【過去問一問一答】中学理科物理でよく出る問題(光・音・力)入試、定期テスト対策

2026年3月28日

📌 この記事でわかること

・全国の公立高校入試問題（理科）14,540件を分析
・光・音・力が出題される割合は、物理分野の中で36.8%
・分析結果から類似問題500件を作成
・類似問題を解いて、定期テスト対策・入試対策に差をつけよう！

当サイト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ており、社会科だけでも14,540件という膨大な過去問を分析してきました。その緻密な分析ノウハウを理科の分野にも投入し、今回「光・音・力」の単元に関連する500問の入試問題を徹底的に解剖しました。データが示す事実は、この「光・音・力」という単元が高校入試の物理分野全体において36.8%という極めて高い出題比率を占めているということです。さらに、全国47都道府県すべての入試で出題が確認されており、志望校合格のためには決して避けて通ることはできない最重要単元と言えます。全500問の分析結果から見えてきた頻出テーマの第1位は、全体の9%を占める浮力です。こうした具体的なデータに基づき、どこを重点的に学習すればよいかの指針を持つことで、限られた時間の中でも効率よく得点を伸ばすことが可能になります。これから始まる学習は、単なる暗記ではありません。入試の現場で確実に正解を導き出すための思考のヒントを惜しみなく提供していきます。データに裏打ちされた戦略を知ることで、物理に対する期待感を高め、最短ルートで得点源へと変えていきましょう。

📚 科目別の過去問数（理科全14,540件）

科目	過去に出題された件数	出題率
生物	3,817 件	26.3%
地学	3,600 件	24.8%
化学	3,578 件	24.6%
▶ 物理	3,545 件	24.4%

📖 物理の単元別過去問数（物理内での割合・全3単元）

単元	過去に出題された件数	出題率
▶ 光・音・力	1305 件	36.8%
電流・磁界	1175 件	33.1%
運動とエネルギー	1065 件	30.0%

全国の光・音・力分野でよく出ている問題は？

📊 出題傾向分析（光・音・力）

分析した過去問数

14,540 件

出題都道府県数

47 都道府県

頻出テーマランキング出題傾向

浮力

120問（9%）

凸レンズによる像

74問（6%）

弦の振動と音の高さ

51問（4%）

光の屈折

41問（3%）

フックの法則

41問（3%）

分析のポイント

光・音・力分野の頻出テーマ1位は浮力。2位は凸レンズによる像。繰り返し出題されるテーマを確実に得点しよう。

📅 直近3年の出題県

北海道(2025)宮城(2025)高知(2025)秋田(2025)群馬(2025)東京(2025)

14,540件もの入試問題を徹底的に分析してきた私から、合格を掴み取るための決定的な戦略を伝授します。物理分野において「光・音・力」という単元は、全体の36.8パーセントという極めて高い占有率を誇る、まさに避けては通れない最重要項目です。まず、データが示す圧倒的な頻出トピックを押さえましょう。第1位は浮力で120問、第2位は 凸レンズによる像 で74問、第3位は 弦の振動と音の高さ で51問となっています。この3つのトピックだけで、この単元の得点源の大部分を占めています。特に浮力は、物体の体積や液体の密度が複雑に絡むため、多くの受験生が差をつけられるポイントです。次に、最新の動向に注目してください。直近の2025年度入試において、北海道、宮城、高知、秋田、群馬の各県でこの単元が既に出題されています。これは、全国的に「光・音・力」の理解度を問う流れが加速していることを意味します。これらの県で出題された形式や難易度は、これから試験を迎える皆さんにとって最大の警戒ポイントであり、最高の対策資料となります。最後に、最も大切なアドバイスを送ります。それは、単なる用語の暗記を今すぐ捨てることです。入試で求められているのは、現象の背景にある 原理原則 の理解です。なぜ 焦点距離 の2倍の位置に物体を置くと等大の実像ができるのか、なぜ 弾性力 や 摩擦力 が働くのか。こうした「なぜ」を自分の言葉で説明できるようにしてください。図を書き、グラフを読み解き、現象の仕組みを根本から理解する。この姿勢こそが、浮力の計算ミスを防ぎ、 凸レンズ の作図を完璧にし、 音の性質 を見抜く力に繋がります。この36.8パーセントを制する者が、理科の入試を制するのです。気合を入れて取り組んでください。

Q53 重力の大きさが10Nである物体を水平な台の上に置き、ばねばかりを使って真上に4Nの力で引き上げました。物体が台から離れず静止したままであるとき、台が物体を上向きに押し返す力（垂直抗力）の大きさとして正しいものはどれですか。

★★★ 標準原理・計算正答率 — 🔥 類題2問

💡 答えを確認

✅ 正解

3つの力が一直線上で同時にはたらいて物体が静止しているとき、上向きの力の合力と下向きの力の大きさは等しくなります。この場合、下向きの力は重力の10Nです。上向きには、ばねばかりが引く力4Nと台からの垂直抗力がはたらいています。この2つの上向きの力の合力が10Nになればよいため、「4N ＋垂直抗力＝ 10N」というつり合いの関係式が成立します。したがって、垂直抗力は6Nとなります。

埼玉公立高校入試(2017)類似

弦の長さと音の高さの関係

Q54 モノコードを用いて音の性質を調べる実験において、弦から出る音を高くするための操作として最も適切なものはどれですか。ただし、弦を張る重りの重さは変えないものとします。

★★ 基本知識正答率 — 🔥 類題3問

💡 答えを確認

✅ 正解

木片を移動させて、弦が振動する部分の長さを短くする

弦楽器において音の高さを変えるには、弦の長さ、太さ、張る強さを調節する必要があります。弦の長さが短いほど、あるいは弦を強く張るほど振動数は多くなり、音は高くなります。弦を強くはじく操作は「音の大きさ（振幅）」を大きくするものであり、音の高さには影響しません。

埼玉公立高校入試(2022)類似

全反射

Q55 光が水やガラスなどの媒質から空気中へ進もうとするとき、入射角を大きくしていくと、境界ですべての光が反射し、空気中へは全く出なくなる現象を何といいますか。名称を答えなさい。

★ やさしい知識正答率 — 🔥 類題2問

💡 答えを確認

✅ 正解

全反射

光が屈折率の大きい媒質（水やガラスなど）から、屈折率の小さい媒質（空気など）へ進む際、入射角が一定以上の大きさになると、境界で光がすべて反射する現象が起こります。これを全反射と呼びます。

秋田公立高校入試(2025)類似

反射の作図

Q56 水平な水面がある空間において、点Pは水面から5目盛り分高い位置に、点Qは水面から3目盛り分高い位置にあります。点Pと点Qの水平方向の距離が8目盛りであるとき、点Pから出た光が水面で一度だけ反射して点Qに届く道筋を考えます。このとき、反射点は点Pの真下の位置から水平方向に何目盛り離れた地点になりますか。

★★★ 標準原理・計算正答率 — 🔥 類題2問

💡 答えを確認

✅ 正解

5目盛り離れた地点

水面に対して点Pと対称な位置にある対称点P’をとると、P’は水面から5目盛り分「下」の位置になります。このP’と、水面から3目盛り分「上」の位置にある点Qを直線で結んだとき、この直線が水面を通過する場所が反射点です。P’からQまでの垂直方向の距離の合計は 5 + 3 = 8目盛り、水平方向の距離も8目盛りであるため、この直線は45度の傾きを持ちます。したがって、垂直方向に5目盛り分上がって水面に達するまでに、水平方向にも5目盛り分進むことになるため、反射点は点Pの真下から5目盛り離れた地点となります。

秋田公立高校入試(2018)類似

浮力の測定と算出

Q57 空気中で重さをはかると0.6Nを示す物体がある。この物体をばねばかりにつるしたまま、水中に完全に沈めたところ、ばねばかりの指針は0.2Nを指した。このとき、物体にはたらいている浮力の大きさは何Nか。

★★ 基本原理・計算正答率 — 🔥 類題3問

💡 答えを確認

✅ 正解

0.4N

物体にはたらく浮力は、空気中での物体の重さと、水中でばねばかりが示した値の差によって計算できる。この場合、0.6N（空気中の重さ） – 0.2N（水中の値） = 0.4N となる。0.2Nは水中でばねばかりが支えている力であり、0.8Nは値を足し合わせてしまっている誤りである。

埼玉公立高校入試(2023)類似

フレネルレンズにおけるプリズムの配置

Q58 点光源から出た放射状の光を、複数の三角柱を並べた板状の装置に通して、全ての光が同じ向きに進む平行光に変えたいと考えています。このとき、中心部から周辺部に向かって配置する三角柱の角度について、適切な説明を選びなさい。

★★★ 標準原理・計算正答率 — 🔥 類題2問

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✅ 正解

中心部から離れるほど、光を大きく曲げる必要があるため、周辺部に向かうにつれて屈折角が大きくなるように配置する

放射状に広がる光を平行にするためには、中心軸から離れた場所を通る光ほど、進行方向を大きく変える必要があります。そのため、フレネルレンズの構造では周辺部にいくほど三角柱の傾斜を急にし、屈折による偏向を大きくすることで、全体の光を平行に揃えています。

秋田公立高校入試(2021)類似

音の振動数と高さの関係

Q59 音の高さが決まる仕組みについて、1秒間あたりの振動回数である「振動数」と、発生する音の関係を正しく説明したものはどれですか。

★ やさしい知識正答率 — 🔥 類題3問

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✅ 正解

振動数が多いほど、音は高くなる

音の高さは、単位時間（1秒間）あたりに物体が振動する回数によって決まります。この回数を振動数と呼び、単位はヘルツ（Hz）で表されます。振動数が多い、つまり物体が速く細かく振動するほど、発生する音は高くなります。

北海道公立高校入試(2018)類似

液体の質量の比

Q60 空気中で重さをはかると0.80Nである物体を、水の中に完全に沈めたところ、ばねばかりの値は0.50Nを示しました。次に、同じ物体を食塩水の中に完全に沈めたところ、ばねばかりの値は0.44Nを示しました。このとき、同じ体積あたりの水の質量と食塩水の質量の比（水の密度：食塩水の密度）として最も適切なものはどれですか。

★★★ 標準原理・計算正答率 — 🔥 類題2問

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✅ 正解

5：6

物体にはたらく浮力の大きさは、空気中での重さと液体中でのばねばかりの値の差で求められます。水の中での浮力は 0.80N – 0.50N = 0.30N であり、食塩水の中での浮力は 0.80N – 0.44N = 0.36N です。同じ体積の物体を沈めたとき、それぞれの液体から受ける浮力の大きさの比は、その液体の密度（同体積あたりの質量）の比に比例します。したがって、水の密度と食塩水の密度の比は 0.30：0.36 となり、これを簡単な整数の比に直すと 5：6 となります。

埼玉公立高校入試(2021)類似

浮力

Q61 水槽の水に長方形の物体が半分ほど浸かり、静止して浮いている状態を考えます。このとき、物体にはたらいている「重力」と「浮力」の関係について説明したものとして、最も適切なものはどれですか。

★★ 基本原理・計算正答率 — 🔥 類題2問

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✅ 正解

重力と浮力の大きさが等しく、2つの力がつり合っている。

物体が水面で静止しているのは、物体を真下に引こうとする重力と、液体が物体を押し上げようとする上向きの浮力の大きさが等しくなっているためです。このように、逆向きで大きさが等しい2つの力が一直線上ではたらき、物体が動かない状態を力のつり合いといいます。

高知公立高校入試(2018)類似

音の大きさと振幅の関係

Q62 ある音源から出ている音の大きさを大きくしたとき、その原理を「エネルギー」という言葉を用いて説明したものとして、最も適切なものはどれか。

★★★ 標準原理・計算正答率 — 🔥 類題3問

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✅ 正解

振幅を大きくすることで、周囲の空気に伝える振動のエネルギーが大きくなるため、大きな音になる。

音が伝わる際、音源の振幅が大きいほど、それを囲む空気の分子を動かすためのエネルギーが大きくなります。この大きなエネルギーを持った振動が鼓膜に伝わることで、私たちは「大きな音」として知覚します。振動数（音の高さ）や音速は、個々の波が持つ振幅のエネルギーとは別の要素です。

岩手公立高校入試(2017)類似

浮力の大きさを決定する要因

Q63 質量600gの直方体Pと、質量800gで体積が直方体Pと等しい直方体Qを用意しました。これら2つの物体を、どちらも水中に完全に沈めたとき、それぞれが受ける浮力の大きさの関係について述べたものとして正しいものはどれか、次から選びなさい。

★ やさしい知識正答率 — 🔥 類題3問

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✅ 正解

どちらの物体も体積が等しいため、受ける浮力の大きさは等しい。

水中にある物体が受ける浮力の大きさは、その物体の質量や密度には関係なく、物体が押しのけた液体の重さに等しくなります。これをアルキメデスの原理と呼びます。直方体PとQは質量が異なりますが、体積が等しく、どちらも完全に水中に沈んでいるため、排除した液体の質量が等しくなり、結果として受ける浮力の大きさも等しくなります。

岩手公立高校入試(2017)類似

浮力の大きさを決定する要因

Q64 ある直方体の物体をばねばかりにつるし、水中に沈めていく実験を行いました。物体の向きを変えて底面積が大きくなるように沈めた場合と、底面積が小さいまま沈めた場合を比較したとき、水中に沈んでいる部分の体積が同じであれば、浮力の大きさはどうなりますか。また、その理由として適切なものはどれですか。

★★ 基本実験・観察正答率 — 🔥 類題3問

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✅ 正解

水深が深くなると水圧は増大するが、沈んでいる部分の体積が同じであれば排除した液体の質量が変わらないため、浮力は変化しない。

浮力は、物体の上面にはたらく下向きの水圧による力と、下面にはたらく上向きの水圧による力の差によって生じます。物体を深く沈めるとそれぞれの水圧は大きくなりますが、物体が沈んでいる部分の体積（および高さ）が一定であれば、上下の水圧の差は常に一定に保たれます。したがって、向きを変えて底面積や水深が変化したとしても、排除した液体の質量が同じであれば、浮力の大きさは変わりません。

埼玉公立高校入試(2025)類似

並列つなぎにおけるばねののび

Q65 ある重りを1本のばねで吊るしたところ、ばねののびは2.4cmでした。次に、これと同じ種類のばねをもう1本用意し、2本のばねを並列につないで同じ重りを吊るしました。このとき、それぞれのばねののびは何cmになりますか。

★★ 基本実験・観察正答率 — 🔥 類題2問

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✅ 正解

1.2 cm

2本のばねを並列につなぐと、1本のばねが支える力の大きさは重りの重さの半分になります。ばねののびは受ける力の大きさに比例するため、力が1/2倍になれば、のびも1/2倍になります。もともとののびが2.4cmであるため、2.4 ÷ 2 ＝ 1.2cmとなります。

山口公立高校入試(2024)類似

弾性

Q66 物体に力を加えて変形させたとき、その物体がもとの形に戻ろうとして生じる性質を何といいますか。

★ やさしい知識正答率 —

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✅ 正解

弾性

物体に力を加えて形を変えた際に、その物体が自らもとの形に戻ろうとする性質を弾性といいます。この性質によって生じる力を弾性力（弾性の力）と呼び、バネやゴムなどの性質を理解する上での基礎となります。

山形公立高校入試(2020)類似

フックの法則

Q67 ばねにおもりをつるしてその変化を観察する実験において、ばねののびが加えられた力の大きさに比例するという物理法則を何というか、名称を答えなさい。

★ やさしい知識正答率 — 🔥 類題2問

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✅ 正解

フックの法則

ばねに働く力の大きさと、それによって生じるばねののびが比例関係にあることを示した法則はフックの法則と呼ばれる。この法則は、ばねが弾性の限界を超えない範囲において成立する物理学の基本的な原則である。

埼玉公立高校入試(2023)類似

焦点距離の2倍の位置における実像

Q68 焦点距離が10cmの凸レンズを光学台に固定し、凸レンズから20cm離れた位置に光源を置きました。スクリーンを動かして像が最もはっきり映る位置を探したとき、凸レンズからスクリーンまでの距離と、スクリーンに映る像の大きさについて述べたものとして正しいものはどれですか。

★★ 基本実験・観察正答率 — 🔥 類題2問

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✅ 正解

凸レンズからスクリーンまでの距離は20cmで、像の大きさは物体と同じである

物体を凸レンズの焦点距離の2倍の位置に置くと、光の屈折の法則により、レンズの反対側の焦点距離の2倍の位置（20cm）に光が集まります。このとき、作図上、物体からレンズの中心を通る光と焦点を通る光が交わる位置の関係から、像の大きさは物体と全く同じになります。

宮城公立高校入試(2024)類似

落雷地点までの距離推定

Q69 宮城県のとある地点において、遠くで発生した雷を観測しました。観測地点で雷の光を確認してから、4秒後に音が聞こえた場合、観測地点から落雷地点までの距離は何メートルですか。ただし、空気中の音の速さを秒速３４０メートルとし、光の速さは非常に速いため、光が届く時間は考えないものとします。

★★ 基本原理・計算正答率 — 🔥 類題2問

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✅ 正解

1360メートル

光の速さは秒速約30万キロメートルと非常に速いため、落雷と同時に観測地点に届いたとみなすことができます。一方、音は空気中を秒速３４０メートルで進むため、音が届くまでの時間は落雷地点からの距離に比例します。距離を求めるには「速さ×時間」の計算式を用いるため、340（m/s）× 4（秒）を計算すると1360（メートル）となります。

埼玉公立高校入試(2022)類似

フックの法則

Q70 ばねの性質を調べる実験において、吊るすおもりの質量を変化させながら「ばね全体の長さ」を記録しました。この結果を、横軸を「おもりの質量」、縦軸を「ばねの伸び」としてグラフに表すとき、どのような特徴を持つグラフになりますか。最も適切な説明を選びなさい。

★★ 基本実験・観察正答率 — 🔥 類題3問

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✅ 正解

原点を通る直線になり、伸びと力の大きさが比例することを示す

フックの法則により、ばねの伸びは力の大きさに比例します。比例関係をグラフに表すと、必ず原点（0,0）を通る直線になります。もし縦軸を「ばね全体の長さ」にした場合は、0gのときでもばね自体の長さ（自然の長さ）があるため、原点を通らない直線となります。実験の目的に合わせて、伸びと全体の長さのどちらを軸にするか区別することが重要です。

群馬公立高校入試(2016)類似

実像の移動距離

Q71 凸レンズの光軸上に光源を置き、レンズから30cm離れた位置に固定しました。また、レンズから20cm離れた位置にスクリーンを置くと、光源の像がはっきりと映りました。この状態から、光源を光軸に対して垂直に3cmだけ「下」へ移動させたとき、スクリーン上の像はもとの位置からどのように移動しますか。

★★★ 標準原理・計算正答率 — 🔥 類題2問

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✅ 正解

上向きに2cm移動する

凸レンズの中心を通る光は直進するため、光源、レンズの中心、スクリーン上の像は常に一直線上に並びます。このとき、レンズを頂点として光源側とスクリーン側にできる2つの三角形は相似の関係になります。レンズから光源までの距離をa、レンズからスクリーンまでの距離をb、光源の移動距離をx、像の移動距離をyとすると、「a：b ＝ x：y」という比例関係が成り立ちます。本問では「30：20 ＝ 3：y」となるため、y＝2cmと計算できます。また、実像は上下左右が逆になる性質があるため、光源を下げると像は逆方向である上向きに移動します。

埼玉公立高校入試(2022)類似

ばね定数の違いによる伸びの比較

Q72 20gのおもりを吊るしたときに伸びが2.0cmとなるばねAと、同じ20gのおもりで伸びが4.0cmとなるばねBがあります。これら2種類のばねに、それぞれ50gのおもりを吊るしたとき、ばねBの伸びはばねAの伸びと比較して何cm長くなりますか。

★★ 基本原理・計算正答率 — 🔥 類題3問

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✅ 正解

5.0cm

ばねの伸びはおもりの質量に比例します。ばねAは10gあたり1.0cm伸びるため、50g吊るしたときは5.0cm伸びます。ばねBは10gあたり2.0cm伸びるため、50g吊るしたときは10.0cm伸びます。したがって、その差は10.0cm – 5.0cm = 5.0cmとなります。おもりの質量が変化しても、伸びの比率は常にばねBがばねAの2倍になります。

秋田公立高校入試(2021)類似

磁力

Q73 磁石のN極とS極を近づけると互いに引き合い、N極どうし、またはS極どうしを近づけると互いにしりぞけ合います。このような磁石の極どうしにはたらく力の名称として、最も適切なものを選択してください。

★ やさしい知識正答率 — 🔥 類題2問

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✅ 正解

磁力

磁石の極どうしが引き合ったり、反発し合ったりする力を磁力といいます。異なる極（N極とS極）の間には引き合う力が働き、同じ極（N極どうし、またはS極どうし）の間には反発する（しりぞけ合う）力が働きます。重力は物体が地球に引かれる力、摩擦力は物の動きを妨げる力であり、磁石の性質とは異なります。

北海道公立高校入試(2015)類似

圧力

Q74 圧力の大きさと、力および面積の関係について説明したものとして、最も適切なものはどれですか。

★★ 基本実験・観察正答率 — 🔥 類題3問

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✅ 正解

面を垂直に押す力が大きいほど、また力がはたらく面積が小さいほど、圧力は大きくなる。

圧力は単位面積あたりの力の大きさを表すため、面に加わる垂直な力が大きくなれば圧力も大きくなり、逆に力を受ける面積が広くなれば力は分散されるため圧力は小さくなります。この関係から、同じ重さの物体であれば、接する面積を小さくするほど面を押し込む力（圧力）は強まるという原理が成立します。

岩手公立高校入試(2017)類似

浮力の大きさを決定する要因

Q75 水中にある物体に生じる浮力について、その大きさを決定する要因を正しく説明したものはどれですか。

★★ 基本原理・計算正答率 — 🔥 類題3問

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✅ 正解

物体が水中にあるとき、その物体が排除した液体の質量に等しい分だけ、上向きの浮力が生じる。

浮力の大きさは、物体が水中にあることによって「本来そこにあったはずの水をどれだけ追い出したか」という、排除した液体の質量によって決まります。この量は、物体が水に浸かっている部分の体積に比例します。物体の質量、密度、または完全に沈んだ後の水深の変化は、排除する水の量を変えない限り、浮力の大きさに影響を与えません。

秋田公立高校入試(2019)類似

重力の大きさの計算

Q76 理科の力学において、地球が物体を地球の中心に向かって引く力の名称と、その力の大きさを表す単位の組み合わせとして正しいものを選びなさい。

★ やさしい知識正答率 — 🔥 類題2問

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✅ 正解

名称：重力、単位：Ｎ（ニュートン）

地球が物体を引く力は重力と呼ばれ、その大きさ（力の強さ）を表す単位にはＮ（ニュートン）が用いられます。これに対し、場所が変わっても変化しない物体そのものの量は質量と呼ばれ、ｇ（グラム）やｋｇ（キログラム）の単位で区別して表されます。

北海道公立高校入試(2024)類似

低気圧接近による液面上昇

Q77 密閉容器に挿したストロー内の液面の動きによって気圧の変化を調べる装置において、周囲の気圧が「低下」したときに起こる現象と、その原理を説明する用語の組み合わせとして最も適切なものを選びなさい。

★ やさしい知識正答率 — 🔥 類題2問

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✅ 正解

現象：液面の上昇／原理：容器内外の気圧差

周囲の気圧が低下すると、密閉された容器の内側から外側へ向かって空気が膨張しようとする力が働く。この容器内外の気圧差によって、容器の中にある液体がストローの中へと押し出される。その結果、ストロー内の液面の上昇が観察される。逆に高気圧が接近して周囲の気圧が上昇した場合には、外側の空気がストロー内の液面を押し下げるため、液面は低下する。

千葉公立高校入試(2014)類似

音の大きさと高さの波形による識別

Q78 一定の時間軸と振幅の目盛が設定された画面上で、複数の音の波形を比較した。上下の振れ幅が最大で、かつ波の山と山の間隔が最も広い波形として観察される音は、どのような特徴を持っているか。

★★ 基本実験・観察正答率 — 🔥 類題3問

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✅ 正解

最も大きく、かつ最も低い音

上下の振れ幅が最大であることは、振幅が最も大きいことを意味するため、音は最大になります。また、山と山の間隔が広いことは、一定時間内の振動数が少ないことを意味するため、音は最も低くなります。

岩手公立高校入試(2017)類似

浮力と底面積の関係

Q79 面A（10cm×5cm）、面B（20cm×5cm）、面C（20cm×10cm）の三つの面をもつ直方体Pがあります。面Aを底にして水に沈めたとき、水面からの深さが12cmに達したところで、物体の重さと浮力が等しくなり、ばねばかりの示す値が0になりました。同じ物体Pを用い、面Cを底にして水に沈めたとき、ばねばかりの値が0になる深さは何cmですか。

★★★★ 難問原理・計算正答率 — 🔥 類題2問

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✅ 正解

3cm

面Aの底面積は10cm × 5cm ＝ 50cm²であり、面Cの底面積は20cm × 10cm ＝ 200cm²です。面Cの底面積は面Aの4倍にあたります。浮力によって物体の重さを支えるためには、常に同じ体積分の水を排除する必要があり、ばねばかりが0になる深さは底面積に反比例します。面Aで12cmの深さが必要だった場合、底面積が4倍の面Cでは、12cm ÷ 4 ＝ 3cmの深さで同じ浮力が得られ、平衡状態に達します。

北海道公立高校入試(2014)類似

プリズム内における光の直進と屈折経路

Q80 直角三角形の形をしたガラスプリズムの一辺に対し、光を垂直に入射させました。このとき、光がガラスの中を進み、別の斜めの面から空気中へ出ていくまでの経路の説明として正しいものはどれですか。

★ やさしい実験・観察正答率 — 🔥 類題2問

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✅ 正解

入射した面では屈折せずに直進し、斜めの面から空気中へ出るときに屈折する

光が異なる物質の境界面に対して垂直に入射する場合、光の進行方向は変わらずに直進するという性質があります。一方、プリズムの別の面（斜面）に到達した際には、その境界面に対して光が斜めにあたることになるため、ガラスと空気の進みやすさの違いによって光は屈折します。

埼玉公立高校入試(2016)類似

水中での凸レンズの焦点距離の変化

Q81 凸レンズを空気中から水中に移動させると、光の進み方が変化して焦点距離が長くなります。このような現象が起こる理由を説明したものとして、最も適切なものを選びなさい。

★★★ 標準原理・計算正答率 — 🔥 類題3問

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✅ 正解

周囲の媒質の屈折率とレンズの屈折率の差が小さくなることで、光の屈折が弱まるため

光の屈折は、異なる物質の境界を通過する際の屈折率の差が大きいほど、その曲がり具合（屈折角）が大きくなります。空気の屈折率は約1.0、水の屈折率は約1.33、レンズのガラスは約1.5です。水中では空気中に比べてレンズとの屈折率の差が小さくなるため、境界での光の曲がり方が緩やかになり、結果として焦点距離が長くなります。

北海道公立高校入試(2023)類似

目のつくりと凸レンズのモデル

Q82 ヒトの目のつくりを、凸レンズ・光源・スクリーンを用いた実験装置で再現することを考えます。このとき、物体からの光が屈折して像が結ばれる「網膜」と同じ役割を果たすものとして、最も適切なものはどれですか。

★ やさしい知識正答率 —

💡 答えを確認

✅ 正解

像を映し出すスクリーン

ヒトの目において、外部からの光は水晶体によって屈折し、眼球の奥にある網膜に像を結びます。この仕組みを光学実験で再現する場合、水晶体は凸レンズ、網膜は像が投影されるスクリーンにそれぞれ対応します。

北海道公立高校入試(2021)類似

圧力の法則

Q83 一辺の長さが0.03mの正方形のゴム板を、大気圧の影響を受ける床から引きはがすのに36Nの力が必要であるとします。これと同じ環境において、一辺の長さが0.06mの正方形のゴム板を引きはがすために必要な力の大きさとして適切なものはどれですか。

★★★ 標準原理・計算正答率 — 🔥 類題3問

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✅ 正解

144N

ゴム板を引きはがすのに必要な力は、大気圧によって面が押される力に抗うものであるため、ゴム板の面積に比例します。正方形の面積は一辺の長さの2乗に比例するため、一辺の長さが0.03mから0.06mへと2倍になると、面積は4倍になります。したがって、必要な力も36Nの4倍である144Nとなります。

山形公立高校入試(2023)類似

Q104 地球上で100gの物体にはたらく重力の大きさを1Nとしたとき、地球上で質量が600gある物体を、重力が地球の約6分の1である月面上に持ち込んでバネばかりで測定しました。このとき、バネばかりが示す「重さ」の数値として適切なものはどれですか。

★★ 基本原理・計算正答率 — 🔥 類題2問

💡 答えを確認

✅ 正解

重さはその場所において物体にはたらく重力の大きさであるため、重力が変化する場所ではその値も変化する。地球上で質量600gの物体にはたらく重力は6Nであるが、月面上の重力は地球の約6分の1であるため、重さも6分の1となり、1Nとなる。なお、物体の質量自体は月面上でも600gのまま変化しない。

群馬公立高校入試(2024)類似

屈折

Q105 光学台の上に、光源、ひらがなの「ぐ」の形をした穴があいた板、凸レンズ、半透明のスクリーンをこの順に一直線上に並べた装置があります。スクリーンに「ぐ」の形の像がはっきりとうつっているとき、光源側から見たスクリーンの像はどのように見えますか。

★★ 基本実験・観察正答率 — 🔥 類題3問

💡 答えを確認

✅ 正解

もとの「ぐ」を上下・左右ともに逆にした向き

物体から出た光が凸レンズを通って屈折し、スクリーン上に集まってできる像を実像といいます。実像は、凸レンズの性質によって、もとの物体（光源の穴の形）に対して上下および左右がすべて逆転した形として観察されます。

埼玉公立高校入試(2023)類似

光の反射

Q106 光が鏡などの物体の表面に当たってはね返る現象を何といいますか。また、そのときに入射した光と反射した光の角度の関係について、正しい説明を選びなさい。

★ やさしい知識正答率 — 🔥 類題3問

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✅ 正解

反射といい、入射角と反射角は常に等しくなる。

光が物体の表面で跳ね返る現象は反射と呼ばれます。反射の法則により、鏡などの面に垂直な線（法線）と入射した光がなす「入射角」と、その垂直な線と反射した光がなす「反射角」の大きさは、常に等しくなるという決まりがあります。

北海道公立高校入試(2015)類似

焦点

Q107 凸レンズの性質を確認するため、レンズの左側から光軸に平行な複数の光線を入射させる実験を行いました。このとき、レンズの右側で観察される現象として最も適切な説明はどれですか。

★★ 基本実験・観察正答率 — 🔥 類題3問

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✅ 正解

すべての光線が光軸上の一点に収束する

凸レンズは、中央が厚い形状をしているため、平行な光が入射すると内側（光軸側）に向かって光を屈折させる働きがあります。その結果、すべての光線がレンズの反対側にある光軸上の一点（焦点）に向かって集まるように進みます。光が広がるのは凹レンズの場合の現象です。

埼玉公立高校入試(2025)類似

並列つなぎにおけるばねののび

Q108 1本のばねで重りを吊るしたときと、同じ種類のばねを2本用意して並列に並べ、1つの重りを共通の棒などを介して吊るしたときを比較します。このとき、2本並列にした場合のばね1本当たりの「のび」は、1本で吊るしたときと比較してどのようになりますか。その理由とともに適切な説明を選びなさい。

★★ 基本原理・計算正答率 — 🔥 類題2問

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✅ 正解

1本当たりのばねにかかる力が半分に分散されるため、のびは1本のときの半分になる。

同じばねを2本並列にして1つの重りを支える場合、重りにかかる重力は2本のばねに均等に分けられます。これを力の分散と呼びます。ばね1本当たりにかかる力は、1本で吊るしたときの半分になるため、フックの法則（ばねののびは受ける力の大きさに比例する）に従い、それぞれのばねののびも1本のときの半分になります。

埼玉公立高校入試(2020)類似

振動数

Q109 音の波形をオシロスコープで観察したところ、山から次の山までの1周期分の時間が、それまで観察していた音よりも短くなった。このとき、観察された現象の説明として適切なものはどれか。

★★ 基本実験・観察正答率 — 🔥 類題3問

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✅ 正解

1秒間に振動する回数が増え、音は高くなった

波形の山から山までの時間は周期と呼ばれ、1回の振動にかかる時間を表す。周期が短くなるということは、同じ時間内により多くの回数振動できることを意味するため、振動数は多くなり、結果として音は高くなる。

山形公立高校入試(2024)類似

振動数の算出

Q110 コンピュータの画面上で音の波形を観察したところ、横軸（時間軸）の1目盛りが0.001秒を示していた。ある音の波形において、波1つ分（1周期）がちょうど5目盛り分で構成されているとき、この音の振動数は何ヘルツか。

★★★ 標準原理・計算正答率 — 🔥 類題2問

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✅ 正解

200ヘルツ

横軸の1目盛りが0.001秒で、1周期が5目盛り分であることから、1回の振動にかかる時間（周期）は 0.001 × 5 ＝ 0.005秒であると計算できる。振動数は1回の振動にかかる時間の逆数、つまり「1 ÷ 周期」で求められるため、1 ÷ 0.005 を計算すると200ヘルツになる。

北海道公立高校入試(2024)類似

力の大きさ

Q111 物体にはたらく力を「矢印」を用いて図に表すとき、力の三要素と矢印の書き方のルールについて説明したものとして、正しいものはどれですか。

★★ 基本実験・観察正答率 — 🔥 類題3問

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✅ 正解

矢印の始点が作用点を表し、矢印の長さが力の大きさを表す。

力を矢印で図示する場合、矢印の書き出しの点（始点）が力がはたらく場所である「作用点」を、矢印の指す方向が「力の向き」を、そして矢印の長さが「力の大きさ」をそれぞれ表現します。力の大きさが2倍になれば、矢印の長さも2倍にして描くのが原則です。

青森公立高校入試(2023)類似

虚像

Q112 凸レンズを用いた実験において、物体を焦点よりも内側に置いたときに、レンズ越しに観察することができる、物体と同じ向きで実物よりも大きく見える像を何といいますか。

★ やさしい知識正答率 — 🔥 類題3問

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✅ 正解

虚像

物体が凸レンズの焦点の内側にあるとき、物体から出た光はレンズを通過したあとに広がって進むため、スクリーン上に像を結ぶことはありません。しかし、レンズの反対側から覗き込むと、光が逆方向に延長された位置に像があるように見えます。これを虚像といい、物体と同じ向き（正立）で、実物よりも大きく見えるという特徴があります。

岩手公立高校入試(2024)類似

音の振幅と大きさ

Q113 音の波形において、中心からの振動の振れ幅を何といいますか。また、その振れ幅を大きくしたとき、音はどのように変化しますか。

★ やさしい知識正答率 — 🔥 類題3問

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✅ 正解

振幅といい、音は大きくなる

音の波形における振動の振れ幅を振幅と呼び、この振幅が大きくなるほど、耳に聞こえる音の大きさも大きくなります。音の高さに関係するのは１秒間あたりの振動の回数である振動数であり、振幅とは区別して考える必要があります。

北海道公立高校入試(2020)類似

虚像

Q114 凸レンズの焦点の内側に物体を置いたとき、レンズの反対側にスクリーンをどのように置いても、物体のはっきりとした像を映し出すことができませんでした。その理由として適切なものはどれですか。

★★★ 標準原理・計算正答率 — 🔥 類題3問

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✅ 正解

レンズを通った後の光が一点に集まらず、広がるように進むため

スクリーンに像が映る「実像」ができるためには、物体の一点から出た光がレンズを通過した後に再び一点に集まる必要があります。しかし、物体を焦点の内側に置くと、屈折した後の光は互いに遠ざかるように広がるため、スクリーン上に光が一点に集まることはありません。レンズをのぞき込んだときに、その広がった光の延長線上に像があるように見えるのが虚像の原理です。

埼玉公立高校入試(2022)類似

ばね定数の違いによる伸びの比較

Q115 自然の長さが同じであるばねAとばねBを用いて、おもりの質量とばねの伸びの関係を比較する実験を行いました。20gのおもりを吊るしたとき、ばねAの伸びは2.0cm、ばねBの伸びは4.0cmでした。この実験結果から導き出される考察として適切なものはどれか。

★★ 基本実験・観察正答率 — 🔥 類題3問

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✅ 正解

おもりの質量を2倍にすると、ばねAとばねBの伸びの差も2倍になる。

フックの法則により「おもりの質量」と「ばねの伸び」は比例関係にあります。この実験では常にばねBの伸びがばねAの2倍になっているため、質量を大きくすればそれぞれの伸びも比例して大きくなり、その差も比例して広がります。全体の長さは「自然の長さ＋伸び」であるため、質量に比例するわけではないことに注意が必要です。

群馬公立高校入試(2015)類似

光の屈折

Q116 光がガラスの中から空気中へ出ようとするとき、境界で起こる現象について述べた文として、正しいものはどれですか。

★★★ 標準原理・計算正答率 — 🔥 類題3問

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✅ 正解

入射角を大きくしていくと、ある角度で屈折角が90度になり、それ以上の角度では光がすべて反射する

ガラスから空気へ光が進むときは、空気からガラスへ進むときとは逆に、入射角よりも屈折角の方が大きくなります。さらに入射角を大きくしていくと、屈折して空気中へ出ることができなくなり、すべての光が境界で反射する「全反射」という現象が起こります。

秋田公立高校入試(2018)類似

力のつり合いの条件

Q117 水平な机の上に、質量60gの直方体が静止しています。100gの物体にはたらく重力の大きさを1Nとしたとき、この物体にはたらく垂直抗力の大きさは何Nですか。

★★ 基本原理・計算正答率 — 🔥 類題3問

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✅ 正解

0.6N

物体が静止しているとき、鉛直下向きにはたらく重力と、鉛直上向きにはたらく垂直抗力の大きさは等しくなります。質量60gの物体にはたらく重力は、100gで1Nという基準に基づくと0.6Nとなるため、それとつり合っている垂直抗力も0.6Nとなります。

北海道公立高校入試(2020)類似

圧力

Q118 1平方メートル（1m2）あたりの面を垂直におす力の大きさを表す用語と、その単位の組み合わせとして正しいものを選びなさい。

★ やさしい知識正答率 — 🔥 類題2問

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✅ 正解

圧力（Pa）

単位面積あたりにはたらく力の大きさは圧力と呼ばれます。圧力の単位にはパスカル（Pa）が用いられ、1Paは1m2の面積に1Nの力がはたらいている状態を指します。計算式では「力の大きさ ÷ 面積」で求めることができます。

秋田公立高校入試(2022)類似

虚像の形成条件

Q119 凸レンズの焦点よりも内側に物体を置いたとき、スクリーンをどのような位置に置いても像を映し出すことができませんでした。しかし、レンズを通して見ると正立の像が見えました。この理由を説明したものとして正しいものはどれですか。

★★★ 標準原理・計算正答率 — 🔥 類題3問

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✅ 正解

レンズを通過した光が一点に集まらず、広がって進むため、光を逆側に延長した位置に像が見えるから

物体が焦点の内側にある場合、物体から出て凸レンズを通過した光は、屈折したあとに互いに遠ざかる方向（発散する方向）へ進みます。そのため、光が実際に一点に集まることはなく、スクリーンに像を映すことができません。しかし、その広がった光を人間の目で見ると、光が逆方向に延長された位置から来ているように脳が錯覚するため、大きな虚像として認識されます。

岩手公立高校入試(2017)類似

完全没入後の浮力の変化

Q120 重さ30N、高さ20cmの直方体Rをばねばかりにつるし、水槽の水にゆっくりと沈めていく実験を行いました。水面から直方体の底面までの深さが20cmに達し、直方体が完全に水面の下に沈んだとき、ばねばかりの値は20Nを示しました。さらに深く沈め、水面から底面までの深さが30cmになったとき（ただし底にはついていない）、ばねばかりが示す値として適切なものはどれですか。

★★ 基本原理・計算正答率 — 🔥 類題2問

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✅ 正解

20Nのまま変わらない

物体にはたらく浮力の大きさは、物体が押しのけた液体の体積に比例します。高さ20cmの物体が水深20cmまで沈んだとき、物体は「全没」した状態になります。これ以上深く沈めても、物体が排除する水の体積の変化がなくなるため、浮力の大きさは一定となります。したがって、ばねばかりの値（重力－浮力）も20Nのまま変化しません。

千葉公立高校入試(2018)類似

フックの法則

Q121 自然の長さ（何も吊るさないときの長さ）が10.0cmのばねがあります。このばねに10gのおもりを1個吊るしたところ、ばねの長さは11.0cmになりました。このばねに同じおもりを合計で6個吊るしたとき、ばね全体の長さは何cmになりますか。ただし、ばねは弾性の限界を超えないものとします。

