桜蔭中学の問題です。
つぎの文章を読み、下の問いに答えなさい。
春分の日、関東のある地点（北線35度、東経140度）において、図1のように、長さ10cmの棒を地面に垂直に立て、一定時間ごとにかげを調べたところ、図2のようになりました。
問1 図2のAの方位を答えなさい。
問2 かげが最も短くなるのはいつですか。つぎのア～ウから1つ選び、記号で答えなさい。
ア．12時より前 イ．12時 ウ．12時より後
問3 かげが最も短くなる時のかげの長さはどうなりますか。図3を参考にして、つぎのア～エから1つ選び、記号で答えなさい。
ア．5cmより短い イ．5cm以上10cm未滴 ウ．10cm以上20cm未満 エ．20cm以上
春分の日のかげのようすをもとにして、午前6時から午後6時までの1時間ごとに目盛りを刻んだ日時計を作りました。
図4はそのばん面で、春分の日のある時刻のかげS1が書かれています。ところが、別の日の同じ時刻におけるかげは、S2のようになり、異なる向きになってしまいました。
問4 S1のかげができた時刻は、春分の日のア．午前8時、イ．午後4時 のどちらですか。記号で答えなさい。
問5 S2のかげができたのはどの日ですか。つぎのア～ウから1つ選び、記号で答えなさい。
ア．夏至 イ．秋分 ウ．冬至
問6 つぎの文章中の①～⑤に適するものを、それぞれ選び、記号で答えなさい。
図5は、春分、夏至、冬至の太陽の通り道を、とうめい半球（太陽などの天体がその球面を移動しているように見立てたもの）上に表したものです。この図5のA～Fのうち、夏至の日の入りの位置は、（①）になります。図5から、棒を垂直に立てたとき、季節によって、同じ時刻のかげの向きが異なることがわかります。
そこで、図6のように、棒の向きが地軸（北極と南極を結んだ軸）と平行になるようにばん面をかたむけました。
これにより、かげができているときは、異なる季節であっても、同じ時刻のかげの向きが同じになります。このとき、棒の先たんの向きは（②ア．東 イ．西 ウ．南 エ．北）、ばん面と地面との角度aは（③ア．35 イ．23.4 ケ55 ェ．66.6）です。
また、ばん面をかたむけたことで、太陽の通り道がつくる面とばん面が平行になります。
そのため目盛りの間かくは図7のア～ウのうち、（④）になります。そして、7月1日の午後3時のかげの長さは、同じ日の正午のかげの長さと比べると、（⑤ア．短く イ．同じに ウ．長く）なります。
【解説と解答】
問１ 影は北側に出ます。（答え）北
問２ 正午に南中するのは明石です。この東経では12時より前に南中します。（答え）ア
問３ 春分の日の南中高度は90－緯度です。したがって55°。45°で10cmですから、それより短く、63°のときよりは長くなるからイになります。（答え）イ
問４ 西側に影ができていますから、太陽は東側にいるので、午前中です。（答え）ア
問５ 影が東西の線を切っていますので、夏至です。（答え） ア
問６ 夏至はAーDですが、日の入りですからD。棒の先端は北、緯度と同じ角度で傾けます。傾けたことで、間隔は等しくなり、影の長さは等しくなります。
（答え）①D ②エ ③ウ ④イ ⑤イ
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