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【自動採点一問一答】中学3年理科問題まとめ|無料プリントテストあり

テスト前の確認や復習に使える中学3年生の理科テスト200問です。基礎問題から応用問題までランダムで20問出題されます。ブックマークして何度もトライしてね。

中学3年生の理科問題200問

ランダム20問出題!何点とれるかな?

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解説
出題範囲:中学3年生の理科学習範囲

中学3年生の理科は、中学理科の集大成として、これまで学んできた知識や技能を統合し、より発展的な内容を探求します。運動とエネルギーの関係、イオンを用いた化学変化、生命の連続性のしくみ、そして広大な宇宙へと、学びのスケールが広がります。また、科学技術と人間社会や自然環境との関わりについても考えを深めます。


1. 物理分野(運動とエネルギー)

物体の運動の規則性や、様々な形態をとるエネルギーとその移り変わりについて学びます。

  • 力のつり合いと合成・分解
    • 力のつり合い: 複数の力がはたらいても物体が静止または等速直線運動を続ける状態(力のつり合い)について、特に斜面上の物体など、より複雑な場合を扱います。(1年内容の復習・発展)
    • 力の合成・分解: 複数の力を1つの力にまとめたり(合成)、1つの力を複数の力に分けたり(分解)する方法を、作図を通して正確に学びます。
  • 運動の記録と規則性
    • 運動の記録: 記録タイマーを使って物体の運動を記録し、打点の間隔から物体の速さの変化を分析する方法を学びます。
    • 速さ: 平均の速さ瞬間の速さの違いを理解し、計算します。
    • 等速直線運動: 力がつり合っている場合に物体が一定の速さで一直線上を進む運動(等速直線運動)について学びます。
    • 力の働きと運動の変化: 物体にはたらく力がつり合っていない場合に、物体の速さが変化すること(加速・減速)を学びます。特に、一定の力がはたらき続ける場合の運動(等加速度直線運動の導入)について触れます。
    • 慣性の法則: 物体が現在の運動状態(静止または等速直線運動)を続けようとする性質(慣性)について学びます。(1年内容の発展)
    • 作用・反作用の法則: 物体Aが物体Bに力を加えると、同時に物体Bも物体Aに同じ大きさで反対向きの力を加え返すという作用・反作用の法則を学びます。
  • 仕事とエネルギー
    • 仕事: 物理学における仕事の定義(力 × 力の向きに移動した距離)を学び、単位J(ジュール)を理解します。物体に力を加えても移動しない場合や、力の向きと垂直に移動した場合は仕事をしたことにならないことを学びます。
    • 仕事率: 単位時間あたりにする仕事の大きさ(仕事率)を学び、単位W(ワット)を理解します。(仕事率 = 仕事 ÷ 時間)
    • 仕事の原理: 道具(てこ、滑車、斜面など)を使っても、摩擦などがなければ仕事の大きさは変わらないという仕事の原理を学びます。道具を使うと、力を小さくできる代わりに移動距離が大きくなる、またはその逆になることを理解します。
    • エネルギー: 仕事をする能力のことをエネルギーといい、仕事と同じ単位J(ジュール)で表されることを学びます。
    • 位置エネルギー: 高い場所にある物体が持つエネルギー(位置エネルギー)について、質量と高さの関係(位置エネルギー ∝ 質量 × 高さ)を学びます。
    • 運動エネルギー: 運動している物体が持つエネルギー(運動エネルギー)について、質量と速さの関係(運動エネルギー ∝ 質量 × 速さ²)を学びます。
    • 力学的エネルギー: 位置エネルギーと運動エネルギーの和を力学的エネルギーといい、摩擦や空気抵抗がなければ、物体の運動中に力学的エネルギーの総量は一定に保たれるという力学的エネルギー保存の法則を学びます(振り子や斜面を転がる球の運動などで確認)。
  • エネルギーの変換と保存
    • 様々なエネルギー: 電気エネルギー、熱エネルギー、光エネルギー、化学エネルギーなど、様々な形態のエネルギーがあることを学びます。
    • エネルギーの変換: エネルギーは、ある形態から別の形態へと移り変わる(エネルギー変換)ことを学びます(例:発電(運動→電気)、モーター(電気→運動)、電熱線(電気→熱))。
    • エネルギーの保存: エネルギーは形態が変わるだけで、その総量は常に一定に保たれるというエネルギー保存の法則(熱エネルギーも含めた、より広い意味での保存則)を学びます。
    • エネルギー資源: 私たちの生活を支えるエネルギーが、石油、石炭、天然ガスなどの化石燃料や、水力、太陽光、風力、原子力など、様々な資源から得られていることを学びます。

2. 化学分野(化学変化とイオン)

水溶液中での物質のふるまいや、イオンが関わる化学変化について深く学びます。

  • 水溶液とイオン
    • 電解質と非電解質: 水に溶かしたときに電流が流れる物質(電解質、例:食塩、塩化水素)と、電流が流れない物質(非電解質、例:砂糖、エタノール)を区別します。
    • 電離: 電解質が水に溶けて、陽イオンと陰イオンに分かれる現象(電離)を学びます。
    • イオン: 原子が電子を失ったり受け取ったりして電気を帯びた粒子(イオン)について、陽イオン(+)と陰イオン(-)の成り立ち、原子との違いを学びます。
    • イオン式: イオンを元素記号と価数(電荷の数と符号)で表した式(イオン式)の書き方を学びます(例:H⁺, Na⁺, Cl⁻, OH⁻, SO₄²⁻ など)。
    • 電離の式: 電解質が水中で電離する様子を化学式とイオン式で表す式(電離式)の書き方を学びます(例:HCl → H⁺ + Cl⁻, NaOH → Na⁺ + OH⁻)。
  • 酸・アルカリとイオン
    • 酸性・アルカリ性(塩基性): 水溶液の性質(酸性中性アルカリ性)が、水溶液中のイオンとどのように関係しているかを学びます。
    • 酸: 水に溶けて電離し、水素イオンH⁺)を生じる物質()を学びます(例:塩酸 HCl, 硫酸 H₂SO₄, 酢酸 CH₃COOH)。酸性の性質(すっぱい、BTB溶液を黄色にするなど)の共通の原因が H⁺ であることを理解します。
    • アルカリ: 水に溶けて電離し、水酸化物イオンOH⁻)を生じる物質(アルカリまたは塩基)を学びます(例:水酸化ナトリウム NaOH, 水酸化カリウム KOH, アンモニア NH₃ ※)。アルカリ性の性質(苦い、ぬるぬるする、BTB溶液を青色にするなど)の共通の原因が OH⁻ であることを理解します。 ※アンモニアは水と反応して一部が水酸化物イオンを生じます。
    • pH: 酸性・アルカリ性の強さの程度を示すpH(ピーエイチまたはペーハー)について学びます(pH=7が中性、7未満が酸性、7超過がアルカリ性)。
    • 指示薬: pHによって色が変化し、水溶液の性質を調べるのに使う指示薬(リトマス紙、BTB溶液、フェノールフタレイン溶液など)の色の変化を学びます。
  • 中和と塩
    • 中和: 酸性の水溶液とアルカリ性の水溶液を混ぜ合わせると、たがいの性質を打ち消し合う反応(中和)が起こることを学びます。
    • 中和反応: 中和は、酸の水素イオン(H⁺)とアルカリの水酸化物イオン(OH⁻)が結びついてH₂O)ができる反応であることを理解します(H⁺ + OH⁻ → H₂O)。
    • 塩(えん): 中和反応によって、水のほかにできる物質(酸の陰イオンとアルカリの陽イオンが結びついた化合物)を(えん)といいます(例:HCl + NaOH → H₂O + NaCl)。塩には水に溶けるものと溶けにくいものがあります。
    • 中和反応の量的関係: 酸とアルカリを過不足なく反応させる実験や計算を通して、中和の量的関係を学びます。
  • 化学変化と電池
    • 電池のしくみ: 異なる2種類の金属と電解質水溶液を用いて、化学エネルギーを電気エネルギーに変換する装置(化学電池)の基本的な仕組みを学びます。ボルタ電池(亜鉛板と銅板、うすい硫酸)やダニエル電池(亜鉛板と銅板、硫酸亜鉛水溶液と硫酸銅水溶液、セロハン膜など)を例に、正極負極で起こる化学変化(イオンへのなりやすさの違い、電子の移動)を理解します。
  • 電気分解(2年内容の復習・発展)
    • 電解質の水溶液に電流を流すと、各電極で化学変化が起こる電気分解について、イオンの移動と関連付けて理解を深めます(例:塩化銅水溶液の電気分解)。陽極では陰イオンが電子を失う(酸化)、陰極では陽イオンが電子を受け取る(還元)反応が起こります。

3. 生物分野(生命の連続性)

生物がどのようにして子孫を残し、親の形質が子に伝わるのか、その仕組みを探求します。

  • 細胞分裂と生物の成長
    • 体細胞分裂: 生物のからだを構成する細胞(体細胞)が増えるときに行われる細胞分裂(体細胞分裂)の過程を学びます。分裂前に染色体が複製され、分裂によってできた2つの娘細胞に同じ染色体が分配されることを、図や写真で観察します。染色体の本体がDNAであることにも触れます。生物の成長が、細胞分裂による細胞数の増加と、個々の細胞の大きさの増大によって起こることを理解します。
    • 減数分裂: 生殖器官で生殖細胞(精子、卵、花粉など)が作られるときに行われる特殊な細胞分裂(減数分裂)について学びます。減数分裂では染色体の数が半分になることを理解します。
  • 生物の生殖
    • 無性生殖: 親のからだの一部から新しい個体ができる生殖方法(無性生殖)について、分裂(アメーバなど)、出芽(酵母菌、ヒドラなど)、栄養生殖(植物の挿し木、じゃがいもの芽など)の例を学びます。無性生殖でできた子は親と全く同じ遺伝情報を持つことを理解します。
    • 有性生殖: 雌雄の生殖細胞が合体(受精)して新しい個体ができる生殖方法(有性生殖)について学びます。動物の受精(卵と精子)、植物の受精(被子植物の花粉管と胚珠)を学びます。有性生殖では、両親から遺伝情報を受け継ぐため、子は両親とは異なる多様な形質を持つ可能性があることを理解します。
  • 遺伝の規則性と遺伝子
    • 遺伝: 親の持つ形(性質)が子や孫に伝わる現象(遺伝)について学びます。
    • 形質: 生物が持つ形や性質(例:エンドウの種子の形、ヒトの血液型)を形質といいます。一つの形質について、対立する関係にあるもの(例:種子の形が丸としわ)を対立形質といいます。
    • メンデルの法則: エンドウを用いたメンデルの実験を通して、遺伝の規則性を学びます。
      • 優性の法則: 対立形質を持つ純系の親を交配すると、子(雑種第一代)には一方の形質だけが現れること(現れる形質を優性形質、現れない形質を劣性形質)。
      • 分離の法則: 子(雑種第一代)を自家受粉させてできる孫(雑種第二代)には、優性形質と劣性形質が一定の比(通常 3:1)で現れること。これは、対になっている遺伝子が減数分裂時に分かれて別々の生殖細胞に入るためであると理解します。
      • (発展)独立の法則: 2組以上の対立形質について、それぞれの遺伝子が独立して分離し、受け継がれること。
    • 遺伝子: 形質を決定する遺伝情報の単位である遺伝子の概念を学びます。遺伝子は染色体上にあり、対になっていること(対立遺伝子)を理解します。遺伝子型(遺伝子の組み合わせ、例:AA, Aa, aa)と表現型(実際に現れる形質、例:丸、しわ)を区別します。
    • 遺伝子の本体(DNA): 遺伝子の本体がDNA(デオキシリボ核酸)という物質であることを学びます。
  • 生物の進化(軽く触れる程度)
    • 長い年月をかけて生物の形質が変化していくこと(進化)について簡単に触れ、生物の多様性と共通性が進化の結果であることを理解します。

4. 地学分野(地球と宇宙)

