問題
1．次の文章を読み、以下の各問いに答えなさい。ただし、惑星の公転軌道は円軌道であるものとします。
水星は太陽に最も近い軌道を公転する内惑星です。内惑星とは地球よりも内側の軌道を公転する惑星のことをいい、内惑星には水星の他に（ ① ）があります。
図1は、北極星側から見た太陽、水星、地球の位置関係を模式的に表したものです。地球から見て、内惑星が太陽から最も離れて見えるときの位置を最大離角といい、水星の最大離角は約23度です。最大離角には、東方最大離角と西方最大離角があります。東方最大離角の「東方」とは、地球から太陽を見たときに、水星が太陽よりも東側にあることを意味します。また、西方最大離角の「西方」とは、地球から太陽を見たときに、水星が太陽よりも西側にあることを意味します。
東方最大離角のときの水星は（ ② ）の空で見ることができ、西方最大離角のときの水星は（ ③ ）の空で見ることができます。東方最大離角のときは、（ ④ ）ことになり、西方最大離角のときは、（ ⑤ ）ことになります。図1
問1 （ ① ）に当てはまる言葉を答えなさい。
問2 （ ② ）、（ ③ ）に当てはまるものを、次のア〜エの中からそれぞれ選び、記号で答えなさい。
ア．明け方に東 イ．明け方に西 ウ．夕方に東 エ．夕方に西問3 水星の見え方について（ ④ ）、（ ⑤ ）に当てはまる文を次のア〜エの中からそれぞれ選び、記号で答えなさい。
ア．水星がしずんだ後を太陽が追いかけてしずむ
イ．太陽がしずんだ後を水星が追いかけてしずむ
ウ．水星が姿を現した後に太陽がのぼる
エ．太陽がのぼった後に水星が姿を現す問4 水星は太陽光が当たっている部分が光って見え、光が当たっていない部分は暗いため見ることができません。東方最大離角の位置のとき、地球から見て水星はどのような形に見えますか。次のア〜キの中から選び、記号で答えなさい。
ア イ ウ エ オ カ キ水星が東方最大離角から西方最大離角になるまでの時間を考えます。地球のある地点で太陽が南中してから、次に南中するまでの時間を「1日」といいます。図2は、地球の1日あたりの公転角度を模式的に表したものです。
惑星が太陽の周りを1周する時間を公転周期といい、地球の公転周期が365日であるのに対して、水星の公転周期は88日となります。ただし、時間の単位は地球の1日を使って表します。図2
問5 水星は1日あたりに何度公転しますか。小数第2位を四捨五入して小数第1位まで答えなさい。
問6 地球の公転角度と水星の公転角度の、1日あたりの差は何度になりますか。問5の答えを使って、小数第2位を四捨五入して小数第1位まで答えなさい。
問7 2024年3月25日に水星は東方最大離角になりました。西方最大離角になったのは2024年のいつと考えられますか。最も適当なものを次のア〜キの中から選び、記号で答えなさい。
ア．4月25日 イ．5月10日 ウ．5月25日 エ．6月10日
オ．6月25日 カ．7月10日 キ．7月25日鴎友 2025年度入学試験 理科 大問1から引用 鴎友 2025年度入学試験 理科 大問1から引用 鴎友 2025年度入学試験 理科 大問1から引用
出典：鴎友中学校『2025年度入学試験問題 理科』大問1（問題図・表を含む）
解答：問1 金星
問2 ② エ、③ ア
問3 ④ イ、⑤ ウ
問4 カ
問5 4.1度
問6 3.1度
問7 イ
水星と同じく、地球より内側の軌道を公転する惑星は金星です。したがって問1は金星になります。
図1で東方最大離角の水星は、太陽より東側にあります。太陽より遅く沈むので、②は夕方の西、エ。④は、太陽が沈んだ後を水星が追いかけて沈むイです。西方最大離角では反対に、水星が太陽より先に昇ります。③は明け方の東のア、⑤は水星が姿を現した後に太陽が昇るウとなります。
問4は、明るい側の向きだけで決めると迷います。最大離角では、地球から水星の公転軌道へ引いた直線が接線となり、水星の位置の角は90度です。このため、地球から見える水星は半月状になります。太陽光が当たる側を図1で確かめると、選択肢はカです。
後半は、水星と地球が1日に進む角度を比べます。水星は88日で360度を公転するので、360÷88＝4.090…度。小数第2位を四捨五入し、問5は4.1度です。
地球は365日で360度を公転しますから、1日あたり360÷365＝0.986…度です。問5で求めた4.1度との差は、4.1－0.986…＝3.113…度。小数第2位を四捨五入すると、問6は3.1度になります。
問7では、この3.1度を図1の角度と結びつけます。最大離角の三角形で、水星の位置は90度、地球の位置は23度です。太陽の位置は180－90－23＝67度。東方最大離角から西方最大離角までに変わる相対的な角度は、その2倍の134度です。134÷3.1は約43日ですから、3月25日の約43日後は5月上旬。最も近い5月10日のイを選びます。