みになっている。
福島県公立高校入試(2024)類似

赤血球

Q29 血管内を流れる血液の成分を観察すると、小さな円盤状の粒が多数見られる。この成分が持つ、効率よく酸素を運搬するための性質として適切なものはどれか。
生物 細胞・光合成・体のしくみ ★★ 基本 原理・計算 正答率 — 🔥 類題2問
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✅ 正解
酸素が多いところでは酸素と結びつき、酸素が少ないところでは酸素を離す性質
赤血球に含まれるヘモグロビンには、酸素濃度の高い肺胞付近では酸素と強く結びつき、酸素濃度の低い全身の組織では酸素を離すという特殊な性質がある。この仕組みにより、肺で受け取った酸素を必要な場所へ届けることができる。
福島県公立高校入試(2019)類似

光合成によるデンプンの生成と検出

Q30 オオカナダモの葉を用いて光合成の実験を行う際、ヨウ素液を垂らす前に、葉を熱湯で温めたエタノールに浸す操作を行います。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 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
葉に含まれる緑色の色素(クロロフィル)を抜き、ヨウ素液による色の変化を見やすくするため。
葉には緑色の色素である葉緑素(クロロフィル)が含まれているため、そのままヨウ素液を垂らしても、デンプンによる色の変化(青紫色)が緑色に隠れて判別しにくくなります。エタノールで脱色することで、色の変化をはっきりと観察できるようになります。なお、エタノールは引火しやすいため、直接火にかけず湯せんで温める必要があります。
福島県公立高校入試(2021)類似

水面への油の塗布

Q31 植物の蒸散量を正確に測定する実験では、植物を挿したメスシリンダーなどの容器を用意し、水と空気が接している境界部分に少量の油を垂らして、水面を完全に覆う操作を行います。このように水面に油を浮かべる理由として、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 ★ やさしい 実験・観察 正答率 — 🔥 類題2問
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✅ 正解
水面からの自然な蒸発を防ぐため
蒸散の実験において減少した水の量を測定する際、その減少分が「植物の体(おもに気孔)から放出された水」だけであることを保証する必要があります。水面が直接空気に触れていると、植物の活動とは無関係に水面から水が蒸発してしまい、正確な蒸散量が測定できなくなるため、水よりも密度が小さく水に溶けない油で水面を覆い、蒸発を遮断します。
福島県公立高校入試(2020)類似

柔毛

Q32 小腸の内壁が多くのひだに分かれ、さらにその表面が無数の小さな突起で覆われている構造には、生物が生命を維持する上でどのような利点がありますか。
生物 細胞・光合成・体のしくみ ★★ 基本 原理・計算 正答率 — 🔥 類題2問
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✅ 正解
小腸の内壁の表面積を大きくすることで、養分を効率よく吸収できる利点
小腸の内壁がひだ状になり、さらにその表面に無数の柔毛が存在することで、食物と接する表面積が劇的に増加します。表面積が大きくなるほど、消化された養分が吸収される効率が高まるため、限られた時間の中で多くのエネルギーを取り込むのに適した構造となっています。
福島県公立高校入試(2023)類似

師管による物質の運搬

Q33 葉で作られたデンプンが、わざわざ水に溶けやすい物質に変化してから運搬される理由として、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2問
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✅ 正解
液状にして管の中や細胞間を移動しやすくするため
デンプンは分子が大きく水に溶けにくい性質があるため、そのままでは師管を通って各細胞へ送り届けることが困難です。水に溶けやすい物質に分解・変化させることで、液体に溶けた状態でスムーズに運搬できるようになります。目的地に到達したあと、再びデンプンとして蓄えられることもあります。
福島県公立高校入試(2020)類似

肝臓とじん臓の排出機能

Q34 ヒトの排出の仕組みにおいて、有害な物質が処理され体外へ出されるまでの過程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 ★★ 基本 原理・計算 正答率 — 🔥 類題2問
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✅ 正解
細胞で生じたアンモニアを肝臓で尿素に変え、じん臓でその尿素などを血液中から取り除く。
細胞の生命活動によって生じる窒素排出物であるアンモニアは非常に毒性が強いため、血液によって肝臓に送られ、直ちに毒性の低い尿素へと化学変化させられます。この尿素は水に溶けやすい性質を持ち、血液に溶けてじん臓まで運ばれます。じん臓では毛細血管が集まった部分で尿素などの不要な物質が血液中から取り除かれ、尿が生成されます。
福島県公立高校入試(2019)類似

気体交換による水溶液の液性変化

Q35 二酸化炭素を吹き込んで緑色にしたBTB溶液にオオカナダモを入れ、光を十分に当てたところ、溶液の色が変化しました。このときの色の変化と液性の状態について、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 ★★ 基本 実験・観察 正答率 — 🔥 類題2問
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✅ 正解
青色に変化し、液性はアルカリ性になった
植物に光を当てると光合成が行われ、水中の二酸化炭素が吸収されて減少します。二酸化炭素は水に溶けると酸性を示す性質があるため、それが取り除かれることで液性は中性からアルカリ性へと変化し、BTB溶液の色は緑色から青色に変わります。
福島県公立高校入試(2019)類似

葉緑体

Q36 オオカナダモの葉を顕微鏡で観察したところ、細胞壁に囲まれた内部に多数の緑色の粒が見られた。この粒にヨウ素液を滴下したときに観察される反応として適切なものはどれか。
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
粒が青紫色に染まる
葉緑体では光合成が行われ、その産物としてデンプンが作られる。デンプンにはヨウ素液と反応して青紫色に変化する「ヨウ素デンプン反応」という性質があるため、光合成を行った後の葉緑体はヨウ素液によって染まる。細胞核なども染まるが、粒状の構造が染まるのは葉緑体に含まれるデンプンの影響である。
福島県公立高校入試(2026)類似

道管

Q37 植物の体内における物質の運搬について、根から吸収された水や養分が葉まで届く仕組みと経路を説明したものとして、最も適切な記述を選択してください。
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
根から吸収された水と養分は、茎の維管束の内側にある道管を通って上昇し、葉のすみずみまで運ばれる。
植物は根の表面から水や水に溶けた養分を取り込みます。これらの物質は、維管束の内側に位置する道管という管を通り、重力に逆らって上方へ運ばれます。道管は葉の中では葉脈となり、葉の細胞一つひとつに水を供給する役割を担っています。なお、葉で光合成によって作られた養分は、道管ではなく師管を通って運ばれます。
福島県公立高校入試(2021)類似

水面への油の塗布

Q38 植物を挿したメスシリンダーの水面に油を垂らし、水面からの直接の蒸発を防いだ状態で、日光の当たる風通しのよい場所に数時間置きました。このとき、減少した水の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。
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
植物の気孔などから水蒸気として放出された水の量を示している
植物の体内から水が水蒸気となって放出される現象を蒸散と呼びます。この実験では、油によって水面からの自然な蒸発を完全に防いでいるため、減少した水の量はすべて植物の根から吸い上げられ、最終的に蒸散によって失われた水の量であると考えることができます。光合成や呼吸でも水は関与しますが、蒸散によって失われる水の量に比べるとごくわずかであるため、減少量は蒸散量とみなされます。
福島県公立高校入試(2021)類似

葉の裏側における蒸散

Q39 植物が根から取り込んだ水を、気体(水蒸気)として体外へ放出する「蒸散」という現象について、その主な役割と場所の組み合わせ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 知識 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
気孔から水蒸気を放出することで、根からの吸水を促したり、体温の上昇を抑えたりする。
蒸散は主に葉の裏側に多く存在する気孔で行われます。この現象には、蒸散による負圧を利用して根からの吸水や水の上昇を助ける役割や、水が蒸発する際の気化熱によって植物体の温度上昇を防ぐ役割があります。光合成や呼吸とは異なる、水分調節のための重要な仕組みです。
福島県公立高校入試(2021)類似

反射の経路

Q40 熱いものに手が触れたときに思わず手を引っ込める反応のように、信号が脳を介さずに伝わる「反射」が起こる理由として、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 原理・計算 正答率 — 🔥 類題2問
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✅ 正解
脳を通らないことで、刺激を受けてから反応するまでの時間を短くし、体を守るため
意識による反応の場合、信号は脳に伝わり「どう行動するか」を判断するため、反応までに時間がかかる。しかし、火傷の恐れがある場合などの危険な状況では、一刻も早く体を動かす必要がある。そのため、反射では脳を経由せずにせきずいで信号を折り返すことで、反応時間を短縮し、生命の安全を確保する仕組みになっている。
福島県公立高校入試(2021)類似

塩化コバルト紙

Q41 植物の蒸散や呼吸の実験において、水の発生を確認するために用いられる、乾燥した状態では青色で、水に反応すると桃色へと変化する試験紙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2問
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✅ 正解
塩化コバルト紙
水に反応して色が変化する性質を持つ試験紙は塩化コバルト紙である。この試験紙は、完全に乾燥しているときは青色を呈しているが、水(水蒸気を含む)に触れると桃色(赤っぽく見えることもある)に変化するため、植物の葉から水蒸気が出ていることを確認する実験などで頻繁に利用される。
福島県公立高校入試(2024)類似

組織液の生成

Q42 ヒトの体内における物質交換の仕組みについて、毛細血管からしみ出した組織液のはたらき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 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
血液中の酸素や養分を細胞に届け、細胞から二酸化炭素や不要物を受け取る仲立ちをする。
毛細血管の壁を通り抜けた組織液は、細胞の周囲を浸しています。血液が運んできた酸素や養分はこの組織液に溶け込んで細胞へと渡され、逆に細胞から出た二酸化炭素や不要物は組織液を介して毛細血管やリンパ管へと回収されます。

福島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)
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福島県公立高校入試(2020)類似

根の成長と細胞分裂の場所

Q1 根の成長を調べるため、根の基部から先端にかけて等間隔に印a、b、cをつけました。数日後の観察では、基部に近いaとbの間隔は1cmのままでしたが、先端側のbとcの間隔は1cmから4cmへと大きく伸びていました。この観察結果から導き出される、根が伸びる仕組みについての説明として正しいものはどれですか。
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
根の先端付近で新しく作られた細胞が、それぞれ縦方向に大きく成長することで根が伸びる。
根の成長は、先端付近で細胞分裂によって細胞の数が増えることと、その増えた細胞が縦方向に大きく成長することの2段階で行われます。印の間隔が広がったのは先端側のbとcの間であることから、根の先端付近で細胞の成長が起きていることがわかります。基部に近いaとbの間では、細胞の成長がすでに止まっているため間隔は変化しません。
福島県公立高校入試(2019)類似

相同器官

Q2 ヒトの腕、コウモリのつばさ、クジラのひれのように、現在は形やはたらきが異なっていても、骨の組み合わさり方などの基本的なつくりが共通しており、もとは同じ器官であったと考えられるものを何というか。
生物 遺伝・進化・生態系 ★ やさしい 知識 正答率 — 🔥 類題2問
💡 答えを確認
✅ 正解
相同器官
現在の形やはたらきが違っていても、基本的なつくりが同じである器官を相同器官という。これは、長い時間の中で、それぞれの生物が生活する環境に合わせて変化したものであり、生物が進化してきたことを示す重要な証拠となる。ハエの羽と鳥のつばさのように、もとは別の器官だがはたらきが同じになった「相似器官」と混同しないよう注意が必要である。
福島県公立高校入試(2026)類似

生態系の構成生物の役割

Q3 生態系において、アブラナのように太陽の光エネルギーを利用して無機物から有機物をつくり出す生物と、カビやキノコのように生物の死骸や排出物の有機物を無機物にまで分解する生物を、それぞれ何と呼びますか。
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
アブラナは生産者、カビは分解者
光合成によって自ら有機物をつくり出す植物などは、生態系において「生産者」と呼ばれます。一方、菌類や細菌類のように生物の死骸や排出物を分解してエネルギーを得る生物は「分解者」と呼ばれます。カビは菌類の一種であり、分解者の役割を担っています。
福島県公立高校入試(2019)類似

優性の形質

Q4 対立形質をもつ純系の親同士をかけ合わせたとき、子の代ですべて顕性(優性)の形質が現れる理由について、遺伝子の組み合わせ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。顕性の遺伝子をA、潜性の遺伝子をaとして考えなさい。
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
子の遺伝子の組み合わせがすべてAaとなり、顕性の遺伝子が1つでも含まれるとその形質が現れるから。
純系の親はそれぞれAAとaaという遺伝子の組み合わせを持っています。これらが減数分裂によって配偶子(Aまたはa)を作り、受精すると、子の代の遺伝子の組み合わせはすべてAaとなります。顕性(優性)の形質は、その遺伝子が1つでも存在すれば表現型として現れる性質を持っているため、Aaの個体はすべて顕性の形質を示します。
福島県公立高校入試(2020)類似

根の成長と細胞分裂の場所

Q5 植物の根が成長する際、一つの細胞が二つに分かれる現象を何といいますか。また、その現象が最も盛んに行われている場所はどこですか。適切な組み合わせを答えなさい。
生物 遺伝・進化・生態系 ★ やさしい 知識 正答率 — 🔥 類題3問
💡 答えを確認
✅ 正解
細胞分裂、根の先端付近
植物の根の先端付近には細胞分裂が盛んに行われる部分があり、ここで新しい細胞が次々と作られます。根の基部(茎に近い側)ではすでに分裂を終えた細胞が並んでいるため、先端側ほど分裂が活発です。
福島県公立高校入試(2019)類似

優性の形質

Q6 エンドウの種子の形について、「丸」の純系と「しわ」の純系を交配させたところ、子の代ではすべて「丸」の種子ができました。このように、対立形質をもつ純系同士をかけ合わせたとき、子の代に現れる方の形質を何といいますか。近年の教科書で用いられる名称と、従来の名称を組み合わせたもの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 ★ やさしい 知識 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
顕性(優性)の形質
対立形質をもつ純系をかけ合わせた際、子の代で一方の形質のみが現れる現象を「優性の法則(顕性の法則)」と呼びます。このとき、表面に現れる方の形質を顕性(優性)の形質、現れない方の形質を潜性(劣性)の形質といいます。現在の中学校の教科書では、主に「顕性」という用語が使われています。
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細胞分裂の過程

Q7 細胞分裂の途中で、染色体が細胞の中央に集まって一列に並ぶという過程があるが、このような動きが起こる理由として最も適切な説明はどれか。
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
複製された染色体を、新しくできる2つの細胞に均等に分配するため
細胞分裂では、もとの細胞と同じ遺伝情報を持つ2つの細胞を作る必要がある。分裂が始まる前に染色体はあらかじめ複製されており、それらが中央に並んでから左右に分かれることで、新しくできる2つの細胞へ全く同じ遺伝情報を過不足なく、均等に分けることが可能になる。染色体の数が半分になるのは生殖細胞ができる際の減数分裂であり、通常の細胞分裂(体細胞分裂)では数は変わらない。
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遺伝子型の比率

