理科【基本】太陽
問１ 太陽のようす
□に当てはまる言葉または数を答えなさい。
（１）太陽の直径は、地球の約 \(\boxed{ア}\) 倍、月の約 \(\boxed{イ}\) 倍です。
- 答え（１）
- ア：109 イ：400
- 解説（１）
- 太陽の直径：約140万km
地球の直径：約12万8000km
月の直径：約3500km
（２）太陽は水素やヘリウムガスでできた球体で、熱や光などの巨大なエネルギーをつくり出しています。表面温度は約 \(\boxed{ア}\) ℃で、まわりより温度が低く黒く見える部分を \(\boxed{イ}\) といいます。
- 答え（２）
- ア：6000 イ：黒点
問２ 太陽の動き
□に当てはまる言葉または数を答えなさい。
（１）1日の動き
① 太陽が1日かかって、\(\boxed{ア}\) から \(\boxed{イ}\) へ空を1周する運動を、太陽の \(\boxed{ウ}\) といいます。
- 答え（１）- ①
- ア：東 イ：西 ウ：日周運動
- 解説（１）- ①
- 地球が1日かけて西から東に1回自転していることで起こる、見せかけの運動。太陽自体は動いていない。
② 太陽が地平線（水平線）から出るときを \(\boxed{ア}\) 、太陽が地平線（水平線）に沈んだときを \(\boxed{イ}\) といいます。\(\boxed{ア}\) から \(\boxed{イ}\) までが \(\boxed{ウ}\)、\(\boxed{イ}\) から \(\boxed{ア}\) までが \(\boxed{エ}\) になります。
- 答え（１）- ②
- ア：日の出 イ：日の入り ウ：昼 エ：夜
③ 図のように、地平線（水平線）と太陽を見通した方向の線がつくる角度を \(\boxed{ }\) といいます。
- 答え（１）- ③
- 太陽高度
④ 太陽が1日のうちで最も高い位置にあるときを \(\boxed{ア}\) といいます。このとき、太陽は \(\boxed{イ}\) にあります。
- 答え（１）- ④
- ア：南中 イ：真南
- 解説（１）- ①②③④
- 【太陽の日周運動】
⑤ 日本では、兵庫県明石市で太陽が南中する時刻を \(\boxed{ア}\) としています。明石市より東では \(\boxed{イ}\) に、明石市より西では \(\boxed{ウ}\) に南中します。
- 答え（１）- ⑤
- ア：正午 イ：午前 ウ：午後
- 解説（１）- ⑤
- 経度1度あたりの南中時刻のずれは4分
360°/24時間 = 15°/時間 = 1°/4分
⑥ 地面に垂直に立てた棒の影は、太陽が東から西へ動くにつれて、\(\boxed{ア}\) から \(\boxed{イ}\) へ動きます。太陽が南中したとき、最も短い影が \(\boxed{ウ}\) にできます。
- 答え（１）- ⑥
- ア：西 イ：東 ウ：真北
- 解説（１）- ⑥
- 【太陽の位置と影の位置の関係】
太陽の反対に影ができる。
【太陽高度と影の長さの関係】
・太陽高度が高いほど影の長さは短くなる。
・太陽と棒の頂点を通る直線と地面のつくる角度が45°のとき、棒の長さと棒の影の長さは等しくなる。
（２）1年の動き
① 太陽の南中高度、昼夜の長さ、日の出・日の入りの方位などは季節によってちがいます。これは、地球が \(\boxed{ア}\) をかたむけて、太陽のまわりを \(\boxed{イ}\) しているためです。
- 答え（２）- ①
- ア：地軸 イ：公転
- 解説（２）- ①
地球は1日に1回自転しながら、太陽のまわりを1年かけて公転している。
② 太陽の南中高度が最も高くなるのは \(\boxed{ア}\) の日で、最も低くなるのは \(\boxed{イ}\) の日です。春分・秋分の日は太陽は \(\boxed{ウ}\) の真上にあり、南中高度は同じになります。
- 答え（２）- ②
- ア：夏至 イ：冬至 ウ：赤道
- 解説（２）- ②
- 【太陽の南中高度の変化】
※南中高度
夏至：最も高い
冬至：最も低い
③ 春分・秋分の日の太陽は、真東からのぼり真西に沈みます。日の出・日の入りは、夏至の日が最も \(\boxed{ア}\) 寄りになり、冬至の日が最も \(\boxed{イ}\) 寄りになります。
