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

2026年3月29日2026年7月4日

最大10年分の公立高校入試の類似過去問70,487件収録

出題都道府県

単元

学年

📌 この記事でわかること

・全国の公立高校入試問題（理科）20,121件を分析
・北海道の理科過去問411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1044件を作成
・一問一答形式で定期テスト・入試対策に差をつけよう！

当サイトでは、全国の公立高校入試過去問を独自にデータベース化し、理科に関して20,121件もの膨大な過去問を徹底分析しています。その中でも、北海道の公立高校入試については411件の過去問を収録しており、地域特有の出題傾向を詳細に把握することが可能です。北海道の入試における理科の出題内訳は、生物が27％、化学が26％、地学が25％、物理が22％という構成になっています。特定の分野に偏ることなく、4分野からバランスよく出題されるのが最大の特徴です。このデータから、苦手分野を放置せず、全体を網羅的に学習することが合格への最短ルートであることが分かります。特筆すべきは、頻出テーマ第1位である オームの法則 です。この単元だけで全体の1％を占めており、全国の類似問題数は1,044問にものぼります。つまり、この分野を完璧に攻略することは、他の受験生に大きく差をつけるための非常に効率的な戦略となります。限られた試験までの時間で、どのように得点を最大化するか。当サイトが提供する分析データとヒントを活用すれば、やみくもに問題を解くだけでは到達できない「合格点」を、より確実に、そして効率よく引き寄せることができます。さあ、膨大なデータに裏打ちされた戦略的な学習で、志望校合格という目標を現実に変えていきましょう。

北海道の科目別過去問数

科目	出題件数	割合
生物	113 件	27%
化学	107 件	26%
地学	101 件	25%
物理	90 件	22%

「北海道」でよく出ている理科の問題は？

📊 北海道の入試傾向分析（理科）

分析した過去問（理科・全国）

20,121 件

北海道の収録過去問（理科）

411 件

頻出テーマランキング出題傾向

オームの法則

6問（1%）

湿度と飽和水蒸気量

5問（1%）

質量パーセント濃度

5問（1%）

初期微動継続時間

4問（1%）

化学変化における物質の質量比

4問（1%）

分析のポイント

北海道の頻出テーマ1位はオームの法則。2位は湿度と飽和水蒸気量。定期テストでも入試でも頻出の最重要テーマを確認しよう。

物理の単元別出題数（北海道・全90件）

単元	出題件数	割合
光・音・力	33 件	37%
電流・磁界	30 件	33%
運動とエネルギー	27 件	30%

化学の単元別出題数（北海道・全107件）

単元	出題件数	割合
イオン・酸アルカリ	44 件	41%
物質の性質	32 件	30%
化学変化・原子分子	31 件	29%

生物の単元別出題数（北海道・全113件）

単元	出題件数	割合
細胞・光合成・体のしくみ	50 件	44%
遺伝・進化・生態系	38 件	34%
植物・動物の分類	25 件	22%

地学の単元別出題数（北海道・全101件）

単元	出題件数	割合
火山・地震・地層	43 件	43%
気象・天気	32 件	32%
天体・宇宙・環境	26 件	26%

北海道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。北海道の理科入試における各分野の出題割合は、生物が27パーセント、化学が26パーセント、地学が25パーセント、物理が22パーセントとなっています。4分野からバランスよく出題される傾向があります。過去のデータにおいて頻出度が高い項目は、以下の3つです。 1位はオームの法則で6問、2位は湿度と飽和水蒸気量で5問、3位は質量パーセント濃度で5問となっています。これらは計算を伴う問題として繰り返し出題されています。直近3年間の傾向は以下の通りです。 2025年度は、各分野から標準的な難易度の問題が網羅的に出題されました。 2024年度は、実験結果の考察を求める記述問題の比率が維持されました。 2023年度は、物理分野における力学的エネルギーや化学分野における化学変化の量的関係が重点的に問われました。全体として、基本的な知識の定着度と、実験データから法則性を導き出す能力が問われる構成が続いています。

全国過去問出題率（理科）

少ない

多い

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

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

北海道の過去問出題率は83%と高いため、過去問をしっかりやりこむことで高得点が狙えます。出題傾向が安定しているので、過去問対策を重点的に進めることをお勧めします。

都道府県

2024

2025

2026

平均

北海道

77%

91%

—

83%

青森

94%

100%

97%

岩手

85%

—

83%

宮城

76%

97%

—

89%

秋田

82%

88%

86%

87%

山形

97%

—

95%

福島

93%

—

92%

90%

茨城

100%

93%

97%

94%

栃木

92%

87%

90%

91%

群馬

97%

88%

93%

埼玉

79%

93%

95%

89%

千葉

95%

97%

95%

93%

東京

97%

91%

100%

93%

神奈川

91%

94%

93%

91%

新潟

89%

94%

88%

91%

富山

93%

—

93%

91%

石川

98%

—

92%

福井

93%

—

93%

山梨

93%

97%

92%

94%

長野

70%

91%

97%

84%

岐阜

93%

94%

97%

95%

静岡

87%

97%

83%

90%

愛知

71%

96%

90%

89%

三重

95%

93%

92%

滋賀

90%

100%

93%

京都

86%

100%

—

90%

大阪

86%

84%

94%

86%

兵庫

91%

75%

96%

85%

奈良

97%

86%

91%

92%

和歌山

88%

81%

95%

89%

鳥取

86%

—

92%

88%

島根

80%

92%

95%

89%

岡山

94%

91%

94%

91%

広島

91%

88%

93%

92%

山口

85%

87%

94%

85%

徳島

77%

—

84%

香川

92%

—

91%

愛媛

100%

89%

92%

高知

91%

100%

93%

95%

福岡

91%

95%

92%

93%

佐賀

88%

—

89%

長崎

95%

—

90%

熊本

91%

—

91%

大分

82%

—

86%

宮崎

97%

—

97%

鹿児島

90%

85%

88%

沖縄

92%

86%

95%

90%

無料

Q14 力の大きさを表す単位としてニュートン（N）が用いられます。地球上において、質量が500gの物体にはたらく重力の大きさとして適切なものはどれですか。ただし、100gの物体にはたらく重力の大きさを1Nとします。

