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

理科
類似過去問に挑戦

最大10年分の公立高校入試の類似過去問70,487件収録

出題都道府県
単元
学年
📌 この記事でわかること
  • ・全国の公立高校入試問題（理科）20,121件を分析
  • ・東京の理科過去問390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1030件を作成
  • ・一問一答形式で定期テスト・入試対策に差をつけよう！
当サイトでは、全国の公立高校入試過去問を独自にデータベース化し、理科に関する20,121件もの膨大な過去問を徹底的に分析しています。その中でも、東京都の入試問題については390件を精緻に収録し、合格への最短ルートを導き出すための準備を整えました。 東京都の公立高校入試における理科の出題傾向を分析すると、生物（27%）、化学（25%）、物理（24%）、地学（24%）と、各分野が非常にバランスよく構成されていることがわかります。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力をつけることが、高得点への鍵となります。 特に注目すべきは、頻出テーマ第1位である 形質の分離比 です。このテーマは全体の2%を占めており、当サイトのデータベース内では実に1,030問もの 類似問題 が存在します。つまり、この分野を攻略することは、そのまま入試本番での得点力に直結するということです。 限られた受験勉強の時間の中で、やみくもに問題を解く必要はありません。当サイトが提供する分析データと効率的な学習メソッドを活用すれば、無駄を省き、確実に理科の得点を伸ばすことが可能です。膨大なデータに裏打ちされた戦略で、志望校合格という目標を、確かな自信とともに掴み取りましょう。さあ、ここから理科の学習を劇的に変える挑戦を始めませんか。
東京の科目別 過去問数
科目出題件数割合
生物105 件27%
化学98 件25%
物理94 件24%
地学93 件24%
「東京」でよく出ている理科の問題は？
📊 東京の入試傾向分析（理科）
分析した過去問（理科・全国）
20,121 件
東京の収録過去問（理科）
390 件
頻出テーマランキング出題傾向
1
形質の分離比
7問（2%）
2
電流がつくる磁界
6問（2%）
3
示準化石と示相化石
6問（2%）
4
湿度と飽和水蒸気量
6問（2%）
5
染色体数の変化と維持
5問（1%）
分析のポイント

東京の頻出テーマ1位は形質の分離比。2位は電流がつくる磁界。出やすい問題は必ず押さえておこう。

物理の単元別 出題数（東京・全94件）
単元出題件数割合
運動とエネルギー36 件38%
電流・磁界35 件37%
光・音・力23 件24%
化学の単元別 出題数（東京・全98件）
単元出題件数割合
イオン・酸アルカリ38 件39%
化学変化・原子分子33 件34%
物質の性質27 件28%
生物の単元別 出題数（東京・全105件）
単元出題件数割合
細胞・光合成・体のしくみ52 件50%
遺伝・進化・生態系35 件33%
植物・動物の分類18 件17%
地学の単元別 出題数（東京・全93件）
単元出題件数割合
火山・地震・地層39 件42%
気象・天気30 件32%
天体・宇宙・環境24 件26%
東京都の公立高校入試における理科の出題傾向について、全国20,121件の過去問分析データに基づき解説します。 1. 科目バランス 東京都の理科入試における各分野の出題割合は、生物が27パーセント、化学が25パーセント、物理が24パーセント、地学が24パーセントとなっています。4分野がほぼ均等に出題される構成です。 2. 頻出項目 分析データに基づく頻出項目の上位3つは以下の通りです。 第1位は 形質の分離比 であり、7問の出題実績があります。 第2位は 電流がつくる磁界 であり、6問の出題実績があります。 第3位は 示準化石と示相化石 であり、6問の出題実績があります。 3. 直近の出題年度の傾向 2024年度から2026年度にかけての出題傾向として、基礎的な知識を問う問題に加え、実験結果から法則性を導き出す考察問題の比率が維持されています。2024年度は物理分野での計算問題が中心となり、2025年度は化学分野における化学反応式の理解を問う問題が配置されました。2026年度においても、各分野の基本概念を応用した複合的な設問構成が継続されています。
全国過去問出題率（理科）
少ない
多い

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

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

東京の過去問出題率は93%と高いため、過去問をしっかりやりこむことで高得点が狙えます。出題傾向が安定しているので、過去問対策を重点的に進めることをお勧めします。

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

東京都公立高校入試の理科：光・音・力

最終更新日：2026/06/23（全500問・12単元）

🔗 「光・音・力」の解説＆一問一答（単元別）
📚 物理の単元一覧を見る

東京都公立高校入試(2016)類似

凸レンズによる実像の形成条件

Q1 光学台の上に焦点距離が10cmの凸レンズとスクリーンを固定し、凸レンズからスクリーンまでの距離を20cmに設定しました。このとき、凸レンズを挟んでスクリーンの反対側に置いた電球を動かして、スクリーン上にはっきりと実像を映すためには、凸レンズから電球までの距離を何cmにする必要がありますか。
物理 光・音・力 ★★ 基本 実験・観察 正答率 — 🔥 類題3問
💡 答えを確認
✅ 正解
20cm
凸レンズによってスクリーンにはっきりと実像が映るとき、物体からレンズまでの距離が焦点距離の2倍であれば、レンズから像（スクリーン）までの距離も焦点距離の2倍の位置になります。この実験では焦点距離が10cmであるため、その2倍にあたる20cmの距離に電球を置くことで、反対側20cmの位置にあるスクリーンに像が結ばれます。
東京都公立高校入試(2021)類似

音の高さと振動数

Q2 物体が振動して音が発生するとき、1秒間に物体が振動する回数を何といいますか。また、その回数と音の高さの関係について正しく述べたものはどれですか。
物理 光・音・力 ★ やさしい 知識 正答率 — 🔥 類題3問
💡 答えを確認
✅ 正解
振動数といい、回数が多いほど音は高くなる
音の高さは、音源となる物体が振動する速さによって決まります。この1秒あたりの振動の回数を振動数（単位はHz）と呼び、振動数が多いほど高い音になり、振動数が少ないほど低い音になります。なお、音の大きさは振動の振れ幅である振幅によって決まります。
東京都公立高校入試(2026)類似

水深と水圧の関係

Q3 透明な筒の両端にゴム膜を張り、これを水中に水平（横向きの状態）に保って沈めた。このときのゴム膜のようすについて正しく述べたものはどれか。
物理 光・音・力 ★★ 基本 原理・計算 正答率 — 🔥 類題3問
💡 答えを確認
✅ 正解
左右のゴム膜は、同じ水深に位置しているため、どちらも同じだけ内側にへこむ。
水圧の大きさは水面からの深さ（水深）によって決まります。筒を水平に保って沈めた場合、左右の両端にあるゴム膜の中心は同じ水深に位置することになります。したがって、それぞれのゴム膜が受ける水圧の大きさは等しくなり、内側へのへこみ方も同じになります。
東京都公立高校入試(2019)類似

反射の法則

Q4 鏡の面に光を当てたとき、鏡の反射面とその光との間の角度が40度でした。このときの反射角の大きさとして正しいものはどれですか。ただし、反射角は反射面に垂直な線と反射した光との間の角度を指すものとします。
物理 光・音・力 ★★ 基本 原理・計算 正答率 — 🔥 類題3問
💡 答えを確認
✅ 正解
50度
入射角や反射角は、鏡の面（反射面）ではなく「反射面に垂直な線」を基準にして測ります。鏡の面と光の角度が40度である場合、垂直な線（90度）との間の角度である入射角は「90 － 40 ＝ 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。
東京都公立高校入試(2021)類似

音の大きさと振幅

Q5 モノコードの弦をはじいたとき、音が大きくなるにつれて、弦の震え方はどのように変化しますか。また、その震えの幅を何と呼びますか。最も適切な組み合わせを選びなさい。
物理 光・音・力 ★ やさしい 知識 正答率 — 🔥 類題3問
💡 答えを確認
✅ 正解
振動の幅が大きくなり、この幅を振幅という。
音の大きさは物体が振動する幅によって決まります。この振動の振れ幅を振幅と呼び、振幅が大きくなるほど、周囲の空気を大きく震わせることができるため、耳に届く音の大きさは大きくなります。1秒間あたりの振動の回数である振動数は、音の「高さ」に関係する要素であり、音の大きさとは独立した性質です。
東京都公立高校入試(2026)類似

重力と質量の関係

Q6 物体の「質量」と、その物体にはたらく「重力」の関係について説明した文として、正しいものはどれか。なお、100gの物体にはたらく重力の大きさを1N（ニュートン）とする。
物理 光・音・力 ★ やさしい 知識 正答率 — 🔥 類題2問
💡 答えを確認
✅ 正解
重力の大きさは質量に比例し、質量500gの物体には5Nの重力がはたらく。
物体にはたらく重力の大きさは、その物体の質量に比例するという関係がある。質量100gの物体にはたらく重力の大きさを1Nと定義した場合、質量が5倍の500gになれば、重力の大きさも5倍の5Nとなる。質量は場所によって変わらない物体そのものの量であり、重力はその物体を地球などが引く力のことである。
東京都公立高校入試(2014)類似

水圧による力の大きさの計算

Q7 浸水被害への対策を検討するレポートにおいて、水圧による扉への負荷についてまとめました。物体が水から受ける「力の大きさ」と、その地点での「水圧」および「面積」の関係を説明した文として、最も適切なものはどれですか。
物理 光・音・力 ★ やさしい 知識 正答率 — 🔥 類題2問
💡 答えを確認
✅ 正解
単位面積あたりの水圧に、水を受ける部分の面積を掛けることで力の大きさが求められる
圧力（水圧）とは、1平方メートルという決まった面積あたりに垂直にはたらく力の大きさを定義したものです。そのため、面全体が受ける力の大きさを算出するには、1平方メートルあたりの力である水圧の値に、実際に力が加わっている面全体の面積を掛ける必要があります。水の深さは水圧自体の強さを決定する要因になりますが、力の大きさを求める直接の計算には水圧と面積を用います。
東京都公立高校入試(2026)類似

フックの法則

Q8 あるばねに加える力の大きさを2倍、3倍にすると、ばねの伸びも2倍、3倍になるという関係が見られた。このような、ばねの伸びと加えた力の大きさの間に成り立つ数学的な関係を何というか。
物理 光・音・力 ★ やさしい 知識 正答率 — 🔥 類題3問
💡 答えを確認
✅ 正解
比例
ばねを引く力の大きさと、それによるばねの伸びは一定の比率で増加する。この法則をフックの法則と呼び、加える力が2倍になれば伸びも2倍、力が半分になれば伸びも半分になる。このような関係を数学的には「比例」と定義する。
東京都公立高校入試(2025)類似

圧力の計算と大小比較

Q9 水平な机の上に、質量が10kgで底面積が50平方センチメートルの物体Pと、同じく質量が10kgで底面積が200平方センチメートルの物体Qを置きました。このとき、物体Pが机におよぼす圧力は、物体Qが机におよぼす圧力の何倍になりますか。
物理 光・音・力 ★★★ 標準 原理・計算 正答率 — 🔥 類題3問
💡 答えを確認
✅ 正解
4倍
圧力は「力の大きさ÷面積」で求められます。問題文において、物体Pと物体Qの質量はともに10kgであり、机にかかる力の大きさは等しいことがわかります。圧力は面積に反比例するため、面積が200平方センチメートルから50平方センチメートルへと4分の1になると、圧力は4倍になります。計算式で比較しても、物体Pは10/50、物体Qは10/200となるため、Pの圧力はQの4倍であることが導き出せます。
東京都公立高校入試(2022)類似

月面上における質量と重力の測定

Q10 月面上において、物体の「質量」と、その物体に働く「重力の大きさ」を測定した場合の関係について、最も適切な記述を選びなさい。ただし、月面での重力の大きさは地球上の約6分の1であるとします。
物理 光・音・力 ★ やさしい 知識 正答率 — 🔥 類題3問
💡 答えを確認
✅ 正解
質量は地球上と変わらないが、重力の大きさは地球上の約6分の1になる。
質量は測定する場所によらず一定である「物質そのものの量」を指します。これに対し、重力は天体が物体を引く力であり、その大きさは天体の質量や半径によって決まります。月は地球よりも質量が小さいため、物体を引く力である重力の大きさは地球の約6分の1となりますが、物体に含まれる物質の量である質量自体が減少することはありません。
東京都公立高校入試(2014)類似

水圧による力の大きさの計算

Q11 集中豪雨によって建物の扉が浸水した際、扉にかかる水圧の影響を考慮する必要があります。水深が30cmのとき、扉の浸水した部分が受ける平均的な水圧が1500Paであったとします。この扉の浸水している部分の面積が30平方メートルであるとき、水圧によって扉全体が受ける力の大きさは何N（ニュートン）ですか。
物理 光・音・力 ★★ 基本 原理・計算 正答率 50%（2回） 🔥 類題2問
💡 答えを確認
✅ 正解
45000N
水圧は単位面積（1平方メートル）あたりにはたらく圧力の大きさを表しています。物体が受ける力の大きさは、「圧力（Pa）× 面積（平方メートル）」の計算式で求めることができるため、平均的な水圧1500Paに受圧面積である30平方メートルを掛けることで、45000Nという力の大きさが算出されます。浸水時の避難や扉の設計において、この水圧による負荷を正しく計算することは非常に重要です。
東京都公立高校入試(2025)類似

圧力の計算と大小比較

Q12 質量5kgで底面積50平方センチメートルの物体ア、質量10kgで底面積50平方センチメートルの物体イ、質量3kgで底面積200平方センチメートルの物体ウ、質量10kgで底面積200平方センチメートルの物体エの4つがあります。これらを水平なスポンジの上に置いたとき、スポンジが最も深く沈み、スポンジにはたらく圧力が最大となるものはどれですか。
物理 光・音・力 ★★ 基本 実験・観察 正答率 — 🔥 類題3問
💡 答えを確認
✅ 正解
物体イ
圧力は面に垂直にはたらく力を受ける面積で割ることで求められ、力の大きさに比例し、面積の大きさに反比例します。まず、物体アとイを比較すると、面積が同じ50平方センチメートルで質量が大きい（力が大きい）物体イの方が圧力は大きくなります。次に、物体イとエを比較すると、質量が同じ10kgで面積が小さい物体イの方が圧力は大きくなります。物体ウは質量が最も小さく面積が最大であるため圧力も最小となります。したがって、質量が大きく面積が小さい物体イが最も大きな圧力を生じさせます。
東京都公立高校入試(2016)類似

音の大きさと高さの決定要因

Q13 ニホンアマガエルやトウキョウダルマガエルが、喉の辺りにある鳴袋（めいふく）を大きく膨らませて大きな音で鳴き、その声を遠くまで響かせている様子を観察しました。このとき、カエルが発している音の波の性質について正しく説明しているものはどれですか。
物理 光・音・力 ★★ 基本 原理・計算 正答率 33%（3回） 🔥 類題2問
💡 答えを確認
✅ 正解
鳴袋を大きく震わせることで、音波の振幅を大きくしている
音が大きく聞こえ、遠くまで届くのは、音波の振幅が大きいためにエネルギーが大きくなっているからです。カエルが喉を大きく膨らませて力強く鳴くとき、空気が大きく振動するため、結果として音の振幅が大きくなり、大きな鳴き声となります。振動数は音の高さに関係するものであり、音の大きさ（遠くへの響きやすさ）に直接関わるのは振幅です。
東京都公立高校入試(2021)類似

音の大きさと振幅

Q14 音の伝わり方を調べるために、発生した音をコンピュータ（オシロスコープ）に入力して画面上の波形を観察しました。音の高さを変えずに、音の大きさだけを大きくしたとき、画面上に表示される波形にはどのような変化が現れますか。
物理 光・音・力 ★★ 基本 実験・観察 正答率 — 🔥 類題3問
💡 答えを確認
✅ 正解
波の山から中心線までの垂直方向の距離が大きくなる。
音の大きさが変化するとき、波形図においては上下方向の振れ幅である振幅が変化します。波の山から中心線までの距離（または谷から中心線までの距離）は振幅を表しているため、音が大きくなるとこの距離は大きくなります。一方で、波の山から隣の山までの間隔は音の高さ（振動数）に関係する部分であるため、音の高さを変えない場合はこの間隔は変化しません。
東京都公立高校入試(2017)類似

浮力と密度の関係

Q15 水に浮いている物体を無理やり手で押し込んで、完全に水の中に沈めた状態にします。このとき、物体にはたらく浮力の大きさと、物体の密度および体積の関係について述べたものとして正しい説明を選びなさい。
物理 光・音・力 ★★ 基本 実験・観察 正答率 — 🔥 類題2問
💡 答えを確認
✅ 正解
物体の密度が水よりも大きい場合、物体がすべて沈んだときにはたらく浮力は、物体の重力よりも小さくなる。
物体が液体中で受ける浮力の大きさは、その物体が押ししのけた液体の重さに等しくなります。物体の密度が液体の密度よりも大きいということは、同じ体積あたりで比較したとき、物体にはたらく重力が押ししのけた液体の重さ（浮力）よりも大きくなることを意味します。そのため、物体の密度が水より大きければ、完全に沈んだ状態での浮力は重力に及ばず、手を離すと物体は沈みます。逆に物体の密度が水より小さければ、浮力が重力を上回るため物体は浮き上がります。
東京都公立高校入試(2026)類似

重力と質量の関係

Q16 同じ質量のおもりをいくつか用意し、ばねを引く力の大きさを測定した。おもりの数が2個のときは4N、4個のときは8N、6個のときは12Nの力が測定された。100gの物体にはたらく重力の大きさを1N（ニュートン）としたとき、このおもり1個の質量は何gか。
物理 光・音・力 ★★ 基本 原理・計算 正答率 — 🔥 類題2問
💡 答えを確認
✅ 正解
200g
実験の結果から、おもりの数が2個で4N、4個で8Nの力がはたらいているため、おもり1個あたりにはたらく重力の大きさは 4N ÷ 2 = 2N であることがわかる。100gの物体にはたらく重力の大きさを1Nとしているため、2Nの重力がはたらく物体の質量は、100g × 2 = 200g と算出できる。このように、重力の大きさが一定の割合で増加していることから、質量と重力の比例関係が成立しているといえる。
東京都公立高校入試(2017)類似

水中にある物体の浮き上がり現象

Q17 水中にある魚を空気中から斜めに見ると、魚は実際よりも浅い位置に浮き上がって見えます。このように、光が水の中から空気中へ進むときに、水と空気の境界の面で光が折れ曲がる現象の名称と、そのときの角度の関係を組み合わせたものとして正しいものはどれですか。
物理 光・音・力 ★ やさしい 知識 正答率 — 🔥 類題2問
💡 答えを確認
✅ 正解
現象は屈折であり、入射角よりも屈折角の方が大きくなる。
光が水（密度が高い物質）から空気（密度が低い物質）へ斜めに進むとき、その境界の面で光が折れ曲がる現象を屈折といいます。このとき、境界面に垂直な線と光の筋がなす角のうち、水側の角度を「入射角」、空気側の角度を「屈折角」と呼び、屈折角の方が入射角よりも大きくなるという性質があります。
東京都公立高校入試(2026)類似

音の振幅と振動数

Q18 音の性質を決める「振幅」と「振動数」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 光・音・力 ★ やさしい 知識 正答率 100%（1回） 🔥 類題2問
💡 答えを確認
✅ 正解
音の大きさは振幅によって決まり、振幅が大きくなるほど大きな音になる。
音には「大きさ」と「高さ」の2つの特徴があります。音の大きさは、物体が震える幅である「振幅」に比例し、振幅が大きければ大きいほど、耳に聞こえる音は大きくなります。一方、音の高さは1秒間に振動する回数である「振動数」によって決まり、振動数が多いほど高い音になります。
東京都公立高校入試(2025)類似

圧力の計算と大小比較

Q19 質量5kgで底面積が50平方センチメートルの直方体を、水平な床の上に置きました。このとき、床にはたらく圧力は何Pa（パスカル）ですか。ただし、100gの物体にはたらく重力の大きさを1Nとし、1Paは1平方メートルあたりの面を1Nの力で押すときの圧力とします。
物理 光・音・力 ★★★ 標準 原理・計算 正答率 — 🔥 類題3問
💡 答えを確認
✅ 正解
10000Pa
圧力をPaの単位で求める際は、力をN（ニュートン）、面積を平方メートルで計算する必要があります。質量5kgの物体にはたらく重力は50Nです。また、面積50平方センチメートルを平方メートルに換算すると、1平方メートルは10000平方センチメートルであるため、0.005平方メートルとなります。これらを圧力の公式（圧力＝力÷面積）に当てはめると、50÷0.005＝10000となるため、圧力は10000Paとなります。
東京都公立高校入試(2024)類似

光の屈折角の変化

Q20 光源からの光を、空気中から直方体ガラスの境界に向かって斜めに入射させました。光はまず空気からガラスに入る境界で屈折し、次にガラスから空気へ出る境界で再び屈折して進んでいきました。このとき、ガラスから空気へ出る境界における光の進み方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
💡 答えを確認
✅ 正解
ガラスから空気へ出るとき、入射角よりも屈折角の方が大きくなるため、光は法線から遠ざかる方向に曲がる
光が異なる物質の境界を通過する際、物質の密度によって光の進む速さが変わることで屈折が起こります。ガラスから空気中へ光が出る地点（境界）では、光が加速するため、屈折角が入射角よりも大きくなるように外側へ曲がります。この性質により、直方体ガラスを透過した後の光は、最初に入射した光の道筋と平行にずれて進むことになります。
東京都公立高校入試(2023)類似

凸レンズによる実像の性質

Q21 光学台に凸レンズと物体、スクリーンを並べ、物体を凸レンズから見て焦点距離の2倍よりも遠い位置に置きました。このとき、スクリーン上にはっきりとした像を映すことができました。この像の向きと大きさ、および種類の組み合わせとして適切なものはどれか答えなさい。
物理 光・音・力 ★★ 基本 実験・観察 正答率 — 🔥 類題3問
💡 答えを確認
✅ 正解
上下左右が逆向き（倒立）の実像で、大きさは物体よりも小さい
物体を凸レンズから焦点距離の2倍より遠い位置に置いたとき、光は凸レンズで屈折し、レンズの反対側のスクリーン上に集まって実像を結びます。このときの実像は上下左右が逆になる倒立となり、像の大きさは物体そのものよりも小さくなるという物理的性質があります。
東京都公立高校入試(2023)類似

凸レンズによる実像の性質

Q22 凸レンズを用いた実験において、物体を凸レンズから遠ざけていき、レンズから物体までの距離を焦点距離の2倍よりもさらに大きくしました。このとき、凸レンズの反対側ではっきりとした実像が結ばれる範囲（スクリーンの位置）として適切なものはどれですか。
物理 光・音・力 ★★★ 標準 原理・計算 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
レンズの焦点から、焦点距離の2倍の位置までの間
物体が焦点距離の2倍の位置にあるとき、像は反対側の焦点距離の2倍の位置に結ばれます。ここから物体をさらに遠ざけると、光が収束する位置はレンズの焦点へと近づいていきます。したがって、物体が焦点距離の2倍より遠い場所にある限り、実像は常に「焦点」と「焦点距離の2倍」の間の範囲に現れることになります。
東京都公立高校入試(2023)類似

凸レンズによる実像の性質

Q23 光学台において、凸レンズから焦点距離の2倍より遠い位置に物体を置きました。このとき、スクリーン上にはっきりとした実像を映し出すためには、凸レンズから見てスクリーンの位置をどこに調整すればよいか述べたものとして適切なものを選びなさい。
物理 光・音・力 ★★★ 標準 原理・計算 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
凸レンズから見て反対側の、焦点と焦点距離の2倍の点の間
凸レンズによる像の形成において、物体を焦点距離の2倍より遠くに置いた場合、屈折した光は反対側の焦点と焦点距離の2倍の距離にある点の間で交わります。物体が凸レンズから遠ざかるほど像は焦点に近づき、物体が焦点距離の2倍の位置に近づくほど像は焦点距離の2倍の点に近づくため、スクリーンはその範囲内に位置させる必要があります。
東京都公立高校入試(2021)類似

音の高さと振動数

Q24 ある音の波形を分析したところ、1回の振動にかかる時間（周期）が0.005秒であることがわかりました。この音の振動数は何Hzですか。また、この音と「周期が0.002秒の音」を比較した場合、どちらの音の方が高く聞こえますか。
物理 光・音・力 ★★★ 標準 原理・計算 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
振動数は200Hzであり、周期0.002秒の音の方が高く聞こえる
振動数（Hz）は「1 ÷ 周期（秒）」という式で計算できます。1 ÷ 0.005秒 を計算すると200Hzとなります。音の高さは振動数が多いほど高くなるため、周期がより短い（＝1秒間により多く振動する）0.002秒の音の方が、0.005秒の音よりも高い音として認識されます。
東京都公立高校入試(2016)類似

音の大きさと高さの決定要因

Q25 音の性質を決定する要因について、音が高くなる条件と音が大きくなる条件の組み合わせとして適切なものはどれですか。
物理 光・音・力 ★ やさしい 知識 正答率 100%（1回） 🔥 類題2問
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✅ 正解
1秒間あたりの振動数（周波数）が多くなり、振幅が大きくなる
音の高さは音源が1秒間に振動する回数である振動数（周波数）によって決まり、振動数が多いほど音は高くなります。また、音の大きさは振動の振れ幅である振幅によって決まり、振幅が大きいほど音は大きくなります。したがって、より高く、より大きな音になるためには、振動数が多く、かつ振幅が大きくなければなりません。
東京都公立高校入試(2015)類似

音の到達時間の計算

Q26 100m走のタイムを正確に測定するため、ゴール地点にいる記録係は、スタートの合図をどのように判断してストップウォッチを動かし始めるのが最も適切か、次の説明から選びなさい。
物理 光・音・力 ★★ 基本 実験・観察 正答率 33%（3回） 🔥 類題2問
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✅ 正解
ピストルから煙が出たのが見えた瞬間に押し始める
光の速さは非常に速く、100m程度の距離であれば瞬時に届く。一方で、音速は秒速約340mであり、100m進むのにおよそ0.3秒かかる。音が聞こえた瞬間にストップウォッチを押し始めると、実際にスタートした瞬間よりも約0.3秒遅れて計測が始まってしまうため、視覚的に確認できる煙を合図にする必要がある。
東京都公立高校入試(2017)類似

浮力と密度の関係

Q27 体積が500cm³の、中に砂が入った密閉容器があります。この容器を密度1.00g/cm³の水に入れたところ底まで沈みましたが、密度1.05g/cm³の食塩水に入れたところ水面に浮かびました。このときの容器全体の質量として適切な値を選びなさい。
物理 光・音・力 ★★★ 標準 原理・計算 正答率 — 🔥 類題2問
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✅ 正解
510g
物体が液体に沈むのは物体の密度が液体の密度より大きいときであり、浮くのは物体の密度が液体の密度より小さいときです。密度は質量を体積で割って求められるため、体積500cm³の物体が密度1.00g/cm³の水に沈むことから、物体の質量は 500 × 1.00 = 500g よりも大きいことがわかります。一方で、密度1.05g/cm³の食塩水に浮くことから、質量は 500 × 1.05 = 525g よりも小さいことがわかります。500gより大きく525gより小さい選択肢は510gとなります。
東京都公立高校入試(2026)類似

水深と水圧の関係

Q28 水中の物体にはたらく水圧の性質について、正しい説明はどれか。
物理 光・音・力 ★ やさしい 知識 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
水圧はあらゆる方向からはたらき、水深が深くなるほどその大きさは大きくなる。
水圧は、その地点より上にある水の重さによって生じるため、物体の表面に対してあらゆる方向から垂直にはたらきます。また、深くなるほどその地点より上に存在する水の量が増えるため、水深に比例して水圧の大きさは増大します。
東京都公立高校入試(2015)類似

物質の密度と平均密度の比較

Q29 質量7.26kg、体積700cm³の球体Aと、質量7.26kg、体積1100cm³の球体Bがあります。どちらも外側は鉄（密度7.9g/cm³）でできていますが、内部には鉄とは異なる物質が詰まっています。この2つの球体の内部について考察した結果として適切なものを選択してください。
物理 光・音・力 ★★★ 標準 実験・観察 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
球体Aの平均密度は鉄より大きいため内部に鉄より高密度の物質があり、球体Bの平均密度は鉄より小さいため内部に鉄より低密度の物質がある。
球体Aの平均密度は 7260g ÷ 700cm³ ≒ 10.37g/cm³ となり、鉄の密度（7.9g/cm³）を上回るため、内部には鉄より密度の大きい物質が含まれている。一方、球体Bの平均密度は 7260g ÷ 1100cm³ ＝ 6.6g/cm³ となり、鉄の密度を下回るため、内部には鉄より密度の小さい物質（または空洞）が含まれていると考えられる。このように、全体の質量が同じでも内部を構成する物質の密度の違いが体積の差として現れる。
東京都公立高校入試(2022)類似

月面上における質量と重力の測定

Q30 月面上において、上皿てんびんを用いて物体の質量をはかったところ、地球上で測定したときと同じ質量の分銅と釣り合いました。このように、重力の大きさが異なる場所でも上皿てんびんで正しい質量が測定できる理由として、最も適切な説明はどれですか。
物理 光・音・力 ★★★ 標準 原理・計算 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
月面上では物体にかかる重力は小さくなるが、比較する分銅にかかる重力も同じ割合で小さくなるから。
上皿てんびんは、左右の皿に載せた「物体にはたらく重力」と「分銅にはたらく重力」を比較する器具です。月面上では地球上に比べて重力が約6分の1になりますが、これは左の皿の物体にも、右の皿の分銅にも同じように作用します。両方の皿にかかる力が等しく減少するため、釣り合うときの分銅の組み合わせ（＝質量）は地球上と変わりません。
東京都公立高校入試(2019)類似

反射の法則

Q31 光源から出た光を直方体のガラスに入射させ、その底面に設置された鏡で反射させる実験を行いました。鏡の表面に対して垂直な線を引き、入射した光との角度（入射角）を測定したところ30度でした。このとき、鏡で反射した光と垂直な線との間の角度である「反射角」の大きさとして適切なものはどれですか。
物理 光・音・力 ★ やさしい 実験・観察 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
30度
反射の法則により、光が鏡で反射する際の入射角と反射角は等しくなるという性質があります。問題文において入射角が30度であると示されているため、反射角も同じ30度になります。
東京都公立高校入試(2020)類似

光の反射の法則と像

Q32 水面上にある物体から出た光が水面で反射し、その反射光が観測者の目に届くとき、観測者には物体が水面の下にあるように見えます。このとき見える「像」の位置と光の進み方について正しく説明したものはどれですか。
物理 光・音・力 ★★ 基本 実験・観察 正答率 — 🔥 類題2問
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✅ 正解
物体から水面までの距離と同じだけ、水面から深い位置に像が見える
反射光を反対方向に延長していくと、水面を境界線として物体とちょうど反対側の対称な位置で一点に集まります。観測者の目には、あたかもその点から光が直進してきたように感じられるため、物体と水面に対して対称な位置に像が見えることになります。
東京都公立高校入試(2024)類似

光の屈折角の変化

Q33 光が空気中からガラスの境界に対して斜めに入射し、ガラス内を通って再び空気中へ出ていく際、光の進む角度が変化する理由として正しい説明はどれですか。
物理 光・音・力 ★★★ 標準 原理・計算 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
物質によって光が進む速さが異なり、境界を斜めに通過する際に進みやすい方へ道筋が変化するため
屈折という現象は、異なる物質どうしの境界で光の速さが変わることによって起こります。光が速さの速い物質（空気）から遅い物質（ガラス）へ斜めに入ると、先にガラスに到達した光の一部が減速するため、車輪の片側にブレーキがかかったときのように進行方向が変化します。これが屈折角と入射角の差が生じる根本的な原理です。
東京都公立高校入試(2021)類似

音の高さと振動数

Q34 オシロスコープを用いて、ある一定の高さの音を画面上の波形として観察しました。このオシロスコープの画面において、横軸は時間を、縦軸は振幅（振動の振れ幅）を表しています。元の音よりも高い音を鳴らしたとき、画面に表示される波形の変化として適切なものはどれですか。
物理 光・音・力 ★★ 基本 実験・観察 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
波の1つ分にかかる横方向の長さ（周期）が短くなる
高い音は振動数が多い、つまり1回振動するのにかかる時間（周期）が短い音のことです。オシロスコープの横軸は時間を表しているため、高い音になると波の1周期分にあたる横方向の長さが詰まって表示されます。振幅の変化は音の大きさを変えたときに現れる現象です。
東京都公立高校入試(2019)類似

反射の法則

Q35 光が鏡などの反射面で跳ね返るとき、反射面に垂直な線と入射した光との間の角度を「入射角」、反射した光との間の角度を「反射角」といいます。これらの角度の大きさの関係について述べた法則を何といいますか。
物理 光・音・力 ★ やさしい 知識 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
反射の法則
光が反射面で反射するとき、入射角と反射角は常に等しくなります。この決まりを反射の法則と呼び、物理学における光の基本的な性質の一つです。
東京都公立高校入試(2025)類似

光の屈折と入射角

Q36 台形ガラスの内部を進む光が、空気との境界面に斜めに到達し、そのまま空気中へ進んだ。このときの光の道筋を説明したものとして適切なものはどれか。ただし、光は全反射していないものとする。
物理 光・音・力 ★★ 基本 実験・観察 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
屈折角が入射角よりも大きくなるように、法線から遠ざかる向きに曲がる
光がガラスや水などの「光が進みにくい物質」から、空気などの「光が進みやすい物質」へ進むとき、屈折角は入射角よりも大きくなるという性質がある。このため、光の道筋は境界面に垂直な法線から遠ざかる方向に折れ曲がることになる。
東京都公立高校入試(2022)類似

光の屈折角と視認性の変化

Q37 水の入った容器の底にある物体から出た光が、水面で屈折して空気中へ進むときの「入射角」と「屈折角」の関係について説明したものとして、正しいものはどれか。
物理 光・音・力 ★★★ 標準 原理・計算 正答率 — 🔥 類題2問
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✅ 正解
水面から空気中へ光が進むとき、入射角よりも屈折角の方が常に大きくなる。
光が水（密度の大きな物質）から空気（密度の小さな物質）へ進むとき、境界線に対して垂直な線と光の筋がなす角度を比較すると、水の中の角度である「入射角」よりも、空気中の角度である「屈折角」の方が大きくなります。このため、水中の物体を斜めから見ると、実際よりも浅い位置にあるように浮き上がって見えます。
東京都公立高校入試(2018)類似

凸レンズによる実像の性質

Q38 光学台の上に電球、焦点距離が10cmの凸レンズ、スクリーンを一直線上に並べ、電球と凸レンズの距離を15cmに設定しました。このとき、レンズの反対側にあるスクリーンにはっきりと像が映りました。このように、物体から出た光が凸レンズを通過したあとに実際に集まってできる、上下左右が逆になった像の名称として正しいものはどれですか。
物理 光・音・力 ★ やさしい 知識 正答率 — 🔥 類題2問
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✅ 正解
倒立の実像
物体が凸レンズの焦点の外側にあるとき、レンズを通った光は一点に集まり、スクリーンに像を映し出します。この実物を通り抜けた光によってできる像を実像と呼び、その向きは必ず上下左右が逆になるため、倒立の実像となります。
東京都公立高校入試(2024)類似

光の屈折角の変化

Q39 光がガラスの中から空気中へ進むとき、境界で折れ曲がって進む現象を屈折といいます。このとき、ガラスから空気へ進む際の入射角と屈折角の大きさの関係について述べたものとして、正しいものはどれですか。
物理 光・音・力 ★ やさしい 知識 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
屈折角は入射角よりも大きくなる
光がガラスや水などの密な媒体から、空気のような疎な媒体へ斜めに進むとき、光の速さが変化するため、境界で光が折れ曲がります。この際、光は法線から遠ざかるように屈折するため、入射角よりも屈折角の方が大きくなります。反対に、空気からガラスへ入る場合は、入射角よりも屈折角の方が小さくなります。
東京都公立高校入試(2019)類似

重力の向き

Q40 地球上の物体には、常に地球の中心に向かう力が働いています。この力の名称と、その向きを表す言葉の組み合わせとして最も適切なものはどれですか。
物理 光・音・力 ★ やさしい 知識 正答率 — 🔥 類題2問
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✅ 正解
重力、鉛直下向き
地球が物体をその中心に向かって引く力を重力と呼びます。この力の向きは、物体がどのような運動をしていても、またどのような状態であっても、常に地球の中心を指す鉛直下向きとなります。
東京都公立高校入試(2015)類似

物質の密度と平均密度の比較

Q41 質量が7.26kgで、外側が鉄（密度7.9g/cm³）で作られた2つの球体があります。1つは体積が700cm³、もう1つは体積が1100cm³です。体積が1100cm³の球体について、その平均密度と内部の様子を説明したものとして最も適切なものを選択してください。
物理 光・音・力 ★★ 基本 原理・計算 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
平均密度は約6.6g/cm³であり、鉄の密度よりも小さいため、内部に空洞や鉄より密度の小さい物質が含まれている。
密度は「質量 ÷ 体積」で算出される。質量7.26kgは7260gであるため、体積1100cm³で割ると、平均密度は7260 ÷ 1100 ＝ 6.6g/cm³となる。この値は鉄の密度（7.9g/cm³）よりも小さいため、物体の内部には空気のような密度の極めて小さい物質や、鉄よりも軽い物質が含まれていると判断できる。
東京都公立高校入試(2025)類似

光の屈折と入射角

Q42 光源装置から出た光が、台形ガラスの内部を通って空気との境界面に斜めに到達した。このとき、境界面に対して垂直に引いた「法線」と、「ガラスから境界面に向かう光」との間になす角の名称として適切なものはどれか。
物理 光・音・力 ★ やさしい 知識 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
入射角
光が異なる物質の境界面に当たるとき、その境界面に対して垂直な線を法線と呼ぶ。この法線と境界面に入ってくる光（入射光）とのなす角を入射角、法線と境界面から出ていく光（屈折光）とのなす角を屈折角と定義する。境界面そのものと光がなす角と混同しないよう注意が必要である。

東京都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

東京都公立高校入試(2016)類似

電気エネルギーから熱と力学的エネルギーへの変換

Q1 コンセントにつないだドライヤーを使用して温風を出しているとき、供給された電気エネルギーは主にどのようなエネルギーに変換されていますか。最も適切な組み合わせを選びなさい。
物理 運動とエネルギー ★ やさしい 知識 正答率 — 🔥 類題2問
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✅ 正解
熱エネルギーと力学的エネルギー
ドライヤーは内部の電熱線によって空気をつくる熱エネルギーと、モーターを回転させて風を送る力学的エネルギーの両方を、電気エネルギーから変換して利用する装置です。電池の内部に蓄えられるような化学エネルギーへの変換はこの過程では行われません。
東京都公立高校入試(2026)類似

仕事の大きさ

Q2 理科における「仕事」の定義に基づいたとき、仕事が「0（ゼロ）」であるとみなされる現象はどれですか。
物理 運動とエネルギー ★★ 基本 実験・観察 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
重い荷物を手に持ったまま、水平な床の上で静止しているとき
仕事は「力の大きさ」と「その力の向きに移動した距離」の積で決まります。そのため、大きな力を加えていても、物体が全く移動していない（移動距離が0である）場合、行われた仕事は0Jとなります。また、力が加わっている向きと移動する向きが垂直である場合も、その力による仕事は0となります。
東京都公立高校入試(2022)類似

平均の速さ

Q3 0.1秒間隔で物体の運動を記録した際、各区間の移動距離が 10.6cm → 9.0cm → 5.6cm と変化していました。このように物体の速さが変化している運動において、全区間を通した「平均の速さ」を求める際の考え方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 実験・観察 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
途中の速さの変化は考慮せず、全体の移動距離と合計時間から算出する
平均の速さは、特定の区間内での細かい速度変化（加速や減速）を一切考慮せず、全体としてどれだけの距離をどれだけの時間で進んだかという結果のみに注目して計算します。そのため、移動距離の合計を時間の合計で割るという手順が用いられます。各区間の距離を区間数で割るだけでは「時間あたりの距離」にならないため、速さを求めたことにはなりません。
東京都公立高校入試(2020)類似

電気エネルギーと熱エネルギーの変換

Q4 電気抵抗を持つ電熱線に電流を流すと、供給されたエネルギーが別の種類のエネルギーに変換され、周囲の温度を上昇させることがあります。このように、電気が持つエネルギーが変換されて発生したエネルギーを何と呼びますか。
物理 運動とエネルギー ★ やさしい 知識 正答率 — 🔥 類題3問
💡 答えを確認
✅ 正解
熱エネルギー
物質に電流が流れる際、その物質が持つ電気抵抗によって、供給された電気エネルギーが熱エネルギーへと変換されます。この現象は、電気ケトルや電気ストーブなど、熱を利用する多くの電化製品の基本原理となっています。
東京都公立高校入試(2015)類似

動滑車にはたらく力のつり合い

Q5 動滑車を用いておもりを吊り下げ、静止させた状態における「力のつり合い」の説明として、最も適切なものはどれですか。
物理 運動とエネルギー ★ やさしい 知識 正答率 — 🔥 類題2問
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✅ 正解
動滑車を上向きに引く2本の糸の力の合計が、おもりにはたらく重力の大きさと等しくなっている。
動滑車が静止しているとき、物体にはたらく上下方向の力は釣り合っています。下向きにはおもりにはたらく重力が作用し、上向きには動滑車を通っている2つの区間の糸がそれぞれ力を及ぼしています。これら2本の糸による上向きの力の合計が、下向きの重力（ニュートン）と等しくなることで、動滑車は静止を維持できます。
東京都公立高校入試(2015)類似

仕事の大きさとエネルギーの変換

Q6 動滑車に吊るされたおもりを下降させ、それと糸で繋がれた水平な床の上の力学台車を運動させる実験を行った。おもりが下降を続けるとき、おもりが持っていたエネルギーの移り変わりについて述べたものとして、最も適切なものはどれか。ただし、摩擦や空気の抵抗は考えないものとする。
物理 運動とエネルギー ★★★ 標準 実験・観察 正答率 0%（1回） 🔥 類題3問
💡 答えを確認
✅ 正解
おもりの位置エネルギーが、おもりと力学台車の両方の運動エネルギーに変換されている
おもりが下降することで、その位置エネルギーは減少する。エネルギー保存の法則により、減少した位置エネルギーは運動している物体の運動エネルギーへと変換される。この装置では、おもり自身だけでなく、糸で繋がれた力学台車も同時に動いているため、おもりの位置エネルギーは「おもりと台車の両方の運動エネルギー」へと変換される。
東京都公立高校入試(2017)類似

等加速度直線運動

Q7 静止していた物体が一定の傾きの斜面をすべり始め、等加速度直線運動を行いました。この物体が動き始めてから0.5秒後の速さが200cm/sであったとき、動き始めてから0.3秒後の速さは何cm/sになると考えられますか。
物理 運動とエネルギー ★★★ 標準 原理・計算 正答率 100%（1回） 🔥 類題3問
💡 答えを確認
✅ 正解
120cm/s
等加速度直線運動では、速さは時間に比例します。0.5秒で200cm/sに達したことから、1秒あたりの速さの変化（加速度）は、200 ÷ 0.5 ＝ 400cm/s² であることがわかります。これに基づき、0.3秒後の速さを計算すると、400 × 0.3 ＝ 120cm/s と求められます。移動距離と速さを混同しないことが重要です。
東京都公立高校入試(2015)類似

仕事の大きさとエネルギーの変換

Q8 理科における「仕事」の定義について述べたものとして、最も適切なものはどれか。
物理 運動とエネルギー ★ やさしい 知識 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
物体に力を加え、その力の向きに物体を移動させたとき、力と移動距離の積で表される量
理科における仕事とは、物体に力を加えて、その力の向きに物体を移動させた状態を指す。その大きさは、加えた力（ニュートン）と移動した距離（メートル）の積で定義され、単位にはジュールが用いられる。移動距離がゼロの場合や、力の向きと移動の向きが垂直である場合は、仕事の大きさはゼロとなる。
東京都公立高校入試(2024)類似

高さと位置エネルギーの関係

Q9 質量が一定の物体において、基準面からの高さを20cmから60cmに変更した場合、物体が持つ位置エネルギーは元の何倍になりますか。
物理 運動とエネルギー ★★ 基本 原理・計算 正答率 — 🔥 類題3問
💡 答えを確認
✅ 正解
3倍
物体の位置エネルギーは、基準面からの高さに比例するという性質があります。質量が変化しない条件において、高さが20cmから60cmへと3倍に変化しているため、位置エネルギーも同様に3倍となります。
東京都公立高校入試(2024)類似

記録テープによる平均の速さ

Q10 斜面の角度を10度と20度に設定し、それぞれの斜面で台車を走らせて記録タイマーで運動を記録しました。10度の斜面では打点間隔が2.2cm、3.6cm、5.0cmと一定の割合で増加しましたが、20度の斜面では最初の打点間隔が4.4cmとなり、その後の間隔の伸びも10度のときより大きくなりました。この結果から考察できる内容として最も適切なものはどれか答えなさい。
物理 運動とエネルギー ★★ 基本 実験・観察 正答率 — 🔥 類題3問
💡 答えを確認
✅ 正解
斜面の傾きが大きくなると、台車にはたらく斜面下向きの力が大きくなるため、速さの増え方が大きくなる。
台車が斜面を下る運動では、斜面の角度が大きくなるほど、台車にはたらく重力の分力（斜面下向きの力）が大きくなります。力が大きいほど台車の加速の度合いが増すため、記録タイマーの打点間隔（一定時間ごとの移動距離）の伸び方も、角度が急な20度のときの方が10度のときよりも急激になります。
東京都公立高校入試(2024)類似

記録テープによる平均の速さ

Q11 記録タイマーを用いて、斜面を下る台車の運動を記録テープに記録しました。このとき、記録テープに打たれた特定の区間の移動距離を、その区間の移動にかかった時間で割って得られる値を何といいますか。
物理 運動とエネルギー ★ やさしい 知識 正答率 — 🔥 類題3問
💡 答えを確認
✅ 正解
平均の速さ
記録タイマーによって記録された一定区間の移動距離を、その移動に要した時間で割って算出した速さを「平均の速さ」と呼びます。これに対して、ごく短い時間の間に変化する各瞬間の速さを「瞬間の速さ」と呼び、記録タイマーの打点間隔を細かく見ることでこれに近づけることができます。
東京都公立高校入試(2024)類似

速さと運動エネルギーの関係

Q12 質量が等しい物体Aと物体Bがあります。物体Aが速さ2m/sで運動しており、物体Bが速さ6m/sで運動しているとき、物体Bが持つ運動エネルギーの大きさは、物体Aが持つ運動エネルギーの大きさの何倍になりますか。
物理 運動とエネルギー ★★★ 標準 原理・計算 正答率 — 🔥 類題3問
💡 答えを確認
✅ 正解
9倍
物体の運動エネルギーは、質量が同じであれば速さの2乗に比例します。物体Bの速さ（6m/s）は物体Aの速さ（2m/s）の3倍です。したがって、運動エネルギーは3の2乗で9倍になります。速さが3倍になっても運動エネルギーは3倍ではなく、その2乗倍になる点に注意が必要です。
東京都公立高校入試(2022)類似

斜面を下る物体の運動

Q13 摩擦のない滑らかな斜面の上に置いた物体を静かに放したとき、物体が斜面を滑り降りる運動の様子と、その原因となる力について正しく説明しているものはどれですか。
物理 運動とエネルギー ★ やさしい 知識 正答率 — 🔥 類題3問
💡 答えを確認
✅ 正解
物体には重力の斜面方向の分力が一定の大きさで働き続けるため、速さが一定の割合で増加する。
斜面上の物体には、常に鉛直下向きの重力が働いています。この重力を、斜面に平行な方向と垂直な方向に分解したとき、斜面に平行な方向の成分（分力）が物体を加速させる力となります。斜面の傾きが一定であれば、この分力の大きさも常に一定であるため、物体の速さは時間の経過とともに一定の割合で増加します。物体が移動しても重力そのものの大きさや、その分力の大きさが変化することはありません。
東京都公立高校入試(2019)類似