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交配して得られた雑種第一代の種子を育て、自家受粉させたところ、雑種第二代の種子が合計で400個得られました。この400個の種子のうち、親である雑種第一代と同じ「ヘテロ接合体」の遺伝子型をもつ種子はおよそ何個含まれていると推定されますか。
生物 遺伝・進化・生態系 ★★★ 標準 原理・計算 正答率 — 🔥 類題2問
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✅ 正解
200個
雑種第一代(Aa)を自家受粉させて得られる雑種第二代の遺伝子型の比率は、AA:Aa:aa=1:2:1になります。全体を4としたとき、親と同じヘテロ接合体(Aa)は2の割合で出現するため、計算式は 400 × (2/4) = 200 となり、200個が最も妥当な数値となります。なお、表現型(見た目)が丸い種子(AAとAa)の合計であれば300個となりますが、ここでは遺伝子型を問うている点に注意が必要です。
福島県公立高校入試(2018)類似

生物の数量変化とつり合い

Q9 植物、草食動物、肉食動物の数量が一定のバランスで保たれている環境において、何らかの理由で一時的に「植物」の数量が急激に増加しました。この直後に起こる「草食動物」と「肉食動物」の数量の変化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
草食動物が増加し、それに伴って肉食動物も増加する
餌となる植物が増えると、それを食べる草食動物の生存率が高まり数量が増加します。さらに、草食動物が増えることで、それを餌とする肉食動物も同様に餌が豊富になるため、数量が増加する傾向にあります。このように、下位の生物の増加は順次上位の生物の増加へと波及します。
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形質の分離比の変化

Q10 メンデルの遺伝の法則に関する実験において、丸形の純系(RR)としわ形の純系(rr)を親として交配し、得られた子(F1)を自家受粉させると、孫の代(F2)では「丸形」と「しわ形」の種子が 3 : 1 の分離比で現れます。この孫の代に現れた種子のうち、丸形の種子のみをすべて選別して育て、それぞれを自家受粉させたとき、得られた次世代の種子における「丸形」と「しわ形」の個体数の比はどうなりますか。
生物 遺伝・進化・生態系 ★★★ 標準 原理・計算 正答率 — 🔥 類題2問
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✅ 正解
丸形:しわ形 = 5 : 1
孫の代(F2)の丸形の種子には、遺伝子組成が RR の個体と Rr の個体が 1 : 2 の割合で含まれています。これらをすべて育てて自家受粉させた場合、RR の個体からはすべて丸形(RR)が生まれます。一方、Rr の個体からは丸形(RR, Rr)としわ形(rr)が 3 : 1 の比率で生まれます。全体を計算すると、RR由来の丸形が 1、Rr由来の丸形が 2 × 3/4 = 1.5、Rr由来のしわ形が 2 × 1/4 = 0.5 となり、丸形:しわ形 = 2.5 : 0.5 、すなわち 5 : 1 となります。このように、特定の表現型を選別することで集団内の遺伝子の割合が変化し、分離比も変化します。
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分離の法則

Q11 対立形質を持つ純系同士を交配して得られた子の代の個体を、さらに自家受粉させたとき、特定の形質が一定の割合で現れ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。
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
減数分裂の際に、対になっている遺伝子が分かれて別々の生殖細胞に入り、受精によってそれらが組み合わさるため。
分離の法則の根本的な原理は、生殖細胞がつくられる際の減数分裂にあります。対になっている遺伝子がそれぞれ独立して別々の生殖細胞に入ることで、受精時に親から受け継ぐ遺伝子の組み合わせに多様性と規則性が生まれます。これにより、孫の代において3:1などの特定の分離比が成立します。
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生態系の構成生物の役割

Q12 アブラナ、ウサギ、フクロウの3種類の生物の間には、ウサギがアブラナを食べ、フクロウがウサギを食べるという関係があります。このような「食物連鎖」の関係において、自ら有機物をつくることができず、他の生物を食べて生きているウサギやフクロウは、共通してどのような役割に分類されますか。
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
消費者
植物などの生産者がつくった有機物を、直接または間接的に食べてとり入れる生物は、すべて「消費者」に分類されます。ウサギのように草を食べる生物(草食動物)も、フクロウのように動物を食べる生物(肉食動物)も、他の生物を食べているため消費者となります。
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発生

Q13 多細胞生物の発生の過程では、受精卵が細胞分裂を繰り返して細胞の数を増やすだけでなく、それぞれの細胞が特定の形やはたらきを持つ組織や器官へと変化していく必要があります。このように、細胞が筋肉や神経などの特定の役割を持つようになることを何といいますか。
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
分化
受精卵から個体へと成長する発生のプロセスにおいて、細胞は単に数が増えるだけではありません。分裂した細胞がそれぞれ特定の形態や機能(筋肉、神経、皮膚など)を持つようになることを細胞の分化といいます。これにより、複雑な構造を持つ個体が形成されます。
福島県公立高校入試(2020)類似

根の成長と細胞分裂の場所

Q14 根の先端に近い部分ほど、細胞分裂の直後であるため細胞一つひとつの大きさは小さい傾向にあります。それにもかかわらず、根の先端付近にある細胞の数を計測すると、他の部位に比べて圧倒的に多くの細胞が密集しています。この理由を「細胞分裂」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。
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
根の先端付近には細胞分裂が盛んな場所があり、常に新しい細胞が次々と生み出されているから。
植物の根の先端付近には成長点と呼ばれる、細胞分裂が非常に活発な部位が存在します。この場所では常に新しい細胞が作られているため、まだ大きく成長する前の小さな細胞が密集して存在することになり、結果として単位面積あたりの細胞数が多くなります。
福島県公立高校入試(2019)類似

分離の法則

Q15 エンドウのさやの色を決定する遺伝の実験において、孫の代で得られた個体のうち、さやの色が「黄色」の個体は152個、「緑色」の個体は428個でした。この実験結果から導き出される、形質が顕在化した個体数の比(緑色:黄色)の近似値と、この現象を説明する法則名の組み合わせ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 ★★★ 標準 原理・計算 正答率 0%(1回) 🔥 類題2問
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✅ 正解
三対一であり、分離の法則
観察された個体数の比である428:152を計算すると、約2.81:1となり、最も簡単な整数の比である三対一に近似できる。このように孫の代の表現型比が一定の割合になるのは、対になる遺伝子が減数分裂によって別々の生殖細胞に入るという分離の法則に従っているためである。
福島県公立高校入試(2022)類似

減数分裂

Q16 有性生殖を行う生物が、生殖細胞をつくる過程で「減数分裂」を行うことにはどのような意義がありますか。その理由として最も適切な説明を選びなさい。
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
受精した後の子が、親の体細胞と同じ染色体数を持つようにするため
もし生殖細胞の染色体数が半分にならなければ、受精のたびに子の染色体数は親の2倍、4倍と増え続けてしまいます。あらかじめ生殖細胞の染色体数を半分に減らしておくことで、世代が代わってもその生物種固有の染色体数を一定に保つことができます。
福島県公立高校入試(2022)類似

無性生殖における形質

Q17 ゾウリムシなどの生物が分裂して自分と同じ個体をふやす無性生殖において、親の細胞が二つに分かれて子ができる際に行われる細胞分裂を何といいますか。
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
体細胞分裂
無性生殖では、親の体の一部がそのまま新しい個体になるため、体細胞分裂によって子が生じます。この過程では染色体の数が変わらずに引き継がれるため、親と子が全く同じ遺伝情報を持つことになります。
福島県公立高校入試(2026)類似

分解者の失活

Q18 微生物による有機物の分解を確かめるため、デンプン溶液を入れた2つのビーカーを用意しました。一方には「そのままの土壌液」を入れ、もう一方には「一度沸騰させてから室温に戻した土壌液」を入れました。数日後、沸騰させた方の液体にヨウ素液を加えると青紫色に変化しましたが、そのままの土壌液の方は変化しませんでした。沸騰させた土壌液を、わざわざ室温に戻してから使用した理由は何ですか。
生物 遺伝・進化・生態系 ★★★ 標準 原理・計算 正答率 — 🔥 類題2問
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✅ 正解
加熱以外の条件を同じにし、微生物のはたらきがあるかないかだけを比較するため
この実験は、調べたい条件(微生物のはたらき)以外をすべて同じにして結果を比べる「対照実験」です。加熱して微生物を失活させたあとに室温に戻すことで、もう一方のビーカーと温度条件を同じに揃えています。もし高温のまま比較してしまうと、デンプンの減少が「微生物によるもの」なのか「熱による化学反応」なのかが区別できなくなるため、温度条件を統一する必要があります。
福島県公立高校入試(2024)類似

顕性形質

Q19 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)をかけ合わせて、雑種である子の代をつくりました。このときの子の代における遺伝子の組み合わせと、実際に現れる形質の関係について正しく述べたものはどれですか。
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
遺伝子の組み合わせはAaとなり、顕性形質である丸い種子が現れる
親が純系(AAとaa)の場合、減数分裂によって生殖細胞には遺伝子が1つずつ(Aとa)入ります。受精によってできた子の代の遺伝子の組み合わせはすべて「Aa」という雑種になります。対立形質の遺伝子が両方存在する場合、顕性形質である「丸」の形質だけが外見に現れるという性質があるため、子の代はすべて丸い種子になります。
福島県公立高校入試(2019)類似

相同器官

Q20 スズメのつばさ、コウモリのつばさ、クジラのひれ、ヒトの腕は、外見や用途は大きく異なるが、骨格の基本的な構造には共通点が見られる。このような共通のつくりを持つ器官が存在することは、生物の進化においてどのようなことを示しているか。
生物 遺伝・進化・生態系 ★★ 基本 原理・計算 正答率 0%(1回) 🔥 類題2問
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✅ 正解
これらの動物が、共通の祖先から分かれて進化したということ。
骨格の基本的なつくりが共通していることは、それらの生物が共通の祖先を持っていたことを示唆している。共通の祖先が持っていた器官が、空を飛ぶ、海を泳ぐ、物をつかむといった、それぞれの生物が生活する環境に適した形やはたらきへと長い年月をかけて変化した結果、現在の姿になったと考えられる。
福島県公立高校入試(2019)類似

始祖鳥

Q21 約1億5千万年前の地層から発見された、全身に羽毛があり翼をもつ一方で、口には鋭い歯が生え、翼の先には爪のある指が3本あり、さらに現在の鳥類にはない長い尾をもつ化石動物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 — 🔥 類題2問
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✅ 正解
始祖鳥
この化石動物は始祖鳥と呼ばれ、進化の道筋を裏付ける重要な証拠となっている。羽毛や翼がある点は現在の鳥類と共通しているが、口の歯、指の爪、長い尾といった特徴はハチュウ類のものであり、両方のグループの中間的特徴を備えている。
福島県公立高校入試(2026)類似

光合成による炭素の取り込み

Q22 炭素循環の仕組みにおいて、大気中の無機物である炭素が、生物の体をつくる有機物へと取り込まれる過程の説明として、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2問
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✅ 正解
生産者が光合成によって二酸化炭素を吸収し、有機物を合成する。
炭素循環において、大気中の二酸化炭素(無機物)が生物界に取り込まれる主な経路は、生産者による光合成です。生産者は光エネルギーを用いて二酸化炭素から有機物を合成し、自らの体をつくります。呼吸は有機物を分解して二酸化炭素を放出する過程であり、蒸散は水蒸気を放出する現象であるため、炭素を有機物に変える仕組みではありません。
福島県公立高校入試(2022)類似

分裂前後の染色体数

Q23 染色体数が24本である生物の細胞が減数分裂を行い、卵や精子などの生殖細胞をつくったとき、その生殖細胞1つに含まれる染色体数は何本になりますか。
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
12本
減数分裂は生殖細胞をつくる際に行われる特別な分裂で、分裂後の染色体数はもとの細胞の半分になります。もとの細胞の染色体数が24本であれば、その半分である12本が生殖細胞の染色体数となります。
福島県公立高校入試(2022)類似

無性生殖における形質

Q24 無性生殖によって増える生物において、親の個体と、分裂によって新しく生じた子の個体の形質にはどのような関係がありますか。最も適切な説明を選びなさい。
生物 遺伝・進化・生態系 ★★ 基本 原理・計算 正答率 — 🔥 類題2問
💡 答えを確認
✅ 正解
親の染色体をそのまま受け継ぐため、親と全く同じ形質が現れる。
無性生殖は体細胞分裂によって行われるため、親の持つ染色体、すなわち遺伝子がそのまま子にコピーされます。その結果、生じる子の形質は親のものと完全に一致するという特徴があります。
福島県公立高校入試(2020)類似

染色体の複製

Q25 細胞分裂が行われる前の段階において、核の中にある染色体と同じものが作られ、その数が一時的に2倍になる現象を何といいますか。
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
染色体の複製
細胞分裂によって新しくできる細胞が、もとの細胞と同じ遺伝情報を持つためには、あらかじめ情報をコピーしておく必要があります。この、染色体と同じものが作られる過程を複製と呼びます。これにより、分裂の準備段階で染色体の数は一時的に元の2倍になります。
福島県公立高校入試(2024)類似

顕性形質

Q26 エンドウの「種子の形が丸い」と「しわがある」のように、同時には現れない対になる形質を対立形質といいます。丸い種子の純系としわがある種子の純系をかけ合わせたところ、生まれた子の代はすべて丸い種子になりました。このように、対立形質の遺伝子が両方受け継がれた雑種において、実際に現れる方の形質を何といいますか。
生物 遺伝・進化・生態系 ★ やさしい 知識 正答率 100%(1回) 🔥 類題2問
💡 答えを確認
✅ 正解
顕性形質
対立形質をもつ純系どうしをかけ合わせたとき、子の代で現れる形質を顕性形質、現れない形質を潜性形質と呼びます。この現象はメンデルによって発見され、以前は「優性形質」と呼ばれていましたが、現在は「顕性形質」という用語が教科書で一般的に使用されています。
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食物連鎖における生物の組み合わせ

Q27 「植物 → バッタ → モズ → イヌワシ」という食物連鎖が成り立っている生態系において、何らかの原因でモズの個体数が一時的に著しく減少したと想定します。このとき、この生態系で直後に起こる変化の説明として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
天敵が減ったバッタの個体数が増加し、餌が減ったイヌワシの個体数が減少する
食物連鎖の中間に位置する生物が減少すると、その影響は上下の階層に現れます。モズに食べられていたバッタは、捕食される機会が減るため個体数が増加します。一方で、モズを餌としていたイヌワシは、利用できる餌の量が不足するため、個体数が減少します。このように、一つの種の増減が生態系全体のバランスに影響を及ぼします。
福島県公立高校入試(2024)類似

分離の法則

Q28 生物が子をつくる際、減数分裂が行われる過程で、対になっている遺伝子が分かれてそれぞれ別々の生殖細胞に入るという決まりを何といいますか。
生物 遺伝・進化・生態系 ★ やさしい 知識 正答率 — 🔥 類題3問
💡 答えを確認
✅ 正解
分離の法則
減数分裂によって染色体の数が半分になるとき、対になっている遺伝子がそれぞれ別々の生殖細胞へ受け継がれる仕組みを分離の法則と呼びます。これにより、受精後の次世代において特定の遺伝子型が一定の比率で出現するようになります。
福島県公立高校入試(2022)類似

分裂前後の染色体数

Q29 有性生殖を行う生物において、生殖細胞がつくられる際に減数分裂が行われる理由として、最も適切な説明はどれですか。
生物 遺伝・進化・生態系 ★★★ 標準 実験・観察 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
受精卵になったときの染色体数が、親の体細胞と同じ数になるようにするため
卵と精子が合体して受精卵になるとき、それぞれの染色体が合わさります。あらかじめ減数分裂によって染色体数を半分にしておくことで、受精後の染色体数が親と同じ数に戻り、世代がわりしても染色体数が一定に保たれる仕組みになっています。
福島県公立高校入試(2018)類似