私たちが住む地球と、太陽系、そして広大な宇宙の天体の動きや構造について学びます。

  • 天体の動きと地球の自転・公転
    • 天球: 星空を考える上で便利な、観測者を中心とする仮想的な球(天球)の概念を学びます。
    • 太陽と星の日周運動: 太陽や星が1日に東から昇って西に沈むように見える動き(日周運動)が、地球の自転(地軸を中心とした1日1回転の運動)によって起こることを理解します。北の空の星が北極星を中心に反時計回りに回転して見えることも学びます。
    • 太陽と星座の年周運動: 太陽が星座の間を1年かけて西から東へ移動するように見える動き(太陽の年周運動)や、同じ時刻に見える星座が季節とともに移り変わっていく動き(星座の年周運動)が、地球の公転(太陽のまわりを1年かけて1周する運動)によって起こることを理解します。
    • 季節の変化: 地球が地軸を傾けたまま公転することで、太陽の南中高度や昼の長さが変化し、季節が生じる仕組みを理解します。
  • 太陽系と惑星
    • 太陽系の天体: 太陽系が、中心にある恒星である太陽と、そのまわりを公転する8つの惑星(水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星)、惑星のまわりを公転する衛星、そして小惑星すい星(彗星)などから構成されていることを学びます。
    • 惑星の分類: 惑星を、地球より内側を公転する内惑星(水星、金星)と、外側を公転する外惑星(火星~海王星)に分けたり、地球型惑星(小型で岩石質)と木星型惑星(大型でガスや氷が主成分)に分けたりします。
    • 太陽: 太陽が自ら光り輝く恒星であり、表面温度や黒点、プロミネンスなどの活動について学びます。
  • 月の動きと見え方
    • 月の満ち欠け: 月が地球のまわりを公転することで、太陽、地球、月の位置関係が変わり、地球から見たときに太陽の光が当たっている部分の見え方が変化する(満ち欠け)仕組みを理解します(新月、三日月、上弦の月、満月、下弦の月など)。
    • 月の公転と自転: 月の公転周期と自転周期がほぼ同じであるため、地球からは常に同じ面が見えていることを学びます。
    • 日食と月食: 日食(太陽が月に隠される現象)と月食(月が地球の影に入る現象)が起こる原理を、太陽、地球、月の位置関係と関連付けて理解します。
  • 恒星の世界と宇宙の広がり
    • 恒星: 太陽のように自ら光を放つ天体(恒星)について、表面温度によって色が異なること(青白い星ほど高温、赤い星ほど低温)や、見かけの明るさと実際の明るさ(等級)、地球からの距離(光年など)について学びます。
    • 銀河系(天の川銀河): 太陽系が属している、多数の恒星が集まった銀河系(天の川銀河)の構造(円盤状、渦巻き構造)について学びます。
    • 宇宙の広がり: 銀河系の外にも多数の銀河が存在し、宇宙が非常に広大であることを学びます。

5. その他(科学技術と人間、自然と人間)

これまでの学習を踏まえ、科学技術の進歩が私たちの生活や社会、自然環境にどのような影響を与えているか、また自然とどのように共生していくべきかについて考えます。

  • 科学技術の発展とその利用: 情報通信技術(ICT)、バイオテクノロジー(生命科学)、新素材の開発など、現代の科学技術の例とその利便性、社会への影響について学びます。
  • エネルギー資源と環境問題: 化石燃料の利用に伴う地球温暖化酸性雨などの環境問題や、再生可能エネルギー(太陽光、風力など)の利用、原子力発電とその課題などについて学びます。資源の有効利用や省エネルギーの重要性も考えます。
  • 自然環境の保全と防災: 生態系のバランス、生物多様性の重要性、環境保全のための取り組みについて学びます。また、地震、火山噴火、気象災害などの自然災害とそのメカニズムを理解し、防災・減災への意識を高めます。
  • 持続可能な社会: 環境問題や資源問題などを踏まえ、将来世代にわたって豊かな社会と環境を引き継いでいくための持続可能な開発の考え方に触れます。

中学3年生の理科は、学ぶ範囲が広く内容も深まりますが、これまでの学習内容が有機的に関連し合っています。実験や観察、データ分析などを通して、科学的な思考力、判断力、表現力を総合的に高めていくことが目標となります。高校での学習や、将来社会で活躍するための科学的リテラシーの基礎を築く重要な学年です。

中学生の一問一答(社会・理科)

目次

一問一答|中学3年生の理科の問題

物体にはたらく力がつり合っているとき、物体はどのような運動をしますか?(2つ選ぶ必要はない。静止も運動の一種と考える)
①加速し続ける
②静止しているか、等速直線運動をする
③減速してやがて止まる

正解は『静止しているか、等速直線運動をする』

物体にはたらく力がつり合っている(合力が0である)場合、物体は静止し続けるか、または一定の速さで一直線上を運動し続けます(等速直線運動)。これは慣性の法則の一部です。

一点にはたらく2つの力を、それと同じ働きをする1つの力におきかえることを何といいますか?
①力の分解
②力の合成
③力のつり合い

正解は『力の合成』

力の合成とは、物体にはたらく複数の力を、それらと同じ効果を持つ一つの力(合力)にまとめることです。平行四辺形の法則などが用いられます。

斜面上にある物体にはたらく重力を、斜面に平行な方向と斜面に垂直な方向に分けることを何といいますか?
①力の合成
②力の分解
③重力と垂直抗力

正解は『力の分解』

力の分解とは、一つの力を、それと同じ効果を持つ複数の力(分力)に分けることです。斜面上の運動などを考える際に、重力を斜面に平行な分力と垂直な分力に分解すると便利です。

記録タイマーで運動を記録したテープの打点の間隔がだんだん広くなっている場合、物体の速さはどうなっていますか?
①速くなっている
②遅くなっている
③一定である

正解は『速くなっている』

記録タイマーは一定の時間間隔で打点します。打点の間隔が広いということは、同じ時間内により長い距離を移動したことを意味するので、物体の速さは速くなっています。

記録タイマー(1秒間に50回打点)で記録したテープで、5打点分の長さが 10 cm でした。この間の平均の速さは何 cm/s ですか?
①50 cm/s
②100 cm/s
③10 cm/s

正解は『100 cm/s』

1秒間に50打点なので、1打点の間隔は 1/50 秒です。5打点分の時間は (1/50 秒) × 5 = 1/10 秒 = 0.1 秒です。平均の速さ = 移動距離 ÷ かかった時間 = 10 cm ÷ 0.1 s = 100 cm/s です。

力がつり合っている物体が、一定の速さで一直線上を進む運動を何といいますか?
①等加速度直線運動
②等速直線運動
③自由落下運動

正解は『等速直線運動』

等速直線運動は、速度(速さと向き)が一定の運動です。物体にはたらく力がつり合っている(合力が0)ときにこの運動をします。

電車が急に止まると、乗っている人が前に倒れそうになるのはなぜですか?
①作用・反作用の法則のため
②慣性の法則のため
③エネルギーが保存されるため

正解は『慣性の法則のため』

慣性の法則により、物体は現在の運動状態を続けようとします。電車が止まっても、乗客の体(特に上半身)は動き続けようとするため、前に倒れそうになります。

人が壁を手で押すと、壁からも同じ大きさの力で押し返されます。この関係を示す法則は何ですか?
①慣性の法則
②オームの法則
③作用・反作用の法則

正解は『作用・反作用の法則』

作用・反作用の法則は、物体Aが物体Bに力(作用)を及ぼすと、必ず物体Bも物体Aに、同じ大きさで一直線上にあり、向きが反対の力(反作用)を及ぼすという法則です。

物理学における「仕事」とは、物体に力を加えて、どの向きに移動させたときの「力の大きさ × 移動距離」で定義されますか?
①力の向き
②力と垂直な向き
③力と反対の向き

正解は『力の向き』

物理学における仕事 [J] は、物体に加えた力 [N] と、その力の向きに物体が移動した距離 [m] の積で定義されます (仕事 = 力 × 力の向きへの移動距離)。

質量 2 kg の物体を、ゆっくりと真上に 3 m 持ち上げました。このとき、手が物体にした仕事は何 J ですか?(重力加速度を 9.8 m/s² とする)
①6 J
②19.6 J
③58.8 J

正解は『58.8 J』

物体にはたらく重力は 質量 × 重力加速度 = 2 kg × 9.8 m/s² = 19.6 N。ゆっくり持ち上げるためには、少なくともこの重力と同じ大きさの力で持ち上げる必要があります。仕事 = 力 × 距離 = 19.6 N × 3 m = 58.8 J です。

500 J の仕事を 10 秒かけて行ったときの仕事率は何 W ですか?
①5 W
②50 W
③5000 W

正解は『50 W』

仕事率 [W] は、単位時間(1秒)あたりにする仕事 [J] の大きさです。仕事率 = 仕事 ÷ 時間 = 500 J ÷ 10 s = 50 W です。

てこを使って物体を持ち上げるとき、力点にかける力を小さくすると、力点を動かす距離はどうなりますか?(仕事の原理)
①長くなる
②短くなる
③変わらない

正解は『長くなる』

仕事の原理により、道具を使っても仕事の大きさは変わりません(摩擦などを無視した場合)。てこで力点にかける力を小さくした場合、同じ仕事をするためには、力点を動かす距離を長くする必要があります。

動滑車を1つ使って物体を 1 m 持ち上げるとき、ロープを引く距離は何 m 必要ですか?
①0.5 m
②1 m
③2 m

正解は『2 m』

動滑車を1つ使うと、物体を持ち上げる力は半分になりますが、ロープを引く距離は2倍必要になります。物体を 1 m 持ち上げるには、ロープを 2 m 引く必要があります。

摩擦のない斜面を使って、高さ h まで質量 m の物体を引き上げます。斜面の角度を緩やかにすると、引き上げる力と斜面に沿って引く距離はどうなりますか?
①力は小さくなり、距離は長くなる
②力は大きくなり、距離は短くなる
③力も距離も変わらない

正解は『力は小さくなり、距離は長くなる』

斜面を使うと、物体を引き上げるのに必要な力(重力の斜面平行成分)は、直接持ち上げるより小さくなります。しかし、仕事の原理から、斜面に沿って引く距離は長くなります。角度を緩やかにするほど、力はさらに小さくなり、距離はさらに長くなります。

高いところにある物体がもつ、その高さに応じたエネルギーを何といいますか?
①運動エネルギー
②位置エネルギー
③熱エネルギー

正解は『位置エネルギー』

位置エネルギー(特に重力による位置エネルギー)は、物体が基準面からある高さにあることによって蓄えられているエネルギーです。物体の質量と基準面からの高さに比例します。

基準面から高さ 2 m の位置にある 1 kg の物体Aと、高さ 1 m の位置にある 2 kg の物体Bでは、どちらの位置エネルギーが大きいですか?
①Aの方が大きい
②Bの方が大きい
③同じ大きさ

正解は『同じ大きさ』

位置エネルギーは、質量 × 重力加速度 × 高さ で決まります(比例関係)。物体Aの位置エネルギーは 1kg × g × 2m = 2gm [J]。物体Bの位置エネルギーは 2kg × g × 1m = 2gm [J]。したがって、両者の位置エネルギーは同じ大きさです。(gは重力加速度)

運動している物体がもつ、その速さに応じたエネルギーを何といいますか?
①運動エネルギー
②位置エネルギー
③化学エネルギー

正解は『運動エネルギー』

運動エネルギーは、運動している物体が持つエネルギーです。物体の質量が大きいほど、また速さが速いほど大きくなります。特に速さの2乗に比例します。

質量 1 kg の物体が速さ 2 m/s で運動しているときの運動エネルギーと、質量 2 kg の物体が速さ 1 m/s で運動しているときの運動エネルギーでは、どちらが大きいですか?
①前者が大きい
②後者が大きい
③同じ大きさ

正解は『同じ大きさ』

運動エネルギーは (1/2) × 質量 × 速さ² で計算されます。前者: (1/2) × 1 kg × (2 m/s)² = 2 J。後者: (1/2) × 2 kg × (1 m/s)² = 1 J。よって、前者(質量1kg, 速さ2m/s)の方が運動エネルギーは大きいです。おっと計算ミス。後者は (1/2) * 2 * 1^2 = 1 J。前者は (1/2) * 1 * 2^2 = 2 J。前者が大きい。選択肢1が正解。 【再計算】前者の運動エネルギー = (1/2) * 1kg * (2m/s)^2 = (1/2) * 1 * 4 = 2 J。後者の運動エネルギー = (1/2) * 2kg * (1m/s)^2 = (1/2) * 2 * 1 = 1 J。よって、前者の運動エネルギーの方が大きい。選択肢1が正解。解説と選択肢番号が不一致。修正します。correct: 1, explanation: 運動エネルギーは (1/2) × 質量 × 速さ² で計算されます。前者の場合、(1/2) × 1 kg × (2 m/s)² = 2 J。後者の場合、(1/2) × 2 kg × (1 m/s)² = 1 J。したがって、前者の方が運動エネルギーは大きいです。

位置エネルギーと運動エネルギーの和のことを何といいますか?
①仕事
②仕事率
③力学的エネルギー

正解は『力学的エネルギー』

力学的エネルギーは、物体の運動状態(運動エネルギー)とその位置(位置エネルギー)に関連するエネルギーの総称で、両者の和として定義されます。

摩擦や空気抵抗が無視できる場合、振り子が運動している間、力学的エネルギーの大きさはどうなりますか?
①常に一定に保たれる
②最も高い位置で最大になる
③最も低い位置で最小になる

正解は『常に一定に保たれる』

力学的エネルギー保存の法則により、摩擦や空気抵抗がなければ、物体の運動中に位置エネルギーと運動エネルギーは相互に変換しますが、その和である力学的エネルギーの総量は常に一定に保たれます。

摩擦のない斜面を物体が滑り落ちるとき、高さが低くなるにつれて、位置エネルギーと運動エネルギーはそれぞれどうなりますか?
①位置エネルギーは増加し、運動エネルギーは減少する
②位置エネルギーは減少し、運動エネルギーは増加する
③どちらも増加する

正解は『位置エネルギーは減少し、運動エネルギーは増加する』

物体が斜面を滑り落ちると、高さが低くなるため位置エネルギーは減少します。力学的エネルギーが保存されるとすると、減少した位置エネルギーの分だけ運動エネルギーが増加し、速くなります。

水力発電所では、水のどのようなエネルギーを利用して電気エネルギーを作り出していますか?
①熱エネルギー
②化学エネルギー
③位置エネルギー(と運動エネルギー)

