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【須磨学園中学過去問解説】2021年度 理科 第2回 大問3

須磨学園中過去問 2021年度 理科 第2回 大問3

問題文をそのまま掲載すると著作権上問題となるため、学校サイトの過去問PDFを見てください。そしてまず自分で解いてみてから以下の解説を読んでください。

光に関する問題です。作図によって光の道筋を正確にかけるかがポイントとなります。カーブミラーに映るウインカーの方向はややこしいですが、落ち着いて考えればわかると思います。

問1 難易度:★☆☆☆☆

太陽の光や蛍光灯の光などの白色光はいろんな色の光が混じったものです。「夕焼けや朝焼けの太陽が赤く見える」のは、斜めに地球に入ってきた光がよりたくさんの空気を通り抜けてくる過程で、赤色以外の光が散乱してしまうからです。赤色の光は散乱しにくいので、まっすぐ届くのです。

問2 難易度:★★☆☆☆

LEDと白熱電球のエネルギー内訳

それぞれから出る光エネルギーは同じなので1とすると、LEDでは2の電気エネルギーが必要です。白熱電球はLEDの5倍のエネルギーを必要とするので、10の電気エネルギーが必要です。

「白熱電球やLEDは電気エネルギーを光エネルギーと熱エネルギーとに変換しています」とあるので、白熱電球から出る熱エネルギーは9、LEDから出る熱エネルギーは1です。よって、白熱電球から発生する熱エネルギーは LEDから発生する熱エネルギーの9倍となります。

問3 難易度:★★★☆☆

(a)平らな鏡では、鏡面について対称な位置にある点をそれぞれA’、B’、C’、D’として図中に表すと分かりやすくなります。下図より、A’とD’は観測できないことがわかります。

光の反射(平らな鏡)
平らな鏡の場合

(b)凸面鏡の場合、入射角=反射角であることを利用すると、見ることのできる範囲は下図の通りです。A~Dのすべての点を観測できます。

光の反射(凸面鏡)
凸面鏡の場合

問4 難易度:★★★☆☆

もし鏡の中でなく、普通に図2のような車を見たとすると、車は向かって右、つまり左のウインカーを点けていますね。しかし、これは鏡像なので、実際には点いているのは右のウインカーです。交差点の左からくる車が、右折しようとしているのですから、手前に曲がり、近づいてくることになります。

また、凸面鏡は問3(b)から分かるように、広い範囲を映すことができます。

問5 難易度:★★☆☆☆

入射角=反射角が成り立つように光の道筋をかきこむと、下図のようになります。

再帰性反射

光が出された方向に返っていくような反射のしかたをするのは。②のように2枚の鏡を直角に置いたときだとわかりますね。

 

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