発生

Q30 生物の受精卵が細胞分裂を繰り返して、親と同じような体つきをした個体へと成長していく過程を何といいますか。適切な名称を選びなさい。
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
発生
受精卵が分裂を開始してから、自分で食物をとり始めるまでの状態にあるものを胚といいます。この胚を経て、各組織や器官が作られ、個体として完成していく一連の流れを発生と呼びます。「成長」は個体が大きくなることを指し、「受精」は卵と精子が合体する現象を指すため、発生とは区別されます。
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生態系のバランス

Q31 ブリがサバを捕食する関係にある環境において、環境の変化によりブリの個体数が一時的に急激に減少しました。この現象の直後に起こると予想される、生態系への影響についての説明として正しいものを選びなさい。
生物 遺伝・進化・生態系 ★★ 基本 原理・計算 正答率 — 🔥 類題2問
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✅ 正解
サバを食べる個体が少なくなるため、サバの個体数は一時的に増加する
食物網において、上位の消費者であるブリの個体数が減少すると、それまで捕食されていた下位の生物であるサバにとっては、生存率が高まることになります。その結果、サバの個体数は一時的に増加します。その後、サバが増えすぎるとサバの食物が不足したり、再びブリが回復したりすることで、最終的には元の安定したバランスへと戻っていきます。
福島県公立高校入試(2024)類似

遺伝子型の比率

Q32 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交配してできた、雑種第一代の丸い種子をすべて育てて自家受粉させました。これにより得られた雑種第二代において、現れる遺伝子型の比率(顕性形質を伝える遺伝子をA、潜性形質を伝える遺伝子をaとしたときの、AA:Aa:aaの比)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 知識 正答率 — 🔥 類題2問
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✅ 正解
1:2:1
メンデルの法則において、雑種第一代はすべてヘテロ接合体(Aa)となります。これらを自家受粉させると、つくられる配偶子はAとaが1:1の割合で含まれるため、受精による遺伝子の組み合わせはAA、Aa、aA、aaの4通りが生じます。このうちAaとaAは同じヘテロ接合体であるため、遺伝子型の構成比はホモ接合体(顕性):ヘテロ接合体:ホモ接合体(潜性)で1:2:1となります。
福島県公立高校入試(2024)類似

自家受粉

Q33 被子植物において、ある花の花粉が、同じ個体にあるめしべの柱頭に付着して受粉する現象を何といいますか。
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
自家受粉
花粉が同じ個体のめしべの柱頭に付着する現象を自家受粉と呼ぶ。これに対し、異なる個体のめしべに付着することは他家受粉という。自家受粉は、親と同じ形質を持つ純系を維持するために重要な役割を果たす。
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ヨウ素溶液

Q34 土壌に含まれる微生物がデンプンを分解することを確かめる実験において、沸騰させていない土壌の上澄み液をデンプン溶液に加えて数日間放置したところ、ヨウ素溶液を加えても色の変化が見られませんでした。この結果から、試験管内ではどのような原理が働いたと考えられますか。
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
土壌中の微生物がデンプンを分解し、別の物質に変えたため
土壌中に生息する微生物は、周囲にある有機物を分解してエネルギーを得る活動を行っています。沸騰させていない土壌の上澄み液には生きた微生物が含まれているため、数日間の放置によって液中のデンプンが分解され、別の物質(二酸化炭素や水など)へと変化します。デンプンそのものが消失するため、ヨウ素溶液を加えてもヨウ素デンプン反応が起こらなくなります。
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分離の法則

Q35 生物の形質を伝える遺伝子が、減数分裂が行われる際に分かれて別々の生殖細胞に入り、受精によって再び組み合わさることで、孫の代に一定の比率で形質が現れるという規則性を何といいますか。
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
分離の法則
減数分裂が起こるときに、対になっている遺伝子がそれぞれ別々の生殖細胞に分かれて入る現象を分離の法則という。この法則により、受精を経てできる次世代以降の個体において、遺伝子の組み合わせに基づいた形質が規則的に現れるようになる。
福島県公立高校入試(2020)類似

染色体の複製

Q36 染色体がまだ核の中に収まっており、形がはっきりと見えない細胞分裂前の状態において、細胞内ではどのような変化が起きていますか。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 0%(1回) 🔥 類題2問
💡 答えを確認
✅ 正解
次の分裂に備えて、染色体と同じものが作られる複製が起きている。
染色体が太くはっきりと見えるようになる前の段階では、核の中で染色体の複製が行われています。この段階で遺伝情報を2倍に増やしておくことで、その後の分裂過程において、2つの新しい細胞へ同じ数の染色体を正確に受け継がせることが可能になります。
福島県公立高校入試(2026)類似

生態系の構成生物の役割

Q37 土の中に住むミミズや、パンなどに発生するカビは、生態系における物質の循環において重要な役割を果たしています。これらの生物の役割と、その働きによる物質の変化についての説明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 ★★★ 標準 原理・計算 正答率 — 🔥 類題3問
💡 答えを確認
✅ 正解
ミミズやカビは分解者として、有機物を二酸化炭素などの無機物にまで分解している。
ミミズなどの小動物や、菌類・細菌類などの微生物は、生物の死骸や排出物に含まれる有機物を分解し、二酸化炭素や水などの無機物に還元する役割を担っており、これらを「分解者」と呼びます。ミミズは植物(生産者)ではなく、他の有機物を分解・摂取する側に分類されるため、生産者とするのは誤りです。
福島県公立高校入試(2023)類似

生態系のバランス

Q38 ある海域において、ブリがサバやスルメイカを捕食して生活しています。このように、生物の間で見られる「食う・食われる」という一連のつながりを食物連鎖といいますが、自然界でこのバランスが保たれている理由として最も適切な説明を選びなさい。
生物 遺伝・進化・生態系 ★ やさしい 知識 正答率 — 🔥 類題2問
💡 答えを確認
✅ 正解
捕食者が増えると餌となる生物が減少し、その結果として捕食者も減少して、再び元の個体数に近づくから
生態系では、捕食者が一時的に増えると、食べられる側の生物(餌)が減少します。すると、食物を失った捕食者の個体数も減少に転じます。捕食者が減ることで再び餌となる生物が増えることができ、長い目で見ると生物の個体数は一定の範囲内に保たれます。このように、食物連鎖を通じて自然界には自浄作用のような調節機能が備わっています。
福島県公立高校入試(2023)類似

食物網

Q39 生態系の中では、生物同士の「食べる・食べられる」という関係が、一本の鎖のようにつながる「食物連鎖」がいくつも重なり、網の目のように複雑に絡み合っています。このような、生態系全体における生物同士の複雑なつながりを何といいますか。
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
食物網
生物同士のつながりは単純な一本道ではなく、多くの生物が複数の種類の生物を餌にしたり、逆に複数の天敵に食べられたりしています。このように、食物連鎖が網の目のように複雑に組み合わさった状態を「食物網」と呼びます。
福島県公立高校入試(2020)類似

細胞分裂の過程

Q40 1つの細胞が2つの細胞に分かれる細胞分裂の過程において、もともとあった核の中に現れる、遺伝情報を伝える物質を含むひも状の構造を何というか。
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
染色体
細胞分裂が始まると、それまで核としてまとまっていた部分が変化し、ひも状の染色体が現れる。この染色体には生物の形質を決定する遺伝子が含まれており、分裂の過程で複製され、新しい2つの細胞へと受け継がれる役割を持つ。
福島県公立高校入試(2026)類似

光合成による炭素の取り込み

Q41 自然界における物質の循環において、植物などの生産者が大気中の二酸化炭素を取り込み、光エネルギーを利用してデンプンなどの栄養分をつくる生命活動を何といいますか。
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
光合成
植物などの生産者は、太陽の光エネルギーを利用して、無機物である二酸化炭素と水からデンプンなどの有機物を合成します。このはたらきを光合成と呼び、炭素循環において無機物の炭素が生物の体をつくる材料(有機物)へと変わる入り口の役割を果たしています。

福島県公立高校入試の理科:天体・宇宙・環境

🔗 「天体・宇宙・環境」の解説&一問一答(単元別)
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福島県公立高校入試(2020)類似

金星の見え方

Q1 金星を継続的に観察すると、右側が光る三日月型や左側が光る半月型など、さまざまな形で見えることが確認できる。このように金星の形が変化して見える理由について述べた文として、最も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
💡 答えを確認
✅ 正解
金星が太陽のまわりを公転しており、地球から見たときに太陽の光が当たっている面の見え方が変わるため。
金星は自ら光を放つ恒星ではなく、太陽の光を反射して輝く惑星です。金星が太陽のまわ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」をどの角度から見るかが変化します。これにより、観察する時期によって三日月型や半月型など、満ち欠けをして見えるようになります。地球の影が関係するのは月食であり、金星の満ち欠けとは原理が異なります。
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天球

Q2 天体の位置や動きを記述するために用いられる、観測者を中心とした大きな球面があるものと仮定した仮想的な空の広がりを何といいますか。
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
天球
星々までの距離は実際にはそれぞれ異なりますが、観測者を中心とした一つの大きな球面にすべての星が張り付いていると考えることで、星の動く方向や位置を表現しやすくなります。この仮想的な球を天球と呼びます。
福島県公立高校入試(2019)類似

夏至の太陽の動きと影の変化

Q3 日本において、一年を通じて正午(太陽が南中したとき)に垂直な棒の影の長さを測定した。夏至の日に影の長さが一年で最も短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
太陽の南中高度が一年で最も高くなり、光が地面に対してより垂直に近い角度で差し込むため
物体の影の長さは、光源の高度(角度)によって変化する。太陽の高度が高ければ高いほど、影の長さは短くなる。夏至の日は一年の中で太陽の南中高度が最も高い日であるため、太陽の光が地面を照らす角度が最も垂直に近くなり、正午における棒の影は一年で最も短くなる。
福島県公立高校入試(2020)類似

金星の見え方

Q4 金星の満ち欠けや見え方に関する説明として、科学的に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
金星は内惑星であるため、真夜中に南の空で観測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す。地球から見て常に太陽に近い方向に位置するため、太陽が沈んだ直後の西の空(宵の明星)か、太陽が昇る直前の東の空(明けの明星)にしか見えません。地球から見て太陽の反対側に来ることがないため、真夜中に南の空に見えることはありません。また、右側が光る半月のとき、金星は太陽の西側に位置しており、明け方の東の空に見えます。
福島県公立高校入試(2020)類似

恒星の日周運動

Q5 地球の自転が原因で、太陽や恒星などの天体が天の北極を中心に1日に1回、地球のまわりを回っているように見える見かけの運動を何というか、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
日周運動
地球は地軸を中心に1日に1回自転している。この自転によって、地球上の観測者からは恒星などの天体が地球のまわりを回っているように見える。この1日周期の見かけの運動を日周運動と呼ぶ。年周運動は地球の公転によって1年周期で起こる見かけの運動である。
福島県公立高校入試(2021)類似

日食

Q6 地球から太陽を観察したとき、月が太陽の前を横切ることで、太陽の一部または全部が月に隠されて欠けて見える現象を何といいますか。
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
日食
太陽が月に隠される現象を日食と呼びます。太陽、月、地球がこの順で一直線に並ぶときに、月の影が地球に落ちることで発生します。太陽のすべてが隠れるものを皆既日食、一部が隠れるものを部分日食といいます。
福島県公立高校入試(2018)類似

四月中旬の真夜中に南中する星座

Q7 地球の公転により、太陽は黄道上の星座の間を1年かけて移動するように見えます。4月中旬、地球から見て太陽がおひつじ座の方向にあるとき、同じ時期の真夜中に南中する星座として適切なものを選択肢から選びなさい。
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
おとめ座
地球から見て太陽がおひつじ座の方向にあるとき、真夜中の観測者は太陽とはちょうど反対側の方向を向いています。黄道十二星座の並びにおいて、4月におひつじ座の方向にある太陽の反対側には、半年後の10月ごろに太陽が位置するおとめ座が存在します。したがって、4月中旬の真夜中にはおとめ座が南中します。
福島県公立高校入試(2018)類似

冬の星座が沈む方向

Q8 福島県などの日本国内において、冬の代表的な星座である「いて座」を観察したとき、その星座が地平線に沈んでいく位置は、太陽がどの時期に沈む方向とほぼ一致しますか。
地学 天体・宇宙・環境 ★ やさしい 知識 正答率 — 🔥 類題2問
💡 答えを確認
✅ 正解
太陽が冬至の日に沈む方向
天球上の星々の動きや太陽の通り道(黄道)は、地球の自転と公転によって決まっています。いて座は黄道の付近に位置する星座であり、日本から観察した場合、その沈む位置は太陽が一年で最も南寄りの軌道を通る冬至の日の入り方位と重なります。
福島県公立高校入試(2024)類似

南半球での太陽の通り道

Q9 南半球の地点で、水平な板の上に透明半球を設置し、太陽の動きを一定時間ごとにペンで記録しました。このとき、記録された太陽の軌道の様子や観察結果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
太陽の軌道を示す曲線は、観測者の位置から見て全体的に北側に傾いている
南半球では太陽が北寄りの空を通過するため、透明半球上に記録される太陽の通り道は、中心にいる観測者から見て北側の方向に偏った曲線を描きます。また、太陽は東から北を通って西へ動くため、地上から見ると反時計回りに動いているように観察されます。日本が夏至のとき、南半球は冬至であるため、南中高度は1年で最も低くなります。
福島県公立高校入試(2024)類似

夏至の南中高度

Q10 夏至の日の南中高度について、太陽の動きと季節の変化の関係を説明した文として適切なものはどれですか。
地学 天体・宇宙・環境 ★★★ 標準 原理・計算 正答率 — 🔥 類題3問
💡 答えを確認
✅ 正解
地軸が傾いているため、北半球では太陽光がより垂直に近い角度で地面を照らすようになる。
夏至の日は、北半球側が太陽の方へ傾いているため、太陽の南中高度が高くなります。これにより、太陽の光が地面に対して垂直に近い角度で当たるようになり、単位面積あたりに受ける光のエネルギーが大きくなるため、気温が上昇しやすくなります。太陽との距離が変化することが季節の主な原因ではありません。
福島県公立高校入試(2024)類似

南半球での太陽の通り道

Q11 オーストラリアなどの南半球の中緯度地域において、ある晴れた日に1日の太陽の動きを観察しました。このとき、太陽がのぼる方位、最も高く上がったとき(南中時)の方位、沈む方位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3問
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✅ 正解
東からのぼり、北の空を通過して、西に沈む
南半球の中緯度地域では、観測者から見て天の南極が南の空の高い位置にあり、天の北極は地平線の下に位置します。そのため、太陽の通り道は北側に寄り、東から昇った太陽は北の空を通って西へと沈みます。北半球で太陽が南の空を経由するのとは逆の動きになるのが特徴です。
福島県公立高校入試(2020)類似