物理光・音・力 ★★ 基本原理・計算正答率 — 🔥 類題3問

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✅ 正解

地球上では質量100gの物体にはたらく重力の大きさが約1ニュートン（N）と定義されています。したがって、質量が500gであれば、その5倍の重力がはたらくことになるため、力の大きさは5ニュートンになります。

北海道公立高校入試(2014)類似

弦の長さと音の高さの関係

Q15 モノコードを用いて音の性質を調べる実験において、発生する音を「より高く」、かつ「より大きく」変化させるための操作の組み合わせとして正しいものはどれか。

物理光・音・力 ★★ 基本実験・観察正答率 0%（1回） 🔥 類題3問

💡 答えを確認

✅ 正解

木片を動かして弾く部分の弦の長さを短くし、弦をより強く弾く。

音の高さは弦の長さによって変化し、弦が短いほど高い音が出る。一方、音の大きさは弦を弾く強さ（振幅）によって変化し、強く弾くほど大きな音が出る。したがって、より高く大きな音を出すためには、弦の長さを短く設定した上で、強い力で弾く必要がある。

北海道公立高校入試(2014)類似

光がガラスから空気中へ進む際の屈折

Q16 光がガラスの内部から空気中へと斜めに進むとき、ガラスと空気の境界線で光が折れ曲がる現象が起こります。このとき、境界線に垂直な線（法線）と入射した光がなす「入射角」と、屈折した光がなす「屈折角」の大きさの関係、および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 ★ やさしい知識正答率 0%（1回） 🔥 類題2問

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✅ 正解

屈折角が入射角よりも大きくなり、光は境界線で法線から遠ざかるように折れ曲がる。

光がガラスのような密度の高い（光が進む速さが遅い）物質から、空気のような密度の低い（光が進む速さが速い）物質へ斜めに進むとき、境界線で屈折が起こります。この場合、屈折角は入射角よりも大きくなるという性質があります。そのため、光は境界線の垂線である法線から離れる方向に曲がって進むことになります。

北海道公立高校入試(2018)類似

沈めた深さとばねばかりの関係グラフ

Q17 ある直方体の重りを、底面を変えて（縦向きと横向き）水に沈める実験を行いました。重りの底面積を2倍にした状態で実験を行ったとき、沈めた深さに対するばねばかりの値の変化（グラフの傾き）と、物体全体が完全に沈んだ瞬間に受ける浮力の大きさ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

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✅ 正解

ばねばかりの値が減少する割合は2倍になり、完全に沈んだときの浮力の大きさは変わらない。

沈めた深さ1cmあたりの浮力の増加（ばねばかりの値の減少割合）は、その1cm分で増える水面下の体積、つまり底面積に比例します。そのため、底面積を2倍にするとグラフの傾きは2倍の急さになります。一方で、物体が完全に水中に沈んだときに受ける浮力の最大値は、物体全体の体積によって決まります。向きを変えても物体の体積自体は変わらないため、最終的に受ける浮力の大きさは変化しません。

北海道公立高校入試(2023)類似

フックの法則とばねの長さ

Q18 元の長さが12.0cmのばねがあり、このばねに0.2Nの力を加えると3cmのび、0.4Nの力を加えると6cmのびる特性を持っています。このばねに0.6Nの力を加えたとき、ばねの全体の長さ（全長）は何cmになりますか。

物理光・音・力 ★★ 基本原理・計算正答率 — 🔥 類題3問

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✅ 正解

21.0cm

ばねののびは加えた力に比例するため、0.2Nで3cmのびるばねに0.6N（3倍）の力を加えると、のびは3cm×3倍＝9.0cmとなります。ばねの全体の長さは「元の長さ＋のび」で求められるため、12.0cm＋9.0cm＝21.0cmとなります。

北海道公立高校入試(2020)類似

圧力

Q19 水平な床の上に、底面積が2m2の円柱が置かれています。この円柱が床に対して150Paの圧力を加えているとき、円柱が床をおす力の大きさは何Nですか。

物理光・音・力 ★★ 基本原理・計算正答率 — 🔥 類題2問

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✅ 正解

300N

圧力（Pa）は「力の大きさ(N) ÷ 面積(m2)」という公式で定義されています。この関係から、力の大きさを求めるには「圧力 × 面積」を計算します。底面積が2m2で圧力が150Paである場合、150 × 2 = 300となり、円柱が床をおす力は300Nであることが導き出せます。

北海道公立高校入試(2025)類似

浮力の算出

Q20 ばねばかりにつるした物体を徐々に水の中に沈めていく実験を行った。物体を空気中から水中に移動させたとき、ばねばかりの示す値の変化と、それによって求められる浮力についての説明として適切なものはどれか。

物理光・音・力 ★★ 基本実験・観察正答率 — 🔥 類題2問

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✅ 正解

ばねばかりの示す値は減少し、空気中での重さと水中での値の差が浮力の大きさとなる。

物体が水に入ると、水から上向きの力である浮力を受ける。この力によって物体が支えられるため、ばねばかりが物体を引き上げる力は空気中に比べて小さくなる。したがって、ばねばかりの数値は減少し、その減少分（空気中での重さと水中での値の差）を計算することで、物体にはたらく浮力を算出できる。

北海道公立高校入試(2021)類似

垂直抗力

Q21 天井に密着させたゴム板に重りをつるしても、ゴム板が天井から離れずに固定されている現象について説明します。ゴム板が天井に強く押し付けられるのは、ゴム板の表側と裏側ではたらく大気の力に差があるためです。このとき、外部の大気圧による荷重に対して、天井の面がゴム板を押し返すようにはたらく力を何といいますか。

