📌 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
・広島の理科過去問292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714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!
当サイトが保有する全国の公立高校入試過去問の独自データベースには、現在20,121件もの問題が蓄積されています。その膨大なデータの中から、広島県の公立高校入試に特化した過去問を292件抽出し、徹底的な分析を行いました。
広島県の理科における出題傾向を詳細に調べたところ、物理(26%)、化学(25%)、生物(25%)、地学(24%)という極めてバランスの取れた構成になっていることが判明しました。特定の分野に偏ることなく、4分野をまんべんなく網羅することが合格への絶対条件となります。
さらに、過去の出題データを深掘りした結果、頻出テーマの第1位は「天体の動き」であることが分かりました。この分野は、全国の類似問題をさかのぼると714問もの関連データが存在します。つまり、この「天体の動き」を攻略することは、広島県入試の理科において最も効率よく得点を積み上げるための最短ルートと言えるのです。
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、この20,121件の分析データに基づき、皆さんが限られた時間の中で最大限の成果を出せるよう、効率的な学習のヒントを惜しみなく提供していきます。
膨大な過去問データという「武器」を手に、広島県の公立高校合格という目標に向かって、今すぐ戦略的な一歩を踏み出しましょう。理科の得点力は、正しい分析と対策で必ず飛躍的に伸びます。
広島の科目別 過去問数
科目 出題件数 割合
物理 76 件 26%
化学 74 件 25%
生物 73 件 25%
地学 69 件 24%
「広島」でよく出ている理科の問題は?
分析のポイント
広島の頻出テーマ1位は天体の動き 。2位は誘導電流の大きさと向き 。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。
広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. 科目バランスについて
広島県の理科入試における各分野の出題比率は、物理が26%、化学が25%、生物が25%、地学が24%となっています。4分野がほぼ均等に出題されており、特定の分野に偏ることなく、中学校で学習する理科全範囲からまんべんなく出題される傾向にあります。
2. 頻出項目Top3について
過去のデータにおいて、特に頻出している項目は以下の3点です。
第1位は天体の動きに関する問題で、4問が出題されています。
第2位は誘導電流の大きさと向きに関する問題で、4問が出題されています。
第3位は斜面を下る物体の運動に関する問題で、4問が出題されています。
これらの項目は、物理分野および地学分野において、高い頻度で繰り返し問われています。
3. 直近の出題傾向について
直近の2024年から2026年にかけての傾向として、実験や観察の結果を考察させる問題の比重が高まっています。特に、与えられたデータから法則性を導き出す形式や、グラフの読み取りを伴う問題が定着しています。2024年度および2025年度の入試では、物理分野における力学的エネルギーの保存や、化学分野における化学変化とイオンの反応などが継続的に出題されています。2026年度入試においても、これまでの傾向を踏襲し、基礎知識の定着を前提とした上で、実験手順や結果の妥当性を評価する問題が中心となっています。
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。
広島の過去問出題率は92%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。
目次
広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
広島県公立高校入試(2017)類似
太陽光と室内光の集光の差異
Q1
文字が書かれた板、凸レンズ、半透明の紙をこの順で一直線上に並べ、半透明の紙の上に文字の像をはっきりと映し出しました。このとき、紙の上に映し出された像の状態を説明したものとして正しいものはどれですか。
物理
光・音・力
★ やさしい
実験・観察
正答率 —
🔥 類題2問
もとの文字と同じ向きで、サイズだけが大きくなった実像
もとの文字に対して上下左右が逆向きになった実像
もとの文字に対して上下だけが入れ替わった虚像
もとの文字に対して左右だけが入れ替わった虚像
💡 答えを確認
✅ 正解
もとの文字に対して上下左右が逆向きになった実像
凸レンズによってスクリーン(半透明の紙)に映し出される像は「実像」です。物体から出た光がレンズを通過して再び集まることでできるこの像は、もとの物体と比較して上下および左右がすべて逆になるという性質を持っています。
広島県公立高校入試(2016)類似
浮力の大きさと水中にある物体の体積
Q2
バネばかりにつるした物体を、水が入った水槽の中に少しずつ下げていく実験を行います。物体の一部が水面に出ている状態から、物体が完全に水面下に沈む直前までの間、物体にはたらく浮力の大きさはどのように変化しますか。
物理
光・音・力
★ やさしい
実験・観察
正答率 —
🔥 類題2問
水面からの深さが深くなるほど、物体の重さに反比例して浮力は大きくなる
物体が水に沈んでいる部分の体積が大きくなるほど、浮力は大きくなる
物体が水に沈んでいる部分の体積が大きくなるほど、浮力は小さくなる
物体の体積に関係なく、水面からの距離に比例して浮力は小さくなる
💡 答えを確認
✅ 正解
物体が水に沈んでいる部分の体積が大きくなるほど、浮力は大きくなる
物体にはたらく浮力の大きさは、その物体が押しのけた液体の重さに等しくなります。物体が水に沈んでいく過程では、水面下にある物体の体積が増加し、それに伴って押しのけられる水の量も増えるため、物体にはたらく浮力は体積に比例して大きくなります。
広島県公立高校入試(2023)類似
フックの法則
Q3
スタンドに吊るされたばねに糸をつけ、直方体の物体を吊るして水槽の中へ沈めていく実験を行う。ある地点で、ばねを引く力の大きさが0.6Nであったとき、ばねののびは3.0cmであった。このあと物体をさらに深く沈めたところ、浮力が大きくなったため、ばねを引く力の大きさが0.2Nに変化した。このとき、ばねののびは何cmになると考えられるか。
物理
光・音・力
★★★ 標準
原理・計算
正答率 —
🔥 類題3問
1.5cm
6.0cm
9.0cm
1.0cm
💡 答えを確認
✅ 正解
1.0cm
フックの法則により、ばねを引く力の大きさとばねののびは比例の関係にあります。ばねを引く力の大きさが0.6Nから0.2Nへと3分の1になっているため、ばねののびも3.0cmの3分の1である1.0cmとなります。浮力が変化しても、ばねそのものに働く力の大きさとその時の「のび」の関係性は、常に一定の比例定数に従います。
広島県公立高校入試(2017)類似
虚像の大きさの変化
Q4
凸レンズの焦点の内側に物体を置き、レンズを通して物体を観察すると、実際よりも大きな像が見える。この物体を、焦点の位置からレンズの面へと次第に近づけていったとき、レンズを通して見える虚像の大きさの変化はどのようになるか、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2問
虚像の大きさは次第に小さくなる
虚像の大きさは次第に大きくなる
虚像は途中で上下左右が逆の実像に変わる
虚像の大きさは変わらない
💡 答えを確認
✅ 正解
虚像の大きさは次第に小さくなる
凸レンズの焦点よりも内側に物体があるとき、レンズを通った光は一点に集まらずに広がる性質を持ちます。この広がる光をレンズの反対側から覗き込むと、光の延長線上に実物よりも大きな正立の虚像が見えます。物体をレンズに近づけていくと、レンズで屈折した後の光の広がり方が小さくなるため、虚像が形成される位置がレンズに近づき、像の倍率が下がることで大きさの変化としては「次第に小さくなる」現象が観察されます。最終的にレンズに密着させると、像の大きさは実物と等しくなります。
広島県公立高校入試(2022)類似
音の伝播
Q5
空気を入れたガラス容器の中に鈴を入れ、容器の中の空気を真空ポンプで抜いていくと、鈴の音が次第に聞こえなくなります。この理由を「空気」「振動」という言葉を用いて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
音は空気を媒介して伝わるため、振動を伝える物質がなくなると周囲に伝わらなくなるため。
真空状態になると鈴の表面から空気の振動が反射され、外に出られなくなるため。
真空に近い状態では音の振動が非常に細かくなり、人間の耳の鼓膜を震わせることができなくなるため。
空気がなくなることで、鈴を鳴らすための振動エネルギーそのものが発生しなくなるため。
💡 答えを確認
✅ 正解
音は空気を媒介して伝わるため、振動を伝える物質がなくなると周囲に伝わらなくなるため。
音の伝播には、振動を伝えるための「媒体」が必要です。私たちが日常的に聞いている音は、空気が振動を媒介しています。容器の中の空気を抜くと、鈴の振動を隣り合う空気に伝えることができなくなるため、結果として容器の外側まで音が伝わらなくなります。
広島県公立高校入試(2022)類似
影の消失
Q6
地面に垂直に立てた棒に太陽の光が当たっている状況を考えます。太陽が沈み始め、太陽の高度が地平線に近いほど極めて低くなったとき、棒の影の様子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
光・音・力
★★ 基本
実験・観察
正答率 —
🔥 類題2問
影はしだいに短くなり、やがて完全に見えなくなる
影の長さは変わらないが、太陽の光が弱まるためしだいに薄くなって消える
影はしだいに長くなり、影の色はより濃くはっきりと見えるようになる
影はしだいに長くなるが、輪郭が不鮮明になりやがて見えなくなる
💡 答えを確認
✅ 正解
影はしだいに長くなるが、輪郭が不鮮明になりやがて見えなくなる
太陽の高度が下がると、幾何学的には影の長さは伸びていきます。しかし、高度が極めて低くなると、光が厚い大気層を通過する間に散乱したり、地平線付近の障害物によって光が遮られたりすることで、地面に届く直射光が弱まります。その結果、影となる部分と周囲の明るさの差が小さくなり、輪郭がぼやけて最終的に影が判別できない状態になります。
広島県公立高校入試(2023)類似
浮力と浸水部分の体積の関係
Q7
高さが10cmの物体を水に沈める実験において、物体の底面が水面下10cmに達して完全に水中に沈みきりました。この状態からさらに物体を深く沈め、底面の深さを20cmにしたとき、物体にはたらく浮力の大きさはどのように変化しますか。
物理
光・音・力
★★★ 標準
原理・計算
正答率 —
🔥 類題2問
完全に水中に沈んだ後は、深さが変わっても水に浸かっている部分の体積が変化しないため、浮力は一定である
深くなるほど物体の上側にかかる水圧が大きくなるため、浮力は深さに比例して大きくなる
深くなるほど物体は底に引き寄せられるため、浮力は深さに反比例して小さくなる
完全に沈んだ後は、水面から遠ざかるため浮力ははたらかなくなる
💡 答えを確認
✅ 正解
完全に水中に沈んだ後は、深さが変わっても水に浸かっている部分の体積が変化しないため、浮力は一定である
物体にはたらく浮力の大きさは、その物体が押しのけた液体の重さ、つまり「水に浸かっている部分の体積」によって決まります。物体が完全に水面下に沈んだ後は、それ以上深く沈めても物体全体の体積(浸かっている体積)は変わらないため、はたらく浮力の大きさも変化せず一定に保たれます。水圧は深くなるほど大きくなりますが、物体の上面と下面にかかる水圧の差は変化しないため、浮力の値は変わりません。
広島県公立高校入試(2016)類似
浮力の大きさと水中にある物体の体積
Q8
物体を完全に水の中に沈めたあと、糸でつるしたまま物体の位置をさらに深くしていきました。このとき、物体にはたらく浮力の大きさと、水面からの深さの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
光・音・力
★★ 基本
原理・計算
正答率 —
🔥 類題2問
水圧は深くなるほど大きくなるため、深くなるほど浮力の大きさも大きくなる
物体全体が沈んだ後は、物体が受ける重力が変化するため、浮力の大きさは一定ではなくなる
深くなるほど物体の上にある水の重さが増えるため、浮力の大きさは小さくなる
完全に沈んだ後は、深さが変わっても物体が受ける浮力の大きさは変わらない
💡 答えを確認
✅ 正解
完全に沈んだ後は、深さが変わっても物体が受ける浮力の大きさは変わらない
浮力の大きさは「物体が水面下にある部分の体積」によって決まります。物体が完全に水中に沈んでしまえば、それ以上深く沈めても物体が押しのける水の体積は変わらないため、深さに関わらず浮力の大きさは一定となります。水圧そのものは深くなるほど大きくなりますが、浮力は物体の上面と下面にかかる水圧の差によって生じるため、体積が変わらなければ浮力も変化しません。
広島県公立高校入試(2022)類似
鏡に映る像の向き
Q9
歯科検診などで歯の裏側を観察するために用いられるデンタルミラー(小さな手鏡)に映った歯の像について、その向き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
実物と上下の向きは同じだが、左右が入れ替わって見える
実物と左右の向きは同じだが、上下が入れ替わって見える
実物と上下も左右も入れ替わらず、そのままの向きで見える
実物と上下も左右も入れ替わり、180度回転したように見える
💡 答えを確認
✅ 正解
実物と上下の向きは同じだが、左右が入れ替わって見える
鏡による光の反射では、鏡の面に対して対称な位置に像ができるという性質があります。このとき、鏡の面に対して前後の向きが反対になるため、鏡を正面から見た観察者にとっては、上下の向きは変わらずに左右の向きだけが逆になった像が観察されます。
広島県公立高校入試(2017)類似
凸レンズの焦点距離の算出
Q10
光学台の上に凸レンズ、物体、スクリーンを並べた実験を行いました。物体から凸レンズまでの距離を15cmに設定したところ、スクリーン上に物体と同じ大きさの像がはっきりと映りました。このとき観察される像の名称と向きの組み合わせとして適切なものはどれですか。
物理
光・音・力
★ やさしい
実験・観察
正答率 —
🔥 類題3問
上下左右が逆向きの実像
上下左右が同じ向きの虚像
上下左右が同じ向きの実像
上下左右が逆向きの虚像
💡 答えを確認
✅ 正解
上下左右が逆向きの実像
スクリーンに投影して観察できる像は実像であり、凸レンズによる実像は必ず元の物体に対して上下左右が逆向きになります。物体と同じ大きさの像が得られるのは、物体を焦点距離の2倍の地点に置いたときであり、このとき像もレンズから反対側に焦点距離の2倍の距離に形成されます。
広島県公立高校入試(2023)類似
浮遊・静止時の力のつり合い
Q11
水面に浮かんで静止している物体について、その物体にはたらく「重力」と「浮力」の関係を説明したものとして、科学的に正しい記述を選びなさい。
物理
光・音・力
★★ 基本
原理・計算
正答率 —
🔥 類題2問
物体が水面に浮いて止まっているのは、重力と浮力の大きさが等しくなり、力がつり合っているからである。
物体が沈まずに浮いている間は、常に浮力の大きさが重力の大きさよりも上回っている。
物体にはたらく重力は水中に沈んでいる部分にのみはたらくため、浮力とつり合うことができる。
水面から出ている部分の体積が大きければ大きいほど、浮力のほうが重力よりも大きくなっている。
💡 答えを確認
✅ 正解
物体が水面に浮いて止まっているのは、重力と浮力の大きさが等しくなり、力がつり合っているからである。
力がつり合っている状態とは、物体に複数の力がはたらいていても、それらが相殺されて物体が静止、または等速直線運動を続ける状態を指します。水面に物体が浮いて静止している場合、物体を下に引こうとする重力と、押し上げようとする浮力が、同一直線上で逆向き、かつ同じ大きさで作用しているため、物体はその位置に留まることができます。
広島県公立高校入試(2016)類似
誤差
Q12
ばねにおもりを吊り下げて、ばねの伸びを測定する実験を行いました。このとき、測定された値が理論上の計算値からわずかに外れることがありますが、この現象に関する説明として最も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
ばねの品質が低いために実験が成立しなくなる「不備」という現象である。
測定値と真の値の間にわずかなずれが生じる「誤差」という現象である。
目盛りの読み取り方を間違えたことによって生じる「間違い」という現象である。
重力の大きさが場所によって不規則に変化するために生じる「変動」という現象である。
💡 答えを確認
✅ 正解
測定値と真の値の間にわずかなずれが生じる「誤差」という現象である。
ばねの伸びの実験に限らず、あらゆる測定において測定値が真の値と完全に一致することは稀であり、そこには必ず「誤差」が含まれます。これは実験操作のミス(間違い)や、実験器具そのものの欠陥(不備)とは異なり、測定という行為に付随して必ず発生する性質のものです。
広島県公立高校入試(2023)類似
質量が等しい物体の密度と浮力の関係
Q13
同じ質量の物体を水に沈めた際、物体が受ける浮力の大きさを決める要因について、密度と体積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。
物理
光・音・力
★ やさしい
知識
正答率 —
🔥 類題2問
浮力の大きさは物体の質量のみで決まるため、密度が異なっても体積に関わらず浮力は等しい
質量が等しい場合、密度が大きいほど物体の体積は大きくなり、受ける浮力も大きくなる
質量が等しい場合、密度が小さいほど物体の体積は大きくなり、受ける浮力も大きくなる
質量が等しい場合、密度が小さいほど物体の体積は小さくなり、受ける浮力は大きくなる
💡 答えを確認
✅ 正解
質量が等しい場合、密度が小さいほど物体の体積は大きくなり、受ける浮力も大きくなる
密度、質量、体積の間には「密度=質量÷体積」という関係があります。質量が一定のとき、密度と体積は反比例するため、密度が小さいほど物体の体積は大きくなります。浮力は物体が排除した水の重さに等しいため、体積が大きい(=密度が小さい)物体ほど、水中ではより大きな浮力を受けることになります。密度が大きい物質は体積が小さくなるため、受ける浮力は小さくなります。
広島県公立高校入試(2026)類似
凸レンズを通る光の進み方
Q14
凸レンズによって物体から出た光が像を結ぶ様子を作図で考える際、光の道筋のルールとして適切な説明はどれか。
物理
光・音・力
★★ 基本
原理・計算
正答率 —
🔥 類題2問
レンズの中心を通る光も光軸に平行な光も、すべてレンズの中心で屈折して一点に集まる
レンズの中心を通る光は直進し、光軸に平行な光は屈折した後に光軸と平行なまま進む
レンズの中心を通る光は焦点に向かって屈折し、光軸に平行な光は直進する
レンズの中心を通る光は直進し、光軸に平行な光は屈折して反対側の焦点を通る
💡 答えを確認
✅ 正解
レンズの中心を通る光は直進し、光軸に平行な光は屈折して反対側の焦点を通る
物体の一点から出た光のうち、凸レンズの中心を通る光は、レンズに入る時と出る時の屈折が相殺されるため、そのまま直進するとみなします。一方で、光軸に平行な光はレンズの屈折作用により、必ず反対側の焦点を通るように進みます。この2つの光が交わる点を確認することで、像ができる位置を特定できます。
広島県公立高校入試(2026)類似
実像の大きさと物体距離の関係
Q15
光学台の上に、光源、文字「F」の形をした物体、凸レンズ、スクリーンを一直線上に並べて、スクリーンに物体のはっきりとした実像を映し出しました。ここから物体を凸レンズの焦点に近づくように動かしたとき、スクリーンに映る実像の大きさと、像をはっきり映すために必要なレンズからスクリーンまでの距離の変化について、適切な組み合わせを選びなさい。
物理
光・音・力
★★ 基本
実験・観察
正答率 —
🔥 類題2問
実像の大きさは以前より小さくなり、レンズからスクリーンまでの距離は以前より長くなる。
実像の大きさは以前より大きくなり、レンズからスクリーンまでの距離は以前より短くなる。
実像の大きさは以前より小さくなり、レンズからスクリーンまでの距離は以前より短くなる。
実像の大きさは以前より大きくなり、レンズからスクリーンまでの距離は以前より長くなる。
💡 答えを確認
✅ 正解
実像の大きさは以前より大きくなり、レンズからスクリーンまでの距離は以前より長くなる。
凸レンズを用いた実験において、物体を焦点に近づける(物体とレンズの距離を小さくする)と、屈折した光が一点に集まる位置がレンズから遠ざかるため、スクリーンをレンズから遠ざける必要があります。このとき、物体からレンズまでの距離に対する、レンズからスクリーンまでの距離の比率が大きくなるため、スクリーンに映る実像の大きさは元の物体よりも大きくなります。
広島県公立高校入試(2022)類似
光の屈折
Q16
光が水から空気へ、あるいは空気から水へと異なる物質の境界を斜めに進むとき、その境界で光の進む方向が変化する現象を何といいますか。
物理
光・音・力
★ やさしい
知識
正答率 —
🔥 類題3問
反射
全反射
屈折
散乱
💡 答えを確認
✅ 正解
屈折
光が密度の異なる物質の境界を斜めに通過する際、物質によって光が進む速さが異なるため、境界で進む方向が変化します。この現象を屈折と呼び、水面などの境界で発生します。
広島県公立高校入試(2016)類似
物体の運動の様子を変える力
Q17
物体に力がはたらくとき、物体の「運動の様子」を変化させたといえる現象として、最も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3問
回路に流れる電流を大きくして、豆電球をより明るく光らせる
飛んできたボールをミットで受け止めて静止させる
ガスコンロの火で鍋を加熱して、水の温度を上昇させる
ばねにおもりを吊り下げて、ばね全体の長さを伸ばす
💡 答えを確認
✅ 正解
飛んできたボールをミットで受け止めて静止させる
物体に力がはたらくとき、物体の形を変えるはたらきのほかに、静止している物体を動かしたり、動いている物体の速さや向きを変えたりするはたらきがあります。これらをまとめて「物体の運動の様子を変化させる」と呼びます。ボールを受け止めて止めることは速さを変化させているため、このはたらきに該当します。ばねを伸ばすのは「形を変える」はたらきであり、温度の変化や光の変化は力による運動の様の変化ではありません。
広島県公立高校入試(2016)類似
誤差
Q18
測定値と真の値の間に生じる「誤差」が実験結果に与える影響を小さくし、より確かな値を得るための一般的な手法として、最も適切なものはどれですか。
物理
光・音・力
★★ 基本
原理・計算
正答率 —
🔥 類題3問
同じ条件で複数回の測定を行い、その平均値を求める。
一度だけ測定を行い、得られた数値を四捨五入して整数にする。
真の値とのずれを無視するために、理想的な数値に書き換える。
測定するたびに測定器具を変えて、最も大きな数値のみを採用する。
💡 答えを確認
✅ 正解
同じ条件で複数回の測定を行い、その平均値を求める。
誤差は測定ごとにランダムに生じるため、複数回の測定を行って平均値を算出することで、測定値と真の値とのずれを相殺し、より信頼性の高いデータを得ることができます。これは科学的な実験におけるデータの取り扱いの基本となります。
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光の屈折
Q19
水槽の中の点Cに金魚がおり、水面より高い空気中の点Dに観察者の目がある状況を考えます。観察者の目には金魚が実際より浅い点Eの位置にいるように見えました。このときの光の進み方について正しく述べたものはどれですか。
物理
光・音・力
★★★ 標準
原理・計算
正答率 —
🔥 類題3問
光は金魚の点Cから水面まで直進し、水面で反射して点Eを通過してから点Dへ届く。
光は金魚の点Cから水面まで進み、水面で境界の法線から遠ざかる向きに屈折して点Dの目へ届く。
光は金魚の点Cから水面まで進み、水面で境界の法線に近づく向きに屈折して点Dの目へ届く。
光は観察者の目がある点Dから水面まで進み、水面で法線から遠ざかる向きに屈折して点Cへ届く。
💡 答えを確認
✅ 正解
光は金魚の点Cから水面まで進み、水面で境界の法線から遠ざかる向きに屈折して点Dの目へ届く。
光が水(屈折率が大きい)から空気(屈折率が小さい)へ進むとき、境界である水面において、屈折角が入射角よりも大きくなるように(法線から遠ざかるように)屈折します。観察者の目は、点Dに届いたこの屈折光の延長線上の点Eに物体があると感じるため、金魚が実際の位置Cから浮き上がって見えます。
広島県公立高校入試(2017)類似
反射による像の向きの補正
Q20
双眼鏡などの光学機器では、レンズによって生じる上下左右が逆向きの像を、複数の反射面を用いて正立像(元の物体と同じ向きの像)に直して観察する仕組みが取り入れられています。この仕組みにおいて、像の向きを補正するために利用されている光の性質と、その目的の組み合わせ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
光の分散を利用して、色ごとのにじみを取り除きながら向きを直す
光の反射を利用して、逆転した実像の向きを順次入れ替えて正立させる
光の全反射を利用して、像の大きさを拡大しながら向きを直す
光の屈折を利用して、逆転した実像を回転させて正立させる
💡 答えを確認
✅ 正解
光の反射を利用して、逆転した実像の向きを順次入れ替えて正立させる
凸レンズ1枚で物体を観察しようとすると、倒立実像(上下左右が逆の像)が形成されます。このままでは観察しにくいため、鏡やプリズムなどの反射面を複数組み合わせ、光を反射させることで像の向きを入れ替えます。反射の原理を段階的に用いることで、上下と左右の逆転を元の状態へと戻し、違和感のない正立像を得るのがこの仕組みの目的です。
もっと見る(残り22問)↓
広島県公立高校入試(2022)類似
鏡に映る像の向き
Q21
デンタルミラーに映った歯の裏側の像を、そのまま洗面台などの大きな鏡に映して観察しました。このとき、洗面台の鏡の中に映っている「デンタルミラーの中の歯の像」は、デンタルミラーを直接のぞき込んで見たときと比べてどのような向きに見えますか。
物理
光・音・力
★★★ 標準
原理・計算
正答率 —
🔥 類題2問
デンタルミラーを直接見たときと、上下がさらに入れ替わって見える
デンタルミラーを直接見たときと、上下も左右も全く同じ向きに見える
デンタルミラーを直接見たときと、左右がさらに入れ替わって見える
光の反射が繰り返されるため、像がぼやけて向きは判別できなくなる
💡 答えを確認
✅ 正解
デンタルミラーを直接見たときと、左右がさらに入れ替わって見える
1枚の鏡に映った像をさらに別の鏡に映すと、2枚目の鏡はその「1枚目の鏡に映った像」に対して、さらに左右を反転させた像を作ります。したがって、2枚目の鏡に映る像は、1枚目の鏡を直接見たときとは左右が入れ替わった状態(実物の歯の向きと同じ状態)として観察されることになります。
広島県公立高校入試(2016)類似
質量計の測定原理
Q22
水槽に浮かべたペットボトルの側面に印をつけ、その中におもりを入れて沈み具合を調整する「ペットボトルはかり」を自作しました。まず、基準となる100gの分銅を入れたときに、水面がペットボトルの印に一致することを確認しました。次に、分銅を取り出して別の物体を入れたところ、水面が再び同じ印の位置で一致しました。この実験から判断できることとして正しいものを選びなさい。
物理
光・音・力
★ やさしい
実験・観察
正答率 —
🔥 類題2問
物体の質量が、基準とした分銅と同じ100gであることがわかる。
物体の密度が、水と同じ1.0g/cm³であることがわかる。
物体の体積が、基準とした分銅と同じであることを示している。
物体に働く重力が、ペットボトル自体の重さと等しくなったことを示している。
💡 答えを確認
✅ 正解
物体の質量が、基準とした分銅と同じ100gであることがわかる。
ペットボトルが水に沈む深さは、中に入れた物体の質量(およびペットボトル全体の重力)と、水から受ける浮力の関係で決まります。ペットボトルの側面の印を「基準」とし、未知の物体を入れたときの沈み具合を基準となる分銅のときと比較することで、その物体が分銅と同じ質量であることを特定できます。このように、既知の基準物と比較する手法は、質量の測定原理の根本となる考え方です。
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物体が浮上する条件
Q23
水中の物体にはたらく、重力とは反対方向である上向きの力の名称と、その物体が水面に向かって浮き上がるために必要な条件の組み合わせ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
名称は圧力であり、その大きさが重力よりも小さいとき。
名称は浮力であり、その大きさが重力よりも大きいとき。
名称は浮力であり、その大きさが重力と等しいとき。
名称は摩擦力であり、その大きさが重力と等しいとき。
💡 答えを確認
✅ 正解
名称は浮力であり、その大きさが重力よりも大きいとき。
液体の中にある物体を上向きに押し上げようとする力は「浮力」と呼ばれます。物体が水中で静止せずに上方に移動を開始するためには、物体を下方へ引っ張る重力を上回る大きさの上向きの力が必要です。このため、浮力が重力よりも大きいことが浮上の条件となります。圧力はあらゆる方向から物体を押す力であり、浮力はこの圧力の差によって生じる上向きの力を指します。
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質量計の測定原理
Q24
天秤や「上皿てんびん」のように、測定したい物体と基準となる「分銅(おもり)」を比較して釣り合いをとる測定器があります。この仕組みの測定器を用いて、重力が地球の約6分の1である月面で物体の測定を行った場合、どのような結果が得られますか。最も適切な説明を選びなさい。
物理
光・音・力
★★ 基本
原理・計算
正答率 —
🔥 類題2問
月面では重力が小さくなるため、物体を持ち上げる力が弱まり、地球上よりも小さな質量の値が測定される。
月面では空気がなく浮力が働かないため、基準となる分銅との比較ができず、測定不能となる。
重力が変化しても、物体と基準となる分銅の両方に等しく影響するため、地球上と同じ質量の値が測定できる。
質量は重力の大きさに比例して変化する値であるため、地球上での測定値の約6分の1の結果となる。
💡 答えを確認
✅ 正解
重力が変化しても、物体と基準となる分銅の両方に等しく影響するため、地球上と同じ質量の値が測定できる。
天秤などの測定器は、測定したい物体に働く重力と、基準となる分銅に働く重力を比較することで釣り合いをとっています。重力の強さが異なる環境へ移動しても、物体と分銅の両方に働く重力の変化の割合は等しいため、釣り合う関係性は変わりません。この仕組みにより、場所によって変化する「重さ(重力の大きさ)」ではなく、場所が変わっても変化しない物質そのものの量である「質量」を正しく測定することができます。
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凸レンズを通る光の進み方
Q25
凸レンズの軸(光軸)に平行な光が凸レンズに入射したとき、レンズを通過した後の光の進み方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
凸レンズで屈折し、レンズの反対側にある焦点を通る
凸レンズの手前側にある焦点を通るように屈折する
凸レンズの中心で屈折し、光軸から遠ざかるように進む
屈折せずに、そのまま光軸と平行に直進する
💡 答えを確認
✅ 正解
凸レンズで屈折し、レンズの反対側にある焦点を通る
凸レンズには、光軸に平行に入射した光を屈折させ、レンズの反対側にある焦点に集めるという重要な性質があります。これは実像や虚像の作図を行う際の基本となる規則です。
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質量が等しい物体の密度と浮力の関係
Q26
質量が等しい亜鉛の塊と鉄の塊を、天秤の棒の両端に吊るして水の中に沈めました。亜鉛の密度は7.14g/cm³、鉄の密度は7.87g/cm³であるとき、天秤の様子と浮力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。
物理
光・音・力
★★ 基本
原理・計算
正答率 —
🔥 類題2問
鉄の方が密度が大きく質量が集中しているため、より大きな浮力を受けて鉄側が浮き上がる
亜鉛の方が密度が小さく体積が大きいため、より大きな浮力を受けて亜鉛側が浮き上がる
亜鉛の方が密度が小さく体積が小さいため、受ける浮力は小さくなり亜鉛側が沈む
鉄の方が密度が大きく体積が大きいため、より大きな浮力を受けて鉄側が浮き上がる
💡 答えを確認
✅ 正解
亜鉛の方が密度が小さく体積が大きいため、より大きな浮力を受けて亜鉛側が浮き上がる
密度は単位体積あたりの質量を表すため、質量が同じであれば、密度が小さい物質ほど体積は大きくなります。水中にある物体が受ける浮力の大きさは、その物体が押しのけた液体の体積(=水中に沈んでいる物体の体積)に比例します。この実験では密度が小さい亜鉛の方が鉄よりも体積が大きくなるため、亜鉛の方が大きな浮力を受け、上向きに押し上げられる結果となります。
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実像の作図と焦点の位置
Q27
凸レンズを用いた実験において、物体と同じ大きさの実像をスクリーンにはっきり映したとき、凸レンズの中心から物体までの距離と、この凸レンズの焦点距離の関係について述べたものとして正しいものはどれか。
物理
光・音・力
★ やさしい
知識
正答率 —
🔥 類題3問
物体までの距離は、焦点距離と等しい
物体までの距離は、焦点距離の4倍である
物体までの距離は、焦点距離のちょうど半分である
物体までの距離は、焦点距離のちょうど2倍である
💡 答えを確認
✅ 正解
物体までの距離は、焦点距離のちょうど2倍である
凸レンズによって物体と同じ大きさの実像ができるとき、レンズから物体までの距離、およびレンズからスクリーン(像)までの距離は、どちらも焦点距離の2倍となる性質がある。この原理を理解していれば、作図においてもレンズの中心と物体のちょうど中間の地点を焦点として定めることができる。
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焦点距離の算出
Q28
光学台を用いた実験において、凸レンズから20.0cm離れた位置に物体を置いたところ、反対側に設置したスクリーンまでの距離が20.0cmになったときに、物体と全く同じ大きさの実像がはっきりと映りました。この凸レンズの焦点距離は何cmですか。
物理
光・音・力
★★ 基本
原理・計算
正答率 0%(1回)
🔥 類題2問
10.0cm
5.0cm
20.0cm
40.0cm
💡 答えを確認
✅ 正解
10.0cm
凸レンズによって物体と同じ大きさの実像ができるとき、物体から凸レンズまでの距離、および凸レンズからスクリーンまでの距離は、ともに焦点距離の2倍(2f)の位置になります。今回のケースでは、20.0cmが焦点距離の2倍に相当するため、その半分である10.0cmがこの凸レンズの焦点距離となります。
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光の反射
Q29
鏡の表面に光が当たってはね返るとき、鏡の面に垂直な線と入射した光の筋がなす角を「入射角」、反射して進む光の筋と垂直な線がなす角を「反射角」といいます。このとき、入射角と反射角の関係について述べたものとして、常に成り立つ事実はどれですか。
物理
光・音・力
★ やさしい
知識
正答率 —
🔥 類題2問
反射角は常に入射角よりも大きくなる
光が鏡に対して垂直に入射したときだけ、入射角と反射角が等しくなる
入射角と反射角は常に等しくなる
入射角は常に反射角よりも大きくなる
💡 答えを確認
✅ 正解
入射角と反射角は常に等しくなる
光が鏡などの表面で反射するとき、入射角と反射角は常に等しくなります。これを反射の法則と呼びます。鏡の面に対してどのような角度で光が入射したとしても、この法則は常に成立するため、反射後の光の道筋を予測する際の基本原理となります。
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凸レンズの焦点距離の算出
Q30
凸レンズを用いた実験において、物体から凸レンズまでの距離を15cm、凸レンズからスクリーンまでの距離を15cmにしたとき、スクリーンに物体と同じ大きさの像が映りました。この凸レンズの焦点距離は何cmですか。
物理
光・音・力
★★ 基本
原理・計算
正答率 —
🔥 類題3問
22.5cm
7.5cm
15cm
30cm
💡 答えを確認
✅ 正解
7.5cm
凸レンズによって物体と同じ大きさの像ができるとき、物体からレンズまでの距離およびレンズから像(スクリーン)までの距離は、どちらも焦点距離の2倍の値になります。この問題では、焦点距離の2倍が15cmに該当するため、その半分の値である7.5cmがこの凸レンズの焦点距離となります。
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虚像
Q31
光学台の上に凸レンズを固定し、物体を焦点の内側に配置してレンズ越しに観察した。このときに観察される像の性質として、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2問
物体と上下左右が逆向きで、実物よりも小さな像が見える
物体と上下左右が逆向きで、実物よりも大きな像が見える
物体と同じ向きで、実物よりも大きな像が見える
物体と同じ向きで、実物よりも小さな像が見える
💡 答えを確認
✅ 正解
物体と同じ向きで、実物よりも大きな像が見える
物体を焦点の内側に置いたとき、レンズの向こう側で屈折した光をたどると、物体よりも遠い位置に光が集まっているように見える。これにより、向きが同じ(正立)で実物よりも大きい虚像が観察される。焦点の外側に物体を置いたときにできる実像が「上下左右が逆(倒立)」になる点と区別が必要である。
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虚像
Q32
凸レンズの焦点の内側に物体を置いたとき、レンズ越しに観察される像の性質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
実物よりも小さく、向きは実物と同じ正立の像で、スクリーンには映らない。
実物よりも大きく、向きは実物と同じ正立の像で、スクリーンには映らない。
実物よりも大きく、向きは実物と反対の倒立の像で、スクリーンに映る。
実物よりも小さく、向きは実物と反対の倒立の像で、スクリーンに映る。
💡 答えを確認
✅ 正解
実物よりも大きく、向きは実物と同じ正立の像で、スクリーンには映らない。
焦点の内側に物体を置いた場合にできる虚像は、光が実際に1点に集まるわけではないため、スクリーンを置いてもうつし出すことができません。観察者がレンズを通して見ることで、実物と同じ向き(正立)で、実物よりも拡大された像を確認することができます。
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浮力と浸水部分の体積の関係
Q33
ばねばかりにつるした円筒形の物体を、水が入った容器の中にゆっくりと沈めていく実験を行います。物体の底面が水面に触れてから、物体全体が完全に水中に沈むまでの間、物体の底面の深さとばねばかりが示す値の関係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2問
物体の底面が深くなるにつれて、水圧が物体を押し上げるため、ばねばかりの示す値は一定の割合で増加する
物体の底面が深くなるにつれて、物体を引く重力が大きくなるため、ばねばかりの示す値は一定の割合で増加する
物体の底面が深くなっても、物体の重さは変わらないため、ばねばかりの示す値は変化せず一定である
物体の底面が深くなるにつれて、水に浸かっている部分の体積が増えるため、ばねばかりの示す値は一定の割合で減少する
💡 答えを確認
✅ 正解
物体の底面が深くなるにつれて、水に浸かっている部分の体積が増えるため、ばねばかりの示す値は一定の割合で減少する
物体を水に沈めていくと、水に浸かっている部分の体積が大きくなるにつれて、物体にはたらく上向きの力である浮力が大きくなります。ばねばかりの示す値は「物体の重力 - 浮力」で計算されるため、浮力が大きくなるほどばねばかりの示す値は減少します。物体の形状が円筒形であれば、深さに比例して体積が増えるため、値の減少も一定の割合(直線的)になります。
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音速の計算
Q34
点Oに置いたメトロノームを0.25秒ごとに音が鳴るように設定し、点Oから直線距離で86メートル離れた点Pでその音を観測しました。すると、点Oでメトロノームが音を鳴らすタイミングと、点Pに前の音が届くタイミングがちょうど重なって聞こえました。この結果から算出される音の速さは何m/sですか。
物理
光・音・力
★★★ 標準
原理・計算
正答率 —
🔥 類題2問
172 m/s
344 m/s
688 m/s
43 m/s
💡 答えを確認
✅ 正解
344 m/s
音の速さは、音が伝わった距離を伝播にかかった時間で割ることで求められます。この実験では、0.25秒ごとに鳴る音の「次の音」が鳴る瞬間に「前の音」が86メートル離れた地点に届いているため、音は0.25秒間で86メートルの距離を進んだことになります。したがって、86(距離)÷ 0.25(時間)= 344(速さ)という計算により、音の速さは344m/sとなります。
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太陽光と室内光の集光の差異
Q35
凸レンズを用いて太陽の光を一点に集めることができる理由は、太陽が地球から非常に遠い場所にあり、レンズに入射する光の進み方に特徴があるからです。一方、室内の蛍光灯の光を凸レンズで一点に集めることができない理由として、最も適切な説明はどれですか。
物理
光・音・力
★★ 基本
原理・計算
正答率 —
🔥 類題2問
蛍光灯の明るさが太陽光に比べて著しく弱いため
室内では空気の対流が起こり、光が直進できないため
蛍光灯から出る光は、太陽光と異なり平行な光ではないため
凸レンズの屈折率が光源の温度によって変化してしまうため
💡 答えを確認
✅ 正解
蛍光灯から出る光は、太陽光と異なり平行な光ではないため
太陽は地球から非常に遠い距離にあるため、凸レンズに入射する光は互いに「平行な光」とみなすことができ、屈折したあとに焦点という一点に集まります。しかし、室内の蛍光灯などの光源はレンズとの距離が近く、光が四方八方に広がりながらレンズに入射するため、すべての光を一点に集めることはできません。
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誤差
Q36
理科の実験において、定規や目盛りなどを用いて測定した値である「測定値」と、本来存在するはずの「真の値」との間に生じる、わずかなずれのことを何と呼びますか。最も適切な用語を選択してください。
物理
光・音・力
★ やさしい
知識
正答率 —
🔥 類題3問
間違い
過失
誤差
不備
💡 答えを確認
✅ 正解
誤差
実験や観察において、正しく測定操作を行ったとしても、測定値と真の値の間には避けられないわずかなずれが生じます。これを誤差と呼びます。操作ミスによる「間違い」や装置の欠陥である「不備」とは区別される概念です。
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物体の運動の様子を変える力
Q37
方眼紙の前に吊り下げたばねにおもりを吊るし、おもりの重さを横軸、ばねの伸びを縦軸にとったグラフを作成したところ、測定された各点が原点を通る一直線上に並びました。この結果から導き出される力の大きさとばねの伸びの関係について、正しく説明したものはどれですか。
物理
光・音・力
★★ 基本
原理・計算
正答率 —
🔥 類題3問
ばねの伸びは、ばねにはたらく力の大きさに関係なく一定である
ばねの伸びは、ばねにはたらく力の大きさの2乗に比例する
ばねの伸びは、ばねにはたらく力の大きさに反比例する
ばねの伸びは、ばねにはたらく力の大きさに比例する
💡 答えを確認
✅ 正解
ばねの伸びは、ばねにはたらく力の大きさに比例する
グラフにおいて測定値が原点を通る一直線上に並ぶことは、二つの変数が比例関係にあることを示しています。この実験結果から、ばねに加える力の大きさが2倍、3倍になると、ばねの伸びも2倍、3倍になるという「フックの法則」が成立していることがわかります。おもりの重さが「力」としてばねに作用し、その結果として「形を変える」はたらきが伸びとして現れています。
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虚像
Q38
焦点距離が15cmの凸レンズを使って、スクリーンには映らないがレンズ越しに見ることができる「虚像」を観察したいとき、物体を置く位置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
レンズから15cmの位置
レンズから30cmの位置
レンズから10cmの位置
レンズから20cmの位置
💡 答えを確認
✅ 正解
レンズから10cmの位置
凸レンズで虚像ができる条件は、物体を「レンズと焦点の間(焦点の内側)」に置くことです。この問題では焦点距離が15cmであるため、レンズからの距離が15cmよりも短い位置に物体を置く必要があります。10cmという位置は焦点の内側にあたるため、このとき虚像が形成されます。なお、焦点上に置くと像はできず、焦点の外側に置くと実像が形成されます。
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音の大きさと高さ
Q39
音の大きさと高さの関係について、科学的に正しく説明しているものはどれですか。
物理
光・音・力
★ やさしい
知識
正答率 —
🔥 類題3問
音の大きさは振動数が多いほど大きくなり、音の高さは振幅が大きいほど高くなる。
音の大きさは振幅が小さいほど大きくなり、音の高さは振動数が少ないほど高くなる。
音の大きさは振動数が少ないほど大きくなり、音の高さは振幅が小さいほど高くなる。
音の大きさは振幅が大きいほど大きくなり、音の高さは振動数が多いほど高くなる。
💡 答えを確認
✅ 正解
音の大きさは振幅が大きいほど大きくなり、音の高さは振動数が多いほど高くなる。
音の大きさは、物体が振動する幅である「振幅」に関係しており、振幅が大きければ大きいほど大きな音として伝わります。一方、音の高さは、1秒間に振動する回数である「振動数」に関係しており、振動数が多いほど高い音になります。これらは波形において、上下の振れ幅(振幅)と波の密度(振動数)として観察されます。
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物体が浮上する条件
Q40
物体を水中に完全に沈めて手で支えた状態から、静かに手を離したところ、物体は水面に向かって浮き上がっていきました。このとき、物体にはたらいている「上向きの力」と「下向きの力」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
原理・計算
正答率 —
🔥 類題2問
上向きにはたらく浮力の大きさが、下向きにはたらく重力の大きさよりも大きくなっている。
上向きにはたらく浮力の大きさと、下向きにはたらく重力の大きさがつり合っている。
下向きにはたらく浮力の大きさが、上向きにはたらく重力の大きさよりも大きくなっている。
上向きにはたらく重力の大きさが、下向きにはたらく浮力の大きさよりも大きくなっている。
💡 答えを確認
✅ 正解
上向きにはたらく浮力の大きさが、下向きにはたらく重力の大きさよりも大きくなっている。
水中にある物体には、地球の中心に向かって引かれる下向きの「重力」と、水から受ける上向きの「浮力」の両方が同時にはたらいています。物体が上向きに移動(浮上)するということは、物体を押し上げようとする力のほうが物体を沈めようとする力よりも勝っている状態を指します。したがって、上向きの力である浮力が、下向きの力である重力よりも大きくなっているといえます。もしこれらがつり合っていれば物体はその場に静止し、重力のほうが大きければ物体は沈んでいきます。
もっと見る(残り2問)↓
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虚像
Q41
凸レンズを用いた実験において、物体を焦点よりもレンズに近い側に置いたとき、スクリーンには像が映らなくなった。しかし、レンズ越しに物体をのぞくと、実物よりも大きく、向きが同じ像が見えた。このような像を何というか、名称を答えなさい。
物理
光・音・力
★ やさしい
知識
正答率 —
🔥 類題2問
虚像
倒立像
屈折像
実像
💡 答えを確認
✅ 正解
虚像
物体を凸レンズの焦点の内側に置くと、レンズを通過した光が一点に集まらなくなるため、スクリーンに像を映すことができなくなる。このとき、レンズを通して物体を見ると、光が手前から進んできたように見えるため、実物より大きな正立の像が観察される。これを虚像と呼ぶ。
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音速の一定性
Q42
気温や風などの条件が同じ場所において、音が発生源から観測者まで伝わるときの速さ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
光・音・力
★ やさしい
知識
正答率 —
🔥 類題2問
発生源から遠ざかるにつれて、音のエネルギーが減るためしだいに遅くなる
高い音ほど振動が細かいため、低い音よりも速く伝わる
音の大きさが大きいほど、空気を震わせる力が強いため速く伝わる
発生源からの距離に関係なく、常に一定の速さで伝わる
💡 答えを確認
✅ 正解
発生源からの距離に関係なく、常に一定の速さで伝わる
音は、同じ種類の物質(媒質)の中を伝わる際、温度などの条件が変わらなければ、音の大きさや高さ、発生源からの距離に関わらず常に同じ速さで伝わるという性質を持っています。これを音速の一定性と呼びます。
広島県公立高校入試の理科:運動とエネルギー
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斜面を往復する物体の速さの変化
Q1
なめらかな斜面に沿って小球を上向きに打ち出したとき、小球が最高点に達してから再び斜面を下り始めるまでの速さの変化について、正しい説明はどれですか。
物理
運動とエネルギー
★★ 基本
実験・観察
正答率 —
🔥 類題2問
最高点に向かってだんだん速さが減少する割合が小さくなっていき、最高点で静止したまま動かなくなる
最高点に向かって一定の割合で速さが減少してしばらく静止し、その後は上りよりも大きな割合で速さが増加する
最高点に達する直前まで一定の速さで動き、最高点で急激に速さがゼロになったあと下り始める
最高点に向かって一定の割合で速さが減少して瞬時に静止し、その後は同じ割合で速さが増加する
💡 答えを確認
✅ 正解
最高点に向かって一定の割合で速さが減少して瞬時に静止し、その後は同じ割合で速さが増加する
斜面上の物体には重力の斜面下向きの分力が常に一定の大きさではたらき続けるため、上りでも下りでも速さが変化する割合(加速度)は一定になります。そのため、上りでは一定の割合で速さが減少して最高点で一瞬だけ速さが0になり、下りでは再び同じ割合で速さが増加していくという対称的な運動になります。
広島県公立高校入試(2024)類似
エネルギーの変換と保存
Q2
手回し発電機などの装置を用いて、物体が動いていることによるエネルギーを電気のエネルギーに変えるとき、このようにある形態のエネルギーが別の形態に変わることを何といいますか。
物理
運動とエネルギー
★ やさしい
知識
正答率 —
🔥 類題3問
エネルギーの変換
エネルギーの消滅
エネルギーの発生
エネルギーの消費
💡 答えを確認
✅ 正解
エネルギーの変換
ある形態のエネルギーが別の形態に変わることを「変換」と呼びます。理科の物理分野において、エネルギーは新しく生まれたり消えたりするのではなく、その姿を変えて存在し続けます。
広島県公立高校入試(2025)類似
斜面の傾きと速さの変化の割合
Q3
摩擦のない斜面上に台車を置き、静かに手をはなして下らせる実験を行いました。斜面の傾きを大きくしたとき、台車の「速さが増加する割合」は、傾きを大きくする前と比べてどのようになりますか。
物理
運動とエネルギー
★ やさしい
知識
正答率 —
🔥 類題3問
変わらない
大きくなる
小さくなる
台車の質量を大きくしない限り変わらない
💡 答えを確認
✅ 正解
大きくなる
物体が斜面を下る運動において、物体にはたらく重力のうち、斜面に平行な方向の分力が物体の運動を加速させます。斜面の傾きを大きくすると、この重力の分力が大きくなるため、単位時間あたりに速さが増加する割合も大きくなります。
広島県公立高校入試(2024)類似
エネルギーの変換と保存
Q4
エネルギーの変換と保存に関する記述として、科学的に正しいものはどれですか。
物理
運動とエネルギー
★★★ 標準
原理・計算
正答率 —
🔥 類題3問
運動エネルギーを電気エネルギーに変換する際、変換効率が100%に達しないのは、エネルギーの一部が重力によって吸収されるからである。
エネルギーが変換されるとき、変換前後のエネルギーの総和は常に一定に保たれる。
一度変換されたエネルギーは、摩擦や熱が発生しない理想的な装置であれば、元のエネルギーよりも量を増やすことができる。
電気エネルギーを光エネルギーに変換する場合、光にならなかった分のエネルギーは消滅してなくなる。
💡 答えを確認
✅ 正解
エネルギーが変換されるとき、変換前後のエネルギーの総和は常に一定に保たれる。
エネルギーが変換される際、その形態が変わっても、変換前後のエネルギーの合計量は変化しません。これを「エネルギー保存の法則」といいます。変換効率が100%にならない場合は、目的以外のエネルギー(熱や音など)に変換されているだけであり、エネルギーそのものが消滅したり重力に吸収されたりすることはありません。
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摩擦力の向き
Q5
水平な床の上で物体を滑らせたとき、接触面を通じて物体の運動を妨げるように働く力を何といいますか。また、その力が働く向きについて正しく説明したものを次の中から選びなさい。
物理
運動とエネルギー
★ やさしい
知識
正答率 —
🔥 類題2問
重力といい、常に地球の中心に向かう方向に働く
摩擦力といい、物体の運動の向きと同じ方向に働く
摩擦力といい、物体の運動の向きと反対方向に働く
垂直抗力といい、床面から物体を垂直に押し上げる方向に働く
💡 答えを確認
✅ 正解
摩擦力といい、物体の運動の向きと反対方向に働く
物体が他の面と接触しながら動くとき、その接触面で運動を邪魔しようとする力が発生する。この力を摩擦力と呼ぶ。摩擦力は定義上、物体の運動を妨げる性質を持つため、常に物体が移動しようとする向き、あるいは実際に移動している向きとは反対方向に作用する。
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位置エネルギーと仕事の比例関係
Q6
質量20.0gの小球と質量50.0gの小球を使い、それぞれ異なる高さから転がして木片に衝突させる実験を行いました。この実験の結果、観察される現象についての説明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
同じ高さから小球を転がした場合、質量20.0gの小球をぶつけたときの方が、木片の移動距離は長くなる。
同じ高さから小球を転がした場合、質量50.0gの小球をぶつけたときの方が、木片の移動距離は長くなる。
質量20.0gの小球を高さ10cmから転がした場合と20cmから転がした場合で、木片の移動距離は変わらない。
質量50.0gの小球を転がす高さを高くしていくと、木片の移動距離は徐々に短くなっていく。
💡 答えを確認
✅ 正解
同じ高さから小球を転がした場合、質量50.0gの小球をぶつけたときの方が、木片の移動距離は長くなる。
木片の移動距離は、衝突した小球が木片に対して行った「仕事」の量に相当し、それは小球が持っていた位置エネルギーの大きさに比例します。位置エネルギーは質量に比例するため、高さが同じであれば、質量が大きい50.0gの小球の方がより大きなエネルギーを持ち、木片をより遠くまで動かすことができます。
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斜面を下る物体の加速理由
Q7
斜面を下る物体の運動において、物体に働く「斜面に沿って下向きの力」の性質について正しく述べたものはどれですか。なお、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
★★★ 標準
原理・計算
正答率 —
🔥 類題2問
物体が斜面を下り始めるときにのみ働き、動き出した後は慣性の法則によって力が働かなくても加速し続ける。
物体が斜面を下っている間、重力の分力である斜面に沿って下向きの力は常に一定の大きさで働き続けている。
物体の速さが速くなるほど、その勢いによって斜面に沿って下向きの力もしだいに大きくなる。
斜面を下るにつれて物体と地球の距離がわずかに近づくため、重力の斜面に沿った成分は急激に大きくなる。
💡 答えを確認
✅ 正解
物体が斜面を下っている間、重力の分力である斜面に沿って下向きの力は常に一定の大きさで働き続けている。
物体が斜面を運動しているとき、物体には「重力」と「斜面からの垂直抗力」が働いています。これらを合成した合力、あるいは重力を分解したときの成分としての「斜面に沿って下向きの力」は、斜面の傾きが変わらない限り、物体の位置や速さに関係なく常に一定の大きさとなります。力が働いていない場合は「慣性の法則」により等速直線運動を続けますが、この現象では常に一定の力が運動と同じ向きに働き続けているため、速さが一定の割合で増加し続けることになります。
広島県公立高校入試(2018)類似
電線が曲がる地点での合力の向き
Q8
電柱の地点で電線の進行方向が曲がっており、2本の電線が電柱を引く力が等しい場合を考える。このとき、2本の電線から受ける力を1つの力として表した「合力」の向き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
知識
正答率 —
🔥 類題2問
2本の電線がなす角の二等分線上の向き
2本の電線がなす角を3等分したうち、一方の電線に近い向き
どちらか一方の電線と同じ向き
2本の電線がなす角を無視して、常に真北を向く向き
💡 答えを確認
✅ 正解
2本の電線がなす角の二等分線上の向き
2つの力を隣り合う辺とする平行四辺形を描いたとき、その対角線が合力となる。今回のように2つの力の大きさが等しい場合、この平行四辺形はすべての辺の長さが等しい「ひし形」になる。ひし形の対角線は頂角を二等分する性質があるため、合力の向きは必ず2本の電線がなす角の二等分線と一致する。
広島県公立高校入試(2020)類似
摩擦力の向き
Q9
水平な台の上に置かれた木片に小球をぶつけたところ、木片は右向きに滑り出し、その後徐々に減速して停止しました。木片が右向きに移動している最中に、木片の底面と台との間に生じている摩擦力の向きとして正しいものはどれか、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2問
木片を台に対して垂直に押し付ける下向き
移動する向きと同じ右向き
移動する向きとは反対の左向き
台が木片を押し上げる垂直な上向き
💡 答えを確認
✅ 正解
移動する向きとは反対の左向き
摩擦力は、接している面どうしの間で、物体の運動を妨げるように作用する力である。この実験では木片が右向きに移動しているため、その運動を妨げようとする摩擦力は、移動方向とは真逆の左向きに働くことになる。この力が働き続けることで、木片は次第に減速し、最終的に停止する。
広島県公立高校入試(2020)類似
力学的エネルギー保存の法則
Q10
おもりを糸につるした振り子において、おもりを最高点から静かに放し、最下点を通過させ、再び反対側の最高点まで運動させた。この運動のうち、おもりが最高点から最下点に向かって降下する際、エネルギーはどのように変換されているか。ただし、空気抵抗や摩擦は考えないものとする。
物理
運動とエネルギー
★★ 基本
実験・観察
正答率 —
🔥 類題3問
弾性エネルギーが位置エネルギーに変換されている
運動エネルギーが位置エネルギーに変換されている
位置エネルギーが運動エネルギーに変換されている
熱エネルギーが運動エネルギーに変換されている
💡 答えを確認
✅ 正解
位置エネルギーが運動エネルギーに変換されている
おもりが高い位置から低い位置へと移動する際、高さが低くなるため位置エネルギーは減少する。一方で、重力に引かれておもりの速さは増していくため、運動エネルギーが増加する。この過程では、位置エネルギーが運動エネルギーへと次々に姿を変えていると捉えることができる。
広島県公立高校入試(2015)類似
太陽エネルギー由来の発電
Q11
地球上で利用されているエネルギーの多くは、もとをたどると太陽のエネルギーに行き着きます。次の発電方法のうち、太陽エネルギーが形を変えたものを起源とする組み合わせ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
火力発電、風力発電、バイオマス発電
原子力発電、火力発電、風力発電
地熱発電、太陽光発電、水力発電
地熱発電、潮汐発電、バイオマス発電
💡 答えを確認
✅ 正解
火力発電、風力発電、バイオマス発電
太陽の光や熱は、植物の光合成を助けてバイオマス(生物資源)を作り、その植物などが長い年月をかけて変化したものが火力発電の燃料である化石燃料になります。また、太陽の熱は大気の循環を生んで風を発生させるため、風力発電も太陽エネルギー由来と言えます。一方、地熱発電は地球内部の熱を利用しているため、太陽エネルギーとは無関係です。
広島県公立高校入試(2025)類似
手をはなした高さと速さの変化の割合
Q12
ある斜面において、物体を放した高さと、その後の物体の運動の関係について説明した文として、科学的に正しいものはどれですか。
物理
運動とエネルギー
★★ 基本
原理・計算
正答率 —
🔥 類題2問
速さが増加する割合は、放した高さではなく、斜面を下った後の水平面での移動距離に比例する
放した高さが高いほど、物体が斜面を下る際の速さが増加する割合は大きくなる
放した高さが2倍になると、斜面を下りきるまでの時間も2倍になるため、速さが増加する割合は半分になる
斜面の傾きを一定に保つならば、放した高さを変えても速さが増加する割合は変化しない
💡 答えを確認
✅ 正解
斜面の傾きを一定に保つならば、放した高さを変えても速さが増加する割合は変化しない
物体の速さが変化するのは、物体に力が働いているからです。斜面上の物体には、斜面下向きに重力の分力が一定の大きさで働き続けるため、物体は「等加速度直線運動」を行います。この加速の度合い(速さが増加する割合)を決定するのは斜面の傾きであり、スタート地点である放した高さは影響しません。高い位置から放すと最終的な到達速さは大きくなりますが、それは加速している時間が長くなるためであり、加速の割合自体は一定です。
広島県公立高校入試(2015)類似
熱放射
Q13
太陽から放出された光などのエネルギーが宇宙空間を通って地表や海面に届き、そこで吸収されて熱エネルギーに変わる現象を何というか、最も適切な名称を答えなさい。
物理
運動とエネルギー
★ やさしい
知識
正答率 —
🔥 類題2問
熱伝導
熱放射
対流
熱容量
💡 答えを確認
✅ 正解
熱放射
高温の物体から放出された電磁波(光や赤外線など)が、物体に当たって吸収され、熱に変わる現象を放射(または熱放射)と呼びます。これは熱伝導や対流と異なり、物質が介在しない真空の状態でも熱が伝わるという特徴があります。
広島県公立高校入試(2015)類似
エネルギーの変換効率
Q14
投入されたエネルギーのうち、光などの目的とするエネルギーに変換された割合を変換効率といいます。ほぼ同じ明るさで点灯している白熱電球とLED電球の消費電力を比較すると、白熱電球の方が消費電力が大幅に大きいことがわかります。この事実から推論できる白熱電球の変換効率とエネルギーの変換について、正しい説明を選びなさい。
物理
運動とエネルギー
★★ 基本
原理・計算
正答率 —
🔥 類題2問
LED電球に比べて変換効率が高く、光にならなかったエネルギーの多くが化学エネルギーに変換されている。
LED電球に比べて変換効率が低く、光にならなかったエネルギーの多くが化学エネルギーに変換されている。
LED電球に比べて変換効率が低く、光にならなかったエネルギーの多くが熱エネルギーに変換されている。
LED電球に比べて変換効率が高く、光にならなかったエネルギーの多くが熱エネルギーに変換されている。
💡 答えを確認
✅ 正解
LED電球に比べて変換効率が低く、光にならなかったエネルギーの多くが熱エネルギーに変換されている。
変換効率とは、供給されたエネルギーが目的のエネルギーに変わる割合のことです。白熱電球がLED電球と同じ明るさを出すためにより多くの電力を消費しているということは、それだけ「光」以外の形にエネルギーが逃げていることを意味します。電球の場合、光にならなかった電気エネルギーの多くは熱エネルギーに変わって放出されるため、白熱電球は変換効率が低いと判断できます。
広島県公立高校入試(2020)類似
仕事の原理と計算
Q15
物体に力を加えて、その力の向きに物体を移動させたとき、その力の大きさと移動させた距離の積で表される物理量を何といいますか。また、その量を表す単位として適切なものはどれか、次の組み合わせから選びなさい。
物理
運動とエネルギー
★ やさしい
知識
正答率 —
🔥 類題3問
仕事、単位はN(ニュートン)
仕事、単位はJ(ジュール)
仕事率、単位はW(ワット)
エネルギー、単位はPa(パスカル)
💡 答えを確認
✅ 正解
仕事、単位はJ(ジュール)