恒星の日周運動

Q12 恒星は、地球の自転の影響によって1日に360度回転しているように見える。ある恒星が南東の空から真南(南中)の位置まで移動するのに3時間を要したとき、この間に恒星が移動した角度は何度か。
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
45度
恒星の日周運動は地球の自転によって引き起こされるため、24時間で360度回転する。1時間あたりの移動角度を計算すると、360度 ÷ 24時間 = 15度となる。したがって、3時間では 15度 × 3 = 45度移動することになる。
福島県公立高校入試(2018)類似

星と太陽の年周運動

Q13 天球上には太陽の通り道である「黄道」があり、おひつじ座やかになどの星座が並んでいます。地球の公転にともない、太陽がこれらの星座の間を縫うように移動して見える向きと、その理由を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
💡 答えを確認
✅ 正解
太陽は星座の間を西から東へ移動するように見える。これは地球が太陽のまわりを公転しているためである。
地球は太陽のまわりを西から東の向きに公転しています。このため、地球から太陽の方向を見たとき、背景にある星座に対して太陽は少しずつ西から東へずれていくように見えます。これは「太陽の年周運動」と呼ばれます。星座が同じ時刻に東から西へ動いて見える現象とは、見かけ上の動く向きが逆になる点に注意が必要です。
福島県公立高校入試(2026)類似

月の満ち欠けと方位

Q14 日没直後の午後6時ごろに西の空に見える三日月について、その光っている部分の向きと、その理由を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。
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
地平線の下にある太陽の方向を向いているため、右下の方向が光っている。
月は太陽の光を反射して輝いているため、常に太陽に面している側が光って見えます。日没直後の西の空においては、太陽はすでに地平線より下の右下方向に沈んでいるため、三日月の光っている部分もその太陽がある方向、すなわち右下を向くことになります。月が満ち欠けして見えるのは、太陽・地球・月の相対的な位置関係が変化するためです。
福島県公立高校入試(2021)類似

夏至の南中高度からの緯度算出

Q15 夏至の日の南中高度から緯度を算出する際、春分の日や秋分の日の計算式とは異なり「23.4度」を加算す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 実験・観察 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
地球が公転面に垂直な方向に対して、地軸を23.4度傾けて公転しているから
地球は公転面の垂直な方向から地軸を約23.4度傾けた状態で公転しています。夏至の日は、北半球側が最も太陽の方へ傾く位置にくるため、北半球の各地点では太陽が最も高く上がり、南中高度が春分・秋分の日よりも23.4度高くなります。この天文学的な配置が、計算式において23.4度を加える根拠となります。
福島県公立高校入試(2021)類似

日食時の天体の並びと月の満ち欠け

Q16 太陽が月によって隠される日食という現象が起こるとき、太陽、地球、月の三つの天体は一直線上に並びます。このときの天体の並び順と、地球から見た月の名称の組み合わせ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2問
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✅ 正解
太陽、月、地球の順に並び、月は新月の状態である
日食は、太陽から届く光が月によって遮られることで発生します。そのため、太陽と地球の間に月が位置する「太陽ー月ー地球」という並び順になる必要があります。このとき、地球から見ると月の太陽に照らされている面(光っている面)は反対側を向いており、地球に面している側には光が当たっていないため、月は新月の状態となります。
福島県公立高校入試(2019)類似

地球温暖化による海面上昇のメカニズム

Q17 地球上の水の循環を考えたとき、地球温暖化が海面の水位に与える影響についての記述として、正しいプロセスを説明しているものはどれですか。
地学 天体・宇宙・環境 ★★ 基本 原理・計算 正答率 — 🔥 類題2問
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✅ 正解
気温の上昇によって陸地の氷河が融解し、流水として海へ向かう水の移動量が増加する。
水の循環において、陸地にある氷は固体として水を蓄えています。しかし、気温の上昇によってこれらの氷が融解すると、液体となった水は重力に従って「流水」となり、最終的に海へと到達します。この陸地から海へと向かう新たな水の流入が、直接的に海面の水位を押し上げる原因となります。海水が凝固したり、蒸発がなくなったりするという現象は、温暖化のプロセスとしては不適切です。
福島県公立高校入試(2019)類似

夏至の太陽の動きと影の変化

Q18 日本の、ある地点において水平な地面に垂直な棒を立て、夏至の日の日の出から日の入りまで、棒の影の先端が動く様子を記録した。このとき観察される影の軌跡の説明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
💡 答えを確認
✅ 正解
影の先端は棒を立てた位置よりも常に北側を通り、西から東へ向かって緩やかな曲線を描く
夏至の日の太陽は、真東よりも北寄りの地点から昇り、南の空の高い位置(南中高度)を通って、真西よりも北寄りの地点へ沈む。影は常に太陽と反対側にできるため、太陽が南側に位置する間、影は常に棒の北側に現れる。太陽は東から西へ動くため、影の先端は西から東へと移動し、高度の変化に伴って緩やかな曲線を描く。
福島県公立高校入試(2021)類似

秋分における緯度と昼の長さの関係

Q19 地球の公転軌道上の位置が「秋分」の状態にあるとき、昼と夜の長さが緯度に関わらずほぼ等しくなる理由として、天文学的な原理に基づいた説明はどれか。
地学 天体・宇宙・環境 ★★★ 標準 原理・計算 正答率 0%(1回) 🔥 類題2問
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✅ 正解
太陽の直射を受ける地点が赤道上にあり、太陽光が北極と南極を通る円を境に地球を二分するため
秋分の日は、地球の地軸が太陽に対して「横向き」に傾いている状態に相当し、太陽の光が赤道に対して垂直に当たります。このとき、昼と夜の境界線(しゅう光圏)が北極点と南極点の両方を通過するため、どの緯度で地球が自転しても、その円周の半分が常に昼、残り半分が常に夜となります。この幾何学的な関係により、緯度に関わらず昼夜の長さが等しくなります。
福島県公立高校入試(2024)類似

天球上の太陽の移動速度

Q20 透明半球上に太陽の通り道を記録する実験において、10時から11時までの点の間隔と、14時から15時までの点の間隔を比較すると、その長さは等しくなりました。このように太陽が天球上を一定の速さで動いているように見える理由として、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2問
💡 答えを確認
✅ 正解
地球が自転する速さが一定であるため
太陽が東から昇って西へ沈むように見えるのは、地球が自転しているために起こる「日周運動」と呼ばれる見かけの動きです。地球が自転する速さは常に一定であるため、1時間ごとに記録される太陽の動く道のりの長さも等しくなります。公転速度は1年の周期に関わるものであり、1日の太陽の動きの速さを決定する主因ではありません。
福島県公立高校入試(2018)類似

冬の星座が沈む方向

Q21 福島県で冬の夜空を観察すると、いて座の星々が地平線に向かって右斜め下の方向へ移動し、ある地点で地平線に沈んでいきました。このとき、いて座が沈んだ地点の方向について述べたものとして正しい説明を選びなさい。
地学 天体・宇宙・環境 ★★ 基本 実験・観察 正答率 — 🔥 類題2問
💡 答えを確認
✅ 正解
冬至の日の入りの方向と同じである
星は東から昇り、南を通って西へ沈みますが、その具体的な方位は天体の赤緯(天球上の位置)によって異なります。いて座が地平線に沈む際の軌跡が右斜め下に見えるのは、観測地点の緯度と星の通り道に関係しており、その沈む地点は太陽の通り道が最も南に位置する冬至の日の日没方位と一致します。
福島県公立高校入試(2024)類似

透明半球の中心点と観測者

Q22 透明半球を天球に見立てて太陽の位置を記録する実験において、サインペンの先を透明半球の表面にあて、ペンの影が透明半球の中心点に重なるようにして印をつけます。このとき、透明半球の中心点は、地上で観察している何の位置に相当しますか。
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
観測者の位置
透明半球を空(天球)に見立てる場合、その中心は地上で空を見上げている人の位置を表します。サインペンの先とその影が中心点で一致するように記録することで、観測者から見た太陽の方向を正確に透明半球上に写し取ることができます。
福島県公立高校入試(2026)類似

衛星

Q23 日没後の夜空を数日間にわたって継続して観察すると、月は木星や金星などの惑星の近くに見えることがありますが、周囲の星々との位置関係が日々変化していることがわかります。この「月」という天体の分類と特徴について述べたものとして、最も適切な説明はどれですか。
地学 天体・宇宙・環境 ★★ 基本 実験・観察 正答率 — 🔥 類題2問
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✅ 正解
惑星の周囲を公転する「衛星」であり、自らは光らない。
月は地球という惑星の周囲を公転しているため、天文学上の分類では「衛星」にあたります。夜空において月が木星や金星などの惑星の近くに見えたり、周囲の恒星との位置を刻々と変えたりするのは、月が地球の周りを公転していることが主な要因です。
福島県公立高校入試(2021)類似

太陽と地球の直径比

Q24 太陽の実際の直径は、地球の直径の約何倍に相当するか、最も適切な数値を選択してください。
地学 天体・宇宙・環境 ★ やさしい 知識 正答率 — 🔥 類題2問
💡 答えを確認
✅ 正解
約109倍
太陽の直径は約139万kmであり、地球の直径(約1.27万km)と比較すると約109倍の大きさになります。なお、約400倍という数値は太陽と月の大きさの比や距離の比に関連する数値であり、約130万倍という数値は太陽の体積が地球の何倍であるかを示す際によく用いられます。
福島県公立高校入試(2020)類似

木星

Q25 地球型惑星である金星や火星と、巨大ガス惑星である木星の物理的な特徴を比較したとき、木星に見られる特徴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2問
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✅ 正解
水素やヘリウムを主成分とし、密度が小さく、公転周期が長い。
木星は巨大ガス惑星に分類され、主に軽い元素である水素やヘリウムでできています。そのため、岩石でできた地球型惑星よりも密度が小さくなります。また、太陽から遠い軌道を回っているため、公転周期は約11.9年と長くなります。これに対し、金星や火星などの地球型惑星は密度が大きく、公転周期が短いという対照的な特徴を持っています。
福島県公立高校入試(2018)類似

年周運動

Q26 天球上における太陽の通り道である「黄道」について述べたものとして、最も適切な説明はどれですか。
地学 天体・宇宙・環境 ★★ 基本 実験・観察 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
地球の公転にともない、太陽が星座の間を縫うようにして1年かけて移動する経路のことである。
地球が太陽のまわりを公転しているため、地球から太陽を見ると、太陽が背後にある星座の間を移動しているように見えます。この太陽が1年かけて描く見かけ上の通り道を黄道と呼びます。これは地球の公転面に一致する天球上の大円であり、季節による星座の移り変わりと密接に関係しています。
福島県公立高校入試(2021)類似

夏至の南中高度からの緯度算出

Q27 日本のある地点において、夏至の日の太陽の南中高度を求める計算式として正しいものはどれですか。ただし、その地点の北緯をx度、地軸の傾きを23.4度とします。
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
90-x+23.4
太陽の南中高度は、天の赤道からの離角によって決まります。春分・秋分の日の南中高度は「90-北緯」で表されますが、夏至の日は地軸が太陽側に23.4度傾いているため、太陽は天の赤道から北側に23.4度移動した位置にきます。そのため、南中高度は春分・秋分のときよりも23.4度高くなる性質があるため、この式が成立します。
福島県公立高校入試(2024)類似

夏至の南中高度

Q28 夏至の日の正午に、観測地点から太陽の高度を測定する場面を想定します。このとき「南中高度」として定義される角度は、どことどこの間を指しますか。
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
観測地点から見た地平線と、太陽を結ぶ角度
南中高度は、太陽が真南に来た瞬間の、地平線(観測者を通る水平な面)と太陽を結ぶ線の間にできる角度のことを指します。天頂(真上)から太陽までの角度と混同しやすいため、地平線からの角度であることを正確に理解しておく必要があります。
福島県公立高校入試(2019)類似

地球表面の海洋面積比率

Q29 地球全体の表面積における「海洋」と「陸地」の面積の比率を考えたとき、その関係を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 原理・計算 正答率 — 🔥 類題2問
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✅ 正解
海洋の面積は、陸地の面積の約2倍以上の広さがある。
地球の表面積のうち海洋が占める割合は約70パーセント、陸地が占める割合は約30パーセントです。この比率を比較すると、海洋は陸地の2.3倍以上の面積を持っていることになります。
福島県公立高校入試(2024)類似

太陽の日周運動

Q30 地球は地軸を中心に、24時間で1回転(360度)自転している。このことにより生じる太陽の日周運動において、太陽が天球上を1時間に移動する角度は何枚か。
地学 天体・宇宙・環境 ★★ 基本 原理・計算 正答率 0%(1回) 🔥 類題3問
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✅ 正解
15度
太陽の日周運動は地球の自転によって引き起こされるため、太陽が移動する角度は地球が自転する角度と対応している。地球は24時間で360度回転するため、1時間あたりの回転角度は「360 ÷ 24 = 15」となり、太陽も1時間に15度ずつ天球上を移動することになる。
福島県公立高校入試(2021)類似

日食

Q31 太陽を専用の遮光プレート越しに観察したところ、太陽の右側から大きく三日月状に欠けて見える現象が確認されました。このとき、太陽・月・地球の三つの天体の位置関係はどのようになっていますか。
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
太陽と地球の間に月がある
太陽が三日月状に欠けて見えるのは、地球から見て太陽の手前を月が通過し、太陽光を遮っているためです。したがって、太陽、月、地球の順に並んでいる状態であり、このときの月の位置は「新月」と同じ方向になります。
福島県公立高校入試(2026)類似

木星型惑星

Q32 太陽系の惑星のうち、主に水素やヘリウムなどのガスで構成されており、岩石を主成分とする惑星と比べて非常に質量が大きく、サイズも巨大な惑星のグループを何と呼ぶか。また、そのグループに分類される惑星の組み合わせとして適切なものを答えなさい。
地学 天体・宇宙・環境 ★ やさしい 知識 正答率 — 🔥 類題2問
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✅ 正解
木星型惑星:木星、土星、天王星、海王星
太陽系の惑星は、成分や大きさなどの特徴から、地球型惑星と木星型惑星の2つのグループに分けられる。木星型惑星は、木星、土星、天王星、海王星の4つを指し、これらはガスや氷を主成分としている。地球型惑星に比べて直径が数倍から十数倍あり、質量も非常に大きいことが特徴である。
福島県公立高校入試(2024)類似

太陽の日周運動

Q33 太陽が1日1回、東から出て南の空を通り、西へ沈むように見える現象について、その名称と原因の組み合わせとして正しいものはどれか。
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
日周運動といい、地球が地軸を中心に自転しているために起こる見かけの動きである。
太陽が1日に1回、天球上を移動するように見える現象は「日周運動」と呼ばれる。これは地球が地軸を軸として、1日に1回「自転」していることによって生じる「見かけの動き」であり、太陽が実際に地球の周りを回っているわけではない。太陽が1年かけて星座の間を移動するように見える「年周運動」とは区別する必要がある。
福島県公立高校入試(2021)類似

太陽と地球の直径比

Q34 太陽の直径は地球の直径の約109倍です。この比率をもとに考えたとき、太陽の体積は地球の体積の約何倍になると推定されますか。計算の原理に基づいた適切な数値を選択してください。
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130万倍
相似な立体の体積比は、対応する線分(直径)の比の3乗に比例します。太陽の直径が地球の約109倍であるとき、体積の比は「109の3乗」で求められます。109 × 109 × 109 を計算すると約1,295,029となるため、太陽には地球が約130万個入る計算になります。
福島県公立高校入試(2020)類似