正解は『位置エネルギー(と運動エネルギー)』

水力発電では、ダムに貯められた水が持つ位置エネルギーを利用し、水を落下させて水車を回す運動エネルギーに変換し、さらに発電機を回転させて電気エネルギーに変換しています。

モーター(電動機)は、どのようなエネルギー変換を行っていますか?
①電気エネルギー → 運動エネルギー
②運動エネルギー → 電気エネルギー
③化学エネルギー → 電気エネルギー

正解は『電気エネルギー → 運動エネルギー』

モーターは、入力された電気エネルギーを、軸の回転などの運動エネルギー(力学的エネルギー)に変換する装置です。

エネルギーは、様々な形に移り変わっても、その総量は常に一定に保たれるという法則を何といいますか?
①質量保存の法則
②エネルギー保存の法則
③力学的エネルギー保存の法則

正解は『エネルギー保存の法則』

エネルギー保存の法則は、エネルギーが形態を変えたり、物体間で移動したりしても、宇宙全体のエネルギーの総量は不変であるという物理学の基本法則です。力学的エネルギー保存は、熱エネルギーなどを含まない限定的な場合です。

石油、石炭、天然ガスなど、大昔の生物の死がいなどが地中に埋もれて変化してできた燃料を総称して何といいますか?
①再生可能エネルギー
②核燃料
③化石燃料

正解は『化石燃料』

化石燃料は、古代の生物(植物やプランクトンなど)の遺骸が、長い年月をかけて地熱や地圧の影響を受けて変質し、生成された燃料です。燃焼させてエネルギーを取り出しますが、埋蔵量に限りがあり、燃焼時に二酸化炭素などを排出します。

食塩(塩化ナトリウム)水溶液には電流が流れますが、砂糖水溶液には電流が流れません。食塩のように、水に溶けると電流が流れる物質を何といいますか?
①非電解質
②電解質
③イオン

正解は『電解質』

電解質は、水などの溶媒に溶かしたときにイオンに分かれ(電離し)、その水溶液が電気を通すようになる物質です。例:食塩、塩化水素、水酸化ナトリウム。砂糖やエタノールは非電解質です。

電解質が水に溶けて、陽イオンと陰イオンに分かれることを何といいますか?
①溶解
②電離
③中和

正解は『電離』

電離は、電解質が水などの極性溶媒中で陽イオンと陰イオンに解離する現象です。これにより、水溶液が電気伝導性を持つようになります。

ナトリウム原子(Na)が電子を1個失うと、どのようなイオンになりますか?
①Na⁺
②Na⁻
③Na

正解は『Na⁺』

原子は電気的に中性ですが、電子(-の電気を持つ)を失うと、原子核中の陽子(+の電気)の数が電子の数より多くなるため、全体として+の電気を帯びた陽イオンになります。Na は電子を1個失って Na⁺ になります。

塩素原子(Cl)が電子を1個受け取ると、どのようなイオンになりますか?
①Cl⁺
②Cl⁻
③Cl

正解は『Cl⁻』

原子が電子(-の電気を持つ)を受け取ると、電子の数が陽子の数より多くなるため、全体として-の電気を帯びた陰イオンになります。Cl は電子を1個受け取って塩化物イオン Cl⁻ になります。

マグネシウムイオンを表すイオン式として正しいものはどれですか?(マグネシウム原子は電子を2個失いやすい)
①Mg²⁺
②Mg⁺
③Mg²⁻

正解は『Mg²⁺』

マグネシウム原子(Mg)は、価電子を2個持っており、これらを失って安定な電子配置になろうとします。電子を2個失うと、陽子が電子より2個多くなるため、2価の陽イオン Mg²⁺ になります。

硫酸イオンを表すイオン式として正しいものはどれですか?
①SO₄⁻
②SO₄²⁻
③S²⁻

正解は『SO₄²⁻』

硫酸イオンは、硫黄原子1個と酸素原子4個が結合し、全体として電子を2個多く受け取って-2の電荷を帯びた多原子イオンです。イオン式は SO₄²⁻ と表されます。

塩酸(塩化水素 HCl の水溶液)中で、塩化水素が電離する様子を表す電離式として正しいものはどれですか?
①HCl → H + Cl
②HCl → H⁺ + Cl⁻
③HCl → H⁻ + Cl⁺

正解は『HCl → H⁺ + Cl⁻』

塩化水素(HCl)は水中で電離して、水素イオン(H⁺)と塩化物イオン(Cl⁻)に分かれます。電離式は HCl → H⁺ + Cl⁻ と表します。

水酸化ナトリウム(NaOH)が水中で電離する様子を表す電離式として正しいものはどれですか?
①NaOH → Na⁺ + OH⁻
②NaOH → Na⁻ + OH⁺
③NaOH → Na + OH

正解は『NaOH → Na⁺ + OH⁻』

水酸化ナトリウム(NaOH)は水中で電離して、ナトリウムイオン(Na⁺)と水酸化物イオン(OH⁻)に分かれます。電離式は NaOH → Na⁺ + OH⁻ と表します。

塩化銅(II)(CuCl₂)が水中で電離する様子を表す電離式として正しいものはどれですか?
①CuCl₂ → Cu²⁺ + Cl₂⁻
②CuCl₂ → Cu⁺ + 2Cl⁻
③CuCl₂ → Cu²⁺ + 2Cl⁻

正解は『CuCl₂ → Cu²⁺ + 2Cl⁻』

塩化銅(II)(CuCl₂)は水中で電離して、銅(II)イオン(Cu²⁺)1個と塩化物イオン(Cl⁻)2個に分かれます。電離式は CuCl₂ → Cu²⁺ + 2Cl⁻ と表します。

酸性の水溶液に共通して含まれ、酸性の性質を示す原因となるイオンは何ですか?
①水酸化物イオン (OH⁻)
②水素イオン (H⁺)
③塩化物イオン (Cl⁻)

正解は『水素イオン (H⁺)』

酸性の水溶液は、水中で電離して水素イオン(H⁺)を生じる物質(酸)が溶けている水溶液です。酸味がある、青色リトマス紙を赤色に変えるなどの酸性の性質は、この水素イオン(H⁺)の働きによるものです。

アルカリ性の水溶液に共通して含まれ、アルカリ性の性質を示す原因となるイオンは何ですか?
①水酸化物イオン (OH⁻)
②水素イオン (H⁺)
③ナトリウムイオン (Na⁺)

正解は『水酸化物イオン (OH⁻)』

アルカリ性の水溶液は、水中で電離して水酸化物イオン(OH⁻)を生じる物質(アルカリ)が溶けている水溶液です。苦味がある、赤色リトマス紙を青色に変えるなどのアルカリ性の性質は、この水酸化物イオン(OH⁻)の働きによるものです。

酸性の水溶液にBTB溶液を加えると、何色になりますか?
①青色
②緑色
③黄色

正解は『黄色』

BTB溶液はpH指示薬の一つで、酸性で黄色、中性で緑色、アルカリ性で青色を示します。

アルカリ性の水溶液にフェノールフタレイン溶液を加えると、何色になりますか?
①無色
②赤色(ピンク色)
③黄色

正解は『赤色(ピンク色)』

フェノールフタレイン溶液はpH指示薬の一つで、酸性・中性では無色ですが、アルカリ性(pH約8.2以上)になると赤色(濃い場合は赤紫色、薄い場合はピンク色)を示します。

水溶液の酸性・アルカリ性の度合いを示す数値は何ですか? 7が中性です。
①pH
②濃度
③溶解度

正解は『pH』

pH(ピーエイチまたはペーハー)は、水溶液中の水素イオン濃度の指標で、酸性・アルカリ性の強さを表します。pH 7 が中性、7より小さいと酸性(小さいほど強い)、7より大きいとアルカリ性(大きいほど強い)です。

酸とアルカリが反応して、たがいの性質を打ち消し合う反応を中和といいます。このとき、酸の H⁺ とアルカリの OH⁻ は何になりますか?
①塩(えん)になる
②水(H₂O)になる
③水素ガス(H₂)になる

正解は『水(H₂O)になる』

中和反応の本体は、酸から生じた水素イオン(H⁺)とアルカリから生じた水酸化物イオン(OH⁻)が結合して、水分子(H₂O)を生成する反応です (H⁺ + OH⁻ → H₂O)。

中和反応によって、水とともに生成する物質(酸の陰イオンとアルカリの陽イオンが結合したもの)を何といいますか?
①酸
②アルカリ
③塩(えん)

正解は『塩(えん)』

塩(えん)は、中和反応において、酸の陰イオンとアルカリの陽イオンが結合してできる化合物の総称です。例えば、塩酸(HCl)と水酸化ナトリウム(NaOH)の中和では、塩化ナトリウム(NaCl)という塩ができます。

硫酸(H₂SO₄)と水酸化バリウム(Ba(OH)₂)が中和するときの化学反応式として正しいものはどれですか?
①H₂SO₄ + Ba(OH)₂ → BaSO₄ + H₂O
②H₂SO₄ + Ba(OH)₂ → BaSO₄ + 2H₂O
③H₂SO₄ + Ba(OH)₂ → BaS + 2H₂O + O₂

正解は『H₂SO₄ + Ba(OH)₂ → BaSO₄ + 2H₂O』

硫酸(H₂SO₄)は 2H⁺ と SO₄²⁻ に、水酸化バリウム(Ba(OH)₂)は Ba²⁺ と 2OH⁻ に電離します。中和で 2H⁺ と 2OH⁻ が反応して 2H₂O ができ、残った Ba²⁺ と SO₄²⁻ が結合して塩である硫酸バリウム(BaSO₄、水に溶けにくい白色沈殿)ができます。よって、H₂SO₄ + Ba(OH)₂ → BaSO₄ + 2H₂O です。

うすい塩酸にBTB溶液を加え、水酸化ナトリウム水溶液を少しずつ加えていくと、色が黄色から緑色に変わります。この緑色になった点は何を示しますか?
①酸性が最も強くなった点
②完全に中和した点(中性)
③アルカリ性が最も強くなった点

正解は『完全に中和した点(中性)』

BTB溶液は中性で緑色を示します。塩酸(酸性)に水酸化ナトリウム水溶液(アルカリ性)を加えていくと中和反応が起こり、水素イオンが減少していきます。ちょうど水素イオンと水酸化物イオンが過不足なく反応して中性になった点で、BTB溶液は緑色になります。

ある濃度の塩酸 10 mL を中和するのに、ある濃度の水酸化ナトリウム水溶液が 8 mL 必要でした。同じ濃度の塩酸 20 mL を中和するには、同じ濃度の水酸化ナトリウム水溶液が何 mL 必要ですか?
①8 mL
②10 mL
③16 mL

正解は『16 mL』

中和に必要な酸とアルカリの量は比例関係にあります。中和する塩酸の量が 10 mL から 20 mL へと 2 倍になったので、必要な水酸化ナトリウム水溶液の量も 2 倍になります。したがって、8 mL × 2 = 16 mL 必要です。

化学電池は、物質が持つどのようなエネルギーを電気エネルギーに変換する装置ですか?
①運動エネルギー
②熱エネルギー
③化学エネルギー

正解は『化学エネルギー』

化学電池は、内部で起こる酸化還元反応(化学変化)に伴って放出される化学エネルギーを、電気エネルギーとして取り出す装置です。

うすい硫酸に亜鉛板と銅板を入れたボルタ電池で、電子を放出して溶け出すのはどちらの金属板ですか?(負極)
①亜鉛板
②銅板
③どちらも溶けない

正解は『亜鉛板』

亜鉛(Zn)は銅(Cu)よりもイオン化傾向が大きいため、電子を放出して亜鉛イオン(Zn²⁺)となり、硫酸中に溶け出します (Zn → Zn²⁺ + 2e⁻)。電子を放出する電極が負極となります。

硫酸亜鉛水溶液に亜鉛板、硫酸銅水溶液に銅板を入れ、セロハン膜で仕切ったダニエル電池で、電子を受け取るのはどちらの金属板ですか?(正極)
①亜鉛板
②銅板
③どちらも受け取らない

正解は『銅板』

ダニエル電池では、負極の亜鉛板から放出された電子が導線を通って正極の銅板に移動します。銅板表面では、硫酸銅水溶液中の銅イオン(Cu²⁺)が電子を受け取って銅原子(Cu)として析出します (Cu²⁺ + 2e⁻ → Cu)。電子を受け取る電極が正極となります。

ダニエル電池で、硫酸亜鉛水溶液と硫酸銅水溶液を分けるセロハン膜や素焼き板の役割は何ですか?
①電子の移動を助ける
②両水溶液がすぐに混ざるのを防ぎつつ、イオンが移動できるようにする
③電圧を高める

正解は『両水溶液がすぐに混ざるのを防ぎつつ、イオンが移動できるようにする』

セロハン膜や素焼き板(多孔質膜)は、二つの水溶液が急速に混合するのを防ぎながら、イオンがゆっくりと移動することを可能にします。これにより、回路全体の電気的な中性が保たれ、電池が機能し続けることができます。

塩化銅(CuCl₂)水溶液を電気分解するとき、陰極(-極)ではどのような変化が起こりますか?
①銅イオン(Cu²⁺)が電子を受け取り、銅(Cu)が付着する
②塩化物イオン(Cl⁻)が電子を失い、塩素(Cl₂)が発生する
③水素イオン(H⁺)が電子を受け取り、水素(H₂)が発生する