物体に力を加え、その力の向きに物体を移動させたとき、その力の大きさと移動させた距離の積を「仕事」と呼びます。仕事の大きさを表す単位にはJ(ジュール)が用いられ、1Nの力で物体をその向きに1m動かしたときの仕事が1Jと定義されています。
広島県公立高校入試(2020)類似
仕事の原理と計算
Q16
物体をある高さまで引き上げる際、斜面などの道具を使う場合と、道具を使わずに直接手で垂直に引き上げる場合を比較した説明として、正しいものはどれか選びなさい。ただし、道具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
斜面を使うと、移動させる距離は長くなるが、引き上げるのに必要な力の大きさは変わらないため、仕事の大きさは大きくなる。
斜面を使うと、引き上げるのに必要な力の大きさは小さくなり、移動させる距離も短くなるため、仕事の大きさは小さくなる。
斜面を使うと、引き上げるのに必要な力の大きさは大きくなるが、移動させる距離が短くなるため、仕事の大きさは変わらない。
斜面を使うと、引き上げるのに必要な力の大きさは小さくなるが、移動させる距離が長くなるため、仕事の大きさは変わらない。
💡 答えを確認
✅ 正解
斜面を使うと、引き上げるのに必要な力の大きさは小さくなるが、移動させる距離が長くなるため、仕事の大きさは変わらない。
道具を使っても使わなくても、必要な仕事の大きさが変わらないことを「仕事の原理」といいます。斜面を利用すると、重力の一部を斜面が支えてくれるため、物体を引き上げるのに必要な力は垂直に持ち上げる場合よりも小さくなります。しかし、その分だけ斜面を移動させる距離が長くなるため、結果として「力 × 距離」で求められる仕事の合計は一定となります。
広島県公立高校入試(2025)類似
物体の質量と速さの変化の独立性
Q17
質量が異なる2つの台車を、同じ角度の斜面上から静かに離して走らせました。このとき、それぞれの台車の速さが変化する割合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
★ やさしい
知識
正答率 —
🔥 類題3問
台車の質量が2倍になると、速さの変化の割合も2倍になる
質量の小さい台車の方が、速さの変化の割合が大きい
質量の大きい台車の方が、速さの変化の割合が大きい
質量の大きさに関係なく、速さの変化の割合は一定である
💡 答えを確認
✅ 正解
質量の大きさに関係なく、速さの変化の割合は一定である
斜面を下る物体にはたらく、斜面に平行な方向の重力の分力は質量に比例しますが、同時に物体の動かしにくさ(慣性)も質量に比例します。そのため、斜面の傾きが同じであれば、物体の質量に関わらず単位時間あたりの速さの変化の割合は等しくなります。
広島県公立高校入試(2018)類似
等速直線運動における力のつり合い
Q18
斜面を走行する自転車において、重力の斜面下向きの成分と、摩擦やブレーキによる斜面上向きの力の大きさが等しく、向きが反対であるとき、自転車の運動はどのような状態になりますか。
物理
運動とエネルギー
★★★ 標準
原理・計算
正答率 —
🔥 類題2問
しだいに速さが遅くなり、やがて停止する。
一定の速さで進み続ける等速直線運動をする。
しだいに速さが速くなる加速運動をする。
慣性の法則により、その場に静止し続ける。
💡 答えを確認
✅ 正解
一定の速さで進み続ける等速直線運動をする。
物体にはたらく力がつり合っているとき、すでに運動している物体はそのままの速さで運動を続けるという「慣性の法則」が成り立ちます。斜面を下る向きの力と上る向きの力の大きさが等しく、向きが反対であれば、それらの力はつり合っているため、自転車は加速することなく一定の速さで下り続けます。下向きの力が勝っていれば速くなり、上向きの力が勝っていれば遅くなります。
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風力発電
Q19
プロペラ付きのモーターに風を当てて回転させ、発生した電気でLEDを点灯させる装置において、モーターが発電機として機能し、電流が発生する原理を何といいますか。
物理
運動とエネルギー
★★ 基本
原理・計算
正答率 —
🔥 類題3問
静電気の発生
放電
電磁誘導
電流の熱作用
💡 答えを確認
✅ 正解
電磁誘導
モーターの軸を外部からの力(この場合は風によるプロペラの回転)で回すと、内部のコイルを貫く磁界が変化します。この磁界の変化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。風力発電はこの原理を応用して電気を取り出しています。
広島県公立高校入試(2018)類似
斜面の傾きと速さの変化の関係
Q20
斜面を下る物体の運動において、斜面の傾きを大きくしたとき、物体にはたらく力と速さの変化の割合の関係について正しく述べたものはどれか。
物理
運動とエネルギー
★ やさしい
知識
正答率 —
🔥 類題2問
傾きが大きくなると、物体にはたらく重力自体が大きくなるため、速さの変化の割合も大きくなる。
傾きが大きくなると、斜面に沿って下向きの力は変わらないが、速さの変化の割合は大きくなる。
傾きが大きくなると、斜面に沿って下向きの力が大きくなるが、速さの変化の割合は一定で変わらない。
傾きが大きくなると、斜面に沿って下向きの力が大きくなり、速さの変化の割合も大きくなる。
💡 答えを確認
✅ 正解
傾きが大きくなると、斜面に沿って下向きの力が大きくなり、速さの変化の割合も大きくなる。
斜面上の物体にはたらく重力を、斜面に平行な方向と垂直な方向に分解して考えると、斜面の傾きが大きくなるほど、斜面に沿って下向きの分力が大きくなります。物体にはたらく力が大きいほど、単位時間あたりの速さの変化の割合(加速度)も大きくなるため、より急激に速さが増加することになります。
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広島県公立高校入試(2016)類似
太陽光の入射角と発電効率
Q21
ある地点において、秋分の日の太陽の南中高度を観測したところ55度でした。この地点で、南向きに設置した光電池の発電効率を最大にするためには、光電池の受光面を水平な地面に対して何度傾けて設置する必要がありますか。計算して求めなさい。
物理
運動とエネルギー
★★ 基本
原理・計算
正答率 —
🔥 類題2問
35度
90度
55度
45度
💡 答えを確認
✅ 正解
35度
太陽光による発電効率を最大にするには、太陽光を受光面に対して垂直(90度)に当てる必要があります。地面と太陽光のなす角(南中高度)が55度であるとき、受光面を太陽光に直交させるためには、90度から55度を差し引いた35度だけ、地面からパネルを立ち上げて傾ける必要があります。これにより、パネルと太陽光のなす角がちょうど垂直になります。
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風力発電
Q22
風の持つ運動エネルギーを利用してプロペラを回転させ、その回転によって発電機を回して電気エネルギーを得る発電方法を何といいますか。
物理
運動とエネルギー
★ やさしい
知識
正答率 —
🔥 類題3問
火力発電
地熱発電
風力発電
水力発電
💡 答えを確認
✅ 正解
風力発電
風の力でプロペラを回転させ、その運動エネルギーを電気エネルギーに変換する仕組みを風力発電と呼びます。燃料を燃焼させる火力発電や、水の流れを利用する水力発電とは、エネルギーの源泉が異なります。
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摩擦によるエネルギーの散逸
Q23
レールの斜面から滑り降りてきた小球を、水平な面の上に置いた木片に衝突させる実験を行います。レールを降りた直後の位置をX、そこからさらに数メートル離れた位置をYとしたとき、木片を置く位置による移動距離の違いについて述べたものとして適切なものを選びなさい。ただし、水平面上には一定の摩擦が働くものとします。
物理
運動とエネルギー
★★ 基本
実験・観察
正答率 —
🔥 類題2問
摩擦によって重力の影響が大きくなるため、位置Yに置いたときの木片の移動距離は位置Xの2倍になる。
位置Xに置いたときの方が、位置Yに置いたときよりも、木片の移動距離は長くなる。
位置Xに置いても位置Yに置いても、小球が衝突する直前の高さが同じであれば木片の移動距離は等しい。
位置Yに置いたときの方が、位置Xに置いたときよりも、木片の移動距離は長くなる。
💡 答えを確認
✅ 正解
位置Xに置いたときの方が、位置Yに置いたときよりも、木片の移動距離は長くなる。
小球が水平な面を移動する間、常に接触面からの摩擦を受け続けます。この摩擦によって、小球が持つ力学的エネルギー(この場合は運動エネルギー)が徐々に熱エネルギーへと変換されて失われていきます。したがって、レールから遠い位置Yに到達する頃には、位置Xにいたときよりも小球のエネルギーが減少しているため、木片に衝突した際に木片を押し出す距離は短くなります。
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エネルギーの変換と保存
Q24
プロペラを取り付けた手回し発電機を、外部から風を送って回転させることで発電を行う実験について考えます。プロペラが勢いよく回転している状態でスイッチを入れ、回路に接続した豆電球を点灯させると、スイッチを入れる前と比べてプロペラの回転速度はどのように変化しますか。理由とともに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
実験・観察
正答率 —
🔥 類題3問
回転速度は速くなる。これは、電気が流れることで回路に熱が発生し、空気が膨張してプロペラをさらに押すためである。
回転速度は鈍くなる。これは、スイッチを入れることで装置内の部品どうしの摩擦が急激に増加するためである。
回転速度は鈍くなる。これは、プロペラの持つ運動エネルギーの一部が電気エネルギーに変換されるためである。
回転速度は変わらない。これは、エネルギーの総量は常に一定に保たれるという「エネルギーの保存」が成り立つためである。
💡 答えを確認
✅ 正解
回転速度は鈍くなる。これは、プロペラの持つ運動エネルギーの一部が電気エネルギーに変換されるためである。
発電とは運動エネルギーを電気エネルギーに変換する過程です。スイッチを入れて電気を利用し始めると、供給源であるプロペラの運動エネルギーが電気エネルギーに振り分けられるため、回転を維持する力が弱まり、速度が低下します。これは摩擦の増加やエネルギーの消失によるものではなく、別の形態へエネルギーが移動したことによる結果です。
広島県公立高校入試(2015)類似
エネルギーの変換効率
Q25
エネルギーの変換効率に関連して、白熱電球とLED電球の性質を比較した記述として最も適切なものはどれか選びなさい。
物理
運動とエネルギー
★ やさしい
知識
正答率 —
🔥 類題2問
白熱電球は電気エネルギーを光エネルギーに変換する際、熱エネルギーの発生割合が大きいため、変換効率は低い。
白熱電球は電気エネルギーを熱エネルギーに変換する効率が低いため、LED電球よりも消費電力が小さくなる。
LED電球は熱エネルギーを効率よく光エネルギーに再変換できるため、白熱電球よりも消費電力を抑えられる。
LED電球は光エネルギーを電気エネルギーに変換する効率が非常に高いため、白熱電球よりも明るく光る。
💡 答えを確認
✅ 正解
白熱電球は電気エネルギーを光エネルギーに変換する際、熱エネルギーの発生割合が大きいため、変換効率は低い。
白熱電球はフィラメントが高温になることで発光する仕組みであるため、電気エネルギーの大部分が熱エネルギーとして失われてしまいます。そのため、目的である光エネルギーへの変換効率は、LED電球と比較して低くなります。LED電球は熱としての損失が少ないため、より少ない電力で同じ明るさを得ることができます。
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重力の分解
Q26
水平な床に置かれた物体を、一方の端を持ち上げて徐々に斜面の傾きを大きくしていきました。このとき、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つの分力に分解して考えた場合、それぞれの力の大きさの変化について正しい説明を選びなさい。
物理
運動とエネルギー
★★ 基本
原理・計算
正答率 —
🔥 類題2問
斜面に平行な分力は小さくなり、斜面に垂直な分力は大きくなる
斜面に平行な分力も斜面に垂直な分力も、どちらも大きくなる
斜面に平行な分力は大きくなり、斜面に垂直な分力は小さくなる
斜面に平行な分力も斜面に垂直な分力も、どちらも変化しない
💡 答えを確認
✅ 正解
斜面に平行な分力は大きくなり、斜面に垂直な分力は小さくなる
斜面の傾き(角度)が大きくなると、鉛直下向きにはたらく重力のうち、斜面方向に引きずり下ろそうとする成分がより多くなります。一方で、斜面を押し付ける力(垂直な成分)は、傾きが急になるほど小さくなり、垂直な壁になったときにはゼロになります。
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電柱を支える力の合成
Q27
垂直に立つ電柱において、電線が電柱を水平に引く力と、支線が電柱を斜め下に引く力の2つの力がはたらいています。この2つの力と同じはたらきをする1つの力のことを何といいますか、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2問
垂直抗力
分力
合力
弾性力
💡 答えを確認
✅ 正解
合力
複数の力が1つの物体にはたらくとき、それらと同じはたらきをする1つの力にまとめることを力の合成といい、その求められた力のことを合力と呼びます。この電柱の例では、電線が引く力と支線が引く力の2つを合成して考えることができます。
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物体の質量と速さの変化の独立性
Q28
ある一定の傾きをもつ斜面において、質量50gの台車を走らせたところ、1秒間あたりの速さの増加量は20cm/sでした。同じ傾きの斜面で、質量150gの台車を走らせたとき、この台車の1秒間あたりの速さの増加量はどのようになりますか。
物理
運動とエネルギー
★★★ 標準
原理・計算
正答率 —
🔥 類題3問
20/3 cm/sになる
20cm/sになる
60cm/sになる
40cm/sになる
💡 答えを確認
✅ 正解
20cm/sになる
斜面を転がる物体の速さの変化の割合は、斜面の傾きが一定であれば、物体の質量には関係なく常に一定となります。したがって、質量が50gから150gへと3倍に変化したとしても、斜面の傾きが変わらない限り、1秒間あたりの速さの増加量は20cm/sのまま変化しません。
広島県公立高校入試(2020)類似
振り子の運動エネルギーの変化
Q29
振り子の運動において、おもりが一往復する間、おもりの持つ運動エネルギーが最大になるのはどの位置にあるときですか。
物理
運動とエネルギー
★★ 基本
原理・計算
正答率 —
🔥 類題2問
おもりがどの位置にあっても、運動エネルギーは常に最大で一定である
最高点と最下点の中間の高さを通過するとき
おもりが最も高い位置に到達し、一瞬静止したとき
おもりが最も低い位置である最下点を通過するとき
💡 答えを確認
✅ 正解
おもりが最も低い位置である最下点を通過するとき
振り子の運動では、位置エネルギーと運動エネルギーが互いに入れ替わっています。おもりが最高点にあるときは速さが0になり運動エネルギーは最小(0)になりますが、そこから最下点に向かって下りるにつれて位置エネルギーが運動エネルギーに変換され、速さが最大となる最下点において運動エネルギーも最大となります。
広島県公立高校入試(2018)類似
斜面を下る物体の加速理由
Q30
斜面を転がり落ちる小球の運動を0.1秒ごとのストロボ写真で記録し、その移動距離を分析したところ、0.1秒間に進む距離が時間の経過とともに一定の割合で増加していくことが分かりました。このように、斜面を下る物体の速さが時間とともに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
運動とエネルギー
★★ 基本
実験・観察
正答率 —
🔥 類題2問
物体が斜面を下るにつれて、物体に働く重力の大きさがしだいに大きくなるから。
物体に慣性の法則が働くことで、斜面に沿って下向きの力がしだいに増加するから。
斜面を下るにつれて空気の抵抗が小さくなり、物体を加速させる力が生まれるから。
物体に斜面に沿って下向きの力が一定の大きさで働き続けているから。
💡 答えを確認
✅ 正解
物体に斜面に沿って下向きの力が一定の大きさで働き続けているから。
斜面上にある物体には、常に垂直下向きの重力が働いています。この重力は、斜面に垂直な方向と、斜面に沿って下向きの方向の2つに分解して考えることができます。斜面の角度が一定であれば、重力の分力である「斜面に沿って下向きの力」は、物体がどの位置にあっても常に一定の大きさで働き続けます。物体に運動の向きと同じ向きの力が働き続けると、物体の速さは一定の割合で変化(加速)するため、ストロボ写真の間隔ごとの移動距離が増加していくことになります。
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風力発電
Q31
送風機からの風をプロペラ付きのモーターに当てて回転させ、モーター、スイッチ、LED電球を直列につないだ回路でLEDを点灯させる実験を行いました。この実験におけるエネルギーの変換過程を説明したものとして、最も適切なものを選びなさい。
物理
運動とエネルギー
★★ 基本
実験・観察
正答率 —
🔥 類題3問
プロペラの運動エネルギーが熱エネルギーになり、その熱が直接光エネルギーに変換されている
風の運動エネルギーがプロペラの回転(運動エネルギー)になり、さらに電気エネルギーに変換されている
送風機の電気エネルギーが空気を通じて直接LEDの光エネルギーに変換されている
空気の持つ化学エネルギーがプロペラを通じて電気エネルギーに変換されている
💡 答えを確認
✅ 正解
風の運動エネルギーがプロペラの回転(運動エネルギー)になり、さらに電気エネルギーに変換されている
風がプロペラを押し動かすことで風の運動エネルギーがプロペラの回転という運動エネルギーに変わり、モーターが発電機の役割を果たすことで運動エネルギーが電気エネルギーへと変換されます。その電気エネルギーによってLEDが発光します。
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位置エネルギーと仕事の比例関係
Q32
質量20.0gの小球を高さ15.0cmの地点から静かに離して木片に衝突させたところ、木片は6.0cm移動しました。同じ装置を使い、質量50.0gの小球を高さ30.0cmの地点から離して木片に衝突させたとき、理論上、木片は何cm移動すると考えられますか。
物理
運動とエネルギー
★★★ 標準
原理・計算
正答率 —
🔥 類題3問
24.0cm
15.0cm
30.0cm
12.0cm
💡 答えを確認
✅ 正解
30.0cm
位置エネルギーの大きさ、およびそれによって決まる木片の移動距離は、「質量」と「高さ」のそれぞれに比例します。今回のケースでは、質量が20.0gから50.0gへと2.5倍になり、高さが15.0cmから30.0cmへと2倍になっています。したがって、エネルギーの総量は 2.5(質量倍率) × 2(高さ倍率) = 5倍になります。もとの移動距離が6.0cmであるため、6.0cm × 5 = 30.0cm 移動することになります。
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太陽エネルギー由来の発電
Q33
風力発電は、風の力で風車を回して電気を得る方法ですが、そのエネルギーの起源は太陽にあるとされています。風力発電のエネルギー源が太陽であると言え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。
物理
運動とエネルギー
★★★ 標準
原理・計算
正答率 —
🔥 類題2問
太陽の熱によって地表の温まり方に差が生じ、大気に対流が起こることで風が吹くため。
太陽の光が風車の羽根を直接加熱し、周囲の空気が膨張して羽根を押し動かすため。
太陽の重力が地球の大気を強く引き寄せることで、一定方向の強い風が発生するため。
太陽から放出された電気を帯びた粒子が、大気中の分子を激しく動かして風を作るため。
💡 答えを確認
✅ 正解
太陽の熱によって地表の温まり方に差が生じ、大気に対流が起こることで風が吹くため。
太陽から届く熱エネルギーによって、陸と海、あるいは赤道付近と極付近などで地表の温まり方に差が生じます。この温度差によって空気の密度が変わり、気圧の差が生まれることで大気の移動(対流)が起こります。これが「風」の正体であるため、風力発電は間接的に太陽エネルギーを利用していることになります。
広島県公立高校入試(2018)類似
電柱を支える力の合成
Q34
電柱には、電線によって水平左向きに引く力が加わっています。電柱が傾かないように、電柱から右斜め下の地面に向けて支線が張られており、電柱を引いています。電柱が安定して垂直に立ち続けるためには、電線が引く力と支線が引く力の合力は、どのような向きになっている必要がありますか。
物理
運動とエネルギー
★★★ 標準
原理・計算
正答率 —
🔥 類題2問
電柱の中心軸に沿った真下の向き
電線が引く向きと同じ水平左向き
電柱の中心軸に沿った真上の向き
支線が地面を引っ張る右斜め下の向き
💡 答えを確認
✅ 正解
電柱の中心軸に沿った真下の向き
電柱が左右に傾かないようにするためには、水平方向の力が打ち消し合わなければなりません。電線が左に引く力と、支線が右斜め下に引く力のうち右向きの成分が等しくなるとき、合力は水平成分を持たず、電柱の中心軸に沿って真下を向くようになります。この状態であれば、電柱は地面を垂直に押すだけになり、安定して立つことができます。
広島県公立高校入試(2018)類似
電線が曲がる地点での合力の向き
Q35
ある電柱に2本の電線が接続されており、一方は真西の方向に、もう一方は南東の方向に、それぞれ同じ大きさの力で電柱を引いている。この電柱が倒れないように、電線が引く力と反対方向に「支線(電柱を支えるワイヤー)」を設置して力をつり合わせたい。このとき、支線はどの方向に引くように設置するのが最も適切か。
物理
運動とエネルギー
★★ 基本
原理・計算
正答率 —
🔥 類題2問
真西に伸びる電線と平行で、東に向かう方向
2本の電線がなす角を二等分する方向のうち、電線が引く向きとは反対の方向
南東に伸びる電線と平行で、北西に向かう方向
2本の電線がなす角を二等分する方向のうち、電線が引く向きと同じ方向
💡 答えを確認
✅ 正解
2本の電線がなす角を二等分する方向のうち、電線が引く向きとは反対の方向
2つの同じ大きさの力が1点にはたらくとき、平行四辺形の法則に基づくと、その合力は2つの力がなす角の二等分線上に現れる。電柱を安定させるためには、この合力による力とつり合いの関係になるように、合力と正反対の向きに同じ大きさの力を加える必要がある。したがって、支線は2本の電線がなす角の二等分線上で、電線が引く側とは逆の向きに設置することになる。
広島県公立高校入試(2016)類似
太陽光の入射角と発電効率
Q36
秋分の日の南中時に、地面に対して水平に置いた光電池と、太陽光が受光面に対して正面から当たるように南向きに傾けて置いた光電池の発電量を比較しました。光電池の発電効率が最も高くなるのは、太陽光が受光面に対してどのような角度で当たるときですか。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
太陽光が受光面に対して垂直に当たるとき
太陽光の入射角に関わらず、受光面積が最大であればよい
太陽光が受光面に対して45度の角度で当たるとき
太陽光が受光面に対して平行に当たるとき
💡 答えを確認
✅ 正解
太陽光が受光面に対して垂直に当たるとき
光電池の発電量は、受光面が受け取る単位面積あたりの光エネルギーの大きさに比例します。太陽光が受光面に対して垂直に入射する場合、光が最も狭い範囲に集中して当たるため、光エネルギーの密度が最大となり、発電効率が最も高くなります。水平に設置した場合、南中高度に応じて太陽光が斜めに当たるため、垂直に当てた場合に比べてエネルギー密度が低下します。
広島県公立高校入試(2018)類似
摩擦がある場合の力学的エネルギーの変化
Q37
自転車で坂道を下る際、ブレーキをかけながら一定の速さで下りていく場面を想定します。このとき、減少した位置エネルギーはどのような状態になっていると考えられますか。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2問
ブレーキをかける力と重力がつり合っているため、位置エネルギーは減少せず保存されている
斜面を下ることで位置エネルギーは減少するが、自転車のタイヤが変形することで弾性エネルギーとして蓄えられる
一定の速さで動いているため、位置エネルギーの減少分はすべて運動エネルギーの増加分に入れ替わっている
ブレーキの摩擦によって熱や音のエネルギーに変換され、力学的エネルギーとしては減少している
💡 答えを確認
✅ 正解
ブレーキの摩擦によって熱や音のエネルギーに変換され、力学的エネルギーとしては減少している
自転車が坂を下るとき、本来であれば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ますが、ブレーキをかけて一定の速さを保っている場合、運動エネルギーは増えていません。この減少した位置エネルギーの大部分は、ブレーキ装置やタイヤと地面との摩擦によって熱エネルギーや音エネルギーに変換され、外部へ放出されています。このように力学的エネルギー以外のエネルギーに変化するため、系全体の力学的エネルギーは減少します。
広島県公立高校入試(2025)類似
斜面の傾きと速さの変化の割合
Q38
同じ質量の小球を用い、傾きが異なる2つの斜面でそれぞれ転がし、時間と速さの関係を調べました。一方は傾きが急な斜面、もう一方は傾きが緩やかな斜面です。このとき観察される現象として正しい説明を選びなさい。
物理
運動とエネルギー
★★ 基本
実験・観察
正答率 —
🔥 類題3問
傾きが緩やかな斜面の方が、移動距離が長くなるため、最終的な速さの変化の割合は大きくなる。
小球の質量が同じであれば、斜面の傾きが異なっても、速さが増加する割合は常に一定である。
傾きが急な斜面の方が、速さの変化を示す直線の傾きが急になり、速さがより激しく増加する。
どちらの斜面でも重力がはたらいているため、時間の経過とともに速さが増加する割合は等しくなる。
💡 答えを確認
✅ 正解
傾きが急な斜面の方が、速さの変化を示す直線の傾きが急になり、速さがより激しく増加する。
斜面を下る運動を「時間」を横軸、「速さ」を縦軸としたグラフで表すと、その傾きは速さが増加する割合(加速度)を示します。傾きが急な斜面では、物体を加速させる斜面方向の力が大きいため、グラフの傾きも急になり、短時間で速さが大きく変化することを確認できます。
広島県公立高校入試(2020)類似
位置エネルギーと仕事の比例関係
Q39
高い位置にある小球を斜面に沿って転がし、水平面上に置かれた木片に衝突させて木片を移動させる実験を行います。このとき、小球が持っている「位置エネルギー」の大きさを決定する要素の組み合わせとして、最も適切なものはどれですか。
物理
運動とエネルギー
★ やさしい
知識
正答率 —
🔥 類題3問
小球の質量と、小球を静かに離すときの高さ
小球の体積と、小球を静かに離すときの高さ
小球の質量と、斜面の傾き(角度)
小球の体積と、斜面の傾き(角度)
💡 答えを確認
✅ 正解
小球の質量と、小球を静かに離すときの高さ
物体が持つ位置エネルギーの大きさは、その物体の質量に比例し、かつ基準となる水平面からの高さに比例するという性質があります。斜面の角度や物体の体積(大きさ)は、摩擦や空気抵抗を無視できる場合、位置エネルギーの大きさそのものを決定する直接の要因にはなりません。
広島県公立高校入試(2020)類似
力学的エネルギー保存の法則
Q40
摩擦や空気抵抗を無視できる空間で、おもりを糸につるした振り子を最高点から静かに放した。おもりが最下点を通過し、反対側の同じ高さまで移動する間、おもりが持つ「位置エネルギー」と「運動エネルギー」を足し合わせた合計の値はどうなるか。
物理
運動とエネルギー
★ やさしい
原理・計算
正答率 —
🔥 類題3問
常に一定に保たれる
最高点に達した瞬間に最大になる
最下点に近づくにつれて大きくなる
最下点に近づくにつれて小さくなる
💡 答えを確認
✅ 正解
常に一定に保たれる
摩擦や空気抵抗がない条件下では、物体が運動する際に位置エネルギーが減少すればその分だけ運動エネルギーが増加し、逆に位置エネルギーが増加すればその分だけ運動エネルギーが減少する。この、位置エネルギーと運動エネルギーの和を力学的エネルギーと呼び、その値は常に一定に保たれるという原理があるため、合計値は変化しない。
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広島県公立高校入試(2020)類似
振り子の運動エネルギーの変化
Q41
振り子が往復運動をしているとき、おもりが最も高い位置にある両端の点から、円弧を描いて最も低い位置にある点へと移動する際、おもりの速さと運動エネルギー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
★ やさしい
知識
正答率 —
🔥 類題2問
速さが遅くなるにつれて、運動エネルギーは大きくなる
速さが速くなるにつれて、運動エネルギーは小さくなる
速さが変化しても、運動エネルギーの大きさは常に一定である
速さが速くなるにつれて、運動エネルギーは大きくなる
💡 答えを確認
✅ 正解
速さが速くなるにつれて、運動エネルギーは大きくなる
運動エネルギーは、動いている物体が持つエネルギーであり、物体の速さが速いほど大きくなる性質を持ちます。振り子が最高点から最下点に向かって運動するとき、重力によっておもりが加速され速さが増していくため、それに伴って運動エネルギーも大きくなります。
広島県公立高校入試(2025)類似
斜面の傾きと速さの変化の割合
Q42
斜面の傾きを大きくしていくと、物体が斜面を下る時の速さが増加する割合が大きくなります。この理由を「重力」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。
物理
運動とエネルギー
★★★ 標準
原理・計算
正答率 —
🔥 類題3問
斜面の傾きが大きくなるほど、物体にはたらく重力のうち、斜面に平行な下向きの分力が大きくなるから。
斜面の傾きが大きくなると、重力の作用点である重心の位置が変化し、加速しやすくなるから。
斜面の傾きが大きくなるほど、物体にはたらく重力そのものが次第に大きくなっていくから。
斜面の傾きが大きくなるほど、重力に逆らう力である摩擦力が急激に減少するから。
💡 答えを確認
✅ 正解
斜面の傾きが大きくなるほど、物体にはたらく重力のうち、斜面に平行な下向きの分力が大きくなるから。
物体には地球の中心に向かって一定の大きさの重力がはたらいています。斜面上の物体には、この重力を「斜面に垂直な方向」と「斜面に平行な方向」に分解した力がはたらきます。斜面の傾きが大きくなる(垂直に近づく)ほど、斜面に平行な方向の分力が重力全体の大きさに近づいていくため、物体を加速させる力が強くなり、速さが増加する割合が大きくなります。
広島県公立高校入試の理科:電流・磁界
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広島県公立高校入試(2025)類似
電力
Q1
電圧と電流が比例関係にある回路において、電源の電圧を4.0Vから8.0Vに変化させたとき、消費される電力はもとの何倍になるか。
物理
電流・磁界
★★★ 標準
実験・観察
正答率 —
🔥 類題3問
4倍
1倍
2倍
16倍
💡 答えを確認
✅ 正解
4倍
電力は「電圧 × 電流」で算出される。電圧と電流が比例関係にある場合、電圧を2倍(4.0Vから8.0V)にすると、流れる電流も2倍になる。その結果、電力は「2(電圧の倍数)× 2(電流の倍数)」で、もとの4倍の大きさになる。
広島県公立高校入試(2019)類似
コイルがつくる磁界の向き
Q2
コイルに電流を流したとき、コイルの内部には一定の方向に磁界が発生する。このとき、電流の向きを右手の親指以外の4本の指を曲げる向きに合わせると、親指の指す向きがコイル内部の磁界の向きと一致する。この法則の名称を答えなさい。
物理
電流・磁界
★ やさしい
知識
正答率 —
🔥 類題2問
慣性の法則
フレミングの左手の法則
レンツの法則
右ねじの法則
💡 答えを確認
✅ 正解
右ねじの法則
電流と磁界の向きの関係を示す法則であり、右手の4本の指を電流の向きに合わせると、親指が指す方向がコイル内部の磁界の方向(N極側)を示す。この関係が、右ねじを回したときにねじが進む方向と一致することからこの名称で呼ばれる。
広島県公立高校入試(2021)類似
消費電力と発熱量の関係
Q3
抵抗の大きさが2Ω、4Ω、6Ωの3種類の電熱線に、それぞれ6.0Vの電圧をかけて5分間電流を流しました。その結果、2Ωの電熱線には3.02Aの電流が流れ温度が10.5℃上昇し、4Ωでは1.54Aで5.3℃上昇、6Ωでは1.03Aで3.5℃上昇しました。この実験結果から導き出される、消費電力と発熱量(上昇温度)の関係として最も適切な説明はどれですか。
物理
電流・磁界
★★ 基本
原理・計算
正答率 —
🔥 類題2問
消費電力が大きいほど発熱量は小さくなり、消費電力と発熱量は反比例の関係にある。
電熱線の抵抗の値が大きいほど発熱量は大きくなり、抵抗と発熱量は比例の関係にある。
電熱線に流れる電流の値が小さいほど発熱量は大きくなり、電流と発熱量は反比例の関係にある。
消費電力が大きいほど発熱量は大きくなり、消費電力と発熱量は比例の関係にある。
💡 答えを確認
✅ 正解
消費電力が大きいほど発熱量は大きくなり、消費電力と発熱量は比例の関係にある。
電熱線で消費される電力(電圧×電流)を計算すると、2Ωの電熱線が最も大きく、次いで4Ω、6Ωの順となります。実験結果の上昇温度も、電力が最も大きい2Ωの電熱線が10.5℃と最大であり、電力が約1/2になった4Ωの電熱線の上昇温度も約1/2の5.3℃となっていることから、消費電力と発熱量は比例の関係にあることがわかります。
広島県公立高校入試(2019)類似
電磁誘導が生じない条件
Q4
検流計をつないだコイルに対して棒磁石を動かし、誘導電流を発生させる実験を行います。この実験において、誘導電流が発生しない条件として正しいものはどれですか。
物理
電流・磁界
★★ 基本
原理・計算
正答率 —
🔥 類題3問
コイルを固定したまま、磁石をコイルの内部に向かって近づける。
非常に強い磁力を持つ磁石を、コイルのすぐそばで静止させておく。
磁石を固定したまま、コイルを磁石から遠ざけるように動かす。
磁石のS極を、速いスピードでコイルから遠ざける。
💡 答えを確認
✅ 正解
非常に強い磁力を持つ磁石を、コイルのすぐそばで静止させておく。
誘導電流が発生するためには、コイル内部の磁界の変化が必要です。磁石がどれほど強くても、コイルとの相対的な位置関係が変わらず静止している状態では、磁力線の本数に変化が生じないため電磁誘導は起こりません。他の選択肢のように、磁石とコイルの距離が変化する場合は、磁界が変化するため誘導電流が発生します。
広島県公立高校入試(2015)類似
電力の定義
Q5
電気器具が1秒間あたりに消費する電気エネルギーの量を何というか。また、その量を表す単位として正しい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
名称:電力、単位:ワット(W)
名称:電圧、単位:ボルト(V)
名称:電力量、単位:ジュール(J)
名称:電流、単位:アンペア(A)
💡 答えを確認
✅ 正解
名称:電力、単位:ワット(W)
電気エネルギーが単位時間(1秒間)あたりにどれだけ消費されるかを示す指標は電力と呼ばれる。この電力の単位にはワット(W)が用いられ、1Wは1秒間に1Jの電気エネルギーを消費することと同義である。電力量は消費されたエネルギーの総量を指し、電流や電圧は電力の大きさを決める要素ではあるが定義そのものではない。
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誘導電流
Q6
検流計に接続されたコイルの内部を棒磁石が通過するとき、コイル内の磁界が変化することによって、その変化を妨げる方向に電流が流れる現象が見られます。このときに流れる電流を何といいますか。
物理
電流・磁界
★ やさしい
知識
正答率 —
🔥 類題3問
直流電流
誘導電流
静電気
放電
💡 答えを確認
✅ 正解
誘導電流
コイル内の磁界が変化したときに電流が流れる現象を電磁誘導と呼び、その際に流れる電流を誘導電流と呼びます。この電流は、磁石の動きによる磁界の変化を打ち消そうとする向きに発生するのが特徴です。
広島県公立高校入試(2015)類似
電磁誘導
Q7
コイルの内部の磁界を変化させることによって、コイルに電圧が生じて電流が流れる現象を何といいますか。最も適切な名称を答えなさい。
物理
電流・磁界
★ やさしい
知識
正答率 —
🔥 類題2問
静電気誘導
電磁力
磁化
電磁誘導
💡 答えを確認
✅ 正解
電磁誘導
コイルを貫く磁界が変化した際に、その変化を妨げる向きに電圧が発生す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ます。これに対し、帯電した物体を近づけたときに電荷が移動する現象は静電気誘導、磁界中の電流が受ける力は電磁力であり、混同しないよう注意が必要です。
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電流を流す時間と上昇温度の比例関係
Q8
ある電熱線を用いて水を温める実験を行ったところ、電流を流した時間が1分で2.1度、3分で6.3度、5分で10.5度の上昇温度が記録されました。電流を流す時間と上昇温度が比例関係にあるとき、この電熱線に8分間電流を流した場合の上昇温度として正しい数値を選びなさい。
物理
電流・磁界
★★ 基本
原理・計算
正答率 —
🔥 類題2問
12.6度
14.7度
18.9度
16.8度
💡 答えを確認
✅ 正解
16.8度
実験データを確認すると、1分間で2.1度、5分間で10.5度(2.1×5)となっており、上昇温度が電流を流した時間に比例していることが確認できます。この比例定数を用いると、8分間電流を流した際の上昇温度は 2.1度 × 8 = 16.8度 と算出されます。
広島県公立高校入試(2024)類似
磁石の移動速度と誘導電流の大きさ
Q9
垂直に立てた透明なパイプの途中にコイルを巻き、検流計につないだ装置を用意します。このパイプの中に棒磁石を落として、磁石がコイルの中を通過する際に発生する誘導電流を調べます。磁石を落とす高さをより高くして、磁石がコイルを通過する時の速度を速くした場合、磁石を低い位置から落とした時と比較して、発生する誘導電流の大きさはどうなりますか。
物理
電流・磁界
★★ 基本
実験・観察
正答率 —
🔥 類題2問
誘導電流は大きくなる
誘導電流は流れなくなる
誘導電流は小さくなる
誘導電流の大きさは変わらない
💡 答えを確認
✅ 正解
誘導電流は大きくなる
コイルを貫く磁界が変化することによって電流が流れる現象を電磁誘導といいます。磁石を高い位置から落とすほど、重力の影響でコイルを通過する際の速度が速くなります。磁界の変化が急激であるほど、発生する誘導電流は大きくなるという性質があるため、速度を速くした条件では電流が大きくなります。
広島県公立高校入試(2021)類似
電流を流す時間と上昇温度の比例関係
Q10
電熱線に一定の電圧を加えて水を温める実験を行う際、電流を流す時間と水の上昇温度にはどのような関係が成立しますか。最も適切な説明を選びなさい。
物理
電流・磁界
★ やさしい
知識
正答率 —
🔥 類題2問
上昇温度は電流を流す時間の2乗に比例する
上昇温度は電流を流す時間に反比例する
上昇温度は電流を流す時間に関わらず常に一定である
上昇温度は電流を流す時間に比例する
💡 答えを確認
✅ 正解
上昇温度は電流を流す時間に比例する
電熱線から発生する熱量は「電力(電圧×電流)×時間」で求められます。電圧が一定であれば電力も一定に保たれるため、発生する熱量は電流を流した時間に正比例します。水が得る熱量と上昇温度は比例関係にあるため、結果として水の上昇温度は電流を流す時間に比例して大きくなります。
広島県公立高校入試(2021)類似
並列回路の合成抵抗と電流
Q11
抵抗器を並列に接続した回路において、回路全体の抵抗の性質と、回路全体を流れる電流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
電流・磁界
★ やさしい
知識
正答率 —
🔥 類題2問
回路全体の抵抗は各抵抗の抵抗値よりも減少し、回路全体を流れる電流はどの地点でも一定になる
回路全体の抵抗は各抵抗の抵抗値の和になり、回路全体を流れる電流は各抵抗を流れる電流の和になる
回路全体の抵抗は各抵抗の抵抗値の和になり、回路全体を流れる電流はどの地点でも一定になる
回路全体の抵抗は各抵抗の抵抗値よりも減少し、回路全体を流れる電流は各抵抗を流れる電流の和になる
💡 答えを確認
✅ 正解
回路全体の抵抗は各抵抗の抵抗値よりも減少し、回路全体を流れる電流は各抵抗を流れる電流の和になる
並列回路では電流の通り道が枝分かれして増えるため、回路全体の抵抗はそれぞれの抵抗器の抵抗値よりも必ず減少するという性質があります。また、枝分かれした各抵抗を流れる電流が合流して回路全体の電流となるため、回路全体の電流は各部分を流れる電流の和に等しくなります。
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誘導電流
Q12
検流計に接続したコイルに対し、棒磁石のN極を上から近づけたとき、検流計の針が右に振れました。この実験の結果から推測される現象の説明として、正しいものはどれですか。
物理
電流・磁界
★★★ 標準
原理・計算
正答率 —
🔥 類題3問
磁石を遠ざけると、磁界の変化を妨げようとして逆向きに電流が流れる
磁石を動かす速さを変えても、流れる電流の向きは常に一定である
磁石を止めた状態にすると、磁界が一定に保たれるため電流が流れ続ける
S極を近づけた場合でも、同じ向きに電流が流れる
💡 答えを確認
✅ 正解
磁石を遠ざけると、磁界の変化を妨げようとして逆向きに電流が流れる
誘導電流は、磁石の動きによる磁界の変化を妨げる方向に発生します。N極を近づけたときと遠ざけたときでは、磁束の変化が逆になるため、電流の向きも逆になります。また、磁石を止めてしまうと磁界の変化がなくなるため、電流は流れなくなります。
広島県公立高校入試(2026)類似
電力量の算出
Q13
抵抗器に3Vの電圧を加え、200mAの電流を20秒間流し続けたとき、この抵抗器で消費される電力量は何J(ジュール)ですか。
物理
電流・磁界
★★ 基本
原理・計算
正答率 —
🔥 類題2問
120 J
1200 J
1.2 J
12 J
💡 答えを確認
✅ 正解
12 J
電力量(J)は、電圧(V)× 電流(A)× 時間(秒)という計算式で求められます。まず、電流の単位をミリアンペア(mA)からアンペア(A)に換算する必要があるため、200mAは0.2Aとなります。これに電圧3Vと時間20秒を代入して計算すると、3(V)× 0.2(A)× 20(秒)= 12(J)となります。
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電力量の算出
Q14
100Vの電圧で使用したときに800Wの電力を消費する電気ストーブがある。この電気ストーブを30秒間使用したときに消費される電力量(熱量)は何Jか。
物理
電流・磁界
★★ 基本
原理・計算
正答率 —
🔥 類題3問
48000J
800J
24000J
240J
💡 答えを確認
✅ 正解
24000J
電力量(J)は、消費電力(W)に使用した時間(秒)をかけることで求めることができる。この場合、800Wに30秒をかける計算を行うことで、電気ストーブから発生した熱の総量を算出できる。
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電力量の算出
Q15
電熱線などの電気器具に電流を流したとき、一定の時間内に消費される電気エネルギーの総量の名称と、その単位の組み合わせ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2問
電力量、単位はジュール(J)
電力、単位はワット(W)
電圧、単位はボルト(V)
熱量、単位はカロリー(cal)
💡 答えを確認
✅ 正解
電力量、単位はジュール(J)
電気エネルギーが光や熱、音などに変わる際の総量は電力量と呼ばれます。これは電力(1秒あたりに消費される電気エネルギー)に通電時間を掛けたものであり、単位にはジュール(J)が用いられます。電力量は「電圧(V)×電流(A)×時間(秒)」の式で算出することができます。
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誘導電流の向き
Q16
電磁誘導によって流れる電流の向きについて、磁界の変化という言葉を用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
★★★ 標準
原理・計算
正答率 —
🔥 類題3問
磁界の変化が大きければ大きいほど、常に同じ向きに流れる
磁石の動きを速くすると、磁界の変化とは無関係な向きに流れる
磁石を近づけるときのみ、磁界の変化と同じ向きに磁界をつくるように流れる
コイル内部の磁界の変化を妨げるような向きに磁界をつくるように流れる
💡 答えを確認
✅ 正解
コイル内部の磁界の変化を妨げるような向きに磁界をつくるように流れる
コイルには、内部を貫く磁界の変化を嫌う性質があります。磁石が近づく(磁界が強まる)とそれを押し戻すような磁界を、磁石が遠ざかる(磁界が弱まる)とそれを引き止めるような磁界を発生させるように電流が流れます。このため、磁石の極性や動かす向きによって、誘導電流の向きが決定されます。
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電力
Q17
電圧と電流が比例関係にある抵抗器を用いた実験において、電圧を4.0Vに設定したところ、0.4Aの電流が流れた。このとき、抵抗器で消費されている電力として正しいものはどれか。
物理
電流・磁界
★★ 基本
原理・計算
正答率 —
🔥 類題3問
0.1ワット
16ワット
1.6ワット
10ワット
💡 答えを確認
✅ 正解
1.6ワット
電力は「電圧(V)× 電流(A)」という式で求めることができる。電圧が4.0V、電流が0.4Aであるため、これらを掛け合わせると 4.0 × 0.4 = 1.6 となり、消費される電力は1.6ワットとなる。
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電磁誘導
Q18
自転車のライト用発電機は、タイヤの回転が軸に伝わって内部の磁石が回転し、その周囲に固定されたコイルに電流が流れる仕組みになっています。この発電機において、走行中にライトをより明るく点灯させるための条件として、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
磁力の弱い磁石に入れ替えて、磁界の変化を小さくする
自転車の速度を上げて、磁石を速く回転させる
自転車の速度を下げて、磁石をゆっくり回転させる
コイルの巻き数を減らして、抵抗を小さくする
💡 答えを確認
✅ 正解
自転車の速度を上げて、磁石を速く回転させる
電磁誘導によって発生する電流の大きさは、単位時間あたりの磁界の変化量に比例します。自転車の速度を上げると、タイヤに連動する磁石の回転速度が増し、コイル内部の磁界がより急激に変化するため、より大きな電流が発生してライトが明るくなります。また、磁石の磁力を強くしたり、コイルの巻き数を増やしたりすることでも電流を大きくすることが可能です。
広島県公立高校入試(2021)類似
消費電力と発熱量の関係
Q19
同じ6.0Vの電圧を加えたとき、抵抗が2Ωの電熱線は、抵抗が6Ωの電熱線に比べて約3倍の上昇温度を示しました。2Ωの電熱線の方がより多くの熱を発生させた理由として、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2問
電圧が一定の場合、抵抗が大きいほど電流を流そうとする力が強まり、消費電力が大きくなるため。
電熱線の抵抗の大きさと発生する熱量は比例するため、抵抗が変化しても電圧が同じなら熱量は変わらないため。
電圧が一定の場合、抵抗が小さいほど流れる電流が大きくなり、消費電力が大きくなるため。
電流が流れにくい抵抗ほど、電子の衝突回数が増えて発熱効率が上がるため。
💡 答えを確認
✅ 正解
電圧が一定の場合、抵抗が小さいほど流れる電流が大きくなり、消費電力が大きくなるため。
オームの法則により、加える電圧が一定であれば、抵抗が小さいほど流れる電流は大きくなります。電力は「電圧×電流」で求められるため、電流が大きくなるほど消費される電力も大きくなります。発熱量は消費電力に比例するため、最も抵抗が小さく大きな電流が流れた2Ωの電熱線で、最も多くの熱が発生します。
広島県公立高校入試(2019)類似
誘導電流の向き
Q20
棒磁石のS極をコイルの上側から内部へ近づけたところ、検流計の針が右側に振れました。次に、コイルの中に入っている棒磁石のS極を、コイルの上側へ向かって遠ざけたとき、検流計の針はどのように動きますか。
物理
電流・磁界
★★ 基本
実験・観察
正答率 —
🔥 類題3問
振れずに中央で止まったままになる
右側に振れる
右側に振れたあと、すぐに中央に戻って止まる
左側に振れる
💡 答えを確認
✅ 正解
左側に振れる
電磁誘導の実験において、磁石の極性が同じであれば、磁石を動かす向きを逆にすると流れる電流の向きも逆になります。S極を近づけたときに右に振れたのであれば、S極を遠ざける操作では反対方向である左側に電流が流れます。
もっと見る(残り22問)↓
広島県公立高校入試(2021)類似
切り替えスイッチを含む並列回路の構成
Q21
電源に2本の電熱線が並列につながれており、それぞれの枝に独立したスイッチが設置されている回路があります。一方のスイッチのみを閉じている状態から、もう一方のスイッチも閉じて両方の電熱線に電流を流したとき、回路全体に流れる電流の大きさと、各電熱線の発熱の様子はどうなりますか。
物理
電流・磁界
★★ 基本
原理・計算
正答率 —
🔥 類題2問
回路全体を流れる電流は小さくなり、それぞれの電熱線は互いに影響を受けず独立して発熱する
回路全体を流れる電流は大きくなるが、各電熱線の1本あたりの発熱量は減少する
回路全体を流れる電流は大きくなり、それぞれの電熱線は互いに影響を受けず独立して発熱する
回路全体を流れる電流は変わらず、それぞれの電熱線の発熱量も変化しない
💡 答えを確認
✅ 正解
回路全体を流れる電流は大きくなり、それぞれの電熱線は互いに影響を受けず独立して発熱する
並列回路では、それぞれの枝にかかる電圧は電源電圧と等しくなります。そのため、スイッチを増やして別の枝に電流を流しても、もともと流れていた枝の電圧や電流は変化せず、それぞれの電熱線は独立して動作します。回路全体の電流は、それぞれの枝を流れる電流の合計となるため、使用する電熱線を増やす(スイッチをさらに入れる)ほど、回路全体を流れる電流の大きさは増していくことになります。
広島県公立高校入試(2019)類似
誘導電流を大きくする方法
Q22
誘導電流を大きくするために、磁石を速く動かしたり、コイルの巻き数を増やしたりすることが有効であるのはなぜですか。その原理を説明したものとして最も適切なものはどれですか。
物理
電流・磁界
★★ 基本
原理・計算
正答率 —
🔥 類題2問
コイルを貫く磁界の変化率を大きくするため
磁石の周囲に発生する磁界の範囲を広げるため
磁石のN極とS極の入れ替わりを速くするため
コイルに流れる電流の抵抗を小さくするため
💡 答えを確認
✅ 正解
コイルを貫く磁界の変化率を大きくするため
誘導電流の大きさは、磁束の変化の速さ(磁界の変化率)に比例するという物理原理があります。磁石の移動速度を上げることは、短時間で磁界を大きく変化させることにつながり、結果として誘導電流が強くなります。巻き数を増やすことも、磁界の変化を受ける回数を増やすことで、全体としての変化率を高める効果があります。
広島県公立高校入試(2017)類似
計器を用いた回路構成
Q23
電流計と電圧計を回路に接続する際、電流計を直列に、電圧計を並列に接続しなければならない原理的な理由として、最も適切な説明はどれですか。
物理
電流・磁界
★★ 基本
原理・計算
正答率 —
🔥 類題2問
電流計は回路を流れる電流の量を直接測るために一本の道筋に入れる必要があり、電圧計は二点間の勢いの差を測るために枝分かれさせてつなぐ必要があるから
電流計は非常に大きな抵抗を持っているため直列に接続し、電圧計は非常に小さな抵抗を持っているため並列に接続して電流を調整するから
電流計は回路のどこにつないでも値が変わらない性質を利用し、電圧計は回路が枝分かれすると値が合計される性質を利用するため
電流計は電圧を一定に保つ役割を持ち、電圧計は電流を一定に保つ役割を持っており、それぞれの接続によって回路を保護しているから
💡 答えを確認
✅ 正解
電流計は回路を流れる電流の量を直接測るために一本の道筋に入れる必要があり、電圧計は二点間の勢いの差を測るために枝分かれさせてつなぐ必要があるから
電流は「流れ」そのものを示すため、計器の中にすべての電流を流し込む「直列」接続が適しています。電圧は「2点間の差」を示すため、測りたい区間をまたぐように接続する「並列」接続が適しています。もし電流計を並列につなぐと大きな電流が流れて計器が壊れる恐れがあり、電圧計を直列につなぐと回路全体の電流がほとんど流れなくなるという性質もあります。
広島県公立高校入試(2021)類似
実験における水の攪拌
Q24
電熱線を用いて水の温度を上昇させる実験において、水の温度を均一にするために攪拌(かき混ぜること)を行わずに測定を続けた場合、どのような問題が生じると考えられますか。原理に基づいた説明として正しいものを選びなさい。
物理
電流・磁界
★★ 基本
原理・計算
正答率 —
🔥 類題2問
電熱線付近の水だけが沸点に達してしまい、100度以上の温度変化が測定できなくなる。
熱が水全体に伝わる前に容器の底から逃げてしまい、上昇温度が理論値より常に低くなる。
対流だけでは水全体が混ざりきらず、温度計の位置によって測定値に誤差が生じる。
水温にムラができることで水の密度が一定にならず、電熱線が消費する電力量が変化する。
💡 答えを確認
✅ 正解
対流だけでは水全体が混ざりきらず、温度計の位置によって測定値に誤差が生じる。
液体を加熱すると温まった部分の密度が小さくなり上昇するという「対流」が起こりますが、これだけで短時間に容器内の温度を完全に均一にすることは困難です。攪拌を行わないと、熱源に近い場所や上層部など、場所によって温度差が残ったままになります。温度計が示す値が「水全体の平均的な温度」を代表しているとは言えなくなるため、実験データの信頼性が損なわれる原因となります。
広島県公立高校入試(2015)類似
電力の定義
Q25
100Vの電圧で54Wの電力を消費する白熱電球を、100Vの電源につないで10分間点灯し続けた。このとき、白熱電球が消費した電気エネルギーの総量(電力量)は何ジュール(J)か。
物理
電流・磁界
★★ 基本
原理・計算
正答率 —
🔥 類題3問
540ジュール
32400ジュール
60000ジュール
3240ジュール
💡 答えを確認
✅ 正解
32400ジュール
消費された電気エネルギーの総量である電力量(J)は、「電力(W)× 時間(秒)」の計算式で求められる。この問題では時間が10分間であるため、秒単位に換算すると10分 × 60秒 = 600秒となる。よって、54W × 600秒 = 32400Jとなる。
広島県公立高校入試(2019)類似
誘導電流を大きくする方法
Q26
検流計につないだコイルに棒磁石を近づけて誘導電流を発生させる実験において、発生する電流をより大きくするための操作として、適切なものはどれですか。
物理
電流・磁界
★ やさしい
実験・観察
正答率 —
🔥 類題2問
磁石を動かす移動速度を大きくする
磁石を動かす移動速度を小さくする
コイルの巻き数を少なくする
磁石をより磁力の弱いものに変える
💡 答えを確認
✅ 正解
磁石を動かす移動速度を大きくする
電磁誘導によって発生する誘導電流の強さは、単位時間あたりにコイルを貫く磁界の変化の度合いに関係します。磁石を動かす移動速度を速くすることで、磁界の変化が急激になり、より大きな電流を発生させることができます。また、コイルの巻き数を増やすことや、磁力の強い磁石を使うことも、電流を大きくするための有効な手段です。
広島県公立高校入試(2021)類似
直列回路の合成抵抗と電流
Q27
電源電圧が8Vで、2Ωの抵抗器が2つ直列に接続された回路において、回路全体の合成抵抗と、回路全体を流れる電流の値の組み合わせとして正しいものはどれですか。
物理
電流・磁界
★★ 基本
原理・計算
正答率 —
🔥 類題2問
合成抵抗:4Ω、電流:2A
合成抵抗:1Ω、電流:8A
合成抵抗:1Ω、電流:4A
合成抵抗:4Ω、電流:4A
💡 答えを確認
✅ 正解
合成抵抗:4Ω、電流:2A
直列回路において、回路全体の合成抵抗は各抵抗器の抵抗値の合計となります。この問題では2Ωの抵抗器が2つ直列に接続されているため、2Ω+2Ω=4Ωとなります。また、オームの法則(電流=電圧÷抵抗)により、回路全体を流れる電流は、電源電圧8Vを合成抵抗4Ωで割った2Aとなります。
広島県公立高校入試(2021)類似
電力量の算出
Q28
100Vの電圧で2本の電熱線を使用したときに800Wの電力を消費する電気ストーブがある。このストーブを毎日5時間ずつ、30日間使用し続けた場合、消費された合計の電力量は何kWhになるか。
物理
電流・磁界
★★★ 標準
原理・計算
正答率 —
🔥 類題3問
24000kWh
120kWh
120000kWh
4kWh
💡 答えを確認
✅ 正解
120kWh
電力量をキロワット時(kWh)で求める場合、まず消費電力をキロワット(kW)に換算する必要がある。800Wは0.8kWである。これに使用時間の合計である150時間(5時間×30日)をかけることで、期間内の総電力量が導き出される。
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電力
Q29
電流が一定時間に消費する電気エネルギーの量を表す言葉と、その単位の組み合わせ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
電圧(ボルト)
電力(ワット)
電力量(ジュール)
電流(アンペア)
💡 答えを確認
✅ 正解
電力(ワット)
電流が一定時間に消費する電気エネルギーの量は電力と呼ばれる。電力は電圧と電流の積によって算出され、その単位にはワット(W)が用いられる。混同されやすい電力量は、電力を一定時間使い続けたときの合計のエネルギー量を指す。
広島県公立高校入試(2019)類似
電子
Q30
電気回路を流れる電流の正体は、極めて小さな粒子が移動する現象であることがわかっています。この粒子の名称と、この粒子が帯びている電気の種類の組み合わせ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2問
電子であり、プラスの電気を帯びている
電子であり、マイナスの電気を帯びている
陽子であり、プラスの電気を帯びている
陽子であり、マイナスの電気を帯びている
💡 答えを確認
✅ 正解
電子であり、マイナスの電気を帯びている
電気回路を流れる電流の実体は、マイナスの電気を帯びた「電子」という非常に小さな粒子の流れです。この粒子は電源のマイナス極からプラス極に向かって移動します。歴史的な経緯により、電流の向きはプラスからマイナスと定義されましたが、実際の電子の流れはその逆向きとなっています。
広島県公立高校入試(2024)類似
電磁誘導による相互作用
Q31
電源につないだ鉄心入りのコイルと、検流計につないだ別のコイルを隣り合わせにして、電磁誘導の実験を行いました。スイッチを入れた瞬間に、検流計側のコイルが鉄心入りのコイルから反発する力を受けて動く理由を説明したものとして、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 0%(1回)
🔥 類題2問
鉄心入りのコイルが電磁石となり、磁化されていない隣のコイルを静電気の力で強く押し出すため。
磁界の変化を助けて強める向きに誘導電流が流れ、隣り合うコイルの面が異なる極になるような磁力が生じるため。
磁界の変化を妨げる向きに誘導電流が流れ、隣り合うコイルの面が同じ極になるような磁力が生じるため。
コイルに電流が流れることで鉄心の温度が急激に上昇し、周囲の空気が膨張して隣のコイルを押し出すため。
💡 答えを確認
✅ 正解
磁界の変化を妨げる向きに誘導電流が流れ、隣り合うコイルの面が同じ極になるような磁力が生じるため。
電磁誘導によって生じる誘導電流は、レンツの法則により、周囲の磁界の変化を妨げる向きに流れます。スイッチを入れると鉄心入りのコイルの磁界が強まるため、隣のコイルはそれを打ち消そうとして、鉄心入りのコイルと対向する面に同じ極(N極に対してはN極)を作ります。その結果、コイル同士に反発する磁力が働き、コイルが動くことになります。
広島県公立高校入試(2021)類似
切り替えスイッチを含む並列回路の構成
Q32
電熱線Xと電熱線Yの2つを使い、一方が故障したりスイッチを切ったりしても、もう一方が独立して使い続けられるような回路を作りたいと考えています。このとき、電源に対して2本の電熱線をどのようにつなぎ、スイッチを配置するのが適切ですか。最もふさわ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2問
電源に対して電熱線Xと電熱線Yを直列につなぎ、回路のどこかにスイッチを1つだけ配置する
電源に対して電熱線Xと電熱線Yを並列につなぎ、それぞれの電熱線が含まれる枝にスイッチを1つずつ配置する
電源に対して電熱線Xと電熱線Yを並列につなぎ、電源のすぐ近くの共通の通り道にスイッチを1つだけ配置する
電源に対して電熱線Xと電熱線Yを直列につなぎ、それぞれの電熱線の間にスイッチを合計2つ配置する
💡 答えを確認
✅ 正解
電源に対して電熱線Xと電熱線Yを並列につなぎ、それぞれの電熱線が含まれる枝にスイッチを1つずつ配置する
複数の電熱線を独立して制御するためには、回路を並列にする必要があります。並列回路の各枝(分岐したあとのそれぞれの道)にスイッチを設置することで、他の枝を流れる電流に影響を与えることなく、特定の電熱線だけをONまたはOFFにすることが可能になります。直列回路では、どこか1か所でもスイッチを切ると回路全体の電流が止まってしまうため、独立した制御はできません。
広島県公立高校入試(2024)類似
誘導電流
Q33
アクリルパイプに通したコイルを検流計につなぎ、そのパイプの中に棒磁石を落として通過させる実験を行います。このとき、検流計の針の振れをより大きくして、流れる電流を強くするための方法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
磁石を動かす速さを速くする
磁石を動かす速さを遅くする
磁力の弱い磁石に取り替える
コイルの巻き数を少なくする
💡 答えを確認
✅ 正解
磁石を動かす速さを速くする
誘導電流の強さは、磁石の磁力を強くする、コイルの巻き数を多くする、または磁石を速く動かして磁界の変化を急激にすることによって大きくなります。磁石を速く動かすほど、単位時間あたりの磁界の変化が大きくなるため、より強い電流が発生します。
広島県公立高校入試(2021)類似
実験における水の攪拌
Q34
断熱材で覆われた容器に100gの水を入れ、電熱線に電流を流して上昇する水温を測定する実験を行います。この際、水の中に差し込んだガラス棒で絶えず水をかき混ぜながら実験を進める理由として、最も適切なものはどれですか。
物理
電流・磁界
★ やさしい
実験・観察
正答率 —
🔥 類題2問
水の蒸発による熱の損失を防ぎ、電熱線から発生した熱量をすべて計算に用いるため
水分子の運動を活性化させることで、水温の上昇効率を高めて実験時間を短縮するため
容器内の温度差をなくし、全体の温度を均一にすることで正確な温度測定を行うため
電熱線と水が接触する面積を増やし、熱が水に伝わる速度を速めるため
💡 答えを確認
✅ 正解
容器内の温度差をなくし、全体の温度を均一にすることで正確な温度測定を行うため
加熱されている液体は、熱源に近い部分の温度が高くなり、場所によって温度差が生じます。温度計は液だめが接している部分の温度しか示さないため、かき混ぜることで容器全体の温度を均一(一様)にしなければ、その時の水全体の正確な温度を測定することができません。かき混ぜること自体に温度を上げる効果や蒸発を防ぐ効果はないため注意が必要です。
広島県公立高校入試(2019)類似
抵抗器による回路保護
Q35
直流電源装置に抵抗器、検流計、コイルを直列に接続した回路を用いて、コイル内部の磁針の振れを観察する際、抵抗器の電気抵抗をより大きな値のものに交換しました。このとき、回路の状態と観察結果の変化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
原理・計算
正答率 —
🔥 類題2問
抵抗器が熱を吸収するため、回路を流れる電流が安定し磁針の振れは変わらなくなる
回路全体の電気抵抗が大きくなるため、電源装置の電圧が上がり磁針の振れは大きくなる
電流が流れやすくなるため、検流計の針が振り切れてコイルの磁界も強くなる
回路全体の電気抵抗が大きくなるため、流れる電流が制限されて磁針の振れは小さくなる
💡 答えを確認
✅ 正解
回路全体の電気抵抗が大きくなるため、流れる電流が制限されて磁針の振れは小さくなる
オームの法則によれば、電圧が一定の場合、回路の電気抵抗が大きくなるほど流れる電流の量は少なくなります。抵抗器をより抵抗の大きいものに変えることで、回路全体の電流の制限が強まるため、検流計などの機器はより安全に保護されますが、同時にコイルが作る磁界も弱まるため、磁針の振れ(変化)は小さくなります。
広島県公立高校入試(2019)類似
誘導電流の向き
Q36
コイルと検流計を用いた実験において、棒磁石をコイルに近づけたり遠ざけたりしたときに流れる電流を電磁誘導といいます。このとき流れる誘導電流の向きを決定する要素の組み合わせとして、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
磁石の強さと、磁石を動かす速さ
コイルの断面積と、磁石の重さ