木星

Q35 太陽系の惑星のうち、密度が約1.3g/cm³と小さく、主成分が水素やヘリウムで構成されており、周囲に環(わ)を持つ巨大ガス惑星の名称を答えなさい。
地学 天体・宇宙・環境 ★ やさしい 知識 正答率 — 🔥 類題2問
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✅ 正解
木星
太陽系の惑星は、岩石や金属を主成分とする地球型惑星と、水素やヘリウムを主成分とする木星型惑星(巨大ガス惑星)に分類されます。木星は後者に属しており、地球(約5.5g/cm³)に比べて密度が非常に小さいことが特徴です。また、約11.9年かけて太陽の周りを公転しており、薄い環を持っていることも確認されています。
福島県公立高校入試(2021)類似

秋分における緯度と昼の長さの関係

Q36 秋分の日において、北緯35度の地点と北緯45度の地点における「昼の長さ」を比較したとき、その特徴を説明したもの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2問
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✅ 正解
観測地点の緯度に関わらず、どちらの地点も昼と夜の長さがほぼ等しくなる
秋分の日は、太陽が赤道の真上に位置するため、太陽の光が地球の北極と南極を結ぶ線に対して平行に当たります。このとき、地球上のどの緯度であっても、自転による1回転のうち太陽の光が当たる時間(昼)と当たらない時間(夜)が等しく分けられるため、世界中で昼と夜の長さがほぼ12時間ずつになります。
福島県公立高校入試(2021)類似

日食時の天体の並びと月の満ち欠け

Q37 日食が起こる原理について述べた次の文のうち、太陽、月、地球の位置関係と月の見え方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 原理・計算 正答率 — 🔥 類題2問
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✅ 正解
太陽と地球の間に月が入り、月の影が地球に届くことで起こるため、月は必ず新月である
日食は、月が太陽の前を横切り、月の影が地球の表面に落ちることで、その影に入った地域から太陽が欠けて見える現象です。したがって、天体の位置関係は太陽と地球の間に月が挟まれる形になります。この位置にある月は、地球から見ると常に太陽と同じ方向にあり、太陽の光を反射する面が全く見えない「新月」の位相にあります。
福島県公立高校入試(2018)類似

天球

Q38 夜空の星々は実際には地球からの距離が大きく異なっていますが、なぜ観測者を中心とした一つの仮想的な球面上に存在しているかのように扱うことができるのですか。その理由を説明したものを選びなさい。
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
星までの距離が非常に遠く、人間の目では奥行きの差を認識することができないため
天球という考え方が成立するのは、星々が地球から見てあまりに遠方に位置しているため、肉眼ではそれぞれの星の距離の差(奥行き)を判別できず、すべての星が同じ距離にあるように見えるという視覚的な性質に基づいています。
福島県公立高校入試(2026)類似

宵の明星

Q39 地球よりも内側の軌道を公転する金星が、日没後の西の空に明るく輝いて見えるとき、その呼び名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
宵の明星
地球よりも内側の軌道を回る金星は「内惑星」に分類され、地球から見て太陽の東側に位置するとき、太陽が西の地平線に沈んだ直後の西の空で観測されます。この時間帯に見える金星を「宵の明星」と呼びます。
福島県公立高校入試(2024)類似

天球上の太陽の移動速度

Q40 透明半球を用いて太陽の位置を1時間ごとに記録したとき、記録された点と点の間隔および太陽の動き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。
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
点の間隔はすべて等しくなり、太陽は天球上を一定の速さで動いているように見える
地球の自転の速さが一定であるため、天球上の太陽も一定の速さで動いているように観測されます。そのため、透明半球上に1時間ごとに記録した太陽の位置を示す点と点の間隔は、すべて同じ長さの等間隔になります。
福島県公立高校入試(2021)類似

夏至における緯度と昼の長さの関係

Q41 日本の2つの都市、札幌(北緯約43度)と那覇(北緯約26度)における、夏至の日の昼の長さ(日の出から日の入りまでの時間)を比較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 ★★ 基本 実験・観察 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
緯度が高い札幌の方が、那覇よりも昼の時間が長い
夏至の日の北半球では、緯度が高い地点ほど昼の時間が長くなるという性質があります。札幌は那覇に比べて緯度が高いため、太陽が地平線の上に出ている時間は札幌の方が長くなります。ちなみに、冬至の日にはこの関係が逆転し、高緯度の札幌の方が昼の時間は短くなります。

福島県公立高校入試の理科:気象・天気

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水蒸気量の増加計算

Q1 ある部屋の体積は50立方メートルであり、室温は23度、湿度は50パーセントである。23度における飽和水蒸気量を20.6g/立方メートルとするとき、この部屋全体に含まれている水蒸気の質量は何gか、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
515g
湿度が50パーセントであるため、空気1立方メートルあたりに含まれる水蒸気量は、その温度の飽和水蒸気量である20.6gの半分にあたる10.3gとなる。部屋全体の体積は50立方メートルであるから、部屋全体に含まれる水蒸気の質量は、10.3gに体積の50を掛け合わせた515gとなる。部屋全体の質量を求める際には、1立方メートルあたりの量に全体の体積を掛ける手順が必要である。
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湯気の正体と状態変化

Q2 沸騰したやかんの口から少し離れたところに見える、白色の「湯気(ゆげ)」の正体と、その状態の組み合わせ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 — 🔥 類題3問
💡 答えを確認
✅ 正解
正体:水滴、状態:液体
沸騰したやかんの口から少し離れたところに見える白い「湯気」は、目に見えない気体の水蒸気が周囲の空気に冷やされ、非常に小さな液体の「水滴」になったものです。水蒸気は無色透明な気体なので目に見えませんが、小さな液体の水滴になると光を反射・散乱させるため、私たちの目には白く見えます。
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等圧線の読み取り

Q3 日本列島周辺の天気図において、1000hPaを示す太い線から、大陸にある1026hPaの高気圧の中心に向かって細い線がいくつか引かれている。このとき、1000hPaの太い線から高気圧側へ数えて3本目の細い等圧線が示す気圧は何hPaか、適切なものを選びなさい。
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
1012hPa
等圧線は4hPaごとに引かれるという規則性に基づき計算を行う。1000hPaの基準線から、気圧の高い高気圧側へ向かって3本目の細い線を読み取る場合、4hPa × 3本 = 12hPa分だけ気圧が高くなることを意味する。したがって、1000 + 12 = 1012hPaとなる。なお、中心気圧1026hPaの高気圧と1000hPaの線の間に位置するため、数値の妥当性も確認できる。
福島県公立高校入試(2023)類似

露点

Q4 冬の寒い日に、暖房の効いた部屋の窓ガラスの内側に水滴がつくことがあります。この現象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 実験・観察 正答率 — 🔥 類題3問
💡 答えを確認
✅ 正解
窓付近の空気が冷やされて温度が下がり、露点以下になったことで、空気中の水蒸気が凝結したため。
部屋の暖かい空気が冷たい窓ガラスに触れると、ガラス付近の空気の温度が急激に下がります。空気の温度が下がって露点に達すると、それまで水蒸気として含まれていた水分が凝結して水滴となり、ガラスの表面に付着します。これは自然界における霧や雲の発生と同じ原理です。
福島県公立高校入試(2018)類似

乱層雲

Q5 温暖前線付近で見られる気象現象と、その原因となる雲の特徴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。
地学 気象・天気 ★★ 基本 実験・観察 正答率 — 🔥 類題2問
💡 答えを確認
✅ 正解
暖気が寒気の上を緩やかに上昇して乱層雲が形成され、広い範囲に穏やかな雨を降らせる。
温暖前線は暖気が寒気を押し流しながら進む境界であり、暖気は寒気の上を緩やかな傾斜で上昇します。この過程で乱層雲などの層状の雲が広範囲に作られるため、前線が通過する前から比較的長い時間、しとしとした雨が降り続けます。一方で、積乱雲による短時間の激しい雨は、主に寒冷前線付近で見られる特徴です。
福島県公立高校入試(2026)類似

冬の日本海側の降雪メカニズム

Q6 冬の日本では、シベリア大陸から日本海を越えて季節風が吹き込みます。この季節風の影響で日本海側に雪が降るメカニズムとして、最も適切な説明はどれですか。
地学 気象・天気 ★ やさしい 知識 正答率 — 🔥 類題2問
💡 答えを確認
✅ 正解
大陸からの冷たく乾燥した季節風が、日本海を渡る際に水蒸気を補給して湿った空気になり、日本の山脈にぶつかって上昇気流が発生することで雪を降らせる。
冬の季節風はシベリア高気圧から吹き出すため、もともとは冷たく乾燥しています。しかし、比較的あたたかい対馬海流が流れる日本海の上を通過する際、海面から大量の水蒸気と熱を供給されて湿った空気に変化します。この空気が日本の高い山脈にぶつかると、斜面に沿って上昇気流が生じます。上昇した空気は気圧の低下によって膨張し、温度が下がることで水蒸気が凝結・凝華して雲が発達し、日本海側に雪をもたらします。
福島県公立高校入試(2026)類似

低気圧付近の風の動き

Q7 北半球における低気圧の地上付近では、周囲から中心に向かって風が吹きます。このときの風の動きと向き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
💡 答えを確認
✅ 正解
中心に向かって反時計回りに吹き込む
低気圧は周囲よりも気圧が低いため、周囲の空気が中心に向かって流れ込みます。この際、地球の自転の影響を受けるため、北半球では進行方向に対して右向きの力が働き、結果として反時計回りの渦を巻きながら中心へ吹き込む動きとなります。
福島県公立高校入試(2026)類似

冬の日本海側の降雪メカニズム

Q8 冬の季節風が日本の山脈を越えて太平洋側に吹き下ろすとき、太平洋側の天気にはどのような特徴が見られますか。空気の状態の変化に注目して、最も適切なものを選びなさい。
地学 気象・天気 ★★ 基本 原理・計算 正答率 0%(1回) 🔥 類題2問
💡 答えを確認
✅ 正解
山脈の斜面を上昇する際に水蒸気を雪として放出し、山を越えた後は乾燥した空気が吹き下ろすため、晴れて乾燥した天気になる。
日本海側で上昇気流によって雪を降らせた空気は、水分を失って非常に乾燥した状態になります。この乾燥した空気が山脈を越えて太平洋側へ吹き下ろすため、冬の太平洋側では雲が少なく、乾燥した晴天の日が多くなります。この吹き下ろす風は「からっ風」などとも呼ばれ、冬の日本の天候における大きな特徴の一つです。
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温帯低気圧

Q9 発達しながら日本付近を東へ進む温帯低気圧の構造について、中心から伸びる前線の向きとその名称の組み合わせ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
💡 答えを確認
✅ 正解
中心から南西方向に寒冷前線、南東方向に温暖前線が伸びている
温帯低気圧は、中心の東側(進行方向前方)に暖気が寒気の上にのぼり上げる温暖前線を伴い、西側(進行方向後方)に寒気が暖気の下に潜り込む寒冷前線を伴う。一般的に、天気図上では中心から南東側に温暖前線、南西側に寒冷前線が描かれる。
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上昇気流による断熱膨張

Q10 低気圧の中心付近において雲が発生しやすくなる理由を、気圧と空気の状態変化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。
地学 気象・天気 ★★★ 標準 原理・計算 正答率 — 🔥 類題2問
💡 答えを確認
✅ 正解
中心付近で上昇気流が発生し、気圧が低い上空へ向かうにつれて空気が膨張し、気温が下がるため。
低気圧の中心付近では、周囲から吹き込んだ空気が行き場を失って上昇気流となります。空気は上昇するにつれて周囲の気圧が下がるため、大きく膨張します。この膨張によって空気の温度が下がり、空気中の水蒸気が凝結できる温度(露点)を下回ることで、小さな水滴や氷の粒となって雲が形成されます。これに対し、高気圧では下降気流が起こり、空気が圧縮されて温度が上がるため、雲は消えやすくなります。
福島県公立高校入試(2026)類似

寒冷前線の雲と構造

Q11 寒冷前線付近では、寒気が暖気の下にもぐり込むことで強い上昇気流が発生し、垂直方向に大きく発達した雲が形成されます。このとき見られる代表的な雲の名称と、その雲の頂部(雲頂)の高さの特徴を組み合わせたものとして適切なものを選びなさい。
地学 気象・天気 ★★ 基本 実験・観察 正答率 — 🔥 類題2問
💡 答えを確認
✅ 正解
雲の種類は積乱雲であり、温暖前線付近の雲と比べて雲頂の高度が高い。
寒冷前線では、進んできた寒気が暖気を急激に押し上げるため、強い上昇気流が発生します。これにより、雲は垂直方向に厚く発達する積乱雲となり、その雲頂は非常に高い高度にまで達するのが特徴です。これに対し、温暖前線付近では暖気が寒気の上にゆるやかにのぼるため、層状の雲が広範囲に形成され、雲頂の高度は積乱雲ほど高くはなりません。
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露点

Q12 気温が23度で、1立方メートルあたり14.5gの水蒸気を含んでいる空気があります。この空気をゆっくりと冷やしていったところ、17度に達したときに水滴が発生し始めました。このとき、17度における飽和水蒸気量は何g/m³であると考えられますか。また、この「17度」という温度を何といいますか。正しい組み合わせを選びなさい。
地学 気象・天気 ★★★ 標準 原理・計算 正答率 — 🔥 類題3問
💡 答えを確認
✅ 正解
飽和水蒸気量は14.5g/m³で、温度の名称は露点である。
水蒸気が水滴になり始める温度を露点といいます。露点に達したとき、その空気が含んでいる実際の水蒸気量は、その温度における飽和水蒸気量とちょうど一致します。したがって、17度で水滴が出始めたのであれば、17度が露点であり、その時の飽和水蒸気量は空気中に含まれていた14.5g/m³と等しくなります。
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湿度の算出

Q13 湿度の定義について述べたものとして、最も適切な説明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3問
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✅ 正解
その気温における飽和水蒸気量に対する、空気1立方メートル中に実際に含まれている水蒸気量の割合を百分率で表したもの。
湿度は、特定の気温において空気が蓄えることのできる水蒸気の最大量(飽和水蒸気量)を分母とし、実際に含まれている水蒸気量を分子として計算し、100を掛けて百分率で算出します。この定義に基づき、空気の湿り具合を数値化することができます。
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等圧線の読み取り

Q14 天気図において、気圧の等しい地点をなめらかに結んだ曲線の名称と、その線の引き方の一般的なきまりを組み合わせたもの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
💡 答えを確認
✅ 正解
名称は等圧線で、4hPaごとに細い線を、20hPaごとに太い線を引く。
天気図で気圧の等しい地点を結んだ線は等圧線と呼ばれる。観測された気圧を整理して分布をわかりやすくするために、4ヘクトパスカル(hPa)ごとに細い線を引き、その5本分にあたる20ヘクトパスカル(hPa)ごとに太い線を引くことが基本的なルールとなっている。
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移動性高気圧

