理科【基本】星

問１　星座と星

□に当てはまる言葉または数を答えなさい。

（１）太陽や星座をつくる星のように、自ら光り輝く星を $\boxed{{\displaystyle }}$ といいます。

答え（１）

恒星こうせい

解説（１）

恒星：自ら光り輝く星（太陽など）
惑星わくせい：恒星の周りを公転している星（地球など）
衛星えいせい：惑星の周りを公転している星（月など）

（２）１等星は特に明るい星で、６等星は肉眼でやっと見ることのできる明るさです。明るさを表す数字が１ちがうと、星の明るさは約 $\boxed{{\displaystyle \mathrm{ア}}}$ 倍ちがいます。１等星は６等星の $\boxed{{\displaystyle \mathrm{イ}}}$ 倍の明るさになります。 星座をつくる星の中で最も明るい星はおおいぬ座の $\boxed{{\displaystyle \mathrm{ウ}}}$ です。

答え（２）

ア：2.5　イ：100　ウ：シリウス

解説（２）

2.5 × 2.5 × 2.5 × 2.5 × 2.5 = 約100 (倍)

全天には1等星が21個あり、シリウスはその中の1つである。
【おおいぬ座】

（３）星の色は $\boxed{{\displaystyle \mathrm{ア}}}$ 温度のちがいによるものです。温度の高いリゲル（オリオン座）やスピカ（おとめ座）は $\boxed{{\displaystyle \mathrm{イ}}}$ く、低いベテルギウス（オリオン座）やアンタレス（さそり座）などは $\boxed{{\displaystyle \mathrm{ウ}}}$ く見えます。

答え（３）

ア：表面　イ：青白　ウ：赤

解説（３）

【星の色と表面温度】

（４）全天には８８の星座があり、日本では約５０の星座が見えます。

① 春の星座

南の空に、$\boxed{{\displaystyle \mathrm{ア}}}$ のアルクトゥルス、$\boxed{{\displaystyle \mathrm{イ}}}$ のスピカ、$\boxed{{\displaystyle \mathrm{ウ}}}$ の２等星デネボラが春の大三角をつくっています。

北の空には、北斗七星をふくむ $\boxed{{\displaystyle \mathrm{エ}}}$ があり、スピカ、アルクトゥルス、北斗七星のひしゃくのえの先の星を結んだ形を春の大曲線といいます。

（ア～エは星座の名前）

答え（４）- ①

ア：うしかい座　イ：おとめ座　ウ：しし座　エ：おおぐま座

解説（４）- ①

【春の大三角・大曲線】


【春の星座】

② 夏の星座

天頂付近に、$\boxed{{\displaystyle \mathrm{ア}}}$ のデネブ、$\boxed{{\displaystyle \mathrm{イ}}}$ のアルタイル、$\boxed{{\displaystyle \mathrm{ウ}}}$ のベガが夏の大三角をつくっています。

南の空には $\boxed{{\displaystyle \mathrm{エ}}}$ が見えます。

（ア～エは星座の名前）

答え（４）- ②

ア：はくちょう座　イ：わし座　ウ：こと座　エ：さそり座

解説（４）- ②

【夏の大三角】


【さそり座】


【夏の星座】

③ 秋の星座

天頂付近に、秋の四辺形が見えます。 この四辺形は $\boxed{{\displaystyle \mathrm{ア}}}$ と $\boxed{{\displaystyle \mathrm{イ}}}$ の一部です。

南の空には、みなみのうお座の一等星フォーマルハウトが見えます。

北の空には、$\boxed{{\displaystyle \mathrm{ウ}}}$ が見えます。

（ア～ウは星座の名前）

答え（４）- ③

ア：ペガスス座　イ：アンドロメダ座　ウ：カシオペヤ座
（アとイは順不同）

解説（４）- ③

【秋の四辺形】


【カシオペヤ座】


【秋の星座】

④ 冬の星座

南の空に、$\boxed{{\displaystyle \mathrm{ア}}}$ のプロキオン、$\boxed{{\displaystyle \mathrm{イ}}}$ のシリウス、$\boxed{{\displaystyle \mathrm{ウ}}}$ のベテルギウスが冬の大三角をつくっています。

