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埼玉県立高校 過去問対策

埼玉県立高等学校共通入試問題過去問研究

2016年度埼玉県立高校前期共通理科入試問題は 例年通り大問5題構成。1.小問集合11 2.雲のでき方と空気中の水蒸気の変化 3.生物と食物連鎖  4.電解質の水溶液の性質 5. 光の性質 が出題されました。 

今回は5. 光の性質を解説します。

埼玉県立高校 物理分野問題  5.光の性質 問題

中学理科光の性質
光の屈折

解説解答


 

問1 解説解答

問1 光が台形のガラスから空気中へ進むときの屈折角を記号を使って解答欄の図に書き入れなさい。なお、図5中の・・・・・は、ガラスと空気中の境界面に垂直な線を表します。
解説解答
光がガラスの境界面に垂直に入射するとき、境界面で屈折は起こらず光は直進する。ガラス面から空気中へ斜めに入射するとき境界面に近づくように屈折する。

したがって 入射角と屈折角は図の通り
入射角
問2 解説解答 
問2 図6は、実験2において、光源P点をでて凸レンズのQ点に進んだ光の道すじを模式的に示したものです。P点からQ点に進んだ光は、その後、どのように進みますか。その光の進む道筋として最も適切なものを、図6中のア~エの中から一つ選び、その記号を書きなさい。
解説解答
 凸レンズ
凸レンズの三基本光線

1.軸に平行な光は焦点を通る。

2.レンズの中心を通る光は直進する。

3.焦点を通る光は、軸に平衡に進む。

また、光源が焦点距離の2倍のとき、レンズを通る光は焦点距離の2倍の所の集まるので、右図の通り



答  ウ
問3 解説解答 
問3 実験2について、次の(1),(2)に答えなさい。

(1) 使用した凸レンズの焦点距離は何cmか求めなさい。
解説解答
光源が焦点距離の2倍のとき、レンズを通る光は焦点距離の2倍の所の集まることから、表から「光源から凸レンズまでの距離が30cmで、光源からスクリーンまでの距離が60cmのとき、」光源から凸レンズまでの距離 = 凸レンズからスクリーンまでの距離になる。

よって 焦点距離 = 30÷2 = 15cm


答  15cm


(2) 表中の①は何cmか求めなさい。
焦点距離
解説解答
光源から焦点までの距離と焦点からスクリーンまでの距離は反比例することから

(20 - 15)×(80 - 20 - 15) = (40 - 15)×(① - 40 - 15)

(① - 40 - 15) = 5×45÷25 = 9

① = 9 + 55 = 64

答   64cm
問4 解説解答 
問4 実験2の(4)において、光源から20cmのところに凸レンズを置き、スクリーンの位置を調整してスクリーンに蔵をうつしました。光源から見たスクリーンにうつる像として最も適切なものを、次のア~エの中から一つ選び、その記号を書きなさい。
スクリーンに映った像
解説解答
焦点距離は15cm。

光源から20cmのところに凸レンズをおいているので、

光源から焦点までの間の距離は  20 - 15 = 5cm

光源が焦点距離の2倍の位置と焦点の間にあるとき、スクリーンに映る像は実物より大きい倒立の実像。

したがって イ


答   イ
問5 解説解答 
問5 実験3に関する次の(1),(2)に答えなさい。

(1)実験3の結果をもとに、「水中に潜って目を開けると、空気中に比べて見えにくい。」ことについて、屈折の現象から次のようにまとめました。文中の[       ]にあてはまる語句を書きなさい。

[ 実験3の結果から、水中での凸レンズの焦点距離は空気中に比べて[      ]と考えられる。ヒトの目は、陸上(空気中)ではちょうど網膜上に像を結ぶしくみになっているが、水中では目に入る光が実験3のように曲がりにくくなるので、網膜上に像を結ぶことができなくなり、見えにくくなると考えられる。]
(1) 解説解答
光が空気→水・ガラスへと進むとき 入射角 > 屈折角 となるように進むので、水中での凸レンズの焦点距離は空気中に比べて長くなる。

答   長くなる


(2) ゴーグルをつけて水中に潜ると、空気中と同じように見えます。それはなぜですか。実験3の屈折の現象から考えられる理由を、「ゴーグルをつけて水中に潜ると」に続けて書きなさい。
(2) 解答
「ゴーグルをつけて水中に潜ると」目とゴーグルの間に空気が入っているので、目に光り芳賀射るとき、空気中と同様に光が屈折するから。


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