平均の速さの算出

Q14 水平な面上を運動する小球を0.1秒間隔でストロボ撮影したところ、連続する2つの区間の距離がいずれも17cmでした。このとき、この2つの区間を合わせた合計0.2秒間における小球の平均の速さは何cm/sですか。
物理 運動とエネルギー ★★ 基本 原理・計算 正答率 — 🔥 類題2問
💡 答えを確認
✅ 正解
170cm/s
平均の速さは、一定の区間の移動距離を、その移動にかかった時間で割ることで求められます。この問題では、2つの区間を合わせた移動距離は17cm + 17cm = 34cmであり、かかった時間は0.1秒 + 0.1秒 = 0.2秒となります。したがって、34cm ÷ 0.2秒を計算すると170cm/sとなります。
東京都公立高校入試(2022)類似

力の分解

Q15 水平な面にある物体を徐々に傾けて斜面にしていくとき、物体に働く重力を「斜面に平行な成分」と「斜面に垂直な成分」に分解して考えます。傾きを大きくしていくと、それぞれの成分の大きさはどのように変化しますか。
物理 運動とエネルギー ★★★ 標準 原理・計算 正答率 — 🔥 類題3問
💡 答えを確認
✅ 正解
平行な成分は大きくなり、垂直な成分は小さくなる
重力の大きさを対角線とする長方形を考えたとき、斜面の傾きが大きくなるほど、長方形は斜面に沿った方向に細長くなります。そのため、斜面に平行な成分（分力）は大きくなり、物体を動かそうとする力が増します。一方で、斜面を垂直に押す成分（分力）は小さくなるため、面を押しつける力は減少します。
東京都公立高校入試(2024)類似

斜面上での重力の分解

Q16 傾きが10度の斜面上に台車を置いたとき、台車には地球の中心に向かって重力がはたらいています。この斜面の傾きを徐々に大きくしていったとき、台車にはたらく「重力の大きさ」と、「重力の斜面に平行な分力の大きさ」の変化について正しく述べたものはどれですか。
物理 運動とエネルギー ★★ 基本 実験・観察 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
重力の大きさは一定で、斜面に平行な分力の大きさは大きくなる
物体にはたらく重力の大きさは、斜面の角度を変えても一定で変化しません。しかし、斜面の傾きを大きくすると、重力を分解したときの斜面に平行な方向の割合が大きくなるため、斜面に平行な分力は大きくなります。これが、傾斜が急なほど物体が速く加速する理由です。
東京都公立高校入試(2017)類似

力学的エネルギーと質量の関係

Q17 エネルギーと質量の関係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ですか。「同じ速さで運動している2つの物体があるとき、一方の物体の質量がもう一方の3倍であれば、その物体の（　X　）はもう一方の3倍である。また、この関係を（　Y　）という。」
物理 運動とエネルギー ★ やさしい 知識 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
X：運動エネルギー　Y：比例
物体が運動しているときに持つエネルギーを運動エネルギーといいます。運動エネルギーの大きさは、速さが同じであれば物体の質量に比例して大きくなります。したがって、質量が3倍になれば運動エネルギーも3倍という関係が成り立ち、このような2つの変数の関係を比例と呼びます。
東京都公立高校入試(2023)類似

平均の速さの算出

Q18 物体が移動したときの全道のりを、その移動に要した全時間で割ることで求められる、途中の速さの変化を無視して全区間を一定の速さで進んだと考えたときの速さを何というか、名称を答えなさい。
物理 運動とエネルギー ★ やさしい 知識 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
平均の速さ
物体の運動において、途中で速さが変化している場合でも、移動距離をその移動にかかった時間で割ることにより、一定の速さで移動し続けたとみなした値を算出することができる。これを平均の速さと呼び、これに対してごく短い時間に移動した距離から求める速さを瞬間の速さと呼ぶ。
東京都公立高校入試(2015)類似

動滑車を用いた系の速さの関係

Q19 動滑車を用いておもりを引き上げる装置において、糸を引く速さとおもりが上昇する速さの関係について、実験結果から導き出される正しい説明はどれですか。ただし、糸の重さや摩擦は考えないものとします。
物理 運動とエネルギー ★★ 基本 実験・観察 正答率 — 🔥 類題2問
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✅ 正解
糸を引く速さは、同時刻におけるおもりが上昇する速さの2倍になる
動滑車は2本の糸で物体を支える仕組みであるため、おもりを1cm持ち上げるためには、動滑車を通る糸を2cm分引き上げなければなりません。同じ時間内での移動距離を比較すると、常に「糸を引く距離 ＝ おもりの移動距離 × 2」という関係があります。移動距離と速さは比例するため、糸を引く端の速さはおもりの速さのちょうど2倍として観察されます。
東京都公立高校入試(2017)類似

力学的エネルギーと質量の関係

Q20 「物体の位置エネルギーおよび運動エネルギーの大きさは、高さや速さが同じであれば、物体の質量に比例して大きくなる」という法則を確かめる実験について、最も適切な結果の説明はどれですか。
物理 運動とエネルギー ★★ 基本 原理・計算 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
小球を離す高さを一定にして質量を2倍にすると、衝突した木片の移動距離も2倍になる。
位置エネルギーの大きさは物体の質量に比例します。同じ高さから小球を転がした場合、質量を2倍にすると、小球が持つ位置エネルギーおよび衝突直前の運動エネルギーも2倍になります。木片の移動距離は、小球が木片に対して行った仕事の量、つまり小球が持っていたエネルギーの大きさに比例するため、質量を2倍にすれば移動距離も2倍になります。
東京都公立高校入試(2022)類似

エネルギーの変換と保存

Q21 摩擦のないレールの上に小球を置き、静かに手を離して転がす実験を行います。高さ4cmの水平な地点から小球を滑らせた場合と、高さ5.2cmの水平な地点から小球を滑らせた場合を比較しました。両方の小球が斜面を下りきり、最も低い位置である床面に到達した瞬間の運動エネルギーについて、正しい説明はどれですか。
物理 運動とエネルギー ★★ 基本 実験・観察 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
高さ5.2cmから離したときの方が、床面での運動エネルギーは大きくなる。
高い位置にある物体ほど、より大きな位置エネルギーを持っています。摩擦がない環境では、減少した位置エネルギーがすべて運動エネルギーへと変換されるため、もともとの高さが高い5.2cmの地点からスタートした小球の方が、床面での運動エネルギーが大きくなり、速さも速くなります。
東京都公立高校入試(2022)類似

平均の速さ

Q22 レールの上を運動する小球の様子を、0.1秒間隔で測定した。ある連続した3つの区間（区間8、区間9、区間10）における移動距離を調べたところ、区間8では10.6cm、区間9では9.0cm、区間10では5.6cmであった。この、区間8の開始から区間10の終了までの0.3秒間における、小球の平均の速さは何cm/sか。
物理 運動とエネルギー ★★★ 標準 原理・計算 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
84 cm/s
平均の速さは、指定された区間全体の移動距離を、その移動にかかった合計の時間で割ることで算出される。今回のケースでは、0.3秒間の合計の移動距離は 10.6 ＋ 9.0 ＋ 5.6 ＝ 25.2cm である。この合計距離をかかった時間の0.3秒で割ると、25.2 ÷ 0.3 ＝ 84 となるため、平均の速さは 84 cm/s と導き出せる。各区間の速さを単純に合計するのではなく、全移動距離を全時間で割ることが重要である。
東京都公立高校入試(2024)類似

仕事の大きさ

Q23 100gの物体にはたらく重力の大きさを1Nとし、滑車の質量や摩擦は無視できるものとします。質量600gの物体を、動滑車を1つ用いて手でひもを引き、真上に10cm持ち上げる実験を行いました。このとき、手がひもを引く力の大きさと、手がひもを引いた距離の組み合わせとして正しいものはどれですか。
物理 運動とエネルギー ★★ 基本 実験・観察 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
力の大きさは3N、引いた距離は20cm
動滑車を1つ使用する場合、物体を2本のひもで支えることになるため、引き上げるのに必要な力は物体の重さの半分になります。質量600gの物体にはたらく重力は6Nなので、引く力は3Nです。一方で、物体を10cm持ち上げるためには、2本のひもをそれぞれ10cmずつ短くする必要があるため、手で引く距離は物体の移動距離の2倍である20cmとなります。このように、道具を使っても仕事の大きさが変わらないことを「仕事の原理」といいます。
東京都公立高校入試(2024)類似

作用・反作用の法則

Q24 スタンドに固定した滑車に糸をかけ、一方の端に物体を吊り下げ、もう一方の端をばねばかりで引いて静止させました。このとき、「ばねばかりが糸を引く力」の反作用にあたる力はどのようなものですか。
物理 運動とエネルギー ★★ 基本 実験・観察 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
糸がばねばかりを引く、同じ大きさで逆向きの力
作用・反作用の法則は、力を及ぼし合う二つの物体の間で成立します。「ばねばかりが糸を引く力」の作用の相手は「糸」であるため、その反作用は「糸がばねばかりを押し返す（または引く）力」となります。この二つの力は、物体の運動状態に関わらず、常に大きさが同じで向きが反対になります。
東京都公立高校入試(2023)類似

平均の速さの算出

Q25 ある模型が直線コースを走り、2メートル地点から6メートル地点まで移動する際の平均の速さを算出した。この「平均の速さ」について説明した文として、最も適切なものはどれか。
物理 運動とエネルギー ★★ 基本 実験・観察 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
2メートル地点から6メートル地点までの間、ずっと同じ速さで移動し続けたと仮定したときの値である。
平均の速さは、移動距離を時間で割ることによって、その区間内の速さの変化をならして「ずっと一定の速さで移動した」とみなして計算したものである。実際の運動では速さが速くなったり遅くなったりすることがあるが、それらを考慮せずに、区間全体をひとまとめにして扱うのが特徴である。
東京都公立高校入試(2020)類似

電気エネルギーと熱エネルギーの変換

Q26 水の入った容器の中に電気抵抗を持つ電熱線を沈め、一定の電圧をかけて電流を流し続ける実験を行いました。このとき、電流を流し始めてからの時間経過に伴って観察される現象として、最も適切な説明はどれですか。
物理 運動とエネルギー ★★ 基本 実験・観察 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
電気エネルギーが熱に変わるため、時間の経過とともに水温が上昇する
電熱線に電流を流すと、電気抵抗によって電気エネルギーが熱エネルギーへと変換されます。発生した熱が周囲の水に伝わることで、時間の経過とともに水の温度が上がっていきます。この際、発生する熱量は電流を流す時間や電力の大きさに比例します。
東京都公立高校入試(2016)類似

電気エネルギーから熱と力学的エネルギーへの変換

Q27 ドライヤーの内部には、電流を流すと高温になる電熱線と、回転運動を行うモーターという2つの主要な部品が組み込まれています。これら2つの部品におけるエネルギー変換の説明として正しいものを選びなさい。
物理 運動とエネルギー ★★ 基本 実験・観察 正答率 — 🔥 類題2問
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✅ 正解
電熱線によって電気エネルギーが熱エネルギーに変換され、モーターによって電気エネルギーが力学的エネルギーに変換される。
供給された電気エネルギーは、負荷の性質によって異なる形態に変わります。電熱線は抵抗によって熱を発生させるため熱エネルギーへの変換を担い、モーターは電流と磁界の力によって回転を生み出すため力学的エネルギーへの変換を担っています。これらが同時に行われることで、温かい風を吹き出すことが可能になります。
東京都公立高校入試(2026)類似

仕事の大きさ

Q28 スタンドに吊るされた質量300gのおもりを、定規で高さを確認しながらゆっくりと一定の速さで真上に10cm持ち上げました。このとき、おもりに対して行われた仕事の大きさは何Jですか。ただし、100gの物体にはたらく重力の大きさを1Nとします。
物理 運動とエネルギー ★★ 基本 原理・計算 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
0.3J
仕事（J）を求めるには、力の大きさ（N）と移動距離（m）を掛け合わせます。まず、300gのおもりを持ち上げるのに必要な力は3Nです。次に、移動距離は10cmをメートル単位に直して0.1mとなります。これらを計算式に当てはめると、3N × 0.1m ＝ 0.3Jとなります。単位の変換ミス（cmをmに直さないなど）に注意が必要です。
東京都公立高校入試(2021)類似

平均の速さ

Q29 おもちゃの自動車が方眼紙の上を走る様子を連続写真で記録したところ、0.4秒から0.6秒までの0.2秒間に、自動車の先端は30cm移動していました。この0.2秒間における自動車の平均の速さは何km/hですか。
物理 運動とエネルギー ★★★ 標準 原理・計算 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
5.4 km/h
平均の速さは「移動距離 ÷ 経過時間」で求められます。まず秒速（cm/s）を求めると、30cm ÷ 0.2秒 ＝ 150cm/sとなります。これをm/sに直すと1.5m/sです。時速（km/h）への単位換算は、1.5m/s × 3600秒 ÷ 1000m（または1.5 × 3.6）を行うことで、5.4km/hと計算されます。分母に「0.4秒」などの時刻をそのまま代入しないよう注意が必要です。
東京都公立高校入試(2017)類似

等加速度直線運動

Q30 なめらかな斜面をすべり下りる物体の運動を記録したところ、動き始めてから0.1秒ごとの区間の移動距離から計算された瞬間の速さが、0.1秒後には40cm/s、0.2秒後には80cm/sと一定の割合で増加していました。この運動において、横軸に「時間」、縦軸に「速さ」をとってグラフを作成した場合、どのような特徴を持つ線が描かれますか。
物理 運動とエネルギー ★★ 基本 実験・観察 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
原点を通る右上がりの直線
速さが時間に比例して増加する等加速度直線運動では、速さ（v）と時間（t）の関係は v = at（aは比例定数）という式で表されます。したがって、縦軸に速さ、横軸に時間をとったグラフを描くと、その傾きが速さの変化の割合（加速度）を示す、原点を通る右上がりの直線になります。
東京都公立高校入試(2017)類似

等加速度直線運動

Q31 一定の傾きの斜面を物体がすべり落ちるとき、物体の速さは時間に比例して増加し、一直線上を進みます。このような運動の名称として最も適切なものを選択してください。
物理 運動とエネルギー ★ やさしい 知識 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
等加速度直線運動
斜面を下る物体には、進行方向に重力の分力が一定の大きさで働き続けるため、速さが一定の割合で増加します。このように、加速度が一定で一直線上を進む運動を等加速度直線運動と呼びます。物体の速さは経過した時間に比例する関係にあります。
東京都公立高校入試(2014)類似

ストロボ写真を用いた平均の速さの算出と力のつり合い

Q32 水平な台の上を左から右へ移動する木片を、0.1秒間隔で発光するストロボスコープを用いて撮影しました。地点Aから地点Bまでの間に、ストロボによって記録された点の間隔（区間）が8つあり、地点Aから地点Bまでの合計の距離が48cmであったとき、この区間における木片の平均の速さは何cm/sですか。
物理 運動とエネルギー ★★ 基本 原理・計算 正答率 — 🔥 類題2問
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✅ 正解
60cm/s
ストロボ写真を用いて平均の速さを求めるには、全移動距離をその移動にかかった合計時間で割ります。0.1秒間隔の区間が8つあるため、地点AからBまでにかかった合計時間は 0.1秒 × 8 ＝ 0.8秒です。全移動距離が48cmであることから、48cm ÷ 0.8秒 を計算すると60cm/sとなります。なお、点の間隔が一定でない場合でも、この計算で求められるのはその区間全体の平均の速さとなります。
東京都公立高校入試(2016)類似

斜面上の物体に働く力

Q33 摩擦のある斜面を、物体が滑り降りている状況において、物体に働く3つの力の名称と向きの組み合わせとして最も適切なものはどれですか。
物理 運動とエネルギー ★ やさしい 知識 正答率 — 🔥 類題2問
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✅ 正解
重力は鉛直下向きに働き、垂直抗力は斜面から垂直な向きに働き、摩擦力は斜面に沿って上向きに働く。
物体には、質量があるために地球の中心に向かって働く「重力」が常に鉛直下向きに作用しています。また、物体が接している面から押し返される力である「垂直抗力」は、その名の通り接している面に対して「垂直」な向きに働きます。さらに、物体が斜面を滑り降りる運動をしているとき、その運動を妨げる向き、つまり斜面に沿って上向きに「摩擦力」が働きます。
東京都公立高校入試(2024)類似

作用・反作用の法則

Q34 机の上に置かれたリンゴが静止しています。このとき、「リンゴが机を押す力」と「机がリンゴを押し返す力（垂直抗力）」の関係について、作用・反作用の法則の性質に基づいた説明として正しいものはどれか選びなさい。
物理 運動とエネルギー ★★★ 標準 原理・計算 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
二つの力は異なる物体に働いており、大きさが等しく、一直線上で向きが反対である
作用・反作用の力は、必ず「AがBを押す力」と「BがAを押し返す力」というように、二つの異なる物体にまたがって働きます。これに対し、一つの物体に複数の力が働いて物体が動かない状態は「力のつり合い」と呼ばれます。作用・反作用は常に同時に発生し、大きさが等しく向きが反対で、同一線上に存在するという性質があります。
東京都公立高校入試(2025)類似

二力の合力と重力のつり合い

Q35 おもりを2本の糸で吊り下げて静止させたとき、2本の糸がおもりを引く力の「合力」と、おもりに働く「重力」の関係について、「つり合い」の観点から正しく述べたものはどれですか。
物理 運動とエネルギー ★★ 基本 原理・計算 正答率 — 🔥 類題2問
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✅ 正解
合力の大きさと重力の大きさは等しく、向きは互いに反対である
物体が静止している状態では、物体に働く力がつり合っています。おもりを2本の糸で支える場合、それら2つの力を合成した「合力」が、地球がおもりを引く「重力」とつり合うことで静止を維持しています。二力がつり合うためには、それらの大きさが等しく、向きが反対で、かつ一直線上にある必要があるため、合力の大きさと重力の大きさは等しくなります。
東京都公立高校入試(2026)類似

仕事の大きさ

Q36 物体に力を加えてその方向に移動させたとき、力の大きさと移動距離の積で算出される物理量の名称と、その単位の適切な組み合わせはどれですか。
物理 運動とエネルギー ★ やさしい 知識 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
仕事、単位はジュール（J）
物体に力を加えて移動させたとき、その力の効果を量的に表したものを仕事と呼びます。仕事の大きさは「力の大きさ（N）×力の向きに動いた距離（m）」で求められ、単位にはジュール（J）が用いられます。物体が他の物体に対して仕事ができる状態にあるとき、その物体はエネルギーを持っているといいます。
東京都公立高校入試(2018)類似

等速直線運動の平均の速さ

Q37 摩擦のない水平な面上を滑る物体の運動のように、一直線上を一定の速さで進み続ける運動を何といいますか。
物理 運動とエネルギー ★ やさしい 知識 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
等速直線運動
物体が速さを変えずに一直線上を動く現象は「等速直線運動」と呼ばれます。このとき、物体には力が働いていないか、あるいは働いている力が完全につり合っている状態にあります。一定の時間ごとに移動する距離が常に等しいことが特徴です。
東京都公立高校入試(2021)類似

平均の速さ

Q38 平均の速さを求める際に必要となる、移動した区間の長さと、その移動にかかった時間をそれぞれ表す用語の組み合わせとして、適切なものはどれか。
物理 運動とエネルギー ★ やさしい 知識 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
移動距離と経過時間
速さを定義するためには、物体がどれだけの長さを動いたかを示す「移動距離」と、その移動にどれだけの時間を費やしたかを示す「経過時間」の2つの要素が必要です。特定の瞬間の時刻ではなく、区間の幅（時間）を用いる点がポイントです。
東京都公立高校入試(2014)類似

エネルギーの変換過程

Q39 ばねにつるされた磁石が上下に運動しているとき、この磁石が持っている「運動エネルギー」と「位置エネルギー」を合わせたものを何といいますか。
物理 運動とエネルギー ★ やさしい 知識 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
力学的エネルギー
物体が運動していることによって持つ運動エネルギーと、高い位置にあることによって持つ位置エネルギーの和は、力学的エネルギーと呼ばれます。この磁石の運動は、発電の際にもともとのエネルギー源として利用されます。
東京都公立高校入試(2024)類似

速さと運動エネルギーの関係

Q40 同じ質量の台車を用い、傾きが10度の斜面と傾きが20度の斜面を用意し、それぞれ同じ高さから台車を滑らせて最下部での運動の様子を観察した。この実験の結果から導き出される、速さと運動エネルギーの関係についての説明として最も適切なものはどれか。
物理 運動とエネルギー ★★ 基本 実験・観察 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
傾きが大きい20度の斜面の方が、最下点に到達したときの台車の速さが速くなり、台車が持つ運動エネルギーも大きくなる。
物体が斜面を下るとき、傾きが急な方が重力の斜面方向の分力が大きくなるため、より速く加速される。物体が持つ運動エネルギーは、質量が等しい場合、速さが速いほど大きくなる性質があるため、速さがより速くなる20度の斜面の方が運動エネルギーは大きくなる。
東京都公立高校入試(2021)類似

力のつり合いと作用・反作用

Q41 力の「つり合い」と「作用・反作用」の根本的な違いについて述べた次の説明のうち、科学的に最も適切なものはどれですか。
物理 運動とエネルギー ★★★ 標準 原理・計算 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
つり合いは1つの物体にはたらく力の関係であり、作用・反作用は2つの物体の間ではたらき合う力の関係である
力のつり合いは、注目している「ある1つの物体」に、複数の力が同時にはたらいている状態を指します。一方、作用・反作用は「物体Aが物体Bに及ぼす力」と「物体Bが物体Aに及ぼす力」という、異なる2つの物体にはたらく力のペアを指します。どちらの法則も、2つの力の大きさは常に等しく、向きは反対で、一直線上にあるという共通点を持ちますが、作用点が1つの物体にあるか、2つの物体に分かれているかが決定的な違いです。
東京都公立高校入試(2021)類似

力のつり合いと作用・反作用

Q42 机の上に置かれた物体が静止しているとき、そこには複数の力が存在します。このうち「机が物体を押し上げる垂直抗力」に対する「作用・反作用」の関係にある力はどれですか。最も適切なものを選んでください。
物理 運動とエネルギー ★★ 基本 原理・計算 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
物体が机を押し下げる力
作用・反作用は、2つの物体の間で互いに及ぼし合う一対の力のことです。「AがBを押す力」に対する反作用は、主語と目的語を入れ替えた「BがAを押し返す力」となります。したがって、「机が物体を押し上げる力」の反作用は、物体が主語となる「物体が机を押し下げる力」です。重力は地球が物体を引く力であり、垂直抗力とは別の仕組みで発生しているため、これらは作用・反作用の関係にはなりません。

東京都公立高校入試の理科：電流・磁界

🔗 「電流・磁界」の解説＆一問一答（単元別）
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東京都公立高校入試(2025)類似

消費電力量の算出

Q1 10Ωの抵抗器に2Vの電圧を加えたところ、200mAの電流が流れました。この状態で5分間電流を流し続けたときに、この抵抗器で消費される電力量は何J（ジュール）ですか。
物理 電流・磁界 ★★★ 標準 原理・計算 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
120J
電力量は、電圧（V）× 電流（A）× 時間（秒）の計算式で求められます。まず電流200mAをアンペアに直すと0.2A、時間5分を秒に直すと300秒となります。これらを式に当てはめると、2V × 0.2A × 300秒 ＝ 120J となります。単位の換算ミス（ミリアンペアのまま計算する、あるいは分を秒に直さないなど）に注意が必要です。
東京都公立高校入試(2016)類似

電流計の端子選択と測定値の読み取り

Q2 電源、スイッチ、10Ωの電熱線、モーター、電流計を直列に接続した回路において、電流の大きさを測定しました。電流計のマイナス端子を500mA端子に接続したところ、指針は大きな数字の0と1の間（100mAの間隔）を指し、さらにその間を10等分した細かな目盛りの8.5番目の位置にありました。このとき、回路を流れている電流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2問
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✅ 正解
85mA
500mA端子を使用している場合、目盛り盤の最大値（例えば「5」と書かれた位置）が500mAであることを示します。この設定では、大きな数字の「1」は100mAを指し、その100mAの間を10等分した1目盛りは10mAを表すことになります。指針がその最小目盛りの8.5番目を指しているため、10mA × 8.5 ＝ 85mAと読み取ります。なお、最小目盛りの1/10まで目分量で読み取るのが電流計の正しい使用法です。
東京都公立高校入試(2016)類似

電気器具内部の並列つなぎの判定

Q3 モーターでファンを回転させて空気を送り込み、吹き出し口にある電熱線でその空気を温める構造のドライヤーがあります。このドライヤーを用いて、冷風から温風に切り替えた際の状態を調べたところ、温度は21.3度から45.3度へと大きく上昇しましたが、風の強さは変化しませんでした。この結果から判断できる、ドライヤー内部のモーターと電熱線のつなぎ方とその理由として正しいものはどれですか。
物理 電流・磁界 ★★ 基本 実験・観察 正答率 0%（1回） 🔥 類題2問
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✅ 正解
モーターと電熱線が並列につながれており、一方が動作してももう一方の状態に影響を与えないようになっている。
電熱線による加熱（温度上昇）が行われても、モーターによる送風（風の強さ）が変化しないということは、それぞれの部品が互いに独立して動作していることを示しています。並列つなぎの回路では、各道筋が独立しているため、一方のスイッチを切り替えても他方に加わる電圧や流れる電流に影響を与えません。もし直列つなぎであれば、電熱線の抵抗が加わることで回路全体の電流が変化し、モーターの回転数（風の強さ）も変わってしまいます。
東京都公立高校入試(2019)類似

消費電力と発熱量の関係

Q4 電熱線に電流を流したときに発生する熱量について、電流を流す時間が一定である場合、熱量と消費電力の関係として最も適切な説明を選びなさい。
物理 電流・磁界 ★ やさしい 知識 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
発熱量は消費電力に比例する
電熱線などの電気器具から発生する熱量（J）は、消費電力（W）と電流を流した時間（秒）の積で表されます。電流を流す時間が一定であれば、消費電力が2倍、3倍になると発生する熱量も2倍、3倍になるという比例の関係が成り立ちます。
東京都公立高校入試(2019)類似

ブレーカーの許容電力

Q5 日本の一般的な家庭（電圧100V）において、20A（アンペア）で電気が遮断される設定のブレーカーが設置されています。この回路で1200Wのドライヤーと1000Wの電気ケトルを同時に使用した場合、回路の状態として正しい説明を選びなさい。
物理 電流・磁界 ★★ 基本 原理・計算 正答率 — 🔥 類題2問
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✅ 正解
合計22Aの電流が流れるため、ブレーカーが作動して回路が遮断される
電力(W)＝電圧(V)×電流(A)の公式より、電流(A)＝電力(W)÷電圧(V)で計算できます。100Vの電圧で1200Wのドライヤーを使用すると12A、1000Wの電気ケトルを使用すると10Aの電流がそれぞれ流れます。これらを同時に使用すると、回路全体の電流の合計は12A＋10A＝22Aとなり、ブレーカーの制限である20Aを超えるため、安全装置が働いて電流が遮断されます。
東京都公立高校入試(2020)類似

オームの法則

Q6 電源装置、スイッチ、電流計、電圧計、および電熱線を用いてオームの法則を確認する実験を行う際、測定器具の接続方法として正しいものはどれか。
物理 電流・磁界 ★★ 基本 実験・観察 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
電流計を電熱線に対して直列に、電圧計を電熱線に対して並列に接続する
電流計は回路を流れる電流を直接測るために電熱線と直列につなぎ、電圧計は電熱線の両端に加わる電圧の差を測るために電熱線と並列につなぐ必要があります。これにより、特定の抵抗器における電流と電圧の関係を正確に測定できます。
東京都公立高校入試(2021)類似

回路の抵抗とモーターの回転速度

Q7 回路の電気抵抗と電流の関係について述べた次の文のうち、科学的に正しいものはどれですか。
物理 電流・磁界 ★ やさしい 知識 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
並列回路において、並列につなぐ抵抗器の数を増やすほど、回路全体の電気抵抗は小さくなる
並列回路では、抵抗器を増やすほど電流の通り道が増えることになるため、回路全体の電気抵抗は減少します。これに対し、直列回路では抵抗器を増やすほど電流が通りにくくなるため、全体の抵抗は大きくなります。オームの法則では電流と抵抗は反比例の関係にあるため、電圧が一定のとき抵抗を2倍にすると電流は2分の1になります。
東京都公立高校入試(2014)類似

誘導電流を大きくする条件

Q8 検流計をつないだコイルに棒磁石のN極を近づけたところ、検流計の針が右側に振れました。このとき発生した誘導電流をさらに大きくするための方法として、適切なものはどれか選びなさい。
物理 電流・磁界 ★ やさしい 実験・観察 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
コイルの巻き数を増やしたものに変更する
電磁誘導によって発生する誘導電流を大きくするためには、磁石を速く動かす、磁力の強い磁石を使う、またはコイルの巻き数を増やすといった方法が有効です。磁石を遅く動かしたり、磁力を弱くしたりすると、単位時間あたりの磁界の変化が小さくなるため、誘導電流は小さくなります。
東京都公立高校入試(2023)類似

電力量の算出と時間の関係

Q9 電力9Wの電気器具を使い、2分間電流を流し続けたときに消費される電力量は何J（ジュール）か。最も適切な数値を選びなさい。
物理 電流・磁界 ★ やさしい 知識 正答率 — 🔥 類題2問
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✅ 正解
1080J
電力量（J）は、電力（W）と電流を流した時間（s）の積で求められる。計算の際、時間は「秒」に換算する必要があるため、2分間は120秒となる。したがって、9W × 120s ＝ 1080Jとなる。
東京都公立高校入試(2016)類似

回路構成によるモーターの消費電力の比率

Q10 電気回路において、抵抗器とモーターの接続方法を直列回路から並列回路に変更したとき、モーターの消費電力が大きくなる理由を説明したものとして、最も適切なものはどれか。
物理 電流・磁界 ★★ 基本 実験・観察 正答率 0%（1回） 🔥 類題2問
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✅ 正解
モーターに加わる電圧が電源電圧と等しくなり、さらにモーターに流れる電流も増加するため。
直列回路では電源電圧が各部品に分担して加わるが、並列回路では各部品に電源電圧と同じ大きさの電圧が直接加わる。電圧が大きくなれば、オームの法則に従ってその部品を流れる電流も増加する。消費電力は「電圧 × 電流」で求められるため、電圧と電流の双方が大きくなる並列回路の方が、モーターで消費される電力は大きくなる。
東京都公立高校入試(2018)類似

電流が流れるコイルの周りの磁界

Q11 導線を巻いたコイルに電流を流すと、その周囲や内部に磁界が発生します。電流の流れる向きから磁界の向きを判断する際に用いられる法則の名称として、最も適切なものを答えなさい。
物理 電流・磁界 ★ やさしい 知識 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
右ねじの法則
電流の流れる向きに対して、磁界がどの向きに発生するかを判断する規則を右ねじの法則と呼びます。コイルの場合、電流の向きに沿って右手の4本の指を丸めると、親指の指す方向がコイル内部の磁界の向き（N極側）に相当します。
東京都公立高校入試(2014)類似

ソレノイド内部の磁界の向き

Q12 円筒状に巻いたコイル（ソレノイド）に電流を流したとき、コイルの内部に形成される磁界のようす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
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✅ 正解
コイルの軸に対して平行で、一方向に向かう磁力線が並んでいる
電流を流したソレノイドの内部では、それぞれの導線が作る磁界が重なり合い、コイルの軸に平行な一様な磁界が作られます。磁力線は途切れることなく、コイルの一方の端（N極側）から出て、もう一方の端（S極側）から戻り、内部を通って再びN極側へ向かう閉じた曲線を描きます。
東京都公立高校入試(2019)類似

消費電力と発熱量の関係

Q13 消費電力が400Wの電気ヒーターを10分間使用したときに発生する熱量を基準とします。同じ10分間で、基準の2倍の熱量を発生させるためには、消費電力が何Wのヒーターを使用すればよいか選びなさい。
物理 電流・磁界 ★★ 基本 原理・計算 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
800W
熱量は「消費電力 × 時間」の計算式で求められます。この式から、時間が一定であれば、熱量は消費電力に比例することがわかります。発生させる熱量を2倍にするためには、消費電力も2倍にする必要があるため、400Wの2倍である800Wのヒーターを使用するのが正解です。
東京都公立高校入試(2018)類似

並列回路の全体抵抗と電流の関係

Q14 一定の電圧を加えた回路において、すでに接続されている抵抗器に対してさらにもう一つの抵抗器を並列につないだとき、回路全体の抵抗の大きさと、回路全体を流れる電流の強さはどのように変化しますか。正しい組み合わせを選びなさい。
物理 電流・磁界 ★★ 基本 原理・計算 正答率 — 🔥 類題2問
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✅ 正解
回路全体の抵抗は小さくなり、流れる電流は強くなる
並列回路では、抵抗器を追加するほど電流の通り道が増えることになるため、回路全体の抵抗は元のどの抵抗器単体の抵抗よりも小さくなります。オームの法則に基づくと、電圧が一定の場合、抵抗が小さくなることで回路全体を流れる電流の強さは大きくなります。これは、並列につないだ各抵抗器に流れる電流の和が、全体の電流となることからも説明できます。
東京都公立高校入試(2014)類似

電磁誘導による交流の発生

Q15 コイルに対して磁石を近づけたり遠ざけたりする往復運動を繰り返すと、誘導電流が流れて交流が発生します。このように、コイル内の磁界を変化させることによって電圧が生じ、コイルに電流が流れる現象を何といいますか。
物理 電流・磁界 ★ やさしい 原理・計算 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
電磁誘導
コイルを貫く磁界が変化したときに、その変化を妨げる向きに磁界を発生させようとして電圧が生じる現象を電磁誘導といいます。磁石を往復運動させることは、コイル内の磁界を連続的に変化させていることになるため、この現象が繰り返し起こります。
東京都公立高校入試(2018)類似

電流が流れるコイルの周りの磁界

Q16 電源装置、スイッチ、電流計、そして導線を巻いたコイルを直列につないだ回路を作成し、コイルの周囲に複数の方位磁針を配置して電流を流す実験を行いました。このとき観察される現象の説明として正しいものはどれか、次から選びなさい。
物理 電流・磁界 ★★ 基本 実験・観察 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
コイルの内部を通り周囲を囲むような磁界が発生し、磁針のN極が磁界の向きを指して振れる
導線を巻いたコイルに電流を流すと、一本の導線の周りにできる磁界が重なり合い、コイルを貫いて周囲を一周するような磁界が形成されます。方位磁針のN極はその地点における磁界の向きを示すため、コイルの作る磁界に沿った向きを指します。
東京都公立高校入試(2020)類似

ジュール熱の算出

Q17 電熱線から発生する熱量の性質について、実験結果や法則から導き出される正しい説明はどれですか。
物理 電流・磁界 ★ やさしい 知識 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
熱量は電力に比例し、電流を流した時間（秒）との積で表される。
電熱線に電流を流すと、電気エネルギーが熱エネルギーに変換されます。このとき発生する熱量は、1秒あたりの電気エネルギーである電力（W）と、実際に電流を流した時間（秒）の積に比例します。単位にはジュール（J）が用いられ、同じ電力であっても時間を長くするほど、また同じ時間であっても電力を大きくするほど、発生する熱量は大きくなります。
東京都公立高校入試(2017)類似

直線電流がつくる磁界の向き

Q18 垂直に立てた導線に対し、下から上に向かって電流を流しました。このとき、導線から見て真北の位置に方位磁針を置いた場合、磁界によって方位磁針のN極が指す向きはどうなりますか。ただし、地球の磁界による影響は無視できるものとします。
物理 電流・磁界 ★★★ 標準 原理・計算 正答率 0%（1回） 🔥 類題3問
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✅ 正解
西
電流が下から上に向かって流れるとき、右ねじの法則により、導線のまわりには真上から見て反時計回りの同心円状の磁界が発生します。導線の真北にある地点では、この円の接線の向きは左向き（西向き）となるため、方位磁針のN極は西を指すことになります。
東京都公立高校入試(2025)類似

電流の大きさと力の関係

Q19 磁界の中にある導線に電流を流すと、導線は磁界から力を受けて動きます。このとき、導線に流れる電流の大きさと、導線が磁界から受ける力の大きさの関係について述べたものとして、最も適切なものはどれですか。
物理 電流・磁界 ★ やさしい 知識 正答率 — 🔥 類題2問
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✅ 正解
電流の大きさを大きくすると、受ける力も大きくなる
磁界の中にある導線に電流を流すと、電流の周りに発生する磁界と、もともとある磁界が相互作用することによって電磁力が生じます。この力の大きさは、導線に流れる電流の大きさに比例するため、電流をより大きくすることで導線が受ける力も強くなります。
東京都公立高校入試(2025)類似

電流の大きさと力の関係

Q20 磁界の中に置かれたコイルを回転させる回路において、電源装置に接続されている一つの抵抗器に対し、もう一つの抵抗器を並列に追加して接続しました。このとき、回路全体の合成抵抗の変化と、コイルが磁界から受ける力の大きさの変化の組み合わせとして正しいものはどれですか。ただし、電源装置の電圧は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2問
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✅ 正解
合成抵抗が減少し、コイルに流れる電流が大きくなるため、受ける力は大きくなる
並列回路において抵抗器を新しく追加すると、回路全体の合成抵抗は元の抵抗値よりも必ず小さくなります。電圧が一定のとき、オームの法則に従って抵抗が減少すると回路に流れる電流の大きさは増加します。電流の大きさが大きくなると、導線（コイル）が磁界から受ける力も大きくなるため、この構成変更によってモーターなどの回転する力は強まります。
東京都公立高校入試(2019)類似

ブレーカーの許容電力

Q21 家庭で多くの電気器具を同時に使用した際、回路に流れる電流の合計が制限を超えると、火災などを防ぐために自動的に電気を遮断する装置を何と呼びますか。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
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✅ 正解
ブレーカー
家庭内の電気回路は並列つなぎになっており、電気器具を同時に使うほど回路全体を流れる電流の合計は大きくなります。この電流が一定の制限（許容電流）を超えたときに、電線の過熱による事故を防ぐ目的で回路を切り離す安全装置がブレーカーです。ワット数（消費電力）の合計が大きくなりすぎると作動する仕組みになっています。
東京都公立高校入試(2014)類似

電磁誘導による交流の発生

Q22 スタンドに吊るしたばねの先に棒磁石を取り付け、固定されたコイルの真上で磁石が上下に往復運動を繰り返す装置を作成しました。このコイルの両端を検流計につないだとき、検流計の針の動きを説明したものとして最も適切なものはどれですか。
物理 電流・磁界 ★★ 基本 実験・観察 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
磁石の動きに合わせて、針が左右に交互に振れる
棒磁石がコイルに近づくときと遠ざかるときでは、コイルを貫く磁力線の変化の向きが逆になります。電磁誘導によって発生する誘導電流の向きは磁力線の変化の向きによって決まるため、往復運動をさせると電流の向きが交互に入れ替わり、検流計の針は左右に振れることになります。
東京都公立高校入試(2025)類似

コイルの周囲にできる磁界

Q23 スタンドに固定したコイルの真下に方位磁針を置いて実験を行います。コイルにある向きの電流を流したところ、方位磁針のN極が右側に振れました。次に、電流を流す向きを最初とは反対にした場合、方位磁針のN極の動きとして適切なものはどれですか。
物理 電流・磁界 ★★ 基本 実験・観察 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
方位磁針のN極が左側に振れる
コイルによって生じる磁界の向きは、流れる電流の向きによって決まります。電流の向きを逆にすると、発生する磁界の向きも逆になるため、方位磁針が受ける磁気の力の向きも反対となり、N極は最初とは逆の左側に振れることになります。
東京都公立高校入試(2018)類似

電磁誘導と交流電流

Q24 棒磁石をコイルの近くで一定の速さで往復させ続けたとき、流れる電流の性質について説明したものとして適切なものはどれですか。
物理 電流・磁界 ★★ 基本 原理・計算 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
電流の向きと大きさが周期的に変化する交流となる。
磁石を往復させると、コイル内の磁界の変化が「強まる・弱まる」を繰り返すことになります。これにより、誘導電流の向きと大きさが一定の周期で変化し続けることになり、このような電流は交流と呼ばれます。これに対し、乾電池のように電流の向きが変わらないものを直流といいます。
東京都公立高校入試(2019)類似

消費電力と発熱量の関係

Q25 同じ量の水が入った容器に、それぞれ「10W」「20W」「30W」の電熱線を入れて、同じ時間だけ電流を流す実験を行いました。このとき、水の温度上昇が最も大きくなるのはどの電熱線を用いたときか、正しい理由とともに選びなさい。
物理 電流・磁界 ★★ 基本 実験・観察 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
30Wの電熱線。消費電力が大きいほど、一定時間あたりの発熱量が大きくなるから。
実験において水の温度が上昇するのは、電熱線から水へ熱量が移動するためです。発熱量は消費電力と時間の積に比例するため、加熱時間が同じであれば、消費電力の数値が最も大きい30Wの電熱線が最も多くの熱を発生させ、水の温度を最も高く上げることになります。
東京都公立高校入試(2018)類似

磁界中で電流が受ける力の向き

Q26 磁界中で電流が受ける力の向きについて、実験条件を変更した際の変化として正しいものはどれですか。
物理 電流・磁界 ★★★ 標準 原理・計算 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
電流の向きと磁界の向きを両方とも反対にすると、力の向きは変わらない
フレミングの左手の法則において、電流の向きを逆にすると力の向きは逆になり、磁界の向きを逆にしても力の向きは逆になります。したがって、両方の向きを同時に反対にした場合は、逆の逆となり、結果として力の向きは変化しません。これは電流と磁界の相互作用による原理に基づいています。
東京都公立高校入試(2017)類似

直線電流がつくる磁界の向き

Q27 直線状の導線に電流を流すと、その周囲に磁界が発生します。このとき、電流の向きを右ねじが進む方向に合わせると、磁界の向きはねじを回す方向と一致します。この関係を示した法則の名称として正しいものを選択してください。
物理 電流・磁界 ★ やさしい 知識 正答率 50%（2回） 🔥 類題3問
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✅ 正解
右ねじの法則
直線電流のまわりにできる磁界は、電流を中心とした同心円状になります。電流の向きと磁界の向きの関係は、右ねじを締め付けるときの進む方向と回転する方向の関係と同じであるため、このように呼ばれます。方位磁針を置いたとき、N極が指す向きがその点での磁界の向きとなります。
東京都公立高校入試(2018)類似

磁界中で電流が受ける力の向き

Q28 水平に置かれた2本のレールの間に、上面がN極となるように磁石を設置しました。これにより、レールのある空間には上向きの磁界が発生しています。このレールの上に導体棒を置き、自分の方（手前側）に向かって電流を流したとき、導体棒が受ける力の向きはどちらになりますか。
物理 電流・磁界 ★★ 基本 実験・観察 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
右向き
フレミングの左手の法則を当てはめます。人差し指を磁界の向き（上）に向け、中指を電流の向き（手前）に向けると、親指は右を指します。したがって、導体棒が受ける力の向きは右向きとなります。磁石の極の向きや電流の向きのいずれか一方を逆にすると、力の向きは反対の左向きに変わります。
東京都公立高校入試(2016)類似

電流計の端子選択と測定値の読み取り

Q29 電流計を回路に接続して電流の大きさを測定する際、流れる電流の値が予想できない場合には、まず5A端子のような最大電流値が大きいマイナス端子から順に接続します。このように、大きな値の端子から使い始める理由として最も適切な説明を選びなさい。
物理 電流・磁界 ★ やさしい 実験・観察 正答率 0%（2回） 🔥 類題2問
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✅ 正解
予想以上の大きな電流が流れた際に、指針の振り切れによる電流計の破損を防ぐため
電流計のマイナス端子には、測定できる最大電流が異なる複数の端子（5A、500mA、50mAなど）があります。流れる電流の大きさが不明な状態で小さな値の端子（例：50mA）に接続し、もし回路に500mAの電流が流れた場合、指針が勢いよく振り切れてしまい、電流計の内部機構が故障する原因となります。これを防ぐために、まずは最も大きな電流まで耐えられる端子に接続し、針の振れが小さい場合にのみ、より小さな値の端子へとつなぎ替えて正確な値を測定します。
東京都公立高校入試(2025)類似

コイルの周囲にできる磁界

Q30 コイルに電流を流したとき、その内部や周囲に発生する、磁気による力がはたらく空間のことを何といいますか。
物理 電流・磁界 ★ やさしい 知識 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
磁界
電流を流した導線やコイルの周囲には、磁気的な力が及ぶ空間である磁界が発生します。これは電流の作用の一つであり、磁界の向きは電流の流れる向きによって決定されます。
東京都公立高校入試(2023)類似

回路の電流と抵抗の法則

Q31 電圧5Vのときに1Aの電流が流れる抵抗器Xと、電圧5Vのときに0.2Aの電流が流れる抵抗器Yがある。これら2つの抵抗器を並列につないだ回路に5Vの電圧を加えたとき、回路全体を流れる電流の大きさとして適切なものはどれか。
物理 電流・磁界 ★★★ 標準 原理・計算 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
1.2A
オームの法則に基づき、回路全体を流れる電流を算出する。並列回路では、それぞれの抵抗器に電源と同じ電圧が加わる。抵抗器Xには1A、抵抗器Yには0.2Aの電流が流れるため、回路全体の電流はそれぞれの枝を流れる電流の和となり、1A + 0.2A = 1.2Aとなる。並列回路の合成抵抗が個々の抵抗よりも小さくなるため、回路全体を流れる電流は大きくなる性質がある。
東京都公立高校入試(2014)類似

直列回路におけるオームの法則を用いた抵抗値の算出

Q32 複数の電熱線を直列につないだ回路において、回路全体の電気抵抗と各電熱線の電気抵抗の関係について正しく述べたものはどれですか。
物理 電流・磁界 ★ やさしい 知識 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
回路全体の電気抵抗は、各電熱線の電気抵抗の和に等しい。
直列回路では、電流の通り道が一本であるため、回路に追加された抵抗がそのまま電流の流れにくさを加算することになります。したがって、回路全体の電気抵抗は、接続されたそれぞれの電気抵抗をすべて足し合わせた値（和）になります。
東京都公立高校入試(2015)類似

回路の抵抗と電流の大きさ

Q33 電源、豆電球、および抵抗値の異なる2つの抵抗器（抵抗A：5Ω、抵抗B：10Ω）を用いた回路を考えます。回路全体の電圧が一定であるとき、豆電球が最も明るく輝くのは、抵抗器をどのように接続したときですか。
物理 電流・磁界 ★★ 基本 原理・計算 正答率 0%（1回） 🔥 類題2問
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✅ 正解
抵抗Aと抵抗Bを並列につないだとき
電圧が一定のとき、豆電球に流れる電流は回路全体の抵抗（合成抵抗）が小さいほど大きくなり、豆電球はより明るく輝きます。2つの抵抗器を並列につないだときの合成抵抗は、それぞれの抵抗器の抵抗値よりも必ず小さくなるため、この4つの選択肢の中で最も抵抗が小さくなり、電流が最大となります。
東京都公立高校入試(2020)類似

ジュール熱の算出

Q34 電熱線に電流を流したときに発生する熱量を求める実験において、電源電圧が5.0V、回路全体を流れる電流が2.1A、電流を流した時間が5分間であるとき、回路全体で発生した総熱量は何J（ジュール）になりますか。
物理 電流・磁界 ★★ 基本 原理・計算 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
3150J
熱量は「電力（W）× 時間（秒）」の式で算出されます。まず、電力は電圧（V）と電流（A）の積であるため、5.0V × 2.1A ＝ 10.5Wとなります。次に、時間の単位は「秒」を用いる必要があるため、5分間を300秒（5分 × 60秒）に換算します。これらを掛け合わせることで、10.5W × 300秒 ＝ 3150Jと導き出されます。分単位のまま計算しないよう注意が必要です。
東京都公立高校入試(2014)類似