★★ 基本原理・計算正答率 —

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✅ 正解

16.0cm

まず、おもり1個あたりの「ばねののび」を求めます。11.0cmから元の長さ10.0cmを引くと、おもり1個につき1.0cmのびることがわかります。フックの法則により、ばねののびは吊るしたおもりの数（力の大きさ）に比例するため、おもりを6個吊るしたときののびは、1.0cm × 6 ＝ 6.0cmとなります。求めるのはばね全体の長さなので、元の長さ10.0cmにのびの6.0cmを加えて16.0cmとなります。

茨城公立高校入試(2022)類似

音の高さと振動数の関係

Q122 音を発生させている物体が1秒間に振動する回数を振動数といい、単位にはヘルツ（Hz）が使われます。音源の振動数が多くなったとき、発生する音にはどのような変化がみられますか。

★ やさしい知識正答率 — 🔥 類題2問

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✅ 正解

音が高くなる

音の高さは音源の振動数によって決まるという性質があります。1秒あたりの振動回数が多いほど、つまり振動数の数値が大きくなるほど、聞こえる音は高くなります。音の大小は振幅（振動の幅）によって決まるため、振動数が変化しても音の大きさが直接変わることはありません。

岩手公立高校入試(2024)類似

音の振幅と大きさ

Q123 モノコードから出た音をオシロスコープで観察したところ、中心から上下にそれぞれ２目盛り分揺れる波形が表示されました。次に、この音よりも「大きな音」を出したとき、画面に表示される波形はどのように変化すると考えられますか。

★★ 基本実験・観察正答率 — 🔥 類題3問

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✅ 正解

上下の振れ幅が、２目盛りよりも大きくなる

音の大きさは波形の振幅によって決定されます。より大きな音を出した場合、振動の振れ幅が大きくなるため、オシロスコープの画面上では波形が上下に大きく描かれるようになります。なお、波の横方向の間隔（周期）や数は音の高さに関係するものであり、音の大きさの変化とは直接関係しません。

山口公立高校入試(2014)類似

凸レンズによる虚像

Q124 凸レンズを用いた実験において、物体を焦点よりもレンズに近い位置に置いたとき、レンズを通して見える、物体と同じ向きで実物よりも大きい像の名称として適切なものはどれか。

★ やさしい知識正答率 — 🔥 類題2問

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✅ 正解

正立の虚像

凸レンズの焦点の内側に物体を置いたとき、レンズを通った光は広がるため、レンズの反対側に光が集まって像を結ぶことはありません。しかし、レンズを通して物体を見ると、屈折した光を逆にたどった位置に、物体と同じ向き（正立）で実物よりも大きい（拡大）像が見えます。この、実際に光が集まっていないが見える像を虚像と呼びます。

岩手公立高校入試(2016)類似

大気圧による荷重の計算

Q125 ビーカーに入った水の水面の面積が0.005平方メートルであるとき、この水面に1020ヘクトパスカルの大気圧がはたらいています。このとき、水面が受けている力の大きさは、質量何キログラムの物体にはたらく重力の大きさに相当しますか。ただし、100グラムの物体にはたらく重力の大きさを1ニュートンとします。

★★★ 標準原理・計算正答率 — 🔥 類題2問

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✅ 正解

51キログラム

まず圧力をPa（パスカル）に換算すると、1020hPaは102000Paとなる。圧力（Pa）＝力の大きさ（N）÷面積（m2）という関係から、力の大きさは大気圧（102000Pa）×面積（0.005m2）＝510Nと求められる。1Nを100gの物体にはたらく重力の大きさとすると、510Nは51000gの物体にはたらく重力に相当する。これをキログラムに直すと51kgとなる。

北海道公立高校入試(2020)類似

作用点

Q126 力を図示する際には矢印が用いられます。このとき、矢印の長さで表される「力の大きさ」、矢印の指し示す方向で表される「力の向き」とともに、力の三要素と呼ばれる「力が物体にはたらく特定の点」を何といいますか。

★ やさしい知識正答率 — 🔥 類題2問

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✅ 正解

作用点

力を正確に表すためには、力の大きさ、力の向き、そして物体にはたらく点である作用点の3つの要素を明確にする必要があります。矢印を用いて力を書く際、作用点は矢印の描き始めの点（始点）として表現されます。

岩手公立高校入試(2019)類似

フックの法則

Q127 ばねに加える力の大きさを横軸に、ばねののびを縦軸にとって、フックの法則の関係をグラフで表した場合、そのグラフはどのような形になりますか。

★★ 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

ばねののびと力の大きさは比例関係にあるため、一方の値が0のときもう一方の値も0となり、グラフは必ず原点を通ります。また、力の増加に合わせて一定の割合でのびが増加していくため、その軌跡は直線として描かれます。

北海道公立高校入試(2024)類似

低気圧接近による液面上昇

Q128 着色した水を入れたペットボトルにストローを挿し、蓋を閉めて内部を密閉した装置を用意しました。この装置の周囲の気圧が変化したときの現象について、低気圧が接近した際の変化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。

★★ 基本実験・観察正答率 — 🔥 類題2問

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✅ 正解

外側の気圧が低下することで容器の内部と外部に気圧差が生じ、内部の空気が液体を押し出すため、ストロー内の液面の上昇が起こる。

低気圧が接近すると、装置の周囲の気圧（外気圧）が低下する。このとき、密閉された容器の内部の空気は元の圧力を保とうとするため、外気圧よりも容器内部の圧力の方が高い状態になり、容器の内外で気圧差が生じる。この内部の高い圧力が容器内の水面を押し、外側とつながっているストロー内の液面を押し上げる力として働く。このように、気圧の変化によって液面の上昇や低下を観察することで、簡易的な気圧計として利用できる。

北海道公立高校入試(2015)類似

圧力

Q129 単位面積（1平方メートル）あたりの面を垂直に押す力の大きさを何といいますか。最も適切な用語を選択してください。

★ やさしい知識正答率 — 🔥 類題3問

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✅ 正解

圧力

面を垂直に押す力の大きさを、その力がはたらいている面積で割った値を圧力と呼びます。これは面が受ける力の集中度合いを示す指標であり、単位にはPa（パスカル）やN/m²が用いられます。

群馬公立高校入試(2022)類似

音速の計算方法

Q130 ある地点から1020メートル離れた場所で打ち上げ花火が開き、その光が見えてから3秒後に音が聞こえました。このときの音が空気中を伝わる速さを求める計算式と、その結果として正しい秒速の組み合わせを選びなさい。

★ やさしい原理・計算正答率 — 🔥 類題3問

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✅ 正解

1020 ÷ 3 を計算して、秒速340メートル

光の速さは音の速さに比べて非常に速いため、光が見えた瞬間を音が発せられた時間とみなすことができます。音の速さを求めるには、音が伝わった距離を、光と音の到達時間の時間差で割ります。この場合、1020メートルを3秒で割ることにより、秒速340メートルと算出されます。

埼玉公立高校入試(2024)類似

円柱状レンズによる実像の反転

Q131 透明な円柱状のコップに水を満たし、腕を伸ばして少し離れた位置から、コップ越しに「は」という文字を観察しました。このとき、コップを通して観察される文字の見え方として最も適切なものはどれですか。

★★ 基本実験・観察正答率 — 🔥 類題2問

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✅ 正解

もとの文字の左右が逆向きに見える

水を入れた円柱状のコップは、横方向に対して中央が膨らんだ凸レンズと同じ働きをします。物体から出た光がコップに入射・出射する際に屈折し、焦点の外側にある物体の光は一点で交わったあとに左右が入れ替わります。観察者がこの交点（焦点）よりも遠くから見ている場合、左右が反転した実像が観察されることになります。なお、円柱状のコップは上下方向には曲率を持たないため、上下の向きは変わりません。

宮城公立高校入試(2021)類似

沈む物体にはたらく力の関係

Q132 液体中にある物体が沈んで底に到達するまでの間、その物体にはたらく重力と浮力の大きさの関係について、正しく説明しているものはどれですか。

★★ 基本原理・計算正答率 — 🔥 類題2問

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✅ 正解

下向きの重力の大きさが、上向きの浮力の大きさよりも大きい。

物体が液体中を沈んでいくのは、物体を下へ動かそうとする重力が、物体を押し上げようとする浮力よりも大きいためです。浮力は重力と逆向きにはたらきますが、重力の大きさが浮力の大きさに勝っている状態であれば、物体は重力の方向である下方へと沈んでいきます。

山形公立高校入試(2023)類似

凸レンズの焦点距離

Q133 凸レンズから物体を遠ざけていくとき、スクリーンにできる実像をはっきり映るようにするためには、スクリーンをどのように動かす必要がありますか。ただし、もともと物体は焦点距離の2倍の位置にあったものとします。

★★ 基本実験・観察正答率 — 🔥 類題2問

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✅ 正解

スクリーンをレンズに近づける

凸レンズから物体を遠ざけると、レンズを通った光が一点に集まる位置（実像ができる位置）は、レンズの焦点に近づくように移動します。そのため、スクリーンをレンズに近づけることで、再びはっきりとした実像を映し出すことができます。

宮城公立高校入試(2025)類似

光の反射

Q134 平らな鏡を壁に固定し、光源装置から光を当てて反射させる実験を行います。鏡の面に対して垂直な線を引き、その線と「鏡に向かって進む光」がなす角度を角度A、「鏡の面ではね返って進む光」がなす角度を角度Bとするとき、角度Aと角度Bの関係および名称について正しく述べたものはどれですか。

★★ 基本実験・観察正答率 — 🔥 類題3問

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✅ 正解

角度Aを入射角、角度Bを反射角といい、角度Aと角度Bの大きさは常に等しくなる

光が反射するとき、反射面に垂直な線と入射する光のなす角を入射角、反射面に垂直な線と反射して出ていく光のなす角を反射角と呼びます。これら2つの角度は常に等しくなり、これを反射の法則といいます。鏡の面そのものとの間の角度ではなく、垂直な線（法線）との間の角度を指す点に注意が必要です。

千葉公立高校入試(2020)類似

光の屈折

Q135 空気中から水の内部に向けて光を斜めに入射させたとき、境界面での光の進み方について正しく述べたものはどれですか。ただし、境界面に垂直な線と入射した光とのなす角を入射角、屈折した光とのなす角を屈折角とします。

★★ 基本実験・観察正答率 —

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✅ 正解

入射角よりも屈折角の方が小さくなるように進む

光が空気中から水やガラスなどの光が進みにくい物質へ斜めに入射する場合、光は境界面で法線（垂直な線）に近づくように折れ曲がります。その結果、屈折角は常に入射角よりも小さくなります。

群馬公立高校入試(2024)類似

屈折

Q136 光が空気中からガラスや水など、種類の異なる物質へ進むとき、その境界面で光が折れ曲がって進む現象を何といいますか。最も適切な用語を選択してください。

★ やさしい知識正答率 — 🔥 類題3問

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✅ 正解

屈折

光が異なる物質の境界面に入射した際、物質によって光の進む速さが異なるために進行方向が変化します。この現象を屈折と呼び、光が空気中からガラスなどの密度の高い物質へ進むとき、入射角よりも屈折角の方が小さくなるように曲がります。

高知公立高校入試(2021)類似

光の屈折による浮き上がり現象

Q137 光が水中から空気中へ進むとき、水と空気の境界である水面で光が折れ曲がる現象を何といいますか。

★ やさしい知識正答率 — 🔥 類題3問

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✅ 正解

屈折

光が異なる物質の境界を斜めに進むとき、その境界で進行方向が変わる現象を屈折と呼びます。今回のケースでは水面がその境界にあたります。

群馬公立高校入試(2025)類似

フックの法則

Q138 ばねに加える力の大きさを大きくしていくと、ばねの伸びもそれにともなって大きくなります。このように、ばねの伸びる長さが、ばねに加えた力の大きさに比例するという関係を示す法則を何といいますか。

★ やさしい知識正答率 — 🔥 類題3問

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✅ 正解

フックの法則

ばねの伸びと加えた力の大きさの間には正比例の関係が成り立ちます。この物理学上の規則性は、発見者の名前にちなんでフックの法則と呼ばれます。慣性の法則は物体の運動状態に関するもの、作用反作用の法則は2物体間にはたらく力に関するものであり、ばねの性質を示すものではありません。

群馬公立高校入試(2018)類似

音を伝える物質

Q139 物体が震えることで発生した音は、まわりの物質を介して移動します。音が伝わる際に起こっている現象と、その代表的な物質の組み合わせとして適切なものはどれですか。

★ やさしい知識正答率 — 🔥 類題3問

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✅ 正解

空気の振動

音は物体が振動することによって発生し、その振動がまわりの空気などの物質を次々に揺らすことで伝わっていきます。このように、音の正体は波としての振動であり、光や熱の移動とは異なる現象です。

岩手公立高校入試(2024)類似

密度による物体の浮沈

Q140 食塩水が満たされた水槽の中に、水を凍らせて膨らんだ状態のペットボトルを入れたところ、水面に浮いた。この現象が起こった理由を、密度と浮沈の関係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。

★★ 基本実験・観察正答率 — 🔥 類題2問

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✅ 正解

凍って体積が大きくなったことで、ペットボトル全体の密度が食塩水の密度よりも小さくなったから。

物体が液体に浮くのは、物体の密度が液体の密度よりも小さい場合である。水は凍ると体積が増えて密度が小さくなる性質があり、さらに食塩水は真水に食塩が溶けている分、真水よりも密度が大きい。このため、ペットボトル全体の密度が食塩水の密度を下回り、水面に浮くことになる。質量や体積の大小のみで浮沈が決まるわけではないことに注意が必要である。

群馬公立高校入試(2024)類似

屈折

Q141 光が空気中からガラスの境界面に対して斜めに入射するとき、光の進み方について述べた説明として正しいものはどれですか。

★★★ 標準原理・計算正答率 — 🔥 類題3問

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✅ 正解

空気中の入射角よりも、ガラスの中へ進む屈折角の方が小さくなる

光が空気中からガラスや水などの物質へ入射する場合、境界面で屈折が起こり、屈折した光と法線（境界面に垂直な線）とのなす角である「屈折角」は、入射した光と法線とのなす角である「入射角」よりも必ず小さくなります。逆の進み方（ガラスから空気中へ）の場合は、屈折角の方が大きくなります。

群馬公立高校入試(2025)類似

弾性

Q142 物体に外部から力を加えて変形させたとき、加えた力を取り除くと元の形に戻ろうとする性質を何というか、最も適切な名称を選びなさい。

★ やさしい知識正答率 — 🔥 類題2問

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✅ 正解

弾性

物体に力が加わって変形が生じた際、その力を取り除いたときに元の形状や状態に復元しようとする性質を弾性と呼ぶ。この性質を利用した代表的な道具にばねやゴムがある。一方、力を取り除いても変形したままになる性質は塑性と呼ばれ、弾性とは区別される。

秋田公立高校入試(2025)類似

水面の像

Q143 風のない穏やかな水面の近くに物体があるとき、水面に映って見える「像」の見え方として、最も適切なものはどれですか。

★ やさしい知識正答率 — 🔥 類題2問

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✅ 正解

実物と上下が逆さまになり、水面を対称の軸とした像

光が静かな水面で反射するとき、水面を対称の軸（折り目）として、実物と対応する位置に像がつくられます。このとき、水面に対して垂直方向の向きが入れ替わるため、水面に映る像は実物と上下が逆さまになります。壁に掛かった鏡のように垂直な面での反射では左右が逆になりますが、水平な水面での反射では上下が逆に観察されるのが特徴です。

埼玉公立高校入試(2016)類似

水中での凸レンズの焦点距離の変化

Q144 光学台の上に、電球、凸レンズ、スクリーンを一直線に並べ、スクリーンにはっきりと電球のフィラメントの像を映し出しました。この装置全体を、各器具の距離を変えずにそのまま大きな水槽に沈め、装置全体を水で満たしたとき、スクリーンの像はどのようになりますか。また、再びはっきりした像を映すための操作として適切なものはどれですか。

★★ 基本実験・観察正答率 — 🔥 類題3問

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✅ 正解

像がぼやけるため、スクリーンをレンズから遠ざけるように移動させる

水中では空気中よりも凸レンズの屈折が弱くなるため、光が集まる位置（焦点）がレンズから遠い方へ移動します。したがって、空気中でピントが合っていたスクリーンの位置では、水中に入れると像がぼやけてしまいます。はっきりした像を再び映し出すためには、光が収束する位置に合わせてスクリーンをレンズから遠ざける操作が必要となります。

北海道公立高校入試(2018)類似

立方体の体積

Q145 水を入れた水そうに、ばねばかりにつるした立方体の物体をゆっくりと沈めていく実験を行いました。水面から物体の底面までの深さを一センチメートルずつ増やしながらばねばかりの値を測定したところ、三センチメートルまでは値が減少し続けましたが、三センチメートルよりも深くなると、ばねばかりの値は零点五零ニュートンのまま変化しなくなりました。この実験結果から判断できる、この物体の高さとして適切なものを選択してください。

★★ 基本実験・観察正答率 — 🔥 類題2問

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✅ 正解

三センチメートル

物体が液体に沈むとき、物体にはたらく浮力は、物体が押しのけた液体の体積に比例します。物体の一部が水面上に出ている間は、沈める深さを増すほど水中の体積が増えるため浮力が大きくなり、ばねばかりの示す値（重力から浮力を引いた値）は減少します。しかし、物体が完全に水面下に没すると、それ以上深く沈めても物体が押しのける水の体積は変化しないため、浮力は一定となり、ばねばかりの値も変化しなくなります。値が変化しなくなった境界の深さが物体の高さに一致するため、この物体の高さは三センチメートルと判断できます。

北海道公立高校入試(2018)類似

対流

Q146 液体や気体などの物質そのものが循環することによって、熱が全体へと運ばれる現象を何といいますか。

★ やさしい知識正答率 — 🔥 類題2問

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✅ 正解

対流

液体や気体には流動性があるため、温められた部分が移動することで熱を運びます。この現象を対流と呼び、金属などの固体を熱が伝わる「伝導」や、物質を介さずに熱が伝わる「放射」とは区別されます。

高知公立高校入試(2017)類似

凸レンズによる実像の向き

Q147 光源の前に、アルファベットの「L」の形に穴が開いた板を置き、凸レンズを通してスクリーンにはっきりと像を映し出しました。このとき、光源側から見た板の「L」の向きに対して、スクリーン側にいる観察者から見た像はどのような向きに見えますか。

★★ 基本実験・観察正答率 — 🔥 類題2問

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✅ 正解

「L」を上下および左右の両方とも逆にした向き

凸レンズによってスクリーン上に光が集まってできる実像は、物体から出た光がレンズの中心を通り抜けて反対側に進むため、もとの物体に対して上下および左右がすべて逆になる性質があります。この向きの状態を倒立と呼びます。したがって、アルファベットの「L」を180度回転させたような向きでスクリーンに映し出されます。

秋田公立高校入試(2022)類似

弾性力

Q148 弾性力について説明した文として、最も適切なものはどれか選びなさい。

★★★ 標準原理・計算正答率 — 🔥 類題3問

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✅ 正解

物体が変形したとき、その変形の大きさに応じて、元の状態に戻ろうとする向きにはたらく力。

弾性力は変形した物体が元の形に戻ろうとする際に発生する力であり、その向きは必ず変形を打ち消す（元の状態に戻る）方向になります。ばねなどの場合、弾性力の大きさはフックの法則により、ばねの伸びや縮みの大きさに比例するという特徴があります。

高知公立高校入試(2023)類似

水圧の向きと大きさ

Q149 水中に直方体の物体を沈めたとき、その表面にはたらく水圧のようすを説明したものとして適切なものはどれですか。

★★ 基本実験・観察正答率 — 🔥 類題3問

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✅ 正解

上面には下向きの水圧が、下面には上向きの水圧がはたらき、下面にはたらく水圧の方が大きい。

水圧は面に垂直にはたらくため、直方体の上面には下向き、下面には上向きの力が加わります。水深が深いほど水圧は大きくなるため、上面よりも深い位置にある下面の方が、受ける水圧は大きくなります。この上下の水圧の差が、物体を浮かせようとする力（浮力）の原因となります。

山口公立高校入試(2021)類似

実像の大きさと距離の関係

Q150 凸レンズを用いた実験において、物体から凸レンズまでの距離を30.0cmから10.0cmへと徐々に近づけていき、その都度スクリーンを前後させてはっきりとした実像を映した。このとき、凸レンズから10.0cmの位置が最も焦点に近いものとすると、実験結果から導き出される正しい説明はどれか。

★★★ 標準原理・計算正答率 — 🔥 類題3問

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✅ 正解

物体を焦点に近づけるほど、スクリーンをレンズから遠ざける必要がある

凸レンズによってできる実像の位置と大きさは、物体とレンズの距離によって決まります。物体を焦点の外側でレンズに近づける（焦点に近づける）ほど、光が一点に集まる距離はレンズから遠くなります。数値データにおいても、レンズを物体へ近づけるほどスクリーンの位置が50.0cmと遠くなっていることから、物体を焦点に近づけるほど像が結ばれる位置は遠くなることがわかります。

宮城公立高校入試(2021)類似

浮力の大きさの図示

Q151 ばねばかりにつるした高さ7cmの円柱状の物体を、水面から底面までの距離が8cmとなる深さまで沈めました。この状態から、物体をさらに深い「水面から底面までの距離が12cm」の位置まで移動させたとき、物体にはたらく浮力の大きさと、ばねばかりが示す値の変化について述べたものとして適切なものはどれか。ただし、物体は水槽の底にはついていないものとします。

★★★ 標準原理・計算正答率 — 🔥 類題3問

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✅ 正解

浮力の大きさは変わらず、ばねばかりの示す値も変わらない

物体にはたらく浮力の大きさは、物体が押しのけた液体の体積（沈んでいる部分の体積）によって決まります。物体が完全に水中に沈んでいる場合、さらに深く移動させても物体が押しのける水の体積は変化しないため、浮力の大きさは一定です。したがって、重力と浮力の差であるばねばかりの目盛りも変化しません。

青森公立高校入試(2023)類似

虚像の大きさの変化

Q152 凸レンズの焦点よりも内側の位置に物体を置き、レンズを通して物体を観察したところ、実物よりも大きな像が見えました。この物体を焦点の位置から凸レンズに向かって近づけていったとき、観察される像の大きさの変化と、実物の大きさと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。

★★ 基本実験・観察正答率 — 🔥 類題2問

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✅ 正解

像は徐々に小さくなっていくが、実物の大きさよりも小さくなることはない。

凸レンズの焦点の内側に物体を置いたとき、レンズを通して見える像は「虚像」と呼ばれ、常に実物よりも大きく、同じ向き（正立）に見える性質があります。物体を焦点からレンズに近づけていくと、光の屈折による拡大の度合いが小さくなるため、虚像の大きさは徐々に小さくなります。しかし、虚像が実物と同じ大きさになるのは物体がレンズに完全に重なったときであり、それ以外の焦点内側の位置では、虚像は必ず実物よりも大きくなります。

群馬公立高校入試(2016)類似

屈折

Q153 光が空気中から凸レンズ（ガラス）の中へ斜めに入射するとき、光の屈折のしかたについて、入射角と屈折角の関係を述べたものとして正しいものはどれか。

★★★ 標準原理・計算正答率 — 🔥 類題3問

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✅ 正解

入射角よりも屈折角の方が小さくなるように、境界で光が折れ曲がる

光が空気中からガラスや水などの、光の進む速さが遅くなる物質へ進むとき、境界で法線（境界面に垂直な線）に近づくように折れ曲がるため、屈折角は入射角よりも小さくなります。逆に、ガラスから空気中へ出るときは、屈折角は入射角よりも大きくなります。

秋田公立高校入試(2025)類似

反射の法則

Q154 光が鏡などの反射面にあたってはね返るとき、入射した光と反射面に対して垂直な線（法線）との間にできる角を入射角、反射した光と垂直な線との間にできる角を反射角といいます。この2つの角の大きさが常に等しくなるという決まりを何といいますか。

★ やさしい知識正答率 — 🔥 類題3問

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✅ 正解

反射の法則

光が物体の表面で跳ね返るとき、入射角と反射角は常に等しくなります。この物理的な原理を反射の法則と呼びます。入射角や反射角を測る際は、反射面そのものではなく、反射面に垂直な線（垂線）を基準にする点に注意が必要です。

岩手公立高校入試(2018)類似

弦の振動と音の高さ

Q155 弦をはじいて音を出したとき、音の高さを決める要素となる「弦が1秒間に振動する回数」を何といいますか。その名称として適切なものを選びなさい。

★ やさしい知識正答率 — 🔥 類題3問

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✅ 正解

振動数

音の高さは、音源が1秒間に振動する回数によって決まります。この回数を振動数（単位はヘルツ：Hz）と呼び、振動数が多いほど音は高く、振動数が少ないほど音は低くなります。振幅は音の大きさを決める要素であり、混同しないよう注意が必要です。

高知公立高校入試(2025)類似

凸レンズの焦点距離の決定

Q156 光学台の上に光源、凸レンズ、スクリーンを一直線上に並べ、光源から凸レンズまでの距離を30cmに設定しました。次に、光源からスクリーンまでの距離が60cm（凸レンズからスクリーンまでの距離が30cm）になるようにスクリーンを動かしたところ、スクリーン上に光源と同じ大きさの像がはっきりと映りました。この実験で用いた凸レンズの焦点距離として正しい数値を選んでください。

★★ 基本原理・計算正答率 — 🔥 類題2問

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✅ 正解

15cm

物体から凸レンズまでの距離と、凸レンズからスクリーンまでの距離が等しくなり、物体と同じ大きさの実像ができるとき、その距離は焦点距離の二倍になるという法則があります。この実験では、凸レンズから30cmの距離に物体を置いたときに同じ大きさの像ができたため、30cmが焦点距離の二倍にあたります。したがって、30を2で割った15cmがこのレンズの焦点距離となります。

岩手公立高校入試(2016)類似

吸盤が壁に付着する原理

Q157 滑らかな垂直な壁面にゴム製の吸盤を強く押しつけたところ、吸盤は壁に張り付いて固定されました。このとき、吸盤を外側から壁に向かって押しつけている空気の圧力を何と呼びますか。最も適切な名称を答えなさい。

★ やさしい知識正答率 — 🔥 類題2問

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✅ 正解

大気圧

地球をとりまく空気の層によって生じる圧力を大気圧と呼びます。吸盤を壁に押しつけると内部の空気が追い出され、外側からかかる大気圧によって吸盤が壁面に強く押しつけられることで固定されます。

広島公立高校入試(2017)類似

凸レンズの焦点距離の算出

Q158 凸レンズを用いた実験において、物体から凸レンズまでの距離を15cm、凸レンズからスクリーンまでの距離を15cmにしたとき、スクリーンに物体と同じ大きさの像が映りました。この凸レンズの焦点距離は何cmですか。

★★ 基本原理・計算正答率 — 🔥 類題3問

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✅ 正解

7.5cm

凸レンズによって物体と同じ大きさの像ができるとき、物体からレンズまでの距離およびレンズから像（スクリーン）までの距離は、どちらも焦点距離の2倍の値になります。この問題では、焦点距離の2倍が15cmに該当するため、その半分の値である7.5cmがこの凸レンズの焦点距離となります。

岩手公立高校入試(2018)類似

凸レンズによる実像

Q159 物体から出た光が凸レンズを通り、屈折して反対側のスクリーン上に集まってできる像を「実像」と呼びます。この実像ができる原理と性質について説明したものとして、最も適切な内容を選びなさい。

★★ 基本原理・計算正答率 — 🔥 類題2問

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✅ 正解

レンズを通過した光が実際に1点に集まるため、スクリーンを置くと映り、向きは上下左右が逆になる

凸レンズによる実像は、物体から出た複数の光が凸レンズで屈折し、レンズの反対側にある特定の場所で再び集まることによって生じます。光が実際にそこに集まっているため、スクリーンを置くことでその姿を投影することができます。このとき、物体の高いところから出た光はレンズの下側へ、左側から出た光は右側へと進むため、得られる像は必ず上下左右逆の向きになります。

埼玉公立高校入試(2016)類似

凸レンズの焦点距離の決定

Q160 凸レンズを用いて、光源の物体と同じ大きさの実像をスクリーンに映し出す実験を行いました。このとき、物体からレンズまでの距離と、レンズからスクリーンまでの距離、および焦点距離の関係について正しく述べたものはどれですか。

★ やさしい知識正答率 — 🔥 類題2問

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✅ 正解

物体からレンズまでの距離が焦点距離の2倍のとき、レンズからスクリーンまでの距離も焦点距離の2倍となり、等倍の実像ができる。

物体を焦点距離の2倍の位置に置くと、光の屈折により、レンズを挟んで反対側の焦点距離の2倍の位置にすべての光が集まり、実物と全く同じ大きさの実像が形成されます。この関係を利用することで、逆算的に凸レンズの焦点距離を特定することが可能です。物体が焦点の内側にある場合は実像はできず、焦点上にある場合は像が結ばれません。

山口公立高校入試(2021)類似

焦点距離と像の関係

Q161 凸レンズを用いた実験において、物体を凸レンズから5.0cmの位置に置いたところ、スクリーンをどの位置に移動させても、はっきりとした像を映し出すことができませんでした。このときの、物体から凸レンズまでの距離と「焦点距離」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。

★★ 基本実験・観察正答率 — 🔥 類題2問

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✅ 正解

物体と凸レンズの距離が、焦点距離よりも短い。

物体が焦点距離の内側（レンズに近い側）にあるとき、レンズを通った光は屈折した後に収束せず、スクリーン上に実像を結ぶことができません。物体を凸レンズから5.0cmの位置に置いても像ができなかったということは、その凸レンズの焦点距離が5.0cmよりも長いことを示しています。

北海道公立高校入試(2024)類似

圧力と面積の関係

Q162 重さが60ニュートンの直方体の物体を、水平な床の上に置きます。このとき、物体の置き方を変えて、床に接する面積（底面積）を元の面積の半分にした場合、床にはたらく圧力はどうなりますか。

★★ 基本実験・観察正答率 — 🔥 類題3問

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✅ 正解

圧力が2倍になる

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

群馬公立高校入試(2024)類似

実像

Q163 物体から出た光が凸レンズを通過したあと、実際にスクリーン上の一点に集まってできる像のことを何といいますか。その名称として正しいものを選択してください。

★ やさしい知識正答率 — 🔥 類題3問

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✅ 正解

実像

物体から出た光が凸レンズで屈折し、スクリーンなどの一点に実際に集まって結ばれる像を実像といいます。これに対し、凸レンズをのぞいたときに見える、実際には光が集まっていない像を虚像と呼び、区別されます。

長崎公立高校入試(2014)類似

弦の張りと音の高さ

Q164 モノコードの弦を弾いて音を出すとき、弦の張りの強さを強くしてから同じように弾いた場合、弦の振動数と音の高さの変化の組み合わせとして正しいものはどれですか。

★ やさしい知識正答率 —

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✅ 正解

振動数が多くなり、音は高くなる

音の高さは、物体が1秒間に振動する回数である「振動数」によって決まります。弦をより強く張ると、弾いたときに弦が元に戻ろうとする力が強く働くため、振動の速度が上がります。その結果、振動数が増加し、発生する音は高くなります。

千葉公立高校入試(2018)類似

全反射

Q165 光の全反射が起こる条件について述べたものとして、正しいものはどれか選びなさい。

★★★ 標準原理・計算正答率 — 🔥 類題3問

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✅ 正解

光がガラスから空気中へ進むとき、入射角を臨界角より大きくする

全反射が起こるためには2つの条件が必要です。1つ目は、光が「屈折率の大きい物質」から「小さい物質」へ進もうとすること（例：ガラスから空気）。2つ目は、その入射角が「臨界角」と呼ばれる特定の角度よりも大きくなることです。空気からガラスへ進む場合には、屈折角が入射角よりも常に小さくなるため、全反射は起こりません。

宮城公立高校入試(2025)類似

鏡に映る像の範囲

Q166 真上から見た位置関係がわかる格子状の床において、壁にある鏡の端で反射して観察者の目に届く光の道筋を確認し、鏡に映る範囲を調べます。鏡の左端に注目したとき、鏡を通して見える領域の境界線を正しく見つけるための手順はどれですか。

★★★ 標準実験・観察正答率 —

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✅ 正解

観察者の目の位置から鏡の左端へ線を引き、その線が鏡の面となす角（反射角）と同じ角度で、鏡の面から反対側へ進む線（入射光の道筋）をたどる。

鏡に映る範囲の境界線は、鏡の端ギリギリで反射して目に届く光の道筋を考えることで特定できます。反射の法則（入射角＝反射角）に基づき、目と鏡の端を結ぶ線（反射光）が決まれば、それに対応する入射光の道筋が決まります。この入射光の道筋よりも内側にある物体が、鏡のその端を利用して視認できる範囲となります。格子状の図面がある場合は、マスの数を利用して入射角と反射角が等しくなるように線を引くことで正確な範囲が求められます。

北海道公立高校入試(2023)類似

レンズの屈折と虚像の大きさ

Q167 凸レンズの焦点の内側に物体を置いたときに観察される「虚像」の性質について、レンズの形状と像の変化の関係を説明したものとして最も適切なものはどれですか。

★★★ 標準原理・計算正答率 — 🔥 類題2問

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✅ 正解

レンズの膨らみが小さくなるほど光の屈折が弱まるため、虚像の大きさは実物の大きさに近づく

凸レンズによる虚像は、物体から出た光がレンズで屈折することによって、実物よりも大きく見える現象です。レンズが平らな板に近づき、その膨らみが小さくなるほど、光を曲げる力である屈折の作用は弱まります。屈折が弱まるということは、レンズを通したときの見え方が実物を見たときの状態に近づくことを意味するため、虚像の大きさは実物の大きさに近づいていきます。

埼玉公立高校入試(2016)類似

光の屈折角の大きさ

Q168 光がガラスから空気へ進むとき、境界面で光が屈折する現象について、入射角と屈折角の大きさの関係を正しく説明しているものはどれですか。

★ 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

光がガラスのような密度の高い物質から、空気のような密度の低い物質へ進むとき、光の速さが変化することによって境界面で屈折が起こります。このとき、光は境界面に対して垂直な線（法線）から遠ざかるように折れ曲がる性質があるため、空気中の屈折角はガラス中の入射角よりも常に大きくなります。

北海道公立高校入試(2024)類似

圧力と面積の関係

Q169 水平な面上に、重さが60ニュートンの直方体の物体が置かれています。この物体が面と接している底面の面積が0.12平方メートルであるとき、物体が面に及ぼす圧力は何パスカル（Pa）ですか。

★★★ 標準原理・計算正答率 — 🔥 類題3問

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✅ 正解

500 Pa

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

広島公立高校入試(2017)類似

実像の作図と焦点の位置

Q170 光学台の上に凸レンズ、物体、スクリーンを一直線上に並べた。凸レンズの中心から15cm離れた位置に物体を置いたところ、レンズをはさんだ反対側のスクリーン上に、物体と同じ大きさの実像がはっきり映った。この凸レンズの焦点距離として正しい数値はどれか。

★★ 基本原理・計算正答率 — 🔥 類題3問

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✅ 正解

7.5cm

スクリーンに物体と同じ大きさの実像が映るとき、物体からレンズの中心までの距離は焦点距離の2倍に相当する。今回のケースでは15cmが焦点距離の2倍にあたるため、その半分である7.5cmが焦点距離となる。また、このときレンズからスクリーンまでの距離も15cmとなっている。

北海道公立高校入試(2021)類似

離れてはたらく力

Q171 物体が互いに接していなくても、空間を隔ててはたらく力として適切なものはどれですか。

★ やさしい知識正答率 — 🔥 類題2問

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✅ 正解

地球が中心に向かって物体を引っ張る重力

力には、物体と物体が接触してはたらくものと、離れていてもはたらくものの2つのタイプがあります。重力や磁石の力、電気の力は、物体が直接触れていなくても空間を隔てて作用する性質を持ちます。これに対し、摩擦力や弾性力、垂直抗力は、物体同士が接触することではじめて生じる力です。

岩手公立高校入試(2021)類似

垂直抗力

Q172 水平な面上に置かれた物体が静止しているとき、物体にはたらく重力と垂直抗力の関係について述べた文として正しいものはどれですか。

★★ 基本原理・計算正答率 — 🔥 類題3問

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✅ 正解

重力と垂直抗力は大きさが等しく、向きが反対であり、つり合っている。

水平面で物体が静止している状態では、下向きの重力と上向きの垂直抗力の２つの力が１つの物体にはたらいています。これらは大きさが等しく、一直線上で向きが反対であるため、つり合いの状態にあります。

北海道公立高校入試(2020)類似

虚像

Q173 凸レンズを使って物体を観察するとき、物体を焦点とレンズの間に置くと、レンズ越しに実際よりも大きな像が見えます。このとき見える、実物と同じ向きをした像の名称として正しいものはどれですか。

★ やさしい知識正答率 — 🔥 類題3問

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✅ 正解

虚像

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

千葉公立高校入試(2019)類似

ばねののびの合算

Q174 100gのおもりAを1個つるすと1.0cmのび、150gのおもりBを1個つるすと1.5cmのびるばねがあります。このばねに、おもりAを5個とおもりBを3個同時に吊り下げたとき、ばねののびの合計は何cmになりますか。ただし、ばねののびはおもりの重さに比例するものとします。

★★ 基本原理・計算正答率 —

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✅ 正解

9.5cm

ばねののびは、つるしたおもりの重さに比例します。おもりAを5個つるしたときののびは、1.0cm × 5 ＝ 5.0cmとなり、おもりBを3個つるしたときののびは、1.5cm × 3 ＝ 4.5cmとなります。複数の種類のおもりを同時に吊り下げた場合、全体のばねののびは、それぞれのおもりを単独でつるしたときに生じるのびの合計となるため、5.0cm ＋ 4.5cm ＝ 9.5cmとなります。

秋田公立高校入試(2022)類似

浮力の算出

Q175 滑車を用いて物体を水中に沈めていく実験において、物体の全体が水面の下に完全に沈んだ状態から、さらに物体を深い位置まで沈めていった。このとき、物体にはたらく浮力の大きさと、物体を引くばねばかりの値の変化について述べた説明として、最も適切なものを選びなさい。ただし、水槽の底に物体が触れることはないものとする。

★★ 基本実験・観察正答率 — 🔥 類題2問

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✅ 正解

水深が深くなっても物体が押しのけている水の体積は変わらないため、浮力は変化せず、ばねばかりの値も一定である。

浮力の大きさは、物体が押しのけている液体の重さ（体積）によって決定される。物体が完全に水中に入った後は、どれだけ深く沈めても物体が押しのける水の体積は一定であるため、生じる浮力の大きさも変化しない。したがって、浮力と重力の合計値とつり合っているばねばかりの値も、水深に関わらず一定に保たれる。

千葉公立高校入試(2017)類似

圧力の算出

Q176 質量2.4kgで、3辺の長さが20cm、10cm、5cmの直方体の物体があります。この物体の20cm×10cmの面を底面にして水平な台の上に置いたとき、台にはたらく圧力は何Pa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。

★★ 基本原理・計算正答率 — 🔥 類題2問

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✅ 正解

1200Pa

まず重力の大きさを求めると、2.4kgは2400gなので24Nとなります。次に底面積を平方メートル（m²）に換算すると、20cmは0.2m、10cmは0.1mなので、0.2 × 0.1 ＝ 0.02m²です。圧力を求める式「力(N) ÷ 面積(m²)」に当てはめると、24 ÷ 0.02 ＝ 1200Paとなります。単位をcm²のまま計算しないよう注意が必要です。

岩手公立高校入試(2016)類似

ガラスを通る光の屈折

Q177 厚いガラスブロックを文字の上に置くと、斜めから見たときに文字が本来の位置からずれて浮き上がったように見えることがあります。この現象について述べた次の文の（　）にあてはまる用語の組み合わせとして正しいものを選びなさい。「光が異なる物質の（　①　）を斜めに通るとき、進行方向が変わる（　②　）という現象が起こる。このため、ガラスを通る光の道筋が変わり、物体が本来の位置からずれて見える。」

★ やさしい知識正答率 — 🔥 類題2問

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✅ 正解

①：境界線、②：屈折

光が空気からガラス、水などの異なる物質へ斜めに進むとき、その境界線で光が折れ曲がる現象を屈折と呼びます。この原理により、水中にある物体やガラス越しにある物体は、実際の位置から浮き上がったり、横にずれたりして見えます。このとき、光の進む角度（入射角と屈折角）の関係は、物質の密度や種類によって決まります。

