📌 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
・徳島の理科過去問247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599件を作成
・一問一答形式で定期テスト・入試対策に差をつけよう!
当サイトでは、全国の公立高校入試の過去問を独自にデータベース化し、理科に関して20,121件という膨大な過去問を徹底的に分析しています。その中でも、徳島県の公立高校入試については247件の過去問を収録し、詳細な傾向分析を行っています。
徳島県の理科の出題内訳は、生物(26%)、物理(26%)、地学(25%)、化学(24%)と、非常にバランスよく構成されているのが特徴です。特定の分野に偏ることなく、基礎から応用までまんべんなく学習することが合格への近道となります。
例えば、徳島県の理科で頻出テーマ第1位となっているのは「金星の満ち欠けと見え方」です。このテーマは全体の2%を占めており、全国のデータベースから抽出した類似問題は599問にも及びます。つまり、このテーマを攻略することは、徳島県の入試において極めて高い得点効率を誇る戦略となるのです。
受験勉強において最も大切なのは、限られた時間をいかに有効に使うかという「効率」です。当サイトが提供するデータと分析結果を活用すれば、やみくもに問題集を解くのではなく、出題されやすいポイントを重点的に学習し、最短ルートで得点を伸ばすことが可能になります。
さあ、データが示す「合格の羅針盤」を手に、理科の得点力を飛躍的に高めていきましょう。あなたの努力が確実に結果へと結びつくよう、全力でサポートします。
徳島の科目別 過去問数
科目 出題件数 割合
生物 64 件 26%
物理 63 件 26%
地学 61 件 25%
化学 59 件 24%
「徳島」でよく出ている理科の問題は?
分析のポイント
徳島の頻出テーマ1位は金星の満ち欠けと見え方 。2位はオームの法則 。出やすい問題は必ず押さえておこう。
徳島の公立高校入試における理科の出題傾向について、過去のデータを分析した結果を報告します。
1. 科目バランス
徳島の理科入試は、各分野が極めて均等に出題される傾向にあります。全分野の合計を100パーセントとした場合、生物が26パーセント、物理が26パーセント、地学が25パーセント、化学が24パーセントという構成です。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ています。
2. 頻出Top3
過去のデータに基づく頻出単元のトップ3は以下の通りです。
第1位は 金星の満ち欠けと見え方 であり、5問出題されています。
第2位は オームの法則 であり、4問出題されています。
第3位は 電流と磁界・力の関係 であり、3問出題されています。
3. 直近の出題傾向
2024年度、2023年度、2022年度の直近3年間においても、上記の頻出単元を含む各分野から標準的な難易度の問題が継続して出題されています。特に物理分野の回路計算や、地学分野の天体に関する考察問題は、近年の入試においても安定して出題されており、基礎知識の定着を問う構成が維持されています。
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。
徳島の過去問出題率は84%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
徳島県公立高校入試の理科:光・音・力
最終更新日:2026/06/23(全449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
徳島県公立高校入試(2017)類似
静止した物体における力の平衡関係
Q1
電子てんびんの上に置かれたおもりに糸を取り付け、滑車を介して上向きに引っ張ったところ、おもりは電子てんびんに接したまま静止しました。このとき、おもりにはたらく「重力」「電子てんびんから受ける垂直抗力」「糸が引く張力」の向きと大きさの関係について正しい説明はどれですか。
物理
光・音・力
★★ 基本
実験・観察
正答率 —
🔥 類題3問
下向きの重力と張力の合計が、上向きの垂直抗力と等しい。
上向きの張力と、下向きの重力が等しく、垂直抗力はゼロである。
下向きの重力と、上向きの垂直抗力が等しく、張力は関係しない。
下向きの重力と、上向きの垂直抗力および張力の合計が等しい。
💡 答えを確認
✅ 正解
下向きの重力と、上向きの垂直抗力および張力の合計が等しい。
おもりが静止しているため、上下方向の力はつり合っています。おもりにはたらく力のうち、下向きの力は「重力」のみであり、上向きの力は「電子てんびんからの垂直抗力」と「糸による張力」の2つです。したがって、下向きの重力の大きさと、上向きの2つの力の合計が等しくなっていると考えられます。
徳島県公立高校入試(2020)類似
低い音を出す方法
Q2
モノコードの弦をはじいて音を出す実験において、最初に出た音よりも「低い音」を出すための操作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2問
弦をはじく部分の長さを短くし、弦を張る力を弱くする
弦をはじく部分の長さを長くし、弦を張る力を弱くする
弦をはじく部分の長さを長くし、弦を張る力を強くする
弦をはじく部分の長さを短くし、弦を張る力を強くする
💡 答えを確認
✅ 正解
弦をはじく部分の長さを長くし、弦を張る力を弱くする
モノコードの音の高さは、弦の振動する部分の長さ、弦を張る強さ、弦の太さによって決まります。低い音を出すためには、弦を長くする、弦をゆるめる(張る力を弱くする)、または太い弦を使うといった操作が必要です。逆に、弦を短くしたり強く張ったりすると、音は高くなります。
徳島県公立高校入試(2022)類似
対流
Q3
水を入れた鍋をコンロの火にかけ、底の中央部分を加熱したときの水の動きについて説明します。温められた底の方の水は上に向かって移動し、水面に達すると左右に分かれて鍋のふちの方へ進み、再び底の方へと戻っていく循環する動きが観察されます。このように、液体や気体が移動することによって熱が運ばれる現象の名称を答えなさい。
物理
光・音・力
★ やさしい
知識
正答率 —
🔥 類題3問
熱放射
対流
熱伝導
蒸散
💡 答えを確認
✅ 正解
対流
液体や気体などの流体において、物質そのものが移動することで熱が伝わる現象を対流といいます。鍋の底で温められた水は、周りの水よりも温度が高くなって移動を開始し、全体に熱を広げます。これに対し、物質の移動を伴わず、隣り合う物質に順に熱が伝わる現象を熱伝導、空間を隔てて熱が直接伝わる現象を熱放射(放射)と呼びます。
徳島県公立高校入試(2023)類似
完全没入後の浮力と深さの関係
Q4
高さ6.0cmの直方体の物体をばねばかりにつるし、水の中に静かに沈めていく実験を行いました。物体の底面が水面に触れてから、物体の上面が水面と同じ高さになる6.0cmの深さまでは、ばねばかりの値は直線的に減少しました。その後、さらに深く沈め、物体の底面が水面から10.0cmの深さに達するまでの間、ばねばかりが示す値はどうなりますか。
物理
光・音・力
★★ 基本
実験・観察
正答率 —
🔥 類題2問
深くなるほどさらに減少し続ける
0Nになり、そのまま変化しない
一定の値のまま変化しない
深くなるほど次第に増加する
💡 答えを確認
✅ 正解
一定の値のまま変化しない
物体が受ける浮力の大きさは、物体が押しのけた液体の体積に比例します。物体が完全に水の中に沈んだ後は、それ以上深く沈めても「物体が押しのける水の体積」は変化しないため、浮力の大きさは一定に保たれます。ばねばかりの値は「物体の重さ-浮力」で決まるため、浮力が一定であれば、ばねばかりの値も変化しません。
徳島県公立高校入試(2023)類似
水圧の大きさと向き
Q5
水中にある物体にはたらく水圧の性質について述べたものとして、最も適切なものを選択肢から選びなさい。
物理
光・音・力
★ やさしい
知識
正答率 —
🔥 類題3問
水面からの深さが深くなるほど小さくなり、物体の面に対して垂直にはたらく。
水面からの深さが深くなるほど大きくなり、物体の面に対して垂直にはたらく。
水面からの深さが深くなるほど大きくなり、物体の上面から下面に向かってのみはたらく。
水面からの深さに関係なく一定の大きさであり、物体のあらゆる向きからはたらく。
💡 答えを確認
✅ 正解
水面からの深さが深くなるほど大きくなり、物体の面に対して垂直にはたらく。
水圧は水自体の重さによって生じる圧力であり、水面からの深さが深くなるほど、その地点より上にある水の量が増えるため、圧力の大きさは増大する。また、水圧は特定の方向からだけではなく、あらゆる向きから物体の面に対して垂直にはたらくという性質がある。
徳島県公立高校入試(2022)類似
対流
Q6
液体や気体の中を熱が伝わる「対流」が起こる理由として、正しいものはどれですか。
物理
光・音・力
★★ 基本
原理・計算
正答率 —
🔥 類題3問
熱せられた部分の温度が上がって密度が大きくなり、その部分が上昇するため
熱せられた部分の温度が上がって密度が小さくなり、その部分が上昇するため
熱せられた部分の温度が上がって密度が小さくなり、その部分が下降するため
熱せられた部分の物質が振動し、隣り合う物質に次々と熱が伝わるため
💡 答えを確認
✅ 正解
熱せられた部分の温度が上がって密度が小さくなり、その部分が上昇するため
流体(液体や気体)は温められると体積が膨張するため、単位体積あたりの質量である密度が小さくなります。まわりの温度が低い部分に比べて密度が小さくなった(軽くなった)部分は上昇し、逆に温度が低く密度の大きい部分は下降します。この密度の違いによる物質の移動によって対流が生じ、熱が全体へと運ばれます。
徳島県公立高校入試(2020)類似
振幅と音の大きさ
Q7
モノコードの弦をはじいて音を出したとき、弦の振動する幅のことを何といいますか。また、その幅を大きくしたときに聞こえる音の変化として最も適切なものを次から選びなさい。
物理
光・音・力
★ やさしい
知識
正答率 —
🔥 類題2問
振動数といい、以前よりも大きな音が出る
振動数といい、以前よりも高い音が出る
振幅といい、以前よりも大きな音が出る
振幅といい、以前よりも高い音が出る
💡 答えを確認
✅ 正解
振幅といい、以前よりも大きな音が出る
音の源となる物体が振動する幅のことを振幅と呼びます。この振幅が大きくなるほど、周囲の空気をより強く振動させるため、耳に届く音は大きくなります。音の高さに関係するのは振動数であり、振幅は音の大きさを決定する要素です。
徳島県公立高校入試(2022)類似
熱による密度の変化
Q8
物質を温めたときの状態の変化と、それに伴う動きについて説明したものとして、最も適切なものはどれですか。
物理
光・音・力
★ やさしい
知識
正答率 —
🔥 類題3問
物質の温度が上がると体積が膨張し、密度が小さくなるため、周囲の物質に押し上げられて上昇する。
物質の温度が上がると質量が増加し、密度が大きくなるため、周囲の物質を押し分けて下降する。
物質の温度が上がると質量が減少し、密度が小さくなるため、周囲の物質に押し上げられて上昇する。
物質の温度が上がると体積が収縮し、密度が大きくなるため、周囲の物質を押し分けて下降する。
💡 答えを確認
✅ 正解
物質の温度が上がると体積が膨張し、密度が小さくなるため、周囲の物質に押し上げられて上昇する。
物質は加熱されて温度が上がると、質量は変わらないまま体積が膨張します。密度は「質量 ÷ 体積」で求められるため、質量が変わらずに体積だけが大きくなると、単位体積あたりの質量である密度は小さくなります。その結果、周囲にある温度の低い(=密度が高い)物質よりも軽くなり、押し上げられるようにして上昇します。
徳島県公立高校入試(2018)類似
全身を映す鏡の大きさと設置位置
Q9
垂直な壁に固定された鏡の前に人が立ち、自分の全身(頭の先から足の先まで)を映して見ることを考えます。このとき、全身を映すために必要な鏡の上下方向の長さ(最小値)について、光の反射の性質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3問
目の高さが身長のどの位置にあるかによって、必要な鏡の長さが決まるため一定ではない。
鏡からの距離が遠くなるほど、身長より長い鏡が必要になる。
反射の法則により、身長の半分以上の長さがあればよい。
光が拡散するため、身長と同じ長さが必要である。
💡 答えを確認
✅ 正解
反射の法則により、身長の半分以上の長さがあればよい。
光の反射の法則では、入射角と反射角は常に等しくなります。頭の先から出た光が鏡で反射して目に届く位置は「目と頭の先の中点の高さ」であり、足の先から出た光が鏡で反射して目に届く位置は「目と足の先(床)の中点の高さ」となります。この2つの反射点の間の距離を計算すると、常に身長の半分となるため、鏡の長さは身長の半分あれば全身を映すことが可能です。
徳島県公立高校入試(2017)類似
水圧によるゴム膜の変形
Q10
水中にある物体にはたらく「水圧」という力について、その向きとはたらき方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
知識
正答率 —
🔥 類題3問
水中のあらゆる方向から、物体の面に対して垂直にはたらく
物体の側面に対して、左右から中心に向かってのみはたらく
物体の上面に対して、上から下に向かってのみはたらく
重力と同じ向きに、水面から底に向かってのみはたらく
💡 答えを確認
✅ 正解
水中のあらゆる方向から、物体の面に対して垂直にはたらく
水圧は、その地点よりも上にある水の重さによって生じる力であり、水中にある物体の表面に対してあらゆる方向から垂直にはたらくという性質を持っています。
徳島県公立高校入試(2024)類似
摩擦力
Q11
物体が他の物体とふれ合っているとき、そのふれ合う面において、物体の動きを妨げる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3問
弾性力
重力
垂直抗力
摩擦力
💡 答えを確認
✅ 正解
摩擦力
互いにふれ合っている物体の面の間に生じ、物体の動きを妨げるようにはたらく力を摩擦力と呼びます。この力は物体が静止していても、動かそうとする力がはたらいていれば発生します。
徳島県公立高校入試(2018)類似
二枚の鏡による反射の道筋
Q12
自分の前にある固定された大きな鏡と、手に持った小さな鏡(手鏡)を使い、合わせ鏡の仕組みで後頭部を観察します。このとき、後頭部が目に見えるまでの「光の道筋」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
光・音・力
★★ 基本
実験・観察
正答率 —
🔥 類題3問
手鏡から出た光が、直接後頭部で反射し、そのまま前方の鏡を通り抜けて目に届く道筋
後頭部から出た光が、背後の手鏡で反射し、さらに前方の鏡で反射して目に届く道筋
目から出た光が、前方の鏡で反射し、さらに背後の手鏡で反射して後頭部に届く道筋
後頭部から出た光が、背後の手鏡を透過し、前方の鏡で屈折して目に届く道筋
💡 答えを確認
✅ 正解
後頭部から出た光が、背後の手鏡で反射し、さらに前方の鏡で反射して目に届く道筋
物体が目に見えるのは、光源からの光が物体で反射し(あるいは物体自身が発光し)、その光が目に届くからです。後頭部を観察する場合、まず後頭部の一点から出た光が背後の鏡に向かい、そこで1回目の反射が起こります。その反射光が前方の鏡に向かって進み、2回目の反射(連続反射)を経て観測者の目に届くことで、直接見ることができない後頭部の像を認識できます。
徳島県公立高校入試(2022)類似
凸レンズを組み合わせた望遠鏡の原理
Q13
2枚の凸レンズを用いた望遠鏡で、遠くの物体の像を大きくして観察する仕組みについて説明した文として、適切なものはどれですか。
物理
光・音・力
★★ 基本
知識
正答率 —
🔥 類題2問
対物レンズによってできた実像を、接眼レンズの焦点からちょうど2倍の距離の点に置くことで、拡大された像を見る。
対物レンズによってできた実像を、接眼レンズの焦点の内側に置くことで、拡大された像を見る。
対物レンズによってできた虚像を、接眼レンズの焦点の内側に置くことで、拡大された像を見る。
対物レンズによってできた実像を、接眼レンズの焦点の外側に置くことで、拡大された像を見る。
💡 答えを確認
✅ 正解
対物レンズによってできた実像を、接眼レンズの焦点の内側に置くことで、拡大された像を見る。
望遠鏡は、遠方にある物体からの光を対物レンズで集め、一度実像を結ばせます。その実像を接眼レンズにとっての「物体」とみなし、接眼レンズの焦点の内側に配置することで、虫眼鏡と同じ原理により拡大された虚像として観察する仕組みになっています。対物レンズの焦点の内側に実像を作るわけではない点に注意が必要です。
徳島県公立高校入試(2022)類似
物体と同じ大きさの像ができる条件
Q14
凸レンズから20.0cmの位置に物体を置いたとき、スクリーンに物体と同じ大きさの像が映る装置があります。この物体をレンズから遠ざけ、物体から凸レンズまでの距離を30.0cmにしたとき、スクリーンを動かしてはっきりとした像を映すと、像の大きさは物体と比べてどのようになりますか。
物理
光・音・力
★★ 基本
実験・観察
正答率 —
🔥 類題3問
物体と同じ大きさである
物体よりも大きくなる
物体よりも小さくなる
像は映らなくなる
💡 答えを確認
✅ 正解
物体よりも小さくなる
物体から凸レンズまでの距離が焦点距離の2倍(この実験では20.0cm)のときに、像の大きさは物体と同じになります。物体を焦点距離の2倍よりも遠い位置(30.0cm)に置くと、像ができる位置は凸レンズに近づき、その大きさは実物よりも小さくなるという性質があります。
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垂直抗力
Q15
水平な机の上に重さ10Nの本を置いたところ、本は動かずに静止しました。このとき、本にはたらく「重力」と「机から本にはたらく垂直抗力」の関係について述べた説明として、最も適切なものはどれですか。
物理
光・音・力
★★ 基本
原理・計算
正答率 —
🔥 類題2問
垂直抗力は、重力よりも常にわずかに大きいため本を支えることができる
2つの力は大きさが等しく向きが反対であり、つり合いの関係にある
本が静止しているのは、垂直抗力がはたらかず重力のみが作用しているためである
重力と垂直抗力は、作用・反作用の関係にあるためつり合いではない
💡 答えを確認
✅ 正解
2つの力は大きさが等しく向きが反対であり、つり合いの関係にある
物体が1つの面上に置かれて静止しているとき、物体にはたらく重力と、接している面から受ける垂直抗力は、大きさが同じで向きが反対、かつ同一直線上にあるため、つり合いの状態にあります。本が静止しているという事実は、これらの力が打ち消し合っていることを示しています。
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全反射
Q16
光が水の中から空気中へ進むとき、入射角と屈折角の関係に着目して全反射が起こる理由を考えました。全反射が起こる直前の状態における、入射角と屈折角の関係を正しく説明しているものはどれか。
物理
光・音・力
★★★ 標準
原理・計算
正答率 —
🔥 類題3問
入射角と屈折角が常に等しく、どちらも45度に達しようとしている
屈折角が入射角のちょうど2倍になり、限界の角度に達しようとしている
入射角よりも屈折角の方が大きく、屈折角が90度に達しようとしている
入射角よりも屈折角の方が小さく、屈折角が0度に達しようとしている
💡 答えを確認
✅ 正解
入射角よりも屈折角の方が大きく、屈折角が90度に達しようとしている
光が水から空気へ進むときは、屈折角は入射角よりも常に大きくなります。入射角を大きくしていくと、先に屈折角が90度に達します。屈折角が90度より大きくなることはできないため、これ以上入射角を大きくすると、光は空気中へ進むことができなくなり全反射が起こります。
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反射の法則
Q17
平らな鏡の面に対して、光を斜めに当てました。このとき、鏡の面と入射した光の筋とのなす角度が40度であった場合、光の反射角の大きさは何度になりますか。
物理
光・音・力
★★★ 標準
原理・計算
正答率 —
🔥 類題3問
80度
50度
100度
40度
💡 答えを確認
✅ 正解
50度
入射角および反射角は、「鏡の面」ではなく「鏡の面に垂直な線」と光の筋とのなす角を指します。鏡の面と光の筋が40度である場合、垂直な線とのなす角(入射角)は 90度 - 40度 = 50度となります。反射の法則により入射角と反射角は等しいため、反射角も50度となります。
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屈折
Q18
水を入れた透明なコップの底に置いたコインを、斜め上の位置から観察したところ、実際の位置よりも浅い場所にあるように見えた。この理由を説明したもの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3問
コインの表面で光が乱反射し、あらゆる方向に進んだため
コップの側面で光が全反射し、コインの像が映り込んだため
水が鏡のような役割を果たし、光が境界の面で反射したため
水と空気の境界で光が屈折し、光の進む道筋が変化したため
💡 答えを確認
✅ 正解
水と空気の境界で光が屈折し、光の進む道筋が変化したため
水中のコインから出た光が空気中に出るとき、水と空気の境界で屈折が起こります。人の目は「光は直進してくる」と認識するため、屈折して届いた光を直線状にたどった位置にコインがあるように錯覚します。このように、異なる物質を光が通る際の進行方向の変化によって生じる現象です。
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糸が物体を引く力(張力)の作図
Q19
物体を糸で引くとき、その「糸が物体を引く力(張力)」を矢印で表す方法として、最も適切な説明はどれですか。
物理
光・音・力
★ やさしい
知識
正答率 —
🔥 類題2問
糸と物体の接点を作用点とし、糸が伸びている方向に沿って描く
物体の中心を作用点とし、糸が伸びている方向に沿って描く
物体の中心を作用点とし、斜面に対して垂直な向きに描く
糸と物体の接点を作用点とし、重力と反対の向きに描く
💡 答えを確認
✅ 正解
糸と物体の接点を作用点とし、糸が伸びている方向に沿って描く
糸が物体を引く力(張力)は、糸が物体に直接触れている部分から働く力であるため、作用点は「糸と物体の接点」となります。また、力は糸が引っ張られている方向に沿って働くため、矢印はその向きに合わせて描く必要があります。物体の中心を作用点とするのは重力などの場合であり、張力とは区別して考える必要があります。
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屈折
Q20
光が空気中からガラスや水などの異なる物質に進むとき、その境界の面で光の進む方向が曲がる現象を何というか。
物理
光・音・力
★ やさしい
知識
正答率 —
🔥 類題3問
拡散
反射
全反射
屈折
💡 答えを確認
✅ 正解
屈折
光は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変わるために進行方向が変化します。この現象を屈折と呼び、凸レンズが光を集める仕組みの基礎となる原理です。
もっと見る(残り22問)↓
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屈折による物体の見かけの位置
Q21
水槽の底に沈めた硬貨を斜め上から観察すると、硬貨は実際にある場所よりも浅い位置に浮き上がって見えます。このように、光が水と空気の境界で折れ曲がる現象の名前と、折れ曲がった光の延長線上に見える「実際にはそこにない像」の名前の組み合わせとして正しいものを選びなさい。
物理
光・音・力
★ やさしい
知識
正答率 —
🔥 類題2問
現象:屈折、像:実像
現象:反射、像:虚像
現象:屈折、像:虚像
現象:全反射、像:実像
💡 答えを確認
✅ 正解
現象:屈折、像:虚像
光が水から空気中へ進むとき、その境界で光が折れ曲がる現象を屈折といいます。観測者の目には、屈折して届いた光を直進してきたものとして認識する性質があるため、屈折した光を逆にたどった延長線上に物体があるように見えます。このとき見える像は、実際に光が集まってできているわけではないため「虚像」と呼ばれます。
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実像の向き
Q22
凸レンズによって、もとの物体よりも大きな実像がスクリーンにはっきりと映っているとき、物体の上端から出た光はどのように進んで像を結びますか。光の進み方と、像の向きの関係について述べたものを選びなさい。
物理
光・音・力
★★★ 標準
原理・計算
正答率 —
🔥 類題3問
物体の上端から出た光は、凸レンズを通過したあと軸の上側に集まるため、上下が同じ向きの像になる
物体の上端から出た光は、凸レンズを通過したあと軸の下側に集まるため、上下が逆向きの像になる
物体の上端から出た光は、凸レンズで全反射して下側に進むため、上下左右が同じ向きの像になる
物体の上端から出た光は、凸レンズを通過したあと直進し続けるため、左右のみが逆向きの像になる
💡 答えを確認
✅ 正解
物体の上端から出た光は、凸レンズを通過したあと軸の下側に集まるため、上下が逆向きの像になる
凸レンズの軸(光軸)より上にある物体の一点から出た光は、レンズで屈折したあと、軸を通り越して反対側(下側)のスクリーン上の一点に集まります。同様に右側の点は左側に集まるため、結果として実像の向きは、上下および左右がすべて逆向きになります。
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凸レンズを組み合わせた望遠鏡の原理
Q23
2枚の凸レンズを組み合わせた望遠鏡において、接眼レンズを通して物体が大きく見える理由を、レンズの性質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。
物理
光・音・力
★★★ 標準
原理・計算
正答率 —
🔥 類題2問
接眼レンズの焦点の内側にある実像から出る光が、接眼レンズで屈折し、さらに大きな虚像を作るから。
接眼レンズの焦点の内側にある虚像から出る光を、接眼レンズで屈折させて実像としてスクリーンに映すから。
対物レンズが作った実像を、接眼レンズの焦点のちょうど真上に置くことで、光が一点に集まり明るくなるから。
接眼レンズの焦点の外側にある実像から出る光が、接眼レンズで反射し、さらに大きな実像を作るから。
💡 答えを確認
✅ 正解
接眼レンズの焦点の内側にある実像から出る光が、接眼レンズで屈折し、さらに大きな虚像を作るから。
凸レンズの性質として、物体を焦点の内側に置くと、屈折した光が物体の背後で広がったように進み、大きな虚像ができるという原理があります。望遠鏡では、対物レンズが作った実像を接眼レンズの焦点の内側に位置するように調整することで、接眼レンズが拡大鏡(虫眼鏡)の役割を果たし、像を拡大しています。
徳島県公立高校入試(2022)類似
物体と同じ大きさの像ができる条件
Q24
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20.0cmにしたところ、凸レンズから20.0cm離れた位置にあるスクリーン上に、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、この凸レンズの焦点距離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3問
30.0cm
10.0cm
40.0cm
20.0cm
💡 答えを確認
✅ 正解
10.0cm
スクリーンに物体と同じ大きさの像が映るとき、物体から凸レンズまでの距離は焦点距離の2倍になるという原理があります。この実験では距離が20.0cmのときに同じ大きさの像が得られているため、20.0cmを2で割った10.0cmがこの凸レンズの焦点距離となります。
徳島県公立高校入試(2018)類似
二枚の鏡による反射の道筋
Q25
前後に配置した2枚の鏡を利用して、自分の後頭部を観察する場合を考えます。後頭部の一点から出た光が、まず後ろの鏡で反射し、次に前の鏡で反射して目に届くとき、それぞれの鏡の面において入射角と反射角が等しくなるという決まりを何といいますか。
物理
光・音・力
★ やさしい
知識
正答率 —
🔥 類題3問
光の直進の法則
反射の法則
全反射の法則
屈折の法則
💡 答えを確認
✅ 正解
反射の法則
光が鏡の境界線で跳ね返るとき、鏡の面に垂直な線(法線)と入射光がなす角度(入射角)と、法線と反射光がなす角度(反射角)は常に等しくなります。この原理を反射の法則と呼び、2枚の鏡を用いる場合でも、それぞれの反射点においてこの法則が成立しています。
徳島県公立高校入試(2024)類似
垂直抗力
Q26
水平な机の上に置かれた本が静止しているとき、本には地球から引かれる下向きの重力がはたらいています。この重力とつり合っている、机の面から本に対して垂直に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
磁力
垂直抗力
弾性力
電気力
💡 答えを確認
✅ 正解
垂直抗力
物体が接している面から、その面に対して垂直に押し返される方向に受ける力のことを垂直抗力といいます。この場合、机から本に対して上向きにはたらく力が重力と打ち消し合うことで、本が静止した状態を保っています。
徳島県公立高校入試(2023)類似
浮力の大きさの算出
Q27
物体を液体に沈めたとき、その物体にはたらく上向きの浮力の大きさを測定する方法として適切な記述を選びなさい。
物理
光・音・力
★ やさしい
知識
正答率 —
🔥 類題3問
空気中での物体の重力の大きさから、液体中にあるときのばねばかりの値を差し引く
液体中にあるときのばねばかりの値を、物体の体積で割る
物体の質量に、液体に沈めた深さを掛ける
空気中での物体の重力の大きさに、液体中にあるときのばねばかりの値を加える
💡 答えを確認
✅ 正解
空気中での物体の重力の大きさから、液体中にあるときのばねばかりの値を差し引く
物体を液体に入れると、液体から上向きの力である浮力を受けるため、ばねばかりが示す値は空気中にあるときよりも小さくなる。この空気中での重力の大きさと、液体中でのばねばかりの測定値の差を求めることで、物体を押し上げている浮力の大きさを算出することができる。
徳島県公立高校入試(2023)類似
水圧の大きさと向き
Q28
水中に円柱状の物体を、底面が水平になるように沈めたとき、物体の側面にはたらく水圧について説明したものとして、最も適切なものはどれですか。
物理
光・音・力
★★ 基本
実験・観察
正答率 —
🔥 類題3問
円柱の側面にはたらく水圧は、どの深さにおいても等しい大きさである。
円柱の側面には水圧ははたらくが、上面や底面には水圧ははたらかない。
円柱の側面にはたらく水圧は、浅い位置にあるほど大きくなる。
円柱の側面にはたらく水圧は、深い位置にあるほど大きくなる。
💡 答えを確認
✅ 正解
円柱の側面にはたらく水圧は、深い位置にあるほど大きくなる。
水圧の大きさは物体の向きに関わらず、水面からの深さによって決まる。円柱を垂直に沈めた場合、側面の低い位置(深い場所)ほど、より大きな水圧が面に対して垂直にはたらくため、深さに比例して圧力の矢印は長くなる。
徳島県公立高校入試(2022)類似
焦点の位置の特定
Q29
凸レンズを用いた実験において、作図によって焦点の位置を特定する方法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
光・音・力
★★ 基本
実験・観察
正答率 —
🔥 類題2問
物体の上端からレンズの中心を通る直線を描き、その直線が光軸と重なる点を焦点とする。
物体の上端から出た光がレンズの右端で反射する経路を描き、その反射光が光軸と交わる点を焦点とする。
像の上端から光軸に対して垂直に引いた直線を描き、その直線がレンズの面と交わる点を焦点とする。
物体の上端から光軸に平行に出た光がレンズで屈折し、像の上端を通る直線を描き、その直線と光軸が交わる点を焦点とする。
💡 答えを確認
✅ 正解
物体の上端から光軸に平行に出た光がレンズで屈折し、像の上端を通る直線を描き、その直線と光軸が交わる点を焦点とする。
凸レンズの性質として、光軸に平行に入射した光はレンズで屈折した後、必ず焦点を通るという決まりがあります。実像ができるとき、物体の上端から出た光はすべて像の上端に集まるため、光軸に平行な光も屈折した後は「焦点」と「像の上端」の両方を通過することになります。したがって、これらを通る直線を引くことで、光軸上の焦点の位置を特定できます。
徳島県公立高校入試(2018)類似
全身を映す鏡の大きさと設置位置
Q30
身長が160cmで、床から目の高さまでの距離が150cmである人がいます。この人が、垂直な壁に設置した鏡で自分の足の先までをちょうど映して見るためには、鏡の下端(一番下の部分)を床から何cmの高さに設置すればよいですか。
物理
光・音・力
★★★ 標準
原理・計算
正答率 —
🔥 類題3問
床から0cm(床に直接つける)
床から75cmの高さ
床から150cmの高さ
床から80cmの高さ
💡 答えを確認
✅ 正解
床から75cmの高さ
足の先から出た光が鏡で反射して目に届くとき、反射の法則によって「足の先(床)」と「目」のちょうど中間の高さで光が反射します。問題文では床から目の高さまでが150cmとされているため、その半分である 150 ÷ 2 = 75cm の位置が、足の先を映すために必要な鏡の最下点となります。なお、鏡の上端は「目(150cm)」と「頭の先(160cm)」の中間である155cmの高さにあれば、頭の先まで映すことができます。
徳島県公立高校入試(2022)類似
焦点の位置の特定
Q31
方眼上の位置関係において、凸レンズの光軸から高さ3目盛りの位置にある物体の上端から、光軸に平行な光をレンズに向けて入射させました。レンズで屈折した光は、レンズの中心から右に3目盛り、光軸から下に1.5目盛りの位置にある像の上端を通過しました。このとき、この凸レンズの焦点は、レンズの中心から右に何目盛りの位置にありますか。
物理
光・音・力
★★★ 標準
原理・計算
正答率 —
🔥 類題2問
2目盛りの位置
1.5目盛りの位置
2.5目盛りの位置
1目盛りの位置
💡 答えを確認
✅ 正解
2目盛りの位置
光軸に平行な光はレンズ上の「高さ3目盛り」の地点で屈折し、その後、焦点を通って「右に3目盛り、高さマイナス1.5目盛り」の地点(像の上端)に到達します。この光の経路を直線として考えると、右に3目盛り進む間に高さが4.5目盛り(3から-1.5まで)減少していることがわかります。1目盛り右へ進むごとに高さが1.5目盛りずつ減少するため、高さが3目盛りから0(光軸)になるまでには、右へ2目盛り進む必要があります。光軸と交わる点が焦点であるため、焦点はレンズから右に2目盛りの位置となります。
徳島県公立高校入試(2020)類似
音源
Q32
鳴っている音叉(おんさ)に触れると手が震えるように感じたり、水面に触れさせると水しぶきが上がったりします。これらの観察結果から導き出される、音の正体と名称に関する説明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2問
物体が振動することで音が発生しており、その物体を音源(発音体)と呼ぶ。
物体が回転することで音が発生しており、その物体を音源(発音体)と呼ぶ。
物体から電気が流れることで音が発生しており、その物体のことを振動数と呼ぶ。
物体の温度が上がることで音が発生しており、その物体のことを振幅と呼ぶ。
💡 答えを確認
✅ 正解
物体が振動することで音が発生しており、その物体を音源(発音体)と呼ぶ。
音叉が音を出しているときに水しぶきが上がるのは、目に見えにくい速さで音叉が震えているためです。このように物体が振動することが音の発生条件であり、その物体を音源、あるいは発音体と定義します。振幅は揺れの大きさを、振動数は1秒間に振動する回数を表す言葉であり、物体そのものを指す言葉ではありません。
徳島県公立高校入試(2018)類似
全身を映す鏡の大きさと設置位置
Q33
鏡に全身を映すことができる最小の長さの鏡を壁に固定しました。この鏡の前に立っている人が、鏡から遠ざかるように後ろに移動した場合、鏡に映る自分の姿の範囲はどう変化しますか。
物理
光・音・力
★★ 基本
実験・観察
正答率 —
🔥 類題3問
遠ざかるほど鏡に映る像が小さくなるため、全身よりも広い範囲が映るようになる。
鏡からの距離が2倍になると、全身を映すために必要な鏡の長さも2倍必要になる。
遠ざかるほど光が目に届く角度は変化するが、必要な鏡の範囲の比率は変わらないため、全身が映るまま変化しない。
遠ざかるほど鏡への入射角が小さくなるため、頭の先や足の先が映らなくなる。
💡 答えを確認
✅ 正解
遠ざかるほど光が目に届く角度は変化するが、必要な鏡の範囲の比率は変わらないため、全身が映るまま変化しない。
鏡からの距離が変わっても、自分の体、鏡の反射点、そして目に届く光の道筋が作る三角形の相似関係は保たれます。鏡に映る像(虚像)は、鏡を対称の軸として自分と反対側の同じ距離の位置に現れます。自分と鏡の距離、および鏡と像の距離が同じ比率で変化するため、全身を映すために必要な鏡の領域は、常に身長の半分のままで変化しません。これは多くの受験生が間違えやすいポイントです。
徳島県公立高校入試(2018)類似
屈折
Q34
光が空気中から水の中へ、あるいは水中から空気中へというように、異なる種類の物質の境界を斜めに進むとき、その境界で光の進行方向が曲がる現象を何というか、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
直進
反射
屈折
全反射
💡 答えを確認
✅ 正解
屈折
光が性質の異なる物質の境界を斜めに通過する際、物質によって光の進む速さが異なるために進行方向が変化する現象です。この現象は異なる物質が接している「境界」で発生するのが特徴です。
徳島県公立高校入試(2022)類似
実像の向き
Q35
光学台を用いた凸レンズの実験において、物体として「右上(↗)」の向きを指す矢印の切り抜きを用いた。この物体とレンズの距離を調節し、スクリーンの位置を調整して鮮明な像を映し出したとき、スクリーン上に映る像の矢印の向きはどのようになるか。
物理
光・音・力
★★ 基本
実験・観察
正答率 —
🔥 類題3問
「右上(↗)」を指しており、もとの物体と同じ向きを維持している。
「左上(↖)」を指しており、もとの物体に対して左右のみが逆向きになっている。
「左下(↙)」を指しており、もとの物体に対して上下左右が逆向きになっている。
「右下(↘)」を指しており、もとの物体に対して上下のみが逆向きになっている。
💡 答えを確認
✅ 正解
「左下(↙)」を指しており、もとの物体に対して上下左右が逆向きになっている。
スクリーンに映し出される実像は、凸レンズの働きによって、もとの物体を180度回転させたような状態、つまり上下と左右がどちらも逆転した向きで投影される。したがって、右上を指していた矢印は、上下が逆(下向き)になり、かつ左右も逆(左向き)になるため、左下を指す像として観察される。
徳島県公立高校入試(2018)類似
反射の法則
Q36
水槽の中に満たされた水の底から、水面に向かって光を当てたところ、光の一部が水面で跳ね返り、再び水中へと戻っていきました。このとき、水面に垂直な線と水面に向かう光とのなす角が30度であった場合、反射して水中を進む光と垂直な線とのなす角(反射角)は何度になりますか。
物理
光・音・力
★★ 基本
実験・観察
正答率 —
🔥 類題3問
150度
90度
60度
30度
💡 答えを確認
✅ 正解
30度
光が物質の境界で反射するとき、入射角と反射角は常に等しくなるという反射の法則が働きます。問題文において、水面に垂直な線と入射する光のなす角(入射角)が30度と示されているため、反射角も同様に30度となります。屈折角と混同しないよう注意が必要です。
徳島県公立高校入試(2023)類似
浮力の大きさの算出
Q37
空気中での重力の大きさが2.1Nの物体を水に沈め、物体が完全に水面より下にある状態(水深6.0cm)で静止させたところ、ばねばかりの値が1.3Nを示した。このとき物体にはたらいている浮力の大きさとして正しいものを選びなさい。
物理
光・音・力
★★ 基本
原理・計算
正答率 —
🔥 類題3問
0.8N
3.4N
1.3N
0.4N
💡 答えを確認
✅ 正解
0.8N
浮力は、物体が液体に浸かっている部分の体積が大きくなるほど大きくなる。完全に水没した状態でのばねばかりの値が1.3Nであるとき、空気中での重力の大きさ2.1Nとの差を求めると、2.1 – 1.3 = 0.8Nとなる。これが物体が完全に沈んだ際の上向きの浮力の大きさである。
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静止した物体における力の平衡関係
Q38
電子てんびんの上に、2.0Nの重力がはたらくおもりを置きました。このおもりに糸をつけ、滑車を通して上向きに0.8Nの力(張力)で引き上げましたが、おもりは動かず静止したままでした。このとき、電子てんびんがおもりを上向きに押し返す力(垂直抗力)は何Nですか。
物理
光・音・力
★★★ 標準
原理・計算
正答率 —
🔥 類題3問
0.8N
1.2N
2.0N
2.8N
💡 答えを確認
✅ 正解
1.2N
おもりが静止しているとき、上向きの力の合計と下向きの力の合計は等しくなります。下向きの力は重力の2.0Nです。上向きの力は、糸が引く張力0.8Nと電子てんびんからの垂直抗力の合計です。「垂直抗力 + 0.8N = 2.0N」という関係が成立するため、垂直抗力は 2.0 - 0.8 = 1.2N となります。
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完全没入後の浮力と深さの関係
Q39
ばねばかりにつるした物体を液体に沈めたとき、物体が完全に沈んだ後であれば、さらに深く沈めても物体にはたらく浮力の大きさが変化しなくなるのはなぜですか。その理由として最も適切な説明を選びなさい。
物理
光・音・力
★★★ 標準
原理・計算
正答率 —
🔥 類題2問
物体にはたらく水圧がどの向きからも均等になるから
物体にはたらく上下方向の水圧の差が一定になるから
深くなるほど液体の密度が大きくなるから
物体の上面にかかる水圧が深さに比例して大きくなるから
💡 答えを確認
✅ 正解
物体にはたらく上下方向の水圧の差が一定になるから
浮力は、物体の上面にはたらく下向きの水圧と、下面にはたらく上向きの水圧の差によって生じます。物体が完全に沈んだ後は、さらに深く沈めても「上面と下面の深さの差(物体の高さ)」は変わりません。深さに比例して上面・下面それぞれの水圧は増大しますが、その差は常に一定に保たれるため、浮力の大きさ(物体が押しのける液体の体積に相当する重さ)は一定となります。
徳島県公立高校入試(2018)類似
臨界角
Q40
光の全反射という現象が起こり始めるときの条件について、物理学的な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。
物理
光・音・力
★★★ 標準
原理・計算
正答率 —
🔥 類題3問
反射角と屈折角の合計が90度になるとき
入射角と反射角の合計が90度になるとき
入射角を大きくしていき、屈折角が90度になるとき
入射角を大きくしていき、反射角が90度になるとき
💡 答えを確認
✅ 正解
入射角を大きくしていき、屈折角が90度になるとき
全反射が起こり始める限界の角度である臨界角は、屈折角が90度になるときの入射角として定義されます。光が屈折して空気中に出ようとする際、その角度(屈折角)が90度を超えると、光は空気側へ出ることができず、完全に跳ね返る現象が成立します。このときの入射角の状態が全反射の境界線となります。
もっと見る(残り2問)↓
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二枚の鏡による反射の道筋
Q41
2枚の鏡を平行、あるいは角度をつけて配置し、光を連続反射させて物体を観察する装置の原理について述べた文として、正しいものはどれですか。
物理
光・音・力
★★★ 標準
原理・計算
正答率 —
🔥 類題3問
1枚目の鏡で左右が逆の像ができ、それが2枚目の鏡でさらに反射されることで、左右の向きが実物と同じに見える場合がある。
反射の法則が成立するのは1枚目の鏡だけであり、2枚目以降は光が拡散するため像は結ばない。
2枚の鏡の間で光が屈折を繰り返すため、物体は実物よりも常に小さく見える。
光が鏡の表面を透過して裏面で反射するため、鏡の厚さの分だけ光の道筋は必ず直進から外れる。
💡 答えを確認
✅ 正解
1枚目の鏡で左右が逆の像ができ、それが2枚目の鏡でさらに反射されることで、左右の向きが実物と同じに見える場合がある。
鏡による1回の反射では、鏡面に対して対称な位置に像ができ、左右が逆になります。しかし、2枚の鏡を使って連続反射(2回反射)させた場合、1回目の反射で逆になった向きが、2回目の反射によって再び反転されるため、観察者には左右の向きが実物と同じ状態で像が見えることになります。これは複数の鏡を用いた光学装置の基本的な原理の一つです。
徳島県公立高校入試(2024)類似
摩擦力
Q42
机の上に置かれた本を、指で左方向に向かって押しましたが、本は動きませんでした。このとき、本と机のふれ合う面において、本が動こうとするのを妨げる向きにはたらいている力の説明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
指が本を押している向きと同じ、左方向にはたらいている
机の面を押し付ける、下方向にはたらいている
机の面に対して垂直な、上方向にはたらいている
本が動こうとする向きとは反対の、右方向にはたらいている
💡 答えを確認
✅ 正解
本が動こうとする向きとは反対の、右方向にはたらいている
摩擦力は、物体が動こうとする向き、または動いている向きとは反対方向にはたらき、動きを妨げようとする性質があります。指で左向きに力を加えた場合、摩擦力はそれとは逆の右向きにはたらきます。
徳島県公立高校入試の理科:運動とエネルギー
🔗 「運動とエネルギー」の解説&一問一答(単元別) 📚 物理の単元一覧を見る
徳島県公立高校入試(2021)類似
斜面上の物体を支える力の大きさ
Q1
傾きが一定の斜面上にある物体を、ばねばかりを用いて斜面に沿って上向きに引き、一定の場所で静止させました。このとき、物体が斜面上で静止している理由を、「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 0%(1回)
🔥 類題2問
斜面の傾きによって重力の向きが変化し、ばねばかりの力と重力が一直線上で反対向きになるから
ばねばかりで引く力が、重力の斜面下向きの分力とつり合っているから
物体にはたらく重力が、斜面から受ける垂直抗力によって打ち消されているから
ばねばかりで引く力が、物体にはたらく重力の大きさと等しくなっているから
💡 答えを確認
✅ 正解
ばねばかりで引く力が、重力の斜面下向きの分力とつり合っているから
斜面上の物体をその場に静止させるためには、物体を斜面の下方向に動かそうとする力と同じ大きさの力を、反対方向(斜面上向き)に加える必要があります。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たとき、斜面に沿って下向きにはたらく力を「重力の斜面下向きの分力」と呼びます。この分力と、ばねばかりで斜面上向きに引く力がつり合い、物体にはたらく力が全体として0になるため、物体は静止し続けます。
徳島県公立高校入試(2020)類似
X線
Q2
医療診断において、人体の内部を調べるレントゲン撮影にX線が利用されている理由として、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3問
目に見える光(可視光線)と同じように、鏡で反射しやすい性質を持つため
波長が非常に長く、障害物を回り込んで進む回折の性質が強いため
空気中の分子をイオン化する力が他の放射線よりも極めて弱く、安全なため
物体を通り抜ける透過力が強く、体の部位によって通り抜け方に差が出るため
💡 答えを確認
✅ 正解
物体を通り抜ける透過力が強く、体の部位によって通り抜け方に差が出るため
X線は物質を透過する性質が強いですが、骨のように密度の高い部分は透過しにくく、筋肉や内臓のような部分は透過しやすいという特徴があります。この透過する程度の違いを画像として記録することで、人体の内部を観察する医療診断が可能になります。
徳島県公立高校入試(2020)類似
X線
Q3
放射線の一種で、物体を通り抜ける「透過力」が非常に強く、医療現場でのレントゲン撮影などに利用される電磁波を何と呼びますか。
物理
運動とエネルギー
★ やさしい
知識
正答率 —
🔥 類題3問
X線
赤外線
ベータ線
アルファ線
💡 答えを確認
✅ 正解
X線
X線は波長の短い電磁波の一種であり、非常に高い透過力を持つという特徴があります。この性質を利用して、体内の骨や臓器の状態を調べる医療診断(レントゲン撮影)などに広く活用されています。アルファ線やベータ線は粒子線であり、電磁波であるX線とは性質が異なります。
徳島県公立高校入試(2023)類似
エネルギー変換効率
Q4
エネルギーを別の形に変換する装置において、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
原理・計算
正答率 —
🔥 類題3問
目的とするエネルギー以外に、摩擦による熱や音などのエネルギーに一部が変換されてしまうから。
エネルギー変換の過程で、エネルギーの一部が消滅して総量が減ってしまうから。
エネルギー保存の法則により、変換後のエネルギーは必ず元のエネルギーより小さくなるから。
変換効率は装置の性能に関わらず、物理法則によって一律に制限されているから。
💡 答えを確認
✅ 正解
目的とするエネルギー以外に、摩擦による熱や音などのエネルギーに一部が変換されてしまうから。
エネルギー保存の法則により、変換前後のエネルギーの総和は一定に保たれますが、実際には摩擦や抵抗によって、目的以外の熱エネルギーや音エネルギーなどが必ず発生します。そのため、目的のエネルギーとして取り出せる割合(変換効率)は、100%よりも低くなります。
徳島県公立高校入試(2021)類似
減速運動における停止までの予測
Q5
斜面をのぼる物体の運動を記録タイマーで記録したところ、等しい時間間隔ごとに区切ったテープの長さが、1区間目は19.8cm、2区間目は18.9cm、3区間目は18.0cmと、一定の割合で短くなっていた。このまま同じ割合で減少が続くと仮定した場合、テープの長さが0cmになり、物体が停止するのは記録開始から数えて何区間目にあたるか求めなさい。
物理
運動とエネルギー
★★★ 標準
原理・計算
正答率 —
🔥 類題3問
24区間目
23区間目
21区間目
22区間目
💡 答えを確認
✅ 正解
23区間目
各区間のテープの長さの減少量に注目すると、1区間目から2区間目で0.9cm(19.8-18.9)、2区間目から3区間目でも0.9cm(18.9-18.0)となっており、1区間ごとに0.9cmずつ短くなっていることがわかります。1区間目の19.8cmから、毎区間0.9cmずつ減らして0cmになるまでの回数を計算すると、19.8 ÷ 0.9 = 22回となります。これは「1区間目からさらに22回、短くなる変化が繰り返されたとき」を指すため、1 + 22 = 23区間目に長さが0cmになり、物体が停止すると予測できます。
徳島県公立高校入試(2021)類似
減速運動における停止までの予測
Q6
一定の割合で速さが減少する運動において、記録テープの各区間の長さが19.8cm、18.9cm、18.0cmと変化しているとき、この運動の変化を分析する上で最も重要な指標はどれか。
物理
運動とエネルギー
★ やさしい
知識
正答率 —
🔥 類題3問
各区間の長さの比
すべての区間の長さの平均値
最初の区間の長さと最後の区間の長さの合計
隣り合う区間の長さの減少量
💡 答えを確認
✅ 正解
隣り合う区間の長さの減少量
物体が一定の割合で減速して停止に向かう運動では、単位時間あたりの移動距離の「減少量」が一定になる。この問題のケースでは、どの隣り合う区間を比較しても0.9cmという一定の減少量が見られる。この減少量を特定することが、その後の運動の変化や停止位置を予測するための鍵となるため、比率や合計値よりも減少量に注目することが重要である。
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加速する運動の記録テープのパターン
Q7
台車に記録テープを取り付け、斜面を下る台車の運動を記録タイマーで記録した。記録されたテープにおいて、運動の開始地点に近い側から後方に向かって打点の間隔を確認したとき、どのような特徴が見られるか。
物理
運動とエネルギー
★ やさしい
実験・観察
正答率 —
🔥 類題2問
打点間隔が最初は広く、次第に狭くなっていく
打点間隔がどこも等間隔である
打点間隔が次第に広くなっていく
打点間隔が次第に狭くなっていく
💡 答えを確認
✅ 正解
打点間隔が次第に広くなっていく
台車が斜面を下る際、重力の斜面方向の分力が働き続けるため、台車の速さは時間の経過とともに次第に大きくなる。記録タイマーは一定の時間間隔で打点を行うため、速さが大きくなるほど、その一定時間内に移動する距離が長くなり、結果として記録テープ上の打点間隔は広くなる。
徳島県公立高校入試(2021)類似
斜面上の物体を支える力の大きさ
Q8
水平面と一定の角度をなすなめらかな斜面上に力学台車を置き、ばねばかりを使って斜面に沿って上向きに引き、台車を静止させます。台車の位置を、斜面の下部、中央部、上部の3か所に変えてそれぞれ静止させたとき、ばねばかりが示す値の変化について述べたものとして、正しいものはどれですか。
物理
運動とエネルギー
★★ 基本
実験・観察
正答率 —
🔥 類題2問
斜面の上部へ移動させるほど、値は大きくなる
斜面の中央部で静止させたときが、最も値が大きくなる
斜面のどの位置で静止させても、値は変わらず一定である
斜面の下部へ移動させるほど、値は大きくなる
💡 答えを確認
✅ 正解
斜面のどの位置で静止させても、値は変わらず一定である
斜面上の物体には重力がはたらいており、この重力は「斜面に平行な方向」と「斜面に垂直な方向」の2つの力に分解して考えることができます。斜面の傾き(角度)が一定であれば、物体にはたらく重力の斜面下向きの分力の大きさは、物体が斜面上のどの位置にあっても変化しません。ばねばかりで引く力はこの「重力の斜面下向きの分力」とつり合っているため、位置に関わらずばねばかりの値は一定となります。
徳島県公立高校入試(2023)類似
熱エネルギーへの変換損失
Q9
同じ明るさで点灯させたとき、白熱電球よりもLED(発光ダイオード)の方が省エネルギーであると言える理由を、エネルギー変換の観点から説明したものとして最も適切なものを選びなさい。
物理
運動とエネルギー
★★ 基本
実験・観察
正答率 —
🔥 類題2問
供給された電気エネルギーのうち、光エネルギーに変換される割合が高く、熱エネルギーとして失われる分が少ないため
周囲の熱エネルギーを吸収して光エネルギーへと変換する仕組みを持っており、消費電力を抑えられるため
供給された電気エネルギーが、光エネルギーだけでなく運動エネルギーにも変換され、効率的に拡散するため
電気エネルギーを一度化学エネルギーとして蓄えてから光に変換することで、エネルギーの損失をゼロにできるため
💡 答えを確認
✅ 正解
供給された電気エネルギーのうち、光エネルギーに変換される割合が高く、熱エネルギーとして失われる分が少ないため
変換効率とは、入力したエネルギーに対して目的のエネルギーが得られる割合を指します。白熱電球はフィラメントを高温に熱することで発光させるため、電気エネルギーの多くが熱エネルギーとして失われます。一方、LEDは電気を直接光に変換する効率が高く、熱として逃げる無駄なエネルギーが少ないため、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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X線
Q10
X線の性質や分類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。
物理
運動とエネルギー
★★ 基本
原理・計算
正答率 —
🔥 類題3問
電気を帯びた高速な電子の流れである
光や電波と同じ電磁波の仲間である
ヘリウムの原子核の流れである
音波と同じように物質の振動を伝える縦波である
💡 答えを確認
✅ 正解
光や電波と同じ電磁波の仲間である
放射線にはいくつかの種類がありますが、X線は可視光線や紫外線、赤外線などと同じ「電磁波」に分類されます。ヘリウムの原子核の流れはアルファ線、電子の流れはベータ線と呼ばれ、これらは「粒子線」であるため、電磁波であるX線とは根本的な原理が異なります。
徳島県公立高校入試(2021)類似
平均の速さの算出
Q11
記録タイマーを用いて物体の運動を記録し、その結果から平均の速さを求める方法について説明した文として、最も適切なものはどれですか。
物理
運動とエネルギー
★ やさしい
知識
正答率 —
🔥 類題2問
1秒間に50回打点する地域で、5打点ごとのテープを作成した場合、その1本のテープは0.5秒間の運動を表す。
記録テープの打点数から移動にかかった時間を求め、その間の移動距離を時間で割る。
記録タイマーで得られた結果は、瞬間の速さの連続であり、どの区間を切り取っても平均の速さを求めることはできない。
記録テープの打点の間隔が広くなればなるほど、物体の速さは遅くなっていると判断する。
💡 答えを確認
✅ 正解
記録テープの打点数から移動にかかった時間を求め、その間の移動距離を時間で割る。
記録タイマーは一定の時間間隔で打点を行う装置であるため、打点の数を確認することで経過時間を特定できます。平均の速さは、その時間内に物体が移動した距離を時間で割ることで算出されます。なお、打点の間隔が広くなるのは速さが速くなっていることを示し、50Hzの地域での5打点は0.1秒に相当します。
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エネルギー変換効率
Q12
電気エネルギーから光エネルギーに変えるなど、あるエネルギーを別のエネルギーに変えることをエネルギー変換といいます。このとき、もとのエネルギーに対して、目的とするエネルギーに変換された割合の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
仕事率
熱量
エネルギー変換効率
エネルギー保存の法則
💡 答えを確認
✅ 正解
エネルギー変換効率
ある装置に供給したエネルギーのうち、本来の目的のために利用されたエネルギーの割合をエネルギー変換効率と呼びます。変換の前後でエネルギーの総量は変わりませんが、目的以外のエネルギー(熱や音など)に変わってしまう分があるため、この割合を考える必要があります。
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反応時間の算出方法
