大学入学共通テスト(理科) 過去問
令和4年度(2022年度)本試験
問67 (物理(第1問) 問2(2))
問題文
図2(a)のように、垂直に矢印を組み合わせた形の光源とスクリーンを、凸レンズの光軸上に配置したところ、スクリーン上に光源の実像ができた。スクリーンは光軸と垂直であり、F、F′はレンズの焦点である。スクリーンと光軸の交点を座標の原点にして、スクリーンの水平方向にx軸をとり、レンズ側から見て右向きを正とし、鉛直方向にy軸をとり上向きを正とする。光源の太い矢印はy軸方向正の向き、細い矢印はx軸方向正の向きを向いている。このとき、観測者がレンズ側から見ると、スクリーン上の像は( ア )である。
次に図2(b)のように、光を通さない板でレンズの中心より上半分を通る光を完全に遮(さえぎ)った。スクリーン上の像を観測すると、( イ )。
このページは閲覧用ページです。
履歴を残すには、 「新しく出題する(ここをクリック)」 をご利用ください。
問題
大学入学共通テスト(理科)試験 令和4年度(2022年度)本試験 問67(物理(第1問) 問2(2)) (訂正依頼・報告はこちら)
図2(a)のように、垂直に矢印を組み合わせた形の光源とスクリーンを、凸レンズの光軸上に配置したところ、スクリーン上に光源の実像ができた。スクリーンは光軸と垂直であり、F、F′はレンズの焦点である。スクリーンと光軸の交点を座標の原点にして、スクリーンの水平方向にx軸をとり、レンズ側から見て右向きを正とし、鉛直方向にy軸をとり上向きを正とする。光源の太い矢印はy軸方向正の向き、細い矢印はx軸方向正の向きを向いている。このとき、観測者がレンズ側から見ると、スクリーン上の像は( ア )である。
次に図2(b)のように、光を通さない板でレンズの中心より上半分を通る光を完全に遮(さえぎ)った。スクリーン上の像を観測すると、( イ )。
- 像のy>0の部分が見えなくなった
- 像のy<0の部分が見えなくなった
- 像の全体が暗くなった
- 像にはなにも変化がなかった
正解!素晴らしいです
残念...
この過去問の解説 (2件)
01
光は水平方向だけでなく、全方向へ拡散されています。
そのため、レンズの上半分を覆っても、下半分を通ってスクリーンへ投影されます。
ただし、レンズを通る光の総量がレンズの覆われた分減るため、像が暗くなります。
部分的に見えなくなることは無いため誤りです。
部分的に見えなくなることは無いため誤りです。
これが正解です。
像が暗くなるので「変化がない」は誤りです。
参考になった数0
この解説の修正を提案する
02
解答 像の全体が暗くなった
解説
レンズの一部を隠しても像は欠けません。
これは有名な事実なので覚えておくべきですが、
その場で考えることもできます。
光源の上端(矢印の先)については
「上端→レンズ中央→スクリーン」や
「上端→手前の焦点F→レンズ下部→光軸に平行に進んでスクリーンへ」
の経路があるため、像ができます。
光源の下端については
「下端→レンズ中央→スクリーン」や
「下端→光軸に平行に進んでレンズ下部へ→奥側の焦点F'→スクリーン」
の経路があるため、像ができます。
像は欠けませんが経路自体は減るので
スクリーンに届く光は減少して暗くなります。
よって答えは 像の全体が暗くなった となります。
この選択肢が正解となります。
参考になった数0
この解説の修正を提案する
前の問題(問66)へ
令和4年度(2022年度)本試験 問題一覧
次の問題(問68)へ