第1問 地球に関する次の問い(A~C)に答えよ。 - JS日本の学校

地

第 1 問   地 球 に関す る次 の問い ( A 〜 C ) に 答えよ。

〔 解答番号 1  〜 E6コ〕 (配 点  20)

A   地 球 の活動 に関 して, 次 の図 1 を もとに, 下 の問い( 問1 ・ 問 2 ) に 答えよ。

図   1

間 1   図 1 中 の ・印 は, 地 球 のあ る活動 の位 置 を示 して いる。 地 球 の この活 動 と

公 Ｈ

的 学

全

I

して最も適当なものを,次の0〜④のうちから一つ選べ。   1

① ホットスポットにある活火山

② ホットスポット以外にある活火山

③ 深さ100臨 1より浅い地震

④ 深さ1001t111よ り深い地震

●・

●.

・・ギ ・・ ・

総 就 F.

十‑ 28 ‑一 ( 2 6 0 9 ‑ 2 8 )

間 2   前 ページの図 1 中の△印で示された地点A 〜 D に ついて述べた文 として

誤つているものを,次の0〜④のうちから一つ選べ。   2

0 地 点 Aは ,地 層や岩体が変形 し複雑な地質構造 をもつ造 山帯 にある。

② 地 点 Bは ,二 つのプレー トの衝突によって形成された大山脈にある。

③ 地 点 Cは ,新 しいプレー トが生成されているところにある。

④ 地 点 Dは ,現 在,造 山運動が起 こっていないところにある。

一‑ 29 ‑一 _(2609‑29)

地 学 I

B   ア イソスタシーに関する次の文章を読み,下 の問い(問3・ 問 4)に答えよ。

マン トルよ りも密度の小さい地殻は,水 に浮かぶ木片のようにマン トルの上に 浮かんでいる。地殻 とマン トルの境界である   ア   の 深さは, 標 高が高い山脈

の 下ではE イコなっている。このつり合いをアイソスタシーという。( a ) 二 旦

ンジナ ビア半島では氷期の厚 い氷 ( 氷床) がとけ,   とけた氷の重 さだけ軽 くなった た め に,ア イ ソス タ シーが成 り立 つ よ うに,地 殻 が隆起 を続 けて い る。

問 3 上 の文章 中の空欄  ア   ・ Eコ に入れ る語の組合せ として最 も適 当

なものを,次の0〜④のうちから一つ選べ。   3

0   モ ホ ロビチ ッチ不連続面 ( モホ不連続面)         浅   く

②  モ ホ ロビチ ッチ不連続面 ( モホ不連続面)         深   く

③ 為達―ベニォフ面(帯 )      浅  く

④ 和達―ベエオフ面(帯 )      深  く

ア

一‑ 30 ‑一

( 2 6 0 9 ‑ 3 0 )

問 4 前 ペー ジの文章中の下線部(a)に関連 して,あ る大陸の氷床が とけた場合の 地殻の隆起量を推定 してみよう。次 の図 2に 示すよ うに, この大陸の地殻 の 厚 さを 40 knl,氷期 にお ける氷床 の厚 さを 3.3 klllとす る。問氷期 に大陸 の 氷床がすべて とけて地殻が隆起 し,再 びアイ ソスタ シーが成 り立 った とす る。 アイ ソスタシーが成 り立っている場合,破 線 の深 さでの圧 力が等 しいの で,底 面積が等 しい太枠 で囲まれた二つの柱 Xと Yの 質量 は等 しい。 この ときの地殻 の隆起 量 ガ は何 輸1と な るか。最 も適 当な数値 を,下 の0〜 ④ の うちか ら一つ選べ。ただ し,マ ン トル の密度 を 3.3g/cm3,地 殻 の密度 を 2.7g/cn13,氷床の密度 を 0。93g/cm3と す る。  4 klll

間氷期

3。3klll

40klu

晋!摯 :革 材 酵i【 筆設輩/C亜母 】 1将 :携 i革 翌 酵鶴翌慧″ llllil)

0 0。33 ② O,93 ③ l.08 02.78

氷床(は98査/IⅢ')

地殻 (2.7g/cm3) 地殻 (2.7g/cm3)

‑ 3 1 ‑ ( 2 6 0 9 ‑ 3 1 )