石川公立高校入試(2024)類似

フックの法則

Q178 何も吊るさないときの長さ（自然の長さ）が12.0cmのばねがあります。このばねに1.0Nの力を加えると、全体の長さが15.0cmになりました。このばねに2.0Nの力を加えたとき、ばねの「全体の長さ」は何cmになりますか。

★★ 基本原理・計算正答率 — 🔥 類題2問

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✅ 正解

18.0cm

フックの法則によれば、ばねの伸びは力の大きさに比例します。まず、1.0Nの力を加えたときの伸びを計算すると、15.0cm － 12.0cm ＝ 3.0cmです。加える力を2.0N（2倍）にすると、伸びも2倍の6.0cmになります。したがって、全体の長さは自然の長さ12.0cmに伸びの6.0cmを加えて18.0cmとなります。

埼玉公立高校入試(2023)類似

焦点距離の2倍の位置における実像

Q179 焦点距離が10cmの凸レンズを使い、光学台の上で光源、凸レンズ、スクリーンを一直線上に並べる実験を行いました。凸レンズから20cm離れた位置に光源を置いたとき、凸レンズを通過した光が反対側のスクリーン上で一点に集まって像をつくりました。このときスクリーンに映った像の名称と向きの組み合わせとして、適切なものはどれですか。

★ やさしい知識正答率 — 🔥 類題2問

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✅ 正解

実像であり、光源と上下左右が逆向きになっている

凸レンズを通過した光が実際にスクリーンなどの面に集まってできる像を実像と呼びます。物体を焦点距離の2倍の位置（今回は10cm×2=20cm）に置いたときにできる実像は、必ず上下左右が逆（倒立）になる性質があります。

山形公立高校入試(2023)類似

凸レンズを通過する光の進み方

Q180 凸レンズの左側にある物体の一点から出た光が、レンズを通過して右側のスクリーン上ではっきりと像を結ぶとき、光はどのような経路をたどって一点に集まりますか。

★★ 基本実験・観察正答率 — 🔥 類題2問

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✅ 正解

光軸に平行に進みレンズで屈折して焦点を通った光と、レンズの中心を直進した光が、スクリーン上の一点で交差する

物体上の一点から出た光が像を結ぶためには、レンズを通過した複数の光が再び一点に集まる必要があります。その代表的な経路は、光軸に平行に進みレンズで屈折して反対側の焦点を通る光と、レンズの中心をそのまま直進する光です。これら二本の光線が交わる位置が、スクリーン上で像ができる位置に対応しています。

秋田公立高校入試(2022)類似

水圧の深さ依存性

Q181 水圧の大きさと、水面からの深さの関係について正しく述べたものはどれですか。

★ やさしい知識正答率 — 🔥 類題2問

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✅ 正解

水圧の大きさは、水面からの深さが深くなるほど大きくなり、深さに比例する

水圧は、その地点よりも上にある水の重さによって生じる力である。そのため、水面からの深さが深くなればなるほど、その上にある水の量が増えるため水圧は大きくなる。このとき、水圧の大きさは深さに比例して増加するという法則がある。

秋田公立高校入試(2022)類似

弾性力

Q182 ばねやゴムのように、力を加えて変形させた物体が元の形に戻ろうとするときに生じる力を何といいますか。

★ やさしい知識正答率 — 🔥 類題3問

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✅ 正解

弾性力

物体に力を加えて形を変えたとき、その物体が元の状態に戻ろうとする性質を弾性といい、このとき生じる力が弾性力です。摩擦力は運動を妨げる向きにはたらく力であり、磁力は磁石の間ではたらく力、垂直抗力は面が物体を垂直に押し返す力であるため、区別する必要があります。

山形公立高校入試(2024)類似

弦の太さと振動数の関係

Q183 モノコードの弦の長さや張る強さを変えずに、太さだけをより細いものに取り替えて弦を弾いたとき、生じる音の性質と振動数の変化について正しい組み合わせはどれか。

★ やさしい知識正答率 —

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✅ 正解

音は高くなり、振動数は多くなる

弦の振動によって発生する音の高さは、1秒間に振動する回数である振動数によって決まります。弦の長さや張る強さが一定の場合、弦が細いほど弦の質量が軽くなり振動しやすくなるため、振動数が多くなります。振動数が多くなると、発生する音は高くなります。

北海道公立高校入試(2014)類似

プリズム内における光の直進と屈折経路

Q184 ガラスプリズムの内部を進んできた光が、斜めの境界から空気中へと進む際、光はどのように屈折しますか。その理由と進む向きの組み合わせとして適切なものを選びなさい。

★★ 基本原理・計算正答率 — 🔥 類題2問

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✅ 正解

ガラスより空気中の方が光の進む速さが速いため、境界面の法線から遠ざかる向きに曲がる

光が屈折するのは、物質によって光が伝わる速さが異なるためです。ガラスから空気中へ光が出る場合、光の速さが速くなるため、屈折角が入射角よりも大きくなります。その結果、光の進む向きは境界面に対して垂直な線（法線）から遠ざかるように折れ曲がります。

秋田公立高校入試(2016)類似

浮力

Q185 液体や気体（流体）の中にある物体が、その周囲の流体から受ける上向きの力の名称を何というか、書きなさい。

★ やさしい知識正答率 — 🔥 類題2問

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✅ 正解

浮力

液体や気体といった流体の中にある物体には、その周囲の流体から物体を押し上げようとする力がはたらきます。この力を浮力と呼びます。物体が受ける重力とは反対の向き（上向き）にはたらくのが特徴です。

群馬公立高校入試(2020)類似

３つの力のつり合い条件

Q186 水平な台の上に置かれた物体を、ばねを使って真上に一定の力で引き上げましたが、物体は台から浮き上がらずに静止していました。このとき、物体には「下向きの重力」、「上向きのばねが引く力（弾性力）」、および「上向きの台が物体を押し返す力（垂直抗力）」の3つの力が一直線上で同時にはたらいています。これらの力の関係について述べたものとして、科学的に最も適切なものはどれですか。

★★ 基本原理・計算正答率 — 🔥 類題2問

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✅ 正解

上向きの弾性力と垂直抗力の2つの力の合力が、下向きの重力と大きさが等しくなり、つり合っている。

物体が静止しているとき、物体にはたらく力の合計はゼロになります。この状況では、同じ上向きにはたらく「ばねが引く力」と「台が押す力」を足し合わせた合力が、下向きの「重力」と大きさが等しく、向きが反対の関係にあるため、力がつり合い、静止を維持しています。重力と弾性力だけでつり合っていると判断せず、台からの垂直抗力を含めた3つの力で考える必要があります。

埼玉公立高校入試(2021)類似

浮力

Q187 水槽の水に長方形の物体を入れたところ、物体の半分ほどが水に浸かった状態で静止しました。このとき、液体の中にある物体に対して重力とは反対の上向きにはたらく力を何といいますか。

★ やさしい知識正答率 — 🔥 類題2問

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✅ 正解

浮力

液体の中にある物体には、重力とは反対の向きである上向きの力がはたらきます。この力を浮力と呼び、物体が液体に浸かっている部分の体積が大きいほど、この力も大きくなります。

秋田公立高校入試(2022)類似

弾性力

Q188 物体をばねばかりにつるして水中に沈めたところ、ばねが引き伸ばされた状態で物体が静止しました。このとき、引き伸ばされたばねが物体を元の状態に戻そうとして、上向きに引き上げる力を何といいますか。

★★ 基本実験・観察正答率 — 🔥 類題3問

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✅ 正解

弾性力

物体を吊るしているばねが変形（伸び）しているとき、そのばねが元の形に戻ろうとして物体を引く力は弾性力と呼ばれます。この状況では、物体には下向きの重力、上向きの浮力、そしてばねによる上向きの弾性力が同時にはたらいてつり合っています。

北海道公立高校入試(2021)類似

垂直抗力

Q189 天井に密着させたゴム板に重りをつるしても、ゴム板が天井から離れずに固定されている現象について説明します。ゴム板が天井に強く押し付けられるのは、ゴム板の表側と裏側ではたらく大気の力に差があるためです。このとき、外部の大気圧による荷重に対して、天井の面がゴム板を押し返すようにはたらく力を何といいますか。

★ やさしい知識正答率 — 🔥 類題2問

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✅ 正解

垂直抗力

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

鹿児島公立高校入試(2017)類似

フックの法則

Q190 ばねに変形を加えたとき、もとの形に戻ろうとして生じる力を弾性力といいます。この弾性力の大きさが、ばねの伸びの大きさに比例するという物理法則の名称を何といいますか。

★ やさしい知識正答率 —

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✅ 正解

フックの法則

ばねには、変形した際に元の状態に戻ろうとする「弾性力」という力が働きます。この弾性力の大きさと、ばねの伸び（または縮み）の大きさが比例関係にあるという法則は、17世紀の科学者ロバート・フックによって発見されたため、フックの法則と呼ばれます。

広島公立高校入試(2017)類似

反射による像の向きの補正

Q191 凸レンズを通して形成された実像は、元の物体に対して上下左右が逆向きになります。この光を4枚の鏡を組み合わせた装置に通し、鏡1、鏡2、鏡3、鏡4の順に連続して反射させた後に観察したとき、最終的に見える像の向きはどうなりますか。

★★ 基本実験・観察正答率 — 🔥 類題2問

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✅ 正解

元の物体と上下左右が同じ向きの正立像になる

凸レンズによって作られた実像は、上下および左右が反転した状態です。鏡による反射が1回起こるたびに、その反射面に対して像の向きが反転します。4枚の鏡を特定の角度で適切に配置して反射を繰り返すと、上下の反転と左右の反転をそれぞれ補正することができるため、最終的には元の物体と同じ向きである正立像として観察することが可能になります。

青森公立高校入試(2024)類似

音の振動数の算出

Q192 コンピュータの画面上で音の波形を観察したところ、横軸の時間軸において、方眼の一目盛りは〇・〇〇一秒を示していた。ある音を鳴らしたとき、波の山から次の山までの一周期がちょうど方眼の四目盛り分であった。このとき、この音の振動数は何ヘルツか。

★★★ 標準原理・計算正答率 — 🔥 類題2問

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✅ 正解

二百五十ヘルツ

まず波の一周期にかかる時間を求める。一目盛りが〇・〇〇一秒で、一周期が四目盛り分であることから、周期は〇・〇〇四秒となる。振動数は一秒間あたりの振動回数であり、一周期の逆数（一÷周期）で算出できるため、一を〇・〇〇四で割った値である二百五十ヘルツが導き出される。

高知公立高校入試(2023)類似

物体の密度と水中でのバランス

Q193 天秤の両端に同じ質量の物体Aと物体Eを吊るしたところ、空気中で水平に釣り合いました。この状態のまま、物体Aと物体Eをすべて水中に沈めたところ、天秤は物体E側が下がり、物体A側が浮き上がりました。この現象が起きた理由として、物体Aと物体Eの「密度」および「体積」の関係に触れて説明したものとして最も適切なものはどれですか。

★★ 基本実験・観察正答率 — 🔥 類題2問

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✅ 正解

物体Eは物体Aよりも密度が大きいため体積が小さく、水から受ける浮力が物体Aより小さくなったから。

密度は単位体積あたりの質量を示すため、質量が同じ場合、密度が大きい物体ほどその体積は小さくなります。水中にある物体は、その物体が押しのけた水の重さと同じ大きさの浮力を上向きに受けますが、これは物体の体積に比例します。天秤の物体E側が下がったということは、物体Eにはたらく上向きの浮力が物体Aよりも小さかったことを意味します。したがって、物体Eは物体Aよりも体積が小さく、密度が大きいと判断できます。

高知公立高校入試(2017)類似

虚像

Q194 凸レンズによって「虚像」ができるときの条件と、その光の進み方の特徴について説明したものとして正しいものはどれか。

★★ 基本原理・計算正答率 — 🔥 類題2問

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✅ 正解

物体を焦点の内側に置いたとき、レンズを通過した後の光が広がる

虚像は、物体を凸レンズの焦点の内側に置いたときに生じる。焦点の外側に置いた場合は光が一点に集まって「実像」を結ぶが、焦点の内側に置くと、屈折した後の光は互いに遠ざかるように広がって進む。この広がった光の延長線上に像が見えるため、スクリーンには映らない虚像となる。

秋田公立高校入試(2021)類似

音の振幅と大きさの関係

Q195 モノコードの弦をはじいたとき、弦が振動する幅のことを何といいますか。また、その幅を大きくしたときに生じる音の変化として正しい組み合わせを選びなさい。

★ やさしい知識正答率 — 🔥 類題3問

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✅ 正解

振幅といい、音の大きさが大きくなる

発音体が振動する振れ幅のことを振幅と呼びます。音の三要素のうち、音の大きさはこの振幅に関係しており、振幅が大きくなるほど発生する音のエネルギーが大きくなり、私たちはそれを大きな音として認識します。振動数は音の高さに関係する指標であるため、音の大きさを変える要因とは区別する必要があります。

埼玉公立高校入試(2019)類似

ばねののびを利用した質量の測定

Q196 ばねに加える力の大きさと「ばねののび」が比例するという関係を利用して、吊るした物体の質量の算出などを行うことができる。この物理法則の名称を答えなさい。

★ やさしい知識正答率 — 🔥 類題3問

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✅ 正解

フックの法則

ばねののびは、弾性の限界内において加えた力の大きさに比例する。この関係をフックの法則と呼び、この性質を利用することで、のびの長さから物体の重さや質量を求めることが可能になる。

青森公立高校入試(2023)類似

凸レンズの焦点距離

Q197 凸レンズを使い、物体、凸レンズ、スクリーンを一直線上に並べる実験を行いました。物体からスクリーンまでの距離を80cmにし、そのちょうど真ん中の位置である40cmの場所に凸レンズを置いたところ、スクリーンに物体と同じ大きさの像がはっきりと映りました。このとき観察された像の名称と性質について述べたものとして正しいものはどれですか。

★ やさしい実験・観察正答率 — 🔥 類題2問

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✅ 正解

実像であり、向きはもとの物体と上下左右が反対である

物体から出た光が凸レンズを通り、実際にスクリーン上に集まってできる像を実像と呼びます。凸レンズによってスクリーンに映し出される実像は、必ずもとの物体に対して上下左右が反対（倒立）になる性質を持っています。今回の実験のように物体とレンズの距離が焦点距離の2倍の位置にあるとき、像の大きさは物体と同じになります。

北海道公立高校入試(2022)類似

音源

Q198 音を出している音叉（おんさ）に、糸で吊るした軽い球をそっと触れさせたとき、どのような現象が観察されますか。音の正体に関連付けて、最も適切な説明を選びなさい。

★★ 基本実験・観察正答率 — 🔥 類題2問

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✅ 正解

音源が振動しているため、球がはじき飛ばされる

音を出している物体（音源）は必ず振動しています。音叉のように目に見えにくい速い振動であっても、軽い球を触れさせることで、その振動が球に伝わりはじき飛ばされる様子から、物体が振動していることを確認できます。

宮城公立高校入試(2024)類似

光と音の速さの差

Q199 ある日、雷が発生した際に光が見えてから音が聞こえるまでの時間を計ったところ、5秒かかりました。この現象と光・音の性質について述べた次の文のうち、正しいものはどれですか。

★★ 基本実験・観察正答率 — 🔥 類題3問

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✅ 正解

雷が発生した地点から観測者までの距離が遠くなるほど、光と音の届く時間差は大きくなる。

光の速さは非常に速いため、発生した瞬間に届くとみなすことができます。一方、音は一定の速さ（約340m/s）で伝わるため、発生場所から観測地点までの距離が遠ければ遠いほど、音が届くまでに時間がかかり、光との時間差は広がります。

秋田公立高校入試(2018)類似

圧力の計算

Q200 質量60gの直方体Aを、底面が4cm×2cmの向きで水平な机の上に置いたとき、直方体Aが机に及ぼす圧力の大きさは何Paになりますか。ただし、100gの物体にはたらく重力の大きさを1ニュートンとします。

★★★ 標準原理・計算正答率 — 🔥 類題2問

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✅ 正解

750Pa

圧力（パスカル）を求めるには、面を垂直に押す力（ニュートン）を面積（平方メートル）で割る必要があります。質量60gの物体にはたらく重力は0.6ニュートンです。次に、底面積は4cm×2cm＝8平方センチメートルですが、これを平方メートルに換算すると0.0008平方メートルとなります。したがって、0.6÷0.0008を計算すると、750パスカルとなります。単位換算を忘れて8平方センチメートルで計算したり、小数の位置を誤ったりしないよう注意が必要です。

北海道公立高校入試(2014)類似

音の大きさと振幅の関係

Q201 モノコードの弦をはじく強さを変えて音を出す実験を行いました。弦をはじく力をより強くしたとき、音の聞こえ方と弦の振動の状態の変化について述べたものとして、最も適切なものを選びなさい。

★★ 基本実験・観察正答率 — 🔥 類題2問

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✅ 正解

音は大きくなり、弦の振幅が大きくなる

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

埼玉公立高校入試(2023)類似

焦点から出た光の屈折後の進み方

Q202 焦点距離が10cmである凸レンズの軸上に、レンズからちょうど10cm離れた位置に点光源を置きました。このとき、点光源から出て凸レンズを通過した後の光の進み方について、正しく説明しているものはどれですか。

★ やさしい知識正答率 — 🔥 類題2問

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✅ 正解

凸レンズの軸（光軸）に対して平行に進む

凸レンズには、焦点から出た光がレンズを通過すると、凸レンズの軸（光軸）と平行に進むという性質があります。これは「軸に平行に入射した光が焦点を通る」という性質の逆の現象であり、光の進路を逆転させても同じ道筋を通るという光の逆進性に基づいています。

千葉公立高校入試(2014)類似

音の大きさと高さの波形による識別

Q203 モノコードを弾いた際に出る音の変化と、コンピュータの画面上に表示された波形の関係について正しく説明したものはどれか。

★ やさしい知識正答率 — 🔥 類題3問

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✅ 正解

音を大きくすると波形の振幅が大きくなり、音を高くすると波形の振動数が多くなる。

音の大きさは波形の振幅（中心からの振れ幅）に依存し、振幅が大きいほど大きな音になります。また、音の高さは振動数（一定時間あたりの振動回数）に依存し、振動数が多いほど高い音になります。

広島公立高校入試(2022)類似

光の屈折

Q204 光が水から空気へ、あるいは空気から水へと異なる物質の境界を斜めに進むとき、その境界で光の進む方向が変化する現象を何といいますか。

★ やさしい知識正答率 — 🔥 類題2問

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✅ 正解

屈折

光が密度の異なる物質の境界を斜めに通過する際、物質によって光が進む速さが異なるため、境界で進む方向が変化します。この現象を屈折と呼び、水面などの境界で発生します。

群馬公立高校入試(2016)類似

屈折

Q205 光が空気中からガラスなどの種類の異なる物質へ斜めに進むとき、その境界で光の進む向きが変わる現象を何というか、名称を答えなさい。

★ やさしい知識正答率 — 🔥 類題3問

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✅ 正解

屈折

光が異なる物質の境界で折れ曲がって進む現象を屈折と呼びます。これは、物質の種類によって光が伝わる速さが異なるために起こる現象です。なお、光が境界で跳ね返る現象は反射と呼ばれます。

北海道公立高校入試(2014)類似

弦の長さと音の高さの関係

Q206 モノコードの弦を木片で仕切り、一方が短く他方が長い状態にしました。短い方の弦を「強く」弾いた場合と、長い方の弦を「弱く」弾いた場合を比較した説明として、正しいものはどれですか。

★★★ 標準原理・計算正答率 — 🔥 類題3問

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✅ 正解

短い方の弦は振動数が多いため音が高く、振幅が大きいため音も大きい

音の高さは弦の長さ（振動数）に依存し、短いほど音が高くなります。一方、音の大きさは弦を弾く強さ（振幅）に依存し、強く弾くほど音が大きくなります。したがって、短い弦を強く弾いた場合は、長い弦を弱く弾いた場合に比べて、音が高くかつ大きくなります。

埼玉公立高校入試(2023)類似

焦点から出た光の屈折後の進み方

Q207 焦点距離が10cmの凸レンズから10cm離れた位置に点光源を固定しました。レンズの反対側にスクリーンを置き、レンズからスクリーンまでの距離を10cm、30cm、60cmと変化させたとき、スクリーンに映し出される光の円の直径はどのように変化しますか。

★★ 基本実験・観察正答率 — 🔥 類題2問

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✅ 正解

レンズからスクリーンを遠ざけても、光の円の直径は常に一定のまま変化しない

光源が凸レンズの焦点（10cmの位置）にある場合、レンズを通過した光はすべて凸レンズの軸と平行な光束になります。平行な光はどれだけ進んでも広がったり集まったりすることがないため、スクリーンの位置をどこに変えても投影される光の円の大きさは変わらず、常にレンズの有効径に応じた一定の直径を保ちます。

岩手公立高校入試(2020)類似

圧力と面積の反比例関係

Q208 質量が等しい直方体の重りを、底面積の異なる面が下になるようにして、それぞれ水平なスポンジの上に置きました。このとき、重りがスポンジを押し下げる力の大きさが一定であれば、スポンジが沈む深さと重りの底面の面積の間にはどのような関係が成り立ちますか。

★★ 基本実験・観察正答率 — 🔥 類題2問

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✅ 正解

スポンジが沈む深さは、底面の面積に反比例する。

圧力は単位面積あたりにはたらく力の大きさで表され、式では「圧力＝面を垂直に押す力 ÷ 力を受ける面積」と定義されます。力が一定の場合、面積が2倍、3倍になると圧力は2分の1、3分の1になるため、圧力を反映するスポンジの沈む深さは面積に反比例します。

北海道公立高校入試(2023)類似

実像ができる位置の規則性

Q209 凸レンズを使い、物体からレンズまでの距離が15cm、レンズからスクリーンまでの距離が30cmのときに、スクリーンに物体より大きな実像を映しました。ここから、物体からレンズまでの距離を30cm、レンズからスクリーンまでの距離を15cmというように「距離の入れ替え」を行った場合、スクリーンに映る実像の大きさはどのようになりますか。

★★★ 標準原理・計算正答率 — 🔥 類題3問

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✅ 正解

物体よりも小さくなる

凸レンズによってできる実像の大きさは、物体からレンズまでの距離とレンズからスクリーンまでの距離の比率によって決まります。物体からレンズまでの距離が、レンズからスクリーンまでの距離よりも長くなると、スクリーン上の像は物体よりも小さくなります。このケースでは、距離を入れ替えることで物体の方がレンズから遠くなるため、像は縮小されます。

奈良公立高校入試(2025)類似

ハーフミラー

Q210 光の一部を反射させ、同時に残りの光を透過させるという特殊な性質を持つ鏡を何というか、その名称を答えなさい。

★ やさしい知識正答率 —

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✅ 正解

ハーフミラー

光の一部を反射し、残りの光を透過させる性質を持つ鏡をハーフミラーと呼びます。この性質により、鏡の向こう側にある実物と、手前にある物体の像を重ねて見せることが可能になります。

石川公立高校入試(2024)類似

弾性力

Q211 弾性力という力の性質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。

★★ 基本原理・計算正答率 — 🔥 類題3問

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✅ 正解

物体に加えられた変形を元に戻そうとする向きに働く力である

弾性力は、物体が変形したことによって発生する力であり、その向きは常に変形を解消して元の形に戻そうとする方向になります。したがって、引き伸ばされた場合は縮もうとする向きに、押し縮められた場合は伸びようとする向きに働きます。

埼玉公立高校入試(2017)類似

弦の長さと音の高さの関係

Q212 モノコードの一方の端を固定し、もう一方の端に重りを吊るして弦の張力を一定に保ちます。弦の下に移動可能な木片を置いて「はじく弦の長さ」を調節できるようにした装置において、木片を動かして弦の振動する部分を短くしてから弦をはじいたとき、音の高さと振動数はどのように変化しますか。

★ やさしい実験・観察正答率 — 🔥 類題3問

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✅ 正解

音は高くなり、振動数は多くなる

弦が振動する部分の長さが短くなると、弦が1秒間に振動する回数である「振動数」が多くなります。音の高さは振動数によって決まり、振動数が多くなるほど音は高くなる性質があるため、弦を短くすると音は高くなります。

群馬公立高校入試(2014)類似

浮力と体積の関係

Q213 水の中にある物体にはたらく、重力とは反対の向きの力である「浮力」の大きさについて、その性質を正しく説明しているものはどれですか。

★ やさしい知識正答率 — 🔥 類題3問

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✅ 正解

物体が水中に浸かっている部分の体積に比例して大きくなる

浮力は、物体が押しのけた液体の重さに等しい大きさだけ、上向きにはたらく力です。物体が水に浸かっている部分の体積が増えるほど、押しのける水の量も増えるため、浮力の大きさは浸かっている部分の体積に比例して大きくなります。

広島公立高校入試(2017)類似

虚像の大きさの変化

Q214 凸レンズを用いた実験において、物体を焦点の内側に置いて観察される虚像について、その性質と変化を正しく説明しているものはどれか。

★★★ 標準原理・計算正答率 — 🔥 類題2問

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✅ 正解

虚像は物体と同じ向きであり、物体をレンズに近づけると像の大きさは次第に小さくなる

虚像は、レンズを通過した光が実際に集まってできるものではなく、屈折した光を逆方向に延長した位置に存在するように見える像であるため、常に物体と同じ向き（正立）になります。物体が焦点の内側にある場合、物体をレンズから遠ざけ（焦点に近づけ）るほど虚像は大きく拡大され、逆に物体をレンズに近づけていくと、光の屈折の影響が小さくなるため虚像の大きさの変化は「小さくなる」という挙動を示します。このため、向きと大きさの変化の組み合わせとして正しいのは、物体と同じ向きで次第に小さくなるという選択肢になります。

埼玉公立高校入試(2024)類似

円柱状レンズによる実像の反転

Q215 水を満たした円柱状のコップを遠くから見ると、コップの向こう側にある景色の左右が逆転して見えることがあります。この現象が起こる理由を「屈折」という言葉を用いて説明したものとして、最も適切なものはどれですか。

★★★ 標準原理・計算正答率 — 🔥 類題2問

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✅ 正解

水を入れたコップが横方向に凸レンズの役割を果たし、光が屈折して実像を結ぶため。

円柱状の容器に水を入れると、断面が円形の凸レンズとして機能します。対象物から出た光は、コップを通過する際に水と空気の境界で屈折し、ある地点で収束します。この収束する点よりも遠い位置から観察すると、光が交差して左右が入れ替わった像（実像）が見えるようになります。この現象は光の屈折の法則と、凸レンズによる結像の原理に基づいています。

埼玉公立高校入試(2014)類似

音の高さと振動数の関係

Q216 音の性質について述べた次の説明のうち、音の「高さ」が決まる仕組みとして最も適切なものはどれか。

★ やさしい知識正答率 — 🔥 類題3問

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✅ 正解

音源が1秒間に振動する回数である振動数によって決まり、振動数が多いほど音は高くなる。

音の高さは、音源が1秒間に振動する回数（振動数）に依存する。振動数の単位はヘルツ（Hz）で表され、この値が大きくなるほど、私たちの耳には高い音として聞こえる。振幅は音の大きさを左右する要素であり、波形は音色を左右する要素であるため、これらは音の高さとは直接関係しない。

秋田公立高校入試(2022)類似

虚像の形成条件

Q217 凸レンズを用いた観察において、物体を焦点よりもレンズに近い位置に置き、レンズ越しに物体を観察しました。このとき観察される像の「向き」と「大きさ」の組み合わせとして正しいものはどれですか。

★★ 基本実験・観察正答率 — 🔥 類題3問

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✅ 正解

実物と同じ向きで、実物よりも大きい

物体が凸レンズの焦点の内側（レンズに近い側）にあるとき、観察される像は「正立の虚像」となります。正立とは実物と同じ向きであることを指し、その大きさは常に実物よりも拡大されます。これはルーペ（虫眼鏡）で物体を拡大して見ている状態と同じ原理です。

山形公立高校入試(2023)類似

重力の大きさ

Q218 地球がその中心に向かって物体を引く力を何といいますか。また、日本の中学校理科の学習において、質量100gの物体にはたらくこの力の大きさをおよそ何ニュートン（N）と定めていますか。適切な組み合わせを選びなさい。

★ やさしい知識正答率 — 🔥 類題3問

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✅ 正解

重力、1N

物体が地球から受ける下向きの力は重力と呼ばれます。日本の高校入試における標準的な計算では、質量100gの物体にはたらく重力の大きさを1Nとして扱うことが定義されています。

群馬公立高校入試(2016)類似

実像の移動距離

Q219 凸レンズを用いてスクリーンに実像を映し出す実験において、光源を光軸に対して垂直な方向へ動かしたときの像の挙動について、正しく説明しているものはどれですか。

★★ 基本実験・観察正答率 — 🔥 類題2問

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✅ 正解

光源の移動方向に対して逆方向に移動し、その移動距離はレンズからスクリーンまでの距離に比例する

凸レンズによってできる実像は、光源とレンズの中心を結ぶ直線の延長線上に形成されます。そのため、光源を光軸から離すと、像は光軸を挟んで必ず逆方向に移動します。この移動距離は、レンズの中心から光源・スクリーンまでのそれぞれの距離比によって決まります。相似な三角形の性質に基づくと、レンズからスクリーンまでの距離が長いほど、スクリーン上での像の移動距離は大きくなるという比例関係が成立します。

広島公立高校入試(2017)類似

実像の作図と焦点の位置

Q220 凸レンズの前に物体を置き、スクリーンを動かして像を観察する実験を行った。物体からレンズまでの距離と、レンズからスクリーンまでの距離が等しくなったときに、物体と同じ大きさの像が確認された。このとき観察された像の性質と、焦点の位置関係を説明したものとして適切なものはどれか。

★★ 基本実験・観察正答率 — 🔥 類題3問

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✅ 正解

像は上下左右が逆向きの実像であり、レンズの中心と物体のちょうど中間の地点に焦点がある

スクリーンに投影される像はすべて実像であり、凸レンズを通る光が屈折して集まることで形成されるため、向きは上下左右が逆転する。物体と同じ大きさの実像ができる条件は「物体が焦点距離の2倍の位置にあること」であるため、レンズの中心から物体までの距離の半分（中点）が、焦点の距離に一致する。

宮城公立高校入試(2021)類似

物体の深さと浮力の関係

Q221 高さが7センチメートルの直方体の物体を、底面を水平に保ちながらゆっくりと水中に沈めていく実験を行いました。水面から物体の底面までの距離と、物体にはたらく浮力の関係を説明したものとして適切なものはどれですか。

★★ 基本実験・観察正答率 — 🔥 類題3問

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✅ 正解

底面までの距離が7センチメートルに達するまで浮力は増加し続け、それ以降は一定になる。

物体が水に沈み始めてから、その高さである7センチメートルに達するまでは、沈んでいる部分の体積が距離に応じて増加するため、浮力も一定の割合で増加します。物体の上面が水面より下に来る（完全に沈む）と、それ以上深く沈めても「水に沈んでいる部分の体積」は変化しないため、浮力の値は変化せず水平な直線を示すようになります。

群馬公立高校入試(2022)類似

光速と音速の比較

Q222 雷が発生した際、稲妻の光が見えてから5秒後に雷鳴が聞こえました。このときの雷が発生した場所から観測者までの距離と、その根拠となる考え方の組み合わせとして正しいものを選択してください。ただし、空気中の音の速さを340m/sとし、光が届く時間は無視できるものとします。

★★ 基本原理・計算正答率 — 🔥 類題2問

💡 答えを確認

✅ 正解

光の速さに比べて音の速さは非常に遅いため、340m/sに5秒をかけた1700m離れていると考えられる

光の速さは秒速約30万kmであり、地上の数km程度の距離であれば瞬時に届くとみなせます。一方、音の速さは秒速約340mと光に比べて非常に遅いため、光が見えてから音が聞こえるまでの時間は、音がその距離を移動するのにかかった時間であると言い換えられます。したがって、速さ（340m/s）×時間（5s）という計算により、距離は1700mと求められます。

秋田公立高校入試(2022)類似

光の屈折

Q223 光が空気からガラスや水などの異なる透明な物質へ進む際、その境界面において光の進行方向が折れ曲がる現象を何といいますか。

★ やさしい知識正答率 — 🔥 類題2問

💡 答えを確認

✅ 正解

光の屈折

光は、異なる物質の境界を斜めに通過するときに進行方向が変化する性質を持っています。この現象は透明な物質どうしの境界面で起こり、私たちの身の回りではレンズによる集光や、水中の物体が浮き上がって見える現象として観察されます。

山形公立高校入試(2023)類似

凸レンズの焦点距離

Q224 凸レンズを用いた実験において、物体をレンズから30cm離れた位置に置いたところ、レンズをはさんだ反対側にあるスクリーンをレンズから30cm離したときに、もっともはっきりとした実像が映りました。この凸レンズの焦点距離は何cmですか。

★★ 基本原理・計算正答率 — 🔥 類題2問

💡 答えを確認

✅ 正解

15cm

凸レンズによって物体と同じ大きさの実像がスクリーンに映るとき、物体からレンズまでの距離とレンズからスクリーンまでの距離は等しくなり、その距離は焦点距離の2倍となります。この実験では30cmのとき距離が一致しているため、30cmを2で割った15cmがこの凸レンズの焦点距離となります。

北海道公立高校入試(2018)類似

沈めた深さとばねばかりの関係グラフ

Q225 ある直方体の重りを、底面を変えて（縦向きと横向き）水に沈める実験を行いました。重りの底面積を2倍にした状態で実験を行ったとき、沈めた深さに対するばねばかりの値の変化（グラフの傾き）と、物体全体が完全に沈んだ瞬間に受ける浮力の大きさについて正しく述べたものはどれですか。

★★★ 標準原理・計算正答率 — 🔥 類題3問

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✅ 正解

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

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

広島公立高校入試(2017)類似

実像の作図と焦点の位置

Q226 凸レンズを用いた実験において、物体と同じ大きさの実像をスクリーンにはっきり映したとき、凸レンズの中心から物体までの距離と、この凸レンズの焦点距離の関係について述べたものとして正しいものはどれか。

★ やさしい知識正答率 — 🔥 類題3問

💡 答えを確認

✅ 正解

物体までの距離は、焦点距離のちょうど2倍である

凸レンズによって物体と同じ大きさの実像ができるとき、レンズから物体までの距離、およびレンズからスクリーン（像）までの距離は、どちらも焦点距離の2倍となる性質がある。この原理を理解していれば、作図においてもレンズの中心と物体のちょうど中間の地点を焦点として定めることができる。

青森公立高校入試(2022)類似

虫眼鏡による拡大

Q227 虫眼鏡で物体を間近で観察した際、実物よりも大きく見える像のことを何というか。名称として正しいものを答えなさい。

★ やさしい知識正答率 — 🔥 類題3問

💡 答えを確認

✅ 正解

虚像

凸レンズを用いた虫眼鏡で、物体を焦点よりも内側に置いたとき、レンズを通過した光は屈折して広がる。この広がった光を逆方向にたどった位置に見える、実物より大きな像を虚像と呼ぶ。虚像は、そこにスクリーンを置いても像を映し出すことはできないという特徴がある。

高知公立高校入試(2017)類似

凸レンズの等倍の実像ができる位置

Q228 焦点距離が8cmの凸レンズを用い、光学台の上に光源、文字を切り抜いたフィルター、凸レンズ、スクリーンをこの順で直線状に配置しました。スクリーンを動かして、フィルターの文字と同じ大きさの実像をはっきりと映し出したとき、フィルターからスクリーンまでの距離は何cmになりますか。

★★ 基本原理・計算正答率 — 🔥 類題2問

💡 答えを確認

✅ 正解

32cm

スクリーンに物体と同じ大きさの実像ができるとき、物体から凸レンズまでの距離は焦点距離の二倍であるため、8cm × 2 ＝ 16cmとなります。また、このとき凸レンズからスクリーンまでの距離も焦点距離の二倍の16cmとなります。したがって、フィルター（物体）からスクリーンまでの全行程の距離は、16cm ＋ 16cm ＝ 32cmとして求められます。

埼玉公立高校入試(2016)類似

光の屈折角の大きさ

Q229 台形のガラスブロックを用意し、その側面に垂直に光を入射させたところ、光はガラス内を直進し、反対側の斜めになった側面から空気中へと出ていきました。このとき、空気中へ出た光の進み方について正しく述べたものはどれですか。

★★ 基本実験・観察正答率 — 🔥 類題3問

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✅ 正解

境界面に対して垂直に引いた線（法線）から遠ざかる向きに曲がる

光がガラスから空気へ斜めに入射する場合、境界面で屈折が起こります。ガラスブロック内から空気中へ出る際、光は法線から離れる方向に屈折するため、入射角よりも屈折角の方が大きくなります。なお、最初の側面では垂直に入射しているため、屈折せずに直進します。

秋田公立高校入試(2018)類似

力のつり合いの条件

Q230 質量60gの直方体が水平な机の上で静止しているとき、物体にはたらく「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。

★★ 基本実験・観察正答率 — 🔥 類題3問

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✅ 正解

物体にはたらく重力と、机が物体を押し返す垂直抗力がつり合っている。

二つの力がつり合うためには、「一つの物体にはたらいていること」「大きさが等しいこと」「向きが反対であること」「一直線上にあること」のすべてを満たす必要があります。重力と垂直抗力はいずれも「物体」にはたらいているため、つり合いの関係が成立します。一方、物体が机を押す力は「机」にはたらく力であるため、重力（物体にはたらく力）とのつり合いではありません。

石川公立高校入試(2024)類似

フックの法則

Q231 ばねに力を加えて引き伸ばしたとき、ばねの伸びと加えた力の大きさとの間に成り立つ関係について、正しく述べたものはどれですか。

★ やさしい知識正答率 — 🔥 類題2問

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✅ 正解

ばねの伸びは、加えた力の大きさに比例する

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倍になります。この関係をフックの法則と呼びます。比例するのは「ばねの全体の長さ」ではなく、自然の長さからどれだけ伸びたかを示す「ばねの伸び」である点に注意が必要です。

宮城公立高校入試(2021)類似

浮力の大きさの図示

Q232 水中に沈んでいる高さ7cmの円柱状の物体にはたらく「浮力」を、矢印を用いて作図によって表すとき、その方法として適切なものはどれか。なお、物体は水面から底面までの距離が8cmの位置にあり、方眼の1目盛りは0.10Nを表すものとします。

★★ 基本実験・観察正答率 — 🔥 類題3問

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✅ 正解

物体の中心付近を作用点とし、上向きの矢印を描く

浮力は、水中に沈んだ物体に対して重力とは反対の「上向き」にはたらく力です。作図においては、物体の中心付近を作用点（力の出発点）として、鉛直上向きに矢印を描くことでその性質を表現します。

宮城公立高校入試(2022)類似

グラフを用いたばねののびの特定

Q233 1.0Nの力を加えたときに3.0cm伸びる性質を持つ「ばねA」と、2.5Nの力を加えたときに1.0cm伸びる性質を持つ「ばねB」がある。これらのばねに、それぞれ5.0Nの力を加えたときの「ばねAののび」と「ばねBののび」の数値の組み合わせとして正しいものはどれか。

★★★ 標準原理・計算正答率 — 🔥 類題2問

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✅ 正解

ばねAののび：15.0cm、ばねBののび：2.0cm

フックの法則に基づき、ばねののびは加えた力に比例する。ばねAは1.0Nで3.0cm伸びるため、5.0Nの力を加えると 3.0 × 5 ＝ 15.0cm 伸びる。ばねBは2.5Nで1.0cm伸びるため、5.0Nの力を加えると 1.0 × (5.0 ÷ 2.5) ＝ 2.0cm 伸びる。ばねAとBの比例定数の違いを正確に読み取り、計算する必要がある。

埼玉公立高校入試(2019)類似

浮力の大きさと水中の体積の関係

Q234 液体の中にある物体には、重力とは反対向きの「浮力」がはたらきます。この浮力の大きさの決まり方について、正しく説明しているものはどれですか。

★ やさしい知識正答率 — 🔥 類題3問

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✅ 正解

物体が押しのけた液体の重さに等しく、沈んでいる部分の体積に比例する

物体が液体中にあるとき、その物体が押しのけた液体の体積にはたらく重力と同じ大きさの浮力が、上向きに生じます。この原理により、物体が水に沈んでいる部分の体積が大きくなればなるほど、押しのける水の量も増えるため、浮力は沈んでいる部分の体積に比例して大きくなります。

岩手公立高校入試(2019)類似

フックの法則

Q235 あるばねに1.0 Nの力を加えたところ、ばねののびが2.5 cmになりました。このばねに3.0 Nの力を加えたとき、ばねののびは何cmになると考えられますか。ただし、ばねは弾性の限界を超えないものとします。