Q13
反応時間を調べるため、自由落下する定規をつかむ実験を5回行い、落下距離がそれぞれ 20.3cm、18.5cm、19.4cm、17.6cm、17.2cm という結果を得ました。この測定データを用いて反応時間を導き出すための適切な手順を説明したものを選びなさい。
物理
運動とエネルギー
★★★ 標準
原理・計算
正答率 —
🔥 類題2問
5回の合計値である93.0cmを落下距離の代表値とし、その距離の落下に要する時間を求める
5回の平均値である18.6cmを落下距離の代表値とし、その距離の落下に要する時間を求める
最も短い17.2cmのみを有効なデータとし、その距離の落下に要する時間を求める
測定された落下距離の数値そのものを、単位を秒に書き換えて反応時間とする
💡 答えを確認
✅ 正解
5回の平均値である18.6cmを落下距離の代表値とし、その距離の落下に要する時間を求める
科学的な実験において、測定値のばらつきによる誤差を小さくするためには、平均値を算出することが基本となります。今回の場合、(20.3 + 18.5 + 19.4 + 17.6 + 17.2) ÷ 5 = 18.6cm を落下距離の代表値として扱います。自由落下において、落下距離が長くなるほど落下に要する時間は長くなるという二次関数的な関係があるため、この平均距離から正確な反応時間を割り出します。
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自然界の放射線
Q14
自然界に存在する放射線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
放射線は原子力発電所などの施設で人工的に作られるものであり、自然界には存在しない。
宇宙からは常に放射線が降り注いでおり、大地や食物の中にも放射線を出す物質が含まれている。
放射線は岩石などの固体からは放出されるが、空気や水のような流体の中には存在しない。
大昔の地球には自然界の放射線が存在していたが、現在はすべて消滅している。
💡 答えを確認
✅ 正解
宇宙からは常に放射線が降り注いでおり、大地や食物の中にも放射線を出す物質が含まれている。
放射線は特別な施設だけで発生するものではなく、宇宙、大地、建物、空気、そして食物など、身の回りのあらゆる場所に源となる物質が存在しています。これらから受ける自然放射線の量は地域や生活環境によって多少の差はありますが、ゼロになることはありません。
徳島県公立高校入試(2023)類似
熱エネルギーへの変換損失
Q15
電球などの器具を用いて電気エネルギーを光エネルギーに変換するとき、目的とする光エネルギー以外の形態として発生し、周囲に放出されてしまう主なエネルギーの名称を答えなさい。
物理
運動とエネルギー
★ やさしい
知識
正答率 —
🔥 類題2問
化学エネルギー
位置エネルギー
熱エネルギー
運動エネルギー
💡 答えを確認
✅ 正解
熱エネルギー
電気エネルギーを特定の目的(この場合は光)のために変換する際、すべてのエネルギーが目的の形態に変わるわけではありません。回路の抵抗や発光部の性質により、一部のエネルギーは必ず熱として逃げてしまいます。これをエネルギーの変換損失と呼びます。
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平均の速さの算出
Q16
1秒間に60回打点する記録タイマーを使用し、物体の運動を記録しました。記録テープを6打点ごとに切り取って並べたところ、物体が水平面を移動している区間では、テープ1本の長さがすべて18.9cmで一定でした。この水平面上における物体の平均の速さは何cm/s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
18.9 cm/s
1.89 cm/s
189 cm/s
113.4 cm/s
💡 答えを確認
✅ 正解
189 cm/s
1秒間に60回打点する記録タイマーにおいて、6打点分の時間は0.1秒に相当します。平均の速さは「移動距離 ÷ かかった時間」で求められるため、18.9cmを0.1秒で割ることで、189cm/sという数値を導き出すことができます。
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自然界の放射線
Q17
宇宙や大地、さらには私たちが口にする食物など、自然界のあらゆる場所に元々存在している放射線のことを何と呼びますか。
物理
運動とエネルギー
★ やさしい
知識
正答率 —
🔥 類題2問
自然放射線
外部放射線
人工放射線
電磁誘導
💡 答えを確認
✅ 正解
自然放射線
放射線は人間が作り出したものだけではなく、自然界にも元々存在しています。宇宙から降り注ぐものや、大地の岩石、空気、食物に含まれる放射性物質から放出されるものは、まとめて自然放射線と呼ばれます。私たちは日常生活の中で、これらを常に浴びながら生活しています。
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斜面の傾きと速さの変化の関係
Q18
複数の木片を積み重ねて作った斜面で、台車をふもとから上向きに走らせる実験をします。積み重ねる木片の数を減らして斜面の傾きを緩やかにした場合、傾きが急な場合と比較して、台車の運動にはどのような違いが見られますか。
物理
運動とエネルギー
★★ 基本
実験・観察
正答率 —
🔥 類題2問
物体を減速させる力の大きさは変わらないため、速さが0になるまでにかかる時間は変わらない
物体を減速させる力が大きくなるため、速さが0になるまでにかかる時間が短くなる
物体を減速させる力が小さくなるため、速さが0になるまでにかかる時間が長くなる
物体を減速させる力が小さくなるため、速さが0になるまでにかかる時間が短くなる
💡 答えを確認
✅ 正解
物体を減速させる力が小さくなるため、速さが0になるまでにかかる時間が長くなる
斜面をのぼる台車には、斜面に沿って下向きの重力の分力がはたらき、これが運動を妨げる力となります。木片の数を減らして傾きを小さくすると、この力が小さくなるため、速さの減り方が遅くなり、最終的に停止するまでの時間は長くなります。
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エネルギー変換効率
Q19
100Jの電気エネルギーを消費して物体を引き上げるモーターがあり、その結果、物体が60Jの位置エネルギーを得たとします。このときの、このモーターにおけるエネルギー変換効率として適切な数値はどれですか。
物理
運動とエネルギー
★★ 基本
原理・計算
正答率 —
🔥 類題3問
100%
40%
160%
60%
💡 答えを確認
✅ 正解
60%
エネルギー変換効率は、「目的のエネルギー(ここでは位置エネルギー) ÷ もとのエネルギー(ここでは供給された電気エネルギー) × 100」で求めることができます。したがって、60J ÷ 100J × 100 = 60% となります。残りの40Jは、摩擦による熱や音などのエネルギーに変換されています。
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作用・反作用の法則
Q20
2人の生徒がそれぞれ台ばかりの上に乗って向かい合い、一方の生徒がもう一方の生徒の肩を水平に強く押しました。このとき、力を加えて「押した側」の生徒が、相手の生徒から受ける力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
実験・観察
正答率 —
🔥 類題3問
相手を押した力と同じ大きさで、向きが同じ力を受ける
相手を自分より体重の重い生徒が押した場合のみ、反対向きの力を受ける
相手を押した力よりも小さい大きさで、向きが反対の力を受ける
相手を押した力と同じ大きさで、向きが反対の力を受ける
💡 答えを確認
✅ 正解
相手を押した力と同じ大きさで、向きが反対の力を受ける
作用・反作用の法則により、物体に力を加えると、必ず相手の物体からも同時に力を押し返されます。この反作用の力は、加えた力(作用)と「同じ大きさ」であり、「向きが反対」であるという性質を持っています。そのため、押した側の生徒も反対向きに押し返され、台ばかりの目盛りや立ち位置に変化が生じます。
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減速運動における停止までの予測
Q21
斜面をのぼる物体の運動を一定の時間ごとに記録したとき、各区間の移動距離が一定の割合で減少していた。この観測結果から、物体が停止するまでの時間を正確に予測できる理由として、最も適切な説明はどれか。
物理
運動とエネルギー
★★ 基本
知識
正答率 —
🔥 類題3問
斜面の上に進むほど物体にはたらく重力の大きさが一定の割合で減少していくため
摩擦力や空気の抵抗が、物体の速さに比例して一定の割合で増加し続けるため
単位時間あたりの移動距離の減少量が一定であれば、速さの変化も一定であるとみなせるため
物体の移動距離の比が、時間の経過とともに常に一定の値を保ち続ける性質があるため
💡 答えを確認
✅ 正解
単位時間あたりの移動距離の減少量が一定であれば、速さの変化も一定であるとみなせるため
物体が一定の割合で減速する運動では、単位時間(記録タイマーの1区間など)あたりの移動距離も一定の量(減少量)ずつ短くなっていきます。この減少量が一定であるということは、加速度(減速度)が一定であることを示しており、現在の速さと減少量の関係を数学的に処理することで、速度が0になる(停止する)までの時間を論理的に導き出すことが可能になります。
徳島県公立高校入試(2021)類似
加速する運動の記録テープのパターン
Q22
1秒間に50回打点する記録タイマーを用いて、斜面を下る台車の運動を記録した。このとき、隣り合う打点間の長さが時間の経過とともに次第に変化していく理由として、最も適切な説明はどれか。
物理
運動とエネルギー
★★ 基本
原理・計算
正答率 —
🔥 類題2問
台車に働く重力が斜面を下るほど大きくなり、打点の間隔を無理やり引き伸ばすため
1打点にかかる時間は0.02秒で一定だが、速さが大きくなることでその時間内に進む距離が増えるため
斜面を下るにつれて台車の加速度が大きくなり、1打点にかかる時間そのものが短くなるため
1打点にかかる時間は0.02秒で一定だが、速さが小さくなることでその時間内に進む距離が減るため
💡 答えを確認
✅ 正解
1打点にかかる時間は0.02秒で一定だが、速さが大きくなることでその時間内に進む距離が増えるため
記録タイマーは東日本では1/50秒、西日本では1/60秒という一定の時間間隔で打点する装置である。斜面を下る運動では速さが次第に大きくなる「等加速度運動」に近い状態となるため、同じ0.02秒間(50Hzの場合)であっても、後半になるほど移動する距離が長くなる。この移動距離の増加が、テープ上の打点間隔の広がりとして現れる。
徳島県公立高校入試(2019)類似
作用・反作用の法則
Q23
物体Aが物体Bに力を加えたとき、物体Bからも物体Aに対して、同時に同じ大きさで反対向きの力が働きます。このような、2つの物体の間で相互に及ぼし合う力に関する法則を何といいますか。
物理
運動とエネルギー
★ やさしい
知識
正答率 —
🔥 類題3問
作用・反作用の法則
慣性の法則
質量の保存の法則
力学的エネルギー保存の法則
💡 答えを確認
✅ 正解
作用・反作用の法則
2つの物体の間で、一方が他方に力を加える(作用)と、同時にもう一方から同じ大きさで反対向きの力を受ける(反作用)という性質をまとめたものを作用・反作用の法則と呼びます。これは物体が静止していても運動していても常に成立します。
徳島県公立高校入試(2021)類似
斜面の傾きと速さの変化の関係
Q24
なめらかな斜面において、台車をふもとから斜面に沿って上向きに打ち出す実験を行います。斜面の傾きを以前よりも小さくして実験を行ったとき、台車にはたらく「斜面に沿って下向きの力」と「速さの変化」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
運動とエネルギー
★★ 基本
原理・計算
正答率 —
🔥 類題2問
重力の分力が大きくなるため、速さの減少が緩やかになる
重力の分力が小さくなるため、速さの減少が緩やかになる
重力の分力が小さくなるため、速さの減少が急激になる
重力の分力が一定であるため、速さの減少の仕方は変わらない
💡 答えを確認
✅ 正解
重力の分力が小さくなるため、速さの減少が緩やかになる
斜面をのぼる物体には、重力の分力が運動の向きと反対(斜面に沿って下向き)にはたらきます。斜面の傾きが小さくなると、この重力の分力の値も小さくなるため、単位時間あたりの速さの減少量である減速率が小さくなり、速さの変化は緩やかになります。
徳島県公立高校入試(2019)類似
作用・反作用の法則
Q25
作用・反作用の法則によって生じる「作用」と「反作用」の2つの力と、1つの物体に働いて静止状態を保つ「つり合っている2つの力」の性質を比較したとき、作用・反作用の力にのみ当てはまる特徴はどれですか。
物理
運動とエネルギー
★★★ 標準
原理・計算
正答率 —
🔥 類題3問
2つの力は、共通の1つの物体に働いている
2つの力の大きさは、物体の質量によって変化し、必ずしも等しくない
2つの力は、それぞれ異なる2つの物体に働いている
2つの力の向きは、必ず同じ方向を向いている
💡 答えを確認
✅ 正解
2つの力は、それぞれ異なる2つの物体に働いている
つり合っている2つの力は、1つの物体に対して働き、その物体の運動状態を変化させないように作用します。これに対し、作用・反作用の関係にある力は、AがBを押す力(Bに働く力)と、BがAを押し返す力(Aに働く力)のように、必ず「異なる2つの物体」に働いているのが特徴です。どちらも「大きさが等しい」「向きが反対」「同一直線上にある」という点は共通していますが、力の作用点がどこにあるかが異なります。
徳島県公立高校入試(2018)類似
反応時間の算出方法
Q26
人の刺激に対する「反応時間」を測定するために、自由落下するものさしをつかむ実験を行いました。一人がものさしの上端を持って支え、もう一人がものさしの下端(0cmの目盛り)に指を添え、ものさしが落とされたのを見てからすぐにつかむという操作を5回繰り返しました。この実験結果から、より正確な反応時間を算出するために必要な処理はどれですか。
物理
運動とエネルギー
★★ 基本
実験・観察
正答率 —
🔥 類題2問
5回の落下距離の合計値を算出し、その合計距離の落下に要した時間を計算する
5回の落下距離のうち、最も数値が大きかったもの(最大値)を代表の値として採用する
5回の落下距離のうち、3番目に大きい数値(中央値)をそのまま反応時間とする
5回の落下距離の平均値を算出し、その距離と時間の関係を示したグラフ等から時間を読み取る
💡 答えを確認
✅ 正解
5回の落下距離の平均値を算出し、その距離と時間の関係を示したグラフ等から時間を読み取る
人が刺激を受けてから筋肉が動くまでの反応時間には、測定ごとにわずかなばらつきが生じます。そのため、複数回測定した落下距離の平均値を求めることで、より信頼性の高いデータを得ることができます。物体が自由落下する距離と時間は一定の法則に従うため、算出した平均の落下距離をグラフや換算表に照らし合わせることで、反応時間を導き出すことが可能です。
徳島県公立高校入試の理科:電流・磁界
🔗 「電流・磁界」の解説&一問一答(単元別) 📚 物理の単元一覧を見る
徳島県公立高校入試(2018)類似
電子の性質と移動方向
Q1
真空放電管の中央に十字形の金属板を置き、左側の端子をマイナス極、右側の端子をプラス極にして電圧をかけました。このとき、十字板の影がプラス極側のガラス面に映し出されました。この観察結果から説明できる、電子の移動の様子として適切なものはどれですか。
物理
電流・磁界
★★ 基本
実験・観察
正答率 —
🔥 類題3問
電子はプラス極からマイナス極に向かって、直進して移動している。
電子はプラス極からマイナス極に向かって、曲がりながら移動している。
電子はマイナス極からプラス極に向かって、曲がりながら移動している。
電子はマイナス極からプラス極に向かって、直進して移動している。
💡 答えを確認
✅ 正解
電子はマイナス極からプラス極に向かって、直進して移動している。
影がプラス極側の壁面にできるということは、電子がマイナス極側から放出され、十字板に遮られながら進んだことを意味します。また、影がくっきりと映ることから、電子が途中で曲がることなく直進する性質を持っていることがわかります。
徳島県公立高校入試(2021)類似
電流の大きさと磁界の強さ
Q2
コイルに電流を流して磁界を発生させる実験において、電流の大きさを1.5Aから4.5Aに増やし、その他の条件をすべて一定に保った場合、コイル付近の磁界の強さはもとの何倍になると考えられますか。
物理
電流・磁界
★★ 基本
原理・計算
正答率 —
🔥 類題2問
1.5倍
9倍
変化しない
3倍
💡 答えを確認
✅ 正解
3倍
導線やコイルによってつくられる磁界の強さは、流れる電流の大きさに比例するという法則があります。電流が1.5Aから4.5Aへと3倍に増加しているため、比例関係に基づき、磁界の強さも同様に3倍になります。
徳島県公立高校入試(2024)類似
電流計の並列接続による故障リスク
Q3
乾電池と豆電球を導線でつないだ回路において、豆電球に流れる電流の大きさを測定しようとしました。このとき、誤って電流計を豆電球に対して並列につないでスイッチを入れた場合に予想される結果として、最も適切なものはどれか。
物理
電流・磁界
★★ 基本
実験・観察
正答率 —
🔥 類題2問
回路全体の抵抗が大きくなるため、豆電球の明るさがわずかに暗くなる。
電流計の内部抵抗が非常に大きいため、回路に電流が流れなくなり豆電球が消灯する。
電流計の内部抵抗が非常に小さいため、電流計に過大な電流が流れてこわれる可能性がある。
電流計が電圧計と同じ役割を果たし、豆電球にかかる電圧の値を正確に示す。
💡 答えを確認
✅ 正解
電流計の内部抵抗が非常に小さいため、電流計に過大な電流が流れてこわれる可能性がある。
電流計は回路を流れる電流の大きさを変えずに測定できるよう、内部抵抗が極めて小さく設計されています。豆電球に対して電流計を並列につなぐと、電流の大部分が抵抗の小さい電流計の方へと流れ込んでしまう「短絡(ショート)」に近い状態になります。その結果、電流計に許容範囲を超える大きな電流が流れ、内部の回路が焼き切れるなどしてこわれる危険があります。
徳島県公立高校入試(2019)類似
直列回路における電圧の配分
Q4
二つの抵抗器を直列につないだ回路に電圧を加えたとき、一方の抵抗器の電気抵抗がもう一方の二倍の大きさであった場合、それぞれの抵抗器に加わる電圧の関係はどうなりますか。ただし、回路を流れる電流はどの地点でも一定であるものとします。
物理
電流・磁界
★★★ 標準
原理・計算
正答率 —
🔥 類題3問
電気抵抗の大きさに関わらず、二つの抵抗器には同じ電圧が加わる。
電気抵抗が大きい方の抵抗器に、もう一方の二分の一の電圧が加わる。
電気抵抗の大きい方の抵抗器には電圧が加わらず、もう一方にすべての電圧が加わる。
電気抵抗が大きい方の抵抗器に、もう一方の二倍の電圧が加わる。
💡 答えを確認
✅ 正解
電気抵抗が大きい方の抵抗器に、もう一方の二倍の電圧が加わる。
直列回路では各抵抗器を流れる電流が等しいため、オームの法則により、各抵抗器にかかる電圧はそれぞれの電気抵抗の大きさに比例します。電気抵抗が二倍であれば、そこに加わる電圧も二倍となり、全体の電圧がその抵抗比(二対一)に応じて分配されることになります。これは直列回路における電圧の配分の基本的な原理です。
徳島県公立高校入試(2019)類似
回路の接続方法と豆電球の明るさ
Q5
豆電球と電池を用いた回路において、豆電球の明るさを決定する最も直接的な要因と、回路全体の構成による変化について述べたものとして正しい説明を選んでください。
物理
電流・磁界
★ やさしい
知識
正答率 —
🔥 類題3問
豆電球の明るさは電圧の大きさのみに依存するため、抵抗器をどのように接続しても豆電球にかかる電圧が一定であれば明るさは変化しない。
豆電球の明るさは消費される電力の大きさに依存し、回路全体の合成抵抗が小さくなるほど、豆電球に流れる電流が大きくなり明るくなる。
豆電球の明るさは回路に含まれる抵抗器の数だけで決まり、直列につないでも並列につないでも抵抗器の数が同じであれば明るさは変わらない。
豆電球の明るさは電流の向きに依存し、回路内での豆電球の設置場所を電池の正極側に近づけるほど明るくなる。
💡 答えを確認
✅ 正解
豆電球の明るさは消費される電力の大きさに依存し、回路全体の合成抵抗が小さくなるほど、豆電球に流れる電流が大きくなり明るくなる。
豆電球の明るさは、電球で消費される電力(電圧×電流)によって決まります。回路全体の合成抵抗が変化すると、回路を流れる電流の強さが変化するため、豆電球の明るさに影響を与えます。例えば、抵抗器を並列に接続して全体の合成抵抗を小さくすれば、回路を流れる電流が増加し、豆電球はより明るく点灯します。
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導体
Q6
電源装置、スイッチ、電球、電流計を直列につないだ回路において、回路の一部を切り離して「ある物質」を接続しました。スイッチを入れたところ、電球が明るく点灯し、電流計の針が大きく振れたことが確認できました。この物質の性質と分類の組み合わせとして最も適当なものを答えなさい。
物理
電流・磁界
★★ 基本
実験・観察
正答率 —
🔥 類題2問
磁力によって電流を発生させる「磁性体」である。
電気抵抗が非常に大きく、電流を流さない「絶縁体」である。
電気抵抗が非常に小さく、電流が流れやすい「導体」である。
電流の流れを一定の方向に制限する「半導体」である。
💡 答えを確認
✅ 正解
電気抵抗が非常に小さく、電流が流れやすい「導体」である。
回路に物質を接続した際に電球が点灯し、電流計の針が振れたということは、その物質が電流をよく通していることを示しています。この「電流の流れやすさ」は、物質が持つ「電気抵抗」が非常に小さいことによって生じる性質であり、このような物質を導体と分類します。選択肢にある絶縁体(不導体)を接続した場合は、電流がほとんど流れないため電球は点灯しません。
徳島県公立高校入試(2018)類似
電子の性質と移動方向
Q7
真空放電において、電子がマイナス極からプラス極に向かって移動するのはなぜですか。その理由として最も適切な説明を選びなさい。
物理
電流・磁界
★★ 基本
原理・計算
正答率 —
🔥 類題3問
電子は重力の影響を強く受けるため、電圧の向きに関わらず極の間を移動するから。
電子は電気を帯びていないが、真空状態ではプラス極に向かって流れる性質があるから。
電子はプラスの電気を帯びているため、マイナス極に引きつけられ、プラス極から退けられるから。
電子はマイナスの電気を帯びているため、マイナス極から退けられ、プラス極に引きつけられるから。
💡 答えを確認
✅ 正解
電子はマイナスの電気を帯びているため、マイナス極から退けられ、プラス極に引きつけられるから。
電気の世界には、同じ符号の電気(マイナスとマイナスなど)は反発し合い、異なる符号の電気(プラスとマイナス)は引きつけ合うという法則があります。電子はマイナスの電気を帯びた粒子であるため、電源のマイナス極からは退けられ、プラス極がある方向へと加速して移動します。
徳島県公立高校入試(2017)類似
電流と磁界による力の向きの決定
Q8
磁界の中にある導線に電流を流したとき、その導線が受ける「力の向き」を決定する要素の組み合わせとして、正しいものはどれですか。
物理
電流・磁界
★ やさしい
知識
正答率 —
🔥 類題2問
磁界の強さと、電流の強さ
磁界の向きと、電流の向き
電流を流す時間と、磁石の数
磁石の大きさと、導線の太さ
💡 答えを確認
✅ 正解
磁界の向きと、電流の向き
磁界の中の導線が受ける力の向きは、フレミングの左手の法則によって説明されます。この法則では、中指(電流の向き)、人差し指(磁界の向き)、親指(力の向き)が互いに垂直な関係にあり、力の向きは「電流の向き」と「磁界の向き」の2つの要素がどちらを向いているかによって決まります。
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電気抵抗の算出
Q9
抵抗器に加える電圧を0Vから8.0Vまで徐々に大きくしたとき、流れる電流が電圧に比例して0Aから0.4Aまで変化しました。この実験結果から考察できることとして正しい説明はどれですか。
物理
電流・磁界
★★★ 標準
実験・観察
正答率 —
🔥 類題3問
電圧を電流で割った値である電気抵抗が、常に一定である。
電圧と電流の積である電気抵抗が、一定の数値を示している。
電流を電圧で割った値である電気抵抗が、電圧とともに大きくなる。
電流の値が電圧の値に反比例して変化している。
💡 答えを確認
✅ 正解
電圧を電流で割った値である電気抵抗が、常に一定である。
電圧と電流が比例の関係にあるとき、電圧を電流で割った値(オームの法則による電気抵抗)は常に一定になります。今回のケースでは、どの地点においても電圧÷電流の計算結果が一定の数値(20オーム)となるため、電流の流れにくさは変化していないことがわかります。
徳島県公立高校入試(2024)類似
オームの法則
Q10
15Ωの抵抗器に、6.0Vの電圧を加えたとき、この抵抗器を流れる電流の大きさは何Aですか。オームの法則を用いて計算しなさい。
物理
電流・磁界
★★ 基本
原理・計算
正答率 —
🔥 類題3問
0.4A
0.9A
2.5A
90A
💡 答えを確認
✅ 正解
0.4A
オームの法則に基づき、電流(A)=電圧(V)÷抵抗(Ω)という式が成り立ちます。今回の数値に当てはめると、6.0V ÷ 15Ω = 0.4A と導き出されます。電圧、電流、抵抗の3つのうち2つの値がわかれば、この法則を用いて残りの1つの値を正確に求めることができます。
徳島県公立高校入試(2019)類似
コンセントの並列つなぎと安全性
Q11
一つのコンセントに多くの電化製品をつなぎすぎる「たこ足配線」が火災の原因となる理由として、科学的に最も適切な説明はどれですか。
物理
電流・磁界
★★★ 標準
原理・計算
正答率 —
🔥 類題2問
製品を並列につなぐほど回路全体の抵抗が小さくなって合計電流が増大し、導線で過剰な発熱が起こるため。
製品を並列につなぐほど回路全体の電圧が上昇し、それに比例して電流が急増して導線が焼き切れるため。
製品を直列につなぐほど回路全体の抵抗が大きくなり、電流が無理に流れようとする際に生じる摩擦熱が大きくなるため。
製品を直列につなぐほど回路にかかる電圧が上昇し、導線に耐えられないほどの高電圧がかかることで発熱するため。
💡 答えを確認
✅ 正解
製品を並列につなぐほど回路全体の抵抗が小さくなって合計電流が増大し、導線で過剰な発熱が起こるため。
家庭用コンセントは並列回路を形成しているため、製品を複数つなぐほど回路全体の抵抗は小さくなります。電圧が一定の状態で抵抗が小さくなると、オームの法則(電流=電圧÷抵抗)により、コンセント側の導線を流れる合計電流が増大します。導線には電流が流れると熱を発生する性質があるため、許容範囲を超えた電流が流れると異常な発熱を引き起こし、火災の危険を招きます。
徳島県公立高校入試(2024)類似
電流計の内部抵抗
Q12
回路を流れる電流の強さを測定するために電流計を直列に接続した際、電流計そのものが持っている抵抗のことを何と呼びますか。また、正確な測定を行うためのその値の特徴として適切なものを選びなさい。
物理
電流・磁界
★ やさしい
知識
正答率 —
🔥 類題2問
内部抵抗と呼び、その値は極めて小さい。
負荷抵抗と呼び、その値は極めて大きい。
負荷抵抗と呼び、その値は極めて小さい。
内部抵抗と呼び、その値は極めて大きい。
💡 答えを確認
✅ 正解
内部抵抗と呼び、その値は極めて小さい。
電流計は測定したい場所に直列に接続して使用します。このとき、電流計自体が持つ抵抗を「内部抵抗」と言います。電流計を回路に入れることで回路全体の抵抗が大きく変わってしまうと、流れる電流の値そのものが変化してしまい正確な測定ができません。そのため、内部抵抗は極めて小さく設計されています。
徳島県公立高校入試(2017)類似
電流と磁界による力の向きの決定
Q13
磁界の中で電流が受ける力について、磁石のN極とS極を反対に置き換え、同時に電流を流す向きも反対に変更した場合、導線が受ける力の向きはどうなりますか。その理由とともに正しい説明を選びなさい。
物理
電流・磁界
★★★ 標準
原理・計算
正答率 —
🔥 類題2問
力の向きは斜め45度の方向に変わる。磁界と電流の両方のベクトルが変化することで、力の合成される方向がずれるため。
力は働かなくなる。電流の向きの変化と磁界の向きの変化が互いに打ち消し合い、導線に力が伝わらなくなるため。
力の向きは逆になる。電流と磁界のどちらの条件を変えても、力は必ず最初とは反対の向きに働くという法則があるため。
力の向きは変わらない。電流と磁界のどちらか一方が逆になると力は逆を向くが、両方が逆になると元と同じ向きになるため。
💡 答えを確認
✅ 正解
力の向きは変わらない。電流と磁界のどちらか一方が逆になると力は逆を向くが、両方が逆になると元と同じ向きになるため。
フレミングの左手の法則において、中指(電流)と人差し指(磁界)の向きを同時に180度反転させると、親指(力)の指す方向は結果として元の位置に戻ります。したがって、磁界の向きと電流の向きを同時に逆にした場合、導線が動く向きに変化は生じません。
徳島県公立高校入試(2024)類似
電圧計の内部抵抗
Q14
回路の電圧を測定する際、電圧計は測定したい部分に対して並列につなぎます。このとき、電圧計そのものに電流が流れ込んで回路の状態が変わってしまうのを防ぐため、電圧計の内部抵抗はどのように設計されていますか。
物理
電流・磁界
★★ 基本
知識
正答率 —
🔥 類題2問
電流を流れやすくして感度を上げるため、内部抵抗を極めて小さくしている
電圧を消費しないようにするため、内部抵抗を0にしている
測定する抵抗と同じ値にするため、内部抵抗を中程度の大きさにしている
回路全体の電流への影響を抑えるため、内部抵抗を極めて大きくしている
💡 答えを確認
✅ 正解
回路全体の電流への影響を抑えるため、内部抵抗を極めて大きくしている
電圧計を並列につないだとき、電圧計の方へ電流が流れてしまうと、回路全体の電流の大きさや、測定したい部分にかかる電圧が変化してしまいます。これを防ぎ、元の回路の状態を保ったまま正確に測定するために、電圧計の内部抵抗は非常に大きく設計され、計器側に流れる電流を最小限に抑えるようになっています。
徳島県公立高校入試(2024)類似
電球の電気抵抗の特性
Q15
電球に加える電圧と流れる電流の関係を調べる実験を行ったところ、電圧を大きくするにつれて電流も増加しましたが、電流の増加の度合いは次第に小さくなり、グラフに表すと上に凸の曲線となりました。この現象が起こる理由として、正しい説明はどれですか。
物理
電流・磁界
★★★ 標準
原理・計算
正答率 —
🔥 類題2問
電圧が増加してフィラメントの温度が上がることで、電気抵抗が大きくなるため
電圧が増加してフィラメントの温度が上がることで、電気抵抗が小さくなるため
オームの法則により、電圧と電流は常に完全な比例関係を維持しようとするため
電圧が大きくなると、電球のフィラメントが収縮して電流が流れやすくなるため
💡 答えを確認
✅ 正解
電圧が増加してフィラメントの温度が上がることで、電気抵抗が大きくなるため
電圧と電流が比例関係(直線)にならないのは、電気抵抗の値が一定ではないことを示しています。電圧を大きくすると電流による発熱量が増え、フィラメントの温度が上昇します。温度上昇に伴って電気抵抗が増加するため、電圧の増加分に対して電流がそれほど増えなくなり、グラフは上に凸の曲線を描くようになります。
徳島県公立高校入試(2018)類似
電子の性質と移動方向
Q16
真空放電管(クルックス管)に高い電圧をかけたときに発生する、マイナスの電気を帯びた粒子の流れを何といいますか。
物理
電流・磁界
★ やさしい
知識
正答率 —
🔥 類題3問
中性子
原子核
電子
陽子
💡 答えを確認
✅ 正解
電子
真空放電によってマイナス極から飛び出してくる粒子の正体は電子です。電子はマイナスの電気を帯びているという性質を持っており、この電子の流れを陰極線と呼ぶこともあります。
徳島県公立高校入試(2024)類似
オームの法則
Q17
ある一定の抵抗値をもつ抵抗器に流れる電流の大きさと、その抵抗器の両端に加わる電圧の大きさとの間にはどのような関係がありますか。物理法則の名称とその関係の組み合わせとして適切なものを選びなさい。
物理
電流・磁界
★ やさしい
知識
正答率 —
🔥 類題3問
オームの法則といい、電流は電圧に比例する
ジュールの法則といい、電流は電圧の2乗に比例する
オームの法則といい、電流は電圧に反比例する
フックの法則といい、電流は電圧に比例する
💡 答えを確認
✅ 正解
オームの法則といい、電流は電圧に比例する
抵抗器を流れる電流の大きさが、抵抗器の両端に加わる電圧の大きさに比例するという関係は「オームの法則」と呼ばれます。電圧を2倍、3倍にすると、流れる電流も2倍、3倍になります。電流が電圧に反比例したり、電圧の2乗に比例したりすることはありません。
徳島県公立高校入試(2018)類似
放電
Q18
物体にたまっていた静電気が音や光を伴って一気に流れ出したり、通常は電気が流れない空間を電流が移動したりする現象を何というか、最も適切な名称を選びなさい。
物理
電流・磁界
★ やさしい
知識
正答率 —
🔥 類題2問
放電
蓄電
帯電
感電
💡 答えを確認
✅ 正解
放電
物体にたまった静電気が周囲へ流れ出す現象や、気体の中を電気が流れる現象は「放電」と呼ばれる。冬の乾燥した時期にドアノブに触れて火花が飛ぶ現象や、空から地面へ巨大な電流が流れる「雷」も放電の代表的な例である。
徳島県公立高校入試(2019)類似
回路の接続方法と豆電球の明るさ
Q19
一つの電池と一つの豆電球に対し、二つの同じ抵抗値を持つ抵抗器を組み合わせる実験を行います。「豆電球に、直列につないだ二つの抵抗器をさらに直列につないだ回路」と、「豆電球に、並列につないだ二つの抵抗器をさらに直列につないだ回路」を比較したとき、豆電球の明るさはどのように変化しますか。
物理
電流・磁界
★★ 基本
実験・観察
正答率 —
🔥 類題3問
抵抗器を並列にまとめた回路の方が、回路全体の合成抵抗が小さくなるため、豆電球は明るくなる。
抵抗器を並列にまとめた回路は、電流が二股に分かれてしまうため、豆電球に届く電流が減り暗くなる。
抵抗器を直列にまとめた回路の方が、抵抗器を通過する電流が一定に保たれるため、豆電球は明るくなる。
どちらの回路も抵抗器を二つ使用していることに変わりはないため、豆電球の明るさは同じである。
💡 答えを確認
✅ 正解
抵抗器を並列にまとめた回路の方が、回路全体の合成抵抗が小さくなるため、豆電球は明るくなる。
抵抗器を二つ直列につなぐと合成抵抗は大きくなりますが、二つを並列につなぐと、その部分の合成抵抗は一つ分の抵抗よりも小さくなります。回路全体の合成抵抗が小さくなると、オームの法則(電流=電圧÷抵抗)に従い、回路を流れる全電流が大きくなります。その結果、直列に接続されている豆電球に流れる電流も大きくなり、消費電力が増えて明るさが増します。
徳島県公立高校入試(2024)類似
導体
Q20
金属などの物質に見られる、電気抵抗が非常に小さいために電流を流しやすい性質を持つ物質を何というか答えなさい。
物理
電流・磁界
★ やさしい
知識
正答率 —
🔥 類題2問
半導体
不導体
絶縁体
導体
💡 答えを確認
✅ 正解
導体
電気をよく通す物質は導体と呼ばれ、銅、アルミニウム、鉄などの金属がその代表例です。これに対して、ゴムやプラスチック、ガラスのように、電気抵抗が非常に大きく電流をほとんど通さない物質は絶縁体(または不導体)と呼ばれます。
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徳島県公立高校入試(2024)類似
電気抵抗の算出
Q21
ある抵抗器に加える電圧を変化させて流れる電流を測定したところ、電圧が4.0Vのときに0.2Aの電流が流れ、電圧が8.0Vのときには0.4Aの電流が流れました。この抵抗器の電気抵抗の値として適切なものはどれですか。
物理
電流・磁界
★★ 基本
原理・計算
正答率 —
🔥 類題3問
5オーム
20オーム
2オーム
80オーム
💡 答えを確認
✅ 正解
20オーム
電気抵抗は、抵抗器に加わる電圧の値を流れる電流の値で割ることで算出されます。電圧が4.0Vで電流が0.2A流れていることから、4.0 ÷ 0.2 = 20となり、抵抗値は20オームであることが導き出されます。電圧が8.0Vで電流が0.4Aの場合でも、同様に8.0 ÷ 0.4 = 20となります。
徳島県公立高校入試(2017)類似
オームの法則による電圧の算出
Q22
10Ωの抵抗器と電流計を電源装置に直列に接続した回路において、電流計の読みが0.5Aを示したとき、この抵抗器の両端に加わっている電圧は何Vか求めなさい。
物理
電流・磁界
★★ 基本
原理・計算
正答率 —
🔥 類題3問
10.5V
20V
0.05V
5V
💡 答えを確認
✅ 正解
5V
オームの法則「電圧(V)=抵抗(Ω)×電流(A)」に数値を代入して計算する。抵抗器の抵抗が10Ω、流れている電流が0.5Aであるため、10 × 0.5 = 5Vとなる。電流と抵抗を足し合わせて10.5Vとしたり、割り算をして20Vとしたりしないよう注意が必要である。
徳島県公立高校入試(2024)類似
電流計の内部抵抗
Q23
電流計を回路に直列に接続して測定を行う際、電流計の内部抵抗が非常に小さく設計されている理由として、最も適切な説明はどれですか。
物理
電流・磁界
★★ 基本
原理・計算
正答率 —
🔥 類題2問
回路全体の抵抗をほとんど変えずに、測定前の状態に近い電流を流すため。
直列につなぐことで電圧計と同じ役割を持たせるため。
回路全体の抵抗を大きくすることで、電流計が故障するのを防ぐため。
電流計に大きな電圧が加わるようにして、針の振れを大きくするため。
💡 答えを確認
✅ 正解
回路全体の抵抗をほとんど変えずに、測定前の状態に近い電流を流すため。
オームの法則(電流=電圧÷抵抗)によれば、回路の抵抗値が変化すると流れる電流の値も変化します。電流計を直列に挿入した際に、その内部抵抗が大きいと回路全体の合成抵抗が増加し、本来測定したかった電流よりも小さな値が流れることになります。電流計を接続することによる回路への影響を最小限に抑え、本来の電流値を正確に測るためには、内部抵抗を極めて小さくする必要があります。
徳島県公立高校入試(2019)類似
直列回路における電圧の配分
Q24
抵抗器を直列につないだ回路において、回路のどの地点で電流を測定しても百二十ミリアンペアで一定であるとき、この回路の電圧の性質として正しい説明はどれですか。
物理
電流・磁界
★★ 基本
実験・観察
正答率 —
🔥 類題3問
電流が一定であるため、電圧は電気抵抗の大きさに反比例して分配される。
電流が一定であるため、各抵抗器には電源と同じ大きさの電圧がそれぞれ加わる。
電流が一定であるため、電気抵抗の比に応じて電圧が各抵抗器に分配される。
電流が一定であるため、回路のどの地点でも電圧の大きさは変化しない。
💡 答えを確認
✅ 正解
電流が一定であるため、電気抵抗の比に応じて電圧が各抵抗器に分配される。
直列回路では、回路のどの点においても電流の大きさが等しくなります。オームの法則(電圧=抵抗×電流)に基づくと、電流が一定の場合、電圧の大きさは電気抵抗の大きさに比例します。したがって、各抵抗器にはその電気抵抗の比に応じた電圧の配分が行われます。
徳島県公立高校入試(2021)類似
導線からの距離と磁界の強さ
Q25
導線を流れる電流による磁界をより強く観測するための条件として、電流の大きさと導線からの距離の組み合わせが最も適切なものはどれですか。
物理
電流・磁界
★★ 基本
原理・計算
正答率 —
🔥 類題3問
導線に流す電流を小さくし、導線からなるべく遠い位置で観測する
導線に流す電流を小さくし、導線からなるべく近い位置で観測する
導線に流す電流を大きくし、導線からなるべく遠い位置で観測する
導線に流す電流を大きくし、導線からなるべく近い位置で観測する
💡 答えを確認
✅ 正解
導線に流す電流を大きくし、導線からなるべく近い位置で観測する
電流がつくる磁界の強さは、流れる電流の大きさに比例し、導線からの距離に反比例します。したがって、より強い磁界を観測するためには、磁界の源となる電流を大きくすることと、磁界が弱まらない導線の至近距離で測定することの両方の条件を満たす必要があります。
徳島県公立高校入試(2019)類似
コンセントの並列つなぎと安全性
Q26
一つのテーブルタップに、電気ストーブやアイロンなど消費電力の大きい電化製品を複数つなぎ、同時に使用する場合を考えます。このとき、コンセントから供給される電流に対する電化製品のつなぎ方の名称と、回路を流れる電流の性質について正しく述べたものはどれですか。
物理
電流・磁界
★★ 基本
実験・観察
正答率 —
🔥 類題2問
各電化製品は並列につなげられており、使用する製品の数が増えるほど、コンセントから流れる合計電流は大きくなる。
各電化製品は並列につなげられており、使用する製品の数が増えるほど、コンセントから流れる合計電流は小さくなる。
各電化製品は直列につなげられており、使用する製品の数が増えるほど、コンセントから流れる合計電流は小さくなる。
各電化製品は直列につなげられており、使用する製品の数が増えるほど、コンセントから流れる合計電流は大きくなる。
💡 答えを確認
✅ 正解
各電化製品は並列につなげられており、使用する製品の数が増えるほど、コンセントから流れる合計電流は大きくなる。
家庭用のコンセントに接続される電化製品は、どの製品にも同じ電圧が加わるように並列につなげられています。並列回路では、接続する製品が増えるほど、それぞれの製品を流れる電流の和である「合計電流」が増加するという性質があります。
徳島県公立高校入試(2017)類似
オームの法則による電圧の算出
Q27
導線を流れる電流の大きさが、その両端に加わる電圧の大きさに比例し、抵抗の大きさに反比例するという物理法則を何というか、名称を答えなさい。
物理
電流・磁界
★ やさしい
知識
正答率 —
🔥 類題3問
フックの法則
オームの法則
右ねじの法則
ジュールの法則
💡 答えを確認
✅ 正解
オームの法則
電流、電圧、抵抗の3つの要素の間に成り立つ「電流の大きさは電圧に比例し、抵抗に反比例する」という関係はオームの法則と呼ばれる。この法則により、電圧をV、電流をI、抵抗をRとしたとき、V=RIという関係式が成り立つ。
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切りかえ式スイッチを用いた回路
Q28
階段の上下や廊下の両端にある照明のように、2か所のどちらからでも1つの電球を点灯・消灯できるように設計された回路があります。この回路において、2つのスイッチの間に2本の導線を並列に配置し、接点を移動させることで電流の通り道を切りかえる役割を持つスイッチの名称として、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2問
電磁スイッチ
切りかえ式スイッチ
感震スイッチ
直列用スイッチ
💡 答えを確認
✅ 正解
切りかえ式スイッチ
2か所の離れた場所から1つの電気器具を制御するためには、電流の流れるルートを2本用意し、スイッチによってどちらのルートを使うか選択できる構造にする必要があります。このような働きをするものを切りかえ式スイッチと呼びます。通常のスイッチが「回路を閉じるか開くか(流すか止めるか)」のみを制御するのに対し、このスイッチは「電流の行く先を別の線へつなぎかえる」という特徴を持っています。
徳島県公立高校入試(2024)類似
オームの法則
Q29
抵抗器に加える電圧を0Vから順に大きくしながら、そこを流れる電流を測定する実験を行いました。得られた結果について、横軸に電圧の大きさ、縦軸に電流の大きさをとってグラフを作成した場合、どのような形になりますか。最も適切な説明を選びなさい。
物理
電流・磁界
★★ 基本
実験・観察
正答率 —
🔥 類題3問
原点を通る右上がりの直線
原点を通らない右下がりの直線
電圧が大きくなるほど電流の増え方が大きくなる曲線
横軸に並行な水平の直線
💡 答えを確認
✅ 正解
原点を通る右上がりの直線
オームの法則では電流と電圧が比例の関係にあるため、グラフに描くと原点(0,0)を通り、一定の傾きをもった右上がりの直線となります。電圧が0Vのときは電流も流れないため0Aであり、電圧が増えるにつれて一定の割合で電流も増加するという性質を反映しています。
徳島県公立高校入試(2021)類似
直線電流による磁界の向き
Q30
南北方向に水平に張られた導線があります。この導線の真上に方位磁針を置いた状態で、導線に北から南の向きに電流を流しました。このとき、方位磁針のN極が指し示す向き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
北
東
西
南
💡 答えを確認
✅ 正解
東
右ねじの法則を用いると、電流の向きを右ねじが進む方向に合わせたとき、磁界はねじを回す向きに発生します。電流が北から南に流れている場合、導線の周りには電流の進行方向に対して時計回りの磁界が生じます。導線の真上の地点では、この磁界の向きは東を向くことになるため、方位磁針のN極は東を指します。
徳島県公立高校入試(2021)類似
電流の大きさと磁界の強さ
Q31
直線状の導線に電流を流すと、その周りに磁界が生じます。このとき、導線を流れる電流の大きさと、生じる磁界の強さの関係について述べたものとして、最も適切なものはどれですか。
物理
電流・磁界
★ やさしい
知識
正答率 —
🔥 類題2問
電流が大きくなるほど、磁界の強さは弱くなる
電流が大きくなるほど、磁界の強さは強くなる
電流の大きさが変化しても、磁界の強さは一定で変わらない
電流をどれだけ大きくしても、磁界の強さは電圧のみに依存する
💡 答えを確認
✅ 正解
電流が大きくなるほど、磁界の強さは強くなる
電流が流れる導線の周囲には、電流を中心とした同心円状の磁界が発生します。この磁界の強さは流れる電流の大きさに比例するため、電流を大きくするほど、発生する磁界は強くなります。
徳島県公立高校入試(2019)類似
電気抵抗の大きさと電流の関係
Q32
2つの抵抗器を並列に接続した回路において、回路全体に500mAの電流が流れており、一方の抵抗器に300mAの電流が流れていることがわかっています。このとき、もう一方の抵抗器に流れる電流の大きさと、2つの抵抗器の電気抵抗の大小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
電流・磁界
★★ 基本
原理・計算
正答率 —
🔥 類題2問
もう一方には200mAの電流が流れ、300mA流れている抵抗器の方が、200mA流れている抵抗器よりも電気抵抗の値が大きい。
もう一方には800mAの電流が流れ、300mA流れている抵抗器の方が、800mA流れている抵抗器よりも電気抵抗の値が小さい。
もう一方には200mAの電流が流れ、2つの抵抗器の電気抵抗の値は等しい。
もう一方には200mAの電流が流れ、200mA流れている抵抗器の方が、300mA流れている抵抗器よりも電気抵抗の値が大きい。
💡 答えを確認
✅ 正解
もう一方には200mAの電流が流れ、200mA流れている抵抗器の方が、300mA流れている抵抗器よりも電気抵抗の値が大きい。
並列回路では、各枝路を流れる電流の和が回路全体の電流と等しくなるため、もう一方の抵抗器に流れる電流は 500mA – 300mA = 200mA となります。また、並列回路では各抵抗器に加わる電圧が一定であるため、オームの法則により、流れる電流が小さい方の抵抗器は、もう一方の抵抗器よりも電流を妨げるはたらきである電気抵抗が大きくなります。
徳島県公立高校入試(2018)類似
放電
Q33
ガラス管の内部を真空ポンプで排気して気圧を極めて低くし、管の両端にある電極に数千ボルトから数万ボルトの高い電圧をかけると、管の中に電流が流れる現象が観察される。この現象の名称として正しいものを答えなさい。
物理
電流・磁界
★★ 基本
実験・観察
正答率 —
🔥 類題2問
真空放電
電磁誘導
火花放電
静電気
💡 答えを確認
✅ 正解
真空放電
クルックス管のように、容器内の空気を抜いて気圧を下げた状態で高い電圧をかけたときに起こる放電を真空放電という。空気中の分子が少なくなると、電子が分子と衝突しにくくなり、本来は電気が流れないはずの空間を移動できるようになるために発生する。
徳島県公立高校入試(2021)類似
導線からの距離と磁界の強さ
Q34
一本のまっすぐな導線に電流を流したとき、その周囲には磁界が発生します。このとき、磁界の強さと導線からの距離の関係について説明したものとして、最も適切なものはどれですか。
物理
電流・磁界
★ やさしい
知識
正答率 —
🔥 類題3問
導線からの距離に関わらず、磁界の強さは常に一定である
導線からの距離が遠くなるほど、磁界は次第に強くなる
導線からの距離が遠くなるほど、磁界は次第に弱くなる
導線からある一定の距離までは強くなり、それ以降は急激に弱くなる
💡 答えを確認
✅ 正解
導線からの距離が遠くなるほど、磁界は次第に弱くなる
導線を流れる電流によってつくられる磁界は、導線を中心とした同心円状に広がります。磁界の強さは電流の大きさに比例しますが、場所による違いとしては、磁界を発生させている源である導線に近いほど強く、導線から離れて距離が大きくなるほど弱くなるという性質があります。
徳島県公立高校入試(2024)類似
電気抵抗の算出
Q35
電気回路において、電流の流れにくさを表す数値を何といいますか。その名称と単位の組み合わせとして正しいものを選びなさい。
物理
電流・磁界
★ やさしい
知識
正答率 —
🔥 類題3問
電力(ワット)
電圧(ボルト)
電流(アンペア)
電気抵抗(オーム)
💡 答えを確認
✅ 正解
電気抵抗(オーム)
回路における電流の流れにくさを表す数値は電気抵抗と呼ばれます。単位にはオーム(Ω)が用いられ、この値が大きいほど電流が流れにくいことを示します。電圧は電流を流そうとする働き、電流は電気の流れそのものを指します。
徳島県公立高校入試(2024)類似
電流計の並列接続による故障リスク
Q36
電流計を使用する際の注意点について、内部抵抗の性質に基づいた説明として正しいものはどれか。
物理
電流・磁界
★ やさしい
原理・計算
正答率 100%(1回)
🔥 類題2問
電流計の内部抵抗は電圧計よりも大きいため、並列につなぐことで回路全体の電圧を安定させる効果がある。
電流計は内部抵抗が非常に大きいため、回路に直列につなぐと全体の電流が弱まってしまい、正確な測定ができない。
電流計を並列につなぐと、内部抵抗によって電流が熱エネルギーに変換され、豆電球がより明るく光るようになる。
電流計は内部抵抗が非常に小さいため、電源のプラス極とマイナス極に直接つないだり、負荷に対して並列につないだりしてはならない。
💡 答えを確認
✅ 正解
電流計は内部抵抗が非常に小さいため、電源のプラス極とマイナス極に直接つないだり、負荷に対して並列につないだりしてはならない。
電流計は測定したい場所に直列に割り込ませて使用するのが原則です。もし電源に対して直接つないだり、他の器具に対して並列につなぐと、電流計の内部抵抗が小さいために、そこへ電流が集中して流れます。この過大な電流によって電流計がこわれるのを防ぐため、このような接続は禁止されています。一方、電圧計は内部抵抗が非常に大きく作られており、並列につなぐのが正しい方法です。
徳島県公立高校入試(2019)類似
直列回路における電圧の配分
Q37
二つの抵抗器が直列に接続された回路において、電源の電圧と各抵抗器に加わる電圧の関係について述べたものとして、最も適切なものはどれですか。
物理
電流・磁界
★ やさしい
知識
正答率 —
🔥 類題3問
回路全体に加わる電圧の大きさは、各抵抗器の電圧の平均値に等しくなる。
回路全体に加わる電圧の大きさは、どの抵抗器に加わる電圧とも常に等しくなる。
回路全体に加わる電圧の大きさは、各抵抗器に加わる電圧の和に等しくなる。
回路全体に加わる電圧の大きさは、接続された抵抗器の数に反比例する。
💡 答えを確認
✅ 正解
回路全体に加わる電圧の大きさは、各抵抗器に加わる電圧の和に等しくなる。
直列回路においては、枝分かれがないため、電源から供給された電圧はそれぞれの抵抗器に分配されます。このとき、それぞれの抵抗器にかかる電圧をすべて足し合わせると、電源電圧(回路全体の電圧)に一致するという「電圧の和」の法則が成り立ちます。
徳島県公立高校入試(2021)類似
導線からの距離と磁界の強さ
Q38
水平な厚紙に垂直に導線を通し、一定の強さの電流を流しました。この導線から3cm離れた地点と6cm離れた地点のそれぞれに方位磁針を置いたとき、磁針の動きについて正しく述べたものはどれですか。
物理
電流・磁界
★★ 基本
実験・観察
正答率 —
🔥 類題3問
3cm離れた地点の方が、磁針の振れる角度が大きくなる
どちらの地点でも、磁針の振れる角度は同じである
6cm離れた地点の方が、磁針の振れる角度が大きくなる
6cm離れた地点では、磁針の向きが3cmの地点とは反対になる
💡 答えを確認
✅ 正解
3cm離れた地点の方が、磁針の振れる角度が大きくなる
電流が作る磁界の強さは、導線に近いほど強くなります。方位磁針が磁界から受ける力は、その地点の磁界が強いほど大きくなるため、より導線に近い3cm離れた地点の方が、磁針を動かそうとする力が強く働き、結果として振れる角度が大きくなります。
徳島県公立高校入試(2024)類似
電圧計の内部抵抗
Q39
電圧計を回路に並列に接続して電圧を測定する実験において、電圧計の内部抵抗が「非常に大きい」ことで保たれている現象として最も適切な説明を選びなさい。
物理
電流・磁界
★★★ 標準
原理・計算
正答率 —
🔥 類題2問
並列部分の電流をすべて電圧計側に引き込むことで、目盛りを正確に振らせている
電圧計側に流れる電流が無視できるほど小さくなり、もともと回路を流れていた電流の状態が保たれる
電圧計の内部で大きな電圧を発生させることで、測定したい部分の電圧を増幅させている
電圧計を接続することで回路全体の合成抵抗が大きくなり、電池から流れ出る電流が減少する
💡 答えを確認
✅ 正解
電圧計側に流れる電流が無視できるほど小さくなり、もともと回路を流れていた電流の状態が保たれる
並列回路では、抵抗が大きい道ほど電流が流れにくくなります。電圧計の内部抵抗を極めて大きくすることで、電圧計の分岐路へ流れる電流をほぼゼロに近づけることができます。その結果、電圧計をつなぐ前と後で回路全体の電流分布がほとんど変わらず、正確な電圧測定が可能になります。
徳島県公立高校入試(2017)類似
電流の大きさと電磁力の比例関係
Q40
磁界の中にあるコイルに電流を流したとき、コイルが受ける力の大きさを調べる実験を行いました。電流の大きさが1.0Aのときにコイルが受ける力の大きさが0.05Nであった場合、電流の大きさを0.4Aに変化させると、コイルが受ける力の大きさは何Nになりますか。
物理
電流・磁界
★★ 基本
原理・計算
正答率 —
🔥 類題2問
0.08N
0.05N
0.02N
0.04N
💡 答えを確認
✅ 正解
0.02N
磁界の中でコイルが受ける力の大きさは、コイルに流れる電流の大きさに正比例するという性質があります。電流が1.0Aから0.4Aへと0.4倍になっているため、受ける力の大きさも0.05Nの0.4倍である0.02Nとなります。
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徳島県公立高校入試(2024)類似
切りかえ式スイッチを用いた回路
Q41
電源、電球、および2つの切りかえ式スイッチを用いた回路を考えます。2つのスイッチ(スイッチA、スイッチB)の間には2本の導線が並列につながれており、現在、両方のスイッチが同じ側の導線を選択しているため、電球が点灯しています。この状態から「スイッチAのみ」を操作して接点を別の導線に切りかえたとき、回路はどのような状態になりますか。
物理
電流・磁界
★★ 基本
実験・観察
正答率 —
🔥 類題2問
電流が電球を通らずに電源へ戻るショート(短絡)の状態になる
回路が途切れて電流が流れなくなり、電球が消灯する
回路全体の抵抗が半分になるため、電球がより明るく点灯する
もう一方の導線を通って電流が流れ続けるため、電球は点灯したままである
💡 答えを確認
✅ 正解
回路が途切れて電流が流れなくなり、電球が消灯する
切りかえ式スイッチを用いた回路では、2つのスイッチが「同じ導線」を選択しているときにだけ電流の通り道がつながり、閉回路となります。一方が接点を切りかえると、2つのスイッチが選んでいる導線が互い違いになり、電流が流れるルートがなくなって回路が遮断されます。これにより、どちらのスイッチを操作しても電球の点灯・消灯を制御することが可能になります。
徳島県公立高校入試(2024)類似
電球の電気抵抗の特性
Q42
電球に加える電圧を0Vから次第に大きくしていく実験において、フィラメントの温度上昇に着目したとき、電球の電気抵抗の値はどのように変化しますか。
物理
電流・磁界
★★ 基本
知識
正答率 —
🔥 類題2問
電圧が変化しても、電気抵抗の値は常に一定である
電圧が大きくなるほど、電気抵抗の値も大きくなる
電圧が大きくなると、電気抵抗は一度小さくなったあとに大きくなる
電圧が大きくなるほど、電気抵抗の値は小さくなる
💡 答えを確認
✅ 正解
電圧が大きくなるほど、電気抵抗の値も大きくなる
電球のフィラメントに電流が流れると熱が発生し、温度が上昇します。金属で作られているフィラメントは、温度が高くなるほど原子の熱運動が激しくなり、電子の移動を妨げるようになるため、電気抵抗の値が増加するという性質を持っています。
徳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
徳島県公立高校入試(2024)類似
電極金属の変更による極性の反転
Q1
亜鉛と銅を電極に用いた電池では亜鉛が負極になりますが、亜鉛とマグネシウムを電極に用いた電池では、亜鉛は正極として働きます。このように、組み合わせる金属によって極性が入れ替わ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。
化学
イオン・酸アルカリ
★★ 基本
原理・計算
正答率 —
🔥 類題2問
2種類の金属のうち、電気抵抗がより大きい方の金属が負極になり、小さい方が正極になるから。
2種類の金属のうち、イオン化傾向がより大きい方の金属が電子を放出して負極になり、小さい方が正極になるから。
2種類の金属のうち、密度がより大きい方の金属が負極になり、小さい方が正極になるから。
2種類の金属のうち、水溶液と反応して気体を発生しやすい方の金属が正極になるから。
💡 答えを確認
✅ 正解
2種類の金属のうち、イオン化傾向がより大きい方の金属が電子を放出して負極になり、小さい方が正極になるから。
電池の極性は、用いる2種類の金属の「イオン化傾向(陽イオンへのなりやすさ)」の相対的な関係によって決まります。マグネシウム、亜鉛、銅の順にイオン化傾向が小さくなるため、亜鉛は銅に対しては「イオンになりやすい側(負極)」となりますが、マグネシウムに対しては「イオンになりにくい側(正極)」として機能します。