物理光・音・力 ★ やさしい知識正答率 — 🔥 類題2問

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✅ 正解

垂直抗力

面が物体を押し返す力は垂直抗力と呼ばれます。ゴム板が天井に密着しているとき、ゴム板の内部（裏面側）の空気が追い出されることで気圧の差が生じ、表面から押し上げる大気の力が裏面から押し下げる力よりも大きくなります。この強い力でゴム板が天井に押し付けられるため、天井の面からは押し返される向きに垂直抗力がはたらき、重りの重さを含めた全体の力のつり合いが保たれます。

北海道公立高校入試(2024)類似

低気圧接近による液面上昇

Q22 着色した水を入れたペットボトルにストローを挿し、隙間がないように蓋をして内部を密閉した装置があります。この装置の周囲で低気圧が発達し、外気の気圧が急激に低下したとき、ストロー内の液面はどのように変化しますか。

物理光・音・力 ★★ 基本実験・観察正答率 — 🔥 類題2問

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✅ 正解

容器内の空気が水面を押し下げる力が外気圧よりも勝るため、液面が上昇する

周囲の気圧（外気圧）が低下すると、密閉された容器内部の空気の圧力は相対的に高い状態になります。この結果、容器内部の空気が水面を押し出す力が、ストローの上からかかる外気圧よりも強くなるという「気圧差」が生じます。この力によって水がストロー内へと押し上げられるため、液面の上昇が観察されます。

北海道公立高校入試(2021)類似

圧力の法則

Q23 一辺の長さが0.03mの正方形のゴム板を水平な面に隙間なく密着させ、垂直に引きはがすのに必要な力を測定したところ36Nであった。同様に一辺が0.04mのときは64N、0.05mのときは100Nの力が必要であった。この実験結果から導き出される、ゴム板を引きはがすのに必要な力と、ゴム板の面積と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 ★★ 基本実験・観察正答率 — 🔥 類題3問

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✅ 正解

引きはがすのに必要な力は、ゴム板の面積に比例する。

ゴム板の面積は、一辺が0.03mのとき0.0009平方メートル、0.04mのとき0.0016平方メートル、0.05mのとき0.0025平方メートルとなります。それぞれのケースで「力 ÷ 面積」を計算すると、36 ÷ 0.0009 = 40000、64 ÷ 0.0016 = 40000、100 ÷ 0.0025 = 40000となり、単位面積あたりの力の大きさが一定であることがわかります。したがって、引きはがすのに必要な力は面積に比例するという関係が成立します。

北海道公立高校入試(2014)類似

光がガラスから空気中へ進む際の屈折

Q24 透明な半円柱形のガラスを用い、その平面部分の中心に向けてガラスの内側から空気中へ光を当てて、屈折の様子を観察する実験を行いました。光を当てる角度を徐々に変えて入射角を大きくしていったとき、観察される現象として適切なものはどれですか。

物理光・音・力 ★★ 基本実験・観察正答率 — 🔥 類題2問

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✅ 正解

入射角を大きくするにつれて屈折角も大きくなり、常に屈折角の方が大きな値を示す。

ガラスから空気へ光が進む際、屈折角は常に入射角よりも大きくなります。入射角を大きくしていくと、それに伴って屈折角も大きくなっていきますが、屈折角の方が先に90度に達します。このように、密度の高い物質から低い物質へ光が進むときには、屈折角が入射角を上回るという法則が常に成り立ちます。

北海道公立高校入試(2021)類似

離れてはたらく力

Q25 机の上に置かれた重さ10Nのリンゴについて考えます。リンゴには、地球がリンゴを引く「重力」と、机がリンゴを支える「垂直抗力」の二つの力がはたらいています。これらの力の説明として、正しいものを選択してください。

物理光・音・力 ★★ 基本原理・計算正答率 — 🔥 類題3問

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✅ 正解

重力は物体どうしが離れていてもはたらく力だが、垂直抗力は接触しないとはたらかない力である

重力は地球と物体の間に作用し、たとえリンゴが空中にあっても（接触していなくても）はたらく性質を持ちます。対して、机が物体を押し返す垂直抗力は、リンゴと机の面が直接ふれ合っている（接触している）ときにのみ発生する力です。このように、力はその発生条件によって性質が異なります。

北海道公立高校入試(2024)類似

圧力と面積の関係

Q26 重さが60ニュートンの直方体の物体を、水平な床の上に置きます。このとき、物体の置き方を変えて、床に接する面積（底面積）を元の面積の半分にした場合、床にはたらく圧力はどうなりますか。

物理光・音・力 ★★ 基本実験・観察正答率 — 🔥 類題3問

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✅ 正解

圧力が2倍になる

圧力は、面を垂直に押す力の大きさを底面積で割ることで求められます。物体が床を押す力（重さ）が60ニュートンで一定であるとき、分母となる底面積が小さくなるほど圧力は大きくなります。面積が1/2になると、圧力はその逆数である2倍になります。

北海道公立高校入試(2020)類似

虚像

Q27 凸レンズを使って物体を観察するとき、物体を焦点とレンズの間に置くと、レンズ越しに実際よりも大きな像が見えます。このとき見える、実物と同じ向きをした像の名称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3問

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✅ 正解

虚像

物体を焦点の内側に置いた場合、レンズを通過した光は一点に集まらず、広がるように進みます。この光を逆方向にたどった延長線上に、光が集まっているように見える地点が生じるため、実物よりも大きく同じ向きの像が観察されます。この現象を虚像と呼びます。