天頂に近いところには、ぎょしゃ座のカペラ、 ふたご座のポルックス、$\boxed{{\displaystyle \mathrm{エ}}}$ のアルデバランが見えます。カペラ、ポルックス、プロキオン、シリウス、$\boxed{{\displaystyle \mathrm{ウ}}}$ のリゲル、アルデバランを結んだ形を冬の六角形といいます。

（ア～エは星座の名前）

答え（４）- ④

ア：こいぬ座　イ：おおいぬ座　ウ：オリオン座　エ：おうし座

解説（４）- ④

【冬の大三角・六角形】


【冬の星座】

星座と主要な星の名前

星座	星の名前（色）
オリオン座	ベテルギウス（赤） リゲル（白）
さそり座	アンタレス（赤）
こぐま座	北極星
おおぐま座	北斗七星
カシオペヤ座
＜冬の大三角＞ こいぬ座 おおいぬ座 オリオン座	プロキオン（黄） シリウス（白） ベテルギウス（赤）
＜夏の大三角＞ はくちょう座 こと座 わし座	デネブ（白） ベガ（白） アルタイル（白）
＜春の大三角＞ うしかい座 おとめ座 しし座	アルクトゥルス（橙だいだい） スピカ（青白） デネボラ

【その他】
天の川：恒星の集まり（銀河系の中心）

問２　星の動き

□に当てはまる言葉または数を答えなさい。

（１）星の日周運動

① 地球は１日１回、西から東へ自転しています。このため、星は $\boxed{{\displaystyle \mathrm{ア}}}$ から $\boxed{{\displaystyle \mathrm{イ}}}$ へ１時間で約 $\boxed{{\displaystyle \mathrm{ウ}}}$ 度動いて見えます。この見かけの動きを日周運動といいます。

答え（１）- ①

ア：東　イ：西　ウ：15

解説（１）- ①

ウ：360 ÷ 24 = 15(°/時間)

② 北極星は $\boxed{{\displaystyle \mathrm{ア}}}$ 座の $\boxed{{\displaystyle \mathrm{イ}}}$ 等星です。日本から見たとき、北の空の星は、北極星を中心にして $\boxed{{\displaystyle \mathrm{ウ}（\mathrm{時}\mathrm{計}\mathrm{・}\mathrm{反}\mathrm{時}\mathrm{計}）}}$ まわりに回って見えます。北極星は地球の $\boxed{{\displaystyle \mathrm{エ}}}$ の延長線上にあるため、１年中ほとんど動きません。

（ウは（　）内の語句から選択）

答え（１）- ②

ア：こぐま　イ：2　ウ：反時計　エ：地軸

解説（１）- ②

ウ：北向きで東から西への動きは反時計回りになる

③ 北極星は北斗七星とカシオペア座を利用して見つけることができます。図のア、イに当てはまる数はどちらも $\boxed{{\displaystyle }}$ です。

答え（１）- ③

5

解説（１）- ③

それぞれ【1】にあたる長さを5倍のばしたところに北極星はある。

④ 北極星の高度は、赤道上では $\boxed{{\displaystyle \mathrm{ア}}}$ 度、北極では $\boxed{{\displaystyle \mathrm{イ}}}$ 度です。

