共通テスト(理科) 過去問
令和7年度(2025年度)追・再試験
問63 (地学基礎(第3問) 問3)

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問題

共通テスト(理科)試験 令和7年度(2025年度)追・再試験 問63(地学基礎(第3問) 問3) (訂正依頼・報告はこちら)

太陽系の天体に関する次の問いに答えよ。

次の図1のa〜cは、地球と木星、天王星について、横軸に太陽からの距離をとり、縦軸に半径、平均密度、公転周期のいずれかを示したものである。縦軸は、いずれも地球を1とする値で示してある。a〜cの縦軸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
  • a:半径  b:平均密度  c:公転周期
  • a:半径  b:公転周期  c:平均密度
  • a:平均密度  b:半径  c:公転周期
  • a:平均密度  b:公転周期  c:半径
  • a:公転周期  b:半径  c:平均密度
  • a:公転周期  b:平均密度  c:半径

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この過去問の解説 (2件)

01

この問題は、地球・木星・天王星の特徴をもとに、グラフの縦軸が何を表しているかを判断する問題です。

選択肢5. a:公転周期  b:半径  c:平均密度

グラフaでは、

・地球:約1

・木星:約12

・天王星:約84

という値になっています。

これは、それぞれの惑星の公転周期(地球=1年)と一致します。太陽から遠い惑星ほど公転する道のりが長くなり、公転周期も長くなります。これは、ケプラーの第3法則によるものです。

よって、a=公転周期となります。

 

グラフbでは、

・地球:約1

・木星:約11

・天王星:約4

となっています。これは、それぞれの惑星の半径と一致します。木星は太陽系最大の惑星なので、半径が非常に大きいことが分かります。

よって、b=半径となります。

 

グラフcでは、

・地球:約1

・木星:約0.25

・天王星:約0.25

となっています。これは、それぞれの惑星の平均密度と一致します。地球は、岩石や金属を主成分とする地球型惑星なので密度が高く、木星や天王星は水素やヘリウム、氷を主成分とする木星型惑星・天王星型惑星であるため、平均密度は地球より小さくなります。

よって、c=平均密度となります。

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02

図1には地球(約1天文単位)・木星(約5天文単位)・天王星(約20天文単位)の3点が、縦軸の量ごとに異なる値を示しています(地球=1)。

グラフの数値を各惑星の実際の特徴と照らし合わせることで、a・b・cが何を表すかを特定できます。

では、問題を見てみましょう。

選択肢5. a:公転周期  b:半径  c:平均密度

グラフaの値(地球≈1・木星≈12・天王星≈84)はケプラーの第3法則(距離の3乗∝周期の2乗)による公転周期と一致します。

グラフbの値(地球≈1・木星≈11・天王星≈4)は惑星の半径(木星≈地球の11倍・天王星≈4倍)と一致します。

グラフcの値(地球≈1・木星≈0.25・天王星≈0.25)はガス惑星の低い平均密度(地球の約1/4)と一致します。

そのため、この選択肢は正しいです。

まとめ

・公転周期:ケプラーの第3法則より距離が遠いほど大幅に長くなる。

・半径:ガス惑星は半径が大きい。

・平均密度:ガス惑星は主にガス・氷でできており、密度が低い。

→岩石惑星(地球)は小さく高密度、ガス惑星は大きく低密度という対比が重要。

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