電磁誘導による交流の発生

Q35 スタンドに吊るしたばねの先に棒磁石を取り付け、その下に固定したコイルの中で磁石が上下に往復運動をするようにしました。このとき、コイル内の磁界が変化することで、電流の向きが周期的に入れ替わる電流が発生します。このような電流を何といいますか。
物理 電流・磁界 ★ やさしい 知識 正答率 100%（1回） 🔥 類題3問
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✅ 正解
交流
磁石をコイルに対して往復運動させると、コイルを貫く磁力線の変化が周期的に繰り返されます。これによって、電流の流れる向きが交互に入れ替わる性質を持つ「交流」の電流が発生します。
東京都公立高校入試(2023)類似

合成抵抗の大きさの比較

Q36 並列回路において、接続する抵抗器の数を増やしたときの回路全体の合成抵抗の変化と、その理由について説明した文として最も適切なものはどれか。
物理 電流・磁界 ★★ 基本 知識 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
回路全体の合成抵抗は小さくなる。これは、電流の通り道が増えることで、回路全体として電流が流れやすくなるためである。
並列接続において抵抗器を追加することは、電流にとっての「通り道（枝分かれ）」を増やすことを意味します。道が増えるほど回路全体では電流が流れやすくなるため、回路全体の抵抗を示す合成抵抗の値は、もともと接続されていたどの抵抗器の抵抗値よりも必ず小さくなるという性質があります。
東京都公立高校入試(2025)類似

コイルの周囲にできる磁界

Q37 コイルに電流を流したときに発生する磁界の向きについて、「右ねじの法則」を用いた説明として最も適切なものはどれですか。
物理 電流・磁界 ★★★ 標準 原理・計算 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
右手の4本の指をコイルを流れる電流の向きに合わせると、親指の指す向きがコイル内部の磁界の向きになる
コイルに流れる電流による磁界の向きを考える際は、右手の指を使います。コイルを流れる電流の向きに沿って右手の4本の指を巻くように握ると、立てた親指が指す方向がコイル内部の磁界の向き（N極側）に対応します。これを右ねじの法則と呼びます。
東京都公立高校入試(2024)類似

オームの法則と電力量の算出

Q38 発泡ポリスチレンのコップに入れた水に電熱線を浸し、電源装置、電圧計、電流計を接続して電圧と電流を測定する実験を行った。電熱線に6.0Vの電圧をかけたところ、1.5Aの電流が流れた。このとき、この電熱線の抵抗の値と、5分間電流を流し続けたときに発生する電力量（熱量）の組み合わせとして正しいものはどれか。
物理 電流・磁界 ★★ 基本 原理・計算 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
抵抗：4.0Ω、電力量：2700J
オームの法則（電圧＝抵抗×電流）より、抵抗は 6.0V ÷ 1.5A ＝ 4.0Ω と求められる。次に、電力は 電圧×電流 で求められるため、6.0V × 1.5A ＝ 9.0W となる。電力量（ジュール）を求める際は、時間の単位を秒に換算する必要があるため、5分間は 5 × 60 ＝ 300秒 である。したがって、電力量は 9.0W × 300秒 ＝ 2700J と計算される。電力をそのまま電力量としたり、時間を分のまま計算したりしないよう注意が必要である。
東京都公立高校入試(2023)類似

回路の電流と抵抗の法則

Q39 抵抗器Xと抵抗器Yを直列につないだ回路と、並列につないだ回路がある。それぞれの回路に同じ大きさの電圧を加えたとき、並列回路の方が回路全体を流れる電流が大きくなる理由として、最も適切な説明はどれか。
物理 電流・磁界 ★★ 基本 実験・観察 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
並列回路は、直列回路に比べて回路全体の合成抵抗が小さくなるから。
オームの法則において、電圧が一定の場合、電流の大きさは抵抗の大きさに反比例する。直列回路では各抵抗の和が合成抵抗となるため抵抗値が大きくなるが、並列回路では電流の通り道が増えるため、回路全体の合成抵抗はどの抵抗器単体の抵抗値よりも小さくなる。このため、同じ電圧を加えた場合には、並列回路の方が流れる電流は大きくなる。
東京都公立高校入試(2021)類似

コイルがつくる磁界

Q40 コイルがつくる磁界をより強くするための方法と、その原理についての説明として正しい組み合わせはどれですか。
物理 電流・磁界 ★★ 基本 原理・計算 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
コイルの巻き数を増やして大きな電流を流すと、単位長さあたりの磁力線の本数が増えて磁界が強くなる。
コイルがつくる磁界の強さは、流れる電流の大きさに比例し、コイルの巻き数に比例します。電流を大きくしたり巻き数を増やしたりすることで、磁束密度（磁力線の密集度合い）が高まり、方位磁針を振らせる磁気的な力が強くなります。また、内部に鉄心を入れることでも磁界を大幅に強めることが可能です。
東京都公立高校入試(2014)類似

ソレノイド内部の磁界の向き

Q41 プラスチック板に固定した円筒状のコイルに電流を流し、コイルの外部にある点Aと、コイルの中心部（内部）にある点Cに方位磁針を置いて磁界の向きを観察しました。このとき、点Cにおける方位磁針のN極が指す向きについて説明したものとして適切なものはどれですか。ただし、電流による磁界は地球の磁気より十分に強いものとします。
物理 電流・磁界 ★★ 基本 実験・観察 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
コイル端部から外部へ向かう磁力線の流れと連続するように、一方の端からもう一方の端へ向く
コイル内部の磁界は、コイルの外部で作られる磁界とつながっています。磁力線はS極からN極へとコイル内部を通り、そのまま外部へ出てN極からS極へと戻る循環構造を作っているため、内部にある点Cの方位磁針は、その磁力線の流れに沿ってコイルの一端から他端を指すようになります。
東京都公立高校入試(2023)類似

回路の電流と抵抗の法則

Q42 ある抵抗器に加える電圧を2倍にしたとき、流れる電流の大きさも2倍になった。このように、回路を流れる電流の大きさが、加わる電圧の大きさに比例するという法則を何というか。
物理 電流・磁界 ★ やさしい 知識 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
オームの法則
金属線などの抵抗を流れる電流の強さは、それにかかる電圧に比例するという関係をオームの法則と呼ぶ。この法則により、電圧をV、電流をI、抵抗をRとすると「V = RI」という関係式が成り立つ。抵抗が一定の場合、電圧が大きくなるほど電流も大きくなり、電圧が一定の場合、抵抗が小さいほど大きな電流が流れる。

東京都公立高校入試の理科：イオン・酸アルカリ

🔗 「イオン・酸アルカリ」の解説＆一問一答（単元別）
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東京都公立高校入試(2023)類似

電気分解に伴う銅イオン数の変化

Q1 塩化銅水溶液を電気分解すると、もともと青色だった水溶液の色が次第に薄くなっていく様子が観察されます。この現象が起こる理由として、銅イオンの挙動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 100%（1回） 🔥 類題3問
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✅ 正解
陰極で銅イオンが電子を受け取って銅原子となり、水溶液中の銅イオンの数が減少するため
塩化銅水溶液の青色は、水溶液中に含まれる銅イオン（$Cu^{2+}$）によるものです。電気分解によって陰極に引き寄せられた銅イオンは、電子を受け取ることで電気的に中和され、金属の銅として析出します。この反応が進むほど水溶液中の銅イオンの数が減少するため、銅イオン由来の青色が薄くなっていきます。
東京都公立高校入試(2021)類似

水素イオン

Q2 酸性の水溶液に電圧をかけた際、水素イオンが特定の電極に引き寄せられる原理と、それを示す実験結果についての説明として最も適切なものはどれか。
化学 イオン・酸アルカリ ★★★ 標準 原理・計算 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
水素イオンは陽イオンであるため、引き合う力によって陰極に移動し、移動した先の青色リトマス紙を赤色に変える。
イオンは自身が持つ電気的な性質とは逆の極に引き寄せられる性質があります。水素イオンは陽イオンであるため、負の電荷を持つ陰極側に引き寄せられます。酸性の性質を示すこのイオンが移動することで、その経路にある青色リトマス紙が赤色に変化し、イオンの移動を視覚的に確認することができます。
東京都公立高校入試(2018)類似

化学電池のプラス極における反応

Q3 薄い塩酸に亜鉛板と銅板を浸して回路を作った化学電池において、プラス極である銅板の表面で起こる反応について正しく説明しているものはどれか。
化学 イオン・酸アルカリ ★★ 基本 原理・計算 正答率 100%（1回） 🔥 類題2問
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✅ 正解
水溶液中の水素イオンが、導線から流れてきた電子を受け取って水素原子になり、さらに二つの水素原子が結びついて水素分子が発生する。
化学電池のプラス極では、マイナス極から導線を通って移動してきた電子を受け取る反応が起こる。薄い塩酸を用いた電池の場合、溶液中に存在する陽イオンである水素イオンが電子を受け取り、水素原子を経て水素分子（水素ガス）へと変化する。電子を放出するのはマイナス極側の反応であるため、混同しないよう注意が必要である。
東京都公立高校入試(2022)類似

中和反応の化学反応式

Q4 ビーカーに入れたうすい塩酸にBTB溶液を加えたところ、溶液の色は黄色になりました。ここに、こまごめピペットを用いて水酸化ナトリウム水溶液を少しずつ滴下し、ガラス棒でかき混ぜたところ、溶液の色が変化しました。溶液がちょうど中性になったときの色の変化と、そのときビーカー内で起こっている現象の説明として最も適切なものを選びなさい。
化学 イオン・酸アルカリ ★★ 基本 実験・観察 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
液の色が緑色になり、水素イオンと水酸化物イオンが過不足なく反応して水が生じている。
BTB溶液は酸性で黄色、中性で緑色、アルカリ性で青色を示します。塩酸（酸性）に水酸化ナトリウム水溶液（アルカリ性）を加えると、水素イオンと水酸化物イオンが反応して水が生じます。この反応が過不足なく行われ、水素イオンも水酸化物イオンも存在しない状態（中性）になったとき、液の色は緑色に変化します。
東京都公立高校入試(2016)類似

塩酸と水酸化ナトリウムの中和反応式

Q5 塩酸と水酸化ナトリウム水溶液を過不足なく反応させた後、その溶液を蒸発皿に入れて加熱し、水をすべて蒸発させました。このとき蒸発皿に残る白い固形物の名称は何ですか。
化学 イオン・酸アルカリ ★★ 基本 実験・観察 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
塩化ナトリウム
塩酸と水酸化ナトリウムの中和反応によって、水（H2O）とともに塩（えん）である塩化ナトリウム（NaCl）が生成されます。加熱によって溶媒である水が蒸発してなくなることで、水溶液中に溶けていた塩化ナトリウムが固体として析出し、蒸発皿に残ります。
東京都公立高校入試(2016)類似

硫酸バリウムの沈殿

Q6 硫酸と水酸化バリウム水溶液を混ぜ合わせたときに起こる中和反応では、水とともに白色の物質が生成されます。この物質の名称と、その性質の説明として最も適切なものを選択してください。
化学 イオン・酸アルカリ ★ やさしい 知識 正答率 100%（2回） 🔥 類題3問
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✅ 正解
硫酸バリウムという名称で、水に非常に溶けにくい塩（えん）であるため、水溶液中では沈殿となる。
硫酸（酸）と水酸化バリウム（アルカリ）が反応すると、互いの性質を打ち消し合う中和反応が起こり、水と「塩」が生成されます。この反応で生じる塩は硫酸バリウムであり、これは水に対する溶解性が極めて低いため、水溶液中でイオンに分かれることができず、白い沈殿となって底にたまります。
東京都公立高校入試(2026)類似

電解質

Q7 ビーカーに入れた塩化銅水溶液に2本の炭素棒を差し込み、電源装置に接続して電圧を加えたところ、回路に電流が流れることが確認されました。この実験結果から導き出される、水溶液中で電流が流れる仕組みについての説明として正しいものはどれですか。
化学 イオン・酸アルカリ ★★ 基本 実験・観察 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
塩化銅が水中で陽イオンと陰イオンに電離しており、それぞれのイオンが反対の極に向かって移動するため。
電解質である塩化銅は、水に溶けると銅イオン（陽イオン）と塩化物イオン（陰イオン）に分かれます。この水溶液に電圧を加えると、陽イオンは陰極へ、陰イオンは陽極へとそれぞれ移動します。このようにイオンが電荷を運ぶことによって、水溶液中に電流が流れる仕組みになっています。なお、純粋な蒸留水は非電解質であり、電流をほとんど通しません。
東京都公立高校入試(2020)類似

塩酸の電気分解における塩素の発生

Q8 薄い塩酸に電流を流して電気分解を行ったとき、陽極側から発生する気体として正しいものを選択してください。
化学 イオン・酸アルカリ ★ やさしい 知識 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
塩素
塩酸は塩化水素という物質が水に溶けた水溶液です。塩化水素は水溶液中で水素イオンと塩化物イオンに電離しており、電圧をかけると、マイナスの電気を帯びた塩化物イオンはプラスの電極である陽極に引き寄せられます。陽極に達した塩化物イオンは電子を放出し、塩素分子となって気体が発生します。
東京都公立高校入試(2023)類似

塩素ガスの発生メカニズム

Q9 塩化銅水溶液や塩酸の電気分解において、陽極から塩素ガスが発生するまでの微視的なプロセス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 ★★★ 標準 原理・計算 正答率 0%（1回） 🔥 類題2問
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✅ 正解
塩化物イオンが電極に電子を放出して塩素原子になり、その原子が2個結びついて塩素分子となって発生する。
電気分解において、陽極（＋極）には負の電荷を持つ陰イオンである塩化物イオンが引き寄せられます。塩化物イオンは電極に電子を渡す（放出する）ことで、電気的に中和されて塩素原子へと変化します。塩素原子は単独では不安定なため、すぐに2つの原子が共有結合によって結びつき、塩素分子（Cl₂）を形成することで気体として放出されます。電子を受け取るという説明や、原子1個のまま気体になるという説明は誤りです。
東京都公立高校入試(2018)類似

化学電池のプラス極における反応

Q10 薄い塩酸に亜鉛板と銅板を浸した装置に光電池用モーターをつないだところ、モーターが回転し、一方の電極付近から盛んに気体が発生した。このとき観察される現象と電極の名称について正しく述べたものはどれか。
化学 イオン・酸アルカリ ★★ 基本 実験・観察 正答率 0%（1回） 🔥 類題2問
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✅ 正解
気体が発生しているのは銅板の方であり、こちらがプラス極である。
亜鉛と銅を比較すると亜鉛の方がイオンになりやすいため、亜鉛板が電子を放出してマイナス極となり、次第に腐食して溶けていく。放出された電子は導線を通って銅板（プラス極）に集まり、そこで水溶液中の水素イオンと反応する。このため、銅板の表面では水素分子の気泡が観察されることになる。銅自体は反応して溶け出すことはない。
東京都公立高校入試(2014)類似

電池の電圧と金属の組み合わせの関係

Q11 2種類の金属を電極として用いる電池において、生じる電圧の大きさと金属の性質の関係について正しく述べたものはどれですか。
化学 イオン・酸アルカリ ★★★ 標準 原理・計算 正答率 50%（2回） 🔥 類題2問
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✅ 正解
2種類の金属の、酸性の水溶液に対する反応のしやすさの差が大きいほど電圧は大きくなる。
電池の原理において、電圧は2つの電極間の電位差によって生じます。この電位差は、一方の金属が電子を放出してイオンになりやすく、もう一方がなりにくいという「反応性の差」に依存します。マグネシウムと銅のように、一方は非常に反応しやすく、もう一方は反応しにくいという対照的な性質を持つ金属を組み合わせることで、効率よく電気エネルギーを取り出すことができます。
東京都公立高校入試(2023)類似

電気分解における極性と電流の向き

Q12 電気分解において、特定の電極で金属が析出する理由と、その際の電流の向きに関する法則性の説明として、最も適切なものを選択してください。
化学 イオン・酸アルカリ ★★★ 標準 原理・計算 正答率 0%（4回） 🔥 類題3問
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✅ 正解
水溶液中の金属イオンは正の電気を帯びており、負極に引かれて電子を受け取るため析出が起こり、電流は常に正極から負極へ向かって流れる。
電気分解の原理では、水溶液中で正の電荷を持つ金属イオン（陽イオン）が、反対の電荷を持つ電源の負極（陰極）に引き寄せられます。そこで電子を受け取ることによって金属原子となり、電極に付着します。また、物理学および化学の共通の法則として、回路を流れる電流の向きは常に電源の正極から負極へと定義されています。
東京都公立高校入試(2018)類似

化学電池の電流の向き

Q13 亜鉛板と銅板を用いた化学電池において、導線の中を移動する電子の向きと、回路を流れる電流の向きの関係について述べたものとして、適切な説明はどれですか。
化学 イオン・酸アルカリ ★★ 基本 原理・計算 正答率 — 🔥 類題2問
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✅ 正解
電子はマイナス極である亜鉛板からプラス極である銅板へ向かって移動し、電流はプラス極である銅板からマイナス極である亜鉛板へ向かって流れる。
化学電池の内部では、マイナス極となる亜鉛板で亜鉛が電子を放出し、その電子が導線を伝わってプラス極である銅板へと移動します。電流の向きは、この電子の流れとは逆の向き（プラス極からマイナス極）と決められているため、電子は亜鉛から銅へ、電流は銅から亜鉛へと流れることになります。
東京都公立高校入試(2018)類似

燃料電池の化学反応式

Q14 燃料電池が電気を発生させる仕組みについて、エネルギーの移り変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。
化学 イオン・酸アルカリ ★★★ 標準 原理・計算 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
水素と酸素が持つ化学エネルギーを、電気エネルギーとして取り出している
燃料電池は、物質がもともと持っている化学エネルギーを、化学反応（水素と酸素の化合）を通じて直接電気エネルギーに変換する装置です。燃焼のように光や熱を出す反応とは異なり、効率よくエネルギーを取り出すことができます。
東京都公立高校入試(2023)類似

塩化銅の電離モデル

Q15 塩化銅の電離を表す化学反応式は CuCl₂ → Cu²⁺ ＋ 2Cl⁻ と書かれます。このとき、水溶液に含まれる塩化物イオンの総数が100個であるならば、そこに含まれる銅イオンの総数は何個になりますか。
化学 イオン・酸アルカリ ★★★ 標準 原理・計算 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
50個
塩化銅が電離すると、銅イオンと塩化物イオンの個数比は常に1：2となります。問題文において塩化物イオンが100個存在していると示されているため、その半分の数である50個が銅イオンの数に相当します。これにより、水溶液全体としてのプラスの電気とマイナスの電気の総和が等しく保たれます。
東京都公立高校入試(2020)類似

塩化ナトリウムの電離

Q16 塩化ナトリウムが水に溶ける様子を、化学式とイオン式を用いて表すと「NaCl → Na+ + Cl-」となる。このとき生じる「Cl-」の名称と、そのイオンが持つ電気的な性質の組み合わせとして適切なものはどれか。
化学 イオン・酸アルカリ ★★ 基本 原理・計算 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
名称：塩化物イオン、電気的な性質：負の電気を帯びている
塩化ナトリウムの電離によって生じる「Cl-」は塩化物イオンと呼ばれます。原子が電子を受け取ることで負の電気を帯びた「陰イオン」の状態になっており、水溶液中で自由に動き回ることで電気を運ぶことができます。なお、塩素原子（Cl）がイオンになったときの名称は「塩素イオン」ではなく「塩化物イオン」とするのが正しい定義です。
東京都公立高校入試(2015)類似

電解質の水溶液モデル

Q17 ビーカー内の水に塩化ナトリウムを溶かして水溶液を作ったとき、その内部にある粒子の状態を説明したものとして、最も適切なものはどれですか。
化学 イオン・酸アルカリ ★★ 基本 実験・観察 正答率 — 🔥 類題2問
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✅ 正解
ナトリウムイオンと塩化物イオンが、互いに結びつくことなくバラバラに液体中に均一に分散している。
電解質である塩化ナトリウムが水に溶けると、陽イオンであるナトリウムイオンと陰イオンである塩化物イオンに分かれ、それぞれが独立した粒子として水中に存在します。これらのイオンは特定の場所に偏ることなく、水溶液全体に均一に広がっています。
東京都公立高校入試(2026)類似

塩化銅の電気分解

Q18 塩化銅水溶液の電気分解をしばらく続けたところ、陰極の表面には赤茶色の物質が付着しました。この物質が何であるかを確かめる方法と、推測される結果の組み合わせとして正しいものはどれですか。
化学 イオン・酸アルカリ ★★ 基本 原理・計算 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
薬さじでこすると、金属光沢が現れる。
陰極に析出した赤茶色の物質は銅です。銅は金属の一種であるため、薬さじの背などで表面をこすると金属特有の輝きである金属光沢が現れます。また、電流を流しやすく、叩くと薄く広がる（展性）といった金属共通の性質を持っています。
東京都公立高校入試(2023)類似

電気分解に伴う銅イオン数の変化

Q19 塩化銅水溶液の電気分解において、電気分解を開始してからの経過時間と、水溶液中に残っている銅イオンの数の関係を分析したとき、予測される結果として最も適切なものはどれですか。
化学 イオン・酸アルカリ ★★ 基本 原理・計算 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
経過時間にともなって、銅イオンの数が一定の割合で減っていく
一定の電流を流して電気分解を行う場合、単位時間あたりに電極で反応するイオンの量は一定となります。陰極では銅イオンが電子を受け取って金属の銅に変化し続けるため、水溶液中の銅イオンの数は、電気分解の経過時間にともなって段階的、あるいは直線的に減少していくことになります。
東京都公立高校入試(2016)類似

硫酸バリウムの沈殿

Q20 水酸化バリウム水溶液に硫酸を少しずつ加えていく実験において、中和点に達したときに電流計の針がほぼゼロを指し、電流が流れなくなる理由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 ★★★ 標準 原理・計算 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
生成された硫酸バリウムが水に溶けにくい性質を持ち、水溶液中のイオンの数が極めて少なくなるから。
水溶液に電流が流れるには、自由に動くことができるイオンが必要です。硫酸と水酸化バリウムの反応では、中和によって水ができるだけでなく、生じた塩（硫酸バリウム）も沈殿してイオンではなくなるため、水溶液中から電流を運ぶためのイオンがほとんど失われます。このため、中和点においては電流がほとんど流れなくなります。
東京都公立高校入試(2022)類似

銅板における電子の受容と析出

Q21 ダニエル電池の正極側に硫酸銅水溶液を用い、プロペラ付きモーターをつないで長時間電流を取り出したとき、正極周辺で観察される現象とその理由の組み合わせとして正しいものはどれですか。
化学 イオン・酸アルカリ ★★ 基本 実験・観察 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
水溶液中の銅イオンが減少するため、液の青色が薄くなる。
硫酸銅水溶液が青色に見えるのは、水溶液中に銅イオンが含まれているためです。ダニエル電池を作動させると、正極では水溶液中の銅イオンが電子を受け取って銅原子となり、電極に付着していきます。その結果、水溶液中の銅イオンの濃度が徐々に減少するため、水溶液の青色は次第に薄くなっていきます。このように、イオンの色の変化から化学反応の進行を確認することができます。
東京都公立高校入試(2023)類似

塩化銅の電離モデル

Q22 塩化銅が水に溶けて電離したとき、生じる「銅イオン」と「塩化物イオン」の組み合わせとその数の関係について正しく述べたものはどれですか。
化学 イオン・酸アルカリ ★★ 基本 実験・観察 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
1個の銅イオン（Cu²⁺）に対して、2個の塩化物イオン（Cl⁻）が生じる。
塩化銅は電解質であり、水に溶けると銅イオンと塩化物イオンに電離します。銅イオンは2価の陽イオン、塩化物イオンは1価の陰イオンであるため、物質全体として電気的に中性を保つためには、1個の銅イオンに対して2個の塩化物イオンが結合している必要があります。このため、電離後もこの比率でイオンが存在します。
東京都公立高校入試(2023)類似

電気分解に伴う銅イオン数の変化

Q23 塩化銅水溶液の電気分解を一定時間継続したとき、水溶液中に含まれる銅イオンの数はどのように変化しますか。最も適切な記述を選びなさい。
化学 イオン・酸アルカリ ★ やさしい 知識 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
電気分解の時間経過とともに、銅イオンの数は減少する
塩化銅水溶液の電気分解を行うと、陰極では陽イオンである銅イオンが電子を受け取り、金属の銅となって析出します。水溶液中の銅イオンが順次、金属の銅へと変化して電極に付着していくため、水溶液中に存在する銅イオンの総数は、電気分解を続けるにつれて減少していきます。
東京都公立高校入試(2026)類似

セロハン膜を通したイオンの移動

Q24 亜鉛板を浸した硫酸亜鉛水溶液と、銅板を浸した硫酸銅水溶液をセロハン膜で仕切った装置で電流を取り出したとき、セロハン膜を通過するイオンの動きと溶液の状態について述べたものとして正しいものを選びなさい。
化学 イオン・酸アルカリ ★★★ 標準 原理・計算 正答率 — 🔥 類題2問
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✅ 正解
亜鉛側で増加した亜鉛イオンが銅側へ、または銅側で余った硫酸イオンが亜鉛側へ移動し、液の電気的な偏りを防ぐ。
電池の反応が進むと、亜鉛側では亜鉛イオン（陽イオン）が増えてプラスの電気が過剰になり、銅側では銅イオンが消費されて硫酸イオン（陰イオン）が相対的に増えてマイナスの電気が過剰になります。この電気的な偏りを解消するため、セロハン膜を通って陽イオンが銅側へ、あるいは陰イオンが亜鉛側へと移動し、各溶液は電気的に中性な状態に保たれます。
東京都公立高校入試(2018)類似

電解質

Q25 ある物質を水に溶かしたとき、その物質が「電解質」であるかどうかを正しく判断するための基準として、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 原理・計算 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
水に溶かしたときに電流が流れるかどうか
電解質か非電解質かを区別する最大の基準は、水溶液の状態において電流を流す能力があるか否かです。砂糖のように水に完全に溶けて透明な水溶液を作るものであっても、電流を流さない場合は非電解質に分類されます。したがって、電流計やモーターなどを用いて導電性を確認することが判断の決め手となります。
東京都公立高校入試(2019)類似

アルカリ性

Q26 水酸化ナトリウム（NaOH）が水に溶けてアルカリ性を示す理由を、化学的な原理に基づいて説明したものとして最も適切なものを選びなさい。
化学 イオン・酸アルカリ ★★★ 標準 原理・計算 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
水に溶けたときに電離して、水溶液中に水酸化物イオンが生じるため
物質がアルカリ性を示すかどうかは、水中で電離して水酸化物イオン（OH⁻）を放出するかどうかで決まります。水酸化ナトリウムは水中でナトリウムイオンと水酸化物イオンに分かれる（電離する）ため、強いアルカリ性を示します。これに対し、水素イオン（H⁺）を生じるものは酸性と呼ばれます。
東京都公立高校入試(2018)類似

電解質

Q27 亜鉛板と銅板を光電池用モーターに繋ぎ、3つのビーカーに入れた「薄い塩酸」「砂糖水」「エタノール」にそれぞれ浸しました。このうち、モーターが回転し、亜鉛板の表面が反応によって変化する現象が確認できる液体はどれですか。
化学 イオン・酸アルカリ ★★ 基本 実験・観察 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
薄い塩酸
薄い塩酸に溶けている塩化水素は電解質であり、水溶液中で電流を流すことができます。このため、2種類の金属板を浸すと電池の仕組みが働き、電流が流れてモーターが回転します。また、亜鉛板が溶け出すことで表面がザラザラになり、電極付近で気体が発生する様子も観察されます。砂糖やエタノールは非電解質であるため、これらの現象は起こりません。
東京都公立高校入試(2026)類似

セロハン膜を通したイオンの移動

Q28 うすい硫酸亜鉛水溶液に亜鉛板を浸したものと、うすい硫酸銅水溶液に銅板を浸したものを、セロハン膜で仕切ってつないだ電池（ダニエル電池）において、セロハン膜が果たしている役割として最も適切な説明を選びなさい。
化学 イオン・酸アルカリ ★★ 基本 実験・観察 正答率 — 🔥 類題2問
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✅ 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溶液全体の電気的中性を保つ役割。
ダニエル電池においてセロハン膜は、2種類の水溶液が急速に混ざるのを防ぐ隔壁の役割を果たします。同時に、膜にある微細な穴をイオンが通り抜けることで、反応によって生じた各水溶液中のプラスとマイナスの電気的な偏りを打ち消し、電気的中性を保つことで電流を流し続けることを可能にしています。
東京都公立高校入試(2024)類似

原子の構造と電気的性質

Q29 原子の構造と電気的な性質について説明した文として、最も適切なものはどれですか。
化学 イオン・酸アルカリ ★ やさしい 知識 正答率 — 🔥 類題2問
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✅ 正解
原子の中心にはプラスの電気を持つ原子核があり、そのまわりをマイナスの電気を持つ電子がまわっている。
原子は、中心にある「原子核」と、その周囲に存在する「電子」から構成されています。原子核の中にはプラスの電気を持つ「陽子」が含まれているため、原子核全体としてはプラスの電気を帯びています。一方、そのまわりをまわっている電子はマイナスの電気を帯びており、これらの電気的な引き合いによって原子の構造が保たれています。
東京都公立高校入試(2022)類似

中和過程における水溶液中のイオン総数の変化

Q30 ある塩酸6立方センチメートルをちょうど中和するのに、水酸化ナトリウム水溶液が6立方センチメートル必要でした。この塩酸に、同じ濃度の水酸化ナトリウム水溶液を2、4、6、8、10立方センチメートルと順に加えていったとき、水溶液中のイオンの総数が「6立方センチメートル加えたとき」と同じになるのはどの場合ですか。
化学 イオン・酸アルカリ ★★ 基本 知識 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
2立方センチメートルと4立方センチメートル加えたとき
この実験では6立方センチメートルで中和点に達するため、それまでの過程である2立方センチメートル、4立方センチメートルの時点では、イオンの総数は変化せず一定です。中和点である6立方センチメートルまでは、水素イオンが減った分だけナトリウムイオンが増えるため、総数は開始時と変わりません。しかし、中和点を超えた8立方センチメートル以降は、反応せずに残るナトリウムイオンと水酸化物イオンが累積していくため、イオンの総数は中和点よりも多くなります。
東京都公立高校入試(2016)類似

水素の発生と電気分解におけるイオンの移動

Q31 少量の水酸化ナトリウムを溶かした水の電気分解を行い、電源のマイナス極につないだ電極（陰極）から発生した気体を集めました。この気体の性質を確かめる方法とその結果について、正しい組み合わせはどれか選びなさい。
化学 イオン・酸アルカリ ★ やさしい 実験・観察 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
火のついたマッチを近づけると、音を立てて燃える。
水酸化ナトリウム水溶液の電気分解において、陰極側では水素が発生します。水素は非常に燃えやすい性質を持ち、空気中の酸素と反応して水ができる際に音を立てて燃えるという特徴があります。線香を激しく燃やすのは陽極で発生する酸素の性質です。
東京都公立高校入試(2016)類似

水素の発生と電気分解におけるイオンの移動

Q32 水酸化ナトリウム水溶液の電気分解において、電源のマイナス極側（陰極）で水素が発生する理由を、イオンの動き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。
化学 イオン・酸アルカリ ★★★ 標準 原理・計算 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
水溶液中でプラスの電気を帯びている水素イオンが、マイナス極に引き付けられるため。
電気分解の過程では、水溶液中のイオンが電荷と反対の符号を持つ電極へと移動します。水素イオン（H+）は陽イオンであり、プラスの電気を帯びているため、マイナス極である陰極へと引き付けられ、そこで電子を受け取って水素分子（H2）となります。
東京都公立高校入試(2025)類似

酸性溶液中の水素イオン

Q33 薄い塩酸、薄い水酸化ナトリウム水溶液、蒸留水の3種類の液体を試験管に入れ、それぞれにＢＴＢ溶液を加えたとき、薄い塩酸が示す色の変化と、その際の水溶液の性質の組み合わせとして正しいものを選びなさい。
化学 イオン・酸アルカリ ★★ 基本 実験・観察 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
黄色になり、酸性を示す
ＢＴＢ溶液は水溶液の性質を判定する指示薬であり、酸性では黄色、中性では緑色、アルカリ性では青色を示します。薄い塩酸は酸性の性質を持つため黄色を示し、薄い水酸化ナトリウム水溶液はアルカリ性のため青色、不純物を含まない蒸留水は中性のため緑色になります。
東京都公立高校入試(2023)類似

水酸化ナトリウム水溶液の電気分解におけるイオン数

Q34 水酸化ナトリウム水溶液に電流を流して電気分解を行う実験において、時間の経過と水溶液中のナトリウムイオンの数の変化について調べました。横軸に電流を流した時間、縦軸に水溶液中のナトリウムイオンの数をとってグラフを作成した場合、そのグラフの形や特徴を説明したものとして最も適切なものはどれですか。
化学 イオン・酸アルカリ ★★ 基本 原理・計算 正答率 — 🔥 類題2問
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✅ 正解
時間の経過に関わらず、ナトリウムイオンの数が常に一定であることを示す水平な直線になる
水酸化ナトリウム水溶液の電気分解において、陽極では水酸化物イオンが反応して酸素が発生し、陰極では水が反応して水素が発生します。ナトリウムイオンはこれらの電極付近での化学反応に直接関与しないため、電流を流し続けても水溶液中に存在するイオンの数は変化しません。したがって、時間経過を横軸にとると、イオンの数は増減せず一定の値を示す水平なグラフとなります。
東京都公立高校入試(2016)類似

塩酸と水酸化ナトリウムの中和反応式

Q35 塩酸（塩化水素）と水酸化ナトリウム水溶液を混ぜ合わせたときに起こる、中和の化学反応式として適切なものはどれですか。
化学 イオン・酸アルカリ ★ やさしい 知識 正答率 67%（3回） 🔥 類題3問
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✅ 正解
HCl + NaOH → NaCl + H2O
酸である塩酸（HCl）から生じる水素イオンと、アルカリである水酸化ナトリウム（NaOH）から生じる水酸化物イオンが結びついて水（H2O）ができる反応を中和といいます。このとき、残りの塩素イオンとナトリウムイオンが結びつくことで、塩（えん）である塩化ナトリウム（NaCl）が生成されます。各原子の数が反応前後で一致しているこの式が正解となります。
東京都公立高校入試(2026)類似

電池の電子の移動と極性

Q36 化学電池において、特定の電極が「負極」となる理由を、微粒子の振る舞いに着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 ★★★ 標準 原理・計算 正答率 0%（1回） 🔥 類題3問
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✅ 正解
金属原子が電子を放出して陽イオンになり、その電子が導線へと流れ出すため
電池の負極では、金属が水溶液中に溶け出す際、原子が電子を放出して陽イオンに変化します。このとき取り残された電子が導線を通って正極へと移動するため、電子の供給源となる電極が負極となります。
東京都公立高校入試(2016)類似

中和における水素イオンの数の変化

Q37 ある一定量の塩酸に水酸化ナトリウム水溶液を滴下したところ、20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、水素イオンの数が0になりました。このとき、水酸化ナトリウム水溶液を10立方センチメートル加えた時点での、水溶液中の水素イオンの数として正しいものはどれですか。ただし、反応前の塩酸に含まれていた水素イオンの数をX個とします。
化学 イオン・酸アルカリ ★★ 基本 原理・計算 正答率 0%（2回） 🔥 類題2問
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✅ 正解
0.5X個
中和反応において、水素イオンの数は滴下される水酸化物イオンの数に応じて直線的に減少します。この実験では、20立方センチメートルの滴下で水素イオンがX個から0個まで減少するため、その半分の量である10立方センチメートルを滴下した時点では、水素イオンも初期の量の半分である0.5X個が反応して消え、残りの0.5X個が液中に存在していることになります。
東京都公立高校入試(2018)類似

電解質

Q38 塩化水素のように、水に溶かしたときに、その水溶液に電流が流れる物質を何といいますか。最も適切な名称を選びなさい。
化学 イオン・酸アルカリ ★ やさしい 知識 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
電解質
物質が水に溶けて陽イオンと陰イオンに分かれることで、水溶液に電流を流す性質を持つものを電解質と呼びます。これに対し、水に溶けても電流を流さない物質は非電解質と呼ばれます。
東京都公立高校入試(2023)類似

電気分解における極性と電流の向き

Q39 塩化銅水溶液などの電気分解を行った際、水溶液中の金属イオンが電子を受け取って金属として析出する電極の名称と、その電極が電源装置のどの端子に接続されているかの組み合わせとして正しいものを選びなさい。
化学 イオン・酸アルカリ ★ やさしい 知識 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
電極の名称は陰極であり、電源の負極に接続されている。
電気分解において、陽イオンである金属イオンは電子を受け取るために、電子が供給される側の電極に引き寄せられます。電源の負極からは電子が流れ出し、接続された電極へと移動するため、この電極を陰極と呼びます。金属が析出するのは、この負極に接続された陰極となります。
東京都公立高校入試(2014)類似

電池の正極における水素の発生

Q40 亜鉛板と銅板を薄い塩酸に入れた装置において、銅板の表面付近で起こる反応の仕組みについて、電子の動きに着目して説明したものとして正しいものはどれですか。
化学 イオン・酸アルカリ ★★★ 標準 原理・計算 正答率 — 🔥 類題2問
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✅ 正解
導線から供給された電子を銅板の表面で水素イオンが受け取り、水素の気泡となって離れていく
電池のモデルにおいて、導線の先端から正極である銅板に供給された電子は、銅板の表面に集まります。そこへ水溶液中の水素イオンが近づいて電子と結合することで、電気的に中和されて水素分子となり、目に見える気泡となって板から離れていきます。この一連の流れが、電池を使い続けている間に正極で観察される現象の正体です。
東京都公立高校入試(2021)類似

水素イオン

Q41 硝酸カリウム水溶液で湿らせた青色リトマス紙の中央に、うすい塩酸を染み込ませた糸を置き、リトマス紙の両端に電圧をかけました。このとき観察される現象とその理由として適切なものを選びなさい。
化学 イオン・酸アルカリ ★★ 基本 実験・観察 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
リトマス紙の赤色の変化が陰極（マイナス極）側へ広がっていく。これは、陽イオンである水素イオンが陰極に引き寄せられるためである。
酸性の正体である水素イオンは、プラスの電気を帯びた「陽イオン」です。電圧をかけると、陽イオンは反対の符号である陰極（マイナス極）に向かって移動します。この水素イオンが移動した場所で青色リトマス紙が赤色に変化するため、変化は陰極側へと広がって観察されます。この実験により、酸性の性質が陽イオンによるものであることが証明されます。
東京都公立高校入試(2025)類似

酸性溶液中の水素イオン

Q42 酸性の水溶液において、ＢＴＢ溶液を黄色に変える原因となっているイオンの性質を確認するため、硝酸カリウム水溶液で湿らせたろ紙に電圧をかけ、中央に置いた薄い塩酸の移動を観察しました。このとき、黄色いシミが陰極（マイナス極）に向かって移動した理由として、最も適切な説明を選びなさい。
化学 イオン・酸アルカリ ★★★ 標準 原理・計算 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
酸性の原因である水素イオンが陽イオンであり、マイナスの電気を持つ陰極に引き寄せられたため
イオンは反対の符号を持つ電極に向かって移動する性質があります。酸性の正体である水素イオンはプラスの電気を帯びた陽イオンであるため、電圧をかけると陰極（マイナス極）側に移動します。この移動に伴い、ＢＴＢ溶液を黄色に変える反応も陰極側へと広がっていきます。

東京都公立高校入試の理科：化学変化・原子分子

🔗 「化学変化・原子分子」の解説＆一問一答（単元別）
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東京都公立高校入試(2021)類似

化学反応における原子の保存とモデル表現

Q1 物質の化学変化を、黒い四角や白抜きの丸などの図形を用いた「モデル」で表現する場合、守らなければならないルールとして正しいものはどれですか。
化学 化学変化・原子分子 ★★ 基本 原理・計算 正答率 — 🔥 類題2問
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✅ 正解
反応前の物質を構成する各図形の種類と総数が、反応後の物質を構成する各図形の種類と総数と必ず一致するように描く。
化学反応における「原子の保存」をモデルで表す際は、反応の前後で原子（図形）の種類と数が変わらないように描かなければなりません。例えば、反応前に「黒い四角」が2個、「白抜きの丸」が4個ある場合、それらがどのように組み合わさって新しい物質になっても、反応後の製品の中に含まれる「黒い四角」は2個、「白抜きの丸」は4個のままである必要があります。これにより、質量保存の法則が成り立つ理由を視覚的に説明することができます。
東京都公立高校入試(2021)類似

熱分解

Q2 炭酸水素ナトリウムを試験管に入れてガスバーナーで加熱したところ、気体が発生して試験管の口付近に液体が付着し、試験管の底には白い固体が残りました。この実験で発生した気体と液体の組み合わせとして適切なものはどれか、以下の選択肢から選びなさい。
化学 化学変化・原子分子 ★★ 基本 実験・観察 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
気体は二酸化炭素であり、液体は水である
炭酸水素ナトリウムを加熱すると、二酸化炭素、水、炭酸ナトリウムの3つの物質に分解されます。試験管の口付近に付着する液体は水であり、発生する気体は石灰水を白く濁らせる性質を持つ二酸化炭素です。
東京都公立高校入試(2021)類似

反応物と生成物の質量関係とグラフの特徴

Q3 ある一定量のうすい塩酸に石灰石を加え、発生した二酸化炭素の質量を測定しました。石灰石を1.0g加えたときは0.4g、2.0g加えたときは0.8gの二酸化炭素が発生しましたが、石灰石を3.0g加えたときと4.0g加えたときは、ともに1.1gの二酸化炭素が発生しました。この実験結果から判断できる内容として正しいものはどれですか。
化学 化学変化・原子分子 ★★★ 標準 原理・計算 正答率 — 🔥 類題2問
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✅ 正解
石灰石2.0gと3.0gの間で、用意した塩酸がすべて反応し終えた。
石灰石1.0gで0.4g、2.0gで0.8gの二酸化炭素が発生していることから、塩酸が残っている間は「石灰石：二酸化炭素 ＝ 1.0：0.4」の比率で反応が進行します。もし3.0gの石灰石がすべて反応すれば 3.0 × 0.4 ＝ 1.2g の二酸化炭素が発生するはずですが、実際には1.1gで頭打ちになっています。このことから、石灰石が2.0gから3.0gに増える途中で塩酸が不足し、反応が限界に達したことがわかります。
東京都公立高校入試(2024)類似

溶解度の温度依存性

Q4 100gの水に溶ける物質の最大質量（溶解度）を測定する実験において、硝酸カリウムと塩化ナトリウムの温度変化に伴う溶け方の違いを説明したものとして、最も適切なものはどれか。
化学 化学変化・原子分子 ★ やさしい 知識 正答率 — 🔥 類題2問
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✅ 正解
硝酸カリウムは温度が上がると溶ける量が急激に増えるが、塩化ナトリウムは温度が上がっても溶ける量はわずかに増える程度でほとんど変化しない。
物質が溶媒に溶ける最大量である溶解度は、物質の種類によって温度による影響の受け方が異なります。硝酸カリウムは温度が高くなるほど溶解度が急激に大きくなる性質を持ちますが、塩化ナトリウムは温度を上げても溶解度がわずかにしか増加せず、グラフ上でも変化の少ない直線に近い形になります。
東京都公立高校入試(2021)類似

炭酸水素ナトリウムと炭酸ナトリウムの性質の比較

Q5 炭酸水素ナトリウムの熱分解によって生じる炭酸ナトリウムの性質について、水溶液の性質とピーエイチ（pH）の関係から考察したものとして、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 100%（1回） 🔥 類題3問
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✅ 正解
炭酸ナトリウムは水に溶けやすく、その水溶液は炭酸水素ナトリウムの水溶液よりもピーエイチの値が大きくなる。
物質が水に溶けてアルカリ性を示すとき、その性質が強いほどピーエイチ（pH）の値は7（中性）から離れて大きくなります。炭酸ナトリウムは炭酸水素ナトリウムよりも水に溶けやすく、かつ強いアルカリ性を示すため、水溶液のピーエイチは炭酸水素ナトリウムのときよりも大きな値を示します。
東京都公立高校入試(2022)類似

水の電気分解で発生する水素と酸素の性質

Q6 水の電気分解において、電源のプラス極に接続された電極側に集まった気体の性質を確認する方法と、その際に見られる現象の組み合わせとして適切なものはどれですか。
化学 化学変化・原子分子 ★★ 基本 実験・観察 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
火のついた線香を近づけると、線香が炎を上げて激しく燃える。
プラス極（陽極）側で発生する気体は酸素です。酸素には、他の物質が燃えるのを助ける「助燃性」という性質があるため、火のついた線香を入れると炎を上げて激しく燃え上がります。なお、音を立てて燃えるのはマイナス極側で発生した水素の性質です。
東京都公立高校入試(2019)類似

酸化銅の炭素による還元

Q7 酸化銅と炭素の混合物を試験管に入れて加熱し、発生した気体を石灰水に通す実験を行います。このとき、試験管の口をわずかに下げて固定しますが、その理由として適切なものはどれですか。
化学 化学変化・原子分子 ★★ 基本 実験・観察 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
反応中に生じた液体が、加熱している部分に流れて試験管が割れるのを防ぐため
加熱によって生じたわずかな水分などの液体が、高温になっている試験管の底（加熱部）に流れると、急激な温度変化によって試験管が割れる危険がある。これを防ぐために試験管の口を少し下げて固定する。なお、石灰水の逆流を防ぐのは「加熱を止める前にガラス管を石灰水から抜く」という操作である。
東京都公立高校入試(2015)類似

未反応物質からの気体発生量の算出

Q8 「マグネシウムの質量と結びつく酸素の質量の関係」および「マグネシウムの質量と発生する水素の質量の関係」について述べた次の文の空欄に当てはまる言葉の組み合わせとして正しいものはどれか。「化学変化に関係する物質の質量の割合は常に一定であるという法則があるため、いずれの関係においても、マグネシウムの質量が増えるとそれに応じて酸素の質量や水素の体積も（　①　）する。（　②　）の関係にあるといえる。」
化学 化学変化・原子分子 ★ やさしい 知識 正答率 100%（3回） 🔥 類題3問
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✅ 正解
①増加、②比例
定比例の法則により、反応するマグネシウムの質量と、それと結びつく酸素の質量、あるいは反応によって発生する水素の体積の間には、常に一定の比が成り立ちます。したがって、マグネシウムの質量が2倍、3倍になれば、反応する酸素の質量や発生する水素の体積も2倍、3倍となり、グラフに表すと原点を通る直線になります。このような関係を比例といいます。
東京都公立高校入試(2017)類似

酸化銀の熱分解

Q9 酸化銀を加熱した後に試験管に残った白色から灰色の固体が、金属である「銀」であることを確かめるための操作と、その際に見られる現象の組み合わせとして適切なものはどれですか。
化学 化学変化・原子分子 ★★ 基本 実験・観察 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
固体を固い物でこすると特有の金属光沢が現れ、電流を流すと電気伝導性を示す
酸化銀の熱分解によって生じた銀は金属の一種です。金属には、みがくと特有の輝きが出る「金属光沢」、電気を通す「電気伝導性」、熱を伝えやすい「熱伝導性」、たたいて広がる「展性」や引き延ばせる「延性」といった共通の性質があります。なお、銀は水には溶けず、フェノールフタレイン液を桃色に変える性質（アルカリ性）も持ちません。
東京都公立高校入試(2018)類似

鉄の酸化反応

Q10 密閉されていない容器の中で、鉄粉を空気中の酸素と十分に反応させてすべて酸化鉄にしたとき、反応後の物質の質量は反応前の鉄粉の質量と比較してどうなりますか。その理由とともに適切なものを選びなさい。
化学 化学変化・原子分子 ★★★ 標準 原理・計算 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
結びついた酸素の質量の分だけ、反応前より増加する
鉄の酸化反応では、鉄原子と空気中の酸素分子が結合して酸化鉄になります。密閉されていない系で実験を行うと、反応前に測定した鉄粉の質量に対し、反応後は空気中から取り込まれて結合した酸素の質量が加わるため、全体の質量は増加します。
東京都公立高校入試(2015)類似