Q15 日本の春や秋において、高気圧と低気圧が交互に日本列島を通過していくような気圧配置のとき、天気の変化にはどのような特徴が見られますか。
地学 気象・天気 ★★ 基本 実験・観察 正答率 — 🔥 類題2問
💡 答えを確認
✅ 正解
数日程度の周期で、晴れと雨が交互に入れ替わる
春や秋には、移動性高気圧と温帯低気圧が交互に日本付近を通過します。高気圧に覆われると晴天となり、低気圧が近づくと天気が崩れるため、天気が数日おきに周期的に変化するのが特徴です。夏や冬のように同じような気圧配置が長く続く季節とは異なり、短いサイクルで天候が入れ替わります。
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露点

Q16 空気の温度が下がっていき、空気中に含まれている水蒸気が凝結して水滴になり始める時の温度を何といいますか、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3問
💡 答えを確認
✅ 正解
露点
空気は温度によって含むことができる水蒸気の最大量(飽和水蒸気量)が決まっています。温度が下がり、実際の水蒸気量が飽和水蒸気量に達すると、気体でいられなくなった水蒸気が凝結して水滴に変化します。この現象が起こる瞬間の温度を露点と呼びます。
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冬の季節風の発生要因

Q17 冬の季節風の発生要因に関連して、ユーラシア大陸上で気圧が上昇し、高気圧が発達する理由を原理に基づい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 気象・天気 ★★ 基本 原理・計算 正答率 — 🔥 類題2問
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✅ 正解
大陸の気温が低下することで空気が冷えて収縮し、密度が大きくなって下降気流が発生するため。
空気は温度が下がると体積が収縮し、密度が大きくなるという性質があります。冬のユーラシア大陸では、海洋に比べて地表の熱が逃げやすく気温が著しく低下するため、大陸上の空気が冷やされて密度が増し、重くなって下降気流が強まります。地表付近に空気が押し込まれる形になるため、大陸側の気圧が周囲より高くなり、高気圧が形成されます。
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寒冷前線通過時の気象変化

Q18 低気圧の通過に伴い、ある地点で吹いていた風の向きが南寄りから北西などの北寄りに急変し、同時に気温が急激に低下する現象が観測されました。この気象変化を引き起こした前線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 — 🔥 類題2問
💡 答えを確認
✅ 正解
寒冷前線
冷たい空気(寒気)が暖かい空気(暖気)を押し上げながら進む前線を寒冷前線と呼びます。寒冷前線が通過すると、その地点の空気はそれまでの暖気から寒気へと入れ替わるため、風向きが北寄りに変化し、気温が急激に低下します。
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天気の変化の移動

Q19 ある日の気象観測において、高気圧が東シナ海付近に位置していることが確認されました。この後の数日間で予想される日本付近の気象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ですか。
地学 気象・天気 ★★ 基本 実験・観察 正答率 — 🔥 類題3問
💡 答えを確認
✅ 正解
高気圧が日本列島を通過して東の海上へ移動するため、天気は西から順に回復していく。
日本付近の気圧配置は上空の偏西風の影響を受けて西から東へと移動します。東シナ海にある高気圧は、その後日本列島の上空を覆うように東へ進み、やがて日本の東の海上へと達します。これに伴い、高気圧の勢力圏に入る西側の地域から順番に天気が晴れていくことになります。
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太陽エネルギー

Q20 地球上の水は、海や陸地から大気中へ移動し、再び雨や雪として地上に降り注ぐという循環を繰り返しています。この地球規模における水の循環を引き起こす、直接的かつ主なエネルギー源は何ですか。
地学 気象・天気 ★ やさしい 知識 正答率 — 🔥 類題2問
💡 答えを確認
✅ 正解
太陽エネルギー
地球上の水は、太陽から届く熱によって温められることで蒸発し、水蒸気となって大気中へ移動します。この上昇した水蒸気が冷えて雲となり、雨や雪として再び地表へ戻るという一連の循環現象は、すべて太陽から放出されるエネルギーを動力源として行われています。地熱や月の引力による潮汐力は、この水の循環を駆動する主たる原因ではありません。
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寒冷前線の移動の仕組み

Q21 寒冷前線の付近で上昇気流が発生し、雲が発達するのはなぜですか。空気の性質に着目した理由として正しいものを選びなさい。
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
寒気は暖気よりも密度が大きく重いため、暖気の下にもぐりこんで暖気を強制的に押し上げるから
同じ体積で比較すると、温度の低い寒気は温度の高い暖気よりも密度が大きく、重いという性質があります。そのため、寒気が暖気にぶつかると暖気の下へと潜り込む形になり、軽い暖気は上空へと激しく押し上げられます。この急激な上昇気流によって水蒸気が凝結し、雲が発達します。
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陸地から海への年間流水量

Q22 地球上の水の循環において、陸地に降った雨や雪などの降水量のうち、地表で再び蒸発することなく、河川などを通じて最終的に海へと流れ込む水のことを何といいますか。その名称として最も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2問
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✅ 正解
流水
地球上の水は、太陽の熱エネルギーによって海や陸地から蒸発し、雲となって再び雨や雪として降り注ぐという循環を繰り返している。このとき、陸地に降った水のうち、蒸発によって大気中に戻らなかった分は、重力に従って低い方へと移動し、河川などを経由して海に到達する。この水を流水と呼ぶ。
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偏西風

Q23 地球の中緯度地帯において、北半球・南半球のいずれでも一年中西から東へと向かって吹いている恒常的な風を何というか。
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
偏西風
地球を取り巻く大気の循環によって、特定の地域で一年中決まった方向に吹く風を恒常風と呼びます。このうち、日本を含む中緯度地帯の上空で見られる西から東へ吹く風を偏西風といいます。この風は、日本の天気が西から東へと移り変わる主な要因となっています。
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陸地から海への年間流水量

Q24 ある統計によると、地球全体の陸地における年間の降水量は百十一兆トンであり、それに対して陸地から大気中へ蒸発する水分量は年間で七十一兆トンであるとされています。このとき、陸地から河川などを通じて海へと流れ込む年間流水量は何兆トンになると考えられますか。適切な数値を選びなさい。
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
四十兆トン
陸地における水の移動を収支として考えると、外部から供給される水の量(降水量)から、失われる水の量(蒸発量)を差し引いた残りの分が、海へと排出される水の量となる。したがって、百十一兆トンから七十一兆トンを引いた「四十兆トン」が、年間に陸地から海へ戻る流水の量として導き出される。
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移動性高気圧

Q25 日本の春や秋によく見られる、温帯低気圧と交互に並び、上空の偏西風に乗って西から東へと移動していく高気圧を何と呼びますか。
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
移動性高気圧
春や秋の日本付近では、上空を流れる偏西風の影響により、高気圧と低気圧が交互に並んで西から東へと移動します。このように場所を変えながら移動する高気圧を移動性高気圧と呼びます。シベリア高気圧は冬に、小笠原高気圧は夏に発達し、特定の場所に長期間とどまる性質があるため、移動性高気圧とは区別されます。
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寒冷前線の雲と構造

Q26 寒冷前線付近において、激しい雨を伴う積乱雲が形成される理由を、空気の動きと構造の観点から説明したものとして最も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2問
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✅ 正解
密度が大きい寒気が、密度の小さい暖気の下に潜り込み、暖気を急激に押し上げることで強い上昇気流が生じるため。
前線面において、密度の大きい寒気が密度の小さい暖気と衝突すると、寒気は暖気の下へと潜り込むような構造をとります。寒冷前線はこの勢いが強いため、暖気が急角度で上空へ押し上げられ、非常に強い上昇気流が発生します。この仕組みによって水蒸気が急速に冷却され、雲頂の高い積乱雲が発達し、狭い範囲に短時間で強い雨を降らせる原因となります。
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乱層雲

Q27 温暖前線が近づく際に空全体を厚く覆い、穏やかな雨や雪を長時間にわたって降らせる原因となる雲の名称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
乱層雲
温暖前線付近では、暖気が寒気の上を緩やかに這い上がるように上昇するため、水平方向に広く厚い雲が発達します。この雲は乱層雲と呼ばれ、広い範囲にわたって穏やかな雨や雪を長時間降らせる特徴があります。巻層雲はより高い空に見られる薄い雲であり、積雲や積乱雲は主に強い上昇気流によって垂直に発達する雲です。
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海風と陸風の切り替わり

Q28 ある晴れた日の海岸沿いで風向きを観測したところ、午前6時から午後4時までは一貫して東や東南東の風が吹いていましたが、午後6時には西南西、午後8時には南西へと風向きが180度近く変化しました。この観測結果から、海風から陸風への切り替わりが起きたと考えられる時間帯はいつですか。
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
午後4時から午後6時までの間
午後4時(16時)の時点ではまだ東寄りの風が吹いていますが、午後6時(18時)には西寄りの風に変わっています。海風と陸風の逆転はこの間に発生しており、このとき一時的に無風状態になる現象を「夕なぎ」と呼びます。
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停滞前線と梅雨

Q29 天気図において、東西に長く伸び、半円の記号(温暖前線の記号)と三角形の記号(寒冷前線の記号)が前線を表す線に対して交互に、かつ互いに反対の向きに並んでいる前線があります。この前線付近で見られる天候の特徴について述べた文として正しいものはどれですか。
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
前線がほとんど動かずに停滞するため、広い範囲でぐずついた天気が長期間続く。
半円と三角形の記号が反対向きに交互に並ぶのは停滞前線の特徴です。この前線は移動速度が非常に遅いため、前線付近で発生した雨雲が同じ場所にとどまり続け、梅雨時のように長期間の雨をもたらします。他の選択肢は、移動の速い寒冷前線や温暖前線の特徴を説明したものです。
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天気の変化の移動

Q30 日本付近で天気が変化する際、その主な原因となる上空の強い風の名称と、天気が移動する一般的な方向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3問
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✅ 正解
偏西風によって、西から東へと移動する
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呼ばれる強い風が流れています。この風が低気圧や高気圧などの気象システムを運ぶため、日本の天気は一般的に西から東へと変化していく性質を持っています。
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天気図の記号表現

Q31 ある観測地点で「天気は晴れ、風向は東、風力は2」という観測結果が得られました。この情報を天気図の記号として正しく表現した説明を選びなさい。
地学 気象・天気 ★★ 基本 実験・観察 正答率 — 🔥 類題2問
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✅ 正解
中心に垂直な線が入った円から、東(右)の方向へ線を伸ばし、その先に羽を2本つける
天気「晴れ」は円の中に垂直な線を描きます。風向は「風が吹いてくる方向」を指すため、東風の場合は円から右側(東)へ線を伸ばします。さらに、風の強さを表す風力は、伸ばした線の先に描く羽の数で表現するため、風力2であれば羽を2本描き入れます。
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湯気の正体と状態変化

Q32 沸騰しているやかんの口のすぐ近くは無色透明で何も見えませんが、そこから少し離れると白く濁った湯気が現れます。この現象が起こる理由を、物質の状態変化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。
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
やかんの口から出た無色透明な水蒸気が、外気に触れて冷やされることで液体の水滴に変化したため。
物質が気体から液体に変化する現象に関わる問題です。やかんの口のすぐ近くにある無色透明な領域には、高温の「水蒸気」が存在していますが、気体は非常に小さくバラバラな状態であるため目に見えません。この水蒸気が口から離れて周囲の温度が低い空気に触れると、熱を奪われて凝縮し、小さな液体の「水滴」へと変化します。この変化によって生じた水滴の集まりが「湯気」として白く観察されます。
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偏西風

Q33 地球上で吹く恒常風の性質について述べたもののうち、偏西風の特徴を正しく説明しているものはどれか。
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
中緯度地帯において、一年を通して西から東へ吹く
偏西風は、北半球と南半球の中緯度地帯において、一年中西から東へ向かって吹く恒常風です。赤道付近で吹く東寄りの風は貿易風、極付近で吹く東寄りの風は極東風、季節によって向きが変わる風は季節風(モンスーン)であり、それぞれ発生する場所や向きに明確な違いがあります。
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寒冷前線通過による気象変化

Q34 寒冷前線が通過する際、観測地点における「気温」と「気圧」は一般的にどのように変化しますか。その組み合わせとして適切なものを選択しなさい。
地学 気象・天気 ★★ 基本 実験・観察 正答率 — 🔥 類題3問
💡 答えを確認
✅ 正解
気温が急激に低下し、気圧が急激に上昇する
寒冷前線は、寒気が暖気を押し上げながら進む前線です。通過後は冷たい空気に入れ替わるため気温が下がり、また暖気よりも密度が大きく重い寒気が流れ込むことで、地表にかかる空気の重さである気圧は上昇します。地学の気象観測において、気温と気圧の逆相関(一方が下がり一方が上がる)は寒冷前線通過を判断する重要な指標となります。
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海陸風の発生機構

Q35 晴れた日の昼間において、太陽の光で陸と海が温められたとき、地表付近で生じる空気の流れと気圧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。
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
陸上の温度が海上より高くなり、陸上で上昇気流が発生して低気圧となるため、海から陸に向かって風が吹く。
物質には熱しやすく冷めやすい性質(比熱の違い)があり、陸は海に比べて温まりやすい特徴があります。昼間は日光によって陸上の温度が海上よりも高くなるため、陸上の空気が温められて膨張し、軽くなって上昇気流が発生します。これにより陸上の気圧が周囲より低い「低気圧」の状態となり、相対的に気圧が高い海上から陸上に向かって風が吹き込みます。これを海風と呼びます。
福島県公立高校入試(2018)類似

寒冷前線通過による気象変化

Q36 寒冷前線が通過した後に、その地点の気圧が急激に上昇する理由を、空気の性質に着目して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 ★★★ 標準 原理・計算 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
暖気よりも密度が大きく、重い性質を持つ寒気が流れ込むため
空気の重さ(密度)は、温度が低いほど大きくなります。寒冷前線が通過すると、観測地点の地表付近は暖気から寒気へと入れ替わります。密度が大きく単位体積あたりの質量が重い寒気が地表を覆うことで、その地点にかかる空気の重さの合計である「気圧」が上昇する仕組みになっています。
福島県公立高校入試(2026)類似

湿度の算出

Q37 ある山のふもとにある地点A(海側)の空気が、山を越えて反対側の地点B(内陸側)へ移動する状況を考えます。地点Aにおいて気温は20℃で、空気1立方メートル中に17.0gの水蒸気が含まれていました。この空気が山を上昇する際に雲が発生して雨が降り、空気1立方メートルあたり5.0gの水蒸気が失われました。その後、山を越えて地点Bに到達したとき、空気の温度は30℃になっていました。30℃における飽和水蒸気量を30.0g/m³とすると、地点Bにおける湿度は何%になりますか。
地学 気象・天気 ★★★ 標準 原理・計算 正答率 — 🔥 類題3問
💡 答えを確認
✅ 正解
40%
まず、地点Bに到達した時点での空気中の水蒸気量を求めます。もともと17.0g/m³あった水蒸気が、雨となって5.0g/m³失われたため、地点Bでの水蒸気量は 17.0 - 5.0 = 12.0g/m³ となります。次に、地点Bの気温(30℃)における飽和水蒸気量が30.0g/m³であることから、湿度の計算式「(実際の水蒸気量 ÷ 飽和水蒸気量)× 100」に当てはめると、(12.0 ÷ 30.0)× 100 = 40% と導き出されます。
福島県公立高校入試(2023)類似