★★ 基本原理・計算正答率 — 🔥 類題3問

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✅ 正解

7.5 cm

フックの法則により、ばねののびは加えた力の大きさに比例します。加えた力が1.0 Nから3.0 Nへと3倍になっているため、ばねののびも2.5 cmの3倍である7.5 cmとなります。

北海道公立高校入試(2024)類似

光源

Q236 暗い部屋で光源を点灯させたとき、光源ではない鏡や本が私たちの目に見えるようになる理由として、最も適切な説明を選びなさい。

★★ 基本原理・計算正答率 — 🔥 類題3問

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✅ 正解

光源から出た光が物体の表面で反射し、その光が私たちの目に届くため

自ら光を出さない物体が目に見えるのは、光源から出た光がその物体の表面で反射し、その反射した光が私たちの目に届くというプロセスがあるからです。この反射の原理があるため、私たちは光源以外の物体も認識することができます。

北海道公立高校入試(2014)類似

弦の長さと音の高さの関係

Q237 モノコードの弦を木片で仕切り、一方が短く、他方が長くなるように調節しました。短い方の弦を弾いたとき、長い方の弦を弾いたときと比較して、音の高さと振動数はどのように変化しますか。最も適切な組み合わせを選びなさい。

★ やさしい知識正答率 — 🔥 類題3問

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✅ 正解

長い方の弦よりも音が高くなり、振動数が多くなる

音の高さは、物体が1秒間に振動する回数である振動数によって決まります。弦の長さが短くなると、弦が振動しやすくなり、振動数が多くなるため、音は高くなります。逆に、弦が長くなると振動数が少なくなり、音は低くなります。

宮城公立高校入試(2021)類似

物体の深さと浮力の関係

Q238 水槽の底に触れないように物体を水中に完全に沈めた後、さらに深い位置まで移動させました。このとき、物体にはたらく浮力の大きさが変化しなかった理由として、最も適切な説明はどれですか。

★★★ 標準原理・計算正答率 — 🔥 類題3問

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✅ 正解

物体全体が水中に沈んでいるため、移動させても物体が押しのけている水の体積が変わらないため。

浮力の大きさは「物体が押しのけている水の体積」によって決まります。物体が完全に水中に沈んだ後は、深さを変えても物体そのものの体積や水に浸かっている部分の体積は変化しません。したがって、物体が押しのける水の量も一定に保たれるため、浮力の大きさは深さに関わらず変化しません。

神奈川公立高校入試(2022)類似

凸レンズによる実像の形成

Q239 凸レンズによってスクリーン上に実像がつくられるとき、物体上の1点から出て凸レンズに向かった光の進み方として最も適切な説明はどれですか。

★★ 基本実験・観察正答率 — 🔥 類題3問

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✅ 正解

光軸に平行な光や焦点を通る光など、凸レンズを通過したすべての光が反対側の1点に集まる

実像が形成される際、作図では便宜上「光軸に平行な光」「中心を通る光」「焦点を通過する光」などの代表的な光線のみを描きますが、実際には物体上の1点から出て凸レンズのあらゆる面を通過したすべての光が、屈折によって反対側の1点に収束することで鮮明な像をつくります。

秋田公立高校入試(2022)類似

浮力の算出

Q240 質量100gの物体を、水槽の底に固定した滑車を介して糸で引き、水中に完全に沈めて静止させる実験を行う。質量100gの物体にはたらく重力の大きさを1.0Nとしたとき、物体を引いている糸につないだばねばかりの値が0.2Nを示した。このとき、この物体にはたらいている浮力の大きさとして適切な数値を選びなさい。

★★★ 標準原理・計算正答率 — 🔥 類題2問

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✅ 正解

1.2N

水中にある物体が静止しているとき、物体にはたらく力のつり合いを考える必要がある。この実験では、物体を水中に引き込もうとする下向きの力として「重力（1.0N）」と「ばねばかりで引く力（0.2N）」の2つがはたらいている。物体を押し上げようとする浮力は、これら下向きの力の合計とつり合っているため、1.0N + 0.2N = 1.2Nとなる。

北海道公立高校入試(2023)類似

実像ができる位置の規則性

Q241 凸レンズを用いた実験において、物体からレンズまでの距離を15cmに調節したところ、レンズから30cm離れた位置に置いたスクリーン上にはっきりとした像が映りました。次に、物体からレンズまでの距離を30cmに変更したとき、再びスクリーン上にはっきりとした像を映すためには、レンズからスクリーンまでの距離を何cmにする必要がありますか。

★★ 基本実験・観察正答率 — 🔥 類題3問

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✅ 正解

15cm

凸レンズとはっきりとした像が結ばれるスクリーンの位置関係には、物体からレンズまでの距離とレンズからスクリーンまでの距離の数値を入れ替えても、再びはっきりとした像が結ばれるという規則性があります。この性質を利用すると、物体を30cmの位置に置いた場合、スクリーンを15cmの位置に配置することで再び鮮明な像を得ることができます。

群馬公立高校入試(2024)類似

焦点距離の算出

Q242 凸レンズから物体までの距離を変化させ、スクリーンにはっきりと像が映るときの「凸レンズからスクリーンまでの距離」を測定しました。物体をレンズから30cm離したとき、レンズからスクリーンまでの距離も30cmになった場合、この凸レンズの焦点距離は何cmであると考えられますか。

★★ 基本原理・計算正答率 — 🔥 類題3問

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✅ 正解

15cm

凸レンズから物体までの距離と、凸レンズからスクリーンまでの距離が等しく30cmとなっているとき、物体は焦点距離の2倍の位置に置かれています。焦点距離を$f$とすると、$2f = 30$cmという関係が成立するため、焦点距離はその半分の15cmとなります。

岩手公立高校入試(2017)類似

浮力の大きさの算出

Q243 空気中での重さが6.0Nである直方体Pをばねばかりにつるし、水槽の水にゆっくりと沈めていく実験を行いました。直方体Pの底面が水面から2cmの深さに達したとき、ばねばかりの示す値が5.0Nであったとすると、このときに直方体Pに働いている浮力の大きさは何Nですか。

★★ 基本原理・計算正答率 — 🔥 類題2問

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✅ 正解

1.0N

物体に働く浮力の大きさは、「空気中での物体の重さ」と「水中に沈めた時のばねばかりが示す値」の差として求められます。本問では、空気中での重さが6.0Nで、水深2cmのときのばねばかりの値が5.0Nであるため、6.0 － 5.0 ＝ 1.0Nが浮力の大きさとなります。水深の数値（2cm）をそのまま浮力の大きさと混同しないよう注意が必要です。

山形公立高校入試(2021)類似

虚像の形成条件

Q244 凸レンズを使って物体を拡大して観察する「虫めがね」のような使い方をする場合、物体はどの位置に置く必要がありますか。適切な条件を選択してください。

★ やさしい知識正答率 —

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✅ 正解

凸レンズと焦点の間

物体を凸レンズの焦点よりも内側（レンズに近い側）に配置すると、レンズで屈折した光が実像を結ばずに広がり、レンズをのぞき込んだときに実物よりも大きな正立の虚像が見えるようになります。焦点の上に置くと光が平行になり像ができず、焦点の外側に置くと上下左右が逆の「実像」ができるため、拡大鏡としての利用には適しません。

秋田公立高校入試(2022)類似

浮力と水中体積の関係

Q245 ばねばかりにつるした物体を、水が入った容器の中に徐々に沈めていく実験を行います。物体が水面より下にある部分を増やしていくとき、ばねばかりの示す値の変化と浮力の関係について、正しく述べたものはどれですか。

★★ 基本実験・観察正答率 — 🔥 類題2問

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✅ 正解

物体が水に沈むにつれて、水中にある部分の体積が増えるため浮力が大きくなり、ばねばかりの示す値は減少する。

物体を水の中に沈めていくと、物体が押しのける水の量、つまり「水中にある部分の体積」が増加します。浮力の大きさはこの水中にある部分の体積に比例して大きくなる性質があります。ばねばかりの示す値は「物体の重力」から「上向きにはたらく浮力」を引いた値となるため、浮力が大きくなるにつれて、ばねばかりの値は減少していきます。

鳥取公立高校入試(2018)類似

音の伝わり方と真空中での現象

Q246 水中や宇宙空間などの異なる環境における音の伝わり方について述べた文として、正しいものはどれか。

★★ 基本原理・計算正答率 — 🔥 類題2問

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✅ 正解

音は水中でも伝わるが、空気も水も存在しない宇宙空間（真空）では音は伝わらない。

音は物質の振動であるため、振動する粒子が存在すれば、気体（空気）、液体（水）、固体のいずれの中でも伝わります。特に水中は空気中よりも音が速く伝わることが知られています。しかし、宇宙空間のような真空の状態では、振動を届けるための粒子が全く存在しないため、音が伝わることは不可能です。

秋田公立高校入試(2022)類似

光の屈折

Q247 凸レンズを組み合わせた望遠鏡において、遠くの景色が見えるのはレンズが光の性質を利用しているためです。レンズに光が入射したときの様子について、正しい説明を選びなさい。

★★ 基本実験・観察正答率 — 🔥 類題2問

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✅ 正解

空気とガラスという異なる透明な物質の境界面で、光の進行方向が変わる。

望遠鏡の対物レンズや接眼レンズは、空気とガラスの境界面で光が曲がる「屈折」という現象を利用しています。光が透明な物質から別の透明な物質へ斜めに入射すると、その境界で進行方向が変わるため、レンズの形状によって光を集めたり拡大したりすることが可能になります。

北海道公立高校入試(2023)類似

実像ができる位置の規則性

Q248 凸レンズによってスクリーン上にはっきりとした像が映るとき、物体からレンズまでの距離と、レンズからスクリーンまでの距離の数値を入れ替えても、再びスクリーン上にはっきりとした像が映ることがあります。このように、レンズを通過した光が実際に集まってスクリーン上に結ばれる、上下左右が逆になった像を何といいますか。

★ やさしい知識正答率 — 🔥 類題3問

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✅ 正解

実像

物体から出た光が凸レンズで屈折し、実際に一点に集まって作る像を実像といいます。実像はスクリーンに映し出すことができ、物体が焦点の外側にあるときに形成されます。物体とレンズの距離、レンズとスクリーンの距離を入れ替えても、光の進む道筋が逆になるだけで、同様に光が集まるため実像が結ばれます。

宮城公立高校入試(2022)類似

グラフを用いたばねののびの特定

Q249 ばねに加わる力の大きさと、ばねののびの間に成り立つ関係、およびその法則の名称として最も適切なものはどれか。

★ やさしい知識正答率 — 🔥 類題2問

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✅ 正解

ばねののびは加えた力の大きさに比例し、これをフックの法則という。

ばねには、加わる力の大きさに比例して「のび」が変化するという性質があり、これをフックの法則と呼ぶ。このとき、比例するのは「ばねの全体の長さ」ではなく、自然の長さ（何も吊るしていないときの長さ）からの「のび」である点に注意が必要である。

高知公立高校入試(2025)類似

凸レンズの焦点距離の決定

Q250 凸レンズを用いた実験において、光源を凸レンズの焦点距離の二倍にあたる位置に置いたとき、スクリーンに映し出される実像の特徴として最も適切な説明を選んでください。

★ やさしい実験・観察正答率 — 🔥 類題2問

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✅ 正解

光源と同じ大きさで、上下左右が逆の像

物体を焦点距離の二倍の位置に置くと、凸レンズを通過した光が反対側の焦点距離の二倍の位置に集まり、実像を結びます。このとき、スクリーンに映る実像は物体と同じ大きさになり、向きは上下左右が逆（倒立）になるという性質があります。焦点距離の二倍という条件は、実像の大きさが変化する基準となる重要なポイントです。

山形公立高校入試(2024)類似

弦の張力・弾き方と音の変化

Q251 モノコードの弦をはじいて音を出したとき、音の大きさと音の高さの決まり方について説明したものとして、最も適切なものはどれか。

★ やさしい知識正答率 — 🔥 類題2問

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✅ 正解

音の大きさは弦が振動する幅である「振幅」によって決まり、音の高さは1秒間に振動する回数である「振動数」によって決まる。

音の性質は、弦の振動の状態によって変化します。弦が大きく振れる（振幅が大きくなる）ほど音は大きくなり、弦が1秒間に多く振動する（振動数が増える）ほど音は高くなります。これらは独立した要素であり、振幅が大きくても振動数が少なければ「大きくて低い音」になります。

石川公立高校入試(2023)類似

光源

Q252 太陽や電球、スイッチを入れた蛍光灯のように、自ら光を放つ物体のことを何といいますか。

★ やさしい知識正答率 —

💡 答えを確認

✅ 正解

光源

太陽、電球、蛍光灯、火などのように、それ自体がエネルギーを持って光を出している物体を光源と呼びます。夜空に光る月や、光を反射して輝く鏡は、自ら光を出しているわけではないため、光源には含まれません。

北海道公立高校入試(2022)類似

屈折

Q253 光が空気中から水の中へ進むときのように、異なる物質の境界で光の進む方向が折れ曲がる現象を何といいますか。

★ やさしい知識正答率 — 🔥 類題3問

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✅ 正解

屈折

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

群馬公立高校入試(2014)類似

底面積と浮力の変化率

Q254 円柱形の物体をばねばかりにつるして水中に沈めていくとき、物体の「底面積」を大きくすると、沈めた深さとばねばかりが示す値の関係はどのように変化しますか。その理由とともに適切な説明を選びなさい。

★★ 基本実験・観察正答率 — 🔥 類題2問

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✅ 正解

底面積が大きくなると、単位深さあたりの体積の変化率が大きくなるため、ばねばかりの値が減少する割合が大きくなる。

浮力は「水中にある部分の体積」によって決まります。底面積を大きくした物体を水中に沈める場合、わずかに深さを深くしただけで水中に沈む部分の体積が大きく増えることになります。この「単位深さあたりの体積の変化率」が大きくなることが、ばねばかりの値をより急激に減少させる（グラフの傾きを急にする）直接の理由です。底面積の増加は、浮力の発生するスピードに影響を与えます。

北海道公立高校入試(2020)類似

作用点

Q255 静止している物体を糸で引くとき、物体が動き出す直前の力の状態を矢印で表すことを考えます。糸が物体に結びつけられている箇所を始点として、引く方向に矢印を書く場合、この始点が指し示す概念として最も適切な説明はどれですか。

★★ 基本実験・観察正答率 — 🔥 類題2問

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✅ 正解

力が物体にはたらく特定の場所である作用点

力の三要素の一つである作用点は、物体に対して具体的にどこに力が加わっているかを示すものです。ひもで引く、手で押すといった動作において、その力が直接物体に伝わっている箇所を作用点として定義し、力の矢印の起点とします。

北海道公立高校入試(2015)類似

焦点

Q256 凸レンズを用いた実験において、光軸に平行な光をレンズに入射させたとき、レンズを通過した後の光が屈折して光軸上の一点に集まる現象が見られました。このとき、光が集まった一点のことを何と呼びますか。

★ やさしい知識正答率 — 🔥 類題3問

💡 答えを確認

✅ 正解

焦点

凸レンズには、光軸に対して平行に入射した光が、レンズを通過した後に屈折して一点に収束するという性質があります。このとき光が集まる特定の点を「焦点」といいます。これに対し、レンズの中心から焦点までの距離を「焦点距離」と呼ぶため、名称の混同に注意が必要です。

千葉公立高校入試(2024)類似

浮力の大きさの算出

Q257 ばねばかりにつるした物体の重さを空気中で測定したところ2.0Nでした。次に、この物体の底面が水面下4.0cmの位置にくるまで沈めたところ、ばねばかりの示す値が1.4Nになりました。このとき、物体にはたらいている浮力の大きさとして適切な数値を選択してください。

★★★ 標準原理・計算正答率 — 🔥 類題2問

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✅ 正解

0.6N

水中にある物体には、下向きの重力と上向きの浮力が同時にはたらいています。ばねばかりが示す値は、物体にはたらく重力から浮力を差し引いた「ばねが物体を引く力」を表しています。したがって、空気中での重さ（2.0N）と水中でのばねばかりの値（1.4N）の差である0.6Nが、水から受けている浮力の大きさに相当します。

埼玉公立高校入試(2023)類似

スポットライトにおける光の進み方

Q258 電球の周囲を囲むように湾曲した鏡を配置したスポットライトにおいて、電球から出た光が鏡に当たって反射した後の光の道すじにはどのような特徴がありますか。前方のスクリーンを照らす際の光の様子として最も適切なものを選びなさい。

★ やさしい知識正答率 — 🔥 類題2問

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✅ 正解

反射した光が互いに平行になり、特定の方向へ進む

スポットライトは、光源を取り囲むように配置された鏡の面で光を反射させ、その道すじを制御する仕組みになっている。光源から放たれた光を鏡で反射させる際、特定の方向へ光が平行に進むように設計することで、光を分散させずに特定の範囲を効率よく照らすことができる。

岩手公立高校入試(2017)類似

浮力の大きさの算出

Q259 空気中で重さが6.0Nである物体をばねばかりにつるし、水の中に沈めていくと、ばねばかりの示す値は空気中にあるときよりも小さくなります。このように、水などの液体の中にある物体に対して、重力とは反対の上向きに働く力を何といいますか。

★ やさしい知識正答率 — 🔥 類題2問

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✅ 正解

浮力

液体の中にある物体には、周囲の液体から上向きの力が働きます。この力を浮力といい、物体を水に沈めたときにばねばかりの示す値が小さくなるのは、この力が重力と反対向きに働くためです。

秋田公立高校入試(2021)類似

光の速さと音の速さの比較

Q260 夜空に打ち上げられた花火を遠く離れた場所から観察すると、花火が大きな輪に開いて見えるのと同時に音が聞こえるのではなく、光が見えてからしばらくして音が聞こえてきます。このような現象が起こる理由として正しい説明を選びなさい。

★ やさしい知識正答率 — 🔥 類題2問

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✅ 正解

光の速さが音の速さに比べて圧倒的に速いため、光が先に到達するから

光の速さは秒速約30万kmと非常に速いのに対し、空気中の音の速さは秒速約340m程度です。花火が爆発した瞬間に光と音は同時に発生しますが、この伝播速度の圧倒的な差によって、観測者のもとには光がほぼ瞬時に届き、音は時間をかけて届くことになります。このため、視覚的な現象と聴覚的な現象の間に時間差が生じます。

高知公立高校入試(2022)類似

力のはたらき

Q261 力のはたらきのうち、「物体の運動の状態を変化させる」例として、最も適切なものはどれですか。

★★ 基本原理・計算正答率 — 🔥 類題3問

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✅ 正解

飛んできたサッカーボールを足でトラップして止める。

「運動の状態を変化させる」とは、物体の速さを変えることや、動く向きを変えることを指します。動いているボールを止めることは、速さをゼロに変化させているため、このはたらきに該当します。スポンジを握るのは「変形」、教科書や荷物を静止させておくのは「支える」はたらきにあたります。

茨城公立高校入試(2020)類似

圧力の法則

Q262 「圧力」という科学的概念の説明として、正しいものはどれですか。

★ やさしい知識正答率 — 🔥 類題3問

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✅ 正解

単位面積あたりにはたらく力の大きさのことで、力が一定であれば、面積が小さいほど圧力は大きくなる。

圧力は、1㎡または1平方センチメートルといった一定の面積あたりに加わる力の大きさを表す指標です。圧力の大きさは、はたらく力に比例し、力を受ける面積に反比例します。したがって、加える力が同じであっても、その力を受ける面積が小さければ小さいほど、一点に集中する力が強くなるため、圧力は大きくなります。

岩手公立高校入試(2024)類似

乱反射

Q263 ホッキョクグマの体毛は本来は透明ですが、顕微鏡で断面を観察すると内部に細かな凹凸が存在していることがわかります。この毛に太陽の光が当たったとき、白く見える理由を説明したものとして適切なものを選びなさい。

★★ 基本実験・観察正答率 — 🔥 類題3問

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✅ 正解

毛の内部にある凹凸によって、光がさまざまな方向に乱反射するため

透明な物質であっても、その内部や表面に微細な凹凸があると、入射した光が複雑な方向に跳ね返る「乱反射」が起こります。あらゆる方向に反射した光が混ざり合って私たちの目に届くことで、物体は白く認識されます。これは、雪や砕いた氷が白く見えるのと同じ原理です。

広島公立高校入試(2017)類似

反射による像の向きの補正

Q264 双眼鏡などの光学機器では、レンズによって生じる上下左右が逆向きの像を、複数の反射面を用いて正立像（元の物体と同じ向きの像）に直して観察する仕組みが取り入れられています。この仕組みにおいて、像の向きを補正するために利用されている光の性質と、その目的の組み合わせとして適切なものはどれですか。

★ やさしい知識正答率 — 🔥 類題2問

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✅ 正解

光の反射を利用して、逆転した実像の向きを順次入れ替えて正立させる

凸レンズ1枚で物体を観察しようとすると、倒立実像（上下左右が逆の像）が形成されます。このままでは観察しにくいため、鏡やプリズムなどの反射面を複数組み合わせ、光を反射させることで像の向きを入れ替えます。反射の原理を段階的に用いることで、上下と左右の逆転を元の状態へと戻し、違和感のない正立像を得るのがこの仕組みの目的です。

北海道公立高校入試(2023)類似

レンズの屈折と虚像の大きさ

Q265 凸レンズの焦点よりも内側の位置に物体を置き、反対側からレンズを通して物体を観察したところ、実物よりも大きな像が見えました。次に、使用するレンズを、以前よりも膨らみが小さく平らな板に近い形状のものに取り替えて、同じ位置から観察しました。このとき、観察される像の見え方はどのように変化しますか。

★★ 基本実験・観察正答率 — 🔥 類題2問

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✅ 正解

像の大きさが以前よりも小さくなり、実物の大きさに近づく

凸レンズの焦点の内側に物体を置いたとき、レンズで屈折した光を逆側にたどることで、実物と同じ向きでそれよりも大きい虚像が観察されます。レンズの膨らみが小さくなるほど、光が屈折する度合いは弱まります。屈折が弱まると、光の進み方はレンズを通さない状態（直進）に近づくため、観察される虚像の大きさは、以前よりも小さくなって実物の大きさに近づいていきます。

北海道公立高校入試(2021)類似

垂直抗力

Q266 天井に密着したゴム板に重りをつるし、静止している状態を考えます。このとき、ゴム板にはたらく4つの力について、重りの重さをW、ゴム板の表面（下側）から押し上げる大気の力をX、ゴム板の裏面（上側）から押し下げる大気の力をY、天井がゴム板を押し返す力をZとします。これらの力の関係を正しく表した式はどれですか。

★★★ 標準原理・計算正答率 — 🔥 類題2問

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✅ 正解

X ＝ W ＋ Y ＋ Z

物体が静止しているとき、それらにはたらく力は「力のつり合い」の状態にあります。この場合、上向きの力はゴム板の表面（下側）からはたらく大気の力Xのみです。対して、下向きの力は、重りの重さW、ゴム板の裏面（上側）からはたらく大気の力Y、そして面が物体を押し返す力である「垂直抗力」Zの3つです。したがって、上向きの力（X）と下向きの力の合計（W ＋ Y ＋ Z）が等しくなるため、X ＝ W ＋ Y ＋ Z という関係が成立します。

青森公立高校入試(2022)類似

虫眼鏡による拡大

Q267 虫眼鏡（凸レンズ）を使って物体を拡大して観察したいとき、物体を置く位置と、見える像の特徴の組み合わせとして正しいものはどれか。

★★★ 標準原理・計算正答率 — 🔥 類題3問

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✅ 正解

レンズの焦点よりも内側に物体を置くと、実物より大きな正立の虚像が見える

虫眼鏡として凸レンズを利用する場合、物体をレンズの焦点よりも近い位置（焦点の内側）に置く必要がある。この条件でレンズを覗くと、屈折した光の延長線上に、実物と同じ向き（正立）で、実物よりも大きな虚像が形成される。物体を焦点の外側に置くと、反対側に上下左右が逆転した実像ができるため、拡大鏡としての利用には適さない。

埼玉公立高校入試(2020)類似

媒体による音速の違い

Q268 音は空気中や水中などの物質を伝わって届きます。物質の種類による音の伝わる速さ（音速）の関係について述べたものとして、最も適切なものを選びなさい。

★ やさしい知識正答率 — 🔥 類題2問

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✅ 正解

一般に、水中を伝わる音速は空気中を伝わる音速よりも速い

音は物質の振動（波）として伝わります。音を伝える物質（媒介物）の粒子が密に詰まっているほど振動が隣へ伝わりやすいため、一般に気体である空気中よりも、液体である水中の方が音の伝わる速さは速くなります。具体的には空気中で約340m/s、水中では約1500m/sと、水中の方が4倍以上速く伝わります。

埼玉公立高校入試(2020)類似

音の高さと波形

Q269 音の高さは、発音体が1秒間に振動する回数によって決まります。この1秒間あたりの振動の回数を表す用語と、音が高くなったときのその値の変化の組み合わせとして正しいものはどれですか。

★ やさしい知識正答率 — 🔥 類題3問

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✅ 正解

用語は振動数といい、音が高くなるとその値は大きくなる

音の高さは、物体が1秒間に何回振動するかという「振動数」によって決まる。音が高ければ高いほど、一定時間内に振動する回数は増えるため、振動数の値は大きくなる。振幅は音の大きさを決める要素であり、音の高さとは別の性質である。

高知公立高校入試(2023)類似

水圧の向きと大きさ

Q270 水中にある物体にはたらく水圧の性質について、その向きと大きさの関係を説明したものとして最も適切なものはどれですか。

★ やさしい知識正答率 — 🔥 類題3問

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✅ 正解

あらゆる向きから物体の面に対して垂直にはたらき、水深が深い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、水深が深くなるほど大きくなります。また、水圧はあらゆる向きから物体の面に対して垂直にはたらくという性質を持っています。したがって、物体の上面、下面、側面のすべてに対して、面を押し込む向きに圧力が加わります。

茨城公立高校入試(2018)類似

光軸に平行な光と焦点の関係

Q271 凸レンズを用いた実験において、光源から出た光が光軸に平行な状態で凸レンズに入射しました。この光がレンズを通過して屈折した後の進み方について、正しい説明を選びなさい。

★ やさしい知識正答率 — 🔥 類題2問

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✅ 正解

レンズを通過した後、レンズの反対側にある焦点を通るように進む。

凸レンズの性質として、光源の1点から出た光のうち光軸に平行な光は、凸レンズで屈折した後に必ず反対側の焦点を通るという作図上の規則があります。これに対し、レンズの中心を通る光は屈折せずに直進します。

群馬公立高校入試(2016)類似

像の大きさの変化

Q272 凸レンズを用いて光源の像をスクリーンに映す実験において、光源を凸レンズに近づけたところ、像がぼやけてしまいました。再びスクリーンにはっきりとした実像を映し、かつその実像の大きさを光源よりも大きくするための操作と原理の説明として適切なものはどれですか。

★★ 基本原理・計算正答率 —

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✅ 正解

スクリーンを凸レンズから遠ざける。光源を焦点に近づけるほど光が集まる位置が遠くなり、像が拡大されるため。

物体（光源）を凸レンズに近づけると、レンズで屈折した後の光の集まり方が緩やかになり、像を結ぶ位置がレンズから遠くなります。このとき、像ができる位置がレンズから離れるに従って、実像の大きさは大きくなるという性質があります。なお、光源が焦点の内側に入るとスクリーンに像は映らなくなり、虚像となります。

青森公立高校入試(2024)類似

音を伝える物質

Q273 音が伝わる物質の状態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。

★ やさしい知識正答率 — 🔥 類題3問

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✅ 正解

音は気体、液体、固体のいずれの状態の物質の中でも伝わる。

音は物質の振動が次々と隣の物質に伝わっていく現象であるため、振動を伝えることができる気体、液体、固体のいずれの中も伝わることができます。例えば、水中（液体）で潜っているときも音は聞こえますし、糸電話のように糸（固体）を介して音が伝わることからも、気体以外でも音は伝わることがわかります。

岩手公立高校入試(2019)類似

フックの法則

Q274 ばねに加える力の大きさと、ばねののび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。

★ やさしい知識正答率 — 🔥 類題3問

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✅ 正解

ばねののびは、ばねに加える力の大きさに比例する。

ばねには、加える力の大きさが2倍、3倍になると、ばねののびも2倍、3倍になるという性質があります。この関係をフックの法則と呼び、グラフに表すと原点を通る直線になります。

宮城公立高校入試(2022)類似

力の働きによる物体の変形

Q275 力のはたらきには、「物体の形を変える（変形）」「物体を支える」「物体の運動の状態を変える」の3つがあります。ある物体に力が加わった次の現象のうち、力の働きによる「変形」にのみ該当するものはどれですか。

★★ 基本実験・観察正答率 — 🔥 類題2問

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✅ 正解

つるしたばねに重りをつなぐと、ばねの長さがもとの長さよりも長くなった。

力が加わることで物体の形が変わる現象を「変形」と呼びます。ばねに重りを吊るして長さが変化する現象は、力の働きによってばねという物体の形状が変わっているため、典型的な変形の例です。一方で、台車が動き出すことやボールが飛んでいくことは「運動の状態を変える」働き、教科書が静止しているのは「物体を支える」働きに分類されます。

秋田公立高校入試(2021)類似

音の振幅と大きさの関係

Q276 モノコードの弦を、最初は弱くはじき、次に強くはじきました。このとき、音の波形を記録する装置で観察される変化について述べたものとして、最も適切な説明を選びなさい。

★★ 基本実験・観察正答率 — 🔥 類題3問

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✅ 正解

波の山から谷までの高さが大きくなる

弦を強くはじくという操作は、弦の振動の幅（振幅）を大きくすることに対応します。音の波形をグラフとして表した場合、縦軸は振幅を示しているため、強くはじいたときには波の山から谷までの高さが大きくなります。一定時間内の波の数は振動数（音の高さ）を示すものであり、はじく強さを変えても弦の長さや張る強さが同じであれば、波の数は変化しません。

鹿児島公立高校入試(2020)類似

入射角

Q277 光が鏡などの反射面にあたってはね返る現象において、光が反射面に当たった点に立てた垂線（法線）と、反射面に向かってくる光の筋との間にできる角度を何といいますか。

★ やさしい知識正答率 — 🔥 類題2問

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✅ 正解

入射角

光の反射において、角度を測定する基準は「反射面」ではなく、反射面に対して垂直に引いた「垂線（法線）」となります。この法線と、鏡に入ってくる光の筋がなす角を「入射角」と呼びます。

石川公立高校入試(2017)類似

音の高さと弦の張力

Q278 弦楽器の仕組みを調べるため、モノコードを用いて実験を行いました。弦の長さや太さを変えずに、弦を端で引く力（張力）を次第に強くしていきながら弦をはじいたとき、発生する音にはどのような変化が見られますか。

★ やさしい知識正答率 —

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✅ 正解

弦の振動する速さが速くなり、音が高くなる

弦から出る音の高さは、弦の長さ、太さ、そして弦を引く力の強さ（張力）によって決まります。弦を引く力を強くすると、はじかれた弦が元の位置に戻ろうとする力が強くなるため、単位時間あたりの振動回数（周波数）が増加します。その結果、聞こえる音は高くなります。音の大きさははじき方（振幅）に関係するため、張力の変化は主に音の高さに影響を与えます。

山形公立高校入試(2017)類似

実像

Q279 凸レンズを用いた実験において、物体から出た光がレンズを通過したあと、スクリーン上に実際に集まって結ばれる像を何といいますか。

★ やさしい知識正答率 — 🔥 類題2問

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✅ 正解

実像

凸レンズを通過した光が一点に集まり、スクリーン上に映し出された像を実像と呼びます。このとき、スクリーンに映る像の向きは、もとの物体に対して上下左右が逆になるという性質があります。

広島公立高校入試(2017)類似

虚像の大きさの変化

Q280 凸レンズの焦点の内側に物体を置き、レンズを通して物体を観察すると、実際よりも大きな像が見える。この物体を、焦点の位置からレンズの面へと次第に近づけていったとき、レンズを通して見える虚像の大きさの変化はどのようになるか、適切なものを選びなさい。

★★ 基本実験・観察正答率 — 🔥 類題2問

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✅ 正解

虚像の大きさは次第に小さくなる

凸レンズの焦点よりも内側に物体があるとき、レンズを通った光は一点に集まらずに広がる性質を持ちます。この広がる光をレンズの反対側から覗き込むと、光の延長線上に実物よりも大きな正立の虚像が見えます。物体をレンズに近づけていくと、レンズで屈折した後の光の広がり方が小さくなるため、虚像が形成される位置がレンズに近づき、像の倍率が下がることで大きさの変化としては「次第に小さくなる」現象が観察されます。最終的にレンズに密着させると、像の大きさは実物と等しくなります。

群馬公立高校入試(2014)類似

浮力の算出

Q281 物体をばねにつるして水に沈めていくとき、物体が水に浸かる部分が長くなるにつれて、ばねののびが12.0cmから次第に減少していく理由として、最も適切な説明はどれですか。

★★★ 標準原理・計算正答率 — 🔥 類題3問

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✅ 正解

物体が水に沈むほど、物体が受ける上向きの力が大きくなるため

物体が水に浸かる部分が長くなると、その分だけ物体が押しのける水の体積が増加します。浮力の大きさは物体が押しのけた液体の重さに等しいため、水に浸かる体積が増えるほど、水から受ける上向きの力である浮力が大きくなります。ばねは「重力から浮力を引いた残りの力」を支えることになるため、浮力が大きくなるほど、ばねののびは減少します。

秋田公立高校入試(2022)類似

重力

Q282 1目盛りの長さが0.2Nの力を表す方眼紙上に、重力の大きさが0.8Nである物体の重力を矢印で描き入れます。このとき、作用点を物体の中心とした場合、矢印の向きと長さの組み合わせとして正しいものはどれですか。

★★ 基本原理・計算正答率 — 🔥 類題3問

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✅ 正解

真下に向かって、4目盛り分の長さで描く。

1目盛りが0.2Nを示す場合、0.8Nの重力を表すには 0.8 ÷ 0.2 ＝ 4目盛り分の長さが必要です。重力は常に地球の中心である真下に向かって働くため、作用点から真下に向けて4目盛りの矢印を描くことで、その力の大きさと向きを正確に表すことができます。

北海道公立高校入試(2020)類似

圧力

Q283 水平な床の上に、底面積が2m2の円柱が置かれています。この円柱が床に対して150Paの圧力を加えているとき、円柱が床をおす力の大きさは何Nですか。

★★ 基本原理・計算正答率 — 🔥 類題2問

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✅ 正解

300N

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

鹿児島公立高校入試(2020)類似

入射角

Q284 水平に置かれた鏡の面に対して、光の筋が斜め右側から鏡に向かって差し込んでいます。鏡の面と光の筋がなす角度が60度であるとき、この反射における入射角の大きさとして適切なものはどれですか。

★★★ 標準原理・計算正答率 — 🔥 類題2問

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✅ 正解

30度

入射角は、鏡の面と光の筋の間の角ではなく、鏡の面に垂直な「法線」と光の筋の間の角を指します。法線と鏡の面がなす角度は90度であるため、鏡の面と光の筋の角度が60度の場合、入射角は 90 – 60 = 30度となります。多くの受験生が「反射面との間の角」と混同しやすいため注意が必要です。

秋田公立高校入試(2021)類似

磁力

Q285 ICカードの仕組みを調べるため、検流計につないだコイルの上で棒磁石のN極を急に近づけたところ、検流計の針が右に振れました。次に、同じ実験装置を用いて、棒磁石のS極をコイルの上から急に近づけたとき、検流計の針の動きや現象について正しく述べたものはどれですか。

★★ 基本実験・観察正答率 — 🔥 類題2問

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✅ 正解

磁力による磁界の変化の向きが逆になるため、針は左に振れる

磁石をコイルに近づけると、コイル内の磁界が変化して電流（誘導電流）が流れます。このとき、近づける磁極をN極からS極に変えると、磁界が変化する向きが逆になるため、流れる電流の向きも逆になります。その結果、検流計の針は最初とは反対の方向に振れます。

秋田公立高校入試(2019)類似

重力の大きさの計算

Q286 除雪用具を用いたてこの実験において、支点から離れた位置にある点Ｒに質量６ｋｇの物体を置きました。１００ｇの物体にはたらく重力の大きさを１Ｎ（ニュートン）とするとき、この６ｋｇの物体にはたらく重力の大きさとして適切な数値を選びなさい。

★★ 基本原理・計算正答率 — 🔥 類題2問

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✅ 正解

60Ｎ

１００ｇの物体にはたらく重力の大きさが１Ｎであるため、その１０倍の質量である１ｋｇ（１０００ｇ）の物体にはたらく重力の大きさは１０Ｎとなります。したがって、質量６ｋｇの物体にはたらく重力の大きさは、１０Ｎを６倍した６０Ｎになります。

高知公立高校入試(2024)類似

圧力と面積の関係

Q287 質量400gで、3辺の長さが3cm、4cm、6cmの直方体を、柔らかいスポンジの上に置く実験を行う。スポンジの上に置く面を、面積が24平方センチメートル（6cm×4cm）、18平方センチメートル（6cm×3cm）、12平方センチメートル（4cm×3cm）の3通りに変えたとき、スポンジが最も深くへこむのはどの面積の面を下にしたときか。また、その理由として適切なものはどれか。

★★ 基本実験・観察正答率 — 🔥 類題2問

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✅ 正解

面積が12平方センチメートルの面。圧力が面積に反比例し、面積が小さいほど圧力が大きくなるため。

スポンジのへこみ具合は、単位面積あたりの力の大きさである圧力によって決まる。面に垂直にはたらく力が一定の場合、圧力は力がはたらく面積に反比例するため、面積が最も小さい12平方センチメートルの面を下にしたときに圧力が最大となり、スポンジは最も深くへこむ。

群馬公立高校入試(2014)類似

垂直抗力

Q288 水槽の底面に接して静止している物体について、地球が物体を引く力である「重力」、水から受ける「浮力」、底面から受ける「垂直抗力」の3つの力の大きさの関係を正しく表したものはどれですか。

★★★ 標準原理・計算正答率 — 🔥 類題3問

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✅ 正解

重力の大きさ＝浮力の大きさ＋垂直抗力の大きさ

物体が静止しているとき、物体に働く力の合計はゼロになり、これを力のつり合いと呼びます。このケースでは、下向きに働く「重力」と、上向きに働く「浮力」および「垂直抗力」の合計が等しくなっているため、物体は上下方向に動かずに静止し続けます。

徳島公立高校入試(2022)類似

熱による密度の変化

Q289 空気で満たされた薄い袋の内部を加熱したところ、袋が上昇し始めました。このときの袋の内部の空気の状態について正しく述べたものはどれですか。

★★ 基本実験・観察正答率 — 🔥 類題3問

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✅ 正解

加熱によって空気の体積が大きくなったが、質量は変わらないため、密度は加熱前より小さくなっている。

物体が熱せられて上昇するのは、熱膨張によって体積が増加し、密度が減少するためです。このとき、物質を構成する粒子の数は変わらないため質量は変化しません。「質量が変わらずに体積が増える」という現象が、密度の低下を引き起こし、浮力のようなはたらきを生んで上昇へとつながります。質量が増えたり、体積が収縮したりすることはありません。

高知公立高校入試(2018)類似

音の大きさと振幅の関係

Q290 モノコードの弦を弾いて音を出し、その音の様子をコンピュータの画面上で波形として表示しました。弦を最初よりも強く弾いたとき、画面上に表示される波形にはどのような変化が見られますか。なお、弦を弾く位置や駒の幅は変えないものとします。

★★ 基本実験・観察正答率 — 🔥 類題3問

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✅ 正解

波の数は変わらないが、波の山から谷までの高さが大きくなる

弦を強く弾くと、音源の振幅が大きくなります。波形において、音の大きさは波の上下の幅（山から谷までの高さ）として表されるため、大きな音が出ているときはこの幅が広がります。弦の長さや張り方が同じであれば音の高さ（振動数）は変わらないため、波の数（密度）は変化しません。

山口公立高校入試(2021)類似

焦点距離と像の関係

Q291 物体と凸レンズの距離を焦点距離よりも短くしたとき、スクリーンをどの位置に置いても実像が結ばれなくなる理由を説明したものとして適切なものはどれですか。

★★★ 標準原理・計算正答率 — 🔥 類題2問

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✅ 正解

レンズを通った光が一点に集まらず、広がった光になるため。

実像は物体から出た光がレンズで屈折し、一点に集まることで形成されます。物体と凸レンズの距離が焦点距離より短くなると、レンズを通った後の光が外側に広がる向きへ屈折するため、光が交わる点が作られず、スクリーンに実像を映すことができなくなります。