磁石の極性と、磁石を動かす向き
磁石の大きさと、コイルの巻き数
💡 答えを確認
✅ 正解
磁石の極性と、磁石を動かす向き
電磁誘導によって発生する電流の向きは、磁石の極性(N極かS極か)と、その磁石を近づけるか遠ざけるかという運動の向きによって決まります。これは、コイル内部を貫く磁界の変化を妨げようとする方向に電流が流れるという原理に基づいています。
広島県公立高校入試(2024)類似
電磁誘導による相互作用
Q37
鉄心を入れたコイルを直流電源につなぎ、そのすぐ横に、糸で吊るした鉄心のない別のコイルを検流計につないで静止させました。電源のスイッチを入れた瞬間、糸で吊るされたコイルの動きと検流計の様子として正しいものはどれか、次から選びなさい。
物理
電流・磁界
★★ 基本
実験・観察
正答率 —
🔥 類題2問
その場に静止したまま動かず、検流計の針だけが振れる。
鉄心入りのコイルから遠ざかるように動き、検流計の針が振れる。
鉄心入りのコイルから遠ざかるように動くが、検流計に電流は流れない。
鉄心入りのコイルに引きつけられるように動き、検流計の針が振れる。
💡 答えを確認
✅ 正解
鉄心入りのコイルから遠ざかるように動き、検流計の針が振れる。
スイッチを入れた瞬間、鉄心入りのコイルを流れる電流が急激に増加し、周囲の磁界が変化します。この磁界の変化によって、隣接するコイルに誘導電流が流れるため検流計の針が振れます。このとき、誘導電流によって生じる磁界は、元の磁界の変化を妨げる向きに発生するため、二つのコイルの間には反発する磁力が働き、吊るされたコイルは遠ざかるように動きます。
広島県公立高校入試(2019)類似
電磁誘導が生じない条件
Q38
コイルと検流計を用いた電磁誘導の実験において、磁石とコイルを同時に動かしたにもかかわらず、検流計の指針が全く振れないケースがあります。そのような状況を説明したものとして適切なものはどれですか。
物理
電流・磁界
★★★ 標準
原理・計算
正答率 —
🔥 類題3問
磁石を回転させながらコイルに近づけたとき。
磁石とコイルを、互いに逆向きに遠ざけるように動かしたとき。
磁石とコイルを、同じ向きに同じ速さで動かしたとき。
磁石を速く動かし、コイルをゆっくり動かしたとき。
💡 答えを確認
✅ 正解
磁石とコイルを、同じ向きに同じ速さで動かしたとき。
磁石とコイルを同じ向きに同じ速さで動かした場合、両者の距離や相対的な位置関係は変化しません。このとき、コイル内部を貫く磁界の変化が起こらないため、誘導電流は発生しません。電磁誘導が起こるかどうかは、絶対的な動きではなく、コイルから見た磁石の磁界が変化しているかどうかで決まります。
広島県公立高校入試(2021)類似
電力量の算出
Q39
100Vの電圧で使用したときに消費電力が800Wとなる電気ストーブがある。このように、一定時間内に消費された電気エネルギーの総量を何と呼ぶか。また、その単位として家庭の電気メーターなどで一般的に用いられるものはどれか。
物理
電流・磁界
★ やさしい
知識
正答率 —
🔥 類題3問
電力量と、キロワット時
電圧と、ボルト
電流量と、アンペア時
電力と、ワット
💡 答えを確認
✅ 正解
電力量と、キロワット時
一定時間内に消費された電気エネルギーの総量は電力量と呼ばれる。電力量の単位にはジュール(J)も使われるが、日常生活や電力使用量の測定では、1kWの電力を1時間使用したときの量を示すキロワット時(kWh)が広く用いられている。
広島県公立高校入試(2017)類似
計器を用いた回路構成
Q40
モーターを動かす回路において、モーターを流れる電流の大きさと、電源となる乾電池の両端の電圧を正しく測定したいと考えています。各計器の適切な接続方法の組み合わせとして正しいものはどれですか。
物理
電流・磁界
★ やさしい
実験・観察
正答率 —
🔥 類題2問
電流計をモーターに対して直列につなぎ、電圧計を乾電池に対して並列につなぐ
電流計をモーターに対して直列につなぎ、電圧計を乾電池に対して直列につなぐ
電流計をモーターに対して並列につなぎ、電圧計を乾電池に対して並列につなぐ
電流計をモーターに対して並列につなぎ、電圧計を乾電池に対して直列につなぐ
💡 答えを確認
✅ 正解
電流計をモーターに対して直列につなぎ、電圧計を乾電池に対して並列につなぐ
電流計は、測定したい場所を流れる電流をすべて通過させる必要があるため、その器具に対して直列に接続します。一方、電圧計は、回路の2点間の電位の差を測定するものであるため、測定したい部分(この場合は乾電池の両端)に対して並列に接続する必要があります。
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広島県公立高校入試(2019)類似
抵抗器による回路保護
Q41
直流電源装置、検流計、コイル、そして抵抗器をすべて直列につないだ回路を構成し、磁界の観察を行う実験を想定します。この回路において、検流計やコイルとあわせて抵抗器を組み込む理由として、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2問
回路を流れる電流の値を、時間の経過に関わらず常に一定に保つため
電流の向きを一定の時間ごとに反転させ、検流計の針を安定させるため
電流の流れを妨げる電気抵抗を利用して、過大な電流による機器の故障を防ぐため
回路全体の電圧を大きくし、磁界の強さを強めるため
💡 答えを確認
✅ 正解
電流の流れを妨げる電気抵抗を利用して、過大な電流による機器の故障を防ぐため
電気回路において、検流計のような精密な計測機器は許容できる電流の大きさに限界があります。電気抵抗を持つ抵抗器を直列に接続することで、回路全体に流れる電流の制限が可能になります。これにより、過大な電流が流れることによる計測機器の破損や故障を未然に防ぐ「回路保護」の役割を果たします。
広島県公立高校入試(2019)類似
コイルがつくる磁界の向き
Q42
東西方向に中心軸をもつコイルがあり、その内部の中心点に方位磁針を水平に設置した。コイルに電流を流したところ、右ねじの法則によってコイル内部には西から東に向かう磁界が発生した。このとき、方位磁針のN極はどのような動きを見せるか。ただし、地球の磁界による影響は無視できるものとする。
物理
電流・磁界
★★ 基本
実験・観察
正答率 —
🔥 類題2問
磁界の向きとは反対に、N極が西を指すように振れる。
磁針が回転し続け、一定の方向で止まらなくなる。
電流が流れても、N極は常に北を指し続ける。
磁界の向きに沿って、N極が東を指すように振れる。
💡 答えを確認
✅ 正解
磁界の向きに沿って、N極が東を指すように振れる。
方位磁針のN極は、その地点における磁界の向きを指して安定する性質がある。コイルに電流を流すことで内部に西から東への磁界が生じた場合、磁針の振れは磁界の向きに従うため、N極は東を指すことになる。地球の磁界よりもコイルによる磁界が十分に強い場合、磁針ははっきりとその方向を指し示す。
広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) 📚 化学の単元一覧を見る
広島県公立高校入試(2021)類似
鉄と塩酸の反応による水素の発生
Q1
鉄(Fe)と塩酸(HCl)が反応して、塩化鉄(FeCl₂)と水素(H₂)が生成されるときの様子を表す化学反応式として、正しいものを選択してください。
化学
イオン・酸アルカリ
★★ 基本
原理・計算
正答率 —
🔥 類題3問
2Fe + HCl → Fe₂Cl + H₂
Fe + 2HCl → FeCl₂ + H₂
Fe + HCl → FeCl + H
Fe + 2HCl → FeCl₂ + 2H
💡 答えを確認
✅ 正解
Fe + 2HCl → FeCl₂ + H₂
化学反応式の前後では、原子の種類と数が等しくなければなりません。鉄原子1個と塩化水素分子2個が反応すると、塩化鉄(鉄原子1個と塩素原子2個)の結合が形成され、水素原子2個が結びついて水素分子1個が放出されます。
広島県公立高校入試(2022)類似
亜鉛極の酸化反応式
Q2
亜鉛板から電子が放出され、導線を通って別の電極へ移動する過程を化学反応式で表す際、電子を「2e⁻」と記述する理由として、最も適切な説明を選びなさい。
化学
イオン・酸アルカリ
★★★ 標準
原理・計算
正答率 —
🔥 類題3問
亜鉛原子2個が結びついて1個の電子を共有し、水溶液中へと移動していくから。
水溶液中の水素イオンが2個集まって、亜鉛から放出された電子を1個ずつ受け取るから。
亜鉛は原子番号が偶数であるため、常に2個単位で電子を放出しなければならないから。
亜鉛原子が1個につき2個の電子を失って、2価の陽イオンに変化する性質を持っているから。
💡 答えを確認
✅ 正解
亜鉛原子が1個につき2個の電子を失って、2価の陽イオンに変化する性質を持っているから。
化学反応式における「2e⁻」という表記は、反応によってやり取りされる電子の数を表しています。亜鉛原子(Zn)が水溶液に溶けて亜鉛イオン(Zn²⁺)になる際、電気的な中性を保つためには、マイナスの電気を持つ電子を2個放出する必要があります。このため、1個の亜鉛原子の反応に対して、放出される電子の数は必ず2個として記述されます。
広島県公立高校入試(2022)類似
イオンへのなりやすさと電圧
Q3
異なる2種類の金属と電解質水溶液を用いて電池をつくるとき、生じる電圧の大きさを決定づける最も主要な要因は何ですか。
化学
イオン・酸アルカリ
★ やさしい
知識
正答率 —
🔥 類題2問
電極として用いる金属板の質量
組み合わせた2種類の金属のイオンへのなりやすさの差
使用する電解質水溶液の温度の高さ
水溶液に浸している金属板の厚さや表面積の合計
💡 答えを確認
✅ 正解
組み合わせた2種類の金属のイオンへのなりやすさの差
電池の電圧は、電極に使用する2種類の金属がそれぞれ「陽イオンになろうとする性質」の差によって決まります。この差が大きいほど、電子を放出しようとする勢いと引き込もうとする勢いの差が大きくなるため、高い電圧が得られます。電極の厚さや水溶液の温度は、電圧の大きさそのものを決定する本質的な要因ではありません。
広島県公立高校入試(2024)類似
未中和溶液中の水素イオン
Q4
BTB溶液を加えたうすい塩酸が入ったビーカーに、うすい水酸化ナトリウム水溶液を数滴ずつ滴下し、ガラス棒でかき混ぜる操作を繰り返しました。溶液の色が黄色のままであるとき、溶液内の水素イオンの数と、その変化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
★★ 基本
実験・観察
正答率 —
🔥 類題2問
水素イオンはすべて水に変化しており、黄色を示すのは塩化物イオンが残存しているためである。
水酸化ナトリウム水溶液を加えるたびに、水素イオンは水酸化物イオンと反応して減少するが、まだ残存している。
水酸化物イオンが加えられることで水素イオンが分解され、塩化物イオンの数が増加している。
水酸化ナトリウム水溶液を加えても、中性になるまでは水素イオンの総数は変化せずに一定である。
💡 答えを確認
✅ 正解
水酸化ナトリウム水溶液を加えるたびに、水素イオンは水酸化物イオンと反応して減少するが、まだ残存している。
BTB溶液が黄色を示すのは、溶液中に水素イオンが存在し、酸性であることを意味します。アルカリを加える過程で、供給された水酸化物イオンは溶液中の水素イオンと反応して水に変わるため、水素イオンの絶対数は徐々に減少していきます。しかし、中和点に達するまでは水素イオンがすべて消費されずに残存しているため、溶液は黄色のままとなります。
広島県公立高校入試(2017)類似
ボルタ電池の正極
Q5
うすい塩酸が入ったビーカーに亜鉛板と銅板を入れ、これらを導線でつないで電子オルゴールを鳴らす実験を行いました。このとき、気体が発生する側の金属板の名称と、その電極の種類として正しい組み合わせを選んでください。
化学
イオン・酸アルカリ
★ やさしい
知識
正答率 —
🔥 類題3問
銅板が気体を発生させ、負極となる
銅板が気体を発生させ、正極となる
亜鉛板が気体を発生させ、正極となる
亜鉛板が気体を発生させ、負極となる
💡 答えを確認
✅ 正解
銅板が気体を発生させ、正極となる
うすい塩酸に亜鉛板と銅板を入れたボルタ電池では、亜鉛が電子を放出して陽イオンとなり、液中に溶け出します。放出された電子は導線を通って銅板へと移動し、銅板の表面で水溶液中の水素イオンが電子を受け取って水素分子(気体)となります。電子が流れ込んでくる側の電極を正極と呼ぶため、気体が発生する銅板が正極となります。
広島県公立高校入試(2022)類似
銅極での還元反応
Q6
硫酸銅水溶液に金属板を浸して電流を取り出す装置において、銅板の表面で観察される変化と、そのとき付着した物質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。
化学
イオン・酸アルカリ
★ やさしい
実験・観察
正答率 —
🔥 類題2問
銅板の表面から気体が発生し、銅板そのものには変化が見られない
銅板の表面に赤色の固体が付着し、その物質は銅原子である
銅板が溶けて細くなり、水溶液の青色が濃くなる
銅板の表面に白色の粉末が付着し、その物質は硫酸亜鉛である
💡 答えを確認
✅ 正解
銅板の表面に赤色の固体が付着し、その物質は銅原子である
硫酸銅水溶液中には青色の原因である銅イオンが含まれています。銅板の表面では、この銅イオンが導線から流れてきた電子を受け取る反応が起こります。電子を受け取った銅イオンは電荷を持たない銅原子へと変化し、赤色の固体として銅板の表面に析出・付着するため、このような観察結果となります。
広島県公立高校入試(2025)類似
燃料電池
Q7
水素と酸素を反応させて、その過程で発生するエネルギーを直接電気として取り出す装置を何といいますか。
化学
イオン・酸アルカリ
★ やさしい
知識
正答率 —
🔥 類題3問
乾電池
太陽電池
燃料電池
鉛蓄電池
💡 答えを確認
✅ 正解
燃料電池
水素と酸素を反応させて水ができるときに生じる化学エネルギーを、電気エネルギーとして取り出す装置は燃料電池と呼ばれます。化学電池の一種であり、二酸化炭素を排出しないクリーンなエネルギー源として期待されています。
広島県公立高校入試(2017)類似
電池を構成する要素
Q8
食塩水にマグネシウムリボンと銅板を入れた電池では電流が流れますが、2枚の電極をどちらもマグネシウムリボンに変更すると電流が流れなくなります。その理由を説明したものとして適切なものはどれですか。
化学
イオン・酸アルカリ
★★★ 標準
原理・計算
正答率 —
🔥 類題3問
電極を同じ金属にすると、水溶液中のマイナスイオンがどちらの電極にも移動できなくなるから
マグネシウムは食塩水と反応しにくい性質があり、2枚にするとその性質が強まるから
同じ種類の金属を2枚入れることで、水溶液中の電解質が非電解質へと変化してしまうから
2枚の電極が同じ種類の金属だと、金属間での電子を押し出す力の差が生じないから
💡 答えを確認
✅ 正解
2枚の電極が同じ種類の金属だと、金属間での電子を押し出す力の差が生じないから
電池は、2種類の金属の「イオンへのなりやすさ」の違いを利用して電子を移動させる仕組みです。マグネシウムと銅のように異なる金属であれば、よりイオンになりやすい金属からもう一方の金属へ電子が流れますが、同じ種類の金属同士では電子を移動させる力の差(電位差)が生じないため、電流は流れません。
広島県公立高校入試(2017)類似
酸性水溶液の共通性質
Q9
試験管に入れたうすい塩酸の中にマグネシウムのリボンを入れたところ、気体が発生しました。この実験の結果と、発生した気体の確認方法について述べた記述として、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
金属が溶けて水素が発生するため、マッチの火を近づけると音を立てて燃えることを確認する
金属が溶けて二酸化炭素が発生するため、石灰水に通すと白く濁ることを確認する
金属が溶けて酸素が発生するため、火のついた線香を入れると線香が激しく燃えることを確認する
金属が溶けてアンモニアが発生するため、湿らせた赤色リトマス紙を近づけて青くなることを確認する
💡 答えを確認
✅ 正解
金属が溶けて水素が発生するため、マッチの火を近づけると音を立てて燃えることを確認する
酸性の水溶液にマグネシウムや亜鉛などの特定の金属を入れると、化学反応が起こり水素が発生します。水素は非常に軽く、燃焼を助ける性質(助燃性)はありませんが、それ自体が非常に燃えやすいため、空気と混ざった状態で火を近づけると「ポッ」と音を立てて燃えるという特徴があります。これによって、発生した気体が水素であることを確かめることができます。
広島県公立高校入試(2022)類似
電離
Q10
塩化水素などの電解質が水に溶けた際、正の電荷を持つ粒子と負の電荷を持つ粒子に分かれる現象を何というか、最も適切な名称を答えなさい。
化学
イオン・酸アルカリ
★ やさしい
知識
正答率 —
🔥 類題3問
蒸留
還元
中和
電離
💡 答えを確認
✅ 正解
電離
物質が水に溶けて陽イオンと陰イオンに分かれる現象を電離と呼ぶ。電解質は水に溶けると、もとの中性分子の状態ではなく、電荷を持ったイオンの状態で存在するため、水溶液に電流が流れるようになる。
広島県公立高校入試(2024)類似
混合による総イオン数の変化
Q11
一定量のうすい塩酸が入ったビーカーに、うすい水酸化ナトリウム水溶液を少しずつ滴下していく実験を行います。滴下を始めてから、ちょうど中和に達するまでの間、ビーカー内の溶液に含まれる「イオンの総数」はどのように変化しますか。
化学
イオン・酸アルカリ
★★ 基本
実験・観察
正答率 —
🔥 類題2問
ほとんど変化しない
一定の割合で増加していく
中和の瞬間にすべてのイオンが消失する
一定の割合で減少していく
💡 答えを確認
✅ 正解
ほとんど変化しない
塩酸に含まれる水素イオンは、加えられた水酸化ナトリウム水溶液中の水酸化物イオンと結びついて水になりますが、同時に水酸化ナトリウム由来のナトリウムイオンが溶液中に加わります。塩化物イオンの数は変化しないため、水素イオンが減った分だけナトリウムイオンが増えることになり、中和点に達するまでイオンの総数は一定に保たれます。
広島県公立高校入試(2024)類似
塩化ナトリウム
Q12
塩酸と水酸化ナトリウム水溶液を過不足なく中和させた無色透明の液体をスライドガラスに数滴とり、加熱して水分を蒸発させたときに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
黒色の粉末がスライドガラスに付着する
立方体の形をした白い結晶が現れる
赤褐色のどろどろとした物質が残る
激しく気体が発生し、何も残らない
💡 答えを確認
✅ 正解
立方体の形をした白い結晶が現れる
中和によって生じた塩化ナトリウムは水に溶けていますが、加熱して水を蒸発させることで、固体として取り出すことができます。塩化ナトリウムの結晶は、顕微鏡などで観察すると特有の立方体の形状をしていることが確認できます。
広島県公立高校入試(2017)類似
酸性水溶液の共通性質
Q13
酸性の水溶液が共通して示す性質について、指示薬の反応やイオンの観点から考察したものとして、正しい説明はどれですか。
化学
イオン・酸アルカリ
★★★ 標準
原理・計算
正答率 —
🔥 類題3問
酸性の水溶液に金属を入れても気体が発生しないのは、水溶液中にイオンが存在しないためである
水溶液中の水素イオンが原因となって、BTB溶液の色を黄色に変化させる
フェノールフタレイン溶液を赤色に変化させる性質は、すべての酸性の水溶液に共通している
水溶液中の水酸化物イオンが原因となって、青色リトマス紙を赤色に変化させる
💡 答えを確認
✅ 正解
水溶液中の水素イオンが原因となって、BTB溶液の色を黄色に変化させる
酸性の水溶液の共通した性質は、水溶液中に存在する水素イオンによって生じます。この水素イオンのはたらきにより、BTB溶液は黄色に変化し、青色リトマス紙は赤色に変化します。フェノールフタレイン溶液はアルカリ性の水溶液に反応して赤色になりますが、酸性や中性の水溶液では無色のままであり、色の変化は見られません。
広島県公立高校入試(2017)類似
ボルタ電池の正極
Q14
亜鉛板と銅板をうすい塩酸に入れた電池において、銅板が正極となる理由を「電子の移動」に着目して説明したものとして、正しいものを選んでください。
化学
イオン・酸アルカリ
★★★ 標準
原理・計算
正答率 —
🔥 類題3問
亜鉛板から放出された電子が、導線を通って銅板へ流れ込むため
亜鉛板から放出された電子が、水溶液中を通って直接銅板へ移動するため
銅板から放出された電子が、導線を通って亜鉛板へ流れ込むため
水溶液中の水素イオンが電子を放出し、それが銅板に蓄積されるため
💡 答えを確認
✅ 正解
亜鉛板から放出された電子が、導線を通って銅板へ流れ込むため
電池の内部では、イオンになりやすい金属である亜鉛が電子を失って溶け出します。この電子は金属板の間をつなぐ導線(外部回路)を通って、もう一方の金属板である銅板へと移動します。電流の向きは「正極から負極」と決められていますが、電子の流れる向きはその逆であり、「負極から正極」へと流れます。したがって、電子が流れ込んでくる銅板が正極として機能します。
広島県公立高校入試(2017)類似
電池を構成する要素
Q15
化学エネルギーを電気エネルギーに変換して取り出す「電池」を構成するために必要な条件の組み合わせとして、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
非電解質の水溶液に、同じ種類の金属を2枚入れる
非電解質の水溶液に、2種類の異なる金属を入れる
電解質の水溶液に、同じ種類の金属を2枚入れる
電解質の水溶液に、2種類の異なる金属を入れる
💡 答えを確認
✅ 正解
電解質の水溶液に、2種類の異なる金属を入れる
電池として電流を取り出すためには、水溶液中で電離してイオンを運ぶことができる「電解質」の水溶液が必要です。また、2つの電極の間に電子を動かす力を生じさせるために、イオンへのなりやすさが異なる「2種類の異なる金属」を組み合わせる必要があります。
広島県公立高校入試(2022)類似
電離
Q16
硫酸亜鉛水溶液に亜鉛板を浸したものと、セロハンの袋に入れた硫酸銅水溶液に銅板を浸したものを組み合わせ、両方の電極をプロペラ付きモーターに接続して電流を取り出す実験を行った。このとき、亜鉛板で起こっている反応の説明として正しいものはどれか。
化学
イオン・酸アルカリ
★★ 基本
実験・観察
正答率 —
🔥 類題3問
亜鉛原子が電子を失って陽イオンになり、水溶液中に溶け出している。
亜鉛板の表面で水素イオンが電子を受け取り、中性の水素分子となって発生している。
水溶液中の亜鉛イオンが電子を受け取り、中性の原子となって亜鉛板に付着している。
亜鉛原子が電子を受け取って陰イオンになり、水溶液中に溶け出している。
💡 答えを確認
✅ 正解
亜鉛原子が電子を失って陽イオンになり、水溶液中に溶け出している。
ダニエル電池の仕組みにおいて、負極となる亜鉛板では、亜鉛原子が電子を放出して亜鉛イオン(陽イオン)となる電離の反応が起こっている。放出された電子が導線を通って銅板(正極)側へ移動することで、回路に電流が流れモーターが回転する。セロハンは、溶液が混ざり合うのを防ぎつつ、イオンを通過させて電気的なバランスを保つ役割を果たす。
広島県公立高校入試(2020)類似
硫酸バリウム
Q17
希硫酸と水酸化バリウム水溶液を混ぜ合わせたとき、ビーカーの底に沈殿する白色の物質の名称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2問
酸化バリウム
硫酸バリウム
炭酸バリウム
硫酸カルシウム
💡 答えを確認
✅ 正解
硫酸バリウム
希硫酸に含まれる硫酸イオンと、水酸化バリウム水溶液に含まれるバリウムイオンが反応すると、硫酸バリウムが生成される。この物質は水に極めて溶けにくい性質を持っているため、溶液中で固体となり、白色の沈殿として観察される。
広島県公立高校入試(2024)類似
未中和溶液中の水素イオン
Q18
ある一定量のうすい塩酸に、うすい水酸化ナトリウム水溶液を少しずつ加えていく実験を行います。混合液が完全に中和されて中性になる前の段階において、溶液の性質とイオンの状態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
イオン・酸アルカリ
★ やさしい
知識
正答率 —
🔥 類題2問
すべての水素イオンが反応して消失し、水酸化物イオンが過剰に存在するためアルカリ性を示す。
水素イオンと塩化物イオンがすべて反応して水になったため、溶液中にイオンは存在しない。
加えられた水酸化物イオンと反応せずに、水素イオンが残存しているため酸性を示す。
水素イオンがすべて水酸化物イオンに変化し、水素イオンが存在しないため中性を示す。
💡 答えを確認
✅ 正解
加えられた水酸化物イオンと反応せずに、水素イオンが残存しているため酸性を示す。
中和反応では、酸の水素イオンとアルカリの水酸化物イオンが結びついて水が生成されます。中性になる前の酸性溶液中では、最初に存在していた水素イオンの数に対して、加えた水酸化物イオンの数が少ないため、反応しきれなかった水素イオンが溶液中に残存します。この残存した水素イオンの働きにより、溶液は酸性を示し続けます。
広島県公立高校入試(2022)類似
電離
Q19
電解質が水に溶けて電離した際、水溶液全体として電気的にどのような状態にあるか、その理由とともに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
陽イオンの持つ正の電荷の総和と、陰イオンの持つ負の電荷の総和が等しいため、全体として中性である。
陽イオンが電子を放出して中性の分子に戻るため、全体として負の電荷を帯びている。
水溶液中の電子の数と中性分子の数が等しいため、全体として正の電荷を帯びている。
陽イオンの数と陰イオンの数が常に一致するため、全体として中性である。
💡 答えを確認
✅ 正解
陽イオンの持つ正の電荷の総和と、陰イオンの持つ負の電荷の総和が等しいため、全体として中性である。
電離によって生じる陽イオンと陰イオンは、それぞれが電荷を持っているが、水溶液全体で見ると正の電荷の合計と負の電荷の合計は必ず一致する。そのため、水溶液全体としては電気的に中性の状態が保たれている。イオンの種類によっては、1個のイオンが持つ電荷の大きさが異なるため、必ずしもイオンの個数が等しくなるとは限らない点に注意が必要である。
広島県公立高校入試(2017)類似
酸性水溶液の共通性質
Q20
水溶液の性質を調べる実験において、うすい塩酸などの酸性の水溶液に共通して見られる色の変化について述べたものとして、適切なものはどれですか。
化学
イオン・酸アルカリ
★ やさしい
知識
正答率 —
🔥 類題3問
BTB溶液を加えると、溶液全体が青色に変わる
青色リトマス紙につけると、その部分が赤色に変わる
赤色リトマス紙につけると、その部分が青色に変わる
フェノールフタレイン溶液を加えると、溶液全体が赤色に変わる
💡 答えを確認
✅ 正解
青色リトマス紙につけると、その部分が赤色に変わる
酸性の水溶液には水素イオンが含まれており、このイオンのはたらきによって青色リトマス紙を赤色に変える性質があります。赤色リトマス紙を青色に変えたり、フェノールフタレイン溶液を赤色に変えたり、BTB溶液を青色に変えたりするのは、水酸化物イオンを含むアルカリ性の水溶液に共通する性質です。
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広島県公立高校入試(2024)類似
混合による総イオン数の変化
Q21
うすい塩酸とうすい水酸化ナトリウム水溶液が過不足なく反応して中和した後、さらに水酸化ナトリウム水溶液を加え続けた場合、溶液中のイオンの総数は増加に転じます。この理由として最も適切な説明を選びなさい。
化学
イオン・酸アルカリ
★★★ 標準
原理・計算
正答率 —
🔥 類題2問
追加した水酸化物イオンが、すでに存在している塩化物イオンを追い出して入れ替わるから
加えられたナトリウムイオンと水酸化物イオンが、反応相手がいないためそのまま溶液中に蓄積されるから
溶液の温度が上昇することで、水分子が熱分解されて水素イオンと水酸化物イオンに分かれるから
中和によって生じた塩(えん)が再び水分子と反応し、新しいイオンを生成し始めるから
💡 答えを確認
✅ 正解
加えられたナトリウムイオンと水酸化物イオンが、反応相手がいないためそのまま溶液中に蓄積されるから
完全に中和した後の溶液には、水酸化物イオンと反応できる水素イオンがもう残っていません。そのため、追加で加えられた水酸化ナトリウムが水に溶解・電離して生じるナトリウムイオンと水酸化物イオンは、何とも反応することなく溶液中にそのまま留まり、蓄積されていきます。その結果、加えた分だけ直線的にイオンの総数が増加することになります。
広島県公立高校入試(2017)類似
電池の性能を左右する要因
Q22
電池からより大きな電流や電圧を取り出すための条件として、適切な説明はどれですか。
化学
イオン・酸アルカリ
★★ 基本
原理・計算
正答率 —
🔥 類題2問
電解質水溶液の濃度を薄くし、電極が液に接する面積を大きくする
電解質水溶液の濃度を薄くし、電極が液に接する面積を小さくする
電解質水溶液の濃度を濃くし、電極が液に接する面積を大きくする
電解質水溶液の濃度を濃くし、電極が液に接する面積を小さくする
💡 答えを確認
✅ 正解
電解質水溶液の濃度を濃くし、電極が液に接する面積を大きくする
電池の性能は、電極と電解質水溶液の界面で起こる化学反応の効率に依存します。水溶液中のイオンの数が多い(濃度が高い)ほど、また反応が起こる場所が広い(面積が広い)ほど、単位時間あたりに反応できる物質の量が増えるため、より強い電気エネルギーを得ることができます。
広島県公立高校入試(2021)類似
鉄と塩酸の反応による水素の発生
Q23
試験管に入れた鉄の粉末に薄い塩酸を加えたとき、試験管内で発生する気体として正しいものを選択してください。
化学
イオン・酸アルカリ
★ やさしい
知識
正答率 —
🔥 類題3問
酸素
塩素
二酸化炭素
水素
💡 答えを確認
✅ 正解
水素
鉄などの金属に塩酸(塩化水素の水溶液)を加えると、化学反応によって金属が塩化物として溶け出し、気体として水素が発生します。このとき、鉄は塩化鉄へと変化します。
広島県公立高校入試(2024)類似
塩化ナトリウム
Q24
塩酸と水酸化ナトリウム水溶液の中和反応において、ナトリウムイオンと塩化物イオンが結びついて塩化ナトリウムができる一方で、酸の水素イオンとアルカリの水酸化物イオンが結びついて生成される物質の名称を答えなさい。
化学
イオン・酸アルカリ
★★ 基本
原理・計算
正答率 —
🔥 類題3問
水
二酸化炭素
水素
酸素
💡 答えを確認
✅ 正解
水
中和反応の正体は、酸から生じる水素イオン(H+)とアルカリから生じる水酸化物イオン(OH-)が反応して水(H2O)ができることです。このとき、水以外の物質として酸の陰イオンとアルカリの陽イオンが結びついた「塩」が同時に生成されます。
広島県公立高校入試(2020)類似
中和
Q25
電子てんびんの上に、希硫酸が入ったビーカーと水酸化バリウム水溶液が入ったビーカーを別々に載せたところ、合計質量は100.94gであった。これらを混ぜ合わせて白い沈殿を生じさせた後の合計質量と、生じた白い沈殿の名称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
★★ 基本
実験・観察
正答率 —
🔥 類題3問
合計質量は100.94gより軽くなり、沈殿は塩化バリウムである
合計質量は100.94gより重くなり、沈殿は硫酸バリウムである
合計質量は100.94gであり、沈殿は硫酸バリウムである
合計質量は100.94gであり、沈殿は塩化バリウムである
💡 答えを確認
✅ 正解
合計質量は100.94gであり、沈殿は硫酸バリウムである
化学変化の前後において、物質全体の質量の和は変化しないという「質量保存の法則」が成り立ちます。また、希硫酸と水酸化バリウム水溶液の中和反応では、水に溶けにくい硫酸バリウムが白い沈殿として生成されます。
広島県公立高校入試(2024)類似
電解質
Q26
電解質が水に溶けて電流を流すことができるようになるのは、水溶液中でどのような原理が働いているからか、最も適切な説明を選びなさい。
化学
イオン・酸アルカリ
★★ 基本
原理・計算
正答率 —
🔥 類題3問
物質が原子の状態のまま水の中に分散し、電圧によって一斉に特定の方向へ移動するから
物質が陽イオンと陰イオンに電離し、それぞれが逆の符号の電極に向かって移動するから
物質から放出された電子が、水分子の間を直接飛び移ることで電気が流れるから
物質が水分子と化学結合を作り、水分子そのものが電気を帯びて移動するようになるから
💡 答えを確認
✅ 正解
物質が陽イオンと陰イオンに電離し、それぞれが逆の符号の電極に向かって移動するから
電解質を水に溶かすと、正の電荷を持つ陽イオンと負の電荷を持つ陰イオンに分かれます(電離)。この水溶液に電圧をかけると、陽イオンは陰極へ、陰イオンは陽極へと引き寄せられて移動します。この電荷を持った粒子の移動が、水溶液中における電流の実体です。電子がそのまま水溶液中を流れるわけではない点に注意が必要です。
広島県公立高校入試(2017)類似
電池の電流発生メカニズム
Q27
電池の内部で化学エネルギーが電気エネルギーに変換されるとき、導線の中を移動している粒子の名称と、その移動に伴ってマイナス極で起こる現象の組み合わせとして適切なものはどれですか。
化学
イオン・酸アルカリ
★★★ 標準
原理・計算
正答率 —
🔥 類題2問
移動する粒子は水素イオンであり、マイナス極では金属原子が電子を放出して静止したままになっている。
移動する粒子は亜鉛イオンであり、マイナス極では電子が吸収されて金属原子が析出している。
移動する粒子は電子であり、マイナス極では金属原子が亜鉛イオンなどの陽イオンに変化して溶け出している。
移動する粒子は電子であり、マイナス極では陽イオンが電子を受け取って金属原子に変化している。
💡 答えを確認
✅ 正解
移動する粒子は電子であり、マイナス極では金属原子が亜鉛イオンなどの陽イオンに変化して溶け出している。
金属が電子を放出してイオンになる反応を利用するのが電池の原理です。マイナス極では、亜鉛などの金属原子が電子を放出して亜鉛イオンとなり、溶液中に溶け出します。この反応によって生じた電子が導線を通り、プラス極側へ移動することで電流が発生します。導線内を移動する粒子は電子であり、イオンは水溶液中を移動します。
広島県公立高校入試(2024)類似
塩化ナトリウム
Q28
塩酸と水酸化ナトリウム水溶液を混ぜ合わせたときに起こる中和反応によって生成される、化学式がNaClで表される物質の名称として正しいものを選択してください。
化学
イオン・酸アルカリ
★ やさしい
知識
正答率 —
🔥 類題3問
水酸化ナトリウム
酸化ナトリウム
塩化水素
塩化ナトリウム
💡 答えを確認
✅ 正解
塩化ナトリウム
酸である塩酸に含まれる塩化物イオンと、アルカリである水酸化ナトリウム水溶液に含まれるナトリウムイオンが結びつくことで、塩(えん)の一種である塩化ナトリウムが生成されます。このように酸とアルカリが互いの性質を打ち消し合う反応を中和と呼びます。
広島県公立高校入試(2022)類似
化学電池のエネルギー変換
Q29
ダニエル電池などの化学電池において、物質がもともと持っているエネルギーを化学変化によって直接電気エネルギーとして取り出すとき、変換される前のエネルギーを何というか、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2問
光エネルギー
化学エネルギー
核エネルギー
熱エネルギー
💡 答えを確認
✅ 正解
化学エネルギー
化学電池は、物質が内部に蓄えている「化学エネルギー」を、化学反応(酸化還元反応)を利用して直接「電気エネルギー」に変換する装置です。熱や光として放出させるのではなく、電子の移動を導線へ引き出すことで電流を得る仕組みとなっているため、エネルギーの無駄が少ないという特徴があります。
広島県公立高校入試(2017)類似
電池を構成する要素
Q30
電極としてマグネシウムリボンと銅板の2種類を準備し、これらを水溶液に浸して光電池用モーターが回転するかどうかを確認する実験を行います。モーターが回転し、電池として機能する組み合わせはどれですか。
化学
イオン・酸アルカリ
★★ 基本
実験・観察
正答率 —
🔥 類題3問
食塩水に、マグネシウムリボンと銅板を入れる
砂糖水に、マグネシウムリボンと銅板を入れる
エタノールに、マグネシウムリボンと銅板を入れる
蒸留水に、マグネシウムリボンと銅板を入れる
💡 答えを確認
✅ 正解
食塩水に、マグネシウムリボンと銅板を入れる
電池の電解質として機能するのは、水に溶けたときに電離する物質です。砂糖やエタノールは非電解質であるため電流を流しませんが、食塩(塩化ナトリウム)は電解質であり、水溶液中でナトリウムイオンと塩化物イオンに分かれるため、マグネシウムリボンと銅板を電極としたときに電流が流れます。
広島県公立高校入試(2022)類似
亜鉛極の酸化反応式
Q31
化学電池のマイナス極として亜鉛板を用いたとき、亜鉛原子が電子を失って亜鉛イオンとなり、水溶液中に溶け出す反応を正しく表した化学反応式を選びなさい。
化学
イオン・酸アルカリ
★ やさしい
知識
正答率 —
🔥 類題3問
Zn²⁺ + 2e⁻ → Zn
Zn → Zn²⁺ + 2e⁻
Cu²⁺ + 2e⁻ → Cu
Cu → Cu²⁺ + 2e⁻
💡 答えを確認
✅ 正解
Zn → Zn²⁺ + 2e⁻
亜鉛は金属板の中では電気的に中性な原子の状態で存在していますが、電池の反応が始まると電子を放出して陽イオンに変化します。このとき、亜鉛原子1個につき2個の電子を失うため、右辺に2価の陽イオンである亜鉛イオン(Zn²⁺)と2個の電子(2e⁻)を記すことで、反応前後の電気的なバランスを表現します。
広島県公立高校入試(2024)類似
中和におけるイオンの濃度比
Q32
うすい塩酸10立方センチメートルが入ったビーカーに、うすい水酸化ナトリウム水溶液を合計16立方センチメートル加えるまで、少しずつ滴下して性質の変化を調べました。このとき、水酸化ナトリウム水溶液を8立方センチメートル加えた時点でちょうど中性になりました。水酸化ナトリウム水溶液の添加量が8立方センチメートルに達するまでの間、ビーカー内の水溶液におけるイオンの状態について正しく述べたものはどれですか。
化学
イオン・酸アルカリ
★★ 基本
実験・観察
正答率 —
🔥 類題2問
水酸化物イオンの数が水素イオンの数より多いため、アルカリ性を示している。
水素イオンと水酸化物イオンが同数存在するため、中性を示している。
水素イオンの数は変化せず、水酸化物イオンだけが増加している。
水素イオンの数が減少していくが、水酸化物イオンより多いため、酸性を示している。
💡 答えを確認
✅ 正解
水素イオンの数が減少していくが、水酸化物イオンより多いため、酸性を示している。
中和の過程では、加えた水酸化物イオンがビーカー内の水素イオンと反応して水に変わるため、水素イオンの数は減少していきます。しかし、中性点である8立方センチメートルに達するまでは、もともと存在していた水素イオンがすべて反応しきれずに残っています。このため、溶液中にはまだ水素イオンが存在し、水酸化物イオンは反応して消失している状態、すなわち酸性を維持しながら中性へと近づいていきます。
広島県公立高校入試(2022)類似
化学電池の極性と金属の性質
Q33
マグネシウム板と亜鉛板を電解質溶液に入れ、導線でつないで化学電池を作りました。このとき、マグネシウムと亜鉛の「イオンへのなりやすさ」を比較し、マイナス極となる金属とその理由の組み合わせとして適切なものはどれか答えなさい。
化学
イオン・酸アルカリ
★ やさしい
知識
正答率 —
🔥 類題2問
マグネシウムの方がイオンになりやすいため、マグネシウム板がマイナス極になる
亜鉛の方がイオンになりにくいため、亜鉛板がマイナス極になる
マグネシウムの方がイオンになりにくいため、マグネシウム板がマイナス極になる
亜鉛の方がイオンになりやすいため、亜鉛板がマイナス極になる
💡 答えを確認
✅ 正解
マグネシウムの方がイオンになりやすいため、マグネシウム板がマイナス極になる
二種類の金属を電解質溶液に入れたとき、金属の種類によって「イオンへのなりやすさ(イオン化傾向)」が異なります。よりイオンになりやすい方の金属が電子を放出して陽イオンとなり、溶液中に溶け出すため、その金属板がマイナス極として働きます。マグネシウムと亜鉛を比較すると、マグネシウムの方がイオンになりやすいため、マグネシウム板がマイナス極となります。
広島県公立高校入試(2022)類似
亜鉛極の酸化反応式
Q34
亜鉛板と銅板を電解質溶液に入れ、導線でつないで電流を取り出す実験において、亜鉛板で観察される現象とその仕組みについて述べた文として、最も適切なものを選びなさい。
化学
イオン・酸アルカリ
★★ 基本
実験・観察
正答率 —
🔥 類題3問
銅板から移動してきた亜鉛原子が、亜鉛板の表面で電子を失って再びイオン化する。
水溶液中の亜鉛イオンが電子を受け取り、亜鉛原子となって付着するため、亜鉛板の質量が増加する。
亜鉛原子が導線から流れてきた電子を吸収し、水溶液中の物質と反応して気体を発生させる。
亜鉛原子が電子を放出し、亜鉛イオンとなって水溶液中に溶け出すため、亜鉛板が次第にボロボロになる。
💡 答えを確認
✅ 正解
亜鉛原子が電子を放出し、亜鉛イオンとなって水溶液中に溶け出すため、亜鉛板が次第にボロボロになる。
亜鉛は銅よりもイオンになりやすい性質(イオン化傾向が大きい)を持っています。導線がつながれると、亜鉛板の表面にある亜鉛原子が電子を放出して水溶液中に溶け出していくため、長時間反応を続けると亜鉛板は削られたように質量が減少します。このとき放出された電子が導線を通って移動することが電流の正体です。
広島県公立高校入試(2025)類似
燃料電池
Q35
燃料電池の仕組みを、水の電気分解と比較した説明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
原理・計算
正答率 —
🔥 類題3問
水素を燃焼させたときに発生する熱を、電気エネルギーに変換する仕組みである。
水の電気分解とは逆の反応を利用して、電気エネルギーを取り出す仕組みである。
水の電気分解と同じ反応を利用して、電気エネルギーを取り出す仕組みである。
二酸化炭素と水を反応させて、水素と酸素を発生させる仕組みである。
💡 答えを確認
✅ 正解
水の電気分解とは逆の反応を利用して、電気エネルギーを取り出す仕組みである。
水の電気分解は「水 + 電気エネルギー → 水素 + 酸素」という反応ですが、燃料電池は「水素 + 酸素 → 水 + 電気エネルギー」という、電気分解とはちょうど逆の反応を利用しています。水素を燃やして熱を得る「燃焼」とは異なり、直接電気を取り出すため効率が高いのが特徴です。
広島県公立高校入試(2022)類似
化学電池のエネルギー変換
Q36
ダニエル電池に導線でモーターをつなぎ、プロペラを回転させる実験を行った。このとき、回路全体で起きているエネルギーの変換の順序として、最も適切な説明を選びなさい。
化学
イオン・酸アルカリ
★★ 基本
実験・観察
正答率 —
🔥 類題2問
物質の化学エネルギーが光エネルギーに変換され、さらにモーターで電気エネルギーに変換された
物質の電気エネルギーが化学エネルギーに変換され、さらにモーターで光エネルギーに変換された
物質の熱エネルギーが電気エネルギーに変換され、さらにモーターで化学エネルギーに変換された
物質の化学エネルギーが電気エネルギーに変換され、さらにモーターで運動エネルギーに変換された
💡 答えを確認
✅ 正解
物質の化学エネルギーが電気エネルギーに変換され、さらにモーターで運動エネルギーに変換された
電池内部での化学反応により、物質の持つ化学エネルギーが電気エネルギーへと変換されます。この電気エネルギーが導線を伝わってモーターに届くと、モーター内部の磁石とコイルの働きによって回転する力、すなわち運動エネルギーへとさらに変換されます。実験でモーターが回転したという事実は、電気エネルギーが取り出されたこと、およびその先のエネルギー変換が行われたことを証明しています。
広島県公立高校入試(2024)類似
酸性水溶液の性質
Q37
酸性の水溶液に共通する性質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。
化学
イオン・酸アルカリ
★ やさしい
知識
正答率 —
🔥 類題2問
pH(水素イオン指数)の値が7より大きく、マグネシウムなどの金属を溶かす。
赤色リトマス紙を青色に変え、BTB溶液を青色に変える。
青色リトマス紙を赤色に変え、BTB溶液を黄色に変える。
青色リトマス紙を赤色に変え、フェノールフタレイン溶液を赤色に変える。
💡 答えを確認
✅ 正解
青色リトマス紙を赤色に変え、BTB溶液を黄色に変える。
酸性の水溶液は、青色リトマス紙を赤色に変える性質を持っています。指示薬の変化については、BTB溶液は黄色を示し、フェノールフタレイン溶液は無色のまま変化しません。また、pHの値は7より小さくなるのが特徴です。赤色リトマス紙を青色に変えたり、フェノールフタレイン溶液を赤色に変えたり、pHが7より大きくなるのはアルカリ性の性質です。
広島県公立高校入試(2017)類似
ボルタ電池の正極
Q38
うすい塩酸に亜鉛板と銅板を浸し、導線で接続してプロペラ付きのモーターを回す装置において、実験中に観察される現象として最も適切な説明を選んでください。
化学
イオン・酸アルカリ
★★ 基本
実験・観察
正答率 —
🔥 類題3問
銅板が次第に溶けて細くなり、亜鉛板の表面には別の物質が付着する
亜鉛板からは気体が発生せず、銅板の表面から気体が発生する
両方の金属板から等しく気体が発生し、液の色が次第に青くなる
銅板からは気体が発生せず、亜鉛板の表面から激しく気体が発生する
💡 答えを確認
✅ 正解
亜鉛板からは気体が発生せず、銅板の表面から気体が発生する
この装置は化学エネルギーを電気エネルギーに変換する電池の仕組みを表しています。負極となる亜鉛板では亜鉛がイオンになって溶け出す反応が進みますが、電子は導線を通って銅板へ移動するため、水素イオンが電子を受け取る反応は銅板側で起こります。その結果、銅板の表面からのみ気体が発生する様子が観察されます。
広島県公立高校入試(2020)類似
硫酸バリウム
Q39
希硫酸と水酸化バリウム水溶液を混合して中和反応を行わせた。このとき生成される物質についての説明として、最も適切なものはどれか。
化学
イオン・酸アルカリ
★★ 基本
実験・観察
正答率 —
🔥 類題2問
沈殿が生じるが、加熱して水を蒸発させると再び水に溶ける。
水に溶けやすい無色の「塩」が生成され、液体は透明なままである。
激しく気体が発生し、水溶液の温度が急激に下がる。
水に溶けにくい白色の沈殿である「塩」が生成される。
💡 答えを確認
✅ 正解
水に溶けにくい白色の沈殿である「塩」が生成される。
中和反応において、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物質を「塩(えん)」と呼ぶ。硫酸バリウムはこの塩の一種であり、水に溶けにくい性質を持つため、反応が進むにつれて液体が白く濁り、やがてビーカーの底に白い沈殿となって溜まる。
広島県公立高校入試(2022)類似
化学電池の極性と金属の性質
Q40
マグネシウム板と亜鉛板を用いた化学電池において、マイナス極で起こっている現象についての説明として正しいものはどれか答えなさい。
化学
イオン・酸アルカリ
★★ 基本
実験・観察
正答率 —
🔥 類題2問
マグネシウムイオンが電子を受け取り、マグネシウム原子となって電極に付着している
亜鉛原子が電子を放出し、亜鉛イオンとなって溶液に溶け出している
亜鉛イオンが電子を受け取り、亜鉛原子となって電極に付着している
マグネシウム原子が電子を放出し、マグネシウムイオンとなって溶液に溶け出している
💡 答えを確認
✅ 正解
マグネシウム原子が電子を放出し、マグネシウムイオンとなって溶液に溶け出している
化学電池のマイナス極では、金属原子が電子を放出して陽イオンになり、溶液中に溶け出すという反応が起こります。マグネシウムは亜鉛よりもイオンになりやすいため、マグネシウム板がマイナス極となり、マグネシウム原子が電子を失ってマグネシウムイオンに変化します。このとき放出された電子が、導線を通ってプラス極側へと移動します。
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広島県公立高校入試(2017)類似
電池の性能を左右する要因
Q41
うすい塩酸に2種類の金属板を浸して電池を作る実験において、塩酸の濃度を0.3%から3.0%に上げ、さらに金属板が液に接する面積を15平方センチメートルから30平方センチメートルに広げたとき、取り出される電圧と電流の変化について正しく述べたものはどれですか。
化学
イオン・酸アルカリ
★★ 基本
実験・観察
正答率 —
🔥 類題2問
電圧・電流ともに大きくなる
電圧・電流ともに小さくなる
電圧は大きくなるが、電流は小さくなる
電圧は小さくなるが、電流は大きくなる
💡 答えを確認
✅ 正解
電圧・電流ともに大きくなる
電池の電解質溶液の濃度を高くしたり、電極が溶液に接する面積を大きくしたりすると、化学変化がより活発に、あるいは広い範囲で起こるようになります。これにより、回路に送り出される電気エネルギーが増大するため、結果として電圧と電流の数値はどちらも大きくなります。
広島県公立高校入試(2017)類似
電池の電流発生メカニズム
Q42
うすい塩酸に亜鉛板と銅板を浸して豆電球をつないだ装置において、亜鉛板の表面で起こっている変化と電流が生じる仕組みについて正しく説明したものはどれですか。
化学
イオン・酸アルカリ
★★ 基本
知識
正答率 —
🔥 類題2問
亜鉛原子が電子を放出して亜鉛イオンになり、その電子が水溶液中を移動することで電流が生じる。
亜鉛原子が電子を放出して亜鉛イオンになり、その電子が導線を移動することで電流が生じる。
亜鉛イオンが電子を放出して亜鉛原子になり、その電子が導線を移動することで電流が生じる。
亜鉛原子が電子を吸収して亜鉛イオンになり、その電子が導線を移動することで電流が生じる。
💡 答えを確認
✅ 正解
亜鉛原子が電子を放出して亜鉛イオンになり、その電子が導線を移動することで電流が生じる。
亜鉛は銅よりも陽イオンになりやすい性質を持つため、マイナス極となる亜鉛板では、亜鉛原子が電子を放出して亜鉛イオン(陽イオン)となり、水溶液中に溶け出します。このとき放出された電子が導線を伝わって銅板(プラス極)へと移動することで、回路に電流が流れます。電子が水溶液中を直接移動することはありません。
広島県公立高校入試の理科:化学変化・原子分子
🔗 「化学変化・原子分子」の解説&一問一答(単元別) 📚 化学の単元一覧を見る
広島県公立高校入試(2018)類似
マグネシウムと二酸化炭素の反応
Q1
二酸化炭素を満たした集気瓶の中に、火のついたマグネシウムを入れたときに起こる化学変化の説明として、最も適切なものはどれですか。
化学
化学変化・原子分子
★★ 基本
知識
正答率 —
🔥 類題3問
マグネシウムが二酸化炭素から酸素を奪って酸化マグネシウムになり、二酸化炭素は酸素を失って炭素になる。
マグネシウムが二酸化炭素の炭素と結びついて炭化マグネシウムになり、二酸化炭素は酸素を放出して酸素分子になる。
マグネシウムが二酸化炭素中のわずかな水分と反応して水酸化マグネシウムになり、二酸化炭素は一酸化炭素に変化する。
マグネシウムが二酸化炭素の熱によって融解し、二酸化炭素自体は変化せずにマグネシウムの燃焼を助ける触媒として働く。
💡 答えを確認
✅ 正解
マグネシウムが二酸化炭素から酸素を奪って酸化マグネシウムになり、二酸化炭素は酸素を失って炭素になる。
マグネシウムは二酸化炭素を構成する炭素よりも酸素と結びつきやすい性質を持っています。そのため、通常は火を消すために用いられる二酸化炭素の中でも、マグネシウムは二酸化炭素から酸素を奪って激しく燃焼を続けます。このとき、酸素と結びついたマグネシウムは白色の酸化マグネシウムに、酸素を失った二酸化炭素は黒色の炭素になります。
広島県公立高校入試(2018)類似
酸化マグネシウムの電気伝導性
Q2
マグネシウムを空気中で加熱して完全に燃焼させたときに生じる白い物質について、その物質が持つ電気的な性質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
電流を流しにくい絶縁体としての性質
金属と同様に電流を非常に通しやすい性質
磁石を近づけると強く引きつけられる性質
たたくと薄く広がる展延性という性質
💡 答えを確認
✅ 正解
電流を流しにくい絶縁体としての性質
マグネシウムは金属であるため、自由電子の働きによって電流をよく通します。しかし、酸素と結びついて酸化マグネシウムに変化すると、金属特有の性質を失い、電流をほとんど通さない絶縁体となります。そのため、燃焼後の白い物質に導線を当てて回路を作っても電流は流れません。
広島県公立高校入試(2026)類似
化学反応における定量的関係
Q3
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、最初は炭酸水素ナトリウムの質量に比例して二酸化炭素の発生量が増加しますが、ある一定量以上の炭酸水素ナトリウムを加えると、気体が発生しなくなり、二酸化炭素の合計質量が一定の値でとどまるようになります。このように、グラフが折れ曲がり、発生量が一定になる理由として正しい説明はどれか。
化学
化学変化・原子分子
★★ 基本
実験・観察
正答率 —
🔥 類題3問
発生した二酸化炭素がビーカー内の水に溶けて飽和し、外に出てこなくなったため
加えた炭酸水素ナトリウムが水に溶けきれなくなり、飽和状態になったため
反応相手である塩酸がすべて反応してなくなり、反応が止まったため
炭酸水素ナトリウムを増やすことで、化学反応の速度が極端に遅くなったため
💡 答えを確認
✅ 正解
反応相手である塩酸がすべて反応してなくなり、反応が止まったため
化学変化に関係する物質の間には一定の質量比が存在しますが、一方の物質(塩酸)の量が限られている場合、もう一方の物質(炭酸水素ナトリウム)をいくら増やしても、反応相手がなくなった時点で化学反応は終了します。そのため、発生する二酸化炭素の量もそれ以上は増えず、一定の値を示すようになります。これは「飽和」という言葉で表現される現象ではなく、反応物の不足による反応の停止です。
広島県公立高校入試(2020)類似
質量保存の法則
Q4
化学変化の前後において、反応に関わった物質全体の質量の総和は、変化の前後で変わらず常に一定に保たれます。この法則を何といいますか。
化学
化学変化・原子分子
★ やさしい
知識
正答率 —
🔥 類題3問
定比例の法則
慣性の法則
質量保存の法則
エネルギー保存の法則
💡 答えを確認
✅ 正解
質量保存の法則
化学変化によって物質の組み合わせが変わっても、その前後で物質全体の質量が変化しないことを質量保存の法則といいます。これは18世紀にフランスの化学者ラボアジエによって発見されました。反応によって新しい物質が生じても、系全体の重さは不変です。
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原子の構造
Q5
原子を構成する「陽子」「中性子」「電子」の3つの粒子の電気的な性質について述べたものとして、正しいものはどれですか。
化学
化学変化・原子分子
★★ 基本
知識
正答率 —
🔥 類題3問
陽子はプラスの電気をもち、中性子は電気をもたず、電子はマイナスの電気をもつ。
陽子はプラスの電気をもち、中性子はマイナスの電気をもち、電子は電気をもたない。
陽子はマイナスの電気をもち、中性子は電気をもたず、電子はプラスの電気をもつ。
陽子は電気をもたず、中性子はプラスの電気をもち、電子はマイナスの電気をもつ。
💡 答えを確認
✅ 正解
陽子はプラスの電気をもち、中性子は電気をもたず、電子はマイナスの電気をもつ。
原子を構成する粒子のうち、原子核の中にある陽子がプラスの電気を、原子核のまわりにある電子がマイナスの電気を帯びています。同じく原子核の中にある中性子は、その名の通り電気を帯びていない粒子です。
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化合する物質の質量の限界
Q6
ステンレス皿に1.00gの銅粉を薄く広げ、空気中で繰り返し加熱して質量を測定する実験を行いました。3回目までの加熱では質量が徐々に増加していきましたが、4回目以降の測定では何度加熱を繰り返しても質量は1.25gのまま一定となり、変化しなくなりました。このように、加熱を続けても質量が増加しなくなった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
★ やさしい
実験・観察
正答率 —
🔥 類題2問
加熱を繰り返すことで銅の原子が分解され、別の物質に変化して質量が減ったため。
加熱時間が長すぎたため、一度結びついた酸素が熱によって再び離れてしまったため。
加熱を続けるうちに空気中の酸素が消費され、容器内の酸素が不足したため。
用意した一定量の銅のすべてが酸素と化合し、酸化銅に変化したため。
💡 答えを確認
✅ 正解
用意した一定量の銅のすべてが酸素と化合し、酸化銅に変化したため。
銅を空気中で加熱すると、銅の原子と酸素の原子が特定の割合で結びつく「化合」という反応が起こります。用意した銅の質量が一定であれば、それと結びつくことができる酸素の質量には限界があります。すべての銅が酸化銅へと変化した後は、それ以上酸素と反応することができないため、質量は一定になります。
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燃焼
Q7
「鉄がさびる現象」と「鉄が燃える現象」は、どちらも鉄が酸素と結びつく反応ですが、燃焼を定義するうえで「さびる現象」には見られない特徴はどれですか。
化学
化学変化・原子分子
★★ 基本
原理・計算
正答率 —
🔥 類題3問
空気中の酸素が消費されること
反応によって元の物質とは異なる性質に変化すること
反応したあとに物質の質量が変化すること
光や熱を激しく出しながら反応が進むこと
💡 答えを確認
✅ 正解
光や熱を激しく出しながら反応が進むこと
物質が酸素と結びつく反応はすべて酸化と呼ばれますが、燃焼はその中でも特に「光」と「熱」を激しく出すものを指します。鉄がさびる現象は穏やかな酸化であり、光や激しい熱を伴わないため、燃焼とは区別されます。
広島県公立高校入試(2020)類似
銅と酸素が化合する際の質量の割合
Q8
銅粉を空気中で十分に加熱し、酸素と完全に反応させて酸化銅をつくる実験において、反応する「銅の質量」と、結びついた「酸素の質量」の比は、常にどのような割合になりますか。最も適切なものを選択してください。
化学
化学変化・原子分子
★ やさしい
知識
正答率 —
🔥 類題3問
4対1
1対4
2対3
3対2
💡 答えを確認
✅ 正解
4対1
銅が酸素と反応して酸化銅が生成される際、反応する物質の質量の間には「定比例の法則」が成り立ち、常に一定の割合で反応が進みます。具体的には、銅1.00gに対して酸素0.25gが化合するため、その質量の比を最も簡単な整数の比で表すと、1.00:0.25 = 4:1となります。
広島県公立高校入試(2026)類似
同位体
Q9
同じ元素の原子であっても、原子核の中に含まれる陽子の数は同じで、中性子の数が異なるために質量が異なる原子がいくつか存在することがあります。このような関係にある原子同士を何と呼びますか。最も適切な名称を答えなさい。
化学
化学変化・原子分子
★ やさしい
知識
正答率 —
🔥 類題2問
化合物
同位体(アイソトープ)
混合物
同素体
💡 答えを確認
✅ 正解
同位体(アイソトープ)
原子の性質(元素の種類)は原子核に含まれる陽子の数によって決まります。しかし、同じ元素であっても、原子核に含まれる中性子の数が異なるために質量が異なる原子が存在します。これを同位体と呼びます。選択肢にある「同素体」は、同じ元素からできているが性質の異なる単体(例:ダイヤモンドと黒鉛)のことなので混同しないよう注意が必要です。
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石灰水の逆流防止
Q10
酸化銅と炭素の混合物を加熱し、発生した気体を石灰水に通す実験において、加熱を止める前にガラス管を石灰水から抜かなかった場合、試験管が破損することがある。その理由として最も適切な説明はどれか。
化学
化学変化・原子分子
★★★ 標準
原理・計算
正答率 —
🔥 類題2問
石灰水に含まれる成分が、加熱されていた試験管のガラスと化学反応を起こして腐食させるため
加熱を止めると試験管内の気圧が下がり、石灰水が逆流して熱い試験管を急激に冷やすため
加熱を止めると試験管内の気圧が上がり、試験管が内側からかかる圧力に耐えられなくなるため
石灰水が逆流することで、酸化銅と炭素の反応が急激に促進され、異常な熱が発生するため
💡 答えを確認
✅ 正解
加熱を止めると試験管内の気圧が下がり、石灰水が逆流して熱い試験管を急激に冷やすため
火を止めると試験管内の気体分子の運動が穏やかになり、体積が減少することで内部の圧力が周囲の気圧よりも低くなる。これにより、ガラス管を通じて石灰水が加熱用の試験管内へと押し上げられる「逆流」が発生する。加熱によって高温になっていた試験管に冷たい石灰水が流れ込むと、ガラスが急激に収縮して耐えきれなくなり、破損につながる。
広島県公立高校入試(2023)類似
過不足のない反応比の特定
Q11
4.0gの酸化銅の粉末に、さまざまな質量の炭素の粉末を混ぜ合わせて加熱し、酸化銅をすべて銅に戻す実験を行いました。このように、酸化物から酸素を取り除く化学変化の名称と、実験において酸化銅と炭素を過不足なく反応させたときに得られる「酸化銅と炭素の質量比」の組み合わせとして適切なものはどれですか。ただし、この実験では炭素0.3gを用いたときに酸化銅4.0gがすべて反応し、その後炭素を増やしても反応が進まなかったものとします。
化学
化学変化・原子分子
★★ 基本
知識
正答率 —
🔥 類題3問
反応の名称:酸化、質量比(酸化銅:炭素):40:3
反応の名称:還元、質量比(酸化銅:炭素):40:3
反応の名称:還元、質量比(酸化銅:炭素):8:3
反応の名称:酸化、質量比(酸化銅:炭素):8:3
💡 答えを確認
✅ 正解
反応の名称:還元、質量比(酸化銅:炭素):40:3
酸化物から酸素を取り去る化学変化は還元と呼ばれます。実験データにおいて、酸化銅4.0gに対して炭素0.3gを加えたときに反応の過不足がなくなった(分岐点に達した)ことから、その質量比は4.0:0.3、すなわち整数比に直すと40:3となります。
広島県公立高校入試(2020)類似
1回目の加熱で銅と化合した酸素の質量
Q12
1.00gの銅粉末を加熱して質量を測定する実験を繰り返したところ、1回目は1.18g、2回目は1.23g、3回目は1.25gとなり、4回目以降は何度加熱しても1.25gから変化しませんでした。3回目以降に質量が増加しなくなった理由として正しい説明を選びなさい。
化学
化学変化・原子分子
★★ 基本
実験・観察
正答率 —
🔥 類題2問
一定時間加熱を続けると、酸素と銅が反応しなくなる性質があるから
皿の上にあるすべての銅が酸素と反応して、酸化銅に変化したから
加熱を繰り返すことで銅が分解され、別の物質に変化したから
加熱によって生成された酸化銅が気体となって空気中に逃げたから
💡 答えを確認
✅ 正解
皿の上にあるすべての銅が酸素と反応して、酸化銅に変化したから
化学変化に関係する物質の質量比は常に一定です。この実験では、用意した1.00gの銅のすべてが空気中の酸素と反応して酸化銅になりきったため、それ以上加熱を続けても酸素と化合することができず、質量が一定になったと考えられます。
広島県公立高校入試(2016)類似
食塩水の濃度と最高温度の関係
Q13
鉄粉の酸化反応を利用した実験において、加える食塩水の濃度を2.5%、5.0%、7.5%、10.0%と段階的に高くして温度の変化を計測しました。このとき、食塩水の濃度と、反応によって到達する最高温度の関係について述べたものとして最も適切なものはどれですか。
化学
化学変化・原子分子
★★ 基本
実験・観察
正答率 —
🔥 類題2問
食塩水の濃度が高くなるほど、到達する最高温度も高くなる
食塩水の濃度に関わらず、到達する最高温度は一定である
食塩水の濃度が高くなるほど、到達する最高温度は低くなる
食塩水の濃度が5.0%のときに、到達する最高温度が最も低くなる
💡 答えを確認
✅ 正解
食塩水の濃度が高くなるほど、到達する最高温度も高くなる
食塩水には化学反応を促進させるはたらきがあります。実験において食塩水の濃度を高くすると、単位時間あたりの反応がより激しく進むようになるため、発生する熱量が多くなり、結果として到達する最高温度も上昇するという変化を示します。
広島県公立高校入試(2025)類似
分子
Q14
水素や酸素などの物質において、原子がいくつか結びついてできており、その物質の性質を示す最小の単位となる粒子の名称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
電子
原子
分子
原子核
💡 答えを確認
✅ 正解
分子
物質を構成する基本的な粒子は原子ですが、水素や酸素、水などの物質では、いくつかの原子が特定の結びつき方をして一つのまとまりを作っています。このまとまりが物質の性質を示す最小の単位であり、「分子」と呼ばれます。
広島県公立高校入試(2020)類似
塩化ナトリウムの化学式
Q15
炭酸水素ナトリウム(化学式:NaHCO3)とうすい塩酸(化学式:HCl)を反応させたとき、塩化ナトリウム(NaCl)と水(H2O)以外に生成される「気体」の名称と、その物質を確認する方法として正しいものを組み合わせたものはどれか。
化学
化学変化・原子分子
★★ 基本
原理・計算
正答率 —
🔥 類題3問
名称:水素、確認方法:火のついたマッチを近づけると音を立てて燃える
名称:二酸化炭素、確認方法:石灰水に通すと白く濁る
名称:塩素、確認方法:特有の刺激臭があり、湿ったろ紙を漂白する
名称:酸素、確認方法:火のついた線香を入れると激しく燃え上がる
💡 答えを確認
✅ 正解
名称:二酸化炭素、確認方法:石灰水に通すと白く濁る
炭酸水素ナトリウムと塩酸の反応では、ナトリウムイオンと塩化物イオンが結合して塩化ナトリウムができるほか、炭酸水素イオンと水素イオンが反応して水と二酸化炭素が生じる。二酸化炭素は石灰水と反応して不溶性の炭酸カルシウムを生成し、石灰水を白く濁らせる性質を持つため、これを利用して物質を特定できる。
広島県公立高校入試(2023)類似
発生した気体の質量
Q16
酸化銅の粉末と炭素の粉末を混ぜ合わせて加熱し、酸化銅を還元させる実験を行いました。このとき、加熱前の混合物全体の質量と、加熱後に試験管に残った固体の質量を比較すると、加熱後の方が軽くなっていました。この「減少した質量の差」は、何が原因で生じたものと考えられますか。最も適切な説明を選びなさい。
化学
化学変化・原子分子
★ やさしい
知識
正答率 —
🔥 類題2問