北海道公立高校入試(2018)類似

立方体の体積

Q28 ある立方体の物体をばねばかりにつるし、水の中に徐々に沈めていく実験を行いました。物体の底面が水面に接してから、沈めた深さが3cmに達するまでは、深さに比例してばねばかりの値が減少しましたが、深さが3cmを超えると、それ以上深く沈めてもばねばかりの値は一定となりました。このとき、この立方体の体積は何立方センチメートルですか。

物理光・音・力 ★★★ 標準原理・計算正答率 — 🔥 類題2問

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✅ 正解

27立方センチメートル

物体を沈めた深さが3cmに達したときにばねばかりの値が一定になったことから、この物体が完全に水の中に沈んだときの深さが3cmであることがわかります。この物体は立方体であるため、高さ、縦、横の長さはすべて等しく、一辺の長さは3cmです。立方体の体積は「一辺 × 一辺 × 一辺」の計算式で求められるため、3cm × 3cm × 3cm を計算すると27立方センチメートルになります。

北海道公立高校入試(2018)類似

立方体の体積

Q29 水を入れた水そうに立方体の物体をゆっくりと沈めていく実験を行いました。水面から物体の底面までの深さを1cmずつ深くしていくと、深さが3cmになるまではばねばかりの示す値が減少し続けましたが、深さが3cmよりも深くなるとばねばかりの値は0.50Nのまま変化しなくなりました。この実験結果から判断できる、この立方体の「一辺の長さ」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

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✅ 正解

3cm

物体を水に沈めていくとき、物体が完全に水面下に隠れるまでは、沈めた深さが深くなるほど物体が押しのける水の体積が増加するため、浮力が大きくなり、ばねばかりの示す値は減少します。物体が完全に水中に沈んだ後は、それ以上深く沈めても押しのける水の体積は変わらないため、浮力は一定となり、ばねばかりの値も変化しなくなります。値が変化しなくなった瞬間の深さが3cmであることから、この立方体の一辺の長さは3cmであると判断できます。

北海道公立高校入試(2021)類似

圧力の法則

Q30 大気圧が一定の条件下で、水平な面に密着した正方形のゴム板を垂直に引きはがす実験を行う。一辺の長さが0.05mのゴム板を引きはがすのに100Nの力が必要であった場合、同じ材質で一辺の長さが0.06mのゴム板を引きはがすのに必要な力は何Nか求めなさい。

物理光・音・力 ★★★ 標準原理・計算正答率 — 🔥 類題3問

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✅ 正解

144N

大気圧による力は、単位面積あたりの力（圧力）に面積をかけて求められます。まず、一辺0.05mのゴム板の面積は0.0025平方メートルであり、このときの単位面積あたりの力は 100N ÷ 0.0025 = 40000N/平方メートルです。次に、一辺0.06mのゴム板の面積を求めると 0.06 × 0.06 = 0.0036平方メートルとなります。引きはがすのに必要な力は面積に比例するため、40000N/平方メートル × 0.0036平方メートル = 144N と計算されます。

北海道公立高校入試(2021)類似

大気による力

Q31 1平方メートルあたりに100,000ニュートンの力がはたらく大気圧（100,000パスカル）のもとで、1辺が10cmの正方形のゴム板を天井に隙間なく貼り付けた。このとき、このゴム板が大気から受ける力の大きさは何ニュートンか計算しなさい。

物理光・音・力 ★★★ 標準原理・計算正答率 — 🔥 類題3問

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✅ 正解

1,000ニュートン

圧力（パスカル）は、1平方メートルあたりの面を垂直に押す力（ニュートン）を表すため、「力（N）＝圧力（Pa）× 面積（㎡）」の式で計算できる。面積を平方メートルに換算すると、10cm × 10cm = 100平方センチメートルであり、これは0.01平方メートルに相当する。したがって、100,000パスカル × 0.01平方メートルを計算すると、1,000ニュートンとなる。

北海道公立高校入試(2015)類似

密度

Q32 密度が0.79g/立方センチメートルであるエタノールが入ったビーカーに、密度が0.92g/立方センチメートルである氷を入れたとき、氷はどのような状態になりますか。

物理光・音・力 ★★ 基本実験・観察正答率 — 🔥 類題3問

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✅ 正解

液体の底に沈む

物体が液体に浮くか沈むかは、物体と液体の密度の大小関係によって決まる。入れる物体の密度が液体の密度よりも大きい場合、その物体は液体の底へと沈んでいく。氷の密度（0.92g/立方センチメートル）はエタノールの密度（0.79g/立方センチメートル）よりも大きいため、氷はエタノールの中に沈むことになる。

北海道公立高校入試(2014)類似

弦の長さと音の高さの関係

Q33 一本の長い弦を木片で仕切り、一方の区間を短く、もう一方の区間を長くしたモノコードを用意した。それぞれの区間の弦を同じ強さで弾いたとき、短い方の弦から出る音の特徴とその理由として適切なものはどれか。

物理光・音・力 ★ やさしい知識正答率 100%（1回） 🔥 類題3問

💡 答えを確認

✅ 正解

長い方の弦よりも音が高くなり、弦が1秒間に振動する回数である振動数が多くなる。

音の高さは、音源が1秒間に振動する回数である「振動数」によって決まる。弦楽器やモノコードにおいて、弦の長さが短くなるほど振動数が多くなるため、音は高くなる。振幅は音の大きさに影響を与える要素であり、音の高さとは直接関係しない。

北海道公立高校入試(2018)類似

浮力の算出

Q34 空中での重さが0.80Nの物体を、食塩水に沈めていく実験を行いました。物体を深さ2cmまで沈めたところ、ばねばかりの示す値が0.56Nとなりました。このとき、この物体にはたらいている浮力の大きさは何Nですか。

