2018年早稲田実業の問題です。
次の図1は地球が太陽のまわりを公転するようすを，図2は月が地球のまわりを公転するようすをそれぞれ表したものです。以下の問1，問2に答えなさい。
問1 太陽などの天体が真南にきて一番高く上がったとき，その天体と地平線との間の角度のことを南中高度といいます。東京（東経139°北緯36°）における冬至の日の太陽の南中高度を答えなさい。ただし，地軸は図1のようにいつも一定の向きに傾いており，地球が太陽のまわりを回る公転面と地軸がなす角度は66.6°です。
問2 ①満月と，②上弦の月について，東京におけるこれらの月の南中高度が最も高くなる時期を次の（ア）～（カ）からそれぞれ1つずつ選び，記号で答えなさい。ただし，地球の公転面と月の公転面は約5°傾いていますが，同じ平面上を公転していると考えてかまいません。
（ア）春分の頃 （イ）夏至の頃 （ウ）秋分の頃
（エ）冬至の頃 （オ）春分の頃と秋分の頃 （カ）夏至の頃と冬至の頃
【解説と解答】
（１）冬至の南中高度は90－（北緯＋23.4)になるので、90－（36＋23.4）＝30.6
（答え）30.6°
（２）東京での南中高度です。地軸が月に向かって傾いている時が南中高度が高く、その逆が低くなります。
満月は、太陽→地球→月の順で並んでいますから、冬至の時に地軸が月の方に傾きます。
春分の日に上弦の月は太陽から見て右側、下弦の月は太陽から見て左側になるので、地軸が傾いているのは上弦の月になります。夏至、冬至はともに上弦の月の側に地軸は傾いておらず、秋分の日は下弦の月の方に地軸が傾きます。
（答え）① エ ② ア
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