地 学 I

C   大 地 の変形 に関す る次 の文章 を読み, 下 の問い ( 問5 。 問 6 ) に答えよ。

地層や岩石 は, 大 きな力を受 けると, さ まざまな変形 を示す。お もに水平方向 の圧縮 の力で生 じる変形 には   ウ   や E エ コ などがあ り, 引 っぱ りの力で生 じる変形 には   オ   な どがある。

日本列島中央部 の主要な横ずれ断層の走向 ( 断層面 と水平面 との交線 の方向) に は, 次 の図 3 に 示す よ うに, お もに北束― 南西方向 と北西― 南東方向の 2 種 類が ある。(b)これらの断層のずれの方向から,こ の地域には,東 西方向の圧縮のカ がはた らいて いる ことがわかっている。

北 Ｉ Ｔ

〃Lブ

図 3 日 本列島中央部の主要な横ずれ断層の分布図

一‑ 32 ‑一

( 2 6 0 9 ‑ 3 2 )

問 5   前ページの文章中の空欄 E ウ コ〜   オ   に 入れる語の組合せとして最

も適当なものを,次の0〜④のうちから一つ選べ。   5

ウ ^エ オ

0

ぷ曲

紹 正断層 逆断層

②

③

④

問 6   前 ペー ジの文 章 中の下線 部( b ) に関連 して,   これ らの 2 種 類 の断層 のずれ の 向 き を示 す 図 と して 最 も適 当な もの を, 次 の0 〜 ④ の うちか ら一 つ選 べ。

① ②

〃 ￨

＼

④

③

】ヒ

〃 +

＼

】ヒ

十

〃

＼

J ヒ

十

〃

＼

一‑ 33 ‑一 ( 2 6 0 9 ‑ 3 3 )

地学 I

第 2問  岩 石 ・鉱物に関する次の問い(A〜C)に答えよ。

〔 解答番号 1  〜 E6コ〕 (配 点  20)

A   岩 石 ・鉱物 に関す る次 の文章 を読み, 下 の問い ( 問1 ・ 問 2 ) に答えよ。

変成岩は, そ ので き方 によ り(a)接触変威岩 と広域変成岩 に大別 され る。変成 岩では, 鉱 物 の組合せ な どか ら, 岩 石ができた温度や圧 力を知 る ことができる。

次 の図 l   l A l に示す よ うに, そ う長石 ( N a に富んだ斜長石) は高圧 でひす い輝 石 と 石英 に分解す るので, ( b ) ひす い輝石 と石英 を含 んだ岩石 は高 い圧 力の もとでで きた ことがわかる。A 1 2 S 1 0 5 の化学組成 をもつ鉱物 には,   らん晶石 ・珪線石 ・紅 柱石 という結晶構造 の異なる 3 種 類のものがある。 これ らの鉱物 の安定な温度 ・ 圧 力領域 を図 1 ( B ) に示す。

l A l (B) 2 0

圧  15 力

諮8Ю

Pa  5 らん晶石

珪線石

0       0

温度 (℃) 温 度 ( ℃)

図 1   変 成 岩 にみ られ る鉱 物 の安定 な温度 ・圧 力領域 l A l   i そう長石, ひ す い輝石 十石英

( B ) : 三つ の A 1 2 S 1 0 5 鉱物 2 0

圧  15 力 1む810

Pa  5

‑ 3 4 ‑

(2609‑‑34)

問 1   前ページの下線音M a ) に関連して, 接 触変成岩と広域変成岩の岩石の組合せ

広域変成岩 ホル ンフェルス

玄 武 岩 結晶片岩 結晶片岩 ホル ンフェルス

玄 武 岩

として最も適当なものを,次の0〜⑥のうちから一つ選べ。   1 接触変成岩

0   花 こう岩

②  片麻岩

③  大理石

④  花こう岩

⑤  片麻岩

⑥  大理石

問 2   前 ベー ジの下線部( b ) に関連 して, ひ す い輝石 と石英 を含む可能性 のある変 成岩は接触変成岩 と広域変成岩の うち どち らか。 また, ひ す い輝石 と石英 を 含 む変成岩 に見 いだされ る A 1 2 S 1 0 5 鉱物は どれか。変成岩 とA 1 2 S 1 0 5 鉱物 の 組 合 せ と して 最 も適 当な もの を, 次 の0〜 ⑥ の うち か ら一 つ選 べ。  2