塩酸とマグネシウムの反応における反応物の不足

Q11 マグネシウムと塩酸を反応させて発生した水素を、水上置換法を用いてメスシリンダーに集める実験において、より正確な気体の発生量を測定するための注意点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 33%（3回） 🔥 類題2問
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✅ 正解
マグネシウムを塩酸に入れた直後、ガラス管から最初に出てくる数泡分は空気を含んでいるため、集めずに捨てる。
実験装置を組み立てた際、フラスコやゴム管の中にはあらかじめ空気が入っています。反応開始直後に出てくる気体は、発生した水素によって押し出された装置内の空気であるため、これを集めてしまうと、実際に反応で発生した水素の量よりも体積が多く測定されてしまいます。正確な水素の発生量を測るためには、最初の数泡を逃してから集める必要があります。
東京都公立高校入試(2015)類似

マグネシウムと酸素の質量の比例関係

Q12 マグネシウムと酸素が反応するときの質量比が「マグネシウム：酸素 ＝ 3：2」であるとき、1.2gのマグネシウムを完全に酸化させるために必要な酸素の質量は何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
💡 答えを確認
✅ 正解
0.8g
化学変化における物質の質量の間には一定の割合が成り立つため、比例式を用いて計算することができます。マグネシウムと酸素の質量比が 3：2 であることから、必要な酸素をxとすると「3：2 ＝ 1.2：x」という式が成り立ちます。これを解くと 3x ＝ 2.4 となり、x ＝ 0.8g が導き出されます。
東京都公立高校入試(2018)類似

酸化カルシウムと水の反応における熱の出入り

Q13 ビーカーに入れた水に酸化カルシウムの粉末を加えて混ぜたとき、観察される現象の説明として最も適切なものはどれか。
化学 化学変化・原子分子 ★★ 基本 実験・観察 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
酸化カルシウムが水と反応し、周囲に熱を放出するため水溶液の温度が上がる。
酸化カルシウムと水が反応すると、化学エネルギーが熱として放出されるため、反応が起きている場所やその周囲の温度が上昇します。このとき、水酸化カルシウムという物質が新たに生成されています。
東京都公立高校入試(2019)類似

化学変化における質量の定比例

Q14 銅の粉末をステンレス皿に広げて加熱する際、粉末を山盛りにした状態よりも、皿全体に薄く広げた状態の方が、化合した酸素の質量が限界値に達するまでの時間が短くなります。この理由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
💡 答えを確認
✅ 正解
銅の粉末の表面積を大きくすることで、空気中の酸素と接触しやすくなるため。
化学反応は物質の表面で起こるため、粉末を薄く広げることで表面積を大きくし、銅の粒子が酸素と接触する機会を増やすことができます。山盛りの状態では内部の銅が酸素と触れにくく、未反応のまま残りやすいため、反応を完全に終わらせるには薄く広げて加熱を繰り返す必要があります。
東京都公立高校入試(2024)類似

溶解度の温度依存性

Q15 60度の水100gが入った2つのビーカーに、硝酸カリウムと塩化ナトリウムをそれぞれ溶け残りがない限界の量まで溶かした。これらの水溶液を20度まで冷やしたとき、結晶が多く現れるのはどちらの物質か。その理由とともに答えなさい。
化学 化学変化・原子分子 ★★ 基本 原理・計算 正答率 0%（1回） 🔥 類題2問
💡 答えを確認
✅ 正解
硝酸カリウム。温度が下がることによる溶解度の変化が非常に大きいため、溶けきれなくなる量が多くなるから。
再結晶の原理に関する問題です。硝酸カリウムは高温では大量に溶けますが、温度が下がると溶解度が急激に減少するため、温度差によって溶けきれなくなった分が大量の結晶となって現れます。対して塩化ナトリウムは温度による溶解度の変化が小さいため、冷却しても結晶はほとんど出てきません。
東京都公立高校入試(2024)類似

水の合成のモデル

Q16 水素分子2個と酸素分子1個が反応して水分子2個ができる化学変化を化学反応式で表すとき、その係数や分子の構成について正しく述べたものはどれか、次から選びなさい。
化学 化学変化・原子分子 ★★ 基本 知識 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
2H₂ + O₂ → 2H₂O と表され、反応によって分子の総数が3個から2個に減少する
水の合成を化学反応式で表すと 2H₂ + O₂ → 2H₂O となります。この反応では、反応前の分子の数は水素分子2個と酸素分子1個の合計3個ですが、反応後は水分子2個へと変化するため、分子の総数は減少します。一方、原子の数は、反応前の水素原子4個・酸素原子2個に対し、反応後も水素原子4個・酸素原子2個（合計6個）であり、種類と数は保存されます。
東京都公立高校入試(2019)類似

酸化銅生成の原子モデル

Q17 銅と酸素が反応して酸化銅が生成される様子を原子のモデルで表すとき、反応後の酸化銅のモデルが「銅原子1個と酸素原子1個が結合した塊」であるとします。このとき、反応前のモデルの描き方として、原子の種類と数を正しく一致させるための説明を選びなさい。
化学 化学変化・原子分子 ★★★ 標準 実験・観察 正答率 — 🔥 類題2問
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✅ 正解
バラバラの状態にある2個の銅原子と、2個の酸素原子が結合した1個の塊を並べて描く。
金属である銅は、特定の個数で固まった分子を作らず原子が規則正しく並んでできているため、モデルでは1個ずつの独立した粒（銅原子）として表現します。対して酸素は、2個の原子が結びついた分子の状態で存在するため、2個が結合した1つの塊として描く必要があります。酸化銅（CuO）の粒子が2個できるとき、そこに含まれる酸素原子は合計2個、銅原子は合計2個となります。したがって、反応前もこれと数を合わせるために、2個の銅原子と、1つの酸素分子（原子2個分）を描くのが適切です。
東京都公立高校入試(2021)類似

炭酸水素ナトリウムと炭酸ナトリウムの性質の比較

Q18 加熱前の炭酸水素ナトリウムと、加熱後に得られた炭酸ナトリウムをそれぞれ水に溶かし、フェノールフタレイン溶液を加えたときの変化と性質について正しく述べたものはどれですか。なお、pH（ピーエイチ）の値についても考慮して答えなさい。
化学 化学変化・原子分子 ★★ 基本 原理・計算 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
炭酸ナトリウムの水溶液の方が、炭酸水素ナトリウムの水溶液よりも濃い赤色になり、より強いアルカリ性を示す。
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、その強さが異なります。炭酸水素ナトリウムは弱いアルカリ性を示すためフェノールフタレイン溶液は薄い赤色になりますが、炭酸ナトリウムは強いアルカリ性を示すため、反応後の液は濃い赤色に変化します。また、アルカリ性が強くなるほどpH（ピーエイチ）の値は大きくなるという特徴があります。
東京都公立高校入試(2022)類似

金属の燃焼による質量変化

Q19 密閉した集気びんの中で「木片」を燃やした場合と「スチールウール」を燃やした場合を比較する。燃焼後、ふたを開けてから全体の質量を測定すると、木片は減少したが、スチールウールは増加した。スチールウールの質量が増加した理由として、正しい説明はどれか。
化学 化学変化・原子分子 ★★★ 標準 原理・計算 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
燃焼によってびんの中の酸素が消費されて気圧が下がり、ふたを開けたときに外から空気が入り込んだため。
木片を燃焼させると、炭素が酸素と結びついて二酸化炭素（気体）が発生します。ふたを開けるとこの気体が外へ逃げるため、質量は減少します。一方、スチールウールは酸素と結びついて酸化鉄（固体）になります。このとき、もともとびんの中にあった酸素が固体に取り込まれるため、びん内の気圧が下がります。ふたを開けると、消費された酸素の分だけ外から空気が流れ込むため、結果として全体の質量が増加します。
東京都公立高校入試(2015)類似

未反応物質からの気体発生量の算出

Q20 マグネシウムの粉末を空気中で加熱する実験において、加熱を途中で止めた「未反応のマグネシウムが含まれる状態」の固体に塩酸を加えたとき、どのような現象が観察されますか。最も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 実験・観察 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
未反応のマグネシウムが塩酸と反応し、水素が発生して固体が溶ける。
マグネシウムを加熱すると酸素と反応して酸化マグネシウムに変化しますが、加熱が不十分な場合は中心部に反応していないマグネシウムが残ります。この未反応のマグネシウムは金属としての性質を保持しているため、塩酸を加えると化学反応を起こして水素を発生させます。一方で、すでに酸素と反応して生成された酸化マグネシウムは、塩酸に溶けますが気体（水素）を発生させることはありません。
東京都公立高校入試(2024)類似

化合物における元素の質量比

Q21 化学変化に関係する物質の質量の間に成り立つ、化合物をつくる元素の質量の割合が常に一定であるという法則を何といいますか。
化学 化学変化・原子分子 ★ やさしい 知識 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
定比例の法則
銅と酸素が反応して酸化銅ができるとき、その質量の比は常に銅：酸素＝4：1となります。このように、化合物をつくる成分元素の質量の比が常に一定であるという決まりを定比例の法則と呼びます。質量保存の法則は反応前後の全体の質量が変わらないことを指すため、区別が必要です。
東京都公立高校入試(2025)類似

炭酸ナトリウムの性質

Q22 炭酸水素ナトリウムを加熱した際、分解によって生じた物質の正体を確かめる方法として、正しい記述はどれですか。
化学 化学変化・原子分子 ★ やさしい 知識 正答率 100%（1回） 🔥 類題3問
💡 答えを確認
✅ 正解
試験管の口付近についた液体に青色の塩化コバルト紙をふれさせ、色が赤色に変わることで水の生成を確認する。
炭酸水素ナトリウムの熱分解では、炭酸ナトリウム、二酸化炭素に加えて水が発生します。生成した水は試験管の口付近で冷やされて液体となって付着します。この液体が水であることを確かめるには、水に反応して青色から赤色（桃色）に変化する性質を持つ塩化コバルト紙を用いるのが適切です。フェノールフタレイン溶液はアルカリ性の判定に用いられるものであり、炭酸ナトリウムの水溶液は強いアルカリ性を示すため、赤色に変化します。
東京都公立高校入試(2021)類似

炭酸水素ナトリウムと炭酸ナトリウムの性質の比較

Q23 炭酸水素ナトリウムを試験管に入れて加熱したとき、試験管の底に残った白い固体の物質名と、その物質を水に入れたときの溶解性の特徴を組み合わせ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 ★ やさしい 実験・観察 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
物質名は炭酸ナトリウムであり、元の炭酸水素ナトリウムよりも水に対する溶解性が高い。
炭酸水素ナトリウムを加熱すると、熱分解によって炭酸ナトリウム、水、二酸化炭素の3つの物質に分かれます。試験管の底に残った白い固体は炭酸ナトリウムであり、これは元の炭酸水素ナトリウムと比較して、水に非常に溶けやすいという溶解性の違いがあります。そのため、同量の水に溶かした際、炭酸水素ナトリウムは溶け残ることがありますが、炭酸ナトリウムはすべて溶けきるといった現象が見られます。
東京都公立高校入試(2021)類似

熱分解

Q24 黒色の酸化銀を試験管に入れ、ガスバーナーで十分に加熱したところ、気体が発生し、試験管内には白っぽい物質が残りました。この変化において、加熱をやめた後に試験管に残った白っぽい物質の性質と、発生した気体を確認する方法の組み合わせとして適切なものはどれか。
化学 化学変化・原子分子 ★★★ 標準 原理・計算 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
残った物質は金属光沢があり、発生した気体に火のついた線香を入れると激しく燃える
酸化銀を加熱すると、銀と酸素に分解されます。銀は金属であるため、磨くと金属光沢が出る、叩くと広がる、電気を通すといった性質を持ちます。また、発生した気体は酸素であるため、火のついた線香を入れると炎を上げて激しく燃える性質（助燃性）を示します。
東京都公立高校入試(2022)類似

水の電気分解で発生する水素と酸素の性質

Q25 少量の水酸化ナトリウムを溶かした水に電流を流す実験において、電源のマイナス極に接続された電極Rと、プラス極に接続された電極Sからそれぞれ気体が発生した。電極Rから発生した気体の性質と、電極Sから発生した気体の名称の組み合わせとして適切なものはどれか。
化学 化学変化・原子分子 ★ やさしい 知識 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
電極Rから発生した気体は空気よりも軽く、電極Sから発生した気体は酸素である。
水の電気分解では、マイナス極（陰極）に水素が、プラス極（陽極）に酸素が発生する。陰極である電極Rから発生した水素は、すべての物質の中で最も密度が小さく、空気よりも非常に軽いという性質を持つ。一方、陽極である電極Sからは酸素が発生する。
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銀の金属的性質

Q26 酸化銀の熱分解によって生成された物質は「金属」に分類されます。この物質が持つ、金属に共通する性質（金属の性質）の組み合わせとして適切なものはどれですか。
化学 化学変化・原子分子 ★★ 基本 知識 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
金属光沢があり、電気をよく通し（導電性）、叩くと薄く広がる（展性）。
金属には共通して、磨くと光る「金属光沢」、電気をよく通す「導電性（電気伝導性）」、熱をよく伝える「熱伝導性」、そして叩くと薄く広がる「展性」や引き延ばせる「延性」という性質があります。酸化銀から取り出された銀も、これらの性質をすべて備えています。
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混合物中の成分比率の計算

Q27 純粋な炭酸水素ナトリウム1.0gを十分な量のうすい塩酸と反応させると、0.5gの気体が発生することがわかっています。あるベーキングパウダー4.0gを、同様に十分な量のうすい塩酸と反応させたところ、反応後の全体の質量が反応前よりも0.6g減少しました。このベーキングパウダーに含まれる炭酸水素ナトリウムの質量の比率（含有率）は何％ですか。
化学 化学変化・原子分子 ★★★ 標準 原理・計算 正答率 — 🔥 類題2問
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✅ 正解
30％
まず、もしベーキングパウダー4.0gがすべて炭酸水素ナトリウムであった場合に発生する気体の質量を求めます。基準となるデータから、1.0gで0.5gの気体が発生するため、4.0gでは 4.0 × 0.5 = 2.0g の気体が発生するはずです。しかし、実際の実験では0.6gの減少（＝気体の発生）しか確認されていません。このことから、混合物中の含有率は「実際の発生量 ÷ すべて純粋だった場合の発生量」で計算できるため、0.6 ÷ 2.0 = 0.3 となり、パーセントに換算すると30％となります。質量関係から純度を導き出す典型的な計算手法です。
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還元反応における未反応物質の質量計算

Q28 酸化銅 4.00g と炭素 0.30g が過不足なく反応して、3.20g の銅が生成されることがわかっています。酸化銅 1.00g と炭素 0.06g の混合物を加熱し、炭素がすべて反応したとき、試験管の中に残っている「未反応の酸化銅」の質量は何gですか。
化学 化学変化・原子分子 ★★★ 標準 原理・計算 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
0.20g
まず、酸化銅と炭素が過不足なく反応する質量の比を求めると、4.00g : 0.30g = 40 : 3 です。今回の実験で用いた炭素 0.06g と反応する酸化銅の質量を x とすると、40 : 3 = x : 0.06g より、x = 0.80g となります。最初に用意した酸化銅は 1.00g なので、そこから反応した分の 0.80g を引くと、未反応のまま残った酸化銅の質量は 1.00g － 0.80g ＝ 0.20g と算出されます。
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化学変化における質量の定比例

Q29 三脚に載せたステンレス皿に銅の粉末を広げて加熱する実験において、銅の質量を0.40g、0.80g、1.20gと変えて十分に加熱したところ、化合した酸素の質量はそれぞれ0.10g、0.20g、0.30gとなりました。この結果に基づいて、2.40gの銅を完全に反応させて酸化銅にしたとき、得られる酸化銅の全質量は何gになりますか。
化学 化学変化・原子分子 ★★★ 標準 原理・計算 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
3.00g
実験結果から、銅と化合する酸素の質量の比を求めると「0.40：0.10 ＝ 4：1」となります。銅2.40gが完全に反応するとき、化合する酸素の質量をxとすると「4：1 ＝ 2.40：x」より、x＝0.60gとなります。生成される酸化銅の質量は、元の銅の質量と化合した酸素の質量の和になるため、2.40 ＋ 0.60 ＝ 3.00gとなります。
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銅と酸素の質量の比例関係グラフ

Q30 銅の粉末を加熱して完全に酸化させる実験において、銅の質量を横軸に、それと化合した酸素の質量を縦軸にとったグラフを作成しました。銅の質量が0.40gのとき酸素は0.10g、0.80gのとき0.20g、1.20gのとき0.30gという結果が得られた場合、グラフ上のデータ点はどのように分布しますか。
化学 化学変化・原子分子 ★ やさしい 実験・観察 正答率 — 🔥 類題2問
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✅ 正解
原点を通る一本の直線上になる
銅の質量と、それに化合する酸素の質量の間には一定の比率が成り立つという「定比例の法則」があります。銅の質量が2倍、3倍になると化合する酸素の質量も2倍、3倍になるため、両者の関係は正比例となります。したがって、グラフに表すと原点（0,0）を通り、右肩上がりに伸びる一本の直線として描かれます。
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酸化銅の還元

Q31 黒色の酸化銅と炭素の粉末を混ぜ合わせて試験管に入れ、ガスバーナーで十分に加熱したところ、気体が発生して試験管内には赤色の物質が残った。このとき、酸化銅が酸素を失って銅に変わる化学変化を何というか、名称を答えなさい。
化学 化学変化・原子分子 ★ やさしい 知識 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
還元
酸化物から酸素が取り除かれる化学変化を還元と呼ぶ。この実験では酸化銅が炭素によって酸素を奪われ、金属の銅に変化しているため、還元が起きているといえる。
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熱分解

Q32 一つの物質を加熱することによって、二つ以上の別の性質を持った物質に分かれる化学変化を何といいますか。
化学 化学変化・原子分子 ★ やさしい 知識 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
熱分解
物質に熱エネルギーを加えることで、元の物質とは異なる複数の物質に分かれる現象を熱分解と呼びます。これは化学変化の一種であり、元の物質が持つ性質とは全く異なる物質が生成されます。
東京都公立高校入試(2014)類似

炭酸水素ナトリウムの加熱分解における安全な装置の組み立てとピペットの操作

Q33 実験器具の操作において、駒込ピペットを安全かつ安定して保持するための正しい持ち方はどれですか。
化学 化学変化・原子分子 ★ やさしい 知識 正答率 — 🔥 類題2問
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✅ 正解
親指と人差し指でゴム製の乳頭部を持ち、中指と薬指でガラス部を支えるように持つ
駒込ピペットを使用する際は、親指と人差し指で乳頭部をつまんで液体の吸い込みや排出を調節し、同時に中指と薬指でガラス部をしっかりと支えることで、操作を安定させ液だれや破損を防ぐことができます。乳頭部だけを持つと不安定になり、正確な計量や安全な移動が困難になります。
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酸化銀の熱分解反応モデル

Q34 酸化銀の粉末を試験管に入れて加熱する実験において、観察される現象と化学的な原理の説明として最も適切なものはどれですか。
化学 化学変化・原子分子 ★★ 基本 実験・観察 正答率 50%（2回） 🔥 類題2問
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✅ 正解
黒色の酸化銀が熱分解されて白い物質が残り、酸素原子2個が結びついた酸素分子が発生する。
酸化銀は黒色の物質ですが、加熱による熱分解を経て、特有の光沢を持つ白い（灰白色の）銀へと変化します。このとき、物質を構成していた酸素原子は、2個ずつ結びついて酸素分子となって空気中に放出されます。モデル図においては、銀原子2個と酸素原子1個が結合した酸化銀のセットが2組描かれ、反応後にはバラバラの銀原子4個と、2個の酸素原子が結合した1組の分子として表現されます。
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水の電気分解で発生する水素と酸素の性質

Q35 水の電気分解で発生する水素と酸素の物理的・化学的性質について述べた説明のうち、正しいものはどれですか。
化学 化学変化・原子分子 ★★ 基本 原理・計算 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
水素は空気よりも非常に密度が小さく、酸素は水に溶けにくい性質を持つ。
水素はすべての物質の中で最も軽く、空気より軽い（密度が小さい）という特徴があります。一方、酸素は水に溶けにくい性質を持つため、水上置換法で集めることが可能です。これらの気体の性質を利用して、実験装置の上部に溜まった気体を安全に回収・確認することができます。
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酸化カルシウムと水の反応における熱の出入り

Q36 紐を引くだけで中身が温まる加熱式弁当の容器には、酸化カルシウムと水が入った袋が利用されている。この弁当が温まる仕組みを、エネルギーの観点から説明したものとして正しいものはどれか。
化学 化学変化・原子分子 ★★★ 標準 原理・計算 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
酸化カルシウムと水の反応が発熱反応であり、蓄えられていた化学エネルギーが熱エネルギーとして放出されるから。
加熱式弁当の仕組みは、酸化カルシウムと水が反応する際に起こる発熱反応を利用しています。物質が反応前に持っていた化学エネルギーが、反応後に熱エネルギーとして外部へ放出されるため、その熱で弁当を温めることができます。吸熱反応は周囲から熱を奪う反応であるため、この仕組みには適しません。
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酸化銅の炭素による還元

Q37 酸化銅と炭素の粉末を混ぜ合わせて加熱すると、酸化銅は酸素を失って銅になり、炭素は酸素と結びついて二酸化炭素が発生します。このように、酸化物が酸素を奪われる化学変化を何といいますか。
化学 化学変化・原子分子 ★ やさしい 知識 正答率 50%（2回） 🔥 類題3問
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✅ 正解
還元
酸化物が酸素を失う化学変化を還元と呼ぶ。この実験では、酸化銅が還元されて銅になり、同時に炭素が酸素と結びついて酸化され、二酸化炭素が生成される。
東京都公立高校入試(2023)類似

化合物と単体の分類

Q38 二酸化炭素は「化合物」に分類されますが、その理由を化学的な構成の観点から説明したものとして正しいものはどれですか。
化学 化学変化・原子分子 ★★ 基本 原理・計算 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
炭素と酸素という2種類の元素が結びついて、1つの物質を構成しているから。
二酸化炭素は、炭素原子と酸素原子が一定の割合で結びついた二酸化炭素分子からなる純物質です。このように、2種類以上の元素（この場合は炭素と酸素）が化学反応によって結びついてできている物質のことを「化合物」と呼びます。単に混ざり合っているだけの「混合物」とは区別されます。
東京都公立高校入試(2015)類似

マグネシウムと酸素の質量の比例関係

Q39 マグネシウムの質量を横軸に、反応した酸素の質量を縦軸にとって、実験結果をグラフに表すと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。
化学 化学変化・原子分子 ★★ 基本 実験・観察 正答率 100%（1回） 🔥 類題2問
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✅ 正解
データプロットを結ぶと原点を通る右肩上がりの直線になり、二つの変数が比例関係にあることを示す。
マグネシウムの質量と結びつく酸素の質量の比（質量比）は常に一定です。このため、マグネシウムの質量が0のときは酸素も0となり、マグネシウムが増えるにつれて酸素も一定の割合で増えていくため、グラフは必ず原点を通る直線になります。反比例や曲線になることはありません。
東京都公立高校入試(2018)類似

酸化カルシウムと水の反応における熱の出入り

Q40 酸化カルシウムと水が反応して水酸化カルシウムが生成されるとき、化学エネルギーの変化に伴って周囲に熱を放出する化学反応を何というか。
化学 化学変化・原子分子 ★ やさしい 知識 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
発熱反応
化学変化が起こる際に、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に放出される反応を発熱反応と呼びます。酸化カルシウムと水の反応はこの典型的な例であり、反応後に周囲の温度が上昇します。
東京都公立高校入試(2015)類似

塩酸とマグネシウムの反応における反応物の不足

Q41 一定量の塩酸が入った三角フラスコにマグネシウムを少しずつ加えていき、発生した気体を水上置換法で集める実験を行いました。マグネシウムの質量を増やしていくと、ある質量までは発生する気体の体積が比例して増加しましたが、それ以上の質量を加えても気体の発生量は増えなくなりました。このように、気体の発生量が一定になっ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 ★★ 基本 原理・計算 正答率 67%（3回） 🔥 類題2問
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✅ 正解
加えたマグネシウムに対して塩酸の量がすべて反応し尽くして不足したため、それ以上反応が進まなくなった。
化学変化に関係する物質の質量の間には一定の割合（定比例の法則）が成り立ちます。この実験では塩酸の量が一定であるため、マグネシウムを増やし続けてもある時点で塩酸がすべて反応して「不足」する状態になります。これ以降は、未反応のマグネシウムがフラスコ内に残るだけで、水素の発生量は増加しません。グラフに表すと、反応物が不足した時点で折れ曲がり、水平な直線となります。
東京都公立高校入試(2018)類似

鉄の酸化反応

Q42 鉄粉に活性炭と少量の食塩水を加えて混ぜ合わせると、鉄が空気中の物質と結びついて酸化鉄に変化します。このように、物質が酸素と結びつく化学変化を何といいますか。
化学 化学変化・原子分子 ★ やさしい 知識 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
酸化
物質が空気中の酸素と結びついて、別の物質に変わる化学変化を酸化といいます。この実験では、鉄が酸素と結びついて酸化鉄という物質に変化しています。

東京都公立高校入試の理科：物質の性質

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気体収集時における空気の混入

Q1 酸化銀を試験管に入れて加熱し、発生した気体をガラス管を通して水槽の中の試験管に集める実験を行います。このとき、集め始めの最初の試験管にたまった気体は利用せずに捨てることが一般的ですが、その理由として最も適切な説明を選びなさい。
化学 物質の性質 ★★ 基本 実験・観察 正答率 — 🔥 類題2問
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✅ 正解
装置の中に最初からあった空気が、発生した気体に押し出されて混ざっているため
加熱装置を用いた気体の発生実験では、加熱を開始すると同時に、試験管や連結されたガラス管などの装置内部に元々存在していた空気が押し出されます。このため、最初に集まった試験管には目的の気体だけでなく多くの空気が混入しています。純粋な気体を得るという目的を達成するためには、装置内の空気が完全に出し切られた後の、2本目以降の試験管にたまった気体を使用する必要があります。
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蒸留時のガスバーナー操作と逆流防止

Q2 混合物を加熱して沸騰させ、生じた蒸気を冷やして再び液体として取り出す「蒸留」の実験において、ガスバーナーを点火したところ炎の色が赤黄色であった。この炎を青色の安定した炎に調整するために必要な操作として適切なものはどれか。
化学 物質の性質 ★ やさしい 実験・観察 正答率 0%（1回） 🔥 類題2問
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✅ 正解
下側のガス調節ねじを指で固定し、上側の空気調節ねじをゆるめる方向に回して空気を送り込む。
ガスバーナーの炎が赤黄色であるのは、燃焼に必要な空気が不足しているためである。2つのねじのうち、上側が空気調節ねじ、下側がガス調節ねじである。ガス調節ねじを動かさないように固定した状態で、空気調節ねじを「ゆるめる（左に回す）」ことで、隙間から空気が入り、完全燃焼に近い青色の安定した炎になる。
東京都公立高校入試(2020)類似

二酸化炭素の発生方法

Q3 石灰石を入れたフラスコの中に、ある液体を加えて気体を発生させる実験を行った。発生した気体を石灰水に通すと白く濁ったことが確認されたとき、石灰石に加えた液体として正しいものを選びなさい。
化学 物質の性質 ★★ 基本 実験・観察 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
薄い塩酸
石灰水を白く濁らせる性質を持つ気体は二酸化炭素です。実験室で二酸化炭素を発生させるには、石灰石に薄い塩酸を反応させる手法が一般的です。過酸化水素水は二酸化マンガンと反応して酸素を発生させる際に用いられるため、石灰石との反応には適しません。
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状態変化における質量と体積

Q4 加熱して液体にしたロウをビーカーに入れ、そのまま放置して冷やし固めました。ロウが完全に固体になったときの様子と、その理由として正しい組み合わせはどれですか。
化学 物質の性質 ★★ 基本 実験・観察 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
中央部分がへこむ。状態変化によって粒子の数に変化はないが、粒子の間隔が狭くなり体積が減少するため。
液体から固体への状態変化（凝固）では、物質を構成する粒子の総数は変化しないため質量保存が成り立ちますが、粒子の並び方が規則正しくなり、粒子間の隙間が小さくなります。その結果、体積が減少するため、容器の中の液面（中央部分）が沈み込むような形状で固まります。
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ポリスチレン

Q5 ポリエチレン（密度0.92g/cm³〜0.97g/cm³）とポリスチレン（密度1.05g/cm³〜1.07g/cm³）の破片が混ざっている。これらを、密度1.00g/cm³の水を用いて区別する方法とその結果について述べたもの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
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✅ 正解
水に入れると、密度が水より小さいポリエチレンは浮き、密度が水より大きいポリスチレンは沈む。
密度の異なるプラスチックを液体に入れて分離させる実験では、液体の密度を基準として浮沈を観察します。水の密度は1.00g/cm³であるため、これよりも密度が小さいポリエチレンは水に浮き、密度が大きいポリスチレンは水に沈みます。このように密度の違いを利用して物質を特定・分離することができます。
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質量パーセント濃度

Q6 水などの液体に物質が溶けているとき、溶けている物質を「溶質」、溶かしている液体を「溶媒」、これらを合わせた全体を「溶液」と呼びます。このとき、溶液の質量に対する溶質の質量の割合をパーセントで表したものを何と言いますか。
化学 物質の性質 ★ やさしい 知識 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
質量パーセント濃度
溶液の濃さを表す基本的な指標であり、溶質の質量を溶液全体の質量（溶質と溶媒の合計）で割り、100をかけることで算出されます。分母が溶媒の質量ではなく、溶液全体の質量である点が定義上の重要なポイントです。
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凝固に伴う塩分濃度の変化

Q7 3.0％の食塩水を凍らせて得られた「氷を溶かした液体（塩分濃度0.84％）」と、元の「3.0％の食塩水」を、同じ温度・同じ体積で用意しました。これらの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 ★★★ 標準 原理・計算 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
3.0％の食塩水の方が、溶けている溶質の質量が大きいため、密度が大きい。
水溶液の密度は、溶けている物質（溶質）の濃度によって変化します。同じ体積で比較した場合、塩分濃度が高い3.0％の食塩水の方が、溶けている食塩の質量が多いため、全体の質量も大きくなり密度は大きくなります。凍った部分を溶かして得られた0.84％の液体は、塩分濃度が低いため密度も小さくなります。
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再結晶による析出量の計算

Q8 100gの水に対するミョウバンの溶解度が、20度で11.4g、60度で57.4gであるとします。60度の水100gにミョウバンを溶かして飽和水溶液を作り、これを20度まで冷却したとき、水溶液から出てくる結晶は何gですか。
化学 物質の性質 ★★ 基本 原理・計算 正答率 — 🔥 類題2問
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✅ 正解
46.0g
60度の飽和水溶液には、100gの水に対してミョウバンが57.4g溶けています。この水溶液を20度まで冷却すると、20度における溶解度である11.4gまでしか溶けていられなくなります。したがって、その差である「57.4g － 11.4g ＝ 46.0g」が結晶として析出します。
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飽和水溶液の質量パーセント濃度

Q9 一定の温度において、水などの溶媒に溶質が限度まで溶けている状態の溶液を何といいますか、名称を答えなさい。
化学 物質の性質 ★ やさしい 知識 正答率 — 🔥 類題2問
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✅ 正解
飽和水溶液
物質が溶媒にそれ以上溶けることができない限界まで溶けている状態を飽和と呼び、その状態の溶液を飽和水溶液といいます。このとき溶けている溶質の質量（通常は水100gあたり）を溶解度と呼び、物質の種類や温度によって決まった値を持ちます。
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水の状態変化に伴う体積と密度の変化

Q10 ポリエチレンの袋に100gの液体の水を入れ、空気が入らないように密閉して凍らせました。水がすべて氷になったとき、袋の中の状態について述べたものとして最も適切なものを、質量保存の観点を含めて選びなさい。
化学 物質の性質 ★★ 基本 実験・観察 正答率 100%（2回） 🔥 類題3問
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✅ 正解
状態変化しても全体の粒子の数は変わらないため質量は100gのままであり、体積が増えた分だけ袋が膨らむ
状態変化の前後では、物質を構成する粒子の種類や数は変化しません。これを質量保存といいます。水が氷になる際、質量は100gのまま一定に保たれますが、水独特の性質によって体積が増加するため、密閉された袋は外側に押し広げられて膨らむことになります。
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凝固に伴う塩分濃度の変化

Q11 北極や南極などの寒冷な地域では、海水が冷やされて「海氷（流氷）」が作られます。この海水が凝固して氷になる際、氷の性質や周囲の環境について述べたものとして、科学的に正しいものはどれですか。
化学 物質の性質 ★ やさしい 知識 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
氷の結晶が成長するときに塩分が排出されるため、できた氷の塩分濃度は元の海水よりも低くなる。
水溶液が凝固して固体になるとき、水分子は互いに結びついて規則正しい結晶構造を作ります。このとき、食塩（塩化ナトリウム）などの不純物は結晶の構造を乱す原因となるため、結晶の外側へと追い出されます。この原理により、海水からできた氷（海氷）を溶かした水の塩分濃度は、元の海水よりも大幅に低くなります。
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石油の蒸留による成分分離

Q12 石油を加熱して各成分に分離する際、物質のどのような性質の違いを利用していますか。分離の原理として最も適切な説明を選びなさい。
化学 物質の性質 ★★ 基本 V3 (原理・計算) 正答率 100%（1回） 🔥 類題3問
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✅ 正解
物質ごとに気体から液体に変化する温度が異なる性質
石油は複数の物質が混ざった混合物であり、構成する物質ごとに固有の沸点（気体が液体になる温度）を持っています。加熱して一度すべてを蒸気にした後、温度を下げていくと、それぞれの物質の沸点に達したタイミングで次々と液体に戻るため、この温度差を利用して各成分を分けることができます。
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気体収集時における空気の混入

Q13 気体を収集する方法のうち、水槽の中で水と置き換えることで気体を集める「水上置換法」の利点として、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
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✅ 正解
集まった気体の体積が分かりやすく、空気の混入を抑えて純粋な気体が集められる点
水上置換法は、あらかじめ水で満たした容器の中に気体を送り込む方法です。そのため、上方置換法や下方置換法のように容器内の空気と混ざり合うことがほとんどなく、純粋な気体を収集するのに最も適しています。また、水が減っていく様子から気体の発生量や速度を視覚的に正確に把握できるという利点もあります。ただし、水に溶けにくい気体にのみ適用できる手法であることに注意が必要です。
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凝固点降下の実験対照

Q14 10立方センチメートルの水に対し、塩化カルシウムを0g、1g、2gとそれぞれ溶かした3種類の液体を用意しました。これらを冷却したところ、塩化カルシウムを溶かしていない水は0度で凍り始め、1g溶かした水溶液はマイナス5度、2g溶かした水溶液はマイナス10度で凍り始めました。この実験結果から導き出される結論として、正しいものはどれですか。
化学 物質の性質 ★★ 基本 実験・観察 正答率 — 🔥 類題2問
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✅ 正解
水溶液に溶けている溶質の量が多いほど、凝固点は低くなる。
水が凍り始める温度である凝固点は、溶質が溶け込むことによって純粋な水よりも低くなります。この実験では、溶質である塩化カルシウムの量が増えるに従って、凍り始める温度が0度からマイナス5度、マイナス10度へと順に下がっていることから、濃度が高くなるほど凝固点が降下する性質がわかります。
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溶液の濃度と密度の関係

Q15 同じ溶質が溶けている食塩水において、溶質の質量パーセント濃度が高くなると、溶液の密度はどのように変化しますか。その理由とともに正しいものを選びなさい。
化学 物質の性質 ★ やさしい 知識 正答率 — 🔥 類題2問
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✅ 正解
一定体積あたりの質量が増加するため、密度は大きくなる
密度は単位体積あたりの質量で定義されます。同じ溶質（食塩）が溶けている溶液の場合、質量パーセント濃度が高くなるほど、一定の体積の中に含まれる溶質の質量が多くなるため、溶液全体の質量が増加し、密度は大きくなります。
東京都公立高校入試(2017)類似

石油の蒸留による成分分離

Q16 石油（原油）は、ガソリンや灯油、軽油などさまざまな物質が混じり合った混合物です。この石油を加熱して蒸気に変え、物質ごとに異なる「沸点」の差を利用して、それぞれの成分を分けて回収する操作を何といいますか。
化学 物質の性質 ★ やさしい V1 (知識) 正答率 50%（2回） 🔥 類題3問
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✅ 正解
蒸留（分留）
液体を加熱して沸騰させ、出てきた気体を冷却して再び液体にして取り出す操作を蒸留といいます。石油のように複数の液体が混ざり合っている混合物から、それぞれの沸点の違いを利用して成分を分ける場合は、特に分留（分別蒸留）と呼ばれます。
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有機物の燃焼と二酸化炭素の検出

Q17 ふたで密閉した集気びんの中で木片を燃焼させ、燃焼が止まった後に石灰水を加えて振る実験を行いました。この実験において、石灰水が白く濁ったことから判断できる「木片の性質」として正しいものはどれですか。
化学 物質の性質 ★★ 基本 実験・観察 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
木片には炭素が含まれており、燃焼によって二酸化炭素が発生したこと
石灰水が白く濁るという結果は、燃焼後のびんの中に二酸化炭素が存在していることを示しています。二酸化炭素を構成する炭素は燃焼した物質に由来するため、この実験から木片が炭素を含む物質（有機物）であることが証明されます。
東京都公立高校入試(2022)類似

有機物の燃焼と二酸化炭素の検出

Q18 木片などの有機物をふたで密閉した集気びんの中で燃焼させたとき、発生した気体に石灰水を加えて振るとどのような変化が起こりますか。最も適切なものを選びなさい。
化学 物質の性質 ★ やさしい 知識 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
石灰水が白く濁る
木片は炭素を含む有機物であり、燃焼によって炭素が酸素と結びつくことで二酸化炭素が発生します。石灰水には二酸化炭素と反応して白く濁る性質があるため、この反応を利用して二酸化炭素の発生を確認することができます。
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蒸留時のガスバーナー操作と逆流防止

Q19 枝付きフラスコに入れた混合物を加熱し、出てきた蒸気をガラス管を通して試験管内の液体の中に導く蒸留の実験において、加熱を止める際に行わなければならない操作とその理由として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 100%（1回） 🔥 類題2問
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✅ 正解
火を消す前に、ガラス管の先を試験管の液体の中から出す。フラスコ内の温度が下がって圧力が減り、液体が逆流するのを防ぐため。
加熱を止めると、フラスコ内の温度が急激に下がり、内部の空気が収縮して圧力が低下する。このときガラス管が試験管の液体に浸かったままだと、外気圧に押された液体がフラスコ側へ吸い上げられる「逆流」が発生し、加熱されたフラスコが割れる危険がある。これを防ぐため、火を消す前に必ずガラス管を液体から抜いておく必要がある。
東京都公立高校入試(2020)類似

二酸化炭素の性質

Q20 二酸化炭素を溶かした水溶液の性質を確認するために、BTB溶液を加える実験を行いました。このとき、水溶液の色は何色に変化しますか。また、そのことから判断できる水溶液の性質は何ですか。
化学 物質の性質 ★★ 基本 知識 正答率 — 🔥 類題3問
💡 答えを確認
✅ 正解
黄色に変化し、酸性であることを示す。
二酸化炭素が水に溶けると、その水溶液は酸性を示します。BTB溶液は、液性が酸性のときには黄色、中性のときには緑色、アルカリ性のときには青色を示す指示薬であるため、二酸化炭素が溶けた水溶液では黄色に変化します。
東京都公立高校入試(2017)類似

石油の蒸留による成分分離

Q21 原油を加熱して高い塔（分留塔）の下部から送り込むと、蒸気は塔の中を上昇しながら次第に冷えていき、各成分が液体となって取り出されます。塔の上部ほど温度が低くなるような装置において、塔の最も高い位置で回収される、沸点が最も低い成分として適切なものはどれですか。
化学 物質の性質 ★★ 基本 V2 (実験・観察) 正答率 — 🔥 類題3問
💡 答えを確認
✅ 正解
石油ガス
石油の成分のうち、石油ガス（プロパンやブタンなど）は最も沸点が低いため、塔の最上部まで気体の状態で到達し、そこで回収されます。一方で、重油やアスファルトなどは沸点が高いため、塔の下部で比較的早い段階で液体に戻り、取り出されます。
東京都公立高校入試(2014)類似

有機物の燃焼生成物と融点

Q22 固形燃料の主成分であるパルミチン酸は有機物の一種であり、常温では固体として存在します。このパルミチン酸を試験管に入れて加熱し、完全に燃焼させたときに発生する物質と、パルミチン酸が固体から液体に変化する際の温度（融点）の組み合わせとして適切なものはどれですか。
化学 物質の性質 ★★ 基本 実験・観察 正答率 — 🔥 類題2問
💡 答えを確認
✅ 正解
二酸化炭素と水が発生し、融点は63度である
有機物であるパルミチン酸が完全燃焼すると、成分である炭素と水素が酸素と反応し、二酸化炭素と水が発生します。また、融点とは物質が固体から液体に変化するときの温度を指します。パルミチン酸は常温で固体であることから、その融点は常温よりも高い温度である必要があります。マイナス115度はエタノールのように常温で液体である物質の融点に相当するため、パルミチン酸の融点は63度と判断されます。
東京都公立高校入試(2023)類似

ガスバーナーの空気調節

Q23 ガスバーナーを適切に使用し、炎の色が赤色から青色へと変化したとき、バーナーの内部および炎の状態ではどのような変化が起きているか。
化学 物質の性質 ★ やさしい 知識 正答率 — 🔥 類題2問
💡 答えを確認
✅ 正解
空気調節ねじの操作によって供給される空気量が増え、ガスが十分に燃焼するようになった。
炎の色が赤色から青色に変わる現象は、不完全燃焼から完全燃焼に近い状態へ移行したことを意味している。空気調節ねじを開くことで、バーナー内部でガスと混合される空気（酸素）の量が増加し、ガスが過不足なく反応して安定した青色の炎となる。ガス調節ねじは炎の大きさを変えるものであり、色の調節には主に空気調節ねじを用いる。
東京都公立高校入試(2020)類似

二酸化炭素の発生方法

Q24 ある学生が「炭酸カルシウムを主成分とする物質」を用いて二酸化炭素を発生させる実験を計画しています。石灰石の代わりとして、薄い塩酸を加えたときに同様に二酸化炭素を発生させることができる物質はどれですか。
化学 物質の性質 ★★ 基本 原理・計算 正答率 — 🔥 類題3問
💡 答えを確認
✅ 正解
貝殻
石灰石の主成分は炭酸カルシウムです。貝殻や卵の殻も炭酸カルシウムを主成分としているため、薄い塩酸を加えることで石灰石と同様に二酸化炭素を発生させることができます。銅や鉄といった金属と塩酸の反応では水素が発生するか、あるいは反応しないため、二酸化炭素は得られません。
東京都公立高校入試(2025)類似

物質の密度と磁性

Q25 ある2つの金属の塊、物体Xと物体Yを準備しました。物体Xは体積12立方センチメートルで質量107.52グラム、物体Yは体積15立方センチメートルで質量118.05グラムです。鉄の密度を7.87g/cm³、銅の密度を8.96g/cm³としたとき、物体Xと物体Yの性質を説明した記述として正しいものはどれですか。
化学 物質の性質 ★★★ 標準 実験・観察 正答率 — 🔥 類題2問
💡 答えを確認
✅ 正解
物体Xの密度は8.96g/cm³であり、磁石を近づけても引き付けられない。
物体Xの密度を計算すると、107.52g ÷ 12cm³ ＝ 8.96g/cm³となり、銅の密度と一致します。銅は磁石に引き付けられない非磁性体です。一方、物体Yの密度は118.05g ÷ 15cm³ ＝ 7.87g/cm³となり、鉄の密度と一致します。鉄は磁石に引き付けられる性質があるため、物体Yは磁石に反応します。したがって、物体Xに関する説明として、密度が8.96g/cm³で磁石に反応しないとする記述が正しくなります。
東京都公立高校入試(2023)類似

ガスバーナーの空気調節

Q26 ガスバーナーに点火したところ、炎の色が赤色であった。適正な青色の炎にするための操作として正しいものはどれか。なお、ガスバーナーには上下に2つのねじがあり、上側が空気調節ねじ、下側がガス調節ねじであるとする。
化学 物質の性質 ★★ 基本 実験・観察 正答率 0%（2回） 🔥 類題2問
💡 答えを確認
✅ 正解
ガス調節ねじをおさえ、空気調節ねじを反時計回りに回して空気を入れる。
ガスバーナーの炎が赤色であるのは、ガスに対して供給される空気が不足している状態を示している。これを解消して青色の炎にするには、ガスの量を固定した状態で空気の供給量を増やす必要がある。一般に、ガスバーナーの上側にある空気調節ねじを反時計回りに回すとねじがゆるんで隙間が広がり、取り込まれる空気の量が増える。
東京都公立高校入試(2020)類似

二酸化炭素の性質

Q27 試験管に入れた物質をガスバーナーで加熱して気体を発生させ、水上置換法を用いて試験管に集めました。このとき発生した気体が二酸化炭素である場合、集めた気体が溶けた水溶液の性質として正しいものはどれですか。
化学 物質の性質 ★ やさしい 実験・観察 正答率 — 🔥 類題3問
💡 答えを確認
✅ 正解
二酸化炭素は水に少し溶ける性質があり、その水溶液は酸性を示す。
二酸化炭素は、水に少し溶けるという性質を持っています。その水溶液は炭酸（炭酸水）と呼ばれ、弱い酸性を示します。実験では、空気の混入を防ぎ純粋な気体を集めるために水上置換法が使われることがありますが、水に溶ける性質があるため、水溶液の性質を確認することができます。
東京都公立高校入試(2019)類似

ろ過による食塩の分離不可理由

Q28 混合物を分離する操作の一つである「ろ過」の原理と、その限界について述べた文として正しいものはどれか。
化学 物質の性質 ★★ 基本 原理・計算 正答率 — 🔥 類題2問
💡 答えを確認
✅ 正解
ろ過は粒子の大きさの差を利用した分離方法であり、水中のナトリウムイオンや塩化物イオンはろ紙の隙間を通り抜けるため分離できない。
ろ過は、液体に溶けきらずに残っている固体の粒子などを、粒子の大きさの差を利用して取り出す操作です。食塩が水に溶けてイオン（ナトリウムイオン、塩化物イオン）の状態になると、その大きさはろ紙の網目（隙間）よりも小さくなるため、物理的に食塩だけをせき止めることができなくなります。沸点を利用するのは蒸留、溶解度の差を利用するのは再結晶であり、ろ過の原理とは異なります。
東京都公立高校入試(2025)類似

溶け残りの質量の算出

Q29 20℃の蒸留水100gに対する溶解度が9.6gである物質を、20℃の蒸留水5gに0.8g加える実験を行いました。この実験における観察結果とその理由について述べた文として、適切なものはどれですか。
化学 物質の性質 ★★ 基本 実験・観察 正答率 — 🔥 類題3問
💡 答えを確認
✅ 正解
溶ける限界の質量を超えて加えているため、物質の一部が溶け残り、飽和水溶液になる。
20℃の水5gに溶ける物質の限界量は0.48gであり、加えた0.8gよりも少ないため、溶け残りが発生します。このように溶質が限界まで溶けている状態を飽和水溶液と呼びます。溶け残るかどうかは、水の質量と溶解度の比率によって決まります。
東京都公立高校入試(2024)類似

