理科-4択問題-光-標準

問題1

物体の影ができる理由として最も適切な説明はどれか。

1. 光は周囲に回り込むため、物体の後ろに暗い部分ができるからである。
2. 光は鏡でのみ反射して進むので、鏡がない場所には光が届かず影ができるからである。
3. 光は直進するため、光源から出た光が物体でさえぎられた部分には光が届かず影ができるからである。
4. 影は物体の温度差で発生するもので、光の進み方とは関係ないからである。

問題2

針穴（小さな開口）を通した像が上下逆さまに見える理由として最も適切なものはどれか。

1. 針穴を通ると光が穴で吸収され、残った光だけが上下逆に映るからである。
2. 針穴を通った光線は直進して互いに交差するため、画面上では上の点からの光が下に、下の点からの光が上に届くからである。
3. 針穴を通ると光が鏡のように反射して像が上下逆になるからである。
4. 針穴を通ると光の色が変わり、その結果像が上下逆に見えるからである。

問題3

平面鏡で光が反射するときの正しい関係はどれか。

1. 入射角と反射角は等しい。
2. 反射角は常に90°である。
3. 反射角は入射角の二倍である。
4. 光が鏡に当たると必ず吸収されるため反射角は定義できない。

問題4

鏡面の法線に対する入射角が25°の平面鏡での反射角は何度か。すべての選択肢は角度で答える。

1. 25°
2. 65°
3. 0°
4. 50°

問題5

平面鏡に映る物体の像の特徴として正しい組合せはどれか（3つの特徴を含む選択肢を選べ）。

1. 像は実像で鏡の前方に現れる。像は実物より大きく上下逆である。
2. 像は虚像で鏡の裏側に見え、像の大きさは実物と同じで、像は左右が逆に見える。
3. 像は虚像で鏡の裏側に見えるが、像は実物より小さく、像は倒立している。
4. 像は実像で鏡の裏側に見え、像の大きさは実物と同じで、像は左右が逆に見える。

問題6

凸面鏡に物体を映したときに一般に得られる像の特徴として正しい組合せはどれか。

1. 像は虚像で鏡の裏側に見え、実物より小さく、正立に見える。
2. 像は実像で鏡の前方に集まり、実物より大きく、倒立に見える。
3. 像は虚像で鏡の前方に見え、実物と同じ大きさで、倒立に見える。
4. 像は実像で鏡の裏側に見え、実物より小さく、正立に見える。

問題7

空気から水へ入る光について、進行方向と速さに関する正しい説明はどれか。

1. 光は入射面の法線から遠ざかる方向に曲がり、水中では速く進む。
2. 光は法線の方向に近づくように曲がり（水中で屈折して法線側へ曲がる）、水中では空気より遅く進む。
3. 光は進行方向を変えず、水中でも空気と同じ速さで進む。
4. 光は法線に向かって直進し、その速さは水中で無限に速くなる。

問題8

水面越しに水中の物体が実際より浅く見える理由として最も適切な説明はどれか。

1. 水中から出た光は空気中で法線から外側へ屈折するため、観察者の目には光が上方から来たように見え、物体は浅く見える。
2. 水面で光がすべて反射されるため、深さが短く見える。
3. 水中の光はすべて散乱されるため、深さを正確に判断できなくなる。
4. 水面を通る光は波長が変わり色だけが変わるため、深さが浅く見える。

問題9

発展（中学範囲外を含む）：この設問は屈折率を用いる発展的な光学の扱いを含む。使用する定義・公式・定数は問題文中で確認する。 プリズムに白色光を入れると色ごとに分かれて出てくる現象の名称と、その主な理由として正しいものはどれか。

1. この現象は「回折」と呼ばれ、光が障害物の縁で曲がる度合いが色ごとに異なるためである。
2. この現象は「分散」と呼ばれ、光の色（波長）によって屈折される角度が異なるためである。
3. この現象は「干渉」と呼ばれ、色ごとに位相が異なるために分かれて見える。
4. この現象は「散乱」と呼ばれ、光がプリズムの内部で乱反射するため色に分かれる。

問題10

白色光の下で赤いリンゴが赤く見える主な理由として最も適切なものはどれか。

1. リンゴは赤色に対応する波長の光を主に反射し、それ以外の色を主に吸収するからである。
2. リンゴは全ての光を吸収するため、赤い色が残って見えるからである。
3. リンゴは自分で赤い光を発しているからである。
4. リンゴは青い光だけを透過させるため、表面が赤く見えるからである。