徳島県公立高校入試(2022)類似
非電解質
Q2
精製水が入ったビーカーに、電源装置、豆電球、2本の電極をつないだ回路を浸し、電圧を加えた。次に、その精製水に砂糖を大量に溶かして同様の操作を行った。砂糖を溶かす前と後での豆電球の様子と、その理由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2問
砂糖を溶かす前は点灯するが、溶かした後は点灯しなくなる。砂糖が電極の反応を妨げるから。
砂糖を溶かす前も後も豆電球は点灯しない。砂糖は水に溶けてもイオンを生じない非電解質だから。
砂糖を溶かす前は点灯しないが、溶かした後は点灯する。砂糖が水溶液中で電流を流す助けをするから。
砂糖を溶かす前も後も豆電球は点灯する。水自体に電流を流す性質があるから。
💡 答えを確認
✅ 正解
砂糖を溶かす前も後も豆電球は点灯しない。砂糖は水に溶けてもイオンを生じない非電解質だから。
砂糖は非電解質であり、水に溶けても陽イオンと陰イオンに分かれる(電離する)ことがない。水溶液中に電気を運ぶ粒子であるイオンが存在しないため、電圧を加えても電流は流れず、豆電球は点灯しない。また、精製水(純粋な水)自体もほとんど電流を流さないため、砂糖を溶かす前後で変化は見られない。
徳島県公立高校入試(2017)類似
中和反応と熱の発生
Q3
中和反応において、水溶液の温度が上昇する理由を化学的な原理に基づいて説明しているものはどれですか。
化学
イオン・酸アルカリ
★★★ 標準
原理・計算
正答率 —
🔥 類題3問
水溶液中で電離していたイオンが、塩(えん)として沈殿する際に周囲の熱を奪うから
水素イオンと水酸化物イオンが結びついて水ができる際、化学エネルギーが熱として放出されるから
水溶液中の塩酸と水酸化ナトリウムが衝突する際の摩擦熱によって温度が上がるから
中和によって水分子が分解され、その時に生じるエネルギーが熱に変わるから
💡 答えを確認
✅ 正解
水素イオンと水酸化物イオンが結びついて水ができる際、化学エネルギーが熱として放出されるから
中和反応の本質は、水素イオン(H+)と水酸化物イオン(OH-)が結合して水分子(H2O)が生成される過程にあります。この結合が形成されるとき、物質がもともと持っていた化学エネルギーの一部が熱エネルギーとして外部に放出されます。このように熱を放出する反応を発熱反応と呼び、その結果として水溶液全体の温度が上がります。
徳島県公立高校入試(2018)類似
中和滴定におけるイオン総数の推移
Q4
一定量の水酸化ナトリウム水溶液に塩酸を少しずつ滴下し、水溶液中のイオンの変化を調べる実験を行いました。塩酸を10立方センチメートル加えたところでちょうど中和点に達したとき、滴下した塩酸の体積と、水溶液中に存在するイオンの総数の関係を正しく説明しているものはどれですか。
化学
イオン・酸アルカリ
★★ 基本
実験・観察
正答率 —
🔥 類題2問
中和点に達するまでイオンの総数は減少していき、中和点を超えると増加に転じる。
塩酸を滴下し始めた瞬間から、イオンの総数は加えた塩酸の量に比例して直線的に増加し続ける。
中和点に達するまでイオンの総数はほぼ一定に保たれ、中和点を超えると加えた量に比例して増加する。
中和点に達するまでイオンの総数は増加していき、中和点を超えると水和反応により一定に保たれる。
💡 答えを確認
✅ 正解
中和点に達するまでイオンの総数はほぼ一定に保たれ、中和点を超えると加えた量に比例して増加する。
水酸化ナトリウム水溶液に塩酸を加えると、水溶液中の水酸化物イオンが反応して水になりますが、同時に塩酸由来の塩化物イオンが水溶液中に供給されます。中和点までは、減少するイオンと増加するイオンの数が等しいため、イオンの総数は変化せず一定となります。中和点を超えた後は、中和反応に使われなかった水素イオンと塩化物イオンがそのまま水溶液中に蓄積されるため、加えた塩酸の量に比例して総数が増加していきます。
徳島県公立高校入試(2024)類似
セロハンの役割
Q5
薄い硫酸亜鉛水溶液に亜鉛板を入れ、薄い硫酸銅水溶液に銅板を入れた電池において、2つの水溶液をセロハンで仕切る理由を、微細な構造の観点から説明したものとして適切なものはどれですか。
化学
イオン・酸アルカリ
★★ 基本
実験・観察
正答率 —
🔥 類題3問
セロハンは薄い金属膜と同じ性質を持っており、水溶液中で電子を自由に通過させることができるから
セロハンの表面では化学反応が起こりやすく、水溶液中のイオンを別の物質に変える働きがあるから
セロハンには非常に小さな穴が開いており、そこをイオンが通り抜けることで、電池としての機能を維持できるから
セロハンは水溶液を完全に遮断する壁として働き、両方の水溶液の濃度が変化しないように保つから
💡 答えを確認
✅ 正解
セロハンには非常に小さな穴が開いており、そこをイオンが通り抜けることで、電池としての機能を維持できるから
セロハンの膜には、肉眼では確認できないほど小さな穴が無数に存在します。この穴は、水溶液中の大きな粒子の混合を抑制しつつ、電気を帯びた粒子であるイオンの移動を許容します。電池内部でイオンが移動できなくなると、液体の電気的なバランスが崩れて電流が止まってしまうため、この微細な穴を通じたイオンの移動は電池が機能するために不可欠なプロセスです。
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塩素
Q6
塩化銅水溶液に2本の炭素棒を入れ、電源装置につないで電流を流したところ、電源の正極につないだ電極(陽極)から気体が発生しました。このとき発生した、強い漂白作用を持つ黄緑色の気体の名称を答えなさい。
化学
イオン・酸アルカリ
★ やさしい
知識
正答率 —
🔥 類題3問
水素
二酸化炭素
酸素
塩素
💡 答えを確認
✅ 正解
塩素
塩化銅水溶液の電気分解では、塩化銅が銅と塩素に分解されます。塩化物イオンはマイナスの電気を帯びているため、プラスの電極である陽極に引き寄せられ、電子を放出して塩素分子となります。塩素は黄緑色で、プールの消毒剤のような特有の刺激臭があり、強い漂白作用や殺菌作用を持つという特徴があります。
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電気分解後の質量パーセント濃度計算
Q7
電気分解を行った際、水溶液の質量パーセント濃度が変化する理由を、「溶質」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。
化学
イオン・酸アルカリ
★★ 基本
知識
正答率 —
🔥 類題3問
電流が流れることで水が電気分解され、溶質だけが水溶液中に残るため。
溶質が化学変化によって気体や固体となり、水溶液中から取り除かれるため。
溶質が水と反応して、水溶液全体の質量が増加するため。
電極に溶質が付着するが、水溶液中のイオンの数は変化しないため。
💡 答えを確認
✅ 正解
溶質が化学変化によって気体や固体となり、水溶液中から取り除かれるため。
電気分解とは、電流を流すことで水溶液中の物質を分解する反応です。塩化銅などの溶質は、電気分解によって銅(固体)や塩素(気体)へと化学変化し、溶液の外へ出ていきます。質量パーセント濃度は「溶液の質量に対する溶質の質量の割合」であるため、溶質が失われることで濃度の値が変化(通常は減少)することになります。
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ダニエル電池の電極と電子の移動
Q8
硫酸亜鉛水溶液に亜鉛板を、硫酸銅水溶液に銅板をそれぞれ浸し、2つの水溶液をセロハンで仕切って作る「ダニエル電池」において、導線でモーターをつないだときの電極の名称と電子が移動する向きの組み合わせとして正しいものはどれですか。
化学
イオン・酸アルカリ
★ やさしい
知識
正答率 —
🔥 類題2問
亜鉛板が正極となり、電子は導線を通って銅板から亜鉛板へ移動する。
亜鉛板が負極となり、電子は導線を通って亜鉛板から銅板へ移動する。
銅板が正極となり、電子は導線を通って亜鉛板から銅板へ移動する。
銅板が負極となり、電子は導線を通って銅板から亜鉛板へ移動する。
💡 答えを確認
✅ 正解
亜鉛板が負極となり、電子は導線を通って亜鉛板から銅板へ移動する。
亜鉛は銅よりも陽イオンになりやすい性質(イオン化傾向が大きい)を持つため、亜鉛原子が電子を放出して亜鉛イオンとなり、水溶液中に溶け出します。このとき、亜鉛板に残された電子が導線を通って銅板へと移動するため、電子を放出する側の亜鉛板が負極、電子を受け取る側の銅板が正極となります。
徳島県公立高校入試(2018)類似
中和滴定におけるイオン総数の推移
Q9
ある濃度の水酸化ナトリウム水溶液に、最初から含まれていたイオンの総数を$a$個とします。この水溶液に塩酸を滴下したところ、10立方センチメートルを加えたときに中和点に達しました。さらに滴下を続け、合計で20立方センチメートルの塩酸を加えたとき、水溶液中に存在するイオンの総数は何個になると考えられますか。
化学
イオン・酸アルカリ
★★★ 標準
原理・計算
正答率 —
🔥 類題2問
$1.5a$個
$a$個
$2a$個
$4a$個
💡 答えを確認
✅ 正解
$2a$個
中和点である10立方センチメートルまでは、水酸化物イオンが塩化物イオンに置き換わるだけで総数は変わらないため、イオンの総数は$a$個のままです。中和点を超えてからさらに10立方センチメートル(合計20立方センチメートル)の塩酸を加えると、中和点までに反応したのと同数のイオン($a$個分)が余分に供給されることになります。したがって、中和点での総数$a$個に、過剰分の$a$個が加わり、合計で$2a$個となります。中和点以降のイオンの増加は、加えた塩酸の体積に比例します。
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塩素
Q10
ビーカーに入れた塩化銅水溶液に2本の炭素棒電極を浸し、電流計を含む直列回路を構成して電気分解を行いました。陽極付近から発生した気体の性質を確認する方法とその結果として、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
実験・観察
正答率 —
🔥 類題3問
気体に火を近づけると、音を立てて燃えて水ができる。
石灰水に通すと、石灰水が白く濁る。
火のついた線香を近づけると、線香が激しく燃え上がる。
赤色のインクで色をつけた紙を近づけると、色が抜けて白くなる。
💡 答えを確認
✅ 正解
赤色のインクで色をつけた紙を近づけると、色が抜けて白くなる。
塩化銅の電気分解において、陽極で発生する気体は塩素です。塩素には強い漂白作用があるため、赤色などのインクや花びらの色を奪って白く変化させる性質があります。火のついた線香を燃やすのは酸素の性質、音を立てて燃えるのは水素の性質、石灰水を白く濁らせるのは二酸化炭素の性質です。
徳島県公立高校入試(2022)類似
陽極と陰イオンの相互作用
Q11
電気分解の装置において、水溶液中の陰イオンが陽極に向かって移動するのはなぜか。その理由を説明したものとして最も適切なものを選びなさい。
化学
イオン・酸アルカリ
★★★ 標準
原理・計算
正答率 —
🔥 類題3問
陽極は電源の正極につながれて正の電気を帯びており、負の電気を持つ陰イオンとの間に引き合う力が働くため。
電流は陽極から陰極に向かって流れるため、その流れに乗って陰イオンが運ばれるため。
陽極は電源の負極につながれて負の電気を帯びており、負の電気を持つ陰イオンを押し出す力が働くため。
陰イオンは電子を過剰に持っているため、電子が不足している電源の負極側へ自発的に移動する性質があるため。
💡 答えを確認
✅ 正解
陽極は電源の正極につながれて正の電気を帯びており、負の電気を持つ陰イオンとの間に引き合う力が働くため。
陽極は電源の正極に接続されているため、電気的に正(プラス)の性質を持つ。異なる符号の電気は互いに引き合う性質があるため、負(マイナス)の電気を帯びた陰イオンは陽極へと引きつけられ、その表面で電子を受け渡す反応を行う。
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銅
Q12
塩化銅水溶液に2つの炭素電極を入れ、電流を流して電気分解を行いました。このとき、電源の負極に接続した陰極の表面に析出する、赤褐色の物質の名称は何ですか。
化学
イオン・酸アルカリ
★ やさしい
知識
正答率 —
🔥 類題2問
塩素
銅
鉄
マグネシウム
💡 答えを確認
✅ 正解
銅
塩化銅は水溶液中で銅イオンと塩化物イオンに電離しています。電流を流すと、陽イオンである銅イオンが負極(陰極)へと移動し、電子を受け取って銅原子となります。これが陰極の表面に赤褐色の固体として析出します。
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中和反応と熱の発生
Q13
酸の水溶液とアルカリの水溶液を混ぜ合わせたとき、互いの性質を打ち消し合って水と塩が生じる反応の名称と、その反応に伴う温度の変化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
★ やさしい
知識
正答率 —
🔥 類題3問
中和反応といい、熱の出入りがない反応であるため水溶液の温度は変化しない
中和反応といい、周囲から熱を吸収する吸熱反応であるため水溶液の温度が下がる
中和反応といい、熱を放出する発熱反応であるため水溶液の温度が上がる
還元反応といい、熱を放出する発熱反応であるため水溶液の温度が上がる
💡 答えを確認
✅ 正解
中和反応といい、熱を放出する発熱反応であるため水溶液の温度が上がる
酸の水素イオンとアルカリの水酸化物イオンが結びついて水ができる反応を中和反応といいます。この反応が起こるときには熱が発生するため、中和反応は発熱反応に分類されます。したがって、反応が進むにつれて水溶液の温度は上昇します。
徳島県公立高校入試(2021)類似
水酸化物イオン
Q14
アンモニアを水に溶かしたとき、その水溶液がアルカリ性を示す理由を説明したものとして適切なものを選びなさい。
化学
イオン・酸アルカリ
★★ 基本
原理・計算
正答率 —
🔥 類題3問
水溶液中に水酸化物イオンという陰イオンが生じるため
水溶液中にアンモニウムイオンという陰イオンが生じるため
水溶液中に水素イオンという陽イオンが生じるため
水溶液中に酸化物イオンという陰イオンが生じるため
💡 答えを確認
✅ 正解
水溶液中に水酸化物イオンという陰イオンが生じるため
アンモニア(NH₃)が水(H₂O)と反応すると、アンモニウムイオン(NH₄⁺)と水酸化物イオン(OH⁻)が生じます。このとき生じた水酸化物イオンが、水溶液にアルカリ性の性質を与えます。物質が水に溶けて水酸化物イオンを生じる性質が、アルカリ性の正体です。
徳島県公立高校入試(2018)類似
pHの尺度と性質
Q15
pHが3の水溶液と、pHが5の水溶液を比較したときの説明として、正しい記述はどれですか。
化学
イオン・酸アルカリ
★★ 基本
原理・計算
正答率 —
🔥 類題2問
どちらの水溶液も酸性であり、pHが3の水溶液の方が酸性が強い
どちらの水溶液もアルカリ性であり、pHが3の水溶液の方がアルカリ性が強い
どちらの水溶液も酸性であり、pHが5の水溶液の方が酸性が強い
pHが3の水溶液は酸性であり、pHが5の水溶液はアルカリ性である
💡 答えを確認
✅ 正解
どちらの水溶液も酸性であり、pHが3の水溶液の方が酸性が強い
pHの値が7より小さい水溶液はすべて酸性を示します。酸性の強さは、数値が7から離れて小さくなるほど強くなるため、pH5よりもpH3の水溶液の方が、より強い酸性を持っていると判断できます。
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水溶液の色の変化とイオン濃度
Q16
十分な濃度の塩化銅水溶液を用いて電気分解を長時間継続したとき、水溶液の中で起こる現象として正しい推論を選びなさい。
化学
イオン・酸アルカリ
★★★ 標準
原理・計算
正答率 —
🔥 類題3問
陰極に付着する物質の質量が増えるほど、水溶液中の銅イオンの濃度は小さくなる
水溶液の青色が薄くなるのは、陰極で発生した水素によって銅イオンが還元されるためである
水溶液の青色が完全に消えたとき、水溶液中には銅イオンと塩化物イオンの両方が最大濃度で存在している
陽極から発生する気体の量が増えるほど、水溶液中の銅イオンの濃度は大きくなる
💡 答えを確認
✅ 正解
陰極に付着する物質の質量が増えるほど、水溶液中の銅イオンの濃度は小さくなる
電気分解によって陰極に付着する物質は、水溶液中の銅イオンが変化した金属の銅です。したがって、陰極に銅が付着すればするほど、その分だけ水溶液中の銅イオンが消費されたことを意味します。このため、付着した銅の質量が増えるにつれて水溶液中の銅イオンの濃度は減少し、溶液の青色も薄くなっていきます。なお、塩化銅水溶液の電気分解では、通常、陰極で水素は発生しません。
徳島県公立高校入試(2022)類似
電気分解後の質量パーセント濃度計算
Q17
10%の塩化銅水溶液100gを電気分解したところ、陰極に銅が1.2g付着し、陽極から塩素が1.3g発生してすべて空気中に放出された。電気分解が終わったあとの、残った水溶液の質量パーセント濃度として最も適切な数値を選べ。ただし、小数第2位を四捨五入して小数第1位まで求めること。
化学
イオン・酸アルカリ
★★★ 標準
原理・計算
正答率 —
🔥 類題3問
10.0%
7.5%
7.7%
8.8%
💡 答えを確認
✅ 正解
7.7%
まず電気分解前の溶質の質量を求めると、100g × 0.10 = 10.0gである。電気分解によって溶質である塩化銅が分解され、銅と塩素として合計2.5g(1.2g + 1.3g)が水溶液中から失われたため、残った溶質の質量は 10.0g - 2.5g = 7.5gとなる。このとき、水溶液全体の質量も失われた溶質の分だけ減少するため、100g - 2.5g = 97.5gとなる。質量パーセント濃度は(溶質の質量 ÷ 水溶液全体の質量)× 100で算出されるため、(7.5 ÷ 97.5)× 100 = 7.69…となり、四捨五入して7.7%となる。分母である溶液の質量を100gのまま計算しないよう注意が必要である。
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セロハンの役割
Q18
化学電池において、2種類の異なる水溶液を隔てるためにセロハンを用いる主な目的として、最も適切な説明はどれですか。
化学
イオン・酸アルカリ
★★ 基本
知識
正答率 —
🔥 類題3問
水溶液中の電子をセロハン越しに直接移動させることで、回路全体の電流を強くするため
2つの水溶液が混ざり合うのを防ぎながら、イオンを通過させることで液体の電気的な偏りを解消するため
2つの水溶液が互いに反応して沈殿物が生じるのを、水溶液を完全に遮断することで防ぐため
水溶液中の水分子のみを通過させ、溶質であるイオンが移動できないようにするため
💡 答えを確認
✅ 正解
2つの水溶液が混ざり合うのを防ぎながら、イオンを通過させることで液体の電気的な偏りを解消するため
セロハンには目に見えないほど微細な穴が開いており、水溶液そのものが急速に混ざり合うのを防ぐ役割があります。一方で、その穴を通じて水溶液中のイオンは移動できるため、電池の反応によって生じる水溶液中のプラスとマイナスの電気的な偏りを打ち消すことができ、継続して電流を取り出すことが可能になります。電子は導線の中を移動するものであり、セロハンの中を通過することはありません。
徳島県公立高校入試(2024)類似
ダニエル電池の電極と電子の移動
Q19
ダニエル電池の仕組みにおいて、亜鉛板と銅板を導線でつなぐとモーターが回転し、電流が流れます。この現象が起こる理由を、金属の性質と電子の移動に注目して説明したものとして、最も適切なものはどれですか。
化学
イオン・酸アルカリ
★★ 基本
原理・計算
正答率 —
🔥 類題2問
硫酸亜鉛水溶液と硫酸銅水溶液の濃度差により、電位の高い銅板から電位の低い亜鉛板へと電子が引き寄せられるため。
セロハンを通じて硫酸イオンが移動することで、正極である亜鉛板から負極である銅板へ電子が押し出されるため。
亜鉛の方が銅よりも陽イオンになりやすいため、亜鉛板が電子を放出し、その電子が導線を伝わって銅板へ移動するため。
銅の方が亜鉛よりも陽イオンになりやすいため、銅板が電子を放出し、その電子が導線を伝わって亜鉛板へ移動するため。
💡 答えを確認
✅ 正解
亜鉛の方が銅よりも陽イオンになりやすいため、亜鉛板が電子を放出し、その電子が導線を伝わって銅板へ移動するため。
2種類の金属を電解質水溶液に浸して電池を作る際、イオン化傾向の大きい金属が負極となります。ダニエル電池では、亜鉛が陽イオンになって水溶液中に溶け出す際に電子を放出し、その電子が導線を通って銅板へ移動することで電流が発生します。電子が流れ出る電極を負極、電子が流れ込む電極を正極と呼びます。
徳島県公立高校入試(2024)類似
セロハンの役割
Q20
2つの水溶液をセロハンで仕切った電池において、放電中にセロハンを通過しているものとその目的の組み合わせとして、正しいものはどれですか。
化学
イオン・酸アルカリ
★★★ 標準
原理・計算
正答率 —
🔥 類題3問
イオンが通過し、水溶液の電気的な偏りをなくす
水溶液が完全に混ざり合い、化学反応を促進させる
プラスの電気を帯びた原子核が通過し、エネルギーを運ぶ
電子が通過し、導線と同じように電流を流す
💡 答えを確認
✅ 正解
イオンが通過し、水溶液の電気的な偏りをなくす
電池の放電が進むと、一方の水溶液では陽イオンが増え、もう一方では陽イオンが減少するといった電気的な偏りが生じます。この偏りが発生すると化学反応が進まなくなりますが、セロハンを通じてイオンが移動することで、この偏りが解消(中和)されます。セロハンを通過するのは電子ではなくイオンであるという点が、電池の原理を理解する上での重要なポイントです。
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水酸化物イオン
Q21
水溶液がアルカリ性を示す原因となる、負の電荷を帯びた陰イオンの名称として正しいものを選びなさい。
化学
イオン・酸アルカリ
★ やさしい
知識
正答率 —
🔥 類題3問
水素イオン
水酸化物イオン
酸化物イオン
アンモニウムイオン
💡 答えを確認
✅ 正解
水酸化物イオン
水溶液がアルカリ性を示すのは、その溶液中に水酸化物イオン(OH⁻)が含まれているためです。水酸化物イオンは負の電荷を持つ陰イオンであり、リトマス紙を青色に変えるなどのアルカリ性特有の性質をもたらします。一方、水素イオンは酸性の原因となる陽イオンです。
徳島県公立高校入試(2018)類似
こまごめピペットの安全な取り扱い
Q22
こまごめピペットを使用して液体を吸い取った後、その液体を別の容器へ移動させる際の保持の仕方として、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
ゴム球の中に薬品を完全に入れてから、ピペットを垂直に立てて保持する。
ピペットを逆さまにして、薬品がゴム球の中に溜まるようにして保持する。
薬品がゴム球の方へ流れないよう、常にピペットの先端を下に向けた状態で保持する。
先端から薬品が垂れないよう、ピペットを水平よりも斜め上に傾けて保持する。
💡 答えを確認
✅ 正解
薬品がゴム球の方へ流れないよう、常にピペットの先端を下に向けた状態で保持する。
こまごめピペットで吸い取った液体がゴム球の内部に入ると、ゴム球が薬品によって腐食し、損傷や劣化を引き起こす原因となります。実験器具を安全に長く使用し、かつ正確な操作を行うためには、薬品が逆流しないよう先端を常に下に向ける必要があります。
徳島県公立高校入試(2022)類似
水溶液の色の変化とイオン濃度
Q23
塩化銅水溶液に2つの炭素電極を入れ、電源装置につないで電流を流し続ける実験を行いました。このとき、時間の経過とともに水溶液の青色が次第に薄くなっていきましたが、そ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
★★ 基本
実験・観察
正答率 —
🔥 類題3問
水溶液中の塩化物イオンが電子を放出して塩素に変わり、水溶液中の塩化物イオンの濃度が減少したため
陽極で発生した塩素が水溶液に溶け込み、漂白作用によって青色が消されたため
電気分解によって水溶液中の水分子が分解され、水溶液の全体の体積が増加して濃度が薄まったため
水溶液中の銅イオンが電子を受け取って銅原子に変わり、水溶液中の銅イオンの濃度が減少したため
💡 答えを確認
✅ 正解
水溶液中の銅イオンが電子を受け取って銅原子に変わり、水溶液中の銅イオンの濃度が減少したため
塩化銅水溶液の青色は、水溶液中に存在する銅イオンに由来します。電気分解を行うと、陽イオンである銅イオンが陰極に引き寄せられ、電子を受け取って銅原子(金属)として電極に付着します。これにより、水溶液中の銅イオンの数が減るため、溶液の青色が薄くなります。塩化物イオンの減少や水の分解による体積変化は、直接的な色の変化の理由ではありません。
徳島県公立高校入試(2018)類似
電解質
Q24
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理由について、陽イオンと陰イオンの性質に着目して述べ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
陰イオンが水中で消滅する際に発生するエネルギーが、電流に変換されるため
電離によって生じた陽イオンと陰イオンが、それぞれ反対の極性の電極に向かって移動するため
陽イオンが電子を放出し、その電子が直接水の中を最短距離で流れていくため
水分子が陽イオンと陰イオンを結合させ、巨大な電気の通り道を作るため
💡 答えを確認
✅ 正解
電離によって生じた陽イオンと陰イオンが、それぞれ反対の極性の電極に向かって移動するため
電解質が水に溶けると陽イオンと陰イオンに分かれます。この水溶液に電圧をかけると、正の電荷を持つ陽イオンは陰極へ、負の電荷を持つ陰イオンは陽極へとそれぞれ移動します。このイオンの移動が起こることによって、結果として水溶液全体に電流が流れる仕組みになっています。
徳島県公立高校入試(2018)類似
pHの尺度と性質
Q25
水溶液の性質(酸性・中性・アルカリ性)を表す指標であるpH(ピーエッチ)について、中性の水溶液のpHの値と、pHの値が7より小さくなるにつれて強くなる性質の組み合わせとして正しいものはどれですか。
化学
イオン・酸アルカリ
★ やさしい
知識
正答率 —
🔥 類題2問
pHの値は7であり、アルカリ性が強くなる
pHの値は14であり、アルカリ性が強くなる
pHの値は0であり、酸性が強くなる
pHの値は7であり、酸性が強くなる
💡 答えを確認
✅ 正解
pHの値は7であり、酸性が強くなる
pHは水溶液の酸性やアルカリ性の強さを0から14程度の範囲の数値で表す指標です。中心となるpH7が中性を示し、7より数値が小さくなるほど酸性が強く、7より数値が大きくなるほどアルカリ性が強くなるという性質があります。
徳島県公立高校入試(2022)類似
銅
Q26
塩化銅水溶液を電気分解した際、電源の負極側の電極に付着した赤褐色の物質が金属であることを確認するための方法と、その結果として観察され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
★★ 基本
実験・観察
正答率 —
🔥 類題2問
付着物を加熱し、マグネシウムのように激しく光を出して燃えるかを確認する。
付着物に磁石を近づけ、鉄のように強く引きつけられるかを確認する。
付着物を水に入れてよく振り、水の色が青色に変化するかを確認する。
付着物を乾燥させてから薬さじの裏などで強くこすると、特有の金属光沢が現れる。
💡 答えを確認
✅ 正解
付着物を乾燥させてから薬さじの裏などで強くこすると、特有の金属光沢が現れる。
析出した赤褐色の物質は銅であり、金属としての性質を持っています。金属には「磨くと光る(金属光沢)」という共通の性質があるため、乾燥させた付着物を薬さじなどでこすって輝きが出るかを確認することで、それが金属であることを証明できます。
徳島県公立高校入試(2022)類似
塩素
Q27
水に溶けると電離して銅イオンと塩化物イオンに分かれる塩化銅水溶液の電気分解について、電極付近で起こる現象の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
★★★ 標準
原理・計算
正答率 —
🔥 類題3問
陰極では、塩化物イオンが電子を受け取って、赤褐色の固体が表面に付着する。
陰極では、プラスの電気を帯びた銅イオンが電子を放出して、気体が発生する。
陽極では、マイナスの電気を帯びた塩化物イオンが電子を失って、刺激臭のある気体が発生する。
陽極では、水溶液中の水が分解されることで、漂白作用のある酸素が発生する。
💡 答えを確認
✅ 正解
陽極では、マイナスの電気を帯びた塩化物イオンが電子を失って、刺激臭のある気体が発生する。
塩化銅(CuCl2)は水溶液中で、銅イオン(Cu2+)と塩化物イオン(Cl-)に電離しています。電気分解を行うと、マイナスの電気を帯びた塩化物イオンは陽極(プラス極)に引き寄せられ、電子を渡して塩素原子となり、さらに2つ結びついて塩素分子(Cl2)となって発生します。これが特有の刺激臭を持つ塩素の正体です。一方、陰極では銅イオンが電子を受け取り、金属の銅が析出します。
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金属の析出反応
Q28
無色透明な硫酸亜鉛水溶液にマグネシウムの板を浸すと、マグネシウムの表面に灰色の固体が付着し始める反応が観察されました。このとき析出した灰色の固体は何ですか。
化学
イオン・酸アルカリ
★★ 基本
実験・観察
正答率 —
🔥 類題3問
硫酸マグネシウム
亜鉛
銅
マグネシウム
💡 答えを確認
✅ 正解
亜鉛
マグネシウムは亜鉛よりもイオン化傾向が大きいため、硫酸亜鉛水溶液に入れるとマグネシウムが溶け出し、代わりに溶液中の亜鉛イオンが電子を受け取って金属の亜鉛として現れます。このとき観察される灰色の固体は、析出した亜鉛です。
徳島県公立高校入試(2017)類似
塩
Q29
酸の水溶液とアルカリの水溶液を混ぜ合わせたとき、互いの性質を打ち消し合う反応を中和という。この中和反応において、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、水以外の物質を何というか。
化学
イオン・酸アルカリ
★ やさしい
知識
正答率 —
🔥 類題2問
沈殿
触媒
塩
酸化物
💡 答えを確認
✅ 正解
塩
中和反応では、酸の持つ水素イオン(陽イオン)とアルカリの持つ水酸化物イオン(陰イオン)が結びついて水が生成される。このとき、水以外に、酸の陰イオンとアルカリの陽イオンが結びついてできた物質を「塩(えん)」と呼ぶ。選択肢にある「沈殿」は塩の種類によって生じることがある現象であり、「触媒」は反応を助けるが自身は変化しない物質を指すため、この物質の名称としては「塩」が適切である。
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硫酸イオンの移動
Q30
ダニエル電池の作動中、硫酸銅水溶液側に含まれる硫酸イオンがセロハンを通過して硫酸亜鉛水溶液側へと移動する理由として、最も適切な説明を選びなさい。
化学
イオン・酸アルカリ
★★ 基本
原理・計算
正答率 —
🔥 類題2問
亜鉛板と銅板の間に生じる電圧を大きくし、電流を強くするため
セロハンの膜を通り抜けることで、電子が直接水溶液中を移動するのを助けるため
硫酸銅水溶液の青色を維持し、化学反応の速度を一定に保つため
負極で増加した陽イオンと正極で減少した陽イオンのバランスをとり、電気的中性を保つため
💡 答えを確認
✅ 正解
負極で増加した陽イオンと正極で減少した陽イオンのバランスをとり、電気的中性を保つため
放電中のダニエル電池では、負極で亜鉛イオン(陽イオン)が生成されて過剰になり、正極では銅イオン(陽イオン)が消費されて不足します。水溶液が電気を帯びた状態のままでは反応が止まってしまうため、陰イオンである硫酸イオンが移動することで、各水溶液内のプラスとマイナスの電荷の総和を等しくする「電気的中性」が維持されます。
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こまごめピペットの安全な取り扱い
Q31
液体を吸い込んだ後のこまごめピペットの先端を、水平より上に向けたり、逆さまにしたりしてはいけない理由として、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2問
液体の中に空気の泡が混じり、正確な体積を量り取ることができなくなるから。
ゴム球の中にある不純物が液体に混ざり、実験の精度が著しく低下してしまうから。
ゴム球から空気が漏れ出し、ピペット内部の圧力が変わって液体が飛び出すから。
吸い込んだ液体がゴム球の方に流れ込み、ゴム球を腐食させ損傷させてしまうから。
💡 答えを確認
✅ 正解
吸い込んだ液体がゴム球の方に流れ込み、ゴム球を腐食させ損傷させてしまうから。
こまごめピペットのゴム球は、薬品が直接触れることを想定して作られていません。そのため、先端を上に向けて液体がゴム球に到達すると、ゴムが化学反応を起こして腐食し、穴が空いたり弾力性が失われたりします。これを防ぐために、液体を吸った後は必ず先端を下げて保持しなければなりません。
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中和反応と熱の発生
Q32
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加えていったときの、混ぜ合わせた液体の温度変化と反応の様子に関する説明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
中和が完了した瞬間に、発生した熱が急激に消滅するため温度が元の温度まで下がる
中和が起こっている間は、熱が吸収され続けるため温度が下がっていく
中和が起こっている間は、熱が発生し続けるため温度が上がっていく
中和が完了し、さらに水酸化ナトリウム水溶液を加え続けると、さらに温度が上がり続ける
💡 答えを確認
✅ 正解
中和が起こっている間は、熱が発生し続けるため温度が上がっていく
中和反応は発熱反応であるため、酸とアルカリが反応して水が生成されている間は熱が発生し続け、水溶液の温度は上がります。ただし、すべての水素イオンまたは水酸化物イオンが反応しきって中和が完了した後は、それ以上熱が発生しなくなるため、冷たい水溶液を加えることによる冷却効果などで温度は下がっていきます。
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金属の析出反応
Q33
水溶液中に含まれる金属イオンよりも、イオン化傾向が大きい別の金属をその水溶液に浸したとき、水溶液中の金属イオンが電子を受け取って金属の固体として現れる現象を何といいますか。
化学
イオン・酸アルカリ
★ やさしい
知識
正答率 —
🔥 類題3問
分解
中和
電離
析出
💡 答えを確認
✅ 正解
析出
金属には水溶液中でイオンになろうとする性質があり、その強さをイオン化傾向と呼びます。よりイオンになりやすい(イオン化傾向が大きい)金属を水溶液に入れると、その金属が電子を放出してイオンになり、もともと溶液中にいたイオン化傾向の小さい金属イオンがその電子を受け取って、元の金属の姿に戻って現れます。この現象を析出といいます。
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電解質
Q34
物質が水に溶けたとき、陽イオンと陰イオンに分かれる「電離」という現象が起こり、水溶液に電流を流すことができる性質を持つ物質を何というか。
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
電解質
有機物
混合物
💡 答えを確認
✅ 正解
電解質
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び、この電離によって水溶液中に自由に動くことができるイオンが存在するようになります。このイオンが電荷を運ぶ役割を果たすため、電流が流れるようになります。このような性質を持つ物質を電解質と呼びます。
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中和反応における過剰なイオンの存在
Q35
水酸化物イオン2個とナトリウムイオン2個が含まれる水酸化ナトリウム水溶液に、水素イオン3個と塩化物イオン3個が含まれる塩酸を加えて中和反応をさせたとき、反応後の溶液内の粒子の様子を説明したものとして正しいものはどれですか。
化学
イオン・酸アルカリ
★★ 基本
原理・計算
正答率 —
🔥 類題2問
水素イオンが3個残り、水分子は生成されない
水酸化物イオン1個が残り、水分子が2個生成される
水素イオン1個が残り、水分子が2個生成される
水素イオンと水酸化物イオンがすべて反応し、水分子が5個生成される
💡 答えを確認
✅ 正解
水素イオン1個が残り、水分子が2個生成される
中和反応とは、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分子を作る反応です。このケースでは、水酸化物イオン2個に対して水素イオンが3個供給されています。1対1の割合で反応するため、2個ずつのイオンが反応して水分子が2個生成され、反応相手のなくなった水素イオンが1個だけ過剰に溶液中に残ることになります。この粒子モデルの挙動により、溶液は酸性を示します。
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硫酸イオンの移動
Q36
セロハンで仕切られた容器の一方に亜鉛板と硫酸亜鉛水溶液、もう一方に銅板と硫酸銅水溶液を用いたダニエル電池において、放電を続けると水溶液中の電気的なバランスが変化します。このとき、電気的な偏りを解消するために、硫酸銅水溶液側からセロハンを通って硫酸亜鉛水溶液側へと移動するイオンの名称として適切なものを選びなさい。
化学
イオン・酸アルカリ
★ やさしい
知識
正答率 —
🔥 類題2問
硫酸イオン
亜鉛イオン
銅イオン
水素イオン
💡 答えを確認
✅ 正解
硫酸イオン
ダニエル電池の負極では亜鉛が電子を放出して亜鉛イオンとなり、水溶液中の陽イオンが増加します。一方、正極では水溶液中の銅イオンが電子を受け取って銅として析出するため、陽イオンが減少します。このとき、水溶液全体の電気的中性を保つために、陰イオンである硫酸イオンが正極側(硫酸銅水溶液側)からセロハンを通り抜けて負極側(硫酸亜鉛水溶液側)へと移動します。
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電解質
Q37
赤色のフェノールフタレイン溶液を加えた水酸化ナトリウム水溶液が入ったビーカーに、こまごめピペットを用いて塩酸を少しずつ滴下したところ、水溶液の色が赤色から無色に変化した。このとき、反応後の水溶液に電流を流すと電流が流れた。中和によって水溶液が中性になったにもかかわらず電流が流れた理由として、最も適切な説明はどれか。
化学
イオン・酸アルカリ
★★ 基本
実験・観察
正答率 —
🔥 類題3問
水酸化ナトリウムと塩酸は、どちらも非電解質であるため
中和によって生じた水が、陽イオンと陰イオンに細かく分かれるため
反応によって生じた塩(塩化ナトリウム)が水溶液中で電離しているため
反応せずに残ったフェノールフタレイン溶液が電解質として働くため
💡 答えを確認
✅ 正解
反応によって生じた塩(塩化ナトリウム)が水溶液中で電離しているため
水酸化ナトリウム(電解質)と塩酸(電解質)が中和反応を起こすと、水と塩(塩化ナトリウム)が生じます。生成された塩化ナトリウムも水に溶けるとナトリウムイオンと塩化物イオンに電離する電解質であるため、中性になった水溶液中にもイオンが存在し、電流を流すことができます。
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アンモニウムイオンの構成
Q38
アンモニウムイオンが「陽イオン」に分類される理由として、電子の移動に着目して説明したものとして適切なものはどれか。
化学
イオン・酸アルカリ
★★ 基本
原理・計算
正答率 —
🔥 類題2問
構成する原子の集まり全体から、正の電荷をもつ陽子が1個失われ、負の電荷が上回ったから。
構成する原子の集まり全体から、負の電荷をもつ電子が1個失われ、正の電荷が上回ったから。
構成する原子の集まり全体に、負の電荷をもつ電子が1個加わり、負の電荷が上回ったから。
構成する原子の集まり全体に、正の電荷をもつ陽子が1個加わり、正の電荷が上回ったから。
💡 答えを確認
✅ 正解
構成する原子の集まり全体から、負の電荷をもつ電子が1個失われ、正の電荷が上回ったから。
イオンが正の電気を帯びる(陽イオンになる)のは、もともと電気的に中性であった原子または原子の集まりから、負の電気をもつ「電子」が放出されるためである。アンモニウムイオンの場合も、窒素原子1個と水素原子4個が結合した集団から電子が1個失われることで、相対的に原子核内の正の電荷が上回り、陽イオンとなる。
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電極金属の変更による極性の反転
Q39
亜鉛板を硫酸亜鉛水溶液に、マグネシウム板を硫酸マグネシウム水溶液にそれぞれ浸し、セロハン膜で仕切ってつないだ電池を作りました。このとき、亜鉛板側で起こる変化と極性の組み合わせとして正しいものはどれですか。
化学
イオン・酸アルカリ
★★★ 標準
実験・観察
正答率 —
🔥 類題2問
亜鉛板は正極となり、水溶液中の亜鉛イオンが電子を受け取って亜鉛が析出するため、板が厚くなる。
亜鉛板は正極となり、水溶液中のマグネシウムイオンが電子を受け取ってマグネシウムが析出するため、板が厚くなる。
亜鉛板は負極となり、亜鉛が電子を失って亜鉛イオンとして溶け出すため、板が細くなる。
亜鉛板は負極となり、水溶液中の水素イオンが電子を受け取って水素が発生するため、板の質量は変化しない。
💡 答えを確認
✅ 正解
亜鉛板は正極となり、水溶液中の亜鉛イオンが電子を受け取って亜鉛が析出するため、板が厚くなる。
金属のイオン化傾向を比較すると、マグネシウムは亜鉛よりも陽イオンになりやすい性質を持っています。そのため、マグネシウムが電子を放出して負極となり、相対的にイオン化傾向の小さい亜鉛が正極となります。正極である亜鉛板では、水溶液中に溶けている亜鉛イオンが、導線を伝わってきた電子を受け取って金属の亜鉛に変化し、板の表面に析出します。
徳島県公立高校入試(2022)類似
陽極と陰イオンの相互作用
Q40
塩化銅水溶液の電気分解のように、水溶液中に電流を流すと各電極で化学変化が起こる。電源の正極側につないだ電極の名称と、その電極に引き寄せられるイオンの種類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
陰極 - 陰イオン
陽極 - 陰イオン
陽極 - 陽イオン
陰極 - 陽イオン
💡 答えを確認
✅ 正解
陽極 - 陰イオン
電源の正極につないだ電極は陽極であり、そこにはマイナスの電気を帯びた陰イオン(塩化銅の場合は塩化物イオン)が引き寄せられる。一方で、電源の負極につないだ電極は陰極であり、プラスの電気を帯びた陽イオンが引き寄せられる。
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徳島県公立高校入試(2018)類似
中和反応における過剰なイオンの存在
Q41
中和反応において、酸を過剰に加えたときに水溶液が酸性を示す理由を、粒子モデルの観点から正しく述べたものはどれですか。
化学
イオン・酸アルカリ
★ やさしい
知識
正答率 —
🔥 類題2問
加えた塩化物イオンが水素イオンを追い出してしまうため
中和によって生じた水分子が再び水素イオンに変化するため
水溶液中のナトリウムイオンが水素イオンに変化するため
中和で消費されなかった水素イオンが水溶液中に残るため
💡 答えを確認
✅ 正解
中和で消費されなかった水素イオンが水溶液中に残るため
中和反応の過程では、水素イオンと水酸化物イオンが互いに打ち消し合って水になります。アルカリに含まれるすべての水酸化物イオンが反応し尽くした後(中和点以降)に、さらに酸を加えると、加えた酸に含まれる水素イオンは反応する相手がいないため、そのままイオンとして水溶液中に存在し続けます。溶液中に水素イオンが存在することが酸性を示す直接的な原因となります。
徳島県公立高校入試(2022)類似
電気分解後の質量パーセント濃度計算
Q42
青色の塩化銅水溶液に炭素棒を入れ、電流を流して電気分解を継続したとき、水溶液の色と質量パーセント濃度の変化に関する説明として最も適切なものを選べ。
化学
イオン・酸アルカリ
★★ 基本
実験・観察
正答率 —
🔥 類題3問
青色は濃くなり、質量パーセント濃度は減少する。
青色は薄くなり、質量パーセント濃度は減少する。
青色の濃さは変わらず、質量パーセント濃度は減少する。
青色は薄くなり、質量パーセント濃度は増加する。
💡 答えを確認
✅ 正解
青色は薄くなり、質量パーセント濃度は減少する。
塩化銅水溶液の青色は、溶質である塩化銅が電離して生じた銅イオンの色に由来する。電気分解が進むと、銅イオンが陰極で電子を受け取って銅原子となり析出するため、水溶液中の銅イオンの数が減り、青色は次第に薄くなる。また、電気分解によって溶質(塩化銅)が銅と塩素に分解されて水溶液中から取り除かれるため、溶質が溶液全体に占める割合である質量パーセント濃度は減少する。
徳島県公立高校入試の理科:化学変化・原子分子
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徳島県公立高校入試(2021)類似
化学変化による物質の性質の変化
Q1
鉄粉と硫黄の粉末をよく混ぜ合わせて加熱し、化学変化を完全に進めたときに生成される黒色の物質の名前として、最も適切なものを答えなさい。
化学
化学変化・原子分子
★ やさしい
知識
正答率 —
🔥 類題3問
酸化鉄
硫酸鉄
硫化銅
硫化鉄
💡 答えを確認
✅ 正解
硫化鉄
鉄と硫黄が化学反応を起こすと、もとの物質とは全く性質の異なる別の物質である「硫化鉄」が生成されます。これは鉄原子と硫黄原子が結びついてできた化合物です。
徳島県公立高校入試(2017)類似
酸化銀の熱分解
Q2
黒色の酸化銀の粉末を試験管に入れて加熱したとき、化学変化によって生じる物質の組み合わせとして適切なものはどれですか。
化学
化学変化・原子分子
★ やさしい
知識
正答率 —
🔥 類題3問
銀と酸素
酸化マグネシウムと酸素
銀と二酸化炭素
銀と水素
💡 答えを確認
✅ 正解
銀と酸素
酸化銀を加熱すると、もとの物質とは性質の異なる銀と酸素に分かれます。このように、1種類の物質が2種類以上の別の物質に分かれる化学変化を分解といい、特に熱による分解を熱分解と呼びます。酸化銀は熱分解によって、固体である銀と、気体である酸素になります。
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単体
Q3
化学における物質の分類において、単体の定義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
原理・計算
正答率 —
🔥 類題3問
2種類以上の原子が結びついてできている純粋な物質のこと
1種類の原子だけからできている純粋な物質のこと
加熱などの化学変化によって、それ以上分けることができない最小の粒子のこと
数種類の物質が混ざり合い、化学反応を起こしていない状態のこと
💡 答えを確認
✅ 正解
1種類の原子だけからできている純粋な物質のこと
単体は、物質を構成する原子が1種類のみであるという特徴を持ちます。鉄、酸素、水素などがこれに該当します。2種類以上の原子からなるものは化合物、複数の物質が混じっているものは混合物、化学変化でそれ以上分けられない粒子は原子を指すため、原子の種類に注目した分類である単体とは区別されます。
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炭酸水素ナトリウムの溶解性
Q4
試験管に入れた5立方センチメートルの水に対して、0.5グラムの炭酸水素ナトリウムを加えてよく振り混ぜたとき、試験管の中ではどのような状態が観察されますか。
化学
化学変化・原子分子
★★ 基本
実験・観察
正答率 —
🔥 類題2問
炭酸水素ナトリウムが水面に浮いたまま、全く混ざり合わない
試験管の底に、粒状の溶け残りが見られる
炭酸水素ナトリウムがすべて溶けて、無色透明な液になる
激しく気体が発生して、炭酸水素ナトリウムの粒が消失する
💡 答えを確認
✅ 正解
試験管の底に、粒状の溶け残りが見られる
炭酸水素ナトリウムは水に溶けにくい性質があるため、5立方センチメートルという少量の水に対して0.5グラムを加えると、水に溶けきることができずに試験管の底に溶け残りとして沈みます。これは、炭酸水素ナトリウムの溶解度が低いために起こる現象です。
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硫化鉄の生成の化学反応式
Q5
鉄粉と硫黄の粉末を過不足なく反応させて硫化鉄をつくるとき、反応する鉄と硫黄の質量の比は 7:4 であることがわかっている。鉄粉10.5gをすべて反応させて硫化鉄をつくりたいとき、用意すべき硫黄の粉末は何gか。
化学
化学変化・原子分子
★★ 基本
原理・計算
正答率 —
🔥 類題3問
8.0g
4.0g
14.5g
6.0g
💡 答えを確認
✅ 正解
6.0g
鉄と硫黄が結びつく質量の比が 7:4 であるため、鉄の質量を $x$、硫黄の質量を $y$ とすると $x : y = 7 : 4$ という関係が成り立つ。今回のケースでは鉄粉が 10.5g($7 imes 1.5$倍)あるため、必要な硫黄の質量も 4g の 1.5倍である 6.0g と計算できる。
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アンモニア水溶液の性質
Q6
アンモニアを満たした丸底フラスコ内に少量の水を入れたあと、フェノールフタレイン溶液を加えた水の入ったビーカーとフラスコをガラス管でつなぐと、ビーカーの水がフラスコ内へ勢いよく吹き上がり噴水となった。このとき、フラスコ内で見られる噴水の色と、その変化から判断できるアンモニア水溶液の性質の組み合わせとして、最も適切なものを選びなさい。
化学
化学変化・原子分子
★ やさしい
実験・観察
正答率 —
🔥 類題2問
噴水は赤色になり、水溶液はアルカリ性である
噴水は赤色になり、水溶液は酸性である
噴水は青色になり、水溶液はアルカリ性である
噴水は無色のままで、水溶液は中性である
💡 答えを確認
✅ 正解
噴水は赤色になり、水溶液はアルカリ性である
アンモニアは水に非常に溶けやすく、溶けるとアルカリ性を示す性質があります。フェノールフタレイン溶液は、液がアルカリ性になると無色から赤色に変化する指示薬であるため、フラスコ内に吹き上がったアンモニア水溶液は赤色を呈します。
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加熱実験における逆流防止
Q7
炭酸水素ナトリウムを試験管に入れ、ガスバーナーで加熱して発生した気体を水上置換法で集める実験を行いました。加熱を止める際に、試験管の破損を防ぐために必ず行わなければならない操作として最も適切なものはどれか。
化学
化学変化・原子分子
★ やさしい
実験・観察
正答率 —
🔥 類題3問
ガスバーナーの火を消すと同時に、水槽に冷水を足して温度を下げる。
ガラス管を水槽の水の中から出してから、ガスバーナーの火を消す。
試験管の口を上向きに固定し直してから、ガスバーナーの火を消す。
先にガスバーナーの火を消し、試験管が冷めてからガラス管を水槽から出す。
💡 答えを確認
✅ 正解
ガラス管を水槽の水の中から出してから、ガスバーナーの火を消す。
加熱を止めると試験管内の空気の温度が下がり、気体の体積が収縮します。これにより試験管内部の圧力が低下するため、先にガラス管を水槽から出しておかないと、水槽の水が試験管へと逆流します。熱い試験管に冷たい水が流れ込むと、急激な温度変化によって試験管が割れる恐れがあるため、必ず消火前にガラス管を水から出す必要があります。
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発熱反応
Q8
鉄粉と硫黄の混合物を試験管に入れ、混合物の上部をガスバーナーで加熱しました。反応が始まったところで加熱を止めても、試験管内部は赤く光りながら、反応が連続的に最後まで進行しました。この現象が起きた理由として、適切な説明はどれですか。
化学
化学変化・原子分子
★★ 基本
実験・観察
正答率 —
🔥 類題2問
化学変化によって放出された熱が、まだ反応していない部分を加熱したから。
反応によって生じた物質が、外部からの熱を吸収しやすい性質を持っていたから。
加熱を止めた後も、試験管内に残ったガスバーナーの火力が持続したから。
試験管自体が熱を保持しやすい性質を持っており、冷めにくかったから。
💡 答えを確認
✅ 正解
化学変化によって放出された熱が、まだ反応していない部分を加熱したから。
鉄と硫黄の反応は熱の放出を伴う発熱反応です。反応が開始されると、その時に発生した熱が隣接する未反応の混合物を次々と加熱するため、外部から加熱を続けなくても連続的な反応が進行します。このように、反応そのものが次の反応を引き起こすエネルギー源となるのが特徴です。
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実験初期の気体の処理
Q9
気体発生実験において、水上置換法で気体を集める際、反応開始直後に試験管の中に集まった気体をそのまま実験に使用してはいけない理由として、最も適切な説明を選びなさい。
化学
化学変化・原子分子
★★ 基本
原理・計算
正答率 —
🔥 類題2問
反応開始直後は化学反応が急激に進み、目的の気体とは異なる物質が発生しているから
最初に出てくる気体には反応に使われなかった薬品の粉末が混ざっており、不純物が多いから
装置内の空気が反応の熱で膨張し、水槽の水が逆流してフラスコが割れる危険があるから
装置の内部を満たしていた空気が押し出されて混ざるため、純粋な気体が採集できていないから
💡 答えを確認
✅ 正解
装置の内部を満たしていた空気が押し出されて混ざるため、純粋な気体が採集できていないから
三角フラスコなどの密閉容器を用いた装置では、反応によって新しく気体が発生すると、もともと装置内を占めていた空気が押し出される仕組みになっています。このため、初期段階で出てくる気体は「発生した気体」と「装置内の空気」の混合物です。性質を正確に調べるためには純粋な気体が必要なため、空気の混入がなくなるまで待ってから集めるのが鉄則です。
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炭酸水素ナトリウムの液性
Q10
炭酸水素ナトリウムを試験管に入れて加熱し、熱分解させた後に残った白い固体(炭酸ナトリウム)と、加熱前の炭酸水素ナトリウムをそれぞれ別の試験管で水に溶かしました。これら2つの水溶液にフェノールフタレイン溶液を加えた際の、反応の違いを説明したものとして適切なものはどれか、次の中から選びなさい。
化学
化学変化・原子分子
★★ 基本
実験・観察
正答率 —
🔥 類題2問
炭酸水素ナトリウムの水溶液はうすい赤色になり、加熱後の炭酸ナトリウムの水溶液は濃い赤色になる。
炭酸水素ナトリウムの水溶液は濃い赤色になり、加熱後の炭酸ナトリウムの水溶液はうすい赤色になる。
炭酸水素ナトリウムの水溶液はうすい赤色になるが、加熱後の炭酸ナトリウムの水溶液は中性のため色の変化は見られない。
どちらの水溶液も同じ濃さの赤色になり、色の濃淡による区別はできない。
💡 答えを確認
✅ 正解
炭酸水素ナトリウムの水溶液はうすい赤色になり、加熱後の炭酸ナトリウムの水溶液は濃い赤色になる。
炭酸水素ナトリウムと、その熱分解によって生じる炭酸ナトリウムは、どちらも水に溶けるとアルカリ性を示しますが、その強さに違いがあります。炭酸水素ナトリウムは水に溶けにくく弱いアルカリ性を示すため、フェノールフタレイン溶液を加えるとうすい赤色になります。一方、炭酸ナトリウムは水によく溶け、炭酸水素ナトリウムよりも強いアルカリ性を示すため、溶液は濃い赤色に変化します。この変化は、物質が別の性質を持つ物質に変わったことを示す重要な観察ポイントとなります。
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化学変化による物質の性質の変化
Q11
鉄と硫黄の混合物を加熱したときに起こる変化について、物質の性質という観点から説明したものとして最も適切なものを答えなさい。
化学
化学変化・原子分子
★★★ 標準
原理・計算
正答率 —
🔥 類題3問
鉄原子と硫黄原子が結びついて別の物質になるため、もとの物質とは全く異なる性質を持つようになる。
混合物の中の鉄と硫黄がより細かくなることで、磁石などの外部からの影響を受けにくくなる。
鉄が硫黄の中に溶け込むことで、鉄が本来持っていた磁石に引きつけられる性質が隠されるようになる。
加熱によって物質の状態が変化するだけであり、冷えれば再びもとの物質と同じ性質を示すようになる。
💡 答えを確認
✅ 正解
鉄原子と硫黄原子が結びついて別の物質になるため、もとの物質とは全く異なる性質を持つようになる。
化学変化(化学反応)とは、物質を構成する原子の組み合わせが変わることによって、反応前の物質とは全く異なる性質を持った別の物質が生成される現象を指します。鉄と硫黄の反応においては、鉄の「磁石に引きつけられる」という性質や、硫黄の「黄色い粉末」といった性質は失われ、硫化鉄という新しい物質の性質が現れます。
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硫化鉄の生成の化学反応式
Q12
鉄粉3.5gと硫黄の粉末2.0gを乳鉢でよく混ぜ合わせた後、試験管に入れて加熱した。反応が始まったところで加熱をやめたが、その後も激しく熱と光を出して反応が進み、黒色の物質が生成された。この実験の結果と、生成された物質(硫化鉄)の性質について述べた文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
この変化は、もとの物質の性質を保ったまま状態が変化した「物理変化」である。
生成された黒色の物質に磁石を近づけると、加熱前の鉄粉と同じように強く引きつけられる。
生成された黒色の物質にうすい塩酸を加えると、加熱前の鉄粉に塩酸を加えたときと同じ「水素」が発生する。
反応が始まった後に加熱をやめても反応が進んだのは、反応によって生じた熱が次の反応を引き起こしたからである。
💡 答えを確認
✅ 正解
反応が始まった後に加熱をやめても反応が進んだのは、反応によって生じた熱が次の反応を引き起こしたからである。
鉄と硫黄の反応は発熱反応であり、反応の際に出た熱が周囲の未反応の部分を加熱するため、外部からの加熱をやめても連鎖的に反応が最後まで進行する。生成された硫化鉄はもとの鉄や硫黄とは別の性質を持つ化合物であり、磁石には引きつけられず、塩酸を加えると卵の腐ったような臭いのする「硫化水素」が発生する。このように、別の物質に変わる変化を化学変化(化学反応)と呼ぶ。