質量パーセント濃度の推移

Q30 ある固体の物質を水に溶かし、溶け残りがある飽和水溶液を作りました。この水溶液を加熱したところ、途中で溶け残りがすべてなくなり、その後もさらに温度を上げ続けました。溶け残りがすべてなくなった後、さらに温度を上げても質量パーセント濃度が変化しなくなる理由として、最も適切なものはどれですか。
化学 物質の性質 ★★★ 標準 原理・計算 正答率 — 🔥 類題3問
💡 答えを確認
✅ 正解
溶け残りがなくなった後は、温度を上げても溶質の質量と溶液全体の質量が変化しないため。
質量パーセント濃度は「（溶質の質量 ÷ 溶液全体の質量）× 100」の式で算出されます。加熱によって溶け残りがすべて溶けた瞬間、それ以上溶け込むべき溶質が容器内に存在しなくなります。そのため、さらに温度を上げて溶解度（溶ける能力）が大きくなったとしても、実際に溶けている溶質の質量は増加しません。溶媒である水の質量も変化しない（蒸発を考慮しない）とすれば、溶液全体の質量に対する溶質の質量の割合は一定に保たれることになります。
東京都公立高校入試(2020)類似

有機物の性質

Q31 物質を加熱した際に黒く焦げるという現象が起きる理由として、その物質に共通して含まれている成分は何ですか。
化学 物質の性質 ★★ 基本 原理・計算 正答率 — 🔥 類題2問
💡 答えを確認
✅ 正解
炭素
有機物を加熱したときに黒く変化するのは、物質を構成している成分の中に炭素が含まれているためです。加熱によって他の成分が気体となって出ていく中で、炭素が残ることで黒い「こげ」の状態になります。二酸化マンガンは酸素を発生させる際の触媒などに使われる無機物であり、炭素とは性質が異なります。
東京都公立高校入試(2019)類似

蒸留による純粋な水の抽出

Q32 少量の食塩が溶けた水から純粋な水を取り出す実験を行う際、適切な操作の手順と状態変化の組み合わせはどれですか。
化学 物質の性質 ★★ 基本 実験・観察 正答率 — 🔥 類題3問
💡 答えを確認
✅ 正解
沸騰させて水蒸気にした後、冷やして液体に戻す
蒸留の工程では、まず混合物を加熱して液体を沸騰させ、気体（水蒸気）へと状態変化させます。その後、その気体を冷却することで再び液体に戻し、純粋な物質として回収します。食塩は沸点が非常に高いため、通常の加熱では気体にならずに元の容器に残るため、水だけを分離することができます。
東京都公立高校入試(2020)類似

再結晶と溶解度

Q33 水100gに対する溶解度が、20度で約11g、60度で約57gと大きく変化するミョウバンと、20度で約36g、60度で約37gとほとんど変化しない塩化ナトリウムがある。これら2つの物質の60度における飽和水溶液を、それぞれ20度まで冷却したとき、ミョウバンの方が効率よく結晶を取り出すことができる。その理由として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
💡 答えを確認
✅ 正解
ミョウバンは温度が下がることで、水に溶けることができる限界の量が急激に減少するため
冷却による再結晶では、高温時と低温時の溶解度の差が重要となる。ミョウバンは60度から20度に温度が下がることで、水に溶けることができる量（溶解度）が約46gも減少するため、その差の分だけ多くの結晶が析出する。これに対し、塩化ナトリウムは溶解度の変化がわずか1g程度しかないため、冷却してもほとんど結晶を取り出すことができない。
東京都公立高校入試(2016)類似

水の状態変化に伴う体積と密度の変化

Q34 液体の水の密度を1.00g/cm³、氷の密度を0.92g/cm³とします。質量が46gである氷がすべて溶けて液体の水になったとき、体積は何cm³変化しますか。最も適切な数値を選びなさい。
化学 物質の性質 ★★★ 標準 原理・計算 正答率 — 🔥 類題3問
💡 答えを確認
✅ 正解
4cm³減少する
まず、46gの氷の体積を求めると、46 ÷ 0.92 ＝ 50cm³となります。この氷が溶けて液体の水になっても、質量保存の法則により質量は46gのままです。溶けた後の水の体積は、46 ÷ 1.00 ＝ 46cm³となります。したがって、体積の変化は 50 － 46 ＝ 4cm³となり、氷から水になることで体積が4cm³減少したことがわかります。
東京都公立高校入試(2020)類似

凝固点降下の実験対照

Q35 塩化カルシウムを水に溶かした水溶液の性質を調べる実験において、塩化カルシウムを全く溶かしていない「純粋な水」についても同様に温度変化を測定しました。このように、溶質を含まない純粋な溶媒を比較の対象として用意する目的は何ですか。
化学 物質の性質 ★★ 基本 知識 正答率 — 🔥 類題2問
💡 答えを確認
✅ 正解
溶質を溶かした水溶液の変化を、比較の基準となる状態と比べることで明確にするため。
実験において特定の条件（ここでは溶質の有無や量）を変えた際の影響を調べるためには、比較の基準となる「対照実験」が必要です。純粋な溶媒である水の凝固点をあらかじめ測定しておくことで、塩化カルシウムを溶かした水溶液の凝固点がどれだけ変化したかを正しく判断できるようになります。
東京都公立高校入試(2023)類似

溶液の濃度と密度の関係

Q36 質量パーセント濃度が3パーセントの食塩水を冷却し、生じた氷を取り出して溶かしたところ、元の食塩水よりも濃度の低い食塩水が得られました。このとき、得られた低濃度の食塩水の密度は、元の3パーセントの食塩水の密度と比較してどのようになりますか。
化学 物質の性質 ★★ 基本 原理・計算 正答率 — 🔥 類題2問
💡 答えを確認
✅ 正解
溶質の割合が減少しているため、密度は小さくなる
食塩水の密度は、溶質である食塩の濃度に依存します。濃度が低いということは、一定体積あたりに含まれる食塩の質量が少ないことを意味します。冷却によって生じた氷を溶かして得られた低濃度の食塩水は、元の3パーセントの食塩水よりも一定体積あたりの質量が小さいため、密度は小さくなります。
東京都公立高校入試(2020)類似

有機物の性質

Q37 燃焼さじに載せた未知の物質をガスバーナーで加熱したところ、次第に焦げて黒く変化しました。このような性質を持つ物質の分類として適切な名称はどれですか。
化学 物質の性質 ★ やさしい 知識 正答率 — 🔥 類題2問
💡 答えを確認
✅ 正解
有機物
加熱した際に焦げて黒くなる物質は、共通して炭素をふくんでいます。このような物質を有機物と呼び、砂糖やデンプン、プラスチックなどがこれに該当します。一方、食塩や金属のように、加熱しても焦げて黒くならない物質は無機物と呼ばれます。
東京都公立高校入試(2025)類似

物質の密度と磁性

Q38 体積が15立方センチメートル、質量が118.05グラムの金属製の物体Yがあります。物質の密度が、鉄は7.87g/cm³、銅は8.96g/cm³であることがわかっているとき、この物体Yの物質名と、その物体に磁石を近づけたときの反応の組み合わせとして適切なものはどれですか。
化学 物質の性質 ★★ 基本 原理・計算 正答率 — 🔥 類題2問
💡 答えを確認
✅ 正解
物質名は鉄であり、磁石に引き付けられる。
物体の質量を体積で割ることで算出される密度を計算すると、118.05g ÷ 15cm³ ＝ 7.87g/cm³となります。この値は鉄の密度と一致するため、物体Yの成分は鉄であると判断できます。鉄は磁石に引き付けられるという磁性を持つため、この組み合わせが適切です。対して、銅の密度は8.96g/cm³であり、磁石には引き付けられません。
東京都公立高校入試(2019)類似

蒸留による純粋な水の抽出

Q39 海水から純粋な水を取り出すために「ろ過」ではなく「蒸留」を用いる理由として、最も適切な説明はどれですか。
化学 物質の性質 ★★★ 標準 原理・計算 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
食塩は水に溶けているため、ろ紙の隙間を通り抜けてしまうから
ろ過は「水に溶けていない固体」を分離する方法ですが、海水中の食塩は水に溶けて粒子が非常に小さくなっているため、ろ紙を通り抜けてしまいます。蒸留は、水だけを沸騰させて水蒸気に変え、それを冷却して液体に戻す操作であるため、水に溶けている物質の影響を受けずに純粋な水を取り出すことが可能です。
東京都公立高校入試(2025)類似

溶け残りの質量の算出

Q40 温度が20℃のとき、100gの蒸留水に炭酸水素ナトリウムを溶かして飽和水溶液にすると、溶けている炭酸水素ナトリウムの質量は9.6gになります。同じ20℃の蒸留水5gに0.8gの炭酸水素ナトリウムを加えてよくかき混ぜたとき、溶けきらずに残る炭酸水素ナトリウムの質量は何gですか。
化学 物質の性質 ★★★ 標準 原理・計算 正答率 — 🔥 類題3問
💡 答えを確認
✅ 正解
0.32g
物質が溶媒に溶けることのできる最大量は水の質量に比例します。水100gに対して9.6gまで溶けるため、水5gに溶ける限界量（溶解度）は、9.6g × (5g / 100g) = 0.48g と計算できます。加えた質量は0.8gであるため、ここから溶けた分の0.48gを差し引いた、0.8g － 0.48g = 0.32g が溶け残りとなります。
東京都公立高校入試(2016)類似

水の状態変化に伴う体積と密度の変化

Q41 多くの物質は、液体から固体に状態変化すると体積が減少しますが、水が氷に変化する場合はこれとは異なる特徴を示します。水が氷へと状態変化したときの「体積」と「密度」の変化について、正しい説明を選びなさい。
化学 物質の性質 ★ やさしい 知識 正答率 50%（2回） 🔥 類題3問
💡 答えを確認
✅ 正解
体積が増加し、密度は小さくなる
物質が液体から固体に変化する際、一般的には粒子が密に集まるため体積が減少しますが、水の場合は例外的に粒子が隙間の多い構造を作るため、体積増加が起こります。密度は「一定体積あたりの質量」を示すため、質量が変わらずに体積が増加すると、密度は元の液体の状態よりも小さくなります。
東京都公立高校入試(2026)類似

質量パーセント濃度

Q42 質量パーセント濃度が20％の塩化ナトリウム水溶液40gを、160gの純粋な水が入ったビーカーに加えて均一に混ぜ合わせ、新しい水溶液を作りました。このとき、新しくできた水溶液の質量パーセント濃度は何％になりますか。
化学 物質の性質 ★★★ 標準 原理・計算 正答率 — 🔥 類題3問
💡 答えを確認
✅ 正解
4 ％
まず、元の水溶液に含まれる溶質（塩化ナトリウム）の質量を求めると、40g × 0.20 ＝ 8g となります。次に、水を加えた後の溶液全体の質量は、元の水溶液40gと加えた水160gの合計で 200g となります。したがって、新しい濃度は（8g ÷ 200g）× 100 ＝ 4％ と計算されます。0.04％という数値は、100をかける手順を忘れた場合に生じる典型的な誤りです。

東京都公立高校入試の理科：植物・動物の分類

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東京都公立高校入試(2024)類似

顕微鏡の操作手順と倍率の計算

Q1 顕微鏡の10倍の接眼レンズと20倍の対物レンズを組み合わせて観察を行ったとき、顕微鏡の総合倍率は何倍になりますか。計算結果として正しいものを選びなさい。
生物 植物・動物の分類 ★ やさしい 原理・計算 正答率 — 🔥 類題3問
💡 答えを確認
✅ 正解
200倍
顕微鏡の総合倍率は、使用する接眼レンズの倍率と対物レンズの倍率の積（掛け算）によって決定される。10倍の接眼レンズと20倍の対物レンズを使用した場合、10 × 20 ＝ 200となるため、観察対象は肉眼で見るときよりも200倍に拡大されることになる。足し算による30倍や、割り算による2倍は誤りである。
東京都公立高校入試(2024)類似

顕微鏡の操作手順と倍率の計算

Q2 10倍の接眼レンズと20倍の対物レンズを組み合わせて、顕微鏡でプレパラートを観察する場合、顕微鏡の総合倍率は何倍になるか。
生物 植物・動物の分類 ★ やさしい 原理・計算 正答率 — 🔥 類題3問
💡 答えを確認
✅ 正解
200倍
顕微鏡の総合倍率は、「接眼レンズの倍率」と「対物レンズの倍率」の積（かけ算）によって決定される。この問題の設定では、10倍（接眼）と20倍（対物）を組み合わせているため、10 × 20 ＝ 200（倍）となる。倍率を足し算で計算しないように注意が必要である。
東京都公立高校入試(2018)類似

単子葉類

Q3 トウモロコシやツユクサのように、発芽したときの子葉が1枚であり、葉の脈が平行に並んでいる植物の仲間を何と呼びますか。最も適切な名称を答えなさい。
生物 植物・動物の分類 ★ やさしい 知識 正答率 0%（3回） 🔥 類題3問
💡 答えを確認
✅ 正解
単子葉類
被子植物のうち、発芽した際の子葉が1枚であるグループを単子葉類といいます。この仲間は葉脈が平行脈であり、ヒゲ根を持つという共通のプロファイルがあります。代表的な植物としてトウモロコシやツユクサ、イネなどが挙げられます。
東京都公立高校入試(2019)類似

胚珠

Q4 エンドウの花を縦に切って断面を観察すると、雌しべの根元にある子房の中に、小さな丸い粒が複数並んで付着している様子が確認できます。この胚珠のつき方について、エンドウのような被子植物と、マツやイチョウなどの裸子植物の共通点と相違点を説明したものとして正しいものはどれですか。
生物 植物・動物の分類 ★★ 基本 実験・観察 正答率 — 🔥 類題3問
💡 答えを確認
✅ 正解
被子植物は胚珠が子房の中に包まれているが、裸子植物は子房がなく胚珠がむき出しになっている
エンドウなどの被子植物は、胚珠が子房の中に守られるように入っています。これに対し、マツやイチョウなどの裸子植物には子房が存在せず、胚珠が直接外にさらされている（むき出しである）という決定的な違いがあります。
東京都公立高校入試(2023)類似

花のつくり

Q5 アブラナの花のつくりについて、最も外側に位置する「がく」と、その内側にある「花弁」の役割や特徴を説明したものとして、最も適切なものはどれですか。
生物 植物・動物の分類 ★★★ 標準 原理・計算 正答率 — 🔥 類題3問
💡 答えを確認
✅ 正解
がくは4枚の葉のような形をしており、つぼみの時期に内部を保護する役割を持ち、その内側に4枚の黄色い花弁が位置する。
アブラナのような被子植物において、最も外側にある「がく」は緑色で葉のような形状をしており、開花前のつぼみを包んで保護する重要な役割を担っています。そのすぐ内側には、受粉を助ける昆虫などを誘い出すために目立つ色や形をした「花弁」が配置されています。アブラナの場合、がくと花弁はそれぞれ4枚ずつ存在します。
東京都公立高校入試(2022)類似

双子葉類の子葉

Q6 エンドウのような双子葉類に属する植物の、葉の脈（葉脈）の様子と、花のつくりに関する特徴を説明したものとして正しいものはどれですか。
生物 植物・動物の分類 ★★ 基本 実験・観察 正答率 — 🔥 類題3問
💡 答えを確認
✅ 正解
葉脈は網目状になっており、花弁の中には雄しべや雌しべを包み込んでいるものがある。
双子葉類の葉脈は網目状（網状脈）であるのが大きな特徴です。また、エンドウの花は5枚の花弁を持ちますが、それらはすべて同じ形ではなく、一部の花弁が重なり合って内部の雄しべや雌しべを保護するような特殊な構造を持っています。
東京都公立高校入試(2020)類似

軟体動物

Q7 無脊椎動物の分類において、カワニナなどの軟体動物と、バッタやカニなどの節足動物を区別する視点として正しいものはどれか。
生物 植物・動物の分類 ★★ 基本 原理・計算 正答率 — 🔥 類題3問
💡 答えを確認
✅ 正解
内臓が外とう膜に包まれているか、それとも外骨格や節のある足を持っているか。
軟体動物と節足動物は、どちらも背骨を持たない無脊椎動物である。両者を区別する大きなポイントは体の構造にある。軟体動物は内臓が外とう膜に包まれており、節のない足（腹足など）を持つのに対し、節足動物は体に節があり、外骨格という硬い殻に覆われているのが特徴である。
東京都公立高校入試(2014)類似

双眼実体顕微鏡の使い方

Q8 双眼実体顕微鏡の各部の名称と、その役割について述べたものとして最も適切なものはどれか。
生物 植物・動物の分類 ★ やさしい 知識 正答率 — 🔥 類題2問
💡 答えを確認
✅ 正解
視度調節リングは、左右の目の視力差によるピントのズレを補正するために使用する。
双眼実体顕微鏡において、調節ねじは鏡筒やステージを上下させてピントを合わせるためのものである。これに対し、視度調節リングは個人の左右の視力差を調節し、両方の目から入る像が同時にピントが合った状態にするために使用される。これにより、対象物をより正確に立体的に観察することができるようになる。
東京都公立高校入試(2015)類似

外とう膜

Q9 アサリの2枚の貝殻を開くと、内臓を包み込むように位置している柔らかい膜状の器官が観察できます。この器官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 植物・動物の分類 ★★ 基本 実験・観察 正答率 100%（1回） 🔥 類題3問
💡 答えを確認
✅ 正解
外とう膜と呼ばれ、内臓を保護するほか、貝殻をつくる成分を出す役割がある。
アサリなどの軟体動物の内臓を包んでいる膜は外とう膜です。この膜は内臓を保護するだけでなく、貝殻を持つ種類においては、その貝殻を形成する成分を分泌するという重要な役割も担っています。このつくりはアサリだけでなく、イカなど他の軟体動物にも共通して見られる特徴です。
東京都公立高校入試(2015)類似

外とう膜

Q10 生物の分類において、アサリとイカは同じグループに属しますが、エビは異なるグループに属します。アサリとイカに共通し、エビには見られない特徴を説明したものとして適切なものはどれですか。
生物 植物・動物の分類 ★★★ 標準 原理・計算 正答率 25%（4回） 🔥 類題3問
💡 答えを確認
✅ 正解
筋肉質の膜である外とう膜が内臓を包んでおり、体には節がない。
アサリやイカは軟体動物であり、その最大の特徴は「節のない柔らかい体」と「内臓を包む外とう膜」を持つことです。対して、エビは節足動物であり、体には節があり、表面は硬い外骨格で覆われています。この体の基本的なつくりの違いによって、これらは異なるグループに分類されます。
東京都公立高校入試(2016)類似

双子葉類の維管束と根の構造

Q11 アサガオのように、網目状の葉脈を持ち、めしべがおしべとともに花弁に包まれている植物の体のつくりについて、根と茎の構造を説明したものとして適切なものはどれですか。
生物 植物・動物の分類 ★★ 基本 実験・観察 正答率 0%（2回） 🔥 類題2問
💡 答えを確認
✅ 正解
中心にある太い主根とそこから分岐する側根を持ち、茎の維管束は輪の形に並んでいる。
葉脈が網目状（網状脈）であることや、子葉が2枚である特徴を持つ植物は双子葉類です。双子葉類の体内組織を観察すると、茎の中では維管束が規則正しく輪の形に配置されています。また、地下にある根は、中央に一本の太い主根が通り、そこから側根が広がることで植物体を支え、水分を吸収する仕組みになっています。
東京都公立高校入試(2022)類似

被子植物

Q12 種子をつくって仲間を増やす植物のうち、エンドウのように、将来種子になる部分が「子房」というつくりの中に包まれ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
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✅ 正解
被子植物
胚珠（将来種子になる部分）が子房の中に包まれている植物は被子植物に分類されます。これに対し、マツやスギのように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ます。
東京都公立高校入試(2022)類似

被子植物

Q13 被子植物における受粉後の変化について、子房と胚珠はそれぞれ将来どのような名称の部位へと成長しますか。正しい組み合わせを選びなさい。
生物 植物・動物の分類 ★★ 基本 原理・計算 正答率 100%（2回） 🔥 類題3問
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✅ 正解
子房は果実に、胚珠は種子になる
受粉が行われると、めしべの根元の子房は成長して果実になり、その中に含まれる胚珠は成長して種子になります。この変化は被子植物に共通する特徴です。
東京都公立高校入試(2019)類似

胚珠

Q14 被子植物の雌しべの根元にある、将来果実になる膨らんだ部分を子房といいます。この子房の中にある小さな粒で、受粉後に成長して種子になる部分を何といいますか。
生物 植物・動物の分類 ★ やさしい 知識 正答率 100%（1回） 🔥 類題3問
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✅ 正解
胚珠
被子植物の雌しべの内部には、胚珠と呼ばれる小さな粒状の組織が存在します。この胚珠は、受粉・受精が行われた後に成長し、種子としての役割を果たすようになります。
東京都公立高校入試(2017)類似

両生類の呼吸器官の変化

Q15 サンショウウオやイモリなどのなかまは、子の時期（幼生）は水中で生活し、親（成体）になると陸上でも生活できるようになります。このような動物のグループの名称と、成長にともなう呼吸器官の変化の組み合わせとして正しいものはどれですか。
生物 植物・動物の分類 ★ やさしい 知識 正答率 0%（1回） 🔥 類題2問
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✅ 正解
両生類であり、幼生は鰓（えら）で呼吸し、成体は肺と湿った皮膚で呼吸する
サンショウウオやイモリは、一生の途中で生活場所を水中から陸上へと変える「両生類」に分類されます。幼生は水中に溶けている酸素を取り入れるために鰓（えら）を用いますが、成体になると陸上での生活に適応するため、空気中の酸素を取り入れる肺が発達します。ただし、両生類の肺はつくりが単純でそれだけでは不十分なため、湿った皮膚を通した「皮膚呼吸」によって不足する酸素を補っています。
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花のつくり

Q16 アブラナの花を詳しく観察すると、4種類のパーツが一定の順序で並んでいることがわかります。これらのパーツを花の最も外側から中心に向かって順番に並べたものとして、正しいものはどれですか。
生物 植物・動物の分類 ★ やさしい 知識 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
がく → 花弁 → おしべ → めしべ
被子植物の花は、一般的に外側から「がく」、「花弁（花びら）」、「おしべ」、「めしべ」という規則正しい順序で配置されています。最も外側でつぼみを保護する「がく」があり、その内側に昆虫などを引き寄せる「花弁」があり、さらに内側に花粉を作る「おしべ」が複数並び、中心に「めしべ」が1本位置するという構造が基本です。
東京都公立高校入試(2015)類似

外とう膜

Q17 アサリやイカのように、節（ふし）のない柔らかい体を持ち、内臓が筋肉質の膜で包まれている動物のグループ名と、その膜の名称の組み合わせとして正しいものはどれですか。
生物 植物・動物の分類 ★ やさしい 知識 正答率 30%（10回） 🔥 類題3問
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✅ 正解
軟体動物 － 外とう膜
アサリやイカ、マイマイなどは軟体動物というグループに分類されます。軟体動物は節のない柔らかい体を持ち、内臓が「外とう膜」と呼ばれる筋肉質の膜に包まれているのが共通した特徴です。外骨格は、エビやカブトムシなどの節足動物に見られる体の表面を覆う硬い殻を指します。
東京都公立高校入試(2017)類似

両生類の呼吸器官の変化

Q18 水中で生活するサンショウウオの幼生を観察すると、頭部の左右から外側に突き出た房のような器官である「外鰓（がいさい）」が見られます。この幼生が成長し、陸上で生活を始める成体になったときの体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 植物・動物の分類 ★★ 基本 実験・観察 正答率 — 🔥 類題2問
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✅ 正解
外鰓が消失し、肺と湿った皮膚を用いて空気中の酸素を取り入れるようになる
サンショウウオの幼生にある外側に突き出た鰓（外鰓）は、成体へと成長する過程で退化して消失します。成体は陸上生活に移行しますが、爬虫類のように乾燥から身を守る鱗（うろこ）を持たず、皮膚が湿っています。これは、肺呼吸と同時に皮膚呼吸を行うための適応です。なお、両生類は周囲の温度によって体温が変化する変温動物であり、鳥類や哺乳類のように体温を一定に保つ恒温動物ではありません。
東京都公立高校入試(2015)類似

シダ植物の分類と特徴

Q19 イヌワラビのように、羽のような形の葉を持ち、種子をつくらずにふえる植物の分類上の名称と、その特徴の組み合わせとして正しいものはどれですか。
生物 植物・動物の分類 ★ やさしい 知識 正答率 50%（2回） 🔥 類題2問
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✅ 正解
シダ植物に分類され、胞子によってなかまをふやし、体内に維管束を持つ。
イヌワラビはシダ植物の代表的な植物です。シダ植物は種子をつくらず胞子でなかまをふやすという点ではコケ植物と共通していますが、体内に水や養分を運ぶための維管束を持ち、根・茎・葉の区別がはっきりしているという点が大きな違いです。
東京都公立高校入試(2018)類似

単子葉類

Q20 葉脈が「平行脈」である植物について、その植物の他の特徴と具体的な植物名の組み合わせとして正しいものはどれですか。
生物 植物・動物の分類 ★★ 基本 原理・計算 正答率 0%（1回） 🔥 類題3問
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✅ 正解
茎の維管束が散在しており、トウモロコシがこれに該当する。
葉脈が平行脈である植物は単子葉類に分類されます。単子葉類は「子葉が1枚」「葉脈が平行」「茎の維管束が散在」「根がヒゲ根」という特徴をセットで持っています。トウモロコシはこのすべての特徴を満たしますが、タンポポやサクラは双子葉類であるため、網状脈や輪状の維管束といった異なる特徴を持ちます。
東京都公立高校入試(2021)類似

軟体動物

Q21 背骨をもたない無セキツイ動物のうち、タコやイカ、アサリなどのように、体が柔らかく、内臓が「外套膜（がいとうまく）」という膜に包まれている動物のグループ名を何といいますか。
生物 植物・動物の分類 ★ やさしい 知識 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
軟体動物
背骨をもたない無セキツイ動物の中で、筋肉質の膜である外套膜によって内臓が包まれているグループを軟体動物と呼びます。タコやイカのほかに、アサリなどの二枚貝やマイマイ（カタツムリ）もこの仲間に含まれます。
東京都公立高校入試(2017)類似

変温動物

Q22 トウキョウサンショウウオは、子が水中、成体が主に陸上で生活するという特徴を持っています。この動物の分類上の名称と、その体温に関する特徴の組み合わせとして正しいものはどれですか。
生物 植物・動物の分類 ★★ 基本 実験・観察 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
両生類に分類され、周囲の温度変化に合わせて体温が変化する変温動物である。
トウキョウサンショウウオのように、幼生（子）の時期は水中でエラ呼吸を行い、成体になると陸上で肺や皮膚を使って呼吸する動物は両生類に分類されます。また、両生類は自ら体温を調節する仕組みが発達していないため、周囲の温度変化の影響を受ける変温動物としての性質を持ちます。
東京都公立高校入試(2021)類似

セキツイ動物

Q23 イワシやアジは、背骨を持つ動物のグループに分類されますが、その中でも「一生を水中で生活し、えらで呼吸を行う」「体表がうろこで覆われている」といった特徴を持っています。このような特徴を持つセキツイ動物の仲間として最も適切なものはどれですか。
生物 植物・動物の分類 ★ やさしい 原理・計算 正答率 100%（1回） 🔥 類題3問
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✅ 正解
魚類
セキツイ動物は、子の生まれ方や生活場所、呼吸のしかたなどの違いによって5つの仲間に分類されます。イワシやアジは水中でえら呼吸を行い、ひれを使って移動することから、魚類に分類されるのが適切です。
東京都公立高校入試(2018)類似

単子葉類

Q24 ツユクサの茎の断面を顕微鏡で観察した際、水や養分の通り道である道管と師管が集まった「維管束」の配置はどのようになっていますか。正しい特徴を答えなさい。
生物 植物・動物の分類 ★★ 基本 実験・観察 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
維管束が特定の同心円状に並ぶのではなく、茎の組織全体に散らばって配置されている。
ツユクサのような単子葉類は、茎の維管束が散在しているのが大きな特徴です。これに対し、アサガオやタンポポのような双子葉類は維管束が輪の形（環状）に並んでいます。この配置の違いにより、単子葉類には形成層が見られないことも重要なポイントです。
東京都公立高校入試(2025)類似

被子植物（双子葉類）

Q25 ある植物を観察したところ、「種子をつくる」「胚珠が子房に包まれている」「子葉が2枚である」「根が主根と側根に分かれている」という特徴が見つかりました。この植物の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。
生物 植物・動物の分類 ★★ 基本 原理・計算 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
被子植物であり、かつ双子葉類に分類される
種子をつくる植物のうち、胚珠が子房に包まれているものは被子植物です。その被子植物の中で、子葉が2枚で根が主根・側根の形をとるものは双子葉類と定義されます。胚珠がむき出しになっているものは裸子植物であるため、この植物には当てはまりません。
東京都公立高校入試(2025)類似

被子植物（双子葉類）

Q26 コマツナのように、胚珠が子房の中にあり、芽が出て最初に開く葉（子葉）が2枚である植物の分類として最も適切なものはどれですか。
生物 植物・動物の分類 ★ やさしい 知識 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
被子植物の双子葉類
胚珠が子房に包まれている植物は被子植物に分類されます。さらに、子葉が2枚であるという特徴は被子植物の中でも双子葉類に特有の性質です。
東京都公立高校入試(2025)類似

被子植物（双子葉類）

Q27 コマツナの根のつくりを詳細に観察したところ、中心にある太い根から細い根が枝分かれして伸びている様子が確認できました。この「中心にある太い根」と「そこから枝分かれした細い根」の名称の組み合わせとして正しいものはどれですか。
生物 植物・動物の分類 ★★ 基本 実験・観察 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
主根と側根
双子葉類の根は、中央にある太い「主根」と、そこから枝分かれするように生える「側根」から構成されています。これに対し、単子葉類に見られる多数の細い根が広がる形状は「ひげ根」と呼ばれます。
東京都公立高校入試(2016)類似

双子葉類の維管束と根の構造

Q28 アサガオの茎の断面を顕微鏡で観察したときに見られる維管束の並び方と、根のつくりの組み合わせとして正しいものはどれですか。
生物 植物・動物の分類 ★ やさしい 知識 正答率 0%（1回） 🔥 類題2問
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✅ 正解
茎の維管束が輪の形に並び、根は太い主根とそこから伸びる側根からなる。
アサガオは双子葉類に分類される植物です。双子葉類の茎では、道管や師管が集まった維管束が周辺部に沿って「輪」の形に並んでいるのが特徴です。また、根の構造については、中心に太い「主根」があり、そこから枝分かれするように細い「側根」が伸びるつくりをしています。これに対し、維管束が散らばっており、ひげ根を持つのはトウモロコシなどの単子葉類です。
東京都公立高校入試(2022)類似

双子葉類の子葉

Q29 種子植物が発芽したときに最初に現れる葉を子葉といいます。この子葉が2枚であ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
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✅ 正解
双子葉類
種子植物は発芽の際に出る子葉の数によって分類されます。子葉が2枚のグループを双子葉類、1枚のグループを単子葉類と呼びます。エンドウやアブラナなどがこの双子葉類に該当します。
東京都公立高校入試(2017)類似

変温動物

Q30 変温動物に分類される動物が、冬の気温が低い時期に活動を抑えて冬眠を行う理由として、最も適切な説明はどれですか。
生物 植物・動物の分類 ★★★ 標準 原理・計算 正答率 0%（2回） 🔥 類題3問
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✅ 正解
外気温が下がると自身の体温も下がり、生命活動を維持するためのエネルギーが十分に生み出せなくなるため。
変温動物は、外部の熱エネルギーを吸収することで体温を上げ、体内の化学反応（代謝）を活発にしています。気温が低下するとそれに伴って体温も低下し、体を動かしたり成長したりするためのエネルギー効率が著しく下がるため、冬場は活動を極限まで抑える冬眠という生存戦略をとります。
東京都公立高校入試(2022)類似

双子葉類の子葉

Q31 被子植物のうち、胚珠が子房に包まれており、かつ発芽したときの子葉が2枚である植物に共通して見られる根のつくりはどのようなものですか。
生物 植物・動物の分類 ★★ 基本 原理・計算 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
中央にある太い主根と、そこから枝分かれして伸びる側根からなる。
子葉が2枚の双子葉類は、根のつくりにおいても共通した特徴を持ちます。中央に太い「主根」が通り、そこから枝分かれするように「側根」が伸びる構造をしています。これに対し、子葉が1枚の単子葉類は「ひげ根」という構造を持ちます。
東京都公立高校入試(2017)類似

変温動物

Q32 魚類、両生類、爬虫類のように、周囲の温度変化にともなって、自分自身の体温が変化する動物を何と呼びますか。最も適切な名称を答えなさい。
生物 植物・動物の分類 ★ やさしい 知識 正答率 100%（4回） 🔥 類題3問
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✅ 正解
変温動物
周囲の温度に合わせて体温が変化する動物は変温動物と呼ばれます。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一定に保つ仕組みを持つ動物は恒温動物と呼ばれます。
東京都公立高校入試(2021)類似

セキツイ動物

Q33 しらす干しの原料となるイワシや、そこに混じることがあるアジの仲間を詳しく観察し、エビやカニの仲間と比較しました。イワシやアジがセキツイ動物に分類される根拠として、エビやカニには見られない特徴を説明したものとして正しいものはどれですか。
生物 植物・動物の分類 ★★ 基本 実験・観察 正答率 67%（3回） 🔥 類題3問
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✅ 正解
体の内部に、体を支える柱となる背骨がある。
セキツイ動物と無セキツイ動物を分ける最大の基準は、体内に背骨があるかどうかです。イワシやアジは体内に背骨を持つセキツイ動物ですが、エビやカニは体の外側を硬い殻で覆われた節足動物であり、背骨を持たない無セキツイ動物に分類されます。
東京都公立高校入試(2015)類似

シダ植物の分類と特徴

Q34 イヌワラビの体のつくりについて、根、茎、葉の様子を詳しく観察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 33%（3回） 🔥 類題2問
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✅ 正解
地上には羽のような形の葉が広がっており、土の中にある地下茎から根が伸びている。また、根から吸収した水を運ぶ維管束がある。
イヌワラビなどのシダ植物は、一般的に地上に見えている羽のような形の部分は「葉」であり、「茎」は地下に存在（地下茎）しています。その地下茎から根が伸びて水分を吸収します。これらの器官には、水や養分を運ぶための維管束が発達しているのが特徴です。
東京都公立高校入試(2020)類似

軟体動物

Q35 川の生物調査で採取されたカワニナの体のつくりを観察した。カワニナを軟体動物として分類する根拠となる、体の特徴を説明したものとして最も適切なものはどれか。
生物 植物・動物の分類 ★★ 基本 実験・観察 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
節のある足を持たず、内臓が外とう膜という膜に包まれている。
カワニナは無脊椎動物の中の軟体動物に分類される。軟体動物の最大の特徴は、内臓が外とう膜に包まれていることと、節足動物のような節のある足を持たないことである。カワニナは筋肉でできた「足」を使って移動するが、これに節は存在しない。
東京都公立高校入試(2024)類似

顕微鏡の操作手順と倍率の計算

Q36 顕微鏡を使って観察を行う際、調節ねじを回して対物レンズとプレパラートの距離を近づけるとき、どのような操作を行うのが最も適切ですか。その方法と理由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 実験・観察 正答率 — 🔥 類題3問
💡 答えを確認
✅ 正解
レンズとプレパラートが衝突するのを防ぐため、真横から見ながら操作する。
対物レンズとプレパラートを近づけるときに接眼レンズをのぞいていると、両者の距離が把握しにくいため、誤って接触させレンズやプレパラートを破損させる危険がある。そのため、まず調節ねじを使って横から見ながら限界まで近づけ、その後に接眼レンズをのぞきながら遠ざける方向に調節ねじを回してピントを合わせるのが、顕微鏡操作の基本手順である。
東京都公立高校入試(2019)類似

胚珠

Q37 植物が受粉したあとに起こる変化について、花の部分とその後の変化の組み合わせとして適切なものはどれですか。
生物 植物・動物の分類 ★★ 基本 原理・計算 正答率 100%（1回） 🔥 類題3問
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✅ 正解
子房が変化して果実になり、胚珠が変化して種子になる
受粉によって受精が行われると、雌しべの各部位が変化します。子房全体は大きく成長して果実となり、その内部にあった胚珠は、新しい生命のもととなる種子へと変化します。
東京都公立高校入試(2014)類似

双眼実体顕微鏡の使い方

Q38 双眼実体顕微鏡を用いて観察を行う際、左右の視力差を調節してピントを合わせるための正しい手順はどれか。なお、左側の接眼レンズに視度調節リングがあるものとする。
生物 植物・動物の分類 ★★ 基本 実験・観察 正答率 — 🔥 類題2問
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✅ 正解
まず左目でのぞきながら視度調節リングを回し、次に右目でのぞきながら調節ねじを回してピントを合わせる。
双眼実体顕微鏡には、左右の目の視力差を補正する機能が備わっている。視力差を調節する際は、まず視度調節リングがある方の目（この場合は左目）で対象を確認しながらリングを回し、その後に反対側の目（右目）で調節ねじを動かして全体のピントを合わせることで、両目で鮮明な像を捉えることが可能になる。
東京都公立高校入試(2024)類似

脊椎動物と無脊椎動物の分類

Q39 昆虫類、魚類、両生類、甲殻類、鳥類の5つの生物グループを、背骨の有無によって「脊椎動物」と「無脊椎動物」に分類しました。すべて「脊椎動物」に分類されるグループの組み合わせとして適切なものを選びなさい。
生物 植物・動物の分類 ★★ 基本 実験・観察 正答率 — 🔥 類題2問
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✅ 正解
魚類、両生類、鳥類
脊椎動物には魚類、両生類、爬虫類、鳥類、哺乳類が該当します。一方、昆虫類やエビ・カニなどの甲殻類は、外側に硬い殻（外骨格）を持つものの、体内に背骨を持たないため無脊椎動物（節足動物）に分類されます。したがって、提示された中では魚類、両生類、鳥類のみが脊椎動物のグループとなります。
東京都公立高校入試(2020)類似

軟体動物

Q40 背骨を持たない無脊椎動物のうち、カワニナ、アサリ、マイマイ（カタツムリ）のように、節のある足を持たず、内臓が「外とう膜」という筋肉質の膜に包まれている動物のグループ名を何というか。
生物 植物・動物の分類 ★ やさしい 知識 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
軟体動物
背骨を持たない動物は無脊椎動物に分類される。その中でも、体が柔らかく、内臓が外とう膜に包まれているグループを軟体動物と呼ぶ。カワニナやアサリといった貝類のほか、イカやタコもこの仲間に含まれる。足に節がある節足動物とは、体のつくりの特徴が明確に異なる。
東京都公立高校入試(2021)類似

セキツイ動物

Q41 しらす干しの中に混じっている生物を観察すると、イワシやアジの仲間、エビやカニの仲間、タコやイカの仲間、二枚貝の仲間など、多様な生物が見つかることがあります。これらのうち、イワシやアジの仲間に共通する特徴として、体の中心に体軸となる骨格を持っていることが挙げられます。このように背骨を持つ動物のグループを何と呼びますか。
生物 植物・動物の分類 ★ やさしい 知識 正答率 100%（1回） 🔥 類題3問
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✅ 正解
セキツイ動物
背骨を持つ動物のグループをセキツイ動物と呼びます。しらす干しに含まれるイワシやアジは、成長すると立派な背骨を持つためこのグループに分類されます。一方で、エビやカニ、タコなどは背骨を持たないため、無セキツイ動物に分類されます。
東京都公立高校入試(2025)類似

シダ植物

Q42 植物の分類において、シダ植物が「種子植物」と共通してもっている特徴と、「コケ植物」と共通してもっている特徴の組み合わせとして適切なものはどれですか。
生物 植物・動物の分類 ★★★ 標準 原理・計算 正答率 — 🔥 類題3問
💡 答えを確認
✅ 正解
種子植物とは「維管束があること」が共通し、コケ植物とは「胞子で増えること」が共通している
シダ植物は、種子植物と同じように根・茎・葉の区別があり維管束をもっていますが、増え方については種子植物と異なり、コケ植物と同じく胞子を用いて増えるという、両方のグループの中間的な特徴をもっています。

東京都公立高校入試の理科：細胞・光合成・体のしくみ

🔗 「細胞・光合成・体のしくみ」の解説＆一問一答（単元別）
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東京都公立高校入試(2018)類似

道管

Q1 茎や葉における維管束の構造と、道管の配置について述べた文として正しいものはどれか。なお、ここでは一般的な双子葉類および単子葉類の構造について考えるものとする。
生物 細胞・光合成・体のしくみ ★★★ 標準 原理・計算 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
道管と師管は束になって維管束を形成しており、茎の断面では一般に師管よりも内側に道管が位置している。
道管と師管がまとまったものを維管束といいます。茎の維管束において、道管は師管よりも中心に近い側（内側）に配置されるのが一般的です。また、葉の維管束では道管は表側に、師管は裏側に位置しています。
東京都公立高校入試(2016)類似

小腸における栄養分の吸収

Q2 ヒトの消化管において、消化によって分解されたブドウ糖やアミノ酸などの栄養分は、主に小腸の壁にあるどのような構造の中に吸収されますか。
生物 細胞・光合成・体のしくみ ★ やさしい 知識 正答率 — 🔥 類題2問
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✅ 正解
小腸の壁にある毛細血管
小腸の内壁には柔毛と呼ばれる小さな突起が無数にあり、その内部には毛細血管とリンパ管が通っています。ブドウ糖やアミノ酸は、このうちの毛細血管へと吸収され、静脈を経て肝臓へと運ばれます。なお、脂肪が分解されてできた脂肪酸とモノグリセリドは、再び脂肪となってリンパ管へ吸収されます。
東京都公立高校入試(2023)類似

小腸の柔毛における栄養分の吸収経路

Q3 食物に含まれる脂肪が消化されてできたモノグリセリドと脂肪酸は、小腸の柔毛で吸収された後、どのような過程を経て全身へ運ばれるか。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 実験・観察 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
柔毛の細胞内で再び脂肪となってから、リンパ管に入る。
脂肪が分解されてできたモノグリセリドと脂肪酸は、柔毛の表面から吸収された直後、細胞内で再び脂肪に合成されるという特徴がある。その後、毛細血管ではなく、柔毛の中央を通るリンパ管に取り込まれる。
東京都公立高校入試(2022)類似

葉の配置による受光効率と師管の役割

Q4 植物の葉の配置と養分の輸送に関する記述として、正しいものはどれですか。
生物 細胞・光合成・体のしくみ ★★ 基本 実験・観察 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
葉が重ならないのは受光面積を広げるためであり、そこで作られた養分は師管を通って運ばれる
植物は効率よく光合成を行うために、葉の配置を工夫して受光面積を確保しています。光合成によって生成されたデンプンは、一度水に溶けやすい糖などに変えられたあと、師管を通って全身の細胞へと運ばれ、生命活動のエネルギーやからだをつくる材料として利用されます。
東京都公立高校入試(2026)類似

肝臓におけるグリコーゲンの貯蔵

Q5 小腸の柔毛から吸収されたブドウ糖は、血管を通って肝臓へと運ばれます。このとき、肝臓においてブドウ糖の一部はどのような状態で蓄えられますか。その物質の名称として適切なものを選びなさい。
生物 細胞・光合成・体のしくみ ★ やさしい 知識 正答率 — 🔥 類題2問
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✅ 正解
グリコーゲン
小腸で吸収されたブドウ糖は、肝臓においてグリコーゲンという物質に変えられて一時的に貯蔵されます。これにより、血液中のブドウ糖の濃度（血糖値）が一定に保たれるよう調節されています。尿素はアンモニアがつくり替えられたものであり、デンプンは植物が光合成によって作り出す貯蔵物質であるため、ヒトの肝臓の働きとしてはグリコーゲンが正解となります。
東京都公立高校入試(2021)類似

実験前の暗室処理の目的

Q6 植物の葉の一部をアルミニウムはくで覆い、光合成に光が必要であることを確かめる実験において、事前に植物を暗室に置く操作を忘れてしまった場合、どのような結果になると予想されますか。
生物 細胞・光合成・体のしくみ ★★★ 標準 原理・計算 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
光を当てていない部分からもデンプンの反応が出てしまい、光の効果を正しく判断できなくなる。
暗室処理を行わずに実験を始めると、実験開始の時点で葉全体に過去に作られたデンプンが残っています。この状態で実験を行うと、アルミニウムはくで光を遮った部分（光合成が行われなかった部分）からもヨウ素液によるデンプン反応が出てしまうため、「光が当たった場所でのみデンプンが生成された」という対照実験の成立条件が崩れてしまいます。
東京都公立高校入試(2017)類似

アミラーゼと消化器官

Q7 ヒトの唾液に含まれており、食物に含まれるデンプンを分解して別の物質に変えるはたらきをもつ消化酵素の名称として、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
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✅ 正解
アミラーゼ
唾液にはアミラーゼという消化酵素が含まれており、デンプンを麦芽糖（糖）に分解する役割を担っています。ペプシンは胃液に含まれ、タンパク質を分解する酵素であるため、デンプンの分解には関わりません。また、リパーゼは脂肪を分解する酵素です。
東京都公立高校入試(2015)類似

光合成における二酸化炭素の必要性

Q8 植物が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り出すはたらきを何といいますか。その名称を答えなさい。
生物 細胞・光合成・体のしくみ ★ やさしい 知識 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
光合成
植物は、葉緑体において光のエネルギーを利用し、外部から取り入れた二酸化炭素と水から、デンプンなどの養分と酸素を作り出しています。この一連の化学反応を光合成と呼び、植物が成長するためのエネルギー源を得るために不可欠な活動です。
東京都公立高校入試(2018)類似

道管

Q9 植物の根から吸収された水や、水に溶けた肥料分（養分）が全身へ運ばれるときに通る、維管束を構成する管状の組織の名称として正しいものはどれか。
生物 細胞・光合成・体のしくみ ★ やさしい 知識 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
道管
根から吸い上げられた水や肥料分が通る管は道管と呼ばれます。これに対し、葉で作られた養分が通る管は師管であり、これらが束のように集まった部分を維管束と呼びます。
東京都公立高校入試(2018)類似

蒸散

Q10 葉の大きさが等しい4本の植物の枝を使い、蒸散量を調べる実験を行いました。水面に油を浮かせた容器に枝をさし、一定時間後の水の減少量を測定したところ、何も塗らなかった枝（D）は2.0g、葉の裏側だけにワセリンを塗った枝（B）は0.9g、葉の両面にワセリンを塗った枝（C）は0.3g減少していました。この結果から計算される、「葉の裏側」から蒸散した水の量は何gですか。
生物 細胞・光合成・体のしくみ ★★★ 標準 原理・計算 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
1.1g
葉の両面にワセリンを塗った枝Cの減少量（0.3g）は、葉以外（茎など）からの蒸散量と考えられます。葉の裏側から蒸散した量を求めるには、全体の減少量から「裏側をふさいだ時の減少量」を引くことで算出できます。何も塗っていないD（2.0g）から、裏側をふさいだB（0.9g）を引くと、2.0 – 0.9 = 1.1gとなります。また、裏側からの蒸散量は「表側＋茎」の合計値を全体から引くことでも求められるため、論理的に整合性が取れます。
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運動神経

Q11 「飛んできたボールを見て、手でつかむ」という反応が起こるとき、信号が伝わる経路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。
生物 細胞・光合成・体のしくみ ★★ 基本 実験・観察 正答率 — 🔥 類題2問
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✅ 正解
目から受け取った刺激が、感覚神経を通って脳に伝わり、脳から筋肉へ運動神経で命令が伝わる。
外界からの刺激はまず感覚神経を通って中枢神経（脳や脊髄）へと運ばれます。その後、中枢神経で判断された命令の信号が、運動神経を通って筋肉などの反応する器官へと伝わることで、動作が実現します。この「刺激から反応」までの経路を正しく把握することが重要です。
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細胞の呼吸における物質の出入り