埼玉公立高校入試(2016)類似

倒立実像の視覚的特徴

Q292 光源の前に数字の「７」の形に切り抜いた板を置き、凸レンズを通してスクリーンにはっきりと像を映し出したとき、このときスクリーン上にできた像の名称と向きの特徴について説明したものとして、最も適切なものはどれか。

★ やさしい知識正答率 — 🔥 類題2問

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✅ 正解

この像は倒立実像と呼ばれ、もとの物体に対して上下も左右も逆になっている。

凸レンズを通り、スクリーンに実際に光が集まって結ばれる像を倒立実像と呼ぶ。凸レンズによる結像の仕組みでは、物体の上側から出た光はレンズの下側へ、右側から出た光はレンズの左側へと進むため、スクリーン上の像はもとの物体を「上下逆」かつ「左右逆」にした状態になる。

群馬公立高校入試(2014)類似

底面積と浮力の変化率

Q293 質量と体積が等しく、底面積のみが異なる円柱形の物体Aと物体Bがあります。物体Bの底面積は物体Aの2倍です。これらの物体をそれぞればねばかりにつるし、水中に少しずつ沈めていく実験を行いました。物体が水面に接してから完全に沈むまでの「沈めた深さ」と「ばねばかりの値」の関係について、正しく述べたものはどれですか。

★★★ 標準原理・計算正答率 — 🔥 類題2問

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✅ 正解

物体Bは物体Aに比べて、沈めた深さに対する水中の体積の変化率が大きいため、ばねばかりの値を示すグラフの傾きはより急になるが、完全に沈んだ後の値はどちらも同じになる。

物体を水に沈めたときに生じる浮力の大きさは、物体が押しのけた水の体積に比例します。底面積が大きい物体Bは、物体Aと同じ深さだけ沈めたとしても、水面下に入る部分の体積がより大きく増加します。このため、沈めた深さに対する体積の変化率が大きくなり、浮力の増加（＝ばねののびの減少）を示すグラフの傾きは急になります。ただし、物体Aと物体Bは全体の体積が等しいため、完全に水中に沈んだ後は、どちらも同じ大きさの浮力を受けることになり、ばねばかりの最終的な値は一致します。

宮城公立高校入試(2024)類似

落雷地点までの距離推定

Q294 雷の光が見えてから、実際に音が聞こえるまでに時間差が生じる理由について、光と音の速さの違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。

★ やさしい実験・観察正答率 — 🔥 類題2問

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✅ 正解

光の速さが音の速さに比べて、圧倒的に速いから

光の速さは秒速約30万キロメートルであるのに対し、空気中を伝わる音の速さは秒速３４０メートルほどです。落雷地点で光と音は同時に発生しますが、この極めて大きな速さの違いによって、私たちの目に光が届くタイミングと、耳に音が届くタイミングに大きな時間差が生まれます。

北海道公立高校入試(2014)類似

音の大きさと波形の振幅

Q295 おんさを叩いて発生した音をコンピュータに取り込み、横軸を時間、縦軸を振動の幅として波形を表示しました。このとき、波の山から山までの間隔（時間）は変えずに、音をより大きくしたとき、波形の図において変化する部分はどこですか。最も適切な説明を選びなさい。

★ やさしい知識正答率 — 🔥 類題2問

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✅ 正解

波の振動の中心から山までの幅である「振幅」が大きくなる。

音の大きさは、波形の振幅（振動の幅）によって決まります。同じ高さの音（振動数が同じ音）で音量だけを大きくした場合、波の山と山の間隔や、1秒あたりの振動数には変化が見られませんが、上下の揺れ幅である振幅のみが大きくなります。

高知公立高校入試(2017)類似

虚像

Q296 凸レンズを用いた実験において、物体を焦点よりもレンズに近い位置に置いたとき、スクリーンをどの位置に動かしても像をはっきり映し出すことができなかった。このとき、レンズを取り外さずにレンズ越しに物体を覗き込むと、どのような像が観察されるか。最も適切な説明を選びなさい。

★★ 基本実験・観察正答率 — 🔥 類題2問

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✅ 正解

物体と同じ向きで、実物よりも大きな像が見える

物体を凸レンズの焦点の内側に置いたとき、レンズを通過した後の光は一点に集まらずに広がって進むため、スクリーンに像を映すことはできない。しかし、この広がる光をレンズ越しに覗くと、光が物体のある側から届いているように錯覚し、物体と同じ向き（正立）で実物よりも大きな「虚像」が観察される。これは虫眼鏡で物体を拡大して見る際と同じ原理である。

高知公立高校入試(2022)類似

力のはたらき

Q297 スタンドに固定したばねにおもりを吊り下げ、その横に設置した「ものさし」でばねの長さを測定する実験を行いました。この実験における観察結果と力のはたらきの関係について述べたものとして、正しいものを選びなさい。

★★ 基本実験・観察正答率 — 🔥 類題3問

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✅ 正解

おもりの重さを大きくすると、ばねを引く力が大きくなり、物体を変形させるはたらきによってばねの伸びが大きくなる。

ばねにおもりを吊るすと、ばねにはおもりの重力による力が加わります。この力のはたらきによって、ばねという物体が引き伸ばされて「変形」します。加える力が大きくなるほど、この変形の度合い（伸び）も大きくなるという規則性があります。

秋田公立高校入試(2018)類似

浮力の測定と算出

Q298 液体の中にある物体にはたらく、重力とは反対の上向きの力の名称を何というか、最も適切なものを選びなさい。

★ やさしい知識正答率 — 🔥 類題3問

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✅ 正解

浮力

液体中にある物体には、その物体が押しのけた液体の重さに相当する分だけ、重力とは逆向きの上向きの力がはたらく。この力を浮力と呼ぶ。

青森公立高校入試(2023)類似

倒立実像の性質

Q299 凸レンズの焦点よりも外側に物体を置いたとき、凸レンズを通過した光が一点に集まることによって、レンズの反対側にあるスクリーン上にはっきりとした像が映し出されます。このとき観察される、実物と上下左右が逆になった像の名称を答えなさい。

★ やさしい知識正答率 — 🔥 類題3問

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✅ 正解

倒立実像

物体を凸レンズの焦点の外側に置くと、物体から出た光がレンズで屈折し、レンズの反対側の１点に集まります。このように、実際に光が集まってスクリーン上にできる像を実像といい、その向きは物体と上下左右が逆になるため、倒立実像と呼ばれます。焦点の内側に置いた場合にできる正立虚像と区別することが重要です。

秋田公立高校入試(2022)類似

虚像の形成条件

Q300 凸レンズの光軸上に物体を置く実験において、物体をレンズと焦点の間に配置してレンズを通してみると、実物よりも大きく、実物と同じ向きの像が見えます。このとき見える像を何といいますか。

★ やさしい知識正答率 — 🔥 類題3問

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✅ 正解

虚像

物体を凸レンズの焦点よりもレンズに近い位置に置いたとき、レンズを通り抜けた光は広がるように進むため、実際には一点に集まりません。このとき、レンズを通して覗くと、物体の後方に光が延長されているように見え、実物より大きな像が観察されます。この像を虚像と呼びます。

茨城公立高校入試(2020)類似

圧力の法則

Q301 スポンジの上に底面積が24平方センチメートルの板を置き、その上に質量が720gの円柱状の物体を載せました。このとき、板がスポンジに及ぼす圧力は何Pa（N/㎡）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、板自体の質量は無視できるものとします。

★★★ 標準原理・計算正答率 — 🔥 類題3問

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✅ 正解

3000Pa

圧力（Pa）を求めるには、力（N）を面積（㎡）で割る必要があります。まず、質量720gの物体にはたらく重力は7.2Nです。次に、底面積24平方センチメートルを平方メートルに換算すると、1㎡＝10000平方センチメートルなので、24÷10000＝0.0024㎡となります。これらを公式に当てはめると、7.2（N）÷ 0.0024（㎡）＝ 3000（Pa）と計算されます。

岩手公立高校入試(2022)類似

光の反射の法則

Q302 光が鏡の表面で跳ね返るとき、鏡の面に垂直な線と入射する光の間の角度を「入射角」、反射した光との間の角度を「反射角」といいます。このとき、入射角と反射角は常に等しくなりますが、この決まりを何といいますか。

★ やさしい知識正答率 — 🔥 類題3問

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✅ 正解

反射の法則

光が鏡などの表面で反射するとき、入射角と反射角は常に等しくなるという性質があり、これを反射の法則と呼びます。屈折は光が空気から水やガラスなど、異なる物質へ進む際に境界線で曲がる現象を指すため、鏡による跳ね返りには適用されません。

群馬公立高校入試(2014)類似

重力

Q303 地球がその中心に向かって物体を真下に引く力を何というか。名称を答えなさい。

★ やさしい知識正答率 — 🔥 類題2問

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✅ 正解

重力

地球が物体を真下に引く力は重力と呼ばれる。この力は物体の質量に比例して大きくなる性質を持っており、理科の学習においては100グラムの物体にはたらく重力の大きさを約1ニュートンとして扱うことが一般的である。

石川公立高校入試(2024)類似

弾性力

Q304 手でばねを押し縮めたとき、手はばねから押し返されるような力を受けます。この現象の説明として最も適切なものはどれですか。

★★ 基本実験・観察正答率 — 🔥 類題3問

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✅ 正解

ばねが変形したことにより、元の形に戻ろうとする弾性力が生じている

ばねを押し縮めるという「変形」を加えると、ばねには「元の形」に戻ろうとする弾性力が生じます。この力が、ばねを縮めている手に対して押し返す向きに働くため、手はばねからの力を感じることになります。

岩手公立高校入試(2020)類似

接地面の面積と沈む深さの算出

Q305 物体の重さが一定であるとき、その物体が接地面に及ぼす圧力の大きさと、接地面の面積との関係について正しく述べたものはどれですか。

★ やさしい知識正答率 — 🔥 類題3問

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✅ 正解

圧力は面積に反比例する

圧力は単位面積あたりにはたらく力の大きさで定義され、「圧力＝面を垂直におす力 ÷ 力がはたらく面積」という式で表されます。このため、物体による力（重さ）が同じであれば、面積が2倍、3倍になると圧力は2分の1、3分の1となり、両者は反比例の関係にあります。

千葉公立高校入試(2024)類似

浮力の大きさの算出

Q306 ばねばかりにつるした物体を水中に沈めていくとき、物体の底面が水面より下にある深さが深くなるにつれて、ばねばかりの示す値はどのように変化しますか。ただし、物体はまだ完全には水中に沈みきっていないものとします。

★★ 基本実験・観察正答率 — 🔥 類題2問

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✅ 正解

物体にはたらく浮力が大きくなるため、値は小さくなる

物体を水中に沈めていくと、物体が排除した水の体積が増加します。この排除した水の体積に応じて、物体には上向きの浮力がはたらきます。物体にはたらく重力の大きさは変わりませんが、上向きの浮力が大きくなるほど、ばねばかりが物体を引き上げる力は小さくて済むため、目盛りの値は減少します。

神奈川公立高校入試(2022)類似

凸レンズによる実像の形成

Q307 物体上の1点から出た光が凸レンズを通過し、屈折したあとにレンズの反対側にある1点に集まることでつくられる像を何といいますか。

★ やさしい知識正答率 — 🔥 類題3問

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✅ 正解

実像

物体から出た光が凸レンズで屈折し、実際に光が1点に収束して結ぶ像を実像といいます。この像は、光が実際に集まっているため、その位置にスクリーンを置くと物体を映し出すことができます。

岩手公立高校入試(2020)類似

接地面の面積と沈む深さの算出

Q308 底面積の合計が1470平方センチメートルのスキー板を履いて雪の上に立ったところ、雪が5.0センチメートル沈みました。この人がスキー板を脱ぎ、底面積の合計が350平方センチメートルの靴だけで同じ雪の上に立ったとき、雪は何センチメートル沈むと考えられますか。ただし、雪が沈む深さは圧力の大きさに比例するものとします。

★★★ 標準原理・計算正答率 — 🔥 類題3問

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✅ 正解

21.0センチメートル

物体の重さが同じであれば、沈む深さは接地面の面積に反比例します。まず、スキー板の面積（1470平方センチメートル）は、靴の面積（350平方センチメートル）の 1470 ÷ 350 ＝ 4.2倍です。面積が4.2分の1になると、圧力および沈む深さは4.2倍になるため、5.0センチメートル × 4.2 ＝ 21.0センチメートルと導き出されます。

山口公立高校入試(2021)類似

実像の大きさと距離の関係

Q309 凸レンズによってスクリーン上に映し出される、上下左右が逆向きの像を何というか。また、物体を焦点に近づけていったときに、その像の大きさがどのように変化するか、正しい組み合わせを選びなさい。

★ やさしい知識正答率 — 🔥 類題3問

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✅ 正解

名称：実像、変化：大きくなる

凸レンズを通り抜けた光が実際に集まってスクリーンなどに結ぶ像を実像といいます。物体が焦点の外側にあるとき、物体をレンズ（焦点）に近づけるほど、像が結ばれる位置が遠くなると同時に、実像の大きさはもとの物体よりも大きくなっていくという特徴があります。

北海道公立高校入試(2014)類似

光がガラスから空気中へ進む際の屈折

Q310 光がガラスの内部から空気中へと斜めに進むとき、ガラスと空気の境界線で光が折れ曲がる現象が起こります。このとき、境界線に垂直な線（法線）と入射した光がなす「入射角」と、屈折した光がなす「屈折角」の大きさの関係、および光の進み方について正しく述べたものはどれですか。

★ やさしい知識正答率 — 🔥 類題2問

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✅ 正解

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

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

北海道公立高校入試(2018)類似

対流

Q311 ビーカーに入れた水を下から加熱したとき、やがて水全体の温度が上がるのはなぜですか。その理由として最も適切なものを選びなさい。

★★ 基本実験・観察正答率 — 🔥 類題2問

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✅ 正解

温められた部分の水の密度が小さくなって上昇し、水全体が循環するから

液体を加熱すると、温まった部分は膨張して密度が小さくなり、上へと移動します。代わり上のほうにあった温度の低い部分が下に回り込むことで循環が生まれ、熱が運ばれます。これは対流の典型的な仕組みです。

北海道公立高校入試(2023)類似

フックの法則とばねの長さ

Q312 あるばねに加えた力とばねののびの関係を調べたところ、力が0.2Nのとき3cm、0.4Nのとき6cmのびるという比例関係が確認できました。このばねを用いて実験を行う際、ばねの「のび」について正しく説明しているものはどれですか。

★★ 基本実験・観察正答率 — 🔥 類題3問

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✅ 正解

ばねののびは、ばねの全体の長さから元の長さを引いた値である。

ばねののびとは、力を加えたときの全体の長さから、何も吊るしていないときの長さ（元の長さ）を引いた差の部分を指します。計算問題において、全体の長さとのびを混同しないことが重要です。

高知公立高校入試(2018)類似

音の大きさと振幅の関係

Q313 音源が振動するときの振動の幅を何といいますか。また、その幅を大きくしたとき、聞こえる音はどのように変化しますか。適切な組み合わせを選びなさい。

★ やさしい知識正答率 — 🔥 類題3問

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✅ 正解

振幅といい、音は大きくなる

音源が振動する際の振れ幅は振幅と呼ばれます。音の大きさはこの振幅によって決まり、振幅が大きくなるほど空気の振動も大きくなって、耳には大きな音として届きます。音の高さは振動数によって決まるため、振幅の変化は音の高さには影響しません。

群馬公立高校入試(2018)類似

水圧

Q314 水中に置かれた物体にはたらく「水圧」の性質について述べたものとして、最も適切なものはどれですか。

★ やさしい知識正答率 — 🔥 類題3問

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✅ 正解

あらゆる方向から面に垂直にはたらき、水深が深くなるほど大きくなる。

水圧は、その地点よりも上にある水の重さによって生じるため、水深が深くなるほど大きくなります。また、液体にはあらゆる方向から力を伝える性質があるため、物体の上面、底面、側面のすべての面に対して、常に垂直に力がはたらきます。

宮城公立高校入試(2021)類似

浮力の大きさの図示

Q315 空気中で物体の重さをばねばかりで測定したところ、2.50Nを示しました。次に、この物体を水中に完全に沈めて測定したところ、ばねばかりの目盛りは1.80Nを示しました。このとき、物体にはたらいている浮力の大きさとして適切なものはどれか求めなさい。

★ やさしい知識正答率 — 🔥 類題3問

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✅ 正解

0.70N

物体にはたらく浮力の大きさは、空気中での物体の重さと、液体中でのばねばかりの目盛りの値の差として求められます。この実験では、2.50Nと1.80Nの差である0.70Nが浮力の大きさに相当します。

青森公立高校入試(2024)類似

音の振動数の算出

Q316 音の振動のようすをコンピュータの画面に表示して記録したとき、一秒間に振動する回数のことを何というか。また、その単位として適切な名称を答えなさい。

★ やさしい知識正答率 — 🔥 類題2問

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✅ 正解

振動数（単位：ヘルツ）

音の波形において、一秒間あたりに繰り返される振動の回数は振動数と呼ばれ、単位にはヘルツ（Hz）が用いられる。これに対し、一回の振動にかかる時間は周期と呼ばれる。音が高くなるほど振動数は大きくなり、音の大きさが変わると振幅が変化する。

群馬公立高校入試(2018)類似

音の大きさと振幅

Q317 ある音をコンピューターで観察したところ、画面上に一定の間隔で波形が表示されました。この音の「高さ」を一切変えずに、「大きさ」だけを大きくした場合、波形の形状はどのように変化しますか。

★★★ 標準原理・計算正答率 — 🔥 類題3問

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✅ 正解

1秒あたりの波の数は変わらず、波の上下の幅だけが大きくなる

音の大きさは「振幅（波の上下の幅）」によって決まり、音の高さは「振動数（1秒あたりの波の数）」によって決まります。音の高さを変えないということは振動数を変えないことと同義であるため、波の数は維持したまま、振幅のみを大きくすることで音だけを大きくすることができます。

岩手公立高校入試(2021)類似

垂直抗力

Q318 質量30gの小球を水平なレールの上に置いて静止させました。このとき、レールから小球にはたらく垂直抗力を、1目盛りが0.1Nを表す方眼紙上に矢印で記入する場合、どのような矢印になりますか。最も適切な説明を選びなさい。ただし、100gの物体にはたらく重力の大きさを1Nとします。

★★ 基本実験・観察正答率 — 🔥 類題3問

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✅ 正解

小球の中心から垂直上向きに、3目盛りの長さで描く

質量30gの小球にはたらく重力は0.3Nです。小球が静止しているとき、重力と垂直抗力はつり合いの関係にあるため、垂直抗力の大きさも重力と同じ0.3Nとなります。1目盛りが0.1Nであるため、矢印の長さは3目盛り分となり、向きは重力と反対の垂直上向きになります。

栃木公立高校入試(2023)類似

振動数の算出

Q319 音を発している物体が1秒間に振動する回数の名称と、その単位の組み合わせとして正しいものはどれか。

★ やさしい知識正答率 — 🔥 類題2問

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✅ 正解

名称：振動数、単位：ヘルツ

物体が1秒間に振動する回数は振動数と呼ばれ、単位にはヘルツ（Hz）が用いられる。これに対し、振動の振れ幅の大きさは振幅、1回振動するのにかかる時間は周期と呼ばれ、それぞれ定義が異なる。音の大きさを表す際に用いられるデシベルとも混同しないよう注意が必要である。

山形公立高校入試(2019)類似

振動数

Q320 音の性質について述べた次の文の空欄にあてはまる用語の組み合わせとして最も適切なものはどれですか。「物体が1秒間に振動する回数のことを（　①　）といい、その単位には（　②　）を用いる。音が低くなるほど、（　①　）の値は小さくなる。」

★ やさしい知識正答率 —

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✅ 正解

① 振動数、② ヘルツ

物体が1秒間に振動する回数は振動数と呼ばれ、単位にはヘルツ（Hz）が使われます。音の高さは振動数によって決まり、振動数が多いほど高い音に、振動数が少ないほど低い音になります。1回の振動にかかる時間は周期と呼ばれ、振動数とは逆数の関係にあります。

埼玉公立高校入試(2020)類似

音の高さと波形

Q321 1秒間に物体が400回振動して出ている音（振動数400Hz）を2秒間鳴らし続けたとき、物体の合計の振動回数は何回になりますか。また、この音よりもさらに高い音を出した場合、1秒間あたりの振動回数はどのようになると考えられますか。

★★★ 標準原理・計算正答率 — 🔥 類題3問

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✅ 正解

合計で800回振動し、より高い音では1秒間あたりの振動回数は400回よりも多くなる

振動数とは1秒間あたりの振動回数のことである。400Hzの音が2秒間鳴った場合、合計の振動回数は400（回/秒）×2（秒）＝800回となる。また、音の高さと振動数は比例関係にあるため、基準となる音よりも高い音を出すためには、1秒間あたりの振動回数（振動数）を400回よりも増やす必要がある。

群馬公立高校入試(2022)類似

音速の計算方法

Q322 雷が光ってから音が聞こえるまでの時間差を利用して、雷が発生した場所から観測者までの距離を推定する方法の説明として、最も適切なものはどれですか。

★★ 基本知識正答率 — 🔥 類題3問

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✅ 正解

光は瞬時に届くと仮定し、光が見えてから音が聞こえるまでの時間差（秒）に音の速さを掛けることで距離（メートル）を求める。

光の速さは秒速約30万キロメートルであり、音の速さに比べて圧倒的に速いため、雷が光った瞬間と音が発せられた瞬間はほぼ同時であると考えることができます。そのため、音が届くまでの時間差を「音が移動に要した時間」とみなすことができ、これに音の速さを掛けることで発生源までの距離（メートル）を算出できます。

秋田公立高校入試(2025)類似

反射の作図

Q323 水平な水面を挟んで、点Pから出た光が水面で反射し、点Qに届くまでの道筋を作図によって求める手順として、最も適切なものはどれですか。

★ やさしい知識正答率 — 🔥 類題2問

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✅ 正解

反射面である水面を軸として、点Pと線対称な位置に対称点をとり、その点と点Qを直線で結ぶことで反射点を決定する。

光の反射の道筋を求める際、反射の法則（入射角と反射角が等しくなる）を満たす必要があります。反射面を鏡に見立てて、光源（点P）と線対称な位置に対称点（虚像の位置）をとり、その対称点と到達点（点Q）を直線で結ぶと、光が直進する性質を利用して水面上の反射点を正確に求めることができます。このとき、対称点から点Qへ向かう直線と水面が交わる点が反射点となります。

埼玉公立高校入試(2014)類似

音の高さと振動数の関係

Q324 2つの音源AとBがある。音源Aは2秒間に1000回振動し、音源Bは0.5秒間に300回振動している。このとき、発生している音について説明したものとして正しいものはどれか。

★★★ 標準原理・計算正答率 — 🔥 類題3問

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✅ 正解

音源Bの振動数は600Hzであり、音源Aの振動数500Hzよりも多いため、音源Bの方が高い音である。

音の高さは1秒あたりの振動数（Hz）で比較する。音源Aの振動数は 1000回 ÷ 2秒＝ 500Hz となり、音源Bの振動数は 300回 ÷ 0.5秒＝ 600Hz となる。振動数が多いほど音は高くなるため、600Hzである音源Bの方が、500Hzである音源Aよりも高い音を発していると判断できる。

高知公立高校入試(2022)類似

力のはたらき

Q325 物理学において「力のはたらき」に分類される現象として、最も適切な組み合わせを選びなさい。

★ やさしい知識正答率 — 🔥 類題3問

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✅ 正解

物体を変形させる、物体を支える、物体の運動の状態を変化させる。

物体に力が加わった際に見られる主な作用は、形を変える「変形」、重力に抗って静止させる「支える」、そして速さや向きを変える「運動の状態を変化させる」の3点です。熱を発生させたり、物体の体積そのものを変化させたりすることは、力のはたらきとは別の現象として区別されます。

山形公立高校入試(2019)類似

振幅

Q326 ある音をオシロスコープで観察したところ、波形の中心線から山までの目盛りが2つ分でした。この音の状態から「音の高さ」は変えずに「音の大きさ」だけを大きくした場合、画面上の波形にはどのような変化が現れますか。最も適切な説明を選びなさい。

★★★ 標準原理・計算正答率 —

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✅ 正解

中心線から山までの目盛りの数が、2つよりも多くなる

音の大きさは振幅によって決まり、オシロスコープでは縦方向の振れ幅として現れます。音を大きくすると振幅が大きくなるため、中心線から山までの目盛りの数は増えます。なお、音の高さ（振動数）を変えない場合は、波の横方向の間隔（周期）は変化しません。

群馬公立高校入試(2016)類似

屈折

Q327 光学台の上に置かれた凸レンズの軸に対して平行な光を、光源装置から凸レンズに入射させた。このとき、レンズを通り抜けた後の光の進み方として適切なものはどれか。

★★ 基本実験・観察正答率 — 🔥 類題3問

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✅ 正解

レンズを通る際に光が折れ曲がり、軸上の一点に集まるように進む

凸レンズには、軸に平行に入射した光を屈折させ、焦点と呼ばれる一点に集める性質があります。このとき、光は「空気からレンズ（ガラス）に入るとき」と「レンズから空気へ出るとき」の合計2回、異なる物質の境界で屈折しています。

秋田公立高校入試(2018)類似

アルキメデスの原理と天秤の傾き

Q328 質量60g、体積40立方センチメートルの物体Aと、質量60g、体積24立方センチメートルの物体Bを、天秤の両端につるしてすべて水の中に沈めました。水の密度を1g/立方センチメートルとしたとき、天秤を水平に保つためには、どちらの物体側に何gの重りを乗せる必要がありますか。ただし、糸の質量や体積、重りの体積は無視できるものとします。

★★★ 標準原理・計算正答率 — 🔥 類題2問

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✅ 正解

物体A側に16gの重りを乗せる

水の密度が1g/立方センチメートルであるとき、物体が受ける浮力の大きさ（g換算）は、物体が押しのけた水の体積の数値と一致します。物体Aにはたらく浮力は40g分、物体Bにはたらく浮力は24g分です。水中での物体が天秤を引く力は「物体の質量－浮力」で計算できるため、物体Aは60－40＝20g、物体Bは60－24＝36gとなります。したがって、物体A側の方が16g分だけ引く力が小さくなっているため、物体A側に16gの重りを乗せることで天秤は水平になります。

埼玉公立高校入試(2023)類似

フレネルレンズにおけるプリズムの配置

Q329 通常の厚みがあるレンズとは異なり、同心円状に分割された各パーツで光を屈折させることで、板状の薄い形状ながら凸レンズと同じ働きを持たせたレンズの名称を答えなさい。

★ やさしい知識正答率 — 🔥 類題2問

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✅ 正解

フレネルレンズ

表面に同心円状の溝を刻み、各部分を三角柱のようなプリズム状にすることで、光を屈折させて一点に集めたり平行な光にしたりする仕組みを持つレンズです。灯台のレンズやプロジェクター、薄型の拡大鏡などに利用されています。

岩手公立高校入試(2022)類似

水圧の大きさと向き

Q330 水中にある物体にはたらく水圧の性質について、水深の変化とその向きに注目して説明したものとして、最も適切なものはどれですか。

★ やさしい知識正答率 — 🔥 類題2問

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✅ 正解

水深が深くなるほど大きくなり、物体の表面に対して垂直にあらゆる向きからはたらく。

水圧は、その場所よりも上にある水の重さによって生じるため、水深が深くなるほど大きくなります。また、水圧は特定の方向からだけではなく、物体の表面に対して垂直に、あらゆる向きからはたらくという性質を持っています。

群馬公立高校入試(2015)類似

光の屈折

Q331 光源から出た一本の光を、空気中からガラスの境界に向けて斜めに入射させました。このとき、境界で折れ曲がってガラスの中を進む光の角度の関係について、正しい説明はどれですか。

★★ 基本実験・観察正答率 — 🔥 類題3問

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✅ 正解

空気中での入射角よりも、ガラス内での屈折角の方が小さくなる

光が空気からガラスや水などの物質へ斜めに入射する場合、境界で法線（境界面に垂直な線）に近づくように折れ曲がります。そのため、法線と入射光の間の角度である「入射角」に比べ、法線と屈折光の間の角度である「屈折角」の方が小さくなります。

山形公立高校入試(2023)類似

実像の向き

Q332 光学台の上に、光源、物体、凸レンズ、スクリーンを一直線上に並べ、物体の位置を焦点よりも遠いところに固定しました。スクリーンの位置を調節して、物体がはっきりと映ったときの像の名称と、物体と比較した像の向きの組み合わせとして正しいものはどれですか。

★ やさしい知識正答率 —

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✅ 正解

実像であり、物体に対して上下および左右の両方が逆向きである

凸レンズを通過した光が実際に集まってスクリーン上に結ばれる像を実像といいます。物体から出た光は凸レンズの中心を通る際に、物体の上下および左右からの光がそれぞれ反対側に進むため、スクリーン上の像はもとの物体に対して上下左右がすべて逆（倒立）になります。

秋田公立高校入試(2025)類似

水面の像

Q333 物体が水面に映って像ができる現象について、その原理と光の道筋を正しく説明しているものはどれですか。

★★ 基本原理・計算正答率 — 🔥 類題2問

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✅ 正解

物体から出た光が水面で反射し、その反射した光を逆方向にたどった延長線上に像があるように見える。

物体から出た光が水面で反射して目に届くとき、人間は光が直進してきたものと判断します。そのため、反射した光の道筋を水面の下側へ真っ直ぐ延ばした先に物体があるように認識され、そこに像が結ばれます。この原理により、水面を対称の軸とした位置に、実物と上下が反転した像が形成されます。

青森公立高校入試(2023)類似

虚像の大きさの変化

Q334 凸レンズの焦点よりもレンズに近い位置に物体を置いたとき、レンズ越しに見える「実物と同じ向きで、実物よりも大きい像」の名称と、物体をさらにレンズに近づけた際の像の大きさの変化の組み合わせとして正しいものを選びなさい。

★ やさしい知識正答率 — 🔥 類題2問

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✅ 正解

像の名称は虚像であり、物体をレンズに近づけると像の大きさは小さくなる。

凸レンズの焦点の内側に物体を置いたときに、レンズを通して見える実物と同じ向きの像を「虚像」といいます。虚像は、物体が焦点に近いほど大きく見え、物体をレンズに近づけるほど小さく見えるという特徴があります。反対に、物体を焦点の外側に置いたときにスクリーンに映る逆さまの像は「実像」と呼ばれます。

秋田公立高校入試(2022)類似

重力

Q335 地球上の物体が、地球の中心に向かって常に引かれている力を何と言いますか。また、その力の大きさを表す単位として適切なものはどれですか。正しい組み合わせを選びなさい。

★ やさしい知識正答率 — 🔥 類題3問

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✅ 正解

重力、ニュートン（N）

地球上のすべての物体には、地球の中心に向かって引かれる「重力」が働いています。理科において力の大きさを表すときには、ニュートン（N）という単位が使われます。質量100gの物体に働く重力の大きさは約1Nです。

秋田公立高校入試(2018)類似

浮力の測定と算出

Q336 ばねばかりにつるした物体を水中に沈めて浮力の大きさを求める実験において、浮力の大きさを正しく算出する方法として適切なものはどれか。

★★ 基本実験・観察正答率 — 🔥 類題3問

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✅ 正解

空気中での物体の重さと、水中でばねばかりが示した値との差を求める

物体を水に入れると、上向きの浮力がはたらく分だけばねばかりを引く力が小さくなる。したがって、もともとの物体の重力から水中で軽くなった分の値を差し引いた「差」が、物体にはたらいている浮力の大きさを表す。

岩手公立高校入試(2018)類似

凸レンズによる実像

Q337 光学台の上に、光源、L字型に切り抜いた厚紙、凸レンズ、スクリーンをこの順に並べます。厚紙を凸レンズの焦点距離よりも遠い位置に置いたとき、スクリーンにはっきりと映し出された像の向きとして正しいものを、物体の向きと比較して選びなさい。

★ やさしい実験・観察正答率 — 🔥 類題2問

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✅ 正解

物体の向きと上下左右が逆向きになっている

物体が凸レンズの焦点距離よりも外側にあるとき、物体から出た光は凸レンズを通過した後に屈折し、反対側のスクリーン上の1点に集まります。このように実際に光が集まってできる像を実像と呼びます。実像は、レンズを通る光が一点で交差する性質上、必ず元の物体に対して上下および左右がすべて逆転した状態（倒立）で映し出されます。

青森公立高校入試(2023)類似

物体からスクリーンまでの距離の関係

Q338 光学台に、物体、焦点距離10cmの凸レンズ、スクリーンをこの順に並べる。物体を凸レンズから20cm離れた位置に置いたとき、スクリーンにはっきりと実像を映すためには、物体からスクリーンまでの距離を何cmにする必要があるか求めなさい。

★★★ 標準原理・計算正答率 — 🔥 類題3問

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✅ 正解

40cm

凸レンズから物体までの距離が焦点距離の2倍（10cm×2＝20cm）のとき、レンズからスクリーンまでの距離も焦点距離の2倍（20cm）となり、物体と同じ大きさの実像ができる。このとき、物体からスクリーンまでの距離は、物体からレンズまでの20cmと、レンズからスクリーンまでの20cmを合計した40cmとなる。

岩手公立高校入試(2023)類似

水圧による流出速度の変化

Q339 底付近に小さな穴をあけた透明な容器に水を満たし、穴から水が流れ出る様子を観察する実験を行いました。水が流れ始めてから一定の時間（例えば1分間）が経過するごとに、その時の水面の高さに合わせて容器の側面に目盛りを記入し、水時計のモデルを作成しました。このとき、容器に記録された目盛りの間隔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。

★★ 基本実験・観察正答率 — 🔥 類題2問

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✅ 正解

水面の高さが高いときほど流出速度が速いため目盛りの間隔は広く、水面が低くなるにつれて間隔は狭くなる。

水容器の底にある穴から水が流れ出る速さは、その穴の位置にかかる水圧の大きさに依存します。実験開始直後のように水面の高さが高いときは、穴にかかる水圧が大きいため流出速度が速くなり、一定時間内に下がる水面の距離、つまり目盛りの間隔は大きくなります。水が流れ出て水面の高さが低くなるにつれて、水圧が小さくなり流出速度が遅くなるため、目盛りの間隔は次第に狭くなっていきます。

山形公立高校入試(2023)類似

凸レンズを通過する光の進み方

Q340 凸レンズの光軸に平行に進んだ光と、凸レンズの中心を通った光は、レンズを通過した後にそれぞれどのように進みますか。最も適切な組み合わせを選択してください。

★ やさしい知識正答率 — 🔥 類題2問

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✅ 正解

光軸に平行な光は屈折して反対側の焦点を通り、レンズの中心を通る光は直進する

凸レンズの基本的な性質として、光軸に平行に入射した光はレンズで屈折したあと、必ず反対側の焦点を通るという決まりがあります。また、レンズの中心を通る光は、レンズの厚みの影響をほとんど受けないため、屈折せずにそのまま直進します。この2つの光の進み方は、作図において像の位置を特定するために非常に重要です。

埼玉公立高校入試(2015)類似

反射角

Q341 光の反射の法則について正しく述べたものはどれですか。

★ やさしい実験・観察正答率 — 🔥 類題3問

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✅ 正解

反射角は、常に入射角と等しくなる。

光が鏡などで反射する際、入射角と反射角は常に等しくなるという「反射の法則」が成り立ちます。これは、光がどのような角度で入射しても成立する物理現象の基本原則です。

石川公立高校入試(2022)類似

圧力

Q342 1平方メートルの面積あたりを垂直に押す力の大きさを圧力といいます。1ニュートンの力が1平方メートルの面積にはたらくときの圧力の単位として、最も適切な名称を選びなさい。

★ やさしい知識正答率 —

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✅ 正解

パスカル

圧力は、面を垂直に押す力をその力がはたらいている面積で割ることで求められます。1平方メートル（m²）あたりの面に1ニュートン（N）の力がはたらいているときの圧力が1パスカル（Pa）と定義されています。そのため、1Pa ＝ 1N/m² という関係が成り立ちます。

青森公立高校入試(2022)類似

ガラス内での光の道筋

Q343 直方体ガラスの下面から光が空気中へ出ていくとき、その境界線における「ガラス側の角度（入射角）」と「空気側の角度（屈折角）」の大きさの関係と、その理由として正しいものはどれですか。

★★★ 標準原理・計算正答率 — 🔥 類題3問

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✅ 正解

光が速く進む空気側の方が角度が大きくなるため、入射角よりも屈折角の方が大きくなる。

光がガラスから空気中へ出るとき、光の速さが速くなるため、境界線の法線（面に垂直な線）から遠ざかるように屈折します。その結果、ガラス内での入射角よりも、空気中へ出た後の屈折角の方が大きくなります。このように、光が進む速さが異なる物質の境界線を通る際、速い物質側での角度が常に大きくなるという法則があります。

岩手公立高校入試(2018)類似

弦の振動と音の高さ

Q344 モノコードの2つの駒の間に張られた弦をはじいて音を出す実験において、弦から出る音をより高くするためには、どのような操作を行えばよいですか。最も適切な方法を選びなさい。

★★ 基本実験・観察正答率 — 🔥 類題3問

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✅ 正解

2つの駒の間の距離を短くし、弦につるすおもりの数を増やす

弦の振動数は、弦の長さが短いほど、また弦を引く力（張力）が強いほど多くなります。2つの駒の間の距離を短くすることは弦の長さを短くすることに相当し、弦につるすおもりの数を増やすことは張力を強くすることに相当するため、この組み合わせで最も音が高くなります。

群馬公立高校入試(2018)類似

水圧

Q345 水中に、上面と底面が水平になるように立方体を沈めたとき、この立方体にはたらく水圧の様子を説明したものとして正しいものはどれですか。

★★ 基本実験・観察正答率 — 🔥 類題3問

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✅ 正解

底面にはたらく上向きの水圧は、上面にはたらく下向きの水圧よりも大きい。

水圧は水深に比例して大きくなるため、より深い位置にある底面の方が、浅い位置にある上面よりも大きな水圧を受けます。この底面と上面ではたらく水圧の差（力の差）が、物体を上に押し上げようとする浮力の原因となります。

岩手公立高校入試(2022)類似

水圧の大きさと向き

Q346 水中に沈めた立方体の各面にはたらく水圧のようすを考えたとき、上面と底面、および側面にはたらく力の関係について正しく述べたものはどれですか。

★★ 基本原理・計算正答率 — 🔥 類題2問

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✅ 正解

底面は上面よりも深い位置にあるため、底面を押し上げる上向きの力は、上面を押し下げる下向きの力よりも大きい。

水圧は水深に比例して大きくなるため、立方体の上面よりも深い位置にある底面の方が、受ける圧力は大きくなります。このとき、上面には下向きの力が、底面にはそれより強い上向きの力がはたらきます。側面については、同じ深さであれば左右から向き合う力の大きさは等しくなり、互いに打ち消し合います。

群馬公立高校入試(2018)類似

音の大きさと振幅

Q347 音の大きさを決める要因の一つで、モノコードの弦や音叉が振動する際の振れ幅のことを何といいますか。正しい名称を答えなさい。

★ やさしい知識正答率 — 🔥 類題3問

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✅ 正解

振幅

物体が振動する幅のことを「振幅」と呼び、この振幅が大きければ大きいほど、発生する音は大きくなります。一方、1秒間に振動する回数は振動数と呼ばれ、音の高さに関係します。

茨城公立高校入試(2021)類似

音の大きさと振幅の関係

Q348 ある音源から出た音をオシロスコープで表示したところ、一定の間隔で波形が描かれました。この音源を叩く力を調整して「音の高さは変えずに、音の大きさだけを小さく」したとき、波形にはどのような変化が現れますか。オシロスコープの画面上の変化として適切な説明を選びなさい。

★★★ 標準原理・計算正答率 — 🔥 類題3問

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✅ 正解

波の上下の幅（振幅）が小さくなり、波の数は変わらない

音の大きさは振幅に依存し、音の高さは振動数（一定時間あたりの波の数）に依存します。音の高さを変えないということは、振動数や波の間隔は一定のままであることを意味します。その状態で音の大きさだけを小さくすると、振動の幅が狭まるため、波形の上下の振れ幅（振幅）だけが小さくなります。

千葉公立高校入試(2014)類似

音の大きさと高さの波形による識別

Q349 音の波形を観察したところ、0.01秒間にちょうど5回の山が観察された。この音の振動数の値と、同じ時間内に山が10回観察される別の音との比較について述べた文として適切なものはどれか。

