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小テスト ／ s3-07

天体（日周運動・年周運動・太陽と月・金星）

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天体（日周運動・年周運動・太陽と月・金星） ── 問題

基礎

  1. 18 時に南の空に見えた星は、22 時には何度西へ動いて見えますか。
  2. 北の空の星が、北極星を中心に反時計回りに 15° 動くのにかかる時間は何時間ですか。
  3. 12 月 1 日の 2 時に南中した星は、1 月 1 日には何時に南中しますか（24 時間表記で答えなさい）。
  4. 北の空の星の動きとして正しいものはどれですか。　（ア 東から西へまっすぐ動く　イ 動かない　ウ 北極星を中心に時計回りに回る　エ 北極星を中心に反時計回りに回る）
  5. 同じ星が同じ位置に見える時刻は、1 か月でどう変わりますか。　（ア 約 1 時間早くなる　イ 約 2 時間早くなる　ウ 変わらない　エ 約 2 時間遅くなる）
  6. 夏至の日の太陽について正しいものはどれですか。　（ア 真東より北寄りからのぼり、南中高度は 1 年で最も高い　イ 真東からのぼり、昼と夜の長さが等しい　ウ 真東より南寄りからのぼり、南中高度は 1 年で最も低い　エ 真東からのぼり、南中高度は 1 年で最も高い）
  7. 真夜中に南中する月はどれですか。　（ア 満月　イ 上弦の月　ウ 下弦の月　エ 新月）

標準

  1. 北緯 43° の地点で、夏至の日の太陽の南中高度は何度ですか。地軸の傾きを 23.4° とする。
  2. 透明半球に太陽の位置を 1 時間ごとに記録したところ、印と印の間隔は 5 cm だった。9 時の印から日の出の位置までの曲線の長さが 22.5 cm のとき、日の出の時刻は何時ですか。小数で答えなさい（例：5.5 = 5 時 30 分）。
  3. ある日の日の出が 5 時、日の入りが 19 時だった。太陽が南中した時刻は何時ですか。小数で答えなさい（例：11.5 = 11 時 30 分）。
  4. 日食が起こるときの並び方と月の形はどれですか。　（ア 太陽 − 地球 − 月。満月　イ 太陽 − 地球 − 月。新月　ウ 太陽 − 月 − 地球。新月　エ 太陽 − 月 − 地球。満月）
  5. 金星が真夜中に見えない理由はどれですか。　（ア 自転していないため　イ 太陽の光を反射しないため　ウ 地球より外側を公転しているため　エ 地球より内側を公転しているため）
  6. 地球に近い位置にある金星の見え方として正しいものはどれですか。　（ア 小さく見え、細く欠けている　イ 小さく見え、ほぼ丸い　ウ 大きく見え、ほぼ丸い　エ 大きく見え、細く欠けている）
  7. 夏が冬より暑い主な理由はどれですか。　（ア 夏は地球の自転が速くなるから　イ 夏は太陽と地球の距離が近いから　ウ 夏は太陽そのものが大きくなって、熱が増えるから　エ 南中高度が高く、受ける光が多いから）
  8. 透明半球を使って太陽の動きを記録するとき、ペンの先の影が透明半球の中心（円の中心）に重なる位置に印をつける。その理由として正しいものはどれですか。　（ア 太陽の大きさを正しく記録するため　イ 透明半球が風で動かないようにするため　ウ 太陽の光が強いときに、観測者の目を守るため　エ 中心から見た太陽の方向を記録するため）

発展

  1. 10 月 1 日の 23 時に真南に見えた星は、2 か月後の 24 時にはどの位置に見えますか。真南から西へ何度の位置か答えなさい。
  2. 北極星の高度と、その場所の位置の関係として正しいものはどれですか。　（ア 北極星の高度はその場所の緯度に等しい　イ 北極星の高度はその場所の経度に等しい　ウ 北極星の高度は季節で変わる　エ 北極星の高度はどこでも 90° である）
  3. 日本のある地点で、冬至の日の太陽の南中高度を測ると 28.6° だった。この地点の緯度は北緯何度ですか。地軸の傾きを 23.4° とする。
  4. 夕方の西の空に見える金星を、同じ倍率の望遠鏡で 1 か月ごとに観察した。見かけの大きさはだんだん大きくなり、欠け方も大きくなった。このことから考えられることはどれですか。　（ア 金星が地球にだんだん近づいている　イ 金星が地球の外側を公転するようになった　ウ 金星が地球からだんだん遠ざかっている　エ 金星自身が大きくなり、光を強く出している）

天体（日周運動・年周運動・太陽と月・金星） ── 解答

基礎

  1. 60　日周運動は 1 時間に 15°。22 − 18 = 4 時間で 15 × 4 = 60°。
  2. 1　1 時間に 15° なので、15 ÷ 15 = 1 時間。
  3. 0　年周運動で同じ星は 1 か月に 30°（2 時間分）西へずれるので、同じ位置に見える時刻は 1 か月に 2 時間早くなる。1 か月後は 2 − 1 × 2 = 0 時。
  4. エ　北極星を中心に反時計回りに回る　地球が西→東に自転しているため。1 時間に 15°。
  5. イ　約 2 時間早くなる　公転により 1 か月で 30° 西へずれる → 30 ÷ 15 = 2 時間早く。
  6. ア　真東より北寄りからのぼり、南中高度は 1 年で最も高い　地軸の傾きで、夏至は北寄りから出て北寄りに沈み、昼が最も長い。
  7. ア　満月　満月は太陽と反対側にあるので、太陽が真下（真夜中）のとき真南。上弦は夕方、下弦は明け方に南中。

標準

  1. 70.4　夏至の日の南中高度 = 90° − 緯度 + 23.4° = 70.4°。
  2. 4.5　太陽は等速で動くので、22.5 ÷ 5 = 4.5 時間分。9 時の 4.5 時間前 → 4.5 時。
  3. 12　南中時刻は日の出と日の入りのちょうど真ん中。(5 + 19) ÷ 2 = 12 時。
  4. ウ　太陽 − 月 − 地球。新月　月が太陽をかくす → 月が太陽と地球の間 → 新月。月食は地球の影に月が入る → 満月。
  5. エ　地球より内側を公転しているため　内惑星は常に太陽に近い方向に見えるので、明け方の東か夕方の西にしか見えない。
  6. エ　大きく見え、細く欠けている　近いほど見かけは大きく、太陽と地球の間に近づくので光る面は細くなる。
  7. エ　南中高度が高く、受ける光が多いから　地軸の傾きにより南中高度が高い（＋昼が長い）。距離の変化は小さく、季節の原因ではない。
  8. エ　中心から見た太陽の方向を記録するため　透明半球の中心は観測者の位置にあたる。ペン先の影が中心にくる位置は、中心から見た太陽の方向と一致するので、空での太陽の位置を半球の上に写しとれる。

発展

  1. 75　年周運動で 2 か月 × 30° = 60° 西へ。時刻が 1 時間遅いので、日周運動でさらに 15° 西へ。60 + 15 = 75° 西。
  2. ア　北極星の高度はその場所の緯度に等しい　北極星は地軸の延長上にあるので、北緯 φ の地点から見た高度は φ。赤道では地平線、北極では真上。
  3. 38　冬至の南中高度 = 90° − 緯度 − 23.4°。28.6 = 90 − 緯度 − 23.4 なので、緯度 = 38°。
  4. ア　金星が地球にだんだん近づいている　金星は太陽の光を反射して光っている。地球に近づくほど大きく見え、太陽の光が当たっている面を横から見るようになるので、大きく欠けて見える。

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