加熱によって試験管内の空気が膨張し、押し出されたため
酸化銅から酸素が奪われ、試験管の中に純粋な銅が残ったため
未反応の炭素粉末が、加熱によって燃焼し消滅したため
反応によって発生した二酸化炭素が、試験管の外へ放出されたため
💡 答えを確認
✅ 正解
反応によって発生した二酸化炭素が、試験管の外へ放出されたため
化学変化の前後では、反応に関わった物質全体の質量は変化しないという質量保存の法則が成り立ちます。しかし、この実験のように反応によって気体が発生し、それが密閉されていない容器から外へ逃げていく場合、逃げた気体の分だけ全体の質量が減少します。酸化銅と炭素の反応では二酸化炭素が発生するため、質量の差は発生した二酸化炭素の質量を表します。
広島県公立高校入試(2020)類似
質量保存の法則
Q17
化学変化の前後で、反応に関わった物質全体の質量が変化しない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
化学変化・原子分子
★★★ 標準
原理・計算
正答率 —
🔥 類題3問
原子の種類は変化するが、それぞれの原子の重さが等しく保たれるため
原子が消滅すると同時に、新しい原子が同じ数だけ生成されるため
原子の組み合わせは変わるが、原子の種類と数は変化しないため
原子の結びつき方は変わらないが、原子の密度が変化するため
💡 答えを確認
✅ 正解
原子の組み合わせは変わるが、原子の種類と数は変化しないため
化学変化の本質は原子の組み替えにあります。反応の前後で、物質を構成している原子が新しくできたり、なくなったり、他の種類の原子に変わったりすることはありません。原子の種類と数が一定に保たれているため、その総質量である物質全体の質量も一定に保たれます。
広島県公立高校入試(2026)類似
吸熱反応
Q18
化学変化が起こるときに、周囲から熱を吸収するため、反応する物質やその周囲の温度が下がる反応を何というか、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2問
吸熱反応
発熱反応
中和反応
還元反応
💡 答えを確認
✅ 正解
吸熱反応
化学変化にともなって外部からエネルギーを熱として取り込む反応を吸熱反応と呼ぶ。この反応では周囲から熱を奪うため、反応が進むにつれて反応系の温度が低下するという特徴がある。
広島県公立高校入試(2016)類似
食塩水の濃度と最高温度の関係
Q19
化学反応における食塩水の濃度と温度変化の関係を調べる実験において、濃度を上昇させた際に最高温度が変化する理由として、最も適切な説明はどれですか。
化学
化学変化・原子分子
★★★ 標準
原理・計算
正答率 —
🔥 類題2問
食塩水の濃度が高いほど、液体の比熱が大きくなり、外部へ熱が逃げにくくなるため
食塩水が反応促進剤として機能し、濃度が高いほど反応の勢いが増して短時間に多くの熱が出るため
食塩水の濃度が高いほど、物質が酸素と結びつく反応を妨げ、熱を内部に蓄積しやすくなるため
食塩水の濃度が高いほど、反応する物質の質量が増加し、最終的な生成物の量が増えるため
💡 答えを確認
✅ 正解
食塩水が反応促進剤として機能し、濃度が高いほど反応の勢いが増して短時間に多くの熱が出るため
食塩水は鉄の酸化などの反応を速める「反応促進剤」の役割を担っています。濃度が高まることでこの促進効果が強まり、一定時間内に発生する熱量が増大します。その結果、熱の放出よりも発生が上回り、より高い最高温度に到達するようになります。
広島県公立高校入試(2020)類似
開放系における質量の減少
Q20
密閉した容器の中で化学変化を起こしたとき、反応の前後で全体の質量は変化しない。しかし、容器のふたを開けた状態で気体が発生する反応を行うと、測定される質量が減少することがある。この現象が起こる理由として、正しい説明を選びなさい。
化学
化学変化・原子分子
★★ 基本
原理・計算
正答率 —
🔥 類題2問
発生した気体が空気中に逃げ、その分の質量が容器から失われたため
気体が発生する際に容器内の温度が上がり、物質の密度が小さくなったため
発生した気体がまわりの空気を押し出すことで、大きな浮力がはたらいたため
反応によって物質の一部がエネルギーに変わり、粒子そのものが消滅したため
💡 答えを確認
✅ 正解
発生した気体が空気中に逃げ、その分の質量が容器から失われたため
化学変化の前後で、物質を構成する原子の種類と組み合わせは変わっても、原子の総数は変化しないため、すべての物質が容器内に留まっていれば質量は保存される。しかし、ふたを開けた開放された状態では、発生した気体分子が容器の外へ拡散して放出される。測定器は容器内に残った物質の重さのみを測るため、外へ逃げ出した気体の質量の分だけ、反応前よりも減少した結果を示すことになる。
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広島県公立高校入試(2026)類似
同位体
Q21
原子核に陽子が1個含まれる水素原子を例に考えます。水素原子の中には、中性子を持たないもの、中性子を1個持つもの、中性子を2個持つものの3種類が存在します。これら3種類の原子について説明した文として、正しいものはどれですか。
化学
化学変化・原子分子
★★ 基本
原理・計算
正答率 —
🔥 類題2問
中性子の数が異なるため、これらはそれぞれ別の元素に分類される。
中性子の数が異なるが、原子全体の質量はすべて同じである。
陽子の数がすべて同じであるため、これらはすべて同じ元素である。
同位体の関係にあるため、それぞれが示す化学的な性質は大きく異なっている。
💡 答えを確認
✅ 正解
陽子の数がすべて同じであるため、これらはすべて同じ元素である。
元素の種類は原子核に含まれる陽子の数(原子番号)によって決定されます。中性子の数が異なっていても、陽子の数が同じであれば同じ元素の仲間(同位体)として扱われます。同位体同士は質量こそ異なりますが、化学的な性質はほぼ同じであるという特徴があります。
広島県公立高校入試(2016)類似
ガスコンロの燃焼による発熱
Q22
ガスコンロで燃料に点火した際、燃料が空気中の酸素と激しく反応して、熱と光を出しながら別の物質に変わ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
融解
蒸発
状態変化
燃焼
💡 答えを確認
✅ 正解
燃焼
物質が酸素と化合して、熱と光を激しく出す化学変化を燃焼と呼びます。ガスコンロでは、燃料となるガスが酸素と反応することでこの現象が起こります。蒸発や融解は物質の状態が変わるだけで、別の物質に変化するわけではないため物理変化に分類されます。
広島県公立高校入試(2023)類似
金属光沢
Q23
酸化銅を炭素粉末と混ぜ合わせて加熱し、還元によって得られた赤色の物質を厚紙の上に取り出した。この物質を薬さじの裏などで強くこすったときに見られる、金属特有の輝きのことを何というか、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
金属光沢
電気伝導性
延性
展性
💡 答えを確認
✅ 正解
金属光沢
酸化銅が炭素によって還元されると、単体の銅が生成される。銅などの金属には、表面を硬いもので磨いたりこすったりした際に特有の輝きを放つ性質があり、これを金属光沢という。選択肢にある展性や延性、電気伝導性も金属の性質であるが、輝きを指す言葉ではない。
広島県公立高校入試(2026)類似
吸熱反応
Q24
クエン酸の水溶液が入ったビーカーと、炭酸水素ナトリウムの粉末を密閉された容器の中に入れ、これらを混ぜ合わせて反応させた。このとき観察される温度の変化と、その理由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
実験・観察
正答率 —
🔥 類題2問
反応が進むにつれて温度が下がる。これは、化学変化にともなって周囲に熱を放出するからである。
反応が進むにつれて温度が上がる。これは、化学変化にともなって周囲に熱を放出するからである。
反応が進むにつれて温度が上がる。これは、化学変化にともなって周囲から熱を奪うからである。
反応が進むにつれて温度が下がる。これは、化学変化にともなって周囲から熱を奪うからである。
💡 答えを確認
✅ 正解
反応が進むにつれて温度が下がる。これは、化学変化にともなって周囲から熱を奪うからである。
クエン酸と炭酸水素ナトリウムの反応は吸熱反応の代表的な例である。吸熱反応は、反応が起こる際に外部から熱エネルギーを吸収する性質を持つため、結果として反応系の温度低下を引き起こす。
広島県公立高校入試(2020)類似
銅と酸素が化合する際の質量の割合
Q25
銅粉2.00gをステンレス皿に広げ、空気中で色が完全に変わるまで加熱を繰り返しました。このとき、銅がすべて酸素と反応して酸化銅になったとすると、反応後の皿の上にある酸化銅の質量は何gになると考えられますか。
化学
化学変化・原子分子
★★ 基本
原理・計算
正答率 —
🔥 類題3問
3.00g
2.25g
2.40g
2.50g
💡 答えを確認
✅ 正解
2.50g
銅と酸素が化合して酸化銅ができるときの質量の比は、銅:酸素=4:1です。このとき、生成される酸化銅の質量は、銅と酸素の合計となるため、銅:酸化銅の比は 4:(4+1) = 4:5 となります。銅の質量が2.00gの場合、酸化銅の質量をxとすると、4:5 = 2.00:x という比例式が成り立ち、これを計算するとx = 2.50gとなります。
広島県公立高校入試(2023)類似
過不足のない反応比の特定
Q26
ある質量の酸化銅を完全に還元させる実験において、炭素の質量を増やしていくと発生する気体の質量も増えていきますが、ある一定の質量(最小の質量)を超えると、炭素をそれ以上加えても気体の質量は増えなくなります。このように気体の質量が増えなくなる理由を、化学反応の仕組み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。
化学
化学変化・原子分子
★★★ 標準
原理・計算
正答率 —
🔥 類題3問
発生した二酸化炭素が未反応の炭素と結びついて別の固体物質に変化し、質量の減少が相殺されるため。
反応する相手である酸化銅がすべて使い果たされ、還元反応がそれ以上進まなくなるため。
加えた炭素の質量が大きくなると、試験管内の温度が下がり、化学反応が停止してしまうため。
炭素の質量が増えることで還元反応ではなく酸化反応が優先的に起こり、気体の発生が抑制されるため。
💡 答えを確認
✅ 正解
反応する相手である酸化銅がすべて使い果たされ、還元反応がそれ以上進まなくなるため。
化学反応は、反応物どうしが特定の質量比で結びつきます。炭素の質量を増やしていき、試験管内の酸化銅がすべて酸素を奪われて銅に変化(還元)してしまうと、それ以上炭素を加えても反応する相手がいないため、気体(二酸化炭素)が発生しなくなります。このため、質量の減少量は一定値に達します。
広島県公立高校入試(2020)類似
塩化ナトリウムの化学式
Q27
密閉できるプラスチック容器の中に炭酸水素ナトリウムとうすい塩酸を入れ、ふたを閉めて密閉した状態で混ぜ合わせて反応させた。このときの容器内の変化と、反応前後の質量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。
化学
化学変化・原子分子
★★ 基本
実験・観察
正答率 —
🔥 類題3問
容器の中で化学変化が起こると熱が発生し、そのエネルギーの分だけ全体の質量は減少する
気体が発生して容器内の圧力は高まるが、物質が外部に出ないため全体の質量は変化しない
二酸化炭素が発生して容器が膨らむため、浮力が生じて全体の質量は反応前より軽くなる
新しく塩化ナトリウムという固体の物質が生成されるため、全体の質量は反応前より重くなる
💡 答えを確認
✅ 正解
気体が発生して容器内の圧力は高まるが、物質が外部に出ないため全体の質量は変化しない
化学変化の前後において、反応に関わる物質全体の質量は変化しないという「質量保存の法則」が成り立つ。この実験ではふたを閉めた密閉系で行っているため、発生した二酸化炭素が容器の外に逃げることがなく、反応前後で全体の質量は一定に保たれる。発生した気体によって容器内部の圧力は上昇するが、質量そのものには影響しない。
広島県公立高校入試(2020)類似
質量保存の法則
Q28
うすい硫酸が入った容器と、塩化バリウム水溶液が入った試験管を合わせた全体の質量を電子てんびんで測定したところ、200.0gでした。これらを混ぜ合わせて白い沈殿が生じる化学変化を起こした後、再び全体の質量を電子てんびんで測定しました。このときの測定値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
200.0g
200.0gよりも大きくなる
200.0gよりも小さくなる
沈殿が発生した分だけ、0gに近づく
💡 答えを確認
✅ 正解
200.0g
硫酸と塩化バリウムが反応すると硫酸バリウムの白い沈殿が生じますが、化学変化の前後で反応に関わった物質全体の質量は変化しません。沈殿反応のように、気体が発生して外部へ逃げていくことがない反応では、容器を密閉していなくても電子てんびんの数値は変化前と同じ値を示します。
広島県公立高校入試(2020)類似
塩化ナトリウムの化学式
Q29
炭酸水素ナトリウムとうすい塩酸を反応させた際に生成される物質のうち、塩化ナトリウムの組成を表す化学式として正しいものはどれか、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
NaHCO3
NaOH
NaCl
HCl
💡 答えを確認
✅ 正解
NaCl
炭酸水素ナトリウムと塩酸が反応すると、塩化ナトリウム、水、そして二酸化炭素が発生する。塩化ナトリウムはナトリウムイオンと塩化物イオンが1:1の割合で結合した物質であるため、化学式ではNaClと表記される。NaHCO3は反応前の炭酸水素ナトリウム、HClは塩酸(塩化水素)の化学式である。
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質量保存の法則
Q30
化学変化の前後において、反応に関わった物質全体の質量の総和と、反応によって生成した物質全体の質量の総和は等しくなり、変化しないという法則を何というか。
化学
化学変化・原子分子
★ やさしい
知識
正答率 —
🔥 類題3問
定比例の法則
細胞呼吸の法則
質量保存の法則
エネルギー保存の法則
💡 答えを確認
✅ 正解
質量保存の法則
化学変化が起こるとき、反応に関与する物質を構成する原子の種類と数は変化せず、その組み合わせのみが変化する。そのため、反応の前後で物質全体の質量の合計は常に一定に保たれる。
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化合する物質の質量の限界
Q31
1.00gの銅粉を完全に反応するまで繰り返し加熱したところ、得られた酸化銅の質量は1.25gでした。この結果から、銅と酸素が化合して酸化銅ができるときの「銅の質量」と「化合した酸素の質量」の比を求めるとどうなりますか。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
原理・計算
正答率 —
🔥 類題2問
銅:酸素 = 5:4
銅:酸素 = 1:4
銅:酸素 = 4:1
銅:酸素 = 4:5
💡 答えを確認
✅ 正解
銅:酸素 = 4:1
化学変化に関係する物質の質量の割合は、常に一定の比になります。1.00gの銅を加熱して1.25gの酸化銅ができたとき、増えた質量(1.25g – 1.00g = 0.25g)が、銅と結びついた酸素の質量です。したがって、銅と酸素の質量の比は 1.00:0.25 = 4:1 となります。酸化銅の質量(5)と混同しないよう注意が必要です。
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金属光沢
Q32
酸化銅と炭素粉末の混合物を試験管に入れ、気体が発生しなくなるまで加熱した。加熱後の試験管に残った赤色の物質が銅であることを確かめるための操作と、その際に見られる現象の組み合わせとして適切なものはどれか。
化学
化学変化・原子分子
★★ 基本
実験・観察
正答率 —
🔥 類題3問
塩酸を数滴垂らすと、水素が発生して物質が溶ける。
物質を水に入れて激しく振ると、水の色が青色に変化する。
薬さじの裏で強くこすると、特有の輝きが現れる。
磁石を近づけると、勢いよく引きつけられる。
💡 答えを確認
✅ 正解
薬さじの裏で強くこすると、特有の輝きが現れる。
酸化銅を還元して得られた赤色の物質は金属の銅である。金属は薬さじの裏などの硬いもので表面を強くこすることで、特有の金属光沢を示す。銅は磁石には引きつけられず、冷水に溶けることもない。また、銅はイオン化傾向が小さいため塩酸とは反応せず、水素を発生させることもないため、こすって光沢を確かめる方法が最も適切である。
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石油燃料の燃焼生成物
Q33
灯油などの有機物を空気中で燃焼させたとき、発生する物質の組み合わせとして適切なものはどれか。
化学
化学変化・原子分子
★ やさしい
知識
正答率 —
🔥 類題3問
二酸化炭素と酸素
水(水蒸気)と一酸化窒素
水素と二酸化炭素
二酸化炭素と水(水蒸気)
💡 答えを確認
✅ 正解
二酸化炭素と水(水蒸気)
灯油などの有機物は、成分として炭素と水素を含んでいます。これらが燃焼(酸素と結びつく反応)をすると、炭素からは二酸化炭素が、水素からは水(水蒸気)が発生します。
広島県公立高校入試(2023)類似
発生した気体の質量
Q34
酸化銅と炭素粉末を混ぜて加熱する実験において、酸化銅の質量は変えずに、混ぜ合わせる炭素の質量を0.1g、0.2g、0.3g、0.4gと増やしていきました。それぞれの加熱前後の質量差を測定したところ、炭素を0.3g加えたときにある数値に達し、それ以上に炭素の質量を増やしても、加熱前後の質量の差は変化しなくなりました。このとき、試験管の中ではどのような状態が起きていると考えられますか。
化学
化学変化・原子分子
★★ 基本
原理・計算
正答率 —
🔥 類題2問
反応によってできた銅が再び酸素と結びつき、酸化銅に戻り始めた状態
発生した二酸化炭素の質量と、残った炭素の質量が等しくなった状態
炭素がすべて反応しきったため、酸化銅が未反応のまま残っている状態
酸化銅がすべて反応しきったため、それ以上二酸化炭素が発生しなくなった状態
💡 答えを確認
✅ 正解
酸化銅がすべて反応しきったため、それ以上二酸化炭素が発生しなくなった状態
化学変化に関係する物質の質量の間には、常に一定の割合が成り立ちます。酸化銅と炭素が過不足なく反応するポイント(この場合は炭素0.3g)を超えて炭素を加えても、反応相手となる酸化銅がすでに存在しないため、それ以上の還元反応は進みません。そのため、発生する二酸化炭素の量も一定となり、放出される気体の質量(加熱前後の質量差)に変化が見られなくなります。このとき、余分に加えた炭素は反応せずに固体として試験管内に残ります。
広島県公立高校入試(2023)類似
金属光沢
Q35
酸化銅と炭素粉末を用いた還元の実験において、反応後に得られた物質を薬さじの裏でこする操作を行う理由として、最も適切な説明はどれか。
化学
化学変化・原子分子
★★ 基本
原理・計算
正答率 —
🔥 類題3問
物質の熱を逃がし、空気中の酸素と再び反応して酸化されるのを防ぐため。
発生した二酸化炭素が物質の表面に付着しており、それを取り除いて質量を正確に測定するため。
反応しきれなかった黒色の酸化銅と、新しく生成された赤色の物質を分離するため。
酸化銅から酸素が奪われて生成した物質が、金属としての性質を持っていることを確認するため。
💡 答えを確認
✅ 正解
酸化銅から酸素が奪われて生成した物質が、金属としての性質を持っていることを確認するため。
酸化銅と炭素を加熱すると、炭素が酸素を奪う還元反応が起こり、赤色の銅が生成される。この生成物が単なる赤い粉末ではなく、金属である「銅」であることを証明するためには、金属の共通性質である金属光沢を確認する必要がある。そのため、薬さじでこすって光沢が出るかを確認する操作を行う。
広島県公立高校入試(2018)類似
塩化コバルト紙
Q36
化学変化によって生じた物質が水であることを確かめるために、塩化コバルト紙を用いることがあります。このとき、水に触れた塩化コバルト紙の色の変化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 33%(3回)
🔥 類題2問
青色から赤色に変わる
青色から黄色に変わる
赤色から青色に変わる
無色から赤色に変わる
💡 答えを確認
✅ 正解
青色から赤色に変わる
塩化コバルト紙は水分を検出するための専用の試験紙です。乾燥した状態では青色を呈していますが、水分に触れると反応して赤色(または桃色)に変化する性質を持っています。これを利用して、無色透明の液体が水であるかどうかを判断します。
広島県公立高校入試(2026)類似
原子の構造
Q37
原子の構造について、その中心にはプラスの電気を帯びた部分が存在し、そのまわりをマイナスの電気を帯びた粒子がまわっています。この中心にあるプラスの電気をもった部分の名称を何といいますか。
化学
化学変化・原子分子
★ やさしい
知識
正答率 —
🔥 類題3問
イオン
分子
中性子
原子核
💡 答えを確認
✅ 正解
原子核
原子の中心にはプラスの電気をもつ原子核があり、その周囲をマイナスの電気をもつ電子が取り囲んでいます。原子核はさらに陽子と中性子という粒子から構成されています。
広島県公立高校入試(2025)類似
分子
Q38
「分子」という粒子の成り立ちや特徴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。
化学
化学変化・原子分子
★★ 基本
原理・計算
正答率 —
🔥 類題2問
原子がいくつか結びついてできた粒子であり、その物質の性質を示す最小の単位である。
金属や食塩のように、原子が規則正しく無数に並んでできている粒子のまとまりである。
原子の中心にある小さな粒子であり、プラスの電気を帯びている。
物質を構成する最小の粒子であり、化学変化によってそれ以上分けることはできない。
💡 答えを確認
✅ 正解
原子がいくつか結びついてできた粒子であり、その物質の性質を示す最小の単位である。
物質の性質を保ったまま分割していったとき、最後にたどり着く粒子が分子です。分子は原子が結びついてできていますが、原子そのものは物質の性質(燃える、凍るなど)を単独で示すものではありません。なお、鉄などの金属や食塩などは分子を作らない物質として区別されます。
広島県公立高校入試(2018)類似
マグネシウムと二酸化炭素の反応
Q39
二酸化炭素の中でマグネシウムを燃焼させた際、集気瓶の中には白色の物質と黒色の物質が残りました。この反応における化学的な説明として正しい組み合わせはどれですか。
化学
化学変化・原子分子
★★★ 標準
原理・計算
正答率 —
🔥 類題3問
マグネシウムが分解され、二酸化炭素が化合した。
マグネシウムが酸化され、二酸化炭素が還元された。
マグネシウムが還元され、二酸化炭素が酸化された。
マグネシウムが酸化され、二酸化炭素も酸化された。
💡 答えを確認
✅ 正解
マグネシウムが酸化され、二酸化炭素が還元された。
物質が酸素と結びつく変化を酸化、酸化物が酸素を奪われる変化を還元と呼びます。この実験では、マグネシウムが二酸化炭素の酸素を受け取って酸化マグネシウムになるため、マグネシウムは「酸化」されています。一方で、二酸化炭素は酸素を失って炭素になるため、二酸化炭素は「還元」されています。酸化と還元は常に同時に起こる反応です。
広島県公立高校入試(2018)類似
燃焼
Q40
物質が酸素と激しく結びつき、光や熱を出しながら進む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 50%(4回)
🔥 類題3問
分解
還元
燃焼
蒸発
💡 答えを確認
✅ 正解
燃焼
物質が酸素と結びつく反応を酸化といいますが、その中でも激しく光や熱を発するものを燃焼と呼びます。これに対し、酸化物から酸素を取り除く反応は還元、1種類の物質が2種類以上の別の物質に分かれる反応は分解と呼ばれます。
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広島県公立高校入試(2026)類似
質量保存の法則
Q41
化学変化の前後で「質量保存の法則」が成立する理由を、原子の性質の観点から説明したものとして、最も適切なものはどれか。
化学
化学変化・原子分子
★★★ 標準
原理・計算
正答率 —
🔥 類題3問
化学変化によって反応前の原子は消滅するが、それと同等の質量を持つ新しい原子が作られるため
化学変化の前後で、原子の組み合わせは変わるが、原子の種類と数は変わらないため
原子が互いに激しく衝突することで質量が平均化され、結果として変化がなくなるため
反応によって生じる熱エネルギーが、消失した原子の質量の代わりを補うため
💡 答えを確認
✅ 正解
化学変化の前後で、原子の組み合わせは変わるが、原子の種類と数は変わらないため
化学変化の本質は原子の組み替えであり、原子そのものが新しく出現したり、消滅したりすることはない。反応に関わる原子の種類ごとにその個数を数えると、反応の前と後で完全に一致するため、全体の質量は変わらないという原理が働く。
広島県公立高校入試(2016)類似
発熱反応
Q42
ある物質を混ぜ合わせて化学変化させたところ、混合物の温度が時間の経過とともに20度付近から約75度まで上昇しました。この現象が起こった理由として、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
物質が空気中の熱をすべて取り込んだため
物質の質量が減少し、密度が高まったため
化学変化にともなって周囲へ熱が放出されたため
化学変化にともなって周囲の熱を吸収したため
💡 答えを確認
✅ 正解
化学変化にともなって周囲へ熱が放出されたため
混合物の温度が20度から75度へと大きく上昇していることから、化学変化の過程で熱が発生し、それが物質や周囲に伝わったことがわかります。このように周囲へ熱を放出する反応を発熱反応と呼びます。もし周囲の熱を吸収したのであれば、温度は下降するため、今回の現象とは一致しません。
広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) 📚 化学の単元一覧を見る
広島県公立高校入試(2025)類似
状態変化における粒子の間隔
Q1
多くの物質は、液体から固体に状態変化すると体積が減少します。この理由を「粒子」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びなさい。
化学
物質の性質
★★ 基本
原理・計算
正答率 —
🔥 類題3問
粒子が規則正しく並ぼうとして、粒子どうしが互いに融合して巨大化するため
温度が下がることで、粒子そのものが収縮して小さくなるため
液体から固体になる際に、一部の粒子が空気中へ逃げて数が減るため
状態変化によって粒子の運動が穏やかになり、粒子どうしの間隔が狭くなるため
💡 答えを確認
✅ 正解
状態変化によって粒子の運動が穏やかになり、粒子どうしの間隔が狭くなるため
物質の体積は、粒子がどの程度の空間を動き回っているか、あるいはどのような間隔で並んでいるかによって決まります。液体では粒子が比較的自由に動き回っていますが、固体になると粒子の運動が制限され、粒子どうしがより狭い間隔で規則正しく並ぶようになります。このため、粒子そのものの性質は変わらなくても、物質全体の体積は減少します。
広島県公立高校入試(2018)類似
下方置換法
Q2
気体を集める手法の一つである「下方置換法」を選択する基準となる、気体の性質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3問
水に溶けにくく、空気よりも密度が小さい(軽い)
水に溶けにくく、空気よりも密度が大きい(重い)
水に溶けやすく、空気よりも密度が大きい(重い)
水に溶けやすく、空気よりも密度が小さい(軽い)
💡 答えを確認
✅ 正解
水に溶けやすく、空気よりも密度が大きい(重い)
水に溶けにくい気体であれば、気体の集まり方が一目でわかる「水上置換法」が優先されます。しかし、水に溶けやすい気体の場合は水上置換法が使えません。その上で、空気よりも密度が大きく重い気体であれば、容器の底にたまろうとする性質を利用して下方置換法で採集します。逆に空気より軽ければ上方置換法を利用します。
広島県公立高校入試(2026)類似
二酸化炭素の検出方法
Q3
ある物質を加熱して発生した気体を試験管に集め、その気体が「二酸化炭素」であることを確実に確かめるための実験操作と、期待される観察結果の組み合わせとして最も適切なものはどれですか。
化学
物質の性質
★★ 基本
実験・観察
正答率 —
🔥 類題3問
試験管の口に水で濡らした青色リトマス紙を近づけ、赤色に変わることを確認する
試験管に火のついた線香を入れると、線香の火が消えることを確認する
試験管に石灰水を加えて振ると、白く濁ることを確認する
試験管の口にマッチの火を近づけると、音を立てて燃えることを確認する
💡 答えを確認
✅ 正解
試験管に石灰水を加えて振ると、白く濁ることを確認する
二酸化炭素には「火を消す性質」や「水に溶けて酸性を示す性質」がありますが、窒素など他の気体でも火が消えることがあるため、これだけでは二酸化炭素であると断定できません。石灰水が白く濁る反応は二酸化炭素特有の現象であるため、気体の特定において決定的な根拠となります。
広島県公立高校入試(2016)類似
鉄粉の磁性による反応進行の確認
Q4
鉄粉と硫黄の混合物を試験管に入れて加熱し、化学変化させた後の物質の性質を調べる実験を行いました。このとき、試験管の中に未反応の鉄粉が残っているかどうかを確かめるための適切な方法と、鉄粉が残っていた場合の現象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2問
物質を薬さじで強く叩いたとき、金属光沢が現れる。
物質を水に入れたとき、未反応の鉄が水面に浮き上がる。
物質にうすい塩酸を数滴垂らしたとき、無臭の気体が発生する。
物質に磁石を近づけたとき、物質が磁石に引き寄せられる。
💡 答えを確認
✅ 正解
物質に磁石を近づけたとき、物質が磁石に引き寄せられる。
鉄は磁石に引き寄せられるという特有の性質を持っていますが、硫黄と反応して別の物質(硫化鉄)に変化すると、その性質は失われます。加熱後の物質に磁石を近づけて引き寄せられる反応が見られた場合、それは反応しきれなかった未反応の鉄粉が混合物の中に残っていることを示しています。このように、物質の性質の変化を利用することで化学反応の進行度を確認することができます。
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メスシリンダーの目盛り読み取り
Q5
メスシリンダーを用いて液体の体積を正しく測定するための操作として、適切な記述はどれですか。
化学
物質の性質
★ やさしい
実験・観察
正答率 —
🔥 類題2問
真上から液面を見下ろすようにして、最小目盛りの単位まで正確に読み取る。
水平な場所で液面の最も低い部分を確認し、最小目盛りの単位まで正確に読み取る。
視線を液面の最も高い部分と同じ高さに合わせ、最小目盛りの10分の1まで目分量で読み取る。
視線を液面の最も低い部分と同じ高さに合わせ、最小目盛りの10分の1まで目分量で読み取る。
💡 答えを確認
✅ 正解
視線を液面の最も低い部分と同じ高さに合わせ、最小目盛りの10分の1まで目分量で読み取る。
メスシリンダーで液体の体積を測定する際は、容器を水平な台の上に置き、液面のへこんだ部分(メニスカス)の最も低い位置に視線を水平に合わせる必要があります。また、測定の精度を高めるため、最小目盛りの10分の1までを目分量で推測して読み取ることが義務付けられています。
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溶媒
Q6
砂糖を水に溶かして砂糖水を作るとき、砂糖のように溶けている物質ではなく、砂糖を溶かしている液体のことを理科の用語で何というか。
化学
物質の性質
★ やさしい
知識
正答率 0%(1回)
🔥 類題2問
溶液
溶質
溶解
溶媒
💡 答えを確認
✅ 正解
溶媒
物質が液体に溶けるとき、溶けている物質を「溶質」、それを溶かしている液体を「溶媒」という。また、溶質が溶媒に溶けた液全体のことを「溶液」と呼ぶ。この場合、砂糖を溶かしている液体である水が溶媒にあたる。
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再結晶
Q7
60℃の水100gが入った2つのビーカーがあり、一方には硝酸カリウム、もう一方には塩化ナトリウムを、それぞれ溶けるだけ溶かして飽和水溶液を作りました。これらを20℃まで冷やしたとき、塩化ナトリウムの結晶があまり出てこなかったのはなぜですか。その原理を説明したものを選びなさい。
化学
物質の性質
★★★ 標準
原理・計算
正答率 —
🔥 類題3問
塩化ナトリウムは一度水に溶けると、水をすべて蒸発させない限り結晶に戻らない性質があるため
冷却することによって水自体の質量が減少し、塩化ナトリウムが溶けきれる量が増えたため
20℃における塩化ナトリウムの溶解度が、60℃のときと比べてわずかしか減少しないため
硝酸カリウムの溶解度が、温度が下がることによって塩化ナトリウムよりも大きくなるため
💡 答えを確認
✅ 正解
20℃における塩化ナトリウムの溶解度が、60℃のときと比べてわずかしか減少しないため
結晶として出てくる物質の質量は、「高い温度で溶けていた質量」と「低い温度での溶解度」の差によって決まります。塩化ナトリウムは、グラフにおいて温度が変化しても溶解度が横ばい(ほぼ一定)であるため、60℃で限界まで溶かした量と、20℃で溶けることができる量の差が非常に小さくなります。その結果、冷却しても取り出せる結晶の量がわずかになります。
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密度による物質の特定
Q8
ある金属の塊の質量を上皿てんびんで測定したところ44.8gであり、メスシリンダーで体積を測定したところ5.0cm³でした。アルミニウム(密度2.70g/cm³)、鉄(密度7.87g/cm³)、銅(密度8.96g/cm³)、金(密度19.32g/cm³)のうち、この金属は何であると考えられますか。
化学
物質の性質
★★ 基本
原理・計算
正答率 —
🔥 類題3問
金
鉄
銅
アルミニウム
💡 答えを確認
✅ 正解
銅
密度は「質量 ÷ 体積」の式で求められます。この金属の塊の質量は44.8g、体積は5.0cm³であるため、44.8 ÷ 5.0 = 8.96g/cm³ と算出されます。この値は銅の密度と一致するため、この金属は銅であると判断できます。
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二酸化炭素の検出方法
Q9
二酸化炭素を石灰水に通すと、液体が白く濁る現象が起こります。この現象が起こる理由を、科学的な原理に基づ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
★★★ 標準
原理・計算
正答率 —
🔥 類題3問
二酸化炭素が石灰水の中に細かい気泡として残り続け、光を反射するため
二酸化炭素と石灰水が化学反応を起こし、水に溶けにくい白い沈殿が生じるため
二酸化炭素が石灰水の温度を急激に下げ、石灰水の一部が凍って細かい固体になるため
二酸化炭素が石灰水に含まれる不純物と結合し、大きな気泡を作るため
💡 答えを確認
✅ 正解
二酸化炭素と石灰水が化学反応を起こし、水に溶けにくい白い沈殿が生じるため
石灰水は水酸化カルシウムが溶けた水溶液です。これに二酸化炭素が加わると化学反応が起こり、炭酸カルシウムという物質が生成されます。炭酸カルシウムは水に非常に溶けにくい性質を持っているため、微細な白い粒(沈殿)となって液中に現れます。この白い粒が光を散乱させることで、私たちの目には液体が白く濁ったように見えます。
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蒸留
Q10
液体を加熱して沸騰させ、発生した気体を冷却することによって、再び液体として取り出す操作を何といいますか。
化学
物質の性質
★ やさしい
知識
正答率 —
🔥 類題3問
ろ過
蒸発
再結晶
蒸留
💡 答えを確認
✅ 正解
蒸留
物質の沸点の違いを利用して、混合物から特定の成分を分離したり、純粋な液体を取り出したりする操作を蒸留と呼びます。液体から気体(蒸発)、気体から液体(凝縮)という状態変化を組み合わせた手法です。
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再結晶
Q11
温度によって物質が水に溶けることのできる最大量が変化する性質を利用し、一度水に溶かした固体の物質を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
蒸発乾固
ろ過
蒸留
再結晶
💡 答えを確認
✅ 正解
再結晶
物質が一定量の水に溶けることのできる最大の質量を溶解度といいます。多くの物質は温度が高くなると溶解度が大きくなり、温度が下がると小さくなるため、この溶解度の差を利用して再び結晶を取り出す操作を再結晶と呼びます。混合物から純粋な物質を取り出す際などに用いられる重要な手法です。
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金属の展性
Q12
飲料用の容器には、スチール缶やアルミ缶といったリサイクルマークのついた金属が使われています。これらの金属素材を加工して缶の形状にしたり、回収後に平らにつぶしたりできるのは、金属にある共通の性質があるためです。この性質に関する説明として最も適切なものはどれですか。
化学
物質の性質
★★ 基本
原理・計算
正答率 —
🔥 類題2問
たたいたときに薄い板状に広がる性質を展性といい、この性質によって金属を薄く成形することができる。
引っぱったときに細く長く伸びる性質を展性といい、この性質によって金属を加工することができる。
熱を伝達しやすい性質を展性といい、この性質によって金属容器の中の温度を一定に保つことができる。
みがいたときに光を反射して輝く性質を展性といい、この性質によって金属の表面を美しく保つことができる。
💡 答えを確認
✅ 正解
たたいたときに薄い板状に広がる性質を展性といい、この性質によって金属を薄く成形することができる。
金属が衝撃を受けてもバラバラにならずに「広がる」性質は展性と呼ばれます。一方、引っぱられて「伸びる」性質は延性と呼ばれます。スチール缶やアルミ缶のような金属製品は、展性によって薄い板状に加工された材料を用いて作られており、リサイクル時に圧力をかけて平らに押しつぶせるのもこの性質によるものです。
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蒸留
Q13
沸点の異なる数種類の液体が混ざり合った混合物を加熱し、出てくる蒸気を冷やして再び液体にすることで、沸点の低い物質から順に取り出す分離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
蒸留
ろ過
昇華
再結晶
💡 答えを確認
✅ 正解
蒸留
混合物を加熱して沸点の違いを利用し、目的の物質を分離する操作を蒸留と呼びます。混合物に含まれる物質のうち、沸点が低いものほど先に蒸発するため、それらを冷却して回収することで分離が可能になります。固体が溶けた液体から固体を取り出す再結晶や、液体と不溶性の固体を分けるろ過とは原理が異なります。
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溶質
Q14
砂糖を水に溶かして砂糖水を作ったとき、水に溶けている物質である砂糖のことを科学的な用語で何と呼ぶか、最も適切なものを選びなさい。
化学
物質の性質
★ やさしい
知識
正答率 100%(1回)
🔥 類題2問
溶媒
飽和水溶液
溶液
溶質
💡 答えを確認
✅ 正解
溶質
溶液において、水などの液体に溶けている物質のことを溶質と呼ぶ。これに対し、溶質を溶かしている液体(この場合は水)は溶媒と呼ばれ、溶質と溶媒が混ざり合った液体全体を溶液と呼ぶ。
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密度による物質の特定
Q15
形が不規則な金属の塊が、銅(密度8.96g/cm³)であるかどうかを実験で確かめるための手順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
ガスバーナーで強く加熱し、炎の色が青緑色に変化するかどうかを観察する
上皿てんびんで質量を測り、水の入ったメスシリンダーに沈めて増えた目盛りから体積を測った後、質量を体積で割る
磁石を近づけて、引きつけられるかどうかを調べる
金属の表面を紙やすりで磨き、特有の赤みを帯びた光沢が出るかどうかを確認する
💡 答えを確認
✅ 正解
上皿てんびんで質量を測り、水の入ったメスシリンダーに沈めて増えた目盛りから体積を測った後、質量を体積で割る
物質を特定するには、その物質固有の性質を調べる必要があります。質量と体積をそれぞれ測定し、単位体積あたりの質量(密度)を算出することで、形が不規則な物体でもその材質が何であるかを客観的に判断することが可能になります。
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質量パーセント濃度の計算
Q16
鉄粉と活性炭の混合物に5パーセントの食塩水を数滴垂らしてかき混ぜたところ、温度計の数値が上昇しました。この実験における食塩水の役割と、溶液の性質に関する説明として最も適切なものはどれですか。
化学
物質の性質
★★ 基本
実験・観察
正答率 —
🔥 類題3問
食塩水は活性炭を燃焼させる役割を持ち、溶液を放置すると濃度の高い部分がビーカーの底にたまる
食塩水は鉄を溶かして水素を発生させる役割を持ち、溶液の質量は溶媒と溶質の質量の和よりも小さくなる
食塩水は鉄の酸化反応を速める役割を持ち、溶液内の溶質は時間が経過しても沈殿せず均一に広がっている
食塩水は鉄粉を冷却する役割を持ち、溶液の濃度は溶媒の質量を溶液の質量で割ることで算出される
💡 答えを確認
✅ 正解
食塩水は鉄の酸化反応を速める役割を持ち、溶液内の溶質は時間が経過しても沈殿せず均一に広がっている
鉄粉が空気中の酸素と結びつく酸化反応は熱を放出する発熱反応です。食塩水はこの反応を速める触媒のような役割を果たします。また、食塩水は「溶液」であるため、溶質(食塩)が溶媒(水)の中に均一に混ざり合っており、時間が経過しても溶質が沈殿したり、場所によって濃度が変化したりすることはありません。
広島県公立高校入試(2019)類似
気化における粒子の様子
Q17
密閉した袋の中に少量の液体のエタノールを入れ、熱湯をかけてすべて気体に変化させました。このときの袋の中の変化について、質量と粒子の状態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
原理・計算
正答率 —
🔥 類題2問
全体の質量は変化せず、粒子どうしの間隔が大きくなった
全体の質量は増加し、粒子自体の大きさが大きくなった
全体の質量は変化せず、粒子の種類が別の物質に変わった
全体の質量は減少し、粒子の数自体が少なくなった
💡 答えを確認
✅ 正解
全体の質量は変化せず、粒子どうしの間隔が大きくなった
状態変化の前後では、物質を構成する粒子の種類や数に変化がないため、物質全体の質量は一定に保たれます。一方で、液体から気体に変化すると粒子どうしの間隔が急激に広がるため、袋が膨らむなどの体積変化が起こります。
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集気びん内の残留空気
Q18
二酸化マンガンに薄い過酸化水素水を加えて酸素を発生させ、水で満たした水槽の中に逆さまに入れた集気びんへ気体を導く「水上置換法」において、実験開始直後に発生した気体を集めずに捨てる理由として適切なものを選びなさい。
化学
物質の性質
★★ 基本
実験・観察
正答率 —
🔥 類題2問
実験装置の中に最初からあった空気が押し出され、不純物として混ざっているため。
反応の初期段階では化学変化が不安定であり、酸素ではない別の有毒な気体が発生するため。
発生したばかりの気体には水分が非常に多く含まれており、水上置換法では除去できないため。
反応が始まった直後の気体は温度が非常に高く、集気びんが割れる恐れがあるため。
💡 答えを確認
✅ 正解
実験装置の中に最初からあった空気が押し出され、不純物として混ざっているため。
気体を発生させる実験装置を組み立てた際、フラスコやゴム管などの内部には、あらかじめ「空気」が満たされています。薬品を反応させて目的の気体が発生し始めると、まずこれらの装置内に残っていた空気が押し出されることになります。そのため、最初に出てくる気体には目的の気体以外の「不純物」が多く含まれており、そのまま集めると純度の高い気体が得られません。この理由から、使い始めの気体は集めずに捨てることが一般的です。
広島県公立高校入試(2015)類似
水溶液の粒子の拡散
Q19
物質が水に溶けて水溶液になったとき、溶質の粒子はどのような状態で存在していますか。その様子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
物質の性質
★ やさしい
知識
正答率 —
🔥 類題2問
溶質の粒子が重力によって容器の底に沈んでいる
溶質の粒子が水全体に均一に広がっている
溶質の粒子が塊になって液中を浮遊している
溶質の粒子が水面付近にのみ集まっている
💡 答えを確認
✅ 正解
溶質の粒子が水全体に均一に広がっている
物質が水に完全に溶けると、溶質の粒子は溶媒である水全体に均一に広がります。この現象を拡散と呼びます。一度溶けきった状態では、時間が経過しても粒子が沈殿したり、特定の場所に偏ったりすることはありません。
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混合物の加熱と沸点の関係
Q20
液体どうしの混合物を加熱し、沸点の違いを利用して成分を分離する操作を何といいますか。正しい名称を答えなさい。
化学
物質の性質
★ やさしい
知識
正答率 —
🔥 類題3問
再結晶(さいけっしょう)
ろ過(ろか)
蒸留(じょうりゅう)
昇華(しょうか)
💡 答えを確認
✅ 正解
蒸留(じょうりゅう)
液体を加熱して蒸気にし、その蒸気を冷やして再び液体として取り出すことで、物質を純化したり分離したりする操作を蒸留と呼びます。これは物質ごとに固有の沸点を持っていることを利用した手法であり、水とエタノールの分離などに広く用いられます。
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塩化ナトリウムの溶解度
Q21
飽和水溶液を冷却して結晶を取り出す「再結晶」の操作を行う際、塩化ナトリウムは冷却による方法では結晶があまり得られません。その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
温度を下げると溶解度が急激に大きくなり、さらに多くの量が溶けるようになるため
塩化ナトリウムは水が沸騰する温度でなければ結晶にならない性質があるため
冷却すると塩化ナトリウムが水と反応して別の物質に変化してしまうため
温度を下げても溶解度がほとんど変化せず、溶けきれなくなる量がわずかであるため
💡 答えを確認
✅ 正解
温度を下げても溶解度がほとんど変化せず、溶けきれなくなる量がわずかであるため
再結晶は「高温のときにたくさん溶かし、冷却して溶解度を下げることで、溶けきれなくなった分を固体として取り出す」方法です。しかし、塩化ナトリウムは温度を下げても溶解度がほとんど変化しないため、冷却しても溶けきれなくなる量が非常に少なく、効率よく結晶を取り出すことができません。そのため、塩化ナトリウムの結晶を得るには水を蒸発させる方法が一般的です。
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メスシリンダーによる体積の読み取り
Q22
100mLまで測定可能で、1mLごとに目盛りが付いているメスシリンダーがある。このメスシリンダーに液体を入れたところ、液面の最も低い部分が72mLの目盛りと73mLの目盛りのちょうど中間付近にあった。このときの体積の記録として最も適切なものはどれか。
化学
物質の性質
★★ 基本
原理・計算
正答率 —
🔥 類題2問
72.50 mL
72 mL
73 mL
72.5 mL
💡 答えを確認
✅ 正解
72.5 mL
メスシリンダーの最小目盛りが1mLである場合、その10分の1である0.1mLの位までを目分量で読み取って記録しなければなりません。液面が72と73のちょうど中間にある場合は、72.5mLと読み取るのが適切です。なお、最小目盛りの10分の1を超える桁(この場合は0.01mLの位)まで書く必要はありません。
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メスシリンダーによる体積の読み取り
Q23
メスシリンダーを用いて液体の体積を測定する際、正しい目盛りの読み取り方について述べたものとして、最も適切なものはどれか。
化学
物質の性質
★ やさしい
知識
正答率 —
🔥 類題2問
視線を液面と同じ水平な位置に合わせ、液面の最も低い部分を、最小目盛りの数値まで正確に読み取る。
視線を液面より高い位置に置いて見下ろすようにし、液面の最も高い端の部分を、最小目盛りの10分の1まで目分量で読み取る。
視線を液面と同じ水平な位置に合わせ、液面の最も低い部分を、最小目盛りの10分の1まで目分量で読み取る。
視線を液面より低い位置に置いて見上げるようにし、液面の最も低い部分を、最小目盛りの数値まで正確に読み取る。
💡 答えを確認
✅ 正解
視線を液面と同じ水平な位置に合わせ、液面の最も低い部分を、最小目盛りの10分の1まで目分量で読み取る。
メスシリンダーで体積を測定するときは、液面のへこんだ部分(メニスカス)の最も低い位置に視線を水平に合わせる必要があります。また、目盛りを読み取る際は、最小目盛りの10分の1までを目分量で読み取ることがルールとなっています。これにより、測定値の精度を高めることができます。
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密度の差によるプラスチックの浮沈と分離
Q24
物質が液体に浮くか沈むかは、物質のある一定体積あたりの質量によって決まる。この値を何というか、名称を答えなさい。
化学
物質の性質
★ やさしい
知識
正答率 —
🔥 類題3問
融点
質量パーセント濃度
溶解度
密度
💡 答えを確認
✅ 正解
密度
物質の単位体積(通常は1立方センチメートル)あたりの質量を密度と呼びます。物体を液体に入れた際、物体の密度が液体の密度よりも小さければ浮き、大きければ沈むという性質があります。この性質は、物質を区別したり分離したりする際の大切な指標となります。
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下方置換法
Q25
二酸化炭素や塩化水素のように、水に溶けやすく、空気よりも密度が大きい気体を集める際、装置の組み立て方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
集気びんの口を上に向け、ガラス管の先をびんの底近くまで入れる
集気びんを水で満たし、水の中で気体を発生させる
集気びんを逆さまにし、ガラス管の先をびんの奥まで入れる
集気びんの口を上に向け、ガラス管の先をびんの口付近に留める
💡 答えを確認
✅ 正解
集気びんの口を上に向け、ガラス管の先をびんの底近くまで入れる
空気よりも密度が大きく重い気体は、容器の底の方からたまっていきます。そのため、容器の口を上向きにして置く「下方置換法」を用います。このとき、効率よく空気を追い出して純度の高い気体を集めるために、ガラス管の先を容器の底付近まで差し込むのが実験のポイントです。
広島県公立高校入試(2019)類似
蒸留
Q26
枝つきフラスコに水とエタノールの混合物と沸騰石を入れ、ガスバーナーで加熱する実験において、沸騰石を入れる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
フラスコ内の液体の温度を均一に保つため
液体が急激に沸騰する「突沸」を防ぐため
液体の沸点を下げて、より低い温度で沸騰させるため
加熱によるフラスコの破損を直接防ぐため
💡 答えを確認
✅ 正解
液体が急激に沸騰する「突沸」を防ぐため
液体を加熱する際、沸点に達しても沸騰せず、その後急激に激しく沸騰する「突沸」という現象が起こることがあります。沸騰石には小さな穴がたくさん空いており、そこから気泡が発生しやすくなるため、穏やかに沸騰を続けさせる役割があります。
広島県公立高校入試(2018)類似
集気びん内の残留空気
Q27
水上置換法で気体を集める際、実験器具内に残っていた空気などが混ざることで、目的の物質の純度が下がることがあります。このように、目的の物質に混じっている余計な物質のことを何といいますか。
化学
物質の性質
★ やさしい
知識
正答率 —
🔥 類題2問
反応物
不純物
生成物
触媒
💡 答えを確認
✅ 正解
不純物
科学の実験において、得ようとしている特定の物質の中に混じり込んでいる目的外の物質を「不純物」と呼びます。集気びんに気体を集める際、装置内にあった「空気」が混ざることは、純粋な気体を得る上での不純物混入の原因となります。正確な実験結果を得るためには、これらを取り除く手順が重要です。
広島県公立高校入試(2021)類似
質量パーセント濃度の計算
Q28
水150gが入ったビーカーに、溶質としてエタノール100gを加えて完全にかき混ぜ、均一な溶液を作りました。この溶液の質量パーセント濃度は何%ですか。
化学
物質の性質
★★ 基本
原理・計算
正答率 —
🔥 類題3問
60%
25%
66.7%
40%
💡 答えを確認
✅ 正解
40%
質量パーセント濃度を求める公式は「(溶質の質量 ÷ 溶液全体の質量)× 100」です。この問題では溶質がエタノール100g、溶媒が水150gなので、溶液全体の質量は100g + 150g = 250gとなります。したがって、(100 ÷ 250) × 100 = 40となり、40%が正解となります。溶媒の質量(150g)だけで割らないよう注意が必要です。
広島県公立高校入試(2019)類似
混合物の加熱と沸点の関係
Q29
水とエタノールの混合物を加熱し、出てきた蒸気を冷やして3本の試験管に順番に集める実験を行いました。加熱の初期段階である1本目の試験管(液体の温度は約85度)に集まった液体の性質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
水とエタノールが均等に混ざっており、火を近づけるとわずかに燃えるがすぐに消える。
水の割合が多く、においはほとんどなく、火を近づけても燃えない。
エタノールの沸点は水よりも高いため、1本目の試験管には水だけがたまっている。
エタノールの割合が多く、特有のにおいがあり、火を近づけるとよく燃える。
💡 答えを確認
✅ 正解
エタノールの割合が多く、特有のにおいがあり、火を近づけるとよく燃える。
混合物を加熱した際、沸点の低い物質が優先的に気体となって出てくる性質があります。エタノールの沸点は約78度、水の沸点は100度であるため、加熱の早い段階で集まる液体にはエタノールが多く含まれます。そのため、1本目の試験管にたまる液体はエタノールの性質を強く持ち、特有のにおいや燃えやすいという特徴を示します。
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状態変化における粒子の数
Q30
物質が液体から固体へ状態変化しても、その物質全体の質量が変化せず一定に保たれる理由として、最も適切な説明はどれか。
化学
物質の性質
★★ 基本
原理・計算
正答率 —
🔥 類題2問
物質を構成する粒子が密に詰まるようになり、粒子1個あたりの質量が大きくなるから
物質を構成する粒子の運動が緩やかになり、粒子同士が引き合う力が強まるから
物質を構成する粒子の配置や間隔は変化するが、粒子の総数は変化しないから
物質を構成する粒子の種類が変化し、より質量の大きい粒子へと入れ替わるから
💡 答えを確認
✅ 正解
物質を構成する粒子の配置や間隔は変化するが、粒子の総数は変化しないから
質量は物質を構成する粒子の数によって決まる。状態変化とは、熱などのエネルギーによって粒子の集まり方(配置や間隔)が変わる現象であり、粒子そのものがなくなったり、新しく増えたりすることはない。したがって、粒子の総数が一定である限り、質量も変化しない。
広島県公立高校入試(2021)類似
質量パーセント濃度の計算
Q31
溶液の中に溶けている物質を溶質、溶かしている液体を溶媒と呼び、これらを合わせた液体全体を溶液と呼びます。このとき、溶液全体の質量に対する溶質の質量の割合を何といいますか。
化学
物質の性質
★ やさしい
知識
正答率 —
🔥 類題3問
質量パーセント濃度
溶解度
質量保存の法則
密度
💡 答えを確認
✅ 正解
質量パーセント濃度
溶液の濃さを表す指標の一つとして、溶液全体の質量(溶質+溶媒)に占める溶質の質量の割合を百分率(%)で表したものを「質量パーセント濃度」と呼びます。分母が溶媒だけの質量ではなく、溶質を含めた溶液全体の質量であることが重要です。
広島県公立高校入試(2021)類似
質量パーセント濃度の計算
Q32
質量パーセント濃度が20%の食塩水を100g作るための手順として、適切な操作はどれですか。
化学
物質の性質
★★ 基本
実験・観察
正答率 —
🔥 類題3問
食塩20gを量り取り、水に溶かして全体の質量を100gにする
食塩20gを量り取り、100gの水に加えて溶かす
食塩25gを量り取り、水に溶かして全体の質量を100gにする
食塩20gを量り取り、80gの水に溶かしてから加熱して水を蒸発させる
💡 答えを確認
✅ 正解
食塩20gを量り取り、水に溶かして全体の質量を100gにする
質量パーセント濃度が20%で溶液が100gの場合、溶質である食塩の質量は100g × 0.2 = 20gとなります。この20gの食塩を、溶液全体の質量(溶質と溶媒の合計)が100gになるように水に溶かす必要があります。このとき、加える水の質量は 100g - 20g = 80g となります。
広島県公立高校入試(2015)類似
溶媒
Q33
食塩水や砂糖水などの水溶液において、「溶媒」という言葉の説明として最も適切なものはどれか。
化学
物質の性質
★★ 基本
原理・計算
正答率 —
🔥 類題2問
食塩が水に溶けてできた食塩水全体のこと
食塩や砂糖などの物質を溶かしている液体のこと
食塩や砂糖など、液体に溶けている物質のこと
水100gに溶けることができる物質の最大質量の値のこと
💡 答えを確認
✅ 正解
食塩や砂糖などの物質を溶かしている液体のこと
溶媒は「溶かしている液体」を指す用語である。水溶液であれば水が溶媒となり、そこに溶けている物質は溶質、それらが均一に混ざり合った液体は溶液と呼ばれる。溶解度(最大質量の値)や溶質と混同しないよう区別が必要である。
広島県公立高校入試(2019)類似
エタノール水溶液の密度と濃度
Q34
質量パーセント濃度が0%の純水が入ったビーカーに、エタノールを少しずつ加えてかき混ぜ、質量パーセント濃度を徐々に高くしていく実験を行った。このときの溶液の密度の変化について、観察される結果として適切なものはどれか。
化学
物質の性質
★ やさしい
実験・観察
正答率 —
🔥 類題2問
密度は1.0g/cm³から始まり、エタノールの濃度が高まるにつれて数値が小さくなっていく。
密度は0.8g/cm³から始まり、エタノールの濃度が高まるにつれて数値が大きくなっていく。
密度は1.0g/cm³から始まり、エタノールの濃度が高まるにつれて数値が大きくなっていく。
密度は常に0.8g/cm³のままであり、エタノールの濃度を変化させても数値は変わらない。
💡 答えを確認
✅ 正解
密度は1.0g/cm³から始まり、エタノールの濃度が高まるにつれて数値が小さくなっていく。
濃度0%、すなわち純水の密度は1.0g/cm³である。エタノールは水よりも密度が小さいため、エタノールが混合されるほど溶液の密度は1.0g/cm³よりも低い値へと変化する。質量パーセント濃度が80%程度まで高まると、密度は0.8g/cm³に近い値まで減少する。
広島県公立高校入試(2019)類似
混合物の加熱と沸点の関係
Q35
水とエタノールの混合物を加熱して液体を分離する際、時間の経過とともに試験管に集まる液体の温度は上昇し、次第に火を近づけても燃えにくくなります。この理由を正しく説明しているものはどれですか。
化学
物質の性質
★★★ 標準
原理・計算
正答率 —
🔥 類題3問
加熱を続けることで、沸点の高いエタノールが後から気体になって出てくるため。
混合物の場合、沸点が低い物質ほど後から気体になるという法則があるため。
沸点の低いエタノールが先に留出し、残った混合液中の水の割合が高まっていくため。
加熱によってエタノールが化学変化を起こし、燃えない別の物質に変わるため。
💡 答えを確認
✅ 正解
沸点の低いエタノールが先に留出し、残った混合液中の水の割合が高まっていくため。
液体が混ざり合った混合物を加熱すると、沸点が低い物質から順に気体へと変化します。エタノールは水よりも沸点が低いため、先に蒸発して取り出されます。実験が進むにつれて、もとの混合液の中に残る水の割合が増えるため、後から出てくる蒸気を冷やして集めた液体は水の成分が多くなり、温度が上昇するとともに燃えにくくなるという現象が起こります。
広島県公立高校入試(2026)類似
二酸化炭素の検出方法
Q36
試験管に集めたある気体の性質を調べるため、試験管の中に特定の液体を入れてふたをし、よく振ったところ、液体が白く濁りました。このとき調べた気体と、使用した液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
★ やさしい
知識
正答率 —
🔥 類題3問
気体:酸素、液体:石灰水
気体:二酸化炭素、液体:石灰水
気体:二酸化炭素、液体:精製水
気体:水素、液体:石灰水
💡 答えを確認
✅ 正解
気体:二酸化炭素、液体:石灰水
二酸化炭素を石灰水(水酸化カルシウム水溶液)に通すと、化学反応によって水に溶けにくい白い物質(炭酸カルシウム)が生じるため、液体が白く濁ります。これは二酸化炭素を特定するための最も一般的な検出方法です。酸素や水素ではこのような反応は起こりません。
広島県公立高校入試(2021)類似
密度の差によるプラスチックの浮沈と分離
Q37
3種類のプラスチックの小片A、B、Cがある。これらを水に入れたところ、AとBは浮き、Cは沈んだ。次に、水にエタノールを混ぜて水の密度よりも小さくした混合液Xを用意し、同じ3種類の小片を入れたところ、Aだけが浮き、BとCは沈んだ。この実験結果から判断できるプラスチックBの密度の状態について、正しい説明はどれか。
化学
物質の性質
★★ 基本
実験・観察
正答率 —
🔥 類題3問
水の密度よりも小さく、混合液Xの密度よりも小さい
水の密度よりも大きく、混合液Xの密度よりも小さい
水の密度よりも大きく、混合液Xの密度よりも大きい
水の密度よりも小さく、混合液Xの密度よりも大きい
💡 答えを確認
✅ 正解
水の密度よりも小さく、混合液Xの密度よりも大きい
物体が液体に浮くのは「物体の密度 < 液体の密度」のときであり、沈むのは「物体の密度 > 液体の密度」のときです。水の中でBが浮いたことから、Bの密度は水の密度より小さいことがわかります。一方で、水よりも密度の小さい混合液Xの中でBが沈んだことから、Bの密度は混合液Xの密度よりも大きいことがわかります。このように、密度の異なる液体を用いることで、プラスチックをその密度の違いによって分離することが可能です。
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再結晶
Q38
硝酸カリウムと塩化ナトリウムの混合物から、冷却によって硝酸カリウムの結晶を効率よく取り出すことができる理由として最も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 0%(1回)
🔥 類題3問
硝酸カリウムは温度が上がると溶解度が急激に大きくなるが、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化しないため
硝酸カリウムと塩化ナトリウムを混ぜると、化学反応が起こり硝酸カリウムが水に溶けなくなるため
硝酸カリウムは塩化ナトリウムに比べて、どのような温度においても常に溶解度が極めて小さいため
塩化ナトリウムは水が蒸発するときにのみ結晶として現れるが、硝酸カリウムは水が蒸発しても結晶にならないため
💡 答えを確認
✅ 正解
硝酸カリウムは温度が上がると溶解度が急激に大きくなるが、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化しないため
再結晶を冷却によって行う場合、高温時と低温時での溶解度の差が大きい物質ほど、多くの結晶を取り出すことができます。硝酸カリウムの溶解度曲線は、温度上昇とともに急激に右肩上がりになりますが、塩化ナトリウムの溶解度曲線はほぼ水平で、温度による変化がほとんどありません。そのため、冷却による再結晶は硝酸カリウムには適していますが、塩化ナトリウムには適していません。
広島県公立高校入試(2018)類似
下方置換法
Q39
気体を集める方法のうち、アンモニアのように水に溶けやすい性質を持ち、さらに空気よりも密度が小さく非常に軽い気体を集めるのに適した方法を何といいますか。
化学
物質の性質
★ やさしい
知識
正答率 —
🔥 類題3問
ろ過
水上置換法
下方置換法
上方置換法
💡 答えを確認
✅ 正解
上方置換法
水に溶けやすい気体は水上置換法で集めることができません。さらに、空気よりも密度が小さく、空気よりも軽いという性質を持つ場合、気体は上の方へと移動するため、容器の口を下に向けて上部に気体をためる上方置換法が利用されます。
広島県公立高校入試(2016)類似
鉄粉の磁性による反応進行の確認
Q40
鉄粉と硫黄の粉末を混ぜ合わせたものと、それらを加熱して完全に反応させて得られた物質(硫化鉄)の性質の違いについて、磁石を用いた確認方法の原理を説明したものとして適切なものはどれですか。
化学
物質の性質
★★★ 標準
原理・計算
正答率 —
🔥 類題2問
加熱することで物質の質量が変化し、重くなった分だけ磁石に強く引き寄せられるようになる原理を利用する。
磁石は未反応の硫黄を吸い寄せる性質があるため、加熱後に磁石に付着するものがないことで反応の完了を判断する。
鉄粉も硫化鉄もどちらも磁性を持つが、硫化鉄の方がより強く磁石に引き寄せられるようになる性質を利用する。