Q12 生物のからだを構成する一つひとつの細胞が、血液によって運ばれてきた酸素と養分をとり入れ、生命活動に必要なエネルギーをとり出すはたらきを何というか、名称を答えなさい。
生物 細胞・光合成・体のしくみ ★ やさしい 知識 正答率 — 🔥 類題2問
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✅ 正解
細胞の呼吸
生命活動の源となるエネルギーを得るために、細胞が酸素を用いて養分を分解する反応を細胞の呼吸という。肺で行われる外呼吸（呼吸運動）に対して、個々の細胞レベルで行われる物質交代の過程を指す言葉である。
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葉緑体

Q13 十分に光を当てたオオカナダモの葉を温めたエタノールに入れて脱色した後、ヨウ素液に浸して顕微鏡で観察しました。このとき、細胞内にある特定の粒が青紫色に変化する様子が確認されました。この実験結果から導き出される考察として最も適切な説明を選択してください。
生物 細胞・光合成・体のしくみ ★★ 基本 実験・観察 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
葉緑体において光合成が行われ、デンプンがつくられたことがわかる
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。光を当てたオオカナダモの葉の中で葉緑体が青紫色に染まったということは、葉緑体で光合成が行われ、その結果としてデンプンが生成されたことを証明しています。エタノールによる脱色は、葉の色素（クロロフィル）を抜いて色の変化を観察しやすくするために行われます。
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唾液によるデンプンの分解

Q14 「デンプン溶液に唾液を加えたもの」と「デンプン溶液に水を加えたもの」の2本の試験管を用意し、どちらも約40℃の湯で数分間温めました。その後の各試験管の反応の結果について述べたものとして、最も適切なものはどれですか。
生物 細胞・光合成・体のしくみ ★★★ 標準 原理・計算 正答率 100%（2回） 🔥 類題3問
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✅ 正解
唾液を加えた方はデンプンが消失するため、ヨウ素液を加えても青紫色にはならない。
唾液に含まれる消化酵素の働きにより、デンプンは糖へと分解されます。そのため、唾液を加えた試験管ではデンプンが消失し、デンプンに反応するヨウ素液を加えても青紫色には変化せず、ヨウ素液本来の色である黄褐色のままとなります。対照実験として水を用いた場合はデンプンが分解されないため、ヨウ素液で青紫色に反応します。
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光の強さと養分の生成量

Q15 植物が光を受けてデンプンなどの養分を作る「光合成」について、光の強さと養分の生成量の関係を説明したものとして適切なものはどれですか。
生物 細胞・光合成・体のしくみ ★ やさしい 知識 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
光の強さが強くなるほど光合成が活発になり、生成される養分の量が増大する
植物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り出す光合成を行います。一般に、植物が受ける光の強さが強まるほど、この光合成のはたらきは活発になります。その結果、作り出される養分の量も光の強さに比例するように増大していきます。
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二酸化炭素と光合成の対照実験

Q16 植物の光合成に二酸化炭素が必要であることを調べる実験において、調べたい条件（二酸化炭素の有無）だけを変え、その他の光の強さ、温度、植物の種類などはすべて同じにして比較を行う実験手法を何といいますか。
生物 細胞・光合成・体のしくみ ★ やさしい 知識 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
対照実験
特定の要因が結果にどのような影響を与えるかを確かめるために、調べたい条件以外の変数（光や温度など）をすべて一致させて比較する方法を対照実験といいます。これにより、結果の違いが二酸化炭素の有無によって生じたものであると論理的に結論付けることができます。
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血小板

Q17 ヒトの血液を顕微鏡で観察すると、中央がくぼんだ円盤状の赤血球や、核を持つ大きな細胞である白血球のほかに、点状の非常に小さな成分が見られます。この非常に小さな成分の名称として正しいものを選びなさい。
生物 細胞・光合成・体のしくみ ★ やさしい 知識 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
血小板
血液中には有形成分と呼ばれる細胞成分が含まれており、その中で最もサイズが小さく、点状に見えるものを血小板と呼びます。赤血球は酸素の運搬、白血球は殺菌作用を担っていますが、血小板は止血に関わる重要な役割を持っています。
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実験前の暗室処理の目的

Q18 光合成の実験に先立ち、植物を暗室に置いて葉のデンプンを消失させる際、植物の体内ではどのような反応が起きていると考えられますか。その原理として正しい説明を選びなさい。
生物 細胞・光合成・体のしくみ ★★★ 標準 原理・計算 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
光が当たらないため光合成が行われず、生命活動を維持するために呼吸によってデンプンが消費される
植物は常に呼吸を行ってエネルギーを取り出していますが、光が当たらない暗室では光合成によるデンプンの合成が行われません。その結果、呼吸による消費のみが進むため、葉に蓄えられていたデンプンが使い果たされます。この生物学的原理を利用して実験の準備が行われます。
東京都公立高校入試(2015)類似

意識的な反応の伝達経路

Q19 自分の意志で体を動かす「意識的な反応」において、刺激を受けてから反応が起こ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。
生物 細胞・光合成・体のしくみ ★ やさしい 知識 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
感覚器官 → 感覚神経 → 脊髄 → 脳 → 脊髄 → 運動神経 → 筋肉
意識的な反応では、感覚器官が受け取った刺激はまず感覚神経を通って脊髄に入り、そこから脳へと伝えられます。脳がその情報を判断して命令を出すと、信号は再び脊髄を通り、運動神経を経て筋肉へと伝わることで反応が起こります。
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光の強さと養分の生成量

Q20 植物を透明な袋に入れて密閉し、照明からの距離を変えて光を当てる実験を行いました。照明を植物に近づけて光を最も強く当てたとき、袋の中の二酸化炭素の量と、植物の葉に蓄えられるデンプンの量はどのように変化すると考えられますか。
生物 細胞・光合成・体のしくみ ★★ 基本 実験・観察 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
二酸化炭素の減少量が最大となり、デンプンの生成量も最大となる
光合成では、原料として空気中の二酸化炭素が取り込まれ、そのエネルギーを使ってデンプンが合成されます。光を強く当てるほど光合成が盛んに行われるため、原料である二酸化炭素がより多く消費されて袋の中の二酸化炭素濃度は大きく減少します。これに伴い、合成される養分であるデンプンの量も最も多くなります。
東京都公立高校入試(2015)類似

暗所における植物の呼吸

Q21 あらかじめ二酸化炭素を吹き込んで黄色にしたBTB溶液にオオカナダモを入れ、アルミニウムはくで全体を包んで光を遮断しました。数時間後のBTB溶液の色と、その理由の組み合わせ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
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✅ 正解
溶液の色は黄色のままである。これは、暗所では光合成が行われず、呼吸によって二酸化炭素が出されるからである。
BTB溶液は二酸化炭素が多いと酸性になり、黄色を示します。オオカナダモを暗所に置くと、光合成は行われずに呼吸のみが行われます。呼吸によって二酸化炭素が放出され続けるため、溶液中の二酸化炭素濃度は高いまま（あるいはさらに高く）なり、溶液の色は黄色のまま変化しません。
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動脈の定義と心臓の構造

Q22 心臓の模式的な断面において、心臓の外部から心臓内部にある心房へと戻るように接続されている血管と、心室から外部へ伸びている血管が見られます。これらの血管に関する説明として正しいものを選びなさい。
生物 細胞・光合成・体のしくみ ★★ 基本 実験・観察 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
心室から外部へ伸びる血管は動脈であり、心房へと戻る血管は静脈である。
血管の名称は、心臓に対して血液が流れる向きによって定義されています。心臓（心室）から出ていく血液が流れる血管が動脈であり、心臓（心房）へ入ってくる血液が流れる血管が静脈です。図の上部へ向かって血液を運ぶ太い血管は心室とつながる動脈であり、外部から心臓へ血液を戻す血管は心房とつながる静脈を指しています。
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光合成と二酸化炭素の吸収

Q23 ポリエチレンの袋の中にツユクサを入れ、二酸化炭素を多く含むヒトの呼気を吹き込んで密閉しました。この袋に光を十分に当てた後、袋の中の気体を石灰水に通すと、石灰水の様子はどのように変化しますか。
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
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✅ 正解
変化しない
ヒトの呼気には二酸化炭素が含まれているため、通常は石灰水を白く濁らせます。しかし、密閉した袋の中の植物が光を受けて光合成を行うと、気体中の二酸化炭素が吸収されるため、石灰水に通しても反応が起こらなくなります。
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蒸散

Q24 植物の蒸散量を調べるために、水を入れた複数のメスシリンダーに植物の枝をさし、条件を変えて水の減少量を測定する実験を行いました。このとき、すべてのメスシリンダーにおいて水面に少量の油を浮かせ、さらに一部の葉の表面や裏面にワセリンを塗りました。油を浮かせる理由と、ワセリンを塗る目的の組み合わせとして正しいものを選びなさい。
生物 細胞・光合成・体のしくみ ★★ 基本 実験・観察 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
水面からの直接の蒸発を防ぐためと、気孔をふさいでそこからの蒸散を止めるため
水面に油を浮かべるのは、容器内の水の減少が「植物の蒸散」によるものだけに特定できるよう、水面から直接水蒸気が逃げる（蒸発する）のを防ぐためです。また、ワセリンは気孔を物理的にふさぐ性質があるため、葉の特定の面（表や裏）からの蒸散を強制的に止めて、部位ごとの蒸散量を比較するために使用されます。
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光の量と光合成速度の関係

Q25 光源から25cm離れた場所に、オオカナダモと、呼気を吹き込んで緑色にしたBTB溶液を入れた試験管を置きました。光源と試験管の間に挟む半紙の枚数を「0枚（なし）」「1枚」「3枚」と増やして光の強さを変えたとき、BTB溶液が青色に変化するまでの時間と、その理由について述べたものとして正しいものはどれですか。
生物 細胞・光合成・体のしくみ ★★★ 標準 実験・観察 正答率 — 🔥 類題2問
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✅ 正解
半紙の枚数を増やすほど、試験管に届く光の量が減って光合成が遅くなるため、青色に変わるまでの時間は長くなる
光源と試験管の間に半紙を置くと、試験管に届く光の強さ（光の量）が弱まります。光の量が少なくなると、光合成の速度が低下するため、溶液中の二酸化炭素が消費されるスピードも遅くなります。BTB溶液は二酸化炭素が減少すると緑色から青色に変化しますが、光合成が遅くなることでこの変化に要する時間はより長くかかるようになります。
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唾液によるデンプンの消化と確認反応

Q26 唾液によるデンプンの変化を確認する実験において、ベネジクト液を使用する際の手順や注意点として適切な説明はどれですか。
生物 細胞・光合成・体のしくみ ★★ 基本 実験・観察 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
ベネジクト液を溶液に加えたあと、沸騰石を入れてから加熱し、色の変化を観察する。
ベネジクト液は、糖と反応させるために「加熱」が必要であるという特徴があります。試験管で液体を加熱する際は、急激な沸騰（突沸）を防ぐために沸騰石を入れることが実験上の重要な注意点です。ヨウ素液は加熱の必要がなく、滴下するだけでデンプンと反応しますが、ベネジクト液は熱エネルギーを加えることで初めて糖との反応が進行します。
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唾液によるデンプンの消化と確認反応

Q27 デンプンの消化に関する実験を行う際、「デンプン溶液に唾液を加えた試験管」と「デンプン溶液に水だけを加えた試験管」の2つを用意し、どちらも約40℃で保温したあと、ヨウ素液を滴下して色の変化を比較しました。この実験において、唾液を加えた方の試験管でヨウ素液の色が変化しなかった理由を、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 ★★★ 標準 原理・計算 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
唾液によってデンプンが別の物質である糖に変化し、液の中にデンプンがなくなったから。
ヨウ素液はデンプンと反応して青紫色を呈しますが、デンプンが存在しない場合には色は変化しません（ヨウ素液自体の赤褐色のままとなります）。唾液を加えた試験管では、消化酵素の作用によってデンプンが糖へと分解されてしまうため、ヨウ素液を加えてもデンプン特有の反応が見られなくなります。一方、水だけを加えた試験管ではデンプンが分解されずに残るため、青紫色に変化します。
東京都公立高校入試(2023)類似

血液循環における栄養分と酸素の運搬

Q28 血液循環によって全身の細胞に届けられた酸素と栄養分は、細胞の呼吸に利用されます。この仕組みと、その際に発生する物質の説明として最も適切なものはどれですか。
生物 細胞・光合成・体のしくみ ★★ 基本 原理・計算 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
細胞内で酸素と栄養分を反応させてエネルギーを取り出し、二酸化炭素と水を出す仕組み
細胞の呼吸とは、血液によって運ばれてきた酸素を用いて栄養分（ブドウ糖など）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のことです。この化学反応の結果、不要な物質として二酸化炭素と水が生成され、再び血液によって運び出されます。
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血小板

Q29 怪我をして出血した際、しばらくすると血液が固まって出血が止まります。この「血液を固める」という働きを担っている血液成分と、その特徴の組み合わせ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 100%（1回） 🔥 類題3問
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✅ 正解
血小板：顕微鏡で観察すると点状に見える、非常に小さな成分である。
出血箇所で血液を凝固させて止血する働きを持つのは血小板です。顕微鏡による観察では、他の細胞成分に比べて極めて小さく、点のように見えることが特徴です。赤血球や白血球、液体成分である血しょうとは、その形態と役割によって明確に区別されます。
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光合成量と呼吸量の関係

Q30 植物の光合成量と呼吸量の関係において、光を徐々に強くしていくと、二酸化炭素の吸収量と放出量が等しくなり、見かけ上、二酸化炭素の出入りがないように見える状態になります。このときの現象を正しく説明しているものはどれか、次の中から選びなさい。
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
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✅ 正解
光合成による二酸化炭素の吸収速度と、呼吸による二酸化炭素の放出速度が同じになっている
光の強さを増していく過程で、光合成によって吸収される二酸化炭素の量と、呼吸によって放出される二酸化炭素の量が一致する瞬間があります。このとき、外部との二酸化炭素のやり取りが差し引きゼロに見えますが、植物内部では光合成と呼吸の両方の反応が継続して行われています。
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動脈の定義と心臓の構造

Q31 ヒトの心臓の断面を正面から観察したとき、心臓から上部へ向かって伸び、血液を全身や肺へ送り出す太い血管と、外部から心臓の内部にある心房という部屋へ血液を戻す血管が確認できる。これらの血管の名称と血液が流れる方向の組み合わせとして正しいものはどれか。
生物 細胞・光合成・体のしくみ ★★ 基本 実験・観察 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
心室から外部へ血液を送り出す血管が動脈であり、外部から心房へ血液が戻る血管が静脈である。
血管の名称は、血液が流れる方向によって決まります。心臓の心室から収縮によって血液が「送り出される」側の血管が動脈です。一方、全身や肺などの各器官から心臓の心房へ血液が「戻ってくる」側の血管は静脈と呼ばれます。心臓を正面から見たとき、心室から上部へ向かって伸びている太い血管は、全身や肺へと血液を運ぶ動脈としての役割を担っています。
東京都公立高校入試(2020)類似

ペプシン

Q32 食物の消化において、胃液がタンパク質を分解する仕組みについて述べた文として、正しいものはどれですか。
生物 細胞・光合成・体のしくみ ★★ 基本 原理・計算 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
胃液に含まれる消化酵素ペプシンが、タンパク質をより小さな分子へと分解する。
消化酵素には、特定の物質のみを分解する性質があります。胃液に含まれるペプシンはタンパク質を専門に分解する酵素であり、大きなタンパク質の分子をより小さな分子の連なりへと分解していきます。胃液に含まれる塩酸は、ペプシンが働きやすい環境（強酸性）を作る役割を果たしますが、塩酸自体が消化の主役となるわけではありません。
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タンパク質の消化経路

Q33 ヒトの体内において、食物に含まれるタンパク質が消化酵素によって最終的に分解され、小腸で吸収されるときの状態の名称として、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
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✅ 正解
アミノ酸
タンパク質は、胃液やすい液などに含まれる消化酵素の働きによって、段階的に小さな物質へと分解されます。最終的には、小腸の壁から吸収可能な最小単位であるアミノ酸となります。ブドウ糖はデンプンが分解されたものであり、モノグリセリドや脂肪酸は脂肪が分解されたものです。
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デンプンの消化経路

Q34 ヒトの体内において、食物に含まれるデンプンは消化管を通過する間に複数の消化液のはたらきを受けます。デンプンの消化に関わっている消化液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3問
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✅ 正解
唾液とすい液
デンプンは、まず口の中で唾液に含まれるアミラーゼによって分解が始まります。その後、小腸に送られると、すい臓で作られたすい液に含まれるアミラーゼによってさらに分解が進みます。胃液は主にタンパク質の消化に関わり、胆汁は脂肪の消化を助けるはたらきをしますが、これらはデンプンの分解には直接関与しません。
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唾液によるデンプンの変化

Q35 デンプン溶液に唾液を混ぜて約40℃でしばらく置いた後、ヨウ素液を加えても色の変化が見られませんでした。このとき、デンプンは唾液に含まれる消化酵素の働きによって何という物質に変化したと考えられますか。
生物 細胞・光合成・体のしくみ ★ やさしい 知識 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
糖
唾液に含まれる消化酵素（アミラーゼ）は、デンプンを分解して糖にする働きを持っています。ヨウ素液はデンプンに反応して青紫色に変化する性質がありますが、唾液によってデンプンが別の物質である糖に変化したため、ヨウ素反応が起こらなくなります。
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肝臓におけるグリコーゲンの貯蔵

Q36 ヒトの肝臓が行う「養分の貯蔵」に関する説明として、科学的に正しいものはどれですか。
生物 細胞・光合成・体のしくみ ★★ 基本 原理・計算 正答率 — 🔥 類題2問
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✅ 正解
小腸で吸収されたブドウ糖の一部を、グリコーゲンに変えて蓄える。
肝臓は、消化管から運ばれてきた栄養分を処理する中心的な器官です。小腸から送られてきたブドウ糖は、必要に応じてグリコーゲンに合成されて肝臓内に蓄えられ、エネルギーが不足した際に再びブドウ糖に戻されて血液中に放出されます。アンモニアを尿素に変える働きも肝臓の重要な機能ですが、これは有害物質の解毒であり、貯蔵を目的とした仕組みではありません。
東京都公立高校入試(2017)類似

唾液によるデンプンの分解

Q37 食物に含まれるデンプンは、唾液に含まれる消化酵素の働きによって別の物質へと分解されます。このとき、デンプンが分解されてできた物質として適切なものはどれですか。
生物 細胞・光合成・体のしくみ ★ やさしい 知識 正答率 — 🔥 類題3問
💡 答えを確認
✅ 正解
糖
唾液にはアミラーゼという消化酵素が含まれており、食物中のデンプンをより小さな分子である糖（麦芽糖など）に分解する働きがあります。アミノ酸はタンパク質が、脂肪酸やモノグリセリドは脂肪が分解されたときに生じる物質です。
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意識的な反応の伝達経路

Q38 皮膚で物に触れたことを意識し、その後に筋肉を動かして物を持ち上げるまでの過程について、信号を中枢へ伝える神経と、中枢からの命令を伝える神経の名称の組み合わせとして正しいものはどれですか。
生物 細胞・光合成・体のしくみ ★★ 基本 実験・観察 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
皮膚から脊髄までを感覚神経が繋ぎ、脊髄から筋肉までを運動神経が繋いでいる
感覚器官（皮膚）で受け取った信号を、中枢神経である脊髄や脳へと届ける役割を担うのが感覚神経です。一方で、脳や脊髄で判断された命令を、反応する部位である筋肉へと届ける役割を担うのが運動神経です。
東京都公立高校入試(2017)類似

消化酵素の活性と温度

Q39 デンプン溶液と唾液を混ぜた液を2つの試験管に入れ、一方は75℃の熱湯に、もう一方は氷水に入れて0℃に保ちました。十分な時間が経過した後、それぞれの試験管の液にヨウ素液を加えたときの結果と、ベネジクト液を加えて加熱したときの結果の組み合わせとして正しいものはどれか。
生物 細胞・光合成・体のしくみ ★★ 基本 実験・観察 正答率 0%（1回） 🔥 類題3問
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✅ 正解
どちらの試験管も、ヨウ素液は青紫色になり、ベネジクト液は変化しなかった。
唾液に含まれる消化酵素は、75℃のような高温では性質を失い（失活）、0℃のような低温では活性が著しく低下します。そのため、どちらの条件でもデンプンは分解されずに試験管内に残ります。デンプンが残っているためヨウ素液は青紫色に反応し、分解産物である糖が作られないためベネジクト液は青色のまま変化しません。
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葉の配置による受光効率と師管の役割

Q40 植物を真上から観察すると、多くの葉が互いに重なり合わないように配置されていることがわかります。このような葉のつき方になっている理由として、最も適切な説明はどれですか。
生物 細胞・光合成・体のしくみ ★ やさしい 原理・計算 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
光を受ける面積を大きくすることで、光合成を効率よく行うため
植物が成長するためのエネルギー源となる養分は、葉での光合成によって作り出されます。葉が重なり合わないように広がることで、植物全体としての受光面積が最大化され、効率的に光エネルギーを吸収して光合成を行うことができるようになっています。
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唾液によるデンプンの消化と確認反応

Q41 デンプン溶液を入れた試験管に唾液を加え、ヒトの体温に近い約40℃の温水にしばらくつけておきました。この溶液の一部を取り出し、ベネジクト液を加えて加熱した際の結果と、その理由の組み合わせとして適切なものはどれですか。
生物 細胞・光合成・体のしくみ ★★ 基本 実験・観察 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
液の色が赤褐色に変化した。これは、唾液のはたらきによってデンプンが糖に分解されたためである。
唾液に含まれる消化酵素（アミラーゼ）は、デンプンを糖へと分解するはたらきを持ちます。ベネジクト液は、糖が存在する溶液に加えて加熱することで、青色から赤褐色の沈殿を生じる性質があります。約40℃という条件は、消化酵素が最も活発にはたらく温度であるため、効率よくデンプンが糖に変化し、この反応が観察されます。
東京都公立高校入試(2015)類似

光合成によるデンプンの生成

Q42 「二酸化炭素があり光が当たった葉」「二酸化炭素はあるが光が当たっていない葉」「二酸化炭素はないが光が当たっている葉」の3種類を用意し、それぞれにヨウ素液を垂らす実験を行いました。このとき、ヨウ素液の色が青紫色に変化するものとして正しい説明を選んでください。
生物 細胞・光合成・体のしくみ ★★ 基本 実験・観察 正答率 100%（1回） 🔥 類題3問
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✅ 正解
二酸化炭素があり光が当たった葉のみが変化する
光合成が成立するためには「光」と「二酸化炭素」の2つの条件が同時に揃う必要があります。二酸化炭素があっても光が遮られていたり、逆に光が当たっていても二酸化炭素がなかったりする場合には光合成が行われず、デンプンが生成されません。したがって、ヨウ素液が青紫色に反応するのは、両方の条件を満たした葉のみとなります。

東京都公立高校入試の理科：遺伝・進化・生態系

🔗 「遺伝・進化・生態系」の解説＆一問一答（単元別）
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生産者と消費者の分類

Q1 生態系において、エンドウやツツジのように、太陽の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生物を何と呼びますか。また、その名称の定義として正しいものはどれですか。
生物 遺伝・進化・生態系 ★ やさしい 知識 正答率 100%（1回） 🔥 類題3問
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✅ 正解
「生産者」と呼ばれ、光合成によって無機物から有機物をつくり出す生物である。
植物は太陽の光エネルギーを利用し、水や二酸化炭素などの無機物からデンプンなどの有機物をつくり出す「光合成」を行うことができます。生態系の中で自ら有機物をつくり出す役割を担っていることから、植物は「生産者」と定義されます。
東京都公立高校入試(2019)類似

遺伝子型による分離比の違い

Q2 遺伝子の組み合わせが、同じ対立遺伝子のペアからなる個体を「純系」と呼びます。黄色の種子をつくる優性純系の個体と、緑色の種子をつくる劣性純系の個体をかけ合わせたとき、子の代の遺伝子型はどのようになりますか。また、その状態を何と呼びますか。
生物 遺伝・進化・生態系 ★ やさしい 知識 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
遺伝子型はすべて「Aa」となり、この状態をヘテロ接合と呼ぶ。
優性の形質を示す純系（AA）と劣性の形質を示す純系（aa）を親として交配させると、親が作る生殖細胞はそれぞれ「A」と「a」のみになります。これらが受精してできる子の遺伝子型は必ず「Aa」の組み合わせになります。このように、異なる対立遺伝子が対になっている状態をヘテロ接合、またはヘテロ接合体といいます。
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被子植物の受粉と受精

Q3 被子植物において「受精」が成立したとみなされる瞬間と、その結果として最初に作られる細胞の名称の組み合わせとして正しいものはどれですか。
生物 遺伝・進化・生態系 ★★ 基本 原理・計算 正答率 — 🔥 類題2問
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✅ 正解
精細胞の核と卵細胞の核が合体したとき、受精卵ができる。
受精とは、精細胞の核と卵細胞の核が合体することを指します。この合体によって新しく作られる最初の細胞は「受精卵」と呼ばれます。「胚」は受精卵が細胞分裂を繰り返した後の状態を指すため、受精の瞬間にできる細胞の名称としては受精卵が適切です。
東京都公立高校入試(2021)類似

分離の法則と遺伝子型

Q4 エンドウの種子の形には「丸」と「しわ」の対立形質があり、丸が「優性」、しわが「劣性」の形質であることがわかっています。丸の遺伝子をA、しわの遺伝子をaと表すとき、ある「丸い種子の個体」と「しわの種子の個体」を交配させたところ、得られた子の代の形質は、丸い種子としわの種子がほぼ 1：1 の比率で現れました。この交配に用いた親の「丸い種子の個体」が持つ遺伝子の組み合わせとして適切なものはどれですか。
生物 遺伝・進化・生態系 ★★★ 標準 原理・計算 正答率 100%（1回） 🔥 類題3問
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✅ 正解
Aa
劣性形質である「しわ」の個体は必ず「aa」という遺伝子の組み合わせを持っています。この個体から作られる生殖細胞はすべて「a」を運びます。一方、子の代に「しわ（aa）」が現れるためには、もう一方の親である「丸い種子の個体」からも「a」の遺伝子が受け継がれなければなりません。親が丸い形質（優性形質）を示しつつ、遺伝子「a」を併せ持っているのは「Aa」の組み合わせのみとなります。もし親が純系の「AA」であれば、子の代はすべて「Aa（丸）」となり、しわは現れません。
東京都公立高校入試(2023)類似

体細胞分裂と染色体数

Q5 多細胞生物の体が大きくなる際や、受精卵が胚へと成長する際に行われる、分裂前後で染色体の数が変わらない細胞分裂を何といいますか。
生物 遺伝・進化・生態系 ★ やさしい 知識 正答率 75%（4回） 🔥 類題3問
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✅ 正解
体細胞分裂
生物の成長過程で見られる細胞分裂は、体細胞分裂と呼ばれます。これに対し、生殖細胞をつくる際に行われ、染色体数が半分になる分裂は減数分裂と呼ばれます。成長においては、すべての細胞が同じ遺伝情報を持つ必要があるため、染色体数を維持したまま分裂が進みます。
東京都公立高校入試(2025)類似

根の成長の仕組み

Q6 植物の根全体が伸長する仕組みについて、細胞の変化の観点から説明したものとして最も適切なものはどれですか。
生物 遺伝・進化・生態系 ★★★ 標準 原理・計算 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
根の先端付近で細胞分裂によって細胞の数が増え、さらにそれらの細胞が縦方向に大きくなることで伸びる。
根の成長は、先端付近の成長点で「細胞の数が増えること」と、その少し上の部分で「増えた細胞が大きく伸びること」の2つの段階が組み合わさって起こります。細胞の隙間が広がったり、すべての部位で均等に分裂が起きたりすることで成長するわけではありません。
東京都公立高校入試(2022)類似

親の代の遺伝子型

Q7 丸形の純系（AA）としわ形の純系（aa）を交配して得られた「子の代（Aa）」を自家受粉させ、合計1200個の「孫の代」の種子を得ました。このとき、孫の代において「遺伝子の組み合わせが親の代のいずれかと同じ純系である個体」は、理論上何個含まれ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 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
600個
子の代（Aa）を自家受粉させると、孫の代における遺伝子の組み合わせの出現比は、AA（丸）：Aa（丸）：aa（しわ）＝ 1：2：1となります。このうち「親の代と同じ純系」とは「AA」と「aa」の両方を指します。比率で見ると、全4パターンのうちAAが1つ、aaが1つであるため、合計で全体の2分の1（1+1 / 4）が純系となります。したがって、1200個の2分の1である600個が純系の個体となります。
東京都公立高校入試(2016)類似

分解者による有機物の分解

Q8 自然界の生態系において、カビや細菌などの菌類・細菌類は、他の生物の死骸や排出物に含まれる有機物を摂取してエネルギーを得ています。その過程で有機物を最終的に無機物へと作り変える役割を果たす生物を総称して何と呼びますか。
生物 遺伝・進化・生態系 ★ やさしい 知識 正答率 0%（1回） 🔥 類題3問
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✅ 正解
分解者
菌類や細菌類は、枯れ葉や動物の死骸などの有機物を取り込み、生命活動に必要なエネルギーを得る過程で無機物に変化させている。物質を循環させるこの重要な役割から、生態系では分解者という名称で区別される。
東京都公立高校入試(2017)類似

分離の法則における親の遺伝子の組み合わせ

Q9 エンドウの種子の形について、丸い種子が優性形質、しわのある種子が劣性形質であることがわかっています。丸い種子をもつ個体（Aa）と丸い種子をもつ個体（Aa）を掛け合わせて合計1200個の子の種子を得たとき、理論上、劣性形質である「しわのある種子」は何個含まれ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 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
約300個
遺伝子の組み合わせがAaである親同士を掛け合わせると、分離の法則によって生殖細胞（A）と（a）が1：1の割合で作られます。受精によってできる子の遺伝子の組み合わせは、AA、Aa、Aa、aaの4通りが等しい確率で生じます。このうち、劣性形質であるしわが現れるのは「aa」の組み合わせだけなので、全体に対する割合は4分の1（25％）となります。したがって、1200個 × 1/4 ＝ 300個が理論上の期待値となります。
東京都公立高校入試(2019)類似

分離の法則による生殖細胞の遺伝子

Q10 生物の生殖において、減数分裂が行われる際に対になっている遺伝子が分かれ、それぞれ別々の精細胞や卵細胞といった生殖細胞に入ることを何の法則といいますか。
生物 遺伝・進化・生態系 ★ やさしい 知識 正答率 100%（1回） 🔥 類題3問
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✅ 正解
分離の法則
減数分裂によって染色体の数が半分に減るとき、対になっている遺伝子もそれぞれ分かれて別々の生殖細胞に入ります。この現象はメンデルによって発見され、分離の法則と呼ばれます。これにより、子の代に親の形質が一定の割合で受け継がれる仕組みが成り立っています。
東京都公立高校入試(2022)類似

親の代の遺伝子型

Q11 メンデルの遺伝の実験において、丸形の種子をつくる個体としわ形の種子をつくる個体を親として用いました。このとき、両方の親が「純系」である場合、親の代が持つ対立遺伝子の組み合わせとして正しいものはどれですか。ただし、丸形の遺伝子をA、しわ形の遺伝子をaとします。
生物 遺伝・進化・生態系 ★ やさしい 知識 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
丸形の親がAA、しわ形の親がaaである組み合わせ
純系とは、自家受粉を繰り返しても代々同じ形質が現れる個体のことであり、対立遺伝子の組み合わせが同じ種類の遺伝子で構成されています。丸形が顕性形質、しわ形が潜性形質であるため、丸形の純系はAA、しわ形の純系はaaと表されます。親の代としてこれらを交配することで、子の代の遺伝子型をすべてAaに揃えることができます。
東京都公立高校入試(2021)類似

分離の法則と遺伝子型

Q12 メンデルのエンドウを用いた実験では、種子の形のような生物の特徴である「形質」を決める「遺伝子」が、親から子へ受け継がれることが示されました。生殖細胞が作られる減数分裂の際に、対になっている遺伝子がそれぞれ分かれて別々の生殖細胞に入るという決まりを何と呼びますか。
生物 遺伝・進化・生態系 ★ やさしい 知識 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
分離の法則
生殖細胞（花粉や卵細胞）が作られる際に対になっている遺伝子が分かれて別々の細胞に入る現象は「分離の法則」と呼ばれます。これにより、受精によって親から子へ遺伝子が一つずつ受け継がれ、次世代においても遺伝子の対が維持されることになります。
東京都公立高校入試(2022)類似

子の代の形質

Q13 エンドウの「草たけが高い」純系の個体と、「草たけが低い」純系の個体を他家受粉させて、子の代の種子をつくりました。得られた種子をすべてまいて育てたとき、観察される結果として最も適切なものはどれですか。
生物 遺伝・進化・生態系 ★★ 基本 実験・観察 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
すべて草たけが高い個体になる
草たけが高い形質と低い形質では、高い方が顕性形質です。純系の親（高い＝AA、低い＝aa）をかけ合わせると、子の代の遺伝子の組み合わせはすべて「Aa」となります。顕性形質の遺伝子（A）が一つでも含まれていればその形質が現れるため、子の代はすべて草たけが高い個体として観察されます。3：1の分離比が現れるのは、子の代（Aa）同士を自家受粉させた孫の代のときです。
東京都公立高校入試(2016)類似

継続的な自家受粉による遺伝子型頻度の変化

Q14 植物が自家受粉を数世代にわたって繰り返したとき、その集団全体における遺伝子対の割合の変化について述べたものとして、最も適切なものはどれか。
生物 遺伝・進化・生態系 ★★ 基本 知識 正答率 — 🔥 類題2問
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✅ 正解
同じ種類の遺伝子が対になっているホモ接合の個体の割合が増加する
自家受粉を繰り返すと、AAやaaのようなホモ接合の親からは同じホモ接合の子のみが生まれますが、Aaのようなヘテロ接合の親からはホモ接合とヘテロ接合の両方の個体が生まれます。この過程により、世代を重ねるごとに集団全体におけるヘテロ接合の個体の割合は半分ずつ減少していき、相対的にホモ接合の個体の割合が高まっていくことになります。
東京都公立高校入試(2014)類似

減数分裂による染色体数の維持

Q15 ある生物の体細胞にある染色体の数が24本であるとき、この生物の精子に含まれる染色体数と、受精卵が体細胞分裂してできた子の体細胞に含まれる染色体数の組み合わせ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 原理・計算 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
精子の染色体数は12本、子の体細胞の染色体数は24本
精子は減数分裂によってつくられるため、染色体数は体細胞の半分である12本になります。受精によって精子の核（12本）と卵の核（12本）が合体すると、受精卵の染色体数は再び24本になります。その後、受精卵は体細胞分裂を繰り返して成長するため、子の体細胞の染色体数も24本に維持されます。
東京都公立高校入試(2014)類似

分離の法則における形質の出現比率

Q16 生物の形質を伝える遺伝子について、減数分裂によって対になっている遺伝子がそれぞれ分かれ、別々の生殖細胞に入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
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✅ 正解
分離の法則
生殖細胞がつくられるとき、親の細胞にある対になった対立遺伝子が分かれて別々の生殖細胞に入る現象を分離の法則といいます。これにより、子や孫の代において決まった比率で形質が現れる基礎となります。
東京都公立高校入試(2023)類似

生産者と消費者の分類

Q17 エンドウ、サツマイモ、タカ、ツツジ、バッタ、ミミズの6種類の生物を、栄養分の得方の違いによって「生産者」と「消費者」の2つのグループに分類します。生産者のグループに分類される生物の組み合わせとして正しいものはどれですか。
生物 遺伝・進化・生態系 ★★ 基本 実験・観察 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
エンドウ、サツマイモ、ツツジ
生産者に分類されるのは、光合成を行う植物です。提示された生物のうち、エンドウ、サツマイモ、ツツジは植物であるため生産者に分類されます。一方で、タカ、バッタ、ミミズは自ら有機物をつくり出すことができず、他の生物（植物や動物、またはそれらの遺骸）を食べて栄養分を得るため、消費者に分類されます。
東京都公立高校入試(2014)類似

減数分裂による染色体数の維持

Q18 有性生殖を行う生物において、生殖細胞がつくられる際に染色体の数が半分になることの意義として、最も適切な説明はどれですか。
生物 遺伝・進化・生態系 ★★ 基本 原理・計算 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
受精によって親と同じ染色体数に戻り、世代を重ねても染色体数が一定に保たれるため
もし生殖細胞の染色体数が親の体細胞と同じであれば、受精のたびに染色体数が倍増してしまいます。あらかじめ減数分裂によって染色体数を半分にしておくことで、受精した際に親の世代と同じ染色体数に戻り、種の維持が可能となります。
東京都公立高校入試(2018)類似

体細胞分裂における染色体数

Q19 カエルの受精卵から胚へと成長する過程において、細胞の数は1個、2個、4個と増えていきますが、それぞれの細胞に含まれる染色体の数は変化しません。このように、生物の成長に伴って行われる、分裂前後で染色体数が変わらない細胞分裂を何といいますか。
生物 遺伝・進化・生態系 ★ やさしい 知識 正答率 — 🔥 類題2問
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✅ 正解
体細胞分裂
生物の体が大きくなる成長の過程や、受精卵が胚へと育つ過程で行われる細胞分裂は体細胞分裂と呼ばれます。この分裂では、親となる細胞と全く同じ遺伝情報を持つ2つの娘細胞ができるため、核に含まれる染色体の構成や数は変化しません。一方、生殖細胞を作る際に行われ、染色体数が半分になる分裂は減数分裂と呼ばれ、区別する必要があります。
東京都公立高校入試(2022)類似

親の代の遺伝子型

Q20 丸形の遺伝子Aとしわ形の遺伝子aの対立遺伝子を用いた実験を行います。親の代として丸形の純系（AA）としわ形の純系（aa）を交配して子をつくり、さらにその子を自家受粉させて孫の代を得ました。孫の代で「丸形の種子」と「しわ形の種子」が現れる個体数の比と、その根拠となる遺伝子の組み合わせ（遺伝子型）の説明として適切なものはどれですか。
生物 遺伝・進化・生態系 ★★★ 標準 原理・計算 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
比率は3：1であり、孫の代の遺伝子型がAA：Aa：aa＝1：2：1の割合で現れるため
親の代（AAとaa）から生まれる子の代は、すべてAaという遺伝子型を持ちます。この子（Aa）が減数分裂によってつくる配偶子の遺伝子はAとaが1：1の割合になります。これらを自家受粉させると、孫の代の遺伝子型はAA、Aa、aaが1：2：1の割合で生じます。顕性形質である丸形はAAとAaの両方で現れるため、丸（1+2=3）としわ（1）の比は3：1になります。
東京都公立高校入試(2016)類似

被子植物の有性生殖の仕組み

Q21 被子植物の受精の仕組みについて、花粉が雌しべの柱頭に付着した後、精細胞が雌しべの根元にある胚珠の中の卵細胞まで運ばれる過程を説明したものとして、最も適切なものはどれですか。
生物 遺伝・進化・生態系 ★★ 基本 実験・観察 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
花粉から花粉管が伸び、その中を精細胞が移動して卵細胞に到達する
柱頭に付着した花粉は、胚珠に向かって花粉管という管を伸ばします。精細胞はこの花粉管の中を通って運ばれるため、自ら動く器官を持たない精細胞でも、雌しべの根元にある卵細胞まで確実にたどり着くことができます。
東京都公立高校入試(2014)類似

エンドウの花の構造と受粉

Q22 メンデルが行った遺伝の研究では、何代にわたって自分と同じ形質の子孫を残す「純系」の個体が重要でした。エンドウが自然界においてこの純系を維持しやすい理由を、花の構造と受粉の仕組みの観点から説明したものとして適切なものはどれですか。
生物 遺伝・進化・生態系 ★★ 基本 原理・計算 正答率 — 🔥 類題2問
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✅ 正解
花弁がおしべとめしべを密閉するように包んでいるため、他の個体の花粉が混ざることなく自家受粉を繰り返すことができるため。
純系とは、自家受粉を繰り返したときに、親、子、孫と代々同じ形質が現れる家系のことを指します。エンドウは花弁が生殖器官を包み込む構造をしているため、野生の状態ではほとんど他の個体と交雑することがなく、自家受粉が繰り返されます。この性質により、特定の形質が固定された純系が自然に形成されやすくなっています。
東京都公立高校入試(2024)類似

生態ピラミッド

Q23 食物連鎖における「捕食者」と「被食者」の数量的な関係について、安定した生態系で見られる生態ピラミッドの特徴を正しく説明しているものはどれか。
生物 遺伝・進化・生態系 ★★ 基本 原理・計算 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
被食者の個体数や総質量は、捕食者のそれらよりも多くなっている。
生態系において、被食者は捕食者の餌となるため、捕食者が生存し続けるためにはそれ以上の量の被食者が存在している必要があります。このため、食物連鎖の下位（被食者側）ほど個体数や総質量が多くなり、上位（捕食者側）にいくほど少なくなるという、ピラミッド状の階層構造が成立します。
東京都公立高校入試(2014)類似

減数分裂による染色体数の維持

Q24 生物が精子や卵などの生殖細胞をつくるときに行う、染色体の数がもとの細胞の半分になる特別な細胞分裂を何といいますか。
生物 遺伝・進化・生態系 ★ やさしい 知識 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
減数分裂
生殖細胞が形成される過程では、染色体の数が半分に減少する特別な分裂が行われます。これを減数分裂と呼び、これにより次世代の染色体数が親と同じに保たれる準備が整います。
東京都公立高校入試(2022)類似

受精卵の染色体数

Q25 ある植物の体細胞の染色体数が14本であるとき、この植物の精細胞に含まれる染色体数と、受精卵に含まれる染色体数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 ★★★ 標準 原理・計算 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
精細胞：7本、受精卵：14本
生殖細胞である精細胞や卵細胞は減数分裂によって作られるため、染色体数は体細胞（14本）の半分である7本になります。受精によって精細胞（7本）と卵細胞（7本）の核が合体するため、受精卵の染色体数はそれらを足し合わせた14本になり、体細胞と同じ数になります。
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分解者

Q26 土壌中の微生物が「分解者」として働いていることを確かめる実験を考えます。十分に加熱して殺菌した土を入れたビーカーAと、採取したままの土を入れたビーカーBに、それぞれデンプン溶液を加えて数日間放置しました。その後、それぞれの液体にヨウ素液を加えたところ、ビーカーAでは青紫色に変化しましたが、ビーカーBでは色の変化が見られませんでした。ビーカーBでデンプンが消失した理由を説明したもの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 実験・観察 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
土の中の微生物が、呼吸によってデンプンという有機物を無機物に分解したため。
ビーカーBの土に含まれる微生物（分解者）は、生命活動に必要なエネルギーを得るために「呼吸」を行い、デンプン（有機物）を二酸化炭素や水（無機物）へと分解します。一方、ビーカーAでは加熱殺菌によって微生物が死滅しているため、デンプンが分解されずに残り、ヨウ素反応が示されました。この実験により、微生物が有機物を分解する働きを持つことが証明されます。
東京都公立高校入試(2025)類似

5％塩酸の役割

Q27 タマネギの根の先端付近を切り取り、5％の塩酸を入れた試験管に入れて50℃〜60℃の湯で数分間温める操作を行う目的として、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 実験・観察 正答率 — 🔥 類題2問
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✅ 正解
細胞同士の結合を弱め、1つ1つの細胞を離れやすくするため
塩酸には組織を構成する細胞同士を結びつけている物質を溶かす働きがあります。この操作を行うことで、その後の「押しつぶす」工程において細胞が重なり合わずに広がり、顕微鏡で1つ1つの細胞をはっきりと観察できるようになります。「核を染める」のは染色液（酢酸オルセイン溶液など）の役割であり、塩酸の役割とは異なります。
東京都公立高校入試(2014)類似

生態系における消費者の栄養摂取とエネルギー獲得

Q28 生態系における消費者の役割と、生命活動に必要なエネルギーを獲得するプロセスについて述べた文として、科学的に正しいものはどれですか。
生物 遺伝・進化・生態系 ★★ 基本 原理・計算 正答率 0%（1回） 🔥 類題2問
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✅ 正解
無機物から直接エネルギーを取り出すことはできないため、他の生物に含まれる有機物を分解してエネルギーを得る。
消費者は、植物のように二酸化炭素や水といった無機物から有機物を合成する「同化」の能力を持ちません。そのため、食物連鎖を通じて他の生物から有機物を摂取し、その有機物を体内で分解（異化）する過程で、生命活動に必要なエネルギーを取り出しています。このエネルギー獲得の仕組みが生態系における消費者の本質的な特徴です。
東京都公立高校入試(2018)類似

菌類の身体的特徴と生態系における役割

Q29 カビやキノコなどの菌類の体のつくりと、生態系における役割の組み合わせとして正しいものはどれですか。
生物 遺伝・進化・生態系 ★ やさしい 知識 正答率 — 🔥 類題2問
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✅ 正解
体は菌糸からなり、有機物を無機物に分解する「分解者」としての役割を担う。
菌類は、細長い糸のような構造である「菌糸」が集まって体が形成されている多細胞生物です。自ら養分をつくり出すことはできず、他の生物の遺骸などに含まれる「有機物」を吸収し、二酸化炭素や水などの「無機物」へと分解する過程でエネルギーを得て生活しているため、生態系では「分解者」と呼ばれます。細菌類（バクテリア）も分解者ですが、菌類は菌糸を持つ点で区別されます。
東京都公立高校入試(2025)類似

メンデルの法則と遺伝子の組み合わせ

Q30 丸い種子をつくる純系のエンドウと、しわのある種子をつくる純系のエンドウを他家受粉させて得られた「子の代」の種子では、すべて丸い形質が現れました。このように、対立形質の純系どうしを掛け合わせたとき、子の代に現れる形質と、現れずに隠れている形質をそれぞれ何といいますか。
生物 遺伝・進化・生態系 ★ やさしい 知識 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
現れる形質を顕性形質、隠れている形質を潜性形質という
対立形質を持つ純系どうしを交配した際、子の代に現れる方の形質を顕性形質、現れない方の形質を潜性形質と呼びます。かつては優性・劣性と呼んでいましたが、形質の優劣を意味するものではないため、現在は顕性・潜性という用語が教科書で主に使われています。
東京都公立高校入試(2016)類似

デオキシリボ核酸

Q31 遺伝子とデオキシリボ核酸（DNA）の関係について、その性質と役割を正しく説明しているものはどれか。
生物 遺伝・進化・生態系 ★★ 基本 原理・計算 正答率 0%（1回） 🔥 類題2問
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✅ 正解
デオキシリボ核酸は遺伝情報の本体である物質の名称であり、その一部が特定の形質を決定する遺伝子として機能する。
遺伝子は物質的な実体としてはデオキシリボ核酸（DNA）で構成されている。DNAは非常に長い鎖状の構造を持つ高分子化合物であり、その中に含まれる特定の情報を持つ区間が遺伝子として働く。細胞分裂の際にはこのDNAが複製され、正確に受け継がれることで、親と同じ形質が子へと伝わる仕組みになっている。
東京都公立高校入試(2019)類似

検定交雑

Q32 エンドウの種子をカッターナイフで切り、ルーペで内部の子葉の色を観察したところ、黄色（優性）であった。この個体の遺伝子型を調べるために、別の株から得られた花粉を受粉させて交雑実験を行う。このとき、受粉させる花粉を持つ株として最も適切な条件はどれか。
生物 遺伝・進化・生態系 ★★ 基本 実験・観察 正答率 0%（1回） 🔥 類題3問
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✅ 正解
劣性形質である緑色の種子の純系から得られた花粉
未知の遺伝子型を調べるためには、相手の遺伝子が結果に影響を与えないよう、劣性形質の純系を掛け合わせる必要がある。劣性形質である緑色の純系（aa）を掛け合わせた場合、もし親が黄色の純系（AA）であれば子はすべて黄色（Aa）になり、親が混合型（Aa）であれば子に黄色（Aa）と緑色（aa）が1：1で現れるため、遺伝子型の判定が可能となる。
東京都公立高校入試(2025)類似