正解は『銅イオン(Cu²⁺)が電子を受け取り、銅(Cu)が付着する』

電気分解では、陰極(電源の-極に接続された電極)に陽イオンが引き寄せられます。塩化銅水溶液中には銅イオン(Cu²⁺)と水素イオン(H⁺)がありますが、銅イオンの方が電子を受け取りやすいため、Cu²⁺ が電子を受け取って銅原子(Cu)となり、陰極表面に付着します (Cu²⁺ + 2e⁻ → Cu)。

塩化銅(CuCl₂)水溶液を電気分解するとき、陽極(+極)ではどのような変化が起こりますか?
①銅(Cu)が溶け出して銅イオン(Cu²⁺)になる
②塩化物イオン(Cl⁻)が電子を失い、塩素(Cl₂)が発生する
③水酸化物イオン(OH⁻)が電子を失い、酸素(O₂)が発生する

正解は『塩化物イオン(Cl⁻)が電子を失い、塩素(Cl₂)が発生する』

電気分解では、陽極(電源の+極に接続された電極)に陰イオンが引き寄せられます。塩化銅水溶液中には塩化物イオン(Cl⁻)と水酸化物イオン(OH⁻)がありますが、塩化物イオンの方が電子を失いやすいため(電極が炭素や白金の場合)、Cl⁻ が電子を失って塩素原子になり、それが2つ結合して塩素分子(Cl₂)となって発生します (2Cl⁻ → Cl₂ + 2e⁻)。

生物のからだが成長するときなどに行われる、1個の細胞が2個に分かれる細胞分裂を何といいますか?
①減数分裂
②体細胞分裂
③受精

正解は『体細胞分裂』

体細胞分裂は、多細胞生物の体を構成する細胞(体細胞)が増殖し、組織の成長や再生を行うための細胞分裂です。分裂後の娘細胞は、もとの母細胞と全く同じ遺伝情報(染色体)を持ちます。

体細胞分裂が始まる前に、核の中の染色体はどうなりますか?
①数が半分になる
②複製されて同じものがもう一組作られる
③消失する

正解は『複製されて同じものがもう一組作られる』

体細胞分裂の準備段階(間期)で、核内のDNAが複製され、各染色体は全く同じ染色体をもう一組持つ状態になります。これにより、分裂後にできる2つの娘細胞に同じ染色体を正確に分配することができます。

体細胞分裂によってできた2つの娘細胞に含まれる染色体の数は、もとの母細胞と比べてどうなりますか?
①同じ数になる
②半分になる
③2倍になる

正解は『同じ数になる』

体細胞分裂では、事前に複製された染色体が正確に二等分されて娘細胞に分配されるため、分裂後の細胞の染色体数や種類は、もとの細胞と全く同じになります。

細胞分裂の際に見られる染色体の本体であり、遺伝情報を持っている物質は何ですか?
①タンパク質
②RNA
③DNA(デオキシリボ核酸)

正解は『DNA(デオキシリボ核酸)』

DNA(デオキシリボ核酸)は、生物の遺伝情報を担う化学物質です。細胞分裂時には、DNAはタンパク質と結合して凝縮し、光学顕微鏡で観察可能な染色体の形をとります。

有性生殖のための生殖細胞(卵や精子など)をつくるときに行われる、染色体の数が半分になる特殊な細胞分裂を何といいますか?
①体細胞分裂
②減数分裂
③細胞融合

正解は『減数分裂』

減数分裂は、生殖器官において生殖細胞を形成する際に行われる特殊な細胞分裂です。2回の連続した分裂により、染色体数がもとの細胞の半分になります。これにより、受精後の子の染色体数が親と同じになります。

減数分裂によってできた生殖細胞に含まれる染色体の数は、もとの細胞(体細胞)と比べてどうなりますか?
①同じ数になる
②半分になる
③2倍になる

正解は『半分になる』

減数分裂は、染色体数を半減させる分裂様式です。体細胞が持つ染色体数を 2n とすると、減数分裂の結果できる生殖細胞の染色体数は n となります。

有性生殖に関わる特別な細胞で、動物では卵や精子、植物では卵細胞や精細胞などを何といいますか?
①体細胞
②生殖細胞
③幹細胞

正解は『生殖細胞』

生殖細胞は、有性生殖において受精に関与する細胞です。減数分裂によって作られ、染色体数は体細胞の半分になっています。

アメーバやゾウリムシが、自分のからだが2つに分かれることでなかまをふやす生殖方法を何といいますか?
①分裂
②出芽
③栄養生殖

正解は『分裂』

分裂は、単細胞生物に見られる最も単純な無性生殖の方法で、1つの細胞(個体)がほぼ同じ大きさの2つの細胞(個体)に分かれます。

ジャガイモのいも(塊茎)から芽が出て新しい個体ができるように、植物のからだの一部からなかまをふやす生殖方法を何といいますか?
①分裂
②栄養生殖
③有性生殖

正解は『栄養生殖』

栄養生殖は、植物の根、茎、葉などの栄養器官の一部から新しい個体が形成される無性生殖の一種です。挿し木、取り木、接ぎ木、株分け、球根、地下茎なども栄養生殖にあたります。

有性生殖において、雄の生殖細胞(精細胞や精子)と雌の生殖細胞(卵細胞や卵)の核が合体することを何といいますか?
①分裂
②受精
③発生

正解は『受精』

受精は、雄と雌の生殖細胞が融合し、それぞれの核が合体するプロセスです。これにより、両親の遺伝情報を引き継いだ受精卵が形成されます。

受精によってできた、新しい個体の始まりとなる1個の細胞を何といいますか?
①生殖細胞
②受精卵
③胞子

正解は『受精卵』

受精卵は、精子と卵(または精細胞と卵細胞)が受精することによって形成される、新しい個体の発生の起点となる細胞です。体細胞と同じ数の染色体を持っています。

無性生殖と有性生殖を比べたとき、子の形質が親とほぼ同じになるのはどちらですか?
①無性生殖
②有性生殖
③どちらも同じ

正解は『無性生殖』

無性生殖では、親の体細胞分裂によって新しい個体ができるため、遺伝情報は親と全く同じになります(突然変異を除く)。一方、有性生殖では両親から遺伝情報を受け継ぎ、減数分裂や受精の過程で遺伝子の組み合わせが変わるため、子は親とも兄弟とも異なる多様な形質を持つ可能性があります。

親から子へ伝わる、生物がもつ形や性質のことを何といいますか?
①遺伝
②形質
③進化

正解は『形質』

形質とは、生物が示す形態的な特徴(例:花の色、背の高さ)や生理的な特性(例:血液型)のことです。これらの形質が親から子へ伝わる現象を遺伝といいます。

一つの形質について、エンドウの種子の「丸」と「しわ」のように、対立する関係にある形質を何といいますか?
①優性形質
②劣性形質
③対立形質

正解は『対立形質』

対立形質は、同一の遺伝子の異なるバージョン(対立遺伝子)によって決まる、互いに対立する関係にある形質のペアです。例:種子の形(丸 vs しわ)、花の色(赤 vs 白)。

生物の形質を決定する、親から子へ伝わる遺伝情報の単位を何といいますか?
①染色体
②DNA
③遺伝子

正解は『遺伝子』

遺伝子は、特定の形質(タンパク質の設計図など)に対応する遺伝情報の基本的な単位です。DNAという物質でできており、染色体上に存在します。

メンデルの実験で、対立形質を持つ純系の親同士を交配すると、子(雑種第一代)には一方の形質だけが現れます。この現れる方の形質を何といいますか?
①優性形質
②劣性形質
③中間形質

正解は『優性形質』

優性形質は、対立形質のペアにおいて、ヘテロ接合(異なる対立遺伝子を持つ)の状態でも表現型として現れる形質のことです。メンデルの実験では、子の代に現れた形質を優性、現れなかった形質を劣性と呼びました。

メンデルの実験で、子(雑種第一代)を自家受粉させて孫(雑種第二代)をつくると、優性形質と劣性形質がおよそどのような比で現れますか?
①1 : 1
②2 : 1
③3 : 1

正解は『3 : 1』

分離の法則により、雑種第一代(遺伝子型Aa)が作る生殖細胞には A と a が 1:1 で分離して入ります。自家受粉(Aa × Aa)の結果、孫の遺伝子型は AA:Aa:aa = 1:2:1 となり、表現型は [優性]:[劣性] = ([AA]+[Aa]):[aa] = (1+2):1 = 3:1 の比で現れます。

遺伝子の組み合わせ(例:AA, Aa, aa)のことを何といいますか?
①表現型
②遺伝子型
③対立形質

正解は『遺伝子型』

遺伝子型は、個体が持つ特定の遺伝子の構成(対立遺伝子の組み合わせ)を表します。これが形質として実際に現れたものを表現型といいます。

メンデルが発見した分離の法則が成り立つのは、対になっている遺伝子がいつ、どのように分かれるからですか?
①体細胞分裂の際に、ランダムに分かれるから
②減数分裂で生殖細胞ができる際に、対の遺伝子が別々の細胞に入るから
③受精の際に、特定の組み合わせだけが選ばれるから

正解は『減数分裂で生殖細胞ができる際に、対の遺伝子が別々の細胞に入るから』

分離の法則は、体細胞で対になっている対立遺伝子が、減数分裂によって生殖細胞が作られる際に、それぞれ別の生殖細胞へと分離して入ることに起因します。これにより、生殖細胞は各遺伝子についてどちらか一方の対立遺伝子のみを持つことになります。

遺伝子の本体であると考えられている化学物質は何ですか?
①タンパク質
②RNA
③DNA(デオキシリボ核酸)

正解は『DNA(デオキシリボ核酸)』

DNA(デオキシリボ核酸)は、二重らせん構造を持つ高分子化合物で、塩基配列の形で遺伝情報を記録・保持しています。遺伝子の実体はこのDNAです。

天体の位置を表すために考えられた、観測者を中心とする仮想的な巨大な球面を何といいますか?
①黄道
②天球
③赤道

正解は『天球』

天球は、地球上の観測者から見て、全ての天体が張り付いているように見える、半径が無限大の仮想的な球面です。天体の位置や動きを考える上で便利なモデルです。

太陽や星が、1日に東から昇って西に沈むように見える動き(日周運動)は、何が原因ですか?
①地球の公転
②地球の自転
③太陽系の移動

正解は『地球の自転』

地球が西から東へ約24時間で1回転(自転)しているため、天球上の天体は、それとは逆向きに東から西へ1日に1周するように見えます。これが日周運動です。

北半球の中緯度(日本など)で、北の空の星は、どの星を中心にどちら回りに動いて見えますか?
①北極星を中心に時計回り
②北極星を中心に反時計回り
③天頂を中心に時計回り

正解は『北極星を中心に反時計回り』

地球の自転軸のほぼ延長線上(天の北極)近くに北極星があるため、北の空の星々は、北極星を中心として反時計回りに円を描くように日周運動して見えます。

同じ時刻に観察すると、見える星座が季節とともに変わっていくのは、何が原因ですか?
①地球の公転
②地球の自転
③月の公転

正解は『地球の公転』

地球が太陽の周りを約1年かけて公転しているため、地球から見た太陽の方向が星座に対して変化し、夜空に見える星座も季節によって移り変わっていきます。これが星座の年周運動です。

同じ日の同じ時刻に星を観察し続けると、星は1か月に約何度、どちらの方向に動いて見えますか?(年周運動)
①約15度、西から東へ
②約30度、東から西へ
③約30度、西から東へ

正解は『約30度、東から西へ』

地球は1年(約365日)で太陽の周りを360度公転します。そのため、星空は1年で360度、1か月では約 360度 ÷ 12か月 = 30度、東から西へ(日周運動と同じ向きに)ずれて見えます。(太陽は星座の中を西から東へ動くように見えますが、同じ時刻の星空は東から西へ動きます)

地球から見ると、太陽は星座の間を約1年かけて移動するように見えます。この太陽の見かけの通り道を何といいますか?
①天の赤道
②黄道
③白道

正解は『黄道』

黄道(こうどう)は、地球の公転により、天球上で太陽が1年かけて移動するように見える見かけの経路のことです。黄道上には12個の星座(黄道十二星座)があります。

地球に季節の変化がある主な原因は何ですか?
①地球が太陽に近づいたり遠ざかったりするから
②地球が地軸を傾けたまま太陽の周りを公転しているから
③太陽活動が変化するから

正解は『地球が地軸を傾けたまま太陽の周りを公転しているから』

地球の地軸が公転面に対して約23.4度傾いているため、地球が公転するにつれて、太陽光が当たる角度(南中高度)や日照時間が変化します。これにより、受け取る太陽エネルギーの量に差が生じ、季節の変化が起こります。

北半球の中緯度(日本など)で、太陽の南中高度が最も高くなるのはいつですか?
①春分の日
②夏至の日
③冬至の日

正解は『夏至の日』

夏至の日には、地軸の北極側が太陽の方向に最も傾くため、北半球では太陽の南中高度が一年で最も高くなり、昼間の時間も最も長くなります。

私たちが住む太陽系の中心にある天体は何ですか?
①地球
②月
③太陽

正解は『太陽』

太陽系は、中心にある恒星である太陽と、その重力によって周りを公転する惑星やその他の天体から構成されています。

太陽の周りを公転している、比較的大きな球状の天体を何といいますか?(水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星)
①恒星
②惑星
③衛星

