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問題【理科】光の性質とレンズ

2022.09.12

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42都道府県から生徒が集う西日本有数の予備校・高松高等予備校と朝日新聞が、高校受験に役立つページを用意しました。各教科の問題と解答はもちろん、各問についての解説も充実していて、手応えはバツグン。保護者の皆さんも中学生向けと侮らず、ぜひお子さんとチャレンジしてみてください。

問題 孝雄君は雨上がりの空にかかる虹を見て、光について興味を覚え、調べた。これについて、あとの問いに答えなさい。

問題【理科】光の性質とレンズ

(1) 次の文章は光の性質ついての孝雄君と理佳さんの会話である。( ① )~( ④ )にあてはまる語句を書け。ただし、( ② )、( ③ )については、赤色または紫色のいずれか一つ選び、その色を書け。

孝雄:雨上がりの空に大きな虹が見えました。虹がどうやってできるかを、パソコンで調べてみると、太陽の光は様々な色の光が混ざった白色光で、太陽の光が水滴に入ると混ざっていた光が、それぞれ異なる角度で( ① )して、分かれて進むため虹が見えるそうです。図1は、水滴に入ってきた太陽の光のうち、赤色と紫色の水滴での光の進み方を示しています。それぞれの光は水滴内面で反射した後、再び( ① )して空気中にでます。このとき、赤色の光が地上となす角は42.7度、紫色は、40.3度くらいになると書いていました。

理佳:そのために虹を見ると、外側が( ② )、内側に( ③ )が見えるのですね。虹のことを調べるために使ったパソコンにも、光ファイバーが使われていますね。これは( ④ )を利用したものです。

孝雄:そうですね。私たちの身のまわりでも光の現象によって起こることや、その性質を利用したものがあります。例えば、黄色の傘(かさ)は、黄色の光を反射し、それ以外の光を吸収するために黄色に見え、カメラはレンズによる光の( ① )を利用していますね。

(2) 図2のように、スタンドを用意して、コップの中にコインを入れて、コインの中心と凸レンズの中心は一致するように、コインから30cmの高さに凸レンズを固定した。このとき、凸レンズからさらに上側にあるスクリーンには鮮明な実像が映り、その実像の大きさは、コインの大きさと同じであった。コインからスクリーンまでの高さは何cmか。また、凸レンズの焦点距離は何cmか。

(3) 凸レンズの高さは変えないで、図2のコップの中に水を入れた。下の文は、このときに鮮明な像が映るときのスクリーンの高さとスクリーンに映る像の大きさについて述べたものである。( ⑤ )、( ⑥ )にあてはまる語句をそれぞれ一つずつ選べ。

コップに水を入れると、コインが浮き上がって見えるので、鮮明な像が映るときのスクリーンの高さは、水を入れていないときよりも(⑤ 高く 低く)しなければならない。また、スクリーンに映る像の大きさは、水を入れていないときよりも、(⑥ 大きくなる 変わらない 小さくなる)。

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