答え（１）- ④

ア：0　イ：90

解説（１）- ④

北極星は北半球の土地で見ることができ、その高度はその土地の緯度と同じ値になる。また、赤道より南では見ることができない。

※地球から北極星までの距離は、地球の大きさよりもはるかに長いので、北半球のどこで北極星を観測しても同じ方向に見える。

⑤ 冬に南の空に見える $\boxed{{\displaystyle \mathrm{ア}}}$ 座は、真東から出て真西に沈みます。春分・秋分の太陽とほぼ同じ動きをし、空に $\boxed{{\displaystyle \mathrm{イ}}}$ 時間出ています。北緯３６度の東京では、南中高度は $\boxed{{\displaystyle \mathrm{ウ}}}$ 度になります。

答え（１）- ⑤

ア：オリオン　イ：12　ウ：54

解説（１）- ⑤

ウ：春分・秋分の日の太陽の南中高度の求め方と同じ
90° – その土地の北緯
= 90 – 36 = 54(°)

⑥ 図は北緯３６度での星の動きを表した天球です。北を示している点は $\boxed{{\displaystyle \mathrm{ア}}}$、東を示している点は $\boxed{{\displaystyle \mathrm{イ}}}$ です。観測者の真上の点 E を $\boxed{{\displaystyle \mathrm{ウ}}}$ といいます。

答え（１）- ⑥

ア：B　イ：C　ウ：天頂てんちょう

解説（１）- ⑥

【北緯36°】
ア：北は北極星が見える方向
イ：北を向いたとき、右方向が東。星は東から出て西に沈む。


【北極】左回りに見える


【赤道】


【南緯36°】


【南極】右回りに見える

（２）星の年周運動

① 地球は１年で１回、公転しています。このため、星は $\boxed{{\displaystyle \mathrm{ア}}}$ から $\boxed{{\displaystyle \mathrm{イ}}}$ へ１日に約 $\boxed{{\displaystyle \mathrm{ウ}}}$ 度動いて見えます。この見かけの動きを年周運動といいます。

答え（２）- ①

ア：東　イ：西　ウ：1

解説（２）- ①

ウ：360 ÷ 365 = 約1(°/日)

② 北の空では、星は北極星を中心にして $\boxed{{\displaystyle \mathrm{ア}（\mathrm{時}\mathrm{計}\mathrm{・}\mathrm{反}\mathrm{時}\mathrm{計}）}}$ まわりに１か月で約 $\boxed{{\displaystyle \mathrm{イ}}}$ 度回って見えます。

（アは（　）内の語句から選択）

答え（２）- ②

ア：反時計　イ：30

解説（２）- ②

ア：北を向いて東から西への動きは反時計回りになる
イ：1日約1°、1か月約30°

③ １年の太陽のある方向の星座を $\boxed{{\displaystyle \mathrm{ア}}}$、その太陽の通り道を $\boxed{{\displaystyle \mathrm{イ}}}$ といいます。

季節の星座は $\boxed{{\displaystyle \mathrm{ウ}}}$ に南中します。そのとき、次の季節の星座は $\boxed{{\displaystyle \mathrm{エ}}}$ の空に、前の季節の星座は $\boxed{{\displaystyle \mathrm{オ}}}$ に見えます。