体細胞分裂と染色体数

Q33 ある植物の根の先端にある細胞を顕微鏡で観察したところ、体細胞分裂が完了して新しくできた細胞の染色体数は16本でした。この植物の細胞が分裂を開始し、核の形がなくなって複製された染色体が細胞の中央に並んでいるとき、1つの細胞内にある染色体は何本になっていますか。
生物 遺伝・進化・生態系 ★★ 基本 実験・観察 正答率 — 🔥 類題2問
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✅ 正解
32本
体細胞分裂の過程において、細胞が2つに分かれる前の特定の時期には、染色体が複製されて数が「倍」になっています。分裂後の娘細胞の染色体数が16本であることから、分裂前の細胞で染色体が複製され、中央に並んでいる段階では、その2倍にあたる32本の染色体が存在していることになります。
東京都公立高校入試(2022)類似

受精卵の染色体数

Q34 ある植物の根の細胞に含まれる染色体の数が24本であるとする。この植物が有性生殖を行う際、花粉の中に形成される精細胞に含まれる染色体の数と、受精によってつくられた直後の受精卵に含まれる染色体の数の組み合わせとして適切なものはどれか。
生物 遺伝・進化・生態系 ★★★ 標準 原理・計算 正答率 0%（1回） 🔥 類題3問
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✅ 正解
精細胞：12本、受精卵：24本
根の細胞は体細胞であり、生殖細胞である精細胞はその半分の数の染色体を持つ。したがって、体細胞が24本であれば精細胞は12本となる。受精卵は、12本の染色体を持つ精細胞と、同じく12本の染色体を持つ卵細胞が合体してできるため、染色体数は12＋12＝24本となる。これにより、世代を超えても種固有の染色体数が維持される。
東京都公立高校入試(2020)類似

指標生物による水質判定

Q35 特定の環境条件下でしか生息できない生物の種類や数を利用して、河川などの環境の汚れの度合いを推定することがあります。このような、環境の目安として利用される生物を何と呼びますか。
生物 遺伝・進化・生態系 ★ やさしい 知識 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
指標生物
特定の環境の目安となる生物を指標生物と呼びます。その地点に生息している生物の種類や個体数を調べることで、化学的な分析装置を使わなくても、水質階級などの環境の状態を客観的に判定することが可能です。
東京都公立高校入試(2016)類似

生態系における階層構造

Q36 生態系における生物のつながりにおいて、光合成によって有機物をつくる植物を土台とし、それを食べる草食動物、さらにそれを食べる肉食動物という順に、生物の個体数や総重量の関係を順に積み上げた構造を何といいますか。
生物 遺伝・進化・生態系 ★ やさしい 知識 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
食物ピラミッド（生態ピラミッド）
生物どうしの食べる・食べられるという「食物連鎖」の関係において、その量的な関係を調べると、土台となる生産者の量が最も多く、階層が上がるにつれて少なくなります。この階層的な構造は、その形状から「食物ピラミッド」または「生態ピラミッド」と呼ばれます。
東京都公立高校入試(2025)類似

体細胞分裂と染色体数

Q37 体細胞分裂において、1つの細胞が分裂して新しく2つの娘細胞ができるとき、染色体はどのような変化を経て各細胞に受け継がれるか。適切な説明を選びなさい。
生物 遺伝・進化・生態系 ★★ 基本 知識 正答率 — 🔥 類題2問
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✅ 正解
染色体が一時的に複製されて倍の数になり、その後2つの細胞に等しく分配される。
体細胞分裂は、親の細胞と同じ数・同じ種類の染色体を持つ細胞を増やす過程である。そのため、分裂が始まる前に核の中で染色体が複製され、その数は一時的に元の2倍に増加する。複製された染色体が細胞の中央に並んだ後、上下に分かれて別々の新しい細胞に引き継がれることで、娘細胞の染色体数は元の細胞と変わらない状態が維持される。
東京都公立高校入試(2026)類似

菌類と分解者の役割

Q38 土の中にある微生物の働きを確認するため、次の実験を行いました。まず、採取した土を2つに分け、一方はそのまま（土A）、もう一方は十分に加熱して冷ましたもの（土B）を用意しました。これらをそれぞれデンプン溶液に入れて数日間放置した後、ヨウ素液を加えたときの反応について、正しい結果とその理由はどれですか。
生物 遺伝・進化・生態系 ★★ 基本 実験・観察 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
土Aは色が変化せず、土Bは青紫色に変化した。土Aの微生物がデンプンを分解したため。
そのままの土（土A）には生きた微生物が存在し、デンプンという有機物を分解して無機物に変えるため、ヨウ素反応を示さなくなります。一方、加熱した土（土B）は微生物が死滅しており、デンプンが分解されずに残るため、ヨウ素液によって青紫色に変化します。この実験から、土中の微生物が有機物を分解していることが証明されます。
東京都公立高校入試(2016)類似

継続的な自家受粉による遺伝子型頻度の変化

Q39 丸い種子をつくる純系のエンドウ（遺伝子対AA）としわのある種子をつくる純系のエンドウ（遺伝子対aa）を親としてかけ合わせてできた子（遺伝子対Aa）を、すべて自家受粉させて孫の代をつくった。さらに、その孫の代に出現した個体をすべて自家受粉させてひ孫の代をつくったとき、ひ孫の代における「丸い種子をつくる個体」と「しわのある種子をつくる個体」の出現する比率として最も適切なものはどれか。
生物 遺伝・進化・生態系 ★★★ 標準 原理・計算 正答率 0%（1回） 🔥 類題2問
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✅ 正解
5：3
孫の代の遺伝子対の比率はAA：Aa：aa＝1：2：1です。これらをそれぞれ自家受粉させると、1の割合のAAからはすべてAAが、1の割合のaaからはすべてaaが生まれます。2の割合を持つAaからは、AA：Aa：aaが0.5：1：0.5の比率で生まれます。これらを合計すると、ひ孫の代の遺伝子対の比率はAA：Aa：aa＝1.5：1：1.5、整数比に直すと3：2：3となります。丸い種子は顕性（優性）形質であるため、遺伝子対がAA（3）とAa（2）の個体が該当し、合計の割合は5となります。よって、しわのある種子aa（3）との比は5：3となります。
東京都公立高校入試(2024)類似

生態ピラミッド

Q40 ある生態系において、生物wは生物xを、生物xは生物yを、生物yは生物zをそれぞれ捕食して生活している。これらの生物の個体数や総質量を調べ、階層構造として積み上げた「生態ピラミッド」を作成したとき、最も個体数が多く、ピラミッドの最下層に位置すると考えられる生物はどれか。
生物 遺伝・進化・生態系 ★ やさしい 知識 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
生物z
生態系における食物連鎖では、食べられる側（被食者）の総質量や個体数が、食べる側（捕食者）よりも多くなければ、その階層構造を維持することができません。提示された関係では、zがyに食べられ、yがxに、xがwに食べられるという順序になっているため、連鎖の出発点に近い生物zが最も量が多く、ピラミッドの土台となる最下層に位置することになります。
東京都公立高校入試(2014)類似

生態系における消費者の栄養摂取とエネルギー獲得

Q41 生態系において、植物のように無機物から有機物をつくることができず、他の生物を食べることで生命活動を維持する生物の名称と、その特徴の組み合わせとして最も適切なものはどれですか。
生物 遺伝・進化・生態系 ★ やさしい 知識 正答率 — 🔥 類題2問
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✅ 正解
消費者であり、他の生物から取り入れた有機物を分解してエネルギーを得る。
生態系において、自ら有機物を作り出すことができない生物は消費者と呼ばれます。消費者は他の生物を捕食することで体内に有機物を取り込み、呼吸などによってそれを分解することで、生命活動に必要なエネルギーを獲得しています。無機物から有機物をつくる能力を持つのは生産者（植物など）であり、消費者はこれに依存する形で生存しています。

東京都公立高校入試の理科：天体・宇宙・環境

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金星の公転位置と見かけの形状

Q1 金星は公転に伴って地球との距離が大きく変化するため、天体望遠鏡で観察したとき、その形状（満ち欠け）と見かけの大きさが相関して変化します。金星が「小さく、丸に近い形」で見える場合と、「大きく、細い三日月のような形」で見える場合の変化の理由について、正しく述べたものはどれですか。
地学 天体・宇宙・環境 ★★★ 標準 原理・計算 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
地球から遠ざかるほど太陽の向こう側に位置するため満月に近くなり、地球に近づくほど逆光に近い位置関係になるため細く見える
金星の見かけの大きさは地球との距離に反比例します。地球から見て金星が太陽の向こう側にあるときは、距離が遠いため小さく見えますが、太陽の光を正面から受けるため円形（満月状）に見えます。逆に、金星が地球に近づくときは、距離が近いため大きく見えますが、地球から見て太陽との角度が小さくなり、裏側（影の側）を多く見ることになるため、細い形になります。このように、公転による位置関係の変化が満ち欠けと大きさの変化を同時に引き起こします。
東京都公立高校入試(2020)類似

冬至における南中高度の計算

Q2 太陽の南中高度が1年の中でもっとも低くなる「冬至」の日において、地球の地軸の北極側は太陽に対してどのような向きになっていますか。公転面に対して垂直な方向との関係から説明したものとして正しいものを選びなさい。
地学 天体・宇宙・環境 ★ やさしい 知識 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
太陽とは反対側に23.4度傾いている
冬至の日は、地軸の北極側が太陽とは反対の方向に23.4度傾いた位置に地球が到達する日です。このため、北半球では太陽光が差し込む角度が最も小さくなり、南中高度が1年で最も低くなります。逆に、北極側が太陽の方向に傾いている日は夏至となります。
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夏至における日の入りの方位と夜の長さの地域差

Q3 夏至の日の北半球において、緯度が高くなるほど夜の長さが変化するのはなぜですか。地球の地軸の状態と自転の仕組みに基づいた理由として、適切なものはどれですか。
地学 天体・宇宙・環境 ★★★ 標準 原理・計算 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
地軸が傾いているため、高緯度ほど自転による移動経路のうち、太陽に照らされない影の部分を通過する割合が小さくなるから。
地球は地軸を公転面に対して垂直な方向から約23.4度傾けて公転しています。夏至の時期の北半球は太陽側に傾いているため、高緯度へ行くほど自転の円周（緯線）における「光が当たる部分」が「影の部分」に比べて非常に大きくなります。このため、緯度が高いほど夜の領域を通過する時間が短くなり、夜の長さが短くなります。
東京都公立高校入試(2020)類似

透明半球上の記録に基づく日の入り時刻の推定

Q4 透明半球に記録された太陽の通り道において、1時間ごとの点の間隔がどこでも一定になる理由として、最も適切な説明はどれですか。
地学 天体・宇宙・環境 ★ やさしい 知識 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
地球が地軸を中心に、一定の速さで自転しているため
太陽の1一日の動き（日周運動）は、地球の自転によって生じる見かけの動きです。地球は1日に1回転（360度）、つまり1時間に15度の速さで一定に自転しているため、透明半球上に記録される太陽の軌跡も1時間ごとに同じ角度、すなわち同じ距離だけ移動することになります。公転は季節による日の出・日の入りの位置の変化などには関わりますが、1日の中での一定な移動速度の直接的な理由ではありません。
東京都公立高校入試(2019)類似

年周運動

Q5 ある日の午後8時に北の空を観察したところ、恒星Xが北極星の真東（右側）の位置に見えました。この日から3か月後の午後8時に同じ恒星Xを観察したとき、恒星Xはどのような位置に見えますか。
地学 天体・宇宙・環境 ★★ 基本 原理・計算 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
北極星の真上の位置
地球の公転により、恒星は1か月に約30度ずつ北極星を中心に反時計回りに移動して見えます。3か月後の同時刻であれば、30度×3＝90度移動することになります。真東の位置から反時計回りに90度移動すると、北極星の真上の位置に到達します。
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上弦の月の位置関係

Q6 太陽の光が右側から差し込み、地球の北極側が太陽の方向（右側）へ傾いている「夏至」の状態を想定します。月が地球の周囲を公転しており、太陽と地球を結ぶ線から公転方向に九十度進んだ位置に月があるとき、地上から観察される現象として正しいものを記述した選択肢を選びなさい。
地学 天体・宇宙・環境 ★★ 基本 実験・観察 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
夕方の時間帯に南中し、右半分が光る月が観察される
夏至の日の夕方、観測者は地球の自転によって昼から夜へと変わる境界に位置します。このとき、月が太陽と地球を結ぶ線から公転方向に90度進んだ位置にあると、地上からは太陽が沈む瞬間に月が真南に見えることになります。太陽の光は右側から当たっているため、右半分が輝く上弦の月として観察されます。
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太陽の入射角と地表が受けるエネルギーの関係

Q7 日本において、夏は冬よりも昼の時間が長く、さらに正午の太陽の高さも高い。この「太陽の高さ（角度）」が地表に与える影響についての説明として正しいものを選べ。
地学 天体・宇宙・環境 ★★ 基本 実験・観察 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
南中高度が高いほど、一定の面積が受ける太陽エネルギーが大きくなり、地表の温度が上昇しやすくなる。
夏の気温が高い理由は、日照時間が長いことに加え、南中高度が高いことで単位面積あたりの太陽エネルギーが大きくなるからである。太陽の角度が大きくなる（垂直に近づく）ほど光の密度が高まり、地表に与えられる熱量が増大する。地球と太陽の距離は、日本の夏においてはむしろ遠ざかる位置関係にあるため、距離は主な要因ではない。
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地球の自転の向きと速さの証拠

Q8 透明半球を用いて太陽の動きを調べたところ、午前10時から正午までの2時間で、太陽の位置を示す点の間隔が5.6cmでした。この日の午前9時から午後2時までの5時間における、透明半球上の太陽が動いた道のりの長さは何cmになりますか。
地学 天体・宇宙・環境 ★★★ 標準 原理・計算 正答率 0%（1回） 🔥 類題3問
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✅ 正解
14.0cm
地球は一定の速さで自転しているため、透明半球上の太陽も一定の速さで移動します。2時間で5.6cm移動することから、1時間あたりの移動距離は 5.6 ÷ 2 ＝ 2.8cm となります。したがって、午前9時から午後2時までの5時間では、2.8 × 5 ＝ 14.0cm 移動することになります。
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太陽の見かけ上の動く速さ

Q9 ある地点で、透明半球の上に午前8時から午後4時まで2時間おきに太陽の位置を記録しました。記録されたそれぞれの点の間隔を測ったところ、どの区間もすべて5.2cmで等しくなっていました。この観察結果から導き出される、太陽の「見かけ上の速さ」に関する性質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 実験・観察 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
太陽は、一日を通して常に一定の速さで動いているように見える。
透明半球上に記録された太陽の位置が、一定の時間間隔（2時間ごと）において常に等しい距離（5.2cm）であることは、太陽が天球上を移動する見かけ上の速さが常に一定であることを示しています。観察する時間帯によって速さが変化することはありません。
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太陽系惑星の分類と特徴

Q10 太陽系の惑星は、その大きさや平均密度の特徴から大きく2つのグループに分けられます。太陽に近い側に位置する水星、金星、地球、火星の4つの惑星が含まれる、小型で平均密度が大きい惑星のグループの名称として正しいものを選択してください。
地学 天体・宇宙・環境 ★ やさしい 知識 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
地球型惑星
太陽系の惑星のうち、水星、金星、地球、火星は、主に岩石や金属から構成されているため、小型ですが平均密度が大きいという共通点があります。これらの惑星は地球と似た特徴を持つため、地球型惑星と呼ばれます。
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黄道付近での天体観測と共通性

Q11 太陽の通り道である黄道と、月や惑星の観測される位置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 天体・宇宙・環境 ★ やさしい 知識 正答率 — 🔥 類題2問
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✅ 正解
月や惑星の公転面は、地球の公転面とほぼ同じ平面上にあるため、これらは黄道付近の限られた領域で観測される。
太陽系の惑星や月は、地球が太陽のまわりを公転する面（黄道面）とほぼ重なるような平面上を公転しています。このため、地球から空を観察すると、月や惑星は太陽の通り道である「黄道」のすぐ近くの帯状の領域（黄道十二星座が並ぶ付近）に集まって見えることになります。なお、惑星は地球とは公転周期が異なるため、毎年同じ日に同じ位置に見えるわけではありません。
東京都公立高校入試(2024)類似

夏至における日の入りの方位と夜の長さの地域差

Q12 北緯35.6度の地点Xと、それよりも北に位置する高緯度の地点Yがあります。夏至の日におけるこれら2地点の「夜の長さ」を比較したときの説明として、正しいものはどれですか。
地学 天体・宇宙・環境 ★★ 基本 実験・観察 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
高緯度にある地点Yの方が、地点Xよりも夜の長さが短い。
夏至の日の北半球では、緯度が高くなる（北へ行く）ほど、地球の自転周期の中で太陽の光が当たっている領域を通る時間が長くなります。したがって、高緯度の地点Yの方が地点Xよりも昼の長さが長くなり、反対に夜の長さは地点Yの方が短くなります。北極圏に近い高緯度地域では、太陽が沈まない白夜という現象が起こることもあります。
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太陽の南中高度と日の出時刻

Q13 太陽の動きを透明半球上に記録したとき、最も南寄りを通る、1年で最も短い軌跡が記録される日はいつか。適切なものを選びなさい。
地学 天体・宇宙・環境 ★ やさしい 知識 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
冬至
冬至の時期は太陽の通り道が最も南に寄り、地平線上に現れている時間が1年で最も短くなります。そのため、透明半球上に記録される太陽の軌跡は、南中高度が最も低く、長さも最も短くなります。
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星の年周運動

Q14 ある地点で1月15日の午後10時にオリオン座を観察すると、ちょうど真南の空に位置する南中時刻を迎えていた。それから1ヶ月後の2月15日に、オリオン座が再び真南の空（南中）に来る時刻として、最も適当なものはどれか。なお、星は日周運動により1時間に約15度移動するものとする。
地学 天体・宇宙・環境 ★★★ 標準 原理・計算 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
午後8時ごろ
星は年周運動の影響で、1ヶ月経つと同じ時刻には約30度西へ移動している。そのため、同じ真南の位置に星が来るためには、1ヶ月前よりも早い時間に観察する必要がある。星は日周運動によって1時間に15度、2時間で30度移動するため、30度分だけ西に移動した星が再び真南に来る時刻は、1ヶ月で約2時間早くなる。したがって、10時の2時間前である午後8時ごろに南中する。
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太陽の自転と恒星

Q15 太陽の表面を3日おきに継続してスケッチし、表面にある黒点の動きを記録したところ、黒点の塊が太陽の円い形の中を、左側から右側へと一定の向きに少しずつ移動していく様子が観察されました。この観察結果から結論づけられることとして、最も適切なものはどれですか。
地学 天体・宇宙・環境 ★★ 基本 実験・観察 正答率 — 🔥 類題2問
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✅ 正解
太陽が自転していること
太陽の表面にある黒点が、日を追うごとに位置を変えて一定の方向に移動していくのは、太陽そのものがコマのように回転しているためです。この天体が自身の軸を中心に回転する運動を自転と呼びます。黒点そのものが表面を自由に動き回っているわけではなく、太陽の自転に伴って移動して見えることが、太陽が自転している証拠となります。
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自転に伴う太陽の移動方向と時刻

Q16 地球の自転によって、太陽は天球上をどのように移動しているように見えるか。また、北極点の上空から地球を見下ろしたとき、地球の自転の向きはどちらか、正しい組み合わせを選びなさい。
地学 天体・宇宙・環境 ★ やさしい 知識 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
太陽は東から西へ移動するように見え、地球は反時計回りに自転している
地球は北極点の上空から見て反時計回り、すなわち西から東の方向へ自転している。この自転の影響により、地球上にいる観測者には、太陽が自転とは逆の方向である東の空から西の空へと動いていくように見える。これは見かけの動きであり、日周運動と呼ばれる現象である。
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上弦の月の位置関係

Q17 天体の位置関係を示すモデルにおいて、太陽の光が右側から平行に差し込み、地球の地軸が右側に傾いている状況を考えます。このとき、月が地球を挟んで太陽のちょうど反対側（公転角度180度の位置）ではなく、太陽と地球を結ぶ線に対して公転方向に90度だけ移動した位置にある場合に「上弦の月」となる理由を、観測者から見た角度の観点から説明したものとして適切なものを選びなさい。
地学 天体・宇宙・環境 ★★★ 標準 原理・計算 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
月が太陽よりも90度東側に位置するため、太陽が沈むときに南中し、太陽に近い右側が光って見えるから
月が地球の公転方向に沿って太陽・地球のラインから90度進んだ位置にあるとき、地球から見て月は太陽よりも90度東側に位置することになります。地球の自転により太陽が西へ沈むとき、その90度東側にある月はちょうど南の空（南中）へやってきます。このとき、月は右側（西側）にある太陽から光を受けているため、右半分が輝いて見える上弦の月となります。
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南中高度の測定方法

Q18 透明半球を水平な台の上に固定して太陽の動きを記録する実験において、太陽が真南に来たときの、太陽の位置と透明半球の中心を結ぶ直線が地平線となす角度を何といいますか。適切な名称を答えなさい。
地学 天体・宇宙・環境 ★ やさしい 知識 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
南中高度
太陽が真南に到達したときを南中といい、そのときの太陽の高度（地平線からの角度）を南中高度と呼びます。透明半球を用いた観察では、太陽の位置、球の中心、そして地平線を結ぶことでこの角度を特定します。
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太陽の入射角と地表が受けるエネルギーの関係

Q19 太陽光が地表面に対して垂直に近い角度で当たるとき、斜めに当たるときと比較して地表が温まりやすくなる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3問
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✅ 正解
同じ太さの光の束が照らす面積が狭くなり、単位面積あたりの太陽エネルギーが大きくなるため。
太陽の光が斜めに当たると、同じ量の光が広い範囲に分散してしまい、地表を温める効率が下がる。一方で、垂直に近い角度で当たると、光が狭い範囲に集中するため、単位面積あたりに受ける太陽エネルギーの量が多くなり、温度が上がりやすくなる。太陽自身の発光強度や地球との距離が原因ではないことに注意が必要である。
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冬至における南中高度の計算

Q20 日本のある地点において、冬至の日の太陽の南中高度を観測したところ30度でした。この地点の緯度を求めるための考え方として正しいものはどれですか。
地学 天体・宇宙・環境 ★★★ 標準 原理・計算 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
90度から南中高度（30度）を引き、そこからさらに地軸の傾き（23.4度）を引く
冬至の日の南中高度の公式は「南中高度 ＝ 90 － 緯度 － 23.4」です。この式を緯度について解くと「緯度 ＝ 90 － 南中高度 － 23.4」となります。したがって、90度から観測された南中高度を差し引き、そこからさらに地軸の傾きである23.4度を引くことで、その地点の緯度を算出することができます。
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太陽の南中高度と日の出時刻

Q21 季節によって、太陽の南中高度が変化したり、日の出・日の入りの時刻が変化したりするのはなぜか。その理由を説明したものとして適切なものを選びなさい。
地学 天体・宇宙・環境 ★★ 基本 原理・計算 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
地球が地軸を公転面に対して傾けたまま、太陽の周りを公転しているため。
地球は地軸を公転面に対して約66.6度（垂直から約23.4度）傾けた状態で公転しています。これにより、地球の位置によって太陽の光が当たる角度（南中高度）や、太陽が地平線の上に出ている時間（昼の長さ）が周期的に変化し、四季が生じます。
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日食時の月の位置と南中時刻および月相の変化

Q22 ある日の昼間に日食が観察されました。この日から約1週間が経過したとき、観察される月の名称と、その月が南中するおよその時刻の組み合わせとして正しいものを選びなさい。
地学 天体・宇宙・環境 ★★ 基本 原理・計算 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
月の名称は上弦の月で、南中時刻は夕方の18時頃である。
日食が起こる時の月は「新月」です。月は約29.5日の周期で地球のまわりを公転しており、新月から約7日（約1週間）経つと、地球から見て太陽の方向から90度東側に移動します。このとき、地球からは月の右半分が輝いて見える「上弦の月」として観察されます。地球の自転により、太陽が南中してから約6時間後にこの位置の月が南中するため、時刻は夕方の18時頃となります。
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月の公転に伴う満ち欠けと位置の変化

Q23 午後6時に南の空で上弦の月を観察した後、数日間、毎日同じ午後6時に継続して月の観察を行いました。数日後の同じ時刻における、月の見える位置と光っている部分の広さの変化について述べたものとして正しいものを選びなさい。
地学 天体・宇宙・環境 ★★ 基本 原理・計算 正答率 100%（1回） 🔥 類題2問
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✅ 正解
月の見える位置は東へと移動し、光っている部分は広くなる
月は地球の周りを西から東へと公転しているため、毎日同じ時刻に観察すると、その位置は1日に約12度ずつ東へとずれていきます。また、上弦の月を過ぎてから数日間は、月が太陽の反対側（満月）の方向へと近づいていく時期にあたるため、地球から見える月面の光る面積は徐々に広くなっていきます。
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夏至における日の入りの方位と夜の長さの地域差

Q24 北半球における夏至の日の「日の入りの位置」と「昼夜の長さの関係」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。
地学 天体・宇宙・環境 ★ やさしい 知識 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
太陽は真西よりも北寄りの位置に沈み、昼の長さが夜の長さよりも長くなる。
夏至の時期、北半球は地軸が太陽の方向に傾いているため、太陽の通り道が北側に寄ります。その結果、日の出は真東より北寄り、日の入りは真西より北寄りの位置になります。また、太陽が地平線の上に出ている時間が長くなるため、昼の長さが夜の長さよりも長くなります。
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月の満ち欠けの周期性

Q25 日没後の西の空に、三日月形の月と金星が並んで見えました。この日から数週間にわたって金星を継続して天体望遠鏡で観察したところ、金星が地球に近づいていることが分かりました。このときの、金星の「形」と「見かけの大きさ」の変化の組み合わせとして適切なものを選びなさい。
地学 天体・宇宙・環境 ★★ 基本 実験・観察 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
形はより細く欠けた形になり、見かけの大きさは大きくなる
金星は地球の内側を公転しているため、地球に近づくほど距離が短くなり、見かけの大きさは大きくなります。一方で、地球に近づくときは太陽の光を反射している面が地球から見て裏側に回っていくため、見える部分は細く欠けていきます。
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南中高度の測定方法

Q26 透明半球を用いて太陽の通り道を観察したとき、太陽が最も高い位置にある点Pを記録しました。透明半球の中心を点O、南北を結ぶ地平線上の線をBD（Bが北、Dが南）としたとき、この地点の南中高度を示す角度として正しい説明を選びなさい。
地学 天体・宇宙・環境 ★★ 基本 実験・観察 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
点Pと中心Oを結ぶ直線と、南側の地平線（点Dの方向）との間にできる角度
南中高度は、太陽が真南に来た際の位置と中心を結ぶ直線が、地平線となす角度を指します。方位として「南側」の地平線との角度を測るのが定義であり、天頂（真上）からの角度や北側からの角度ではない点に注意が必要です。
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月の公転に伴う満ち欠けと位置の変化

Q27 日没直後の午後6時ごろ、空を観察したところ、南の空に右半分が輝いて見える半月がありました。このような状態の月の名称として最も適切なものを答えなさい。
地学 天体・宇宙・環境 ★ やさしい 知識 正答率 — 🔥 類題2問
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上弦の月
日没時（午後6時ごろ）に南中している月は、太陽の方向から東へ90度離れた位置にあります。このとき、地球からは月の右半分が太陽の光を反射して輝いて見えるため、この状態の月を上弦の月と呼びます。上弦の月は、月が沈むときに直線部分（弦）が上を向いて見えることが名称の由来です。
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南半球における太陽の1日の動き

Q28 南半球の中緯度にある地点で、水平な板の上に置いた透明半球を用いて、太陽の1日の動きを記録しました。このとき観察される太陽の軌跡の特徴について、日本（北半球の中緯度）での観察結果と比較し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 実験・観察 正答率 0%（1回） 🔥 類題2問
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✅ 正解
日本では太陽は南側の空を通るが、南半球では北側の空を通る。
透明半球上の記録において、観測者を中心とした天球モデルを考えると、太陽の通り道は地平線の東から始まり、西へと向かいます。このとき、北半球では太陽は南側に寄った空を通りますが、南半球ではこれとは逆に、軌道が北側の空に寄るのが大きな特徴です。太陽がのぼる・沈むという基本的な方向は地球の自転方向に基づいているため、南北どちらの半球でも「東からのぼり西へ沈む」という点は共通しています。
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地球の自転の向きと速さの証拠

Q29 透明半球上に太陽の通り道を記録する実験を行いました。午前8時から午後2時まで2時間おきに太陽の位置を記録したところ、各2時間ごとの点の間隔はすべて5.6cmで等しくなりました。この観察結果から、地球の運動についてどのようなことがわかりますか。
地学 天体・宇宙・環境 ★★ 基本 実験・観察 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
地球は一定の速さで自転している
透明半球上の太陽の位置が一定の時間間隔（この場合は2時間ごと）で等しく並んでいることは、太陽が天球上を一定の速さで移動して見えることを示しています。これは、太陽の動きの根本的な原因である地球の自転が、常に一定の速さで行われていることの証拠となります。
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金星の公転位置と見かけの形状

Q30 天体望遠鏡を用いて、金星の形状と大きさを継続的に観察しました。その際、肉眼とは上下左右が逆に映る状態で観察したところ、ある時期に金星が「ほぼ円形で、見かけの大きさが非常に小さい」様子が確認されました。このときの金星の状態について、太陽や地球との位置関係から説明したものとして適切なものはどれですか。
地学 天体・宇宙・環境 ★★ 基本 実験・観察 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
金星が地球から見て太陽のほぼ反対側（外合付近）に位置し、地球からの距離が遠くなっている
金星がほぼ円形に見えるのは、地球から見て金星が太陽の向こう側に位置し、太陽の光が当たっている面を正面から見ているときです。このとき、金星と地球の距離は最大となるため、見かけの大きさは最も小さくなります。天体望遠鏡では倒立像（上下左右が逆）として観察されますが、金星自体の満ち欠けの原理や距離によるサイズの変化という物理的特性は変わりません。
東京都公立高校入試(2014)類似

上弦の月の位置関係

Q31 夏至の日の夕方に南中（真南の空に位置すること）し、右側の半分が輝いて見える半円形の月の名称として最も適切なものを選びなさい。
地学 天体・宇宙・環境 ★ やさしい 知識 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
上弦の月
太陽が西の地平線に沈む夕方の時間帯に、真南の空（南中）に見える月は、太陽、地球、月の位置関係が直角になっています。このとき、地球から見て月の右半分に太陽の光が当たって輝いて見えるため、この月を上弦の月と呼びます。
東京都公立高校入試(2026)類似

太陽の南中高度と日の出時刻

Q32 透明半球上に、最も北寄りを通る1年で最も長い太陽の軌跡が記録された。この日の「日の出の時刻」と「太陽の動き」について述べた説明として適切なものはどれか。
地学 天体・宇宙・環境 ★★ 基本 実験・観察 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
日の出の時刻が1年で最も早くなり、太陽は真東よりも北寄りから昇る。
透明半球上の軌跡が最も長く、北寄りを通る日は夏至にあたります。夏至では昼の長さが1年で最も長くなるため、日の出の時刻は1年で最も早くなり、日の入りの時刻は1年で最も遅くなります。また、太陽は真東よりも北寄りの地点から昇り、真西よりも北寄りの地点へ沈みます。
東京都公立高校入試(2014)類似

天体の位置関係と月の軌跡

Q33 地球から観測される月の天球上の通り道が、特定の季節の太陽の通り道とほぼ重なって見えることがあります。このような現象が起こるための、月、地球、太陽の三者の位置関係に関する条件として正しいものを説明したものを選びなさい。
地学 天体・宇宙・環境 ★★★ 標準 原理・計算 正答率 100%（1回） 🔥 類題2問
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✅ 正解
月と地球の中心を結ぶ直線と、太陽と地球の中心を結ぶ直線が平行になる位置関係にあるとき
月の通り道は、地球の公転面に対する月の公転軌道の傾きなどによって変化しますが、地球から見た月と太陽の方向が特定の幾何学的条件を満たすとき、月は太陽と同様の軌跡を描きます。月と地球の中心を結ぶ直線が、太陽と地球の中心を結ぶ直線と平行になる位置関係にあるとき、地球から見た月の赤緯（天球上の南北の位置）が、ある季節の太陽の赤緯と一致するため、その季節の太陽と同じ道筋を通るように観測されます。
東京都公立高校入試(2020)類似

冬至における南中高度の計算

Q34 北緯35.6度の地点において、冬至の日の太陽の南中高度を求めたとき、正しい数値はどれですか。なお、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 ★★ 基本 原理・計算 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
31.0度
冬至の日の南中高度は「90度 － その地点の緯度 － 地軸の傾き（23.4度）」という式で求めることができます。北緯35.6度の地点における計算式は「90 － 35.6 － 23.4」となり、これを計算すると31.0度になります。春分・秋分の日の南中高度（90 － 35.6 ＝ 54.4度）よりも23.4度低くなることがわかります。
東京都公立高校入試(2014)類似

日の出の時刻の算出

Q35 透明半球に記録した太陽の通り道を利用して、日の出の時刻を求め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 天体・宇宙・環境 ★★ 基本 実験・観察 正答率 — 🔥 類題2問
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✅ 正解
透明半球の縁と太陽の通り道が交わる点から、観測開始時刻の点までの長さを測り、一定時間に進む長さとの比率を用いて計算する。
透明半球を用いた観測では、太陽の通り道を示す曲線と透明半球の縁（地平線）が交わる点が、日の出および日の入りの位置に相当します。太陽は天球上を一定の速さで移動しているとみなせるため、既に判明している「特定の時間内に進んだ距離」と「日の出から観測開始までの距離」の比率を計算することで、観測開始から何時間何分前に日の出を迎えたかを推定することができます。
東京都公立高校入試(2023)類似

夏至の地球の位置と太陽の動き

Q36 地球が太陽の周りを公転する軌道上で、地軸の北極側が太陽の方向に最も傾いた位置にあるとき、北半球で見られる状況として正しいものはどれですか。
地学 天体・宇宙・環境 ★★ 基本 実験・観察 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
一年の中で昼の時間が最も長い夏至となる
地球が公転軌道上で、北極側を太陽に向けて傾いている位置にあるときは、北半球が最も効率よく太陽の光を受ける時期にあたります。このとき北半球は夏至となり、太陽の南中高度が一年で最も高く、昼の時間が最も長くなります。
東京都公立高校入試(2016)類似

月の満ち欠けの周期性

Q37 月が地球のまわりを公転することで生じる、満ち欠けの周期（新月から次の新月までの期間）として、最も適切な日数を選びなさい。
地学 天体・宇宙・環境 ★ やさしい 知識 正答率 100%（1回） 🔥 類題3問
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✅ 正解
約29.5日
月が地球のまわりを公転する間に、地球も太陽のまわりを公転しているため、地球から見て月が太陽と同じ方向（新月）になってから再び同じ方向に戻るまでには、公転周期よりも長い約29.5日が必要となります。これを朔望月と呼び、満ち欠けの一周期となります。
東京都公立高校入試(2020)類似

太陽の入射角と地表が受けるエネルギーの関係

Q38 太陽が真南に位置し、その高度が最も高くなったとき、地平線と太陽とのなす角度を何というか。
地学 天体・宇宙・環境 ★ やさしい 知識 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
南中高度
太陽が真南にくることを南中といい、その時の高度を南中高度と呼ぶ。日本では夏至にこの角度が最大となり、冬至に最小となる。この角度は季節による気温の変化に深く関わっている。
東京都公立高校入試(2023)類似

夏至の地球の位置と太陽の動き

Q39 北半球の高緯度地域において、夏至の時期に太陽が一日中地平線の下に沈まず、夜になっても暗くなら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
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✅ 正解
白夜
地球は地軸を公転面に対して垂直な方向から約23.4度傾けた状態で太陽の周りを公転しています。北半球が夏至のとき、北極側が太陽の方へ傾いているため、北緯66.6度以上の高緯度地域では地球が自転しても常に太陽の光が当たる範囲に入り続け、太陽が沈まない現象が起こります。
東京都公立高校入試(2014)類似

天体の位置関係と月の軌跡

Q40 ある日の夜、月の動きを透明半球に記録したところ、その軌跡は秋分の日の太陽の通り道よりも低い位置を通っていました。月と地球の中心を結ぶ直線と、太陽と地球の中心を結ぶ直線が平行になる位置関係にあるとき、この月の通り道はどの時期の太陽の通り道とほぼ一致しますか。
地学 天体・宇宙・環境 ★★ 基本 実験・観察 正答率 — 🔥 類題2問
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✅ 正解
冬至の日の太陽の通り道
透明半球において、秋分の日の太陽の通り道よりも低い位置を通るということは、その天体が天の赤道よりも南側を通っていることを示します。月と地球の中心を結ぶ直線と、太陽と地球の中心を結ぶ直線が平行になるという条件においては、月は特定の季節の太陽と同じ軌跡を描きます。秋分の日の太陽よりも南側（低い位置）を通る太陽の軌跡は、太陽の高度が最も低くなる冬至の時期の道筋に相当します。
東京都公立高校入試(2024)類似

太陽の見かけ上の動く速さ

Q41 透明半球上の記録において、一定時間ごとの太陽の位置がどこでも等間隔になる、つまり太陽の見かけ上の速さが一定であるのはなぜですか。その理由を説明した文として最も適切なものはどれですか。
地学 天体・宇宙・環境 ★★ 基本 原理・計算 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
地球が地軸を中心に、一定の速さで自転しているため。
太陽が東から西へ動いて見える日周運動は、地球が西から東へと自転しているために起こる現象です。地球の自転の速さは常に一定であるため、天球上の太陽の動きを一定時間ごとに記録すると、その間隔はすべて等しくなり、見かけ上の速さも一定になります。

東京都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）
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東京都公立高校入試(2020)類似

霧の発生条件

Q1 空気の温度が下がり、含まれている水蒸気が水滴に変わり始めるときの温度を露点といいます。地表付近の空気が冷やされて露点に達し、水蒸気が凝結して小さな水滴となり、空中に浮遊して見通しが悪くなる現象を何といいますか。
地学 気象・天気 ★ やさしい 知識 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
霧
空気中の水蒸気が冷やされて液体に変化する現象を凝結といい、この変化が始まる温度を露点と呼びます。露点に達して生じた小さな水滴が地表付近で浮かんでいる状態が霧です。上空で発生する雲とは、発生する場所によって区別されます。
東京都公立高校入試(2023)類似

断熱膨張による雲の発生

Q2 自然界において、フラスコ内の空気を急激に膨張させる実験と同じ原理で雲が発生する現象について述べた以下の文のうち、正しいものはどれですか。
地学 気象・天気 ★★ 基本 知識 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
湿った空気が上昇気流によって上空へ運ばれると、周囲の気圧が低いために膨張し、温度が下がることで雲ができる
上空へ行くほど気圧は低くなるため、上昇した空気は膨張します。このとき、空気の温度が低下して露点に達すると、空気中の水蒸気が水滴や氷の粒に変わり、雲が発生します。これは注射器のピストンを引いて気圧を下げ、温度を低下させる実験の原理と共通しています。
東京都公立高校入試(2023)類似

露点測定における冷却操作

Q3 金属製のコップに入れた水を冷却していくとき、コップの表面に水滴がつき始めた瞬間の温度を「露点」といいます。この現象および原理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3問
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✅ 正解
露点とは、空気中の水蒸気が冷やされて凝結が始まる温度のことである。
空気は温度が高いほど多くの水蒸気を含むことができますが、温度が下がると含むことができる最大の水蒸気量（飽和水蒸気量）が減少します。冷却によって空気の温度が下がり、実際の水蒸気量が飽和水蒸気量に達すると、収まりきらなくなった水蒸気が水滴となって現れます。この現象を凝結と呼び、凝結が始まる温度を露点といいます。
東京都公立高校入試(2022)類似

寒冷前線の構造と空気の密度

Q4 性質の異なる空気の塊が接する境界付近における、空気の密度と運動の関係についての説明として正しいものを次のうちから選びなさい。
地学 気象・天気 ★★ 基本 原理・計算 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
暖気よりも密度の大きい寒気が、暖気の下側に入り込み、暖気を上方に押し上げる。
物質の密度は温度によって変化し、一般に同じ体積であれば温度の低い空気（寒気）の方が、温度の高い空気（暖気）よりも質量が大きく、密度が大きくなります。そのため、寒気と暖気が接すると、密度の大きい寒気は必ず下側に位置しようとし、結果として密度の小さい暖気を上空へ押し出す力が働きます。これが前線付近で見られる上昇気流の根本的な原因です。
東京都公立高校入試(2021)類似

気温の日変化

Q5 晴天の日の気温の変化において、太陽放射が最も強くなる時刻と、気温が最高になる時刻に数時間のずれが生じる理由として、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
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✅ 正解
太陽放射によってまず地面が温められ、その熱が空気が温まるまでに時間がかかるため
太陽から届く光のエネルギー（太陽放射）は、空気を直接温める効果は小さく、主に地面を温めることに使われます。地面が温まると、次にその熱が地面に接している空気に伝わり、対流などによって次第に周囲の気温を押し上げます。このように「太陽が地面を温める」段階と「地面が空気を温める」段階があるため、太陽放射のピークよりも気温のピークの方が遅れて現れます。
東京都公立高校入試(2026)類似

移動性高気圧による天気の推移

Q6 移動性高気圧に覆われた地域において、発生している空気の流れと、それによって生じる天気の様子について説明したものとして最も適切なものを選びなさい。
地学 気象・天気 ★★ 基本 原理・計算 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
下降気流が発生し、空気が暖められて雲が消えるため、晴れとなる。
高気圧の中心付近では、上空から地上に向かって吹き下ろす下降気流が発生しています。下降する空気は圧縮されて温度が上がるため、含まれていた水蒸気が水滴（雲）の状態を維持できなくなり、雲が消滅します。その結果、高気圧に覆われると天気が良くなります。
東京都公立高校入試(2020)類似

湿度の算出

Q7 気温が24度の室内で、金属製のコップに氷水を入れて冷やしていく実験を行ったところ、水温が14度になったときにコップの表面がくもり始めました。このときの室内の湿度は約何％ですか。小数第一位を四捨五入して整数で答えなさい。なお、14度のときの飽和水蒸気量を12.1g/m³、24度のときの飽和水蒸気量を21.8g/m³とします。
地学 気象・天気 ★★★ 標準 原理・計算 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
56％
コップがくもり始めた14度がこの空気の露点であり、空気1m³あたりに含まれる実際の水蒸気量は14度の飽和水蒸気量と同じ12.1gであると判断できます。湿度は「（現在の水蒸気量 ÷ その気温での飽和水蒸気量）× 100」で算出するため、（12.1 ÷ 21.8）× 100 ＝ 55.50…となり、四捨五入して56％となります。100から引いてしまう計算ミスに注意が必要です。
東京都公立高校入試(2021)類似

飽和水蒸気量と水蒸気量の関係

Q8 湿度が一定である条件下において、気温の変化と、空気1立方メートルあたりに含まれる水蒸気量の関係を正しく説明しているものはどれか。
地学 気象・天気 ★★ 基本 知識 正答率 — 🔥 類題2問
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✅ 正解
気温が上がると、飽和水蒸気量が大きくなるため、空気中の水蒸気量は多くなる
空気中に含むことができる最大の水蒸気量を表す飽和水蒸気量は、気温が上がるほど大きくなり、気温が下がるほど小さくなる。湿度は「（実際の水蒸気量 ÷ その気温での飽和水蒸気量）× 100」で求められるため、湿度が一定であれば、気温の上昇にともなって飽和水蒸気量が増加する分、実際の水蒸気量も増加することになる。
東京都公立高校入試(2025)類似

最適な生育環境のための湿度調節

Q9 イチゴのハウス栽培において、植物の生育に最適な「飽和水蒸気量と実際の水蒸気量の差」は3〜6g/m³であるとされています。ある日の観測で、この差が適正範囲を超えて大きくなっていることが分かりました。このとき、生育を助けるために行うべき操作として最も適切なものはどれですか。
地学 気象・天気 ★★ 基本 実験・観察 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
加湿を行い、空気中の水蒸気量を増やす
「飽和水蒸気量と実際の水蒸気量の差」が大きいということは、空気中の水蒸気が不足しており、乾燥している状態を意味します。生育に適した3〜6g/m³という範囲に収めるためには、不足している水蒸気量を補うために加湿を行う必要があります。温度を上げると飽和水蒸気量がさらに大きくなり、差がさらに広がってしまうため逆効果となります。
東京都公立高校入試(2019)類似

寒冷前線での上昇気流

Q10 寒冷前線が通過する際に観察される、典型的な天候の変化の組み合わせとして適切なものを選びなさい。
地学 気象・天気 ★★ 基本 実験・観察 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
強い上昇気流による積乱雲の発達と、狭い範囲での短時間の強い雨
寒冷前線付近では、寒気が暖気を急激に押し上げることで強い上昇気流が発生し、積乱雲が形成されます。そのため、前線付近の狭い範囲において、短時間で激しい雨（にわか雨）が降るのが特徴です。
東京都公立高校入試(2023)類似

湿度の算出

Q11 空気中の水蒸気量を調べるために、金属製のコップに水を入れ、氷水を少しずつ加えながら水温を下げていく実験を行いました。コップの表面がくもり始めたときの温度を記録する際、コップの中の水をかき混ぜる理由として適切なものはどれですか。
地学 気象・天気 ★★ 基本 実験・観察 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
コップの中の水温を均一にするため
コップの表面がくもり始めた瞬間の水温を正確に測定するためには、温度計が示す値とコップに接している水の温度が等しくなければなりません。かき混ぜることで水温のムラをなくし、正確な露点を測定することができます。
東京都公立高校入試(2023)類似

断熱膨張による雲の発生

Q12 空気の塊が上昇して雲が発生する仕組みについて、フラスコと注射器を用いたモデル実験の原理に基づいて説明したものとして、最も適切なものはどれですか。
地学 気象・天気 ★★ 基本 原理・計算 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
周囲の気圧が下がることで空気が膨張し、温度が低下して水蒸気が凝結するため。
上空へ行くほど周囲の気圧は低くなるため、上昇した空気の塊は膨張します。このとき「断熱膨張」と呼ばれる現象により、外部から熱をもらわずに空気の温度が下がります。温度が低下して露点（水蒸気が水滴に変わり始める温度）に達すると、水蒸気が凝結して水滴となり、雲が発生します。
東京都公立高校入試(2021)類似

日本の四季における典型的な気圧配置

Q13 夏の日本付近では、南東の海上にある太平洋高気圧が勢力を強めて日本列島を広く覆うことがあります。この結果、南側が高圧、北側が低圧となる日本特有の気圧配置を何と呼びますか。
地学 気象・天気 ★★ 基本 実験・観察 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
南高北低（なんこうほくてい）
夏は小笠原高気圧（太平洋高気圧）が北西方向に張り出し、日本の南側に高気圧、北側に低気圧が位置する「南高北低」の気圧配置になります。この高気圧に覆われることで、蒸し暑い晴天が続くようになります。
東京都公立高校入試(2021)類似

気温の日変化

Q14 晴天の日における気温の日変化を観察すると、1日のうちで最高気温が記録されるのは一般的にどの時間帯ですか。最も適切なものを選びなさい。
地学 気象・天気 ★ やさしい 知識 正答率 — 🔥 類題2問
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✅ 正解
太陽放射のピークから少し遅れた午後2時ごろ
晴天の日、気温は日の出とともに上昇を始めますが、太陽放射が最大になる正午（南中時刻）にすぐ最高気温に達するわけではありません。まず太陽放射によって地面が温められ、その地面の熱が空気に伝わるまでに時間がかかるため、最高気温は正午から約2時間遅れた午後2時（14時）ごろに記録されるのが一般的です。
東京都公立高校入試(2023)類似