正解は『惑星』

惑星は、恒星(太陽)の周りを回り、自身の重力でほぼ球形になり、その軌道周辺で他の天体を掃き散らした天体と定義されます。太陽系には8つの惑星があります。

太陽系の惑星のうち、地球、火星のように、主に岩石でできていて比較的小型な惑星のグループを何といいますか?
①木星型惑星
②地球型惑星
③準惑星

正解は『地球型惑星』

地球型惑星は、太陽系の内側にある水星、金星、地球、火星の4つの惑星を指します。これらは比較的小型で密度が高く、固い岩石質の地殻を持つことが特徴です。

太陽が自ら光や熱を出しているのはなぜですか?
①内部で核融合反応が起きているから
②表面が燃えているから
③太陽系の中心にあるから

正解は『内部で核融合反応が起きているから』

太陽のような恒星は、その中心部で非常に高温・高圧の状態にあり、水素原子核同士が融合してヘリウム原子核に変わる「核融合反応」が起きています。この反応によって莫大なエネルギーが生成され、光や熱として放出されています。

地球の内側を公転する金星が、真夜中に見えることはありますか?
①ある
②ない
③季節による

正解は『ない』

金星は地球よりも太陽に近い軌道を公転している内惑星です。そのため、地球から見ると常に太陽と同じ方向か、太陽からあまり離れない位置に見えます。太陽が沈んだ後の西の空(宵の明星)か、日の出前の東の空(明けの明星)にしか見えず、真夜中の空に見えることはありません。

月が地球の周りを公転する周期は、およそ何日ですか?
①約1日
②約27.3日
③約365.25日

正解は『約27.3日』

月が地球の周りを1周する公転周期は、星空に対しては約27.3日(恒星月)です。太陽との位置関係で見ると、満ち欠けの周期は約29.5日(朔望月)となります。

月が満ち欠けして見える主な原因は何ですか?
①月が自分で光っている部分が変わるから
②地球の影が月にかかるから
③月が地球を公転することで、太陽に照らされた部分の見え方が変わるから

正解は『月が地球を公転することで、太陽に照らされた部分の見え方が変わるから』

月は自ら光っているのではなく、太陽の光を反射して輝いています。月が地球の周りを公転するにつれて、太陽、地球、月の位置関係が変化し、地球から見える月面の太陽光が当たっている部分の割合が変わるため、満ち欠けして見えます。

満月が見えるとき、太陽、地球、月の位置関係はどのようになっていますか?
①太陽-月-地球の順
②太陽-地球-月の順
③月が太陽と地球の間に直角にある

正解は『太陽-地球-月の順』

満月は、地球から見て月全体が太陽に照らされている状態です。これは、太陽、地球、月の順にほぼ一直線に並んだときに起こります。

地球から見ると、月は常に同じ面を向けています。これはなぜですか?
①月の自転周期と公転周期がほぼ同じだから
②月が自転していないから
③地球の引力が強いため

正解は『月の自転周期と公転周期がほぼ同じだから』

月は地球の周りを公転しながら、自身も自転しています。この自転周期(約27.3日)が、地球の周りを回る公転周期(約27.3日)と偶然にもほぼ一致しているため、地球からは常に月の同じ半面が見えることになります。

太陽が月によって隠される現象を何といいますか?
①月食
②日食
③金星の日面通過

正解は『日食』

日食は、太陽-月-地球の順に一直線に並んだとき、月が太陽の前を横切り、太陽の一部または全部を隠す現象です。新月の時に起こる可能性があります。

月が地球の影の中に入り、暗くなったり欠けて見えたりする現象を何といいますか?
①月食
②日食
③月の満ち欠け

正解は『月食』

月食は、太陽-地球-月の順に一直線に並んだとき、月が地球の影の中を通過することで、月面が暗くなったり、赤みがかって見えたりする現象です。満月の時に起こる可能性があります。

太陽のように、自らの核融合反応によって光や熱を放出している天体を何といいますか?
①惑星
②衛星
③恒星

正解は『恒星』

恒星は、自分自身の内部で起こる核融合反応によってエネルギーを生成し、光り輝いている天体です。太陽も恒星の一つです。惑星や衛星は恒星の光を反射して輝いています。

エネルギーを変換するとき、目的のエネルギーに変換されず、熱などとして失われるエネルギーの割合を考慮した、実際に有効に利用されるエネルギーの割合を何といいますか?
①エネルギー保存率
②エネルギー変換効率
③仕事率

正解は『エネルギー変換効率』

エネルギー変換効率は、投入したエネルギーのうち、目的とする形態のエネルギーにどれだけ変換されたかを示す割合です。エネルギー変換の際には、一部が意図しない熱エネルギーなどに変わってしまうため、効率は通常100%未満になります。

化石燃料を大量に燃焼させることで、大気中の濃度が増加し、地球温暖化の主な原因とされている気体は何ですか?
①酸素
②窒素
③二酸化炭素

正解は『二酸化炭素』

二酸化炭素(CO₂)は温室効果ガスの一つで、化石燃料の燃焼などによって大気中に排出されます。大気中の二酸化炭素濃度の上昇が、地球全体の平均気温を上昇させる地球温暖化の主な原因と考えられています。

太陽光パネルを使って、太陽の光エネルギーを直接電気エネルギーに変換する発電方式を何といいますか?
①太陽熱発電
②太陽光発電
③風力発電

正解は『太陽光発電』

太陽光発電は、太陽電池(ソーラーパネル)を用いて、太陽光のエネルギーを直接電力に変換する発電方法です。再生可能エネルギーの一つとして注目されています。

風の力で風車を回し、その回転エネルギーを発電機で電気エネルギーに変換する発電方式を何といいますか?
①水力発電
②地熱発電
③風力発電

正解は『風力発電』

風力発電は、風の運動エネルギーを利用して風車を回転させ、連結された発電機で電気を起こす発電方法です。再生可能エネルギーの一つです。

ウランなどの原子核分裂反応を利用して熱エネルギーを取り出し、発電を行う方式を何といいますか?
①火力発電
②原子力発電
③地熱発電

正解は『原子力発電』

原子力発電は、ウランなどの核燃料が核分裂反応を起こす際に発生する莫大な熱エネルギーを利用して水を沸騰させ、その蒸気でタービンを回して発電する方式です。発電時に二酸化炭素を排出しませんが、放射性廃棄物の処理などが課題です。

環境中に排出された特定の化学物質などが、食物連鎖を通じて生物体内に蓄積され、高次の消費者ほど濃度が高くなる現象を何といいますか?
①富栄養化
②生物濃縮
③自家中毒

正解は『生物濃縮』

生物濃縮は、水や土壌中の、分解されにくい有害化学物質(重金属や一部の農薬など)が、生物に取り込まれた後、体外に排出されずに蓄積し、食物連鎖の上位の生物になるほど体内の濃度が高くなっていく現象です。

ある地域に生息する生物全体と、それらを取り巻く環境(光、水、空気、土壌など)を一つのまとまりとして捉えたものを何といいますか?
①生物群集
②生態系(エコシステム)
③食物連鎖

正解は『生態系(エコシステム)』

生態系(エコシステム)は、特定の環境に生息するすべての生物(生産者、消費者、分解者)と、それらを取り巻く非生物的環境(光、水、温度、土壌など)が相互に関係しあって成り立っているシステム全体を指します。

地球上に様々な種類の生物が存在し、それぞれが多様な生態系を形成していることを何といいますか?
①種の保存
②生物多様性
③環境収容力

正解は『生物多様性』

生物多様性は、生態系の多様性(様々な環境)、種の多様性(様々な生物種)、遺伝子の多様性(同じ種内の遺伝的な違い)という3つのレベルでの、生命の豊かさや多様さを表す概念です。生態系の安定性や人間への恵みをもたらします。

工場や自動車などから排出される硫黄酸化物や窒素酸化物が、大気中の水蒸気などと反応して生じ、強い酸性を示す雨などを何といいますか?
①光化学スモッグ
②酸性雨
③温室効果

正解は『酸性雨』

酸性雨は、化石燃料の燃焼などによって発生した硫黄酸化物(SOx)や窒素酸化物(NOx)が、大気中で硫酸や硝酸に変化し、雨、雪、霧などに溶け込んで地上に降ってくる現象です。森林や湖沼、建造物などに悪影響を与えます。

将来の世代のニーズを満たす能力を損なうことなく、現代の世代のニーズを満たすような社会開発のあり方を何といいますか?
①経済成長
②環境保護
③持続可能な開発 (SDGsの基本理念)

正解は『持続可能な開発 (SDGsの基本理念)』

持続可能な開発(Sustainable Development)は、環境保全、経済成長、社会的包摂の3つの側面を調和させながら、将来世代が必要とする資源や環境を損なわずに、現在の世代の要求を満たしていくことを目指す開発の考え方です。SDGs(持続可能な開発目標)の基本理念となっています。

斜面に置かれた物体にはたらく重力を、斜面に平行な分力と斜面に垂直な分力に分解したとき、斜面を押す力となるのはどちらの分力ですか?
①斜面に平行な分力
②斜面に垂直な分力
③どちらでもない

正解は『斜面に垂直な分力』

重力を分解したとき、斜面に垂直な分力は、物体が斜面を垂直に押す力となります。これとつり合うのが、斜面が物体を押し返す垂直抗力です。斜面に平行な分力は、物体を斜面下向きに滑らせようとする力となります。

水平な机の上に置かれた本にはたらく重力と、本が机を押す力は、どのような関係にありますか?
①つり合いの関係
②作用・反作用の関係
③どちらの関係でもない

正解は『作用・反作用の関係』

本が机を押す力は、本にはたらく重力(地球が本を引く力)の結果として生じますが、直接的なつり合いの関係ではありません。本が机を押す力(作用)に対して、机が本を押し返す力(垂直抗力、反作用)が存在します。また、本にはたらく重力(作用)の反作用は、本が地球を引く力です。

床の上を滑っている物体がやがて止まるのは、主に何という力がはたらくからですか?
①重力
②慣性力
③摩擦力

正解は『摩擦力』

摩擦力は、物体の運動を妨げる向きにはたらく力です。床の上を滑る物体には、床との間の摩擦力がはたらき、物体の運動エネルギーを熱エネルギーなどに変えるため、やがて物体は静止します。

記録タイマー(1秒間に60回打点する地域)を用いて記録したテープで、6打点ごとの長さを測りました。6打点分の時間は何秒ですか?
①0.1秒
②0.6秒
③1秒

正解は『0.1秒』

1秒間に60回打点する場合、1打点の間隔は 1/60 秒です。6打点分(=5区間分)の時間は、(1/60 秒) × 6 = 6/60 秒 = 1/10 秒 = 0.1 秒です。(注:問題文が「6打点ごと」なので、0打点目から6打点目までの時間を指すのが一般的)

一定の力がはたらき続け、速さが一定の割合で増加する直線運動を特に何といいますか?
①等速直線運動
②等加速度直線運動
③円運動

正解は『等加速度直線運動』

等加速度直線運動は、加速度(単位時間あたりの速度の変化)が一定の直線運動です。物体に一定の力がはたらき続ける場合(例:自由落下運動)に見られます。

物体 A が物体 B を押す力を作用とすると、反作用は何ですか?
①物体 A にはたらく重力
②物体 B が物体 A を押す力
③物体 B にはたらく摩擦力

正解は『物体 B が物体 A を押す力』

作用・反作用の法則によれば、作用「物体 A が物体 B を押す力」に対して、反作用は「物体 B が物体 A を押す力」となります。作用と反作用は、互いに相手の物体にはたらき、大きさは等しく、向きは反対です。

20 N の力で物体を力の向きに 5 m 動かしたとき、した仕事は何 J ですか?
①4 J
②25 J
③100 J

正解は『100 J』

仕事 [J] = 力 [N] × 力の向きへの移動距離 [m] で計算されます。仕事 = 20 N × 5 m = 100 J です。

質量 5 kg の物体を 10 m の高さまで持ち上げたときの、重力による位置エネルギーは何 J ですか?(重力加速度を 9.8 m/s² とする)
①50 J
②98 J
③490 J

正解は『490 J』

重力による位置エネルギー [J] = 質量 [kg] × 重力加速度 [m/s²] × 高さ [m] で計算されます。位置エネルギー = 5 kg × 9.8 m/s² × 10 m = 490 J です。

質量 4 kg の物体が速さ 5 m/sで運動しているときの運動エネルギーは何 J ですか?
①20 J
②50 J
③100 J

正解は『50 J』

運動エネルギー [J] = (1/2) × 質量 [kg] × (速さ [m/s])² で計算されます。運動エネルギー = (1/2) × 4 kg × (5 m/s)² = (1/2) × 4 × 25 = 50 J です。

振り子が最も低い位置を通過するとき、位置エネルギーと運動エネルギーはそれぞれどうなっていますか?
①位置エネルギーが最大、運動エネルギーが最小(ゼロ)
②位置エネルギーが最小(ゼロ)、運動エネルギーが最大
③どちらも最大

正解は『位置エネルギーが最小(ゼロ)、運動エネルギーが最大』

振り子の運動では、最も低い位置が位置エネルギーの基準点となり、高さがゼロなので位置エネルギーは最小(ゼロ)になります。一方、力学的エネルギーが保存されるとすると、この点で速さが最大となり、運動エネルギーは最大になります。