★★★ 標準原理・計算正答率 — 🔥 類題3問

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✅ 正解

振動数は500Hzであり、山が10回観察される音よりも低い音である。

振動数は1秒あたりの振動回数（単位：Hz）で表されます。0.01秒間に5回振動する場合、1秒間では500回振動するため500Hzとなります。同じ時間内の山（振動）の数が多いほど振動数が多くなり音が高くなるため、5回しか山がない音は10回山がある音に比べて低い音といえます。

宮城公立高校入試(2025)類似

光の反射

Q350 光が鏡などの物体の表面に当たってはね返る現象を何といいますか。また、この現象によって鏡の中に映って見えるものを何といいますか。その組み合わせとして正しいものを選びなさい。

★ やさしい知識正答率 — 🔥 類題3問

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✅ 正解

反射と像

光が物体の表面に当たってはね返る現象を反射と呼びます。鏡の表面で反射した光が私たちの目に届くことで、鏡の奥に物体があるかのように映って見えるものを像といいます。光が物体に遮られてできる影や、異なる物質の境界で折れ曲がる屈折とは区別する必要があります。

石川公立高校入試(2021)類似

光の屈折

Q351 光が空気中から水やガラスなどの異なる物質へと斜めに進むとき、その境界面で光が曲がる現象を何といいますか。

★ やさしい知識正答率 —

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✅ 正解

屈折

光が種類の異なる物質の境界面を斜めに通り抜けるとき、物質によって光の進む速さが異なるために、境界で進行方向が変わります。この現象を屈折と呼び、光が直進したり反射したりする現象とは区別されます。

群馬公立高校入試(2025)類似

フックの法則

Q352 摩擦のない斜面の上に台車を置き、ばねばかりで斜面上方に引いて静止させる実験を行います。1.0Nの力を加えると2.0cm伸びる性質を持つばねばかりを使用し、斜面上の台車を支えたところ、ばねの伸びが5.0cmで安定しました。このとき、台車がばねを引く力の大きさは何Nですか。

★★ 基本原理・計算正答率 — 🔥 類題3問

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✅ 正解

2.5N

フックの法則により、ばねの伸びは加えた力の大きさに比例します。このばねは1.0Nの力で2.0cm伸びるため、1cm伸ばすのに必要な力は 1.0 ÷ 2.0 ＝ 0.5N と求められます。ばねが5.0cm伸びているとき、加わっている力の大きさは 0.5 × 5.0 ＝ 2.5N と計算できます。

山形公立高校入試(2020)類似

フックの法則

Q353 あるばねにおもりを1個つるしたところ、ばねののびは2.0cmであった。おもりの個数を増やしていき、合計でおもりを3個つるしたとき、フックの法則が成り立つ範囲であれば、ばねののびは何cmになると考えられるか。なお、すべて同じ重さのおもりを使用するものとする。

★★ 基本実験・観察正答率 — 🔥 類題2問

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✅ 正解

6.0cm

フックの法則によれば、ばねののびは加えられた力の大きさに比例する。おもりの個数が1個から3個へと3倍になれば、ばねに加わる力の大きさも3倍になるため、ばねののびも当初の2.0cmから3倍の6.0cmとなる。

北海道公立高校入試(2021)類似

圧力の法則

Q354 圧力とは、単位面積（1平方メートル）あたりに垂直にはたらく力の大きさのことです。大気圧が一定の場所で、密着した物体を引きはがすのに必要な力が物体の接触面積に比例するのはなぜですか。その理由として適切なものはどれですか。

★ やさしい知識正答率 — 🔥 類題3問

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✅ 正解

単位面積あたりの力の大きさが常に一定だから

大気圧が一定であれば、どの場所であっても単位面積あたりに大気が押し付ける力の大きさは等しくなります。全体の面積が大きくなれば、その分だけ大気から受ける力の合計も大きくなるため、引きはがすのに必要な力は面積に比例することになります。この「単位面積あたりの力の大きさ」が圧力の定義そのものです。

群馬公立高校入試(2024)類似

実像ができない条件

Q355 凸レンズを用いた実験において、物体を焦点よりもレンズに近い位置に置いたとき、レンズの反対側にスクリーンを置いても像を映し出すことができませんでした。このとき、凸レンズを通過した後の光の進み方とスクリーンの状態について説明したものとして正しいものはどれですか。

★★ 基本実験・観察正答率 — 🔥 類題2問

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✅ 正解

レンズを通過した後の光が互いに広がる方向に進み、一点に集まらないため、実像はできない。

物体を凸レンズの焦点の内側に置いた場合、物体上の1点から出てレンズを通過した光は、互いに広がる方向に屈折します。スクリーン上に実像が結ばれるためには、レンズを通過した光が一点に集まる必要がありますが、光が広がる状態ではレンズの右側で光が交わることがないため、実像をつくることができません。なお、光が平行に進むのは物体を焦点の上に置いたときです。

青森公立高校入試(2023)類似

倒立実像の性質

Q356 凸レンズを用いてスクリーン上に倒立実像をつくるための条件と、その性質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。

★★ 基本原理・計算正答率 — 🔥 類題3問

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✅ 正解

物体を焦点の外側に置く必要があり、像は必ず上下左右が逆になる。

実像が形成されるためには、物体から出た光がレンズを通過した後に一点に収束しなければなりません。この条件を満たすには、物体を焦点よりも外側に配置する必要があります。また、レンズを通過する光の性質上、光の束が上下および左右で交差して結像するため、スクリーン上の像は必ず実物と上下左右が逆転します。焦点の内側に置いた場合は光が収束せず、スクリーンに像を映すことはできません。

埼玉公立高校入試(2019)類似

ばねののびを利用した質量の測定

Q357 おもりを何も吊るしていないときの長さ（自然長）が5.0cmのばねがある。このばねに物体Aを吊るしたところ、ばね全体の長さが11.8cmになった。物体Aの質量を求める計算の過程で必要となる「ばねののび」の値として正しいものはどれか。

★★ 基本原理・計算正答率 — 🔥 類題3問

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✅ 正解

6.8cm

ばねののびを求めるには、物体を吊るした状態のばね全体の長さから、何も吊るしていないときの長さである自然長を引く必要がある。本問では「11.8cm（全体の長さ） – 5.0cm（自然長） = 6.8cm」が正しいのびの値となる。全体の長さをそのまま「のび」として計算に用いないよう注意しなければならない。

北海道公立高校入試(2022)類似

音源

Q358 音が発生しているとき、そのもととなって振動している物体のことを何といいますか。最も適切な名称を答えなさい。

★ やさしい知識正答率 — 🔥 類題2問

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✅ 正解

音源

音が発生しているとき、その原因となっている物体は必ず小刻みに震えています。この音を発生させている物体を音源（または発音体）と呼びます。選択肢にある振幅は揺れの大きさ、振動数は1秒間に振動する回数のことであり、物体そのものを指す言葉ではありません。

青森公立高校入試(2022)類似

ガラス内での光の道筋

Q359 空気中から直方体のガラスの表面に対して、光を斜めに入射させたときの光の進み方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。

★ やさしい知識正答率 — 🔥 類題3問

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✅ 正解

空気とガラスの境界線で光が屈折し、入射角よりも屈折角の方が小さくなるように進む。

光が空気からガラスのような密度の高い物質へ進むとき、境界線で光の速さが変化するため屈折が起こります。このとき、入射角に比べて屈折角が小さくなるように折れ曲がる性質があります。

岩手公立高校入試(2016)類似

吸盤が壁に付着する原理

Q360 吸盤を壁に押しつけると壁に付着する理由について、気圧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。

★★ 基本原理・計算正答率 — 🔥 類題2問

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✅ 正解

吸盤内部の空気が追い出されて真空に近い状態になり、外部の大気圧との間に気圧差が生じて、外側から押される力が働くため。

吸盤を壁に押しつける操作によって内部の空気が外へ排出されると、吸盤内の気圧は周囲の大気圧に比べて非常に小さく、真空に近い状態になります。この結果、吸盤の内部と外部で大きな気圧差が生じ、周囲の大気圧が吸盤を壁の方へと強く押しつけるため、吸盤は壁に付着します。

鹿児島公立高校入試(2017)類似

浮力の算出

Q361 質量100gの物体に働く重力の大きさを1.0Nとします。この物体をばねばかりにつるして水の中に完全に沈めたところ、ばねばかりの目盛りは0.65Nを示しました。このとき、この物体に働く浮力の大きさは何Nですか。

★★ 基本原理・計算正答率 —

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✅ 正解

0.35N

水中にある物体には、下向きに働く重力と、それとは逆向きである上向きに働く浮力が同時に作用しています。ばねばかりが示す値は、本来の重力から浮力によって押し上げられた分を差し引いた値となります。したがって、空気中での重さ（1.0N）から水中でのばねばかりの測定値（0.65N）を引くことで、浮力の大きさである0.35Nを算出できます。

高知公立高校入試(2023)類似

浮力の大きさを決定する要因

Q362 水中にある物体にはたらく浮力の大きさについて、その性質を正しく説明しているものはどれですか。

★ やさしい知識正答率 — 🔥 類題2問

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✅ 正解

物体が水面下にある部分の体積が大きいほど、浮力は大きくなる。

浮力の大きさは、その物体が押しのけた液体の重さに等しくなるという原理があります。そのため、浮力は物体の中にある部分の体積によって決まり、物体の密度や、物体そのものにはたらく重力の大きさ（物体の重さ）とは無関係です。

青森公立高校入試(2022)類似

ガラス内での光の道筋

Q363 厚さが一定である直方体のガラスに光を斜めに透過させたとき、ガラスに入射する前の光の道筋と、ガラスを通り抜けて再び空気中へ出てきた後の光の道筋にはどのような関係がありますか。

★★ 基本実験・観察正答率 — 🔥 類題3問

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✅ 正解

入射する前の光の道筋と、出てきた後の光の道筋は、互いに平行になる。

光が直方体ガラスに入るときと出るときの二度、境界線で屈折が起こります。一度目の「空気からガラス」への屈折角と、二度目の「ガラスから空気」への入射角が等しくなるため、最終的に出てくる光は、最初に入射した光と同じ向き（平行）になります。ただし、ガラス内での屈折により、光の道筋自体は元の延長線上からわずかに横にずれた状態になります。

岩手公立高校入試(2024)類似

乱反射

Q364 物体の表面にある細かな凹凸に光があたることで、光がさまざまな方向に跳ね返る現象を何といいますか。その名称として正しいものを選びなさい。

★ やさしい知識正答率 — 🔥 類題3問

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✅ 正解

乱反射

物体の表面が顕微鏡レベルで凸凹している場合、それぞれの点に入射した光は反射の法則に従って反射しますが、反射面の向きがバラバラであるため、結果として光はあらゆる方向へ散らばることになります。この現象を乱反射と呼び、これにより私たちは光源以外の物体をさまざまな角度から見ることができます。

秋田公立高校入試(2025)類似

反射の法則

Q365 鏡の面に対して斜めに光を入射させたところ、鏡の面と入射した光の道筋との間にできる角が30度でした。このとき、反射の法則を適用して計算される「反射角」の大きさは何度になりますか。

★★ 基本原理・計算正答率 — 🔥 類題3問

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✅ 正解

60度

入射角および反射角は「反射面に対して垂直な線」と「光」がなす角のことです。鏡の面と光のなす角が30度である場合、垂直な線（90度）からその角を差し引いた「90 － 30 ＝ 60度」が入射角となります。反射の法則により、反射角は入射角と常に等しくなるため、反射角も60度となります。

山形公立高校入試(2019)類似

音の大きさと波形

Q366 ある音の波形を観測したところ、時間軸方向の波の間隔は変えないまま、縦方向の振幅のみが元の半分になりました。このとき、起こった現象として最も適切な説明を選びなさい。

★★ 基本原理・計算正答率 —

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✅ 正解

音の高さは変わらず、音の大きさだけが小さくなった

音の大きさは波形の振幅によって決まり、音の高さは波の振動数（波の間隔の逆数）によって決まります。振幅のみが小さくなったということは、エネルギーとしての音の強さが弱まり、音が小さくなったことを示します。一方で、時間軸方向の間隔（波の間隔）に変化がないことは、1秒間あたりの振動数が一定であることを意味するため、音の高さには変化が生じていないと判断できます。

埼玉公立高校入試(2016)類似

倒立実像の視覚的特徴

Q367 光学台の上に、光源、数字の「７」の形に切り抜いた板、凸レンズ、スクリーンを順に並べ、スクリーンにはっきりと像を映し出した。スクリーン側から像を観察したとき、その見え方として最も適切なものはどれか。

★★ 基本実験・観察正答率 — 🔥 類題2問

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✅ 正解

「７」の文字を１８０度回転させたときのように、上下も左右も逆になって見える。

スクリーンに投影される実像は、物体から出た光がレンズを通過して交差することで形成される。このとき、物体の上下が逆転するだけでなく、左右も同時に反転する。数字の「７」を上下・左右ともに逆にした状態は、図形を１８０度回転させた状態と等しくなるため、回転した向きで観察される。

鳥取公立高校入試(2018)類似

音の伝わり方と真空中での現象

Q368 密閉された容器の中にブザーを入れ、ポンプを使って容器の中の空気を少しずつ抜いていったとき、聞こえてくるブザーの音はどのように変化するか。その理由とともに適切なものを選べ。

★★ 基本実験・観察正答率 — 🔥 類題2問

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✅ 正解

振動を伝える物質である空気が少なくなるため、音は次第に小さくなり、やがて聞こえなくなる。

音が伝わるためには、波を伝える「媒介物」が必要です。容器から空気を抜いていくと、ブザーの振動を容器の壁まで運ぶ空気の粒子が減少するため、外に漏れ出る音は次第に小さくなります。完全に空気がなくなった真空状態では、振動を伝えるものが存在しないため、音は全く聞こえなくなります。

岩手公立高校入試(2021)類似

垂直抗力

Q369 水平な面上に置かれた物体に対して、その面が物体を突き抜けないように垂直上向きに押し返す力の名称を答えなさい。

★ やさしい知識正答率 — 🔥 類題3問

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✅ 正解

垂直抗力

物体が面と接しているとき、その面から垂直に受ける押し返す力を垂直抗力と呼びます。水平な面において物体が静止している場合、この力は重力とつり合っています。

栃木公立高校入試(2023)類似

振動数の算出

Q370 ある音の波形をコンピュータで表示したところ、波の山から次の山までの1周期が、グラフの2目盛り分に相当していた。このグラフの横軸は時間を表しており、1目盛りの長さが200分の1秒であるとき、この音の振動数は何ヘルツか。

★★★ 標準原理・計算正答率 — 🔥 類題2問

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✅ 正解

100ヘルツ

グラフの1目盛りが200分の1秒で、1周期（波の山から山まで）が2目盛り分であることから、この音が1回振動するのにかかる時間（周期）は、1/200秒 × 2 ＝ 1/100秒と計算できる。振動数は1秒間に振動する回数であり、1を周期で割ることで求められるため、1 ÷ (1/100) ＝ 100となり、100ヘルツが導き出される。

埼玉公立高校入試(2016)類似

凸レンズの軸に平行な光の進み方

Q371 凸レンズの主軸に平行な光をレンズに入射させたとき、レンズを通過して屈折した後の光が必ず通過する主軸上の点を何といいますか。その名称として正しいものを選択してください。

★ やさしい知識正答率 — 🔥 類題2問

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✅ 正解

焦点

凸レンズには、主軸に平行に入射した光がレンズを通過する際に屈折し、主軸上の一点に集まるという性質があります。この集まる点は「焦点」と呼ばれ、レンズの両側に一つずつ存在します。

山形公立高校入試(2024)類似

弦の張力・弾き方と音の変化

Q372 ある弦をはじいて音を出したとき、最初に出した音よりも「高く」、かつ「大きな」音を出すための操作として適切なものはどれか。

★★ 基本実験・観察正答率 — 🔥 類題2問

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✅ 正解

弦をより強く張り、さらに最初よりも強くはじく。

音を高くするためには、弦の振動数を増やす必要があります。弦の張力を大きくする（強く張る）、あるいは弦を短くする、弦を細くするといった操作で振動数が増加し、音が高くなります。また、音を大きくするためには振幅を大きくする必要があるため、弦を強くはじく操作が求められます。したがって、強く張って強くはじくことで、高く大きな音が得られます。

岩手公立高校入試(2023)類似

音の高さの調節

Q373 モノコードの弦の振動する部分を短くして弾いたとき、音が高くなる理由を「振動数」という言葉を用いて説明したものとして適切なものはどれですか。

★★ 基本原理・計算正答率 — 🔥 類題2問

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✅ 正解

弦の振動する部分が短くなると、1秒間あたりの振動数が増えるため。

音の高さは、音源が1秒間に振動する回数である振動数によって決まります。モノコードの弦の長さを短くすると、弦がより速く細かく振動するようになるため、振動数が増加し、結果として音が高く聞こえるようになります。振幅は音の大きさを左右する要素であり、音の高さ（振動数）とは別の原理です。

群馬公立高校入試(2024)類似

実像の大きさの変化

Q374 凸レンズを用いた実験において、物体を凸レンズから「焦点距離の二倍よりも短く、焦点距離よりも長い」位置に置いたとき、スクリーンにはっきりとした像を映しました。このときに観察される像の名称と大きさの組み合わせとして適切なものはどれですか。

★ やさしい知識正答率 — 🔥 類題2問

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✅ 正解

実物より大きい実像

凸レンズから物体までの距離が焦点距離の二倍より短く、焦点距離より長い位置にある場合、物体から出た光はレンズを通過したあと、反対側の焦点距離の二倍より遠い位置で集まります。このとき、スクリーンには実物よりも拡大された上下左右が逆の像（実像）が映し出されます。

埼玉公立高校入試(2022)類似

フックの法則

Q375 何も吊るしていないときの長さ（自然の長さ）が4.0cmのばねがあります。このばねに20gのおもりを吊るしたところ、ばね全体の長さは8.0cmになりました。さらに、40gのおもりを吊るすと、全体の長さは12.0cmになりました。このばねに50gのおもりを吊るしたとき、ばねの「伸び」は何cmになりますか。

★★★ 標準原理・計算正答率 — 🔥 類題3問

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✅ 正解

10.0cm

まず、おもりの質量と「ばねの伸び」の関係を整理します。20gで4.0cm（8.0-4.0）、40gで8.0cm（12.0-4.0）伸びていることから、このばねは10gあたり2.0cm伸びることがわかります。したがって、50gのおもりを吊るしたときの伸びは、2.0cm × 5 ＝ 10.0cmとなります。全体の長さ（14.0cm）と混同しないよう注意が必要です。

秋田公立高校入試(2018)類似

水圧の向きと大きさ

Q376 水槽の中に直方体の物体を完全に沈めたとき、この物体の上面と下面にはたらく水圧の様子を比較した説明として正しいものはどれですか。

★★ 基本原理・計算正答率 — 🔥 類題2問

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✅ 正解

上面には下向きの力が、下面には上向きの力がはたらき、下面が受ける力の方が大きい

水圧はあらゆる向きから面に垂直にはたらくため、物体の上面には下向きの力が、下面には上向きの力が加わります。水圧の大きさは水深が深いほど大きくなるため、上面よりも深い位置にある下面の方が、受ける水圧（単位面積あたりの力）は大きくなります。この上下の面で生じる水圧の差が、物体を押し上げようとする力である「浮力」の原因となります。

岩手公立高校入試(2018)類似

弦の振動と音の高さ

Q377 同じ太さの弦を張ったモノコードを用いて、弦の長さや張力を変えて音の変化を調べました。2つの駒の間の距離を半分に固定し、さらに弦を引くおもりの質量を大きくして弦をはじいたとき、音の状態と振動数は実験前と比べてどうなりますか。

★★★ 標準原理・計算正答率 — 🔥 類題3問

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✅ 正解

振動数が多くなり、音は高くなる

弦の振動数は「弦の長さ」と「弦を張る力」の2点によって変化します。駒の間の距離を短くする（弦を短くする）ことと、おもりの質量を大きくする（張力を強くする）ことは、どちらも1秒間あたりの振動数を増やす要因となります。振動数が増加した結果、聞こえる音は実験前よりも高くなります。

埼玉公立高校入試(2017)類似

弦の長さと音の高さの関係

Q378 弦の長さと音の高さの関係について、その原理を正しく説明しているものはどれですか。

★★★ 標準原理・計算正答率 — 🔥 類題3問

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✅ 正解

弦が短いほど1秒間あたりの振動数が増えるため、音が高くなる

音の高さは、発音体が1秒間に振動する回数である振動数によって決まります。モノコードなどの弦楽器では、振動する弦の長さが短くなるほど、往復運動にかかる時間が短縮されて振動数が増加します。振幅は音の大きさを決定する要素であり、音の高さとは直接関係しません。

大分公立高校入試(2017)類似

ばねの自然の長さ

Q379 あるばねにおもりをつるして長さを測定したところ、おもりの質量が100gのときに30cm、200gのときに40cm、300gのときに50cmとなりました。おもりの質量とばねの伸びが比例関係にあるとき、このばねにおもりを何もつるしていない状態の長さとして正しいものを求めなさい。

★★ 基本原理・計算正答率 —

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✅ 正解

20cm

おもりの質量が100g増えるごとに、ばねの長さが10cmずつ（40-30=10cm、50-40=10cm）一定の割合で長くなっていることがわかります。この10cmは、おもり100gあたりの「ばねの伸び」を表しています。おもりを何もつるしていない状態（0g）の長さは、100gをつるしたときの長さ（30cm）から、100g分の伸び（10cm）を引くことで算出できるため、30 – 10 = 20cmとなります。

秋田公立高校入試(2022)類似

重ねた物体の浮力と沈む深さ

Q380 水に浮く性質を持つ、底面積の異なる2つの直方体を重ねて水に浮かべる実験を行いました。この実験において、全体の重さと浮力の関係、および沈む深さの規則性について正しく述べたものを選びなさい。

★★ 基本実験・観察正答率 — 🔥 類題2問

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✅ 正解

全体の重さと浮力がつり合っているとき、沈んでいる部分の体積は常に一定であり、底面積が小さい方の物体を下にすると、沈む深さはより深くなる。

物体が浮いているとき、浮力の大きさは物体の重さとつり合っています。アルキメデスの原理により、浮力の大きさは物体が排除した液体の体積に比例するため、全体の重さが同じであれば、どの物体が下になっても「水中に沈んでいる部分の体積」は変わりません。沈む深さは「沈んでいる体積 ÷ 下側にある物体の底面積」で決まるため、底面積が小さい物体を下にした場合、同じ体積を確保するためにより深く沈む必要があります。

茨城公立高校入試(2017)類似

振動数と音の高さ

Q381 ある2種類の音Aと音Bの波形をオシロスコープで観察し、比較しました。音Aは画面上の一定の時間内に2周期分の波が表示されていましたが、音Bは同じ時間内に4周期分の波が表示されていました。また、波の上下の揺れ幅である振幅は、音Aの方が音Bよりも大きくなっていました。このとき、音Bは音Aと比較してどのような音であるといえますか。

★★ 基本原理・計算正答率 — 🔥 類題2問

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✅ 正解

音Aよりも音が高く、音の大きさは小さい

波形において、一定時間内の波の数は振動数を表しており、波の数が多い音Bの方が振動数が多いため、音Aよりも高い音であることが分かります。また、波の上下の幅である振幅は音の大きさを表しており、振幅が小さい音Bは音Aよりも小さい音になります。

山口公立高校入試(2021)類似

実像の大きさと距離の関係

Q382 光学台の上に電球、凸レンズ、スクリーンを並べ、スクリーン上にはっきりと像を映し出した。電球を凸レンズに近づけていき、焦点に近づけたとき、スクリーンに映る実像の大きさと、凸レンズからスクリーンまでの距離の変化について述べたものとして適切なものはどれか。

★★ 基本実験・観察正答率 — 🔥 類題3問

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✅ 正解

像の大きさは大きくなり、スクリーンまでの距離はレンズから遠くなる

物体を凸レンズの焦点に近づけていくと、レンズを通過した光が収束する位置はレンズからより遠ざかる性質があります。そのため、はっきりとした実像を映すためのスクリーンの位置はレンズから離れる方向に移動させる必要があり、それに伴ってスクリーン上の実像の大きさも大きくなります。

群馬公立高校入試(2016)類似

焦点

Q383 凸レンズの主軸（光軸）に対して平行な光をレンズに入射させたとき、レンズを通過した光が屈折して、反対側の主軸上の一点に集まる（収束する）場所を何といいますか。

★ やさしい知識正答率 —

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✅ 正解

焦点

凸レンズには、主軸に平行な光が入射するとレンズを通過した後に一点に収束する性質があります。この光が集まる点を焦点と呼びます。選択肢にある焦点距離は、レンズの中心から焦点までの距離を指す用語であり、場所そのものを示す言葉ではありません。

青森公立高校入試(2024)類似

音を伝える物質

Q384 密閉された容器の中に音の鳴っている防犯ブザーを入れ、真空ポンプを使って容器の中の空気を抜いていきました。このとき、ブザーの音の聞こえ方はどのように変化しますか。最も適切なものを選びなさい。

★★ 基本実験・観察正答率 — 🔥 類題3問

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✅ 正解

容器の中の空気が薄くなるにつれて音がしだいに小さくなり、やがて聞こえなくなる。

音は物質の振動によって伝わるため、振動を伝える仲立ちとなる物質（媒体）が必要です。容器の中の空気を抜いていくと、振動を伝える物質が少なくなるため、音はしだいに小さくなります。完全に空気がなくなった真空の状態では、振動を伝えるものが存在しないため、音は全く聞こえなくなります。

岩手公立高校入試(2023)類似

水圧による流出速度の変化

Q385 水容器の底付近にあいた穴から水が流れ出すとき、水面の低下に伴って水の流出速度が次第に遅くなる理由を、物理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はどれですか。

★★★ 標準原理・計算正答率 — 🔥 類題2問

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✅ 正解

水面の高さが低くなることで、穴の位置における水圧が小さくなり、水を押し出す力が弱まるため。

液体の内部にはたらく水圧は、水面からの深さが深いほど大きくなるという性質があります。容器に水が多く入っている状態では、底の穴にかかる水圧（水の重さによる圧力）が大きいため、強い力で水が押し出されます。しかし、水が流出して水面の高さが低くなると、穴から水面までの距離が短くなり、穴にかかる水圧が小さくなります。その結果、水を押し出す力が弱まり、流出速度は遅くなります。

福島公立高校入試(2024)類似

面にはたらく圧力

Q386 質量110gの円柱形のおもりの下に、面積が55平方cmの底板がついた物体があります。この物体を脱脂綿の上に置いたとき、物体が脱脂綿にはたらかせる圧力は何Pa（パスカル）になりますか。ただし、100gの物体にはたらく重力の大きさを1Nとします。

★★★ 標準原理・計算正答率 — 🔥 類題3問

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✅ 正解

200Pa

100gの物体にはたらく重力が1Nであるため、質量110gの物体にはたらく重力は1.1Nとなる。圧力をパスカルで求めるには面積の単位を平方mにする必要があるため、55平方cmを0.0055平方mに換算する。1.1Nを0.0055平方mで割ると、200Paという数値が導き出される。

茨城公立高校入試(2020)類似

圧力の法則

Q387 スポンジの上に底面積の異なる板を置き、その上に質量の異なる円柱状の物体を載せて、スポンジの沈み込む深さを比較する実験を行います。次の4つの組み合わせのうち、スポンジが最も深く沈み込むものはどれですか。

★★ 基本実験・観察正答率 — 🔥 類題3問

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✅ 正解

底面積24平方センチメートルの板の上に、質量624gの物体を載せる

スポンジが沈み込む深さは、単位面積あたりにはたらく力の大きさである「圧力」によって決まります。圧力は「物体にはたらく力（重力）÷力を受ける面積」で計算できます。各選択肢の「質量（g）÷面積（平方センチメートル）」の値を比較すると、18平方センチメートルに432gを載せた場合は24、24平方センチメートルに624gを載せた場合は26、30平方センチメートルに720gを載せた場合は24、36平方センチメートルに864gを載せた場合は24となります。この値が最も大きい組み合わせが、最も大きな圧力を生じさせるため、スポンジが最も深く沈み込みます。

埼玉公立高校入試(2019)類似

浮力と棒のつり合い

Q388 水平な棒の両端に全く同じ直方体のおもりXとYをつるし、水槽を用いて両方のおもりを水に浸けます。このとき、おもりYの方をおもりXよりも深く（より体積が多く浸かるように）水に沈めた場合、棒の傾きはどうなりますか。また、その原理を説明したものとして適切なものを選びなさい。

★★★ 標準原理・計算正答率 — 🔥 類題3問

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✅ 正解

おもりYの方が受ける浮力が大きくなり、棒を引く力がより小さくなるため、おもりX側が下がる。

物体にはたらく浮力の大きさは、物体が水に浸かっている部分の体積に比例します。おもりYをおもりXよりも深く（より多くの体積を）水に浸けた場合、おもりYが受ける上向きの力（浮力）はおもりXよりも大きくなります。その結果、おもりY側の糸が棒を下向きに引く力は、おもりX側の糸が引く力よりも小さくなるため、つり合いが崩れておもりX側が下がります。

高知公立高校入試(2021)類似

光の屈折による浮き上がり現象

Q389 水中にある物体を空気中から斜めに観察したときの、物体の見え方と光の性質について述べたものとして、最も適切なものはどれですか。

★★★ 標準原理・計算正答率 — 🔥 類題3問

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✅ 正解

光が水面から出るときに入射角より屈折角が大きくなるため、物体は実際よりも浅い位置にあるように見える。

光が密度が高い物質（水）から密度が低い物質（空気）へ進むとき、境界線に対して引いた垂線（法線）から遠ざかるように折れ曲がります。このため、入射角に比べて屈折角が大きくなります。この屈折した光の延長線上に像が見えるため、観測者には物体が実際の位置よりも水面に近い「浅い位置」にあるように浮き上がって見えます。

神奈川公立高校入試(2022)類似

凸レンズによる実像の形成

Q390 凸レンズを用いて物体をスクリーンに投影する際、レンズを通過する光の性質について述べたもののうち、正しい原理はどれですか。

★★★ 標準原理・計算正答率 — 🔥 類題3問

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✅ 正解

レンズの中心を通る光は屈折せずに直進し、それ以外の場所を通る光は屈折して1点に集まる

凸レンズの原理において、レンズの中心部を通過する光はほとんど屈折の影響を受けずに直進するという性質があります。一方で、それ以外の部分に入射した光はレンズの面で屈折し、中心を直進してきた光と交わるように収束することで、1つの点として像を結びます。

高知公立高校入試(2023)類似

水圧の向きと大きさ

Q391 水中に垂直に沈んでいる直方体の側面に注目したとき、水深の変化にともなう水圧の変化について正しく述べたものはどれですか。

★★ 基本原理・計算正答率 — 🔥 類題3問

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✅ 正解

側面にはたらく水圧は、上部から下部に向かって徐々に大きくなり、常に面に垂直にはたらく。

水圧は水深が深いほど大きくなるという原理があるため、直方体の側面においても、水面に近い上部より、底に近い下部の方が受ける水圧は大きくなります。側面の各点において、水圧は常に面に垂直（水平方向）にはたらいており、深くなるにつれてその押し込む力が増していくことになります。

北海道公立高校入試(2023)類似

フックの法則とばねの長さ

Q392 ばねに加える力の大きさを0.2N、0.4Nと増やしていくと、ばねののびが3cm、6cmと規則的に変化しました。このように、ばねののびが加えた力の大きさに比例するという関係を示す法則を何といいますか。

★ やさしい知識正答率 — 🔥 類題3問

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✅ 正解

フックの法則

ばねののびは、加えた力の大きさに比例します。この関係をフックの法則と呼び、力の大きさが2倍、3倍になれば、ばねののびも同様に2倍、3倍になるという性質を指します。

北海道公立高校入試(2021)類似

圧力の法則

Q393 大気圧が一定の環境において、水平な床に密着させた正方形のゴム板を真上に引きはがす実験を行います。一辺の長さが0.03mのとき36N、0.04mのとき64N、0.05mのとき100Nの力でそれぞれ引きはがすことができました。このとき、ゴム板の面積と、引きはがすのに必要な力の大きさとの関係について正しく述べたものはどれですか。

★★ 基本実験・観察正答率 — 🔥 類題3問

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✅ 正解

引きはがすのに必要な力は、面積に比例する

ゴム板の面積は、一辺の長さが0.03mのとき0.0009平方メートル、0.04mのとき0.0016平方メートル、0.05mのとき0.0025平方メートルとなります。それぞれの面積とはがれたときのおもりの重さ（力）の比をとると、いずれも40000ニュートン毎平方メートルとなり、一定です。単位面積あたりの力の大きさが一定であるとき、全体の力の大きさは面積に比例します。

広島公立高校入試(2017)類似

虚像

Q394 光学台の上に凸レンズを固定し、物体を焦点の内側に配置してレンズ越しに観察した。このときに観察される像の性質として、適切な説明はどれか。

★★ 基本実験・観察正答率 —

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✅ 正解

物体と同じ向きで、実物よりも大きな像が見える

物体を焦点の内側に置いたとき、レンズの向こう側で屈折した光をたどると、物体よりも遠い位置に光が集まっているように見える。これにより、向きが同じ（正立）で実物よりも大きい虚像が観察される。焦点の外側に物体を置いたときにできる実像が「上下左右が逆（倒立）」になる点と区別が必要である。

埼玉公立高校入試(2016)類似

水中の視覚における空気層の役割

Q395 水中でゴーグルを使用する仕組みについて述べた文として、正しい用語の組み合わせはどれですか。

★ やさしい知識正答率 — 🔥 類題2問

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✅ 正解

目と水の間に「空気の層」を作ることで、光の「屈折」を助け、「網膜」上に像を結ばせる。

水中での視覚を確保するために最も重要なのは、目と水の間に空気の層を介在させることです。これにより、光が空気から目（角膜）へと入る際の屈折率の差が維持され、光が適切に曲げられます。その結果、光の束が網膜というスクリーン上で一点に集まり、像を結ぶことができるようになります。

高知公立高校入試(2024)類似

圧力と面積の関係

Q396 質量400gで、3辺の長さが3cm、4cm、6cmの直方体がある。この直方体には、面積が24平方センチメートル（6cm×4cm）、18平方センチメートル（6cm×3cm）、12平方センチメートル（4cm×3cm）の3種類の面がある。この物体を、4cmと3cmの辺で囲まれた面が下になるように水平な床に置いたとき、床にかかる圧力は何Pa（N/㎡）か。ただし、100gの物体にはたらく重力の大きさを1Nとし、小数点以下は四捨五入して答えなさい。

★★★ 標準原理・計算正答率 — 🔥 類題2問

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✅ 正解

約3333Pa

圧力は、面に垂直にはたらく力（N）を、力がはたらく面積（㎡）で割ることで算出される。質量400gの物体にはたらく重力は4Nである。また、4cm×3cmの面の面積は12平方センチメートルであり、これを平方メートルに換算すると0.0012㎡となる。したがって、4N ÷ 0.0012㎡を計算すると、約3333Paとなる。

茨城公立高校入試(2018)類似

光軸に平行な光と焦点の関係

Q397 凸レンズによってスクリーン上に像ができる様子を作図で確認します。光源の先端から出て光軸に平行に進み、レンズの中心線に達した光の道筋を正しく説明しているものはどれですか。

★★ 基本実験・観察正答率 — 🔥 類題2問

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✅ 正解

レンズの中心線を通過した後、光軸上にあるレンズの反対側の焦点を通るように屈折する。

凸レンズにおける光の進み方には、光軸に平行な光は屈折後に焦点を通るという重要な決まりがあります。作図の際は、レンズの中心線まで光を平行に引き、そこから反対側の焦点を通るように線を結ぶことで、像が結ばれる位置を特定することができます。また、レンズの中心を通る光は直進するため、これらの線が交わる点が像の先端となります。

茨城公立高校入試(2021)類似

音の大きさと振幅の関係

Q398 モノコードの弦をはじいて音を出し、その様子をオシロスコープで観察しました。弦を最初にはじいたときよりも「さらに強く」はじいた場合、音の変化と波形の変化の組み合わせとして正しいものはどれですか。なお、オシロスコープの画面において、縦軸は振れ幅を、横軸は時間を表すものとします。

★★ 基本実験・観察正答率 — 🔥 類題3問

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✅ 正解

音は大きくなり、波形の上下方向の振れ幅が大きくなる

音源を強く弾くと、振動の幅である振幅が大きくなり、結果として大きな音が発生します。オシロスコープの波形では、音の大きさは上下方向の振幅として現れるため、強くはじいた際には上下の振れ幅が拡大します。音の高さ（振動数）は、弦の太さや張りの強さを変えない限り変化しないため、横方向の波の間隔は変わりません。

北海道公立高校入試(2015)類似

圧力

Q399 水平な床の上に、底面の一辺が5cm、もう一辺が5cm、高さが8cmの直方体が置かれています。この直方体の質量が500gであるとき、床にはたらく圧力は何Paですか。ただし、質量100gの物体にはたらく重力の大きさを1Nとします。

★★★ 標準原理・計算正答率 — 🔥 類題3問

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✅ 正解

2000Pa

圧力は「垂直に押す力(N) ÷ 力がはたらく面積(m²)」で求められます。質量500gの物体にはたらく重力の大きさは5Nです。物体が床と接する面積は 5cm × 5cm = 25cm² ですが、公式に当てはめる際は平方メートルに換算する必要があるため、25 ÷ 10000 = 0.0025m² となります。したがって、5N ÷ 0.0025m² = 2000Paとなります。cm²をm²に直す際の計算ミスに注意が必要です。

秋田公立高校入試(2018)類似

圧力の計算

Q400 単位面積あたりの面を垂直に押す力の大きさを表す名称と、その計算結果を示す際に用いられる単位の組み合わせとして正しいものを選択肢から選びなさい。

★ やさしい知識正答率 — 🔥 類題2問

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✅ 正解

名称：圧力、単位：パスカル

物体が面を垂直に押す力の程度を「圧力」と呼び、1平方メートルあたりの面を垂直に押す力（ニュートン）の大きさで表されます。この圧力の単位にはパスカルが用いられます。

埼玉公立高校入試(2019)類似

浮力と棒のつり合い

Q401 液体中の物体にはたらく上向きの力である「浮力」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。

★ やさしい知識正答率 — 🔥 類題3問

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✅ 正解

物体が押しのけた液体の体積と同じだけの重さを持つ、上向きの力である。

浮力は、液体の中にある物体が、その物体自身の体積（または沈んでいる部分の体積）と同じ体積の液体を押しのけたときに生じる、重力とは反対向きの力です。物体の重さそのものや、沈んでいる深さ（完全に沈んだ後）によって浮力の大きさが変化することはありません。

北海道公立高校入試(2018)類似

沈めた深さとばねばかりの関係グラフ

Q402 同じ体積で底面積が異なる2つの直方体の重りを、ばねばかりにつるして水の中にゆっくりと沈めていく実験を行います。底面積が大きい方の重りを沈めたとき、ばねばかりが示す値の変化は、底面積が小さい方の重りと比べてどのようになりますか。重りが水面に触れてから、物体全体が完全に水中に沈むまでの変化について正しく説明したものを選んでください。

★★ 基本実験・観察正答率 — 🔥 類題3問

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✅ 正解

ばねばかりの値が減少する傾きは急になり、より浅い深さで値が一定になる。

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

北海道公立高校入試(2022)類似

屈折

Q403 水を入れたカップの底に置いたコインを、水面に対して斜めの位置から観察したとき、実際よりも浅い位置にあるように見えました。この理由を説明したものとして最も適切なものを選びなさい。

★★ 基本原理・計算正答率 — 🔥 類題3問

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✅ 正解

コインから出た光が、水と空気の境界で屈折して目に届くため

水中にある物体から出た光は、水と空気という異なる物質の境界を通り抜ける際に、境界線から離れる向きに屈折します。人間の目は「届いた光が直進してきた」と判断するため、屈折した光の延長線上に物体があるように認識し、実際の位置よりも浮き上がって見えます。

石川公立高校入試(2021)類似

重さ

Q404 理科の学習において、物体そのものの量を「質量」と呼ぶのに対し、物体にはたらく重力の大きさのことを何と呼びますか。

★ やさしい知識正答率 — 🔥 類題2問

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✅ 正解

重さ

物体に地球（または天体）からはたらく重力の大きさを「重さ」と呼び、単位にはニュートン（N）を用いる。これに対し、場所によって変化しない物体そのものの量は「質量」と呼ばれ、gやkgで表される。入試では質量と重さの用語の使い分けが頻出である。