寒冷前線の通過

Q15 寒冷前線付近では、しばしば短時間で強い雨が降ります。その理由を空気の動きと雲の種類に着目して説明したものとして、最も適切なものはどれか選びなさい。
地学 気象・天気 ★★★ 標準 原理・計算 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
寒気が暖気を急激に押し上げるため、垂直に発達する積乱雲が形成されるから
寒冷前線の境界（前線面）は傾斜が急であり、寒気が暖気を急激に押し上げることで強い上昇気流が発生します。これにより、垂直に大きく発達する積乱雲が作られ、狭い範囲に短時間で強い雨を降らせる原因となります。
東京都公立高校入試(2023)類似

水蒸気量と露点の比較

Q16 空気中に含まれる水蒸気の量と、その空気の露点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 気象・天気 ★ やさしい 知識 正答率 — 🔥 類題2問
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✅ 正解
露点が高いほど、空気1立方メートル中に含まれる水蒸気量は多い。
露点とは、空気中の水蒸気が冷やされて水滴になり始めるときの温度のことです。空気中に含まれる水蒸気量が多いほど、高い温度の段階で飽和状態（湿度が100％の状態）に達して水滴が現れ始めるため、露点が高いほど、その空気1立方メートル中に含まれる水蒸気量は多くなります。
東京都公立高校入試(2018)類似

雲の発生メカニズム

Q17 上空へ向かって上昇する空気の温度が変化し、雲が発生する仕組みについて述べたものとして、最も適切なものはどれですか。
地学 気象・天気 ★★ 基本 原理・計算 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
周囲の気圧が低くなることで空気が膨張し、温度が下がる。
上空へ行くほど気圧は低くなるため、上昇した空気は周囲から押される力が弱まり膨張します。このとき、空気の持つエネルギーが使われるため温度が下がります。この現象を断熱膨張と呼び、温度が露点より下がることで雲が発生します。
東京都公立高校入試(2026)類似

飽和水蒸気量と露点の関係

Q18 気温が上がると、空気1m³の中に含むことができる水蒸気の最大量（飽和水蒸気量）はどのように変化するか。また、水蒸気をふくんだ空気を冷やしていき、実際の水蒸気量が飽和水蒸気量と等しくなったときの説明として適切なものを選びなさい。
地学 気象・天気 ★★ 基本 実験・観察 正答率 — 🔥 類題2問
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✅ 正解
気温の上昇とともに飽和水蒸気量は増加し、飽和水蒸気量と実際の水蒸気量が等しくなったときの温度を露点という。
空気の温度（気温）が上がると、その空気が保持できる水蒸気の最大量である飽和水蒸気量は指数関数的に増加する。逆に、水蒸気を含んだ空気の温度を下げていくと飽和水蒸気量は減少していき、もともと含まれていた水蒸気量が、その温度での飽和水蒸気量と一致したところで水蒸気が凝結し始める。このときの温度を露点と呼び、この瞬間の湿度は100％となる。
東京都公立高校入試(2023)類似

湿度の算出

Q19 気温が18℃の部屋で、金属製のコップを用いた実験を行ったところ、露点が10℃であることがわかりました。この部屋の湿度は何％ですか。小数第一位を四捨五入して整数で答えなさい。ただし、気温18℃における飽和水蒸気量を15.4g/m³、10℃における飽和水蒸気量を9.4g/m³とします。
地学 気象・天気 ★★★ 標準 原理・計算 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
61％
湿度は「その空気の実際の水蒸気量 ÷ その気温での飽和水蒸気量 × 100」で算出されます。実際の水蒸気量は、露点における飽和水蒸気量と等しいため、この場合は露点10℃の飽和水蒸気量である9.4g/m³を用います。計算式は（9.4 ÷ 15.4）× 100 ≒ 61.03…となり、四捨五入して61％となります。気温の比などで計算しないよう注意が必要です。
東京都公立高校入試(2021)類似

高気圧における空気の流れ

Q20 日本付近における高気圧の中心付近での空気の垂直方向の動きと、地上付近での空気の吹き出し方について述べたものとして、正しい組み合わせを選びなさい。
地学 気象・天気 ★ やさしい 知識 正答率 — 🔥 類題2問
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✅ 正解
上空から地上に向かう下降気流があり、中心から周辺部へ時計回りに吹き出す
高気圧は周囲よりも気圧が高い領域であるため、中心部では上空から空気が降りてくる下降気流が発生します。地上に達した空気は、中心から外側の気圧が低い方へと押し出されますが、地球の自転の影響を受けるため、北半球では時計回りに渦を巻きながら吹き出していく性質があります。
東京都公立高校入試(2026)類似

低気圧における上昇気流と断熱冷却

Q21 低気圧の中心付近では雲が発生しやすく、天気が悪いことが多いです。この理由について、上昇する空気の状態変化に注目して説明したものとして適切なものはどれですか。
地学 気象・天気 ★★ 基本 原理・計算 正答率 — 🔥 類題2問
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✅ 正解
上昇した空気は、上空の気圧が低いために膨張し、温度が下がるため。
上空に行くほど、その上にある空気の重さが減るため気圧は低くなります。低気圧で発生した上昇気流によって空気が上空へ運ばれると、周囲の気圧が下がることで空気の塊は外側へ押し広げられて膨張します。このとき、熱のやり取りなしに膨張することで空気自体の温度が下がる（断熱冷却）ため、空気中の水蒸気が凝結して雲が形成されます。
東京都公立高校入試(2025)類似

水蒸気量の差の算出

Q22 気温が20度で湿度が60％に保たれたハウス内の空気がある。20度における飽和水蒸気量が17.3g/m³であるとき、この空気1立方メートルにはあと約何gの水蒸気を含むことができるか、最も近い数値を選択してください。
地学 気象・天気 ★★★ 標準 原理・計算 正答率 50%（2回） 🔥 類題3問
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✅ 正解
約6.9g
湿度はその気温における飽和水蒸気量に対する、実際に含まれている水蒸気量の割合を示している。まず、実際に含まれている水蒸気量は、17.3g/m³ × 0.6 ＝ 10.38g/m³と計算できる。あとどれだけ含むことができるかは、最大量である飽和水蒸気量から現在の水蒸気量を差し引くことで求められるため、17.3 － 10.38 ＝ 6.92gとなり、約6.9gが適切である。
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寒冷前線通過時の気象特徴

Q23 10月2日の午前3時から午前6時にかけて、東京で気温が急激に低下し、同時に雨が観測されました。このとき東京を通過したと考えられる気象現象と、その後に起こる変化の組み合わせとして正しいものはどれですか。
地学 気象・天気 ★★ 基本 知識 正答率 — 🔥 類題2問
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✅ 正解
寒冷前線が通過し、風向が南寄りから北寄りに変化した
短時間での急激な気温の低下と降雨は、寒冷前線の通過を示す典型的な特徴です。日本付近を低気圧が通過する場合、寒冷前線が通過した後は、それまでの暖かい南寄りの風から、前線後方の冷たい空気による北寄りの風へと風向が変化します。
東京都公立高校入試(2014)類似

温帯低気圧に伴う前線の配置と等圧線の形状

Q24 日本付近で発達する温帯低気圧において、中心から伸びる2種類の前線の名称とその配置の組み合わせとして正しいものはどれですか。
地学 気象・天気 ★ やさしい 知識 正答率 — 🔥 類題2問
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✅ 正解
中心から見て南西方向に寒冷前線が、南東方向に温暖前線が伸びる。
温帯低気圧は、中緯度地域において寒気と暖気がぶつかり合うことで発生します。北半球の温帯低気圧では、反時計回りに風が吹き込むため、進行方向の後方にあたる南西側に寒気が暖気を押し上げる寒冷前線が、進行方向の前方にあたる南東側に暖気が寒気に乗り上げる温暖前線が形成されます。
東京都公立高校入試(2023)類似

寒冷前線の通過

Q25 寒気が暖気の下にもぐり込み、暖気を急激に押し上げながら進むことで形成される前線を何といいますか。
地学 気象・天気 ★ やさしい 知識 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
寒冷前線
密度の大きい寒気が、密度の小さい暖気の下に潜り込み、暖気を急激に押し上げながら移動する境界を寒冷前線と呼びます。この急激な上昇気流によって積乱雲が形成されます。
東京都公立高校入試(2025)類似

水蒸気量の差の算出

Q26 ある温度の空気において、1立方メートルの空気が含むことのできる水蒸気の最大量を何というか、適切な用語を選択してください。
地学 気象・天気 ★ やさしい 知識 正答率 — 🔥 類題3問
💡 答えを確認
✅ 正解
飽和水蒸気量
空気中に含むことができる水蒸気の量には、その時の気温によって限界があり、この最大値のことを飽和水蒸気量と呼ぶ。気温が高くなるほど、この値は大きくなる性質がある。
東京都公立高校入試(2020)類似

霧の発生条件

Q27 霧が発生する仕組みについて述べた文として、科学的に正しいものはどれか選びなさい。
地学 気象・天気 ★★★ 標準 原理・計算 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
気温が下がることで、空気が含むことのできる最大の水蒸気量が小さくなり、露点に達することで凝結が起こる。
空気がある温度で含むことができる水蒸気の最大量（飽和水蒸気量）は、温度が下がるほど小さくなります。そのため、温度が下がって飽和水蒸気量がその時の水蒸気量を下回ると、露点に達して凝結が始まり、霧が発生します。
東京都公立高校入試(2021)類似

天気記号と風向の読み取り

Q28 ある地点で一時間ごとに気象観測を行ったところ、天気記号の丸印の中には何も書き込まれず、その丸印の中心から地図上の南側に向かって一本の線が伸びている状態が記録されました。このときの天気と風向の組み合わせとして正しいものはどれですか。
地学 気象・天気 ★★ 基本 実験・観察 正答率 — 🔥 類題2問
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✅ 正解
天気は晴れで、風向は南である。
天気記号の丸印の中が空白（白丸）である場合は「晴れ」を意味します。風向を表す線は、その線が伸びている方向に風源があることを示すため、南側に線が伸びている場合は「南から風が吹いてきている」ことを意味し、風向は南となります。北寄りの風と混同しないよう注意が必要です。
東京都公立高校入試(2025)類似

最適な生育環境のための湿度調節

Q29 植物の生育において、空気中に含まれる水蒸気量の不足分を補い、植物にとって最適な環境を整えることを何といいますか。
地学 気象・天気 ★ やさしい 知識 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
湿度調節
植物が健全に育つためには、周囲の空気の湿り具合が重要です。空気中の水蒸気が不足している場合に、水分を加えて適切な状態に管理することを湿度調節と呼び、農業のハウス栽培などで広く行われています。
東京都公立高校入試(2018)類似

雲の発生メカニズム

Q30 上昇する空気の中で雲ができる過程において、空気の温度が下がり、水蒸気が水滴に変わり始める時の温度を何といいますか。
地学 気象・天気 ★ やさしい 知識 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
露点
空気が上昇すると、周囲の気圧が下がるために空気が膨張し、温度が下がります。温度が下がり続けて「露点」に達すると、空気中の水蒸気が凝縮して水滴となり、雲が形成されます。
東京都公立高校入試(2026)類似

低気圧における上昇気流と断熱冷却

Q31 日本の付近において、低気圧の中心付近では地表付近の風はどのように吹き込み、どのような空気の動きが生じますか。最も適切なものを選択してください。
地学 気象・天気 ★ やさしい 知識 正答率 — 🔥 類題2問
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✅ 正解
周囲から中心に向かって反時計回りに吹き込み、上昇気流が発生する
低気圧は周囲よりも気圧が低いため、周囲から中心に向かって空気が流れ込みます。この際、地球の自転の影響（コリオリの力）により、北半球では反時計回りの渦を巻いて吹き込みます。中心に集まった空気は上空へと押し上げられるため、上昇気流が発生します。
東京都公立高校入試(2023)類似

水蒸気量と露点の比較

Q32 ある日の午前10時と午後6時に気象観測を行ったところ、午前10時は気温17.0度で露点が16.2度、午後6時は気温17.0度で露点が12.8度でした。このとき、空気1立方メートルあたりに含まれる水蒸気量について正しく説明しているものはどれですか。
地学 気象・天気 ★★ 基本 原理・計算 正答率 — 🔥 類題2問
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✅ 正解
午前10時の方が、午後6時よりも水蒸気量が多い。
空気1立方メートル中に含まれる水蒸気量は、気温が同じであっても露点の高さによって比較することができます。露点が高いほど含まれる水蒸気量が多いという法則があるため、午前10時の露点（16.2度）が午後6時の露点（12.8度）よりも高いという観測結果から、午前10時の方が空気中に含まれる水蒸気量が多いと判断できます。
東京都公立高校入試(2023)類似

湿度の算出

Q33 空気中に含まれる水蒸気が、温度の低下によって冷やされ、水滴に変わり始める温度のことを何といいますか。
地学 気象・天気 ★ やさしい 知識 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
露点
空気に含まれる水蒸気が凝結して水滴に変わり始めるときの温度を露点と呼びます。これは、その温度における飽和水蒸気量と、その空気が実際に含んでいる水蒸気量が等しくなった状態を指します。
東京都公立高校入試(2019)類似

寒冷前線での上昇気流

Q34 寒冷前線の通過に伴って強い上昇気流が発生し、短時間で激しい雨が降る理由を説明した文として、最も適切なものを選びなさい。
地学 気象・天気 ★★ 基本 原理・計算 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
寒気が暖気の下にもぐり込み、暖気を急激に押し上げるため。
寒冷前線は、冷たくて密度が大きい「寒気」が、暖かくて密度が小さい「暖気」の側へ移動する境界です。このとき、重い寒気は暖気の下へ潜り込むように進むため、前線面（寒気と暖気の境目）の傾きが急になり、暖気が急激に上空へ押し上げられて強い上昇気流が生じます。
東京都公立高校入試(2022)類似

寒冷前線の構造と空気の密度

Q35 寒気と暖気がぶつかり合った際に、寒気が暖気の下に潜り込み、暖気を急激に押し上げながら進むことで形成される前線の名称を選びなさい。
地学 気象・天気 ★ やさしい 知識 正答率 — 🔥 類題3問
💡 答えを確認
✅ 正解
寒冷前線
冷たい空気の塊である寒気は、暖かい空気の塊である暖気よりも密度が大きいため、両者が衝突すると寒気は暖気の下側に潜り込む性質があります。このとき、暖気を急激に上空へと押し上げながら進む境界を寒冷前線と呼びます。強い上昇気流が発生し、積乱雲などの雲が形成されるのが特徴です。
東京都公立高校入試(2020)類似

湿度の算出

Q36 くみおきの水を入れた金属製のコップに氷水を少しずつ加え、温度計でかき混ぜながら、コップの表面がくもり始めたときの温度を測定する実験を行いました。この実験において、プラスチック製ではなく金属製のコップを用いる理由として、最も適切な説明を選びなさい。
地学 気象・天気 ★★ 基本 実験・観察 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
金属は熱を伝えやすいため、コップの中の水の温度と、表面に接している空気の温度をほぼ等しくできるから
金属は熱伝導率が高いため、コップ内の水の温度が容器の表面に素早く伝わります。これにより、温度計で測定している水の温度を、コップに接している空気の温度とみなして露点を測定することが可能になります。
東京都公立高校入試(2024)類似

天気図の記号表現

Q37 ある地点で気象観測を行ったところ、天気が「くもり」、風向が「北東」、風速が「3.0m/s」でした。風力階級において風速1.6m/s以上3.4m/s未満を「風力2」と定義するとき、これらの観測結果を天気図上の記号として正しく表現しているものはどれですか。
地学 気象・天気 ★★ 基本 実験・観察 正答率 — 🔥 類題2問
💡 答えを確認
✅ 正解
二重の円を描き、そこから北東（右上）方向に線を伸ばし、その線の先端付近に2本の羽根をつける。
日本の天気記号において「くもり」は二重の円で表されます。風向は「風が吹いてくる方位」を指すため、中心から北東（右上）の向きに線を伸ばすのが正解です。また、風速3.0m/sは「1.6m/s以上3.4m/s未満」の範囲に含まれるため風力は2となり、風向の線の先に2本の短い羽根を描き込みます。白抜きの円は「快晴」を指し、南西方向に線を伸ばすと「南西の風」になってしまうため誤りです。
東京都公立高校入試(2014)類似

温帯低気圧に伴う前線の配置と等圧線の形状

Q38 温帯低気圧付近の気圧の様子を等圧線で表したとき、その形状にはどのような特徴が見られますか。前線との関係に着目して説明したものを選びなさい。
地学 気象・天気 ★★ 基本 実験・観察 正答率 — 🔥 類題2問
💡 答えを確認
✅ 正解
等圧線は中心付近で同心円状に閉じ、前線が伸びる境界部分では急激に屈曲する。
低気圧の中心は周囲より気圧が低いため、等圧線は中心を取り囲むように閉じ、中心に近いほど低い値を示します。また、前線は性質の異なる空気の境界（前線面）が地面と接している線であり、この境界を境に風向が急激に変化するため、気圧の勾配も変化し、等圧線がV字型に折れ曲がるような屈曲が見られます。
東京都公立高校入試(2024)類似

天気図の記号表現

Q39 天気図に用いられる記号の定義やルールについて述べた文として、最も適切なものはどれですか。
地学 気象・天気 ★ やさしい 知識 正答率 — 🔥 類題2問
💡 答えを確認
✅ 正解
風向は風が吹いてくる方位を指して書き、風力は風速に応じた0から12までの階級で表す。
風向は観測地点に対して「どちらから風がやってくるか」を16方位で示し、記号の中心からその方位に向かって線を伸ばします。風の強さは風速（m/s）の数値をそのまま書くのではなく、ビューフォート風力階級に基づいた0から12までの「風力」に変換して、羽根の数で表現します。なお、白抜きの円は雲量が1以下の「快晴」を表し、「くもり」は二重の円で表すのがルールです。
東京都公立高校入試(2015)類似

移動性高気圧の天気配置

Q40 春や秋の時期、ユーラシア大陸から日本付近へ移動してくる高気圧に覆われたときの気圧配置を何と呼ぶか。
地学 気象・天気 ★ やさしい 知識 正答率 — 🔥 類題2問
💡 答えを確認
✅ 正解
移動性高気圧による気圧配置
春や秋には、大陸にある揚子江気団から切り離された高気圧が偏西風に乗って日本付近を西から東へと移動してくる。これを移動性高気圧と呼び、この高気圧と低気圧が交互に通過することで、春や秋の天気は周期的に変化するのが特徴である。
東京都公立高校入試(2017)類似

寒冷前線通過時の気象特徴

Q41 ある地点において、寒冷前線が通過した際に観測される気象の変化の説明として、最も適切なものはどれですか。
地学 気象・天気 ★ やさしい 実験・観察 正答率 — 🔥 類題2問
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✅ 正解
気温が急激に下がり、短時間で止むものの激しい雨が降る
寒冷前線は冷たい空気が暖かい空気の下へもぐりこむように進むため、強い上昇気流が発生して積乱雲が発達します。これにより、前線通過時には気温が急降下し、狭い範囲で短時間に強い雨が降るという特徴があります。これに対し、温暖前線では気温が上がり、広い範囲で長い時間雨が降ります。

東京都公立高校入試の理科：火山・地震・地層

🔗 「火山・地震・地層」の解説＆一問一答（単元別）
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東京都公立高校入試(2025)類似

鍵層による地層の対比

Q1 地点A（標高80m）と地点B（標高95m）においてボーリング調査を行い、それぞれの地点の柱状図を作成した。地点Aでは地表から10mの深さに、地点Bでは地表から20mの深さに、共通の鍵層である凝灰岩の層の上面が見つかった。このとき、これら2地点の凝灰岩の層の上面の標高について述べたものとして正しいものはどれか。
地学 火山・地震・地層 ★★ 基本 原理・計算 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
地点Bの方が地点Aよりも5m高い位置にある
地層のつながりを正確に把握するためには、地表からの深さではなく「標高」を計算して比較する必要がある。地点Aの凝灰岩の上面の標高は「80m － 10m ＝ 70m」であり、地点Bの上面の標高は「95m － 20m ＝ 75m」となる。したがって、地点Bの方が5m高い位置に存在していることがわかる。
東京都公立高校入試(2015)類似

れきの形状

Q2 ある地層において、れきと砂が混ざった層が確認されました。この層に含まれる「れき」が丸みを帯びてい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 火山・地震・地層 ★★ 基本 実験・観察 正答率 — 🔥 類題2問
💡 答えを確認
✅ 正解
流水によって運搬される過程で、岩石どうしがぶつかって角が削れたため
れきが丸みを帯びているのは、流水による運搬作用を受けたことを示しています。長い距離を流される間に岩石の角が物理的に摩耗するため、上流にある岩石よりも下流や河口付近の堆積物に含まれるれきの方が、より丸みが強くなる傾向があります。
東京都公立高校入試(2019)類似

P波とS波の速さの比較

Q3 ある地震において、震源から同時に発生したP波とS波を地震計で記録したところ、すべての観測地点においてP波が先に到着し、その後にS波が到着しました。このように、同じ震源から出た2つの波が届く時刻に差が生じる理由として、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3問
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✅ 正解
P波の伝わる速さが、S波の伝わる速さよりも速いため
地震波のP波とS波は震源で同時に発生しますが、岩石中を伝わる速度はP波の方が速いという性質があります。そのため、震源からの距離が離れるほど、速いP波が先に到着し、遅いS波が後から追いかける形になるため、到着時刻に差が生じます。
東京都公立高校入試(2018)類似

火山灰による火山の推定

Q4 地層に含まれる火山灰を分析したところ、全体として無色鉱物の割合が非常に多く、有色鉱物はわずかしか含まれていないことがわかりました。この火山灰をもたらした火山の形や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。
地学 火山・地震・地層 ★★ 基本 原理・計算 正答率 — 🔥 類題2問
💡 答えを確認
✅ 正解
マグマの粘り気が強いため、爆発的な噴火が起こりやすく、盛り上がったドーム状の火山になりやすい。
火山灰に含まれる鉱物のうち、無色鉱物の割合が多いということは、そのもととなったマグマの粘り気が強いことを示しています。粘り気が強いマグマは火山ガスが抜けにくいため、内部の圧力が高まりやすく、爆発的な噴火を引き起こします。また、溶岩が流れにくく火口付近で盛り上がるため、昭和新山のようなドーム状（鐘状）の火山や、傾斜の急な火山を形成します。一方で、粘り気が弱いマグマは有色鉱物を多く含み、傾斜のゆるやかな火山を形成する傾向があります。
東京都公立高校入試(2025)類似

火山岩の組織

Q5 安山岩などの火山岩を観察した際に見られる、肉眼でも確認できるほど大きな結晶である「斑晶」の周りを取り囲んでいる、微細な結晶やガラス質でできた部分を何と呼びますか。
地学 火山・地震・地層 ★★ 基本 実験・観察 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
石基
火山岩の組織を構成する要素のうち、大きな結晶を斑晶と呼び、その間を埋めるように分布する微細な粒やガラス質の部分を石基と呼びます。この石基が存在することは、マグマが地表付近で急激に冷やされたことを示す重要な証拠となります。
東京都公立高校入試(2021)類似

S波の伝播速度

Q6 震源からの距離が異なる複数の地点で地震を観測したとき、S波の到達時刻と震源からの距離の関係について正しく述べたものはどれですか。
地学 火山・地震・地層 ★★ 基本 実験・観察 正答率 — 🔥 類題3問
💡 答えを確認
✅ 正解
震源からの距離が遠くなるほど、S波の到達時刻は遅くなり、距離と時間は比例関係にある。
地震波は同じ性質の岩盤の中を伝わる際、ほぼ一定の速さで進みます。速さが一定であるとき、進む距離（震源からの距離）と、かかる時間（到達時刻までの時間）は比例の関係になります。そのため、震源から遠い地点ほど、主要動が始まる時刻は遅くなります。
東京都公立高校入試(2018)類似

堆積物の粒の大きさと環境

Q7 川から海へと流れ込んだ土砂が海底に積み重なるとき、堆積する場所と粒の大きさの関係について述べたものとして、最も適切なものはどれですか。
地学 火山・地震・地層 ★ やさしい 知識 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
粒の大きなれきなどは海岸に近い場所に堆積し、粒の小さな泥などは沖合の深い場所まで運ばれて堆積する。
流水によって運ばれてきた土砂は、粒が大きく重いものほど沈みやすいため、河口近くの海岸付近に堆積します。一方で、粒が小さく軽い泥などは、水の流れに乗って遠くまで運ばれるため、海岸から離れた沖合の深い場所に堆積するという性質があります。
東京都公立高校入試(2023)類似

玄武岩の性質と成因

Q8 玄武岩などの火山岩は、大きな結晶（斑晶）のまわりを、肉眼では見えないほど小さな結晶やガラス質（石基）が埋めている組織を持っています。なぜこのような組織になるのか、その理由として正しいものを選びなさい。
地学 火山・地震・地層 ★★★ 標準 原理・計算 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
マグマが地表付近で急激に冷やされたため、結晶が大きく成長する時間がなかったから
岩石を構成する鉱物の結晶が大きく成長するためには、マグマがゆっくりと冷却される時間が必要です。玄武岩のような火山岩は、マグマが地表付近で急激に冷やされるため、結晶が成長するための十分な時間が確保されず、非常に小さな結晶の集まり（石基）となります。
東京都公立高校入試(2014)類似

示準化石としてのアンモナイトと地質年代の特定

Q9 アンモナイトが「示準化石」として地質年代の特定に利用できる理由として、最も適切な説明はどれか。
地学 火山・地震・地層 ★★★ 標準 原理・計算 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
限られた期間に広い範囲で生息していたため、地層の年代を決定する基準にできるから
示準化石として役立つ生物には、「生存期間が短い（特定の年代にのみ存在した）」ことと、「広い範囲に分布していた」ことの2つの条件が求められる。アンモナイトはこの条件を満たしており、その化石が発見されることで、離れた地域の地層同士でも同じ「中生代」に堆積したものであると比較・特定することが可能になる。
東京都公立高校入試(2019)類似

示準化石

Q10 アンモナイトの化石が含まれる地層よりも「新しい」時代に堆積した地層から発見される可能性のある化石の組み合わせとして、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 0%（1回） 🔥 類題3問
💡 答えを確認
✅ 正解
ビカリアとナウマンゾウ
アンモナイトは中生代の示準化石であるため、それよりも新しい時代である新生代の化石を探す必要がある。三葉虫やフズリナは中生代よりも前の「古生代」の生物であり、恐竜はアンモナイトと同じ「中生代」の生物である。ビカリアやナウマンゾウは、最も新しい時代区分である「新生代」に生息していたため、正解となる。
東京都公立高校入試(2025)類似

火山岩の組織

Q11 火山岩が「斑状組織」という独特の組織を持つようになる理由について、マグマの冷え方の観点から説明したものとして最も適切なものはどれですか。
地学 火山・地震・地層 ★★★ 標準 原理・計算 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
マグマが地表付近や地上で急激に冷やされたため、すべての結晶が大きく成長する時間がなかったから。
斑状組織はマグマの冷却速度に関係しています。地下深くでゆっくり成長していた「斑晶」が含まれるマグマが、噴火などによって地表付近へ移動すると急激に温度が下がります。このとき、残りの成分は大きく結晶化する時間が足りず、微細な「石基」となります。これに対し、地下深くでゆっくり冷え固まる深成岩は、すべての結晶が大きく育つため等粒状組織になります。
東京都公立高校入試(2015)類似

堆積物の粒の大きさと環境

Q12 土砂が海底に堆積する際、河口からの距離によって粒の大きさが異なる理由として最も適切なものを選びなさい。
地学 火山・地震・地層 ★★★ 標準 原理・計算 正答率 — 🔥 類題3問
💡 答えを確認
✅ 正解
粒が小さいほど水に浮遊しやすく、流速が遅くなっても遠くまで運ばれるため
流水が海に流れ込むと、流速が落ちるにつれて運搬力が弱まります。重い「れき」や「砂」は早い段階で沈みますが、粒の大きさが極めて小さい「泥」は、わずかな水の動きでも沈まずに運ばれ続けるため、最終的に最も流れの影響が少ない河口から遠い深い海底に到達して堆積します。
東京都公立高校入試(2026)類似

安山岩

Q13 ある火山岩の表面を観察したところ、大きな鉱物である斑晶と、それを取り囲む微細な石基からなる組織が見られました。この岩石が、マグマが地表付近で急激に冷やされてできた「安山岩」であると判断できる理由として、最も適切な説明はどれか選びなさい。
地学 火山・地震・地層 ★★ 基本 実験・観察 正答率 — 🔥 類題2問
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✅ 正解
地表付近での急激な冷却により、大きな結晶と微細な成分が混ざり合う斑状組織が形成されたため。
安山岩は火山岩の一種であり、その最大の特徴はマグマが地表付近で急冷されることによって形成される斑状組織にあります。地下でゆっくり成長した「斑晶」と、地表付近で急冷されて結晶が大きくならなかった「石基」が混ざり合っていることが、この岩石の成立過程を裏付ける根拠となります。なお、地下深くでゆっくり冷えて固まった場合は、すべての鉱物が大きく育つ等粒状組織（深成岩）となります。
東京都公立高校入試(2024)類似

示準化石

Q14 ある建物の壁に使用されている石材の中に、フズリナやアンモナイトの化石が含まれていました。このように、その化石が含まれる地層が堆積した当時の年代（時代）を特定する目安となる化石を何と呼びますか。
地学 火山・地震・地層 ★ やさしい 知識 正答率 — 🔥 類題3問
💡 答えを確認
✅ 正解
示準化石
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は、その地層がいつの時代に堆積したかを決定する手がかりとなります。これを「示準化石」と呼びます。選択肢にある示相化石は、堆積当時の環境（気候や水深など）を特定するために用いられるものです。
東京都公立高校入試(2024)類似

示相化石

Q15 地層が堆積した当時の環境を特定する目安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
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✅ 正解
示相化石
地層が堆積した当時の周囲の環境（堆積環境）を推定する手がかりとなる化石は示相化石と呼ばれます。これに対し、地層が堆積した年代（地質年代）を特定する目安となる化石は示準化石と呼ばれ、区別して覚える必要があります。
東京都公立高校入試(2015)類似

柱状図の連続性

Q16 地下にある地層の重なりの様子を、垂直な柱のような形で表した図を何といいますか。また、離れた複数の地点でその図を比較することによって、地層のどのような状態を把握することができますか。
地学 火山・地震・地層 ★ やさしい 知識 正答率 0%（1回） 🔥 類題2問
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✅ 正解
柱状図といい、地層が水平に連続して広がっているかどうかを把握できる
ボーリング調査などの結果に基づき、各地点の地層の重なりを柱状に表したものを柱状図と呼びます。離れた地点の柱状図を並べて、火山灰などの特定の層（鍵層）を比較することにより、その地層が特定の方向に傾いているか、あるいは水平に連続して広がっているかといった地層の広がりを調べることが可能です。
東京都公立高校入試(2016)類似

深成岩の形成過程

Q17 深成岩において、大きな結晶が隙間なく組み合わさった組織がつくられる理由として正しいものはどれですか。
地学 火山・地震・地層 ★★★ 標準 原理・計算 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
マグマが地下深くで、長い時間をかけてゆっくりと冷えて固まったため
岩石を構成する結晶の大きさは、マグマが冷える速さに依存します。地下深くは地表に比べて温度が高く冷えにくいため、マグマが非常にゆっくりと冷却されます。その結果、結晶が大きく成長する時間が十分にあり、隙間なく組み合わさる組織が形成されます。
東京都公立高校入試(2017)類似

粘性が弱いマグマの性質と火山の特徴

Q18 ハワイのマウナロア山のように、傾斜が非常にゆるやかな火山が形成される理由を、マグマの性質の観点から説明したものとして最も適切なものはどれですか。
地学 火山・地震・地層 ★★ 基本 原理・計算 正答率 100%（1回） 🔥 類題2問
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✅ 正解
マグマの粘性が弱いため、溶岩が火口から周囲に薄く流れ広がるため。
火山の形態はマグマの粘性（ねばりけ）によって決まります。粘性が弱いマグマは流動性が高いため、激しい爆発を伴わずに静かに噴火し、溶岩が広範囲にわたって流れ下ります。その結果、厚みが薄く底面積の広い、傾斜のゆるやかな火山が作られます。
東京都公立高校入試(2022)類似

かぎ層を用いた地層の標高比較

Q19 離れた地点にある地層どうしを比較する際、火山灰などが広い範囲に短時間で降り積もってできた凝灰岩の層は、地層がつながっていることを判断する重要な目印となります。このような層を何といいますか。
地学 火山・地震・地層 ★ やさしい 知識 正答率 — 🔥 類題3問
💡 答えを確認
✅ 正解
かぎ層
広い範囲にわたって同時期に堆積した特徴的な地層は、離れた地域の地層を対比させるための重要な手がかりとなります。火山灰からなる凝灰岩の層などはその代表例であり、これを「かぎ層」と呼びます。
東京都公立高校入試(2015)類似

堆積物の粒の大きさと環境

Q20 ある地点の地層を調査したところ、非常に細かい粒子が均一に積み重なった「泥の層」が確認されました。この層が形成された当時の環境について推察した記述として適切なものを選びなさい。
地学 火山・地震・地層 ★★ 基本 実験・観察 正答率 — 🔥 類題3問
💡 答えを確認
✅ 正解
河口から遠く、細かい粒子が静かに沈殿するような深い海底の環境
地層に含まれる粒の大きさは、堆積した場所の水流の強さを反映します。細かい粒子が均一に堆積してできた泥の層は、大きな粒を運ぶような強い流れがなく、河口から遠く離れた非常に穏やかで深い海底であったことを示しています。
東京都公立高校入試(2022)類似

かぎ層を用いた地層の標高比較

Q21 地表の標高が40.3mの地点Xと、標高が36.8mの地点Yにおいて柱状図を作成し比較したところ、両地点とも地表から9mの深さに共通の凝灰岩の層が確認されました。このとき、地点Xの凝灰岩の層は地点Yの凝灰岩の層と比較してどのような位置関係にありますか。標高の差に注目して答えなさい。
地学 火山・地震・地層 ★★★ 標準 原理・計算 正答率 100%（1回） 🔥 類題3問
💡 答えを確認
✅ 正解
地点Yの凝灰岩の層よりも標高が3.5m高い
地層の空間的な高さを比較するには、地表の標高から地下の深さを差し引いて「層自体の標高」を求める必要があります。地点Xの凝灰岩の標高は 40.3m – 9m = 31.3m となり、地点Yの凝灰岩の標高は 36.8m – 9m = 27.8m となります。その差を求めると 31.3m – 27.8m = 3.5m となり、地点Xの方が3.5m高いことがわかります。
東京都公立高校入試(2019)類似

P波とS波の速さの比較

Q22 地震の揺れを地震計で記録すると、はじめに小さな揺れが始まり、一定時間経過した後に大きな揺れが始まります。この「はじめの小さな揺れ」を引き起こす波の名称と、その揺れの名称の組み合わせとして正しいものはどれですか。
地学 火山・地震・地層 ★ やさしい 知識 正答率 — 🔥 類題3問
💡 答えを確認
✅ 正解
P波 ― 初期微動
地震が発生すると震源から性質の異なる2種類の波が同時に発生します。このうち、伝わる速さが速い方の波をP波（Primary wave）と呼び、これが観測地点に先に到達することで「初期微動」という小さな揺れを引き起こします。後に届く遅い波はS波（Secondary wave）と呼ばれ、大きな揺れである主要動を引き起こします。
東京都公立高校入試(2016)類似

初期微動継続時間と震源距離

Q23 地震が発生した際に、最初に届く速い波による小さな揺れが始まってから、後から届く遅い波による大きな揺れが始まるまでの時間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3問
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✅ 正解
初期微動継続時間
地震の波には、伝わる速さが速いP波と、それよりも遅いS波があります。観測地点にP波が到着してからS波が到着するまでの、P波による小さな揺れ（初期微動）が続いている時間を初期微動継続時間と呼びます。
東京都公立高校入試(2018)類似

石灰岩

Q24 ある崖の地層を観察したところ、最下部にサンゴの化石を含む白い細かい岩石の層が見つかりました。この岩石の名称として最も適切なものはどれですか。
地学 火山・地震・地層 ★ やさしい 知識 正答率 100%（1回） 🔥 類題3問
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石灰岩
サンゴやフズリナといった生物の遺骸が海底に堆積して押し固められた岩石は石灰岩と呼ばれます。これらは主に炭酸カルシウムで構成されており、示相化石として当時の環境が暖かく浅い海であったことを示す手がかりにもなります。
東京都公立高校入試(2014)類似

示準化石としてのアンモナイトと地質年代の特定

Q25 地層が堆積した当時の年代を推定する手がかりとなる化石を何というか。また、その代表例であり、中生代の海に広く生息していた生物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
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✅ 正解
示準化石・アンモナイト
地層が堆積した年代を特定する基準となる化石は「示準化石」と呼ばれる。アンモナイトは恐竜などとともに中生代に繁栄した生物であり、その化石が含まれる地層は中生代に形成されたと判断できる。なお、三葉虫は古生代の示準化石であり、サンゴは当時の環境を示す示相化石である。
東京都公立高校入試(2022)類似

泥岩の堆積条件と粒の運搬

Q26 川から海へ流れ出た土砂は、粒の大きさによって堆積する場所が選別される。れきや砂と比較して、泥が最も海岸から遠い沖合まで運ばれる理由を説明したものとして適切なものはどれか。
地学 火山・地震・地層 ★★★ 標準 原理・計算 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
泥の粒は非常に細かく、わずかな水の流れがあるだけで沈まずに浮遊した状態が維持されるから。
水中の物体には重力が働くが、粒が非常に小さい泥は、水の抵抗やわずかな上昇気流・水流の影響を強く受ける。このため、沈降速度が極めて遅くなり、海岸付近の波による撹拌や海流に乗って、砂やれきが沈んだ後もずっと遠くの沖合まで運ばれ続けることができる。この原理により、粒の大きさに応じた堆積場所の棲み分けが起こる。
東京都公立高校入試(2025)類似

堆積物の粒径と堆積環境

Q27 海底に堆積した土砂が長い年月をかけて押し固められてできた堆積岩のうち、粒の大きさが最も小さい粒で構成されている岩石の名称として適切なものを選びなさい。
地学 火山・地震・地層 ★ やさしい 知識 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
泥岩
海底で堆積する土砂は粒の大きさによって分類され、直径が0.06mmより小さい粒が固まってできた岩石を泥岩と呼ぶ。これに対し、0.06mmから2mmまでの粒は砂（砂岩）、2mm以上の粒は礫（礫岩）として区別される。
東京都公立高校入試(2018)類似

新生代の示準化石

Q28 地層が堆積した当時の年代を推定する手がかりとなる化石を何というか。また、その化石の例として、新生代の地層から見つかるもの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 ★ やさしい 知識 正答率 0%（1回） 🔥 類題3問
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✅ 正解
示準化石 ― ビカリア
特定の年代にのみ生存していた生物の化石は、地層が堆積した年代を決定する手がかりとなり、これを示準化石と呼ぶ。ビカリアやクジラは新生代を代表する示準化石である。アンモナイトは中生代、サンヨウチュウは古生代の示準化石であるため、新生代の指標としてはビカリアが適切である。
東京都公立高校入試(2015)類似

れきの形状

Q29 河川のはたらきによって運ばれた「れき」は、地層の中でどのような形状で観察されることが多いですか。その特徴として最も適切なものを選びなさい。
地学 火山・地震・地層 ★ やさしい 知識 正答率 — 🔥 類題2問
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✅ 正解
角が削られて丸みを帯びた形
流水によって岩石が下流へと運ばれる「運搬」の過程で、岩石どうしがぶつかったり、川底とこすれたりすることで、鋭い角が削り取られます。その結果、堆積した地層に含まれるれきは丸みを帯びた形状になります。火山噴出物などの角張った形状とは明確に区別されます。
東京都公立高校入試(2023)類似

玄武岩の性質と成因

Q30 全体的に黒っぽい色をしており、岩石を構成する結晶の粒が非常に細かくて判別しにくい岩石があります。この岩石の成因として最も適切な説明を選びなさい。
地学 火山・地震・地層 ★★ 基本 実験・観察 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
マグマが地表付近に噴出し、短い時間で急激に冷えて固まった
全体的に黒っぽく、結晶の粒が非常に細かいという特徴は火山岩の一種である玄武岩のものです。火山岩はマグマが地表付近で急激に冷やされることで形成されます。ゆっくり冷やされた場合は深成岩となり、結晶が大きく成長するため、問題文のような「粒が細かくて見えにくい」状態にはなりません。
東京都公立高校入試(2025)類似

凝灰岩の成り立ち

Q31 ある地点の柱状図を調査したところ、泥岩、砂岩、凝灰岩の三つの層が確認された。これら三つの岩石に共通する性質および分類の説明として正しいものはどれか。
地学 火山・地震・地層 ★★ 基本 実験・観察 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
いずれも堆積岩に分類され、粒子が積み重なって押し固められたものである。
凝灰岩は火山噴出物を材料とするが、それらが「堆積」してできた岩石であるため、泥岩や砂岩と同じく堆積岩に分類される。火成岩はマグマが直接冷えて固まったものを指すため、堆積してできた凝灰岩とは区別される。
東京都公立高校入試(2022)類似

フズリナと古生代の生物相

Q32 ある地層からフズリナの化石が発見されました。この地層が堆積した時代と、同じ時代の地層から発見される可能性がある化石の組み合わせとして適切なものはどれですか。
地学 火山・地震・地層 ★ やさしい 知識 正答率 — 🔥 類題3問
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古生代に堆積した地層であり、三葉虫の化石が見つかる可能性がある
フズリナは古生代を代表する示準化石であるため、その化石が含まれる地層は古生代に堆積したと判断できます。同じ古生代には三葉虫も繁栄していたため、共に見つかる可能性があります。アンモナイトや恐竜は中生代の示準化石であるため、古生代の地層から見つかることはありません。
東京都公立高校入試(2018)類似

地殻変動による地層の傾斜

Q33 本来は水中で水平に積み重なるはずの地層が、堆積した後に大地に加わった巨大な力の影響を受け、重なり合った順序を保ったまま斜めになる現象を何といいますか。
地学 火山・地震・地層 ★ やさしい 知識 正答率 — 🔥 類題2問
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✅ 正解
地層の傾斜
堆積したばかりの地層は重力の働きによって水平な層をなしますが、長い年月の間にプレートの移動や地震などの地殻変動を経験します。このとき、大地に大きな力が加わることで、地層が押し曲げられたり、一定の方向に傾いたりします。この現象を地層の傾斜と呼び、地質学的な歴史を判断する重要な手がかりとなります。
東京都公立高校入試(2015)類似

示相化石

Q34 ある地点の地質調査において、泥の層からカニの化石やゴカイの巣穴の化石が発見されました。これらの化石が示相化石であるとすると、こ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。
地学 火山・地震・地層 ★★ 基本 実験・観察 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
海岸や干潟のような非常に浅い海
カニやゴカイは、現代においても主に海岸や干潟といった陸に近い非常に浅い海辺に生息しています。示相化石を用いた環境推定では、化石となった生物が現代のどのような環境で生息しているかを基準にするため、カニやゴカイの化石が見つかった層は海岸に近い環境で堆積したと判断できます。
東京都公立高校入試(2022)類似

フズリナと古生代の生物相

Q35 フズリナや、節足動物の仲間である三葉虫が海の中で繁栄していた時代における、生物の変遷や特徴について述べた文として正しいものはどれですか。
地学 火山・地震・地層 ★★ 基本 原理・計算 正答率 0%（1回） 🔥 類題3問
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脊椎動物の中では、まず魚類が出現し、次いで両棲類が現れた。
フズリナや三葉虫が生存していた古生代は、脊椎動物が大きな進化を遂げた時代です。海中では魚類が誕生し、やがて陸上生活に適応し始めた両棲類が出現しました。アンモナイトや恐竜は中生代、マンモスやナウマンゾウは新生代の特徴であるため、混同しないよう注意が必要です。
東京都公立高校入試(2019)類似

初期微動継続時間の変化割合

Q36 地震が発生したとき、最初に届く小さな揺れである初期微動が始まってから、その後に届く大きな揺れである主要動が始まるまでの時間を何といいますか。
地学 火山・地震・地層 ★ やさしい 知識 正答率 — 🔥 類題3問
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初期微動継続時間
地震では、速いP波によって起こる初期微動が先に届き、遅いS波によって起こる主要動が後から届きます。この2つの波の到着時刻の差を初期微動継続時間と呼び、震源からの距離に比例して長くなるという性質があります。
東京都公立高校入試(2018)類似

新生代の示準化石

Q37 地層の年代を特定するために用いられる「示準化石」には、特定の条件が必要である。新生代の示準化石としてビカリアやクジラが選ばれている理由と、それらが示す年代の組み合わせとして正しいものはどれか。
地学 火山・地震・地層 ★★★ 標準 原理・計算 正答率 — 🔥 類題3問
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広い範囲に短期間生存していたため、新生代であることを示す
示準化石として有効な生物は、広い範囲に分布し、かつ特定の限られた地質年代にのみ生存していた（生存期間が短い）という特徴を持つ。ビカリアやクジラはこの条件を満たしており、これらが発見されることでその地層が新生代に形成されたと判断できる。環境を示すものは示相化石であり、示準化石とは区別される。
東京都公立高校入試(2024)類似

示相化石

Q38 ある地層からサンゴの化石が発見されたとき、その地層が堆積した当時の環境として最も適切な説明はどれですか。
地学 火山・地震・地層 ★★ 基本 実験・観察 正答率 — 🔥 類題3問
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暖かくて浅い海
サンゴは、現代においても「暖かくて浅い海」という特定の限られた環境にのみ生息する生物です。そのため、地層からサンゴの化石が発見された場合、その地層が堆積した当時の環境も同様の条件であったと推定することができます。
東京都公立高校入試(2016)類似

初期微動継続時間と震源距離

Q39 初期微動継続時間が震源からの距離に比例して長くなる理由として、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 50%（2回） 🔥 類題3問
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速いP波と遅いS波の到着時刻の差が、進んだ距離が大きくなるほど広がるため
地震が発生するとP波とS波が同時に発生しますが、P波の方がS波よりも速く伝わります。これは、速度の異なる2人が同じ地点から走り出したとき、走った距離が長くなるほど2人の差が開いていくのと同じ原理です。そのため、震源からの距離が遠くなるほど、先に着くP波と後から着くS波の到着時刻の差（初期微動継続時間）は大きくなります。
東京都公立高校入試(2024)類似

示準化石

Q40 建物Bの壁の石材にはアンモナイトの化石が含まれており、同じ建物Bの床に使われている石材にはサンゴの化石が含まれていました。これらの化石から判断できる、石材が堆積した当時の情報について述べた説明として正しいものはどれですか。
地学 火山・地震・地層 ★★★ 標準 原理・計算 正答率 — 🔥 類題3問
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アンモナイトは中生代という堆積年代を示し、サンゴは当時そこが暖かく浅い海であったという環境を示す
アンモナイトは中生代に広く生息していたため、地層が堆積した年代を特定する「示準化石」として機能します。一方でサンゴは、現代でも限られた環境に生息しているのと同様に、当時そこが「暖かく浅い海」であったことを示す「示相化石」として機能します。このように、化石の種類によって「年代」と「環境」のどちらを特定できるかが異なります。
東京都公立高校入試(2020)類似

玄武岩の組織とカンラン石

Q41 ある火成岩の標本を観察したところ、全体的に黒っぽく、有色鉱物の割合が多いことが分かりました。この岩石の中には、黄緑色で不規則な形をしたカンラン石が含まれており、組織は細かな石基の中に輝石や長石の斑晶が点在する状態でした。この岩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 ★★ 基本 実験・観察 正答率 — 🔥 類題3問
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✅ 正解
玄武岩
有色鉱物（カンラン石や輝石など）を多く含み、斑状組織を持つ火山岩は玄武岩に分類されます。同じ成分でも地下深くでゆっくり冷え固まり等粒状組織になった場合は「はんれい岩」となりますが、石基と斑晶が混在する記述から火山岩である玄武岩と判断されます。

東京の公立高校入試 無料プリント一覧

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