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化学変化における質量の計算
Q13
炭酸水素ナトリウム2.0gを試験管に入れて十分に加熱したところ、化学変化が完全に進み、1.3gの白い固体が残りました。この結果に基づき、炭酸水素ナトリウム4.0gを加熱した際に、反応が途中で止まって容器内の固体の質量が3.3gになったとき、まだ反応していない炭酸水素ナトリウムの質量は何gですか。
化学
化学変化・原子分子
★★★ 標準
原理・計算
正答率 —
🔥 類題2問
1.3g
2.6g
2.0g
0.7g
💡 答えを確認
✅ 正解
2.0g
炭酸水素ナトリウム2.0gが完全に反応すると、質量は2.0 – 1.3 = 0.7g減少します。したがって、炭酸水素ナトリウム4.0gが完全に反応した場合は、その2倍である1.4gの質量が減少するはずです。今回の実験では、固体の質量が4.0gから3.3gになっており、減少した質量は0.7gです。これは完全に反応したときに減少するはずの質量(1.4g)のちょうど半分にあたるため、炭酸水素ナトリウム全体の半分である2.0gが反応し、残りの2.0gが未反応のまま残っていると計算できます。
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硫化水素
Q14
鉄粉と硫黄の混合物を加熱して得られた黒色の物質(硫化鉄)を試験管に入れ、そこに希塩酸を数滴加えたときに発生する気体の名称として、最も適切なものを次の中から選びなさい。
化学
化学変化・原子分子
★ やさしい
知識
正答率 —
🔥 類題2問
塩素
水素
硫化水素
二酸化硫黄
💡 答えを確認
✅ 正解
硫化水素
鉄と硫黄が結びついてできた硫化鉄に塩酸を加えると、化学反応によって硫化水素が発生します。鉄粉に塩酸を加えた場合は水素が発生しますが、硫黄と反応した後の物質からは硫化水素が発生するという違いを理解しておくことが重要です。
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水の生成モデル
Q15
水素原子を白い円、酸素原子を黒い円で表したモデルを用いて、水の生成を考えます。2組の水素分子(白い円2個が結合したもの)と、1組の酸素分子(黒い円2個が結合したもの)が過不足なく反応して水分子が生成されるとき、反応後のモデルの様子と原子の総数について説明したものとして適切なものはどれですか。
化学
化学変化・原子分子
★★ 基本
原理・計算
正答率 —
🔥 類題2問
2個の黒い円に2個の白い円が結合した水分子が1組でき、原子の総数は前後で4個に減る
1個の黒い円に2個の白い円が結合した水分子が2組でき、原子の総数は前後で6個のまま変わらない
1個の黒い円に1個の白い円が結合した分子が4組でき、原子の総数は前後で8個に増える
1個の黒い円に2個の白い円が結合した水分子が2組でき、原子の総数は分子がまとまった分だけ減少する
💡 答えを確認
✅ 正解
1個の黒い円に2個の白い円が結合した水分子が2組でき、原子の総数は前後で6個のまま変わらない
化学変化において、物質をつくっている原子の組み合わせは変わりますが、原子そのものがなくなったり新しくできたりすることはありません。これを質量保存の法則の根拠となる考え方と呼びます。水素分子2組(水素原子4個)と酸素分子1組(酸素原子2個)が反応すると、それらの原子が組み替わり、酸素原子1個に対して水素原子2個が結合した水分子が2組形成されます。反応に関わる原子の合計は、反応前も反応後も「水素原子4個+酸素原子2個」の計6個で一定です。
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水の生成モデル
Q16
水素と酸素が反応して水ができる化学変化を、原子のモデルを使って考えます。水素原子2個が結びついた水素分子と、酸素原子2個が結びついた酸素分子が反応して、水素原子2個と酸素原子1個が結びついた水分子ができるとき、反応に関わる分子の数の比(水素分子:酸素分子:水分子)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
水素分子1個と酸素分子2個が反応し、水分子2個ができる
水素分子1個と酸素分子1個が反応し、水分子1個ができる
水素分子2個と酸素分子1個が反応し、水分子2個ができる
水素分子2個と酸素分子2個が反応し、水分子2個ができる
💡 答えを確認
✅ 正解
水素分子2個と酸素分子1個が反応し、水分子2個ができる
化学反応の前後では、原子の種類と数は変化しません。水分子は酸素原子1個と水素原子2個から構成されますが、反応前の酸素は酸素原子2個が結びついた「酸素分子」として存在しています。この酸素分子1個に含まれる2個の酸素原子をすべて水分子にするためには、水分子が2個生成される必要があります。水分子2個を作るには合計4個の水素原子が必要となるため、水素原子2個からなる「水素分子」は2個必要になります。したがって、分子の数は2:1:2の割合になります。
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分解
Q17
炭酸水素ナトリウムの加熱実験において、試験管の口を底よりもわずかに下げて固定する理由として、適切な説明はどれですか。
化学
化学変化・原子分子
★★★ 標準
原理・計算
正答率 —
🔥 類題3問
発生した二酸化炭素が試験管の外に出やすくするため。
発生した液体が加熱部分に流れて、試験管が割れるのを防ぐため。
炭酸水素ナトリウムが加熱部分に均一に広がるようにするため。
試験管内の空気が膨張して、ゴム栓が飛び出すのを防ぐため。
💡 答えを確認
✅ 正解
発生した液体が加熱部分に流れて、試験管が割れるのを防ぐため。
炭酸水素ナトリウムを加熱すると、分解によって水が発生します。試験管の口を底より高くしていると、発生した水が熱せられている試験管の底の方へ流れ落ち、温度の急激な変化によってガラスが割れる危険があります。この事故を防ぐために、試験管の口をわずかに下げておくという安全上の配慮が必要です。これは、加熱によって液体(水)が発生する実験に共通する重要な注意点です。
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窒素の化学式
Q18
空気の組成について、窒素は約78パーセント、酸素は約21パーセント、残りの約1パーセントにアルゴンや二酸化炭素などが含まれています。このうち、最も体積比が大きい窒素の化学式と、窒素の性質について述べた文の組み合わせとして適切なものを選択肢から選びなさい。
化学
化学変化・原子分子
★★ 基本
原理・計算
正答率 —
🔥 類題2問
化学式はN₂であり、二酸化炭素よりも空気中に含まれる割合が低い。
化学式はN₂であり、酸素に比べて空気中に約3.7倍多く存在している。
化学式はNであり、酸素分子(O₂)よりも空気中に含まれる割合が高い。
化学式は2Nであり、他の物質を燃やすはたらきがある。
💡 答えを確認
✅ 正解
化学式はN₂であり、酸素に比べて空気中に約3.7倍多く存在している。
窒素の化学式はN₂です。空気中における窒素(約78%)と酸素(約21%)の比率を計算すると、78÷21≒3.71となるため、窒素は酸素の3.7倍程度の量が含まれていることがわかります。窒素分子は非常に安定しており、通常は他の物質を燃やす(助燃性)などの激しい化学反応は示しません。
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窒素の化学式
Q19
地球をとりまく乾燥した空気において、体積の約78パーセントを占めて最も多く含まれている気体の名称と、その分子を表す化学式の組み合わせとして正しいものを選択肢から選びなさい。
化学
化学変化・原子分子
★ やさしい
知識
正答率 —
🔥 類題2問
名称は窒素、化学式はN
名称は窒素、化学式はN₂
名称は二酸化炭素、化学式はCO₂
名称は酸素、化学式はO₂
💡 答えを確認
✅ 正解
名称は窒素、化学式はN₂
空気の成分のうち、約78%と最も大きな割合を占める気体は窒素です。窒素は非金属の原子2個が結びついて1つの分子を作る性質があるため、化学式では右下に「2」を添えてN₂と書き表します。酸素は約21%、二酸化炭素は約0.04%であり、窒素が最大成分となります。
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硫化鉄の生成の化学反応式
Q20
鉄粉と硫黄の粉末を混ぜ合わせて加熱したときに起こる、硫化鉄が生成される化学変化を化学反応式で正しく表したものはどれか。
化学
化学変化・原子分子
★ やさしい
知識
正答率 —
🔥 類題3問
2Fe + S → Fe2S
Fe + S → Fe2S
Fe + S2 → FeS2
Fe + S → FeS
💡 答えを確認
✅ 正解
Fe + S → FeS
鉄の原子記号はFe、硫黄の原子記号はSであり、これらが1対1の割合で結びついて硫化鉄(FeS)が生成される。この反応は2種類の物質が結びついて別の1種類の物質ができる「化合」の一種であるため、左辺に反応前の物質、右辺に反応後の物質を配置して Fe + S → FeS と表記する。
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硫化水素
Q21
硫化鉄に希塩酸を加える実験において、発生した気体のにおいを確認する方法と、そのにおいの特徴の説明として最も適切なものを次の中から選びなさい。
化学
化学変化・原子分子
★★ 基本
実験・観察
正答率 —
🔥 類題2問
手で仰ぐようにしてにおいをかぎ、刺激のあるつんとしたにおいがする。
手で仰ぐようにしてにおいをかぎ、卵の腐ったようなにおいがする。
試験管の口に直接鼻を近づけてにおいをかぎ、プールを消毒したようなにおいがする。
試験管の口に直接鼻を近づけてにおいをかぎ、においは全くしない。
💡 答えを確認
✅ 正解
手で仰ぐようにしてにおいをかぎ、卵の腐ったようなにおいがする。
発生した硫化水素には毒性があるため、鼻を直接近づけるのではなく、手で仰ぐようにしてにおいをかぐのが実験操作の基本です。また、この気体は「腐卵臭」と呼ばれる、卵の腐ったような特有のにおいを持つことが大きな特徴です。
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酸化銀の熱分解
Q22
酸化銀を加熱した後に試験管に残った白色に近い色の物質が、金属である「銀」であることを確かめるための操作と、その結果得られる現象の組み合わせとして適切なものはどれですか。
化学
化学変化・原子分子
★★ 基本
実験・観察
正答率 —
🔥 類題3問
水に溶かしてフェノールフタレイン溶液を加えると、赤色に変わる。
磁石を近づけると、勢いよく引きつけられる。
薬さじの背などでこすると、金属光沢が出る。
石灰水に入れて振ると、石灰水が白く濁る。
💡 答えを確認
✅ 正解
薬さじの背などでこすると、金属光沢が出る。
酸化銀が熱分解して生じた物質は銀であり、金属の一種です。金属には「磨くと特有の輝きが出る(金属光沢)」「たたくと広がる(展性)」「電気をよく通す」といった共通の性質があります。したがって、こすって光沢が出ることを確認することは、その物質が金属であることの有力な証拠となります。
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分解
Q23
化学変化のうち、1種類の物質を加熱などによって2種類以上の別の物質に分ける反応を何というか。最も適切な用語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
還元
酸化
化合
分解
💡 答えを確認
✅ 正解
分解
もとの物質とは性質の異なる2種類以上の別の物質に分かれる化学変化を分解という。加熱によって起こる熱分解や、電流を流すことで起こる電気分解がその代表例である。これに対して、2種類以上の物質が結びついて別の1種類の物質ができる変化を化合、物質が酸素と結びつく変化を酸化、酸化物から酸素が奪われる変化を還元と呼び、区別される。
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実験初期の気体の処理
Q24
二酸化炭素や水素などの気体を発生させる実験において、三角フラスコやガラス管、ゴム管などを用いて組み立てた装置で反応を開始させたとき、最初に出てくる気体はどのように取り扱うのが最も適切ですか。
化学
化学変化・原子分子
★★ 基本
実験・観察
正答率 —
🔥 類題2問
装置の中に元からあった空気が混ざっているため、しばらく流してから集めずに捨てる
反応が始まった瞬間の気体は最も純度が高いため、逃さずに最初からすべて集める
気体が発生する際に水蒸気が発生し、装置が破裂する恐れがあるため、火を遠ざけてから集める
反応が不安定なうちは有毒なガスが発生する可能性があるため、薬品を入れ替えてから集め直す
💡 答えを確認
✅ 正解
装置の中に元からあった空気が混ざっているため、しばらく流してから集めずに捨てる
気体発生装置の三角フラスコやそれをつなぐ管の内部には、実験開始前は空気が満たされています。反応が始まって最初に出てくる気体には、これらの装置内にあった空気が混合しているため、純粋な目的の気体を得るためには、最初の数本分の気体は採集せずに捨てる必要があります。
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水の合成
Q25
ポリエチレン袋の中に水素と酸素の混合気体と青色の塩化コバルト紙を入れ、点火して反応させたとき、反応後の塩化コバルト紙の色の変化と生成した物質の組み合わせとして適切なものはどれですか。
化学
化学変化・原子分子
★ やさしい
実験・観察
正答率 —
🔥 類題2問
青色から赤色(桃色)に変化し、二酸化炭素が生成した
青色から白色に変化し、水が生成した
青色から赤色(桃色)に変化し、水が生成した
変化せず青色のままで、酸化銅が生成した
💡 答えを確認
✅ 正解
青色から赤色(桃色)に変化し、水が生成した
水素と酸素が結びついて水ができる化学変化を水の合成といいます。このとき生成された物質が水であることを確かめるためには塩化コバルト紙を用います。塩化コバルト紙は、水に触れると青色から赤色(桃色)に変化する性質があるため、この色の変化によって水の生成を証明できます。
徳島県公立高校入試(2019)類似
水の合成
Q26
水素と酸素の混合気体に点火すると、激しい音を立てて反応し、水が生成されます。このように、2種類以上の物質が結びついて、別の1種類の物質ができ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2問
分解
酸化
還元
化合
💡 答えを確認
✅ 正解
化合
複数の物質が結びついて、全く性質の異なる別の1種類の物質ができる化学変化を化合といいます。本実験では、水素という単体と酸素という単体が結びつき、水という化合物が生成されているため、化合の代表的な例となります。なお、酸化も化合の一種ですが、より広義の現象名は化合です。
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加熱実験における逆流防止
Q27
炭酸水素ナトリウムの熱分解実験において、ガスバーナーの火を消す前にガラス管を水槽の水から抜き忘れた場合、どのような物理的原理によって試験管が破損する危険が生じるか。
化学
化学変化・原子分子
★★ 基本
原理・計算
正答率 —
🔥 類題3問
試験管内の気体が急激に膨張し、ガラス管を通りきれずに試験管を破裂させるため。
火を消したことで試験管内の圧力が下がり、水槽の水がガラス管を通って逆流するため。
試験管の口を下げていたため、加熱部分に溜まった水蒸気が逃げ場を失い爆発するため。
試験管内に残った二酸化炭素が急激に水に溶け、その衝撃で試験管が割れるため。
💡 答えを確認
✅ 正解
火を消したことで試験管内の圧力が下がり、水槽の水がガラス管を通って逆流するため。
ボイル・シャルルの法則に関連する現象として、温度が下がると一定量の気体の体積は減少します。ガスバーナーの火を消すと試験管内の空間にある空気の温度が下がり、気圧が周囲よりも低くなります。このときガラス管が水槽の中にあると、大気圧に押された水がガラス管を通って試験管内へと逆流し、高温の試験管を急冷して破損させてしまいます。
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分解
Q28
ある物質に熱を加えたところ、化学変化が起こり、もとの物質とは性質の異なる2種類以上の物質に分かれた。この現象が「分解」に分類される根拠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
2種類の物質が混ざり合い、見かけ上の状態が変化したため
物質が酸素と激しく反応し、光や熱を出しながら別の物質になったため
1種類の物質が、原子の組み合わせが変わることによって別の物質に変化したため
加熱によって物質の温度が上がり、固体から液体へと状態変化したため
💡 答えを確認
✅ 正解
1種類の物質が、原子の組み合わせが変わることによって別の物質に変化したため
分解は化学変化の一種であり、もとの物質を構成する原子の結びつきが一度切れ、それらが再構成されることで、1種類の物質から2種類以上の異なる物質が生成される。物質の状態が変わるだけの状態変化や、単なる混合物の作成とは異なり、物質そのものの種類が変わる点が重要である。
徳島県公立高校入試(2020)類似
加熱実験における逆流防止
Q29
炭酸水素ナトリウムのような固体を試験管に入れて加熱する実験では、スタンドで試験管を固定する際、試験管の口を底よりもわずかに下げて設置します。このように装置を組み立てる理由を説明したものとして適切なものはどれか。
化学
化学変化・原子分子
★★ 基本
知識
正答率 —
🔥 類題3問
発生した気体が水槽へ流れやすくし、気体の捕集効率を上げるため。
ガスバーナーの炎が試験管の底に集中し、効率よく加熱できるようにするため。
試験管の中に外の空気が入り込み、酸化反応が起きるのを防ぐため。
分解によって生じた液体が加熱部分へ流れて、試験管が割れるのを防ぐため。
💡 答えを確認
✅ 正解
分解によって生じた液体が加熱部分へ流れて、試験管が割れるのを防ぐため。
炭酸水素ナトリウムの熱分解では、二酸化炭素とともに水が発生します。試験管の口を底より高くしてしまうと、生じた水が加熱されている試験管の底の方へと流れてしまいます。熱せられたガラスに冷たい液体が触れると、急激な局部的な温度変化によって試験管が割れる危険があるため、液体が口の方へ流れるよう、あらかじめ口をわずかに下げて固定します。
徳島県公立高校入試(2020)類似
二酸化炭素の性質
Q30
試験管に集めた無色透明な気体の性質を調べるため、火のついた線香を試験管の中に入れたところ、線香の火はすぐに消えました。次に、この気体が入った別の試験管に石灰水を少量入れてよく振ったとき、観察される結果と気体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
化学変化・原子分子
★ やさしい
実験・観察
正答率 —
🔥 類題2問
石灰水が白く濁り、気体は酸素である
石灰水は変化せず(無色透明のまま)、気体は水素である
石灰水が白く濁り、気体は二酸化炭素である
石灰水は変化せず(無色透明のまま)、気体は二酸化炭素である
💡 答えを確認
✅ 正解
石灰水が白く濁り、気体は二酸化炭素である
二酸化炭素には、酸素のように物質が燃えるのを助ける働き(助燃性)がないため、火のついた線香を入れると火が消えます。また、石灰水に通すと白く濁るという特有の性質を持つため、これらの観察結果から気体が二酸化炭素であることを特定できます。
徳島県公立高校入試(2020)類似
化学変化における質量の計算
Q31
炭酸水素ナトリウム2.0gを加熱すると、二酸化炭素と水が発生し、試験管には1.3gの炭酸ナトリウムが残りました。このように、加熱によって物質の質量が減少した理由として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
実験・観察
正答率 —
🔥 類題2問
固体が液体に変化する際、密度が大きくなることで全体の質量が減少したため。
熱分解によって物質を構成する原子そのものが消滅し、全体の個数が減ったため。
反応によって物質の一部が気体や液体(水蒸気)となって、試験管の外へ逃げていったため。
空気中の酸素と結びつくことで、もともとの物質の結合が切れて軽くなったため
💡 答えを確認
✅ 正解
反応によって物質の一部が気体や液体(水蒸気)となって、試験管の外へ逃げていったため。
化学変化の前後で原子の組み合わせは変わりますが、原子の種類と数は変わりません(質量保存の法則)。炭酸水素ナトリウムを加熱すると、固体である炭酸ナトリウムのほかに、気体の二酸化炭素と液体(加熱時は水蒸気)の水が発生します。これらが試験管の外へ出ていくことで、残った固体の質量はもとの質量よりも減少します。
徳島県公立高校入試(2021)類似
発熱反応
Q32
化学変化が起こるときに、外部へ熱を放出して周囲の温度を上げる反応を何といいますか。
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
発熱反応
化学変化にともなって熱が発生し、周囲の温度が上がる反応を発熱反応と呼びます。これに対し、周囲の熱を吸収して温度を下げる反応は吸熱反応と呼ばれます。化学変化が起きる際には、必ずエネルギーの出入りが伴います。
徳島県公立高校入試(2017)類似
酸化銀の熱分解
Q33
酸化銀の熱分解を原子のモデルで考えます。「銀原子2個と酸素原子1個」が結びついて1つの酸化銀の塊ができていると仮定します。このとき、酸化銀の塊が2つ完全に熱分解して、酸素原子2個が結びついて「酸素分子」が1つ生じたとすると、同時に生成される「銀原子」は何個になりますか。
化学
化学変化・原子分子
★★★ 標準
原理・計算
正答率 —
🔥 類題3問
1個
8個
4個
2個
💡 答えを確認
✅ 正解
4個
化学反応式 2Ag₂O → 4Ag + O₂ に示される通り、2つの酸化銀の集まりの中には、合計で4個の銀原子と2個の酸素原子が含まれています。これらが分解されると、2個の酸素原子は結びついて1つの酸素分子(O₂)となり、残りの4個の銀原子はそれぞれ独立した原子として残ります。そのため、生じる銀原子の数は4個となります。
徳島県公立高校入試(2017)類似
化学変化における質量の割合
Q34
酸化銀を加熱して完全に分解したとき、酸化銀の質量と、分解されて残った銀の質量の比は 29:27 であることがわかっている。酸化銀2.90gを完全に熱分解した場合、試験管内に残る銀の質量は何gになるか求めなさい。
化学
化学変化・原子分子
★★★ 標準
原理・計算
正答率 —
🔥 類題3問
0.20g
1.08g
2.82g
2.70g
💡 答えを確認
✅ 正解
2.70g
定比例の法則により、反応する物質の質量の割合は常に一定となる。酸化銀と銀の質量の比が 29:27 であるとき、酸化銀2.90gから得られる銀の質量をxとすると、「29:27 = 2.90g:x」という比例式が成り立つ。これを解くと x = 2.70g となる。また、残りの 0.20g は酸素として放出されている。
徳島県公立高校入試(2020)類似
炭酸水素ナトリウムの溶解性
Q35
炭酸水素ナトリウムを水に入れたとき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ですか。
化学
化学変化・原子分子
★ やさしい
知識
正答率 100%(1回)
🔥 類題2問
水に非常に溶けやすい性質がある
水に溶けにくい性質がある
水には全く溶けない性質がある
水に入れるとすぐに青色の沈殿を作る性質がある
💡 答えを確認
✅ 正解
水に溶けにくい性質がある
炭酸水素ナトリウムは、炭酸ナトリウムなどの他の物質と比較して、水に対して一定量以上が溶けにくいという性質を持っています。このため、少量の水に加えた場合には飽和しやすく、固体が残ることが多くあります。
徳島県公立高校入試(2020)類似
分解
Q36
炭酸水素ナトリウムを試験管に入れ、ガスバーナーで加熱したときに起こる変化と、発生する物質の説明として正しいものはどれですか。
化学
化学変化・原子分子
★★ 基本
実験・観察
正答率 —
🔥 類題3問
炭酸ナトリウム、二酸化炭素、水の3つに分かれる。
炭酸ナトリウムと酸素、水の3つに分かれる。
炭酸ナトリウムと二酸化炭素の2つに分かれる。
酸化ナトリウムと水素の2つに分かれる。
💡 答えを確認
✅ 正解
炭酸ナトリウム、二酸化炭素、水の3つに分かれる。
炭酸水素ナトリウムを加熱すると、固体の炭酸ナトリウム、気体の二酸化炭素、液体の水の3種類の物質に分解されます。試験管の口付近に付着した液体は青色の塩化コバルト紙を赤色に変えることから水であると確認でき、発生した気体は石灰水を白く濁らせることから二酸化炭素であると確認できます。加熱後に残った炭酸ナトリウムは、もとの炭酸水素ナトリウムよりも水に溶けやすく、フェノールフタレイン溶液をより濃い赤色に変える強いアルカリ性を示します。
徳島県公立高校入試(2021)類似
単体
Q37
実験において、鉄粉3.5gと硫黄2.0gをそれぞれ別の容器に用意しました。このとき、それぞれの容器に入っている「鉄」や「硫黄」のように、1種類の原子からできている物質の名称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 100%(1回)
🔥 類題3問
混合物
水溶液
化合物
単体
💡 答えを確認
✅ 正解
単体
鉄粉3.5gや硫黄2.0gのように、他の物質と混ざっておらず、かつ1種類の原子のみで構成されている純粋な物質は単体と呼ばれます。鉄粉と硫黄を混ぜ合わせた段階では混合物となり、さらに加熱して反応させると別の性質を持つ化合物へと変化しますが、反応前の個々の物質の状態は単体にあたります。
徳島県公立高校入試(2017)類似
化学変化における質量の割合
Q38
酸化銀1.16gを試験管に入れ、ガスバーナーで完全に加熱して分解したところ、試験管の中に銀1.08gが残った。このとき、化学変化によって発生した酸素の質量は何gか求めなさい。
化学
化学変化・原子分子
★★ 基本
原理・計算
正答率 —
🔥 類題3問
0.16g
0.08g
2.24g
1.08g
💡 答えを確認
✅ 正解
0.08g
反応の前後で物質全体の質量が変わらないという質量保存の法則を適用する。酸化銀が分解されると銀と酸素になるため、「加熱前の酸化銀の質量 = 加熱後に残った銀の質量 + 発生した酸素の質量」という関係が成り立つ。1.16g – 1.08g を計算することで、発生した酸素は0.08gであると導き出せる。
徳島県公立高校入試(2017)類似
化学変化における質量の割合
Q39
物質が化学反応を起こす際、反応に関与する物質と生成する物質の質量の比が常に一定になるという法則を何というか、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
定比例の法則
アボガドロの法則
倍数比例の法則
質量保存の法則
💡 答えを確認
✅ 正解
定比例の法則
特定の化合物を作っている成分元素の質量の比は、その製法にかかわらず常に一定である。これを定比例の法則と呼ぶ。これに対し、化学反応の前後で物質全体の質量が変化しないことは質量保存の法則と呼ばれるため、混同しないよう注意が必要である。
徳島県公立高校入試(2020)類似
二酸化炭素の性質
Q40
二酸化炭素の性質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
★ やさしい
知識
正答率 —
🔥 類題2問
自ら燃える性質があり、マッチの火を近づけると音を立てて燃える。
空気よりも非常に軽く、石灰水と反応しても変化は見られない。
物質が燃えるのを助ける働きがあり、火のついた線香を入れると激しく燃える。
物質が燃えるのを助ける働きはなく、石灰水を白く濁らせる性質がある。
💡 答えを確認
✅ 正解
物質が燃えるのを助ける働きはなく、石灰水を白く濁らせる性質がある。
二酸化炭素は、酸素のように物質を燃やす働きや、水素のように自ら燃える性質を持っていません。そのため、火を近づけると火は消えてしまいます。化学的な性質としては、石灰水(水酸化カルシウム水溶液)と反応して炭酸カルシウムの白い沈殿を生じ、液を白く濁らせるのが大きな特徴です。
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炭酸水素ナトリウムの液性
Q41
炭酸水素ナトリウムを水に溶かした水溶液の性質を確認するため、フェノールフタレイン溶液を加える実験を行いました。このとき観察される色の変化と、水溶液の性質の組み合わせとして適切なものはどれか、次の中から選びなさい。
化学
化学変化・原子分子
★ やさしい
知識
正答率 —
🔥 類題2問
溶液が青色になり、アルカリ性を示す。
溶液が濃い赤色になり、強いアルカリ性を示す。
溶液の色は変化せず、中性を示す。
溶液がうすい赤色になり、弱いアルカリ性を示す。
💡 答えを確認
✅ 正解
溶液がうすい赤色になり、弱いアルカリ性を示す。
炭酸水素ナトリウムは水にわずかに溶け、その水溶液は弱いアルカリ性を示します。フェノールフタレイン溶液はアルカリ性の水溶液に反応して赤色に変化する指示薬ですが、炭酸水素ナトリウムのようにアルカリ性が弱い場合は、色の変化が「うすい赤色」にとどまるのが特徴です。
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単体
Q42
物質を原子の構成によって分類したとき、1種類の原子だけからできている物質を何といいますか。
化学
化学変化・原子分子
★ やさしい
知識
正答率 —
🔥 類題3問
化合物
合金
単体
混合物
💡 答えを確認
✅ 正解
単体
物質を構成する成分が1種類の原子のみである場合、その物質は単体に分類されます。これに対し、2種類以上の原子が結びついてできている物質は化合物と呼ばれます。例えば、鉄粉や硫黄はそれぞれ単体ですが、これらが反応してできた硫化鉄は化合物です。
徳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
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蒸留実験における逆流防止
Q1
蒸留の実験で、ガスバーナーの火を消す前にガラス管の先を試験管内の液体から出しておかなければならない理由として、最も適切な説明はどれですか。
化学
物質の性質
★★ 基本
原理・計算
正答率 —
🔥 類題2問
集めた液体が再び蒸発して、枝付き試験管に戻ってしまうのを防ぐため
ガラス管の先に不純物が付着し、次に実験を行う際に正確な測定ができなくなるのを防ぐため
火を消した後に気体の発生が止まらず、試験管から液体があふれ出るのを防ぐため
加熱を止めると装置内の気圧が下がり、液体が逆流して枝付き試験管が破損するのを防ぐため
💡 答えを確認
✅ 正解
加熱を止めると装置内の気圧が下がり、液体が逆流して枝付き試験管が破損するのを防ぐため
加熱をやめると、枝付き試験管内の空気が冷えて収縮し、内部の圧力が大気圧よりも低くなります。このときガラス管が液体に浸かっていると、大気圧に押された液体がガラス管を逆流し、加熱されていた枝付き試験管に流れ込みます。高温の試験管に冷たい液体が触れると、ガラスが急激に冷やされて割れる危険があるため、破損防止を目的としてこの操作を行います。
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蒸留
Q2
混合物を加熱して沸騰させ、発生した気体を冷却して再び液体として取り出すことで、沸点の違いを利用して物質を分離する操作を何というか。
化学
物質の性質
★ やさしい
知識
正答率 —
🔥 類題3問
昇華
ろ過
蒸留
再結晶
💡 答えを確認
✅ 正解
蒸留
物質ごとに固有の沸点を持っている性質を利用し、液体を加熱して一度気体に変えた後、それを冷やして再び液体に戻すことで特定の物質を取り出す操作を蒸留と呼ぶ。水とエタノールの分離などに広く用いられる。
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石油の蒸留と分留
Q3
石油を成分ごとに分けるための石油蒸留塔(分留塔)の仕組みについて、正しく説明しているものはどれですか。
化学
物質の性質
★★ 基本
実験・観察
正答率 —
🔥 類題3問
塔の下部ほど温度が低く設定されており、沸点の低い成分が塔の下部から取り出される。
塔の上部ほど温度が低く設定されており、沸点の低い成分が塔の上部から取り出される。
塔の上部ほど温度が高く設定されており、沸点の高い成分が塔の上部から取り出される。
塔の内部はすべての場所で同じ温度に保たれており、密度の違いによって取り出す高さを変えている。
💡 答えを確認
✅ 正解
塔の上部ほど温度が低く設定されており、沸点の低い成分が塔の上部から取り出される。
石油蒸留塔の内部は、下部ほど温度が高く、上部に行くほど温度が低くなるように制御されています。加熱されて気体となった成分のうち、沸点の高い重油などは下部で液体に戻りますが、沸点の低い液化石油ガス(LPG)などは低い温度でも気体のまま塔の上部まで昇ることができるため、塔の最上部付近で回収されます。
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粒子のモデル
Q4
物質の状態が変化しても変化しないもの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
物質の性質
★★ 基本
実験・観察
正答率 —
🔥 類題3問
液体が気体に変化したとき、粒子同士の間隔が広くなるため、粒子全体の質量は増加する。
液体が固体に変化したとき、粒子が規則正しく並ぶようになるため、粒子一つひとつの大きさは小さくなる。
固体が気体に変化したとき、粒子が空間を飛び回るようになるため、粒子の合計の質量は減少する。
固体が液体に変化したとき、粒子が不規則に動き回るようになるが、粒子全体の数は変わらない。
💡 答えを確認
✅ 正解
固体が液体に変化したとき、粒子が不規則に動き回るようになるが、粒子全体の数は変わらない。
物質が状態変化を起こすとき、変わるのは粒子の並び方や粒子同士の間隔、運動の激しさだけであり、粒子自体の大きさや数は変化しません。そのため、状態が変化しても物質全体の質量は一定に保たれます。固体から液体への変化では、規則正しい配置が崩れて不規則な動きに変わりますが、粒子の総数は維持されます。
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石油の蒸留と分留
Q5
石油を加熱してその温度変化を調べたとき、水などの純粋な物質を加熱した場合と比べてどのような違いが見られますか。
化学
物質の性質
★★★ 標準
原理・計算
正答率 —
🔥 類題3問
複数の物質が混ざった混合物であるため、沸騰している間も温度が一定にならず上昇し続ける。
混合物に含まれるすべての成分が同じ温度で沸騰を始めるため、純粋な物質よりも沸騰が早く終わる。
沸点の高い物質から順番に気体へと変化していくため、加熱を開始してすぐにすべての成分が分離される。
成分ごとに決まった沸点があるため、それぞれの物質が沸騰するたびに温度の変化が完全に止まり、階段状のグラフになる。
💡 答えを確認
✅ 正解
複数の物質が混ざった混合物であるため、沸騰している間も温度が一定にならず上昇し続ける。
純粋な物質(純物質)は、沸騰している間、加えられた熱がすべて状態変化に使われるため温度が一定に保たれます。しかし、石油のような混合物の場合は、沸騰が始まっても沸点の低いものから順に気体へと変化していく過程で、残った液体の組成が変化し続けるため、加熱を続けると温度は一定にならずに上昇し続けるという特徴があります。
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水上置換法
Q6
気体を集める方法には、水上置換法のほかに上方置換法や下方置換法があるが、あえて水上置換法を選択する最大の利点は何か。その原理的な理由として適切な説明を選びなさい。
化学
物質の性質
★★★ 標準
原理・計算
正答率 —
🔥 類題3問
試験管の口を水の中に浸しておくことで、空気よりも軽い気体が外に逃げ出すのを物理的に防ぐことができるから。
気体が水の中を通過する際に、化学反応によって不純物が取り除かれ、気体の純度が100%に高まるから。
水に溶けやすい性質を利用して、気体の体積を小さくすることで、より多くの気体を容器に詰め込むことができるから。
気体が水と入れ替わる様子を視覚的に確認できるため、気体が溜まった量を確認しやすく、空気の混入も防ぎやすいから。
💡 答えを確認
✅ 正解
気体が水と入れ替わる様子を視覚的に確認できるため、気体が溜まった量を確認しやすく、空気の混入も防ぎやすいから。
水上置換法は、容器の中の水が気体に置き換わっていく様子が目に見えるため、どれくらいの量の気体が集まったかを正確に把握できます。また、容器を水で満たした状態から開始するため、上方置換法や下方置換法のように容器内の空気と入れ替える方法に比べて、空気の混入(コンタミネーション)を最小限に抑え、純度の高い気体を採集できるという利点があります。
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融点
Q7
固体の物質を加熱していき、状態変化が起こって液体へと変化し始めるとき、物質の温度はどのように変化するか。また、そのときの一定の温度を何というか。正しい組み合わせを選びなさい。
化学
物質の性質
★ やさしい
知識
正答率 —
🔥 類題2問
加熱を続けると温度は上がり続け、その温度を融点という。
加熱を続けていても温度は一定に保たれ、その温度を沸点という。
加熱を続けていても温度は一定に保たれ、その温度を融点という。
加熱を続けると温度は上がり続け、その温度を沸点という。
💡 答えを確認
✅ 正解
加熱を続けていても温度は一定に保たれ、その温度を融点という。
物質が固体から液体に変化することを融解と呼び、この状態変化が起きている間、加えられた熱はすべて状態変化のために使われるため、物質の温度は上昇せず一定に保たれます。このときの温度を融点といいます。これに対し、液体が気体に変化するときの温度は沸点と呼ばれます。
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密度による浮沈
Q8
密度が1.06g/cm³のプラスチックA、0.92g/cm³のプラスチックB、1.38g/cm³のプラスチックC、0.90g/cm³のプラスチックDの4種類があります。これらを密度1.00g/cm³の水に入れたとき、水面に浮くプラスチックの組み合わせとして正しいものを選びなさい。
化学
物質の性質
★★ 基本
実験・観察
正答率 —
🔥 類題2問
プラスチックAとプラスチックC
プラスチックBとプラスチックD
プラスチックAとプラスチックB
プラスチックCとプラスチックD
💡 答えを確認
✅ 正解
プラスチックBとプラスチックD
物質が液体に浮くか沈むかは、物質の密度と液体の密度を比較することで判断できます。物質の密度が液体の密度よりも小さい場合、その物質は液体に浮きます。水の密度は1.00g/cm³であるため、これよりも数値が小さい0.92g/cm³のプラスチックBと、0.90g/cm³のプラスチックDが水に浮くことになります。
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沸点
Q9
純粋な液体を加熱して沸騰が起こっている間、火力を強めても液体の温度がそれ以上上がらずに一定に保たれる理由を、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か。
化学
物質の性質
★★★ 標準
原理・計算
正答率 —
🔥 類題3問
沸騰によって発生した気体が、液体の熱を奪って周囲に逃げていくから。
加熱によって加えられた熱エネルギーが、すべて状態変化のために使われるから。
液体が沸騰する際に周囲の空気を冷却する化学反応が同時に起こるから。
沸騰が始まると物質の質量が減少し、熱を蓄える能力がなくなるから。
💡 答えを確認
✅ 正解
加熱によって加えられた熱エネルギーが、すべて状態変化のために使われるから。
物質が状態変化(この場合は液体から気体への変化)を行っている最中は、外部から供給された熱エネルギーが物質の温度を上げるためではなく、粒子同士の結びつきを断ち切って状態を変えるために消費されます。そのため、すべての液体が気体になり終わるまで、温度が一定に保たれるという原理が成立します。
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状態変化による質量と密度の変化
Q10
物質が液体から固体に状態変化するときの性質について、質量、体積、密度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。なお、この物質は液体から固体になると体積が減少するものとします。
化学
物質の性質
★★★ 標準
原理・計算
正答率 —
🔥 類題3問
粒子の運動が止まるため質量は減少し、体積も減少するため密度は変化しない。
粒子の間隔が広がるため体積が増加し、質量が変化しないため密度は小さくなる。
粒子の数は変わらないため質量は変化しないが、体積が減少するため密度は大きくなる。
粒子の数が増えるため質量が増加し、体積が減少するため密度は大きくなる。
💡 答えを確認
✅ 正解
粒子の数は変わらないため質量は変化しないが、体積が減少するため密度は大きくなる。
物質が状態変化しても粒子の数自体は変化しないため、質量は変化しません。一般に液体から固体になると粒子の間隔が詰まって体積が減少するため、密度(質量÷体積)の値は大きくなります。
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酸素の溶解性と捕集法
Q11
酸素を発生させる実験において、発生した気体を水槽の中に満たした水の中に通し、逆さに立てた試験管の中に溜めていく方法を何といいますか。最も適切な名称を答えなさい。
化学
物質の性質
★ やさしい
知識
正答率 —
🔥 類題2問
ろ過
水上置換法
上方置換法
下方置換法
💡 答えを確認
✅ 正解
水上置換法
気体を水槽内の水の中に通して集める方法は水上置換法と呼ばれます。酸素は水に溶けにくい性質を持っているため、この方法で効率よく集めることができます。また、集まった気体の量を目で確認でき、空気の混入を防いで純度の高い気体を得られるという利点があります。
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エタノールの蒸留特性
Q12
水とエタノールの混合物を加熱して蒸留を行い、出てきた液体を3本の試験管に順番に集めました。1本目に集めた液体と3本目に集めた液体の性質を比較した説明として、正しいものはどれですか。
化学
物質の性質
★★ 基本
実験・観察
正答率 —
🔥 類題2問
3本目のほうがエタノールの濃度が高いため、脱脂綿にしみ込ませて火を近づけるともっともよく燃える。
1本目のほうがエタノールの濃度が高いため、脱脂綿にしみ込ませて火を近づけるともっともよく燃える。
3本目のほうが水の濃度が低いため、脱脂綿にしみ込ませて火を近づけるともっともよく燃える。
1本目のほうが水の濃度が高いため、脱脂綿にしみ込ませて火を近づけても燃えない。
💡 答えを確認
✅ 正解
1本目のほうがエタノールの濃度が高いため、脱脂綿にしみ込ませて火を近づけるともっともよく燃える。
蒸留の実験では、沸点の低い物質が先に多く出てくるため、最初に集めた試験管ほどエタノールの濃度が高くなります。エタノールは燃焼範囲が広いため、濃度が高い1本目の液体ほど、火を近づけたときに激しく燃えます。加熱を続けるうちに混合物中のエタノールが減少していくため、後の試験管ほど水の割合が増え、燃えにくくなります。
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状態変化
Q13
物質が温度の変化によって固体、液体、気体とその姿を変えることを状態変化といいます。物質が液体から気体に状態変化するとき、変化せずに一定に保たれるものはどれですか。
化学
物質の性質
★ やさしい
知識
正答率 —
🔥 類題3問
物質の質量
物質の密度
粒子どうしの間隔
物質の体積
💡 答えを確認
✅ 正解
物質の質量
状態変化が起こるとき、物質を構成する粒子の並び方や粒子どうしの間隔は変化しますが、粒子そのものの種類や数は変わりません。そのため、体積は大きく変化しますが、物質全体の重さである質量は常に一定に保たれます。
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密度による浮沈
Q14
密度1.06g/cm³のプラスチックAを、密度1.00g/cm³の水と、密度1.19g/cm³の飽和食塩水にそれぞれ入れたときの結果について、正しく説明しているものを選びなさい。
化学
物質の性質
★★★ 標準
原理・計算
正答率 —
🔥 類題2問
水では浮き、飽和食塩水では沈む
どちらの液体でも沈む
どちらの液体でも浮く
水では沈み、飽和食塩水では浮く
💡 答えを確認
✅ 正解
水では沈み、飽和食塩水では浮く
物質の密度が液体の密度より大きいと沈み、小さいと浮くという法則があります。プラスチックAの密度(1.06g/cm³)は、水の密度(1.00g/cm³)よりも大きいため水には沈みます。一方で、飽和食塩水の密度(1.19g/cm³)よりもプラスチックAの密度の方が小さいため、飽和食塩水には浮くことになります。
徳島県公立高校入試(2019)類似
密度の文字式表現
Q15
ある物質の密度を文字式を用いて表すことを考える。質量が互いに等しい液体と固体の物体がある。液体の密度を a [g/cm³] とし、液体の体積に対する固体の体積の比率(体積比)を b [%] とするとき、この固体の密度は何 [g/cm³] と表されるか。a と b を用いた適切な式を答えなさい。
化学
物質の性質
★★★ 標準
原理・計算
正答率 —
🔥 類題2問
a / b
100a / b
ab / 100
b / 100a
💡 答えを確認
✅ 正解
100a / b
密度、体積、質量の関係は「質量 = 密度 × 体積」で表される。液体の体積を V とすると、液体の質量は a × V である。問題文より固体の体積は液体の b [%] であるため、固体の体積は V × (b / 100) と表せる。固体と液体の質量が等しいことから、固体の密度を d とすると、d × V × (b / 100) = a × V という等式が成り立つ。この式の両辺を V で割り、d について解くと、d = 100a / b と導かれる。このように文字式を用いることで、物質間の密度の関係を数学的に整理することができる。
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状態変化
Q16
少量の液体のエタノールをポリエチレンの袋に入れ、中の空気を抜いて密閉しました。この袋を熱湯に浸したところ、袋は急激に大きくふくらみました。この現象の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
エタノールが熱によって別の物質に変わり、質量が増加したため
液体が気体になることで粒子の数が増え、袋の内側をたたく力が強まったため
袋の中の粒子が熱によって膨張し、粒子一つ一つの大きさが変化したため
エタノールが液体から気体に変化し、体積が非常に大きくなったため
💡 答えを確認
✅ 正解
エタノールが液体から気体に変化し、体積が非常に大きくなったため
エタノールの沸点は約78℃であるため、熱湯に浸すと液体から気体へと状態変化します。物質が液体から気体に変化すると、粒子の間隔が非常に大きくなり、体積が1000倍以上に増加するため、内側から袋を押し広げます。このとき化学変化は起きていないため、物質の性質そのものは変わりません。
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状態変化の終了時間
Q17
ある固体の物質を加熱したところ、加熱開始から5分後に温度が一定になり始め、14分経過したところで再び温度が上昇し始めた。この実験において、加熱開始から10分が経過した時点での物質の状態について述べたものとして正しいものはどれか。
化学
物質の性質
★★ 基本
実験・観察
正答率 —
🔥 類題3問
まだ融点に達しておらず、すべてが固体の状態
すべてが液体になり、液体の温度が上昇している状態
固体と液体が混ざり合いながら、固体が液体に変化している状態
液体が沸騰しており、液体と気体が混ざり合っている状態
💡 答えを確認
✅ 正解
固体と液体が混ざり合いながら、固体が液体に変化している状態
温度が一定に保たれている「5分から14分」の間は、物質が融点に達して固体から液体へと状態変化している最中である。この水平な部分の時間帯では、加えられた熱が状態変化に費やされるため温度は上がらず、固体と液体が共存している。したがって、その間の時間である10分時点では、固体と液体が混ざり合った状態であると言える。
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混合物
Q18
窒素や酸素、アルゴンといった複数の物質が混じり合って構成されている空気のような物質を何というか、最も適切な名称を選びなさい。
化学
物質の性質
★ やさしい
知識
正答率 —
🔥 類題2問
単体
化合物
純物質
混合物
💡 答えを確認
✅ 正解
混合物
空気には窒素が約78%、酸素が約21%含まれており、これらが化学反応を起こさずに混ざり合って存在しています。このように、2種類以上の物質が混じり合ってできている物質を混合物と呼びます。1種類の物質のみでできている純物質と区別して理解することが重要です。
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水上置換法
Q19
気体を発生させる装置から伸びる管の先を、水槽の中に沈めた逆さまの試験管の口に入れ、管から出てきた気体の泡が試験管内の水と入れ替わりながら上部に溜まっていく様子を観察して気体を集める方法の名称を答えなさい。
化学
物質の性質
★ やさしい
知識
正答率 —
🔥 類題3問
上方置換法
蒸留
水上置換法
下方置換法
💡 答えを確認
✅ 正解
水上置換法
水槽に満たされた水を利用して、水と置き換わるように気体を集めるこの手法は「水上置換法」と呼ばれます。管から出てくる気体の量を目視で確認でき、空気の混入が少ない状態で気体を回収できるという特徴があります。
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融点
Q20
試験管に入れた5グラムの固体のパルミチン酸を、水の入ったビーカーに入れて加熱する実験を行った。温度計で測定したところ、加熱とともに温度が上昇したが、約63℃に達するとパルミチン酸が溶け始め、すべてが液体になるまでの間は加熱を続けても約63℃のまま一定であった。この実験に関する記述として、最も適切なものはどれか。
化学
物質の性質
★★ 基本
実験・観察
正答率 —
🔥 類題2問
パルミチン酸の沸点が約63℃であり、液体から気体への状態変化が起こっている。
パルミチン酸の融点は約63℃であり、固体と液体が共存している間は温度が一定になる。
パルミチン酸の質量を10グラムに増やすと、固体が溶け始める温度は約126℃に上昇する。
水の温度が先に100℃に達するため、パルミチン酸の温度は63℃以上に上がらなくなる。
💡 答えを確認
✅ 正解
パルミチン酸の融点は約63℃であり、固体と液体が共存している間は温度が一定になる。
パルミチン酸のような純粋な物質は、固体から液体へ状態変化する間、加熱を続けていても温度が一定のまま変化しないという特徴があります。このときの温度が融点であり、実験結果から約63℃であることが読み取れます。融点は物質の種類によって決まっている固有の値であるため、物質の質量を増やしても温度そのものが変わることはありません。
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蒸留実験における逆流防止
Q21
混合物を枝付き試験管に入れて加熱し、出てきた蒸気を氷水で冷やした別の試験管に集める蒸留の実験において、加熱を止める際に行うべき適切な操作はどれですか。
化学
物質の性質
★ やさしい
実験・観察
正答率 —
🔥 類題2問
火を消してから、ガラス管の先を液体の中から出す
枝付き試験管の口のゴム栓を外してから火を消す
ガラス管の先を、集まった液体の中から出してから火を消す
沸騰石を取り出してから火を消す
💡 答えを確認
✅ 正解
ガラス管の先を、集まった液体の中から出してから火を消す
加熱を止めると枝付き試験管内の温度が下がり、内部の気圧が急激に低下します。ガラス管の先が液体に浸かったままだと、外部との気圧差によって冷たい液体が熱い枝付き試験管の方へ吸い上げられる「逆流」が起こります。これが熱いガラスに触れると、急激な温度変化によって枝付き試験管の破損防止が困難になるため、必ず火を消す前にガラス管を液体から離す必要があります。
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混合物
Q22
物質は「純物質」と「混合物」に大きく分類されます。空気などの「混合物」の性質を説明したものとして、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
窒素や酸素のように、1種類の物質のみで構成されているもの
銅や鉄のように、1種類の原子のみで構成されている物質のこと
水(H2O)のように、2種類以上の原子が結びついて1種類の物質になっているもの
空気のように、2種類以上の物質がそのままの性質を保って混ざり合っているもの
💡 答えを確認
✅ 正解
空気のように、2種類以上の物質がそのままの性質を保って混ざり合っているもの
物質は、1種類の物質からなる「純物質」と、2種類以上の物質が混ざり合った「混合物」に分けられます。混合物である空気の中では、窒素や酸素がそれぞれの物質としての性質を保ったまま混ざっています。選択肢にある化合物(水など)や単体(銅、窒素など)は、すべて「純物質」に分類されるため、混合物の定義とは異なります。
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状態変化による質量と密度の変化
Q23
物質が液体から固体へ状態変化したとき、物質を構成する粒子の種類や数は変化しません。このとき、変化せずに一定に保たれる物理量は何ですか。
化学
物質の性質
★ やさしい
知識
正答率 —
🔥 類題3問
密度
粒子の間隔
体積
質量
💡 答えを確認
✅ 正解
質量
状態変化が起こっても、物質を構成する粒子の種類や総数は変わりません。そのため、物質そのものの量を示す質量は変化せず、常に一定に保たれます。
徳島県公立高校入試(2017)類似
酸素の発生方法
Q24
三角フラスコの中に過酸化水素水とダイコンおろしを入れ、発生した気体を水を入れた水槽の中で試験管に集めた。このとき、集まった気体が「酸素」であることを確かめる方法と、その結果の組み合わせとして適切なものはどれか。
化学
物質の性質
★★ 基本
実験・観察
正答率 —
🔥 類題3問
石灰水を試験管に入れて振ると、石灰水が白くにごる
ぬらした赤色リトマス紙を試験管の口に近づけると、青色に変わる
マッチの火を試験管の口に近づけると、音を立てて燃える
火のついた線香を試験管の中に入れると、線香が激しく燃える
💡 答えを確認
✅ 正解
火のついた線香を試験管の中に入れると、線香が激しく燃える
酸素には「物を燃やすのを助ける性質(助燃性)」があります。そのため、火のついた線香を入れると、炎を上げて激しく燃えるのが特徴です。石灰水を白濁させるのは二酸化炭素、音を立てて燃えるのは水素、赤色リトマス紙を青く変えるのはアンモニアの性質です。
徳島県公立高校入試(2023)類似
状態変化
Q25
枝付き試験管にエタノールと数粒の沸騰石を入れて加熱し、出てきた蒸気を別の試験管で冷やして液体として集める実験(蒸留)を行います。このとき、沸騰石を入れる理由として正しいものはどれですか。
化学
物質の性質
★★★ 標準
原理・計算
正答率 —
🔥 類題3問
試験管内の液体の温度を一定に保ち、加熱ムラをなくすため
液体の温度が急激に上がり、とつ沸するのを防ぐため
エタノールと不純物を分離しやすくする触媒として働かせるため
エタノールの沸点を下げて、蒸気が発生しやすくするため
💡 答えを確認
✅ 正解
液体の温度が急激に上がり、とつ沸するのを防ぐため
液体を加熱すると、沸点に達しても沸騰せず、限界を超えてから急激に激しく沸き立つ「とつ沸」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、そこに含まれる空気が気泡の核となることで、穏やかに沸騰を継続させる役割を担っています。
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石油の蒸留と分留
Q26
石油は、ガソリンや灯油、軽油など、沸点の異なるさまざまな物質が混ざり合った混合物です。このような混合物を加熱し、物質ごとの沸点の違いを利用して、それぞれの成分を分離する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
分留(蒸留)
再結晶
昇華
ろ過
💡 答えを確認
✅ 正解
分留(蒸留)
液体が混ざり合った混合物を加熱し、発生した気体を冷却して再び液体にすることで成分を分ける操作を蒸留といいます。特に石油のように、沸点の差を利用して複数の成分を段階的に分けて取り出す操作を分留と呼びます。
徳島県公立高校入試(2019)類似
状態変化による質量と密度の変化
Q27
ある物質を液体から固体に変化させたところ、質量は変化しませんでしたが、体積は小さくなりました。このとき、この物質の密度は、液体のときと比べてどのように変化したといえますか。
化学
物質の性質
★★ 基本
実験・観察
正答率 —
🔥 類題3問
密度は変化しなかった
密度は大きくなった
密度はゼロになった
密度は小さくなった
💡 答えを確認
✅ 正解
密度は大きくなった
密度は単位体積あたりの質量(質量÷体積)で求められます。状態変化によって質量が変化しないまま体積が小さくなると、同じ質量がより狭い範囲に集まることになるため、密度は大きくなります。
徳島県公立高校入試(2019)類似
密度の文字式表現
Q28
液体の密度 a [g/cm³] と、その液体と質量が等しい固体の「液体の体積に対する体積比 b [%]」を用いて、固体の密度を 100a / b [g/cm³] と導出した。この実験結果に関する考察として、固体の体積比 b の値が大きくなった場合、固体の密度はどう変化するか。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 —
🔥 類題2問
密度は物質固有の値であるため、体積比 b が変化しても固体の密度は変化しない。
分子の値は一定で体積が増えるため、固体の密度は大きくなる。
分母の値が大きくなるため、固体の密度は小さくなる。
体積比 b が大きくなると液体の密度 a も比例して大きくなるため、固体の密度は変わらない。
💡 答えを確認
✅ 正解
分母の値が大きくなるため、固体の密度は小さくなる。