物理光・音・力 ★★ 基本原理・計算正答率 — 🔥 類題2問

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✅ 正解

0.24N

浮力は、物体が液体に浸かることによって、ばねばかりを引く力がどれだけ減少したかによって求められます。物体にはたらく重力の大きさ（空中での重さ）が0.80Nであり、食塩水の中での値が0.56Nであるため、その差である「0.80N － 0.56N ＝ 0.24N」が、食塩水によって押し上げられた力、すなわち浮力の大きさとなります。

北海道公立高校入試(2018)類似

沈めた深さとばねばかりの関係グラフ

Q35 同じ体積で底面積が異なる2つの直方体の重りを、ばねばかりにつるして水の中にゆっくりと沈めていく実験を行います。底面積が大きい方の重りを沈めたとき、ばねばかりが示す値の変化は、底面積が小さい方の重りと比べてどのようになりますか。重り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変化について正しく説明したものを選んでください。

物理光・音・力 ★★ 基本実験・観察正答率 — 🔥 類題3問

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✅ 正解

ばねばかりの値が減少する傾きは急になり、より浅い深さで値が一定になる。

物体が受ける浮力の大きさは、水面下にある物体の体積に比例します。一定の深さ（1cmあたりなど）沈めたときに増える体積は底面積に比例するため、底面積が大きいほど浮力の増加率は大きくなり、ばねばかりの値を示すグラフの傾きは急になります。また、体積が同じであれば、底面積が大きいほど物体の高さは低くなるため、より浅い深さで物体全体が水中に沈みきり、浮力が一定（ばねばかりの値が水平）の状態に変化します。

北海道公立高校入試(2022)類似

屈折

Q36 光が空気中から水の中へ進むときのように、異なる物質の境界で光の進む方向が折れ曲が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

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✅ 正解

屈折

光が種類の異なる物質の境界を斜めに通過するとき、物質によって光の進む速さが異なるために、その境界平面で進む方向が変化します。この現象を屈折と呼びます。

北海道公立高校入試(2024)類似

光源

Q37 理科の学習における「光源」の定義と、その具体例の組み合わせとして最も適切なものはどれか。

物理光・音・力 ★ やさしい知識正答率 — 🔥 類題3問

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✅ 正解

自ら光を放出している物体のことで、太陽やスイッチを入れた電灯がこれにあたる。

自ら光を放つ物体を光源と呼び、太陽や点灯中の電灯、燃えているロウソクなどが該当する。鏡や月は、光源から出た光を反射することで光って見えているだけであり、自ら光を出しているわけではないため光源には含まれない。

北海道公立高校入試(2024)類似

圧力と面積の関係

Q38 水平な面上に、重さが60ニュートンの直方体の物体が置かれています。この物体が面と接している底面の面積が0.12平方メートルであるとき、物体が面に及ぼす圧力は何パスカル（Pa）ですか。

物理光・音・力 ★★★ 標準原理・計算正答率 — 🔥 類題3問

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✅ 正解

500 Pa

圧力（Pa）は、面を垂直に押す力の大きさ（N）を、力がはたらく面積（m²）で割ることで算出できます。この場合、垂直にはたらく力は物体の重さである60N、面積は0.12m²であるため、60 ÷ 0.12 を計算すると500となります。したがって、圧力は500Paです。

北海道公立高校入試(2024)類似

光源

Q39 暗い部屋の中で、スイッチを入れた電灯の光を鏡に当て、その反射した光で机の上の教科書を照らした。このとき、自ら光を放出している「光源」と、光が物体の表面で跳ね返る「反射」をしている物体の組み合わせとして正しいものはどれか。

物理光・音・力 ★★ 基本原理・計算正答率 — 🔥 類題3問

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✅ 正解

光源は電灯であり、反射をしているのは鏡と教科書である。

この状況において自ら光を発している物体は電灯のみであるため、電灯が光源となる。光源から出た光は空気中を直進し、鏡の表面や教科書の表面に当たって跳ね返る。この現象を反射と呼び、鏡だけでなく教科書などの物体も光を反射することで私たちの目に届き、見えるようになる。

北海道公立高校入試(2014)類似

音の大きさと振幅の関係

Q40 モノコードの弦をはじく強さを変えて音を出す実験を行いました。弦をはじく力をより強くしたとき、音の聞こえ方と弦の振動の状態の変化について述べたものとして、最も適切なものを選びなさい。

物理光・音・力 ★★ 基本実験・観察正答率 — 🔥 類題2問

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✅ 正解

音は大きくなり、弦の振幅が大きくなる

弦を強くはじくと、弦が元の位置から動く振れ幅である「振幅」が大きくなります。音の大きさは振幅の大きさに比例するため、振幅が大きくなると聞こえる音は大きくなります。一方、音の高さは弦の長さや張る強さによって決まる「振動数」に依存するため、はじく強さを変えても音の高さは変化しません。

北海道公立高校入試(2021)類似

空気の密度

Q41 一定の体積あたりの空気の質量を示す「空気の密度」を求めるための計算式として、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

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✅ 正解

空気の質量を、その空気の体積で割る

密度とは単位体積（例えば1立方センチメートルや1リットル）あたりの質量のことであり、物質の質量をその体積で割ることで算出されます。空気のような気体であっても、質量と体積の関係は同様の定義に従います。

北海道公立高校入試(2020)類似

虚像

Q42 凸レンズの焦点の内側に物体を置いたとき、レンズの反対側にスクリーンをどのように置いても、物体のはっきりとした像を映し出すことができませんでした。その理由として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

Q25 100gの物体にはたらく重力の大きさを1Nとしたとき、質量300gの物体を、ゆっくりと一定の速さで2mの高さまで真上に持ち上げました。このとき、物体を持ち上げる力がした仕事の大きさはいくらですか。