ジェットコースターがレール上を走るとき、摩擦や空気抵抗を無視すると、どの地点でも力学的エネルギーは一定に保たれます。この法則名を何といいますか?
①エネルギー保存の法則
②力学的エネルギー保存の法則
③慣性の法則

正解は『力学的エネルギー保存の法則』

力学的エネルギー保存の法則は、摩擦や空気抵抗がない場合に限り、物体の位置エネルギーと運動エネルギーの和(力学的エネルギー)が一定に保たれるという法則です。

乾電池(マンガン乾電池など)は、どのようなエネルギー変換を行っていますか?
①化学エネルギー → 電気エネルギー
②電気エネルギー → 化学エネルギー
③熱エネルギー → 電気エネルギー

正解は『化学エネルギー → 電気エネルギー』

乾電池は、内部の化学物質が化学反応を起こす際に放出される化学エネルギーを、電気エネルギーに変換して取り出す装置です。

ある電球に 1000 J の電気エネルギーを供給したところ、400 J の光エネルギーが得られました。この電球のエネルギー変換効率は何 % ですか?
①4 %
②40 %
③60 %

正解は『40 %』

エネルギー変換効率 [%] = (目的のエネルギー / 供給したエネルギー) × 100 で計算されます。効率 = (400 J / 1000 J) × 100 = 0.4 × 100 = 40 % です。(残りの 600 J は主に熱エネルギーとして失われています)

再生可能エネルギーに分類されないものはどれですか?
①太陽光エネルギー
②風力エネルギー
③天然ガス

正解は『天然ガス』

再生可能エネルギーは、太陽光、風力、水力、地熱、バイオマスなど、自然界で繰り返し再生されるエネルギー源を指します。天然ガスは化石燃料であり、埋蔵量に限りがあるため再生可能エネルギーには分類されません。

地球温暖化対策として、二酸化炭素排出量を削減することが求められています。次のうち、発電時に二酸化炭素を排出しない発電方式はどれですか?(建設時などは除く)
①火力発電(石炭)
②火力発電(天然ガス)
③水力発電

正解は『水力発電』

火力発電は化石燃料を燃焼させるため二酸化炭素を排出します。水力発電、太陽光発電、風力発電、地熱発電、原子力発電などは、発電の過程自体では二酸化炭素を排出しません。

エタノール水溶液は電流を通しますか?
①通す(電解質)
②通さない(非電解質)
③条件による

正解は『通さない(非電解質)』

エタノール(アルコールの一種)は水によく溶けますが、水中でイオンに分かれない(電離しない)ため、エタノール水溶液は電流を通しません。エタノールは非電解質です。

原子から電子が失われたり、原子に電子が加わったりしてできた、電気を帯びた粒子のことを総称して何といいますか?
①分子
②同位体
③イオン

正解は『イオン』

イオンは、原子または原子団が電子をやり取りした結果、電気的に中性ではなくなり、正または負の電荷を持った状態の粒子を指します。

アルミニウム原子(Al)が電子を3個失ってできるイオンのイオン式は何ですか?
①Al⁺
②Al³⁺
③Al³⁻

正解は『Al³⁺』

アルミニウム原子(Al)は最外殻に3個の電子を持ち、これらを失って安定な電子配置(ネオンNeと同じ)になろうとします。電子を3個失うと、陽子が電子より3個多くなるため、3価の陽イオン Al³⁺ になります。

硝酸イオンを表すイオン式として正しいものはどれですか?
①NO₃⁻
②NO₂⁻
③N³⁻

正解は『NO₃⁻』

硝酸イオンは、窒素原子1個と酸素原子3個が結合し、全体として電子を1個多く受け取って-1の電荷を帯びた多原子イオンです。イオン式は NO₃⁻ と表されます。

硫酸(H₂SO₄)が水中で電離する様子を表す電離式として正しいものはどれですか?
①H₂SO₄ → H₂⁺ + SO₄²⁻
②H₂SO₄ → 2H⁺ + SO₄²⁻
③H₂SO₄ → 2H⁺ + S²⁻ + 2O₂

正解は『H₂SO₄ → 2H⁺ + SO₄²⁻』

硫酸(H₂SO₄)は水中で完全に電離し、2個の水素イオン(H⁺)と1個の硫酸イオン(SO₄²⁻)に分かれます。電離式は H₂SO₄ → 2H⁺ + SO₄²⁻ と表します。

アンモニア水が弱いアルカリ性を示すのは、アンモニア分子が水と反応して一部が何イオンになるからですか?
①水素イオン (H⁺)
②水酸化物イオン (OH⁻)
③アンモニウムイオン (NH₄⁺)

正解は『水酸化物イオン (OH⁻)』

アンモニア(NH₃)は、水(H₂O)と反応して一部がアンモニウムイオン(NH₄⁺)と水酸化物イオン(OH⁻)になります (NH₃ + H₂O ⇄ NH₄⁺ + OH⁻)。この生成した水酸化物イオン(OH⁻)のために、アンモニア水は弱いアルカリ性を示します。

pH = 3 の水溶液と pH = 5 の水溶液では、どちらの方が酸性が強いですか?
①pH = 3
②pH = 5
③どちらも同じ強さ

正解は『pH = 3』

pH は数値が小さいほど酸性が強く、数値が大きいほどアルカリ性が強くなります。pH 7 が中性です。したがって、pH = 3 の方が pH = 5 よりも酸性が強いです。(pHが1違うと水素イオン濃度は10倍違います)

酸性の水溶液とアルカリ性の水溶液を混ぜて中和させ、水を蒸発させた後に残る固体物質を総称して何といいますか?
①酸
②アルカリ
③塩(えん)

正解は『塩(えん)』

中和反応で生成する水以外の物質を塩(えん)といいます。塩は酸の陰イオンとアルカリの陽イオンからなるイオン結晶ですが、水に溶けるものと溶けにくいものがあります。水を蒸発させると、水に溶けていた塩が固体として析出します。

塩酸(HCl)と水酸化カリウム(KOH)の中和によってできる塩の化学式は何ですか?
①KCl
②H₂O
③KH

正解は『KCl』

塩酸は H⁺ と Cl⁻ に、水酸化カリウムは K⁺ と OH⁻ に電離します。中和で H⁺ と OH⁻ から H₂O ができます。残った K⁺(アルカリの陽イオン)と Cl⁻(酸の陰イオン)が結合して塩である塩化カリウム(KCl)ができます。HCl + KOH → H₂O + KCl。

うすい硫酸にマグネシウムリボンを入れると、気体が発生してリボンが溶けます。このとき発生する気体は何ですか?
①酸素
②水素
③二酸化炭素

正解は『水素』

マグネシウム(Mg)は水素よりもイオン化傾向が大きい金属です。そのため、硫酸(H₂SO₄)のような酸の水溶液に入れると、マグネシウムが溶けてマグネシウムイオン(Mg²⁺)になり、硫酸中の水素イオン(H⁺)が電子を受け取って水素ガス(H₂)として発生します。Mg + H₂SO₄ → MgSO₄ + H₂。

ボルタ電池で、正極(銅板)ではどのような変化が起こりますか?
①銅イオン(Cu²⁺)が銅(Cu)になる
②水素イオン(H⁺)が電子を受け取り、水素(H₂)が発生する
③亜鉛イオン(Zn²⁺)が亜鉛(Zn)になる

正解は『水素イオン(H⁺)が電子を受け取り、水素(H₂)が発生する』

ボルタ電池(亜鉛板と銅板をうすい硫酸に入れる)では、負極の亜鉛板から放出された電子が導線を通って正極の銅板に移動します。銅板表面では、電解液中の水素イオン(H⁺)が電子を受け取って水素ガス(H₂)が発生します (2H⁺ + 2e⁻ → H₂)。銅自身は反応しません。

電気分解を利用して、物体の表面に別の金属の薄い膜をつける技術を何といいますか?
①電気めっき
②電気泳動
③電気精錬

正解は『電気めっき』

電気めっきは、電気分解の原理を応用し、金属製品(陰極にする)の表面に、別の金属(陽極または溶液中のイオンから供給)の薄膜を析出させる表面処理技術です。さび防止や装飾目的で行われます。

タマネギの根の先端を顕微鏡で観察すると、体細胞分裂のさまざまな段階の細胞が見られます。分裂中の細胞で観察される、ひも状または棒状の構造物は何ですか?
①細胞壁
②染色体
③葉緑体

正解は『染色体』

染色体は、細胞分裂時に核内に現れる構造で、遺伝情報を持つDNAがタンパク質とともに凝縮したものです。分裂期には光学顕微鏡で観察可能になります。

受精卵が体細胞分裂を繰り返して胚になり、さらに成長して個体になっていく過程を何といいますか?
①遺伝
②発生
③進化

正解は『発生』

発生は、受精卵が細胞分裂、分化、形態形成を経て、成体になるまでの一連の過程を指します。

酵母菌が、からだの一部がふくらんで、それが新しい個体となって分離する生殖方法を何といいますか?
①分裂
②出芽
③胞子生殖

正解は『出芽』

出芽は、親の体表の一部が芽のように突出し、それが成長して新しい個体となり、やがて親から分離する無性生殖の方法です。酵母菌やヒドラなどに見られます。

花粉がめしべの柱頭につくことを何といいますか?
①受精
②受粉
③結実

正解は『受粉』

受粉は、植物(特に種子植物)において、おしべで作られた花粉が、めしべの柱頭に運ばれて付着することです。有性生殖の第一段階です。

被子植物の受精後、胚珠は何になりますか?
①果実
②種子
③がく

正解は『種子』

被子植物では、受粉後に花粉管が胚珠まで伸びて受精が行われます。受精後、胚珠全体が発育して種子になり、子房全体が発育して果実になります。

ヒトの体細胞の染色体数は 46 本です。減数分裂によって作られる精子や卵に含まれる染色体数は何本ですか?
①23 本
②46 本
③92 本

正解は『23 本』

減数分裂は染色体数を半分にする分裂です。したがって、体細胞の染色体数が 46 本(2n=46)であるヒトの場合、減数分裂の結果できる生殖細胞(精子や卵)の染色体数はその半分の 23 本(n=23)になります。

体細胞において、同じ形・同じ大きさで対になっている染色体を何といいますか?
①対立遺伝子
②相同染色体
③姉妹染色分体

正解は『相同染色体』

相同染色体は、体細胞に含まれる染色体のうち、大きさや形が同じで対になっている染色体のペアのことです。片方は父親から、もう片方は母親から受け継いだものです。対立遺伝子はこの相同染色体の対応する位置に存在します。

対立形質について、丸い種子をつくる純系のエンドウ(AA)としわの種子をつくる純系のエンドウ(aa)を交配してできた子(Aa)の種子の形はどうなりますか?(丸が優性)
①すべて丸
②すべてしわ
③丸としわが1:1

正解は『すべて丸』

優性の法則により、対立形質を持つ純系同士の交配でできた子(雑種第一代)には、優性の形質のみが現れます。丸がしわに対して優性なので、遺伝子型がAaの子はすべて丸い種子になります。

遺伝子型が Aa の個体が作る生殖細胞の遺伝子の種類とその比はどうなりますか?(分離の法則)
①Aのみ
②aのみ
③A と a が 1:1

正解は『A と a が 1:1』

分離の法則によれば、対になっている対立遺伝子(Aとa)は、減数分裂の際に分離して、それぞれ別の生殖細胞に入ります。そのため、遺伝子型がAaの個体は、Aを持つ生殖細胞とaを持つ生殖細胞を 1:1 の割合で作ります。

ある生物の体細胞分裂の過程で、染色体が細胞の中央に並ぶ時期はいつですか?
①前期
②中期
③後期

正解は『中期』

体細胞分裂の中期には、複製されて太くなった各染色体が、細胞の中央部分(赤道面)に一列に並びます。この時期が染色体の観察に適しています。

遺伝子の本体であるDNAは、どのような構造をしていますか?
①一本の鎖状構造
②二重らせん構造
③球状構造

正解は『二重らせん構造』

DNAは、2本の長い鎖状分子が、互いに巻き付き合った「二重らせん構造」をしています。この構造はワトソンとクリックによって提唱されました。

長い年月をかけて、生物が世代を重ねるうちに変化していくことを何といいますか?
①遺伝
②発生
③進化

正解は『進化』

進化とは、生物の集団が世代を経る中で、遺伝的な形質が変化していく現象です。これにより、新しい種が生まれたり、生物が環境に適応したりします。

カモノハシやハリモグラのように、ホニュウ類でありながら卵を産む(卵生)原始的なグループを何といいますか?
①有袋類
②単孔類
③真獣類

正解は『単孔類』

単孔類は、ホニュウ類の中で最も原始的な特徴を残すグループで、卵を産む(卵生)こと、総排出腔を持つことなどが特徴です。現生種はオーストラリアなどに生息するカモノハシとハリモグラ類のみです。

太陽が地平線または水平線に対して最も高く見えるときの角度を何といいますか?
①方位角
②高度
③南中高度

正解は『南中高度』

南中高度は、太陽が真南(または真北)を通過し、一日のうちで最も高く見えるときの地平線からの角度(高度)のことです。季節や観測地点の緯度によって変化します。

夏至の日に、北緯 35 度の地点での太陽の南中高度は何度ですか?(地軸の傾きを 23.4度とする)
①31.6度
②55度
③78.4度

正解は『78.4度』

ある地点の夏至の日の南中高度は、90度 – 地点の緯度 + 地軸の傾き で計算できます。南中高度 = 90° – 35° + 23.4° = 55° + 23.4° = 78.4° となります。