導出された文字式 100a / b において、体積比 b は分母に位置している。数学的に分母の値が大きくなれば、式全体の数値は小さくなる。物理的な現象として考えると、質量が一定の条件において「液体の体積に対する固体の体積の割合」が大きくなるということは、固体の体積そのものが大きくなることを意味する。密度は単位体積あたりの質量(質量 ÷ 体積)であるため、質量が同じで体積が増えれば、密度は小さくなるという反比例の関係が成立する。
徳島県公立高校入試(2017)類似
水上置換法
Q29
水上置換法を用いて気体を集める際、この方法を選択する基準となる気体の性質と、実験における操作上の注意点の組み合わせとして最も適切なものはどれか。
化学
物質の性質
★★ 基本
実験・観察
正答率 —
🔥 類題3問
空気よりも密度が大きい性質を持つ気体に適しており、加熱を止める前に必ずガラス管を水槽の外に出しておく。
空気よりも密度が小さい性質を持つ気体に適しており、ガラス管の先を試験管の底まで深く差し込んで集める。
水に溶けにくい性質を持つ気体に適しており、集め始めの気体には装置内の空気が混じっているため、しばらく待ってから集める。
水に溶けやすい性質を持つ気体に適しており、試験管に気体が満たされたらすぐにゴム栓をして水槽から取り出す。
💡 答えを確認
✅ 正解
水に溶けにくい性質を持つ気体に適しており、集め始めの気体には装置内の空気が混じっているため、しばらく待ってから集める。
水上置換法は、水に溶けにくい(または極めて溶けにくい)性質を持つ気体を収集するのに最も適しています。また、発生直後の気体はフラスコや試験管、ガラス管内に最初から入っていた空気を押し出している状態であるため、純粋な気体を得るためには、発生し始めてからしばらくの間に出てくる気体は捨て、その後に続く気体を採集するのが正しい手順です。
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質量と加熱時間の関係
Q30
ある純粋な固体の物質を一定の熱量で加熱し続ける実験において、物質の質量を2倍にした場合、加熱時間と温度の関係はどのように変化しますか。正しい説明を選びなさい。
化学
物質の性質
★★ 基本
知識
正答率 —
🔥 類題2問
融点は変化せず、融点に達するまでの時間と状態変化に必要な加熱時間の両方が長くなる
融点が2倍の高さになり、状態変化に必要な加熱時間は質量の変化に関わらず一定である
融点は変化せず、質量が増えた分だけ熱が伝わりやすくなるため、融点に達するまでの時間は短くなる
融点は変化せず、融点に達するまでの時間は長くなるが、状態変化が起きている一定温度の時間は短くなる
💡 答えを確認
✅ 正解
融点は変化せず、融点に達するまでの時間と状態変化に必要な加熱時間の両方が長くなる
融点は物質の種類によって決まっている固有の性質であるため、質量が増えても融点不変の原則により温度自体は変化しません。しかし、質量が増えるとそれだけ多くの熱量を吸収する必要があるため、融点に達するまでに要する時間や、固体から液体へ状態変化している最中の「温度が一定になる時間」は、質量に比例して長くなります。
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気体における分子の様子
Q31
少量の液体エタノールをポリエチレンの袋に入れて密閉し、これに熱湯をかけて温めたところ、エタノールがすべて気体に変化して袋が大きく膨らみました。この実験結果から導き出される、気体の体積と分子の関係についての記述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
液体から気体へ状態変化する際に、もともと1つだった分子が複数の小さな分子に分かれるため、分子の総数が増えて体積が大きくなる。
分子そのものが気体に変わることで体積が大きくなるのではなく、分子どうしの間隔が広がることで全体の体積が大きくなる。
気体になると分子は互いに引きつけ合うようになり、規則正しく並び替わることで袋の中に大きな空間が生まれる。
液体が加熱されて気体に変化すると、分子一つひとつの体積が熱によって膨張し、袋を押し広げる。
💡 答えを確認
✅ 正解
分子そのものが気体に変わることで体積が大きくなるのではなく、分子どうしの間隔が広がることで全体の体積が大きくなる。
状態変化において、物質をつくっている分子の大きさや数、種類は変化しません。液体から気体に変わって体積が劇的に増加するのは、分子が自由に動き回るようになり、分子どうしの間隔が液体の状態に比べて非常に大きくなるためです。エタノールの場合、気体になると体積は液体のときの約400倍以上になります。
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質量と加熱時間の関係
Q32
固体のパルミチン酸10gをビーカーに入れ、一定の強さの火で加熱して温度変化を記録しました。次に、パルミチン酸の質量を20gに変更し、同じ強さの火で加熱したときのグラフの変化について、正しく述べたものを選びなさい。
化学
物質の性質
★★★ 標準
実験・観察
正答率 —
🔥 類題2問
温度変化を示すグラフにおいて、水平部分の温度は10gのときと同じであり、水平部分が始まる時刻と終わる時刻がともに10gのときより遅くなる
温度変化を示すグラフにおいて、水平部分の温度が10gのときの2倍の高さになり、水平部分が始まる時刻は10gのときと一致する
温度変化を示すグラフにおいて、水平部分の温度は10gのときと同じであり、水平部分が継続する時間は10gのときより短くなる
温度変化を示すグラフにおいて、水平部分の温度は10gのときと同じであり、温度上昇の傾きが10gのときより急になる
💡 答えを確認
✅ 正解
温度変化を示すグラフにおいて、水平部分の温度は10gのときと同じであり、水平部分が始まる時刻と終わる時刻がともに10gのときより遅くなる
加熱する物質の質量が増えても、物質の融点は変わらないため、グラフの水平部分(状態変化が起きている部分)の高さは変化しません。一方で、質量が2倍になると融点まで温度を上げるのに必要な熱量も2倍になるため、水平部分が始まるタイミングは遅くなります。また、すべての固体が液体に変化し終えるまでに必要な熱量も増加するため、水平部分が終わるタイミングもさらに遅くなり、結果として水平部分の長さも長くなります。
徳島県公立高校入試(2019)類似
粒子のモデル
Q33
物質の状態を粒子のモデルで考えたとき、粒子が隙間なく規則正しく格子状に並んでおり、粒子がその位置でわずかに振動している状態を何といいますか。
化学
物質の性質
★ やさしい
知識
正答率 —
🔥 類題3問
プラズマ
固体
気体
液体
💡 答えを確認
✅ 正解
固体
物質が固体の状態にあるとき、粒子は強い力で互いに結びついており、規則正しく並んでいます。粒子は自由に移動することはできませんが、その位置を中心にわずかに振動しています。これに対し、液体や気体では粒子が不規則に動き回ります。
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蒸留
Q34
枝つきフラスコに混合物を入れて加熱し、出てきた気体を試験管で冷却して液体を取り出す実験を行う際、安全のためにフラスコ内にあらかじめ入れておくべきものとその目的の組み合わせとして適切なものはどれか。
化学
物質の性質
★★ 基本
実験・観察
正答率 —
🔥 類題3問
液体の温度を一定に保つために、温度計の液だめを液体に浸す。
不純物を取り除くために、あらかじめろ紙でこした液体のみを入れる。
気体の発生を促すために、二酸化マンガンを入れる。
急激な沸騰(突沸)を防ぐために、沸騰石を入れる。
💡 答えを確認
✅ 正解
急激な沸騰(突沸)を防ぐために、沸騰石を入れる。
液体を加熱すると、沸点に達しても沸騰せず、ある瞬間に突然激しく沸騰する「突沸(とっぷつ)」という現象が起こることがある。これを防ぎ、気泡を安定して発生させるために、多孔質の沸騰石をあらかじめ入れておく必要がある。
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沸点
Q35
液体を加熱した際、沸騰が始まってから液体の温度が一定に保たれるときの温度を何というか。その名称として正しいものを選択肢から選びなさい。
化学
物質の性質
★ やさしい
知識
正答率 —
🔥 類題3問
沸点
発火点
凝固点
融点
💡 答えを確認
✅ 正解
沸点
液体を加熱し続けると、ある一定の温度で沸騰が始まります。このとき、加えられた熱はすべて液体から気体への状態変化に使われるため、液体の温度は上昇を止め、一定に保たれます。この現象が起こる温度を沸点と呼びます。
徳島県公立高校入試(2023)類似
気体における分子の様子
Q36
物質が液体から気体に状態変化したとき、その物質をつくっている分子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。
化学
物質の性質
★ やさしい
知識
正答率 —
🔥 類題2問
分子が規則正しく並び、その場所でわずかに振動するようになる。
化学変化が起こることで、もとの物質よりも分子の総数が増加する。
分子どうしの間隔が非常に大きくなり、広い空間を自由に飛び回るようになる。
熱によって分子一つひとつが膨らんで大きくなり、全体の体積が増加する。
💡 答えを確認
✅ 正解
分子どうしの間隔が非常に大きくなり、広い空間を自由に飛び回るようになる。
物質が気体に変化すると、分子は互いに引き合う力を振り切って離れ、非常に速い速度で広い空間を自由に飛び回る状態になります。このとき、分子自体の大きさや質量、数は変化せず、分子どうしの間隔(隙間)だけが極端に大きくなるため、体積が急激に膨張します。
徳島県公立高校入試(2024)類似
上方置換法
Q37
気体を集める方法の一つである「上方置換法」において、集気びんの口を下向きにして気体を溜める理由として正しい説明を選びなさい。
化学
物質の性質
★★ 基本
原理・計算
正答率 —
🔥 類題2問
気体が空気と混ざりやすいため、重力によって気体を下に閉じ込める必要があるから
気体の密度が空気よりも小さいため、放出された気体が容器の上部へと移動し溜まっていくから
気体の密度が空気よりも大きいため、容器の底から空気を押し出すことができるから
気体が水に溶けやすいため、空気中の水分と反応するのを防ぐ必要があるから
💡 答えを確認
✅ 正解
気体の密度が空気よりも小さいため、放出された気体が容器の上部へと移動し溜まっていくから
上方置換法は、密度が空気よりも小さい気体を対象とした方法です。空気よりも軽い気体は、集気びんの中で上昇し、上部に溜まっていきます。この際、もともと瓶の中にあった空気は軽い気体に押し出される形で下から出ていくため、効率よく目的の気体を回収することができます。
徳島県公立高校入試(2020)類似
炭素
Q38
有機物であるエタノールを試験管の中で燃焼させ、発生した気体を石灰水に通したところ、石灰水が白く濁りました。この実験結果から、エタノールにはどのような元素が含まれていることがわかりますか。
化学
物質の性質
★★ 基本
実験・観察
正答率 —
🔥 類題3問
アルミニウム
窒素
銅
炭素
💡 答えを確認
✅ 正解
炭素
石灰水が白く濁ったことは、燃焼によって二酸化炭素が発生したことを示しています。二酸化炭素は、物質に含まれる炭素が空気中の酸素と結びつくことで生じるため、もとの物質に炭素が含まれていたことが証明されます。
徳島県公立高校入試(2022)類似
蒸留
Q39
水とエタノールの混合物を加熱して蒸留を行うとき、加熱を始めてから早い段階で出てくる液体にはエタノールが多く含まれている。このように、成分を分離でき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3問
エタノールは水に溶けやすいため、加熱されると水よりも先に化学反応を起こして蒸発するから。
氷水で冷やされた試験管の中では、沸点の高い物質ほど先に液体に戻る性質があるから。
エタノールの沸点が約78℃であり、水の沸点である100℃よりも低いため、先に気体になりやすいから。
エタノールの密度が水よりも小さく、フラスコの上部に集まって先に枝管へ移動するから。
💡 答えを確認
✅ 正解
エタノールの沸点が約78℃であり、水の沸点である100℃よりも低いため、先に気体になりやすいから。
混合物を加熱していくと、それぞれの物質が持つ沸点に近い温度で気体が発生し始める。エタノールの沸点は約78℃で、水の沸点(100℃)よりも低いため、加熱の初期段階ではエタノールが優先的に気体となって出てくる。これを冷却することで、エタノール濃度の高い液体を分離することができる。
徳島県公立高校入試(2020)類似
炭素
Q40
砂糖やポリエチレンのように、燃やすと二酸化炭素を発生する物質の総称を何といいますか。
化学
物質の性質
★ やさしい
知識
正答率 —
🔥 類題3問
無機物
有機物
単体
金属
💡 答えを確認
✅ 正解
有機物
炭素をふくみ、燃焼することで空気中の酸素と結びついて二酸化炭素を発生させる物質を有機物と呼びます。これに対して、食塩や鉄のように炭素を基本骨格に持たない物質は無機物と区別されます。
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徳島県公立高校入試(2017)類似
酸素の発生方法
Q41
過酸化水素水にダイコンおろしを加えると激しく気体が発生するが、反応の前後でダイコンおろしの質量は変化しない。このように、それ自体は変化せずに化学反応を速めるはたらきをする物質を何というか。また、この実験において水上置換法で気体を集める理由として正しい説明はどれか。
化学
物質の性質
★★★ 標準
原理・計算
正答率 —
🔥 類題3問
物質名は触媒であり、酸素は空気よりも密度が大きいため水上置換法で集める
物質名は触媒であり、酸素は水に溶けにくいため水上置換法で集める
物質名は反応物であり、酸素は空気よりも密度が小さいため水上置換法で集める
物質名は反応物であり、酸素は水に溶けやすいため水上置換法で集める
💡 答えを確認
✅ 正解
物質名は触媒であり、酸素は水に溶けにくいため水上置換法で集める
特定の反応を促進し、自らは変化しない物質を触媒と呼びます。気体の捕集法については、酸素が「水に溶けにくい」という性質を持つため、空気の混入が少なく、集まった量を目視で確認できる水上置換法が最も適しています。なお、酸素は空気よりもわずかに密度が大きいですが、それは下方置換法を採用する理由にはなりますが、純度の高い気体を集める理由としては水への溶解性が優先されます。
徳島県公立高校入試(2024)類似
上方置換法
Q42
アンモニアのように、水に非常に溶けやすく、かつ空気よりも密度が小さい気体を集めるのに最も適した方法の名称を答えなさい。
化学
物質の性質
★ やさしい
知識
正答率 —
🔥 類題2問
蒸留
上方置換法
水上置換法
下方置換法
💡 答えを確認
✅ 正解
上方置換法
アンモニアは水に極めて溶けやすいため、水の中を通過させて集める水上置換法は適していません。また、空気よりも密度が小さい、つまり空気よりも軽いため、放出されると上の方へ溜まっていく性質があります。このため、集気びんなどの口を下向きにして、上の方に気体を溜めるこの方法が利用されます。
徳島県公立高校入試の理科:植物・動物の分類
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被子植物
Q1
アブラナやサクラのように、受粉した後に将来種子になる部分が、将来果実になる部分の中に包まれている植物の仲間を何というか、名称を答えなさい。
生物
植物・動物の分類
★ やさしい
知識
正答率 —
🔥 類題3問
裸子植物
シダ植物
被子植物
合弁花類
💡 答えを確認
✅ 正解
被子植物
将来種子になる「胚珠」が、将来果実になる「子房」の中に包まれている植物は被子植物に分類される。これに対し、子房がなく胚珠がむき出しになっている植物は裸子植物と呼ばれる。
徳島県公立高校入試(2023)類似
被子植物
Q2
マツやイチョウといった裸子植物と比較したとき、サクラなどの被子植物にのみ共通して見られる花のつくり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 —
🔥 類題3問
胚珠がむき出しになってついている
胚珠が子房の中に包まれている
花粉が胚珠に直接付着して受粉する
種子を作らずに胞子で仲間を増やす
💡 答えを確認
✅ 正解
胚珠が子房の中に包まれている
被子植物の最大の特徴は、胚珠が子房という袋状の構造の中に保護されている点にある。裸子植物には子房が存在しないため、花粉が直接胚珠に届くという違いがある。種子で増える点はどちらの植物群にも共通する特徴である。
徳島県公立高校入試(2020)類似
胎生
Q3
哺乳類は、鳥類や爬虫類などの「卵生」の動物に比べて、放出する卵の大きさが極めて小さいという特徴があります。胎生である哺乳類が、卵の中に大きな養分(卵黄)を蓄えておく必要がない理由として適切なものはどれですか。
生物
植物・動物の分類
★★ 基本
原理・計算
正答率 —
🔥 類題2問
生まれた後に親が母乳を与えて育てる仕組みを持っているため。
子が親の体内の子宮でつながっており、親から直接養分をもらって成長するため。
子が生まれてすぐに自力で餌を捕らえることができるため。
哺乳類の子は成長速度が非常に速く、養分をほとんど必要としないため。
💡 答えを確認
✅ 正解
子が親の体内の子宮でつながっており、親から直接養分をもらって成長するため。
卵生の動物は、卵が親の体から離れた後、卵の中に蓄えられた養分だけで子が育たなければならないため、卵が大きくなる傾向があります。一方、胎生である哺乳類は、子が母親の子宮内で親の体とつながっており、へその緒などを通じて親から常に新しい養分や酸素の供給を受けることができるため、あらかじめ卵に大量の養分を蓄えておく必要がありません。
徳島県公立高校入試(2020)類似
肺呼吸
Q4
陸上生物が肺呼吸を行う理由に基づき、呼吸によって体外へ排出される主な物質と、体内に取り込まれる主な物質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
原理・計算
正答率 —
🔥 類題3問
取り込む物質:二酸化炭素、排出する物質:酸素
取り込む物質:窒素、排出する物質:酸素
取り込む物質:酸素、排出する物質:水蒸気のみ
取り込む物質:酸素、排出する物質:二酸化炭素
💡 答えを確認
✅ 正解
取り込む物質:酸素、排出する物質:二酸化炭素
動物は生命活動を維持するためのエネルギーを作る際、細胞内で酸素を消費し、二酸化炭素を老廃物として生成します。このため、肺などの呼吸器官を通じて、空気中の酸素を血液中に取り込み、血液中の二酸化炭素を空気中へ放出するガス交換を行う必要があります。
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コケ植物の体のつくり
Q5
コケ植物の体のつくりと、その特徴について説明した文として、最も適切なものはどれか。
生物
植物・動物の分類
★ やさしい
知識
正答率 —
🔥 類題2問
維管束を持ち、根・茎・葉の区別が明確である。
維管束を持たず、根・茎・葉の区別が明確ではない。
維管束は持っているが、根・茎・葉の区別は明確ではない。
維管束は持っていないが、根・茎・葉の区別は明確である。
💡 答えを確認
✅ 正解
維管束を持たず、根・茎・葉の区別が明確ではない。
コケ植物は、シダ植物や種子植物とは異なり、水や養分を運ぶための専用の組織である維管束を発達させていない。また、体全体から水分を吸収する仕組みとなっているため、根・茎・葉という器官の区別もほとんど見られないのが特徴である。根のように見えるものは仮根(かこん)と呼ばれ、主に体を地面に固定する役割を担っている。
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胞子
Q6
コケ植物のふえ方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2問
胞子と呼ばれる生殖細胞をつくり、それを飛ばすことで仲間を増やす。
花を咲かせ、受粉によって種子をつくって仲間を増やす。
花粉を風に飛ばし、他の個体に受粉することで仲間を増やす。
体の一部が分裂したり、根から新しい芽を出したりすることでのみ仲間を増やす。
💡 答えを確認
✅ 正解
胞子と呼ばれる生殖細胞をつくり、それを飛ばすことで仲間を増やす。
コケ植物は種子植物とは異なり、花を咲かせたり種子をつくったりすることはありません。その代わりに、胞子を風などで飛散させることで、新しい場所に分布を広げ、仲間を増やす仕組みを持っています。
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被子植物
Q7
被子植物が受粉を行った後、花全体の変化として正しい説明はどれか。
生物
植物・動物の分類
★★ 基本
原理・計算
正答率 —
🔥 類題3問
花粉が子房と合体して種子になり、胚珠が果実になる
子房が消失し、むき出しになった胚珠がそのまま果実になる
子房が発達して果実になり、その中の胚珠が種子になる
胚珠が発達して果実になり、その中の子房が種子になる
💡 答えを確認
✅ 正解
子房が発達して果実になり、その中の胚珠が種子になる
受粉が成立すると、雌しべの根元の膨らんだ部分である子房が大きく成長して果実へと変化する。同時に、子房の内部にあった胚珠は成熟して種子となる。この仕組みにより、被子植物は種子を果実の中に保護したり、動物に運ばせたりすることが可能になっている。
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裸子植物の果実の有無
Q8
マツやスギなどの裸子植物は、アブラナなどの被子植物とは異なり、受粉しても果実がつくられません。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
★ やさしい
知識
正答率 —
🔥 類題2問
胚珠を包む子房がないため、受粉しても果実が形成されない。
りん片に花粉のうがついているため、種子しかつくられない。
胚珠そのものを持たないため、種子も果実もつくられない。
花粉を風によって運ぶため、受粉の仕組みが被子植物と異なるため。
💡 答えを確認
✅ 正解
胚珠を包む子房がないため、受粉しても果実が形成されない。
被子植物は胚珠が子房の中に包まれており、受粉後に子房が成長して果実になります。一方、裸子植物は胚珠がむき出しの状態でりん片についており、子房を持たないため、受粉しても果実が作られることはありません。
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変温動物
Q9
ヘビやトカゲなどの爬虫類に見られる特徴について、環境の温度と体温の関係を説明したもの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
周囲の温度が低くなると体温も下がるため、冬の間は活動を休止するものが多く見られる。
周囲の温度が高くなると、体温が上がりすぎないよう常に汗をかいて熱を逃がす性質がある。
周囲の温度が変化しても体温を一定に保てるため、極寒の地でも哺乳類と同じように活発に動くことができる。
周囲の温度に関わらず、食べたものをエネルギーに変えて体内で常に一定の熱を発生させている。
💡 答えを確認
✅ 正解
周囲の温度が低くなると体温も下がるため、冬の間は活動を休止するものが多く見られる。
爬虫類は変温動物であり、自ら体温を一定に保つ仕組みを持たない。周囲の環境の温度が低下するとそれにともなって体温も下がり、生命活動が鈍くなるため、日本の冬のような低温環境下では活動を停止して冬眠を行う個体が多い。
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裸子植物の果実の有無
Q10
マツの雌花のつくりと、受粉後の変化に関する記述として正しいものを選びなさい。
生物
植物・動物の分類
★★ 基本
実験・観察
正答率 —
🔥 類題2問
雌花は風によって花粉を運ぶための袋を持っており、受粉するとその袋が果実になる。
雌花にはりん片があり、胚珠がむき出しでついているため、受粉しても果実はできない。
雌花のりん片には花粉のうがついており、そこから出た花粉が直接胚珠に届いて果実を作る。
雌花にある子房の中に胚珠が入っており、受粉すると子房が果実へと変化する。
💡 答えを確認
✅ 正解
雌花にはりん片があり、胚珠がむき出しでついているため、受粉しても果実はできない。
マツの雌花は多数のりん片が集まってできており、そのりん片には胚珠が直接ついています。植物学において、果実は受粉後に子房が成長したものであると定義されていますが、裸子植物にはその子房が存在しないため、種子のみが形成されます。
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肺呼吸
Q11
爬虫類の呼吸の特徴について、両生類と比較したときの説明として最も適切なものはどれですか。
生物
植物・動物の分類
★★ 基本
実験・観察
正答率 —
🔥 類題3問
子の時期は水中でえら呼吸を行い、親になると肺で呼吸を行う。
子が生まれてから親になるまで、一生を通じて肺だけで呼吸を行う。
水中ではえら呼吸を行い、陸上に上がったときのみ肺呼吸に切り替える。
肺はあるが十分ではないため、主に湿った皮膚でガス交換を行う。
💡 答えを確認
✅ 正解
子が生まれてから親になるまで、一生を通じて肺だけで呼吸を行う。
爬虫類は両生類とは異なり、生活の基盤を完全に陸上へと移したグループです。そのため、卵からかえった直後の子の時期からすでに肺が機能しており、一生を通じて肺呼吸のみで酸素を取り込みます。これに対し、両生類は子の時期(おたまじゃくしなど)はえらで呼吸し、成体になると肺と皮膚で呼吸をします。
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花のつくりの順序
Q12
アブラナの花をピンセットで分解して台紙に貼り付け、そのつくりを詳しく観察しようとしています。花の構造を壊さずに各部位のつながりや配置を正確に記録するための手順として、最も適切なものを答えなさい。
生物
植物・動物の分類
★★ 基本
実験・観察
正答率 —
🔥 類題2問
最も外側にある「がく」から順に取り外し、最後に中心の「めしべ」を残す。
中心にある「めしべ」を最初に抜き取り、その後「おしべ」を外していく。
どの部位から始めてもよいが、形が崩れないよう「花弁」だけを先にすべて取り外す。
「おしべ」と「花弁」を一度にまとめて取り外し、外側の「がく」を最後に残す。
💡 答えを確認
✅ 正解
最も外側にある「がく」から順に取り外し、最後に中心の「めしべ」を残す。
花の分解観察では、各部位がどのようについているかを確認しながら、外側にあるものから順番に取り外していくのが鉄則です。アブラナの場合、外側から「がく」、「花弁」、「おしべ」の順に外していくことで、最も中心にある「めしべ」の根元のふくらみ(子房)などを傷つけることなく、正確に観察することができます。
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裸子植物
Q13
裸子植物であるマツと、被子植物であるサクラの共通点と相違点について説明したものとして、正しい内容はどれですか。
生物
植物・動物の分類
★★ 基本
原理・計算
正答率 —
🔥 類題3問
どちらも花粉を運んでもらうために花弁をもつが、マツの花弁は非常に小さい。
どちらも種子をつくって増える種子植物だが、マツには胚珠を包む子房が存在しない。
どちらも子房の中に胚珠をもつが、マツは受粉の仕方が異なる。
どちらも受精したあとに胚珠が果実に変化するが、マツには果肉の部分がない。
💡 答えを確認
✅ 正解
どちらも種子をつくって増える種子植物だが、マツには胚珠を包む子房が存在しない。
マツ(裸子植物)とサクラ(被子植物)は、どちらも胚珠が種子になることで増える「種子植物」です。しかし、マツは子房をもたないため、受精後に子房が果実になるというプロセスがなく、種子(松かさの中の種)がそのまま形成されます。
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花のつくりの順序
Q14
アブラナやツツジなどの花のつくりを観察したとき、それらの部位が外側から中心に向かって並んでいる順序として正しいものを答えなさい。
生物
植物・動物の分類
★ やさしい
知識
正答率 —
🔥 類題2問
めしべ → おしべ → 花弁 → がく
がく → 花弁 → おしべ → めしべ
がく → おしべ → 花弁 → めしべ
花弁 → がく → おしべ → めしべ
💡 答えを確認
✅ 正解
がく → 花弁 → おしべ → めしべ
多くの被子植物の花は、中心にあるめしべを保護するように周囲の器官が配置されています。最も外側にがくがあり、その内側に花弁、さらにおしべがあり、中心にめしべが位置するのが一般的な構造です。この順序は、受粉を効率的に行い、種子となる胚珠を含むめしべを守るための合理的な配置となっています。
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胞子
Q15
コケ植物やシダ植物などの種子をつくらない植物が、仲間を増やすためにつくる生殖細胞を何といいますか。名称を答えなさい。
生物
植物・動物の分類
★ やさしい
知識
正答率 —
🔥 類題2問
花粉
胞子
種子
胚珠
💡 答えを確認
✅ 正解
胞子
植物の中には、花を咲かせて種子をつくるものだけでなく、種子をつくらずに増えるものが存在します。コケ植物などは、種子の代わりに「胞子」と呼ばれる生殖細胞を放出し、それが芽吹くことで仲間を増やしていきます。
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胎生
Q16
セキツイ動物のふえ方のうち、ヒトやイヌなどの哺乳類に見られる「胎生」という特徴を正しく説明したものはどれですか。
生物
植物・動物の分類
★ やさしい
知識
正答率 —
🔥 類題2問
雌の体内の子宮で、子は親から養分をもらって成長してから生まれるふえ方。
親が体外に卵を産み、その卵から子がふ化するふえ方。
雌の体内でふ化した子が、親から養分をもらわずに卵黄の養分だけで育って生まれるふえ方。
水中に産み落とされた卵が受精し、親の保護を受けずにふ化するふえ方。
💡 答えを確認
✅ 正解
雌の体内の子宮で、子は親から養分をもらって成長してから生まれるふえ方。
セキツイ動物のふえ方には大きく分けて「卵生」と「胎生」があります。胎生は哺乳類に特有のふえ方であり、子は母親の子宮の中で、親から直接養分を譲り受けてある程度の大きさまで成長してから誕生します。これに対し、鳥類や爬虫類などの卵生は、卵の中にある養分(卵黄)を使って成長します。
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裸子植物
Q17
マツやスギ、イチョウのように、胚珠が子房に包まれず、むき出しの状態になっ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
合弁花類
離弁花類
裸子植物
被子植物
💡 答えを確認
✅ 正解
裸子植物
胚珠が子房という袋のような器官に包まれている植物を被子植物と呼ぶのに対し、マツのように子房がなく、胚珠が直接りん片についている植物を裸子植物といいます。マツ、スギ、イチョウ、ソテツなどがその代表例です。
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肺呼吸
Q18
脊椎動物のうち、爬虫類や哺乳類のように一生を陸上で生活する仲間が、空気中から酸素を取り入れ、不要な二酸化炭素を排出するために用いる器官の名称を答えなさい。
生物
植物・動物の分類
★ やさしい
知識
正答率 —
🔥 類題3問
気門
皮膚
肺
えら
💡 答えを確認
✅ 正解
肺
陸上で生活する脊椎動物は、空気中から直接酸素を取り込むための呼吸器官を発達させています。爬虫類、鳥類、哺乳類はこの肺を用いて呼吸を行います。魚類が持つ「えら」は水中での呼吸に適した構造であり、陸上では機能しません。
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コケ植物の体のつくり
Q19
コケ植物が生活に必要な水分をどのようにして取り入れているか、その方法と体の仕組みについて述べた文として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 100%(1回)
🔥 類題2問
体全体の表面から水分を吸収し、維管束がないためそのまま細胞へ渡される。
葉の裏側にある気孔からのみ水分を吸収し、全身へと拡散される。
仮根にある小さな穴から水分を吸収し、師管を通して全身に運ばれる。
発達した根から水分を吸収し、道管を通して全身に効率よく運ばれる。
💡 答えを確認
✅ 正解
体全体の表面から水分を吸収し、維管束がないためそのまま細胞へ渡される。
コケ植物は道管や師管といった維管束を持たないため、根から吸い上げた水を全身に運ぶことができない。そのため、湿った場所に生育し、体の表面全体から直接水分を吸収する仕組みを持っている。仮根は吸水のための器官ではなく、土や岩に張り付くためのものであるという点に注意が必要である。
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裸子植物
Q20
マツの雌花を詳しく観察するために、雌花を構成する「りん片」を1枚はがしてルーペで観察しました。その際に見られる胚珠の様子として、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
りん片のつけ根に、2つの胚珠がむき出しの状態でついている。
りん片のつけ根に子房があり、その中に胚珠が包まれている。
りん片の裏側に、胞子が入ったのうが多数ついている。
りん片の先端部分に、複数の胚珠が露出して並んでいる。
💡 答えを確認
✅ 正解
りん片のつけ根に、2つの胚珠がむき出しの状態でついている。
マツは裸子植物に分類され、雌花のりん片のつけ根には胚珠が直接ついています。子房が存在しないため、観察すると胚珠がむき出しになっていることが確認できます。なお、裏側に胞子のうが見られるのはシダ植物の特徴です。
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変温動物
Q21
魚類や両生類、爬虫類のように、周囲の環境の温度が変化するのにともなって、自分自身の体温が変化する動物を何というか、名称を答えなさい。
生物
植物・動物の分類
★ やさしい
知識
正答率 —
🔥 類題3問
恒温動物
セキツイ動物
変温動物
無セキツイ動物
💡 答えを確認
✅ 正解
変温動物
周囲の環境の温度に合わせて体温が変化する仕組みを持つ動物を「変温動物」と呼ぶ。これに対し、鳥類や哺乳類のように、周囲の温度に関わらず体温をほぼ一定に保つ動物は恒温動物と呼ばれる。
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変温動物
Q22
変温動物である爬虫類と、恒温動物である哺乳類を比較したとき、変温動物の生存戦略上の利点として最も適切な説明はどれか。
生物
植物・動物の分類
★★★ 標準
原理・計算
正答率 —
🔥 類題3問
外部の環境に合わせて体温を変化させることで、体内の酵素が働く最適な温度を常に自動で調節できる。
体温が環境に左右されるため、天敵から見つかりにくいよう体色を変化させる能力が恒温動物より優れている。
周囲の温度が高くなればなるほど運動能力が無限に高まるため、熱帯地域では最強の捕食者となることができる。
体温を維持するために食物から得たエネルギーを消費し続ける必要がないため、少ない食物でも生きることができる。
💡 答えを確認
✅ 正解
体温を維持するために食物から得たエネルギーを消費し続ける必要がないため、少ない食物でも生きることができる。
変温動物は、恒温動物のようにエネルギーを使って自ら熱を産生し、体温を一定に保つ仕組みを持たない。このことは、体温維持のために大量のエネルギー(食物)を消費しなくて済むという利点になっており、食糧が少ない環境でも生存しやすいという特徴がある。
徳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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血しょう
Q1
血液に含まれる成分のうち、淡黄色の液体で、養分や二酸化炭素、不要な物質を全身に運ぶ役割を持つ成分の名称として正しいものはどれですか。
生物
細胞・光合成・体のしくみ
★ やさしい
知識
正答率 —
🔥 類題3問
赤血球
血小板
白血球
血しょう
💡 答えを確認
✅ 正解
血しょう
血液は、赤血球・白血球・血小板といった有形成分と、液体成分である血しょうから成り立っています。血しょうは、小腸から吸収された養分や、全身の細胞で生じた二酸化炭素、アンモニアなどの老廃物を溶かして運搬する重要な役割を担っています。
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横隔膜
Q2
ヒトの体において、胸部と腹部を仕切っている膜状の筋肉で、肺を動かして呼吸運動を行うために重要な役割を果たす組織の名称を何といいますか。
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
気管
横隔膜
ろっ骨
肺胞
💡 答えを確認
✅ 正解
横隔膜
肺は自分自身で膨らんだり縮んだりするための筋肉を持っていないため、周囲の組織が動くことで呼吸が行われます。このとき、胸部と腹部の境界にあるドーム状の筋肉である横隔膜や、ろっ骨の間にある筋肉が動くことで、肺が入っている空間の体積を変化させています。
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アミラーゼ
Q3
唾液によるデンプンの分解実験において、試験管やセロハンの袋を氷水(0℃)や沸騰した湯(100℃)ではなく、40℃付近の湯に入れておく理由として最も適切な説明を選びなさい。
生物
細胞・光合成・体のしくみ
★★ 基本
原理・計算
正答率 —
🔥 類題3問
40℃に保つことで、デンプンが水に溶けて透明な溶液に変化しやすくなるから。
温度が100℃に近づくと、ベネジクト液を入れなくてもデンプンが自動的に糖に変化してしまうから。
消化酵素は、ヒトの体温に近い温度で最も活発に働くという性質があるから。
消化酵素は温度が高ければ高いほど分解のスピードが速くなるため、安全な上限として40℃が設定されているから。
💡 答えを確認
✅ 正解
消化酵素は、ヒトの体温に近い温度で最も活発に働くという性質があるから。
消化酵素はタンパク質を主成分としており、化学反応を促進する触媒として働く。ヒトの体内で働く酵素は、体温に近い35〜40℃付近で最も活性が高くなる「最適温度」を持っている。温度が低すぎると分子の運動が鈍くなり反応が進まず、逆に高温(60℃以上など)になりすぎると酵素自体の構造が変化してしまい、分解する力を失ってしまう(失活)。
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葉の脱色
Q4
光合成によってデンプンが作られたことを確かめる実験において、採取した葉を熱湯に通した後、さらに温めたエタノールに浸す操作を行うことがあります。この操作の目的として最も適切な説明を選びなさい。
生物
細胞・光合成・体のしくみ
★★ 基本
実験・観察
正答率 —
🔥 類題3問
葉の細胞を破壊することで、ヨウ素液が細胞の内部まで短時間で浸透するようにするため
エタノールの成分とデンプンを反応させ、あらかじめ葉全体を脱色して白くしておくため
葉の中に蓄えられたデンプンをエタノールに溶かし出し、ヨウ素液と反応しやすい状態にするため
葉に含まれる緑色の色素であるクロロフィルを溶かし出し、ヨウ素液による色の変化を観察しやすくするため
💡 答えを確認
✅ 正解
葉に含まれる緑色の色素であるクロロフィルを溶かし出し、ヨウ素液による色の変化を観察しやすくするため
葉に緑色の色素(クロロフィル)が残っていると、ヨウ素液を滴下した際の青紫色への変化が緑色に隠れてしまい、判定が困難になります。エタノールにはこのクロロフィルを溶かす性質があるため、葉を脱色して白っぽくすることで、実験結果を明瞭に確認できるようになります。
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感覚器官と感覚の組み合わせ
Q5
感覚器官と、そこから生じる感覚の組み合わせを調べたところ、刺激の種類によって生じる感覚が異なることが分かりました。次の「刺激」と「生じる感覚」の組み合わせのうち、正しいものはどれですか。
生物
細胞・光合成・体のしくみ
★★ 基本
実験・観察
正答率 —
🔥 類題3問
舌が受ける「物質」の刺激 ― 聴覚
目が受ける「光」の刺激 ― 嗅覚
耳が受ける「音」の刺激 ― 味覚
皮膚が受ける「熱さ」の刺激 ― 温覚
💡 答えを確認
✅ 正解
皮膚が受ける「熱さ」の刺激 ― 温覚
感覚器官と生じる感覚は一対一で対応しています。皮膚は熱さを刺激として受け取って温覚を生じさせます。光を刺激として嗅覚が生じることはなく(正しくは視覚)、音を刺激として味覚が生じることもありません(正しくは聴覚)。このように、特定の刺激に対して特定の感覚が生じる仕組みになっています。
徳島県公立高校入試(2018)類似
反射の利点
Q6
ヒトの体において、刺激を受けてから反応が起こるまでの経路を考えたとき、反射が意識的な反応よりも反応にかかる時間が短い理由はなぜですか。
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
信号が大脳まで伝わらず、脊髄などで信号が折り返されて命令が出されるから
感覚神経を通らずに、運動神経だけで信号がやり取りされるから
目や耳などの感覚器官が、通常よりも速く刺激を電気信号に変換するから
筋肉が脳からの命令を待たずに、刺激を直接受け取って動く仕組みだから
💡 答えを確認
✅ 正解
信号が大脳まで伝わらず、脊髄などで信号が折り返されて命令が出されるから
通常の意識的な反応は、感覚器官からの信号が大脳に伝わり、そこで判断を下してから運動の命令が出されます。一方、反射の場合は大脳を通らずに脊髄や中脳などで信号が折り返されるため、伝達経路が短くなり、反応にかかる時間を大幅に短縮できます。
徳島県公立高校入試(2021)類似
光合成における光の必要性
Q7
植物の光合成に光が必要であることを確かめる実験において、葉の一部を帯状にアルミニウムはくで覆って光を当てた後、ヨウ素液を用いて色の変化を調べました。このように、アルミニウムはくで覆った部分と、覆わずに露出させた部分を比較して調べる実験方法の名称として最も適切なものはどれですか。
生物
細胞・光合成・体のしくみ
★ やさしい
知識
正答率 —
🔥 類題3問
定性分析
培養実験
対照実験
蒸散実験
💡 答えを確認
✅ 正解
対照実験
調べたい条件(この場合は光の有無)以外の条件をすべて同じにして結果を比較する実験を対照実験といいます。葉の一部をアルミニウムはくで覆うことで、同じ葉の中で「光が当たる部分」と「光が当たらない部分」を作り出し、光が光合成に与える影響を正確に判断することができます。
徳島県公立高校入試(2022)類似
刺激と命令の伝達経路
Q8
神経系の分類において、判断や命令を行う「脳」と「脊髄」をまとめた名称として適切なものはどれか。
生物
細胞・光合成・体のしくみ
★ やさしい
知識
正答率 —
🔥 類題3問
運動神経
感覚神経
末梢神経
中枢神経
💡 答えを確認
✅ 正解
中枢神経
ヒトの神経系は大きく分けて、判断や命令の中心となる「中枢神経」と、そこから全身に枝分かれしている「末梢神経」で構成されている。脳と脊髄は中枢神経に分類され、感覚器官から感覚神経を通って集まってきた信号を整理し、運動神経を通じて運動器官へ適切な命令を出す役割を担っている。
徳島県公立高校入試(2018)類似
意識的な反応の信号伝達経路
Q9
複数人が手をつないで輪になり、隣の人の手が握られたら自分の反対の手でさらに隣の人の手を握るという、意識的な反応の速度を測る実験を行います。この実験において、手が握られたという「刺激」が脳に伝わるまでに通る神経と、脳からの「命令」が筋肉に伝わる際に通る神経の組み合わせとして正しいものはどれですか。
生物
細胞・光合成・体のしくみ
★★ 基本
実験・観察
正答率 —
🔥 類題3問
刺激を伝えるのは感覚神経であり、命令を伝えるのは脊髄である
刺激を伝えるのは運動神経であり、命令を伝えるのは感覚神経である
刺激を伝えるのは感覚神経であり、命令を伝えるのは運動神経である
刺激を伝えるのは脊髄であり、命令を伝えるのは感覚神経である
💡 答えを確認
✅ 正解
刺激を伝えるのは感覚神経であり、命令を伝えるのは運動神経である
皮膚の感覚器官が受け取った「手が握られた」という刺激は、感覚神経を通って脳へと伝えられます。それを受けて脳が「手を握れ」という命令を出すと、その信号は脊髄を経て運動神経を通り、手の筋肉に伝えられます。脊髄は中枢神経の一部であり、信号を中継する役割を果たしますが、末梢神経として刺激を運ぶのは感覚神経、命令を運ぶのは運動神経です。
徳島県公立高校入試(2017)類似
左心房と左心室
Q10
ヒトの心臓を構成する4つの部屋のうち、全身に血液を送り出すために最も厚い筋肉の壁を持っている部屋はどこですか。また、その部屋を流れている血液はどのような特徴を持っていますか。正しい説明を選びなさい。
生物
細胞・光合成・体のしくみ
★★ 基本
原理・計算
正答率 —
🔥 類題2問
右心室であり、二酸化炭素を多く含む静脈血が流れている。
左心室であり、酸素を多く含む動脈血が流れている。
右心室であり、酸素を多く含む動脈血が流れている。
左心室であり、二酸化炭素を多く含む静脈血が流れている。
💡 答えを確認
✅ 正解
左心室であり、酸素を多く含む動脈血が流れている。
左心室は全身という広範囲に血液を送り出すポンプの役割を果たすため、強い圧力に耐えられるよう、心臓の中で最も壁の筋肉が発達しています。この部屋には肺から戻ってきたばかりの、酸素を豊富に含んだ動脈血が流れています。
徳島県公立高校入試(2021)類似
デンプン
Q11
植物が光合成を行うことによって体内で作り出す養分であり、ヨウ素液を滴下すると青紫色に変化する性質を持つ物質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
デンプン
タンパク質
脂肪
ブドウ糖
💡 答えを確認
✅ 正解
デンプン
植物は日光を受けて光合成を行い、その過程でデンプンを作り出します。デンプンはヨウ素液と反応して青紫色に変化する性質(ヨウ素デンプン反応)を持つため、この反応を利用して光合成が行われたかどうかを確認することができます。
徳島県公立高校入試(2018)類似
末梢神経
Q12
ヒトの神経系において、中心的な役割を担う脳や脊髄から枝分かれし、体中に網の目のように広がっている神経の総称を何というか。
生物
細胞・光合成・体のしくみ
★ やさしい
知識
正答率 —
🔥 類題2問
中枢神経
反射神経
末梢神経
自律神経
💡 答えを確認
✅ 正解
末梢神経
ヒトの神経系は大きく2つに分けられる。判断や命令を行う中心部である脳と脊髄を「中枢神経」と呼び、そこから枝分かれして全身の器官へとつながっている神経を「末梢神経」と呼ぶ。
徳島県公立高校入試(2022)類似
運動神経
Q13
熱いものに触れたとき、とっさに手を引っ込めるような反応や、飛んできたボールをよける反応において、体の中を信号が伝わる経路として正しいものはどれですか。
生物
細胞・光合成・体のしくみ
★★ 基本
原理・計算
正答率 —
🔥 類題3問
反応器官 → 感覚神経 → 中枢神経 → 運動神経 → 感覚器官
反応器官 → 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 → 反応器官
感覚器官 → 感覚神経 → 中枢神経 → 運動神経 → 反応器官
💡 答えを確認
✅ 正解
感覚器官 → 感覚神経 → 中枢神経 → 運動神経 → 反応器官
刺激はまず感覚器官で受け取られ、感覚神経を通って中枢神経(脳や脊髄)へと伝えられます。中枢神経で処理された命令は、運動神経を通って筋肉などの反応器官に伝えられることで、具体的な反応が起こります。この情報の流れの順序は一定です。
徳島県公立高校入試(2017)類似
ヘモグロビン
Q14
ヒトの血液に含まれる成分のうち、赤血球に含まれている赤色の色素で、全身に酸素を運搬するはたらきをもつ物質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
血小板
ヘモグロビン
白血球
血漿
💡 答えを確認
✅ 正解
ヘモグロビン
赤血球にはヘモグロビンという赤色の色素が含まれています。ヘモグロビンは酸素と結びつく性質を持っており、これによって血液は全身の細胞へ酸素を効率よく運ぶことができます。血漿は養分や二酸化炭素を運ぶ液体の成分、白血球は細菌などを殺すはたらき、血小板は出血したときに血を固めるはたらきを担っています。
徳島県公立高校入試(2022)類似
反射
Q15
熱いものに触れた際や、不意に冷たいものを当てられた際に起こる反射には、生物学的に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
意識的な命令を介さないことで、筋肉を動かすために必要なエネルギー消費量を抑え、疲労を防ぐことができるため。
脳による複雑な判断のプロセスを省略することで、反応にかかる時間を短縮し、怪我などの危険から身を守ることができるため。
脳に刺激を伝えることで、過去の経験に基づいた最も正確な回避行動を選択できるため。
脊髄だけで信号を処理することで、全身の筋肉を同時に弛緩させ、神経への負担を軽減できるため。
💡 答えを確認
✅ 正解
脳による複雑な判断のプロセスを省略することで、反応にかかる時間を短縮し、怪我などの危険から身を守ることができるため。
反射は、信号が大脳に到達して「どのような状況か」を分析し、「どう動くべきか」を決定する時間をカットする仕組みである。刺激に対して脊髄が即座に反応を返すことで、回避行動を極めて短時間で行うことができ、身体に加わるダメージを最小限に抑える生存戦略となっている。
徳島県公立高校入試(2024)類似
肺循環
Q16
肺循環における血液の流れと、そこを流れる血液の特徴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
右心室から肺動脈を通って肺へ行き、酸素を多く含んだ血液が肺静脈を通って左心房に戻る。
右心室から肺静脈を通って肺へ行き、酸素を多く含んだ血液が肺動脈を通って左心房に戻る。
右心室から大動脈を通って肺へ行き、酸素を多く含んだ血液が大静脈を通って左心房に戻る。
左心室から肺動脈を通って肺へ行き、二酸化炭素を多く含んだ血液が肺静脈を通って右心房に戻る。
💡 答えを確認
✅ 正解
右心室から肺動脈を通って肺へ行き、酸素を多く含んだ血液が肺静脈を通って左心房に戻る。
心臓から肺へ向かう血管は、心臓から出る血管なので「肺動脈」と呼ばれますが、中を流れるのは酸素が少ない静脈血です。肺でガス交換を行い酸素を豊富に取り込んだ血液は、心臓へ戻る血管である「肺静脈」を通って左心房へと運ばれます。
徳島県公立高校入試(2019)類似
食物繊維が吸収されない理由
Q17
ヒトの消化と吸収の仕組みについて、食物繊維の性質を正しく説明しているものはどれですか。
生物
細胞・光合成・体のしくみ
★ やさしい
知識
正答率 —
🔥 類題2問
食物繊維はヒトの消化酵素では分解できないため、吸収されずに大腸へと移動する。
食物繊維は脂肪と同様に、胆汁の働きによって小さな粒になり、リンパ管へ吸収される。
食物繊維は主に胃で消化され、アミノ酸にまで細かく分解されてから吸収される。
食物繊維はデンプンと同じように、唾液に含まれる消化酵素によって分解され吸収される。
💡 答えを確認
✅ 正解
食物繊維はヒトの消化酵素では分解できないため、吸収されずに大腸へと移動する。
食物繊維は、ヒトが持つ消化酵素では分解することができない成分です。消化(分解)が行われないと、栄養分として取り込めるサイズにならないため、小腸で吸収されることなく通過し、大腸へと送られます。これにより、便の量を増やしたり腸内環境を整えたりする働きを担います。
徳島県公立高校入試(2019)類似
麦芽糖の生成と膜の透過
Q18
デンプン溶液に唾液を混ぜてセロハンの袋に入れ、それを水の入ったビーカーの中に数十分間浸しておきました。その後、セロハンの袋の中の液とビーカーの中の水のそれぞれを試験管に取り、ベネジクト液を加えて加熱したとき、どのような結果が得られますか。
生物
細胞・光合成・体のしくみ
★★ 基本
実験・観察
正答率 —
🔥 類題2問
どちらの液も変化せず、ベネジクト液の青色のままだった。
袋の中の液もビーカーの中の水も、両方とも赤褐色になった。
袋の中の液だけが赤褐色になり、ビーカーの中の水は青色のままだった。
袋の中の液は青色のままで、ビーカーの中の水だけが赤褐色になった。
💡 答えを確認
✅ 正解
袋の中の液もビーカーの中の水も、両方とも赤褐色になった。
デンプンが唾液によって分解されると、麦芽糖という糖に変化します。この麦芽糖は粒子が非常に小さいため、セロハンの膜にある小さな穴を透過して袋の外側の水へと広がります。ベネジクト液は糖に反応して赤褐色の沈殿を生じる性質があるため、糖が存在する袋の内側と外側の両方で反応が観察されます。
徳島県公立高校入試(2017)類似
横隔膜
Q19
底を切り取ったペットボトルの底面にゴム膜を張り、口の部分に小さな風船を取り付けたガラス管を差し込んで密閉した、ヒトの呼吸の仕組みを再現する装置があります。この装置の底にあるゴム膜を下に強く引いたとき、装置内の風船の様子と、その現象が表しているヒトの体内の動きの組み合わせとして正しいものはどれですか。
生物
細胞・光合成・体のしくみ
★★ 基本
実験・観察
正答率 —
🔥 類題3問
風船がしぼみ、横隔膜が上がる動きを表している
風船がしぼみ、横隔膜が下がる動きを表している
風船が膨らみ、横隔膜が上がる動きを表している
風船が膨らみ、横隔膜が下がる動きを表している
💡 答えを確認
✅ 正解
風船が膨らみ、横隔膜が下がる動きを表している
ペットボトルの底にあるゴム膜を下に引くと、ボトル内部の空間が広がり、内部の気圧が下がります。これにより外気が風船の中に流れ込み、風船が膨らみます。これは、ヒトが息を吸うときに横隔膜という筋肉が下がることで胸腔(きょうくう)が広がり、肺に空気が取り込まれる呼吸運動の仕組みをモデル化したものです。
徳島県公立高校入試(2019)類似
デンプン分子の膜不透過性
Q20
デンプン溶液を入れたセロハンの袋を、水の入ったビーカーの中にしばらく浸しておきました。その後、ビーカー内の水を取り出してヨウ素液を加えたときの結果とその理由として、適切なものはどれですか。
生物
細胞・光合成・体のしくみ
★★ 基本
実験・観察
正答率 —
🔥 類題3問
ヨウ素液の色が青紫色に変化する。これは、デンプンの分子がセロハンの穴よりも小さいため、膜を通り抜けて水に溶け出したからである。
ヨウ素液の色が赤褐色に変化する。これは、デンプンがセロハンの膜を通過する際に、別の物質に変化したからである。
ヨウ素液の色は変化しない。これは、デンプンの分子がセロハンの穴よりも大きいため、膜を通り抜けないからである。
ヨウ素液の色は変化しない。これは、デンプンが水に溶けると透明になり、ヨウ素液と反応しなくなるからである。
💡 答えを確認
✅ 正解
ヨウ素液の色は変化しない。これは、デンプンの分子がセロハンの穴よりも大きいため、膜を通り抜けないからである。
セロハンの膜には目に見えないほど非常に小さな穴が開いていますが、デンプンの分子はこの穴よりも大きいため、膜を通り抜けることができません。そのため、袋の外側の水にはデンプンが存在せず、ヨウ素液を加えても青紫色に変化する「ヨウ素デンプン反応」は起こりません。
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運動神経
Q21
複数人が手をつないで輪になり、自分の右手が隣の人に握られたら、すぐに左手で反対側の隣の人の手を握るという実験を行い、刺激が一周する時間を測定した。このとき、脳や脊髄からの命令を受け取り、実際に「手を握る」という動作を筋肉に行わせる神経を何といいますか。
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
視神経
感覚神経
脊髄
運動神経
💡 答えを確認
✅ 正解
運動神経
刺激を受けてから反応するまでの過程において、手が握られたという情報を脳や脊髄に伝えるのは感覚神経です。一方で、脳や脊髄が判断した命令を、手を握るという筋肉の動きとして実現させるのは運動神経の役割です。
徳島県公立高校入試(2019)類似
ブドウ糖の吸収とグリコーゲンの合成
Q22
小腸の壁にある絨毛の毛細血管から吸収されたブドウ糖は、その後、特定の器官へと運ばれて別の物質に合成され、貯蔵されます。この「運ばれる先の器官」と「合成される物質」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
肝臓へ運ばれ、グリコーゲンに合成される
腎臓へ運ばれ、グリコーゲンに合成される
肝臓へ運ばれ、モノグリセリドに合成される
肺へ運ばれ、脂肪に合成される
💡 答えを確認
✅ 正解
肝臓へ運ばれ、グリコーゲンに合成される
小腸の絨毛で吸収されたブドウ糖やアミノ酸は、毛細血管に入り、肝門脈を通って肝臓へと運ばれます。肝臓に到達したブドウ糖は、エネルギーとして利用されるほか、グリコーゲンという物質に合成されて一時的に蓄えられます。なお、リンパ管に入るのは脂肪が分解された後の脂肪酸やモノグリセリドです。
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光合成における光の必要性
Q23
葉の中央を帯状にアルミニウムはくで覆い、数時間日光に当てた植物の葉を摘み取りました。この葉から緑色の色素を抜いた後、ヨウ素液に浸した際に見られる色の変化について、正しい説明はどれですか。
生物
細胞・光合成・体のしくみ
★★ 基本
実験・観察
正答率 —
🔥 類題3問
アルミニウムはくで覆った部分も露出部分も、どちらも変化しなかった。
アルミニウムはくで覆った部分だけが、青紫色に変化した。
アルミニウムはくで覆わなかった露出部分だけが、青紫色に変化した。
アルミニウムはくで覆った部分も露出部分も、両方が青紫色に変化した。
💡 答えを確認
✅ 正解
アルミニウムはくで覆わなかった露出部分だけが、青紫色に変化した。
光合成によってデンプンが生成されると、ヨウ素液と反応して青紫色に変化します。アルミニウムはくで覆った部分は光が遮断されるため光合成が行われず、デンプンが作られません。一方、光が当たった露出部分では光合成が行われデンプンが蓄えられるため、ヨウ素液を加えると青紫色に変化します。この結果から、光合成には光が必要であることがわかります。
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ヘモグロビン
Q24
血液が全身の組織に到達したとき、ヘモグロビンが酸素を効率よく細胞に受け渡すことができるのはなぜですか。その理由として正しい原理を答えなさい。
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