変成岩

① 接触変成岩

② 接触変成岩

③ 接触変成岩

④ 広域変成岩

⑤ 広域変成岩

⑥ 広域変成岩

A 1 2 S1 0 5鉱 物 紅 柱石 珪線石 らん晶石

紅柱石 珪線石 らん晶石

‑ 3 5 ‑

( 2 6 0 9 ‑ 3 5 )

地 学 I

B   深 成岩とその構成鉱物に関する次の文章を読み, 下 の問い( 問3 ・問4 ) に答え よ。

ある地域で採取 した色調が異なる二つの深成岩A と B に ついて薄片 を作成 し, 偏光顕微鏡で観察 した。薄片 を 1 ミ リメー トル間隔で動か して, 接 眼 レンズの十 字線 の交点の真下 に見 える鉱物 の種類 を決定 し, そ のカウン ト数の合計が 5 0 0 点 になるまで数 えた。そ の結果は, 次 の表 1 の よ うになった。

表 1 +字 線の交点の真下に見えた鉱物の種類とカウント数 深成 岩 A

カ リ長石       1 7 5 斜 長石         1 5 0 石   英       1 5 0 黒 雲母         2 5

合 計    500(点 )

斜 長石       2 7 5 輝   石         1 5 0 か ん らん石       7 5

深成岩 B

合 計     500(点 )

一‑ 36 ‑一

( 2 6 0 9 ‑ 3 6 )

問 3   前 ペー ジの表 1 に 示 されたデータに基づいて, 深 成岩A と B の 岩石名 と色 指数の組合せ として最 も適 当な ものを, 次 の0〜 ③の うちか ら一つ選べ。た だ し, 各 鉱物 のカ ウン ト数 の割合 は各鉱物 の体積比 に等 しい と仮定す る。

深成 岩 A 深成岩 B

岩石名 色指数 岩石名 色指数

0

②

③

④

⑤

⑥

②

③

間 4   前 ペー ジの表 1 中 の深成岩A と B に は構成鉱物 として斜長石が含 まれて い る。 これ らの岩石が一連 の結晶分化作用でできた とす ると, 深 成岩A に 含 ま れ る斜長石 の化学組成 と晶出温度は, 深 成岩 B に 含 まれ る斜長石 と比較 して どのよ うな特徴 をもつ と考 え られ るか。化学組成 と晶出温度 の特徴 の組合せ

として最も適当なものを,次の0〜④のうちから一つ選べ。   4 化学組成

① Naに富む

② Naに富む

③ Caに富む

④ Caに富む

晶出温度 高  い 低  い 高  い 低  い

一‑ 37 ‑一

( 2 6 0 9 ‑ 3 7 )

地 学 I

C   火 成岩に関する次の文章を読み, 下 の問い( 問5 。 問 6 ) に答えよ。

マグマは, 地 下深所でゆつくり冷えて固まると深成岩にな り, 地 表に噴出ある いは地表近 くに貫入 して急冷 されると火山岩になる。 これ らの火成岩は, 含 ま れ て い る S 1 0 2 ( 二酸 化 ケイ 素) 量の多 い ものか ら順 に, 酸 性 岩 ( S 1 0 2 量は 約 7 0 % ) 。 中性岩 ( S 1 0 2 量は約 6 0 % ) ・ 塩基性岩 ( S 1 0 2 量は約 5 0 % ) に 区分 されて

い る。

間 5   火 山岩 につ いて述 べ た文 と して適 当でな い もの を, 次 の0 〜 ④ の うちか ら 一 つ選べ。  5

0 大きな結晶と小さな結晶からできていることが多い。

② マグマ溜りの中ですでに晶出していた鉱物を含むことがある。

③ 大きな岩体である底盤(バ ソリス)をつくることがある。

④ マグマが急冷されてできたガラス質の物質を含むことがある。

問 6   上 の文章 中の 中性岩 に関連 して述べた文 として最 も適 当な ものを, 次 の

0〜④のうちから一つ選べ。   6

0   中 性 の火山岩は盾状火山をつ くっている。

②  中 性 の深成岩は塩基性 の深成岩よ り有色鉱物 を多 く含んで いる。

③  中 性 の深成岩は酸性 の深成岩よ リカ リ長石 を多 く含んでいる。

④  中 性 の火山岩 は島5 1 R ( 弧状列島) や大陸縁 に特徴的な岩石である。

一‑ 38 ‑一 ( 2 6 0 9 ‑ 3 8 )