秋田公立高校入試(2018)類似

水圧の向きと大きさ

Q405 水中にある物体にはたらく水圧の性質について述べたものとして、最も適切なものはどれですか。

★ やさしい知識正答率 — 🔥 類題2問

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✅ 正解

水深が深くなるほど大きくなり、あらゆる向きから物体の面に対して垂直にはたらく

水圧は、その地点より上にある水の重さによって生じます。そのため、水深が深くなるほど上に乗る水の量が増え、圧力は大きくなります。また、水のような流体の中では、圧力は特定の方向からだけでなく、あらゆる向きから面の対して垂直にはたらくという性質があります。

埼玉公立高校入試(2022)類似

ばね定数の違いによる伸びの比較

Q406 ばねにおもりを吊るしたとき、ばねの伸びがおもりの質量に比例するという法則を何というか、名称を答えなさい。

★ やさしい知識正答率 — 🔥 類題3問

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✅ 正解

フックの法則

ばねの伸びは、加えた力の大きさに比例するという物理法則をフックの法則と呼びます。この関係により、おもりの質量を2倍、3倍にすると、ばねの伸びも2倍、3倍になります。ただし、全体の長さではなく「伸び」の部分が比例する点に注意が必要です。

福島公立高校入試(2024)類似

面にはたらく圧力

Q407 一定の面積あたりに垂直にはたらく力の大きさを何といいますか。また、その大きさを表す際に用いられる単位の組み合わせとして適切なものを選びなさい。

★ やさしい知識正答率 — 🔥 類題3問

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✅ 正解

圧力（単位：パスカル）

物体の面を垂直に押す力の効果を表す指標を圧力という。この圧力は、はたらく力の大きさをそれがはたらく面積で割ることで算出され、単位にはパスカル（Pa）が用いられる。

群馬公立高校入試(2016)類似

虚像

Q408 上向きの三角形の印がついた光源を、凸レンズの焦点よりもレンズに近い位置に置きました。このとき、スクリーンのあった側からレンズを通して見える像の様子として最も適切なものはどれですか。

★★ 基本実験・観察正答率 — 🔥 類題2問

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✅ 正解

実物と同じ上向きで、実物よりも大きく見える

物体を凸レンズの焦点の内側に置くと、レンズをのぞいたときに見える像（虚像）は、実物と同じ向きである「正立」になり、大きさは実物よりも「拡大」されます。この性質は、虫眼鏡で近くの物を見る際に、大きく正しい向きで見えることと同じ原理です。

岩手公立高校入試(2024)類似

密度による物体の浮沈

Q409 物質が液体に浮くか沈むかを決定する要因となる、物質の単位体積あたりの質量を表す値を何というか。

★ やさしい知識正答率 — 🔥 類題2問

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✅ 正解

密度

物質の種類によって決まっている1cm³あたりの質量のことを密度といい、単位はg/cm³などで表される。ある物質が液体に浮くか沈むかは、その物質の密度と液体の密度を比較することで判断できる。

秋田公立高校入試(2021)類似

光の速さと音の速さの比較

Q410 ある日、遠くで雷が発生しました。稲妻の光が見えてから、5秒後に「ゴロゴロ」という雷の音が聞こえてきました。音の速さを秒速340m、光の速さは非常に速く光が伝わる時間は無視できるものとしたとき、雷が発生した地点までの距離として最も適切な数値を選びなさい。

★★ 基本原理・計算正答率 — 🔥 類題2問

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✅ 正解

1700m

光の速さは音の速さに比べて非常に速いため、稲妻が見えた瞬間を雷が発生した時刻とみなすことができます。音が聞こえるまでの5秒間は、音が雷の発生場所から観測者のもとまで移動するのにかかった時間です。距離を求める公式「速さ × 時間」に当てはめると、340 (m/s) × 5 (s) = 1700 (m) と計算されます。

埼玉公立高校入試(2023)類似

光の反射

Q411 鏡の面に垂直な線を基準として、その線と鏡に入射する光との間の角度（入射角）を40度にして光を当てました。このとき、鏡の面に垂直な線と、鏡からはね返っていく光との間の角度（反射角）は何度になりますか。

★★ 基本実験・観察正答率 — 🔥 類題3問

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✅ 正解

40度

反射の法則において、角度を測る基準は「鏡の面」ではなく「鏡の面に垂直な線（法線）」となります。入射角とは、この垂直な線と入射光の間の角度を指し、反射角とは垂直な線と反射光の間の角度を指します。反射の法則により、入射角と反射角は常に等しいため、入射角が40度であれば反射角も40度となります。

埼玉公立高校入試(2019)類似

フックの法則

Q412 ばねに加える力の大きさと、それによって生じるばねののびとの間に見られる「ばねののびは、ばねに加えた力の大きさに比例する」という法則を何というか、最も適切な名称を答えなさい。

★ やさしい知識正答率 — 🔥 類題3問

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✅ 正解

フックの法則

ばねには、加えられた力に応じて変形し、元の形に戻ろうとする性質（弾性）がある。このとき、弾性の限界を超えない範囲であれば、ばねを引く力の大きさと、もとの長さから伸びた距離である「ばねののび」が正比例の関係になるという原理である。

岩手公立高校入試(2022)類似

光の反射の法則

Q413 鏡の面に垂直な線（法線）と、鏡に入射する光のなす角度が40度であったとき、鏡の面と反射した光のなす角度は何度になりますか。計算して答えなさい。

★★★ 標準原理・計算正答率 — 🔥 類題3問

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✅ 正解

50度

反射の法則により、入射角と反射角は等しくなるため、反射角は40度となります。問題で問われているのは「反射した光と鏡の面とのなす角度」です。鏡の面と垂直な線（法線）がなす角度は90度であるため、そこから反射角の40度を差し引いた、90 – 40 = 50度が鏡の面とのなす角度となります。

北海道公立高校入試(2014)類似

音の大きさと波形の振幅

Q414 あるおんさを叩いたときに表示された波形について、叩き方を変えたところ、波形の上下の幅のみが大きくなり、山と山の間隔には変化が見られませんでした。このとき、音の状態にはどのような変化が起きたと考えられますか。

★★ 基本原理・計算正答率 — 🔥 類題2問

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✅ 正解

音の高さは変わらず、音の大きさがより大きくなった。

音の大きさは振幅の大きさによって決まり、音の高さは振動数（波の間隔）によって決まります。問題文では「上下の幅（振幅）のみが大きくなった」とあるため音が大きくなったことが分かり、「山の間隔に変化がない」ことから音の高さ（振動数）は一定であることが判断できます。

福島公立高校入試(2019)類似

浮力

Q415 空気中でばねばかりにつるすと5.0Nを示す物体があります。この物体を糸でつるしたまま、すべて水の中に沈めて静止させたところ、ばねばかりの目盛りが3.2Nを示しました。このとき、物体にはたらいている浮力の大きさとして適切な数値を選びなさい。

★★ 基本原理・計算正答率 — 🔥 類題3問

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✅ 正解

1.8N

物体を水に入れると、上向きの浮力がはたらくため、ばねばかりが物体を引く力は空気中にあるときよりも小さくなります。浮力の大きさは「空気中での物体の重さ」と「水中で測定したときの値」の差で求められるため、5.0N － 3.2N ＝ 1.8Nとなります。

宮城公立高校入試(2025)類似

光の反射

Q416 私たちが鏡に映った自分の姿を見ることができる理由について、光の性質に基づいた説明として最も適切なものはどれですか。

★★ 基本原理・計算正答率 — 🔥 類題3問

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✅ 正解

自分自身から出た光、または反射した光が鏡の表面で反射し、その光が目に届くため

物体が鏡に映って見えるのは、物体（自分自身）から出た光や、光源からの光を反射した物体からの光が、さらに鏡の表面で反射して目に届くからです。人間の目は、鏡で反射して届いた光を「鏡の奥から直進してきた光」であると認識するため、鏡の中に像があるように感じます。これは光の反射という原理によるものです。

北海道公立高校入試(2023)類似

凸レンズの焦点距離と像の大きさ

Q417 高さ6cmの物体を凸レンズから20cm離れた位置に置いたとき、レンズの反対側に置いたスクリーンをレンズから20cm離すと、スクリーン上に物体と同じ6cmの大きさのはっきりとした像が映りました。この凸レンズの焦点距離は何cmですか。

★★ 基本原理・計算正答率 — 🔥 類題2問

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✅ 正解

10cm

凸レンズによって物体と同じ大きさの実像が結ばれるとき、物体からレンズまでの距離およびレンズからスクリーンまでの距離は、どちらも焦点距離の二倍となる原理があります。このケースでは、20cmが焦点距離の二倍に相当するため、20を2で割った10cmが焦点距離となります。物体を焦点距離の二倍よりも遠くに置くと像は小さくなり、焦点距離の二倍より近く（焦点より外側）に置くと像は大きくなります。

群馬公立高校入試(2024)類似

実像の向き

Q418 光学台の上に凸レンズ、光源、スクリーンを並べ、凸レンズと光源の間に「ぐ」という文字の形に穴をあけた板を置きました。スクリーンの位置を調節して、板の穴を通り抜けた光がはっきりとした像として映るようにしたとき、スクリーン上の像の向きはどのようになっていますか。もとの文字の向きと比較した説明として正しいものを選びなさい。

★★ 基本実験・観察正答率 — 🔥 類題2問

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✅ 正解

上下と左右がともに入れ替わり、180度回転した向きである

凸レンズによってスクリーン上に集まった光によってできる像を実像といいます。物体の上側から出た光はレンズを通って下側に、右側から出た光はレンズを通って左側に集まるため、実像は常にもとの物体に対して上下左右が逆向きになります。したがって、「ぐ」の文字を180度回転させたような向きの像が観察されます。

埼玉公立高校入試(2019)類似

フックの法則

Q419 あるばねにおもりをつるし、加えた力の大きさと「ばねののび」の関係を調べる実験を行った。この実験結果をグラフに表すとき、横軸に「力の大きさ」、縦軸に「ばねののび」をとると、どのようなグラフが得られるか。最も適切な説明を選びなさい。

★★ 基本原理・計算正答率 — 🔥 類題3問

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✅ 正解

原点を通る直線になる

フックの法則により、ばねののびは力の大きさに比例する。比例の関係にある2つの変数をグラフに表すと、一方が0のとき（力を加えないとき）はもう一方も0（のびない）となるため、必ず原点（0,0）を通り、一定の傾きを持つ直線となる。ばねの全体の長さを縦軸にとった場合は、原点ではなく「もとの長さ」を示す値を通る直線となるため区別が必要である。

宮城公立高校入試(2024)類似

光と音の速さの差

Q420 夜空に打ち上げられた花火を遠く離れた場所から観察すると、花火が大きく開く光が見えたあとしばらくしてから、「ドン」という音が聞こえてきます。このように光が見えてから音が聞こえるまでに時間差が生じる理由として、最も適切な説明を選びなさい。

★ やさしい知識正答率 — 🔥 類題3問

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✅ 正解

光の速さが音の速さに比べて非常に速いため

光の速さは1秒間に約30万km（地球を7周半する速さ）であるのに対し、音の速さは1秒間に約340mです。光の速さが音の速さに比べて圧倒的に速いため、遠くで発生した現象は光としてほぼ瞬時に目に届きますが、音は空気を伝わって耳に届くまでに時間がかかります。

埼玉公立高校入試(2019)類似

浮力と棒のつり合い

Q421 水平に保たれた棒の両端に、全く同じ形・重さの直方体のおもりをつるした装置があります。この装置の下から水槽をゆっくりと持ち上げ、右側のおもりだけが水の中に浸かり、左側のおもりは空気中にある状態にしました。このときの棒の傾きと、その理由について正しい説明はどれですか。

★★ 基本実験・観察正答率 — 🔥 類題3問

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✅ 正解

右側のおもりに上向きの浮力がはたらき、右側の糸が棒を引く力が弱まるため、左側が下がる。

水の中にある物体には、重力とは逆向きの「浮力」という上向きの力がはたらきます。右側のおもりが水に浸かると、この浮力の分だけ糸が棒を引く力が小さくなります。左側のおもりは空気中にあり、糸が棒を引く力（重力）は変わらないため、左右の力のつり合いが崩れ、引く力が大きいままの左側が下がることになります。

青森公立高校入試(2023)類似

物体からスクリーンまでの距離の関係

Q422 凸レンズ、物体、スクリーンを一直線上に並べた装置において、物体を焦点の外側に置いたとき、スクリーン上にはっきりと映し出される像を何というか、名称を答えなさい。

★ やさしい知識正答率 — 🔥 類題3問

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✅ 正解

実像

凸レンズを通過した光が実際に一点に集まって結ばれる像を実像と呼ぶ。物体を凸レンズの焦点よりも外側に置いたとき、光はレンズの反対側に集まり、上下左右が逆になった実像がスクリーンに投影される。

群馬公立高校入試(2018)類似

音を伝える物質

Q423 空気が存在しない宇宙空間などの真空状態で、物体が激しくぶつかり合っても音が周囲に聞こえないのはなぜですか。「振動」という言葉を用いて説明したものとして最も適切なものを選びなさい。

★★★ 標準原理・計算正答率 — 🔥 類題3問

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✅ 正解

音を伝える物質がないため、物体の振動が周囲に伝わらないから。

音が発生するためには物体の振動が必要ですが、その振動が離れた場所に伝わるためには、振動を仲介する空気などの物質が不可欠です。真空状態では振動を伝える物質が一切存在しないため、どのような振動も音として伝わることができません。これは、光が物質のない真空を通ることができる性質とは対照的です。

秋田公立高校入試(2025)類似

反射の法則

Q424 ある点Pから出た光が水平な水面で反射して、別の場所にある点Qまで届く道筋を考えます。このとき、光が水面で反射する地点（反射点）はどのように決まりますか。光の性質に基づいた説明として正しいものを選びなさい。

★★ 基本実験・観察正答率 — 🔥 類題3問

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✅ 正解

水面に対する入射角と反射角が等しくなるような地点で反射する。

反射の法則に基づき、光は入射角と反射角が等しくなるような道筋を選んで進みます。点Pから出た光が水面で反射して点Qに到達する場合、反射面に立てた垂線に対して、左右の角（入射角と反射角）が同じ大きさになる1点においてのみ反射が起こります。

秋田公立高校入試(2018)類似

アルキメデスの原理と天秤の傾き

Q425 質量がともに60gで、体積が異なる物体A（40立方センチメートル）と物体B（24立方センチメートル）を、天秤の両端につるして同時にすべて水の中に沈めたところ、天秤は水平を保たず物体B側に傾きました。この現象が起こる理由を説明したものとして、最も適切なものはどれですか。

★★ 基本実験・観察正答率 — 🔥 類題2問

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✅ 正解

物体Aの方が体積が大きいため、物体Aにはたらく浮力が大きくなり、物体A側がより強く持ち上げられたから。

アルキメデスの原理によれば、水中の物体にはたらく浮力の大きさは、その物体が押しのけた水の重さ（物体の水中にある部分の体積）に比例します。物体Aは40立方センチメートル、物体Bは24立方センチメートルであり、物体Aの方が体積が大きいため、物体Aにはたらく浮力の方が大きくなります。天秤の両端には同じ重力がはたらいていますが、物体A側が浮力によってより強く上向きに押し上げられるため、天秤は物体A側が上がり、物体B側に傾きます。

群馬公立高校入試(2014)類似

浮力と体積の関係

Q426 物体が完全に水の中に沈んだ後、その物体をさらに深い位置まで移動させても、物体にはたらく浮力の大きさが変化しない理由として、最も適切な説明はどれですか。

★★★ 標準原理・計算正答率 — 🔥 類題3問

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✅ 正解

物体が押しのけている水の体積が、深さを変えても変化しないから

浮力の大きさは、物体が押しのけた液体の体積に比例します。物体が完全に水中にあるとき、深さを変えても「物体そのものの体積」や「物体が押しのけている水の体積」は一定です。そのため、深くなっても物体が受ける浮力の大きさは一定に保たれます。なお、水圧自体は深くなるほど大きくなりますが、浮力は物体の上端と下端にかかる水圧の「差」によって生じるため、体積が変わらなければその差も変化しません。

群馬公立高校入試(2018)類似

音を伝える物質

Q427 密閉した容器の中に電子ブザーを入れ、振動が容器に直接伝わらないようスポンジの上に置きました。真空ポンプを使って容器内の空気を少しずつ抜いていったとき、聞こえてくる音の変化とその理由として正しいものはどれですか。

★★ 基本実験・観察正答率 — 🔥 類題3問

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✅ 正解

音はしだいに小さくなる。振動を伝える空気が少なくなるため。

音は空気などの物質が振動を伝えることで私たちの耳に届きます。真空ポンプで容器内の空気を抜くと、振動を媒介する物質が減少するため、外に伝わる振動が弱まり、聞こえる音は小さくなっていきます。最終的に真空に近い状態になると、音はほとんど聞こえなくなります。

埼玉公立高校入試(2016)類似

水中の視覚における空気層の役割

Q428 水中に潜った際、ゴーグルを着用せずに目を開けると視界がぼやけて見えますが、ゴーグルを着用すると物体がはっきりと見えるようになります。このように、水中でもはっきりと物が見えるようになる理由として、最も適切な説明はどれですか。

★★ 基本原理・計算正答率 — 🔥 類題2問

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✅ 正解

ゴーグルによって目と水の間に空気の層ができることで、空気中と同じように光が屈折し、網膜上で正しく像を結ぶことができるようになるため。

ヒトの目は、空気と目の境界における光の屈折を利用して、網膜上に像を結ぶようにできています。水と目の屈折率は近いため、裸眼で直接水に触れると光が十分に屈折せず、網膜上で正しく像を結ぶことができません。しかし、ゴーグルを着用して目との間に空気の層を作ると、空気中と同様の屈折が再現されるため、網膜上に正しい像を結ぶことが可能になります。

群馬公立高校入試(2014)類似

浮力の算出

Q429 物体をばねにつるし、空気中でばねののびを測定したところ12.0cmでした。この物体を水に沈めていくと、液体中の物体にはたらく上向きの力によって、ばねののびは徐々に小さくなります。このように、液体中の物体に対して重力とは反対の向きにはたらく力を何といいますか。

★ やさしい知識正答率 — 🔥 類題3問

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✅ 正解

浮力

液体中にある物体には、液体が物体を押し上げようとする上向きの力がはたらきます。この力を浮力といい、空気中でのばねののびと液中でのばねののびの差を計算することによって、その大きさを求めることができます。

北海道公立高校入試(2015)類似

焦点

Q430 凸レンズの光軸に平行に入射した光が「焦点」に集まる理由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。

★★★ 標準原理・計算正答率 — 🔥 類題3問

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✅ 正解

レンズの境界面で光が光軸側に屈折し、対称な経路を通るため

光が空気中からガラス（レンズ）へ、またガラスから空気中へ進む際、その境界で光が折れ曲がる「屈折」という現象が起こります。凸レンズの形状により、光軸から離れた位置を通る平行な光ほど大きく内側へ屈折するように設計されているため、結果としてすべての光が光軸上の一点で交わることになります。

秋田公立高校入試(2018)類似

重力の向きと大きさの表現

Q431 質量60gの直方体にはたらく重力を、方眼紙上の図に矢印で表現します。100gの物体にはたらく重力の大きさを1Nとし、方眼の1目盛りが0.1Nを表すものとするとき、正しい矢印の描き方はどれですか。

★★ 基本原理・計算正答率 — 🔥 類題2問

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✅ 正解

物体の中心から、鉛直下向きに6目盛りの長さで描く。

質量60gの物体にはたらく重力の大きさは0.6Nです。1目盛りが0.1Nに対応しているため、矢印の長さは 0.6 ÷ 0.1 = 6目盛り分となります。重力の図示において、作用点は物体の中心に置き、向きは必ず鉛直下向きにするという原則に従って描きます。

北海道公立高校入試(2018)類似

浮力の算出

Q432 液体の中にある物体にはたらく「浮力」の性質について説明したものとして、最も適切なものはどれですか。

★ やさしい知識正答率 — 🔥 類題2問

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✅ 正解

液体中の物体に上向きにはたらく力であり、空中での重さと液体中でのばねばかりの値の差で求められる。

浮力は液体中の物体に対して上向きにはたらく力です。物体には下向きの重力がはたらいていますが、浮力が上向きに押し上げるため、液体中でばねばかりが示す値は空中での重さよりも小さくなります。したがって、その減少分（空中での重さ－液体中でのばねばかりの値）が浮力の大きさに相当します。

埼玉公立高校入試(2019)類似

浮力の大きさと水中の体積の関係

Q433 ばねにつるした物体を水中に少しずつ沈めていく実験を行いました。物体が水面に触れてから、1.0cm沈めるごとにばねの長さが0.4cmずつ短くなっていくことが確認されました。このとき、物体の沈んだ距離と浮力の関係についてどのようなことがいえますか。

★★ 基本実験・観察正答率 — 🔥 類題3問

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✅ 正解

沈んだ距離が大きくなるほど、物体が押しのける水の体積が増えるため、浮力は大きくなる

ばねの長さが短くなったのは、水中に沈んだ物体に上向きの浮力がはたらき、ばねを引く力が弱まったためです。沈んだ距離に比例してばねが一定の割合で短くなっていることから、沈んだ部分の体積に比例して浮力が大きくなっていることがわかります。

北海道公立高校入試(2025)類似

浮力の算出

Q434 ばねばかりにつるした物体を徐々に水の中に沈めていく実験を行った。物体を空気中から水中に移動させたとき、ばねばかりの示す値の変化と、それによって求められる浮力についての説明として適切なものはどれか。

★★ 基本実験・観察正答率 — 🔥 類題2問

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✅ 正解

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

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

広島公立高校入試(2017)類似

凸レンズの焦点距離の算出

Q435 光学台の上に凸レンズ、物体、スクリーンを並べた実験を行いました。物体から凸レンズまでの距離を15cmに設定したところ、スクリーン上に物体と同じ大きさの像がはっきりと映りました。このとき観察される像の名称と向きの組み合わせとして適切なものはどれですか。

★ やさしい実験・観察正答率 — 🔥 類題3問

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✅ 正解

上下左右が逆向きの実像

スクリーンに投影して観察できる像は実像であり、凸レンズによる実像は必ず元の物体に対して上下左右が逆向きになります。物体と同じ大きさの像が得られるのは、物体を焦点距離の2倍の地点に置いたときであり、このとき像もレンズから反対側に焦点距離の2倍の距離に形成されます。

埼玉公立高校入試(2015)類似

反射角

Q436 光が鏡の表面で反射するとき、反射した光の進む道筋と、反射した地点における反射面に垂直な線（法線）との間にできる角度を何といいますか。

★ やさしい知識正答率 — 🔥 類題3問

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✅ 正解

反射角

光の反射において、反射面に垂直な線（法線）と入射する光の道筋がなす角を入射角、法線と反射して進む光の道筋がなす角を反射角と定義します。これら2つの角度は、反射の法則によって常に等しくなります。

北海道公立高校入試(2018)類似

液体の質量の比

Q437 同じ物体を、水と食塩水にそれぞれ完全に沈めて浮力の大きさを比較する実験を行いました。このとき、食塩水の中にある物体が受ける浮力のほうが、水の中にある物体が受ける浮力よりも大きくなる理由を説明したものとして適切なものはどれですか。

★★ 基本実験・観察正答率 — 🔥 類題2問

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✅ 正解

同じ体積であれば、食塩水の方が水よりも質量が大きく密度が高いため、物体が押しのけた液体の重さが大きくなるから。

物体が液体から受ける浮力の大きさは、その物体が押しのけた液体の重さに等しくなります。同じ体積の物体を沈めた場合、水よりも密度が大きい（＝同じ体積あたりの質量が大きい）食塩水の方が、押しのけられた液体の質量が大きくなるため、結果として物体にはたらく浮力も大きくなります。ばねばかりの値が食塩水でより小さくなったのは、この大きな浮力が上向きにはたらいたためです。

岩手公立高校入試(2020)類似

圧力と面積の反比例関係

Q438 ある重りをスポンジの上に置く実験において、底面の面積を横軸に、スポンジが沈んだ深さを縦軸にとり、その関係を調べました。その結果、面積がゼロに近づくほど深さが急激に増し、面積が大きくなるほど深さが緩やかに減少していく曲線が得られました。この実験結果に基づき、重りの質量を一定に保ったまま、底面の面積を4倍にしたとき、スポンジが沈む深さはもとの何倍になると考えられますか。

★★★ 標準原理・計算正答率 — 🔥 類題2問

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✅ 正解

4分の1倍

スポンジが沈む深さは、面に加わる圧力に依存します。力が一定のとき、圧力と面積は反比例の関係にあるため、面積を4倍にすると、圧力（沈む深さ）は4の逆数である4分の1倍になります。グラフが描く反比例の曲線は、一方が増えるともう一方がそれに応じて減少する性質を示しています。

群馬公立高校入試(2024)類似

実像

Q439 光源の前に「ぐ」という文字の形に穴が開いた板を置き、そこから出た光を凸レンズに通して半透明のスクリーンに像を映し出しました。スクリーンにはっきりと像が映っているとき、スクリーン上にできた実像は、もとの「ぐ」という文字と比べてどのような状態になっていますか。

★★ 基本実験・観察正答率 — 🔥 類題3問

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✅ 正解

上下左右が逆になっている

凸レンズによってできる実像は、物体から出た光がレンズを通過して一点に交わることで形成されるため、もとの物体に対して上下および左右が逆（倒立実像）になります。半透明のスクリーンに映った像を光源側から観察しても、この上下左右が逆になる性質は変わりません。

群馬公立高校入試(2018)類似

水圧

Q440 水圧の大きさと水深の関係について、水深が10cmの地点ではたらく水圧をPとしたとき、水深が20cmの地点ではたらく水圧の大きさはどうなりますか。理由とともに答えなさい。

★★★ 標準原理・計算正答率 — 🔥 類題3問

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✅ 正解

水圧は深さに比例するため、2Pになる。

水圧は、ある地点の単位面積の上に乗っている水の柱の重さに等しくなります。水深が2倍になると、その地点の上にある水の体積、すなわち水の重さも2倍になるため、水圧は水深に比例して2倍の大きさになります。

北海道公立高校入試(2023)類似

フックの法則とばねの長さ

Q441 元の長さが12.0cmのばねがあり、このばねに0.2Nの力を加えると3cmのび、0.4Nの力を加えると6cmのびる特性を持っています。このばねに0.6Nの力を加えたとき、ばねの全体の長さ（全長）は何cmになりますか。

★★ 基本原理・計算正答率 — 🔥 類題3問

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✅ 正解

21.0cm

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

群馬公立高校入試(2022)類似

音速の計算方法

Q442 校舎からある程度離れた場所に立ち、手をたたいてからその音が校舎の壁に反射して返ってくるまでの時間を測定することで、音の速さを調べようとしました。壁までの距離が68メートルで、手をたたいてから反射音が聞こえるまでの時間差が0.4秒であったとき、この場所での音の秒速は何メートルになりますか。

★★ 基本実験・観察正答率 — 🔥 類題3問

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✅ 正解

秒速340メートル

音の反射を利用して速さを求める場合、音が進んだ距離は壁までの距離の2倍（往復の距離）になることに注意が必要です。この実験では、68メートルの2倍である136メートルを、音が往復するのにかかった時間差である0.4秒で割る必要があります。136 ÷ 0.4 を計算すると、秒速340メートルとなります。

石川公立高校入試(2024)類似

弾性力

Q443 物体に外部から力を加えて変形させたとき、その物体が元の形に戻ろうとして発生させる力を何といいますか。

★ やさしい知識正答率 — 🔥 類題3問

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✅ 正解

弾性力

物体には、外部からの力によって形が変わった際に、自らの形を元通りに復元しようとする性質があります。この性質によって生じる力を弾性力と呼び、ばねやゴムなどが代表的な例です。

群馬公立高校入試(2025)類似

フックの法則

Q444 斜面に置かれた台車をばねばかりで支えて静止させる際、ばねの伸びと力の関係について述べた文として、最も適切なものはどれですか。

★★ 基本実験・観察正答率 — 🔥 類題3問

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✅ 正解

ばねの伸びが2倍になれば、台車がばねを引く力の大きさも2倍になる。

フックの法則により、ばねの伸びや縮みの長さは、ばねに加えた力の大きさに比例します。比例関係においては、一方の値が2倍になれば、もう一方の値も2倍になります。斜面上の台車がばねを引く力は斜面の傾きや台車の重さによって変化しますが、ばね自体の性質として「伸びと力の大きさの比例関係」は常に維持されます。

岩手公立高校入試(2020)類似

垂直抗力の作図

Q445 水平な面上に置かれた物体が静止しているとき、物体にはたらく「重力」と「垂直抗力」の関係と作図上のルールについて述べた文として、正しいものはどれか。

★★ 基本原理・計算正答率 — 🔥 類題2問

💡 答えを確認

✅ 正解

重力と垂直抗力はつり合いの関係にあるため、矢印の長さは等しく、垂直抗力の向きは鉛直上向きになる。

物体が静止している状態では、下向きの重力と上向きの垂直抗力の大きさが等しくなり、これらが「つり合い」の状態にあります。したがって、作図においては重力の矢印と同じ長さで、向きが反対の鉛直上向きの矢印を描く必要があります。作用点については、重力は物体の重心、垂直抗力は接地面という違いがあることに注意が必要です。

群馬公立高校入試(2014)類似

垂直抗力

Q446 水槽の底に物体が完全に接して置かれており、ばねばかりなどで吊り下げられていない状態で静止しています。このとき、物体に働いている「上向きの力」の組み合わせとして正しいものはどれですか。

★★ 基本実験・観察正答率 — 🔥 類題3問

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✅ 正解

浮力と垂直抗力の両方

水中にある物体には、周囲の水から受ける上向きの力である「浮力」が働きます。さらに、この物体は水槽の底面に接しているため、底面から押し返される「垂直抗力」も働きます。これら2つの上向きの力が、下向きに働く重力とつり合って静止しています。

群馬公立高校入試(2025)類似

弾性

Q447 スタンドを用いて木の板を傾けて斜面を作り、その上に置いた台車を、斜面と平行に設置したばねばかりでつないで静止させた。このとき、ばねばかりの中にあるばねが伸びることで台車を支え、力の大きさを測定できるのは、ばねにどのような性質があるためか。

★★ 基本実験・観察正答率 — 🔥 類題2問

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✅ 正解

変形させると元の形に戻ろうとする性質

ばねばかりは物体の弾性を利用した測定器具である。台車が斜面を下ろうとする力によってばねが引き伸ばされる（変形する）と、ばねには元の形に戻ろうとする力（弾性力）が生じる。この弾性力と台車が下ろうとする力がつり合うことで、ばねの伸びから力の大きさを逆算することができる。

北海道公立高校入試(2020)類似

虚像

Q448 凸レンズの左側にある焦点とレンズの間にロウソクを置き、レンズの右側からレンズ越しにロウソクをのぞき込んで観察しました。このとき観察される像の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。

★★ 基本実験・観察正答率 — 🔥 類題3問

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✅ 正解

ロウソクと同じ向きで、実物よりも拡大された像が見える

凸レンズの焦点の内側に物体があるとき、光の屈折によって生じる像（虚像）は、常に物体と同じ向き（正立）であり、実物よりも大きくなります。これは、虫眼鏡で近くの物体を拡大して見る際と同じ状態を指しています。

秋田公立高校入試(2021)類似

音の振動数と高さの関係

Q449 オシロスコープを用いて音の波形を観察する実験を行いました。基準となる音の波形と比較して、振幅（波の上下の幅）は変えずに、一定の時間幅の中に表示される波の数を増やし、波の間隔を狭くしたとき、音の変化として適切なものはどれですか。

★★ 基本実験・観察正答率 — 🔥 類題3問

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✅ 正解

音の高さが高くなった

画面上の一定の時間内に含まれる波の数が増えるということは、単位時間あたりの振動数が増加したことを示しています。波の振幅（揺れの大きさ）が変化していないため、音の大きさは変わりませんが、波の間隔が密集して振動数が多くなっていることから、音の高さだけが高くなったと判断できます。

宮城公立高校入試(2022)類似

力の働きによる物体の変形

Q450 物体に力が加わった際に、その物体の形状が変化することを何といいますか。適切な用語を答えなさい。

★ やさしい知識正答率 — 🔥 類題2問

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✅ 正解

変形

物体に力がはたらくとき、その形状が変化することを「変形」といいます。これは理科における「力の働き」の1つであり、スポンジを指で押してへこませたり、ばねを引っ張って伸ばしたりする現象がこれに該当します。

高知公立高校入試(2023)類似

浮力の大きさを決定する要因

Q451 同じ形状で体積が等しく、重さがそれぞれ1.0N、1.5N、2.0Nである3つのブロックを用意しました。これらをばねばかりにつるし、それぞれを完全に水中に沈めたとき、各ブロックが受ける浮力の大きさの関係として適切なものはどれですか。

★★ 基本実験・観察正答率 — 🔥 類題2問

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✅ 正解

3つのブロックが受ける浮力の大きさはすべて等しい。

物体が受ける浮力の最大値は、物体全体が水に沈んだときに押しのける水の重さによって決まります。この実験では、3つのブロックの重さは異なりますが、形状と体積が同じであるため、完全に沈んだときに排除する水の体積も同一になります。したがって、物体にはたらく重力の大きさの違いは浮力の大きさに影響せず、すべて等しい浮力を受けます。

福島公立高校入試(2024)類似

面にはたらく圧力

Q452 柔らかい脱脂綿の上に、底板がついたおもりを置いたところ、脱脂綿が深くくぼみました。このときの「くぼみの深さ」と、物体の質量および底板の面積の関係について述べたものとして、正しいものを選びなさい。

★★ 基本実験・観察正答率 — 🔥 類題3問

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✅ 正解

底板の面積が同じであれば、物体の質量が大きくなるほど重力による圧力が大きくなり、くぼみは深くなる。

圧力は、面に加わる力の大きさに比例し、力がはたらく面積に反比例する性質を持つ。脱脂綿のくぼみの深さは圧力の大きさに依存するため、質量が増えて重力が大きくなるか、あるいは接地する面積が小さくなるほど、圧力が増してくぼみは深くなる。

群馬公立高校入試(2014)類似

浮力と体積の関係

Q453 直方体の物体をばねばかりにつるし、水槽の水の中に少しずつ沈めていく実験を行いました。物体が水面から少しずつ沈んでいき、最終的に完全に水中に入ってからさらに深い位置まで移動させたとき、ばねばかりが示す値の変化として正しいものはどれですか。

★★ 基本実験・観察正答率 — 🔥 類題3問

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✅ 正解

物体が完全に水中に沈むまでは値が減少し続け、完全に沈んだ後は深さを変えても値は一定のまま変わらない

物体が水に浸かり始めると、水中に浸かっている部分の体積が増加するにつれて浮力も大きくなるため、ばねばかりを引く力（重力から浮力を引いた値）は減少していきます。しかし、物体が完全に水面下に沈んだ後は、それ以上深く沈めても物体が押しのける水の体積は変わらないため、浮力も一定となります。したがって、完全に沈んだ後は深さに関わらず、ばねばかりの示す値は変化しません。

岩手公立高校入試(2024)類似

重力と浮力のつり合い

Q454 水面にペットボトルを浮かべて静止させたとき、その中心部にある作用点から、はたらいている力を矢印で表すことを考えます。このときの重力と浮力の描き方として、適切なものはどれですか。

★★ 基本実験・観察正答率 — 🔥 類題3問

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✅ 正解

中心部の作用点から、真下に向かう重力の矢印と、それと同じ長さで真上に向かう浮力の矢印を描く

物体が静止して浮いているとき、重力と浮力は一直線上で逆向きに働き、その大きさは等しくなります。そのため、力の大きさを表す矢印の長さは同じでなければなりません。また、中学校理科における力のつり合いの作図では、一般的に物体の中心にある作用点からそれぞれの力の矢印を書き始めます。

埼玉公立高校入試(2019)類似

ばねののびを利用した質量の測定

Q455 ばねを用いて物体の質量を測定する実験において、正しい手順に基づき「ばねののび」を算出するための説明として最も適切なものはどれか。

★★ 基本実験・観察正答率 — 🔥 類題3問

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✅ 正解

物体を吊るしたときのばね全体の長さから、何も吊るしていないときのばねの長さを差し引く。

質量の算出に用いる「ばねののび」とは、力が加わったことによって自然長からどれだけ変化したかを示す値である。そのため、物体を吊るしたときの全体の長さから、元々のばねの長さ（自然長）を引くことで、正確な数値を導き出すことができる。

群馬公立高校入試(2018)類似

音の大きさと振幅

Q456 モノコードの弦を弾く際、最初よりも弦を強くはじいて、より大きな音を出しました。このときの弦の振動の様子と、コンピューターの画面上に表示される音の波形の変化について述べたものとして正しいものはどれですか。

★★ 基本実験・観察正答率 — 🔥 類題3問

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✅ 正解

弦の振幅が大きくなり、波形の上下の幅が大きくなる

物体を「強くたたく」「強くはじく」といった動作を行うと、振動の幅である振幅が大きくなります。コンピューターの画面上では、振幅の変化は波の上下の幅（高さ）の変化として現れるため、大きな音を出したときには上下の幅が広がります。

秋田公立高校入試(2022)類似

水圧の深さ依存性

Q457 水面からの深さが同じ位置に、底面積が10平方センチメートルの物体Aと、底面積が40平方センチメートルの物体Bを沈めました。このとき、それぞれの物体の上面にはたらく水圧の大きさの関係を説明したものとして、正しいものはどれですか。

★★ 基本原理・計算正答率 — 🔥 類題2問

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✅ 正解

どちらの物体にはたらく水圧も同じ大きさである

水中にある物体にはたらく水圧は、あらゆる向きから均等にかかり、その大きさは水面からの深さのみによって決まる性質がある。物体Aと物体Bは底面積に4倍の違いがあるが、水面からの深さが同じであれば、面積の大小に関わらず受ける水圧の大きさは等しくなる。

埼玉公立高校入試(2023)類似

スポットライトにおける光の進み方

Q458 スポットライトの内部では、電球の後方を放物線状に湾曲した鏡が囲んでいます。電球から出た光がこの鏡の面で反射して前方に進むとき、鏡の各点における「入射角と反射角の関係」および「反射後の光の進み方」について説明したものとして正しいものはどれですか。

★★ 基本原理・計算正答率 — 🔥 類題2問

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✅ 正解

入射角と反射角は常に等しくなり、反射後の光の道すじは互いに平行になる

光が鏡の面で反射するときは、面が曲がっていても各点において「入射角と反射角は等しい」という反射の法則が常に成り立つ。スポットライトはこの原理を利用し、鏡の形を工夫することで、反射した後の光がすべて同じ向き（平行）に揃って進むように設計されている。これにより、光を遠くまで届けることが可能になる。

宮城公立高校入試(2025)類似

入射角

Q459 平らな鏡の面に対して、入射光が鏡の面と30度の角度をなして当たったとき、反射角の大きさは何度になりますか。

★★ 基本原理・計算正答率 — 🔥 類題2問

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✅ 正解

60度

入射角は鏡の面に立てた垂線と入射光の間の角度であるため、90度から鏡の面とのなす角30度を引いた「90 – 30 = 60度」となる。反射の法則により、入射角と反射角は常に等しくなるため、反射角も60度となる。鏡の面と光の間の角度と混同しないよう注意が必要である。

沖縄公立高校入試(2021)類似

振動数

Q460 音を発している物体が1秒間に振動する回数のことを何といいますか。

★ やさしい知識正答率 —

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✅ 正解

振動数

音は物体の震えによって発生します。この震えが1秒間に繰り返される回数を振動数と呼び、単位にはヘルツ（Hz）が用いられます。振幅は揺れの大きさを指し、振動数とは区別されます。

北海道公立高校入試(2024)類似

圧力と面積の関係

Q461 水平な面の上に物体を置いたとき、物体の重さによって面を垂直に押す単位面積あたりの力の大きさを圧力といいます。この圧力の大きさを表す際に用いられる単位として正しいものはどれですか。

★ やさしい知識正答率 — 🔥 類題3問

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✅ 正解

パスカル（Pa）

圧力は、面を垂直に押す力の大きさを、その力がはたらく面積で割って算出されます。国際単位系（SI）における圧力の単位はパスカル（Pa）であり、1Paは1平方メートル（m²）の面積に1ニュートン（N）の力がはたらくときの圧力（1N/m²）に相当します。

岩手公立高校入試(2023)類似

音の高さの調節

Q462 モノコードという実験装置において、弦を支える「ことじ（駒）」を移動させて弦が振動する部分の長さを長くしたとき、弾いて発生する音の変化として適切なものはどれですか。

★ やさしい実験・観察正答率 — 🔥 類題2問

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✅ 正解

音の高さが低くなる

弦が振動する部分の長さが長くなると、1秒間に振動する回数である振動数が少なくなる性質があります。音の高さは振動数によって決まり、振動数が少なくなると音の高さは低くなります。なお、弾く強さを変えない限り、音の大きさには影響しません。