- 答え（２）- ③
- ア：北 イ：南
- 解説（２）- ③
- 【日の出・日の入りの位置】
夏至：最も北寄り
春分・秋分：ほぼ真東・真西
冬至：最も南寄り
④ 春分・秋分の日は、太陽が赤道の真上にあるため、地球上のどの場所も昼と夜の長さがほぼ12時間ずつになります。夏至の日は、太陽が \(\boxed{ア}\) の真上にあるため、\(\boxed{イ}\) の地方ほど昼が長くなります。冬至の日は、太陽が \(\boxed{ウ}\) の真上にあるため、\(\boxed{イ}\) の地方ほど昼が短くなります。
- 答え（２）- ④
- ア：北回帰線 イ：北 ウ：南回帰線
- 解説（２）- ④
- 【昼の長さ】
夏至：北の土地ほど長い
春分・秋分：どこもほぼ12時間
冬至：南の土地ほど長い
⑤ 図は季節ごとの日影曲線を表しています。直線となっているA は \(\boxed{ア}\) と \(\boxed{イ}\) の日です。B は \(\boxed{ウ}\) の日で、C は \(\boxed{エ}\) の日です。
- 答え（２）- ⑤
- ア：春分 イ：秋分 ウ：夏至 エ：冬至
（アとイは順不同）
- 解説（２）- ⑤
- 【日影曲線】
垂直に立てた棒の影の先の動きで、太陽と反対の方向に動く
① 天球
② 真上から
春分・秋分：直線になり、影の先は西から東へ動く
夏至：日の出・日の入りの位置が真東より北寄りになるため、このとき影の先は南側にある。南中時の影は最も短い。
冬至：太陽の位置が常に南寄りになるため、影はいつも北側にある。南中時の影は最も長い。
（３）地球各地の太陽の動き
① 北緯 \(\boxed{ア}\) 度では、太陽が地平線と平行に \(\boxed{イ}\) 方向に動いて1周します。
- 答え（３）- ①
- ア：90 イ：右
② 北緯 \(\boxed{ア}\) 度では、\(\boxed{イ}\) の日は太陽が沈まず、\(\boxed{ウ}\) の日は昇りません。
- 答え（３）- ②
- ア：66.6 イ：夏至 ウ：冬至
③ 北緯 \(\boxed{ア}\) 度では、夏至の日は太陽は \(\boxed{イ}\) を通ります。
- 答え（３）- ③
- ア：23.4 イ：天頂
④ 緯度 \(\boxed{ア}\) 度では、太陽は地平線から \(\boxed{イ}\) に昇り、\(\boxed{イ}\) に沈みます。
- 答え（３）- ④
- ア：0 イ：垂直
⑤ 南半球での太陽は、東から \(\boxed{ア}\) の空を通って西へ移動します。1年の中で太陽高度が最も高いのは \(\boxed{イ}\) の日で、最も低いのは \(\boxed{ウ}\) の日です。
- 答え（３）- ⑤
- ア：北 イ：冬至 ウ：夏至
- 解説（３）- ⑤
- 南半球では、夏至のころは冬、冬至のころは夏である。
- 解説（３）
太陽は地平線と平行に動く。
北緯66.6°では、夏至の日は太陽は沈まず、冬至の日は太陽は出ない。南緯66.6°では逆になる。
北緯23.4°では夏至の日に、南緯23.4°では冬至の日に太陽は天頂を通る。
太陽は地平線に垂直に出入りをする。春分・秋分は天頂を通り、夏至は北中、冬至は南中する。
※北半球では太陽は右に、南半球では左に動いて見える！
問３ 地温と気温の変化
□に当てはまる言葉または数を答えなさい。
（１）1日の変化
① 太陽の放射熱はまず \(\boxed{ア}\) をあたため、\(\boxed{ア}\) からの放射熱が \(\boxed{イ}\) をあたためます。
- 答え（１）- ①
- ア：地面 イ：空気
- 解説（１）- ①
- 太陽の放射熱は空気をほとんどあたためず、地面を直接あたためる。この熱は地面から空気中に放射される。地面の放射熱は太陽の放射熱とは性質が異なるため、空気をあたためることができる。
② 太陽高度が高いほど、同じ面積に当たる光の量は \(\boxed{ }\) くなります。すなわち、地面が受け取る熱の量も \(\boxed{ }\) くなります。
（□には同じ言葉が入ります）
- 答え（１）- ②
- 多
- 解説（１）- ②