鉄粉は単体の状態では磁石に引き寄せられる性質を持つが、硫黄と結びついて別の物質になるとその性質が失われることを利用する。
💡 答えを確認
✅ 正解
鉄粉は単体の状態では磁石に引き寄せられる性質を持つが、硫黄と結びついて別の物質になるとその性質が失われることを利用する。
化学変化によって新しい物質ができると、反応前の物質が持っていた性質とは全く異なる性質を示すようになります。単体の鉄粉は磁石に引き寄せられる性質(磁性)を持っていますが、化学反応によって硫黄と結びつき硫化鉄になると、磁石には引き寄せられなくなります。この原理を用いることで、磁石に引き寄せられる反応の有無から、元の鉄の性質が残っているか(未反応か)、あるいは別の物質に変化したかを判別することが可能になります。
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広島県公立高校入試(2025)類似
状態変化における粒子の間隔
Q41
ビーカーに入れた液体状のロウを放置して固体にしたところ、液体のときには水平であった表面が、固体になると中央が大きくくぼんだ形状に変化しました。この観察結果から導き出される、ロウの状態変化に伴う質量と体積の変化について述べたもの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
質量が増加したため、体積も増加した
質量は変化していないが、体積は増加した
質量が減少したため、体積も減少した
質量は変化していないが、体積は減少した
💡 答えを確認
✅ 正解
質量は変化していないが、体積は減少した
液体から固体へ状態変化しても、容器内の粒子の総数は変わらないため、物質の重さである質量は変化しません。一方で、観察された「表面の中央がくぼむ」という現象は、物質が占める空間の大きさである体積が、液体時よりも減少したことを物理的に示しています。
広島県公立高校入試(2025)類似
状態変化における粒子の間隔
Q42
液体から固体へ状態変化が起こる際、その物質を構成する「粒子そのものの大きさ」と「粒子どうしの間隔」はそれぞれどのように変化しますか。最も適切な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
粒子の大きさは変わらず、粒子の間隔が広くなる
粒子の大きさは大きくなり、粒子の間隔が狭くなる
粒子の大きさは変わらず、粒子の間隔が狭くなる
粒子の大きさは小さくなり、粒子の間隔は変わらない
💡 答えを確認
✅ 正解
粒子の大きさは変わらず、粒子の間隔が狭くなる
物質が状態変化する際、物質を構成している粒子自体の種類や大きさ、数は一切変化しません。物質全体の体積が変化するのは、粒子どうしの隙間である「粒子の間隔」が変化するためです。液体から固体に変化して体積が減少する場合、粒子がより密に集まることで間隔が狭まっています。
広島県公立高校入試の理科:植物・動物の分類
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広島県公立高校入試(2020)類似
殻のない卵を産む脊椎動物
Q1
脊椎動物は、子の生まれ方や育つ場所によっていくつかのグループに分類されます。そのうち、主に水中に産卵し、乾燥を防ぐための硬い殻を持たない卵を産むグループの組み合わせとして、最も適切なものはどれですか。
生物
植物・動物の分類
★ やさしい
知識
正答率 —
🔥 類題2問
魚類とハチュウ類
魚類と両生類
ハチュウ類と鳥類
両生類と鳥類
💡 答えを確認
✅ 正解
魚類と両生類
脊椎動物のうち、魚類と両生類は主に水中に産卵するため、陸上での生活に適応したハチュウ類や鳥類とは異なり、乾燥から胚を守るための硬い殻を持っていません。魚類や両生類の卵は、ゼリー状の物質で包まれていることが多く、水中という環境を利用して子の成長が行われます。
広島県公立高校入試(2020)類似
軟体動物の体の特徴
Q2
軟体動物の体のつくりと特徴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。
生物
植物・動物の分類
★★ 基本
原理・計算
正答率 100%(1回)
🔥 類題2問
体は外骨格に覆われており、成長とともに脱皮を繰り返しながら大きくなる。
サンショウウオなどの脊椎動物と同様に、体内には体を支えるための背骨がある。
節足動物のような外骨格をもたず、内臓が外套膜という筋肉質の膜に包まれている。
内臓を保護する膜は存在せず、筋肉が直接外側に露出した構造をもっている。
💡 答えを確認
✅ 正解
節足動物のような外骨格をもたず、内臓が外套膜という筋肉質の膜に包まれている。
軟体動物は無脊椎動物の一種であり、カニやバッタなどの節足動物がもつ「外骨格」をもたないことが大きな特徴です。その代わりに、内臓が「外套膜(がいとうまく)」という筋肉質の膜で保護されています。また、筋肉でできた「足」をもち、それを使って移動する点も特徴です。
広島県公立高校入試(2025)類似
節足動物
Q3
節足動物の体のつくり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。
生物
植物・動物の分類
★★ 基本
実験・観察
正答率 —
🔥 類題3問
体の表面が外骨格で覆われ、成長に合わせて脱皮を行う。
体は多くの環状の節からなるが、外骨格や関節のある足はもたない。
筋肉でできた足(肉質足)をもち、内臓が外套膜に包まれている。
皮膚が湿っており、肺と皮膚の両方を使って呼吸を行う。
💡 答えを確認
✅ 正解
体の表面が外骨格で覆われ、成長に合わせて脱皮を行う。
節足動物は体の表面が硬い外骨格で覆われているため、体が大きくなる際に古い外骨格を脱ぎ捨てる「脱皮」を行うのが特徴です。筋肉は外骨格の内側に付着しており、節(関節)を利用して運動します。
広島県公立高校入試(2025)類似
節足動物
Q4
節足動物がもつ「外骨格」には、動物の体を支える以外にどのような役割がありますか。生物学的な利点を説明したものとして、最も適切なものを選びなさい。
生物
植物・動物の分類
★★ 基本
原理・計算
正答率 —
🔥 類題3問
皮膚呼吸の効率を高め、水中での活動を助ける役割
全身の感覚を鋭敏にし、外敵の動きを素早く察知する役割
周囲の温度に合わせて体温を変化させやすくする役割
体内から水分が失われるのを防ぎ、乾燥から身を守る役割
💡 答えを確認
✅ 正解
体内から水分が失われるのを防ぎ、乾燥から身を守る役割
外骨格は内部の筋肉や臓器を保護するだけでなく、体内の水分が蒸発するのを防ぐバリアとしての役割を果たしています。この特徴により、節足動物は陸上の乾燥した環境でも広く生息することが可能になっています。
広島県公立高校入試(2024)類似
マツの胚珠のつき方
Q5
マツの雌花を構成する「りん片」を1枚取り出して観察したとき、胚珠はどのような状態でついていますか。その位置と数について正しく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
りん片の先端付近に、1つの胚珠が露出してついている
りん片の裏側に、多数の胚珠が袋に入った状態でついている
りん片の内部にある子房の中に、数個の胚珠が包まれている
りん片の基部(付け根)付近に、2つの胚珠が露出してついている
💡 答えを確認
✅ 正解
りん片の基部(付け根)付近に、2つの胚珠が露出してついている
マツの雌花のりん片を正面から観察すると、上部が広がった形をしており、その下の基部(付け根)付近の表面に、左右に1つずつ、合計2つの楕円形の胚珠がむき出しの状態で付着していることが確認できます。被子植物のような子房は見られません。
広島県公立高校入試(2020)類似
両生類と爬虫類の体表の違い
Q6
脊椎動物のうち、爬虫類は体が「うろこ」で覆われていますが、イモリなどの両生類の体の表面にはどのような特徴がありますか。最も適切なものを選びなさい。
生物
植物・動物の分類
★ やさしい
知識
正答率 —
🔥 類題3問
毛が生えていて、湿り気がない
羽毛が生えていて、体温を一定に保つ
うろこがなく、皮膚が湿っている
かたい殻で覆われ、乾燥に強い
💡 答えを確認
✅ 正解
うろこがなく、皮膚が湿っている
両生類は一生のうちの一定期間を水中で過ごすことが多く、皮膚呼吸を助けるために表面にうろこを持たず、常に湿った状態を保っています。これに対し、爬虫類は陸上生活に適応するため、乾燥から身を守るためのかたいうろこを発達させているという違いがあります。
広島県公立高校入試(2021)類似
主根と側根を持つ植物
Q7
タンポポやアブラナのように、中心にある太い一本の根と、そこから枝分かれして生える細い根を持つ植物の根のつくりについて、中心の太い根と枝分かれした細い根の名称の組み合わせとして正しいものはどれですか。
生物
植物・動物の分類
★ やさしい
知識
正答率 —
🔥 類題3問
中心の太い根を主根、枝分かれした細い根を側根と呼ぶ。
中心の太い根を側根、枝分かれした細い根を主根と呼ぶ。
中心の太い根を主根、枝分かれした細い根をひげ根と呼ぶ。
中心の太い根をひげ根、枝分かれした細い根を側根と呼ぶ。
💡 答えを確認
✅ 正解
中心の太い根を主根、枝分かれした細い根を側根と呼ぶ。
被子植物のうち双子葉類に分類される植物は、中心にある太い「主根」と、そこから枝状に広がる「側根」という根の構造を持ちます。アブラナやタンポポ、エンドウなどがその代表的な例です。これに対し、単子葉類は太い根の区別がない「ひげ根」を持ちます。
広島県公立高校入試(2024)類似
ルーペによる観察方法
Q8
手に持てる程度の大きさの観察物を、ルーペ(拡大鏡)を使って詳しく観察したいと考えています。このときの操作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
実験・観察
正答率 —
🔥 類題2問
ルーペを観察物に近づけて固定し、自分の目を前後に動かしてピントを合わせる
ルーペと観察物の両方を固定し、顔を左右に振ってピントを合わせる
ルーペを目に近づけて固定し、観察物の方を前後に動かしてピントを合わせる
観察物を固定し、ルーペを目から離した状態で前後に動かしてピントを合わせる
💡 答えを確認
✅ 正解
ルーペを目に近づけて固定し、観察物の方を前後に動かしてピントを合わせる
ルーペを用いた観察では、視野を広く保つためにルーペを目にできるだけ近づけて固定することが基本です。観察物が動かせる場合は、ルーペと目の位置を変えずに、対象物との距離を微調整することで、最もはっきりと見えるピントの位置を探します。
広島県公立高校入試(2024)類似
単子葉類
Q9
植物を「子葉の数」に基づいて分類する場合、トウモロコシと同じグループに属する植物の特徴として、根のつくりはどのようになっていますか。アブラナなどのグループと比較して説明したものを選びなさい。
生物
植物・動物の分類
★★★ 標準
原理・計算
正答率 —
🔥 類題3問
主根と側根の区別がなく、多数の細い根が広がる「ひげ根」を持つ
中心に太い「主根」があり、そこから細い「側根」が枝分かれしている
根の先端に根毛がなく、茎の途中から太い根が直接地面に伸びる
地下茎が発達しており、地上の根は退化してほとんど見られない
💡 答えを確認
✅ 正解
主根と側根の区別がなく、多数の細い根が広がる「ひげ根」を持つ
トウモロコシは子葉が1枚の単子葉類であり、このグループの植物は、アブラナのような双子葉類(子葉が2枚)とは異なる根の構造を持ちます。双子葉類が「主根と側根」を持つのに対し、単子葉類はすべてが同じような太さの「ひげ根」となって広がることで、土壌から水分や養分を吸収します。
広島県公立高校入試(2019)類似
平行脈
Q10
植物のつくりを観察したとき、葉脈が平行脈である植物に共通して見られる特徴の組み合わせとして適切なものはどれですか。
生物
植物・動物の分類
★★ 基本
実験・観察
正答率 —
🔥 類題2問
根は主根と側根に分かれており、茎の維管束はバラバラに散らばっている
根はひげ根で、茎の維管束はバラバラに散らばっている
根はひげ根で、茎の維管束は輪の形に並んでいる
根は主根と側根に分かれており、茎の維管束は輪の形に並んでいる
💡 答えを確認
✅ 正解
根はひげ根で、茎の維管束はバラバラに散らばっている
単子葉類の植物は、平行脈、ひげ根、そして茎の中の維管束が散在しているという3つの特徴を併せ持っています。一方で、網状脈を持つ双子葉類は、主根と側根の区別があり、維管束が輪の形に整然と並ぶという特徴があります。
広島県公立高校入試(2021)類似
顕微鏡の倍率と視野の変化
Q11
接眼レンズの倍率が10倍、対物レンズの倍率が10倍の顕微鏡を使用して、ある組織を観察していた。その後、接眼レンズはそのままで、対物レンズを40倍のものに交換して観察を行った。この操作を行った後の視野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
★★ 基本
原理・計算
正答率 —
🔥 類題2問
100倍のときに比べて、見える範囲が狭くなり、視野が暗くなる
400倍のときに比べて、見える範囲が広くなり、視野が暗くなる
400倍のときに比べて、見える範囲が狭くなり、視野が明るくなる
100倍のときに比べて、見える範囲が広くなり、視野が明るくなる
💡 答えを確認
✅ 正解
100倍のときに比べて、見える範囲が狭くなり、視野が暗くなる
顕微鏡の総合倍率は「接眼レンズの倍率 × 対物レンズの倍率」で計算されます。100倍から400倍へと倍率を上げた場合、観察できる面積は狭くなるため、見える範囲は狭まります。同時に、対物レンズの口径から取り込まれる光がより広い範囲に分散される、あるいは狭い範囲の光しか入らなくなるため、視野は暗く観察されます。この原理に基づき、高倍率時には明るさの確保とピントの精密な調整が必要となります。
広島県公立高校入試(2020)類似
軟体動物の具体例
Q12
次の動物のなかから、軟体動物に分類される生物の組み合わせとして正しいものを選びなさい。
生物
植物・動物の分類
★ やさしい
知識
正答率 —
🔥 類題2問
バッタとクモ
アサリとイカ
メダカとアサリ
イカとバッタ
💡 答えを確認
✅ 正解
アサリとイカ
軟体動物は、内臓が筋肉でできた「外套膜(がいとうまく)」に包まれていることが特徴の動物グループです。具体例として、アサリなどの貝類や、イカやタコなどの頭足類が挙げられます。一方、バッタやクモは節足動物に分類され、メダカは脊椎動物(魚類)に分類されるため、これらは軟体動物には含まれません。
広島県公立高校入試(2019)類似
シダ植物の特徴
Q13
植物を「胞子で増えるなかま」と「種子で増えるなかま」に大きく分類したとき、シダ植物が「胞子で増えるなかま」に分類される根拠となる特徴はどれか。
生物
植物・動物の分類
★★ 基本
実験・観察
正答率 —
🔥 類題3問
花を咲かせることがなく、花粉もつくらない。
道管と師管が束状に集まった維管束を持っている。
胚珠が子房に包まれていないため、果実ができない。
子葉が1枚であり、葉脈が平行に並んでいる。
💡 答えを確認
✅ 正解
花を咲かせることがなく、花粉もつくらない。
シダ植物は種子をつくるための器官である「花」を持たず、花粉もつくりません。種子の代わりに胞子を地面に散布して増えるため、胞子で増える植物に分類されます。胚珠や子房、子葉などの用語は、種子で増える被子植物や裸子植物に関連する特徴です。
広島県公立高校入試(2019)類似
シダ植物の特徴
Q14
シダ植物とコケ植物を比較したとき、シダ植物のみに見られる特徴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
光合成を行うための葉緑体を持ち、自分で養分をつくる。
根で水分を吸収し、維管束を通して体全体に運ぶ仕組みがある。
胚珠がむき出しの状態になっている裸子植物と同じ特徴を持つ。
花を咲かせないため、胞子のうの中で胞子をつくって増える。
💡 答えを確認
✅ 正解
根で水分を吸収し、維管束を通して体全体に運ぶ仕組みがある。
シダ植物とコケ植物はどちらも胞子で増えるため花を咲かせませんが、シダ植物にはコケ植物にはない「維管束」があります。これにより、シダ植物は根で吸収した水分を効率よく体の上部まで運ぶことができ、葉・茎・根の区別が明確になっています。
広島県公立高校入試(2024)類似
マツの胚珠のつき方
Q15
マツの花とアブラナの花のつくりを比較したとき、マツの胚珠のつき方およびその後の変化に関する説明として、科学的に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
マツには子房がないため、受粉しても種子が作られることはない
マツには子房があるが、非常に薄いため胚珠が透けて見えているだけである
マツの胚珠は成長するとりん片そのものに変化し、風で運ばれるようになる
マツには子房がないため、胚珠が成長して種子になっても果実は作られない
💡 答えを確認
✅ 正解
マツには子房がないため、胚珠が成長して種子になっても果実は作られない
アブラナなどの被子植物では、受粉後に胚珠が種子になり、それと同時に子房が成長して果実になります。しかし、マツは裸子植物であり、胚珠がりん片の表面に露出していて子房が存在しないため、種子は作られますが、子房が変化してできる「果実」は形成されません。
広島県公立高校入試(2016)類似
単子葉類の根の構造
Q16
植物の根のつくりと分類について、イネやトウモロコシに共通して見られる「ひげ根」という根の構造と、それらの植物が持つ「葉脈(葉のすじ)」の特徴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
ひげ根 ― 網目状の葉脈(網状脈)
ひげ根 ― 平行な葉脈(平行脈)
主根と側根 ― 平行な葉脈(平行脈)
主根と側根 ― 網目状の葉脈(網状脈)
💡 答えを確認
✅ 正解
ひげ根 ― 平行な葉脈(平行脈)
単子葉類であるイネやトウモロコシは、根が束状に広がる「ひげ根」であると同時に、葉のすじが根元から先端に向かってまっすぐ通る「平行脈」という特徴をあわせ持つ。これに対し、アブラナなどの双子葉類は「主根と側根」の根を持ち、葉脈は網目状に広がる「網状脈」となる。
広島県公立高校入試(2021)類似
子葉の栄養供給役割
Q17
植物の子葉が担っている主要な役割と、その役割が終わるタイミング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
植物・動物の分類
★ やさしい
知識
正答率 —
🔥 類題2問
日光を反射して若い芽が過熱するのを防ぐ役割があり、周囲に他の植物が育って日陰ができるまで続く。
土の中の微生物を分解して肥料分に変える役割があり、植物が花を咲かせて受粉を完了するまで続く。
発芽に必要な水分を土壌から効率よく吸収する役割があり、根が一定の長さに達するまで機能し続ける。
種子の中に蓄えた養分を新しい芽に供給する役割があり、新しい葉が光合成を十分に行えるようになるまで続く。
💡 答えを確認
✅ 正解
種子の中に蓄えた養分を新しい芽に供給する役割があり、新しい葉が光合成を十分に行えるようになるまで続く。
子葉は、植物が自立して光合成を行えるようになるまでの「栄養源」としての役割を果たします。発芽後の新しい茎や葉が成長し、自ら十分な養分を合成できるようになると、子葉に蓄えられた養分は使い果たされ、役目を終えた子葉はしぼんで脱落することが一般的です。
広島県公立高校入試(2026)類似
被子植物の花の構造
Q18
被子植物の花の各部位の名称と、その配置や特徴について述べた文として、科学的に正しいものはどれですか。
生物
植物・動物の分類
★★ 基本
実験・観察
正答率 —
🔥 類題2問
花弁はがくの外側に位置し、昆虫などを引き寄せる役割を持っている。
がくは花弁の内側に位置し、めしべを保護する役割を持っている。
花の最も中心にはめしべがあり、その周囲をおしべが取り囲んでいる。
花の最も中心にはおしべがあり、その周囲をめしべが取り囲んでいる。
💡 答えを確認
✅ 正解
花の最も中心にはめしべがあり、その周囲をおしべが取り囲んでいる。
被子植物の花の構造を断面で観察すると、中心から順に「めしべ」、「おしべ」、「花弁」、「がく」となっています。したがって、めしべが最も中心に位置し、そのすぐ外側をおしべが囲む形になります。がくは最も外側、花弁はその内側に位置するため、他の選択肢は誤りです。
広島県公立高校入試(2024)類似
マツの胚珠のつき方
Q19
マツなどの植物において、将来種子になる部分である胚珠が、子房に包まれず、りん片の表面にむき出しの状態でついている植物の仲間を何といいますか。
生物
植物・動物の分類
★ やさしい
知識
正答率 —
🔥 類題3問
裸子植物
単子葉類
合弁花類
被子植物
💡 答えを確認
✅ 正解
裸子植物
マツやスギ、イチョウなどの植物は、アブラナやサクラのように胚珠が子房の中に隠れておらず、りん片に直接ついているという特徴があります。このように、胚珠が露出している(裸の状態である)植物を、被子植物に対して裸子植物と呼びます。
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胚珠
Q20
被子植物のめしべの根元にあるふくらんだ部分(子房)の中には、小さな粒のような組織が存在します。受精が行われた後に、この組織が成長して変化したものを何と呼びますか。
生物
植物・動物の分類
★ やさしい
知識
正答率 50%(4回)
🔥 類題2問
果実
胚
種子
花粉
💡 答えを確認
✅ 正解
種子
めしべの子房の中にある胚珠という組織は、花粉管から送られた精細胞と、胚珠の中の卵細胞が受精することによって、将来的に種子へと発達します。なお、胚珠を包んでいる子房全体は、受精後に成長して果実になります。
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広島県公立高校入試(2019)類似
裸子植物の胚珠の構造
Q21
裸子植物が被子植物と異なり、「果実」をつくらない理由として適切な説明を選びなさい。
生物
植物・動物の分類
★★★ 標準
原理・計算
正答率 —
🔥 類題3問
花粉がつく場所が柱頭ではなく胚珠に直接であるため、種子をつくることができないため。
胚珠を包んでいる子房が存在せず、受粉後に果実へと成長する部分がないため。
受粉が行われても胚珠が種子へと成長する仕組みを持っていないため。
光合成を行う能力が低く、果実をつくるための栄養分を蓄えることができないため。
💡 答えを確認
✅ 正解
胚珠を包んでいる子房が存在せず、受粉後に果実へと成長する部分がないため。
被子植物では受粉後、胚珠は種子になり、それを取り囲んでいる子房が成長して果実になります。しかし、裸子植物は胚珠がむき出しで子房を持たないため、種子は形成されますが、それを包む果実が形成されることはありません。この構造の違いが、果実の有無を決定しています。
広島県公立高校入試(2019)類似
単子葉類の根のつくり
Q22
トウモロコシやイネなどの単子葉類に分類される植物において、中心となる太い根が見られず、茎の地際からほぼ同じ太さの細い根が多数放射状に広がっている根のつくりを何というか。
生物
植物・動物の分類
★ やさしい
知識
正答率 —
🔥 類題3問
直根
ひげ根
側根
主根と側根
💡 答えを確認
✅ 正解
ひげ根
単子葉類は子葉が1枚で葉脈が平行脈であるという特徴を持ち、その根は「ひげ根」と呼ばれる構造になっている。ひげ根には、双子葉類に見られるような中心となる「主根」とそこから枝分かれする「側根」の区別がない。
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節足動物
Q23
バッタやカニのように、体の外側が硬い殻のようなもので覆われ、体や足に多くの節がある動物のグループを何といいますか。最も適切な名称を答えなさい。
生物
植物・動物の分類
★ やさしい
知識
正答率 —
🔥 類題3問
節足動物
脊椎動物
軟体動物
環形動物
💡 答えを確認
✅ 正解
節足動物
体や足に多くの節があり、外骨格と呼ばれる硬い構造で体が覆われている動物のグループは節足動物と呼ばれます。これには昆虫類や甲殻類などが含まれ、無脊椎動物の中で最も種類が多いグループです。
広島県公立高校入試(2016)類似
アサガオの開花時間
Q24
アサガオの花が開花するタイミングを決定する環境要因と、その時間的条件について説明したものとして正しいものを選びなさい。
生物
植物・動物の分類
★ やさしい
知識
正答率 —
開花した瞬間を基準として、そこから約九時間後にしぼみ始める。
一日のうちで最も気温が高くなった時刻から、約九時間後に開花する。
日没の瞬間を基準として、そこから約九時間後に開花する。
日の出の瞬間を基準として、そこから約九時間後に開花する。
💡 答えを確認
✅ 正解
日没の瞬間を基準として、そこから約九時間後に開花する。
アサガオは光が当たらなくなった「日没」の時刻を感知し、そこから一定の暗い時間を経ることで開花する性質を持っています。この時間は約九時間とされており、日の出の時刻や気温の変化ではなく、日没が起点となることが最大の特徴です。
広島県公立高校入試(2016)類似
単子葉類の根の構造
Q25
土から抜いたネギの根を観察すると、中心の一点から数十本の細い根が房のように分かれて伸びている様子が確認できる。これと同じ根のつくりを持つ植物を、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3問
タンポポ
エンドウ
トウモロコシ
アブラナ
💡 答えを確認
✅ 正解
トウモロコシ
ネギは単子葉類に分類され、その根は「ひげ根」と呼ばれる構造をしている。選択肢のうち、トウモロコシもネギと同じ単子葉類であり、同様のひげ根を持つ。一方、アブラナ、エンドウ、タンポポは双子葉類であり、これらは一本の太い「主根」とそこから枝分かれする「側根」を持つ構造であるため、ネギとは異なる。
広島県公立高校入試(2019)類似
単子葉類の根のつくり
Q26
ある植物を地中から掘り起こして根の様子を観察したところ、1本の太い根があるのではなく、中心から多数の細い根が放射状に伸びている様子が確認された。このような根を持つ植物の、葉脈の通り方と子葉の枚数の組み合わせとして適切なものはどれか。
生物
植物・動物の分類
★★ 基本
実験・観察
正答率 —
🔥 類題3問
葉脈は網目状で、子葉は1枚である。
葉脈は平行で、子葉は2枚である。
葉脈は網目状で、子葉は2枚である。
葉脈は平行で、子葉は1枚である。
💡 答えを確認
✅ 正解
葉脈は平行で、子葉は1枚である。
中心から多数の細い根が伸びている「ひげ根」の構造は、単子葉類に共通する特徴である。単子葉類は、葉脈が平行に並ぶ「平行脈」であり、種子が発芽したときに出る子葉の枚数は1枚であるという規則性がある。
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平行脈
Q27
ツユクサやトウモロコシのように、芽が出るときの図が子葉1枚である植物のグループを単子葉類といいます。これらの植物の葉に見られる、脈が互いに交差せず並んでいる形態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2問
ひげ根
平行脈
主根と側根
網状脈
💡 答えを確認
✅ 正解
平行脈
被子植物のうち、子葉が1枚のグループである単子葉類には、葉脈が並行に並ぶという特徴があります。これに対し、アブラナやアサガオなどの双子葉類では、葉脈が網目状に広がる網状脈が見られます。
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離弁花類
Q28
植物の分類について調べるため、複数の植物の花を観察した。ダイコン、キャベツ、ブロッコリーの3つの植物に共通して見られる花弁のつき方の特徴として、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 0%(1回)
🔥 類題2問
すべての花弁が根元で一つにくっついている
1枚ずつの花弁が根元まで離れている
花弁の数が決まっていない
花弁がまったくない
💡 答えを確認
✅ 正解
1枚ずつの花弁が根元まで離れている
ダイコン、キャベツ、ブロッコリーはすべてアブラナ科の植物であり、花弁が1枚ずつ離れている「離弁花類」に属する。一方、同じ被子植物であっても、ジャガイモやナスの花弁は互いにくっついている「合弁花類」であるため、花の構造による分類が可能である。
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胚珠
Q29
被子植物の受精と、その後の変化に関する記述として、胚珠の性質を正しく説明しているものはどれですか。
生物
植物・動物の分類
★★ 基本
原理・計算
正答率 —
🔥 類題2問
胚珠はめしべの中にあり、受精が行われることで成長して種子になる。
胚珠は花粉の中にあり、受精を行うためにめしべへ移動する。
胚珠はめしべの中にあり、受精が行われることで成長して果実になる。
胚珠はめしべの外側にあり、受精が行われることで消失する。
💡 答えを確認
✅ 正解
胚珠はめしべの中にあり、受精が行われることで成長して種子になる。
被子植物のめしべの断面を観察すると、中心部に子房があり、その内部に胚珠という小さな組織が確認できます。花粉から伸びた花粉管がこの胚珠に到達して受精が完了すると、胚珠は種子へと変化し、次世代へと命をつなぐ役割を果たします。
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被子植物の花の構造
Q30
ツツジやエンドウなどの被子植物の花を観察すると、いくつかの部位が一定の順序で配置されていることがわかります。花のつくりを外側から中心に向かって順番に並べたものとして、正しいものはどれですか。
生物
植物・動物の分類
★ やさしい
知識
正答率 —
🔥 類題2問
花弁、がく、おしべ、めしべ
花弁、がく、めしべ、おしべ
がく、花弁、めしべ、おしべ
がく、花弁、おしべ、めしべ
💡 答えを確認
✅ 正解
がく、花弁、おしべ、めしべ
被子植物の花は、つぼみの時期に内部を保護する役割を持つ「がく」が最も外側にあり、その内側に「花弁」、さらにその内側に花粉をつくる「おしべ」、そして最も中心に将来種子になる胚珠を含んだ「めしべ」が配置されています。この基本的な構造は多くの被子植物に共通しています。
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ルーペによる観察方法
Q31
野外に咲いている花を地面から抜かずにそのままルーペで観察する場合、観察物を動かすことができません。このような状況で適切にピントを合わせるための操作はどのように行いますか。
生物
植物・動物の分類
★★ 基本
実験・観察
正答率 —
🔥 類題2問
ルーペを目に近づけて固定し、自分の顔を前後に動かしてピントを合わせる
頭の位置を固定し、ルーペだけを花に近づけたり遠ざけたりしてピントを合わせる
ルーペを目に近づけたまま固定し、目を上下左右に動かしてピントを合わせる
ルーペを目から大きく離して持ち、花が大きく見える位置までルーペを動かす
💡 答えを確認
✅ 正解
ルーペを目に近づけて固定し、自分の顔を前後に動かしてピントを合わせる
対象物が固定されていて動かせない場合でも、視野を広く確保するために「ルーペを目に近づけて固定する」という原則は変わりません。このため、ピントを合わせる際にはルーペを持ったまま、観察者自身が頭(顔)を前後に動かすことで、対象物との距離を調節します。
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両生類と爬虫類の体表の違い
Q32
爬虫類が陸上での生活に適応する上で、両生類とは異なり、体の表面を「うろこ」で覆っているのはなぜですか。その理由として最も適切な説明を選びなさい。
生物
植物・動物の分類
★★★ 標準
原理・計算
正答率 —
🔥 類題3問
皮膚から酸素を多く取り入れ、活動量を増やすため
体内の水分が空気中に蒸発して失われるのを防ぐため
周囲の温度に関わらず、体温を一定に維持するため
水中を移動する際に、水の抵抗を小さくするため
💡 答えを確認
✅ 正解
体内の水分が空気中に蒸発して失われるのを防ぐため
爬虫類は乾燥した陸上環境で生活するために、体表をかたいうろこで覆うことで、体内から水分が逃げるのを防いでいます。一方の両生類は、皮膚が湿っており乾燥に弱いため、水辺などの湿った環境を中心に生活するという生存戦略の違いがあります。
広島県公立高校入試(2024)類似
シダ植物の体のつくり
Q33
イヌワラビなどのシダ植物の体の特徴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。
生物
植物・動物の分類
★ やさしい
知識
正答率 —
🔥 類題3問
根・茎・葉の区別があり、種子によって仲間を増やす。
仮根によって体を固定し、種子によって仲間を増やす。
根・茎・葉の区別がなく、胞子によって仲間を増やす。
根・茎・葉の区別があり、胞子によって仲間を増やす。
💡 答えを確認
✅ 正解
根・茎・葉の区別があり、胞子によって仲間を増やす。
シダ植物は、コケ植物とは異なり維管束が発達しているため、根・茎・葉の区別がはっきりしています。一方で、種子植物とは異なり、花を咲かせて種子を作ることはせず、胞子によって繁殖するという特徴を持ちます。
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単子葉類
Q34
トウモロコシの根と葉のつくりを詳しく観察したとき、その特徴の組み合わせとして適切なものはどれですか。
生物
植物・動物の分類
★★ 基本
実験・観察
正答率 —
🔥 類題3問
根は太い主根から側根が枝分かれしており、葉脈は網状脈である
根は太い主根から側根が枝分かれしており、葉脈は平行脈である
根は多数の細い根が束状に生えるひげ根で、葉脈は平行脈である
根は多数の細い根が束状に生えるひげ根で、葉脈は網状脈である
💡 答えを確認
✅ 正解
根は多数の細い根が束状に生えるひげ根で、葉脈は平行脈である
トウモロコシは単子葉類に分類される植物です。単子葉類の根は、主根と側根の区別がなく、細い根が束のように生える「ひげ根」という構造を持ちます。また、葉の脈は網目状ではなく、平行に並んだ「平行脈」となっているのが特徴です。
広島県公立高校入試(2020)類似
殻のない卵を産む脊椎動物
Q35
脊椎動物の卵の特徴を比較したとき、ハチュウ類や鳥類の卵には硬い殻があるのに対し、魚類や両生類の卵には殻がありません。魚類や両生類がこのような「殻のない卵」を産むことができる理由として、最も適切な説明はどれですか。
生物
植物・動物の分類
★★ 基本
原理・計算
正答率 —
🔥 類題2問
主に水中に産卵するため、陸上のように卵の中の水分が蒸発して乾燥する心配がほとんどないから
一度に非常に多くの卵を産む性質があるため、殻を作るためのエネルギーを節約する必要があるから
一生を通じてえら呼吸を行うため、殻があると水中の酸素を卵の内部に取り入れることができないから
親が体内で子をある程度育ててから産むため、卵の段階で外敵から身を守る必要がないから
💡 答えを確認
✅ 正解
主に水中に産卵するため、陸上のように卵の中の水分が蒸発して乾燥する心配がほとんどないから
卵の殻には、外部の衝撃から保護する役割だけでなく、内部の水分が失われるのを防ぐという重要な役割があります。陸上で産卵するハチュウ類や鳥類は乾燥対策として殻を発達させましたが、魚類や両生類は周囲に水が豊富にある環境で産卵するため、乾燥によって胚が死滅する危険性が低く、硬い殻を持つ必要がないという進化上の理由があります。
広島県公立高校入試(2019)類似
生物スケッチの留意点
Q36
マツの種子を観察してスケッチをする際、より正確な記録とするための留意点として正しいものはどれですか。
生物
植物・動物の分類
★★ 基本
実験・観察
正答率 —
🔥 類題2問
形をわかりやすくするため、実物にはない影を書き加える
境界線が不明瞭にならないよう、輪郭を一本の実線で描く
実際には見えなかった部分を、想像で補って描き入れる
種子の色の違いを表現するために、全体を細かく塗りつぶす
💡 答えを確認
✅ 正解
境界線が不明瞭にならないよう、輪郭を一本の実線で描く
科学的なスケッチにおいて最も重要なのは、観察した事実をありのままに記録することです。輪郭を細かく震えたような線や、短い線を重ねて描くと、境界が曖昧になり正確な形が伝わりません。一本の実線を用いて輪郭を確定させ、影などの余計な情報を入れないことで、対象のつくりを明確に示すことができます。
広島県公立高校入試(2020)類似
軟体動物の具体例
Q37
アサリやイカなどの軟体動物と、バッタやクモなどの節足動物を比較したとき、軟体動物に共通して見られる体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 100%(1回)
🔥 類題2問
体が頭部・胸部・腹部の3つの部分に分かれている。
背骨を持ち、一生を水の中で生活する。
体全体が外骨格で覆われ、足に多くの節がある。
内臓が外套膜に包まれており、体や足に節(ふし)がない。
💡 答えを確認
✅ 正解
内臓が外套膜に包まれており、体や足に節(ふし)がない。
軟体動物であるアサリやイカは、節足動物であるバッタやクモとは異なり、体や足に節を持ちません。その代わりに、筋肉でできた外套膜が内臓を保護しているのが共通の大きな特徴です。バッタなどの昆虫は体が3つの部分に分かれ、節のある足と外骨格を持ちますが、これらは軟体動物には見られない特徴です。
広島県公立高校入試(2024)類似
単子葉類
Q38
トウモロコシのように、種子が発芽したときに最初に現れる子葉が1枚で、葉脈が平行に並んでいる植物の仲間を何といいますか。
生物
植物・動物の分類
★ やさしい
知識
正答率 —
🔥 類題3問
合弁花類
双子葉類
裸子植物
単子葉類
💡 答えを確認
✅ 正解
単子葉類
被子植物のうち、発芽したときの子葉が1枚である仲間を単子葉類と呼びます。単子葉類には、葉脈が平行である「平行脈」や、根が「ひげ根」であるといった共通の特徴があります。一方、子葉が2枚のものは双子葉類と呼ばれます。
広島県公立高校入試(2024)類似
離弁花類
Q39
被子植物の花のつくりを観察すると、花弁(花びら)が1枚ずつ離れているものと、根元で1つにつながっているものがある。このうち、ダイコンやアブラナのように、1枚ずつの花弁が根元まで離れている構造を持つ花の仲間を何というか。
生物
植物・動物の分類
★ やさしい
知識
正答率 —
🔥 類題2問
単子葉類
離弁花類
裸子植物
合弁花類
💡 答えを確認
✅ 正解
離弁花類
被子植物のうち、サクラやアブラナ、ブロッコリーのように花弁が1枚ずつ独立しているものを離弁花類と呼ぶ。これに対して、アサガオやツツジのように、花弁の根元がくっついているものは合弁花類として区別される。
広島県公立高校入試(2021)類似
主根と側根を持つ植物
Q40
植物の根のつくりを観察したところ、一本の太い根から複数の細い根が伸びている構造が確認されました。この植物の葉の脈(葉脈)と、種子から最初に出る葉(子葉)の数に関する特徴の組み合わせとして最も適切なものはどれですか。
生物
植物・動物の分類
★★ 基本
実験・観察
正答率 —
🔥 類題3問
葉脈は網目状(網状脈)であり、子葉は1枚である。
葉脈は網目状(網状脈)であり、子葉は2枚である。
葉脈は平行(平行脈)であり、子葉は1枚である。
葉脈は平行(平行脈)であり、子葉は2枚である。
💡 答えを確認
✅ 正解
葉脈は網目状(網状脈)であり、子葉は2枚である。
主根と側根の区別がある植物は双子葉類に属します。双子葉類は、根が主根・側根であること、葉脈が網目状の網状脈であること、そして子葉が2枚であることという特徴が一致しています。一方、ひげ根を持つ植物は単子葉類であり、平行脈・子葉1枚という特徴を持ちます。
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広島県公立高校入試(2021)類似
顕微鏡の倍率と視野の変化
Q41
顕微鏡を用いて生物の細胞を観察する実験において、対物レンズの倍率を上げると、視野の状態と見える細胞の数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。
生物
植物・動物の分類
★ やさしい
実験・観察
正答率 —
🔥 類題2問
視野は明るくなり、見える細胞の数は少なくなる
視野は暗くなり、見える細胞の数は少なくなる
視野は明るくなり、見える細胞の数は多くなる
視野は暗くなり、見える細胞の数は多くなる
💡 答えを確認
✅ 正解
視野は暗くなり、見える細胞の数は少なくなる
顕微鏡の倍率を高くすると、より狭い範囲を拡大して観察することになるため、視野に入る細胞の数は少なくなります。また、拡大によって一定の面積あたりに届く光の量が減少するため、視野は全体的に暗くなります。そのため、高倍率で観察する際は、しぼりや反射鏡を調節して光の量を補う必要があります。
広島県公立高校入試(2021)類似
主根と側根を持つ植物
Q42
豆苗(エンドウ)の成長を観察すると、茎の先端には葉があり、地中部分には種皮に包まれた子葉と、一本の太い根から複数の細い根が枝分かれして伸びる構造が見られます。この植物と同じ根の構造を持つ植物のグループとして正しいものはどれですか。
生物
植物・動物の分類
★★ 基本
原理・計算
正答率 —
🔥 類題3問
トウモロコシ、ユリ、イネ
ツユクサ、スズメノテッポウ、タマネギ
アブラナ、タンポポ、ホウセンカ
シダ植物、コケ植物、藻類
💡 答えを確認
✅ 正解
アブラナ、タンポポ、ホウセンカ
豆苗(エンドウ)は、主根と側根を持つ双子葉類です。アブラナ、タンポポ、ホウセンカはいずれも双子葉類であり、同様に主根と側根の構造を持ちます。トウモロコシ、ユリ、イネ、ツユクサなどは単子葉類であり、これらは主根と側根の区別がない「ひげ根」を持つため、このグループには該当しません。
広島県公立高校入試の理科:細胞・光合成・体のしくみ
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広島県公立高校入試(2018)類似
嗅覚による餌の認識
Q1
メダカが餌を認識する仕組みを調べるため、「餌をラップで包んだもの」を水槽に入れた場合と、「何も包んでいない空のラップ」を水槽に入れた場合の結果を比較しました。このように、調べたい条件(餌の有無)以外の条件を同じにして行う実験を何といいますか。
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
再現実験
対照実験
定性実験
予備実験
💡 答えを確認
✅ 正解
対照実験
特定の要因が結果に与える影響を明らかにするために、それ以外の条件をすべて等しくして比較を行う手法を対照実験といいます。この実験では、メダカが「餌」そのものに反応しているのか、それとも「ラップという物体や水面の波紋」に反応しているのかを区別するために、空のラップを用いた比較が必要となります。
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細胞の伸長と核の直径の比率
Q2
植物の細胞が成長する過程を観察したところ、核の直径が二・二ミリメートルから二・六ミリメートルへとわずかに増加したのに対し、細胞全体の長辺の長さは十八・四ミリメートルから四十七・〇ミリメートルへと急激に増加しました。このとき、核の直径に対する長辺の長さの比率(長辺の長さ ÷ 核の直径)の変化について正しく述べたものはどれですか。
生物
細胞・光合成・体のしくみ
★★ 基本
実験・観察
正答率 —
🔥 類題2問
細胞の長辺の伸びが核の直径の伸びよりも顕著であるため、比率は大きくなる
細胞の成長に伴い核の占める割合が大きくなるため、比率は小さくなる
核の直径がわずかに増加しているため、比率は小さくなる
細胞の長辺と核の直径は同じ割合で成長するため、比率は変化しない
💡 答えを確認
✅ 正解
細胞の長辺の伸びが核の直径の伸びよりも顕著であるため、比率は大きくなる
細胞が成長する過程では、核もわずかに大きくはなりますが、それ以上に細胞全体の長辺の長さが著しく伸長します。このため、長辺の長さを核の直径で割った「比率」を算出すると、成長前よりも成長後の方が大きな値を示すことになります。具体的には、初期の状態の比率は約八・四ですが、成長後には約十八・一まで増加します。
広島県公立高校入試(2022)類似
運動時の心拍数・呼吸数の変化
Q3
運動時に心拍数や呼吸数が急激に増加するのはなぜか。その理由を細胞のはたらきと関連付けて説明したもの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
★★ 基本
原理・計算
正答率 —
🔥 類題3問
細胞での活動によって生じた不要な酸素を、体外へ速やかに放出するため
運動によって減少した血液の総量を、心臓のはたらきを強めて元の量に戻すため
運動によって上昇した血液の温度を、肺でのガス交換によって速やかに下げるため
細胞でエネルギーを取り出すために必要な酸素を、全身へ速やかに供給するため
💡 答えを確認
✅ 正解
細胞でエネルギーを取り出すために必要な酸素を、全身へ速やかに供給するため
細胞が生命活動に必要なエネルギーを取り出すためには、養分と酸素を反応させる必要がある。運動時は通常よりも多くのエネルギーを消費するため、必要となる多量の酸素を細胞へ届ける目的で、酸素を取り込む呼吸数と、酸素を運ぶ血液の循環速度を決める心拍数の両方が高まる。
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対照実験
Q4
植物の光合成の条件を調べる実験において、斑(ふ)入りの葉の一部をアルミニウムはくで覆い、光を当てた後にヨウ素液で反応を調べることがあります。この実験において、「光が必要であること」を証明するために比較すべき部位の組み合わせとして、最も適切な条件の説明はどれですか。
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
同じ葉の中の「緑色の部分で光を当てた場所」と「緑色の部分で光を当てなかった場所」を比較する
「緑色の部分で光を当てなかった場所」と「白い部分(斑の部分)で光を当てなかった場所」を比較する
「別の個体から採取した光を十分に当てた葉」と「暗室に長時間置いていた葉」の全体を比較する
同じ葉の中の「緑色の部分で光を当てた場所」と「白い部分(斑の部分)で光を当てた場所」を比較する
💡 答えを確認
✅ 正解
同じ葉の中の「緑色の部分で光を当てた場所」と「緑色の部分で光を当てなかった場所」を比較する
「光が必要であること」を確かめる対照実験では、光の有無以外の条件(葉緑体の有無など)をすべて同じにする必要があります。斑(ふ)の部分は葉緑体がないという別の条件が加わってしまうため、光の有無を比較する対象としては不適切です。したがって、同じ緑色の部分(葉緑体がある場所)同士で、光を当てた場所と当てなかった場所を比較することで、光の影響のみを純粋に調べることができます。
広島県公立高校入試(2021)類似
デンプンの検出と貯蔵
Q5
植物が発芽して成長し、本葉が十分に広がって自ら光合成を行うようになった時期に、しぼんで小さくなった子葉を切り取ってヨウ素液につけました。このときの子葉の反応とその理由について、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
光合成によって新しく作られたデンプンが子葉に移動して蓄えられたため、より濃い青紫色に変化するようになる
子葉に蓄えられていたデンプンが成長のためのエネルギーとして使われたため、青紫色への変化がほとんど見られなくなる
成長に伴って子葉のデンプンがヨウ素に変化したため、ヨウ素液を垂らしても色の変化が起きなくなる
デンプンがベネジクト液と同じ成分に変化したため、ヨウ素液を垂らすと赤褐色に反応するようになる
💡 答えを確認
✅ 正解
子葉に蓄えられていたデンプンが成長のためのエネルギーとして使われたため、青紫色への変化がほとんど見られなくなる
植物の子葉に蓄えられたデンプンは、発芽から本葉が十分に育つまでの間の成長に必要な養分として消費されます。そのため、成長が進んでしぼんだ状態の子葉では、内部のデンプンがほとんど使い果たされており、ヨウ素液を加えても発芽前のような青紫色への変化は見られなくなります。このことから、子葉が成長を支える「養分の貯蔵庫」としての役割を果たしていることがわかります。
広島県公立高校入試(2021)類似
デンプンの検出と貯蔵
Q6
植物の種子に含まれる養分を確認する実験において、インゲンマメなどの子葉の断面にヨウ素液を数滴垂らした際、どのような変化が観察されますか。最も適切な説明を選びなさい。
生物
細胞・光合成・体のしくみ
★ やさしい
知識
正答率 —
🔥 類題2問
液の色が青紫色に変化し、子葉にデンプンが含まれていることが確認できる
液の色が赤褐色に変化し、子葉にデンプンが含まれていることが確認できる
液の色が赤褐色に変化し、子葉に糖が含まれていることが確認できる
液の色が青紫色に変化し、子葉に糖が含まれていることが確認できる
💡 答えを確認
✅ 正解
液の色が青紫色に変化し、子葉にデンプンが含まれていることが確認できる
植物の種子にある子葉には、発芽やその後の成長のための養分としてデンプンが蓄えられています。デンプンはヨウ素液と反応すると青紫色に変化する性質(ヨウ素デンプン反応)があるため、この反応を利用して養分の存在を確認できます。選択肢にある赤褐色の反応は、ベネジクト液を用いて糖を検出する際に見られるものであり、デンプンの検出反応とは異なります。
広島県公立高校入試(2015)類似
ベネジクト液の反応
Q7
試験管に入れたデンプン溶液に、だ液を加えて約40℃でしばらく放置したあと、ベネジクト液を加えてその反応を観察する際に行うべき適切な操作と、糖が含まれていた場合に観察される現象の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3問
加熱は行わずにしばらく放置し、液の色が赤褐色に変化することを確認する。
ガスバーナーなどで加熱し、液の色が赤褐色に変化することを確認する。
ガスバーナーなどで加熱し、液の色が青紫色に変化することを確認する。
加熱は行わずにしばらく放置し、液の色が青紫色に変化することを確認する。
💡 答えを確認
✅ 正解
ガスバーナーなどで加熱し、液の色が赤褐色に変化することを確認する。
ベネジクト液を用いた実験では、試薬を加えただけでは反応が進まないため、必ず沸騰させる程度まで加熱を行う必要があります。デンプンがだ液に含まれる消化酵素(アミラーゼ)の働きによって糖に分解されていれば、加熱によって液の色が赤褐色へと変化します。色の変化そのものだけでなく、加熱という手順が必須である点が重要です。
広島県公立高校入試(2015)類似
尿素の生成と排出
Q8
体内で生じた不要な物質が排出される仕組みについて、アンモニアが体外へ排出されるまでの過程を説明したものとして、最も適切なものを選びなさい。
生物
細胞・光合成・体のしくみ
★★ 基本
原理・計算
正答率 —
🔥 類題2問
アンモニアは腎臓で直接血液から取り除かれ、輸尿管を通る際に尿素へと変化して排出される。
アンモニアは肺で二酸化炭素と結びつくことで無害化され、呼気とともに体外へ排出される。
アンモニアは心臓へ運ばれた後、全身の組織で再利用されるため、体外へ排出されることはない。
アンモニアは肝臓で尿素に変えられた後、腎臓で血液からろ過され、尿として排出される。
💡 答えを確認
✅ 正解
アンモニアは肝臓で尿素に変えられた後、腎臓で血液からろ過され、尿として排出される。
アンモニアはまず肝臓で毒性の低い尿素に変換されます。尿素は水に溶けやすい性質を持っており、血液に溶け込んで腎臓へと運ばれます。腎臓では血液中から尿素などの不要な物質がろ過され、余分な水とともに尿として体外へ排出される仕組みになっています。
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うずまき管
Q9
耳の内部構造と音の伝わり方について説明した次の文章のうち、正しいものはどれか。なお、耳は刺激を受け取るための細胞が集まった感覚器官であるものとする。
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
聴神経は空気の振動を直接受け取り、それを物理的な振動に変換してうずまき管に伝える役割を持つ。
鼓膜で受け取った振動は、螺旋状の形をしたうずまき管にある細胞によって刺激として受け取られる。
鼓膜は音を刺激として受け取る特別な細胞が最も多く集まっている部位である。
音の刺激は三半規管にある細胞で受け取られ、そこから直接脳へと信号が送られる。
💡 答えを確認
✅ 正解
鼓膜で受け取った振動は、螺旋状の形をしたうずまき管にある細胞によって刺激として受け取られる。
感覚器官である耳において、音の振動を最終的に「刺激」として受け取るのは、内部に感覚細胞を持つうずまき管です。鼓膜は音を振動として捉える入り口の役割を果たし、三半規管は体の姿勢やバランスを保つための感覚に関わっています。聴神経は、うずまき管で受け取った刺激を信号として脳へ伝えるための通路であり、振動を直接受け取る器官ではありません。
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意識して起こる反応の経路
Q10
「熱いものに触れたときに思わず手を引っ込める反応(反射)」と、「飛んできたボールをよける反応(意識して起こる反応)」を比較したとき、意識して起こる反応の方が、反応が起こるまでに時間がかかります。その理由として正しい説明を選びなさい。
生物
細胞・光合成・体のしくみ
★★★ 標準
原理・計算
正答率 —
🔥 類題3問
意識して起こる反応は、信号が脳を経由し、脳で刺激に対する判断を下す過程が含まれるため、経路が長く複雑になるから。
意識して起こる反応は、感覚神経を通る信号の速度自体が、反射の際に通る信号の速度よりも遅くなるから。
意識して起こる反応では、信号が脊髄を通らずに感覚器官から直接脳へ送られることで、伝達の効率が下がるから。
反射の経路には運動神経が含まれておらず、脊髄から直接筋肉に命令が届く仕組みになっているから。
💡 答えを確認
✅ 正解
意識して起こる反応は、信号が脳を経由し、脳で刺激に対する判断を下す過程が含まれるため、経路が長く複雑になるから。
意識して起こる反応は、脊髄からさらに脳へと信号が送られ、そこで「どう行動するか」という判断・命令のプロセスが加わります。これに対し、反射は脳を通らずに脊髄などで信号が折り返して筋肉へ命令が伝わるため、意識的な反応よりも経路が短く、判断の時間も省略されるため、素早く反応することができます。
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肺胞の構造
Q11
肺が、一つの大きな袋ではなく、肺胞という無数の小さな袋の集まりになっている利点について、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。
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
空気と触れる全体の表面積を大きくすることで、気体交換の効率を高めるため
肺活量を大きくすることで、一度に体内に取り込める空気の量を増やすため
肺胞を小さくすることで、肺の内部にある毛細血管の通り道を確保するため
気管支にかかる空気の圧力を分散させ、肺の組織が壊れるのを防ぐため
💡 答えを確認
✅ 正解
空気と触れる全体の表面積を大きくすることで、気体交換の効率を高めるため
肺が小さな袋である肺胞の集まりになっていることで、空気と接する面積(表面積)が飛躍的に大きくなります。面積が広がることで、限られた時間や容積の中でも、酸素と二酸化炭素の気体交換を効率よく行うことが可能になります。
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二酸化炭素の排出
Q12
ヒトが吸い込む空気(吸う息)と、吐き出す空気(はき出す息)の成分を比較したとき、はき出す息の状態として適切なものはどれか、次のうちから選びなさい。なお、空気の約78%を占める窒素の割合はほとんど変化しないものとします。
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
吸う息に比べて、酸素と窒素がどちらも増え、二酸化炭素の割合が減っている
吸う息に比べて、酸素の割合が増え、二酸化炭素の割合が減っている
吸う息に比べて、二酸化炭素の割合が増え、酸素の割合が減っている
吸う息に比べて、二酸化炭素の割合のみが増え、酸素の割合は変わらない
💡 答えを確認
✅ 正解
吸う息に比べて、二酸化炭素の割合が増え、酸素の割合が減っている
肺で行われる気体交換の結果、血液中から二酸化炭素が肺胞へ排出され、肺胞内の酸素が血液中に取り込まれます。そのため、はき出す息は吸う息と比較して、二酸化炭素の体積割合が高くなり、酸素の体積割合が低くなります。また、肺の中の湿った粘膜を通るため、水蒸気の量も多くなります。
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嗅覚による餌の認識
Q13
メダカの入った水槽に、餌の匂い成分だけを溶かした無色透明な液体を静かに落としたところ、メダカがその場所に集まってくる反応が見られました。このとき、メダカが化学物質を刺激として受け取った感覚を何といいますか。
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
聴覚
触覚
嗅覚
視覚
💡 答えを確認
✅ 正解
嗅覚
生物が水や空気中に溶け込んだ化学物質を刺激として受け取る感覚は嗅覚と呼ばれます。メダカなどの魚類も、視覚情報がない状態で餌の成分を感知する場合、鼻などの感覚器官を通じてこの感覚を利用しています。
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酢酸オルセイン溶液
Q14
タマネギの根の細胞分裂を観察する実験において、根の先端を切り取って温めた希塩酸に数分間浸す操作を行います。この操作を行う理由として、適切な説明はどれですか。
生物
細胞・光合成・体のしくみ
★★ 基本
実験・観察
正答率 —
🔥 類題3問
染色液が細胞膜を通りやすくし、核を染まりやすくするため
細胞を漂白して、染色液の色をより鮮やかに見せるため
細胞どうしの結びつきを弱め、細胞を1層に広げやすくするため
細胞を生きている状態に保ち、分裂の進行を速めるため
💡 答えを確認
✅ 正解
細胞どうしの結びつきを弱め、細胞を1層に広げやすくするため
植物の細胞は細胞壁によって強く結びついています。塩酸で処理することでこの結びつきを離れやすくし、その後の「押しつぶし」の操作で細胞が重ならないように広げ、1つ1つの細胞を観察しやすくします。このとき、細胞は死んだ状態となります。
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小腸での吸収
Q15
食物として取り入れられたデンプンやタンパク質などの栄養分は、消化管を通る間に最終的に細かく分解される。このように分解された栄養分の大部分が吸収される器官と、その器官の内側の壁にある小さな突起の名称の組み合わせとして最も適切なものはどれか。
生物
細胞・光合成・体のしくみ
★ やさしい
知識
正答率 —
🔥 類題2問
小腸 - 柔毛
胃 - 柔毛
大腸 - 柔毛
小腸 - 肺胞
💡 答えを確認
✅ 正解
小腸 - 柔毛
消化管を通じて細かく分解された栄養分は、主に腹部の中央に位置する長い管状の臓器である小腸で吸収される。小腸の内側の壁には柔毛(じゅうもう)という小さな突起が無数にあり、これによって栄養分が体内に取り込まれる仕組みになっている。
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対照実験
Q16
デンプン溶液を入れた2本の試験管を用意し、一方には「だ液」を、もう一方には同量の「水」を加えました。これらを同時に約40℃の湯にしばらくつけた後、ヨウ素液とベネジクト液を用いて反応の変化を観察しました。このように、だ液の代わりとして「水」を加えた試験管をわざわざ用意する目的として、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3問
試験管に入れる液体の合計量をだ液を加えた方と揃えることで、ベネジクト液を加えた際の色の濃さを同じにするため
デンプンの変化が、だ液によるものなのか、それとも水や温度などの他の条件によるものなのかを比較して判断するため
デンプン溶液がもともと糖を含んでいないことを確認するために、純粋な水を用いた予備実験を行うため
だ液に含まれる消化酵素の働きを水で薄めることによって、デンプンが分解される速度を適切に調整するため
💡 答えを確認
✅ 正解
デンプンの変化が、だ液によるものなのか、それとも水や温度などの他の条件によるものなのかを比較して判断するため
だ液を入れた試験管だけでデンプンが消失したとしても、それが「だ液の働き」によるものか、単に「お湯で温められたこと」や「水に混ざったこと」によるものかが区別できません。だ液以外の条件を全く同じにした「水の試験管」を比較対象として用意することで、初めて「だ液にはデンプンを変化させる働きがある」と結論づけることができます。
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静脈の弁
Q17
心臓から全身の組織へ送られた血液は、再び心臓へと戻ってきます。この心臓へ戻る血液が流れる血管には、多くの場所に「弁」という構造が存在しますが、この構造が必要とされ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
★★ 基本
原理・計算
正答率 —
🔥 類題2問
血管の壁を厚くすることで、高い血圧に耐えられるようにするため。
心臓へ戻る血液は圧力が低く、逆流しやすいため。
二酸化炭素を多く含んだ血液が、酸素と混ざるのを防ぐため。
血液の流れる速さを加速させ、心臓へ素早く戻すため。
💡 答えを確認
✅ 正解
心臓へ戻る血液は圧力が低く、逆流しやすいため。
心臓から送り出される動脈は心臓のポンプによる強い圧力がかかっていますが、全身を巡って心臓へ戻る静脈ではその圧力が非常に弱くなっています。特に足先から心臓へ戻る血液などは重力の影響も受けて逆流しやすいため、血管内に弁を設けることで血液が常に心臓へ向かう一方向にのみ流れるよう維持しています。
広島県公立高校入試(2022)類似
1回拍出量の増加
Q18
ある人の安静時の心拍数が1分間に70回、1回の拍動で心室から送り出される血液量が70mLであったとします。この人が激しい運動を行ったところ、心拍数が1分間に150回に増加し、さらに1回拍出量も110mLに増加しました。このとき、運動中に1分間あたりに心臓から送り出される血液の総量は、安静時と比較して何mL増加したことになりますか。計算結果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
★★★ 標準
原理・計算
正答率 —
🔥 類題2問
8000mL
11600mL
4900mL
16500mL
💡 答えを確認
✅ 正解
11600mL
1分間に心臓から送り出される血液の総量は、「1分間の拍動の回数」と「1回の拍動で心室から押し出される血液量」を掛け合わせることで算出できます。安静時は 70回 × 70mL = 4900mL であり、運動時は 150回 × 110mL = 16500mL となります。運動時の総量から安静時の総量を引くと、16500 – 4900 = 11600mL となり、心拍数の増加と1回拍出量の増加が組み合わさることで、循環する血液量が劇的に増えることがわかります。
広島県公立高校入試(2019)類似
双子葉類の維管束の並び方
Q19
被子植物のうち、双子葉類に分類される植物の茎を水平に切り、その断面を顕微鏡で観察したとき、道管と師管が束になった維管束はどのような状態で並んでいますか。
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
中心の周りに輪の形に並んでいる
表皮のすぐ内側に隙間なく密着して並んでいる
中心部に一つの太い束としてまとまっている
茎全体に散らばって並んでいる
💡 答えを確認
✅ 正解
中心の周りに輪の形に並んでいる
双子葉類の植物(サボテンやアサガオなど)の茎の断面では、維管束が中心を囲むように規則正しく円を描く「輪」の形に並んでいるのが大きな特徴です。これに対し、トウモロコシやユリなどの単子葉類では、維管束は規則性を持たず全体に散らばった状態で存在しています。
広島県公立高校入試(2026)類似
りん片の大きさと細胞サイズの相関
Q20
ある実験でタマネギのりん片を構成する細胞を測定したところ、内側にある小さなりん片では細胞の長辺が18.4mm、短辺が3.5mmでした。より外側にある、成長して大きくなった別のりん片の細胞を測定したとき、予測される数値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
原理・計算
正答率 —
🔥 類題2問
長辺が9.2mm、短辺が1.5mm
長辺が18.4mm、短辺が3.5mm(変化しない)
長辺が47.0mm、短辺が1.5mm
長辺が47.0mm、短辺が10.3mm
💡 答えを確認
✅ 正解
長辺が47.0mm、短辺が10.3mm
タマネギのりん片の成長は、細胞の肥大化と密接に関係しています。内側のりん片から外側のりん片へと大きさが拡大するに従い、細胞のサイズも長辺・短辺ともに増大します。したがって、内側の細胞が18.4mm×3.5mmであれば、より成長したりん片ではそれよりも大きな数値(47.0mm×10.3mmなど)を示すことになります。
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広島県公立高校入試(2015)類似
タンパク質の消化
Q21
ヒトの消化器官である胃における、タンパク質の消化の仕組みについて正しく説明しているものはどれですか。
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
だ液に含まれる消化酵素が胃まで運ばれ、タンパク質を胃の中で分解する。
胃液に含まれる消化酵素の働きによって、胃の中でタンパク質の一部が分解される。
胃液によって、タンパク質は胃の中で最終的な分解産物であるアミノ酸まで完全に分解される。
胃は主にデンプンを分解する場所であり、タンパク質はそのまま小腸へ送られる。
💡 答えを確認
✅ 正解
胃液に含まれる消化酵素の働きによって、胃の中でタンパク質の一部が分解される。
タンパク質は胃という特定の器官で、専用の消化酵素を含む胃液によって分解が開始されます。ただし、胃の中で全ての消化が完了するわけではなく、「一部が分解」された状態で次の小腸へと運ばれます。デンプンの消化は主に口やすい液で行われ、タンパク質の消化とはプロセスが異なります。
広島県公立高校入試(2022)類似
1回拍出量の増加
Q22