埼玉公立高校入試(2015)類似

反射角

Q463 水平に置かれた鏡の表面に対して、入射する光の道筋が50度の角度をなすように光を当てたとき、このときの反射角の大きさとして適切なものはどれですか。

★★ 基本原理・計算正答率 — 🔥 類題3問

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✅ 正解

40度

反射角や入射角は、鏡の面から測るのではなく、鏡の面に垂直な線（法線）を基準として測ります。鏡の面と入射光のなす角が50度である場合、入射角は 90 – 50 = 40度となります。反射の法則により、反射角は入射角と常に等しくなるため、反射角は40度になります。

群馬公立高校入試(2014)類似

浮力の算出

Q464 ばねにつるした物体を水に沈めて、ばねののびの変化を調べる実験を行いました。物体が水に全く浸かっていないときのばねののびは12.0cmでしたが、物体を水に沈めていくと、水に浸かる部分が長くなるにつれて、ばねののびは直線的に減少しました。物体をある深さまで沈めたときにばねののびが8.0cmになったとすると、このとき物体にはたらいている浮力の大きさは、どのような値として算出されますか。

★★ 基本実験・観察正答率 — 🔥 類題3問

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✅ 正解

ばねののびが12.0cmのときと8.0cmのときの差である、4.0cm分ののびに相当する力の大きさ

浮力は、物体を上に押し上げるようにはたらくため、ばねが物体を引く力を助ける役割をします。そのため、水に浸かっている状態でのばねののびは、浮力の分だけ空気中よりも短くなります。浮力の大きさは、「空気中でのばねののび」から「水に浸かっているときのばねののび」を引いた差（この場合は4.0cm分）に相当する力として求めることができます。

福島公立高校入試(2019)類似

浮力

Q465 水槽に水を入れ、直方体の物体を糸でつるしてゆっくりと沈めていく実験を行います。物体の下面が水面に触れてから、物体全体が完全に水面の下に沈むまでの間、物体にはたらく浮力の大きさの変化について正しく述べたものを選びなさい。

★★ 基本実験・観察正答率 — 🔥 類題3問

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✅ 正解

物体が水に沈んでいる部分の体積が増えるほど、浮力は大きくなる。

浮力の大きさは、物体が押し退けた液体の重さに等しくなります。物体が水に沈んでいく過程では、水面下にある物体の体積（押し退けた水の体積）が増加するため、物体全体が完全に沈むまでは浮力は大きくなり続けます。なお、完全に沈んだ後は、深さが変わっても押し退ける水の体積が変わらないため、浮力は一定となります。

秋田公立高校入試(2018)類似

重力の向きと大きさの表現

Q466 物体にはたらく重力を矢印で表す際、その書き方のルールとして最も適切なものはどれですか。ただし、重力は地球が物体を引く力であることを前提とします。

★ やさしい知識正答率 — 🔥 類題2問

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✅ 正解

物体の中心を作用点とし、鉛直下向きに矢印を描く。

重力は物体の各部分にはたらく力を一つにまとめて考えるため、物体の中心（重心）を作用点として描き始めます。また、重力は地球の中心に向かって物体を引く力であるため、その向きは常に鉛直下向きとなります。床との接点を作用点にするのは「垂直抗力」や「摩擦力」と混同しやすいため注意が必要です。

秋田公立高校入試(2018)類似

力のつり合いの条件

Q467 水平な机の上に、質量60gで底面が横4cm、奥行き2cmの直方体の物体を置き、静止させました。このとき、物体の重力とつり合っている、机から物体に対して上向きにはたらく力を何といいますか。

★ やさしい知識正答率 — 🔥 類題3問

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✅ 正解

垂直抗力

物体が静止しているとき、物体にはたらく重力と、それに対抗して机の面が物体を押し返す力はつり合いの関係にあります。この、接している面から物体に対して垂直に押し返す力を垂直抗力と呼びます。

埼玉公立高校入試(2020)類似

媒体による音速の違い

Q468 水泳プールの水面に顔を出している選手に対し、空中にあるスピーカーと水中にあるスピーカーから同時に音を鳴らす実験を行いました。空中にあるスピーカーは選手から23.8m離れた位置にあり、音速を340m/sとすると、音が選手に届くまでに0.07秒かかります。一方、水中にあるスピーカーは選手から105m離れた位置に設置されています。水中の音速を1500m/sとしたとき、水中からの音が選手に届くまでの時間と、2つの音の聞こえ方について正しい説明を選びなさい。

★★★ 標準原理・計算正答率 — 🔥 類題2問

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✅ 正解

水中の音は0.07秒で届くため、空中の音と水中の音は同時に聞こえる

水中での音が届く時間は「距離 ÷ 速さ」で求められます。105m ÷ 1500m/s を計算すると 0.07秒となります。空中からの音が届く時間も0.07秒であるため、水中の方が距離は遠いものの、音速が速いために2つの音は選手に同時に届くことになります。

青森公立高校入試(2024)類似

音を伝える物質

Q469 宇宙空間のような、物質が存在しない「真空」の場所で音が伝わらない理由を、科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。

★★★ 標準原理・計算正答率 — 🔥 類題3問

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✅ 正解

音の正体は物質の振動であり、振動を次々に伝えていく物質がそこに存在しないから。

音は、ある場所で発生した物体の「振動」が、周囲にある空気などの粒子を震わせ、それが次々と隣の粒子に伝わっていく波動現象です。真空中にはこの振動をリレー形式で伝えていくための気体、液体、固体といった物質が一切存在しないため、音の波が伝わっていくことができません。

広島公立高校入試(2017)類似

凸レンズの焦点距離の算出

Q470 ある凸レンズの焦点距離を求めるために、物体と凸レンズの距離を変化させてスクリーンに映る像を調べました。物体と同じ大きさの像が映ったとき、物体から凸レンズまでの距離と焦点距離の関係について正しく述べたものはどれですか。

★★ 基本知識正答率 — 🔥 類題3問

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✅ 正解

焦点距離は、物体から凸レンズまでの距離の0.5倍である。

凸レンズで物体と同じ大きさの像が形成されるのは、物体を焦点の2倍の距離にある点に置いた場合です。したがって、その時の「物体からレンズまでの距離」を半分（0.5倍）にすると、そのレンズの焦点距離を求めることができます。

岩手公立高校入試(2020)類似

質量の不変性

Q471 水平な机の上に直方体の物体を置くとき、置く向きを変えて接地面の面積を変化させても、物体にはたらく重力の大きさが変化しない理由として、最も適切な説明はどれですか。

★★ 基本原理・計算正答率 — 🔥 類題2問

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✅ 正解

物体の向きを変えても、その物体を構成する物質の量自体は変わらないから。

質量は物体そのものが持つ固有の量であり、向きを変えても中身の物質が増えたり減ったりすることはありません。地球上において、物体にはたらく重力の大きさは物体の質量に比例して決まります。接地面の面積が変化すると、単位面積あたりにはたらく力である「圧力」は変化しますが、物体全体にはたらく重力の合計（総和）は、物質の量が変わらない限り変化しません。

宮城公立高校入試(2022)類似

異なるばねの伸びの一致条件算出

Q472 10gのおもりをつるすと2cmのびるばねAと、10gのおもりをつるすと5cmのびるばねBがあります。ばねAに30gのおもりをつるしたとき、ばねAで生じる「ばねののび」と同じ長さだけばねBをのばすためには、ばねBに何gのおもりをつるせばよいか計算して求めなさい。

★★ 基本原理・計算正答率 — 🔥 類題2問

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✅ 正解

12g

ばねののびは、つるしたおもりの重さに比例するというフックの法則を利用します。まず、ばねAに30gのおもりをつるしたときののびを求めると、10gで2cmのびることから30gでは6cmのびることがわかります。次に、ばねBにおいてこの6cmののびを得るための重さを計算します。ばねBは10gで5cmのびるため、1cmのびるのに必要な重さは2g（10g ÷ 5cm）です。したがって、6cmのびるために必要な重さは、2g/cm × 6cm ＝ 12gとなります。重力とばねの弾性力のつり合いを考え、比例関係を正しく適用することがポイントです。

北海道公立高校入試(2024)類似

光源

Q473 光源から出た光は、空気や水など同じ物質の中を進むとき、どのような性質を持って進みますか。最も適切なものを選びなさい。

★ やさしい実験・観察正答率 — 🔥 類題3問

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✅ 正解

真っ直ぐに進む（直進する）

光には、空気や水などの同じ物質の中を通るとき、真っ直ぐに進むという性質があります。これを光の直進と呼びます。ピンホールカメラで上下左右が逆の像ができることや、複数の穴が空いた板を一直線に並べたときにだけ光源が見えることなどは、すべてこの性質によって説明されます。

山形公立高校入試(2018)類似

垂直抗力

Q474 水平な面の上に物体を置いたとき、重力によって物体が面を押し付ける力に対し、面から物体へ垂直に押し返す力がはたらきます。この力の名称として最も適切なものを選択してください。

★ やさしい知識正答率 —

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✅ 正解

垂直抗力

物体が接触している面から受ける、面に垂直な方向の力を垂直抗力といいます。これは面が物体を押し返す力であり、物体の重さ（面を押し付ける力）に対応して発生します。

北海道公立高校入試(2025)類似

浮力の算出

Q475 ある物体をばねばかりにつるして空気中で重さをはかったところ2.0Nであった。次に、この物体をすべて水の中に沈めてばねばかりの値をはかったところ1.5Nを示した。このとき、物体にはたらいている浮力の大きさとして適切なものはどれか。

★ やさしい原理・計算正答率 — 🔥 類題2問

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✅ 正解

0.5N

水中にある物体には、水から上向きの力である浮力がはたらくため、ばねばかりが示す値は空気中での重さよりも小さくなる。浮力の大きさは、空気中での物体の重さと、水中でのばねばかりの示す値の差で求めることができる。この問題では、2.0Nから1.5Nを差し引いた0.5Nが浮力に相当する。

群馬公立高校入試(2016)類似

虚像

Q476 凸レンズの焦点よりも内側に物体を置いたとき、スクリーンを取り外して反対側からレンズをのぞき込むと、実物よりも大きく、実物と同じ向きの像が見えます。このような像を何といいますか。

★ やさしい知識正答率 — 🔥 類題2問

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✅ 正解

虚像

凸レンズの焦点の内側に物体がある場合、レンズを通った光は広がるように進むため、一点に集まってスクリーンに像を結ぶことはありません。しかし、その広がる光を逆方向にたどると、物体よりも遠い位置にある一点から光が出ているように見えます。このように、光が実際に集まってできるのではない、レンズ越しに見える像を虚像と呼びます。

青森公立高校入試(2023)類似

虚像

Q477 光学台の上に「L」の文字が書かれた物体と凸レンズを並べ、物体を焦点の内側に配置しました。このとき、レンズを通して観察される像の見え方と、観察する方法の説明として最も適切なものはどれですか。

★★ 基本実験・観察正答率 — 🔥 類題3問

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✅ 正解

レンズを挟んで物体の反対側からレンズの中を覗き込むと、物体と同じ向きで実物より大きな像が見える

物体が凸レンズの焦点の内側にある場合、レンズを通過した光は一点に集まらないため、スクリーンに像を映し出すことはできません。このとき、レンズの反対側からレンズの中を覗き込むことで、物体の背後にあるように見える「正立の虚像」を観察することができます。この原理は虫眼鏡（ルーペ）で物を見る際と同じ仕組みです。

秋田公立高校入試(2016)類似

浮力

Q478 海水面に流氷が浮かんでおり、その一部が海水の中に沈んでいる状態を想定する。このとき、沈んでいる部分が周囲の海水から受ける力の説明として最も適切なものはどれか。

★★ 基本原理・計算正答率 — 🔥 類題2問

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✅ 正解

海水が流氷を上向きに押し上げようとする「浮力」がはたらいている。

流体中にある物体は、周囲の流体から上向きの力を受けます。流氷の場合、海水に浸かっている部分が周囲の海水から押し上げられる力を受けることで、海面に浮くことができます。この力は「重力」とは逆の向きにはたらく「浮力」という力です。

千葉公立高校入試(2018)類似

入射角

Q479 光が空気中からガラスの表面に向かって進むとき、光が当たる点において境界面と垂直に交わる線（法線）と、入射する光との間にできる角度を何といいますか。

★ やさしい知識正答率 —

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✅ 正解

入射角

光が異なる物質の境界に入射する際、その境界面に対して垂直に引いた補助線を法線と呼びます。この法線と入射した光の筋がなす角度が入射角と定義されており、光の反射や屈折の法則を考える際の基準となります。

秋田公立高校入試(2021)類似

音の振幅と大きさの関係

Q480 モノコードの音を、横軸に時間経過、縦軸に振幅を表す方眼状のグラフに表示させました。最初にはじいたとき、波の山から谷までの高さは方眼2目盛り分でした。弦の長さや張る強さを変えずに、最初よりも強くはじいたところ、波の高さが方眼4目盛り分になりました。このときの音の変化として正しい説明を選びなさい。

★★★ 標準原理・計算正答率 — 🔥 類題3問

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✅ 正解

音の高さは変わらず、音の大きさだけが大きくなった

波の山から谷までの高さが2目盛りから4目盛りに増えていることから、振幅が2倍になったことが分かります。振幅が大きくなると音の大きさは大きくなります。一方で、弦の長さや張る強さを変えていない場合、1秒間に振動する回数（振動数）は変化しないため、音の高さは変化しません。このため、音の高さはそのままで、音量だけが増大したことになります。

北海道公立高校入試(2024)類似

光源

Q481 太陽や、スイッチを入れた電灯のように、自ら光を放ち続けている物体の名称として正しいものはどれですか。

★ やさしい知識正答率 — 🔥 類題3問

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✅ 正解

光源

太陽や電灯のように、自ら光を放出して周囲を照らす物体を光源と呼びます。これに対し、月や鏡のように光源からの光をはね返して光って見えるだけの物体は、自ら光を出していないため光源には含まれません。

茨城公立高校入試(2021)類似

音の大きさと振幅の関係

Q482 音の大きさをオシロスコープで観察したとき、波形の中心から山、または中心から谷までの最大の振れ幅のことを何といいますか。その名称として適切なものを選びなさい。

★ やさしい知識正答率 — 🔥 類題3問

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✅ 正解

振幅

音の大小は音源の振動の幅によって決まります。この振動の大きさを振幅と呼び、振幅が大きければ大きいほど、発生する音は大きくなります。振動数は音の高さに関係する用語であり、振幅とは区別する必要があります。

山形公立高校入試(2024)類似

振動数の算出

Q483 音を出す物体が1秒間に振動する回数のことを何というか。また、その単位として適切な名称を答えなさい。

★ やさしい知識正答率 — 🔥 類題2問

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✅ 正解

振動数といい、単位はヘルツを用いる

物体が1秒間に振動する回数は振動数と定義されており、その単位にはヘルツ（Hz）が使われる。振幅は揺れの大きさを、周期は1回の振動にかかる時間を表す言葉であり、それぞれ意味が異なる。

山形公立高校入試(2023)類似

重力の大きさ

Q484 重力と質量の関係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。ただし、100gの物体にはたらく重力の大きさを1Nとします。

★★ 基本実験・観察正答率 — 🔥 類題3問

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✅ 正解

重力の大きさは場所によって変化するが、質量は場所が変わっても変化しない。

質量は物体そのものの量であり、月面上など場所が変わっても一定ですが、重力は天体から受ける引力の大きさであるため場所によって変化します。また、100gで1Nならば1kg（1000g）では10Nとなるため、単位の定義や数値の比例関係を正しく理解する必要があります。

高知公立高校入試(2017)類似

凸レンズによる実像の向き

Q485 凸レンズを用いて、物体から出た光をスクリーン上に集中させて像をつくる際、このときできる像の名称と、物体と比較したときの像の向きの組み合わせとして適切なものはどれですか。

★ やさしい知識正答率 — 🔥 類題2問

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✅ 正解

実像、向きはもとの物体と上下左右が逆の倒立

物体から出た光が凸レンズで屈折し、実際にスクリーン上の一点に集まって結ぶ像を実像といいます。実像は、光の進み方の原理上、光源の上側から出た光はレンズの下側へ、右側から出た光は左側へと進んで結像するため、必ず上下左右が逆（倒立）になります。これに対し、レンズをのぞき込んだときに見える像は虚像と呼ばれます。

群馬公立高校入試(2024)類似

焦点距離の算出

Q486 凸レンズを用いた実験において、凸レンズから物体までの距離と、凸レンズからスクリーンまでの距離が等しくなり、スクリーンに物体と同じ大きさのはっきりとした実像が映ったとき、その距離（凸レンズから物体までの距離）の2分の1にあたる値を何といいますか。

★ やさしい知識正答率 — 🔥 類題3問

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✅ 正解

焦点距離

凸レンズから物体までの距離と、レンズからスクリーンまでの距離が等しくなるとき、物体は焦点の2倍の位置に置かれています。このときのレンズから物体（またはスクリーン）までの距離を半分にすることで、焦点距離を求めることができます。

岩手公立高校入試(2016)類似

大気圧による荷重の計算

Q487 気圧（大気圧）の単位であるパスカル（Pa）とヘクトパスカル（hPa）、および力の単位であるニュートン（N）の関係について正しく説明したものはどれですか。

★ やさしい知識正答率 — 🔥 類題2問

💡 答えを確認

✅ 正解

1ヘクトパスカルは100パスカルであり、1パスカルは1平方メートルの面積に1ニュートンの力がはたらいている状態を表す。

ヘクト（h）は100倍を意味する接頭語であるため、1hPaは100Paに相当する。また、圧力の単位であるパスカル（Pa）は、1平方メートル（m2）あたりの面を垂直に押す力の大きさ（N）で定義される。したがって、1Paは1平方メートルの面積に1Nの力が加わっている状態を指す。1Nは、質量約100gの物体にはたらく重力の大きさにほぼ等しい。

佐賀公立高校入試(2015)類似

圧力の最小値の判定

Q488 物体を水平な床の上に置いたときに床にかかる圧力について、物体の質量を一定とした場合、底面積と圧力の間にはどのような関係があるか。

★ やさしい知識正答率 — 🔥 類題2問

💡 答えを確認

✅ 正解

圧力は底面積に反比例する

圧力は「面に垂直にはたらく力 ÷ 力がはたらく面積」という式で定義されます。分子にあたる物体の質量（重さ）が変化しないとき、分母である底面積が2倍、3倍と大きくなると、圧力の値は1/2、1/3と小さくなります。このため、圧力と底面積の間には反比例の関係が成立します。

福島公立高校入試(2019)類似

浮力

Q489 液体の中にある物体が、その周囲の液体から重力とは反対の上向きに受ける力を何といいますか。その名称と、力の大きさを表す単位の組み合わせとして適切なものを選びなさい。

★ やさしい知識正答率 — 🔥 類題3問

💡 答えを確認

✅ 正解

浮力（単位：ニュートン）

液体中にある物体が、周囲の液体から受ける上向きの力を浮力と呼びます。理科の学習において力の大きさを表す単位には、重力や弾性力と同様にニュートン（N）が用いられます。

北海道公立高校入試(2018)類似

沈めた深さとばねばかりの関係グラフ

Q490 直方体の物体をばねばかりにつるし、水の中に沈めていく過程で、沈めた深さとばねばかりが示す値の関係を調べました。物体が完全に水中に沈んだ後、さらに深い位置まで重りを沈めたとき、ばねばかりが示す値が変化しなくなる理由として正しいものはどれですか。

★ やさしい原理・計算正答率 — 🔥 類題3問

💡 答えを確認

✅ 正解

物体全体が水中に沈んだ後は、それ以上深く沈めても、物体が押しのけている水の体積が変化しないから。

浮力の大きさは、物体が押しのけた液体の重さに等しくなります（アルキメデスの原理）。物体の一部が水面上に出ている間は、沈めた深さに比例して「押しのけた水の体積」が増えるため浮力も増加し、ばねばかりの値は減少します。しかし、物体が完全に水中に入った後は、どれだけ深く沈めても「押しのけた水の体積」は物体の体積そのもので一定となるため、浮力の大きさも一定となり、ばねばかりの値は変化しなくなります。

佐賀公立高校入試(2015)類似

圧力の最小値の判定

Q491 底面積が10cm²で質量が100gの円柱A、底面積が10cm²で質量が50gの円柱B、底面積が20cm²で質量が150gの円柱C、底面積が20cm²で質量が80gの円柱Dがある。これらを水平な床に置いたとき、床にかかる圧力が最も小さくなるものはどれか。

★★ 基本原理・計算正答率 — 🔥 類題2問

💡 答えを確認

✅ 正解

円柱D

圧力は、面に垂直にはたらく力を底面積で割ることで求められます。各円柱の1cm²あたりの質量を比較すると、Aは10g/cm²、Bは5g/cm²、Cは7.5g/cm²、Dは4g/cm²となります。質量が大きいほど圧力は大きくなりますが、同時に底面積が大きいほど圧力は小さくなるため、この計算結果から値が最も小さい円柱Dが、床に及ぼす圧力も最小であることがわかります。

山口公立高校入試(2014)類似

凸レンズによる虚像

Q492 焦点距離が10cmの凸レンズを使い、レンズから5cmの位置に物体を置いた。このとき、レンズを通して観察される像の見え方と位置について述べたものとして適切なものはどれか。

★★ 基本実験・観察正答率 — 🔥 類題2問

💡 答えを確認

✅ 正解

物体と同じ向きで、実物よりも大きく、物体よりもレンズから遠い位置に見える

物体を焦点の内側（焦点距離10cmに対し5cmの位置）に置くと、正立の虚像が作られます。この虚像は、レンズを通して見たとき、物体が置いてある側と同じ側に現れます。作図の原理に基づくと、この像は物体よりも拡大されており、レンズから像までの距離は、レンズから物体までの距離よりも遠くなります。

群馬公立高校入試(2022)類似

光速と音速の比較

Q493 花火が遠くで打ち上がったとき、花火が開く光が見えてから、しばらくして音が聞こえてくることがあります。この現象が起こる理由として、空気中を伝わる音の速さと光の速さを比較した説明として最も適切なものはどれですか。

★ やさしい知識正答率 — 🔥 類題2問

💡 答えを確認

✅ 正解

音の速さは、光の速さに比べて著しく遅いから

光は1秒間に約30万km（地球を7周半する速さ）という極めて速いスピードで伝わります。これに対し、音は空気中を1秒間に約340mという速さで伝わります。このように、音の速さは光の速さに比べて著しく遅いため、遠くで同時に発生した光と音では、光が先に届き、音が後から遅れて届くことになります。

埼玉公立高校入試(2016)類似

凸レンズの軸に平行な光の進み方

Q494 凸レンズを用いた実験において、遠く離れた光源から主軸に対して平行な光をレンズに当てました。このときの光の道筋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。

★★ 基本実験・観察正答率 — 🔥 類題2問

💡 答えを確認

✅ 正解

レンズの境界面で屈折し、レンズの反対側にある焦点を通るように進む

凸レンズの主軸に平行な光は、空気とガラスの境界面で屈折し、必ず焦点に向かって進むという決まった道筋を描きます。レンズの中心を通る光が直進する性質や、凹レンズで光が広がる性質と混同しないよう注意が必要です。

宮城公立高校入試(2024)類似

光と音の速さの差

Q495 校庭の端で鳴らしたピストルの煙が見えてから、その音が聞こえるまでに0.5秒かかりました。音の速さを秒速340mとし、光の速さは非常に速いため無視できるものとしたとき、ピストルを鳴らした位置から観測者までの距離は何mですか。

★★ 基本原理・計算正答率 — 🔥 類題3問

💡 答えを確認

✅ 正解

170m

光の速さは非常に速いため、ピストルが鳴った瞬間に光（煙）が見えたと考えます。音が届くまでに0.5秒かかっているため、音の速さである秒速340mに、かかった時間である0.5秒をかけることで距離を求めます。340 × 0.5 ＝ 170となり、距離は170mとなります。

宮城公立高校入試(2022)類似

異なるばねの伸びの一致条件算出

Q496 特性や長さが異なる2つのばねを用いて、それぞれの「ばねののび」が等しくなる条件を調べる実験を行う際、データの処理や考え方として適切なものはどれですか。

★ やさしい実験・観察正答率 — 🔥 類題2問

💡 答えを確認

✅ 正解

おもりをつるした時の全体の長さから、何もつるしていない時のばねの長さを引いて比較する

ばねの特性を比較する場合、ばね全体の長さではなく、あくまで「ばねののび」に注目する必要があります。ばねののびは「（おもりをつるした時の長さ）－（元の長さ）」という計算で求められます。おもりの重さと比例関係にあるのはこの「のび」の部分のみであり、ばねの元の長さやおもりの個数だけで判断すると誤った結論に導かれるため、実験結果から正確にのびを算出することが観察のポイントとなります。

埼玉公立高校入試(2016)類似

光の屈折角の大きさ

Q497 光の屈折における「入射角」と「屈折角」を測る位置の説明として、適切なものはどれですか。

★★ 基本原理・計算正答率 — 🔥 類題3問

💡 答えを確認

✅ 正解

どちらの角も、境界面に対して垂直に引いた線（法線）と光との間にできる角を測る

理科における光の反射や屈折の角度は、すべて「境界面に対して垂直な線（法線）」を基準にして測定します。境界面と光のなす角を角度として扱ってしまうと、屈折の法則を正しく適用できなくなるため、注意が必要です。

北海道公立高校入試(2018)類似

浮力の算出

Q498 空気中で重さをはかったときに0.80Nを示す物体を、食塩水の中に沈めてばねばかりで値をはかったところ、物体が深さ2cmの位置にあるとき、ばねばかりの目盛りは0.56Nを示しました。このとき、物体にはたらいている浮力の大きさは何Nですか。

★★ 基本原理・計算正答率 — 🔥 類題2問

💡 答えを確認

✅ 正解

0.24N

液体中の物体には、重力とは逆向きの上向きの力である浮力がはたらきます。この浮力の大きさは、空気中での物体の重さと、液体中でばねばかりが示した値の差として求めることができます。本問では、空気中での重さ0.80Nから食塩水中での値0.56Nを引いた、0.24Nが浮力の大きさとなります。

青森公立高校入試(2023)類似

凸レンズの焦点距離

Q499 凸レンズを用いた実験において、物体からレンズまでの距離を40cmとし、レンズからスクリーンまでの距離を40cmとしたとき、スクリーン上に物体と同じ大きさのはっきりとした像が映りました。この凸レンズの焦点距離として適切なものはどれですか。

★★ 基本原理・計算正答率 — 🔥 類題2問

💡 答えを確認

✅ 正解

20cm

凸レンズから物体までの距離と、スクリーンに物体と同じ大きさの実像が投影されるときのレンズからスクリーンまでの距離が等しい場合、その距離は焦点距離の2倍に相当するという原理があります。物体からレンズまでの距離が40cmで倍率が等倍であることから、その半分の値である20cmがこの凸レンズの焦点距離となります。

岩手公立高校入試(2017)類似

浮力と底面積の関係

Q500 10cm×5cmの面、20cm×5cmの面、20cm×10cmの面の3種類をもつ直方体の物体を、ばねばかりにつるして水に沈める実験を行いました。底面積が50cm²（10cm×5cm）の面を底にして沈めていったところ、水面からの深さが12cmになったときに、物体の重さと浮力が釣り合う平衡状態となり、ばねばかりの値が0になりました。この物体の底面積を2倍にした場合、ばねばかりの値が0になる深さは、底面積が50cm²のときと比較してどのように変化しますか。

★★★ 標準実験・観察正答率 — 🔥 類題2問

💡 答えを確認

✅ 正解

深さは2分の1倍になる

物体が水から受ける浮力は、物体が押しのけた水の体積に比例します。物体の重さと浮力が平衡し、ばねばかりの値が0になるためには、常に一定の体積が水中に沈んでいる必要があります。沈んでいる部分の体積は「底面積 × 深さ」で求められるため、沈める体積を一定に保つ場合、深さは底面積に反比例します。したがって、底面積を2倍にすると、必要な深さは2分の1倍になります。

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国語線つなぎ

えんぴつを思い通りに動かす練習をして、これから文字を書くための土台をつくる。

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数字や文字の順番を楽しく覚えながら、集中して線を引く力を高める。

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もじひらがな

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基礎力シールはり

シールをつまんで、ねらった場所にはることで、指先の器用さと集中力を育てる。えんぴつを上手に持つための大切な土台になる。また、「できた！」という達成感から、学習への意欲を引き出す。

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基礎力絵柄ナンプレ(数独)イラストロジック

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基礎力ぬりえ

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基礎力間違い探し

2つの絵をじっくり見比べることで、細かい違いに気づく観察力と集中力を育てる。

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パズルやクイズなどの楽しい問題を通して、自分で考えて答えを見つけ出す「思考力」の土台を育てる。

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基礎力曼荼羅塗り絵

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工作六角返し

不思議な動きをするおもちゃを作る体験を通して、図形への興味を引き出し、手順通りにやり遂げる集中力と達成感を育む。・図形センスと空間認識能力・論理的思考力・集中力と手先の器用さ（巧緻性）・探求心と達成感・創造性の向上。

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算数100ます計算

たくさんの計算を速く正確に解く練習を通して、計算の基礎力と集中力を高める。

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算数虫食い算1年生

無限に虫食い残プリントが作れる

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算数10までのたしざん

数を合わせる「合併」と、増える「増加」の２つの意味を理解する。

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算数20までのたしざん

10といくつかの数の合成・分解を使い、計算の仕方を考え表現する力を養う。

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算数繰り上がりのあるたしざん（20まで）

10のまとまりを作って計算するという、筆算にもつながる重要な考え方の基礎を身につけする。

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算数3つの数のたしざん

0をたしても答えは変わらないという、たし算の基本的な性質を理解する。

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算数0のたしざん

計算の順序を工夫すると、より簡単かつ正確に計算できることに気づかせる。

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算数100までのたしざん

位（くらい）ごとに数を分けて計算する方法を理解し、2桁の数のたし算ができるようにする。

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算数10までの引き算

数が減る「求残（きゅうざん）」と、違いを比べる「求差（きゅうさ）」の２つの意味を理解する。

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算数20までの引き算

10のまとまりとばらの数の構成を利用し、一の位だけで計算できることに気づかせる。

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算数3つの数の引き算（20までの数で）

左から順に計算するという約束を理解し、段階的に数を減らす計算ができるようにする。

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算数繰り下がりのある引き算(20まで)

10のまとまりを分解して計算するという、筆算にもつながる重要な考え方の基礎を身につける。

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算数100までの引き算

位（くらい）ごとに数を分けて計算する方法を理解し、筆算を使って2桁の数のひき算ができるようにする。

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算数1年生のまとめテスト

1年生で学習した内容の復習と定着を図る。

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算数虫食い算2年生

たし算とひき算の逆の関係（逆算）を理解させ、式全体を見て論理的に数を求める力を養う。

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算数100までのたしざん（繰り上がり）

筆算において、位をそろえて計算し、一の位から十の位への繰り上がりの処理を正しく行う方法を身につける。

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算数100を超える数のたし算　3桁の足し算

数が大きくなっても、筆算のやり方は同じだということに気づかせ、自信を持って計算できるようにする。

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算数100までの引き算（横式）

10のまとまりで考えるなど、筆算を使わなくても計算できる簡単な方法を見つける力をつける。

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算数100を超える引き算（横式）

大きな数でも、暗算したり工夫したりして計算する方法を考える。

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算数2桁のひっ算

「位をそろえる」「一の位から計算する」という、筆算の基本的なルールを身につける。

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算数引き算の筆算

となりから10を借りてくる「繰り下がり」のやり方をマスターし、正しく計算できるようにする。

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算数たし算のひっ算まとめ問題

いろいろなパターンの筆算を練習して、たし算の計算をスラスラできるようにする。

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算数100を超える数の引き算の筆算

何回も繰り下がりがあるような、少し難しい引き算の筆算もできるようになる。

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算数3つの数の計算

式が長くなっても「左から順番に」計算するという大切なルールを覚える。

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算数(　)を使ったたし算

( ) がついているところは「先に計算する」という、計算の特別なルールを覚えする。

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算数九九

これから何度も使うかけ算の基本として、九九をスラスラ間違えずに言えるようにする。

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九九の表に隠れている数の面白い決まりを見つけさせ、算数ぬ興味を持つ。

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算数虫食い算3年生

たし算・ひき算・かけ算の筆算の仕組みを逆から考えることで理解を深め、筋道を立てて答えを導き出す論理的思考の基礎を養う。

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算数3桁のひっ算　

「百の位」が増えても筆算のやり方は同じだと知り、繰り上がりが増えても慌てずに計算できるようにする。

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算数順序を工夫するたし算

計算の順番を変えると楽になることに気づかせ、10や100のまとまりを見つけて賢く計算する力をつける。

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算数4桁のひっ算たし算

数が「千の位」に増えてもルールは同じだと知り、どんなに大きな数でも計算できるという自信をにつなげる。

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算数暗算たし算①

頭の中で数を上手に分解し、筆算を使わなくてもすばやく答えを出せるようになる。

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算数暗算たし算②

頭の中でパッと計算する練習を通して、計算スピードを上げ、算数をより身近で便利なものにする。

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算数4桁のひっ算引き算

数が千の位に増えても筆算のルールは同じだと知り、0が続くときのような難しい繰り下がりも、粘り強く正確に計算できるようにする。

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算数暗算引き算①

頭の中で数を上手に分解し、筆算を使わなくてもすばやく答えを出せるようになる。

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算数暗算引き算②

頭の中でパッと計算する練習を通して、計算スピードを上げ、算数をより身近で便利なものにする。

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算数かけ算の筆算

数を位ごとに分けて計算し、最後にたすという筆算の仕組みを理解させ、九九だけでは解けない大きな数のかけ算も正確にできるようにする。

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算数かけ算の筆算（3桁）

かける数が3桁に増えても筆算のルールは同じだと知り、計算の段数が増えても位を間違えずに、より大きな数のかけ算を正確にできるようにする。

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算数わり算

「同じ数ずつ分ける」というわり算の意味を理解させ、答えはかけ算九九を使えば見つけられることに気づかせる。

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算数あまりのあるわり算

分けきれずに残った数が「あまり」だと知り、「あまりはわる数より必ず小さい」という一番大事なルールを身につける。

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算数分数のたし算

分母はそのままで分子だけをたす、という分数のたし算の基本的なルールをしっかり身につけする。

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算数分数の引き算

たし算と同じように、分母はそのままで分子だけをひく、という引き算のルールをしっかり身につけする。

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算数分数の大きさ比べ

分母が同じなら分子の数が大きい方が大きい、という見た目でわかる大きさ比べの基本を理解する。

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算数小数と分数の大きさ比べ

小数を分数に直すなど、形をそろえれば違う種類の数でも比べられる方法を身につける。

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算数小数のたし算①

「0.1がいくつ」という考え方を使い、小数のたし算も整数と同じようにできることに気づかせる。

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算数小数の引き算①

「0.1がいくつ」と考えれば、小数のひき算も整数と同じように簡単にできることをわからせる。

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算数小数のたし算ひっ算①

「小数点をそろえる」という一番大事なルールを覚えさせ、整数の筆算と同じやり方で計算できるようにする。

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算数小数の引き算ひっ算①

「小数点をそろえる」というルールを守れば、繰り下がりのある小数のひき算も、整数の筆算と同じようにできることを理解する。

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算数虫食い算4年生

わり算の複雑な計算を分析し、複数の手がかりを組み合わせて試行錯誤しながら、粘り強く問題を解決する力を育てる。

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算数分数

「1」より大きい量を分数で表す「仮分数」と「帯分数」を知り、それらを自由に変身（変換）させられるようにする。

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算数仮分数のたし算

分母が同じなら、仮分数でもこれまでと同じように分子だけをたせばよいことに気づかせる。

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算数仮分数の引き算

たし算と同じように、分母が同じなら仮分数でも分子だけをひけばよいことを理解する。

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算数帯分数の入ったたし算

帯分数の計算は「整数」と「分数」に分けて考えると簡単にできることを知り、分数部分の繰り上がりの処理もできるようにする。

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算数帯分数の入ったひき算

分数部分でひけない時は、整数から「1」を借りてくる（繰り下がり）という、帯分数のひき算で一番大切なやり方を身につける。

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算数小数の大きさくらべ

小数点のあとの桁数が増えても、大きい位から順番に比べるというルールを使って、数の大小がわかるようにする。

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算数小数のたし算

0.1や0.01がいくつあるかを考え、筆算を使わなくても工夫して計算する力をつける。

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算数小数の引き算

0.1や0.01をもとにして考え、小数のひき算を頭の中で解けるようにする。

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算数小数のたし算筆算

小数点のあとの桁数が違っても「小数点をそろえる」というルールを守れば、どんなたし算も筆算でできることを理解する。

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算数小数の引き算筆算

「小数点をそろえる」ルールと、何もない位に「0」を補う考え方を使って、難しい小数のひき算も筆算でできるようにする。

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算数小数のかけ算

小数に整数をかける計算の意味を理解し、九九などを使って答えを求められるようにする。

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算数小数のかけ算筆算

まず整数だと思ってかけ算をし、最後に元の小数と同じ場所に小数点を打つ、という筆算の簡単なやり方をマスターする。

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算数小数の割り算

小数を整数で等しく分ける計算の意味を理解し、答えの見当をつけられるようにする。

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算数小数の割り算筆算

整数のわり算と同じように計算し、答えの小数点を「わられる数」にそろえて打つ、という筆算のルールを身につける。

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算数わり算の筆算

「たてる・かける・ひく・おろす」という計算の手順を覚えさせ、桁数の多いわり算も、順番に計算すれば正確に答えが出せるようにする。

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算数約分

分母と分子を同じ数でわって、見た目をできるだけ簡単な分数にする「約分」のやり方を身につける。

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算数分数の計算

分母が違う分数の計算は、まず分母を同じ数にそろえる「通分」が一番大事だと理解させ、そのやり方を身につける。

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算数分数の計算（3つの分数）

分数が3つになっても、まず全部の分母を「通分」でそろえれば、あとは順番に計算できることを理解する。

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算数小数×小数の筆算　

まず整数だと思って計算し、最後に「両方の小数点以下の桁の数を合わせた分だけ」答えの小数点を動かす、という筆算のルールを身につけする。

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算数小数のわり算の筆算

「わる数を整数にする」ために小数点を動かせば、あとは4年生で習ったわり算と同じように計算できる、という一番大事なルールを身につける。

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算数分数のかけ算

・分数 × 整数整数も「1分の～」という分数に変身させれば、あとはいつものかけ算のルールで計算できることを理解する。・分数 × 帯分数計算の前に帯分数を仮分数に直す、という大事なひと手間を加えれば、どんなかけ算も解けることを身につける。・小数 × 分数小数も分数という同じ仲間に直してしまえば、かけ算のルールが使え、違う種類の数の計算もできるという自信を持つ。

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算数分数の割り算

・分数 ÷ 整数整数を「1分の～」の分数に変身させてからひっくり返し（逆数にし）、かけ算に直して計算する流れを覚える。・分数 ÷ 分数「わる数の分母と分子をひっくり返してかける」という、わり算で一番大事なルールを確実にマスターする。・小数 ÷ 分数小数も分数に変身させれば、どんなわり算も「ひっくり返してかける」という必殺技で解けることを実感さする。

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国語漢字プリント1年生

初めて出会う漢字の正しい形と書き順をしっかり覚え、漢字を書くことの楽しさを知る。

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国語漢字プリント2年生

覚える漢字の数を増やし、文の中で正しく使える言葉をどんどん増やしていく。

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国語漢字プリント3年生

少し複雑な漢字も書けるようになり、意味の違いを考えて言葉を使い分ける力をつける。

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国語漢字プリント4年生

たくさんの熟語を覚え、辞書も使いながら自分で言葉の世界を広げていく力を育てる。

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国語漢字プリント5年生

難しい意味の漢字を使いこなし、文章を正確に読んだり書いたりする力を高める。

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国語漢字プリント6年生

小学校で習う漢字を完璧にし、中学校に向けて、言葉を豊かに使いこなす土台を完成させる。

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国語難読漢字チャレンジ問題プリント

クイズ感覚で難しい漢字に挑戦させ、「読めた！」という達成感を通して、漢字の世界への興味・関心をさらに深める。

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国語小学生向け慣用句テスト

会話や文章がもっと面白くなる慣用句をたくさん覚え、自分の気持ちや考えをより豊かに表現する力を育てる。

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国語小学校【漢字部首一覧表】

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国語【無料プリント】干支

干支の順番と漢字を覚える。

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住所	宮城県仙台市太白区八木山弥生町16-17
運営会社	ARINA partners株式会社
代表者	高橋渉
連絡先	info@arinna.co.jp
連絡先②	0568-50-2677

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