太陽系の惑星のうち、最も大きい惑星は何ですか?
①地球
②木星
③土星

正解は『木星』

木星は太陽系で最大の惑星であり、直径は地球の約11倍、質量は地球の約318倍もあります。主に水素とヘリウムからなる巨大ガス惑星です。

太陽系の惑星のうち、美しい環(リング)を持つことで知られる惑星は何ですか?
①木星
②土星
③天王星

正解は『土星』

土星は、その周りを取り巻く顕著で美しい環(リング)を持つことで有名です。この環は、主に氷の粒子や岩石片からできています。木星、天王星、海王星にも淡い環があります。

火星と木星の軌道の間には、多数の小さな天体が集まって公転しています。これらの天体を何といいますか?
①衛星
②すい星(彗星)
③小惑星

正解は『小惑星』

小惑星は、主に火星と木星の間の軌道(小惑星帯)に集中して存在する、岩石質の小さな天体です。大きいものでは直径数百kmありますが、多くは不規則な形をしています。

氷や塵(ちり)を主成分とし、太陽に近づくと核からガスや塵を放出して尾を引くように見える天体を何といいますか?
①小惑星
②すい星(彗星)
③流星

正解は『すい星(彗星)』

すい星(彗星)は、太陽系の外縁部からやってきて、楕円軌道を描いて太陽に接近する天体です。太陽に近づくと表面の氷が蒸発し、ガスや塵を放出して、核の周りにコマ(明るい頭部)と尾を形成します。

夕方、西の空に見える三日月は、その後時間が経つとどちらの方向に動いて沈みますか?(日周運動)
①東へ動いて沈む
②西へ動いて沈む
③南へ動いて沈む

正解は『西へ動いて沈む』

月も太陽や星と同じように日周運動をするため、東から昇り西へ沈むように見えます。夕方西の空に見える三日月も、他の天体と同様に、時間が経つにつれて西の地平線に向かって動いて沈みます。

月の満ち欠けの周期(新月から次の新月まで)は、およそ何日ですか?
①約27.3日
②約29.5日
③約30.4日

正解は『約29.5日』

月の満ち欠けの周期は、太陽との位置関係で決まるため、地球の公転の影響を受けます。月が地球の周りを公転する間に地球も太陽の周りを公転するため、月の公転周期(約27.3日)よりも長くなり、約29.5日(朔望月)となります。

日食が起こるのは、太陽、月、地球がどのような順番で一直線に並んだときですか?
①太陽-月-地球
②太陽-地球-月
③地球-太陽-月

正解は『太陽-月-地球』

日食は、月が太陽と地球の間に入り込み、月の影が地球上に落ちることで起こります。したがって、太陽-月-地球の順に一直線に並ぶ必要があります。

月食が起こるのは、太陽、地球、月がどのような順番で一直線に並んだときですか?
①太陽-月-地球
②太陽-地球-月
③月-太陽-地球

正解は『太陽-地球-月』

月食は、地球が太陽と月の間に入り込み、地球の影の中に月が入ることで起こります。したがって、太陽-地球-月の順に一直線に並ぶ必要があります。

恒星の色は、その表面温度と関係があります。表面温度が最も高い恒星の色は何色に見えますか?
①赤色
②黄色
③青白色

正解は『青白色』

恒星の表面温度が高いほど、放出する光の波長は短くなり、青白く見えます。逆に、表面温度が低いほど、放出する光の波長は長くなり、赤っぽく見えます。太陽(黄色)より高温なのは青白い星、低温なのは赤い星です。

天体の見かけの明るさを等級で表すとき、等級の数字が小さいほど、どのように見えますか?
①明るく見える
②暗く見える
③赤っぽく見える

正解は『明るく見える』

天体の見かけの明るさは等級という尺度で表され、数字が小さいほど明るいことを示します。1等級違うと明るさは約2.5倍異なります。マイナスの等級になるほどさらに明るいです。

天文学で用いられる距離の単位で、光が1年間に進む距離を何といいますか?
①天文単位
②パーセク
③光年

正解は『光年』

光年(light-year)は、光が真空中で1年間に進む距離を表す単位です。約 9兆4600億 km に相当します。恒星間の距離など、非常に大きな距離を表すのに用いられます。

太陽系が属している、多数の恒星や星間物質が集まってできている銀河の名前は何ですか?
①アンドロメダ銀河
②大マゼラン雲
③銀河系(天の川銀河)

正解は『銀河系(天の川銀河)』

私たちの太陽系は、約2000億~4000億個の恒星が集まる「銀河系」(または天の川銀河)と呼ばれる銀河の中に位置しています。夜空に見える天の川は、この銀河系を内側から見た姿です。

宇宙には、銀河系のような銀河が無数に存在しています。これらの銀河が集まっている構造を何といいますか?
①星団
②星雲
③銀河団

正解は『銀河団』

銀河団は、数十個から数千個の銀河が互いの重力によって集まっている大規模な天体構造です。さらに銀河団が集まって超銀河団を形成しています。

酸性雨の原因となる大気汚染物質を減らすための対策として、適切でないものはどれですか?
①化石燃料の使用量を減らす
②工場排煙中の硫黄酸化物を除去する装置をつける
③排気ガス規制を緩める

正解は『排気ガス規制を緩める』

酸性雨の主な原因は、化石燃料の燃焼により排出される硫黄酸化物(SOx)や窒素酸化物(NOx)です。対策としては、燃料使用量の削減、クリーンエネルギーへの転換、排ガス中のこれらの物質を除去する技術(脱硫・脱硝)の導入、自動車の排ガス規制の強化などが挙げられます。

オゾン層は太陽からの有害な紫外線を吸収する役割がありますが、このオゾン層を破壊する原因物質として知られているのは何ですか?
①二酸化炭素
②メタン
③フロン類

正解は『フロン類』

フロン類(クロロフルオロカーボン類など)は、かつて冷蔵庫の冷媒やスプレーの噴射剤などに広く使われていましたが、成層圏に達すると紫外線によって分解され、生成した塩素原子などが触媒としてオゾン(O₃)を破壊することがわかりました。現在は国際的な規制により生産・使用が制限されています。

生態系において、植物のように、光合成によって無機物から有機物を作り出す生物を何といいますか?
①生産者
②消費者
③分解者

正解は『生産者』

生産者は、主に光合成を行う植物や植物プランクトンなどを指します。太陽エネルギーを利用して無機物(二酸化炭素と水)から有機物を合成し、生態系のエネルギーの流れの出発点となります。

生態系において、他の生物を食べることで有機物を得る生物(動物など)を何といいますか?
①生産者
②消費者
③分解者

正解は『消費者』

消費者は、自身で有機物を生産できず、他の生物(生産者や他の消費者)を食べることでエネルギーや栄養分を得る生物です。草食動物(一次消費者)、肉食動物(二次消費者、三次消費者など)が含まれます。

生態系において、生物の死がいや排出物中の有機物を無機物に分解する働きを持つ生物(菌類や細菌類など)を何といいますか?
①生産者
②消費者
③分解者

正解は『分解者』

分解者は、主に菌類(キノコ、カビなど)や細菌類を指します。生物の遺骸や排出物に含まれる有機物を分解して、二酸化炭素、水、無機塩類などの無機物に戻す役割を担っています。これにより、物質が生態系内で循環します。

「食べる・食べられる」の関係による生物間のつながりを何といいますか?
①食物連鎖
②共生
③競争

正解は『食物連鎖』

食物連鎖は、生態系における生物間の「食べる・食べられる」という関係が一連の鎖のようにつながっていることを表します。通常、生産者から一次消費者、二次消費者へと続きます。実際の生態系では、これらの連鎖が複雑に絡み合った食物網を形成しています。

生態系における物質の流れについて、正しい説明はどれですか?
①常に一方向に流れ、循環しない
②生産者→消費者→分解者を経て、再び生産者に利用され循環する
③消費者から生産者へ直接流れる

正解は『生産者→消費者→分解者を経て、再び生産者に利用され循環する』

生態系内の炭素、窒素、水などの物質は、生物(生産者、消費者、分解者)と非生物的環境の間を循環しています。生産者が無機物から有機物を作り、消費者がそれを食べ、死がいや排出物を分解者が無機物に戻し、再び生産者に利用されるというサイクルを繰り返します。

生態系におけるエネルギーの流れについて、正しい説明はどれですか?
①物質と同様に循環する
②生産者から消費者へと一方向に流れ、熱として失われていく
③分解者から生産者へ供給される

正解は『生産者から消費者へと一方向に流れ、熱として失われていく』

生態系のエネルギーは、主に太陽からの光エネルギーを源とし、生産者の光合成によって化学エネルギー(有機物)に変換されます。このエネルギーは食物連鎖を通じて消費者へと移動しますが、各段階で呼吸などによって熱エネルギーとして失われ、一方向に流れていきます。物質のように循環はしません。

力の単位 N (ニュートン) の由来となった人物アイザック・ニュートンが発見した、物体間に働く引力に関する法則は何ですか?
①慣性の法則
②万有引力の法則
③作用・反作用の法則

正解は『万有引力の法則』

万有引力の法則は、質量を持つすべての物体間に互いに引き合う力(引力)が働くという法則です。この力の大きさは、両物体の質量の積に比例し、距離の2乗に反比例します。地球の重力もこの万有引力によるものです。

速さの単位を km/h から m/s に変換するには、数値をどう計算しますか?
①数値を 3.6 で割る
②数値を 3.6 で掛ける
③数値を 60 で割る

正解は『数値を 3.6 で割る』

1 km = 1000 m、1 時間 = 3600 秒 です。したがって、1 km/h = 1000 m / 3600 s = (1 / 3.6) m/s となります。よって、km/h の数値を 3.6 で割ると m/s の数値に変換できます。(例:36 km/h = 10 m/s)

水溶液中で完全に電離する酸(塩酸、硫酸、硝酸など)を何といいますか?
①弱酸
②強酸
③不揮発性酸

正解は『強酸』

強酸は、水溶液中でほぼ 100% 電離して水素イオン(H⁺)を生じる酸です。そのため、同じ濃度であれば弱酸よりも水素イオン濃度が高く、酸性も強くなります。

水溶液中で一部しか電離しない酸(酢酸、炭酸など)を何といいますか?
①弱酸
②強酸
③揮発性酸

正解は『弱酸』

弱酸は、水溶液中で一部の分子だけが電離し、大部分は分子のまま存在する酸です。電離度が低いため、同じ濃度であれば強酸よりも水素イオン濃度が低く、酸性も弱くなります。

ヒトの血液型(ABO式)のように、遺伝において優劣の関係がはっきりせず、両方の形質が現れる場合(A遺伝子とB遺伝子など)もあります。このような遺伝子の関係を何といいますか?
①不完全優性
②共優性
③致死遺伝

正解は『共優性』

共優性(または共同優性)は、対立遺伝子の両方がヘテロ接合の個体の表現型に影響を与え、それぞれの形質が同時に現れる遺伝現象です。ABO式血液型のA遺伝子とB遺伝子の関係が代表例です(AB型)。(高校生物の内容に近い)

遺伝子の突然変異などによって新しい形質が生じ、その形質が集団内に広まっていくことが、生物の進化の原動力の一つと考えられています。この考え方を提唱した中心人物は誰ですか?
①メンデル
②ダーウィン
③ワトソン

正解は『ダーウィン』

チャールズ・ダーウィンは、著書「種の起源」において、生物は環境に適応したものが生き残りやすい(自然選択)という考え方を中心に、生物が共通の祖先から多様な種へと進化してきたとする進化論を提唱しました。遺伝子の突然変異が進化の材料となることは、後の研究で明らかになりました。

北極星は、現在はこぐま座のα星ですが、地球の地軸の向きが非常に長い年月をかけて変化するため、時代によって変わることが知られています。この地軸の首振り運動を何といいますか?
①自転
②公転
③歳差運動

正解は『歳差運動』

歳差運動は、地球の自転軸が、コマの首振り運動のように、非常に長い周期(約2万6千年)で円を描くように向きを変える現象です。これにより、天の北極(自転軸の延長方向)の位置がずれ、北極星も時代によって変わります。

月のように、惑星の周りを公転している天体を何といいますか?
①恒星
②小惑星
③衛星

正解は『衛星』

衛星は、惑星の重力に捉えられ、その周りを公転している天体です。地球の衛星は月ですが、木星や土星などは多数の衛星を持っています。

大気中の二酸化炭素などが増えることで、地球から宇宙空間へ放出される熱(赤外線)が吸収されやすくなり、地球全体の気温が上昇する現象を何といいますか?
①オゾン層破壊
②酸性雨
③温室効果(による地球温暖化)

正解は『温室効果(による地球温暖化)』

温室効果は、大気中の二酸化炭素やメタン、水蒸気などの温室効果ガスが、地表から放射される赤外線を吸収し、再び地表に向かって放射することで、地球の気温を適度に保つ働きです。しかし、温室効果ガスが増えすぎると、この効果が強まりすぎて地球温暖化を引き起こします。