上昇気流による断熱膨張

Q38 地上の空気の塊が上昇し、上空で雲が発生するまでの過程における、周囲の気圧・空気の体積・気温の変化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 ★★ 基本 実験・観察 正答率 — 🔥 類題2問
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✅ 正解
周囲の気圧が下がることで、空気の塊が膨張し、気温が下がる。
上空へ行くほど、その上に存在する空気の重さが少なくなるため、気圧は低くなります。地上付近にあった空気の塊が上昇すると、周囲から押される力が弱まるため、空気の塊は膨張します。このように、外部との熱の出入りがない状態で膨張が起こると、空気の塊のエネルギーが使われて温度が下がる「断熱膨張」という現象が起こります。気温が下がり、露点に達することで、空気中の水蒸気が凝結して雲となります。
福島県公立高校入試(2022)類似

太平洋高気圧の勢力変化と台風の進路

Q39 8月の台風は大陸側へと大きくそれて北上することが多いのに対し、9月になると日本列島に沿うように、あるいは列島を横断するように弧を描いて進むことが多くなります。このように台風の進路が変化する主な理由として適切なものはどれですか。
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
8月は太平洋高気圧の勢力が強く日本付近を覆っているが、9月になると勢力が弱まりその縁が日本列島付近に重なるようになるため
台風は自力で進む力が弱く、周囲の高気圧のふちに沿って移動する性質があります。8月は太平洋高気圧の勢力が非常に強く、日本列島付近まで広く覆っているため、台風は高気圧を避けるように大陸側を通り北上します。しかし、9月になり季節が進むと太平洋高気圧の勢力が弱まって南東へ退くため、高気圧のふち(通り道)が日本列島の上空に位置するようになり、日本を縦断する進路をとることが多くなります。
福島県公立高校入試(2023)類似

湿度の算出方法

Q40 特定の気温において、空気1m³中に含むことができる最大限の水蒸気の質量を「飽和水蒸気量」と呼びます。この飽和水蒸気量に対して、実際に空気中に含まれている水蒸気の質量の割合を百分率で表した用語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 — 🔥 類題2問
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✅ 正解
湿度
空気中に含まれる水蒸気の量が、その気温における限界の量(飽和水蒸気量)に対してどのくらいの割合であるかを示す指標を湿度と呼びます。湿度は通常、百分率(%)で表され、気象観測において空気の湿り具合を表す重要な要素です。
福島県公立高校入試(2026)類似

温帯低気圧

Q41 日本付近において温帯低気圧が発達しながら東へ移動していく主な理由として、最も適切な説明はどれか。
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
日本付近の上空を流れる強い西風である偏西風に乗って運ばれるため
日本が位置する中緯度帯の上空には、一年を通じて西から東へと吹く偏西風が流れている。温帯低気圧はこの風の影響を強く受けるため、西から東へと移動し、それに伴って日本の天気も西から東へと周期的に変化する。

福島県公立高校入試の理科:火山・地震・地層

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福島県公立高校入試(2019)類似

風化

Q1 地表付近にある岩石が、温度変化や水の凍結による膨張、雨水などの影響を長期間受けて、表面からぼろぼろに砕けてもろくなっていく現象を何といいますか。
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
風化
地表に露出した岩石は、太陽の光による温度変化で膨張と収縮を繰り返したり、岩石の隙間に入り込んだ水が凍結して体積が増えたりすることで、物理的な圧力を受けます。これにより岩石が表面から破壊されていく過程を風化と呼びます。流水によって削られる「侵食」とは区別する必要があります。
福島県公立高校入試(2021)類似

初期微動継続時間

Q2 震源からの距離が異なる複数の地点で地震計の記録を比較したとき、震源からの距離が遠い地点ほど、地震計の記録に現れる初期微動の長さ(時間)はどのように変化するか。
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
震源からの距離が遠くなるほど、初期微動継続時間は長くなる。
P波とS波には速度差があるため、震源から離れれば離れるほど、先に届くP波と後から届くS波の到着時間の差は大きくなる。地震計の記録において、初期微動の部分が引き伸ばされたように長く観測されるのは、震源距離が大きいためである。
福島県公立高校入試(2019)類似

鍵層としての火山灰の性質

Q3 ある地点で採取された火山灰と、別の地点の地層に含まれる火山灰が、同じ噴火によって同時期に降り積もったものかどうかを識別するために、顕微鏡などを用いて観察すべき特徴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
含まれる鉱物の種類や結晶の形
火山灰は噴火ごとに含まれる成分が異なり、特に含まれている鉱物の種類やその結晶の形には固有の特徴が現れる。これらの特徴を顕微鏡で観察し比較することで、離れた場所の火山灰が同一の噴火によるものかを正確に識別することができる。
福島県公立高校入試(2024)類似

P波の伝わる速さ

Q4 震源からの距離が30kmである地点に15時32分07秒にP波が到達し、同じ震源から60km離れた地点には15時32分12秒にP波が到達しました。このとき、この地震のP波が伝わる速さは秒速何キロメートルですか。
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
秒速6キロメートル
P波の速さを求めるには、2つの観測地点における「震源からの距離の差」を「到達時刻の差」で割ります。この場合、距離の差は 60km – 30km = 30km であり、到達時刻の差は 12秒 – 07秒 = 5秒 です。したがって、30km ÷ 5秒 を計算すると、秒速6キロメートルとなります。
福島県公立高校入試(2022)類似

せん緑岩

Q5 せん緑岩をルーペで観察したところ、比較的大きな鉱物の粒が隙間なく組み合わさっている様子が見られた。このような深成岩特有の組織を何というか。
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
等粒状組織
マグマが地下深くでゆっくり冷えると、鉱物の結晶が大きく成長する時間があるため、大きな粒が均一に組み合わさった「等粒状組織」が形成される。これに対し、地表付近で急激に冷えると小さな結晶とガラス質からなる斑状組織となる。
福島県公立高校入試(2024)類似

震央

Q6 地震が発生した地下の場所を「震源」と言います。この震源から地表に向かって垂直に線をのばしたときに、地表と交わる地点(震源の真上にあたる地表の地点)を何と呼びますか。
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
震央
地震の発生源である地下の地点を「震源」と呼ぶのに対し、その真上に位置する地表の地点は「震央」と呼ばれます。震源は「点」または「狭い領域」として定義されますが、震央は常に地表における位置を示す言葉として使い分けられます。
福島県公立高校入試(2019)類似

堆積物の粒の大きさと堆積環境

Q7 地層が泥岩、砂岩、れき岩の順に下から積み重なっている場合、堆積環境が変化した理由を「粒の大きさ」と「流れる水の速さ」の観点から説明したものとして、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
水深が浅くなると、流れる水の速さが速くなるため、より大きな粒の大きさをした堆積物が運ばれてくるようになるから。
流水によって運ばれる堆積物は、水の流れが速いほど大きな粒を運ぶことができます。海岸に近い浅い場所では水の動きが活発で流速が速いため、大きな粒の大きさを持つ「れき」が堆積しやすくなります。地層の下部から上部にかけて泥から砂、そしてれきへと変化しているのは、堆積場所の流速がしだいに速くなるような環境の変化、つまり水深が浅くなって海岸線が近づいたことを裏付けています。
福島県公立高校入試(2023)類似

鍵層を用いた地層の対比

Q8 地層の対比において、凝灰岩の層が「鍵層」として非常に適している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 実験・観察 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
火山活動による堆積は、地質学的な時間で見れば短期間に広範囲にわたって起こるから
鍵層として利用するためには、「広い範囲に分布していること」と「特定の短い期間に形成されたこと」の2条件が重要です。大規模な噴火による火山灰の堆積は、一気に広大な面積を覆い尽くす現象であるため、離れた地点の地層が「同じ時期にできたものである」ことを証明する極めて精度の高い基準となります。
福島県公立高校入試(2018)類似

チャート

Q9 二酸化ケイ素を主成分とする堆積岩の一種で、非常に硬い性質を持ち、鉄の釘でこすっても傷がつかない岩石を何というか、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3問
💡 答えを確認
✅ 正解
チャート
チャートはプランクトンの死がいなどが海底に堆積してできた堆積岩であり、二酸化ケイ素を主成分としている。二酸化ケイ素は非常に硬い物質であるため、鉄の釘でこすっても傷がつかないという特徴がある。同じ堆積岩の石灰岩は炭酸カルシウムが主成分であり、硬度が低いため区別が可能である。
福島県公立高校入試(2022)類似

堆積場所と粒径の関係

Q10 川から海へ運び込まれた土砂は、海岸から離れるにつれて堆積する粒の大きさが変化します。この堆積の仕組みについて正しく説明し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
粒の大きなれきや砂は陸に近い場所に堆積し、粒の小さな泥は陸から遠い場所に堆積する。
流水が海に流れ込むと流れが穏やかになるため、重くて沈みやすい大きな粒(れきや砂)から順に、陸に近い場所へ堆積していきます。一方で、粒の小さな泥は水中を漂いやすいため、陸から遠い沖合まで運ばれてから堆積します。このように、陸からの距離によって堆積する粒の大きさに違いが生じます。
福島県公立高校入試(2023)類似

古生代の示準化石

Q11 ある地点の地質調査において、地表から約3メートル掘り進めたところ、泥岩の層からサンヨウチュウの化石が発見されました。この調査結果から判断できる、この泥岩の層が堆積した年代とその根拠について、正しい説明を選びなさい。
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
サンヨウチュウは古生代にのみ生存していた示準化石であるため、この層は古生代に堆積したと判断できる。
サンヨウチュウは、古生代という特定の長い期間にわたって広い範囲に生息していたため、その地層が古生代に作られたことを示す示準化石として利用されます。中生代であればアンモナイト、新生代であればビカリアなどが示準化石の代表例となります。
福島県公立高校入試(2021)類似

地震による地殻変動と災害

Q12 大規模な地震が発生した際、海底の地殻が急激に垂直方向へ動くことによって、その上の海水が押し上げられたり引き下げられたりして周囲に広がる現象と、地震によって地面が以前の高度よりも高くなる現象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 知識 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
海水が広がる現象:津波 / 地面が高くなる現象:隆起
地震によって海底の地形が急変し、それによって発生する大きな波を津波と呼びます。これは気象要因による高潮とは根本的に発生メカニズムが異なります。また、地殻変動によって地面が持ち上がることを隆起、逆に沈むことを沈降と呼び、これらは地震発生時の直接的な地形変化として観測されます。
福島県公立高校入試(2024)類似

震源距離の算出

Q13 震源から観測点までの距離(震源距離)を求めるために必要な情報の組み合わせとして、最も適切なものはどれですか。
地学 火山・地震・地層 ★ やさしい 知識 正答率 — 🔥 類題2問
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✅ 正解
地震の発生時刻と、P波が観測点に到着した時刻、およびP波の伝わる速さ
震源距離は、地震の波が震源から観測点まで移動した道のりです。これを計算で求めるには、波が伝わる速さと、波が移動に費やした時間(観測点への到着時刻 - 震源での発生時刻)の情報が必要となります。初期微動継続時間から求める方法もありますが、発生時刻と特定の波の到着時刻、およびその波の速さが分かれば、直接的に距離を算出することが可能です。
福島県公立高校入試(2021)類似

断層

Q14 地震が発生する際、地下の岩盤に大きな力が加わり、その力に耐えきれなくなった岩盤が破壊されて生じる「ずれ」のことを何といいますか。
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
断層
地下の岩盤に巨大な力が加わり、その力によって岩盤が割れて食い違いが生じる現象を断層といいます。地震の多くはこの断層が急激に動くことによって発生します。岩盤が押し曲げられて波打つように変形する現象は褶曲(しゅうきょく)と呼ばれ、断層とは区別されます。
福島県公立高校入試(2021)類似

地震による地殻変動と災害

Q15 地震が発生した地点からの距離と、P波およびS波の到着時刻の関係を調べると、震源から遠くなるほどP波とS波の到着時刻の差(初期微動継続時間)が大きくなることがわかっています。この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3問
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✅ 正解
速いP波と遅いS波の速度の差によって、進んだ距離が長くなるほど時間の開きが大きくなるため
地震の波には伝わる速度が速いP波(初動)と、それよりも遅いS波(主要動)があります。同じ地点から同時に出発した2つの異なる速度の波は、進む距離が長くなればなるほど、その到着時刻の差が広がります。この性質を利用することで、初期微動継続時間から震源までの距離を推定することが可能になります。
福島県公立高校入試(2022)類似

プレートの沈み込みによる山地の形成

Q16 プレートの沈み込みによって山地がつくられる過程では、もともと水平に堆積していた海底の地層が大きな力によって変形します。地層が波を打つように曲げられる現象の名称と、地表が周囲に対して持ち上がる現象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 ★ やさしい 知識 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
地層が曲がる現象を「しゅう曲」、持ち上がる現象を「隆起」という。
プレートどうしがぶつかり合う場所では非常に強い圧力が加わります。この「押し縮められる力」によって、地層が波打つように押し曲げられる現象を「しゅう曲」と呼びます。また、こうした地殻変動によって地表が上方向に移動することを「隆起」と呼び、これらが合わさることで大規模な山脈などの地形がつくられます。
福島県公立高校入試(2018)類似

チャート

Q17 ある岩石の性質を調べる実験を行ったところ、「鉄の釘で表面をこすっても傷がつかない」「希塩酸をかけても気体が発生せず、変化が見られない」という結果が得られた。この岩石に当てはまるものを次の中から選びなさい。
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
チャート
堆積岩の中で、非常に硬く傷がつかないこと、および希塩酸で反応しないことはチャートの決定的な特徴である。よく比較される石灰岩は、希塩酸をかけると二酸化炭素が発生し、鉄の釘で簡単に傷がつく。また、安山岩や花こう岩は火成岩であり、堆積岩ではないため、この文脈での判別対象から除外される。
福島県公立高校入試(2024)類似

初期微動と主要動の同時発生

Q18 ある地震を複数の地点で観測しました。震源からの距離が遠くなるほど、P波による初期微動の開始時刻と、S波による主要動の開始時刻はどちらも遅くなっていました。また、震源からの距離が2倍、3倍と大きくなるにつれて、初期微動継続時間(P波が届いてからS波が届くまでの時間)も2倍、3倍と比例して長くなっていました。これらの観測事実から導き出される結論として、最も妥当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2問
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✅ 正解
P波とS波は震源で同時に発生しており、それぞれの波が一定の速さで伝わっている
震源からの距離と初期微動継続時間が比例関係にあることは、P波とS波が震源で同時に発生していることを示唆しています。もし発生時刻が異なっていれば、距離が0の地点でも時間の差が生じるはずですが、実際には震源(距離0)では時間差が0になります。P波とS波が同時に発生し、それぞれが異なる一定の速さで進むことで、進んだ距離に比例して2つの波の到着時間の差が広がっていくという原理に基づいています。
福島県公立高校入試(2024)類似

緊急地震速報の猶予時間

Q19 ある地震において、15時32分00秒に地震が発生した。震源からの距離が54kmの地点において、15時32分14秒に緊急地震速報が配信された。この地点におけるS波の伝わる速さを秒速3kmとしたとき、速報が配信されてから主要動が開始するまでの猶予時間は何秒間か。
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
4秒間
主要動はS波によって引き起こされる揺れである。震源から54kmの地点に秒速3kmのS波が到達する時間を計算すると、54 ÷ 3 = 18(秒後)となる。地震が発生したのが15時32分00秒であるため、この地点で主要動が開始するのは15時32分18秒である。緊急地震速報が配信されたのが15時32分14秒であるため、猶予時間は 18 - 14 = 4(秒後)となる。
福島県公立高校入試(2022)類似

