月食に関する問題

2020年駒場東邦中学の問題です。

月食は地球の影に月が入ることで発生します。月食には月面の一部が地球の影に隠された部分月食と月面全体が地球の影に隠された皆既月食があります。
　図1は地球を北極側から見た図で，地球・月の位置関係を示しています。地球は北極と南極を軸として回転しており’，回転方向を矢印で示しています。月は地球の周りを回っており，月の移動方向を矢印で示しています。灰色の部分は地球の影を示しています。（1）～（5）の問いに答えなさい。

（1）ある年の7月，東京では明け方近くに月食が観察できました。この時，月食が観察できる方角の空にもっとも近いものを次のア～エから1つ選び，記号で答えなさい。
　ア．南東の空　　　ィ．南西の空　　　ウ．南の空　　　　エ．北東の空

（2）次のア～力のうち，月面にかかる地球の影の形として適切なものを2つ選び，記号で答えなさい。灰色の部分が地球の影に隠されている部分とします。

（3）月食のとき月面にかかる地球の影の形から，月に対して地球の影がどのくらいの大きさになるかがわかります。具体的には㍉地球の影と月の直径の比がわかります。ここで，図2のように地球の影が平行に伸びていると考えて地球の
　直径と月の直径の比を求め，この比を
　　　　　　　　　　　地球の直径：月の直径＝口：1
　とあらわすことにします。この方法で求めた口に入る値は，他の方法で求められた実際の測定値と異なります。口に入る値について適切に述べている文を次のア～工から1つ選び，記号で答えなさい。
ア．口に入る値は．実際の測定値より大きくなる。
イ．口に入る値は，実際の測定値より小さくなる。
ウ．口に入る値は，月食が発生した季節によって，実際の測定値より大きくなったり小さくなったりする。
エ．口に入る値は，月食を観察した場所によって，実際の測定値より大きくなったり小さくなったりする。

（4）「月食や地球の影に関する文として正しいものを次のア～オから1つ選び，記号で答えなさい。ただし，以下にでてくる地域はすべて日本とします。また，月食の間は月が地平線よりも上にあるものとします。
ア．月が見えている地域ならばどこでも，同じ時刻に月食を観察できる。
イ．離れた2地域で同じ時刻に月食を観察した時，片方の地域では皆既月食が観察できて，もう片方の地域では部分月食が観察できることがある。
ウ．ベガやアルタイルなどの星が地球の影に隠されると，星は見えなくなる。
エ．皆既月食が始まってから終わるまでにかかる時間は，地域により異なる。
オ．同じ地域で観察できる月食は，月食が始まってから終わるまでにかかる時間が毎回同じである。

（5）以下の文章を読んで，①と②にあてはまる語句の組み合わせとして適切なものを次のア～エから1つ選び，記号で答えなさい。
『夜空で月食を観察していると，月は（　1 ）から欠けていきますが，その間も月は東から西へ移動します。このような欠け方をするのは，地球の影も東から西へ移動し，その速さが月とは異なるためです。地球の影と月の動く速さが異なるのは（ 2 ）からです。』
ア．
1：東
2：月が地球の周りを回っている
イ．
1：東
2：地球が北極と南極を結ぶ軸を中心に回転している
ウ．
1：西
2：月が地球の周りを回っている
エ．
1：西
2：地球が北極と南極を結ぶ軸を中心に回転している

【解説と解答】

（1）明け方は下弦の月が南中します。満月が南中する位置は、そこからは真西になるので、地球の影がぎりぎりかかるんは南西の空です。
（答え）イ
（2）地球の影が円弧になっていて、影は基本的に月よりは大きくなりますから、イとオ。
（答え）イ・オ
（3）太陽はもっと遠い距離にあるので、地球の影の幅は図より小さくなりますからイ。□は地球の直径です。
（答え）イ
（4）日本であれば同じ時刻に月食を観察することができます。
（答え）ア
（5）月食の時、月は東側（南を向いているので左側）から欠けていきます。地球の影と月の影の速さが違うのは月が地球のまわりを公転しているからです。
（答え）ア

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