答え（２）- ③

ア：黄道こうどう12星座　イ：黄道　ウ：真夜中　エ：東　オ：西

解説（２）- ③

【黄道12星座】


【夏至】
夏の星座であるいて座が真夜中に南中する。そのとき、次の季節（秋）の星座であるうお座は東に、前の季節（春）の星座であるおとめ座は西に見える。

問３

図は東京都のある場所で冬の夜空を午前０時に観察したものです。

（１）図の①、②、③の星を結んでできたものを何といいますか。

答え（１）

冬の大三角

（２）図中の星座 A の名前を答えなさい。

答え（２）

オリオン座

（３）図中の①～④の星の中で、赤く見える星はどれですか。また、その星の名前を答えなさい。

答え（３）

②、ベテルギウス

（４）図中の①～④の星の中で、最も明るく見える星はどれですか。また、その星の名前を答えなさい。

答え（４）

③、シリウス

解説（１）（２）（３）（４）

【冬の大三角】
オリオン座のベテルギウス、おおいぬ座のシリウス、こいぬ座のプロキオンを結んだ三角形

（５）３時間前の午後９時に同じ場所で観察すると。①、②、③の星を結んだ（１）はどのように見えますか。

答え（５）

イ

解説（５）

オリオン座は冬の南の空に見える星座である。南の空では星は時計回りに1時間で約15°動く。したがって、3時間前の各星は、現在より反時計回りに約45°の位置にある。

（６）北緯３５度と南緯３５度の地点で、星座 A が最も高く上がったときを比べました。星座 A はどのように見えますか。最も適切なものをア～エから１つ選びなさい。

ア. まったく同じように見える。

イ. 上下が逆に見える。

ウ. 左右が逆に見える。

エ. 上下左右逆に見える。

答え（６）

エ

解説（６）

北半球と南半球では、星座の見え方は上下左右逆になる。

問４

図に示した①～⑤は星座または星座の一部です。○は星を表しています。

（１）③と④の星座の名前をア～クからそれぞれ選びなさい。

ア.　おおいぬ座

イ.　オリオン座

ウ.　こと座

エ.　おおぐま座

オ.　さそり座

カ.　くじら座

キ.　カシオペヤ座

ク.　こいぬ座

答え（１）

③ イ　④ オ

解説（１）

①：カシオペヤ座
②：おおぐま座の一部（北斗七星）
⑤：おおいぬ座

（２）赤く見える星を図中の A ～ D からすべて選びなさい。

答え（２）

A、C

解説（２）

A：ベテルギウス（赤）
B：リゲル（青白）
C：アンタレス（赤）
D：シリウス（白）

（３）冬の大三角をつくる星を含んでいる星座を①～⑤からすべて選びなさい。

答え（３）

③、⑤

解説（３）

【冬の大三角】

問５

大阪市で、冬の晴れた夜に星を観察しました。

（１）西の方向と北の方向の星の動きはどれですか。ア～クからそれぞれ選びなさい。

答え（１）

西：キ　北：ア

解説（１）

地球からは星は東から西に向かって動いているように見える。北の空では北極星を中心に反時計回りに動いて見える。

図は、ある日の午後８時に観測した北斗七星の位置が表されています。図中のア～シは1周を同じ角度で分けた点です。ただし、●は星を表します。

（２）図のアの位置にある星が１か月後の午後１０時に観察される位置はどこですか。図中のア～シから選びなさい。

答え（２）

サ

解説（２）

地球は1年で1回公転しているため、星は東から西に1か月で約30°動いて見える。また、地球は1日に1回西から東に自転しているため、星は東から西に1時間で約15°動いて見える。
よって、1か月と2時間では、西側に60°動いて見える。北斗七星は北の空に見える。

（３）次の文の□に当てはまる言葉を答えなさい。

１か月のあいだ観察を続けましたが、星 X はほとんどその位置を変えませんでした。このことから、星 X は $\boxed{{\displaystyle \mathrm{ア}}}$ の延長方向にあることがわかります。よって、地上から見える星 X の角度は、観察した場所の $\boxed{{\displaystyle \mathrm{イ}}}$ に等しくなります。

答え（３）

ア：地軸　イ：緯度

（４）星 X の名前を漢字で答えなさい。

答え（４）

北極星

問６

ロシアの首都モスクワと日本の時差は５時間で、日本が夕方５時のときモスクワは同じ日の正午です。１月１５日の日本で夜１０時頃、南の空にオリオン座が見えました。同じ日にモスクワで夜１０時頃南の空に見えるオリオン座について、適切なものをア～ウから１つ選びなさい。