物理運動とエネルギー ★★ 基本原理・計算正答率 — 🔥 類題3問

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✅ 正解

仕事の大きさ（J）は「力の大きさ（N）×力の向きに動かした距離（m）」で計算します。質量300gの物体を持ち上げるのに必要な力は3Nであり、動かした距離は2mであるため、3（N）× 2（m）＝ 6（J）となります。100gを1Nとする条件から、質量をニュートンに換算する工程が重要です。

北海道公立高校入試(2023)類似

瞬間の速さ

Q26 物体の運動において、刻々と変化するその時々の速さを何というか。また、その速さをリアルタイムで示す計器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

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✅ 正解

瞬間の速さといい、自動車のスピードメーターが示す値がこれにあたる。

物体の速さが絶えず変化しているとき、ある一瞬における速さを「瞬間の速さ」と呼ぶ。自動車のスピードメーターは、その時点での速さを即座に表示する装置であるため、瞬間の速さを確認する具体例として適切である。一方で、途中の速さの変化を無視して、移動した全距離をかかった時間で割って得られる値は「平均の速さ」と呼ばれ、区別される。

北海道公立高校入試(2018)類似

仕事率

Q27 物体に力を加えて動かすとき、単位時間（1秒間）あたりに行う仕事の量を何というか。また、その大きさを表す単位として適切な組み合わせはどれか。

物理運動とエネルギー ★ やさしい知識正答率 — 🔥 類題3問

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✅ 正解

仕事率（単位：ワット）

単位時間あたりに行う仕事の量は、仕事率と定義されている。仕事の能率を表す指標として用いられ、その単位にはワット（記号：W）が使用される。1ワットは、1秒間に1ジュールの仕事をする時の仕事率を指す。

北海道公立高校入試(2015)類似

力の分解

Q28 1つの力を、それと同じはたらきをする複数の力に分けることを力の分解といいます。糸につるされた振り子のおもりにはたらく重力を、糸に平行な方向と糸に垂直な方向の2つに分けたとき、分けられたあとのそれぞれの力を何と呼びますか。

物理運動とエネルギー ★ やさしい知識正答率 50%（2回） 🔥 類題2問

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✅ 正解

分力

1つの力をそれと同じはたらきをする複数の力に分けることを力の分解と呼び、その分けられた個々の力を分力といいます。振り子の運動では、重力を糸の方向（張力とつり合う方向）とおもりの動く方向（接線方向）に分解して考えることが一般的です。

北海道公立高校入試(2024)類似

仕事率と時間の関係

Q29 一定の大きさの仕事を行うとき、その仕事にかかる時間と仕事率の関係を説明したものとして、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3問

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✅ 正解

仕事にかかる時間が短いほど仕事率は大きくなり、仕事率は時間に反比例する

仕事率とは、単位時間（1秒間）あたりに行う仕事の量を示す値である。同じ量の仕事を行う場合、その仕事を短時間で完了させるほど、1秒間あたりの仕事の能率は高くなる。この関係を数学的に表現すると、仕事率は仕事にかかった時間に反比例すると言える。

北海道公立高校入試(2015)類似

衝突と摩擦によるエネルギーの変化

Q30 レールの上に置かれた木片に、高い位置から放した振り子の重りを衝突させたところ、木片は音を立てて動き出し、レールの上を滑ってしばらくした後に停止しました。木片が動き出してから停止するまでのエネルギーの変化と、その理由を説明したものとして適切なものを選びなさい。

物理運動とエネルギー ★★ 基本実験・観察正答率 0%（1回） 🔥 類題3問

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✅ 正解

木片が持つ運動エネルギーが、レールとの間の摩擦によって熱エネルギーなどに変換されたため、木片の力学的エネルギーは減少した。

物体が他の物体と衝突したり、摩擦のある面を移動したりする場合、運動エネルギーの一部が熱エネルギーや音エネルギーへと変換されます。この実験では、木片がレールとの摩擦によって運動エネルギーを失い、それが熱へと変わったため、力学的エネルギー（運動エネルギーと位置エネルギーの和）が減少し、最終的に停止しました。

北海道公立高校入試(2018)類似

二本のばねばかりによる合力

Q31 重さが10Nの物体を2本の糸で吊り下げ、静止させました。このとき、2本の糸がなす角度を徐々に大きくしていくと、それぞれの糸につないだばねばかりが示す値はどのように変化しますか。

物理運動とエネルギー ★★ 基本実験・観察正答率 — 🔥 類題3問

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✅ 正解

角度が大きくなるほど、ばねばかりの示す値は大きくなる

物体が静止しているとき、2つの糸が引く力の合力は、物体の重力とつり合っています。糸に角度がつくと、それぞれの糸が引く力には水平方向の成分が含まれるようになります。垂直方向の成分の和が重力と等しくならなければならないため、角度が開くほど、各々の糸が負担する力（斜め方向の力）はより大きくならなければなりません。

北海道公立高校入試(2016)類似

合力

Q32 正方形のマス目が並んだ方眼紙上において、ある一点から「左方向に3マスの大きさ」を持つ力Aと、「上方向に4マスの大きさ」を持つ力Bが同時にはたらいています。平行四辺形の法則を用いてこれら2つの力を合成したとき、合力の大きさは方眼の何マス分の長さに相当しますか。

物理運動とエネルギー ★★★ 標準原理・計算正答率 — 🔥 類題3問

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✅ 正解

5マス分

左方向3マス、上方向4マスの2つの力を合成すると、横3マス・縦4マスの長方形の対角線が合力となります。この対角線の長さは三平方の定理（3の2乗 + 4の2乗 = 5の2乗）により算出され、5マス分の長さとなります。

北海道公立高校入試(2023)類似

瞬間の速さ

Q33 ある自動車が120kmの距離を2時間かけて移動した。このとき、120kmを2時間で割って求めた「時速60km」という値と、走行中に運転席のメーターが示していた「時速40km」や「時速70km」という値の関係について正しく説明しているものはどれか。