第 3問  地 質図と地質断面図に関する次の問い(A・B)に答えよ。

〔 解答番号 1  〜 E6コ〕 (配 点  20)

A   地 質 図に関す る次 の文章 を読み, 下 の問い ( 問1 〜 4 ) に 答えよ。

次 ペー ジの図 1 は ある地域 にお ける地質 図 と地形断面 図で ある。 この地域 で は, 西 か ら順 に A 礫 岩層, B 砂 岩層, C 砂 礫層, D 砂 礫層, E 河 床礫 ・氾濫原堆 積物, D 砂 礫層, B 砂 岩層が分布 している。B 砂 岩層 には泥岩層がは さま り, 川 の西側 と東側 に分布す る泥岩層は同 じもので ある。 また, 地 点 Y で ボー リング を行 い, 深 度 3 0 0 1 m 付近に B 砂 岩層にはさまる泥岩層がある ことを確認 した。C 砂礫層 と D 砂 礫層の上面 はほぼ平坦であ り, そ れぞれが河岸段丘 を構成 して い る。 図 1 の 地点 アではメタセ コイ アの立木 の化石が, 地 点イではカヘイ石 ( ヌン ム リテス) が見つか った。

一‑ 40 ‑一

(2609‑‑40)

地 学 I

北      マ

( a )

田 A 礫 岩

轄 鍋 鸞 □ C 砂礫層

日 D 砂 礫層

□ 辮 雄 物

X ′ 200 100 0

( n l )

図 1   あ る地域 の地質 図( a ) と地形断面図( b ) ( a ) : 太実線は地層境界 を, 細 実線 は等高線 を表す。

( b ) : ( a ) のX ― X ′線 に沿 った地形断面。

(b) _X 300 200 100 0

( m )

2001n

200111

‑ 4 1 ‑ _{(2609‑‑41)}

問 l   D 砂 礫 層 の地質 時代 を示す化 石 と して最 も適 当な もの を, ち か ら一 つ選 べ。    1

次の0〜④のう

20 clll

0   デスモステルス・ビカリヤ( ビ カリア)

②  マンモス・ オオツノジカ

③  リンボク・フウインボク

④  クックソニア・プシロフィトン

問 2   地 点 ウの露頭 断面 で は級化 層理 ( 級化 成 層) が観察 され た。 級化 層理 の堆積 構 造 を示 す模 式 的 なス ケ ッチ と して最 も適 当な もの を, 次 の0〜 ④ の うちか

ら一 つ選 べ。    2

0

'手 二:モ :11:￨二 :モ :11:・ ユ:::f:1lⅢ

喜 盤盤盤

: 鞘

5cm

60 cm 20cm

‑ 4 2 ‑

(2609十‑42)

地学 I

うちか ら一つ選べ。    3

①   川 の両側 に分 布す る泥 岩 層 の傾 斜 の方 向か ら,   B 砂 岩 層 は 向斜構 造 をな して いる。

②   含 まれ る化石 の種 類 か ら, A 礫 岩 層 は陸域 で,   B 砂 岩 層 は海底 で堆積 し た地 層 で あ る。

③   C 砂 礫 層 とD 砂 礫 層 は段 丘 を構 成す る堆積 物 で あ り, そ れ らは B 砂 岩層 の上 に重 な る。

④   A 礫 岩 層 と B 砂 岩 層 の関係 は, 両 者 の境 界が等 高線 と平行 で あ る ことか ら, 整 合 で あ る。

問 4   C 砂 礫 層 とD 砂 礫 層 につ いて述 べ た文 として最 も適 当な もの を, 次 の0 〜

④のうちから一つ選べ。   4

O   C 砂 礫層はD 砂 礫層よ り標高の高いところに分布 しているので, C 砂 礫 層が D 砂 礫層の上 に重なる。

②   C 砂 礫層 とD 砂 礫層の形成時期 に差はな く, 河 川 の水位が高いときに C 砂礫層が, 河 川の水位が低 いときにD 砂 礫層が堆積 した。

③  河 川 の侵 食す る力が増 したため, C 砂 礫 層 を削 り込 んで河床 が低 くな り, そ こにD 砂 礫層が堆積 した。

④   D 砂 礫層は川 の両側 に分布 しているので, 向 斜構造 をな している。

‑ 4 3 ‑

(2609‑‑43)