激しい運動を行う際、筋肉へより多くの酸素や養分を運ぶために心臓のポンプ機能が変化します。このとき、1分間あたりの拍動の回数(心拍数)が増えるとともに、1回の拍動によって心室から押し出される血液の量も増加します。この「1回の拍動で送り出される血液の量」を指す用語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
心臓収縮率
肺循環量
最大血流量
1回拍出量
💡 答えを確認
✅ 正解
1回拍出量
運動時には骨格筋で大量の酸素が消費されるため、心臓は全身へ送る血液量を増やす必要があります。心臓は拍動のペースを上げる(心拍数を増やす)だけでなく、1回の収縮で心室から送り出す血液量そのものを増やすことで、効率よく循環血液量を確保しています。この1回ごとの量を1回拍出量と呼びます。
広島県公立高校入試(2022)類似
心臓の四つの部屋
Q23
ヒトの心臓は4つの部屋に分かれており、血液を循環させるポンプの役割を果たしています。全身を巡って二酸化炭素を多く含んだ血液が最初に戻ってくる部屋と、その血液を肺へと送り出すために収縮する部屋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
★★ 基本
知識
正答率 —
🔥 類題2問
右心房と左心房
右心房と右心室
左心房と左心室
右心室と左心室
💡 答えを確認
✅ 正解
右心房と右心室
全身の組織に酸素を届け、二酸化炭素を受け取った血液は、大静脈を通って心臓の右側にある右心房に戻ります。右心房に入った血液は次に右心室へと送られ、そこから肺へと送り出されます。心臓の右側は「全身から肺へ」血液を送る経路を担当しています。
広島県公立高校入試(2018)類似
嗅覚による餌の認識
Q24
メダカを用いた実験において、「餌を透明なラップで包んで水槽に入れたとき(視覚のみの状態)」にはメダカが反応せず、「餌の匂い成分を溶かした無色透明な液体を水面に落としたとき(嗅覚のみの状態)」にはメダカが激しく反応して集まりました。この結果から考察されるメダカの性質として、最も適切な説明はどれですか。
生物
細胞・光合成・体のしくみ
★★★ 標準
原理・計算
正答率 —
🔥 類題3問
メダカは明るい場所では嗅覚を使い、暗い場所では視覚を使って餌を探す。
メダカは視覚が非常に発達しており、無色透明な液体の動きを捉えている。
メダカは餌を認識する際、視覚よりも嗅覚からの刺激を優先している。
メダカはラップの感触を嫌うため、餌が包まれていると認識できない。
💡 答えを確認
✅ 正解
メダカは餌を認識する際、視覚よりも嗅覚からの刺激を優先している。
餌が目に見える状態(ラップ包み)で反応せず、姿が見えない匂い成分のみに反応したことから、この実験の条件下では嗅覚が餌の認識に決定的な役割を果たしていることが分かります。視覚による情報があっても、匂いの刺激がなければ餌として認識されない、あるいは反応が鈍くなるという生物の習性を示しています。
広島県公立高校入試(2018)類似
うずまき管
Q25
ヒトの感覚器官の一つである耳において、空気の振動が鼓膜や耳小骨を経て伝わった際、その振動を音の刺激として受け取るための細胞が存在する、カタツムリのような螺旋状の形をした器官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
三半規管
うずまき管
鼓膜
聴神経
💡 答えを確認
✅ 正解
うずまき管
ヒトの耳は、外部からの音を刺激として受け取る感覚器官です。音によって生じた空気の振動は、耳の奥にある鼓膜を震わせ、さらに耳小骨を通って「うずまき管」へと伝わります。このうずまき管はカタツムリのような螺旋状の構造をしており、その内部にある特別な細胞が振動を刺激として受容し、信号へと変換します。三半規管は体の回転などを感じる平衡感覚を司る部位です。
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反射
Q26
熱いものに触れたときに思わず手を引っ込める反応のように、特定の刺激に対して、脳(大脳)が意識的な命令を出す前に起こる無意識の反応を何というか。
生物
細胞・光合成・体のしくみ
★ やさしい
知識
正答率 100%(2回)
🔥 類題2問
反射
条件反射
随意的反応
感覚反応
💡 答えを確認
✅ 正解
反射
特定の刺激に対して、脳の命令を待たずに無意識に起こる非常に速い反応を反射といいます。これは危険から身を守るための生存戦略として備わっている仕組みです。
広島県公立高校入試(2026)類似
りん片の大きさと細胞サイズの相関
Q27
タマネギの断面を観察すると、りん片が内側から外側にかけて層状に重なっていることがわかります。このりん片の大きさと、そこに含まれる個々の細胞の大きさの関係について述べたものとして、最も適切なものはどれですか。
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
りん片が外側に向かって大きくなっても、個々の細胞のサイズは変化しない。
りん片が大きくなると細胞の数は増えるが、細胞1つあたりのサイズは小さくなる。
りん片の大きさと細胞のサイズには明確な相関関係は認められない。
りん片が外側に向かって大きくなるにつれて、個々の細胞のサイズも増大する。
💡 答えを確認
✅ 正解
りん片が外側に向かって大きくなるにつれて、個々の細胞のサイズも増大する。
タマネギの成長過程において、りん片が大きく発達するのに伴い、それを構成する細胞自体も大きくなるという特性があります。観察データによれば、内側の小さなりん片から外側の大きなりん片へ移るにつれて、細胞の長辺と短辺の両方の長さが増加することが確認されています。
広島県公立高校入試(2022)類似
二酸化炭素の排出
Q28
肺は小さな袋状の構造である肺胞が多数集まってできています。肺胞の表面を毛細血管が網目状に取り囲むような構造になっていることは、生命を維持するための気体交換において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
★★★ 標準
原理・計算
正答率 —
🔥 類題3問
毛細血管がクッションの役割を果たし、肺胞が破れるのを防ぐことができる
肺胞内の温度を一定に保つことで、二酸化炭素の排出スピードを遅くできる
空気と触れ合う表面積が非常に大きくなり、効率よく気体交換ができる
肺胞を小さくすることで、一度に吸い込める空気の量を減らして肺の負担を抑える
💡 答えを確認
✅ 正解
空気と触れ合う表面積が非常に大きくなり、効率よく気体交換ができる
多数の肺胞が存在し、その一つひとつを毛細血管が包み込むような構造をとることで、血液が空気と接する総面積(表面積)が極めて大きくなります。これにより、二酸化炭素の排出と酸素の吸収という気体交換を、短時間で非常に効率よく行うことが可能になります。
広島県公立高校入試(2022)類似
心臓の四つの部屋
Q29
心臓を構成する4つの部屋のうち、肺で酸素を十分に取り込んだ血液が流れ込む部屋と、その血液を全身の隅々まで送り出すために、最も筋肉の壁が厚く発達している部屋の組み合わせを選びなさい。
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
右心房と左心室
左心房と左心室
右心房と右心室
左心房と右心室
💡 答えを確認
✅ 正解
左心房と左心室
肺で酸素を受け取った血液(動脈血)は、肺静脈を通って心臓の左側にある左心房に入ります。その後、血液は左心室へと送られます。左心室は、肺だけではなく全身の非常に遠いところまで血液を拍出する必要があるため、高い圧力を生み出せるよう、他の3つの部屋に比べて壁の筋肉が非常に厚い構造になっています。
広島県公立高校入試(2015)類似
ペプシン
Q30
ヒトの消化液の一つである胃液に含まれ、タンパク質を分解し始める働きを持つ消化酵素の名前を答えなさい。
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
トリプシン
アミラーゼ
ペプシン
リパーゼ
💡 答えを確認
✅ 正解
ペプシン
胃の壁から分泌される胃液には、消化酵素であるペプシンが含まれています。ペプシンは食物中のタンパク質を分解し、より単純な物質にする働きを持っています。アミラーゼは唾液に含まれデンプンを分解し、トリプシンは膵液に含まれタンパク質を分解し、リパーゼは膵液などに含まれ脂肪を分解します。
広島県公立高校入試(2015)類似
ペプシン
Q31
食物が胃を通過する際に行われる消化の説明として、最も適切なものを次の中から選びなさい。
生物
細胞・光合成・体のしくみ
★★ 基本
実験・観察
正答率 —
🔥 類題3問
胆汁に含まれるペプシンという消化酵素が、脂肪を大きな粒に分散させる。
唾液に含まれるアミラーゼという消化酵素が、タンパク質を分解する。
胃液に含まれるペプシンという消化酵素が、タンパク質を分解する。
膵液に含まれるリパーゼという消化酵素が、タンパク質をアミノ酸まで分解する。
💡 答えを確認
✅ 正解
胃液に含まれるペプシンという消化酵素が、タンパク質を分解する。
胃では胃液が分泌され、その中に含まれる消化酵素ペプシンの作用によってタンパク質の消化が始まります。アミラーゼはデンプンを標的とする酵素であり、リパーゼは脂肪を分解する酵素です。また、胆汁には消化酵素は含まれておらず、脂肪の消化を助ける働きをします。
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気孔の構造
Q32
植物の葉の表皮を顕微鏡で観察すると、三日月のような形をした2つの細胞が向かい合って並び、その間に小さな隙間ができている様子が見られます。この2つの細胞の名称と、その隙間の名称の組み合わせとして正しいものはどれですか。
生物
細胞・光合成・体のしくみ
★ やさしい
知識
正答率 —
🔥 類題2問
細胞:道管、隙間:師管
細胞:孔辺細胞、隙間:気孔
細胞:孔辺細胞、隙間:道管
細胞:師管、隙間:気孔
💡 答えを確認
✅ 正解
細胞:孔辺細胞、隙間:気孔
植物の表皮には、三日月形をした一対の孔辺細胞に囲まれた「気孔」という隙間が存在します。道管や師管は茎や葉脈の中を通る維管束の一部であり、表皮に露出して隙間を作る構造ではありません。この気孔の開き具合を孔辺細胞が調節することで、植物は外界とのやり取りを制御しています。
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顕微鏡の倍率と視野の関係
Q33
顕微鏡を用いて生物の観察を行う際、レボルバーを回して対物レンズを低倍率のものから高倍率のものに切り替えました。このときの「視野(一度に観察できる実物の範囲)」と「見える像の明るさ」の変化について、正しい組み合わせはどれですか。
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
視野は広くなり、明るさは明るくなる
視野は広くなり、明るさは暗くなる
視野は狭くなり、明るさは暗くなる
視野は狭くなり、明るさは明るくなる
💡 答えを確認
✅ 正解
視野は狭くなり、明るさは暗くなる
対物レンズの倍率を高くすると、より狭い範囲を拡大して観察することになるため、一度に見える視野の範囲は狭くなる。また、拡大された像に対してレンズに入ってくる光の密度が減少するため、視野全体の明るさは低倍率のときよりも暗くなる性質がある。
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タンパク質の消化
Q34
食物に含まれるタンパク質は、胃の中で胃液と混ざり合うことで一部が分解されます。このとき、タンパク質の分解を助けている胃液中の成分は何ですか。
生物
細胞・光合成・体のしくみ
★ やさしい
実験・観察
正答率 —
🔥 類題3問
ブドウ糖
脂肪酸
消化酵素
アミラーゼ
💡 答えを確認
✅ 正解
消化酵素
胃の中では胃液が分泌されており、その中に含まれる特定の消化酵素のはたらきによってタンパク質が分解されます。アミラーゼはだ液に含まれデンプンを分解する酵素であるため、混同しないように注意が必要です。
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刺激が伝わる経路
Q35
メダカが光という刺激を受け取ってから、逃げるという反応が起こるまでの体内における信号の伝達経路として、正しい順序で並んでいるものはどれですか。
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
感覚器官 → 感覚神経 → 運動器官 → 運動神経 → 中枢神経
運動器官 → 運動神経 → 中枢神経 → 感覚神経 → 感覚器官
感覚器官 → 運動神経 → 中枢神経 → 感覚神経 → 運動器官
感覚器官 → 感覚神経 → 中枢神経 → 運動神経 → 運動器官
💡 答えを確認
✅ 正解
感覚器官 → 感覚神経 → 中枢神経 → 運動神経 → 運動器官
目などの感覚器官で受け取られた刺激は、まず感覚神経を通って信号として脳や脊髄などの中枢神経に送られます。中枢神経でその刺激が判断され、出された命令が運動神経を通って、筋肉などの運動器官に伝わることで反応が起こります。
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筋肉と骨の結合構造
Q36
ヒトの腕のつくりを観察すると、上腕にある筋肉の両端は白くて丈夫なひも状の組織に変化し、肘の関節を越えて前腕の骨につながっています。この筋肉の端にある組織の名称と、筋肉が収縮したときの動き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
組織の名称は「けん」であり、筋肉が収縮しても関節は動かない。
組織の名称は「けん」であり、筋肉が収縮すると関節が動く。
組織の名称は「じん帯」であり、筋肉が収縮すると関節が動く。
組織の名称は「じん帯」であり、筋肉が収縮しても関節は動かない。
💡 答えを確認
✅ 正解
組織の名称は「けん」であり、筋肉が収縮すると関節が動く。
筋肉の両端にある、骨と筋肉を結合させる強いひも状の組織は「けん」と呼ばれます。筋肉はこのけんを介して、関節をまたいだ先の骨に付着しています。筋肉が収縮して長さが短くなると、けんに引っ張られる形で関節の先の骨が動き、腕を曲げたり伸ばしたりする動作が行われます。なお、じん帯は骨と骨をつなぎ、関節を固定するための組織であるため、筋肉の端の組織とは区別されます。
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双子葉類の維管束の並び方
Q37
ある植物の茎の横断面を顕微鏡で観察したところ、中心部を囲むように小さな粒のような維管束が規則正しく円を描くように並んでいる構造が見られました。この植物の分類と、維管束の並び方の特徴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2問
この植物は単子葉類であり、維管束は散らばって並んでいる
この植物は単子葉類であり、維管束は輪の形に並んでいる
この植物は双子葉類であり、維管束は輪の形に並んでいる
この植物は双子葉類であり、維管束は散らばって並んでいる
💡 答えを確認
✅ 正解
この植物は双子葉類であり、維管束は輪の形に並んでいる
茎の断面において、維管束が規則正しく円(輪)を描くように並んでいるのは双子葉類特有のつくりです。単子葉類の場合は、維管束が茎の中に散らばって配置されます。この観察結果から、この植物は双子葉類の仲間であると判断できます。
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側線
Q38
水中において音は水の振動として伝わります。魚がこの振動を感知し、周囲の生物の動きや物体の存在を知ることができるのは、どのような仕組みによるものですか。最も適切な説明を選びなさい。
生物
細胞・光合成・体のしくみ
★★ 基本
原理・計算
正答率 —
🔥 類題2問
水の振動によって生じる水圧の変化を、側線が刺激として受け取っている。
エラで水を取り込む際に、水中に溶けている特定の物質を化学的な刺激として受け取っている。
体表を覆ううろこが、水中の光の屈折の変化を敏感に察知している。
浮袋の中に空気を取り込み、それが水中の振動に共鳴して音を増幅させている。
💡 答えを確認
✅ 正解
水の振動によって生じる水圧の変化を、側線が刺激として受け取っている。
水中で発生した音や物の動きは、水を媒体とした振動となって伝わります。この振動が魚の体表面に到達すると、加わる水圧にわずかな変化が生じます。側線はこの水圧の変化を刺激として受容する仕組みを持っているため、離れた場所にあるものの動きを察知することができます。
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感覚器官
Q39
感覚器官の働きと、刺激が伝わる仕組み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
細胞・光合成・体のしくみ
★★ 基本
原理・計算
正答率 —
🔥 類題3問
光や音などの外部からのエネルギーを、体の中で栄養分へと変換するための器官である。
刺激を受け取った瞬間に、脳を経由せずにその場所で判断を下し、直接筋肉へ命令を出す。
刺激に対して実際に体を動かすための器官であり、筋肉や骨格がこれに含まれる。
外界からの刺激を受け取るための専用の器官であり、受け取った刺激を信号として神経に伝える。
💡 答えを確認
✅ 正解
外界からの刺激を受け取るための専用の器官であり、受け取った刺激を信号として神経に伝える。
感覚器官は外部の刺激を感知し、それを信号に変えて感覚神経へ渡す役割を持っています。筋肉などの運動器官とは異なり、あくまで情報の入り口として機能するのが特徴です。
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運動時の心拍数・呼吸数の変化
Q40
安静時の心拍数が1分間に約70回、呼吸数が1分間に約16回である人が、激しいランニングを行った。この直後の測定結果として予想される、生体反応に基づいた数値の傾向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
★★ 基本
実験・観察
正答率 —
🔥 類題3問
心拍数が約190回、呼吸数が約33回に増加する
心拍数も呼吸数も、安静時より少ない数値になる
心拍数は約70回のまま変化しないが、呼吸数は約33回に増加する
心拍数は約190回に増加するが、呼吸数は約16回のまま変化しない
💡 答えを確認
✅ 正解
心拍数が約190回、呼吸数が約33回に増加する
激しい運動をすると、安静時と比較して心拍数は2倍から3倍近くまで、呼吸数は約2倍程度まで増加することが一般的である。これは、運動によって急増した細胞の酸素消費量に見合うだけの酸素を取り込み、速やかに運搬しようとする生体の調節機能が働くためである。
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細胞によるエネルギーの取り出し
Q41
細胞が生命活動に必要なエネルギーを取り出す仕組みについて、その反応に関わる物質と、反応の結果について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
原理・計算
正答率 —
🔥 類題3問
栄養分が分解されることでエネルギーと酸素が得られ、同時に二酸化炭素が放出される
酸素と栄養分が反応してエネルギーが得られ、同時に二酸化炭素と水が放出される
酸素と水が反応してエネルギーが得られ、同時に栄養分と二酸化炭素が放出される
二酸化炭素と栄養分が反応してエネルギーが得られ、同時に酸素と水が放出される
💡 答えを確認
✅ 正解
酸素と栄養分が反応してエネルギーが得られ、同時に二酸化炭素と水が放出される
細胞内では、取り込まれた酸素が栄養分(糖など)と反応して分解することで、物質が持っていた化学エネルギーが取り出されます。この化学変化の結果、エネルギーと共に二酸化炭素と水が生成されます。これは植物の光合成(二酸化炭素と水から酸素と栄養分を作る)とは逆の反応プロセスであると捉えることもできます。
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小腸での吸収
Q42
小腸の内側の壁には無数の柔毛が存在し、非常に複雑な凹凸構造をつくっている。このような構造を持つことは、栄養分を吸収する上でどのような利点があるか。その理由として最も適切な説明を選べ。
生物
細胞・光合成・体のしくみ
★★ 基本
原理・計算
正答率 —
🔥 類題2問
表面積が非常に大きくなるため、栄養分を効率よく吸収できる。
食物の移動速度を遅くし、消化にかかる時間を十分に確保できる。
消化管の容積を大きくすることで、一度に多くの食物を溜めることができる。
消化液の分泌量を増やし、栄養分の分解をさらに進めることができる。
💡 答えを確認
✅ 正解
表面積が非常に大きくなるため、栄養分を効率よく吸収できる。
小腸の壁に無数の柔毛があることで、単純な筒状の構造である場合に比べて表面積が劇的に大きくなる。表面積が大きければ、それだけ分解された栄養分が小腸の壁に触れる機会が増えるため、短時間で効率よく体内に吸収することが可能になる。
広島県公立高校入試の理科:遺伝・進化・生態系
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体細胞分裂の順序
Q1
顕微鏡で体細胞分裂の様子を観察したとき、染色体が細胞の中央に並んだ段階の直後に観察される現象として、適切なものはどれですか。
生物
遺伝・進化・生態系
★★ 基本
実験・観察
正答率 —
🔥 類題3問
細胞の中央に新しい細胞板や仕切りができ、染色体が完全に消失する。
染色体が核の中に閉じ込められたまま、核の形がひょうたん型にくびれ始める。
一度分かれた染色体が再び中央に集まり、より太い一本の染色体になる。
各染色体が二つに分かれ、紡錘体などの働きによって細胞の両端へと移動を始める。
💡 答えを確認
✅ 正解
各染色体が二つに分かれ、紡錘体などの働きによって細胞の両端へと移動を始める。
細胞の中央に整列した染色体は、複製された同じ遺伝情報を持つ二つのパーツが対になっており、これらが切り離されて反対方向(細胞の両端)へ引っ張られます。これにより、新しくできる二つの細胞に全く同じ遺伝情報が分配される仕組みになっています。
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栄養生殖
Q2
植物のふえ方について、ジャガイモが「いも」から新しい個体をつくる「栄養生殖」と、アブラナなどが「種子」をつくってふえる方法を比較したとき、栄養生殖の特徴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
受粉などのプロセスを必要とせず、親と全く同じ形質を持つ子が生まれる。
花の咲かない植物にのみ見られる、特殊な有性生殖の方法である。
減数分裂によってつくられた生殖細胞が合体することで新しい個体ができる。
胚珠が種子になることで、親とは異なる多様な形質を持つ子が生まれる。
💡 答えを確認
✅ 正解
受粉などのプロセスを必要とせず、親と全く同じ形質を持つ子が生まれる。
栄養生殖は無性生殖であるため、親の体細胞がそのまま新しい個体の起点となります。そのため、生殖細胞の合体による遺伝子の組み合わせの変化が起こらず、親と同じ遺伝子、すなわち同じ形質を持つ個体が短期間で効率よく増えるという特徴があります。
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遺伝子の組み合わせの特定
Q3
対立形質である「赤い花(優性)」と「白い花(劣性)」の遺伝子を1つずつ持つ、純系ではない赤い花の個体を自殖(自分の花粉で受粉)させました。このとき、生まれた次世代の個体のうち、遺伝子の組み合わせが「純系の赤い花」である個体と、「純系の白い花」である個体の比率はどのようになると考えられますか。
生物
遺伝・進化・生態系
★★★★ 難問
原理・計算
正答率 —
🔥 類題3問
1:1
1:2
2:1
3:1
💡 答えを確認
✅ 正解
1:1
赤い花の遺伝子をA、白い花の遺伝子をaとすると、親の遺伝子の組み合わせはAaとなります。これを自殖させると、次世代の遺伝子の組み合わせの割合は、AA(純系の赤):Aa(まざりものの赤):aa(純系の白)= 1:2:1 となります。問題では「純系の赤い花(AA)」と「純系の白い花(aa)」の比率を問うているため、1:1が正解となります。
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植物の根の成長の仕組み
Q4
タマネギの根を顕微鏡で観察したとき、根の先端に非常に近い部分と、そこから少し離れた根の元に近い部分の細胞の様子の違いについて述べたものとして正しいものはどれか。
生物
遺伝・進化・生態系
★★ 基本
実験・観察
正答率 —
🔥 類題2問
先端に近い部分は細胞が縦に長く引き伸ばされているが、元に近い部分は細胞のサイズが小さく分裂が盛んである。
先端に近い部分は一つ一つの細胞のサイズが小さく分裂の跡が見られるが、元に近い部分は細胞が縦に長く伸びている。
先端から元に近い部分まで、どの領域を観察しても細胞の大きさと形はほぼ同じであり、区別がつかない。
先端に近い部分は細胞の数が増えずに巨大化しており、元に近い部分では細胞分裂によって細胞の数が増えている。
💡 答えを確認
✅ 正解
先端に近い部分は一つ一つの細胞のサイズが小さく分裂の跡が見られるが、元に近い部分は細胞が縦に長く伸びている。
根の先端部分は新しい細胞が作られる場所であるため、まだ成長していない小さな細胞が密集しており、染色体が見えるような細胞分裂中の細胞が多く観察されます。そこから少し離れた根の元に近い部分では、分裂によって作られた細胞が成長して縦に長くなっているため、細胞の数は増えませんが一つ一つの細胞のサイズが大きくなっています。
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相同器官
Q5
空を飛ぶためのコウモリのつばさ、水中を泳ぐためのクジラのひれ、物をつかむためのヒトの腕は、いずれも脊椎動物の前あしが変化したものです。これらの動物が、見た目や機能が大きく異なる前あしを持ちながら、共通した骨格のつくりを持ってい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
★★ 基本
原理・計算
正答率 —
🔥 類題2問
全く別の祖先から生まれた生物が、同じ環境で生活したため。
共通の祖先が、それぞれ異なる環境に適応して変化したため。
すべての脊椎動物が、将来的に同じ形へ進化しようとしているため。
骨格のつくりが共通していることは、進化の証拠とは無関係であるため
💡 答えを確認
✅ 正解
共通の祖先が、それぞれ異なる環境に適応して変化したため。
相同器官が存在することは、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ます。共通の祖先が持つ基本的な骨格という特徴を維持したまま、空、海、陸といった異なる環境に適応し、それぞれの生活に都合の良い形へと変化(進化)した結果、現在のような多様な形態が見られるようになりました。
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生産者
Q6
生態系において、イカダモのように太陽の光エネルギーを利用して光合成を行い、二酸化炭素などの無機物からデンプンなどの有機物をつくり出す生物を何と呼びますか。最も適切な名称を選択してください。
生物
遺伝・進化・生態系
★ やさしい
知識
正答率 —
🔥 類題2問
二次消費者
分解者
生産者
一次消費者
💡 答えを確認
✅ 正解
生産者
植物やプランクトンのように、光合成によって無機物から有機物をつくり出す役割を担う生物を生産者といいます。イカダモは光合成を行うため、この分類に該当します。これに対して、生産者がつくった有機物を直接または間接的に取り入れて生活する生物は消費者と呼ばれます。
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土中の微生物による分解作用
Q7
土の中の微生物が有機物を分解していることを証明するために、対照実験として「加熱して十分に殺菌した土の上澄み液」を用いた試験管を用意しました。この試験管にデンプン溶液を加えて数日間放置し、ヨウ素液を加えた場合、どのような結果になると予想されますか。理由とともに答えなさい。
生物
遺伝・進化・生態系
★★★ 標準
原理・計算
正答率 —
🔥 類題3問
微生物が死滅してデンプンが分解されないため、青紫色に変化しない。
加熱によりデンプンが新たに合成されるため、より濃い青紫色になる。
熱によってデンプンの分解が促進されるため、青紫色に変化しない。
微生物が死滅してデンプンが分解されないため、青紫色に変化する。
💡 答えを確認
✅ 正解
微生物が死滅してデンプンが分解されないため、青紫色に変化する。
加熱殺菌を行うことで土の中の微生物が死滅し、デンプンの分解という生命活動が停止します。その結果、試験管内にはデンプンがそのまま残るため、ヨウ素液を加えると青紫色の反応を示します。
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分解速度の比較実験の条件制御
Q8
微生物の分解速度を比較する実験において、反応時間を短縮する以外に、分解能力の差を数値化したり明確にしたりするための工夫として、科学的に最も適切な考え方はどれですか。
生物
遺伝・進化・生態系
★★★ 標準
知識
正答率 —
🔥 類題3問
土の量を増やして微生物の密度を高め、どのような環境でもすぐに分解が終わるようにする
デンプン溶液をあらかじめ加熱しておき、微生物が分解を開始するまでの時間を短縮する
2つの土を混合して、分解能力が平均化された状態で反応の様子を観察する
上澄み液の量を減らす、またはデンプン溶液の濃度を薄くして、短時間で反応が終わるように調整する
💡 答えを確認
✅ 正解
上澄み液の量を減らす、またはデンプン溶液の濃度を薄くして、短時間で反応が終わるように調整する
実験の目的は「分解能力の差」を明確にすることです。反応が速すぎて差がつかない場合は、反応物(デンプン)の濃度を調整したり、酵素として働く微生物を含む液の量を減らしたりすることで、反応の進行を制御し、結果に差が現れやすい反応条件を整える必要があります。
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無性生殖
Q9
無性生殖によって新しくできた個体が持つ遺伝子の特徴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。
生物
遺伝・進化・生態系
★★ 基本
原理・計算
正答率 —
🔥 類題3問
環境に応じて親の遺伝子の一部が書き換えられている。
親の遺伝子を半分ずつ受け継いでいる。
親と全く同じ遺伝子を持っている。
親とは全く異なる独自の遺伝子を持っている。
💡 答えを確認
✅ 正解
親と全く同じ遺伝子を持っている。
無性生殖では、親の体細胞が分裂することで新しい個体がつくられます。そのため、子は親と全く同じ遺伝子を持つことになり、親と全く同じ形質が現れます。
広島県公立高校入試(2017)類似
遺伝子の変化
Q10
親に生じた遺伝子の変化が、次世代の子へと受け継がれるために必要な条件として、最も適切な説明はどれですか。
生物
遺伝・進化・生態系
★★★ 標準
原理・計算
正答率 —
🔥 類題2問
筋肉や神経の細胞が変化すること
体細胞の遺伝子が変化すること
成長した後に外部から刺激を受けること
生殖細胞の遺伝子が変化すること
💡 答えを確認
✅ 正解
生殖細胞の遺伝子が変化すること
生物の体の大部分を構成する体細胞に生じた遺伝子の変化は、その個体一代限りのものであり、子に伝わることはありません。一方で、卵や精子といった子孫を残すための「生殖細胞」に遺伝子の変化が生じた場合にのみ、その情報は受精を通じて子へと受け継がれます。これが生物の進化や多様性が生まれる要因の一つとなります。
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光合成による炭素の取り込み
Q11
光合成による炭素の取り込みと、物質の変化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。
生物
遺伝・進化・生態系
★★★ 標準
原理・計算
正答率 —
🔥 類題3問
熱エネルギーを利用して、大気中の二酸化炭素を有機物に分解し、酸素を消費する。
光エネルギーによって酸素を二酸化炭素に変え、植物の成長に必要なエネルギーを得る。
光エネルギーを利用して、根から吸い上げた有機物を二酸化炭素と酸素に分解する。
光エネルギーによって二酸化炭素から有機物を合成し、エネルギーを物質内に蓄える。
💡 答えを確認
✅ 正解
光エネルギーによって二酸化炭素から有機物を合成し、エネルギーを物質内に蓄える。
光合成は、光エネルギーを化学エネルギーに変換して有機物の中に蓄える反応です。無機物である二酸化炭素を原料として、植物の体を作るもととなる有機物をつくり出すため、生態系における炭素循環の出発点として重要な役割を果たしています。
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植物の根の成長の仕組み
Q12
植物の根が成長して伸びていくとき、根の先端付近では細胞に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
★ やさしい
知識
正答率 —
🔥 類題2問
根の先端にある細胞の数は変化しないが、根の元に近い部分にある細胞が水分を吸収して横に広がる。
根の先端にある細胞が細胞分裂をせずに、一つ一つの細胞が巨大化することで根全体を押し出す。
根の全体にあるすべての細胞が一斉に細胞分裂を行い、細胞の数だけが増え続ける。
根の先端付近にある細胞が細胞分裂によって数を増やした後、新しくできた細胞が縦に大きく伸びる。
💡 答えを確認
✅ 正解
根の先端付近にある細胞が細胞分裂によって数を増やした後、新しくできた細胞が縦に大きく伸びる。
植物の根が伸びる仕組みは、まず根の先端付近にある「成長点」と呼ばれる場所で細胞分裂が盛んに行われ、細胞の数が増えることから始まります。次に、その新しくできた細胞が縦方向に大きく引き伸ばされるように成長することで、根全体が長く伸びていきます。この「数の増加」と「個々の成長」の2段階によって根は成長します。
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体細胞分裂の過程
Q13
体細胞分裂の過程において、染色体が細胞の中央(赤道面)に一列に並ぶことには、生物学的にどのような意味がありますか。
生物
遺伝・進化・生態系
★★★ 標準
原理・計算
正答率 —
🔥 類題3問
染色体同士を結合させ、全く新しい遺伝情報を作るため。
染色体を核の中に閉じ込め、分裂を一時停止させるため。
複製された染色体を、2つの新しい細胞へ均等に分けるため。
細胞全体の体積を急速に膨張させ、細胞を成長させるため。
💡 答えを確認
✅ 正解
複製された染色体を、2つの新しい細胞へ均等に分けるため。
体細胞分裂では、分裂前にあらかじめ複製されていた染色体が、細胞の中央である赤道面に並んだ後、それぞれ反対の端へと引き寄せられます。この段階を経ることで、元の細胞が持っていたものと同じ遺伝情報を、新しくできる2つの細胞に過不足なく等分することが可能になります。
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体細胞分裂の過程
Q14
植物の根の先端付近における細胞分裂を顕微鏡で観察したとき、染色体が細胞の両端へ移動した後に見られる、植物細胞特有の変化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
実験・観察
正答率 —
🔥 類題3問
染色体が再び細胞の中央に集まり、一つの大きな核に合体する。
核が形を変えないまま中央で二つにちぎれ、新しい細胞に分かれる。
細胞のまわりが外側からくびれるようにして、細胞質が二分される。
細胞の中央付近に新しいしきり(細胞板)ができ、細胞質が二分される。
💡 答えを確認
✅ 正解
細胞の中央付近に新しいしきり(細胞板)ができ、細胞質が二分される。
植物細胞の体細胞分裂では、染色体が両端に分かれた後、細胞の中央付近に細胞板と呼ばれる新しい仕切りが作られることで、細胞質分裂が行われます。動物細胞のように外側からくびれるのではなく、内側から仕切りができるのが植物細胞の特徴です。
広島県公立高校入試(2025)類似
細胞分裂の順序
Q15
植物の根の先端付近などで盛んに行われる、1つの細胞が分かれて2つの新しい細胞になる過程を何といいますか。
生物
遺伝・進化・生態系
★ やさしい
知識
正答率 —
🔥 類題3問
減数分裂
受精
細胞分裂
核分裂
💡 答えを確認
✅ 正解
細胞分裂
成長点などの組織において、1つの細胞が同じ遺伝情報を持つ2つの細胞に分かれる現象を細胞分裂と呼びます。生殖細胞を作る際に行われる減数分裂とは異なり、体細胞を増やすための過程です。
広島県公立高校入試(2016)類似
植物の根の伸長成長
Q16
植物の根が全体として長くなっていく仕組みについて、細胞の変化の観点から最も適切に説明しているものはどれですか。
生物
遺伝・進化・生態系
★★ 基本
原理・計算
正答率 —
🔥 類題3問
成長点で細胞分裂が繰り返され、細胞の数が増えることのみによって成長する。
成長点で細胞分裂が起きて細胞の数が増え、さらにそれらの細胞が縦に伸びることで成長する。
根にあるすべての細胞が、分裂することなく一斉に縦に伸びることで成長する。
根の先端にある細胞が土の抵抗を受けて横に広がり、その反動で根全体が押し出されて成長する。
💡 答えを確認
✅ 正解
成長点で細胞分裂が起きて細胞の数が増え、さらにそれらの細胞が縦に伸びることで成長する。
根の成長は、成長点における「細胞分裂による細胞数の増加」と、その後に起こる「個々の細胞の伸長」という2つのステップが組み合わさることで成立します。細胞の数が増えるだけ、あるいは一つの細胞が大きくなるだけではなく、この両方のプロセスが必要不可欠です。
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遺伝子の組み合わせの特定
Q17
メンデルの遺伝の法則において、丸い種子としわのある種子のように、どちらか一方しか現れない対照的な特徴のペアを何と呼びますか。また、それら異なる遺伝子を両方持っている個体において、表面に現れる方の形質を何と呼びますか。適切な組み合わせを選びなさい。
生物
遺伝・進化・生態系
★ やさしい
知識
正答率 100%(1回)
🔥 類題3問
変化形質、および優性の形質
対立形質、および劣性の形質
対立形質、および優性の形質
分立形質、および劣性の形質
💡 答えを確認
✅ 正解
対立形質、および優性の形質
互いに同時に現れることがない対になる形質を対立形質と呼びます。対立形質に関する異なる遺伝子が受精によって合わさったとき、表面に現れる方の形質を優性の形質(顕性形質)、隠れて現れない方の形質を劣性の形質(潜性形質)と定義します。
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体細胞分裂の順序
Q18
生物の成長過程で見られる体細胞分裂において、染色体が現れてから細胞が二分されるまでの変化を時系列に沿って正しく説明しているものはどれですか。
生物
遺伝・進化・生態系
★ やさしい
知識
正答率 —
🔥 類題3問
核の中に染色体が現れる → 染色体が細胞の中央に並ぶ → 染色体が分かれて両端に移動する → 新しい核ができ細胞が二分される
染色体が細胞の中央に並ぶ → 核の中に染色体が現れる → 染色体が分かれて両端に移動する → 新しい核ができ細胞が二分される
染色体が分かれて両端に移動する → 染色体が細胞の中央に並ぶ → 核の中に染色体が現れる → 新しい核ができ細胞が二分される
核の中に染色体が現れる → 染色体が分かれて両端に移動する → 新しい核ができ細胞が二分される → 染色体が細胞の中央に並ぶ
💡 答えを確認
✅ 正解
核の中に染色体が現れる → 染色体が細胞の中央に並ぶ → 染色体が分かれて両端に移動する → 新しい核ができ細胞が二分される
細胞分裂が始まると、まず核の中に紐状の染色体が見えるようになり、その後、核の膜が消えて染色体が細胞の中央に集まります。中央に並んだ染色体はそれぞれ二つに分かれて細胞の両端へと移動し、最後にそれぞれの端で新しい核が作られ、細胞質が分かれることで一つの細胞が二つになります。
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単子葉類の葉の成長部位
Q19
ネギの葉が伸びる様子を調べるために、地面に近い葉の付け根から先端にかけて、1cmごとに等間隔の印をつけました。数日後、これらの印の間隔を観察したときの結果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
実験・観察
正答率 —
🔥 類題2問
付け根に近い印の間隔が著しく広がり、先端に近い間隔はほとんど変わらなかった。
すべての印の間隔が、等しく2cm程度に広がった。
先端に近い印の間隔が著しく広がり、付け根に近い間隔は変わらなかった。
どの印の間隔も変化せず、印自体が葉の表面から消えていた。
💡 答えを確認
✅ 正解
付け根に近い印の間隔が著しく広がり、先端に近い間隔はほとんど変わらなかった。
ネギなどの単子葉類の葉は、先端ではなく茎に近い「葉の付け根」の部分に成長点があります。ここで活発に細胞分裂が行われ、新しい組織が次々と作られて古い組織を上へと押し出すように成長するため、観察結果では付け根に近い部分の印の間隔だけが広がることになります。
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細胞分裂の順序
Q20
植物細胞が細胞分裂を行う際、分裂の最終段階において動物細胞には見られない植物特有の変化はどれですか。
生物
遺伝・進化・生態系
★★ 基本
原理・計算
正答率 —
🔥 類題3問
細胞膜のまわりから中央に向かって「くびれ」ができる。
細胞の中央付近に新しい仕切りとなる細胞壁が作られる。
核の中に現れた染色体が、消失せずにそのまま残る。
染色体が複製されずに、もとの細胞の半分の数に分かれる。
💡 答えを確認
✅ 正解
細胞の中央付近に新しい仕切りとなる細胞壁が作られる。
動物細胞には細胞壁がないため、細胞膜が外側から内側へくびれることで分裂しますが、植物細胞は硬い細胞壁を持つためくびれることができません。そのため、細胞の中央付近に新しい仕切り(細胞壁のもと)を作ることで、2つの細胞に分かれます。
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検定交雑による純系の判別
Q21
丸い種子(優性形質)をつくるエンドウと、しわのある種子(潜性形質)をつくるエンドウを掛け合わせたところ、できた子の代では「丸い種子」と「しわのある種子」がほぼ1:1の割合で現れた。この結果から判断できる、親の「丸い種子をつくるエンドウ」の遺伝子の組み合わせとして適切なものはどれか。ただし、丸い種子の遺伝子をA、しわのある種子の遺伝子をaとする。
生物
遺伝・進化・生態系
★★★ 標準
原理・計算
正答率 —
🔥 類題3問
aa
AAとAaの両方の可能性がある
AA
Aa
💡 答えを確認
✅ 正解
Aa
潜性形質である「しわのある種子」が子の代に現れたということは、親の丸い種子の個体が潜性遺伝子「a」を保持していたことを意味する。もし親が純系(AA)であれば、子はすべてAaとなり丸い種子しか現れない。子が「丸(Aa):しわ(aa)=1:1」になるのは、親の遺伝子型がAaであり、潜性形質の個体(aa)と掛け合わされた場合に限られる。
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光合成による炭素の取り込み
Q22
植物が太陽の光エネルギーを利用して、大気中の二酸化炭素を取り込み、デンプンなどの有機物をつくり出すとともに、酸素を放出する反応を何といいますか。
生物
遺伝・進化・生態系
★ やさしい
知識
正答率 —
🔥 類題3問
同化作用
呼吸
蒸散
光合成
💡 答えを確認
✅ 正解
光合成
植物は葉緑体において、光のエネルギーを使うことで、二酸化炭素と水から有機物(デンプンなど)を合成します。このとき、同時に酸素が発生して体外へ放出されます。この一連の反応を光合成と呼びます。
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茎の成長点
Q23
植物の茎が伸長する際、細胞分裂がもっとも盛んに行われ、植物体を成長させている特定の部位を何といいますか。
生物
遺伝・進化・生態系
★ やさしい
知識
正答率 —
🔥 類題3問
茎の表面を覆っている表皮細胞
茎の付け根付近にある成長点
茎の内部にある道管と師管
茎の先端付近にある成長点
💡 答えを確認
✅ 正解
茎の先端付近にある成長点
植物の茎の先端付近には、細胞分裂が非常に活発に行われる「成長点」と呼ばれる部位があります。ここで新しい細胞が次々と作られ、それらが大きくなることで茎は上方向へと伸びていきます。茎の全体や付け根で一様に伸びるわけではない点が重要です。
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光合成による炭素の取り込み
Q24
生態系における炭素の循環において、大気中の二酸化炭素が植物へと取り込まれ、植物の体を作る有機物へと変化する過程があります。この過程で、植物から大気中へ放出されている気体は何ですか。
生物
遺伝・進化・生態系
★★ 基本
実験・観察
正答率 —
🔥 類題3問
二酸化炭素
水蒸気
酸素
窒素
💡 答えを確認
✅ 正解
酸素
光合成の過程では、大気中の二酸化炭素が吸収されて炭素が植物の体内に有機物として固定されます。この化学反応の結果、副産物として酸素が生じ、植物の気孔などを通じて大気中へと放出されます。
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細胞分裂の順序
Q25
植物細胞の細胞分裂において、核の中にひも状の染色体が見え始めてから、2つの細胞に分かれるまでの変化の順序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
細胞の中央に新しい細胞壁ができてから、染色体が中央に並び、その後、両極へ移動する。
染色体が細胞の中央に並び、その後、分かれて両極へ移動し、細胞の中央に新しい細胞壁ができる。
染色体が分かれて両極へ移動した後、細胞の中央に並び、細胞のまわりからくびれができる。
染色体が細胞の中央に並び、細胞のまわりからくびれができた後、染色体が分かれて移動する。
💡 答えを確認
✅ 正解
染色体が細胞の中央に並び、その後、分かれて両極へ移動し、細胞の中央に新しい細胞壁ができる。
細胞分裂が始まると核の中に染色体が見え始め、これらが細胞の中央に並びます。その後、染色体は2組に分かれて細胞の両端(両極)へと移動し、最後に植物細胞特有の構造である細胞壁が中央に形成されることで、細胞が完全に2つに仕切られます。
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植物の根の伸長成長
Q26
植物の根の先端付近にあり、さかんに細胞分裂が行われて新しい細胞がつくり出されている部分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 0%(1回)
🔥 類題3問
根毛
成長点
維管束
根冠
💡 答えを確認
✅ 正解
成長点
植物の根や茎の先端付近には、細胞分裂が盛んに行われる成長点という場所があります。ここで新しい細胞が次々と作られることが、植物が成長するための第一段階となります。
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デオキシリボ核酸
Q27
エンドウの種子には、表面が滑らかな「丸い種子」と、表面に凹凸がある「しわのある種子」のような特徴があります。このような特徴が親から子へと受け継がれる仕組みについて、正しい説明はどれですか。
生物
遺伝・進化・生態系
★★ 基本
実験・観察
正答率 —
🔥 類題2問
染色体に含まれるデオキシリボ核酸が、遺伝子の本体として形質を伝える。
細胞膜を構成する脂質が、遺伝子の本体として形質を伝える。
細胞質に含まれるタンパク質が、遺伝子の本体として形質を伝える。
核の表面にある核糖が、遺伝子の本体として形質を伝える。
💡 答えを確認
✅ 正解
染色体に含まれるデオキシリボ核酸が、遺伝子の本体として形質を伝える。
エンドウの種子の形のような親から受け継がれる特徴を形質といいます。この形質を伝えるための設計図にあたるのが遺伝子であり、それは染色体の中に存在するデオキシリボ核酸(DNA)という物質によって構成されています。
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遺伝子の組み合わせの特定
Q28
ある植物において、対立形質である「赤い花」と「白い花」があり、赤が優性の形質、白が劣性の形質であることがわかっています。外見が赤い花の個体が、純系であるか、あるいは異なる遺伝子を持つものであるかを調べるために、劣性形質である白い花の個体と受粉させました。もし、もとの赤い花の個体が純系ではなく、異なる遺伝子をあわせ持つ個体(ヘテロ接合)であった場合、生まれた子の形質はどのようになると予想されますか。
生物
遺伝・進化・生態系
★★★ 標準
実験・観察
正答率 —
🔥 類題3問
赤い花と白い花が、およそ1:1の割合で現れる
すべて白い花になる
すべて赤い花になる
赤い花と白い花が、およそ3:1の割合で現れる
💡 答えを確認
✅ 正解
赤い花と白い花が、およそ1:1の割合で現れる
優性の形質を示す個体が異なる遺伝子の組み合わせ(Aa)である場合、劣性形質の個体(aa)と交配させると、生殖細胞を通じて子に伝わる遺伝子の組み合わせはAaとaaが1:1の割合になります。その結果、外見に現れる形質も優性の形質(赤)と劣性の形質(白)が半分ずつ現れることになります。一方、もとの赤い花が純系(AA)であれば、生まれる子はすべてAaとなり、赤い花のみが現れます。
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生態系の数量バランスの回復
Q29
ある生態系において、光合成を行う植物を「生産者」とし、それを食べる「草食動物」、さらに草食動物を食べる「肉食動物」が、食べる・食べられるの関係である「食物連鎖」によって数量的なバランスを保っているとします。もし、何らかの原因で一時的に「草食動物」の数が減少した場合、その後の生態系の変化として正しい説明はどれですか。
生物
遺伝・進化・生態系
★★ 基本
実験・観察
正答率 —
🔥 類題2問
生産者、草食動物、肉食動物のすべての階層が同時に減少し、ピラミッドの形状を維持したまま全体の生物量だけが小さくなって安定する。
食べる対象が減ったことで肉食動物が減少し、食べられる対象が減ったことで生産者が増加するため、やがて草食動物が増えて元のバランスに戻る。
草食動物が減少しても、肉食動物が生産者を直接食べるように食性を変化させるため、全体の数量バランスには全く影響が出ない。
草食動物が減った直後に肉食動物が急激に増加し、それと同時に生産者が急激に減少することで、すべての生物が絶滅する方向に向かう。
💡 答えを確認
✅ 正解
食べる対象が減ったことで肉食動物が減少し、食べられる対象が減ったことで生産者が増加するため、やがて草食動物が増えて元のバランスに戻る。
食物連鎖において草食動物が減少すると、それを餌とする肉食動物は餌不足により減少します。一方で、草食動物に食べられていた生産者は、食べられる量が減るため一時的に増加します。その結果、餌(生産者)が豊富になり、天敵(肉食動物)が少ない状態となるため、草食動物は再び増加し、長い時間をかけて元の数量バランスに回復します。
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分解速度の比較実験の条件制御
Q30
土の中の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、土と水を混ぜて静置した後の「上澄み液」を使用するのはなぜですか。また、微生物による働きであることを証明するために必要な操作として適切なものはどれか、次の中から選びなさい。
生物
遺伝・進化・生態系
★★ 基本
原理・計算
正答率 —
🔥 類題3問
土の粒子が色の変化を妨げないようにするため。また、煮沸して微生物を死滅させた上澄み液を用いた対照実験を行う。
試験管内の温度を一定に保ちやすくするため。また、光を遮断した暗所に置いて分解が進むかを確認する。
ヨウ素液が土の成分と反応するのを防ぐため。また、デンプン溶液の代わりに砂糖水を用いた試験管を準備する。
微生物を上澄み液の中に濃縮させるため。また、土の量を2倍に変えた試験管を準備して反応速度を比較する。
💡 答えを確認
✅ 正解
土の粒子が色の変化を妨げないようにするため。また、煮沸して微生物を死滅させた上澄み液を用いた対照実験を行う。
土そのものを試験管に入れると、ヨウ素反応による色の変化が見えにくくなるため、微生物を含む上澄み液を利用します。さらに、その変化が「微生物の働き」によるものであることを証明するためには、煮沸によって微生物を殺した液を用意し、それ以外は全く同じ条件で実験を行う「対照実験」が不可欠です。
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茎の成長点
Q31
植物の茎の伸び方を調べるため、茎の先端から下に向かって墨で等間隔に印を付け、数日間にわたって観察しました。このとき観察される結果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 100%(2回)
🔥 類題3問
茎の付け根に近い部分ほど、印と印の間隔が大きく広がっている。
すべての印の間隔が、場所に関わらず一様に広がっている。
印の間隔はどこも変化せず、最先端の芽だけが新しく伸びている。
先端に近い部分ほど、印と印の間隔が大きく広がっている。
💡 答えを確認
✅ 正解
先端に近い部分ほど、印と印の間隔が大きく広がっている。
茎の成長は先端にある成長点付近で最も活発に行われます。成長点で細胞分裂が起こり、新しくできた細胞が縦に大きく成長するため、先端に近い印ほどその間隔が大きく広がります。これに対し、成長点から離れた古い組織では細胞の伸長が止まっているため、間隔はほとんど変化しません。
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茎の成長点
Q32
植物の茎の成長点において、細胞分裂が行われた後に植物体が大きく伸長する理由として、細胞に起こる変化を正しく説明しているものはどれですか。
生物
遺伝・進化・生態系
★★★ 標準
原理・計算
正答率 —
🔥 類題3問
細胞分裂の回数が、茎の先端から付け根に向かうほど増加するため。
分裂によって増えた新しい細胞の一つひとつが、縦方向に大きく成長するため。
分裂した細胞がすべて道管へと変化し、根からの水の圧力が強まるため。
分裂した細胞が周囲の水分を吸収し、細胞の数自体が減少することで隙間ができるため。
💡 答えを確認
✅ 正解
分裂によって増えた新しい細胞の一つひとつが、縦方向に大きく成長するため。
植物の成長は、成長点における「細胞分裂によって細胞の数が増えること」と、その「増えた細胞自体が大きく成長すること」の2つの段階を経て行われます。特に茎の伸長においては、分裂したばかりの小さな細胞が、養分や水を取り入れて縦に伸びることが直接的な要因となります。
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単子葉類の葉の成長部位
Q33
単子葉類の葉が成長する仕組みについて、その原理を正しく説明しているものを選びなさい。
生物
遺伝・進化・生態系
★★★ 標準
原理・計算
正答率 —
🔥 類題2問
葉の付け根付近にある成長点で細胞分裂が活発に行われ、新しい組織が押し出されることで伸びていく。
葉の先端にある細胞が周囲の水分を吸収して肥大化することで、先端から伸びていく。
光合成によって作られた養分が先端に集まり、そこだけで新しい細胞が作られることで伸びていく。
葉の全体にあるすべての細胞が一斉に細胞分裂を行うことで、全体が均一に伸びていく。
💡 答えを確認
✅ 正解
葉の付け根付近にある成長点で細胞分裂が活発に行われ、新しい組織が押し出されることで伸びていく。
植物が成長する際には、細胞分裂によって細胞の数を増やす必要があります。単子葉類の葉の場合、成長点が葉の付け根付近に位置しているのが特徴です。この成長点で新しく形成された組織が、もともとあった葉を先端方向へ押し上げるようにして成長が進むため、先端部ではなく付け根に近い部分で成長が起こります。
広島県公立高校入試(2021)類似
体細胞分裂の順序
Q34
体細胞分裂の過程において、分かれた染色体が細胞の両端に到達した後の段階で、新しい核が形成される仕組みについて述べたもの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3問
両端に移動した染色体の周囲にそれぞれ新しい核の膜が作られ、二つの核が現れた後に細胞質が二分される。
細胞の両端で染色体がさらに細かく分裂し続け、核を作らずにそのまま細胞全体に散らばる。
細胞の片方の端にすべての染色体が集まり直し、一つの核を作った後に細胞が無理やり引きちぎられる。
両端に移動した染色体はそのまま消滅し、細胞の中央に新しい巨大な核が一つだけ再形成される。
💡 答えを確認
✅ 正解
両端に移動した染色体の周囲にそれぞれ新しい核の膜が作られ、二つの核が現れた後に細胞質が二分される。
細胞の両端に移動した染色体は、次第に紐状からほぐれて見えにくくなると同時に、その周囲を包むように新しい核の膜が形成されます。こうして一つの細胞の中に二つの核が存在する状態になった後、植物細胞では細胞板が、動物細胞ではくびれが生じることで最終的に二つの独立した細胞が完成します。
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相同器官
Q35
コウモリのつばさ、クジラのひれ、ヒトの腕は、見た目の形や役割こそ大きく異なりますが、内部の骨格を詳しく調べると橈骨(とうこつ)や尺骨(しゃっこつ)といった骨の構成が極めてよく似ています。このように、現在の形や働きは異なっていても、基本的なつくりが同じである器官を何といいますか。
生物
遺伝・進化・生態系
★ やさしい
知識
正答率 —
🔥 類題2問
痕跡器官
感覚器官
相同器官
相似器官
💡 答えを確認
✅ 正解
相同器官
現在の形や働きが異なっていても、基本的な骨格のつくりが同じである器官を相同器官と呼びます。これは、もともと同じものであった器官が、長い年月をかけて異なる環境に適応した結果、形や働きが変化したことを示しています。これに対し、鳥のつばさと昆虫の羽のように、もとのつくりは異なるが形や働きが似ているものは相似器官と呼ばれます。
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検定交雑による純系の判別
Q36
優性形質をもつある個体が、純系であるかそれとも異なる遺伝子をあわせ持っているかを調べるために、潜性形質をもつ個体と掛け合わせる手法を何というか。
生物
遺伝・進化・生態系
★ やさしい
知識
正答率 —
🔥 類題3問
自家受粉
検定交雑
分離の法則
戻し交配
💡 答えを確認
✅ 正解
検定交雑
優性形質の個体がホモ接合(純系)かヘテロ接合かを判定するために、潜性形質のホモ接合体と交配させる方法を検定交雑と呼ぶ。この手法により、次世代に現れる形質の分離比を見ることで、親の遺伝子型を特定することができる。
広島県公立高校入試(2023)類似
土中の微生物による分解作用
Q37
土の中に生息する菌類や細菌類などの微生物は、動植物の死がいなどの有機物を分解する過程で、生活に必要なエネルギーを得ています。このように、有機物を無機物へと分解する役割を担う生物を何と呼びますか。
生物
遺伝・進化・生態系
★ やさしい
知識
正答率 —
🔥 類題3問
分解者
消費者
生産者
草食動物
💡 答えを確認
✅ 正解
分解者
生態系において、植物などの生産者が作り出した有機物や、それを食べた消費者の死がい・排出物を分解してエネルギーを得る生物は「分解者」に分類されます。土中の微生物はこの代表的な例です。
広島県公立高校入試(2023)類似
生態系の数量バランスの回復
Q38
食物連鎖における各階層の生物量の関係について、生産者を底辺として、その上に草食動物、さらにその上に肉食動物を積み上げたときに成立する、ピラミッド状の数量バランス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
遺伝・進化・生態系
★ やさしい
知識
正答率 —
🔥 類題2問
食物連鎖の上位にいくほど個体数が多くなることで、ピラミッドが逆転した状態になるのが安定した生態系の特徴である。
生態系では、生産者の総重量が最も大きく、階層が上がるにつれて生物量が少なくなっており、一時的にバランスが崩れても自然に回復する仕組みがある。
生産者と肉食動物の数量は常に等しく保たれており、草食動物の増減が他の階層の数量に影響を及ぼすことはない。
一度でも特定の階層の生物量が変化すると、連鎖的にすべての階層が死滅するため、数量の釣り合いが回復することはない。
💡 答えを確認
✅ 正解
生態系では、生産者の総重量が最も大きく、階層が上がるにつれて生物量が少なくなっており、一時的にバランスが崩れても自然に回復する仕組みがある。
生態系における生物量のバランスは、太陽エネルギーを取り込む生産者が最大で、消費者の階層が上がるほど少なくなります。ある層の個体数が一時的に増減しても、食べる・食べられるの関係(食物連鎖)を通じた調整作用が働くため、再び元のピラミッド型のバランスに戻ろうとします。
広島県公立高校入試(2020)類似
シチョウチョウの進化上の特徴
Q39
シチョウチョウは、生物が長い時間をかけて変化していく「進化」の過程を示す重要な証拠となる生物です。この生物は、ある2つの脊椎動物のグループの中間にあたる特徴をもっています。その2つの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
遺伝・進化・生態系
★ やさしい
知識
正答率 —
🔥 類題3問
両生類と爬虫類
爬虫類と哺乳類
鳥類と哺乳類
爬虫類と鳥類
💡 答えを確認
✅ 正解
爬虫類と鳥類
シチョウチョウの化石には、口の中に歯があり前あしの先に爪があるという爬虫類の特徴と、からだに羽毛があり翼をもつという鳥類の特徴がどちらも残されています。このことから、シチョウチョウは爬虫類から鳥類へと進化する中間段階の生物であると考えられています。
広島県公立高校入試(2017)類似
遺伝子の変化
Q40
生物の形や性質を決定する設計図にあたる情報が、何らかの原因によって本来の状態とは異なる内容に書き換わってしまう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
形質の遺伝
染色体の移動
細胞の分裂
遺伝子の変化
💡 答えを確認
✅ 正解
遺伝子の変化
生物の形質を決定する情報は遺伝子と呼ばれ、親から子へと受け継がれます。この遺伝子の情報が、放射線などの外部要因や複製のミスによって本来とは異なる内容に書き換わることを遺伝子の変化といいます。これにより、親の代にはなかった新しい形質が子に現れることがあります。
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広島県公立高校入試(2023)類似
デオキシリボ核酸
Q41
生物の細胞にある核の中には染色体が存在し、その中には親から子へと形質を伝える「遺伝子の本体」となる物質が含まれています。この物質の名称として適切なものはどれですか。
生物
遺伝・進化・生態系
★ やさしい
知識
正答率 —
🔥 類題2問
核糖
デオキシリボ核酸
タンパク質
アミノ酸
💡 答えを確認
✅ 正解
デオキシリボ核酸
生物の形質を決定する情報を遺伝子と呼び、その正体は染色体に含まれるデオキシリボ核酸(DNA)という化学物質です。タンパク質は細胞の主成分の一つですが、遺伝情報の本体ではありません。
広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) 📚 地学の単元一覧を見る
広島県公立高校入試(2016)類似
夏至における発電量
Q1
広島において、正午に垂直に立てた棒の影の長さを測定したとき、南中高度が32.6度であった冬至の日と比較して、南中高度が79.5度となった夏至の日の観測結果として正しいものを選択してください。
地学
天体・宇宙・環境
★★ 基本
実験・観察
正答率 —
🔥 類題3問
冬至の日よりも昼間の時間が短く、棒の影は短くなる
冬至の日よりも昼間の時間が長く、棒の影は短くなる
冬至の日よりも昼間の時間が長く、棒の影は長くなる
冬至の日よりも昼間の時間が短く、棒の影は長くなる
💡 答えを確認
✅ 正解
冬至の日よりも昼間の時間が長く、棒の影は短くなる
太陽の南中高度が高いほど、太陽は真上に近い位置に来るため、地面に立てた棒の影の長さは短くなります。広島では夏至の日の南中高度が79.5度と高く、冬至の日の32.6度と比較して影は非常に短くなります。また、夏至は1年の中で最も昼間の長さが長くなる時期であるため、この2つの条件が揃うことで、1日の受光量が最大となります。
広島県公立高校入試(2022)類似
北緯66.6度
Q2
北半球において、夏至の日に太陽が一日中沈まない「白夜」という現象が起こる範囲の境界、すなわち白夜が見られる南限の緯度は何度ですか。
地学
天体・宇宙・環境
★ やさしい
知識
正答率 —
🔥 類題3問
北緯34.2度
北緯66.6度
北緯23.4度
北緯90.0度
💡 答えを確認
✅ 正解
北緯66.6度
地球の地軸は公転面に対して垂直な方向から23.4度傾いています。夏至の日は、北極側が太陽に向かって最も傾くため、北緯66.6度(90度-23.4度)より北の地域では、自転しても太陽光が当たり続けることになります。この北緯66.6度のラインが、白夜が起こる南限の境界となります。
広島県公立高校入試(2025)類似
銀河系
Q3
太陽系が含まれている、約2000億個もの恒星や星間物質から構成される巨大な天体の集団を何と呼びますか。
地学
天体・宇宙・環境
★ やさしい
知識
正答率 —
🔥 類題2問
星団
銀河
太陽系外惑星
銀河系
💡 答えを確認
✅ 正解
銀河系
太陽系が属している特定の巨大な恒星の集団を「銀河系」または「天の川銀河」と呼び、宇宙に無数に存在する同様の集団を一般に「銀河」と呼んで区別する。銀河系には約2000億個もの恒星が含まれており、太陽はその中の一つにすぎない。
広島県公立高校入試(2022)類似
極夜
Q4