物理運動とエネルギー ★★ 基本原理・計算正答率 — 🔥 類題2問

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✅ 正解

「時速60km」は平均の速さであり、「時速40km」などは瞬間の速さである。

移動の途中で速さが変化していても、全移動距離を全所要時間で割って「ずっと一定の速さで動いた」とみなして求めた値を平均の速さと呼ぶ。これに対し、スピードメーターに表示されるような、その時々の刻々と変化する速さを瞬間の速さと呼ぶ。入試においては、記録タイマーの非常に短い打点間隔から求める速さも、瞬間の速さとみなすことが多い。

北海道公立高校入試(2017)類似

放射線

Q34 放射線の性質や正体についての説明として、最も適切なものはどれですか。

物理運動とエネルギー ★★ 基本原理・計算正答率 — 🔥 類題2問

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✅ 正解

原子核から放出される、非常に大きなエネルギーを持った粒子の流れや電磁波のことである。

放射線は、不安定な原子核が崩壊したり状態を変えたりする際に生じるエネルギーの放射です。ヘリウムの原子核であるアルファ線や電子の流れであるベータ線といった「粒子の流れ」と、非常に波長が短い「電磁波」であるガンマ線などがこれに該当します。選択肢にある殺菌作用を持つ光は紫外線であり、通常は放射線の定義に含めません。

北海道公立高校入試(2015)類似

力学的エネルギー保存の法則

Q35 おもりを糸でつるした振り子を、最も高い位置である点Aから静かに放し、最下点である点Bを通過して、反対側の点Cまで振る実験を行いました。摩擦や空気の抵抗が無視できるとき、おもりが点Aから点Bへ向かって移動する際の位置エネルギーと運動エネルギーの変化について、正しく説明しているものを選びなさい。

物理運動とエネルギー ★★ 基本実験・観察正答率 — 🔥 類題3問

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✅ 正解

位置エネルギーが減少し、その分だけ運動エネルギーが増加する

おもりが高い点Aから低い点Bへ移動する際、高さが低くなるため位置エネルギーは減少します。一方で、重力によっておもりが加速し速さが増すため、運動エネルギーは増加します。摩擦がない条件下では、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、その和は常に一定となります。

北海道公立高校入試(2024)類似

仕事の大きさと経路の独立性

Q36 質量が同じ2つの小球を、同じ高さの地点から水平面まで滑らせる実験を行います。一方の小球は傾きが10度のなめらかな斜面を下り、もう一方は傾きが20度のなめらかな斜面を下りました。それぞれの小球が水平面に達するまでに、小球に働く重力がした仕事の大きさの関係について説明したものとして、正しいものはどれですか。

物理運動とエネルギー ★★ 基本原理・計算正答率 — 🔥 類題2問

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✅ 正解

どちらの斜面も高さの変化、つまり垂直方向の距離が同じであるため、重力がした仕事の大きさは等しい。

重力が物体に対してする仕事の大きさは、物体に働く重力の大きさと、重力が働く向き（垂直方向）に移動した距離の積によって決まります。斜面の傾きが異なれば、物体が斜面から受ける力の加減や移動距離は変化しますが、出発点と到着点の高さの差である垂直方向の距離が変わらなければ、重力がする仕事の大きさは経路によらず一定となります。このため、傾きが異なる斜面であっても、同じ高さから水平面まで移動した際の仕事は等しくなります。

北海道公立高校入試(2016)類似

エネルギー変換効率

Q37 手回し発電機に電流を流してモーターとして利用し、300gの重りを1m引き上げる実験を行いました。このとき、回路には3Vの電圧がかかり、200mAの電流が20秒間流れました。消費した電力量のうち、重りを引き上げる仕事に使われたエネルギーの割合は何％ですか。ただし、100gの物体にはたらく重力の大きさを1Nとします。

物理運動とエネルギー ★★★ 標準原理・計算正答率 — 🔥 類題3問

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✅ 正解

25％

消費した電力量は「電圧(V)×電流(A)×時間(秒)」で求められるため、3V × 0.2A × 20秒 = 12Jとなります。一方、重りを引き上げる仕事は「力の大きさ(N)×移動距離(m)」で求められるため、3N × 1m = 3Jとなります。エネルギー変換効率は（目的の仕事 ÷ 消費した全エネルギー）× 100で計算されるため、(3J ÷ 12J) × 100 = 25％となります。200mAを0.2Aに換算すること、300gを3Nとして計算することが正確な導出のポイントです。

北海道公立高校入試(2025)類似

エネルギーの変換効率

Q38 照明器具における「エネルギーの変換効率」が高い状態とは、どのようなことを指しますか。その原理を説明したものとして最も適切なものを選びなさい。

物理運動とエネルギー ★★★ 標準原理・計算正答率 0%（2回） 🔥 類題3問

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✅ 正解

供給された電気エネルギーが、目的とする光エネルギーへ変わる割合が大きい状態のこと。

変換効率とは、もとのエネルギーが目的とするエネルギーにどれだけの割合で変換されたかを示す指標です。照明器具の場合、電気エネルギーを光エネルギーに変えることが目的であるため、無駄な熱エネルギーへの変換を抑え、光に変わる割合が大きいほど「変換効率が高い」と表現されます。

北海道公立高校入試(2024)類似

位置エネルギーの大きさと質量・高さの関係

Q39 質量が10g、30g、45gのいずれかの小球を、2cmから8cmまでの2cm刻みの高さから放して、水平面上にある木片に衝突させる実験を行った。質量10gの小球を高さ2cmから放したとき、木片が3cm移動したとすると、質量30gの小球を高さ4cmから放した場合、木片の移動距離は何cmになると考えられるか。