堆積場所と粒径の関係

Q20 陸から非常に遠く離れた海底では、川から運ばれてくる土砂がほとんど到達しません。このような環境で、主にプランクトンの死骸などが積み重なってできる、非常に硬い岩石の名称を答えなさい。
地学 火山・地震・地層 ★★ 基本 知識 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
チャート
陸から遠く離れた場所では、泥よりもさらに細かい物質や、生物の死骸が堆積の中心となります。二酸化ケイ素を主成分とするプランクトン(放散虫など)の死骸が堆積して固まった岩石をチャートと呼びます。サンゴや貝殻などの石灰質が固まってできる石灰岩とは、成分や成因となる生物が異なる点に注意が必要です。
福島県公立高校入試(2019)類似

水の凍結による体積変化

Q21 花こう岩などの岩石に見られる細かなひび割れに水が入り込み、その水が冷えて氷へと状態変化したとき、岩石を破壊するほどの大きな力が加わることがあります。この現象が起こる理由として、水の性質を正しく説明しているものはどれですか。
地学 火山・地震・地層 ★ やさしい 知識 正答率 — 🔥 類題2問
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✅ 正解
水が氷になるときに、体積が大きくなるから。
多くの物質は液体から固体に状態変化するときに体積が減少しますが、水は例外的に、氷になると体積が大きくなるという性質を持っています。岩石の隙間に入り込んだ水が凍結して体積が増すと、周囲の岩石に対して外側へ押し出すような強い圧力をかけるため、ひび割れを広げ、岩石を砕く原因となります。
福島県公立高校入試(2024)類似

マグニチュード

Q22 地震の規模を表すマグニチュード(M)の値が、M4.0の地震からM6.0の地震へと「2」大きくなったとき、放出されるエネルギーの大きさはおよそ何倍になると考えられますか。
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
1000倍
マグニチュードと地震のエネルギーの間には、マグニチュードの値が1大きくなるとエネルギーは約32倍になり、2大きくなると約1000倍になるという関係があります。そのため、M4.0からM6.0への変化では、放出されるエネルギーの総量は約1000倍に増大します。
福島県公立高校入試(2024)類似

緊急地震速報の猶予時間

Q23 気象庁が配信する緊急地震速報は、地震の発生直後に震源に近い観測点で捉えられたデータを解析して出される。この速報が届いてから、S波による大きな揺れが始まるまでの時間の名称として、最も適切なものを答えなさい。
地学 火山・地震・地層 ★ やさしい 知識 正答率 — 🔥 類題2問
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✅ 正解
猶予時間
緊急地震速報は、伝播速度の速いP波を検知した直後に、後から来るS波による強い揺れ(主要動)の到達を予測して通知する仕組みである。この速報を受信してから、実際に強い揺れが始まるまでの時間差を「猶予時間」と呼び、この数秒から数十秒の間に身を守る行動をとることが推奨されている。
福島県公立高校入試(2021)類似

初期微動継続時間

Q24 地震が発生したとき、観測地点においてP波による小さな揺れが始まってから、その後に到着するS波による大きな揺れが始まるまでの時間差を何というか、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(初期微動)と、遅いS波(主要動)がある。この2つの波の到着時刻の差を初期微動継続時間と呼び、震源からの距離を推定するための重要な指標となる。
福島県公立高校入試(2019)類似

水の凍結による体積変化

Q25 表面に網目状のひび割れが生じている岩石において、気温が氷点下になる環境下で、長い年月をかけて岩石が細かく砕かれていく過程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 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
隙間に入った水が氷に状態変化する際、体積が膨張して周囲に強い圧力を加えることを繰り返すため。
液体の水が氷に状態変化すると、体積が約1.1倍に膨張します。寒冷な地域などで、岩石の隙間に溜まった水が「凍結(膨張)」と「融解(収縮)」を繰り返すと、そのたびに岩石に強力な圧力が加わります。これが繰り返されることでひび割れが成長し、最終的に岩石がバラバラに砕かれる「物理的風化」という現象が起こります。
福島県公立高校入試(2019)類似

柱状図による地層の新旧判断

Q26 離れた地点にある地層を比較する際、火山灰の層のように、広い範囲に短期間で堆積したため地層のつながりを知る手がかりとなる層を何と呼びますか。
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
鍵層
火山灰や特定の化石を含む層は、広い範囲にわたって同時期に堆積したことを示すため、離れた地点の柱状図を比較して地層の新旧を判断する際の基準となります。これを鍵層(かぎそう)と呼びます。
福島県公立高校入試(2023)類似

鍵層を用いた地層の対比

Q27 ある地域の地点X、Y、Zにおいて地質調査を行い、地層の重なりを示す地質柱状図を作成した。すべての地点で共通の凝灰岩の層が確認され、地点Xでは地表から6m、地点Yでは地表から2m、地点Zでは地表付近にその層が位置していた。この地域の地層がすべて水平に重なっていると仮定した場合、地表の標高が最も高い地点はどこか。
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
地点X
凝灰岩の層は同じ時期に堆積した「鍵層」であるため、地層が水平であればどの地点でもこの層自体の標高は等しくなります。地点Xではこの層に到達するまでに地表から6m掘り進める必要があるのに対し、地点Yでは2m、地点Zでは掘る必要がほとんどありません。つまり、鍵層の位置を基準に考えると、地点Xの地表面は地点Zよりも6m高い位置にあることになり、地点Xが最も標高の高い地点であると判断できます。
福島県公立高校入試(2024)類似

初期微動と主要動の同時発生

Q28 地震が発生したとき、速いスピードで伝わるP波(初期微動を伝える波)と、遅いスピードで伝わるS波(主要動を伝える波)について、震源における発生のタイミングを説明したものとして適切なものを選びなさい。
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
P波とS波は、震源において全く同時に発生している
地震が発生した瞬間、震源からは性質の異なるP波とS波が同時に発生します。しかし、P波の方がS波よりも伝わる速さが速いため、震源から離れた観測点に届くころには到着時刻に差が生じます。この「同時に発生したものの、速さが違うために到着時刻がずれる」という原理によって、初期微動継続時間(P波が届いてからS波が届くまでの時間)が生じます。
福島県公立高校入試(2023)類似

地点の標高計算

Q29 ある地域の標高47mの地点Xにおいて地質調査を行ったところ、地表から5mの深さに特定の凝灰岩の層(かぎ層)があることが分かりました。この地域の地層はどこも一定の厚さで水平に堆積しており、断層や上下の逆転はないものとします。地点Xから離れた場所にある地点Yで調査したところ、同じ凝灰岩の層が地表から12mの深さで見つかりました。このとき、地点Yの標高は何mであると考えられますか。
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
54m
まず、地点Xにおける凝灰岩の層の絶対的な標高を求めます。地点Xの標高は47mで、そこから5m掘り下げたところに凝灰岩があるため、この層の標高は「47m – 5m = 42m」となります。地層は水平に広がっているため、地点Yにおいても凝灰岩の層の標高は42mです。地点Yでは地表から12mの深さにこの層があるため、地点Yの地表の標高は、凝灰岩の標高に深さを加えた「42m + 12m = 54m」となります。深さの差(12-5=7m)を地点Xの標高から引いてしまうミスに注意が必要です。
福島県公立高校入試(2022)類似

流れる水のはたらきによる円滑化

Q30 ある堆積岩に含まれる粒を拡大して観察したところ、全体的に角が取れており、丸みのある楕円形や円形に近い形をしていました。このような粒の形が見られる岩石の成り立ちについて、正しく述べているものはどれですか。
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
岩石の破片が流れる水によって長い距離を運ばれる間に、角が削り取られた。
堆積岩の粒が丸みを帯びているのは、その粒が河川などの流れる水によって運搬された証拠です。運搬される距離が長いほど、他の粒との衝突や摩擦の回数が増えるため、より円滑化が進み、角の取れた丸い形になります。これに対し、火山岩の結晶や、運搬距離が極めて短い場所での堆積物では、角が鋭いまま残ることが一般的です。
福島県公立高校入試(2019)類似

柱状図による地層の新旧判断

Q31 柱状図を用いて地層の新旧を判断する際、火山灰の層を鍵層として利用できるのはなぜですか。その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 ★★ 基本 原理・計算 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
火山活動は広範囲に短期間で起こるため、離れた地点でも同時期に堆積した層だと特定できるから
火山灰は大規模な噴火によって広範囲に一斉に降り積もるため、地質学的な時間スケールで見ると「同時期」に形成されたとみなせます。この性質を利用することで、離れた場所にある柱状図同士で同じ時代の面(鍵層)を特定し、その上下にある地層の新旧を比較することが可能になります。
福島県公立高校入試(2019)類似

堆積物の粒の大きさと堆積環境

Q32 ある地点の地層を調査したところ、下から順に泥岩の層、砂岩の層、れき岩の層が積み重なっていました。この重なり方から、この地点の堆積環境は当時どのように変化したと推定されますか。
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
海岸からの距離が近くなり、水深がしだいに浅くなっていった
粒の大きい「れき」は海岸に近い浅い場所に、粒の小さい「泥」は海岸から遠い深い場所に堆積する性質があります。地層の下から上に向かって、泥、砂、れきへと粒の大きさが変化していることは、堆積場所がしだいに海岸に近づき、水深が浅くなっていった環境の変化を示しています。
福島県公立高校入試(2022)類似

深成岩の結晶成長

Q33 深成岩において鉱物の結晶が大きく成長し、等粒状組織が形成され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 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
地下深くでマグマが非常にゆっくりと冷えることで、原子が規則正しく並び替わる時間が十分に与えられるため。
結晶の成長には冷却速度が深く関わっています。地下深くという環境ではマグマの熱が逃げにくく、冷却速度が非常に緩やかになります。このとき、マグマ中の成分が結晶として規則正しく配列するための時間が長く確保されるため、一つひとつの結晶が大きく成長することができます。冷却が速いと、大きく成長する前に全体が固まってしまいます。
福島県公立高校入試(2023)類似

古生代の示準化石

Q34 地層が堆積した当時の年代を特定する目安となる化石を( )と呼びます。この( )に当てはまる名称と、古生代の地層から発見される代表的な化石の組み合わせとして適切なものを選びなさい。
地学 火山・地震・地層 ★ やさしい 知識 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
示準化石:サンヨウチュウ、フズリナ
地層が堆積した年代(地質年代)を特定できる化石を示準化石と呼びます。古生代の示準化石としては、サンヨウチュウやフズリナが代表的です。これに対し、当時の環境(海か陸か、暖かいか冷たいかなど)を示す化石は示相化石と呼ばれます。
福島県公立高校入試(2023)類似

示相化石

Q35 ある地域の山の地層を調査したところ、サンゴの化石が発見されました。このことから、この地層が堆積した当時の環境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2問
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✅ 正解
温かくて浅い、きれいな海
サンゴは現在、温かくて浅い、日光の届くきれいな海に生息しています。このように、特定の環境にのみ生息する生物の化石が見つかった場合、当時の堆積環境もその生物の生息に適した条件であったと推定できます。山で発見された場合でも、その地層ができた当時は海であったことがわかります。
福島県公立高校入試(2023)類似

地点の標高計算

Q36 地層が水平に堆積している地域において、離れた地点どうしの地層を比較し、ある地点の標高を算出するために「かぎ層」が利用されます。かぎ層として利用される地層に求められる特徴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 知識 正答率 — 🔥 類題2問
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✅ 正解
広範囲にわたって同時に堆積し、厚さが極端に変化していない層
標高の計算や地層の対比にかぎ層を用いるには、その層が「広い範囲に分布していること」および「同時期に堆積したという目印になること」が必須条件です。凝灰岩(火山灰)などは短期間に広範囲に降り積もるため、水平な地層の広がりの基準として最適です。特定の場所だけに分布していたり、厚さが場所によって大きく異なっていたりすると、それをもとに他地点の標高を正確に推定することができなくなります。
福島県公立高校入試(2022)類似

深成岩の結晶成長

Q37 ある岩石を観察したところ、肉眼でもはっきりと判別できる大きさの結晶のみで構成されており、地表付近で急激に冷え固まった岩石に見られるような「細かな粒(石基)」がほとんど見られませんでした。この岩石が形成された環境と冷却速度の組み合わせとして、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
地下深くにおいて、マグマがゆっくりと冷却された。
岩石全体が大きな結晶の集合体であるということは、すべての結晶が大きく成長するまで液体の状態が保たれていたことを意味します。地下深くは周囲の温度が高いため、マグマの冷却速度が非常に緩やかになり、結晶が成長するための時間が確保されます。地表付近や火山噴出物のように冷却が速い環境では、大きな結晶は育ちません。
福島県公立高校入試(2024)類似

震央

Q38 地震の発生地点と観測地点の位置関係を考える際、地下の震源から、その真上の地表にある震央までを結んだ垂直な線の長さは、何を表していますか。
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
震源の深さ
震源は地震が発生した地下の地点であり、震央はその真上の地表の地点です。したがって、震源から震央までの垂直な距離は、地表から震源がどれだけ深い場所にあるかを示す「震源の深さ」に該当します。震源から観測点までを直接結んだ斜めの距離である「震源距離」と混同しないよう注意が必要です。
福島県公立高校入試(2021)類似

初期微動継続時間

Q39 初期微動継続時間が生じる原理と、それを利用して分かることの組み合わせとして最も適切な説明はどれか。
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
P波の方がS波よりも速く伝わる性質があるため、到着時間の差から震源までの距離を求めることができる。
P波(秒速約5~8km)はS波(秒速約3~4km)よりも速く伝わる。この速度差によって、震源からの距離に比例して初期微動継続時間が長くなるという関係(大森公式など)が成り立つため、観測された時間差から震源距離を逆算することが可能である。
福島県公立高校入試(2018)類似

チャート

Q40 堆積岩の一種であるチャートと石灰岩を比較したとき、チャートだけに当てはまる特徴として正しい説明はどれか。
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
主成分が二酸化ケイ素であり、希塩酸をかけても変化しない。
チャートと石灰岩はいずれも生物の死がいなどが堆積してできる岩石だが、成分が異なる。チャートは二酸化ケイ素を主成分とするため薬品に強く、希塩酸をかけても反応しない。一方、石灰岩は炭酸カルシウムを主成分とするため、希塩酸と反応して二酸化炭素を出す性質がある。この化学的性質の違いを利用して両者を識別することができる。
福島県公立高校入試(2021)類似

地震による地殻変動と災害

Q41 地震の強い揺れによって、水分を多く含んだ砂地などの地盤が泥水のようになり、地中の水が噴き出したり建物が沈んだりする現象を何といいますか。正しい名称を選びなさい。
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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液状化現象
水分を多く含んだ砂質の地盤において、地震の振動により砂の粒子の結びつきが外れ、地下水と混ざり合って液体のような状態になる現象を液状化現象と呼びます。がけ崩れや地すべりは主に斜面で発生する斜面崩壊であり、高潮は気圧の低下や強風によって海水面が上昇する気象現象であるため、地震が直接の要因となる液状化現象とは区別されます。

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