組織では酸素の濃度が低いため、ヘモグロビンが結びついていた酸素を離す性質を持っているから。
組織では赤血球そのものが毛細血管から染み出し、直接細胞に酸素を届けるから。
組織では血漿がヘモグロビンを分解し、含まれていた酸素を強制的に放出させるから。
組織では酸素の濃度が高いため、ヘモグロビンがさらに多くの酸素を吸収しようとするから。
💡 答えを確認
✅ 正解
組織では酸素の濃度が低いため、ヘモグロビンが結びついていた酸素を離す性質を持っているから。
ヘモグロビンは周囲の酸素濃度に応じて酸素との結びつきやすさが変わる特殊なタンパク質です。全身の組織(細胞)では呼吸によって酸素が消費されているため、酸素濃度が低くなっています。このような環境にヘモグロビンが到達すると、肺で結びついた酸素を切り離す性質が働くため、細胞へ確実に酸素を供給することができるのです。
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反射の経路と反応時間
Q25
熱いものに触れたときに思わず手を引っ込める「反射」の反応時間は、意識して手を動かす場合の反応時間に比べて短くなります。その理由を「脊髄」という用語を用い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2問
刺激を受けた感覚神経が、脊髄を通る間に信号のスピードを加速させてから筋肉に命令を伝えるため。
刺激の信号が脊髄で折り返し、脳を経由せずに直接筋肉へ命令が伝わることで、信号の伝わる経路が短くなるため。
反射の信号は、感覚器官から脊髄を通らずに直接脳へ伝わり、脳が瞬時に判断を下して筋肉に命令を出すため。
刺激の信号が一度脳に到達したあと、脳が脊髄を介さずに直接筋肉へ命令を送る仕組みになっているため。
💡 答えを確認
✅ 正解
刺激の信号が脊髄で折り返し、脳を経由せずに直接筋肉へ命令が伝わることで、信号の伝わる経路が短くなるため。
反射は、刺激に対して無意識に起こる反応であり、生命を守るために極めて短い時間で行われる仕組みである。通常の意識的な反応では、信号が感覚神経から脊髄を通って脳へ伝わり、脳が判断して命令を出すが、反射では信号が脊髄で折り返して直接運動神経へ命令が伝わる。この脳を経由しない短い経路をとることで、脳へ伝わる時間を省き、反応時間を短縮している。
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葉緑体での光合成
Q26
植物が光を受けて光合成を行うとき、細胞内にある緑色の小さな粒でデンプンが作られます。この光合成が行われる場所の名称を何といいますか。
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
核
液胞
葉緑体
細胞壁
💡 答えを確認
✅ 正解
葉緑体
植物の細胞内には、光のエネルギーを利用して二酸化炭素と水からデンプンなどの養分を作る葉緑体という器官があります。この中にはクロロフィルという緑色の色素が含まれているため、顕微鏡で観察すると緑色の粒として確認できます。
徳島県公立高校入試(2017)類似
左心房と左心室
Q27
肺で酸素を多く取り込んだ血液である動脈血が、肺から血管を通って最初に入る心臓の部屋と、その次に血液が送り込まれる、全身へ血液を送り出すための強い筋肉を持つ部屋の組み合わせとして適切なものはどれですか。
生物
細胞・光合成・体のしくみ
★ やさしい
知識
正答率 —
🔥 類題2問
左心房と左心室
左心房と右心室
右心房と左心室
右心房と右心室
💡 答えを確認
✅ 正解
左心房と左心室
肺で酸素を受け取った動脈血は、肺静脈を通って心臓の左上にある左心房に戻ります。左心房に入った血液は、その下にある左心室へと送られ、そこから非常に強い筋力によって大動脈へと押し出され、全身の組織へと運ばれます。
徳島県公立高校入試(2017)類似
細胞呼吸
Q28
生物の細胞内で行われる、酸素を用いて栄養分を分解し、生命活動に必要なエネルギーを取り出すはたらきを何といいますか。最も適切な名称を選びなさい。
生物
細胞・光合成・体のしくみ
★ やさしい
知識
正答率 —
🔥 類題3問
消化
光合成
細胞呼吸
外呼吸
💡 答えを確認
✅ 正解
細胞呼吸
細胞が酸素を取り入れて栄養分を分解し、生きていくために必要なエネルギーを取り出す反応を細胞呼吸と呼びます。肺で行われるガスの交換(外呼吸)とは異なり、細胞一つひとつの中で行われる化学反応を指します。この際、エネルギーとともに水と二酸化炭素が放出されます。
徳島県公立高校入試(2017)類似
横隔膜
Q29
ヒトが息を吸い込むときの仕組みについて、横隔膜の動きと胸腔(肺を囲む空間)の体積、および気圧の関係について述べた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
★★★ 標準
原理・計算
正答率 —
🔥 類題3問
横隔膜が下がることで胸腔の体積が小さくなり、内部の気圧が外気より高くなるため、空気が押し出される。
横隔膜が下がることで胸腔の体積が大きくなり、内部の気圧が外気より低くなるため、空気が流れ込む。
横隔膜が上がることで胸腔の体積が大きくなり、内部の気圧が外気より高くなるため、空気が流れ込む。
横隔膜が上がることで胸腔の体積が小さくなり、内部の気圧が外気より低くなるため、空気が押し出される。
💡 答えを確認
✅ 正解
横隔膜が下がることで胸腔の体積が大きくなり、内部の気圧が外気より低くなるため、空気が流れ込む。
呼吸運動は、筋肉である横隔膜やろっ骨の動きによって胸腔の体積を変化させることで行われます。息を吸うときは、横隔膜が収縮して下がり、胸腔の体積が拡大します。すると内部の気圧が周囲の気圧よりも低くなるため、その差によって外気が気道を通って肺の中へと流れ込みます。このように、気圧の変化を利用して空気を取り入れるのが呼吸の原理です。
徳島県公立高校入試(2024)類似
運動による酸素供給の変化
Q30
ヒトの体が運動状態に入ったときの変化について、安静時と比較した説明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
心拍数と拍出量はともに減少するが、肺でのガス交換効率が上がるため酸素供給は維持される。
拍出量のみが増加し、心拍数は一定に保たれることで血圧の急上昇を防ぐ。
心拍数と拍出量が増加し、全身の細胞に対する酸素供給が促進される。
心拍数は増加するが、拍出量は変化しないため、酸素供給量は変わらない。
💡 答えを確認
✅ 正解
心拍数と拍出量が増加し、全身の細胞に対する酸素供給が促進される。
運動による酸素供給の変化は、心臓の働きが強まることによって生じます。具体的には、心拍数と拍出量の双方が増加することで、血液の循環量が増大します。心拍数のみの増加や安静時の値の維持では、運動で必要となる大量の酸素を供給し続けることはできません。拍出量の増加も伴うことで、効率的な酸素供給が実現されています。
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実験前の暗室処理
Q31
ふ入りの葉をもつ植物の一部をアルミニウムはくで覆い、光合成に光が必要かどうかを調べる実験を行います。この際、事前の「暗室に置く」という処置を忘れて実験を開始した場合、実験結果にどのような影響が出ると考えられますか。その理由とともに適切なものを選びなさい。
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
葉の「ふ」の部分は光合成を行わないが、暗室処理をしないと「ふ」の部分まで青紫色に変化するようになる。
光を当てていない部分でも、実験前から残っていたデンプンが反応するため、ヨウ素液で青紫色に変化する。
光を当てた部分であっても、暗室処理をしないと新しいデンプンが作られないため、色の変化が起こらなくなる。
アルミニウムはくで覆った部分の温度が下がらないため、呼吸が激しくなり、実験結果に差が出なくなる。
💡 答えを確認
✅ 正解
光を当てていない部分でも、実験前から残っていたデンプンが反応するため、ヨウ素液で青紫色に変化する。
暗室処理を行わないと、実験を開始する前の段階ですでに葉全体にデンプンが存在している状態になります。そのため、たとえアルミニウムはくで光を遮った部分であっても、もともと存在していたデンプンがヨウ素液と反応してしまいます。これでは「光を当てたからデンプンができた」のか「もともとあったのか」の区別がつかず、実験の対照実験としての意味をなさなくなります。
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血しょう
Q32
血しょうの一部は毛細血管からしみ出し、細胞のまわりを満たす「組織液」となります。この血しょうおよび組織液を介した物質交換の仕組みとして、正しい説明はどれですか。
生物
細胞・光合成・体のしくみ
★★★ 標準
原理・計算
正答率 —
🔥 類題3問
血しょうに含まれる赤血球が組織液に変化することで、細胞へ直接酸素を届け、二酸化炭素を吸着して回収する。
血しょうは不要な物質のみを運搬し、細胞が必要とする養分や酸素はすべてリンパ管から組織液を通じて供給される。
血しょうが運んできた養分は組織液を通じて細胞に渡され、細胞から出た不要な物質は組織液を通じて血しょうへ回収される。
血しょうは血管内のみを循環し、細胞との物質交換は白血球が細胞内へ直接入り込むことによって行われる。
💡 答えを確認
✅ 正解
血しょうが運んできた養分は組織液を通じて細胞に渡され、細胞から出た不要な物質は組織液を通じて血しょうへ回収される。
血しょうが毛細血管の壁からしみ出したものが組織液です。細胞はこの組織液に浸された状態にあり、組織液を介して、血しょうが運んできた酸素や養分を細胞に取り入れ、細胞の活動によって生じた二酸化炭素や老廃物を血しょうに戻します。このように、血しょうは組織液と入れ替わりながら物質交換の仲立ちをしています。
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ベネジクト液の加熱操作
Q33
試験管に入れたベネジクト液をガスバーナーで加熱する際、安全に実験を行うための操作として最も適切なものはどれですか。
生物
細胞・光合成・体のしくみ
★ やさしい
実験・観察
正答率 —
🔥 類題2問
沸騰石は入れずに、試験管の底を一点だけ集中して加熱する
加熱を始める前に沸騰石を入れ、試験管を台座に固定して加熱する
加熱を始める前に沸騰石を入れ、加熱中は試験管を軽く振り続ける
液体が沸騰し始めてから沸騰石を入れ、試験管を振らずに加熱する
💡 答えを確認
✅ 正解
加熱を始める前に沸騰石を入れ、加熱中は試験管を軽く振り続ける
液体を加熱する際、急激な沸騰が起こると中身が試験管の外へ飛び出す危険があります。これを防ぐために、あらかじめ沸騰石を入れて沸騰を促すとともに、加熱中も試験管を軽く振り続けて液体の温度を均一に保つ必要があります。沸騰している最中に沸騰石を入れると、その瞬間に激しく沸騰して非常に危険であるため、必ず加熱前に投入します。
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実験前の暗室処理
Q34
「ふ」入りの葉をもつ植物の鉢植えを、光合成の実験を行う前に約1日間、光の当たらない暗室に置いておくことがあります。この操作を行う目的として最も適切な説明を選びなさい。
生物
細胞・光合成・体のしくみ
★★ 基本
実験・観察
正答率 —
🔥 類題2問
暗室で刺激を与えることにより、光を当てたときの光合成の反応速度を速めるため
葉の緑色の部分にあるクロロフィルを分解し、ヨウ素液による色の変化を見やすくするため。
葉の中に残っているデンプンを呼吸などによって消費させ、取り除いておくため。
植物の呼吸を一時的に止めることで、実験中の二酸化炭素の出入りを正確に測るため。
💡 答えを確認
✅ 正解
葉の中に残っているデンプンを呼吸などによって消費させ、取り除いておくため。
植物を暗室に置くと、光がないため光合成は行われませんが、生命活動を維持するための呼吸は行われます。このとき、以前の光合成によって葉に蓄えられていたデンプンがエネルギーとして使われ、消費されます。この操作によって、実験中に光を当てたことで新しく作られたデンプンのみを正確に調べることが可能になります。
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アミラーゼ
Q35
デンプン溶液と唾液を混ぜてセロハンの袋に入れ、40℃の湯の中に20分間吊るしておきました。その後、袋の外側にある液を少量とり出し、ベネジクト液を加えて加熱した際の結果と、その理由の説明として適切なものを選びなさい。
生物
細胞・光合成・体のしくみ
★★ 基本
実験・観察
正答率 —
🔥 類題3問
液の色は変化しない。これは、分解されてできた麦芽糖の粒子が、セロハンの小さな穴を通り抜けることができないほど大きいためである。
液の色が青紫色に変化する。これは、袋の中のデンプンが分解されずにセロハンの穴を通り抜けて、外側の液に溶け出したためである。
液の色が赤褐色に変化する。これは、唾液に含まれるアミラーゼそのものがセロハンの穴を通り抜けて、ベネジクト液と反応したためである。
液の色が赤褐色に変化する。これは、デンプンが分解されてできた麦芽糖の粒子が、セロハンの小さな穴を通り抜けて外側に出たためである。
💡 答えを確認
✅ 正解
液の色が赤褐色に変化する。これは、デンプンが分解されてできた麦芽糖の粒子が、セロハンの小さな穴を通り抜けて外側に出たためである。
セロハンの膜には微細な穴が開いており、デンプンのような大きな分子は通り抜けることができないが、分解されて小さくなった麦芽糖の分子は通り抜けることができる。袋の中で唾液のアミラーゼがデンプンを麦芽糖に変えたため、糖が袋の外へ移動し、ベネジクト液の加熱反応(赤褐色沈殿)が観察される。なお、ヨウ素液はデンプンに反応するものであり、ベネジクト液は糖に反応する試薬である。
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意識的な反応の信号伝達経路
Q36
目で見た情報をもとに、意識して手で反応を返すとき、刺激や命令の信号が伝わる経路として正しいものはどれですか。
生物
細胞・光合成・体のしくみ
★ やさしい
知識
正答率 —
🔥 類題3問
目 → 感覚神経 → 脳 → 脊髄 → 運動神経 → 筋肉
目 → 感覚神経 → 脊髄 → 運動神経 → 筋肉
目 → 運動神経 → 脊髄 → 脳 → 感覚神経 → 筋肉
目 → 運動神経 → 脳 → 脊髄 → 感覚神経 → 筋肉
💡 答えを確認
✅ 正解
目 → 感覚神経 → 脳 → 脊髄 → 運動神経 → 筋肉
意識的な反応では、感覚器官(目)で受け取った刺激が感覚神経を通って中枢神経である脳へ伝わります。脳で判断された命令は、脊髄を経由して運動神経に送られ、最終的に筋肉へと伝わります。「目 → 感覚神経 → 脊髄 → 運動神経 → 筋肉」という経路は、脳での判断を介さない「反射」の経路であるため、意識的な反応とは区別されます。
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刺激と命令の伝達経路
Q37
外部からの刺激に対して自分の意志で行う反応において、刺激が感覚器官で受け取られてから、運動器官が反応するまでの信号の伝達経路として正しいものはどれですか。なお、脳と脊髄をまとめて中枢神経と呼びます。
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
感覚器官 → 運動神経 → 中枢神経(脊髄・脳) → 感覚神経 → 運動器官
感覚器官 → 感覚神経 → 中枢神経(脊髄・脳) → 運動神経 → 運動器官
運動器官 → 運動神経 → 中枢神経(脊髄・脳) → 感覚神経 → 感覚器官
感覚器官 → 感覚神経 → 運動器官 → 中枢神経(脊髄・脳) → 運動神経
💡 答えを確認
✅ 正解
感覚器官 → 感覚神経 → 中枢神経(脊髄・脳) → 運動神経 → 運動器官
意識して行う反応では、まず目や耳などの感覚器官が刺激を受け取り、その信号が感覚神経を通って中枢神経である脊髄、そして脳へと伝わります。脳で「どのように反応するか」が判断されると、命令の信号が脳から脊髄を下り、運動神経を通って手足などの運動器官へと伝わることで反応が起こります。
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ヘモグロビン
Q38
肺胞を取り巻く毛細血管を流れる血液において、赤血球に含まれるヘモグロビンの状態と血液の色はどのように変化しますか。適切な説明を選びなさい。
生物
細胞・光合成・体のしくみ
★★ 基本
実験・観察
正答率 —
🔥 類題3問
酸素の多い肺で二酸化炭素と結びつき、鮮やかな赤色になる。
酸素の少ない肺で酸素と結びつき、暗い赤色になる。
酸素の多い肺で酸素を離し、暗い赤色になる。
酸素の多い肺で酸素と結びつき、鮮やかな赤色になる。
💡 答えを確認
✅ 正解
酸素の多い肺で酸素と結びつき、鮮やかな赤色になる。
ヘモグロビンには、酸素の多い場所で酸素と結びつき、酸素の少ない場所で酸素を離すという性質があります。肺胞の周囲は空気中から取り込まれた酸素が豊富であるため、ヘモグロビンは酸素と結びつきます。酸素と結びついた状態のヘモグロビンは鮮やかな赤色(動脈血の色)を呈します。
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麦芽糖の生成と膜の透過
Q39
デンプン溶液をセロハンの袋に入れて水に浸しても、デンプンは袋の外へは出ていきませんが、唾液を混ぜると分解されて生じた物質が袋の膜を通り抜けて外へ出ていくようになります。この現象が起こる理由として正しい説明はどれですか。
生物
細胞・光合成・体のしくみ
★★★ 標準
原理・計算
正答率 —
🔥 類題2問
分解によって生じた麦芽糖の粒子が、セロハンの膜の穴よりも小さくなったため透過した。
唾液の成分がセロハンの膜にある穴を大きく広げる働きをしたため、糖が通り抜けた。
袋の中の液の温度が加熱によって上がったため、セロハンの膜が溶けて物質が外へ漏れ出した。
デンプンは水に溶けない性質があるが、麦芽糖は水に溶ける性質に変化したため透過した。
💡 答えを確認
✅ 正解
分解によって生じた麦芽糖の粒子が、セロハンの膜の穴よりも小さくなったため透過した。
セロハンの膜には非常に小さな穴が開いており、粒子の大きさによって通り抜けられるかどうかが決まります。デンプンの分子は非常に大きく、この穴を通り抜けることができませんが、消化酵素によって分解されて麦芽糖になると、粒子が十分に小さくなるため膜を透過できるようになります。これは小腸での吸収の仕組みを理解する上でも重要な原理です。
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運動による酸素供給の変化
Q40
激しい運動を行う際、全身の細胞へ届けられる酸素の総量が増大するのはなぜですか。心臓の動きと血液の流れの関係について述べた説明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
1分間あたりの拍動の回数である心拍数と、1回の拍動で送り出される血液量である拍出量の両方が増加するため。
1回あたりの拍出量は一定のままだが、血管が収縮して血流の速度が安静時の数倍に速まるため。
心拍数だけが増加し、血液中の赤血球が一時的に増殖することで酸素を運ぶ効率が高まるため。
心拍数は増加するが、心臓のポンプ機能を安定させるために1回あたりの拍出量は減少するため。
💡 答えを確認
✅ 正解
1分間あたりの拍動の回数である心拍数と、1回の拍動で送り出される血液量である拍出量の両方が増加するため。
運動時には筋肉などでエネルギーが大量に消費されるため、細胞呼吸に必要な酸素を速やかに供給する必要があります。この要求に応えるため、心臓は拍動の速さ(心拍数)を上げると同時に、1回のポンプ動作で送り出す血液の量(拍出量)も増やすことで、1分間に全身へ送り出す血液の総量を劇的に増加させています。これにより、細胞への酸素供給能力が高まります。
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平均反応時間の算出
Q41
あるグループで刺激の伝達時間を測定したところ、1回目は1.33秒、2回目は1.38秒、3回目は1.34秒という結果になりました。実験の精度を高めるために、これら3回の測定結果から得られる平均値を求めなさい。
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
1.35秒
1.34秒
1.38秒
1.33秒
💡 答えを確認
✅ 正解
1.35秒
複数回の実験結果がある場合、それらの合計を回数で割ることで平均値を求めます。(1.33 + 1.38 + 1.34) ÷ 3 = 4.05 ÷ 3 を計算すると、1.35となります。科学実験においては、測定ごとの誤差を小さくするために、複数回の平均をとる操作が重要です。
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デンプンの分解確認
Q42
デンプン溶液に唾液を混ぜて、人の体温に近い温度でしばらく置いた後、その液体にヨウ素液を加える実験を行いました。このときの色の変化と、そこから判断できること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
液の色が青紫色に変化し、デンプンがそのまま残っていることがわかる
液の色は変化せず、デンプンがそのまま残っていることがわかる
液の色が青紫色に変化し、デンプンが別の物質に分解されたことがわかる
液の色は変化せず、デンプンが別の物質に分解されたことがわかる
💡 答えを確認
✅ 正解
液の色は変化せず、デンプンが別の物質に分解されたことがわかる
ヨウ素液はデンプンに反応して青紫色に変化する性質を持っています。唾液に含まれる消化酵素(アミラーゼ)の働きによってデンプンが別の物質に分解されると、ヨウ素液を加えても反応が起こらなくなり、色の変化が見られなくなります。この「反応なし」という結果が、デンプンの消失を証明します。
徳島県公立高校入試の理科:遺伝・進化・生態系
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遺伝子型の組み合わせの分離比
Q1
ヘテロ接合体の親同士をかけ合わせて、遺伝子型の分離比が「顕性の純系:ヘテロ接合体:潜性の純系 = 1:2:1」となる子の代を観察しました。このとき、潜性の形質が表れている個体が200個見つかったとすると、同じ代において顕性の形質が表れている個体は、理論上何個存在すると考えられますか。
生物
遺伝・進化・生態系
★★★ 標準
原理・計算
正答率 75%(4回)
🔥 類題2問
800個
600個
400個
200個
💡 答えを確認
✅ 正解
600個
遺伝子型の分離比が1:2:1であるとき、顕性の形質が表れるのは「顕性の純系(比率1)」と「ヘテロ接合体(比率2)」の両方です。そのため、表現型の比は「顕性:潜性 = 3:1」となります。潜性の個体が200個である場合、顕性の個体はその3倍にあたる600個になると計算できます。
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消費者
Q2
生態系において、植物などのように無機物から有機物を自らつくり出すことができず、他の生物を食べることで栄養分を得ている生物の総称を何といいますか。
生物
遺伝・進化・生態系
★ やさしい
知識
正答率 —
🔥 類題2問
生産者
分解者
非生物的要因
消費者
💡 答えを確認
✅ 正解
消費者
光合成によって無機物から有機物を合成できる植物などを「生産者」と呼ぶのに対し、自ら有機物を合成できず、他の生物を食べることで生命活動に必要な有機物を栄養分として取り込む生物のグループを「消費者」と呼びます。草食動物や肉食動物はすべてこのグループに含まれます。
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孫の代の全個体自家受粉による形質の出現比
Q3
遺伝の規則性を調べる実験において、孫の代(F2)に現れた「丸い種子」の個体だけをすべて集め、それらをそれぞれ自家受粉させて次の代(F3)を得ました。このとき、得られた次の代(F3)全体における「丸い種子」と「しわのある種子」の個体数の比として、正しいものはどれですか。
生物
遺伝・進化・生態系
★★★ 標準
実験・観察
正答率 —
🔥 類題3問
8:1
2:1
5:1
3:1
💡 答えを確認
✅ 正解
5:1
孫の代(F2)で丸い種子となる個体の遺伝子型はAAとAaであり、その比率は1:2です。つまり、集めた丸い種子のうち、1/3がAA、2/3がAaとなります。これらを自家受粉させると、AA(全体の1/3)からはすべて丸(AA)が生まれます。Aa(全体の2/3)からは丸(AA・Aa)としわ(aa)が3:1の比で生まれるため、丸い種子は2/3 × 3/4 = 1/2、しわのある種子は2/3 × 1/4 = 1/6となります。全体の丸い種子は1/3 + 1/2 = 5/6、しわのある種子は1/6となるため、その分離比は5:1となります。
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ダンゴムシの生態的役割
Q4
自然界において、ダンゴムシが落ち葉や遺骸を細かく分解することは、物質の循環においてどのような意義がありますか。その理由として最も適切なものを選びなさい。
生物
遺伝・進化・生態系
★★★ 標準
原理・計算
正答率 —
🔥 類題3問
土壌中の有害な物質をすべて体内に取り込み、無害な物質へ変えるため
大気中の酸素をすべて二酸化炭素に変えることで、周囲の温度を上昇させるため
有機物を無機物に戻す過程を助け、植物が再び肥料分や二酸化炭素として利用できるようにするため
太陽の光エネルギーを利用して、無機物から有機物を新しく作り出すため
💡 答えを確認
✅ 正解
有機物を無機物に戻す過程を助け、植物が再び肥料分や二酸化炭素として利用できるようにするため
分解者は、生物の遺骸に含まれる有機物を無機物に分解する役割を担っています。これにより、物質が再び生産者である植物に取り込まれるという「物質の循環」が成立します。ダンゴムシが遺骸を細かく砕くことで、微生物による無機物への分解が効率的に進むようになります。
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成長点
Q5
タマネギの根の伸び方を調べるために、根の先端付近を顕微鏡で観察した。細胞分裂の様子が最も活発に観察できる場所はどこか、適切な説明を選びなさい。
生物
遺伝・進化・生態系
★★ 基本
実験・観察
正答率 —
🔥 類題3問
根の中心を通っている、光合成によってつくられた養分を運ぶための師管
根の基部に近い、水や肥料分を吸収するための根毛が生えている部分
根の最も先端にある、細胞を保護するための根冠という組織
根の先端からわずかに内側にある、細胞分裂が盛んに行われている部分
💡 答えを確認
✅ 正解
根の先端からわずかに内側にある、細胞分裂が盛んに行われている部分
根の成長は、先端付近にある成長点での細胞分裂と、その後に細胞一つひとつが大きく伸びることによって行われる。最も先端にある根冠は成長点を保護するための組織であり、細胞分裂を観察するには、その少し上部にある成長点を選ぶのが適切である。
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潜性形質
Q6
純系の丸い種子を咲かせるエンドウと、純系のしわのある種子を咲かせるエンドウを親としてかけ合わせたところ、子の代の種子はすべて丸い種子になりました。この子の代の種子を育てて自家受粉させ、孫の代の種子を合計7324個得たとき、そのうち「しわのある種子」の数として、実験の理論値(約3:1の分離比)から推測される最も適切な数値はどれですか。
生物
遺伝・進化・生態系
★★ 基本
原理・計算
正答率 —
🔥 類題3問
約3660個
約1850個
約2440個
約5470個
💡 答えを確認
✅ 正解
約1850個
子の代で現れなかった潜性形質(しわ)は、孫の代になると「顕性形質:潜性形質 = 3:1」の割合で分離して現れます。全体が7324個であれば、潜性形質の数はその4分の1(あるいは顕性形質の3分の1)となるため、7324÷4=1831となり、これに最も近い約1850個が妥当な数値となります。実際のメンデルの実験データでも、丸5474個に対し、しわは1850個という結果が示されています。
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消費者
Q7
「草がバッタに食べられ、そのバッタがカエルに食べられる」という生物どうしのつながりにおいて、バッタやカエルのように、他の生物を食べることで栄養分を得ている生物の特徴として最も適切なものはどれですか。
生物
遺伝・進化・生態系
★★ 基本
原理・計算
正答率 —
🔥 類題2問
無機物のみを体内に取り入れることで、生命活動に必要なすべてのエネルギーをまかなう。
死がいや排出物などの有機物を、二酸化炭素や水などの無機物にまで分解する。
自分自身で無機物から有機物を合成することができず、他の生物から有機物を取り込む。
光エネルギーを利用して、二酸化炭素と水からデンプンなどの有機物をつくり出す。
💡 答えを確認
✅ 正解
自分自身で無機物から有機物を合成することができず、他の生物から有機物を取り込む。
バッタやカエルなどの消費者は、植物(生産者)のように無機物から有機物を自ら合成する能力を持っていません。そのため、他の生物が体内に蓄えた有機物を直接、または間接的に食べることで栄養分を得て生活しています。これに対し、有機物を無機物にまで分解する役割は主に菌類・細菌類などの「分解者」が担います。
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食物連鎖
Q8
自然界において、植物が草食動物に食べられ、その草食動物がさらに肉食動物に食べられるという、一連の「食べる・食べられるの関係」のつながりを何といいますか。
生物
遺伝・進化・生態系
★ やさしい
知識
正答率 —
🔥 類題2問
生態系
光合成
食物連鎖
生産者
💡 答えを確認
✅ 正解
食物連鎖
生物の間には、一方が他方を食べるという直接的なつながりが存在します。植物を起点として、草食動物、肉食動物へと続くこの「食べる・食べられるの関係」のつながりは食物連鎖と呼ばれます。
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両生類の繁殖
Q9
カエルの前あし、ハトの翼、イヌの前あしについて骨格の構造を詳しく調べると、外見やはたらきは大きく異なりますが、基本的な骨格のつくりは共通していることがわかります。このように、現在は形やはたらきが違っていても、もとは同じものから変化したと考えられる器官を何と呼びますか。
生物
遺伝・進化・生態系
★★ 基本
原理・計算
正答率 —
🔥 類題3問
相同器官
感覚器官
相似器官
痕跡器官
💡 答えを確認
✅ 正解
相同器官
カエルの前あし、ハトの翼、イヌの前あしのように、現在の形やはたらきは異なっていても、基本的な骨格の構造が同じである器官を相同器官と呼びます。これは、これらの動物が共通の祖先から進化し、それぞれの生活環境に合わせて形を変化させてきたことを示す証拠となります。
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体細胞分裂における染色体数
Q10
体細胞分裂によってできた2つの新しい細胞に含まれる染色体の数について、もとの細胞の染色体数と比較したときの説明として最も適切なものはどれか。
生物
遺伝・進化・生態系
★★ 基本
原理・計算
正答率 —
🔥 類題2問
もとの細胞の染色体数の半分になっている。
もとの細胞の染色体数の2倍になっている。
2つの細胞で染色体数が異なり、合計するともとの数になる。
もとの細胞の染色体数と同じである。
💡 答えを確認
✅ 正解
もとの細胞の染色体数と同じである。
体細胞分裂の過程では、複製によって2倍になった染色体が、分裂の際にそれぞれの細胞へ均等に分配される。この仕組みによって、分裂の結果生じた2つの細胞(娘細胞)は、もとの細胞(母細胞)と全く同じ数、同じ種類の染色体を持つことになる。なお、数が半分になるのは生殖細胞を作る際の減数分裂である。
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消費者の内訳
Q11
ある地域の生物の数量関係を調べ、個体数や総重量をピラミッド状の階層構造で表したとします。このとき、最下層の植物を食べるバッタなどの草食動物や、そのバッタを食べるカマキリなどの肉食動物は、共通して「消費者」というグループに属します。これらの生物群が「消費者」として一括りにされる理由として、最も適切な説明を選びなさい。
生物
遺伝・進化・生態系
★★ 基本
原理・計算
正答率 —
🔥 類題2問
食物連鎖のピラミッドにおいて、生産者よりも個体数が多くなるように調節する役割を持つため
死骸や排出物に含まれる有機物を無機物に分解し、土壌へ戻す働きをしているため
太陽の光エネルギーを利用した光合成によって、無機物から有機物をつくり出しているため
自ら有機物をつくり出すことができず、他の生物を食べて有機物を取り入れているため
💡 答えを確認
✅ 正解
自ら有機物をつくり出すことができず、他の生物を食べて有機物を取り入れているため
植物などの生産者は無機物から有機物を自ら合成できますが、動物はそれができません。草食動物も肉食動物も「他の生物から有機物を得る」という生活様式が共通しているため、まとめて消費者と呼ばれます。死骸を分解して無機物に戻すのは分解者の役割であり、光合成を行うのは生産者の役割です。
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受粉の仕組み
Q12
被子植物の花において、おしべの先端にある「やく」で作られた花粉が、めしべの先端にある「柱頭」に付着することを何といいますか。
生物
遺伝・進化・生態系
★ やさしい
知識
正答率 —
🔥 類題2問
受精
発生
蒸散
受粉
💡 答えを確認
✅ 正解
受粉
被子植物の生殖における基礎的な用語の定義です。おしべの「やく」でつくられた花粉が、めしべの先の「柱頭」につく現象を「受粉」と呼びます。受粉のあとに花粉管が伸びて精細胞と卵細胞が合体する「受精」とは、段階が異なる現象であるため区別が必要です。
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栄養段階間の連鎖的な数量変化
Q13
生態系における数量のつり合いについて、草食動物の個体数が減少したときに生産者である植物の個体数が増加する理由を、生物どうしの関わりの観点から説明したものとして最も適切なものはどれですか。
生物
遺伝・進化・生態系
★★★ 標準
原理・計算
正答率 —
🔥 類題2問
肉食動物が植物を直接保護するようになるから
植物を食べる個体が減り、食べられる量が少なくなるから
草食動物の死骸が分解されて植物の栄養分が急増するから
植物が草食動物から逃げる必要がなくなり成長が早まるから
💡 答えを確認
✅ 正解
植物を食べる個体が減り、食べられる量が少なくなるから
植物(生産者)と草食動物の間には、食う・食われるの関係(食物連鎖)が存在します。草食動物の減少は、植物にとっての天敵が減ることを意味します。その結果、それまで消費されていた分の植物が生存・繁殖できるようになり、一時的にその数量が押し上げられます。これは自然界の数量調節機能の一部です。
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胚
Q14
種子植物の発生の過程において、受精卵から胚が形成されるまでの仕組みと、その後の成長について正しく説明しているものはどれですか。
生物
遺伝・進化・生態系
★★ 基本
原理・計算
正答率 —
🔥 類題2問
受精卵が細胞分裂をせずに肥大化することで胚となり、発芽に必要な養分をすべて蓄える。
花粉から伸びた花粉管そのものが胚へと変化し、将来の根や茎になる。
胚珠の細胞が受精卵を取り込んで胚へと変化し、種子を保護する硬い殻になる。
受精卵が細胞分裂を繰り返すことで胚となり、将来の根・茎・葉の形がつくられる。
💡 答えを確認
✅ 正解
受精卵が細胞分裂を繰り返すことで胚となり、将来の根・茎・葉の形がつくられる。
植物の受精卵は、細胞分裂を繰り返すことで多細胞の状態である胚へと成長します。この胚の段階で、将来的に根、茎、葉となるべき組織の原型が作られており、種子の中で発芽の時を待ちます。胚乳を持つ種子の場合は、胚とは別の場所に養分を蓄えますが、胚そのものが植物体へと成長していく中心的な部位となります。
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分解者
Q15
土の中の微生物の働きを調べる実験において、十分な空気がある環境で土の中の生物が有機物を分解した際、その物質は最終的にどのような変化をたどりますか。物質の循環の観点から正しい説明を選びなさい。
生物
遺伝・進化・生態系
★★ 基本
原理・計算
正答率 —
🔥 類題2問
排出物に含まれる無機物を、より複雑な構造を持つ有機物へと変化させる。
光エネルギーを利用して、遺骸の中の無機物から有機物を合成する。
生物の遺骸などの有機物を分解し、二酸化炭素などの無機物に変える。
遺骸に含まれる有機物を分解せずに蓄積し、地層を形成する。
💡 答えを確認
✅ 正解
生物の遺骸などの有機物を分解し、二酸化炭素などの無機物に変える。
分解者は呼吸を行うことで、遺骸や排出物に含まれる炭素などの有機物を分解し、二酸化炭素などの無機物として放出します。この無機物は再び植物(生産者)によって光合成などに利用され、自然界を循環することになります。
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天敵消失による生態系への影響
Q16
植物、草食動物、肉食動物の三層から成るピラミッド構造でバランスが保たれていた生態系において、ある時期にその地域の肉食動物が完全に消失したとします。その後の生態系の変化について述べたものとして、最も適切なものはどれですか。
生物
遺伝・進化・生態系
★★★ 標準
原理・計算
正答率 —
🔥 類題2問
肉食動物がいなくなると草食動物が植物を食べなくなり、生産者である植物だけが異常に増殖する。
植物が食べ尽くされる前に、草食動物が自ら繁殖を抑制することで、肉食動物がいた頃と同じ個体数を維持する。
一時的に草食動物が急激に増加するが、やがて植物を食べ尽くしてしまい、最終的に草食動物も絶滅する。
天敵がいなくなったことで草食動物が永久に増え続け、それに応じて植物も肥料が増えるため増え続ける。
💡 答えを確認
✅ 正解
一時的に草食動物が急激に増加するが、やがて植物を食べ尽くしてしまい、最終的に草食動物も絶滅する。
生態系において上位の捕食者である肉食動物がいなくなると、捕食による個体数の抑制がなくなるため、草食動物の数は一時的に急激に増加します。しかし、増えすぎた草食動物が生産者である植物を再生不可能なレベルまで食べ尽くしてしまうため、餌を失った草食動物も生きていくことができなくなり、最終的に絶滅へと向かいます。このように、一部の層が欠けることで生態系全体のバランスが崩壊します。
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成長点
Q17
植物の根が成長して伸びていく仕組み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
原理・計算
正答率 —
🔥 類題3問
根の先端にある成長点で細胞分裂が起き、細胞の数が増えるとともに、増えた細胞が大きくなることで伸びる。
根の先端にある根冠が土を削りながら進み、その後ろにある師管が伸びることで全体が長くなる。
根のあらゆる場所で一斉に細胞分裂が起き、すべての細胞が同じ速さで大きくなることで伸びる。
成長点でつくられた新しい細胞が、水や養分を運ぶための道管へと変化する勢いだけで伸びる。
💡 答えを確認
✅ 正解
根の先端にある成長点で細胞分裂が起き、細胞の数が増えるとともに、増えた細胞が大きくなることで伸びる。
植物の成長は、成長点での「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なること」の2つの段階を経て行われる。この現象は根や茎の先端付近に限定して起こるため、植物は先端から順に伸びていく性質を持つ。
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顕性形質
Q18
エンドウの「丸い種子をつくる純系の親」と「しわのある種子をつくる純系の親」をかけ合わせて種子をつくったところ、子の代ではすべて丸い種子になりました。この実験結果から考察できる内容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
丸い形質としわの形質が混ざり合い、全く新しい形質が生まれた。
しわのある種子が顕性形質であり、丸い種子が潜性形質である。
どちらも純系であるため、顕性や潜性といった区別は存在しない。
丸い種子が顕性形質であり、しわのある種子が潜性形質である。
💡 答えを確認
✅ 正解
丸い種子が顕性形質であり、しわのある種子が潜性形質である。
対立形質をもつ純系の親同士をかけ合わせた実験において、子の代に現れた形質が顕性形質、現れなかった形質が潜性形質であると定義されます。この実験では「丸」としわ」のうち「丸」のみが子の代に現れているため、丸い種子が顕性形質であると判断できます。
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生態系の数量的つり合い
Q19
安定した生態系において、生産者である植物、それを食べる草食動物、さらにそれを食べる肉食動物の個体数や総重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ですか。
生物
遺伝・進化・生態系
★ やさしい
知識
正答率 —
生産者から上位の消費者へいくほど個体数や総重量が少なくなり、全体としてピラミッドのような階層構造になる。
生産者から上位の消費者へいくほど個体数や総重量が多くなり、全体として逆ピラミッドのような階層構造になる。
どの階層の生物も、生態系のバランスを保つために個体数や総重量はほぼ同じ数値になる。
草食動物の総重量が最も多く、植物と肉食動物がそれを上下から支えるようなひし形の構造になる。
💡 答えを確認
✅ 正解
生産者から上位の消費者へいくほど個体数や総重量が少なくなり、全体としてピラミッドのような階層構造になる。
生態系では、太陽の光エネルギーを取り入れて有機物をつくる生産者の量が最も多く、食物連鎖を通じて上位の消費者にいくほど、エネルギーの転換効率などの理由から生物量(総重量)や個体数は減少していきます。この数量的な関係を「数量的つり合い」と呼び、模式的に表すと底辺に植物、頂点に肉食動物が位置するピラミッド形になります。
徳島県公立高校入試(2023)類似
純系
Q20
生物の形質が親から子へと受け継がれる遺伝の研究において、同じ形質を持つ個体をかけ合わせたとき、代を重ねても常に親と同じ形質が現れる個体やその家系を何といいますか。
生物
遺伝・進化・生態系
★ やさしい
知識
正答率 —
🔥 類題3問
純系
変異
対立形質
形質転換
💡 答えを確認
✅ 正解
純系
特定の形質に注目したとき、自花受粉や同じ形質を持つ個体同士の交配を繰り返しても、親・子・孫と世代を超えて常に同じ形質のみが現れる個体群を純系と呼びます。メンデルの遺伝の法則の実験においても、親の世代としてこの純系を用いることが、規則性を正しく導き出すための重要な条件となります。
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分離の法則
Q21
遺伝の仕組みを確かめるモデル実験として、白い碁石が2個入った袋と、黒い碁石が2個入った袋を用意し、それぞれの袋から無作為に1個ずつ碁石を取り出す操作を行いました。このとき、「袋から碁石を1個取り出す」という操作は、実際の生物におけるどのような過程を表現していますか。
生物
遺伝・進化・生態系
★★ 基本
実験・観察
正答率 —
🔥 類題3問
胚が細胞分裂を繰り返す過程
体細胞分裂によって成長する過程
減数分裂によって生殖細胞がつくられる過程
受粉によって花粉管が伸びる過程
💡 答えを確認
✅ 正解
減数分裂によって生殖細胞がつくられる過程
袋の中にある2個の碁石は対になっている遺伝子を表しており、そこから1個を取り出す操作は、減数分裂によって対の遺伝子が分かれて1つの生殖細胞に入ることを模しています。これは分離の法則を再現した実験手順です。
徳島県公立高校入試(2023)類似
顕性形質
Q22
顕性形質の遺伝子をA、潜性形質の遺伝子をaとするとき、対立形質をもつ純系の親(AAとaa)をかけ合わせてできた子の代(Aa)において、すべて顕性形質が現れるのはなぜですか。その理由として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
潜性の遺伝子は顕性の遺伝子よりも弱いため、受精の段階で消滅してしまうから。
純系どうしのかけ合わせでは、潜性の遺伝子は子に受け継がれない決まりがあるから。
顕性の遺伝子と潜性の遺伝子が合体し、より強力な形質へと変化するから。
顕性の遺伝子を1つでも持っていれば、その個体には顕性形質が現れるという性質があるから。
💡 答えを確認
✅ 正解
顕性の遺伝子を1つでも持っていれば、その個体には顕性形質が現れるという性質があるから。
顕性形質の遺伝子と潜性形質の遺伝子がペア(ヘテロ接合)になった場合、顕性形質の遺伝子の働きが優先して表面に現れるという原理があります。そのため、純系の親から生まれた子(Aa)は、潜性の遺伝子を持ってはいるものの、表現される形質はすべて顕性形質となります。
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ダンゴムシの生態的役割
Q23
土壌動物であるダンゴムシの生態を調べるため、土を入れた飼育容器に落ち葉を入れ、数日間にわたって観察を行いました。ダンゴムシが生態系において分解者としての役割を果たしていることを示す観察結果として、最も適切な記述はどれですか。
生物
遺伝・進化・生態系
★★ 基本
実験・観察
正答率 —
🔥 類題3問
空気中の窒素を直接取り込み、土壌に栄養分として蓄えた
光合成を行うことで、容器内の二酸化炭素を吸収し酸素を放出した
落ち葉が食べられ、形が崩れて小さな破片や糞へと変化した
他の生きている昆虫を捕食することで、その個体数を減少させた
💡 答えを確認
✅ 正解
落ち葉が食べられ、形が崩れて小さな破片や糞へと変化した
ダンゴムシは落ち葉や生物の遺骸を摂取し、物理的に細かく砕いて糞として排出します。この行動は、その後に続くカビや細菌などの微生物による化学的な分解を促進させるため、分解者の初期段階の重要なプロセスとして観察されます。
徳島県公立高校入試(2023)類似
遺伝子型の組み合わせの分離比
Q24
顕性の遺伝子を伝える白い碁石1個と、潜性の遺伝子を伝える黒い碁石1個をそれぞれ入れた2つの袋を用意しました。それぞれの袋から碁石を1個ずつ取り出してペアを作る実験を多数回繰り返したとき、取り出した2個の碁石の「組み合わせ」である(白・白):(白・黒):(黒・黒)の比(分離比)は、理論上どのような値に近づきますか。
生物
遺伝・進化・生態系
★★ 基本
実験・観察
正答率 —
🔥 類題2問
1:3:1
1:2:1
3:1
1:1:1
💡 答えを確認
✅ 正解
1:2:1
2つの袋はそれぞれヘテロ接合体(Aa)の親を模しています。減数分裂によって各袋から白(A)または黒(a)が出る確率はそれぞれ2分の1です。取り出す組み合わせは「白・白(AA)」が1/4、「白・黒(Aa)」が2/4(一方が白で他方が黒の場合が2通りあるため)、「黒・黒(aa)」が1/4となります。したがって、遺伝子型の構成比率である分離比は1:2:1となります。
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体細胞分裂における染色体数
Q25
体細胞分裂が行われる際、細胞が分裂を開始する直前に核の中で起こる染色体の変化について、正しく述べたものはどれか。
生物
遺伝・進化・生態系
★ やさしい
知識
正答率 —
🔥 類題2問
染色体が消失し、新しく核の中で作り直される。
染色体が合体し、太い1本のひも状になる。
染色体が半分に分解され、その数が減少する。
染色体が複製され、その数が2倍になる。
💡 答えを確認
✅ 正解
染色体が複製され、その数が2倍になる。
体細胞分裂では、分裂後の新しい細胞がもとの細胞と同じ情報を持つ必要がある。そのため、分裂が始まる前に染色体が複製され、あらかじめ数が2倍に増やされる。これにより、2つの細胞に均等に分配する準備が整えられる。
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成長点
Q26
植物の根や茎の先端付近にあり、新しい細胞をつくるための細胞分裂が盛んに行われている部分を何というか、名称を答えなさい。
生物
遺伝・進化・生態系
★ やさしい
知識
正答率 —
🔥 類題3問
根冠
成長点
師管
道管
💡 答えを確認
✅ 正解
成長点
植物の根や茎の先端付近には、細胞分裂が非常に盛んな「成長点」と呼ばれる組織がある。ここで新しくつくられた細胞が、その後大きく成長することによって、植物の体は大きく伸びていく。先端を保護している「根冠」とは役割が異なるため注意が必要である。
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純系
Q27
遺伝の規則性に関する説明として、純系の個体が持つ特徴を正しく述べたものはどれですか。
生物
遺伝・進化・生態系
★★ 基本
原理・計算
正答率 —
🔥 類題3問
丸型としわ型のように、互いに同時に現れることのない対照的な形質を両方持っている。
子から孫の世代へと遺伝が進むにつれて、親とは異なる形質が一定の割合で現れる性質を持つ。
異なる形質を持つ個体をかけ合わせた結果、その代のみ親と同じ形質が現れる状態を指す。
代を重ねて自分と同じ形質の個体を作り続けても、現れる形質が常に一定である性質を持つ。
💡 答えを確認
✅ 正解
代を重ねて自分と同じ形質の個体を作り続けても、現れる形質が常に一定である性質を持つ。
純系とは、遺伝的に安定した家系のことを指し、同じ形質の個体間で生殖を繰り返す限り、何代経っても他の形質が混じることなく親と同じ形質(表現型)が現れ続けるのが最大の特徴です。これに対して、異なる形質の純系同士をかけ合わせた子(雑種第一代)などは、次代以降に異なる形質が現れることがあるため、純系とは呼びません。
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栄養段階間の連鎖的な数量変化
Q28
ある安定した生態系において、生産者である植物と、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釣り合いを保って生活しています。ここで、何らかの理由により一時的に草食動物の個体数が減少した場合、その直後に観察される植物の数量の変化として最も適切なものはどれですか。
生物
遺伝・進化・生態系
★★★ 標準
実験・観察
正答率 —
🔥 類題2問
草食動物による捕食の圧力が下がるため、植物の数量は一時的に減少する
生産者である植物の光合成量が減少するため、植物の数量は変化しない
肉食動物が食べるものがなくなるため、植物の数量は一時的に減少する
草食動物による捕食の圧力が下がるため、植物の数量は一時的に増加する
💡 答えを確認
✅ 正解
草食動物による捕食の圧力が下がるため、植物の数量は一時的に増加する
生態系ピラミッドにおいて、草食動物は生産者である植物を食べる関係にあります。草食動物の個体数が減少すると、植物が食べられる量(捕食圧)が減少するため、植物は一時的に増殖し、個体数が増加します。その後、餌が増えたことで再び草食動物が増加し、長い時間をかけて元の釣り合いの状態に戻っていきます。
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純系
Q29
エンドウの「種子の形」という形質に注目した実験において、丸型の種子をつくる個体と、しわ型の種子をつくる個体をそれぞれ親として用いました。この親の世代において、丸型の個体同士を何世代かけ合わせても、常に丸型の種子しかできないことが確認されている場合、この家系の性質をどのように表現しますか。
生物
遺伝・進化・生態系
★★ 基本
実験・観察
正答率 —
🔥 類題3問
分離の法則に従わない特殊な個体であるという。
その形質について純系であるという。
突然変異が固定された家系であるという。
対立形質が混ざり合っているという。
💡 答えを確認
✅ 正解
その形質について純系であるという。
同じ形質を持つ個体同士をかけ合わせ続け、親から子、子から孫へと世代を経ても形質が変化せず、常に親と同一の形質が現れる状態を「純系」と定義します。実験において純系の個体を用いることで、異なる形質をかけ合わせた際に現れる遺伝の規則性を正確に観察できるようになります。
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孫の代の全個体自家受粉による形質の出現比
Q30
メンデルの遺伝の法則において、丸い種子の純系としわのある種子の純系を親としてかけ合わせ、できた子の代をすべて自家受粉させて孫の代(F2)を得ました。この孫の代に現れたすべての個体をさらにそれぞれ自家受粉させて、次の代(F3)の個体を得る実験を考えます。このとき、孫の代全体における形質の分離比(丸:しわ=3:1)と、得られた次の代(F3)全体における形質の分離比を比較した説明として、適切なものはどれですか。
生物
遺伝・進化・生態系
★★ 基本
知識
正答率 —
🔥 類題3問
孫の代と比較して、丸い種子の個体数が占める割合が増加する
孫の代と比較して、しわのある種子の個体数が占める割合が増加する
孫の代と変わらず、丸としわの比率は3:1のままである
孫の代の形質にかかわらず、次の代ではすべて丸い種子になる
💡 答えを確認
✅ 正解
孫の代と比較して、しわのある種子の個体数が占める割合が増加する
孫の代(F2)には、遺伝子の組み合わせがAA(丸)、Aa(丸)、aa(しわ)の個体が1:2:1の割合で存在しています。これらを自家受粉させると、AAからはAAのみ、aaからはaaのみが生まれますが、ヘテロ接合であるAaからは、再びAA、Aa、aaが1:2:1(丸:しわ=3:1)の割合で生まれます。結果として、純系であるAAとaaの割合が世代を追うごとに増え、相対的に潜在していた形質である「しわ(aa)」の出現頻度が高まっていくため、しわのある種子の割合は増加します。
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食物連鎖
Q31
生物どうしの関係を分析するために、生物の名前を矢印で結んだモデルを作成しました。あるバッタからカエルに向かって矢印が引かれているとき、この矢印の向きが示している内容として最も適切な説明を選びなさい。
生物
遺伝・進化・生態系
★★ 基本
実験・観察
正答率 —
🔥 類題2問
バッタとカエルが互いに助け合っている関係
カエルがバッタを食べるという関係
カエルからバッタへとエネルギーが移動していること
バッタがカエルを食べるという関係
💡 答えを確認
✅ 正解
カエルがバッタを食べるという関係
食物連鎖をモデル化して表す際、矢印の向きは「食べられるもの」から「食べるもの」へと向かうように描く約束があります。これは、生物の体をつくる物質(有機物)が、食べられる側から食べる側へと移動することを表しているため、カエルがバッタを食べていることを意味します。
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被食者と捕食者の数量変化
Q32
自然界の生態系における「食べる・食べられる」の関係について、肉食動物と草食動物の数量の変化を考えます。ある安定した生態系において、一時的に肉食動物の個体数が増加したとき、その直後の草食動物の個体数はどのように変化しますか。
生物
遺伝・進化・生態系
★ やさしい
知識
正答率 —
🔥 類題2問
肉食動物を避けて移動するため、一時的に増加する
肉食動物との共生関係が強まるため、変化しない
餌となる植物が減るため、一時的に増加する
捕食される機会が増えるため、一時的に減少する
💡 答えを確認
✅ 正解
捕食される機会が増えるため、一時的に減少する
肉食動物は草食動物を餌として生活しているため、捕食者である肉食動物の数が増加すると、被食者である草食動物が食べられる頻度が高まります。その結果、草食動物の個体数は一時的に減少に転じます。このように、生態系における生物間の数量は、互いに影響を及ぼし合いながら一定のバランスを保っています。
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顕性形質
Q33
生物の遺伝において、対立形質をもつ純系の親どうしをかけ合わせたとき、子の代で一方の親の形質だけが現れることがあります。このように、子の代に現れる方の形質を何といいますか。
生物
遺伝・進化・生態系
★ やさしい
知識
正答率 —
🔥 類題3問
分離の法則
潜性形質
中間形質
顕性形質
💡 答えを確認
✅ 正解
顕性形質
対立形質をもつ純系の親をかけ合わせた際、子の代で表面に現れる方の形質を顕性形質と呼びます。以前の教科書では「優性形質」と呼ばれていましたが、現在は「顕性形質」という用語が一般的に使用されます。これに対して、子の代で現れない方の形質を潜性形質といいます。
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胚
Q34
被子植物の受精後の変化において、受精卵が細胞分裂を繰り返すことでつくられ、将来、植物の根や茎、葉にな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 —
🔥 類題2問
胚珠
胚
胚乳
種皮
💡 答えを確認
✅ 正解
胚
受精が行われると、受精卵は細胞分裂を繰り返して胚へと成長します。胚は植物の体の基礎となる部分であり、発芽した際に根、茎、葉になる重要な組織です。これに対し、胚乳は発芽のための養分を蓄える部分、種皮は種子の外部を保護する部分、胚珠は将来種子全体になる部分を指します。
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相同器官
Q35
脊椎動物において、カエルの前あし、ハトの翼、イヌの前あしといった、基本的な骨格のつくりが共通している器官が見られることは、生物の歴史においてどのような事実を裏付けていますか。最も適切な説明を選びなさい。
生物
遺伝・進化・生態系
★★ 基本
原理・計算
正答率 —
🔥 類題2問
異なる起源を持つ生物が、同じ環境に適応して同じ形の器官を持ったこと
生活環境が同じであれば、骨格のつくりは必ず同じ形に変化すること
これらの生物が、共通の祖先から進化の過程で枝分かれしてきたこと
使わなくなった器官が退化して、将来的に消えていく過程にあること
💡 答えを確認
✅ 正解