物理運動とエネルギー ★★★ 標準原理・計算正答率 — 🔥 類題3問

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✅ 正解

18cm

木片の移動距離は、衝突した小球が持っていた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 × 高さ）に比例するため、質量が10gから30gへと3倍になり、高さが2cmから4cmへと2倍になった場合、位置エネルギーの大きさは 3 × 2 ＝ 6倍になります。したがって、木片の移動距離も最初の3cmの6倍である18cmとなります。

北海道公立高校入試(2016)類似

エネルギー変換効率

Q40 手回し発電機で重りを引き上げる実験において、供給した電気エネルギーの数値と、重りが得た位置エネルギー（仕事）の数値を比較すると、電気エネルギーの方が大きな値になります。このように、変換効率が100％にならない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3問

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✅ 正解

回路や可動部で熱や音のエネルギーが発生し、外部に逃げたため

エネルギーが変換されるとき、エネルギーの総量は保存されますが、回路の電気抵抗による発熱や、モーターの可動部での摩擦による熱、音などが発生します。これらは目的の「重りを持ち上げる」という仕事には寄与しないエネルギーであるため、目的の仕事量は供給した全エネルギーよりも必ず小さくなり、変換効率が100％を下回る原因となります。

北海道公立高校入試(2015)類似

力学的エネルギー保存の法則

Q41 物体が高い位置にあることで蓄えられる「位置エネルギー」と、物体が運動していることで持つ「運動エネルギー」を合計したものを何と呼びますか。摩擦や空気の抵抗を無視できる場合、この合計は常に一定に保たれます。

物理運動とエネルギー ★ やさしい知識正答率 — 🔥 類題3問

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✅ 正解

力学的エネルギー

位置エネルギーと運動エネルギーの和は「力学的エネルギー」と定義されます。外部からの摩擦や空気抵抗による熱エネルギーへの変換がない場合、この合計値は一定に保たれるという性質があり、これを力学的エネルギー保存の法則と呼びます。

北海道公立高校入試(2015)類似

平均の速さの算出

Q42 記録タイマーやストロボスコープを用いて物体の運動を観察し、その結果から導き出される「平均の速さ」と、自動車のスピードメーターなどに表示される「瞬間の速さ」の違いについて正しく説明しているものはどれか。

物理運動とエネルギー ★★ 基本実験・観察正答率 — 🔥 類題3問

Q42 家庭のコンセントから得られる「交流」の性質について、乾電池から得られる「直流」と比較したときの説明として最も適切なものはどれか。

物理電流・磁界 ★★ 基本原理・計算正答率 — 🔥 類題2問

Q42 塩化銅水溶液の電気分解において、陽極側で発生した気体を集め、その中に湿った赤色のインクで色をつけた紙を入れたところ、紙の色が白く抜けました。また、この気体のにおいを嗅ぐと強い刺激臭がしました。この実験結果から確認できる、発生した気体の性質と名称の組み合わせを答えなさい。

化学イオン・酸アルカリ ★★ 基本実験・観察正答率 100%（1回） 🔥 類題3問

Q42 マグネシウムと酸素が3：2の質量比で反応し、銅と酸素が4：1の質量比で反応することがわかっています。これら2種類の金属について、それぞれ同じ質量の酸素と完全に反応させたとき、反応に必要なマグネシウムと銅の質量比（マグネシウム：銅）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3問

Q42 ろ過を行う際、ろ紙をあらかじめ水で湿らせてろうとの内壁に密着させておく理由として、最も適切なものはどれですか。

化学物質の性質 ★★ 基本原理・計算正答率 — 🔥 類題2問

Q42 裸子植物であるマツと、被子植物であるアブラナの共通点と相違点について、花粉をつくる場所の観点から説明したものとして正しいものはどれですか。

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

Q42 植物の葉の一部をアルミニウムはくで覆って光を当てた後、その葉を熱湯につけてから温めたエタノールで脱色し、ヨウ素液に浸しました。このとき、光が当たっていた露出部分だけが青紫色に変化し、アルミニウムはくで覆われていた部分や、最初から暗室に置かれていた葉が変化しなかったことから導き出される結論はどれですか。

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

Q41 植物の根の成長を顕微鏡で観察する際、根の先端に最も近い部分の細胞において、観察される現象や特徴について正しく述べたものはどれですか。

生物遺伝・進化・生態系 ★★ 基本実験・観察正答率 — 🔥 類題2問

Q41 地球から火星などの惑星を継続的に観察すると、時期によって見かけの大きさが大きく変化して見える。このように惑星の見かけの大きさが変化する理由を説明したものとして、最も適切なものはどれか。

地学天体・宇宙・環境 ★★ 基本原理・計算正答率 — 🔥 類題3問

Q41 「気団」と呼ばれる空気のまとまりが持つ特徴について、説明として最も適切なものはどれか選びなさい。

地学気象・天気 ★★ 基本原理・計算正答率 — 🔥 類題2問

Q41 ある火山の火山灰を採取し、顕微鏡で詳しく観察したところ、無色透明な石英や白色の長石といった粒が全体の大部分を占めており、黒色の黒雲母がわずかに混ざっていることが確認されました。この観察結果から推論できる、この火山の地下にあるマグマの粘り気と、噴火によって形成される火山の形の説明として、最も適切なものを次の中から選びなさい。

地学火山・地震・地層 ★★★ 標準実験・観察正答率 — 🔥 類題3問

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✅ 正解

マグマの粘り気が大きいため、爆発的な噴火が起こりやすく、盛り上がったドーム状の火山になる。

顕微鏡観察で石英や長石といった無色鉱物が多く見られる火山灰は、粘り気が大きいマグマに由来します。マグマの粘り気が大きいと、内部に閉じ込められた火山ガスが抜けにくいため噴火は爆発的になりやすく、地上に出たマグマは流れ広がらずにその場に盛り上がるため、ドーム状（鐘状）の火山が形成されます。観察された「白っぽい粒が大部分を占める」という特徴は、まさにこの性質を裏付けるものです。

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