日本の夏至の時期において、地球の地軸の北極側が太陽の方向に傾いているとき、南極点付近では太陽が一日中地平線の上に現れない現象が起こります。このような現象を何と呼びますか。
地学
天体・宇宙・環境
★ やさしい
知識
正答率 —
🔥 類題3問
日食
冬至
白夜
極夜
💡 答えを確認
✅ 正解
極夜
地球は地軸を公転面に対して垂直な方向から約23.4度傾けて公転しています。北半球が夏至のとき、北極側が太陽の方へ傾くため、反対側の南極点付近は一日中太陽光が当たらない影の領域に入り続けます。このため、地球が自転しても太陽が昇らない状態となります。
広島県公立高校入試(2022)類似
北緯66.6度
Q5
地軸が公転面に対して垂直な方向から23.4度傾いているとき、北半球で白夜が起こる範囲の境界が「北緯66.6度」となる理由を説明した次の文の空欄に当てはまる数値の組み合わせとして正しいものはどれか。「北半球が夏至のとき、地軸の北極側が太陽側に( X )度傾く。このとき、北極点から( X )度離れた地点までは、自転しても太陽の光が当たり続ける。緯度は赤道を0度、極点を90度としているため、境界となる緯度は90から( X )を引いた( Y )度と計算できる。」
地学
天体・宇宙・環境
★★★ 標準
原理・計算
正答率 —
🔥 類題3問
X:23.4、Y:66.6
X:34.2、Y:66.6
X:23.4、Y:34.2
X:66.6、Y:23.4
💡 答えを確認
✅ 正解
X:23.4、Y:66.6
白夜の範囲は地軸の傾きに直接依存しています。地軸が23.4度傾いていることで、夏至の日の北極付近では太陽光が北極点を通り越して反対側の23.4度の地点まで届きます。緯度は極点を90度として測定するため、極点からの角度の差である23.4度を差し引いた「北緯66.6度」が、太陽が沈まなくなる領域の始まり(境界)を意味します。
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季節による南中高度の変化
Q6
日本において、季節によって太陽の南中高度が変化し、夏に高く冬に低くなる理由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
★★ 基本
原理・計算
正答率 —
🔥 類題3問
地球が公転する軌道が楕円形であり、夏は太陽との距離が近く、冬は太陽との距離が遠くなるため。
地球が自転しながら、太陽の周りを地軸を公転面に対して垂直に保ったまま公転しているため。
地球が自転する速度が季節によって変化し、太陽が南中するタイミングがずれるため。
地球が自転しながら、太陽の周りを地軸を公転面に対して垂直な方向から傾けたまま公転しているため。
💡 答えを確認
✅ 正解
地球が自転しながら、太陽の周りを地軸を公転面に対して垂直な方向から傾けたまま公転しているため。
季節による南中高度の変化は、「地軸の傾き」と「公転」の2つの要素が組み合わさることで発生する。地軸が傾いたまま公転することで、公転軌道上の位置によって太陽が北半球側を照らす角度が変化し、それが南中高度の周期的な変化となって現れる。地軸が垂直であれば、公転しても南中高度は変化しない。
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太陽の形状と自転
Q7
太陽投影板に太陽の姿を投影して黒点を記録したところ、太陽の中央付近ではほぼ円形に見えた黒点が、周辺部に移動するに従って、細長いだ円形にゆがんで観察されました。この現象から判断できる、太陽の形に関する説明として最も適切なものはどれですか。
地学
天体・宇宙・環境
★★ 基本
実験・観察
正答率 —
🔥 類題3問
太陽は球形であるため、周辺部ほど表面を斜めから見ることになるから
太陽の周辺部は中央部よりも温度が低く、黒点が膨張するから
太陽は平らな円板状であり、レンズの端で像がゆがむから
太陽の自転速度は周辺部ほど速く、黒点が引き伸ばされるから
💡 答えを確認
✅ 正解
太陽は球形であるため、周辺部ほど表面を斜めから見ることになるから
太陽は巨大なガスからなる「球形」の天体です。球形の物体表面にある模様を観察すると、中央部では正面から見ることになりますが、周辺部(縁)にいくほどその面が視線に対して傾くため、見かけ上の形が押しつぶされたようなだ円形に変化します。この観察事実は、太陽が平面ではなく曲面を持つ立体であることを証明しています。
広島県公立高校入試(2022)類似
極夜
Q8
北半球の夏至の時期に、南極付近で太陽が一日中昇らない「極夜」が起こる理由を、地球の傾きと自転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。
地学
天体・宇宙・環境
★★★ 標準
原理・計算
正答率 —
🔥 類題3問
南極付近では夏至の時期に気圧が非常に高くなり、厚い雲が太陽を完全に遮ってしまうため。
地球の公転速度が夏至の時期に最も遅くなり、太陽光が南極まで届かなくなるため。
地球が太陽から最も遠ざかる時期であるため、太陽の光が南半球の端まで到達しなくなるため。
地軸が太陽側に傾くことで、南極付近が常に太陽の光が当たらない夜の範囲に位置し続け、自転してもその範囲から出ないため。
💡 答えを確認
✅ 正解
地軸が太陽側に傾くことで、南極付近が常に太陽の光が当たらない夜の範囲に位置し続け、自転してもその範囲から出ないため。
地球の自転軸(地軸)が公転面に対して傾いていることが原因です。北極側が太陽を向く夏至の配置では、太陽光が当たる範囲(昼の領域)と当たらない範囲(夜の領域)の境界線が地軸に対して斜めになります。この結果、南極付近は自転の軸を中心とした回転をしても常に夜の領域の中に留まることになり、太陽が地平線の下に隠れたままの状態となります。
広島県公立高校入試(2016)類似
太陽の動きと影の変化
Q9
ある日の正午、垂直に立てた棒の影が真北の方向に、その日の中で最も短く記録されました。この現象が起こる理由を説明したものとして、正しいものはどれですか。
地学
天体・宇宙・環境
★ やさしい
原理・計算
正答率 —
🔥 類題2問
太陽が真南に位置し、かつ太陽の高度がその日で最も高くなったため。
太陽が真北に位置し、かつ太陽の高度がその日で最も低くなったため。
太陽が真東から昇り、光が水平に近い角度で差し込んだため。
地球の公転により、太陽と棒の距離が最も近くなったため。
💡 答えを確認
✅ 正解
太陽が真南に位置し、かつ太陽の高度がその日で最も高くなったため。
影は光が差し込む方向と真逆に伸びる性質があります。太陽が真南にくる「南中」のとき、影は真北に伸びます。また、影の長さは太陽の高度(角度)に依存し、太陽が最も高く上がる南中時に、影の長さは最も短くなります。
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内惑星の観測特性
Q10
ある日の日没後、西の空の低い位置に非常に明るく輝く金星が観測されました。同じ日の空の様子を説明したものとして、天文学的な原理に基づいた正しい記述はどれですか。
地学
天体・宇宙・環境
★★ 基本
実験・観察
正答率 —
🔥 類題3問
金星は地球よりも公転軌道が外側にあるため、このあと東の空からのぼってくる。
金星は時間の経過とともに空の高い位置へ移動し、真夜中に南の空で最も高く掲げられる。
金星は太陽を追いかけるように短い時間で沈むが、火星などの外惑星は真夜中近くまで空に残ることがある。
金星は一晩中観測することができるが、木星や土星は日没後すぐに沈んでしまう。
💡 答えを確認
✅ 正解
金星は太陽を追いかけるように短い時間で沈むが、火星などの外惑星は真夜中近くまで空に残ることがある。
金星は内惑星であるため、地球から見ると常に太陽から一定の角度内に位置しています。そのため、夕方の西の空に見える場合は、太陽が沈んだあとを追うようにすぐに地平線へ沈んでしまいます。一方、地球より外側を回る外惑星(火星、木星、土星など)は、太陽の反対側に位置することができるため、真夜中に南中するなど長い時間観測できる場合があります。
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惑星の物理的特徴と分類
Q11
地球型惑星(水星、金星、地球、火星)の大気成分や構造について説明した文として、適切なものを選択してください。
地学
天体・宇宙・環境
★★ 基本
原理・計算
正答率 —
🔥 類題3問
金星と火星は二酸化炭素を主成分とする大気を持つが、水星は質量が小さく重力が弱いため大気がほとんど存在しない。
火星は地球と同じく酸素と窒素を主成分とする大気を持ち、水星はメタンを主成分とする極めて低温の大気を持つ。
すべての地球型惑星は、水素とヘリウムを主成分とする厚い大気層を持ち、その圧力によって表面温度が高く保たれている。
太陽に近い水星と金星は、太陽風の影響によって大気が完全に取り除かれており、真空に近い状態である。
💡 答えを確認
✅ 正解
金星と火星は二酸化炭素を主成分とする大気を持つが、水星は質量が小さく重力が弱いため大気がほとんど存在しない。
地球型惑星の大気成分は惑星ごとに異なりますが、金星と火星は二酸化炭素を主成分としています。ただし、金星は非常に厚い大気を持ちますが、火星は地球の100分の1程度の薄い大気です。水星は質量が小さく重力が小さいため、ガスを惑星表面に留めておくことができず、大気がほとんど存在しません。なお、水素やヘリウムが主成分となるのは木星型惑星の特徴です。
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日周運動
Q12
太陽の日周運動は、地球が24時間で360度自転することによって生じる見かけの動きである。ある日の昼休みに太陽を観察したところ、太陽は南から西へ向かって30度移動していた。この観察にかかった時間として正しいものを選びなさい。
地学
天体・宇宙・環境
★★ 基本
原理・計算
正答率 —
🔥 類題3問
1時間
15時間
2時間
4時間
💡 答えを確認
✅ 正解
2時間
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度 ÷ 24時間 = 15度」となる。太陽の見かけの動きである日周運動もこれと同じ速さで動いて見えるため、太陽が30度移動するのにかかる時間は「30度 ÷ 15度/時 = 2時間」と算出できる。
広島県公立高校入試(2019)類似
星の年周運動
Q13
ある日の午後9時に、こと座のベガが南中の位置に観察されました。その30日後(約一ヶ月後)に、ベガが再び同じ南中の位置に観察される時刻として最も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
午後7時
午後11時
午後8時
午後10時
💡 答えを確認
✅ 正解
午後7時
地球が太陽のまわりを公転しているため、同じ時刻に見える星の位置は1日に約1度ずつ東から西へ移動します。これを星の年周運動と呼びます。1ヶ月(30日)では約30度西へ移動することになります。星は1時間に約15度、2時間で約30度移動するため、30日後に同じ位置で観察するためには、一ヶ月で二時間分だけ観察時刻を早める必要があります。したがって、午後9時の2時間前である午後7時が正解となります。
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銀河系
Q14
銀河系の構成や特徴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
天体・宇宙・環境
★★ 基本
原理・計算
正答率 —
🔥 類題2問
数百個から数千個の恒星が狭い範囲に集まったもので、宇宙に点在している。
太陽とその周りを公転する惑星、衛星、小惑星などの天体すべてを指す。
宇宙に存在するすべての銀河をひとまとめにした、最も大きな天体組織のことである。
約2000億個の恒星や星間物質が集まった巨大な集団で、太陽系もその一部である。
💡 答えを確認
✅ 正解
約2000億個の恒星や星間物質が集まった巨大な集団で、太陽系もその一部である。
銀河系は、太陽系を含む約2000億個の恒星や星間物質(ガスや塵)が重力によって結びついた巨大な天体システムである。数百個程度の恒星の集まりは「星団」と呼ばれ、太陽を中心とした天体の集まりは「太陽系」と呼ばれるため、それぞれの規模と定義を正しく理解しておく必要がある。
広島県公立高校入試(2019)類似
木星型惑星の分類
Q15
夜空に並んで見える木星と土星は、どちらも同じグループの惑星に分類されます。これらの惑星が持つ、地球や火星といった惑星とは異なる物理的な特徴についての説明として、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
中心部に金属の核を持たず、表面がすべて液体でできている。
岩石の地表を持ち、密度が非常に大きい。
質量は大きいが、半径が非常に小さいため密度が大きい。
半径が非常に大きく、平均密度は地球よりも小さい。
💡 答えを確認
✅ 正解
半径が非常に大きく、平均密度は地球よりも小さい。
木星型惑星は、地球型惑星と比較して質量も半径も非常に大きいという特徴があります。しかし、その主成分が水素やヘリウムといったガスや氷であるため、単位体積あたりの重さを表す「平均密度」で見ると、岩石でできている地球型惑星よりも数値が小さくなります。
広島県公立高校入試(2015)類似
水の循環によるエネルギーの変換
Q16
太陽の熱エネルギーによって地表や海面から水が蒸発し、水蒸気となって上空へ運ばれたあと、雨として山の高い場所に降り注ぐことで水が持つようになるエネルギーを何といいますか。
地学
天体・宇宙・環境
★ やさしい
知識
正答率 —
🔥 類題2問
位置エネルギー
弾性エネルギー
運動エネルギー
化学エネルギー
💡 答えを確認
✅ 正解
位置エネルギー
太陽の熱エネルギーは、地表の水を蒸発させて水蒸気として上空へ持ち上げる役割を果たします。上空で冷やされた水蒸気が雨となり、標高の高い場所に降ることで、水は高い位置にあることによるエネルギーを蓄えることになります。このエネルギーを位置エネルギーと呼び、これがダムなどを利用した水力発電の源となります。
広島県公立高校入試(2022)類似
冬至の日の太陽の通り道
Q17
冬至の日に、ある地点で太陽の動きを観察したところ、南中高度は31.6度でした。この日の太陽の通り道や昼夜の長さの関係について、原理に基づいた説明として最も適切なものはどれですか。
地学
天体・宇宙・環境
★★ 基本
原理・計算
正答率 —
🔥 類題3問
太陽が最も北寄りの軌道を通るため、太陽が地平線の上にある時間が最も長くなり、南中高度が最大となる。
太陽が天の赤道上を動くため、日の出から日の入りまでの軌跡が半円を描き、昼と夜の長さが同じになる。
太陽の通り道が1年で最も南側に偏るため、地平線より上にある時間が最短となり、南中高度も最小となる。
地軸の傾きにより、太陽が地平線から高い角度で昇るため、通り道が短くても昼の時間は長くなる。
💡 答えを確認
✅ 正解
太陽の通り道が1年で最も南側に偏るため、地平線より上にある時間が最短となり、南中高度も最小となる。
地球の地軸が公転面に対して傾いている影響で、冬至の時期の北半球では太陽の光が当たる角度が最も小さくなります。このため、天球上における太陽の通り道は最も南側に位置することになり、南中高度が1年で最も低く、かつ地平線より上に出ている時間(昼の時間)も最も短くなります。
広島県公立高校入試(2019)類似
恒星
Q18
宇宙に存在する天体のうち、太陽と同じように自ら光を出して輝いている天体のことを何といいますか。
地学
天体・宇宙・環境
★ やさしい
知識
正答率 —
🔥 類題2問
衛星
銀河
恒星
惑星
💡 答えを確認
✅ 正解
恒星
太陽のように、自らのエネルギーによって光を放ち輝いている天体を恒星と呼びます。夜空にまたたく多くの星のほとんどは、太陽と同じ恒星です。一方で、恒星の周りを公転し、自ら光を出さない地球や火星などの天体は惑星と呼ばれます。
広島県公立高校入試(2015)類似
水の循環によるエネルギーの変換
Q19
地球上における水の循環とエネルギーの移り変わり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
原理・計算
正答率 —
🔥 類題2問
太陽の熱エネルギーによって水が電気分解され、水素が発生することで、熱エネルギーが化学エネルギーへと変換される。
太陽の光が直接ダムの水を温め、その温度上昇によって水が膨張することで、熱エネルギーが弾性エネルギーへと変換される。
太陽の熱エネルギーによって水が蒸発し、高い場所へ移動して雨として降ることで、熱エネルギーが位置エネルギーへと変換される。
雨が降る際の摩擦によって雲の中に電気が蓄まり、太陽の熱エネルギーが直接電気エネルギーへと変換される。
💡 答えを確認
✅ 正解
太陽の熱エネルギーによって水が蒸発し、高い場所へ移動して雨として降ることで、熱エネルギーが位置エネルギーへと変換される。
地球上のエネルギー循環において、太陽の熱エネルギーは水を蒸発させる(状態変化させる)ためのエネルギーとして使われます。蒸発した水蒸気が上昇気流などによって高い標高まで運ばれ、雨となって降ることで、もともとの熱エネルギーが「高い場所にある水」が持つ位置エネルギーへと変換されたことになります。この一連の循環が、水力発電などの自然エネルギー利用の基盤となっています。
広島県公立高校入試(2019)類似
木星型惑星の物理的特徴
Q20
木星や土星などの木星型惑星の主な成分と、その物理的な特徴の組み合わせとして適切なものはどれですか。
地学
天体・宇宙・環境
★ やさしい
知識
正答率 —
🔥 類題2問
主な成分は岩石や金属であり、地球型惑星と比較して半径が大きく、平均密度は大きい。
主な成分は岩石や金属であり、地球型惑星と比較して半径が小さく、平均密度は小さい。
主な成分は水素やヘリウムであり、地球型惑星と比較して半径が小さく、平均密度は大きい。
主な成分は水素やヘリウムであり、地球型惑星と比較して半径が大きく、平均密度は小さい。
💡 答えを確認
✅ 正解
主な成分は水素やヘリウムであり、地球型惑星と比較して半径が大きく、平均密度は小さい。
木星型惑星は、主に水素やヘリウムといった軽いガスを主成分とする惑星です。これらは地球型惑星のような岩石の表面を持たず、巨大な大気をまとっているため、惑星全体の半径は非常に大きくなります。一方で、質量に対して体積が極めて大きいため、単位体積あたりの質量である平均密度は、岩石主体の地球型惑星よりも小さくなるのが特徴です。
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広島県公立高校入試(2022)類似
極夜
Q21
北半球が夏至の日、地球を公転軌道の外側から観察すると、地軸の北極側が太陽に向かって傾いています。このとき、南極点付近における太陽の動きと観察される現象の説明として最も適切なものはどれですか。
地学
天体・宇宙・環境
★★ 基本
実験・観察
正答率 —
🔥 類題3問
太陽が一日中地平線の下にあり、一度も昇ってこない。
昼と夜の長さがちょうど12時間ずつになる。
正午になると太陽が真上の空に南中する。
太陽が一日中地平線の上にあり、沈むことがない。
💡 答えを確認
✅ 正解
太陽が一日中地平線の下にあり、一度も昇ってこない。
夏至の時期は地軸の傾きによって、南極圏全体が地球の夜の側(太陽の反対側)に位置することになります。地球が1回自転する間、その地域が常に影の部分に含まれ続けるため、太陽が地平線の上に一度も現れない「極夜」という現象が発生します。一日中太陽が沈まない現象は「白夜」であり、これは同じ時期の北極圏で見られる現象です。
広島県公立高校入試(2019)類似
金星の満ち欠けと公転位置
Q22
金星の公転軌道は地球の内側にあります。夕方の西の空に金星が観察されるとき、金星は太陽に対してどのような位置関係にありますか。また、そのとき天体望遠鏡で金星を観察すると、肉眼で見たときとは上下左右が逆になりますが、右側が欠けた半月状に見えた場合、実際の金星はどのようになっていますか。
地学
天体・宇宙・環境
★★★ 標準
実験・観察
正答率 —
🔥 類題3問
金星は太陽の西側に位置しており、実際には左側が光った半月状に見えている。
金星は太陽の東側に位置しており、実際には左側が光った半月状に見えている。
金星は太陽の西側に位置しており、実際には右側が光った半月状に見えている。
金星は太陽の東側に位置しており、実際には右側が光った半月状に見えている。
💡 答えを確認
✅ 正解
金星は太陽の東側に位置しており、実際には右側が光った半月状に見えている。
夕方の西の空に見える金星(よいの明星)は、太陽よりも遅れて沈むため、太陽の東側に位置しています。また、天体望遠鏡は倒立像(上下左右が逆)となるため、望遠鏡で「右側が欠けている(左側が光っている)」ように見えた場合、実際の空では右側(太陽に近い側)が光っています。太陽の東側にあり、右側が光って見える状態は、金星が地球から見て太陽から最も離れた「東方最大離角」付近にあることを示しています。
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火星の観測位置
Q23
太陽、地球、火星の公転軌道を北極側から見下ろした位置関係で考えます。ある日の「真夜中(地球の太陽とは反対側の地点)」に、観測者が空を見上げたところ、火星が「南東」の方角に見えました。このときの地球に対する火星の位置として最も適切な説明を選びなさい。
地学
天体・宇宙・環境
★★★ 標準
実験・観察
正答率 —
🔥 類題2問
太陽と同じ方向にあり、東の地平線付近に見える位置
地球から見て太陽とちょうど反対側にあり、真南に見える位置
真南(太陽と地球を結ぶ線の延長線上)から見て、地球の自転が進む方向(東側)へ45度ほどずれた方向
真南(太陽と地球を結ぶ線の延長線上)から見て、地球の自転とは逆の方向(西側)へ45度ほどずれた方向
💡 答えを確認
✅ 正解
真南(太陽と地球を結ぶ線の延長線上)から見て、地球の自転が進む方向(東側)へ45度ほどずれた方向
北極側から地球の自転を見ると反時計回りに回転しています。真夜中の地点に立つ観測者にとって、太陽と反対の方向が「真南」となります。また、自転が進む向き(左側)が「東」、その逆(右側)が「西」となります。「南東」は南と東の中間地点であるため、太陽の反対方向(真南)から、自転の進む向き(東側)に火星が位置しているときにこの現象が起こります。
広島県公立高校入試(2019)類似
火星の観測位置
Q24
火星などの外惑星が「真夜中に南中する(真南の空に最も高く上がる)」とき、太陽、地球、火星の3つの天体はどのような位置関係になりますか。その原理を説明したものを選びなさい。
地学
天体・宇宙・環境
★★ 基本
原理・計算
正答率 —
🔥 類題2問
地球から見て火星と太陽が90度の角度をなし、地球を中心としてL字型に並ぶ状態
火星が地球の公転軌道の内側に入り込み、地球・火星・太陽がこの順に一直線上に並ぶ状態
地球から見て火星と太陽が同じ方向にあり、太陽・火星・地球がこの順に一直線上に並ぶ状態
地球から見て火星と太陽がちょうど反対側にあり、太陽・地球・火星がこの順に一直線上に並ぶ状態
💡 答えを確認
✅ 正解
地球から見て火星と太陽がちょうど反対側にあり、太陽・地球・火星がこの順に一直線上に並ぶ状態
真夜中の地点とは、地球の自転において太陽のちょうど裏側にあたります。このとき、観測者の頭上方向(真南)に火星が見えるためには、地球から見て火星が太陽と正反対の方向に位置している必要があります。この位置関係を「衝(しょう)」と呼び、太陽・地球・火星が一直線に並ぶことで、一晩中火星を観察することができ、真夜中に南中します。
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季節による南中高度の変化
Q25
地球が公転軌道上を移動し、地軸の北極側が最も太陽の方向へ傾いている時期に、日本において観測される太陽の状況とその名称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
夏至にあたり、太陽の南中高度が一年で最も高くなる。
秋分にあたり、昼の長さと夜の長さがほぼ等しくなる。
冬至にあたり、太陽の南中高度が一年で最も低くなる。
春分にあたり、太陽が真東からのぼり真西に沈む。
💡 答えを確認
✅ 正解
夏至にあたり、太陽の南中高度が一年で最も高くなる。
地球は地軸を公転面に対して垂直な方向から約23.4度傾けた状態で公転している。地軸の北極側が最も太陽の方へ傾く位置に地球がくるとき、北半球では太陽の光をより垂直に近い角度で受けることになる。この時期を夏至と呼び、一年の中で最も太陽の南中高度が高くなる。
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冬至の日の太陽の通り道
Q26
1年間のうち、太陽が真東よりも南寄りの地点から昇り、南中高度が1年で最も低くなってから、真西よりも南寄りの地点へ沈む日の名称を何といいますか。
地学
天体・宇宙・環境
★ やさしい
知識
正答率 —
🔥 類題3問
冬至
夏至
秋分
春分
💡 答えを確認
✅ 正解
冬至
太陽が真東から昇り真西に沈む春分・秋分の日と比較して、太陽の通り道が最も南側に寄り、南中高度が1年で最も低くなる日は冬至と呼ばれます。このとき、太陽が地平線より上に出ている時間(昼の時間)も1年で最も短くなります。
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恒星
Q27
宇宙には様々な天体が存在するが、太陽が「恒星」というグループに分類される根拠として正しい説明はどれか。
地学
天体・宇宙・環境
★★ 基本
原理・計算
正答率 —
🔥 類題3問
自らの内部でエネルギーをつくり出し、光や熱を放出して輝いているから。
一定の周期で自転しており、その表面に黒点などの特有の模様が見られるから。
地球から最も近い距離にあり、地球上の生命に光を供給しているから。
太陽系の中心に位置し、非常に大きな質量と重力を持っているから。
💡 答えを確認
✅ 正解
自らの内部でエネルギーをつくり出し、光や熱を放出して輝いているから。
恒星の定義は、自ら光や熱を放つ天体であること。太陽は内部での核融合反応などによって膨大なエネルギーを発生させ、それを光や熱として宇宙空間に放出している。他の天体の光を反射して光る惑星や衛星とは、この「自らエネルギーを放出しているか」という点で区別される。
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内惑星の観測特性
Q28
金星を観測したとき、真夜中に南の空(真南)で見ることができない理由として、最も適切な説明はどれですか。
地学
天体・宇宙・環境
★★★ 標準
原理・計算
正答率 —
🔥 類題3問
金星は地球よりも公転速度が速く、地球が自転して真夜中になる前に公転によって太陽の裏側に隠れてしまうため。
真夜中に南を向いているとき、観測者は太陽とは反対の方向を見ていることになり、太陽の内側を公転する金星は視界に入らないため。
真夜中は地球自体の影に入ってしまうため、太陽の光を反射して光る金星を物理的に見ることができなくなるため。
金星の公転軌道は地球の公転面に対して大きく傾いており、地球が真夜中の位置にあるときは常に地平線の下に位置することになるため。
💡 答えを確認
✅ 正解
真夜中に南を向いているとき、観測者は太陽とは反対の方向を見ていることになり、太陽の内側を公転する金星は視界に入らないため。
地球上の観測者が真夜中の地点にいるとき、その人物は太陽とは正反対の方向(宇宙の暗い側)を向いています。金星は地球の公転軌道よりも内側を回っているため、地球から見ると常に太陽の周辺に位置しており、太陽の反対側に来ることはあり得ません。したがって、太陽の反対方向を見ている真夜中に金星が南中することはありません。
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天体の日周運動
Q29
天体望遠鏡を三脚で固定し、太陽の像を投影板に記録する観察を行いました。数分間にわたり観察を続けたところ、太陽の像は記録用紙の円から一定の方向へとゆっくりとずれていきました。この現象が起こる理由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3問
月が地球の周りを公転しているため
太陽が銀河系の中を公転しているため
地球が地軸を中心に自転しているため
地球が太陽の周りを公転しているため
💡 答えを確認
✅ 正解
地球が地軸を中心に自転しているため
天体望遠鏡を固定した状態で太陽の像がずれていくのは、太陽自体が動いているのではなく、観測している地球が自転しているためです。この自転によって引き起こされる日周運動により、太陽は時間の経過とともに空を東から西へと移動します。この観察は、地球の自転を証明する身近な方法の一つです。
広島県公立高校入試(2024)類似
太陽の形状と自転
Q30
太陽の表面にある黒点の位置を数日間にわたって継続的に記録したところ、黒点が表面を一定の向きに移動していることが確認されました。この観察結果から直接導き出される、太陽自身の性質について述べたものとして適切なものはどれですか。
地学
天体・宇宙・環境
★ やさしい
知識
正答率 —
🔥 類題3問
太陽の表面は固体でできている
太陽は地球の周りを公転している
太陽は自ら自転している
太陽は一定の期間ごとに形を変化させている
💡 答えを確認
✅ 正解
太陽は自ら自転している
黒点が表面を移動して見えるのは、太陽自身が軸を中心に回転する「自転」を行っているためです。黒点は太陽表面のガスが周囲より低温になっている部分であり、太陽の回転に伴ってその位置が日々変化します。もし太陽が自転していなければ、黒点は同じ位置に留まって見えるはずです。
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木星型惑星の分類
Q31
太陽系の惑星のうち、木星、土星、天王星、海王星の4つの惑星は、地球などの岩石を主成分とする惑星とは異なる共通の特徴を持っています。このような共通点を持つ惑星のグループ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
大惑星
地球型惑星
外惑星
木星型惑星
💡 答えを確認
✅ 正解
木星型惑星
太陽系の惑星は、その大きさや構成成分によって大きく2つのグループに分けられます。水星、金星、地球、火星のように小型で密度が高いグループを地球型惑星と呼ぶのに対し、木星、土星、天王星、海王星のように大型で主にガスや氷からなるグループを木星型惑星と呼びます。
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地軸の傾きと日の出・日の入りの変化
Q32
地球の地軸が公転面に対して垂直であると仮定した場合、ある地点における1年間の日の出と日の入りの時刻の変化はどのようになると考えられますか。最も適切な説明を選んでください。
地学
天体・宇宙・環境
★★ 基本
知識
正答率 —
🔥 類題2問
北半球では、一年を通じて日の出の時刻が徐々に早まり続ける。
赤道以外の地域では、太陽が全く沈まない時期と全く昇らない時期が交互に現れる。
夏至の時期に日の出が最も早くなり、冬至の時期に日の入りの時刻が最も早くなる。
季節による日の出・日の入りの時刻の変化はなくなり、一年を通じて一定になる。
💡 答えを確認
✅ 正解
季節による日の出・日の入りの時刻の変化はなくなり、一年を通じて一定になる。
地球の地軸が公転面に対して垂直である場合、地球が公転しても太陽の光が当たる範囲と地軸の関係が変化しません。そのため、どの季節であっても昼夜の長さは同じになり、日の出と日の入りの時刻をグラフに表すと、月日の経過(横軸)に対して時刻(縦軸)が変化しない2本の水平な直線として示されることになります。
広島県公立高校入試(2024)類似
天体の日周運動
Q33
太陽や星の日周運動について、天体が沈んでいく方位と、その現象を引き起こす要因の組み合わせとして最も適切なものを選びなさい。
地学
天体・宇宙・環境
★★ 基本
原理・計算
正答率 —
🔥 類題3問
東の地平線に沈む。これは地球が東から西へと自転しているためである。
西の地平線に沈む。これは地球が西から東へと自転しているためである。
西の地平線に沈む。これは地球が東から西へと自転しているためである。
東の地平線に沈む。これは地球が西から東へと自転しているためである。
💡 答えを確認
✅ 正解
西の地平線に沈む。これは地球が西から東へと自転しているためである。
地球は地軸を中心に、西から東の向きに自転しています。この回転により、地上にいる観測者からは、天体が逆向きの東から西へと動いているように見えます。したがって、太陽や星は東からのぼり、西の地平線へと沈んでいきます。これは地球の自転による日周運動の基本的な法則です。
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太陽高度と受熱エネルギーの関係
Q34
光電池に一定の強さの光を当ててプロペラ付きのモーターを動かす実験を行います。光電池の面を、光の束に対して垂直な状態から徐々に傾けていったときの観察結果と、その理由について述べたものとして正しいものを選びなさい。
地学
天体・宇宙・環境
★★ 基本
実験・観察
正答率 —
🔥 類題2問
光電池の面に当たる光の密度が下がり、受け取るエネルギーが小さくなるため、モーターの回転は弱くなる。
光電池が受ける光の束の太さは変わらないため、傾けてもモーターの回転の強さは変わらない。
光が当たる面積が狭くなることで、光のエネルギーが集中するため、モーターの回転は強くなる。
光が当たる角度が斜めになると、光の反射がなくなるため、モーターの回転は強くなる。
💡 答えを確認
✅ 正解
光電池の面に当たる光の密度が下がり、受け取るエネルギーが小さくなるため、モーターの回転は弱くなる。
光電池を傾けると、光の束が電池の面を照らす面積が広がります。光の束に含まれるエネルギーの総量が変わらないまま、照らされる面積が広がるということは、単位面積あたりのエネルギー(光の密度)が小さくなることを意味します。その結果、光電池が発電できる電力が減り、モーターの回転は弱くなります。これは冬に南中高度が低くなると地表が温まりにくくなる原理と同じです。
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季節による南中高度の変化
Q35
北緯35度の地点において、太陽の南中高度が一年で最も高くなる日の計算式として適切なものはどれか。ただし、地球の地軸の傾きを23.4度とする。
地学
天体・宇宙・環境
★★★ 標準
原理・計算
正答率 —
🔥 類題3問
90 - 35 + 23.4
90 - 35 - 23.4
90 - 35
35 + 23.4
💡 答えを確認
✅ 正解
90 - 35 + 23.4
太陽の南中高度が最も高くなるのは夏至の日である。夏至の日の南中高度を求める公式は「90 - その場所の緯度 + 地軸の傾き」で表される。まず、その地点における天の赤道の高度(90 - 35)を求め、そこに地軸の傾きである23.4度を加えることで、夏至の日の高い南中高度が算出される。
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恒星
Q36
太陽のように、莫大なエネルギーを発生させ、みずから光や熱を放っている天体を何というか。その名称として正しいものを答えなさい。
地学
天体・宇宙・環境
★ やさしい
知識
正答率 —
🔥 類題3問
衛星
彗星
恒星
惑星
💡 答えを確認
✅ 正解
恒星
太陽のように、中心部で発生したエネルギーによって自ら光り輝く天体を恒星と呼ぶ。夜空に見える星々の多くは、太陽と同じ恒星である。これに対し、恒星のまわりを公転する地球などは惑星、惑星のまわりを公転する月などは衛星に分類される。
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日周運動
Q37
太陽や星などの天体が、1日かけて東から西へ動くように見える現象を何というか。また、その現象が起こる直接的な原因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
★ やさしい
知識
正答率 —
🔥 類題3問
年周運動といい、地球が地軸を中心に自転していることが原因である。
日周運動といい、地球が太陽のまわりを公転していることが原因である。
年周運動といい、地球が太陽のまわりを公転していることが原因である。
日周運動といい、地球が地軸を中心に自転していることが原因である。
💡 答えを確認
✅ 正解
日周運動といい、地球が地軸を中心に自転していることが原因である。
地球が地軸を中心に1日に1回自転していることにより、観測者には天体が動いているように見えます。この1日周期の天体の動きを日周運動と呼びます。地球が太陽のまわりを回る公転によって生じる季節ごとの動きは年周運動であり、区別が必要です。
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日周運動
Q38
水平な記録用紙の中央に棒を垂直に立て、太陽の動きと棒の影の動きを観察した。太陽が東から昇り、南の空を通って西へ沈むとき、棒の影の先端が動いていく方位の組み合わせとして正しいものを選びなさい。
地学
天体・宇宙・環境
★★ 基本
実験・観察
正答率 —
🔥 類題3問
東から南を通って西へ動く
東から北を通って西へ動く
西から南を通って東へ動く
西から北を通って東へ動く
💡 答えを確認
✅ 正解
西から北を通って東へ動く
光は直進するため、棒の影は常に太陽がある方位とは正反対の方向に伸びる。太陽が東にあるとき影は西に、太陽が南にあるとき影は北に、太陽が西にあるとき影は東にできる。したがって、太陽が「東→南→西」と動くとき、影は「西→北→東」へと移動することになる。
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星の年周運動
Q39
星の年周運動について、同じ時刻に観察したときの星の動きと、その移動量について述べたものとして正しいものはどれですか。
地学
天体・宇宙・環境
★★ 基本
実験・観察
正答率 —
🔥 類題3問
西から東へ、1ヶ月で約15度移動する
東から西へ、1ヶ月で約30度移動する
東から西へ、1ヶ月で約15度移動する
西から東へ、1ヶ月で約30度移動する
💡 答えを確認
✅ 正解
東から西へ、1ヶ月で約30度移動する
地球は太陽のまわりを公転しているため、同じ時刻に星を観察すると、星は1日に約1度ずつ東から西へと移動して見えます。一ヶ月(約30日)が経過すると、1度×30日で約30度移動することになります。この移動の方向は、星が1日のうちに動く日周運動の方向と同じく、東から西への動きとして観察されます。
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夏至における発電量
Q40
太陽光発電において、夏至の時期に1日あたりの発電量が最大となる主な理由として、天候条件を除いた天文学的な要因の組み合わせとして最も適切なものを選択してください。
地学
天体・宇宙・環境
★★ 基本
原理・計算
正答率 —
🔥 類題3問
太陽の南中高度が最も高く、かつ地球と太陽の距離が最も近いため
気温が1年で最も高く、かつ太陽の南中高度が最も高いため
気温が1年で最も高く、かつ昼間の長さが最も長いため
太陽の南中高度が最も高く、かつ昼間の長さが最も長いため
💡 答えを確認
✅ 正解
太陽の南中高度が最も高く、かつ昼間の長さが最も長いため
地表面が受ける太陽エネルギーの量は、太陽光が当たる角度(南中高度)と、光が当たっている時間(昼間の長さ)によって決まります。夏至の日は広島で南中高度が79.5度に達し、光がより垂直に近い角度で差し込むとともに、太陽が地平線の上に出ている時間も最大となるため、エネルギーの受光量が最大になります。気温のピークは地面が温まるまでの時間のズレにより夏至よりも後になりますが、天文学的な受光量の最大値は夏至に記録されます。
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星の年周運動
Q41
同じ時刻に星を毎日観察し続けると、星の位置が少しずつ変化して見える現象を何といいますか。また、その原因として正しい組み合わせを選びなさい。
地学
天体・宇宙・環境
★ やさしい
知識
正答率 —
🔥 類題3問
星の年周運動(地球が公転しているため)
星の年周運動(地球が自転しているため)
星の日周運動(地球が公転しているため)
星の日周運動(地球が自転しているため)
💡 答えを確認
✅ 正解
星の年周運動(地球が公転しているため)
地球が太陽のまわりを1年かけて1周する「公転」を行っているため、地球から見える太陽の方向が毎日少しずつ変化し、その結果として同じ時刻に見える星の位置が1年かけて1周するように見えます。この現象を星の年周運動と呼びます。一方、地球の自転によって星が1日で1回転して見える現象は日周運動であり、区別が必要です。
広島県公立高校入試の理科:気象・天気
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快晴の天気記号
Q1
ある地点で気象観測を行ったところ、空を覆う雲の割合が1割以下であることがわかりました。このときの気象庁による天気の分類と、その状況を記録するための天気記号の組み合わせとして正しいものを選びなさい。
地学
気象・天気
★★ 基本
実験・観察
正答率 —
🔥 類題2問
天気は晴れであり、記号は円の中にバツ印で描く
天気は快晴であり、記号は二重の円で描く
天気は晴れであり、記号は白抜きの円で描く
天気は快晴であり、記号は白抜きの円の中に縦線一本で描く
💡 答えを確認
✅ 正解
天気は快晴であり、記号は二重の円で描く
気象観測における天気の決定は雲量に基づいています。雲の割合が0または1(1割以下)の場合は「快晴」に分類されます。この快晴を示す天気記号は、視認性を高めるために二重の円の形状をしており、白抜きの円(晴れ)や、円の中に一本の縦線を入れたもの(曇り)とは明確に区別されています。
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飽和水蒸気量の気温依存性
Q2
気温が20℃で、1m³あたり9.4gの水蒸気を含んでいる空気があります。この空気の温度を徐々に下げていったとき、水滴ができ始める温度(露点)として最も適切なものはどれですか。なお、1m³あたりの飽和水蒸気量は、5℃で約5.0g、10℃で約9.4g、20℃で約17.3gであるものとします。
地学
気象・天気
★★ 基本
実験・観察
正答率 —
🔥 類題3問
約5℃
約10℃
約15℃
約20℃
💡 答えを確認
✅ 正解
約10℃
空気中の水蒸気が水滴に変わり始めるのは、その空気の「水蒸気量」が、その気温における「飽和水蒸気量」に達したときです。この空気には現在9.4gの水蒸気が含まれているため、温度を下げて飽和水蒸気量が9.4gとなる10℃に達した瞬間に凝結が始まります。
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結露の発生条件と防止
Q3
焼きたての温かい食パンを冷たい皿の上に直接置いたところ、パンと接している皿の表面に水滴がついて濡れました。この現象が起こる理由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
★★ 基本
実験・観察
正答率 —
🔥 類題3問
パンの重みによってパンと皿の間の空気が圧縮され、空気中の窒素が液体に変化したため。
パンに含まれる温かい水蒸気が冷たい皿に触れて冷やされ、露点を下回ったことで水滴に変化したため。
皿がパンの熱を吸収して温まったことにより、皿の内部に含まれていた水分が表面に染み出してきたため。
パンが皿の表面にある目に見えない水分を吸い寄せ、それが皿とパンの間に閉じ込められたため。
💡 答えを確認
✅ 正解
パンに含まれる温かい水蒸気が冷たい皿に触れて冷やされ、露点を下回ったことで水滴に変化したため。
パンから蒸発した温かい水蒸気が、パンと皿の間の隙間に溜まります。この水蒸気を含んだ空気が冷たい皿の表面に触れて急激に冷やされ、温度が露点以下になることで、気体であった水蒸気が凝結して液体の水滴となります。これが結露の仕組みです。
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乾湿計の読み取り
Q4
乾湿計を用いて湿度を調べる際、乾球温度計の示度が17度、湿球温度計の示度が14度でした。この観測結果から湿度表を用いて湿度を求めるための正しい手順を答えなさい。
地学
気象・天気
★★ 基本
実験・観察
正答率 —
🔥 類題3問
乾球の示度である17度と、乾球と湿球の示度の差である3度を湿度表から探し、その交点を読み取る
乾球の示度17度と湿球の示度14度を足し合わせた31度を湿度表の基準として読み取る
湿球の示度である14度と、乾球と湿球の示度の差である3度を湿度表から探し、その交点を読み取る
乾球の示度17度と湿球の示度14度の平均値である15.5度を湿度表の基準として読み取る
💡 答えを確認
✅ 正解
乾球の示度である17度と、乾球と湿球の示度の差である3度を湿度表から探し、その交点を読み取る
湿度表は通常、縦軸に乾球の示度(気温)、横軸に乾球と湿球の示度の差をとっています。まず乾球の17度を確認し、次に2つの温度計の差(17-14=3度)を計算して、表中でそれらが交わる数値を確認するのが正しい手順です。湿球の示度をそのまま表の軸に用いないよう注意が必要です。
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台風の進路を決定する要因
Q5
日本付近に接近した台風が、進路を北向きから北東向きへと大きく変える理由として、最も適切な説明を選びなさい。
地学
気象・天気
★★ 基本
原理・計算
正答率 —
🔥 類題2問
日本付近の複雑な地形によって、地表付近を吹く南東の季節風が遮られるため。
台風が陸地に上陸すると、摩擦によって中心気圧が下がり、気流の回転方向が変わるため。
日本付近の上空を西から東に向かって一年中吹いている偏西風の影響を受けるため。
北から張り出してくる冷たいオホーツク海高気圧から吹き出す風に押し戻されるため。
💡 答えを確認
✅ 正解
日本付近の上空を西から東に向かって一年中吹いている偏西風の影響を受けるため。
台風は低緯度では貿易風や高気圧の縁に沿ってゆっくりと北上しますが、北緯30度付近まで北上してくると、日本付近の上空を吹く強い西風である偏西風の影響を受けるようになります。この強い風に乗ることで、台風は進路を東寄りに変え、さらに移動速度を速めるという特徴があります。季節風は季節によって向きを変える風であり、台風を北東へ転向させる主因ではありません。
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結露の発生条件と防止
Q6
空気中に含まれる水蒸気が冷やされ、水滴に変わり始めるときの温度を何といいますか。最も適切な用語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
沸点
露点
融点
凝固点
💡 答えを確認
✅ 正解
露点
空気中の水蒸気が凝結して水滴に変わる現象を結露と呼び、この現象が始まる温度を露点といいます。物質が液体から気体に変わる温度は沸点、固体から液体に変わる温度は融点、液体から固体に変わる温度は凝固点であり、気象現象における水蒸気の状態変化とは区別されます。
広島県公立高校入試(2017)類似
乾湿計の読み取り
Q7
乾球と湿球という2本の温度計を組み合わせ、空気のしめり具合を測定する器具の名前を答えなさい。
地学
気象・天気
★ やさしい
知識
正答率 —
🔥 類題3問
露点計
気圧計
毛髪湿度計
乾湿計
💡 答えを確認
✅ 正解
乾湿計
乾球温度計で気温を、湿球温度計で水の蒸発による冷却温度を測定し、その差から湿度を割り出す器具は乾湿計と呼ばれます。日本の気象観測において最も一般的に利用される湿度測定の道具です。
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気温低下による湿度の変化
Q8
密閉された空間の気温を18.0度から徐々に下げていくとき、湿度の変化と空気中の水蒸気量の関係について正しく説明しているものはどれか。
地学
気象・天気
★★★ 標準
原理・計算
正答率 —
🔥 類題3問
気温が変化しても飽和水蒸気量は常に一定であるため、湿度が変化するのは水蒸気量が変わったときだけである。
湿度が上昇するのは、気温の低下によって空気中の水蒸気が水滴に変化し、その量が増えるからである。
湿度が100%に達するまでは、気温が下がっても空気中に含まれる水蒸気の量は変化しない。
気温が下がるにつれて、空気中に含むことができる水蒸気の最大量が増えていく。
💡 答えを確認
✅ 正解
湿度が100%に達するまでは、気温が下がっても空気中に含まれる水蒸気の量は変化しない。
密閉された空間では、水蒸気が水滴となって現れる「露点」に達するまでは、空気中に含まれる水蒸気の質量(g/m³)は変化しません。しかし、気温が下がることで飽和水蒸気量が減少していくため、相対的な割合としての湿度は上昇し続けます。水蒸気量が変わらなくても、受け皿(飽和水蒸気量)が小さくなることで、湿度が変化するという原理を理解することが重要です。
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寒冷前線の通過にともなう気象変化
Q9
ある地点の気象観測において、午後2時には南南西の風が吹いていましたが、午後3時には西北西の風へと変化しました。また、この風向の変化と同時に気温が急激に下降しました。この地点を通過したと考えられるものはどれですか。
地学
気象・天気
★★ 基本
知識
正答率 —
🔥 類題3問
寒冷前線
移動性高気圧
温暖前線
停滞前線
💡 答えを確認
✅ 正解
寒冷前線
風向が南寄りから北寄り(西寄り)に急変し、同時に気温が急激に下降するのは寒冷前線が通過したときの特徴です。寒冷前線は寒気が暖気を押し上げながら進むため、通過後はその地点の空気が暖気から寒気へと入れ替わります。
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冬の季節風の仕組み
Q10
冬季にユーラシア大陸から日本列島を越えて太平洋側へ吹く季節風が、各地の天候に与える影響を説明したものとして適切なものを答えなさい。
地学
気象・天気
★★ 基本
実験・観察
正答率 —
🔥 類題3問
冷たく湿った北西の季節風が山脈にぶつかるため、日本海側で雪を降らせ、山を越えた太平洋側では乾燥した晴天となる。
冷たく乾燥した北東の季節風が吹くため、日本海側と太平洋側の両方で乾燥した晴天が続く。
冷たく湿った北西の季節風が吹くため、日本列島全体にわたって激しい上昇気流が生じ、各地で大雨となる。
あたたかく湿った南東の季節風が吹くため、日本海側で乾燥した晴天となり、太平洋側で雨を降らせる。
💡 答えを確認
✅ 正解
冷たく湿った北西の季節風が山脈にぶつかるため、日本海側で雪を降らせ、山を越えた太平洋側では乾燥した晴天となる。
シベリア高気圧から吹き出した北西の季節風は、日本海を渡る際に蒸発した水蒸気を補給して湿った空気に変化します。この空気が日本列島の中央にある山脈にぶつかって上昇することで雲が発達し、日本海側に雪や雨をもたらします。その後、水分を失って山を越えた空気は、太平洋側に乾燥した晴天をもたらします。
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大陸と海洋のあたたまり方の違い
Q11
陸地を構成する岩石と、海洋を構成する水を比較した際、陸地が持つ熱の性質について述べたものとして正しいものはどれですか。
地学
気象・天気
★ やさしい
知識
正答率 0%(1回)
🔥 類題3問
海洋に比べてあたたまりにくく、冷めにくい
海洋に比べてあたたまりやすく、冷めにくい
海洋に比べてあたたまりにくく、冷めやすい
海洋に比べてあたたまりやすく、冷めやすい
💡 答えを確認
✅ 正解
海洋に比べてあたたまりやすく、冷めやすい
物質には種類によってあたたまりやすさに違いがあります。陸地を構成する岩石などの固体は、海洋を構成する水に比べて、同じ熱量を与えても温度が上がりやすく、逆に熱を放出する際も温度が下がりやすいという性質があります。この「あたたまりやすく冷めやすい」という性質が、大陸と海洋の間の気圧差を生む原因となります。
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露点
Q12
空気が冷やされて、空気中に含まれている水蒸気が凝結し、水滴になり始めるときの温度を何といいますか。
地学
気象・天気
★ やさしい
知識
正答率 —
🔥 類題3問
露点
氷点
融点
沸点
💡 答えを確認
✅ 正解
露点
空気は温度が高いほど多くの水蒸気を含むことができますが、温度が下がると含みきれる水蒸気の限界量(飽和水蒸気量)が小さくなります。冷やされた結果、水蒸気が水滴に変わり始める境界の温度を露点と呼びます。
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結露の発生条件と防止
Q13
皿の上に置いた温かいパンによる結露を防ぐために、皿とパンの間に網を置いて隙間を作る方法があります。この方法で結露が抑制される理由として、最も適切な原理を選択してください。
地学
気象・天気
★★★ 標準
原理・計算
正答率 —
🔥 類題3問
網が皿の表面温度を急激に上昇させることで、付着した水滴を即座に蒸発させる効果があるため。
パンから出た水蒸気が周囲の空気中へ逃げやすくなり、皿の表面付近の空気が露点に達しにくくなるため。
網によってパンの温度が瞬時に下がり、水蒸気そのものが発生しなくなるため。
網がパンから放出されるすべての水蒸気を吸収し、皿に到達する前に液体として保持するため。
💡 答えを確認
✅ 正解
パンから出た水蒸気が周囲の空気中へ逃げやすくなり、皿の表面付近の空気が露点に達しにくくなるため。
結露は、水蒸気を多く含んだ空気が冷やされて露点に達することで発生します。網を置いて隙間を作ると、パンから発生した水蒸気が皿との間に滞留せず、周囲の空気へと拡散していきます。これにより、皿に触れる空気中の水蒸気量が減少し、温度が下がっても露点に達しにくくなるため、水滴の発生を抑えることができます。
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快晴の天気記号
Q14
気象観測において、空全体を10としたときに雲が占める割合(雲量)が0または1の状態を何と呼びますか。また、その状態を天気図に記録する際に用いる天気記号の形状を答えなさい。
地学
気象・天気
★ やさしい
知識
正答率 —
🔥 類題2問
晴れと呼び、白抜きの円で表す
快晴と呼び、白抜きの円で表す
快晴と呼び、二重の円で表す
晴れと呼び、二重の円で表す
💡 答えを確認
✅ 正解
快晴と呼び、二重の円で表す
雲量(空を10としたときの雲の割合)が0または1の状態は、気象上の区分で「快晴」と定義されています。この快晴を天気図上で表すための天気記号は、白抜きの円の外側をもう一つの円で囲んだ「二重の円(二重丸)」を用いる決まりがあります。なお、雲量が2から8の場合は「晴れ」と呼ばれ、記号は白抜きの円を用います。
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露点
Q15
金属製のコップにくみ置きの水を入れ、氷水を少しずつ加えながらかき混ぜて水温を下げていく実験を行いました。コップの表面がくもり始めた瞬間の水温を記録したとき、この温度は何を示していますか。
地学
気象・天気
★★ 基本
実験・観察
正答率 —
🔥 類題3問
コップの中に入っている水の沸点
コップの中に入っている氷の融点
その時の部屋の空気の飽和水蒸気量
その時の部屋の空気の露点
💡 答えを確認
✅ 正解
その時の部屋の空気の露点
コップの表面がくもるのは、コップに接している空気が冷やされ、空気中の水蒸気が水滴に変化したためです。この現象が起こり始めた瞬間の温度は、空気が水蒸気を保持できなくなる温度、すなわち露点を表しています。
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等圧線の間隔と風の強さ
Q16
天気図において、等圧線の間隔と、その地点で吹く風の強さの関係について正しく述べたものはどれか。
地学
気象・天気
★ やさしい
知識
正答率 —
🔥 類題2問
等圧線の間隔が広いほど、地点間の気圧の差が小さくなり、吹く風は強くなる。
等圧線の間隔が狭いほど、地点間の気圧の差が小さくなり、吹く風は弱くなる。
等圧線の間隔が狭いほど、地点間の気圧の差が大きくなり、吹く風は強くなる。
等圧線の間隔が広いほど、地点間の気圧の差が大きくなり、吹く風は強くなる。
💡 答えを確認
✅ 正解
等圧線の間隔が狭いほど、地点間の気圧の差が大きくなり、吹く風は強くなる。
等圧線は気圧の等しい地点を結んだ線であり、地図の等高線に似た性質を持ちます。等圧線の間隔が狭いということは、短い距離の間で気圧が大きく変化していること、つまり気圧の差が大きいことを示しています。この気圧の差によって空気を押し出す力が強まるため、吹く風は強くなります。
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温暖前線と雲の高度
Q17
温暖前線が接近している際、前線の通過に先立って巻雲(すじ雲)などの高い高度の雲が観察されることがあります。このように、前線から離れた場所で高い高度の雲が見られる理由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
地上の前線に近い場所ほど暖気の上昇角度が急になり、前線から離れると雲が発生しなくなるから。
温暖前線では寒気が暖気を急激に押し上げるため、前線から離れるほど上昇気流が強まり高度が高くなるから。
前線から離れるほど上空の気温が高くなり、水蒸気が凝結せずに高い高度まで上昇し続けるから。
温暖前線では暖気が寒気の上にのり上げるように進み、地上の前線から離れるほど前線面の高度が高くなるから。
💡 答えを確認
✅ 正解
温暖前線では暖気が寒気の上にのり上げるように進み、地上の前線から離れるほど前線面の高度が高くなるから。
温暖前線は、暖気が寒気の上にゆるやかにのり上げる構造をしています。このとき、暖気と寒気の境目である「前線面」は、地上の前線位置から進行方向前方に向かってなだらかに高くなる傾斜を持っています。そのため、地上の前線から離れた前方ほど、暖気がより高い高度まで押し上げられて雲ができることになり、巻雲のような高層の雲が最初に観察されます。
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積乱雲
Q18
夏の午後の強い日差しによって地面付近の空気が激しく暖められたときや、寒冷前線が通過する際には、上空に向かう非常に強い空気の流れが発生します。この空気の流れの名称と、それによって形成される積乱雲について述べた文として適切なものはどれですか。
地学
気象・天気
★★ 基本
原理・計算
正答率 —
🔥 類題2問
強い下降気流が発生し、雲が消滅して雲一つない快晴になる。
強い上昇気流が発生し、水平方向に広がる雲ができるため、数日にわたって雨が降り続く。
強い下降気流が発生し、地表付近の湿度が下がるため、霧が発生しやすくなる。
強い上昇気流が発生し、雲の中で水滴や氷の粒が激しく動くことで雷を伴うことがある。
💡 答えを確認
✅ 正解
強い上昇気流が発生し、雲の中で水滴や氷の粒が激しく動くことで雷を伴うことがある。
地表の空気が暖められたり、寒冷前線で暖気が押し上げられたりすると、強い上昇気流が発生します。これにより垂直に発達した積乱雲ができると、内部で激しく水滴や氷の粒が摩擦を起こして静電気が生じ、雷が発生しやすくなります。積乱雲は強い雨だけでなく、雷や突風、ときには「ひょう」を降らせる原因にもなります。
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陸地と海洋の比熱差
Q19
陸地と海洋の温まりやすさと冷めやすさを比較したとき、陸地の性質として正しいものはどれですか。
地学
気象・天気
★ やさしい
知識
正答率 —
🔥 類題2問
海洋に比べて、あたためやすく冷めやすい
海洋に比べて、あたためやすいが冷めにくい
海洋に比べて、あたためにくく冷めにくい
海洋に比べて、あたためにくいが冷めやすい
💡 答えを確認
✅ 正解
海洋に比べて、あたためやすく冷めやすい
物質の種類によって熱の蓄えやすさ(比熱)が異なり、土や岩石などで構成される陸地は、水で構成される海洋に比べて熱による温度変化が激しいという特徴があります。そのため、太陽放射によって熱を得るときは素早く温度が上昇し、熱を放出するときは素早く温度が低下します。
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冬の季節風の仕組み
Q20
冬季、日本付近に影響を及ぼすユーラシア大陸上の気圧配置と、その気象現象の仕組みについて述べたものとして最も適切なものを答えなさい。
地学
気象・天気
★★ 基本
原理・計算
正答率 —
🔥 類題3問
大陸上の空気が温められて上昇気流が生じ、高気圧が発達するため、海洋側の低気圧に向かって風が吹き出す。
大陸上の空気が冷やされて下降気流が生じ、高気圧が発達するため、海洋側の低気圧に向かって風が吹き出す。
大陸上の空気が冷やされて上昇気流が生じ、低気圧が発達するため、海洋側の高気圧から風が吹き込む。
大陸上の空気が温められて下降気流が生じ、低気圧が発達するため、海洋側の高気圧から風が吹き込む。
💡 答えを確認
✅ 正解
大陸上の空気が冷やされて下降気流が生じ、高気圧が発達するため、海洋側の低気圧に向かって風が吹き出す。
冬季は大陸の温度が海洋よりも低くなるため、大陸上の空気が冷やされて密度が大きくなり、下降気流が発生します。これにより大陸上で高気圧(シベリア高気圧)が発達し、相対的に気圧が低くなっている海洋の低気圧に向かって空気が流れ出すことで、季節風が発生します。
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気温低下による湿度の変化
Q21
空気中に含むことができる水蒸気の最大量である「飽和水蒸気量」と「気温」および「湿度」の関係について述べた文として、正しいものはどれか。
地学
気象・天気
★ やさしい
知識
正答率 —
🔥 類題3問
空気中の水蒸気量が一定のとき、気温が下がると飽和水蒸気量が減少するため、湿度は上がる。
気温が上がると飽和水蒸気量が減少するため、湿度は上がりやすくなる。
湿度は飽和水蒸気量のみによって決まり、気温の変化には影響されない。
空気中の水蒸気量が一定のとき、気温が下がると飽和水蒸気量が増加するため、湿度は下がる。
💡 答えを確認
✅ 正解
空気中の水蒸気量が一定のとき、気温が下がると飽和水蒸気量が減少するため、湿度は上がる。
気温が下がると、空気中に存在できる水蒸気の限界量である飽和水蒸気量が減少します。湿度は「実際の水蒸気量 ÷ その気温での飽和水蒸気量」で計算されるため、分母にあたる飽和水蒸気量が小さくなれば、湿度の値は大きくなります。このため、実際の水蒸気量に変化がなくても気温が下がるだけで湿度は上昇します。
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冬の季節風と日本海側の雪
Q22
冬の日本付近では、ユーラシア大陸にある冷たく乾燥した気団が発達し、日本列島に向かって北西の季節風が吹きます。この気団の名称を答えなさい。
地学
気象・天気
★ やさしい
知識
正答率 —
🔥 類題3問
小笠原気団
長江(揚子江)気団
シベリア気団
オホーツク海気団
💡 答えを確認
✅ 正解
シベリア気団
冬の季節にはユーラシア大陸が冷やされることで、冷たく乾燥した高気圧であるシベリア気団が発達します。ここから吹き出す風が日本に寒冷な気候をもたらす北西の季節風となります。
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大気圧による空気の質量
Q23
面積が200平方センチメートルの紙が、水平な机の上に置いてある。この場所の大気圧が1000ヘクトパスカルであるとき、この紙の真上にある空気の質量は何kgに相当するか。ただし、100グラムの物体にはたらく重力の大きさを1ニュートンとし、1ヘクトパスカルは100パスカル(100ニュートン毎平方メートル)とする。
地学
気象・天気
★★★ 標準
原理・計算
正答率 —
🔥 類題3問
200kg
2kg
2000kg
20kg
💡 答えを確認
✅ 正解
200kg
まず大気圧をパスカルに換算すると、1000ヘクトパスカルは100,000パスカル(N/m²)となります。次に紙の面積を平方メートルに換算すると、1平方メートルは10,000平方センチメートルであるため、200平方センチメートルは0.02平方メートルとなります。このとき、紙の真上にある空気が紙を押す力は、100,000N/m² × 0.02m² = 2,000ニュートンです。1ニュートンが100グラム(0.1kg)の物体にはたらく重力に相当するため、2,000ニュートンは200kgの質量に相当します。
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冬の季節風と日本海側の雪
Q24
冬の季節風が吹き、日本海側で雪が降る際の気象メカニズムについて、正しい説明を選びなさい。
地学
気象・天気
★★ 基本
実験・観察
正答率 —
🔥 類題3問
太平洋からの湿った空気が山脈を越え、日本海側で冷やされることで大量の雪を降らせる。
シベリア気団からの乾いた空気が日本海側で下降気流となり、海上の水蒸気を凝結させて雪を降らせる。
大陸からの冷たく湿った空気が、日本海を渡る際に水蒸気を放出し、日本列島の山脈を越えて太平洋側に雪を降らせる。
大陸からの冷たく乾燥した空気が、暖かい日本海を渡る際に水蒸気を取り込み、雲が発達して日本列島の山脈にぶつかって上昇することで雪を降らせる。
💡 答えを確認
✅ 正解
大陸からの冷たく乾燥した空気が、暖かい日本海を渡る際に水蒸気を取り込み、雲が発達して日本列島の山脈にぶつかって上昇することで雪を降らせる。
シベリア気団から吹き出した冷たく乾燥した空気は、比較的暖かい日本海の上を通過する際、海面から熱と大量の水蒸気を供給されます。これにより雪雲が発達し、日本の背骨にあたる山脈にぶつかって上昇することで、日本海側に大雪をもたらします。
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冬の季節風と日本海側の雪
Q25
冬の季節風が日本海側で雪を降らせる際、湿った空気が山脈の斜面を上昇する過程で起こる現象として、科学的に最も適切な説明はどれですか。
地学
気象・天気
★★★ 標準
原理・計算
正答率 —
🔥 類題3問
空気が上昇すると周囲の気圧が上がるため、空気が圧縮されて温度が上がり、水蒸気が蒸発する。