これらの生物が、共通の祖先から進化の過程で枝分かれしてきたこと
外見や用途が大きく異なっていても内部の骨格構造が似ているという事実は、それらがもともと同じ一つの形から出発し、進化の過程で別々の方向へ変化した(起源を同じくする)ことを示しています。このように、相同器官の存在は生物の進化の道筋を理解するための大きな手がかりとなります。
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検定交雑による遺伝子構成の確認
Q36
丸い種子(顕性)としわのある種子(潜性)を作るエンドウを用いて、丸い種子の遺伝子構成を調べる実験を行います。遺伝子構成がヘテロ接合である丸い種子の個体に、潜性形質である「しわ」の個体を掛け合わせたとき、生まれてくる子の形質の分離比(丸:しわ)はどのようになりますか。
生物
遺伝・進化・生態系
★★★ 標準
原理・計算
正答率 —
🔥 類題2問
1:0(すべて丸)
1:1
1:2:1
3:1
💡 答えを確認
✅ 正解
1:1
ヘテロ接合の個体が作る配偶子の遺伝子は、顕性と潜性が1:1の割合で含まれます。これに対し、潜性形質の個体からは潜性遺伝子を持つ配偶子のみが作られます。受精の結果、子の遺伝子構成は「顕性遺伝子と潜性遺伝子のセット(ヘテロ接合)」と「潜性遺伝子同士のセット(ホモ接合)」が1:1の割合で生じるため、形質の分離比も1:1となります。自家受粉の結果生じる3:1と混同しないことが重要です。
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両生類の繁殖
Q37
脊椎動物は、子の生まれ方や体の表面の様子などによって5つのグループに分類されます。このうち、カエルやイモリのように、魚類と同様に卵を水中に産み、親になるにつれて生活の場や呼吸の方法を変化させる分類群の名称として最も適切なものを選択してください。
生物
遺伝・進化・生態系
★ やさしい
知識
正答率 —
🔥 類題3問
爬虫類
哺乳類
鳥類
両生類
💡 答えを確認
✅ 正解
両生類
脊椎動物のうち、カエルやイモリなどの両生類は、魚類と同じように水中に殻のない卵を産むという特徴があります。幼生(おたまじゃくしなど)の時期は水中でえら呼吸を行い、成体になると陸上と水中の両方で生活し、肺や皮膚で呼吸を行うようになります。
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草食動物の例
Q38
生態系における食物連鎖において、太陽の光エネルギーを利用して無機物から有機物をつくる植物は「生産者」と呼ばれます。この生産者である植物を直接食べる動物を何と呼びますか。また、身近な昆虫の中でその仲間に分類される生物の組み合わせとして適切なものを選びなさい。
生物
遺伝・進化・生態系
★ やさしい
知識
正答率 —
🔥 類題2問
草食動物と呼ばれ、チョウやバッタがこれにあたる。
肉食動物と呼ばれ、クモやカエルがこれにあたる。
肉食動物と呼ばれ、チョウやバッタがこれにあたる。
草食動物と呼ばれ、クモやカエルがこれにあたる。
💡 答えを確認
✅ 正解
草食動物と呼ばれ、チョウやバッタがこれにあたる。
植物を主な食物とする動物は草食動物と呼ばれ、食物連鎖においては生産者を直接食べる階層に位置づけられます。チョウ(幼虫は葉、成虫は蜜など)やバッタは植物を食べるため草食動物に分類されます。これに対し、クモやカエルは他の昆虫などを捕食するため、肉食動物に分類されます。
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孫の代の全個体自家受粉による形質の出現比
Q39
純系の丸い種子としわのある種子をかけ合わせてできた子の代を自家受粉させ、孫の代(F2)の個体を得ました。この孫の代で得られたすべての個体(丸い種子としわのある種子の両方)を、それぞれ自家受粉させて次の代(F3)を得たとき、F3全体における「丸い種子」と「しわのある種子」の個体数の比はどうなりますか。最も適切な数値を選びなさい。
生物
遺伝・進化・生態系
★★★ 標準
原理・計算
正答率 —
🔥 類題3問
5:3
3:1
1:1
9:7
💡 答えを確認
✅ 正解
5:3
孫の代(F2)の遺伝子型はAA:Aa:aa=1:2:1です。これらをすべて自家受粉させたとき、次の代(F3)で生まれる個体の内訳は以下のようになります。AA(1/4)からはすべてAAが生まれます。aa(1/4)からはすべてaaが生まれます。Aa(2/4)からは、AA、Aa、aaが1:2:1の比率(つまり1/8、2/8、1/8の割合)で生まれます。これらを合計すると、AAは1/4+1/8=3/8、Aaは2/8、aaは1/8+1/4=3/8となります。丸い種子はAAとAaの合計なので3/8+2/8=5/8、しわのある種子はaaなので3/8となり、その比は5:3となります。
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被食者と捕食者の数量変化
Q40
生産者、草食動物、肉食動物がピラミッド型の数量バランスを保っている生態系があります。この生態系において、一時的に最上段の肉食動物の数量が増加し、中段の草食動物の数量が基準よりも減少したとき、その後の生態系に起こる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
原理・計算
正答率 —
🔥 類題2問
草食動物が減少した結果、植物の数量には全く影響が出ない
肉食動物が増え続けるため、草食動物はそのまま絶滅する
餌である草食動物が不足するため、次に肉食動物が減少に転じる
餌である草食動物が不足するため、次に植物の数量が減少に転じる
💡 答えを確認
✅ 正解
餌である草食動物が不足するため、次に肉食動物が減少に転じる
肉食動物の増加によって草食動物が減少すると、肉食動物にとっては餌が不足する状態になります。その結果、今度は肉食動物の個体数が減少を始め、やがて元の安定した数量へと戻ろうとする調節機能が働きます。植物については、草食動物(食べる側)が減ることで、一時的には増加する方向に働きます。
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徳島県公立高校入試(2020)類似
草食動物の例
Q41
ある生態系の食物網を調査したところ、植物、バッタ、チョウ、クモ、カエルの生息が確認されました。これらの生物を「生産者→草食動物→肉食動物」というエネルギーの流れに沿って並べ替えたとき、草食動物の枠に当てはまる生物のみをすべて含む選択肢はどれですか。
生物
遺伝・進化・生態系
★★ 基本
原理・計算
正答率 —
🔥 類題2問
バッタ、チョウ
チョウ、クモ
バッタ、カエル
クモ、カエル
💡 答えを確認
✅ 正解
バッタ、チョウ
食物連鎖のモデルにおいて、植物などの生産者を食べる中間の階層には、植物を主食とする草食動物が配置されます。提供された生物の中では、植物を食べるバッタとチョウがこの階層に該当します。クモやカエルは、これらの草食動物を食べる側に位置するため、さらに上位の肉食動物の階層に分類されます。
徳島県公立高校入試の理科:天体・宇宙・環境
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徳島県公立高校入試(2017)類似
季節変化の要因としての地軸の傾き
Q1
中心に置いた電球を太陽に見立て、その周囲を地球儀が回るモデルを考えます。地球儀の自転軸(地軸)を公転面に対して垂直に立て、傾けずに公転させた場合、観察される現象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
公転の位置によって、昼の長さは周期的に変化するが、太陽の南中高度は一定のまま変化しない。
公転のどの位置に地球儀を移動させても、北半球では常に昼の長さが夜の長さより長くなる。
公転の位置によって、太陽の南中高度は周期的に変化するが、昼の長さは一定のまま変化しない。
公転のどの位置に地球儀を移動させても、特定の地点における太陽の南中高度は変化しない。
💡 答えを確認
✅ 正解
公転のどの位置に地球儀を移動させても、特定の地点における太陽の南中高度は変化しない。
太陽の南中高度や昼の長さが変化する直接的な原因は、地軸が傾いた状態で公転していることにあります。もし地軸が傾いていなければ、地球がどの位置まで公転したとしても、各地点に差し込む光の角度(南中高度)や、影ができる範囲の比率(昼夜の長さ)は一定となり、季節による変化は起こりません。
徳島県公立高校入試(2023)類似
地球の自転の向き
Q2
透明半球を用いて太陽の動きを一定時間ごとに記録すると、太陽は東から西へと移動する曲線を描きます。この太陽の見かけの動き(日周運動)が起こる理由を、地球の自転の向きに関連付け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
観測者が乗っている地球自体が、太陽の動く向きと同じ「東から西」へ回転しているため
観測者が乗っている地球自体が、太陽の動く向きとは逆の「西から東」へ回転しているため
地球が太陽の周りを「西から東」へと公転しており、太陽が取り残されて見えるため
地球の地軸が傾いた状態で、北極側から見て「時計回り」に回転しているため
💡 答えを確認
✅ 正解
観測者が乗っている地球自体が、太陽の動く向きとは逆の「西から東」へ回転しているため
太陽が東から西へ移動して見える日周運動は、地球が西から東へと自転していることによって生じる「見かけの動き」です。走っている電車から外の景色を見ると、景色が進行方向とは逆に流れて見えるのと同様の原理であり、地球の自転の向きは太陽の動きと逆になります。
徳島県公立高校入試(2021)類似
衛星
Q3
太陽系の天体のうち、地球や木星といった惑星の周囲を公転している天体を何といいますか。その名称として正しいものを選びなさい。
地学
天体・宇宙・環境
★ やさしい
知識
正答率 100%(1回)
🔥 類題3問
彗星
恒星
衛星
銀河
💡 答えを確認
✅ 正解
衛星
太陽のような恒星のまわりを公転している天体は惑星と呼ばれますが、その惑星の引力の影響を受けて、惑星のまわりを公転している天体は衛星と定義されます。地球における月がその代表的な例です。
徳島県公立高校入試(2019)類似
惑星
Q4
太陽系における天体の関係性と運動について述べた文として、科学的に正しい説明はどれですか。
地学
天体・宇宙・環境
★★★ 標準
原理・計算
正答率 —
🔥 類題3問
惑星は太陽の周囲を公転する天体であり、太陽系には地球を含め8つの惑星が存在する。
恒星である地球の周囲を、主要な天体である太陽が公転することで太陽系が構成されている。
惑星は自ら光を放つ天体であり、北極側から見て時計回りに太陽の周りを動いている。
太陽系には、地球の周囲を公転する惑星が8つ存在し、それぞれが固有の軌道を持っている。
💡 答えを確認
✅ 正解
惑星は太陽の周囲を公転する天体であり、太陽系には地球を含め8つの惑星が存在する。
太陽は自ら光を放つ「恒星」であり、その周囲を回る地球などの天体は「惑星」に分類されます。太陽を中心とした公転軌道を回る惑星の数は、冥王星が準惑星に分類し直された現在、8つと定義されています。また、地球は北極側から見て反時計回りに自転しています。
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真夜中の惑星の方位
Q5
太陽、地球、火星の公転軌道上の位置関係を想定します。地球が10月の公転位置にあり、地球上の真夜中の地点(太陽のちょうど反対側)にいる観測者が火星を眺めたとき、火星が地球の自転が進む方向とは逆の方角、すなわち地平線に沈んでいく側に見えました。このとき、火星が見える方位として適切なものを答えなさい。
地学
天体・宇宙・環境
★★ 基本
原理・計算
正答率 —
🔥 類題2問
南
西
北
東
💡 答えを確認
✅ 正解
西
真夜中の地点にいる観測者は、太陽とは真反対の方向を向いています。地球は西から東へと自転しているため、観測者にとって自転が進む方向(これから向かう方向)が「東」であり、自転によって遠ざかっていく方向(過ぎ去った方向)が「西」となります。火星が自転の進む方向と逆側に見えるということは、観測者から見て西の方角に位置していることを意味します。
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冬至の時期の日没状況
Q6
日本付近の地図において、東側から夜の領域が広がり、昼の領域との境界線が斜めに描かれている状態を想定します。このとき、北緯34度付近の地点で冬至の時期に「昼の時間が短く、日没が早くなる」理由を、地球の状況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
★★ 基本
原理・計算
正答率 —
🔥 類題2問
冬至の時期は地球と太陽の距離が1年で最も遠ざかり、太陽の光が日本付近まで届く時間が短くなるため。
地球の自転速度が冬の時期にのみ速くなることで、太陽が地平線の下へ沈むまでの時間が短縮されるため。
地球が地軸を傾けたまま公転しており、冬至の時期は北半球が太陽と反対側に傾くことで、太陽の光が当たる範囲が狭くなるため。
冬至の日は太陽が真東よりも南寄りから昇り、真西よりも北寄りの地点へと沈むような軌道を通るため。
💡 答えを確認
✅ 正解
地球が地軸を傾けたまま公転しており、冬至の時期は北半球が太陽と反対側に傾くことで、太陽の光が当たる範囲が狭くなるため。
地球は公転面に垂直な方向から地軸を約23.4度傾けた状態で公転しています。冬至の時期、北半球は太陽とは反対側に傾いた位置に来るため、太陽の光が当たる範囲(昼の地域)が狭くなり、相対的に夜の地域が広くなります。このため、太陽の南中高度が低くなり、日没が早まって昼の時間が最短となります。
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金星の見かけの大きさの変化
Q7
金星の天体観測において、金星が地球に最も近づいたときと、最も遠ざかったときを比較すると、金星の「見かけの大きさ」には著しい変化が見られる。このように、天体の実際の大きさが変わらないにもかかわらず、地球からの距離の変化によって観測される直径が変化して見える理由を説明したものとして、最も適切なものを選びなさい。
地学
天体・宇宙・環境
★★ 基本
原理・計算
正答率 —
🔥 類題2問
金星が公転する過程で、金星の表面温度が変化し膨張と収縮を繰り返すため
地球から金星までの距離が変化することで、観測される角度(視直径)が変化するため
地球の自転速度が変化することによって、光の屈折率が変わり大きく見えるため
金星が太陽の影に入ることで、光り輝く部分の面積が物理的に増減するため
💡 答えを確認
✅ 正解
地球から金星までの距離が変化することで、観測される角度(視直径)が変化するため
金星は地球の内側を公転しているため、地球との距離が大きく変動する。物体が観測者に近づくと、その物体が目に作る角度(視直径)が大きくなるため、「見かけの大きさ」が大きくなったように感じられる。これは遠くのものが小さく、近くのものが大きく見えるという遠近法の原理と同じである。
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夕方の観測地点の位置関係
Q8
地球を北極側から見下ろしたとき、右側から太陽の光が平行に当たっており、地球の右半分が昼、左半分が夜であると仮定します。地球が北極点を中心に反時計回りに自転しているとき、昼の領域から夜の領域へと移動する「真上の位置(北側)」にある観測地点の状態について、正しく説明しているものはどれですか。
地学
天体・宇宙・環境
★★ 基本
原理・計算
正答率 —
🔥 類題2問
太陽が南中する正午の状態
太陽が地平線から昇ってくる明け方の状態
太陽が地平線へ沈んでいく夕方の状態
太陽の反対側に位置する真夜中の状態
💡 答えを確認
✅ 正解
太陽が地平線へ沈んでいく夕方の状態
北極側から見て地球が反時計回りに自転している場合、右側(昼)から左側(夜)へと移り変わる境界地点は、図における「上側」の位置になります。この場所では自転によって光の当たる領域から外れていくため、太陽が沈む「夕方」の景色が観察されます。この明暗の境界付近を通過することが、一日の時間変化を生む原理です。
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季節変化の要因としての地軸の傾き
Q9
北半球において、夏至の時期に太陽の南中高度が一年で最も高くなり、昼の長さが最も長くなる理由を、地球の傾きと公転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
天体・宇宙・環境
★★★ 標準
原理・計算
正答率 —
🔥 類題3問
地球が公転によって太陽に最も近づく時期であり、太陽の光が当たる面積が北半球全体で最大になるため。
地軸の北極側が太陽の方向へ傾く位置に地球が来ることで、北半球側に太陽の光がより深い角度で当たるようになるため。
地球の地軸が公転中に徐々に傾きを増していくことで、夏至の瞬間に太陽を最も正面からとらえるようになるため。
地軸が太陽と反対側に傾くことで、太陽と北半球の距離が最も近くなり、太陽の動きがゆっくり見えるようになるため。
💡 答えを確認
✅ 正解
地軸の北極側が太陽の方向へ傾く位置に地球が来ることで、北半球側に太陽の光がより深い角度で当たるようになるため。
地球は地軸を一定の方向に傾けたまま公転しているため、公転軌道上の位置によって、太陽の方へ傾く半球が変化します。夏至の時期には地軸の北極側が太陽の方へ傾くため、北半球では太陽が高い位置を通るようになり、南中高度が上がると同時に、地平線より上に太陽が出ている時間が長くなります。
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春分の日と秋分の日の太陽の軌道
Q10
日本において、太陽が真東からのぼり、真西の地平線へと沈んでいく日の名称として、適切な組み合わせはどれですか。
地学
天体・宇宙・環境
★ やさしい
知識
正答率 —
🔥 類題3問
夏至の日のみ
夏至の日と冬至の日
春分の日と秋分の日
冬至の日のみ
💡 答えを確認
✅ 正解
春分の日と秋分の日
地球の自転軸は公転面に対して傾いていますが、春分の日と秋分の日は、太陽の光が赤道に対して垂直に当たる位置に地球が来ます。このとき、観測者から見て太陽は真東から昇り、真西に沈む軌道をとります。夏至は真東より北寄りから昇り、冬至は真東より南寄りから昇ります。
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地球の自転の向き
Q11
地球が地軸を中心に回転することを自転といいます。北極側から地球の自転を観察したとき、その回転する向きと方位の組み合わせとして正しいものはどれですか。
地学
天体・宇宙・環境
★ やさしい
知識
正答率 —
🔥 類題2問
時計回りに、東から西へ回転している
反時計回りに、東から西へ回転している
時計回りに、西から東へ回転している
反時計回りに、西から東へ回転している
💡 答えを確認
✅ 正解
反時計回りに、西から東へ回転している
地球は地軸を中心として、北極側から見て反時計回りに自転しています。この回転方向を方位で表すと、西から東へ向かう動きになります。太陽や星が東から西へ動いて見えるのは、地球がその逆方向に回転しているためです。
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真夜中の惑星の方位
Q12
天体観測における「真夜中」の地点から見た惑星の方位について、地球の自転と観測者の向きの関係を説明したものとして最も適切なものはどれか。なお、地球の自転の向きは北極側から見て反時計回り(西から東)とする。
地学
天体・宇宙・環境
★★★ 標準
実験・観察
正答率 —
🔥 類題2問
真夜中は太陽の真反対を向いている状態であり、観測者の正面が常に西となる。
真夜中は太陽の真反対を向いている状態であり、観測者の右側(自転の回転方向と逆側)が西となる。
真夜中は太陽と同じ方向を向いている状態であり、観測者の左側(自転の回転方向と同じ側)が西となる。
真夜中は太陽と直角の方向を向いている状態であり、観測者の頭上が常に西となる。
💡 答えを確認
✅ 正解
真夜中は太陽の真反対を向いている状態であり、観測者の右側(自転の回転方向と逆側)が西となる。
真夜中の地点では、観測者は太陽の正反対、つまり北半球であれば南を向いています。地球は西から東へ自転しているため、南を向いた観測者にとって自転の進む左手側が東、自転が過ぎ去る右手側が西となります。したがって、自転の回転方向と逆側にあたる方位は西と定義されます。
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月の南中時刻の変化と公転方向
Q13
地球の北極側から宇宙を見下ろしたとき、地球は反時計回りに自転している。このとき、地球のまわりを公転している月の公転方向と、月が南中する時刻の毎日の変化について正しく説明した組み合わせはどれか。
地学
天体・宇宙・環境
★ やさしい
知識
正答率 —
🔥 類題2問
公転方向は反時計回りで、南中時刻は毎日遅くなる
公転方向は時計回りで、南中時刻は毎日早くなる
公転方向は反時計回りで、南中時刻は毎日早くなる
公転方向は時計回りで、南中時刻は毎日遅くなる
💡 答えを確認
✅ 正解
公転方向は反時計回りで、南中時刻は毎日遅くなる
月は地球の自転と同じ方向である反時計回りに公転している。地球が1回自転(1日)する間に、月も公転によって同じ向きに移動するため、地球が再び月を正面(南中)にとらえるには、1回転よりもさらに余分に自転する必要がある。このため、南中時刻は毎日約50分ずつ遅くなるという現象が起こる。
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金星の満ち欠けと見え方
Q14
真夜中の南の空の高い位置には火星が観察できることがあるが、同じ条件で金星を観察することはできない。金星が真夜中に観察できない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
★★★ 標準
原理・計算
正答率 —
🔥 類題2問
金星の自転周期は地球よりも非常に長く、夜の時間帯には反射した光を地球の方向に向けないという性質があるから。
金星は太陽の光を反射して光っているが、真夜中は地球が太陽の反対側を向いているため、金星に反射した光が地球まで届かないから。
金星は地球よりも太陽に近い軌道を公転しているため、地球から見て常に太陽に近い方向に位置しており、夜中には地平線の下に沈んでしまうから。
金星は地球よりも外側の軌道を公転しているが、公転周期が速すぎるために真夜中に観察できるタイミングが極めて限定されるから。
💡 答えを確認
✅ 正解
金星は地球よりも太陽に近い軌道を公転しているため、地球から見て常に太陽に近い方向に位置しており、夜中には地平線の下に沈んでしまうから。
金星は内惑星であり、地球よりも内側の公転軌道を持っている。そのため、地球から見たときに金星が太陽から離れる角度には限界があり、太陽の反対側に位置することはない。真夜中に南の空に見える天体は、太陽とは反対側の方向に位置している必要があるが、金星はその位置に来ることがないため、夕方の西の空か明け方の東の空にしか見ることができない。
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太陽系の銀河系内での位置
Q15
太陽のように自ら光を放つ恒星が約2000億個集まって構成されている、太陽系が含まれる巨大な天体の集まりを何といいますか。
地学
天体・宇宙・環境
★ やさしい
知識
正答率 —
🔥 類題2問
太陽系外縁天体
散開星団
銀河外星雲
銀河系
💡 答えを確認
✅ 正解
銀河系
太陽を含む数千億個の恒星や星間ガスなどが集まった巨大な集団を銀河系、または天の川銀河と呼びます。太陽系はこの銀河系という大きな組織の中に含まれるごく一部のシステムです。これに対し、銀河系の外にある同様の天体の集まりを銀河(銀河外星雲)と呼び区別することがあります。
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内惑星の観測条件
Q16
金星のような内惑星を地球から観察するとき、一晩中観察し続けることや、真夜中に観察することはできない。その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
★★★ 標準
原理・計算
正答率 —
🔥 類題2問
地球の自転速度が速いため、夜が深まる前に内惑星が地平線の下へ沈んでしまうため。
内惑星が地球の影に入ることで太陽の光が当たらなくなり、光り輝いて見えなくなるため。
内惑星は常に太陽の背後に隠れるように公転しており、夜間は地球から見えないため。
内惑星は地球より内側の軌道を公転しており、地球から見て太陽の反対側に位置することがないため。
💡 答えを確認
✅ 正解
内惑星は地球より内側の軌道を公転しており、地球から見て太陽の反対側に位置することがないため。
真夜中とは、地球上の観測者が太陽のちょうど反対側を向いている時間帯を指す。内惑星は常に地球の軌道よりも太陽に近い側を公転しているため、地球から見て太陽の反対方向(真夜中の方向)にくることは図学的にあり得ない。このため、内惑星は明け方の東の空か、夕方の西の空のいずれかでしか観察できない。
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高緯度地域における白夜の現象
Q17
南極圏において、太陽が1日中地平線に沈まない現象が起こる理由として、地球の地軸の状態と公転の位置関係から説明したものとして正しいものはどれか選びなさい。
地学
天体・宇宙・環境
★★★ 標準
原理・計算
正答率 —
🔥 類題3問
南半球が太陽の方へ傾いている時期に、地軸の傾きによって南極圏全体が太陽の光が当たる範囲に入り続けるため。
地球が太陽に最も接近する時期に、太陽の大きさが地平線をすべて覆い尽くすように見えるため。
南極圏では自転の速度が他の地域よりも極端に遅くなり、1日の長さが半年以上にわたって続くため。
地軸が公転面に対して垂直になっているため、どの季節においても南極圏では太陽が沈まなくなるため。
💡 答えを確認
✅ 正解
南半球が太陽の方へ傾いている時期に、地軸の傾きによって南極圏全体が太陽の光が当たる範囲に入り続けるため。
地球は地軸を公転面に対して垂直方向から約23.4度傾けたまま公転しています。南半球が太陽側に傾く時期(南半球の夏)には、南極圏(南緯66.6度以南)が、地球が自転しても常に太陽の光が当たる「照明圏」の中に位置することになります。その結果、太陽が地平線の下に沈まない現象が発生します。
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満月前の月の公転位置
Q18
太陽の光が右側から平行に差し込んでおり、地球を中心として月が反時計回りに公転しているモデルを考えます。ある月の7日に、月が地球を挟んで太陽とちょうど反対側に位置し「満月」として観測されました。その3日前の4日における、月の公転軌道上の位置と状態の説明として最も適切なものを選びなさい。
地学
天体・宇宙・環境
★★ 基本
実験・観察
正答率 —
🔥 類題2問
太陽と同じ方向にあり、地球と太陽の間に位置しているため、地球からは月が見えない「新月」に近い状態である。
太陽の方向から反時計回りに90度より大きく180度より小さい角度だけ進んだ位置にあり、満月になる数日前の膨らんだ状態である。
太陽の方向から反時計回りに180度を超えて270度に向かう位置にあり、満月を過ぎて左側が欠け始めた状態である。
太陽の方向から反時計回りに90度進んだ位置にあり、右半分が輝いて見える「上弦の月」の状態である。
💡 答えを確認
✅ 正解
太陽の方向から反時計回りに90度より大きく180度より小さい角度だけ進んだ位置にあり、満月になる数日前の膨らんだ状態である。
月は地球の周りを約29.5日かけて公転しており、太陽・地球・月がこの順に一直線に並ぶ位置(太陽から180度の位置)で満月となります。5月7日が満月である場合、その3日前である5月4日は、満月の位置に到達する直前の段階です。上弦の月(太陽から90度の位置)を過ぎ、満月(180度の位置)に向かって公転軌道上を移動しているため、太陽の方向から反時計回りに90度から180度の間に位置することになります。
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銀河系の形状
Q19
銀河系の形状と構造について説明したものとして、最も適切な記述を選びなさい。
地学
天体・宇宙・環境
★★ 基本
原理・計算
正答率 —
🔥 類題2問
星が中心に密集し、全体としてラグビーボールのような楕円状の形をしている。
中心部に巨大な空白があり、その周囲を星がリング状に囲んでいる。
恒星がほぼ均一な密度で全方位に広がり、巨大な球状の形をしている。
中心部から渦を巻いたように腕が伸びている円盤状の形をしている。
💡 答えを確認
✅ 正解
中心部から渦を巻いたように腕が伸びている円盤状の形をしている。
銀河系(天の川銀河)は、中心にある「バルジ」と呼ばれる膨らみと、そこから周囲に広がる円盤状の「ディスク」で構成されています。このディスク部分には星が密集した「腕」が存在し、真上から見たときにはっきりと渦を巻いたような形状として認識されます。横から見た場合には、中央が膨らんだ凸レンズのような姿に見えるのが特徴です。
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内惑星の観測条件
Q20
太陽のまわりを公転する惑星のうち、水星や金星のように、地球よりも内側の軌道を公転している惑星を総称して何と呼ぶか。
地学
天体・宇宙・環境
★ やさしい
知識
正答率 —
🔥 類題2問
外惑星
恒星
小惑星
内惑星
💡 答えを確認
✅ 正解
内惑星
太陽系において、地球の公転軌道よりも内側を公転している惑星を内惑星、外側を公転している惑星を外惑星と呼ぶ。水星と金星がこれに該当する。
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惑星
Q21
太陽系において、自ら光を放つ太陽の周囲を公転している、地球や木星などを含む8つの主要な天体の総称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
惑星
衛星
恒星
銀河
💡 答えを確認
✅ 正解
惑星
太陽のように自ら光り輝く天体は恒星と呼ばれます。これに対し、太陽(恒星)の周囲を公転している主要な天体は惑星と呼ばれます。太陽系には、水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星の8つの惑星が存在します。
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夕方の観測地点の位置関係
Q22
地球の自転によって、観測地点が太陽の光が当たっている昼の領域から、太陽の光が届かない夜の領域へと移り変わる境界の地点にさしかかったとき、その地点で観測される時間帯として最も適切なものはどれですか。
地学
天体・宇宙・環境
★ やさしい
知識
正答率 —
🔥 類題2問
正午
明け方
真夜中
夕方
💡 答えを確認
✅ 正解
夕方
地球が自転することで、観測地点は刻一刻と位置を変えています。太陽の光が当たっている明るい昼の領域から、影となっている暗い夜の領域へと入る境界地点では、太陽が沈んでいく現象が観察されるため、その時間帯は「夕方」となります。逆に夜から昼へと移り変わる境界は「明け方」と呼ばれます。
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高緯度地域における白夜の現象
Q23
南極圏や北極圏などの高緯度地域において、特定の季節に太陽が1日中地平線の下に沈まない現象を何といいますか。
地学
天体・宇宙・環境
★ やさしい
知識
正答率 —
🔥 類題3問
ダイヤモンドダスト
極光(オーロラ)
白夜
ミッドナイト・サンセット
💡 答えを確認
✅ 正解
白夜
地球の自転軸(地軸)が公転面に対して約23.4度傾いているため、高緯度地域では夏至付近の時期に太陽が地平線の下に沈まない領域が生じます。この現象を白夜と呼びます。南極圏であれば、南半球の夏(12月頃)にこの現象が確認されます。
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南中時刻の遅れの計算
Q24
月の南中時刻が毎日約50分ずつ遅れていく現象が起こる理由として、最も適切な説明はどれですか。
地学
天体・宇宙・環境
★★★ 標準
知識
正答率 —
🔥 類題2問
地球の公転によって、太陽から見た月の角度が1日に約12度ずつ小さくなっていくから
月が地球の自転と逆の向きに公転しており、月が地球の自転を待ち構える形になるから
月の自転速度が地球の自転速度よりも速いため、月が地球を追い越していくから
月が地球の自転と同じ向きに公転しており、地球が月を追い越すために余分に回転が必要になるから
💡 答えを確認
✅ 正解
月が地球の自転と同じ向きに公転しており、地球が月を追い越すために余分に回転が必要になるから
地球の自転と月の公転は、どちらも北極側から見て反時計回り(西から東)です。地球が1回自転(360度回転)する間に、月も公転によって約12度先に進んでしまいます。したがって、再び月が同じ地点で南中するためには、地球は360度に加えて、月が進んだ角度である約12度分をさらに回転しなければなりません。この「追いかける」ための時間が、毎日の南中時刻の遅れを生じさせています。
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天体の見かけの大きさと距離の変化
Q25
金星を数か月間にわたって継続的に観察したところ、金星は公転軌道上を移動し、地球との直線距離が徐々に長くなりながら太陽の裏側方向へと遠ざかっていった。このとき、天体望遠鏡で観測される金星の「見かけの大きさ」の変化とその理由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2問
太陽の方向に近づくことで反射する光が強まるため、見かけの大きさは徐々に大きくなる。
地球との距離が遠くなるため、見かけの大きさは徐々に小さくなる。
金星自体の直径は変化しないため、地球との距離に関わらず見かけの大きさは一定である。
地球との距離が遠くなるため、見かけの大きさは徐々に大きくなる。
💡 答えを確認
✅ 正解
地球との距離が遠くなるため、見かけの大きさは徐々に小さくなる。
天体の見かけの大きさは、観測地点である地球からの距離に依存する。物体が観測者から遠ざかるほど、その物体を見込む角度(視直径)が小さくなるため、公転によって地球との距離が遠ざかっていく金星の見かけの大きさは、徐々に小さく観察されることになる。
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内惑星の観測
Q26
水星や金星のように、地球よりも内側の公転軌道をもつ惑星の名称と、それらが真夜中の空に観測できない理由の組み合わせとして適切なものはどれか。
地学
天体・宇宙・環境
★ やさしい
知識
正答率 —
🔥 類題2問
内惑星と呼ばれ、常に太陽に近い方向に位置するため
内惑星と呼ばれ、地球の自転速度が速すぎるため
外惑星と呼ばれ、公転周期が地球よりも短いため
外惑星と呼ばれ、太陽の光を反射できないため
💡 答えを確認
✅ 正解
内惑星と呼ばれ、常に太陽に近い方向に位置するため
地球の内側の公転軌道を回る水星や金星は内惑星と呼ばれます。地球から見て、太陽の反対側が真夜中の空の方向にあたりますが、内惑星は常に太陽に近い範囲に位置しているため、太陽の反対側に位置することはありません。したがって、真夜中に観測することは不可能です。
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透明半球を用いた太陽の位置の記録方法
Q27
水平な厚紙の上に置いた透明半球を用いて、太陽の位置を記録する方法として適切なものはどれか。
地学
天体・宇宙・環境
★ やさしい
実験・観察
正答率 —
🔥 類題2問
フェルトペンの先の影が、透明半球の中心点と重なるように調整して点を記入する。
フェルトペンの先の影が、透明半球の縁の円周部分と重なるように調整して点を記入する。
透明半球の真上からフェルトペンを垂直に当て、中心点から最も近い位置に点を記入する。
方位磁針が指す北の方向にフェルトペンの影が伸びるように調整して点を記入する。
💡 答えを確認
✅ 正解
フェルトペンの先の影が、透明半球の中心点と重なるように調整して点を記入する。
透明半球の中心点は観測者の位置を表している。太陽、フェルトペンの先端、中心点の3点が一直線上に並んだとき、透明半球上のペン先の位置が正確な太陽の方向となる。そのため、ペン先の影が中心点に落ちるように調整する必要がある。
徳島県公立高校入試(2024)類似
金星の公転周期と観測タイミング
Q28
金星は地球よりも内側の軌道を公転しているため、地上から観測する際には特定の特徴が見られる。金星の観測や公転に関して述べた次の説明のうち、正しいものはどれか。
地学
天体・宇宙・環境
★ やさしい
知識
正答率 —
🔥 類題2問
金星の公転周期は地球よりも短いため、地球から見た金星の満ち欠けや見える方位は数年単位で変化する
金星は地球よりも外側を公転しているため、真夜中に南の空で観測することができる
地球の公転周期が1年であるのに対し、金星の公転周期は約2年であるため、2年ごとに同じ位置に見える
金星の自転周期は公転周期よりも長いため、常に同じ面を太陽に向けて公転している
💡 答えを確認
✅ 正解
金星の公転周期は地球よりも短いため、地球から見た金星の満ち欠けや見える方位は数年単位で変化する
金星の公転周期は約0.62年であり、地球の1年よりも短くなっています。この周期の違いにより、地球と金星の距離や角度は絶えず変化し、それに伴って地球から見える金星の形(満ち欠け)や、見える時間帯・方位も変化します。金星は内惑星であるため、地球から見て太陽から大きく離れることがなく、真夜中に観測することは不可能です。
徳島県公立高校入試(2024)類似
金星と月の相対位置
Q29
夕方の西の空に金星と月が並んで見えたとき、その月が三日月のような細い形として観察される理由を説明したものとして、最も適切なものはどれですか。
地学
天体・宇宙・環境
★★★ 標準
原理・計算
正答率 —
🔥 類題2問
月が太陽とほぼ同じ方向に位置しており、太陽の光が当たっている面を地球からわずかしか見ることができないため
月が地球から見て太陽のちょうど反対側に位置しており、地球の影が投影されるため
金星が月の手前を通過することで、月の大部分が隠されてしまうため
月が地球の影に入る月食の状態にあり、太陽の光が遮られているため
💡 答えを確認
✅ 正解
月が太陽とほぼ同じ方向に位置しており、太陽の光が当たっている面を地球からわずかしか見ることができないため
月の形(満ち欠け)は、太陽・地球・月の位置関係によって決まります。夕方の西の空に位置する金星は、太陽に近い方向に見える天体です。その金星のすぐ近くに月が位置している場合、月もまた太陽とほぼ同じ方向にあります。このような位置関係では、太陽の光を反射している面(昼の側)のほとんどが地球とは反対側を向くため、地球からはわずかな縁の部分しか見えず、細い形になります。
徳島県公立高校入試(2023)類似
日周運動
Q30
地球は地軸を中心に360度を24時間かけて1回転(自転)している。このとき、太陽が日周運動によって1時間あたりに移動するように見える角度(角度/時)を求めなさい。
地学
天体・宇宙・環境
★★ 基本
原理・計算
正答率 —
🔥 類題3問
30度
15度
1度
0.25度
💡 答えを確認
✅ 正解
15度
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 と計算できます。地球が1時間に15度自転することによって、天体も1時間に15度ずつ東から西へ動いているように観察されます。
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惑星
Q31
太陽を中心とした同心円状の公転軌道を考えたとき、太陽から近い順に4番目までの惑星を正しく並べたものはどれですか。
地学
天体・宇宙・環境
★★ 基本
実験・観察
正答率 —
🔥 類題3問
水星、金星、地球、火星
火星、地球、金星、水星
金星、水星、地球、火星
水星、地球、金星、火星
💡 答えを確認
✅ 正解
水星、金星、地球、火星
太陽系の惑星は、太陽から近い順に水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星という順序で公転軌道を描いています。このうち地球よりも内側を公転する惑星を内惑星、外側を公転する惑星を外惑星と呼ぶこともあります。
徳島県公立高校入試(2024)類似
天体の見かけの大きさと距離の変化
Q32
8月20日から10月20日にかけて、金星が公転によって地球から見て太陽の裏側付近へと移動し、地球との距離が離れていく様子を想定する。この期間における金星の観測結果について述べた次の文の空欄にあてはまる言葉の組み合わせとして正しいものはどれか。「金星が地球から遠ざかるにつれて、地球から見た金星の( ① )は、徐々に( ② )。」
地学
天体・宇宙・環境
★ やさしい
実験・観察
正答率 —
🔥 類題2問
① 見かけの大きさ ② 小さくなっていく
① 実際の直径 ② 大きくなっていく
① 実際の直径 ② 小さくなっていく
① 見かけの大きさ ② 大きくなっていく
💡 答えを確認
✅ 正解
① 見かけの大きさ ② 小さくなっていく
天体が公転軌道上を移動することで地球との距離が変化すると、肉眼や望遠鏡で見たときの大きさが変化して見える。これを「見かけの大きさ」と呼ぶ。金星が地球から遠ざかる場合には、この見かけの大きさは小さくなり、逆に地球に近づく場合には大きく見えるようになる。天体自体の実際の直径(物理的な大きさ)が公転によって変化することはない。
徳島県公立高校入試(2023)類似
春分の日と秋分の日の太陽の軌道
Q33
透明半球を用いて、日本における季節ごとの太陽の動きを観察しました。夏至、冬至、春分の日の3つの軌道を比較したとき、春分の日の太陽の通り道について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
★★ 基本
実験・観察
正答率 —
🔥 類題3問
1日の中で通る位置が最も低く、南中高度が最小になる軌道
地平線の下を通る時間が最も長く、南中しない軌道
1日の中で通る位置が最も高く、南中高度が最大になる軌道
夏至の軌道と冬至の軌道の、ちょうど中間の高さを通る軌道
💡 答えを確認
✅ 正解
夏至の軌道と冬至の軌道の、ちょうど中間の高さを通る軌道
透明半球上に記録される太陽の軌道は、季節によって南中高度(真南に来た時の高さ)が変化するため、描かれる曲線の高さが異なります。夏至に最も高い位置を通り、冬至に最も低い位置を通ります。春分の日はその中間的な位置を通り、真東から真西へと結ぶ軌道を描きます。
徳島県公立高校入試(2023)類似
夏至における太陽電池パネルの設置角度
Q34
北緯34度の地点において、夏至の日の正午に、太陽光が太陽電池パネルの面に垂直に当たるように設置したい。地軸の傾きを23.4度としたとき、パネルの面を水平面から何度傾けて設置するのが最も適切か。有効数字は考慮せず、計算結果を答えなさい。
地学
天体・宇宙・環境
★★★ 標準
原理・計算
正答率 —
🔥 類題2問
56.0度
10.6度
34.0度
79.4度
💡 答えを確認
✅ 正解
10.6度
北緯34度の地点における夏至の日の太陽の南中高度は、「90-緯度+地軸の傾き」という式で算出できる。数値を代入すると、90-34+23.4=79.4度となる。太陽光がパネルの面に垂直に当たるようにするためには、パネルの傾斜角度(水平面とのなす角)を「90度-南中高度」に設定する必要がある。よって、90-79.4=10.6度となる。
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夏至の日の南中高度の公式
Q35
北緯a度の地点において、夏至の日の南中高度が、春分・秋分の日の南中高度(90 - a)よりも23.4度高くなる理由として正しい説明はどれですか。
地学
天体・宇宙・環境
★★ 基本
実験・観察
正答率 —
🔥 類題3問
地球の地軸が公転面に対して垂直な方向から23.4度傾いた状態で、南極側が太陽の方へ傾いているため。
夏至の日は太陽の通り道が最も南寄りになり、地平線とのなす角が地軸の傾き分だけ増えるため。
地球の地軸が公転面に対して垂直な方向から23.4度傾いた状態で、北極側が太陽の方へ傾いているため。
地球が太陽に最も接近する時期であり、太陽光が差し込む角度が地軸の傾き分だけ変化するため。
💡 答えを確認
✅ 正解
地球の地軸が公転面に対して垂直な方向から23.4度傾いた状態で、北極側が太陽の方へ傾いているため。
季節による南中高度の変化は、地球が地軸を傾けたまま公転していることによって生じます。夏至の日の北半球では、地軸の北極側が太陽側に最も傾くため、観測地点から見た太陽の南中高度は、春分・秋分の日よりも地軸の傾きである23.4度分だけ高くなります。逆に南極側が太陽に傾くのは冬至の日です。
徳島県公立高校入試(2017)類似
夏至の日の南中高度の公式
Q36
北緯a度の地点において、夏至の日の正午に太陽が真南にきて最も高く上がったときの高度(南中高度)を求める式として正しいものはどれですか。ただし、地球の地軸は公転面に対して垂直な方向から23.4度傾いているものとします。
地学
天体・宇宙・環境
★ やさしい
知識
正答率 —
🔥 類題3問
90 - a
90 + a - 23.4
90 - a - 23.4
90 - a + 23.4
💡 答えを確認
✅ 正解
90 - a + 23.4
太陽が真東から昇り真西に沈む春分・秋分の日の南中高度は「90 - 緯度(a)」で求められます。夏至の日は、地球の地軸が太陽側に23.4度傾いているため、北半球では太陽の南中高度が春分・秋分の日に比べて23.4度高くなります。したがって、これらを合わせた「90 - a + 23.4」という式が成立します。
徳島県公立高校入試(2023)類似
夏至における太陽電池パネルの設置角度
Q37
太陽電池パネルを設置する際、夏至の日の正午に太陽光がパネルの面に垂直に当たるように角度を調整する。このとき、観測地点の緯度が上がる(北へ移動する)につれて、水平面に対するパネルの傾斜角度をどのように変更すべきか。その理由とともに正しい説明を選びなさい。
地学
天体・宇宙・環境
★★ 基本
実験・観察
正答率 —
🔥 類題2問
南中高度が低くなるため、パネルの傾斜角度をより小さくする
南中高度が高くなるため、パネルの傾斜角度をより小さくする
南中高度が低くなるため、パネルの傾斜角度をより大きくする
南中高度が高くなるため、パネルの傾斜角度をより大きくする
💡 答えを確認
✅ 正解
南中高度が低くなるため、パネルの傾斜角度をより大きくする
緯度が高くなるほど、太陽の南中高度は低くなる。太陽光をパネルに対して垂直に当てるためには、パネルの面を太陽の方へより高く持ち上げる必要がある。数学的には、傾斜角度は「90度-南中高度」で求められるため、南中高度の値が小さくなるほど、差し引いた結果である傾斜角度は大きくなる。
徳島県公立高校入試(2017)類似
夏至から冬至にかけての太陽の軌跡の変化
Q38
透明半球を用いて、夏至の日の太陽の通り道と、冬至の日の太陽の通り道を比較する実験を行いました。冬至の日の観察結果を夏至の日と比較したときの説明として適切なものはどれですか。
地学
天体・宇宙・環境
★★ 基本
実験・観察
正答率 —
🔥 類題2問
透明半球上に記録される太陽の軌跡の長さは長くなり、太陽が最も高くなったときの透明半球の頂点と太陽との距離は長くなる。
透明半球上に記録される太陽の軌跡の長さは短くなり、太陽が最も高くなったときの透明半球の頂点と太陽との距離は長くなる。
透明半球上に記録される太陽の軌跡の長さは長くなり、太陽が最も高くなったときの透明半球の頂点と太陽との距離は短くなる。
透明半球上に記録される太陽の軌跡の長さは短くなり、太陽が最も高くなったときの透明半球の頂点と太陽との距離は短くなる。
💡 答えを確認
✅ 正解
透明半球上に記録される太陽の軌跡の長さは短くなり、太陽が最も高くなったときの透明半球の頂点と太陽との距離は長くなる。
冬至の時期は、昼の時間が一年で最も短いため、透明半球上に記録される日の出から日の入りまでの太陽の軌跡(弧)の長さは、夏至の時期に比べて短くなります。また、南中高度が一年で最も低くなるため、天頂(透明半球の頂点)から太陽までの角度は夏至のときよりも大きくなり、頂点と太陽の記録位置との距離は長くなります。
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金星と月の相対位置
Q39
7月20日の夕方、西の空に金星が非常に明るく輝いていました。このとき、金星のすぐ近くに月が並んで見えたとすると、その月の形として最も適切なものはどれですか。
地学
天体・宇宙・環境
★★ 基本
実験・観察
正答率 —
🔥 類題2問
満月
三日月
下弦の月
上弦の月
💡 答えを確認
✅ 正解
三日月
夕方の西の空に見える金星は「よいの明星」と呼ばれ、太陽が沈んだ直後の太陽に近い方向に位置しています。この金星の近くに月が見えるということは、月も太陽に近い方向にあることを意味します。月が太陽と同じ方向にあるとき、地球から見えるのは月の光っている面のごく一部であるため、月は細い三日月状になります。
徳島県公立高校入試(2024)類似
金星の満ち欠けと位置関係
Q40
天体望遠鏡で金星を継続的に観察すると、その形状は満月のような形から三日月のような形まで大きく変化します。金星が円に近い「満月のような形」に見える理由を説明したものとして、正しい記述を選びなさい。
地学
天体・宇宙・環境
★★★ 標準
原理・計算
正答率 —
🔥 類題2問
金星が地球から見て太陽の向こう側に位置し、太陽の光を反射している面の大部分を地球から見ることができるため。
金星が地球の公転軌道の外側に位置し、常に太陽の光を正面から受けているため。
金星が地球に最も近づいた位置にあり、金星の全体に太陽の光が当たっている様子を正面から観察できるため。
金星が太陽の影に入ることで、地球からは反射した光が拡散して円形に見えるため。
💡 答えを確認
✅ 正解
金星が地球から見て太陽の向こう側に位置し、太陽の光を反射している面の大部分を地球から見ることができるため。
金星は自ら光を放つのではなく、太陽の光を反射して輝いています。金星が太陽の向こう側(外合付近)にあるときは、光を反射している面がほぼ地球を向くため、円に近い形で見えます。逆に、金星が地球と太陽の間に近づくにつれて、地球から見える反射面の割合が減り、三日月形へと変化していきます。
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徳島県公立高校入試(2017)類似
透明半球を用いた太陽の位置の記録方法
Q41
透明半球で太陽の位置を記録する際、フェルトペンの先の影を「透明半球の中心点」に合わせる理由として最も適切な説明はどれか。
地学
天体・宇宙・環境
★★ 基本
原理・計算
正答率 —
🔥 類題2問
透明半球の表面における太陽の南中高度を、分度器で測りやすくするため。
厚紙に書かれた東西南北の方位と、太陽が動く向きを一致させるため。
太陽の光が透明半球の表面で屈折し、位置がずれるのを防ぐため。
太陽、フェルトペンの先端、透明半球の中心点の3点を一直線上に並べるため。
💡 答えを確認
✅ 正解
太陽、フェルトペンの先端、透明半球の中心点の3点を一直線上に並べるため。
太陽は非常に遠方にあるため、そこから届く光は並行な光線とみなせる。観測点である中心点と太陽を結ぶ直線上にフェルトペンの先が位置したとき、ペン先の影は必ず中心点に投影される。この原理を利用することで、透明半球を天球に見立てて太陽の通り道を正確に記録することができる。
徳島県公立高校入試の理科:気象・天気
🔗 「気象・天気」の解説&一問一答(単元別) 📚 地学の単元一覧を見る
徳島県公立高校入試(2023)類似
陸風のメカニズム
Q1
晴れた日の夜間、陸上の温度が海上の温度よりも低くなることで、陸上の気圧が海上の気圧より高くなり、陸から海に向かって吹く風を何といいますか。
地学
気象・天気
★ やさしい
知識
正答率 —
🔥 類題3問
季節風
陸風
海風
上昇気流
💡 答えを確認
✅ 正解
陸風
夜間は陸が海よりも速く冷えるため、陸上の空気が冷やされて密度が大きくなり、陸上の気圧が海上の気圧よりも高くなります。風は気圧の高い方から低い方へと吹く性質があるため、陸から海へと風が流れます。この現象を陸風と呼びます。
徳島県公立高校入試(2020)類似
乾湿計の設置場所
Q2
乾湿計を用いて気温や湿度を正確に測定するためには、どのような環境に設置するのが適切ですか。最も適切な条件を答えなさい。
地学
気象・天気
★ やさしい
実験・観察
正答率 —
🔥 類題2問
地上から約1.5mの高さで、風が当たらない日光のよく当たる場所
地面に直接設置し、直射日光が当たらないように囲いをした風通しの良い場所
地上から約1.5mの高さで、直射日光が当たらない風通しの良い日かげ
地上から約5m以上の高い場所で、風通しの良い日かげ
💡 答えを確認
✅ 正解
地上から約1.5mの高さで、直射日光が当たらない風通しの良い日かげ
正確な気温と湿度を測定するためには、地面からの熱(放射)の影響を避けるために地上から約1.5mの高さが必要であり、太陽の光で直接温められないよう日かげに設置します。また、常に周囲の空気と接触させて正確な値を測定するため、風通しの良さも不可欠です。
徳島県公立高校入試(2020)類似
乾湿計による湿度の算出
Q3
乾湿計を用いてある地点の湿度を調べる手順について述べたものとして、最も適切なものはどれですか。
地学
気象・天気
★ やさしい
知識
正答率 —
🔥 類題3問
乾球温度計と湿球温度計の示度を足し合わせ、その合計値を湿度表に照らし合わせる。
乾球温度計の示度と、乾球と湿球の示度の差を調べ、それらの値を湿度表に照らし合わせる。
湿球温度計の示度のみを確認し、その値をそのまま百分率(%)として記録する。
乾球温度計の示度のみを確認し、その値を湿度表の「湿度」の欄から直接読み取る。
💡 答えを確認
✅ 正解
乾球温度計の示度と、乾球と湿球の示度の差を調べ、それらの値を湿度表に照らし合わせる。
乾湿計による湿度の測定では、気温を示す「乾球」の示度と、乾球から「湿球」の示度を引いた「示度の差」の2つの値を使用します。これら2つの数値が交差する位置を「湿度表」から読み取ることで、その時の湿度が求まります。
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夏の季節風の原因
Q4
日本の夏において、小笠原諸島付近などの南東側で発達し、日本列島に湿った暖かい風をもたらす高気圧の名称として最も適切なものはどれですか。
地学
気象・天気
★ やさしい
知識
正答率 —
🔥 類題2問
太平洋高気圧
移動性高気圧
シベリア高気圧
オホーツク海高気圧
💡 答えを確認
✅ 正解
太平洋高気圧
日本の夏は、南東の海上に位置する太平洋高気圧が発達して日本付近を覆います。この高気圧は温暖で湿潤な気団(小笠原気団)を形成しているため、日本に特有の蒸し暑い夏をもたらす原因となります。
徳島県公立高校入試(2020)類似
乾湿計による湿度の算出
Q5
湿球温度計の球部は、水で湿らせたガーゼで包まれています。空気の湿度が100%でない限り、湿球の示度が乾球の示度よりも低くなる理由として、正しい説明はどれですか。
地学
気象・天気
★★ 基本
実験・観察
正答率 —
🔥 類題3問
ガーゼに含まれる水が周囲の熱を吸収して、水温が上昇するため。
ガーゼに含まれる水が蒸発する際、周囲から気化熱を奪うため。
湿球温度計のガラスが水によって冷やされ、体積が膨張するため。
水は空気よりも比熱が大きく、温まりにくい性質を持っているため。
💡 答えを確認
✅ 正解
ガーゼに含まれる水が蒸発する際、周囲から気化熱を奪うため。
湿球を包むガーゼから水が蒸発するとき、周囲から熱(気化熱)を奪います。このため、湿球の温度は乾球が示す気温よりも低くなります。湿度が低いほど水の蒸発が盛んになり、乾球と湿球の示度の差が大きくなるという原理を利用して湿度を算出します。
徳島県公立高校入試(2020)類似
乾湿計の設置場所
Q6
気象観測において、乾湿計を地上から約1.5mの高さに設置する理由として、最も適切な説明はどれですか。
地学
気象・天気
★★ 基本
原理・計算
正答率 —
🔥 類題2問
上空の強い風による乾球の急激な温度低下を防ぐため
空気中の水蒸気量は高度が上がるほど増加するため、その平均値を測定するため
大雨が降った際に地面から跳ね返る水しぶきによって、湿球が汚れるのを防ぐため
地面からの熱の放射による影響を避け、その地点の代表的な大気の状態を測定するため
💡 答えを確認
✅ 正解
地面からの熱の放射による影響を避け、その地点の代表的な大気の状態を測定するため
地面に近い場所は地表が吸収した太陽エネルギーによる熱放射の影響を強く受け、正確な気温が測定できません。約1.5mという高さは、地表付近の極端な温度変化を避けつつ、人間が生活する環境に近い大気の状態を安定して観測できる基準として定められています。
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飽和水蒸気量と露点
Q7
空気を少しずつ冷やしていったときに、空気中の水蒸気が凝結し、水滴に変わり始める温度のことを何というか。
地学
気象・天気
★ やさしい
知識
正答率 —
🔥 類題3問
沸点
飽和温度
融点
露点
💡 答えを確認
✅ 正解
露点
空気中に含むことができる水蒸気の最大量を飽和水蒸気量といいます。気温が下がるにつれて飽和水蒸気量は小さくなっていき、空気に含まれている実際の水蒸気量が飽和水蒸気量と等しくなったときの温度を露点と呼びます。この温度を下回ると、水蒸気が水滴へと変化する凝結という現象が起こります。
徳島県公立高校入試(2020)類似
標高と気圧の関係
Q8
標高と気圧の関係について述べたものとして、最も適切な説明を選択してください。
地学
気象・天気
★ やさしい
知識
正答率 —
🔥 類題3問
標高が高くなるほど、その地点の上空にある空気の層が厚くなるため、気圧は高くなる。
標高が低くなる(ふもとに近づく)ほど、その地点の上空にある空気の層が薄くなるため、気圧は低くなる。
標高が高くなるほど、その地点の上空にある空気の層が薄くなるため、気圧は低くなる。
標高に関わらず、上空にある空気の層の厚さは一定であるため、気圧が変化することはない。
💡 答えを確認
✅ 正解
標高が高くなるほど、その地点の上空にある空気の層が薄くなるため、気圧は低くなる。
気圧は、その地点よりも上にある空気の重さによって生じる圧力です。山頂などの標高が高い場所では、ふもとに比べて上空にある空気の層が薄く(空気の量が少なく)なるため、空気の重さが減り、気圧は低くなります。
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霧の発生と湿度・気温の関係
Q9