ある物体にはたらく重力と垂直抗力がつり合っているとき、この二つの力について正しく述べたものはどれですか?
①作用・反作用の関係にある
②同じ物体にはたらいている
③大きさは異なる

正解は『同じ物体にはたらいている』

力のつり合いは、一つの物体にはたらく複数の力が互いに打ち消し合い、合力がゼロになる状態です。重力と垂直抗力は、どちらも物体にはたらく力であり、物体が静止している場合(水平面など)には、これらがつり合っています。作用・反作用は異なる物体間にはたらく力です。

記録タイマーから引き出されるテープの打点の間隔がすべて等しい場合、その物体はどのような運動をしていますか?
①加速している
②減速している
③等速直線運動をしている

正解は『等速直線運動をしている』

記録タイマーの打点間隔は移動距離を表します。打点間隔がすべて等しいということは、一定時間ごとに同じ距離を進んでいることを意味するため、物体は一定の速さで運動している(等速直線運動)と考えられます。

同じ体積の物体でも、物質の種類によって質量が異なります。単位体積あたりの質量を何といいますか?(中1範囲復習)
①密度
②比重
③質量

正解は『密度』

密度は、物質固有の性質の一つで、物質がどれだけ詰まっているかを示す量です。単位体積(例: 1 cm³)あたりの質量(例: g)で表されます (密度 = 質量 ÷ 体積)。

質量 50g の物体が持つエネルギーが 100J でした。この物体を基準面から何 m の高さまで持ち上げられますか?(重力加速度を9.8m/s²とする)
①約 0.2 m
②約 2 m
③約 204 m

正解は『約 204 m』

位置エネルギー U = mgh より、高さ h = U / (mg) で求められます。質量 m = 50g = 0.05kg、エネルギー U = 100J、重力加速度 g = 9.8m/s² を代入すると、h = 100 J / (0.05 kg * 9.8 m/s²) = 100 / 0.49 ≒ 204.08 m。約 204 m。選択肢3が正解。

エネルギーの単位である J (ジュール) は、どのような量の単位と同じですか?
①力
②仕事
③仕事率

正解は『仕事』

エネルギーは「仕事をする能力」と定義され、仕事と同じ単位であるジュール(J)で表されます。1 J は、1 N の力で物体を力の向きに 1 m 動かすときの仕事に相当します。

水酸化物イオンを表すイオン式は OH⁻ です。これは酸素原子1個、水素原子1個が結合し、全体として電子を何個受け取った状態ですか?
①1個失った
②1個受け取った
③2個受け取った

正解は『1個受け取った』

酸素原子(O)と水素原子(H)が共有結合し、さらに外部から電子を1個受け取ることで、全体として-1の電荷を帯びた多原子イオン OH⁻ (水酸化物イオン) となります。

酸性の水溶液にマグネシウムを入れると水素が発生しますが、銅を入れてもほとんど反応しません。この違いは何に基づいていますか?
①金属の色
②金属の密度
③金属のイオン化傾向

正解は『金属のイオン化傾向』

金属のイオン化傾向は、その金属が水溶液中でどれだけ陽イオンになりやすいかを示す指標です。マグネシウムは水素よりもイオン化傾向が大きいため、酸(H⁺ を含む)と反応して水素を発生します。銅は水素よりもイオン化傾向が小さいため、塩酸や希硫酸のような酸とは反応しません。

ヒトの血液型にはA型、B型、O型、AB型がありますが、これは赤血球の表面にある何の種類によって決まりますか?
①ヘモグロビンの種類
②抗原の種類
③白血球の種類

正解は『抗原の種類』

ABO式血液型は、赤血球の表面に存在する抗原(A抗原、B抗原)の種類によって決まります。A抗原を持つのがA型、B抗原を持つのがB型、両方持つのがAB型、どちらも持たないのがO型です。これらの抗原は遺伝子によって決まります。

減数分裂において、相同染色体が対合し、二価染色体を形成するのはいつですか?
①第一分裂前期
②第二分裂中期
③体細胞分裂中期

正解は『第一分裂前期』

減数分裂の第一分裂前期には、父親由来と母親由来の相同染色体どうしが平行に並んでぴったりと結合し、二価染色体を形成します。この過程で相同染色体間で遺伝子の組換えが起こることもあります。(高校生物の内容に近い)

メンデルが遺伝の法則を見つけるために、実験材料として用いた植物は何ですか?
①アサガオ
②エンドウ
③トウモロコシ

正解は『エンドウ』

グレゴール・メンデルは、エンドウを長年にわたり栽培し、その形質の遺伝様式を詳細に調べることで、遺伝に関する基本的な法則(優性の法則、分離の法則、独立の法則)を発見しました。

北半球で夏に昼の時間が長く、冬に短くなるのはなぜですか?
①地球の自転速度が変わるから
②地軸が傾いているため、太陽に対する地表の向きが変化するから
③太陽が地球に近づいたり遠ざかったりするから

正解は『地軸が傾いているため、太陽に対する地表の向きが変化するから』

地軸が傾いたまま地球が公転するため、北半球では夏には太陽の方向へ地軸が傾き、太陽光がより垂直に近く当たり、日の出から日の入りまでの時間(昼の時間)が長くなります。冬には逆に太陽から離れるように傾くため、昼の時間が短くなります。

太陽の表面に見られる、まわりより温度が低いために黒く見える部分を何といいますか?
①プロミネンス
②フレア
③黒点

正解は『黒点』

黒点は、太陽の表面(光球)に見られる黒い斑点状の領域です。周囲よりも温度が約1500~2000℃低いため、相対的に暗く見えます。太陽の磁場活動と関連があり、その数は約11年周期で増減します。

太陽の表面から炎のように立ち上る、高温のガス現象を何といいますか?
①黒点
②プロミネンス(紅炎)
③オーロラ

正解は『プロミネンス(紅炎)』

プロミネンス(紅炎)は、太陽の縁(ふち)から、彩層やコロナ中に向かってアーチ状や柱状に噴き出す、比較的高温(約1万℃)のガス現象です。太陽の磁力線に沿って形成されることが多いです。

皆既日食のときだけに見られる、太陽の最も外側にある、非常に高温(100万℃以上)で希薄なガスの層を何といいますか?
①光球
②彩層
③コロナ

正解は『コロナ』

コロナは、太陽を取り巻く高温(100万~200万℃)で非常に希薄なガスの層です。普段は太陽本体の光が強すぎて見えませんが、皆既日食の際には、月に隠された太陽の周りに真珠色に輝いて見えます。

上弦の月が見えるのは、主にいつ頃ですか?
①日の出前の東の空
②夕方から宵の南の空
③真夜中の南の空

正解は『夕方から宵の南の空』

上弦の月は、新月から約7日後、月が太陽から見て東側に約90度離れた位置にあるときに見えます。この位置関係だと、昼頃に東の空に昇り、夕方頃に南の空で最も高くなり、真夜中頃に西の空に沈みます。したがって、夕方から宵(夜の早い時間)にかけて南の空に見えることが多いです。

下弦の月が見えるのは、主にいつ頃ですか?
①日の入り後の西の空
②夕方の南の空
③真夜中から明け方の南~東の空

正解は『真夜中から明け方の南~東の空』

下弦の月は、満月から約7日後(新月から約22日後)、月が太陽から見て西側に約90度離れた位置にあるときに見えます。この位置関係だと、真夜中頃に東の空から昇り、明け方頃に南の空で最も高くなり、昼頃に西の空に沈みます。したがって、真夜中から明け方にかけて南~東の空に見えることが多いです。

望遠鏡などを使わずに肉眼で見える恒星の数は、全天でおよそ何個くらいですか?
①約600個
②約6000個
③約60万個

正解は『約6000個』

空の条件が良い場所で、肉眼で見ることができる恒星(通常6等級まで)の数は、全天を合わせてもおよそ6000個から8000個程度と言われています。一度に見えるのはその約半分です。

太陽のように多数の恒星が集まっている銀河系の形は、横から見るとどのような形に見えますか?
①球状
②凸レンズ状(円盤状)
③棒状

正解は『凸レンズ状(円盤状)』

銀河系(天の川銀河)は、中心部がやや膨らんだ、薄い円盤のような形(凸レンズ状)をしています。太陽系はこの円盤の中に位置しています。真上から見ると渦巻き構造が見られます。

宇宙は膨張していると考えられています。遠くの銀河ほど、地球から見るとどのように動いているように見えますか?
①速い速度で近づいている
②速い速度で遠ざかっている
③速度は距離に関係ない

正解は『速い速度で遠ざかっている』

ハッブルの法則によれば、ほとんどの銀河は地球から遠ざかっており、その遠ざかる速度(後退速度)は、銀河までの距離に比例して大きくなります。これは、宇宙空間全体が膨張している証拠とされています。

情報通信技術(ICT)の例として適切でないものはどれですか?
①インターネットを利用した調べ学習
②てこを使った荷物の移動
③スマートフォンを使ったコミュニケーション

正解は『てこを使った荷物の移動』

情報通信技術(Information and Communication Technology)は、コンピュータやネットワークなどの情報技術や通信技術の総称です。インターネットやスマートフォンはICTの代表例ですが、てこは物理的な道具でありICTには含まれません。

特定の遺伝子を操作して、生物の性質を変えたり、有用な物質を作らせたりする技術を何といいますか?
①遺伝子組換え技術
②細胞培養技術
③クローン技術

正解は『遺伝子組換え技術』

遺伝子組換え技術は、ある生物から特定の遺伝子を取り出し、別の生物の遺伝子に組み込むなどして、目的の性質を持った生物を作り出す技術です。農作物や医薬品の開発などに応用されています。

ある生態系において、外から持ち込まれ、もともといた生物の生息環境を脅かすなど悪影響を与える生物を何といいますか?
①在来種
②固有種
③外来種(侵略的外来種)

正解は『外来種(侵略的外来種)』

外来種とは、本来その地域にいなかったのに、人間活動によって他の地域から持ち込まれた生物のことです。その中でも、地域の自然環境や生態系、農林水産業などに悪影響を与えるものを特に侵略的外来種と呼びます。

地震が発生したとき、主要動(S波)による大きな揺れが来る前に、初期微動(P波)を検知して警報を出すシステムを何といいますか?
①津波警報
②緊急地震速報
③ハザードマップ

正解は『緊急地震速報』

緊急地震速報は、震源近くの地震計がP波(初期微動)を検知し、その情報から震源や地震の規模(マグニチュード)、各地の揺れの強さ(震度)を推定し、主要動(S波)が到着する前に可能な限り早く知らせる情報です。

限られた資源を有効に使い、廃棄物を減らすための取り組みを表す「3R」とは、リデュース(Reduce)、リユース(Reuse)と何ですか?
①リサイクル(Recycle)
②リペア(Repair)
③リメンバー(Remember)

正解は『リサイクル(Recycle)』

3R(スリーアール)は、持続可能な社会を構築するための環境配慮行動のキーワードです。Reduce(リデュース:廃棄物の発生抑制)、Reuse(リユース:再使用)、Recycle(リサイクル:再資源化)の3つの頭文字をとったものです。

生物からエネルギーを取り出す過程(呼吸)と、光合成の関係について正しく述べたものはどれですか?
①呼吸で使われる有機物は光合成で作られ、光合成で使われる二酸化炭素は呼吸で放出される
②呼吸と光合成は全く無関係な化学反応である
③呼吸は動物だけが行い、光合成は植物だけが行う

正解は『呼吸で使われる有機物は光合成で作られ、光合成で使われる二酸化炭素は呼吸で放出される』

光合成は二酸化炭素と水から有機物と酸素を作り、呼吸は有機物と酸素から二酸化炭素と水を作りエネルギーを取り出します。植物は光合成と呼吸の両方を行いますが、生態系全体で見ると、光合成で生産された有機物や酸素が、動物を含む多くの生物の呼吸によって消費され、その結果放出された二酸化炭素が再び光合成に利用されるという物質循環の関係があります。

作用・反作用の法則と力のつり合いの違いについて、正しいものはどれですか?
①作用・反作用は一つの物体にはたらき、つり合いは二つの物体間にはたらく
②作用・反作用は二つの物体間にはたらき、つり合いは一つの物体にはたらく
③どちらも同じ意味である

正解は『作用・反作用は二つの物体間にはたらき、つり合いは一つの物体にはたらく』

作用・反作用は、物体Aが物体Bに力を及ぼすとき、物体Bが物体Aに力を及ぼし返すという、二つの異なる物体間での力の関係です。一方、力のつり合いは、一つの物体に対して複数の力がはたらき、それらが打ち消し合って合力がゼロになる状態を指します。

化学変化と物理変化の違いを正しく説明しているものはどれですか?
①化学変化では原子の種類が変わるが、物理変化では変わらない
②化学変化では新しい物質ができるが、物理変化では物質そのものは変わらない
③物理変化は熱を伴うが、化学変化は伴わない

正解は『化学変化では新しい物質ができるが、物理変化では物質そのものは変わらない』

化学変化は、反応によって元の物質とは異なる性質を持つ新しい物質が生成する変化です(例:燃焼、分解)。一方、物理変化は、物質の種類は変わらず、状態(固体、液体、気体)や形状が変わるだけの変化です(例:融解、蒸発、溶解)。原子の種類はどちらの変化でも変わりません。化学変化も物理変化(状態変化)も熱の出入りを伴うことがあります。

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