B   地 質断面図に関す る次 の文章 を読み, 下 の問い ( 問5 。 問 6 ) に答えよ。

地球 の歴史 を知 るうえで, 地 質学的なでき ごとの新 旧関係 を明 らかにす ること はきわめて重要である。地層や鉱物の境界 に着 目して観察す る ことは, 接 す る両 者の形成順序 を決めるのに有用である。

次 の図 2 は , あ る地域 の地質 断面 を示 した もので ある。露頭 で, 巣 穴 の化石 A , 不 整合面 B , お よび深成岩 と石灰岩の境界 D を 観察 した。 また C で は岩石 を 採取 し,薄 片 を偏光顕微鏡で観察 した。

A 10cm

B 10 clll

一 岩脈

C O.5mm

D 5cin

図 2   あ る地域の地質断面図

下段 の円内にはそれぞれの地点で観察 された構造 ・組織 を 模式的 に示 している。

X X ―   ヤ△

V       ×

争 竣幹'く 子&益か守x敬食 ヽ xX下 幾

―‑ 44 ‑一 _{(2609‑‑44)}

地 学 I 問 5   前 ページの文章中の下線部に関連 して, 地 層や鉱物の形成順序について述

べた文として適当でないものを,次の0〜④のうちから一つ選べ。   5

O   A で は, 泥 岩層側か ら掘 られた巣穴が砂岩層の堆積構造 を切 っているよ うに見 えるので, こ の泥岩層は砂岩層よ り後 に堆積 した と考 え られ る。

②   B で は, 凹 凸のある不整合面が石灰岩の層理 を切 って形成 されたよ うに 見えるので, 礫 岩は石灰岩が侵食された後で堆積 した と考 え られ る。

③   C で は, か ん らん石が斜長石や輝石 の結晶を切 って成長 したよ うに見え るので, か ん らん石は斜長石や輝石 よ り後 に晶出 した と考 え られ る。

④   D で は, 深 成岩が石灰岩の構造 を切 って入 りこんできたよ うに見 えるの で,   この深成岩は石灰岩が堆積 した後 に貫入 した と考 え られ る。

問 6   前 ペー ジの図 2 で 示 した深成岩 と岩脈 の年代 を測定 した結果, そ れぞれ, 約 2 億 5 0 0 0 万年前, 約 6 5 0 0 万年前に形成 された ことがわかった。 この とき 石灰岩層が堆積 した可能性 のある地質時代 として最 も適 当な ものを, 次 の

①〜④のうちから一つ選べ。   6

0 石 炭紀 ② ジュラ紀 ③ 白亜紀 ④ 第三紀

‑ 4 5 ‑ _{(2609‑‑45)}

第 4問  大 気と海洋に関する次の問い(A〜C)に答えよ。

〔 解答番号 1  〜 E6コ〕 (配 点  20)

A   海 面付近の水温 の年変化 に関す る次の文章 を読み, 下 の問い ( 問1 ・ 問 2 ) に 答 えよ。

次 の図 1 は , 北 半球 の中緯度域 にお いて, ( a ) 海面 を通 して海洋 に出入 りす る 熟エネルギーの年変化 を示 して いる。 この図よ り,   4 月 か ら 8 月 の期間は, 海 洋 に入 る太陽放射エネルギーは海洋か ら出る熱エネルギー よ り多 いが, 1 0 月 か ら

2 月 の期間は, そ の逆である ことがわかる。 このような熱エネルギーの出入 りに よって, 海 面付近では, 加 熱期 に形成 された暖水 の層が, 冷 却期 に対流 によ り上 下にか き混ぜ られ る。その結果, 中 緯度域 の海面付近では, 次 ベー ジの図 2 に 示 すよ うな水温 の年変化が起 こる。

勢 →

封 科

判 叫

卿 ←

く ｀ ｀ で 晋ヱ!:埜 型デ

4       5       6       7       8       9       1 0     1 1       1 2       1       2 月

図 1   北 半球 の 中緯度 域 で海 面 を通 して海洋 に出入 りす る 熟 エ ネル ギ ー の年変化 ( 模式 図)