山頂付近を覆っていた霧が、時間が経ち太陽が昇って気温が上昇するとともに、次第に消えてなくなりました。霧が消滅し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
気象・天気
★★ 基本
原理・計算
正答率 —
🔥 類題2問
気温が沸点に達したため、霧の水滴がすべて激しく蒸発したため。
気温が露点よりも低くなり、水滴がさらに大きな粒になったため。
気温が融点に達したため、空気中の水滴がすべて氷へと変化したため。
気温が露点よりも高くなり、水滴が再び水蒸気になったため。
💡 答えを確認
✅ 正解
気温が露点よりも高くなり、水滴が再び水蒸気になったため。
霧が発生しているときは、気温が露点(水蒸気が水滴になり始める温度)まで下がっています。その後、気温が上昇して露点を上回ると、空気中に含むことができる水蒸気の最大量(飽和水蒸気量)が増えるため、液体の水滴だった霧が再び気体の水蒸気へと戻り、目に見えなくなります。なお、沸点は液体が沸騰する温度、融点は固体が融ける温度であり、この現象の説明としては不適切です。
徳島県公立高校入試(2022)類似
熱帯低気圧と台風
Q10
台風の構造とその周辺で起こる現象について説明したものとして、最も適切なものはどれですか。
地学
気象・天気
★★ 基本
原理・計算
正答率 —
🔥 類題2問
中心部で強い上昇気流が生じ、層雲が発達する
中心部で強い下降気流が生じ、積乱雲が発達する
中心部で強い上昇気流が生じ、積乱雲が発達する
中心部で強い下降気流が生じ、層雲が発達する
💡 答えを確認
✅ 正解
中心部で強い上昇気流が生じ、積乱雲が発達する
台風は非常に強力な低気圧であるため、周りから中心に向かって湿った空気が激しく流れ込み、中心付近では強い上昇気流が発生する。この上昇気流によって、高さ数kmから十数kmに及ぶ積乱雲が形成され、激しい雨をもたらす原因となる。
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積乱雲
Q11
空に向かって白い雲の塊が巨大な塔のように高く盛り上がり、激しい上昇気流によって鉛直方向に発達した雲の名称として最も適切なものを答えなさい。この雲は、台風の目を除いた中心付近にも厚く分布し、激しい雨をもたらします。
地学
気象・天気
★ やさしい
知識
正答率 —
🔥 類題2問
高層雲
積乱雲
乱層雲
高積雲
💡 答えを確認
✅ 正解
積乱雲
強い上昇気流によって鉛直方向(垂直方向)に高く発達した雲は積乱雲と呼ばれます。一般に「入道雲」とも呼ばれ、台風の壁雲として中心付近に密集し、激しい暴風雨を引き起こす原因となります。選択肢にある他の雲は、層状に広がるものや、より高い高度にできる別の種類の雲です。
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台風の勢力の変化
Q12
台風が海面から日本列島に上陸したとき、その勢力は一般的にどのように変化しますか。変化の様子とその理由の組み合わせとして、最も適切なものを選択してください。
地学
気象・天気
★★ 基本
原理・計算
正答率 —
🔥 類題2問
勢力は変わらない。理由は、上空に蓄えられた水蒸気のエネルギーのみで、数日間は勢力を維持できる仕組みがあるためである。
勢力が強まる。理由は、陸地の温度が海面よりも高いため、上昇気流がより活発に発生するようになるためである。
勢力が弱まる。理由は、エネルギー源である水蒸気の供給が絶たれることに加え、地表との摩擦が加わるためである。
勢力が弱まる。理由は、台風の目に厚い雲が流れ込み、中心付近の風速が均一化されて構造が崩れるためである。
💡 答えを確認
✅ 正解
勢力が弱まる。理由は、エネルギー源である水蒸気の供給が絶たれることに加え、地表との摩擦が加わるためである。
台風は暖かい海面から蒸発した水蒸気が、上空で凝結して雲になるときに放出する熱エネルギーを源として発達します。陸地に上陸すると、この水蒸気の供給が断たれるため、エネルギー源を失います。さらに、複雑な地形を持つ陸地では地表との摩擦が大きくなるため、風速が落ち、勢力は弱まります。
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偏西風
Q13
日本付近における天気の移り変わりと、上空で吹く風の関係について説明したものとして、最も適切なものはどれですか。
地学
気象・天気
★★ 基本
実験・観察
正答率 —
🔥 類題2問
上空を東から西に向かって吹く偏西風の影響で、天気は東から西へと変わる
日本海側と太平洋側で入れ替わる風の影響で、天気は日本海側から順に変わる
上空を西から東に向かって吹く偏西風の影響で、天気は西から東へと変わる
季節によって吹く方向が変わる季節風の影響で、天気は北から南へと変わる
💡 答えを確認
✅ 正解
上空を西から東に向かって吹く偏西風の影響で、天気は西から東へと変わる
日本の上空では、強い西寄りの風である偏西風が常に吹いています。温帯低気圧や移動性高気圧はこの偏西風の流れに乗って運ばれるため、日本の天気は一般的に西から東に向かって変化していきます。このため、九州地方の天気がその後の関東地方の天気の予測に役立つといった現象が起こります。
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積乱雲
Q14
台風の構造と、そこで発生する雲の性質について述べた文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2問
台風の渦の中では下降気流が支配的であるため、雲の発達は抑えられる。
台風の目の周辺では、穏やかな上昇気流によって乱層雲が広がり、しとしとした雨を降らせる。
台風の中心付近では、激しい上昇気流によって積乱雲が発達し、強い雨を降らせる。
台風の中心から離れるほど上昇気流が強まり、鉛直方向に発達した巨大な雲が形成される。
💡 答えを確認
✅ 正解
台風の中心付近では、激しい上昇気流によって積乱雲が発達し、強い雨を降らせる。
台風は熱帯の海上で発生する低気圧であり、その中心付近(台風の目の外側)では非常に強い上昇気流が発生しています。この上昇気流によって湿った空気が上空へ運ばれ、積乱雲が塔のように高く発達することで、激しい雨と風をもたらします。台風の目の中では例外的に弱い下降気流が生じているため、雲が少なくなります。
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霧の発生と湿度・気温の関係
Q15
山頂付近において霧が発生し、あたり一面が白くかすんでいる状況を観測しました。このときの山頂付近の湿度として、最も適切な数値はどれですか。
地学
気象・天気
★ やさしい
知識
正答率 —
🔥 類題2問
80パーセント
100パーセント
0パーセント
50パーセント
💡 答えを確認
✅ 正解
100パーセント
霧が発生している状態とは、空気中の水蒸気が凝結して小さな水滴となり、空気中に浮かんでいる状態を指します。これは、その場所の空気が含むことのできる最大限の水蒸気量(飽和水蒸気量)に達していることを示しているため、湿度は100パーセントとなります。
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夏の季節風の原因
Q16
日本の夏の気象の特徴として、季節風が吹く仕組みと気圧配置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
気象・天気
★★ 基本
原理・計算
正答率 —
🔥 類題2問
北西側にあるシベリア高気圧が発達し、そこから海洋側へと冷たく乾燥した風が吹き出す。
日本付近を移動性高気圧と低気圧が交互に通過するため、周期的に風向が変化する。
北側にあるオホーツク海高気圧が発達し、太平洋側に冷たく湿った北東風が吹き込む。
南東側にある太平洋高気圧が発達し、そこから陸地側へと湿った暖かい風が吹き込む。
💡 答えを確認
✅ 正解
南東側にある太平洋高気圧が発達し、そこから陸地側へと湿った暖かい風が吹き込む。
季節風は、大陸と海洋の温まりやすさの違いによって生じます。夏は大陸の方が海洋よりも温度が上がりやすいため、相対的に気圧が高くなった南東側の太平洋高気圧から、気圧が低くなった陸側へと風が吹き込みます。これが日本の夏の季節風の正体です。
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飽和水蒸気量と露点
Q17
ある気温において、空気1立方メートル中に含むことができる水蒸気の最大量と気温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
原理・計算
正答率 —
🔥 類題3問
気温が変化しても、飽和水蒸気量は一定である。
気温が低くなるほど、飽和水蒸気量は増加する。
気温が高くなるほど、飽和水蒸気量は減少する。
気温が高くなるほど、飽和水蒸気量は増加する。
💡 答えを確認
✅ 正解
気温が高くなるほど、飽和水蒸気量は増加する。
空気1立方メートル中に含むことができる水蒸気の最大量を飽和水蒸気量といいます。この量は気温に依存しており、気温が高くなるほど飽和水蒸気量は大きくなり、気温が低くなるほど小さくなります。そのため、水蒸気を多く含んだ温かい空気が急激に冷やされると、飽和水蒸気量が減少して露点に達しやすくなり、凝結が始まって水滴が生じます。
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陸風のメカニズム
Q18
陸風が最も発生しやすい気象条件と、その時の現象の組み合わせとして正しいものはどれですか。
地学
気象・天気
★★ 基本
実験・観察
正答率 —
🔥 類題3問
よく晴れて放射冷却が強い夜間に、陸から海へ風が吹く
雲が多く風が強い夜間に、海から陸へ風が吹く
雨が降っていて湿度が高い昼間に、海から陸へ風が吹く
よく晴れて日差しが強い昼間に、陸から海へ風が吹く
💡 答えを確認
✅ 正解
よく晴れて放射冷却が強い夜間に、陸から海へ風が吹く
陸風は、陸と海の温度差が大きくなることで発生します。よく晴れた夜間は放射冷却によって陸地の温度が急激に下がるため、海上との気圧差がはっきりと現れ、陸から海に向かう風が観測されやすくなります。逆に昼間は陸の方が高温になるため、海から陸へ向かう「海風」が吹きます。
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標高と気圧の関係
Q19
標高の低いふもとの地点において、山頂よりも気圧が高くなる原理について述べたものとして、最も適切なものを選択してください。
地学
気象・天気
★★ 基本
原理・計算
正答率 —
🔥 類題3問
ふもとは山頂に比べて地球の中心に近いため、重力によって空気が薄く引き伸ばされ、体積が増加するため。
ふもとは山頂に比べて周囲の気温が高くなる傾向があり、空気の分子が激しく運動して体積を収縮させようとするため。
ふもとは山頂に比べて上空にある空気の層が厚く、その地点にかかる空気の重さによる圧力が大きくなるため。
ふもとは山頂に比べて植物などの遮蔽物が多く、風による空気の移動が妨げられて空気が密集しやすいため。
💡 答えを確認
✅ 正解
ふもとは山頂に比べて上空にある空気の層が厚く、その地点にかかる空気の重さによる圧力が大きくなるため。
気圧の正体は、その地点より上に積み重なっている空気の総重量です。標高が低いふもとの地点は、山頂よりも「空気の海の底」に近い状態にあり、頭上に載っている空気の柱が長くなります。このため、単位面積あたりにかかる空気の重さ(圧力)が山頂よりも大きくなり、気圧が高くなります。
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台風の勢力の変化
Q20
台風の構造や性質について述べた文として、正しいものはどれですか。
地学
気象・天気
★ やさしい
知識
正答率 —
🔥 類題2問
台風は熱帯低気圧が発達したものであり、中心付近の気圧は周囲よりも高い。
台風の中心付近には「台風の目」と呼ばれる、風が弱く雲がほとんどない区域がある。
台風が日本付近で北東へ進路を変えるのは、地表の摩擦によって回転方向が変わるためである。
台風が上陸して勢力が弱まっていくとき、中心気圧の値は徐々に小さくなっていく。
💡 答えを確認
✅ 正解
台風の中心付近には「台風の目」と呼ばれる、風が弱く雲がほとんどない区域がある。
台風の中心部である「台風の目」では、弱い下降気流が生じているため、雲が消えて風も穏やかになります。台風は低気圧の一種であるため、中心気圧は周囲より低く、勢力が弱まる(衰退する)ときは中心気圧の値は大きく(高く)なります。進路の変化は、主に偏西風や太平洋高気圧の縁を回る風の影響によるものです。
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熱帯低気圧と台風
Q21
熱帯の海上で発生する低気圧のうち、低気圧域内の最大風速が秒速17.2メートル以上に発達したものを何と呼びますか。
地学
気象・天気
★ やさしい
知識
正答率 —
🔥 類題2問
シベリア高気圧
台風
移動性高気圧
温帯低気圧
💡 答えを確認
✅ 正解
台風
熱帯の海上で発生した低気圧(熱帯低気圧)のうち、北西太平洋または南シナ海に位置し、最大風速が17.2m/s以上に達したものが台風と定義される。これに対し、中緯度付近で寒気と暖気がぶつかり合う場所にできるものは温帯低気圧と呼ばれ、区別される。
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乾湿計による湿度の算出
Q22
ある教室で乾湿計を観察したところ、乾球温度計の目盛りが26.0℃を指していました。また、湿球温度計の示度は22.0℃でした。湿度表において、乾球の示度が26.0℃の行を確認すると、示度の差が3.0℃のときは76%、4.0℃のときは69%、5.0℃のときは62%と記載されている場合、この時の湿度は何%ですか。
地学
気象・天気
★★ 基本
原理・計算
正答率 —
🔥 類題3問
62%
85%
69%
76%
💡 答えを確認
✅ 正解
69%
まず、乾球の示度(26.0℃)と湿球の示度(22.0℃)の差を求めると、26.0 - 22.0 = 4.0(℃)となります。次に、湿度表の乾球「26.0℃」の行と、示度の差「4.0℃」の列が交わる数値を参照します。問題文の条件より、示度の差が4.0℃のときの値は69%であるため、これが求める湿度となります。
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偏西風
Q23
日本付近などの中緯度地域の上空で、一年中西から東へ向かって吹いている強い風の名称を何といいますか。
地学
気象・天気
★ やさしい
知識
正答率 —
🔥 類題2問
季節風
上昇気流
貿易風
偏西風
💡 答えを確認
✅ 正解
偏西風
日本を含む中緯度地域の上空では、一年を通して西寄りの風である「偏西風」が吹いています。この風の影響により、日本付近の低気圧や高気圧は西から東へと移動するため、天気も西から東へ変わる傾向があります。季節によって吹く方向が変化する「季節風」や、赤道付近などで吹く「貿易風」とは異なる現象です。
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標高と気圧の関係
Q24
山頂において、空のペットボトルのふたをきつく閉めて密閉し、そのまま山のふもとまで持ち帰りました。このとき、ふもとで観察されるペットボトルの変化と、その理由の組み合わせとして適切なものを選択してください。
地学
気象・天気
★★ 基本
実験・観察
正答率 —
🔥 類題3問
山頂よりもふもとの方が気圧が高いため、内側の空気がペットボトルを外側へ押し広げ、ふくらんで大きくなる。
山頂よりもふもとの方が気圧が高いため、外側の空気がペットボトルを強く押し、へこんで小さくなる。
山頂よりもふもとの方が気圧が低いため、内側の空気がペットボトルを外側へ押し広げ、ふくらんで大きくなる。
山頂よりもふもとの方が気圧が低いため、外側の空気がペットボトルを強く押し、へこんで小さくなる。
💡 答えを確認
✅ 正解
山頂よりもふもとの方が気圧が高いため、外側の空気がペットボトルを強く押し、へこんで小さくなる。
標高の低いふもとは、山頂に比べて気圧が高くなります。山頂で密閉されたペットボトルの内部の圧力は山頂の気圧と同じですが、これをふもとに持ち帰ると、ペットボトルの外側からかかる気圧の方が内側の圧力よりも大きくなります。この圧力の差によって、ペットボトルは外側から押しつぶされるようにしてへこみます。
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陸風のメカニズム
Q25
晴れた日の夜間に、陸から海に向かって風が吹く仕組み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
気象・天気
★★ 基本
原理・計算
正答率 —
🔥 類題3問
海の方が陸よりも冷えやすいため、海上の気圧が陸上の気圧よりも高くなり、空気が海から陸へ移動する。
海上の温度が陸上の温度よりも低くなることで、海上の空気が収縮し、気圧の下がった陸へと空気が移動する。
陸の方が海よりも冷えやすいため、陸上の気圧が海上の気圧よりも高くなり、空気が陸から海へ移動する。
陸の方が海よりも温まりやすいため、陸上で上昇気流が発生し、空気が海から陸へ移動する。
💡 答えを確認
✅ 正解
陸の方が海よりも冷えやすいため、陸上の気圧が海上の気圧よりも高くなり、空気が陸から海へ移動する。
物質の温まりやすさ・冷えやすさの指標となる「比熱」の違いにより、陸は海よりも冷えやすい性質があります。夜間に陸の温度が海上よりも低くなると、陸上の空気が冷やされて重くなり、高気圧が形成されます。空気は気圧の高い地点(陸)から低い地点(海)へと流れ込むため、陸から海への風が発生します。
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飽和水蒸気量と露点
Q26
金属製のコップに室温と同じ温度の水を入れたあと、氷水を少しずつ加えてコップの中の水温を下げていったところ、コップの表面がくもり始めた。このときの現象と原理について述べたものとして、最も適切なものはどれか。
地学
気象・天気
★★ 基本
実験・観察
正答率 —
🔥 類題3問
コップ周辺の空気が温められ、飽和水蒸気量が増加したため、水蒸気が吸収された。
コップの表面で化学反応が起き、空気中の酸素と水素が結びついて水が生成された。
コップの中の氷が溶け、水が金属を通り抜けて表面に染み出してきた。
コップ周辺の空気が冷やされ、水蒸気量が飽和水蒸気量に達したため、水滴が現れた。
💡 答えを確認
✅ 正解
コップ周辺の空気が冷やされ、水蒸気量が飽和水蒸気量に達したため、水滴が現れた。
金属製のコップは熱を伝えやすいため、中の水温が下がると同時にコップに接している空気の温度も下がります。空気の温度が下がると飽和水蒸気量が小さくなり、含まれている水蒸気が露点に達して凝結が起こるため、コップの表面に水滴がついてくもります。これは、現在の気温そのものが露点なのではなく、冷やされて露点に到達したことを示しています。
徳島県公立高校入試の理科:火山・地震・地層
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玄武岩
Q1
火山岩である玄武岩と、深成岩である斑れい岩は、どちらも有色鉱物を多く含むため見た目が黒っぽいという特徴があります。これら2つの岩石の分類が異なる理由として、最も適切な説明はどれですか。
地学
火山・地震・地層
★★★ 標準
原理・計算
正答率 —
🔥 類題3問
玄武岩は堆積物が固まってできたものであり、斑れい岩はマグマからできたものであるため。
斑れい岩は火山噴火の際に火山灰が積み重なってできたもので、冷却速度が非常に速いため。
もととなるマグマの成分はほぼ同じだが、マグマが冷え固まる場所と速度が異なるため。
もととなるマグマに含まれる二酸化ケイ素の量が、斑れい岩の方が圧倒的に多いため。
💡 答えを確認
✅ 正解
もととなるマグマの成分はほぼ同じだが、マグマが冷え固まる場所と速度が異なるため。
玄武岩(火山岩)と斑れい岩(深成岩)は、どちらも有色鉱物を多く含むマグマから形成されるため、化学的な組成はほぼ共通しています。しかし、マグマが冷え固まる場所が地表付近(急冷)か地下深く(徐冷)かという違いによって、結晶の育ち方や組織が異なるため、別の岩石として分類されます。
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フズリナ
Q2
地層が堆積した当時の年代(地質年代)を推定する手がかりとなる化石を「示準化石」と呼びます。古生代の地層から発見される代表的な示準化石の名称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
アンモナイト
ビカリア
ナウマンゾウ
フズリナ
💡 答えを確認
✅ 正解
フズリナ
示準化石は、特定の限られた期間に広い範囲にわたって生息していた生物の化石であり、地層が堆積した年代を決定する指標となります。古生代の代表的な示準化石にはフズリナやサンヨウチュウがあり、アンモナイトや恐竜は中生代、ビカリアやナウマンゾウは新生代の地層から見つかる示準化石として区別されます。
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主要動
Q3
地震が発生した際、最初に届くP波に続いて到着するS波によって引き起こされる、後からくる大きなゆれを何というか、最も適切な名称を選択してください。
地学
火山・地震・地層
★ やさしい
知識
正答率 —
🔥 類題2問
マグニチュード
初期微動
主要動
初期微動継続時間
💡 答えを確認
✅ 正解
主要動
震源で発生した地震波のうち、伝わる速さが遅いS波が到着したときに始まる大きなゆれを主要動と呼ぶ。これに対し、先に到着するP波によって引き起こされる小さなゆれを初期微動と呼び、これらを区別して理解することが重要である。
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示準化石
Q4
ある地層からフズリナの化石が発見されました。この事実から導き出される、この地層が堆積した年代の推定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
サンバイチュウなどと同じ古生代に堆積した。
恐竜が繁栄した中生代に堆積した。
マンモスが生存していた新生代に堆積した。
あたたかく浅い海であった時代に堆積した。
💡 答えを確認
✅ 正解
サンバイチュウなどと同じ古生代に堆積した。
フズリナは、古生代という特定の地質年代にのみ生息していた生物であるため、その化石が含まれる地層は古生代に堆積したと推定できます。このように時代を特定する化石を示準化石といいます。「あたたかく浅い海」という情報は、堆積した場所の環境を示す示相化石(サンゴなど)の役割であり、年代の推定とは区別する必要があります。
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等粒状組織
Q5
マグマが地下深くでゆっくりと冷え固まってできた深成岩に見られる、ほぼ同じ大きさの大きな結晶が隙間なく組み合わさった岩石の組織を何といいますか。
地学
火山・地震・地層
★ やさしい
知識
正答率 —
🔥 類題3問
等粒状組織
石基
斑晶
斑状組織
💡 答えを確認
✅ 正解
等粒状組織
地下深くでマグマが時間をかけて冷却されると、すべての成分が結晶として大きく成長する時間が確保されます。その結果、火山岩に見られる「石基」のような微細な部分がなく、大きな結晶同士が密接に組み合わさる「等粒状組織」が形成されます。これに対し、地表付近で急冷された火山岩は「斑状組織」となります。
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震源までの距離
Q6
地震が発生したとき、観測点にP波が到着してからS波が到着するまでの時間を何といいますか。この時間は震源までの距離を求める際に重要な指標となります。
地学
火山・地震・地層
★ やさしい
知識
正答率 —
🔥 類題2問
主要動継続時間
初期微動継続時間
地震発生間隔
震源断層移動時間
💡 答えを確認
✅ 正解
初期微動継続時間
地震波には速いP波と遅いS波があり、この2つの波が到着する時刻の差を初期微動継続時間と呼びます。震源から離れるほどこの時間は長くなるため、震源までの距離を特定するための重要な手がかりとなります。
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マグマの冷却速度と結晶の成長
Q7
マグマの冷え方と結晶の大きさを調べるモデル実験として、熱いミョウバン水溶液を2つのビーカーに用意しました。一方は氷水に入れて急激に冷やし、もう一方はそのまま放置してゆっくり冷やしたとき、氷水で冷やした方のビーカーで見られる現象として正しい説明を選びなさい。
地学
火山・地震・地層
★★ 基本
実験・観察
正答率 —
🔥 類題3問
結晶は全く現れず、そのままの液体の状態を保つ。
冷却を始めてから結晶が現れるまでに非常に長い時間がかかる。
形の整った大きな結晶が少数現れる。
非常に小さな結晶が大量に現れる。
💡 答えを確認
✅ 正解
非常に小さな結晶が大量に現れる。
温度による溶解度の変化を利用した実験において、氷水を使って急激に冷却すると、水に溶けていられなくなった成分が短時間で一斉に固形物(結晶)として現れます。この場合、一つひとつの結晶が成長する時間がほとんどないため、非常に細かな結晶の集まりとなります。これは火山の地表付近で急冷されてできる火山岩の組織の成因と同様の原理です。
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堆積岩
Q8
れき、砂、泥、または火山灰や生物の死がいなどの堆積物が、地層の中で長い年月をかけて上の層の重みなどにより押し固められてできた岩石を総称して何といいますか。
地学
火山・地震・地層
★ やさしい
知識
正答率 —
🔥 類題3問
変成岩
火成岩
堆積岩
深成岩
💡 答えを確認
✅ 正解
堆積岩
地層を形成する物質が積み重なり、その重圧によって粒子同士の隙間が埋まり、固まった岩石を堆積岩と呼びます。これに対して、マグマが冷え固まってできたものは火成岩と呼ばれ、区別されます。
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示相化石
Q9
地層が堆積した当時の周囲の環境を推定する手がかりとなる化石を何といいますか。
地学
火山・地震・地層
★ やさしい
知識
正答率 —
🔥 類題3問
生痕化石
示相化石
保存化石
示準化石
💡 答えを確認
✅ 正解
示相化石
特定の限られた環境でしか生息できない生物の化石は、その地層が形成された当時の環境(気温、水深、塩分濃度など)を判断する材料となります。このような化石を「示相化石」と呼びます。一方、地層が堆積した年代を特定するのに使われる化石は「示準化石」であり、区別が必要です。
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P波
Q10
ある地点の地震計による記録を確認したところ、17時8分10秒に小さな揺れが始まり、その5秒後の17時8分15秒に大きな揺れが始まった。この17時8分10秒に始まった揺れを引き起こした波の名称と、その波の性質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
S波:波の進行方向と同じ方向に振動する縦波
S波:波の進行方向に垂直な方向に振動する横波
P波:波の進行方向に垂直な方向に振動する横波
P波:波の進行方向と同じ方向に振動する縦波
💡 答えを確認
✅ 正解
P波:波の進行方向と同じ方向に振動する縦波
地震で最初に観測される初期微動は、最も伝わる速さが速いP波によって引き起こされる。P波は波の進行方向と振動方向が一致する縦波である。一方、後から届く大きな揺れ(主要動)を引き起こすのはS波で、こちらは横波である。
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中生代を代表する化石
Q11
ある調査地点の泥の層から恐竜の歯の化石が発見されました。この地層が堆積した時代は「中生代」であると考えられます。この地層から同時に発見される可能性が最も高い、中生代を代表する化石はどれですか。
地学
火山・地震・地層
★ やさしい
知識
正答率 —
🔥 類題2問
マンモス
ビカリア
サンヨウチュウ
アンモナイト
💡 答えを確認
✅ 正解
アンモナイト
恐竜が生息していた中生代の地層から発見され、堆積した年代を特定する目安となる化石を「示準化石」と呼びます。アンモナイトは恐竜とともに中生代を代表する示準化石です。サンヨウチュウは古生代、ビカリアは新生代(新第三紀)、マンモスは新生代(第四紀)の示準化石であるため、恐竜と同じ地層から産出する可能性は極めて低いです。
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初期微動継続時間と震源距離の関係
Q12
震源からの距離と初期微動継続時間の関係について、科学的に正しく述べたものはどれですか。
地学
火山・地震・地層
★★ 基本
原理・計算
正答率 —
🔥 類題3問
初期微動継続時間は震源からの距離に比例し、距離が遠くなるほど短くなる
初期微動継続時間は震源からの距離に関わらず一定であり、岩盤の硬さによってのみ変化する
初期微動継続時間は震源からの距離に反比例し、距離が遠くなるほど短くなる
初期微動継続時間は震源からの距離にほぼ比例し、距離が遠くなるほど長くなる
💡 答えを確認
✅ 正解
初期微動継続時間は震源からの距離にほぼ比例し、距離が遠くなるほど長くなる
P波とS波はそれぞれ一定の速さで伝わりますが、P波の方が速いため、震源から離れれば離れるほど、2つの波が地点に到達するまでの時間差は大きくなっていきます。この関係は「初期微動継続時間は震源距離に比例する」という法則として知られており、大森公式などの計算の基礎となっています。
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斑晶
Q13
火成岩の組織において、石基の中に斑晶が点在する「斑状組織」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
★★★ 標準
原理・計算
正答率 —
🔥 類題3問
地表に噴出したマグマが海水などで一瞬にして冷え固まったため、すべての結晶が同じ大きさになったため
マグマに含まれるすべての成分が、地下深くで非常に長い時間をかけて均一に冷却・結晶化したため
岩石が地表で長期間にわたって風化や侵食を受け、軟らかい部分だけが削られて硬い結晶が浮き出てきたため
地下深くでゆっくり成長した結晶が、マグマの上昇と噴出に伴う急激な冷却によって、微細な粒の中に閉じ込められたため
💡 答えを確認
✅ 正解
地下深くでゆっくり成長した結晶が、マグマの上昇と噴出に伴う急激な冷却によって、微細な粒の中に閉じ込められたため
斑晶はマグマが地下深くに留まっている間に成長した大きな結晶です。その後、火山活動によってマグマが地表付近へ移動すると、残りの液体部分が急冷されて石基となります。この冷却速度の差が、大きさの異なる結晶が混在する理由です。
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石灰岩の性質
Q14
ある岩石を観察したところ、色は白っぽい灰色で、くぎでこすると表面に傷がつくほど柔らかいことがわかりました。この岩石片にうすい塩酸を数滴垂らしたとき、どのような変化が観察されますか。
地学
火山・地震・地層
★★ 基本
実験・観察
正答率 —
🔥 類題3問
激しく音を立てて燃え上がり、灰になる
気体が発生して、岩石が溶ける
刺激臭のある気体が発生し、青色の水溶液になる
特に変化は見られず、表面が濡れるだけである
💡 答えを確認
✅ 正解
気体が発生して、岩石が溶ける
白っぽい灰色でくぎで傷がつくほど柔らかいという特徴は、石灰岩の物理的性質を示しています。この石灰岩にうすい塩酸をかけると、成分である炭酸カルシウムと反応して二酸化炭素の泡が発生します。この反応過程で岩石の成分が分解されるため、岩石が溶けていく様子が観察されます。
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堆積岩
Q15
海底などに堆積したれき、砂、泥が、長い年月をかけて硬い「堆積岩」へと変化していく過程について述べたものとして、最も適切な原理はどれか答えなさい。
地学
火山・地震・地層
★★★ 標準
原理・計算
正答率 —
🔥 類題3問
マグマの熱によって堆積物の一部が溶け、それが冷え固まる際に周囲の砂や泥を接着することで固まる
堆積物が海水に溶けている塩分と化学反応を起こし、新しい金属成分へと変化することで固まる
地層の中に含まれる空気が、地圧によって二酸化炭素に変化し、炭酸カルシウムが生成されることで固まる
上に次々と堆積物が積み重なることで、その重みによって粒子が押し固められ、隙間の水が追い出されることで固まる
💡 答えを確認
✅ 正解
上に次々と堆積物が積み重なることで、その重みによって粒子が押し固められ、隙間の水が追い出されることで固まる
堆積岩が形成される主な要因は、上部に重なる地層の重み(圧力)です。この圧力を受けることで、堆積物の粒子間の隙間が小さくなり、水分が絞り出されるとともに、粒子同士が密着することで岩石となります。この作用を成岩作用と呼びます。
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震源までの距離
Q16
ある観測点において、地震による揺れを記録したところ、17時8分10秒に小さな揺れ(P波)が始まり、17時8分15秒に大きな揺れ(S波)が始まりました。この観測データから震源までの距離を求める考え方として、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
主要動が始まった17時8分15秒という時刻は震源の深さに反比例するため、これを利用して距離を推定する
初期微動継続時間の5秒間は震源までの距離に比例するため、これを利用して距離を推定する
初期微動と主要動の時間の差は震源の方向に依存するため、これを利用して距離を推定する
初期微動が始まった17時8分10秒という時刻は地震の規模に比例するため、これを利用して距離を推定する
💡 答えを確認
✅ 正解
初期微動継続時間の5秒間は震源までの距離に比例するため、これを利用して距離を推定する
P波とS波の速さの差によって生じる「初期微動継続時間」は、震源からの距離が遠くなるほど長くなり、その長さは震源までの距離に比例します。この問題の場合、17時8分10秒から15秒までの5秒間が初期微動継続時間にあたり、この値を用いることで震源までの距離を計算で導き出すことが可能になります。
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中生代を代表する化石
Q17
地層の調査において、恐竜の歯やアンモナイトの化石が発見された場合、これらの化石はその地層が堆積した「年代」を特定する重要な手がかりとなります。このような化石の名称と、これらの化石から判断される時代名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
★★ 基本
実験・観察
正答率 —
🔥 類題2問
示相化石であり、時代は中生代である
示相化石であり、時代は古生代である
示準化石であり、時代は中生代である
示準化石であり、時代は古生代である
💡 答えを確認
✅ 正解
示準化石であり、時代は中生代である
地層が堆積した当時の「年代」を特定するのに役立つ化石を「示準化石」といいます。これに対し、当時の「環境(海か陸かなど)」を特定する化石は「示相化石」と呼ばれます。恐竜やアンモナイトは地球の歴史における「中生代」に繁栄し、その後に絶滅した生物であるため、これらが含まれる地層は中生代に堆積したものであると判断できます。
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れき岩の粒の丸み
Q18
ある堆積岩の塊を観察したところ、数センチメートル程度の大きさの石の粒が砂や泥と混ざり合って固まっていました。含まれている石の粒の輪郭がいずれも滑らかで角がない場合、この岩石が形成された環境や過程について述べたものとして正しいものはどれか、次の中から選びなさい。
地学
火山・地震・地層
★★ 基本
実験・観察
正答率 —
🔥 類題2問
河川によって石が運ばれる過程で、角がとれた状態で河口や海岸付近に堆積した。
火山の噴火によって放出された火山弾が、空中で冷え固まりながら地表に降り積もった。
生物の死骸が深い海底で静かに積み重なり、海水に溶けていた成分によって固まった。
地殻変動によって岩石に強い熱と圧力が加わり、一度溶けたものが再び結晶化した。
💡 答えを確認
✅ 正解
河川によって石が運ばれる過程で、角がとれた状態で河口や海岸付近に堆積した。
堆積岩に含まれる粒が丸みを帯びている事実は、その粒が流水による運搬作用を長く受けたことを示しています。山地から運ばれてきた「れき」が、川の流れによって運ばれる間に角を削られ、流速の遅くなった河口や海岸付近で堆積して岩石になったと考えられます。火山噴出物(凝灰岩など)や生物岩(石灰岩など)の形成過程では、このように一様に角がとれた粒が集まる現象は説明できません。
徳島県公立高校入試(2022)類似
鍵層を利用した地層の推定
Q19
地層のつながりを調査する際、広範囲にわたってほぼ同時に堆積した火山灰の層(凝灰岩の層)などは、離れた地点の地層を比較するための重要な目印となる。このような層を一般に何と呼ぶか。
地学
火山・地震・地層
★ やさしい
知識
正答率 —
🔥 類題3問
示相化石
不整合面
示準化石
鍵層
💡 答えを確認
✅ 正解
鍵層
特定の時期に広範囲にわたって堆積した凝灰岩の層などは、離れた場所の地層を対比させるための優れた目印となり、これを鍵層と呼ぶ。示相化石は当時の環境、示準化石は堆積した時代を示すものである。
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斑晶
Q20
火山岩に見られる斑状組織において、大きな結晶である斑晶のまわりを埋めている、肉眼では判別できないほど微細な結晶やガラス質で構成された部分を何といいますか。
地学
火山・地震・地層
★★ 基本
実験・観察
正答率 —
🔥 類題3問
斑晶
造岩鉱物
火山灰
石基
💡 答えを確認
✅ 正解
石基
マグマが地表や地表付近で急激に冷やされた際、結晶が大きく成長する時間がなかったために、微細な結晶やガラス質の状態で固まった部分を石基と呼びます。対して、あらかじめ地下で大きく成長していた結晶が斑晶です。
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凝灰岩の形成原因
Q21
火山の噴火によって放出された火山灰や軽石などの噴出物が、地表や海底に厚く積み重なり、長い年月をかけて押し固められてできた岩石を何といいますか。
地学
火山・地震・地層
★ やさしい
知識
正答率 —
🔥 類題2問
れき岩
砂岩
泥岩
凝灰岩
💡 答えを確認
✅ 正解
凝灰岩
火山の噴火に由来する火山灰などの噴出物が堆積してできた岩石を凝灰岩と呼びます。これは堆積岩の一種であり、堆積した当時の火山活動を知る重要な手がかりとなります。粒の形が角張っていることや、鉱物などの火山由来の物質が含まれていることが特徴です。
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凝灰岩の形成原因
Q22
離れた複数の地点において、地層を調査したところ、泥の層の間に挟まれるように、見た目が非常によく似た白っぽい火山灰からなる層が見つかりました。この火山灰の層が、離れた場所にある地層どうしを比較して、それらが同じ時代に堆積したことを判断する有力な手がかり(鍵層)となる理由として、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
火山灰は泥や砂に比べて非常に長い時間をかけてゆっくりと堆積するから
火山灰の中には特定の時代の生物の化石が共通して必ず含まれているから
火山灰は大規模な地震が発生した際に、地層の間に後から流れ込む性質があるから
火山の噴火による火山灰は、短期間に広い範囲に降り積もるから
💡 答えを確認
✅ 正解
火山の噴火による火山灰は、短期間に広い範囲に降り積もるから
火山の噴火は地質学的な時間スケールで見ると非常に短い期間に起こる現象です。放出された火山灰は風に乗って広範囲に運ばれ、同時に各地で降り積もるため、その地点が離れていても火山灰の層(凝灰岩の層)を基準にすることで、同じ時期の地層であることを特定できます。このような地層を「鍵層(かぎそう)」と呼び、地層の対比に利用されます。
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鍵層を利用した地層の推定
Q23
ある地域の地層が水平に重なっているものとする。標高265mの地点Aにおいて、地表から5m掘り進んだところで凝灰岩の層が現れた。この地点Aから離れた場所にある、標高275mの地点Dにおいて、同じ凝灰岩の層が現れると予測される深さは地表から何mか。
地学
火山・地震・地層
★★★ 標準
原理・計算
正答率 —
🔥 類題3問
15m
25m
10m
5m
💡 答えを確認
✅ 正解
15m
地点Aの凝灰岩の層の高さ(標高)は、地表の標高265mから深さ5mを引いた「260m」である。地層が水平であるならば、地点Dでも同じ標高260mの高さに凝灰岩の層が存在することになる。地点Dの地表の標高は275mであるため、そこから標高260mの層までの深さを求めると、275m - 260m = 15mとなる。
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示相化石
Q24
ある地層からサンゴの化石が見つかった場合、その地層が堆積した当時はどのような環境であったと推定できますか。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3問
あたたかくて浅い、きれいな海
河口付近の塩分濃度が低い水域
冷たくて深い海
水温の変化が激しい湖の底
💡 答えを確認
✅ 正解
あたたかくて浅い、きれいな海
サンゴは現代でも「あたたかくて浅い、きれいな海」にのみ生息しています。このように、生息環境が限られている生物の化石が見つかることで、その地層が堆積した当時の環境を特定することができます。他には「アサリ」の化石からは「浅い海や河口付近」であることが推定されます。
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玄武岩
Q25
マグマが地表付近で急激に冷えて固まってできた火山岩のうち、有色鉱物の割合が約半分程度と高く、全体的に黒っぽい色をしている岩石を何といいますか。
地学
火山・地震・地層
★ やさしい
知識
正答率 —
🔥 類題3問
安山岩
斑れい岩
流紋岩
玄武岩
💡 答えを確認
✅ 正解
玄武岩
マグマが地表やその付近で急激に冷えて固まった岩石を火山岩といいます。火山岩の中でも、鉄やマグネシウムを多く含む有色鉱物の割合が高く、黒っぽい色調を持つものが玄武岩に分類されます。選択肢にある安山岩や流紋岩は玄武岩よりも無色鉱物の割合が多く、斑れい岩は玄武岩と同じ成分ですが地下深くでゆっくり固まった深成岩です。
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示準化石
Q26
地層が堆積した当時の地質年代を推定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 —
🔥 類題2問
生痕化石
示相化石
示準化石
印象化石
💡 答えを確認
✅ 正解
示準化石
特定の地質年代にのみ生存し、広い範囲に分布していた生物の化石は、地層ができた時代を判断する基準となります。これを示準化石と呼び、古生代のフズリナやサンヨウチュウ、中生代のアンモナイトなどが代表的です。一方で、当時の環境を推定するのに役立つ化石は示相化石と呼ばれます。
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等粒状組織
Q27
深成岩をルーペや顕微鏡で観察したとき、その組織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
★★ 基本
実験・観察
正答率 —
🔥 類題3問
微細な粒が集まった部分が見られず、全体がほぼ同じ大きさの大きな結晶で構成されている。
冷やされる際の圧力によって、すべての結晶が一定の方向に長く伸びて並んでいる。
大きな結晶である斑晶と、それを埋める微細な石基という部分に分かれている。
結晶の粒が非常に小さく、肉眼では粒の区別がほとんどつかないほど均質である。
💡 答えを確認
✅ 正解
微細な粒が集まった部分が見られず、全体がほぼ同じ大きさの大きな結晶で構成されている。
深成岩の大きな特徴は、すべての結晶が十分に成長している点にあります。観察図や標本においては、火山岩で見られるような「結晶になれなかった細かい物質(石基)」が存在せず、多角形に近い形の大きな結晶がパズルのように組み合わさっている様子が観察されます。これが等粒状組織の視覚的特徴です。
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堆積物の粒の大きさと水深の関係
Q28
海底に堆積する粒の大きさと、堆積する場所の水深や海岸からの距離の関係について述べた文として、正しいものはどれですか。
地学
火山・地震・地層
★ やさしい
知識
正答率 —
🔥 類題2問
粒の大きさと堆積する場所には関係がなく、海流の速さのみで決まる。
粒の小さい泥は、波や流れの影響が小さい水深の深い場所に堆積する。
粒の小さい泥は重いため、河口付近の最も水深が浅い場所に速やかに沈む。
粒の大きいれきは、水の抵抗を受けにくいため最も遠い沖合まで運ばれる。
💡 答えを確認
✅ 正解
粒の小さい泥は、波や流れの影響が小さい水深の深い場所に堆積する。
河川から海に流れ込んだ堆積物は、水の流れが弱くなるにつれて重いものから順に沈んでいきます。れきは重いため流速がある程度ある沿岸付近で沈みますが、泥は非常に細かく水中に浮遊しやすいため、流れがほとんどなくなる沖合の深い場所まで運ばれてから堆積します。このように、海岸からの距離や水深に応じて堆積物の粒の大きさには規則的な分布が見られます。
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深成岩の形成場所
Q29
深成岩に見られる、石基がなく、ほぼ同じ大きさの大きな結晶のみが組み合わさっている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
実験・観察
正答率 —
🔥 類題3問
層状組織
斑状組織
非晶質組織
等粒状組織
💡 答えを確認
✅ 正解
等粒状組織
地下深くではマグマの冷却速度が非常に遅いため、すべての鉱物の結晶が大きく成長する時間があります。その結果、ほぼ同じ大きさの結晶が隙間なく組み合わさった「等粒状組織」が作られます。
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初期微動継続時間と震源距離の関係
Q30
ある地震を4つの地点で観測したところ、P波とS波の到着時刻の差が、地点Aでは6秒、地点Bでは10秒、地点Cでは4秒、地点Dでは9秒でした。これらの地点を、震源からの距離が近い順に並べ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
★★ 基本
実験・観察
正答率 —
🔥 類題3問
地点C → 地点D → 地点A → 地点B
地点C → 地点A → 地点D → 地点B
地点B → 地点D → 地点A → 地点C
地点A → 地点B → 地点C → 地点D
💡 答えを確認
✅ 正解
地点C → 地点A → 地点D → 地点B
初期微動継続時間(P波とS波の到着時刻の差)は、震源からの距離に比例して長くなるという性質があります。したがって、この時間が短い地点ほど震源から近いと判断できます。観測された秒数を比較すると、C地点(4秒)< A地点(6秒)< D地点(9秒)< B地点(10秒)の順になるため、この順番が震源から近い順となります。
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深成岩の形成場所
Q31
地下深くにあるマグマだまりの周辺で、マグマが長い時間をかけてゆっくりと冷え固まって形成される岩石を総称して何といいますか。
地学
火山・地震・地層
★ やさしい
知識
正答率 —
🔥 類題3問
火山岩
深成岩
堆積岩
変成岩
💡 答えを確認
✅ 正解
深成岩
マグマが地下深くでゆっくりと冷え固まることで形成される火成岩は深成岩と呼ばれます。これに対し、地表付近で急激に冷え固まったものは火山岩と呼ばれ、形成場所の違いによって区別されます。
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斑晶
Q32
火成岩の組織を顕微鏡などで観察すると、小さな結晶やガラス質が詰まった部分の中に、比較的大きな結晶がいくつか混じっていることがあります。この、微細な粒の中に点在する比較的大きな結晶を何といいますか。
地学
火山・地震・地層
★ やさしい
知識
正答率 —
🔥 類題3問
石基
深成岩
等粒状組織
斑晶
💡 答えを確認
✅ 正解
斑晶
マグマが地表付近で急激に冷えて固まってできた火山岩には、地下で成長した比較的大きな結晶である「斑晶」と、地表付近で急冷されてできた微細な粒の集まりである「石基」が見られます。この組織全体を斑状組織と呼びます。
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石灰岩の性質
Q33
サンゴやフズリナといった生物の死がいが積み重なってできた岩石で、主成分が炭酸カルシウムであり、うすい塩酸をかけると二酸化炭素を発生させる性質を持つ堆積岩の名称を答えなさい。
地学
火山・地震・地層
★ やさしい
知識
正答率 —
🔥 類題3問
砂岩
凝灰岩
チャート
石灰岩
💡 答えを確認
✅ 正解
石灰岩
サンゴやフズリナなどの生物由来の成分が堆積して形成される岩石は石灰岩です。石灰岩は炭酸カルシウムを主成分としているため、酸性溶液である塩酸と反応すると、二酸化炭素が発生するという化学的性質を持っています。非常によく似た成因を持つチャートは、二酸化ケイ素を主成分とするため塩酸とは反応しません。
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玄武岩
Q34
玄武岩をルーペで観察すると、大きな結晶の粒である「斑晶」が、肉眼では判別できないほどの微細な粒である「石基」の中に散らばっている様子が見られます。このような、火山岩に特有の組織を何といいますか。
地学
火山・地震・地層
★★ 基本
実験・観察
正答率 —
🔥 類題3問
へき開
非晶質組織
斑状組織
等粒状組織
💡 答えを確認
✅ 正解
斑状組織
火山岩はマグマが地表付近で急速に冷却されるため、地下で成長していた大きな結晶(斑晶)のまわりを、結晶が十分に成長できなかった細かな粒(石基)が埋めるような構造になります。この組織を斑状組織と呼びます。一方、地下深くでゆっくり冷えて全ての結晶が大きく成長した深成岩の組織は等粒状組織と呼ばれ、区別されます。
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マグマの冷却速度と結晶の成長
Q35
地下深くでマグマがゆっくり冷え固まってできた深成岩は、大きな結晶が組み合わさった「等粒状組織」をもちます。深成岩においてこのように結晶が大きく成長する理由として、最も適切なものはどれですか。
地学
火山・地震・地層
★★★ 標準
原理・計算
正答率 —
🔥 類題3問
地下深くにある岩石の成分がマグマに溶け込み、結晶の核となる物質が減少するから。
地下深くは圧力が非常に高く、物質の密度が大きいため、結晶が強制的に大きく固まるから。
マグマが地表に噴き出す際に、急激に周囲の水分を吸収して結晶の成長が促進されるから。
地下深くは周囲の温度が高く、マグマの熱が逃げにくいため、冷却に長い時間がかかるから。
💡 答えを確認
✅ 正解
地下深くは周囲の温度が高く、マグマの熱が逃げにくいため、冷却に長い時間がかかるから。
岩石は熱を伝えにくい性質があるため、地下深くにあるマグマは周囲の岩石に熱を奪われにくく、冷却速度が非常に遅くなります。このように冷却に長い時間がかかると、結晶が成長するための時間が十分に得られるため、全ての結晶が大きく育ち、等粒状組織となります。これに対し、地表付近は温度が低いため、熱が急速に奪われて冷却速度が速くなります。
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フズリナ
Q36
ある地層から、大きさが5mm程度の小さな殻の形をしたフズリナの化石が発見されました。この地層が堆積した年代と、フズリナがその年代を決定する「示準化石」として適している理由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
★★ 基本
原理・計算
正答率 —
🔥 類題2問
地質年代は古生代であり、限られた短い期間に広い範囲で栄えた生物であるため。
地質年代は古生代であり、非常に長い期間にわたって特定の狭い環境に生息した生物であるため。
地質年代は中生代であり、非常に長い期間にわたって特定の狭い環境に生息した生物であるため。
地質年代は中生代であり、限られた短い期間に広い範囲で栄えた生物であるため。
💡 答えを確認
✅ 正解
地質年代は古生代であり、限られた短い期間に広い範囲で栄えた生物であるため。
フズリナは古生代の海に繁栄した原生動物の仲間であり、この化石が含まれる地層は古生代に堆積したことが分かります。地層の堆積年代を特定する示準化石には、「生存期間が短いこと」と「広い範囲に分布していること」の2つの条件が求められます。一方、サンゴやアサリのように、堆積当時の環境を特定する化石は示相化石と呼ばれます。
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マグマの冷却速度と結晶の成長
Q37
マグマが冷えて火成岩ができるとき、冷却される速度と結晶の育ち方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。
地学
火山・地震・地層
★ やさしい
知識
正答率 —
🔥 類題3問
冷却速度に関わらず、結晶の大きさは一定である。
急激に冷えると、結晶が大きく成長する。
温度が上がるときに、結晶は大きく成長する。
ゆっくり冷えると、結晶が大きく成長する。
💡 答えを確認
✅ 正解
ゆっくり冷えると、結晶が大きく成長する。
マグマが地下深くで時間をかけてゆっくりと冷え固まると、成分が結びついて結晶を作るための時間が十分に確保されるため、一つひとつの結晶は大きく成長します。一方、地表付近などで急激に冷え固まると、結晶が成長する時間が足りないため、結晶は非常に小さくなるか、あるいは結晶にならないガラス質になります。
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示相化石
Q38
示相化石としてふさわしい生物の特徴について述べたものとして、最も適切なものはどれか。
地学
火山・地震・地層
★★★ 標準
原理・計算
正答率 —
🔥 類題3問
広い範囲に生息し、生存期間が非常に短い生物
特定の限られた環境にのみ生息し、生存期間が非常に短い生物
特定の限られた環境にのみ生息し、生存期間が長い生物
あらゆる環境に適応でき、生存期間が非常に長い生物
💡 答えを確認
✅ 正解
特定の限られた環境にのみ生息し、生存期間が長い生物
示相化石は「当時の環境」を推定するためのものであるため、特定の環境下でしか生きられない性質を持つ生物が適しています。また、その環境であればどの時代の地層からでも見つかる可能性がある方がよいため、生存期間(種が存続した期間)は長い方が有効です。これに対し、広い範囲に分布し特定の時代にのみ栄えた生物は、地層の年代を特定する「示準化石」に適しています。
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初期微動継続時間と震源距離の関係
Q39
地震が発生したとき、最初に届く小さな揺れ(P波)が始まってから、次に届く大きな揺れ(S波)が始まるまでの時間を何といいますか。
地学
火山・地震・地層
★ やさしい
知識
正答率 —
🔥 類題3問
マグニチュード
初期微動継続時間
震源距離
主要動継続時間
💡 答えを確認
✅ 正解
初期微動継続時間
地震波には、伝わる速さが速いP波と、遅いS波があります。この2つの波の速さの差によって、観測地点にP波が到着してからS波が到着するまでには時間差が生じます。この時間差のことを初期微動継続時間と呼びます。
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鍵層を利用した地層の推定
Q40
複数の地点で作成された柱状図を比較して、その地域全体の地層の重なりを復元しようとする際、各地点の「地表からの深さ」だけを見て判断してはいけない。その理由として最も適切な説明はどれか。
地学
火山・地震・地層
★★ 基本
実験・観察
正答率 —
🔥 類題3問
地層は必ず地表の傾斜と同じ角度で平行に堆積する性質があるから
火山灰の層は時間の経過とともに地層の中を上下に移動するから
柱状図に記載される岩石の種類は、観察する人によって定義が異なるから
各地点の地表の標高が異なると、同じ層でも地表からの深さが変わるから
💡 答えを確認
✅ 正解
各地点の地表の標高が異なると、同じ層でも地表からの深さが変わるから
柱状図は地表からの深さで表されることが多いが、地点によって地表の標高(海抜)は異なる。地層のつながりを正しく判断するには、地表の標高から各層の深さを差し引き、海面からの高さに換算して比較する必要がある。
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堆積物の粒の大きさと水深の関係
Q41
ある地点で地層の重なりを調査したところ、下の層から上の層に向かって、れき、砂、泥の順に堆積していることが確認されました。このような地層の重なり方から、この地点の堆積当時の水深はどのように変化したと考えられますか。
地学
火山・地震・地層
★★ 基本
実験・観察
正答率 —
🔥 類題2問
海岸から遠ざかり、水深が次第に深くなった
海岸に近づき、水深が次第に浅くなった
水深は変化せず、川の流れだけが遅くなった
水深は変化せず、川の流れだけが速くなった
💡 答えを確認
✅ 正解
海岸から遠ざかり、水深が次第に深くなった
流水によって海へ運ばれた堆積物は、粒が大きく重い「れき」が海岸に近い場所に、粒が小さく軽い「泥」が海岸から遠い水深の深い場所に堆積するという規則性があります。地層の下から上に向かって粒が小さくなっている(れき→泥)という事実は、時間の経過とともにその場所の環境が「海岸に近い浅い場所」から「海岸から遠い深い場所」へと変化したことを示しています。
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