③ 晴れた日に地温と気温が最高になる時刻は、正午よりあとになります。太陽高度は南中となる \(\boxed{ア}\) 頃にもっとも高くなり、地面が受け取る熱の量が最も多くなります。しかし、地面はあたためられるのに時間がかかるため、地温が最高になるのは午後 \(\boxed{イ}\) 時頃です。気温は地面によって空気があたためられることによって上がるため、さらに時間がかかり、午後 \(\boxed{ウ}\) 頃最高になります。
- 答え（１）- ③
- ア：正午（12時） イ：1 ウ：2
④ 地温・気温が最低になるのは \(\boxed{ }\) の前です。
- 答え（１）- ④
- 日の出
⑤ 1日の地温や気温の最高と最低の差を日較差といいます。地温と気温の日較差をくらべると、 \(\boxed{ア}\) よりも \(\boxed{イ}\) のほうが大きくなります。
- 答え（１）- ⑤
- ア：気温 イ：地温
- 解説（１）- ⑤
- 地面：あたたまりやすく冷めやすい
空気：あたたまりにくく冷めにくい
【最高温度】地温 ＞ 気温
【最低温度】地温 ＜ 気温
よって、日較差は地温のほうが大きい。
※くもりや雨の日は、地温・気温の日較差が小さくなる
（２）1年の変化
① 1年で地温が最も高くなるのは \(\boxed{ア}\) 月頃で、最も低くなるのは \(\boxed{イ}\) 月頃です。
- 答え（２）- ①
- ア：7 イ：1
② 1年で気温が最も高くなるのは \(\boxed{ア}\) 月下旬から \(\boxed{イ}\) 月上旬で、最も低くなるのは \(\boxed{ウ}\) 月下旬から \(\boxed{エ}\) 月上旬です。
- 答え（２）- ②
- ア：7 イ：8 ウ：1 エ：2
- 解説（２）
- 太陽の南中高度が最も高くなるのは夏至のころ、最も低くなるのは冬至のころである。日変化と同じように、年変化でも南中高度、地温、気温の最高・最低になる時期はずれる。
問４
日本のある地点で、ある晴れた日の朝8時から夕方4時（16時）まで1時間ごとに太陽が見られた方位と、太陽の方向と地面が作る角度の変化を観察しました。図はその結果をまとめたものです。
（１）太陽の方向と地面が作る角度のことを何といいますか。
- 答え（１）
- 太陽高度
（２）太陽が真南にきたときのことを何といいますか。
- 答え（２）
- 南中
（３）この日の（２）の高さは何度ですか。
- 答え（３）
- 78°
- 解説（３）
グラフより78°
（４）この観測した日の季節は、春夏秋冬のいつですか。
- 答え（４）
- 夏
- 解説（４）
- 【太陽の南中高度の計算式（北半球）】
| 夏至 | 90 – その土地の北緯 + 23.4 |
| 春分・秋分 | 90 – その土地の北緯 |
| 冬至 | 90 – その土地の北緯 – 23.4 |
東京は北緯36°（覚えておこう！）
春分・秋分の南中高度は 90 – 36 = 54(°)
夏至の南中高度は 54 + 23.4 = 78.4(°)
この日の南中高度は78°で夏至の日に最も近いことから、夏と考えられる。
※日本の国土は東経120°～150°、北緯20°～45°の間にあり、東経135°、北緯35°が日本のほぼ真ん中を通っている。
（５）同じ日、地面に立てた棒の影の先端の動きを、朝8時から夕方4時（16時）まで記録しました。最も適当なものをア～エから1つ選びなさい。
- 答え（５）
- イ
- 解説（５）
- 夏至に近い日の太陽は、日の出・日の入りが春分の日よりも北寄りになる。影は太陽と逆の動きをするので、日の出・日の入りは南寄りになる。南中のとき影は最も短くなる。
（６）地面についての説明の中で正しいものをア～オから2つ選びなさい。
ア. 日なたの地面は、うす暗い。
イ. 日かげの地面は、ひんやりとしていてしめっている。
ウ. くもりの日の地面の温度は高くなり、晴れている日の地面の温度はそれほど高くならない。
エ. 地面の温度は、日なたよりも日かげのほうが高い。
オ. 地面の温度は、太陽の光があたっている時間が長いところほど高い。
- 答え（６）
- イ、オ
- 解説（６）
- ア：日なたは太陽があたっている場所なので明るい ⇒ ×
ウ、エ：地面の温度は太陽の光があったている時間が長いところほど高い ⇒ ×
問５