海洋 に入 る太陽放射エネルギー

‑ 4 6 ‑ _{(2609‑‑46)}

地学 I

100

図 2 北 半球 の中緯度域の海面付近 における水温 の年変化 (模式図)

間 1 上 の図 2の 空欄  ア  〜 Eエ コ に入れ る月の組合せ として最 も適 当な

も のを ,次の 0〜 ④のう ち から 一つ選べ。Eコ亘コ

問 2 前 ペー ジの文章中の下線音Ka)に関連 して, 海面での熟エネルギー の出入 り

次の①〜④のうちから一つ選

に関

′｀ミ。

0 海 洋か ら放射 され る電磁波の波長は,太 陽放射 の波長よ り短 い。

②  l年 間を通 してみる と,低 緯度域では,海 洋 に入 る太陽放射エネルギー は海洋か ら出る熱エネルギーよ りも少ない。

③ 海 水が蒸発す る ことによ り,海 洋か ら大気へ熱の輸送が起 こる。

④ 放 射 によって海洋か ら出る熱エネルギーは,海 水の塩分に依存する。

を も の な 当 も 適 て 最

し

文 と

た し て 述 べ

□

４    ６

水 深 盆

︶

ア イ ウ ^エ

0

②

③

④

‑ 4 7 ‑ _{(2609‑‑47)}

B   大 気 に関す る次 の文章 を読み, 下 の問い ( 問3 ・ 問 4 ) に 答えよ。

関東地方 に住んでいる美樹 さんは, 冬 休みに飛行機 に乗って, 九 州で理科 の先 生 を している叔父 さんを訪ねた。飛行機は, 東 京 の羽田空港 を飛び立って次 の図 3 の よ うにほぼ西に向かった。福岡空港 に着 いた ときには, 叔 父 さんが空港 まで 迎えに来ていた。

叔父 さん 美樹 さん

叔 父 さん

美樹 さん

飛行機の到着が遅れたね。

定刻 に出発 した けれ ど,窓 か ら(b)雲をながめていた ら,機 長 さんが

「当機 は(c)高度約 9800 nlを福 岡空港 に向けて飛行 して い ます が,本 日は強 い向か い風 の中を航行す るため,定 刻 よ り 20分 遅れ の到着 を 予定 して います。」とアナ ウンス していたわ。

(d)この風 は冬 にはかな り強 く吹 くこともあるか らね。 この高度 では ほば地衡風 とみなせ るか ら オ  側 の気圧が高い ことになるよ。 こ の風や飛行機 にはた らいていた コリオ リの力 (転向力)の向きがわかる かな ?

風に は たらく コリ オリ の力はE カコ向きで, 飛 行機に はたら い てい

た コ リオ リの力は  キ  向 きね。

】ヒ燕幸30°

図 3 美 樹 さんの乗った飛行機の飛んだ向き 東経140°

‑ 4 8 ‑ _{(2609‑‑48)}

地 学 I 間 3   前ページの文章中の空欄   オ   〜 E キ ニ] に入れる語の組合せ として最

も適当なものを,次の0〜⑥のうちから一つ選べ。   3

間 4   前 ペー ジの文章中の下線部( b ) 。( C ) に関連 して, 飛 行機が航行 した高度 とそ こか ら見 える雲の様子 について述べた文 A ・ B と , 下 線部( d ) の風 について述 べた文 C・ Dと の組合せ として最 も適 当なものを,下 の0〜 ④のうちか ら一 つ選べ。    4

A こ の高度 は対流圏上層か ら圏界面 (対流圏界面)付近にあた り,雲 はお も に下方 に見えて,上 空は晴れ渡 って いることが多 い。

B こ の高度は対流圏下層か ら中層 にあた り,雲 は通常は上空 に見えるが, 飛行機が雲の中に入 ると,霧 のように見える こともある。

C 冬 季 に特 に強 くなる ことがあるこの風は,ジ ェッ ト気流 と呼ばれ る。

D 冬 季 に大陸か らときお り強 く吹き出す この風は,季 節風 と呼ばれ る。

O A と C       ② A と D       ③ B と C       ④   B と D

オ 力 キ

0

②

③

④

⑤

⑥

‑ 4 9 ‑ _{(2609‑‑49)}

C   大 気の安定性に関する次の文章を読み, 下 の問い( 問5 ・ 問 6 ) に答えよ。

大気 の状態 が不 安 定 な とき,し ば しば積 雲 ・積 乱 雲や 激 しい降雨 が 生 じ る。大気 の安定性は, 空 気塊 ( 気塊) を断熱的に上昇 させた ときの空気塊 の温度 と その周 囲の気温 によって判定でき, 空 気塊 に含 まれ る水蒸気 の量 とも深 く関係す る。空気塊 を断熟的 に上昇させた とき, 空 気塊が水蒸気で飽和 しているか否か に よって, 空 気塊の温度は湿潤断熟減率 もしくは乾燥断熱減率 に従 って低下す る。

