共通テスト(理科) 過去問
令和4年度(2022年度)本試験
問60 (地学基礎(第3問) 問2)

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問題

共通テスト(理科)試験 令和4年度(2022年度)本試験 問60(地学基礎(第3問) 問2) (訂正依頼・報告はこちら)

太陽に関する次の文章を読み、後の問いに答えよ。

高校生のSさんは、太陽の主成分は( ア )であることを学んだ。さらに、太陽の黒点は太陽の自転とともに移動すると聞いたSさんは、その様子を実際に確かめてみたいと考え、a天体望遠鏡の太陽投影板に映した黒点を観察することにした

文章中の下線部aについて、Sさんは6月上旬に、ある黒点を毎日正午に観察した。次の図1は、観察することができた6月4日と6月6日、6月7日の黒点のスケッチをまとめたものである。この図1から、太陽が自転していることが確認できる。この黒点の大きさと、地球から見た太陽の自転周期について、図1からわかることの組合せとして最も適当なものを、後の選択肢のうちから一つ選べ。
問題文の画像
  • 黒点の大きさ:地球の直径の約0.05倍  地球から見た太陽の自転周期:約13日
  • 黒点の大きさ:地球の直径の約0.05倍  地球から見た太陽の自転周期:約27日
  • 黒点の大きさ:地球の直径の約5倍  地球から見た太陽の自転周期:約13日
  • 黒点の大きさ:地球の直径の約5倍  地球から見た太陽の自転周期:約27日

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この過去問の解説 (3件)

01

太陽の黒点の大きさと、地球から観測した太陽の自転周期を図から読み取る問題です。

黒点が3日間で移動した角度から1日あたりの移動量を求め、自転周期を計算します。

また、黒点の大きさは図中の地球の大きさとの比較から読み取ります。

では、問題を見てみましょう。

選択肢4. 黒点の大きさ:地球の直径の約5倍  地球から見た太陽の自転周期:約27日

まず、自転周期を計算で確認します。

図から、黒点は3日間で約40度移動したことが読み取れます。

1日あたりの移動量は 40 ÷ 3 ≈ 13度です。

太陽が1周(360度)するのにかかる日数は 360 ÷ 13 ≈ 27日と計算できます。

 

次に、黒点の大きさは図中の地球と比較すると約5倍と読み取れます。

どちらの値も正しいため、この選択肢は正しいです。

まとめ

・黒点は地球よりも大きく、直径は地球の約5倍程度のものもある。

・地球から観測した太陽の自転周期は約27日。

・実際の自転周期(約25日)より長く見えるのは、地球が公転しているため。

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02

太陽の直径は約139万km、地球の直径は約1.3万km。地球の直径は、太陽の約0.01倍となります。

観察できる黒点は数万km規模で、地球の直径の数倍と考えられます。

そのため、選択肢の「0.05倍」は小さすぎるので、「5倍」が適当となります。

 

太陽の黒点は自転とともに移動します。

図1では、6月4日~6月7日の3日間で黒点が約40°ほど移動しています。

 

太陽は約25日で自転するが、地球も同じ方向に公転しているため、地球から見ると同じ位置に黒点が戻るまでには余分に時間がかかります。そのため、地球から見た太陽の自転周期は約27日となります。

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03

正解は、「黒点の大きさ:地球の直径の約5倍  地球から見た太陽の自転周期:約27日」です。

図1の黒点は3日で約40度弱動いているので、1日あたり約13度、360度で約27日になります。 
また、太陽は地球よりずっと大きく(直径は約109倍)、図1の黒点は太陽の直径に対して数%ほどに見えるため、「地球の直径の約5倍」くらいの大きさが最も近い見積もりになります。

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