空気が上昇すると重力の影響で密度が高まり、温度が一定のまま雪へと変化する。
空気が上昇すると周囲の気圧が下がるため、空気が膨張して温度が下がり、水蒸気が凝結して雲ができる。
空気が上昇すると上空の乾燥した空気と混ざり、水蒸気量が減少することで氷の結晶が形成される。
💡 答えを確認
✅ 正解
空気が上昇すると周囲の気圧が下がるため、空気が膨張して温度が下がり、水蒸気が凝結して雲ができる。
空気が山脈にぶつかって上昇すると、上空ほど気圧が低いため、空気は外部に仕事をしながら膨張します。これを断熱膨張と呼び、この過程で空気の温度が下がります。温度が露点以下になると、含みきれなくなった水蒸気が凝結して雲の粒となり、雪となって降ります。
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西高東低の気圧配置
Q26
日本の冬の季節に、冷え込んだユーラシア大陸側で高気圧が発達し、比較的あたたかい太平洋側で低気圧が発達することで生じる、日本周辺の典型的な気圧配置を何というか。
地学
気象・天気
★ やさしい
知識
正答率 —
🔥 類題3問
北高南低の気圧配置
南高北低の気圧配置
東高西低の気圧配置
西高東低の気圧配置
💡 答えを確認
✅ 正解
西高東低の気圧配置
冬の時期、ユーラシア大陸は放射冷却によって冷やされ、密度が高まった空気によって強力なシベリア高気圧が形成される。一方で海洋である太平洋側には低気圧が位置するため、西(大陸側)に高気圧、東(海洋側)に低気圧という配置が成立する。これは日本の冬の気候を特徴づける重要な現象である。
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冬の季節風の仕組み
Q27
冬の日本付近における季節風の性質と気流の動きについて、適切な説明を答えなさい。
地学
気象・天気
★ やさしい
知識
正答率 0%(1回)
🔥 類題3問
大陸から吹き出す北東の季節風であり、大陸上では上昇気流、海洋上では下降気流が生じている。
大陸から吹き出す北西の季節風であり、大陸上では下降気流、海洋上では上昇気流が生じている。
海洋から吹き込む北西の季節風であり、大陸上では上昇気流、海洋上では下降気流が生じている。
海洋から吹き込む南東の季節風であり、海洋上では下降気流、大陸上では上昇気流が生じている。
💡 答えを確認
✅ 正解
大陸から吹き出す北西の季節風であり、大陸上では下降気流、海洋上では上昇気流が生じている。
日本の冬の季節風は、シベリア高気圧から太平洋上の低気圧に向かって吹く北西の風です。このとき、高気圧となっている大陸上では空気が上空から降りてくる下降気流が生じており、低気圧となっている海洋上では空気が上空へ昇っていく上昇気流が生じています。
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飽和水蒸気量の気温依存性
Q28
1m³の空気の中に含むことができる水蒸気の最大量を何といいますか。
地学
気象・天気
★ やさしい
知識
正答率 —
🔥 類題3問
飽和水蒸気量
蒸散量
露点
湿度
💡 答えを確認
✅ 正解
飽和水蒸気量
空気が保持できる水蒸気の最大量は気温によって決まっており、この限界の値を飽和水蒸気量と呼びます。気温が高いほど空気が含むことのできる水蒸気量は多くなり、気温が低くなるほどその量は小さくなるという性質があります。
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乾湿計の読み取り
Q29
乾湿計において、湿球温度計の示度が乾球温度計の示度よりも低くなるのはなぜですか。その理由として適切な説明を選びなさい。
地学
気象・天気
★★ 基本
原理・計算
正答率 —
🔥 類題3問
湿球を包むガーゼから水が蒸発するときに、周囲から気化熱を奪うため
湿球のガーゼに含まれる水が、周囲の空気から熱を吸収して温度が上がるため
乾球温度計が直射日光の影響を直接受けるように設計されているため
湿球の周りで水蒸気が水滴に変わるときに、周囲へ凝縮熱を放出するため
💡 答えを確認
✅ 正解
湿球を包むガーゼから水が蒸発するときに、周囲から気化熱を奪うため
湿球の球部は水で湿らせたガーゼで覆われています。この水が蒸発して水蒸気になる際、周囲の熱(気化熱)を奪っていくため、湿球の温度は乾球(気温)よりも低くなります。空気が乾燥しているほど蒸発が盛んになり、温度差がより大きくなるという原理を利用しています。
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寒冷前線の通過にともなう気象変化
Q30
寒冷前線が通過した際に、気温が急激に下降し、風向が南寄りから北寄りへと変化するのはなぜですか。その理由として最も適切なものを選びなさい。
地学
気象・天気
★★★ 標準
原理・計算
正答率 —
🔥 類題3問
強い勢力を持った寒気が、前線面で暖気の下にもぐり込みながら、暖気を激しく押し上げて進んでくるため
低気圧の中心が通過したことで気圧が急激に上がり、周辺の冷たい空気が中心部へ向かって流れ込むため
前線付近で発生した積乱雲から冷たい雨が降ることで地表付近の空気が冷やされ、高気圧が発生するため
密度の小さい暖気が、前線面で寒気の上にはい上がりながら、寒気を北側へと押し流して進んでいくため
💡 答えを確認
✅ 正解
強い勢力を持った寒気が、前線面で暖気の下にもぐり込みながら、暖気を激しく押し上げて進んでくるため
寒冷前線は寒気が暖気に向かって進む境界であり、密度の大きい寒気が暖気の下にもぐり込む構造をしています。寒気が暖気を押し上げることで強い上昇気流が発生して積乱雲が発達し、通過後はその地点が寒気に覆われるため、北寄りの風とともに気温の低下が起こります。
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飽和水蒸気量の気温依存性
Q31
密閉された部屋において、空気中の水蒸気量を一定に保ったまま、暖房器具を使用して気温のみを上昇させました。このときの湿度の変化とその理由について正しく説明しているものはどれですか。
地学
気象・天気
★★★ 標準
原理・計算
正答率 —
🔥 類題3問
気温が上がると飽和水蒸気量が大きくなるため、湿度は下がる。
気温が上がると水蒸気が蒸発しやすくなるため、湿度は変わらない。
気温が上がると空気の体積が膨張し、水蒸気量が相対的に増えるため湿度は上がる。
気温が上がると飽和水蒸気量が小さくなるため、湿度は上がる。
💡 答えを確認
✅ 正解
気温が上がると飽和水蒸気量が大きくなるため、湿度は下がる。
湿度は、その気温における飽和水蒸気量を分母、現在の水蒸気量を分子として算出します。気温が上昇すると分母である飽和水蒸気量が増加するため、分子である水蒸気量が一定であれば、割合としての湿度は低下することになります。
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台風の進路を決定する要因
Q32
夏から秋にかけて日本列島に接近する台風の進路を説明する文として、適切な語句の組み合わせを選びなさい。台風は自ら移動する力が弱いため、夏に日本付近まで張り出す( ① )の西側の縁に沿って北上し、日本付近に達すると上空を吹く( ② )の影響を受けて進路を東寄りに変える性質がある。
地学
気象・天気
★ やさしい
知識
正答率 —
🔥 類題2問
①:太平洋高気圧、②:偏西風
①:オホーツク海高気圧、②:偏西風
①:太平洋高気圧、②:季節風
①:オホーツク海高気圧、②:季節風
💡 答えを確認
✅ 正解
①:太平洋高気圧、②:偏西風
台風は熱帯低気圧が発達したもので、自身で動く力が弱いため、周囲の気圧配置や風の影響を強く受けます。日本の夏を支配する太平洋高気圧の縁を回るようにして北上し、日本付近の上空に流れる強い西風である偏西風の領域に入ると、その風に乗って北東方向へ進路を早めることになります。オホーツク海高気圧は初夏や秋に現れる冷たい高気圧であり、台風の主な進路を決定する夏の中心的な高気圧ではありません。
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大気圧による空気の質量
Q33
密閉されたスナック菓子の袋を、標高の低い平地から標高の高い山の頂上へ持っていったところ、袋が大きくふくらんだ。この理由を説明したものとして適切なものはどれか。
地学
気象・天気
★★ 基本
実験・観察
正答率 —
🔥 類題3問
標高が高くなると、気温が下がることで袋のビニールが収縮し、中の空気が凝縮して圧力が上がるため
標高が高くなると、空気の対流が激しくなり、袋の表面に衝突する空気分子の数が急激に増えるため
標高が高くなると、その地点の上空にある空気の質量が少なくなり、袋を外側から押す大気圧が小さくなるため
標高が高くなると、重力が小さくなることで袋の中の空気の質量が減り、袋が軽くなって広がるため
💡 答えを確認
✅ 正解
標高が高くなると、その地点の上空にある空気の質量が少なくなり、袋を外側から押す大気圧が小さくなるため
大気圧は、その地点の真上にある空気の重さによって決まります。山頂などの標高が高い場所では、その地点よりも上に存在する空気の量が平地よりも少なくなるため、大気圧は低くなります。袋の外側の大気圧が小さくなると、袋の内側から空気が押し返す力の方が相対的に強くなるため、袋は内側から押し広げられてふくらみます。
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温暖前線と雲の高度
Q34
温暖前線の構造と、それに伴う雲の発生について説明した次の文のうち、科学的に正しいものはどれですか。
地学
気象・天気
★★★ 標準
原理・計算
正答率 —
🔥 類題2問
暖気は寒気より密度が大きいため、寒気の下にもぐり込む。このため、前線から離れるほど雲の高度は低くなる。
温暖前線の前線面は垂直に近いため、前線からの距離に関わらず暖気が上昇する高度は一定である。
暖気は寒気より密度が小さいため、寒気の上にのり上げる。このため、前線から離れるほど暖気の上昇高度は高くなる。
前線面付近では高度が高いほど気温が高くなるため、前線から離れた高い場所にある雲ほど発達して激しい雨を降らせる。
💡 答えを確認
✅ 正解
暖気は寒気より密度が小さいため、寒気の上にのり上げる。このため、前線から離れるほど暖気の上昇高度は高くなる。
空気の性質として、暖かい空気(暖気)は冷たい空気(寒気)よりも密度が小さく軽いため、両者がぶつかると暖気が寒気の上に重なるような形になります。温暖前線では、この重なり(前線面)がなだらかな傾斜面となるため、地上の前線から遠ざかるほど、寒気の上にある暖気の高度(前線面の高さ)は高くなっていきます。
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湿度の算出
Q35
金属製のコップに室温と同じ温度の水を入れた後、氷水を少しずつ加えて水温を下げていく実験を行いました。コップの表面が曇り始めたときの温度を記録したとき、この温度の名称と、その時の空気の状態について適切な説明はどれですか。
地学
気象・天気
★★ 基本
実験・観察
正答率 —
🔥 類題3問
露点と呼び、空気中の水蒸気量がその温度の飽和水蒸気量よりも非常に少なくなった状態である。
融点と呼び、コップの中の氷が溶けて水蒸気が発生し始めた状態である。
沸点と呼び、空気中の水蒸気がすべて水滴に変化し終えた状態である。
露点と呼び、空気中の水蒸気量がその温度の飽和水蒸気量と等しくなった状態である。
💡 答えを確認
✅ 正解
露点と呼び、空気中の水蒸気量がその温度の飽和水蒸気量と等しくなった状態である。
空気が冷やされて温度が下がると、飽和水蒸気量が減少します。空気に含まれる水蒸気量がその温度の飽和水蒸気量に達すると、入りきらなくなった水蒸気が水滴となって現れます。この現象が始まり、湿度が100%に達した時の温度を露点といいます。
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陸地と海洋の比熱差
Q36
冬の日本付近では、大陸から海洋に向かって北西の季節風が吹きます。この現象が起こる理由を、大陸と海洋の温度および気圧の関係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2問
大陸は海洋よりも冷めやすいため低温になり、大陸上の空気が収縮して高気圧となるため、大陸から海洋へ風が吹く。
大陸は海洋よりもあたためやすいため高温になり、大陸上の空気が上昇して低気圧となるため、大陸から海洋へ風が吹く。
大陸は海洋よりも冷めにくいため高温になり、大陸上の空気が膨張して低気圧となるため、海洋から大陸へ風が吹く。
海洋は大陸よりも冷めやすいため低温になり、海洋上の空気が収縮して高気圧となるため、海洋から大陸へ風が吹く。
💡 答えを確認
✅ 正解
大陸は海洋よりも冷めやすいため低温になり、大陸上の空気が収縮して高気圧となるため、大陸から海洋へ風が吹く。
冬は太陽からの熱が少なくなりますが、陸地である大陸は海洋よりも「冷めやすい」性質があるため、海洋よりも温度が低くなります。温度が低い場所では空気が冷やされて密度が大きくなり、下降気流が生じて高気圧が発達します。風は気圧の高い方から低い方へと吹くため、大陸側の高気圧から海洋側の低気圧に向かって風が吹くことになります。
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気温低下による湿度の変化
Q37
密閉された容器内の温度を18.0度から15.1度へと下げたところ、湿度は72%から88%へと上昇しました。このように、容器内の水蒸気量が変化していないにもかかわらず湿度が上がる理由として、最も適切な説明はどれか。
地学
気象・天気
★★ 基本
実験・観察
正答率 —
🔥 類題3問
気温が下がることで飽和水蒸気量が増加し、湿度の計算上の分母が大きくなったため。
気温が下がることで飽和水蒸気量が減少し、実際の水蒸気量が飽和水蒸気量に近づいたため。
容器を冷やす過程で外部から水蒸気が入り込み、空気中の水蒸気量が増えたため。
気温が下がることで空気中に含まれる水蒸気の質量そのものが増加したため。
💡 答えを確認
✅ 正解
気温が下がることで飽和水蒸気量が減少し、実際の水蒸気量が飽和水蒸気量に近づいたため。
湿度は、ある気温において空気が含むことができる水蒸気の最大量(飽和水蒸気量)に対する、実際に含まれている水蒸気量の割合で決まります。飽和水蒸気量は気温が下がるほど小さくなる性質があるため、密閉容器のように実際の水蒸気量が一定であっても、気温の低下によって飽和水蒸気量が減少すると、湿度は高くなります。
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大気圧による空気の質量
Q38
大気圧(気圧)が生じる理由と、その性質について説明したものとして、最も適切なものはどれか。
地学
気象・天気
★ やさしい
知識
正答率 —
🔥 類題3問
空気の対流による風の勢いによって生じ、上から下に向かってのみはたらく
太陽の熱によって空気が膨張することで生じ、水平方向にのみはたらく
地球の自転による遠心力によって生じ、地面に対して垂直にのみはたらく
その地点より上空にある空気の重さによって生じ、あらゆる向きからはたらく
💡 答えを確認
✅ 正解
その地点より上空にある空気の重さによって生じ、あらゆる向きからはたらく
大気圧は、その地点よりも上空に存在する空気の柱の質量(重さ)によって生じる圧力です。空気には質量があり、地球の重力によって引きつけられているため、地表に近いほど上の空気の層に押しつぶされる力が大きくなります。また、気体分子はあらゆる方向に運動しているため、大気圧は特定の方向からだけでなく、物体に対してあらゆる向きから均等にはたらくという特徴があります。
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等圧線の間隔と風の強さ
Q39
日本列島付近で等圧線が非常に密集している地点エックスと、日本のはるか南の海上で等圧線の間隔が非常に広くなっている地点ワイがある。この2地点における気圧の差と風の強さを比較した説明として最も適切なものはどれか。
地学
気象・天気
★★ 基本
原理・計算
正答率 —
🔥 類題2問
地点エックスは地点ワイよりも気圧の差が大きいため、風が強い。
地点エックスは地点ワイよりも気圧の差が小さいため、風が弱い。
地点ワイは地点エックスよりも気圧の差が大きいため、風が強い。
地点ワイは地点エックスよりも気圧の差が小さいため、風が強い。
💡 答えを確認
✅ 正解
地点エックスは地点ワイよりも気圧の差が大きいため、風が強い。
天気図上の等圧線の密度は気圧の変化の度合いを表しています。地点エックスのように等圧線が密集して間隔が狭い場所は、周囲との気圧の差が非常に大きくなっているため、強い風が吹きます。対して、地点ワイのように間隔が広い場所は気圧の変化が緩やかであり、気圧の差が小さいため風は弱くなります。
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積乱雲
Q40
寒冷前線付近では、寒気が暖気の下に潜り込み、暖気を急激に押し上げます。このときに発生する、垂直方向に大きく発達した雲の名称と、その雲がもたらす天候の特徴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2問
積乱雲:広い範囲に長時間、おだやかな雨を降らせる
積乱雲:狭い範囲に短時間、強い雨を降らせる
乱層雲:広い範囲に長時間、おだやかな雨を降らせる
乱層雲:狭い範囲に短時間、強い雨を降らせる
💡 答えを確認
✅ 正解
積乱雲:狭い範囲に短時間、強い雨を降らせる
寒冷前線では寒気が暖気を急激に押し上げるため、非常に強い上昇気流が発生します。この上昇気流によって垂直方向に高く発達した積乱雲が形成され、短時間で狭い範囲に強い雨や雷、突風をもたらします。一方、乱層雲は温暖前線付近などで発生しやすく、広い範囲に長い時間おだやかな雨を降らせるのが特徴です。
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大陸と海洋のあたたまり方の違い
Q41
冬の時期に、大陸から海洋に向かって北西の季節風が吹く理由を、温度と気圧の関係から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
海洋は大陸よりも冷めやすいため、温度が低くなった海洋上の空気が収縮して密度が大きくなり、高気圧が発達するから
大陸は海洋よりも冷めにくいため、温度が高くなった大陸上の空気が上昇して、低気圧が発達するから
海洋は大陸よりも冷めにくいため、温度が低くなった海洋上の空気が膨張して、高気圧が発達するから
大陸は海洋よりも冷めやすいため、温度が低くなった大陸上の空気が収縮して密度が大きくなり、高気圧が発達するから
💡 答えを確認
✅ 正解
大陸は海洋よりも冷めやすいため、温度が低くなった大陸上の空気が収縮して密度が大きくなり、高気圧が発達するから
冬は太陽からの熱が少なくなりますが、陸地は海洋よりも「冷めやすい」という性質があるため、大陸の温度は海洋よりも大幅に低くなります。冷やされた大陸上の空気は収縮して密度が大きくなり、下降気流が生じて気圧が高くなります(シベリア高気圧の発達)。一方、相対的に温度が高い海洋上は気圧が低くなるため、気圧の高い大陸側から気圧の低い海洋側へと季節風が吹くようになります。
広島県公立高校入試の理科:火山・地震・地層
🔗 「火山・地震・地層」の解説&一問一答(単元別) 📚 地学の単元一覧を見る
広島県公立高校入試(2018)類似
地震計の記録原理
Q1
支柱から糸でつるされたおもりと、その先端に取り付けられた針、そして地面に固定されて回転する記録紙で構成される地震計がある。地震が発生して地面が揺れたとき、地面の揺れが記録される仕組みとして最も適切な説明はどれか。
地学
火山・地震・地層
★★ 基本
原理・計算
正答率 —
🔥 類題2問
おもりが慣性によって空間に静止し続けようとするため、地面と共に動く記録紙とおもりの間に相対的なずれが生じる。
おもりが地面の揺れを吸収して地面と逆方向に動くため、記録紙にその反動が記録される。
おもりと記録紙がどちらも同じ速さで地面と同じ向きに動くが、針が地面の揺れを感知して独立して動く。
おもりが地面の揺れに合わせて大きく振れることで、地面の動きを拡大して記録紙に伝える。
💡 答えを確認
✅ 正解
おもりが慣性によって空間に静止し続けようとするため、地面と共に動く記録紙とおもりの間に相対的なずれが生じる。
物体には、外部から力が加わらない限り現在の運動状態を保とうとする「慣性」という性質がある。地震計はこの性質を利用しており、地震が発生した際、支柱や記録紙は地面と共に動くが、吊るされたおもりはその場に留まろうとする。このおもり(針)と記録紙の間に生じる相対的な位置の変化が、地震の揺れとして記録される。
広島県公立高校入試(2020)類似
れき岩の粒の形状
Q2
ある崖の地層を観察したところ、上から順に、粒の直径が2mm以上の丸みを帯びた石を多く含む層、砂の層、火山灰が固まった層、泥の層が重なっていました。この観察結果に関する記述として、科学的に正しいものはどれか。
地学
火山・地震・地層
★★ 基本
実験・観察
正答率 —
🔥 類題2問
火山灰が固まった層は、砂や泥が流水によって運ばれて堆積することで形成されたものである。
最も上の層に見られる石の角が取れているのは、流水の運搬作用によるものである。
粒の角が丸いのは、石の隙間で鉱物の結晶が成長し、外側へと押し広げられたからである。
最も上の層を構成する岩石は、マグマが冷えて固まった火成岩の一種である。
💡 答えを確認
✅ 正解
最も上の層に見られる石の角が取れているのは、流水の運搬作用によるものである。
粒の直径が2mm以上の「れき」が堆積してできた岩石をれき岩と呼びます。れき岩を構成する粒が丸みを帯びているのは、流水によって運ばれる際に角が削られた結果です。なお、火山灰が固まってできた層は「凝灰岩」と呼ばれ、流水による運搬ではなく火山活動によって形成されます。
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花こう岩
Q3
ある火成岩を観察したところ、5ミリメートル程度の大きさの白、灰色、黒の鉱物の粒が、細かい粒の集まり(石基)に邪魔されることなく全体にわたって隙間なく組み合わさっていた。この岩石の組織の名称と、岩石の分類の組み合わせとして適切なものはどれか。
地学
火山・地震・地層
★★ 基本
実験・観察
正答率 —
🔥 類題3問
斑状組織であり、深成岩に分類される
等粒状組織であり、深成岩に分類される
等粒状組織であり、火山岩に分類される
斑状組織であり、火山岩に分類される
💡 答えを確認
✅ 正解
等粒状組織であり、深成岩に分類される
すべての鉱物が肉眼で見えるほど大きな粒となり、隙間なく組み合わさっている組織を等粒状組織と呼びます。これはマグマが地下深くでゆっくり時間をかけて冷えて固まった深成岩に共通して見られる特徴であり、花こう岩はその代表的な岩石です。
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アンモナイトによる地質年代の特定
Q4
中国地方のある地点において、地層の中からアンモナイトの化石が発見されました。この地層が堆積した当時の地質年代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 100%(1回)
🔥 類題3問
サンヨウチュウなどが栄えた古生代
生命が誕生して間もない先カンブリア時代
アンモナイトや恐竜が栄えた中生代
ビカリアやナウマンゾウが栄えた新生代
💡 答えを確認
✅ 正解
アンモナイトや恐竜が栄えた中生代
アンモナイトは、中生代を代表する示準化石です。特定の地質年代にのみ生息していた生物の化石が見つかることで、その地層がいつ堆積したかを推定することができます。古生代はサンヨウチュウ、新生代はビカリアなどがその代表例です。
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れき岩の粒の形状
Q5
堆積岩の一種である「れき岩」を観察すると、それを構成する粒の多くが丸みを帯びていることがわかります。このように粒の角がとれて丸くなる理由として、最も適切な説明はどれか。
地学
火山・地震・地層
★ やさしい
知識
正答率 —
🔥 類題2問
地下深くでマグマが非常にゆっくりと冷えて固まる際に、結晶が球状に成長するため。
地表に噴き出した溶岩が、空気や水に触れて急激に冷やされることで表面が滑らかになるため。
岩石が流水によって運搬される過程で、粒同士がぶつかり合ったりこすれ合ったりして角が削り取られるため。
堆積した土砂に大きな圧力が加わり、粒の角が押しつぶされて平らな形状に変化するため。
💡 答えを確認
✅ 正解
岩石が流水によって運搬される過程で、粒同士がぶつかり合ったりこすれ合ったりして角が削り取られるため。
岩石は川などの流水によって下流へと運ばれる「運搬」の過程で、石同士が激しく衝突したり、川底とこすれ合ったりします。この物理的な作用によって、もともと角ばっていた岩石の角が少しずつ削り取られていくため、れき岩に含まれる粒は丸みを帯びた形状になります。
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花こう岩
Q6
花こう岩が、セキエイ、チョウ石、クロウンモなどの大きな鉱物の粒によって構成され、全体として白っぽい色調になる理由を説明したものとして適切なものはどれか。
地学
火山・地震・地層
★★★ 標準
原理・計算
正答率 —
🔥 類題3問
海底に堆積した土砂が高い圧力を受けて再結晶し、かつクロウンモなどの有色鉱物が脱色されたから。
マグマが地下深くでゆっくり冷えたため結晶が大きく成長し、かつ白っぽい成分の鉱物を多く含んでいるから。
火山灰が長い年月をかけて押し固められたため粒の角が取れ、かつ白っぽい成分の鉱物が濃縮されたから。
マグマが地表付近で急激に冷やされたため結晶が大きく成長し、かつ黒っぽい成分の鉱物を多く含んでいるから。
💡 答えを確認
✅ 正解
マグマが地下深くでゆっくり冷えたため結晶が大きく成長し、かつ白っぽい成分の鉱物を多く含んでいるから。
花こう岩は深成岩であり、マグマが地下深部で極めてゆっくりと冷却される過程で、各鉱物の結晶が大きく成長します。また、構成成分として無色鉱物であるセキエイやチョウ石の割合が高いため、有色鉱物であるクロウンモが含まれていても、岩石全体としては白っぽい外観になります。
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波の速さと到着時間差の関係
Q7
ある地震を複数の地点で観測したところ、地点Aでは初期微動が始まってから主要動が始まるまでの時間が4秒、地点Bでは8秒、地点Cでは12秒でした。各地点の震源からの距離の関係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
★★ 基本
実験・観察
正答率 —
🔥 類題3問
地点Bが最も震源に近く、地点Aと地点Cは等距離である
地点Cが最も震源に近く、地点Aが最も震源から遠い
すべての地点の震源からの距離は等しい
地点Aが最も震源に近く、地点Cが最も震源から遠い
💡 答えを確認
✅ 正解
地点Aが最も震源に近く、地点Cが最も震源から遠い
初期微動を起こすP波と主要動を起こすS波には速さの違いがあるため、震源からの距離が遠くなるほど、2つの波が到着する時間差は大きくなります。この時間差(初期微動継続時間)が最も短い地点Aが震源に最も近く、時間差が最も長い地点Cが最も遠いと判断できます。
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地層の傾斜方向の解析
Q8
地層の傾きを解析するために、各地点の柱状図から特定の地層の「標高」を求める必要があります。地表の標高が50mの地点において、地表から15m掘り進めたところで凝灰岩の層が現れた場合、この凝灰岩の層の標高を求める正しい計算方法と数値はどれですか。
地学
火山・地震・地層
★★ 基本
実験・観察
正答率 —
🔥 類題3問
地表の標高をそのまま用い、50mとする
地表からの深さをそのまま用い、15mとする
地表の標高から地表からの深さを引き、35mとする
地表の標高に地表からの深さを足し、65mとする
💡 答えを確認
✅ 正解
地表の標高から地表からの深さを引き、35mとする
地層の標高(特定の層が海面からどの高さにあるか)を求めるには、その地点の地面の高さである「地表の標高」から、その層までの「地表からの深さ」を差し引く必要があります。この計算によって、地形の起伏に左右されずに、異なる地点間で地層の絶対的な高さを比較し、傾きを正しく把握することが可能になります。
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花こう岩
Q9
マグマが地下深くでゆっくり冷えて固まってできた岩石のうち、セキエイ、チョウ石、クロウンモなどの鉱物の粒が大きく成長し、それらが隙間なく組み合わさった全体的に白っぽい岩石を何というか。
地学
火山・地震・地層
★ やさしい
知識
正答率 —
🔥 類題3問
流紋岩
花こう岩
はんれい岩
玄武岩
💡 答えを確認
✅ 正解
花こう岩
地下深くでマグマがゆっくり冷却されることで、鉱物の結晶が大きく成長し、それらが隙間なく組み合わさった「等粒状組織」を持つ深成岩が形成されます。花こう岩は、無色鉱物であるセキエイやチョウ石を多く含むため、岩石全体が白っぽく見えるのが特徴です。
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堆積岩の粒の形状と火成岩の組織
Q10
ある地点で採取された火成岩を詳細に観察したところ、比較的大きな結晶のまわりを、肉眼では判別できないほど微細な粒が埋めている組織が確認されました。このような火成岩の組織の名称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2問
へき開組織
斑状組織
等粒状組織
示準組織
💡 答えを確認
✅ 正解
斑状組織
マグマが地表付近や地上で急激に冷えて固まる火山岩では、地下で成長した大きな結晶である「斑晶」と、急冷されたために大きな結晶になれなかった微細な「石基」によって構成される組織が見られます。この組織を斑状組織と呼びます。すべての結晶が同じような大きさで成長している深成岩の等粒状組織とは、冷却速度の違いによって区別されます。
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地層の新旧判定
Q11
地層が水平に重なり、逆転や断層がない地域がある。標高360mの地点Bにおいて地表から50m掘り進めたときに見つかる層と、標高310mの地点Dにおいて地表から10m掘り進めたときに見つかる層を比較した場合、より古い時代に堆積したと考えられるのはどちらか。
地学
火山・地震・地層
★★★ 標準
原理・計算
正答率 —
🔥 類題2問
地点Bの標高310mに位置する層
地表からの深さが50mと深い地点Bの層
地点Dの標高300mに位置する層
地表の標高が360mと高い地点Bの層
💡 答えを確認
✅ 正解
地点Dの標高300mに位置する層
地層の新旧を判断する際は、地表からの深さ(見かけの深さ)ではなく、海抜からの高さである標高を基準に考える必要がある。地点Bの層の標高は「360m – 50m = 310m」、地点Dの層の標高は「310m – 10m = 300m」となる。地層累重の法則により、より低い標高にある層ほど古い時代に堆積しているため、標高300mにある地点Dの層がこの比較において最古の層に近いと判断できる。
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砂岩と花こう岩の分類
Q12
こま犬の像のように「丸みを帯びた粒が固まってできた岩石」と、その台座のように「数種類の結晶が複雑に組み合わさった岩石」を比較したとき、それぞれの岩石の成り立ちに関する説明として最も適切なものはどれですか。
地学
火山・地震・地層
★★ 基本
実験・観察
正答率 —
🔥 類題3問
丸い粒の岩石はサンゴなどの死骸が固まって形成され、結晶が組まれた岩石は火山灰が降り積もって形成された。
丸い粒の岩石は地下の熱と圧力で一度溶けたあとに固まって形成され、結晶が組まれた岩石は流水で運ばれた粒が化学反応を起こして形成された。
丸い粒の岩石は火山から噴出したマグマが地表で急激に冷えて形成され、結晶が組まれた岩石は生物の死骸が積み重なって形成された。
丸い粒の岩石は流水による運搬と堆積によって形成され、結晶が組まれた岩石は地下深くでのマグマの冷却によって形成された。
💡 答えを確認
✅ 正解
丸い粒の岩石は流水による運搬と堆積によって形成され、結晶が組まれた岩石は地下深くでのマグマの冷却によって形成された。
砂岩などの堆積岩は、岩石の破片が流水によって運ばれる際に角が削られて丸くなり、それが海底などで積み重なることで形成されます。これに対し、花こう岩などの深成岩は、地下深くにあるマグマが周囲の岩石に囲まれてゆっくりと冷えるため、成分となる鉱物が大きく成長し、結晶同士が複雑に組み合わさった組織を作ります。
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かぎ層としての凝灰岩
Q13
ある地域の崖で見つかった「凝灰岩」の層を、数キロメートル離れた別の場所の地層と比較する際の「かぎ層」として利用しようと考えています。凝灰岩が地層を比較する目印として適している理由として、最も適切な説明を選びなさい。
地学
火山・地震・地層
★★ 基本
原理・計算
正答率 —
🔥 類題2問
火山噴火によって放出された物質が、短期間のうちに広い範囲にわたって降り積もったから
地層が堆積した後に大きな圧力を受けて変質し、非常に硬く壊れにくい性質に変化したから
川によって運ばれた砂や泥が、長い年月をかけて特定の場所に厚く堆積してできたから
限られた狭い範囲にのみ分布し、その場所特有の環境を特定するのに役立つ性質があるから
💡 答えを確認
✅ 正解
火山噴火によって放出された物質が、短期間のうちに広い範囲にわたって降り積もったから
かぎ層として機能するためには、「広い範囲に分布していること」と「ごく短期間に形成されたこと」の2つの条件が必要です。砂岩や泥岩は場所によって堆積する速度や内容が異なりますが、火山灰は広範囲に一斉に降り積もるため、離れた地点の地層同士を時間的に結びつける基準として非常に有効です。
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堆積物の粒の大きさと堆積場所の関係
Q14
川から海へ運ばれた土砂が海底に堆積して地層をつくるとき、粒の大きさが2mm以上の「れき」と、さらに粒が小さい「砂」、そして最も粒が小さい「泥」では、堆積する場所に違いが見られます。これら3種類の堆積物について、陸からの距離と粒の大きさの関係を説明したものとして、最も適切なものはどれですか。
地学
火山・地震・地層
★ やさしい
知識
正答率 —
🔥 類題2問
粒の大きさが中程度の「砂」が、最も陸から遠い場所に堆積する。
粒の大きさが小さい「泥」ほど、陸から遠い沖合まで運ばれて堆積する。
堆積物の粒の大きさに関わらず、すべて陸から同じ距離の場所に堆積する。
粒の大きさが大きい「れき」ほど、陸から遠い沖合まで運ばれて堆積する。
💡 答えを確認
✅ 正解
粒の大きさが小さい「泥」ほど、陸から遠い沖合まで運ばれて堆積する。
川の流れによって海へ運ばれてきた土砂は、粒が大きく重いものほど沈みやすいため、海岸に近い場所に堆積します。これに対し、粒の大きさが小さい「泥」は水中に浮遊しやすく、波や流れによって陸から遠い沖合まで運ばれてから静かに堆積する性質があります。したがって、陸からの距離が遠くなるほど、堆積物の粒の大きさは小さくなります。
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粘り気の強いマグマの火山
Q15
火山の噴火の様子はマグマの性質によって異なります。粘り気が強いマグマによる噴火の激しさと、その火山で見られる噴火の特徴について述べたものとして適切な説明を選びなさい。
地学
火山・地震・地層
★★ 基本
実験・観察
正答率 —
🔥 類題3問
穏やかな噴火が起こり、溶岩が火口からさらさらと流れ出す
噴火はほとんど起こらず、地下でマグマがゆっくりと固まって大きな岩体を作る
激しい爆発的噴火が起こるが、マグマの温度が非常に高いため噴出物はすべて黒色になる
激しい爆発的噴火が起こり、大量の火山灰や軽石が激しく噴き出される
💡 答えを確認
✅ 正解
激しい爆発的噴火が起こり、大量の火山灰や軽石が激しく噴き出される
マグマの粘り気が強いと、マグマの中に含まれている水蒸気などの火山ガスが外部に逃げにくくなります。これにより地下深部で圧力が非常に高まり、地表付近でその圧力が一気に解放されるため、激しい爆発的噴火を引き起こします。これに対して、粘り気が弱いマグマはガスが抜けやすいため、ハワイの火山のように溶岩が流れ出す穏やかな噴火になります。
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砂岩と花こう岩の分類
Q16
ある岩石を観察すると、流水によって運ばれる過程で角が取れて丸みを帯びた砂の粒が、互いに固まってできていることがわかりました。また、別の岩石を観察すると、地下深くでマグマがゆっくりと冷え固まったことにより、大きな結晶が隙間なく組み合わさった等粒状組織を持っていました。これらの岩石の名称と分類の組み合わせとして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3問
丸みを帯びた粒の岩石は火山岩である玄武岩であり、等粒状組織を持つ岩石は堆積岩である石灰岩である。
丸みを帯びた粒の岩石は堆積岩である砂岩であり、等粒状組織を持つ岩石は深成岩である花こう岩である。
丸みを帯びた粒の岩石は堆積岩である流紋岩であり、等粒状組織を持つ岩石は深成岩である砂岩である。
丸みを帯びた粒の岩石は深成岩である砂岩であり、等粒状組織を持つ岩石は堆積岩である花こう岩である。
💡 答えを確認
✅ 正解
丸みを帯びた粒の岩石は堆積岩である砂岩であり、等粒状組織を持つ岩石は深成岩である花こう岩である。
川の流れなどによって運ばれた砂や泥が積み重なって押し固められた岩石を堆積岩と呼び、粒の大きさが砂のサイズで、運搬中に角が取れて丸みを帯びているものが砂岩です。一方、マグマが地下深くで非常に長い時間をかけて冷え固まった岩石を深成岩と呼び、すべての結晶が大きく成長して同じような大きさで並ぶ等粒状組織が見られます。花こう岩は深成岩の代表的な例です。
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地震波の伝播速度
Q17
地震波(P波)が地殻の中を伝わる速さを、身の回りの他の現象の速さと比較した記述として、最も適切なものはどれですか。
地学
火山・地震・地層
★★ 基本
知識
正答率 —
🔥 類題3問
光が真空中を伝わる速さ(秒速約30万km)とほぼ同じ速さである。
音が空気中を伝わる速さ(秒速約340m)に比べて、はるかに速い。
ジェット旅客機が巡航する速さ(時速約900km)とほぼ同じ速さである。
プロ野球選手の投げる直球(時速約150km)とほぼ同じ速さである。
💡 答えを確認
✅ 正解
音が空気中を伝わる速さ(秒速約340m)に比べて、はるかに速い。
地震波のP波の速さは、一般的に秒速5km〜8km(5000m/s〜8000m/s)程度です。これは音が空気中を伝わる速さ(秒速約340m)と比較すると15倍〜20倍以上も速いことになります。また、ジェット機の速さを秒速に直すと約0.25km/s(250m/s)であり、地震波は人工的な乗り物よりも圧倒的に速く伝わります。
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等粒状組織
Q18
火成岩のうち、マグマが地下深くで長い時間をかけてゆっくりと冷え固まってできた岩石を観察すると、大きな結晶が隙間なく組み合わさったつくりが見られます。このような岩石の組織の名称として正しいものを答えなさい。
地学
火山・地震・地層
★ やさしい
知識
正答率 —
🔥 類題2問
斑状組織
等粒状組織
しゅう曲構造
柱状節理
💡 答えを確認
✅ 正解
等粒状組織
マグマが地下深くで非常にゆっくりと冷却されると、結晶が大きく成長するための十分な時間が生まれます。その結果、すべての成分が大きな結晶となり、それらが互いに隙間なく組み合わさった「等粒状組織」が形成されます。これは深成岩に共通して見られる特徴です。
広島県公立高校入試(2020)類似
断層の形成時期の推定
Q19
ある崖の露頭において、れき岩、砂岩、泥岩の順に重なる地層を斜めに切るような断層が観察されました。断層をはさんで左右の地層を比較したところ、地層が重なる順番が一致しており、それぞれの層の厚さも左右で等しいことがわかりました。このとき、断層が形成された時期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
実験・観察
正答率 —
🔥 類題2問
特定の地層が堆積している途中に、断層の形成が完了した
観察されたすべての地層が堆積した後に、断層が形成された
地層が堆積し始めるよりも前に、すでに断層が形成されていた
地層の堆積と断層の形成が、長い時間をかけて交互に繰り返された
💡 答えを確認
✅ 正解
観察されたすべての地層が堆積した後に、断層が形成された
地層が堆積した後に断層が生じると、もともと一続きの水平な層として堆積していたものが後から切断されてずれるため、断層の両側で層の重なる順序や各層の厚さが等しくなります。もし地層が堆積している最中に断層が動いたのであれば、断層の左右で堆積の条件が変わり、層の厚さや重なり方に違いが生じるため、今回のケースはすべての層が堆積した後の変動であると判断できます。
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凝灰岩の層と火山活動
Q20
地層の中に含まれる凝灰岩の層は、離れた場所にある地層同士を比較し、つながりを確認するための「鍵層(かぎそう)」としてよく利用されます。凝灰岩の層が鍵層として適している理由として、最も適切な説明を選びなさい。
地学
火山・地震・地層
★★ 基本
原理・計算
正答率 —
🔥 類題2問
地震による地殻変動の時期を正確に特定することができるため
泥岩や砂岩に比べて岩石としての硬度が高く、風化しにくいため
特定の時期に生息していた海洋生物の化石を多く含んでいるため
火山噴火によって、広い範囲に短期間で火山灰が降り積もるため
💡 答えを確認
✅ 正解
火山噴火によって、広い範囲に短期間で火山灰が降り積もるため
凝灰岩の元となる火山灰は、大規模な噴火が起こると広範囲にわたって同時に降り積もります。そのため、離れた地点であっても同じ特徴を持つ凝灰岩の層が見つかれば、それらは同じ時期に堆積した地層であると判断できるため、地層を対比させるための「鍵層」として適しています。
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堆積物の粒の大きさと水深の関係
Q21
ある地点の地層を観察したところ、もっとも下の層が泥岩、その上が砂岩、もっとも上の層がれき岩という順で重なっていることが確認されました。この地層が堆積した当時の環境の変化について述べたものとして、もっと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2問
堆積環境には変化がなく、川から流れ込む水の量だけが減少した。
時間の経過とともに水深が深くなり、海岸や河口から遠ざかった。
時間の経過とともに水深が浅くなり、海岸や河口に近づいた。
火山活動が活発になり、堆積する粒の大きさが急激に変化した。
💡 答えを確認
✅ 正解
時間の経過とともに水深が浅くなり、海岸や河口に近づいた。
流水によって運ばれる土砂は、粒が大きいものほど沈みやすく、河口に近い水深の浅い場所に堆積します。逆に、粒が小さい泥は海水の流れが静かな沖合の水深の深い場所まで運ばれて堆積します。地層は下から上に向かって新しくなるため、下部が泥岩、上部がれき岩という順で重なっていることは、堆積した粒が時間とともに大きくなったことを示しており、その場所の水深が次第に浅くなり、堆積環境が河口に近づいたと判断できます。
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堆積岩の粒の形状と火成岩の組織
Q22
流水の働きによって運搬され、長い年月をかけて地層として積み重なった堆積岩の粒を顕微鏡で観察したとき、その形状にはどのような特徴が見られますか。最も適切な説明を選びなさい。
地学
火山・地震・地層
★ やさしい
実験・観察
正答率 —
🔥 類題2問
地下深くで高い圧力を受けて押しつぶされるため、すべて平らで薄い板のような粒になっている
マグマが急激に冷却されることで結晶が成長できないため、角張った非常に小さな粒になっている
すべての粒がマグマの中でゆっくりと成長するため、大きさがそろった大きな結晶の粒になっている
流水で運ばれる際に石どうしがぶつかり合うため、角が削れて丸みを帯びた粒になっている
💡 答えを確認
✅ 正解
流水で運ばれる際に石どうしがぶつかり合うため、角が削れて丸みを帯びた粒になっている
堆積岩の粒は、河川などの流水によって運搬される過程で、粒どうしがこすれ合ったり衝突したりします。この物理的な作用によって角が削られるため、堆積岩を構成する粒は丸みを帯びた形状になります。これに対し、火成岩はマグマが冷えて固まったものであるため、粒の形状の決まり方が異なります。
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かぎ層としての凝灰岩
Q23
火山噴火の際に放出された火山灰が、短期間のうちに広い範囲にわたって降り積もってできた岩石の層は、離れた地域の地層を比較し、堆積した年代を特定するための重要な目印となります。このような目印となる層を一般に何と呼びますか。
地学
火山・地震・地層
★ やさしい
知識
正答率 —
🔥 類題2問
示相化石の層
かぎ層
示準化石の層
不整合面
💡 答えを確認
✅ 正解
かぎ層
火山灰は一度の噴火で広範囲にわたり、ほぼ同時に降り積もるという特性を持っています。このため、離れた場所にある地層が同じ時代にできたことを確認するための貴重な目印となり、これを「かぎ層」と呼びます。凝灰岩(火山灰が押し固まってできた岩石)の層は、かぎ層として最もよく利用されるものの1つです。
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地震波の伝播速度
Q24
震源からの距離が120km離れたある観測地点において、地震が発生してから20秒後に初期微動(P波による揺れ)が始まりました。このとき、地震波が伝わる速さは何km/sですか。
地学
火山・地震・地層
★★ 基本
原理・計算
正答率 —
🔥 類題3問
2.4km/s
12.0km/s
24.0km/s
6.0km/s
💡 答えを確認
✅ 正解
6.0km/s
地震波が伝わる速さは、震源からの距離を、揺れが伝わるまでにかかった時間で割ることで算出できます。この場合、120km ÷ 20秒 = 6.0km/sとなります。地震波にはP波とS波があり、速さがそれぞれ異なりますが、どちらも震源距離と時間の関係から速さを求めることが可能です。
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波の速さと到着時間差の関係
Q25
震源からの距離が60kmの地点で、初期微動が始まってから主要動が始まるまでの時間が7.5秒であったとします。同じ地震において、初期微動が始まってから主要動が始まるまでの時間が15秒であった地点は、震源から何km離れていると考えられますか。ただし、岩盤の性質はどこも一定であるものとします。
地学
火山・地震・地層
★★★ 標準
原理・計算
正答率 —
🔥 類題3問
30km
120km
90km
150km
💡 答えを確認
✅ 正解
120km
初期微動が始まってから主要動が始まるまでの時間は、震源からの距離に比例します。時間の間隔が7.5秒から15秒へと2倍になっているため、震源からの距離も60kmの2倍である120kmとなります。
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地熱発電
Q26
地熱発電と火力発電は、ともに「高温・高圧の水蒸気でタービンを回して発電する」という共通点があるが、地熱発電における熱源の最大の特徴は何か。
地学
火山・地震・地層
★★★ 標準
原理・計算
正答率 —
🔥 類題3問
石炭や天然ガスなどの化石燃料を地下で燃焼させて熱を取り出す
太陽からの放射熱を鏡で一点に集めて得られる熱を利用する
燃料を燃焼させる必要がなく、地球内部の熱エネルギーを直接利用する
ウランなどの放射性物質が核分裂する際に放出する熱を利用する
💡 答えを確認
✅ 正解
燃料を燃焼させる必要がなく、地球内部の熱エネルギーを直接利用する
火力発電は化石燃料を燃焼させて水蒸気を作るが、地熱発電は地下にあるマグマの熱をそのまま利用する。そのため、発電の過程において燃料を燃やす必要がなく、二酸化炭素の排出量を大幅に抑えることができる再生可能エネルギーとしての利点がある。
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深成岩の形成過程
Q27
地下深くにおいて、マグマが長い時間をかけてゆっくりと冷え固まってできた岩石の分類名と、大きな鉱物の結晶が隙間なく組み合わさっている組織の名称の組み合わせとして、正しいものはどれですか。
地学
火山・地震・地層
★ やさしい
知識
正答率 —
🔥 類題2問
深成岩・斑状組織
火山岩・斑状組織
火山岩・等粒状組織
深成岩・等粒状組織
💡 答えを確認
✅ 正解
深成岩・等粒状組織
マグマが地下深くでゆっくりと冷えると、結晶が成長するための時間が十分に確保されるため、すべての結晶が大きく成長します。このように大きな粒が均一に並んだ組織を等粒状組織と呼び、この組織を持つ火成岩を深成岩と分類します。
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地層の新旧判定
Q28
ある地域で地層の重なりを調査したところ、断層や地層の逆転は見られなかった。このように、下の地層ほど古い時代に堆積したと判断できる地質学上の基本的な法則を何というか、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2問
地層累重の法則
地層連続の法則
地層対比の法則
地層不整合の法則
💡 答えを確認
✅ 正解
地層累重の法則
地層は重力の影響によって、古いものから順に下から上へと積み重なっていく性質がある。このため、大規模な地殻変動による地層の逆転が起きていない限り、下の層ほど先に堆積した古いもの、上の層ほど新しく堆積したものと判断できる。これを地層累重の法則と呼ぶ。
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等粒状組織
Q29
花こう岩をルーペで観察すると、ほぼ同じ大きさの粗い結晶の粒が、互いに隙間なく密に組み合わさっている様子が確認できます。このような組織が形成される理由として、最も適切な説明はどれですか。
地学
火山・地震・地層
★★ 基本
実験・観察
正答率 —
🔥 類題2問
火山灰や軽石が、地表で重なり合って強い圧力を受けたから。
マグマが地表付近で急激に冷やされたため、結晶が成長できなかったから。
マグマが地下の深いところで、長い時間をかけてゆっくりと冷やされたから。
水に溶けていた成分が、水の蒸発によって結晶として析出したから。
💡 答えを確認
✅ 正解
マグマが地下の深いところで、長い時間をかけてゆっくりと冷やされたから。
岩石の組織はマグマが冷え固まる場所と時間に依存します。地下深くでは周囲の温度が高いため、マグマの熱が逃げにくく冷却が非常にゆっくりと進みます。この過程により、鉱物の結晶がどれも十分に大きく成長し、石基(細かい粒の部分)を含まない等粒状組織が出来上がります。
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示準化石
Q30
ある化石が「示準化石」として利用されるために必要な生物学的条件として、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
特定の水温や水深などの環境の変化に対して、非常に敏感な生物であること
死骸が腐敗しにくく、骨や殻が非常に硬い特定の種であること
広い範囲に分布し、限られた短い期間だけ繁栄した生物であること
限られた狭い範囲に生息し、非常に長い期間にわたって繁栄した生物であること
💡 答えを確認
✅ 正解
広い範囲に分布し、限られた短い期間だけ繁栄した生物であること
示準化石は地層の年代を特定するための指標です。特定の短い期間にだけ生存していた生物であれば、その化石が含まれる地層の年代を狭い範囲で特定できます。また、広い範囲に分布していることで、遠く離れた地域の地層同士を比較して同じ時代のものかどうかを判断することが可能になります。
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砂岩と花こう岩の分類
Q31
花こう岩に含まれる鉱物の結晶が、砂岩に含まれる砂の粒とは異なり、どれも比較的大きく成長し、互いに隙間なく組み合わさった「等粒状組織」になるのはなぜですか。その理由を成因と関連付けて説明したものを選びなさい。
地学
火山・地震・地層
★★★ 標準
原理・計算
正答率 —
🔥 類題3問
流水によって運ばれる際に、同じ種類の鉱物だけが特定の場所に集まり、重力によって互いに癒着したから。
火口付近でマグマが急激に冷やされたため、結晶になれなかったガラス質の部分が周囲の結晶を取り込んで固まったから。
マグマが地下深くで非常にゆっくりと冷えたため、それぞれの結晶が成長するための時間が十分にあり、大きく成長したから。
海底で高い水圧を受けながら長期間圧縮されたため、小さな砂の粒同士が結合して大きな結晶に変化したから。
💡 答えを確認
✅ 正解
マグマが地下深くで非常にゆっくりと冷えたため、それぞれの結晶が成長するための時間が十分にあり、大きく成長したから。
花こう岩のような深成岩が等粒状組織を持つ理由は、その冷却速度にあります。マグマが地下深くという高温の環境下で、長い時間をかけて非常にゆっくりと温度が下がることで、鉱物の原子が規則正しく並び替わる時間が十分に確保されます。その結果、一つ一つの結晶が肉眼で見えるほど大きく成長し、それらが互いにぶつかり合うまで成長するため、隙間のない組織となります。
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粘り気の強いマグマの火山
Q32
マグマの粘り気が強い火山において、爆発的な噴火が起こりやすくなる理由を、マグマに含まれる成分の性質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
粘り気が強いためにマグマ中の火山ガスが気泡となって抜け出すのが妨げられ、内部の圧力が極めて高くなるから
粘り気が強いマグマは温度が非常に高いため、周囲の岩石を急激に溶かして急膨張するから
粘り気が強い成分が化学反応を起こし、酸素を急激に消費して大爆発を伴う燃焼が起こるから
粘り気が強いと火口付近でマグマがすぐに冷えて固まり、空気の通り道を完全にふさいで真空状態を作るから
💡 答えを確認
✅ 正解
粘り気が強いためにマグマ中の火山ガスが気泡となって抜け出すのが妨げられ、内部の圧力が極めて高くなるから
火山の噴火の原動力はマグマに含まれる火山ガスの膨張です。マグマの粘り気が強い場合、液体としての流動性が低いため、発生したガスが気泡となって液体の外へ逃げることができません。その結果、マグマ内部にガスが溜まり続け、膨張しようとする力が限界に達した瞬間に粉砕されながら一気に噴出するため、爆発的な現象となります。これは、粘り気の強い液体をストローで吹いたときに、大きな泡が弾けて周囲に飛び散る原理と同様です。
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地層の傾斜方向の解析
Q33
ある地域の地層の傾きを調べるため、北側に位置する地点A・Bと、南側に位置する地点C・Dでボーリング調査を行いました。それぞれの地点で目印となる凝灰岩の層の標高を算出したところ、北側の地点A・Bでは標高が高く、南側の地点C・Dでは標高が低くなっていることが分かりました。このとき、この地域の地層はどの方角に低くなるように傾いてい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
西に向かって低くなるように傾いている
南に向かって低くなるように傾いている
東に向かって低くなるように傾いている
北に向かって低くなるように傾いている
💡 答えを確認
✅ 正解
南に向かって低くなるように傾いている
地層の傾斜方向を判断するには、同じ時代に堆積した鍵層(ここでは凝灰岩の層)の標高を比較します。北側に位置する地点の標高が高く、南側に位置する地点の標高が低いことから、地層は北から南へと下がるように傾斜していると判断できます。地学の解析では、このように地点間の標高差から地層の空間的な広がりを特定します。
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堆積岩の粒の丸み
Q34
砂岩や泥岩などの堆積岩をルーペで詳細に観察したとき、それらを構成する粒の形状に見られる、火成岩とは異なる大きな特徴について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
★ やさしい
知識
正答率 —
🔥 類題2問
流水による運搬の過程で粒同士がぶつかり、角がとれて丸みを帯びている。
マグマが急激に冷やされたため、目に見えないほど微細な粒でできている。
粒の大きさがすべて同じで、隙間なく結晶が組み合わさっている。
火山の噴火によって粉砕されたため、鋭く尖った角が多く残っている。
💡 答えを確認
✅ 正解
流水による運搬の過程で粒同士がぶつかり、角がとれて丸みを帯びている。
堆積岩の粒は、川などの流水によって長い距離を運搬される性質があります。その運搬の途中で、粒同士が激しくぶつかり合ったり、川底とこすれ合ったりすることで、もともと角があった岩石の破片が削られていきます。この作用により、堆積岩を構成する砂や泥の粒は、全体的に角のない滑らかな形状を持つようになります。一方、マグマが冷えて固まった火成岩は結晶が成長してできるため、このような丸みは見られません。
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震度
Q35
地震の揺れと震度の関係について述べた文として、最も適切なものを選択してください。
地学
火山・地震・地層
★★ 基本
原理・計算
正答率 —
🔥 類題2問
震度はマグニチュードから計算される決まった数値であり、地盤の様子は影響しない。
震源から離れるほど揺れは大きくなる傾向があるため、震度も大きくなる。
震度は観測地点における揺れの程度を示すため、同じ地震でも場所によって値が異なる。
震度は地震のエネルギーの大きさを表すため、どの観測地点でも同じ値になる。
💡 答えを確認
✅ 正解
震度は観測地点における揺れの程度を示すため、同じ地震でも場所によって値が異なる。
震度は特定の地点における「揺れの大きさ」を表す指標です。一般に震源(震央)から遠ざかるほど揺れは弱くなり震度の値も小さくなりますが、観測地点の地盤が柔らかいなどの条件によって、周囲よりも揺れが大きくなり震度の数値が大きくなる場合があります。
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堆積物の粒の大きさと堆積場所の関係
Q36
ある地点の海底の地層を垂直に調査したところ、下から順に「れき岩の層」「砂岩の層」「泥岩の層」という順番で積み重なっていることが分かりました。この地点の堆積当時の環境の変化について、粒の大きさと堆積場所の関係から考えられることとして、最も適切な説明はどれですか。
地学
火山・地震・地層
★★★ 標準
原理・計算
正答率 —
🔥 類題2問
この地点の海岸線が徐々に近くなり、水深が浅くなっていったと考えられる。
この地点の海岸線が徐々に遠ざかり、水深が深くなっていったと考えられる。
川の流れが急激に速くなり、大きな粒が遠くまで運ばれるようになったと考えられる。
土砂の密度が時間とともに変化したため、重い粒が上に重なったと考えられる。
💡 答えを確認
✅ 正解
この地点の海岸線が徐々に遠ざかり、水深が深くなっていったと考えられる。
海底では、陸に近いほど粒の大きな「れき」が、陸から遠いほど粒の小さな「泥」が堆積します。地層が下から上に向かって「れき岩→砂岩→泥岩」と変化していることは、時間が経過するにつれて、その地点の堆積物が「陸に近い環境のもの」から「陸から遠い環境のもの」へと変化したことを示しています。つまり、海岸線が遠ざかり、水深が深くなるような環境の変化があったと判断できます。
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地震波の到達時間
Q37
震源からの距離が遠くなるほど、P波が到着してからS波が到着するまでの時間(初期微動継続時間)はどのように変化しますか。その理由とともに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
変わらない。P波とS波は震源で同時に発生するため、どの地点でも到着時間の差は一定であるため。
長くなる。震源から遠ざかるほど地震の規模(マグニチュード)が大きくなり、揺れが収まるまで時間がかかるため。
長くなる。P波とS波の速さの差により、移動距離が長くなるほど到着時間の差が広がるため。
短くなる。震源から遠ざかるほど地震の波のエネルギーが小さくなり、波の速度が上がるため。
💡 答えを確認
✅ 正解
長くなる。P波とS波の速さの差により、移動距離が長くなるほど到着時間の差が広がるため。
P波とS波は同時に発生しますが、P波の方が速く伝わります。これは、2人の走者が異なる速さで同じコースを走るとき、ゴール(観測地点)までの距離が長いほど、2人の到着時間の差(初期微動継続時間)が大きくなることと同じ原理です。したがって、初期微動継続時間は震源からの距離に比例して長くなります。
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石灰岩の性質と塩酸反応
Q38
ある岩石にうすい塩酸をかけた際、化学反応によって気体が発生しました。このとき発生した気体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
火山・地震・地層
★★ 基本
実験・観察
正答率 —
🔥 類題2問
マッチの火を近づけると、音を立てて爆発的に燃える水素である。
石灰水に通すと、白く濁る性質を持つ二酸化炭素である。
水によく溶け、非常に強い刺激臭を持つアンモニアである。
火のついた線香を近づけると、炎を上げて激しく燃える酸素である。
💡 答えを確認
✅ 正解
石灰水に通すと、白く濁る性質を持つ二酸化炭素である。
石灰岩とうすい塩酸が反応して発生する気体は二酸化炭素です。二酸化炭素を確認する試験としては、石灰水に通した際に炭酸カルシウムの沈殿が生じて白く濁る性質を利用するのが一般的です。酸素や水素、アンモニアはこの反応では発生しません。
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地震計の記録原理
Q39
地震計でおもりに付けた針が地面の揺れを記録できるのは、物体がもつある性質を利用しているためである。その性質の名称と、地震計の各部の動きについての組み合わせとして正しいものはどれか。
地学
火山・地震・地層
★ やさしい
知識
正答率 —
🔥 類題2問
性質:重力、動き:地面が揺れると、おもりが常に地球の中心へ向かって引き寄せられ、地面の動きを追従する。
性質:摩擦、動き:地面が揺れると、記録紙とおもりの針の間に生じる摩擦によっておもりが動く。
性質:弾性、動き:地面が揺れると、おもりがバネのように地面と同じ方向に大きく動く。
性質:慣性、動き:地面が揺れても、おもりは空間に対して静止し続けようとする。
💡 答えを確認
✅ 正解
性質:慣性、動き:地面が揺れても、おもりは空間に対して静止し続けようとする。
地震計の仕組みの根幹となるのは「慣性」の法則である。地震が発生したとき、地面に固定されている記録紙は地面と一緒に動くが、糸で吊るされた重量のあるおもりは慣性によって元の位置に留まろうとする。この性質によって生じるおもりと記録紙の「ずれ」を記録することで、地面がどのように揺れたかを測定することができる。
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示準化石
Q40
地層が堆積した当時の年代を推測するのに役立つ化石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 0%(1回)
🔥 類題2問
示温化石
生痕化石
示相化石
示準化石
💡 答えを確認
✅ 正解
示準化石
地層が堆積した当時の年代(時代)を決定する手がかりとなる化石を「示準化石」と呼びます。これと混同しやすいものに「示相化石」がありますが、こちらは地層が堆積した当時の「環境」を推測するのに役立つ化石を指します。
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深成岩の形成過程
Q41
岩石を詳しく観察したところ、5ミリメートルほどの白や黒の大きな鉱物の粒が、細かい粒の集まりである「石基」に邪魔されることなく、全体に隙間なく組み合わさっていました。このような特徴を持つ岩石が形成された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
★★ 基本
原理・計算
正答率 —
🔥 類題2問
水中で泥や砂が積み重なり、長い年月をかけて押し固められたため
地表付近でマグマが短期間で急激に冷却されたため
地表に噴出した溶岩が、空気や水に触れて一気に固まったため
地下深くでマグマが長い時間をかけてゆっくりと冷却されたため
💡 答えを確認
✅ 正解
地下深くでマグマが長い時間をかけてゆっくりと冷却されたため
大きな鉱物の粒が隙間なく組み合わさっているのは、マグマの冷却速度が非常に遅かったことを示しています。地下深くでは周囲の温度が高いため、マグマが冷え固まるまでに長い時間がかかり、それぞれの鉱物の結晶が大きく成長することができます。地表付近で急冷された場合は、大きな結晶(斑晶)と細かい粒(石基)が混ざった組織になります。
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