湿潤断熟減率の値は, 水 蒸気の   ク   に 伴 う熟が放 出され るために, 乾 燥断熟 減率の値 よ りも小 さい。空気塊 の温度が周囲の気温 よ りも高い場合 には, 空 気塊 は浮 力を得て上昇できる。気温減率が乾燥断熱減率よ りも大 きい場合 を  ケ な大気,湿 潤断熱減率よ りも小 さい場合 を Eヨ コ な大気 という。

問 5 上 の文章 中の空欄  ク  〜 匡 コ ]に 当てはまる語の組合せ として最 も

適当 なも のを ,次の 0〜 ④のう ち から 一つ選べ。E玉=ヨ

ク ケ ヨ

0

②

③

④

( e )

一‑ 50 ‑一

( 2 6 0 9 ‑ 5 0 )

地 学 I 問 6   前 ペー ジの文章中の下線部( e ) に関連 して, 次 の図 4 の 実線で示 されている

よ うな気温 の高度分布 をもつ大気 にお いて, 雲 が生 じる高度 について考えよ う。高度 A に ある温度 T の 飽和 していない空気塊 を,   C を わずかに超えた高 度 まで断熱的 に上昇 させ, そ の後, 自 由に上下運動がで きるよ うに した と き,   どの高度 の範囲に雲が生 じると考 え られ るか。雲底の高度 と雲頂のおお よその高度 の組合せ として最 も適 当な ものを, 下 の0 〜 ④のうちか ら一つ選 べ。ただ し,空 気塊の温度は高度 Bで は S,高 度 Cで は Rと す る。  6

R S 温度

図 4  温 度 の高度 分布

高度

Ｃ Ｂ Ａ

①

②

③

④

雲底 A B B C

雲 頂 C C D D

湿潤断熱減率に従 う温度

乾燥断熱減率 に従 う温度

‑ 5 1 ‑ ( 2 6 0 9 ‑ 5 1 )

第 5問  宇宙と天体に関する次の問い(A〜C)に答えよ。

〔 解答番号 1  〜 E6コ〕 (配 点  20)

A   ケ プラーの法則 に関す る次の文章を読み, 下 の問い ( 問1 ・ 問 2 ) に 答えよ。

ケ プラーは, 師 であつたテ ィコ ・ブラーエ ( チコ ・ブラーエ) の残 した観測デー タ を詳 しく解析 し, 惑 星が一般 に(a)獲! 円軌道 を描 いて運動 して いる ことな ど, 惑星の運動 に関す る三つの基本的な法則 を発見 した。ケプラーの法則は, 太 陽の まわ りを運動す る惑星だけでな く, ( b ) 盛星 のまわ りを運動す る衛 星 に も適用 で きる。

問 1   上 の文章中の下線音ほa ) に関連 して, 惑 星の精 円りt 道を公転面 と垂直な方 向 か ら見 た とき, 公 転速度 が最大 とな る ときの惑星 と太 陽の位 置 関係 を表 し て いる模式 図 として最 も適 当な もの を, 次 の0 〜 ④の うちか ら一 つ選べ。

0

惑 星

④

②

一‑ 52 ‑一 _{(2609‑‑52)}

地 学 I 問 2   前 ペー ジの文章中の下線音K b ) に関連 して, 土 星の衛星の運動 を考 えよ う。

土星の衛星 「パ ン」と「レア」の上星中心か らの平均距離 ( 朝t 道長半径) は, そ れ ぞれ土星半径の 2 . 2 倍と 8 9 8 倍である。 「レア」の公転周期 は 「パ ン」の公転周 期 の 何 倍 か。最 も 適 当 な 数 値 を, 次 の0 〜 ④の う ち か ら一 つ 選 べ。