春分の日に北緯35.7度の場所で、図1のようなそう置を水平な地面に置き、棒の影の先端の位置を午前9時から午後3時まで1時間ごとに記録しました。図2の赤線は、観測の結果を結んだ線です。
（１）午前10時の棒の影の先端の位置を、図3のア～ウから1つ選びなさい。
- 答え（１）
- ア
- 解説（１）
- 影は太陽とは逆に西から東へ動く。イは12時と考えられるので、午前10時の影の先端は、イより西側のア。
（２）太陽が真南を通ることを何といいますか。
- 答え（２）
- 南中
（３）図4において、太陽が真南に来たときの高度を調べるにはどこの角度を測ればよいですか。ア～ウから1つ選びなさい。
- 答え（３）
- イ
- 解説（３）
- 観測点は棒の先端と考える
棒と影がつくる三角形では、角イが南中高度となる。
（４）夏至の日に、同じ場所で同じ観測を行いました。
① 棒の影の先端の変化として適当なものをア～エから1つ選びなさい。ただし、図中の破線は春分の日の結果です。
- 答え（４）- ①
- エ
- 解説（４）- ①
- 夏至の日の南中の影は春分の日より短く、日の出・日の入りの影は南寄りになる。
② 太陽の南中高度は何度ですか。ただし、地軸の傾きは23.4°とします。
- 答え（４）- ②
- 77.7度
- 解説（４）- ②
- 夏至の日の南中高度
= 90 – 緯度 + 23.4
= 90 – 35.7 + 23.4 = 77.7(°)
（５）図5は、地球が太陽のまわりを回っているようすを表したものです。
① 地球が太陽のまわりをまわる向きは、図5のアとイのどちらですか。
- 答え（５）- ①
- ア
- 解説（５）- ①
- 地球が太陽のまわりをまわる向き（地球の公転の向き）は反時計回り。
② 図5の A ～ D のうち、冬至の日の地球の位置を選びなさい。
- 答え（５）- ②
- B
- 解説（５）- ②
- 冬至の日は、北半球側の地軸が太陽から遠ざかっている。
- 解説（５）- ①、②
③ 図6は、北緯35.7度での冬至の日の太陽の通り道を表したものを、ア～エから1つ選びなさい。ただし、図中の破線は同じ場所の春分の日の太陽の通り道を表したものです。
- 答え（５）- ③
- ウ
- 解説（５）- ③
- 冬至の日は日の出・日の入りの位置が南寄りになる。
問６
日の出、日の入りについて正しく表しているものを、ア～ウからそれぞれ1つずつ選びなさい。
- 答え（６）
- 日の出：ア 日の入り：ア
問７
太陽の動きを調べるため、図1のように水平な地面に長さ1mの棒を垂直に立て、地面にうつる影のようすを午前8時から午後4時まで2時間おきに記録しました。その時のようすは図2のようになりました。
（１）図1の A ～ D は方位を表しています。北と東を表しているのはどれですか。A ～ D からそれぞれ選びなさい。
- 答え（１）
- 北：D 東：C
- 解説（１）
- 影は西から北を通って東に移動する。
（２）朝や夕方のほうが昼に比べて長い影が観察されました。その理由を簡単に説明しなさい。
- 答え（２）
- 太陽の高度が低いから
- 解説（２）
（３）太陽の動きを観察したと考えられる場所を、ア～エから選びなさい。また、その理由も簡単に説明しなさい。
ア. 沖縄県
イ. 広島県
ウ. 兵庫県
エ. 北海道
- 答え（３）
- エ、12時の影が真南より東寄りのため、兵庫県より東の場所と考えられるから
- 解説（３）
- 兵庫県明石市（東経135°）で太陽は正午（12時）に南中する。明石市より東では午前に、西では午後に南中する。
（４）この観察をしたのはいつ頃であると考えられますか。ア～エから選びなさい。
ア. 元旦
イ. 夏至
ウ. 秋分の日
エ. 冬至
- 答え（４）
- ウ
- 解説（４）
- 【影の動き】
（５）影の長さが1mのとき、太陽の高度は何度ですか。
- 答え（５）
- 45度
- 解説（５）
- 棒の長さと影の長さが等しいとき、太陽高度は45°になる。
問８
南半球では太陽の動きはどのようになりますか。ア～エから選びなさい。
ア. 太陽は東からのぼり、南の空を通って、西に沈む。
イ. 太陽は東からのぼり、北の空を通って、西に沈む。
ウ. 太陽は西からのぼり、南の空を通って、東に沈む。
エ. 太陽は西からのぼり、北の空を通って、東に沈む。
- 答え
- イ
- 解説