ア.　日本と同じオリオン座が見える。

イ.　春の星座のしし座が見える。

ウ.　秋の星座のやぎ座が見える。

答え

ア

解説

モスクワは日本と同じく北半球にあるので、同じ季節の星座が見える。

問７

七夕に関係する彦星ひこぼしと織姫星おりひめぼしの間にあり、この２つの星を分けているといわれる帯状おびじょうの星の集まりを特になんといいますか。

答え

天の川

解説

彦星はわし座のアルタイル、織姫星はこと座のベガである。はくちょう座のデネブの3つを結ぶと夏の大三角になる。
【夏の大三角】

問８

ある日、星空の観察を行ったところ、南の空に図のような星座が見えました。

（１）この星座の名前を答えなさい。

答え（１）

さそり座

（２）星 X は特に明るく光っていました。この星の名前と色を答えなさい。

答え（２）

名前：アンタレス　色：赤

解説（１）（２）

【さそり座】

（３）時間がたつと、星 X はどの方向に動きますか。動く方向を矢印ア～エから選びなさい。

答え（３）

イ

解説（３）

星は東から西に動く。

（４）１か月後、この星座が同じ位置に見える時刻じこくはどうなりますか。ア～オから選びなさい。

ア.　同じ時刻に見える。

イ.　約１時間早い時刻に見える。

ウ.　約１時間おそい時刻に見える。

エ.　約２時間早い時刻に見える。

オ.　約２時間おそい時刻に見える。

答え（４）

エ

解説（４）

地球は1年で1回公転しているため、星は東から西に1か月で約30°動いて見える
⇒ 1か月後の同じ時刻には、現在より約30°西寄りに見える。地球は1日に1回西から東に自転しているため、星は東から西に1時間で約15°動いて見える
⇒ 1か月後同じ位置に見える時刻は、現在の時刻の約2時間前になる。

問９

地球から見た星の明るさは等級で表されます。等級が１小さくなると明るさは約２.５倍になり、１等星は６等星の１００倍明るく見えます。また、地球から見た星の明るさは、地球から星までの距離とも大きく関係しています。図１は、ある星 X から出た光の一部が広がっていく様子を表したものです。星 X からの距離が２倍になると、星 X から出た光が広がる面積が４倍になるため、Q の位置から見える星 X の明るさは、P の位置から見える星 X の明るさの４分の１倍になります。

（１）ある星 X から地球までの距離を１としたとき、地球から見える星 X の明るさを１００とします。地球から星 X までの距離が２，３，４，５と離はなれていったときの明るさの変化のグラフを図２に書きなさい。ただし、グラフ上の点どうしをなめらかな曲線で結ぶものとします。

答え（１）

解説（１）

距離1：100
距離2：100 × ${\displaystyle \frac{1}{2\times 2}}$ = 25
距離3：100 × ${\displaystyle \frac{1}{3\times 3}}$ = 11 ${\displaystyle \frac{1}{9}}$
距離4：100 × ${\displaystyle \frac{1}{4\times 4}}$ = 6.25
距離5：100 × ${\displaystyle \frac{1}{5\times 5}}$ = 4

（２）ある星 A と星 B は、それぞれを同じ距離から見ると同じ明るさに見えます。また、星 B と地球との間の距離は、星 A と地球との間の距離の４倍です。地球から星 A が１等星の明るさでみえるとき、地球から星 B は何等星の明るさにみえますか。ア～オから最も適切なものを１つ選びなさい。

ア.　２等星とほぼ同じ明るさに見える。

イ.　３等星とほぼ同じ明るさに見える。

ウ.　４等星とほぼ同じ明るさに見える。

エ.　５等星とほぼ同じ明るさに見える。

オ.　６等星とほぼ同じ明るさに見える。

答え（２）

ウ

解説（２）

星A（1等星）の明るさを100とする。星Bの地球からの距離は星Aの4倍なので、星Bの明るさは6.25となる。
6等星の明るさは1等星の100分の1より、1と表すことができる。5等星は 1 × 2.5 = 2.5、4等星は 2.5 × 2.5 = 6.25 となるので、星Bは4等星と考えられる。