2   倍

C) 64

② 1 6 ③ 8 ④ 2 . 5

一‑ 53 ‑― ( 2 6 0 9 ‑ ‑ 5 3 )

B   恒 星と連星に関する次の問い( 問3 ・ 問 4 ) に答えよ。

連星を公転面に沿った方向か らみると, 一 方の星が他方を隠す食現象が起き, 次の図 1 の A 〜 D の ように明るさが周期的に変化する食連星 ( 食変光星) として観

測 され る。

い

12 10 8 6 4 2 0

図 1   食 連星の変光 曲線 ( 明るさの時間変化) の模式図

問 3   相 対的に高温で明るい主星 と低温で暗い伴星が, 下 の0〜 ④の順序で公転 す るとした とき, 図 1 中 のA の ように一番暗 く見える配置は どれか。最 も適

る ＡＩ

︲ 明 る さ

︵ 相 対 値

︶ 明

時   間

当なものを,次の0〜④のうちから一つ選べ。   3

伴 星

御 視線

律 視線

ф 視線

伸 視線

‑ 5 4 ‑

(2609‑‑54)

地 学 I 問 4   こ の食連星で, 主 星が伴星 を完全に隠 した ときに, 次 の図 2 に 星印 ( ☆) で

示 したよ うな主星のスペク トル型 と絶対等級が観測 された。 このスペク トル を, 伴 星が見えているときのスペ ク トルか ら差 し引 くことで, 伴 星のスペ ク トル型が F 型 で ある ことがわか った。 この とき, 図 1 の よ うな変光 を引き 起 こす 伴 星 は, 図 2 の H R 図 中 に示 した どの領 域 に あ る星 と考 え られ る

絶対等級

O   B   A   F   G   K

ス ペ ク トル型 図 2   H R 図 と星 の種 類

か。最も適当なものを,下の①〜④のうちから一つ選べ。   4

(等)

‑5

0

5

10

15

0 超 巨星 ② 巨 星 ③ 主系列星 ④ 白色継≧

‑ 5 5 ‑

( 2 6 0 9 ‑ 5 5 )

C 銀 河系の構造 に関す る次 の文章を読み,下 の問い (間5。 問 6)に 答えよ。

太陽系は,銀 河系 と呼 ばれ る恒星 の大集 団の中にある。 18世 紀 の終わ りに, ハー シェルは,い ろいろな方向にある恒星の数 を見かけの等級 ごとに数え,銀 河 系 は 太 陽 を 中 心 とす る 凸 レ ンズ 状 の構 造 を して い る,と した。 け れ ど も, (C)ハシ エルが見る ことができたのは太陽に近い恒星だけであった。20世 紀 に なって,シ ャプレーが球状星団の距離 を測定 して,そ の分布範囲か ら銀河系の大 きさを見積 もった。 この とき初めて太陽系が銀河系中心か ら遠 くに位置す る こと がわか った。

問 5   上 の文章 中の下線音R C ) に関連 して, ハ ー シェルが銀河系の遠 く る ことができなか った理 由を述べた文 として最 も適 当な ものを, の うちか ら一つ選べ。    5

の恒星を見

次の①〜④

0 遠 い恒星か らの可視光線が,銀 河系円盤部 に集 中する恒星によって遮断 され るため。

② 遠 い恒星か らの可視光線が,太 陽系をつつむ厚 い分子雲に吸収 され るた め。

③ 遠 い恒星か らの可視光線が,団 体微粒子 (宇宙塵 ・星間塵)でさえぎられ るため。

④ 遠 い恒星か らの可視光線が,赤 方偏移 して赤外線 になるため。

問 6 上 の文 章 中の球状星団 につ いて述べた文 と して最 も適 当な もの を,次 の

①〜 ④のう ち から 一つ選べ。E6ヨ

0 数 千個 の星が不規則 に集 まった星の集団である。

② 銀 河系形成 の初期 につ くられた老齢な星の集 ま りである。

③ 重 元 素の多 い星間雲か ら生まれた星の集 ま りである。

④ 天 の川 に沿 って分布 し,濃 い星間物質 を伴 う星団である。

一‑ 56 ‑一

( 2 6 0 9 ‑ 5 6 )

問題と解答は、独立行政法人 大学入試センターホームページより転載しています。

ただし、著作権上の都合により、一部の問題・画像を省略しています。

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