理科ラボ

中学1年 理科|光の反射・屈折

光の反射・屈折の標準問題

この教材のために作ったオリジナル問題です。入試過去問は掲載していません。

定期テストくらいの問題です。計算はノートや紙でして、答えの数字だけを入れましょう。まちがえたらヒントが出ます。「類題」で数字を変えた問題を何回でも練習できます。

印刷する PDFをダウンロード問題解答解説

印刷・PDFの問題は数字が固定されています(だれが印刷しても同じ問題で、解答と合います)。画面の「類題」は毎回ちがう数字になります。

問1選んで答える10点

光が水中から空気中へ、ななめに進むとき、屈折角は入射角とくらべてどうなるか。

  1. ア 入射角より大きい
  2. イ 入射角より小さい
  3. ウ 入射角と同じ
答えと解説

答え:ア(入射角より大きい)

水中から空気中へ進む光は、境界に垂直な線から離れる向きに曲がるので、屈折角は入射角より大きくなります。

よくあるまちがい:空気→水(ガラス):屈折角<入射角、水(ガラス)→空気:屈折角>入射角。

問2計算12点

光が鏡の面と30°の角度をなして当たった。反射角は何度か。

答えと解説

答え:60°

  1. 入射角:90−30=60°(鏡の面に垂直な線から測る)
  2. 反射角=入射角=60°

よくあるまちがい:鏡の面との角度をそのまま答えない。角度は「境界に垂直な線」から測る。

問3図を見て選ぶ12点

図のように、空気中から水中へ光がななめに進むとき、光はどちらへ曲がるか。

  1. ア 境界に垂直な線から離れる向き
  2. イ 境界に垂直な線に近づく向き
  3. ウ 曲がらずにまっすぐ進む
答えと解説

答え:イ(境界に垂直な線に近づく向き)

空気中から水中へ進む光は、境界に垂直な線に近づく向きに曲がります(屈折角<入射角)。境界では一部が反射もします。

よくあるまちがい:どちらからどちらへ進むかで、曲がる向きが逆になる。

問4選んで答える12点

全反射を利用しているものはどれか。

  1. ア 虫めがね
  2. イ 光ファイバー
  3. ウ 平面鏡
答えと解説

答え:イ(光ファイバー)

光ファイバーは、内部で光が全反射をくり返して、光をほとんど外にもらさずに遠くまで伝えます。

よくあるまちがい:全反射は、水やガラスから空気へ出るとき、入射角が大きいと起こる。

問5計算12点

鏡の前80cmのところに立った。自分と、鏡にうつった自分の像との距離は何cmか。

答えと解説

答え:160cm

  1. 像は鏡の奥80cmの位置に見える(鏡をはさんで対称)
  2. 自分から像まで:80+80=160cm

よくあるまちがい:鏡までの距離をそのまま答えない。像は鏡の奥に同じ距離だけはなれて見える。

問6作図14点

図のように、光が鏡に当たった。反射光を作図しなさい。

鏡 入射光
答えと解説

答えの例

光が当たった点に、鏡の面に垂直な線を引き、入射角と反射角が等しくなるように反射光をかきます。

採点のポイント:光が当たった点で、鏡の面に垂直な線をもとに角度を考えている/入射角と反射角が等しくなるように反射光をかいている

よくあるまちがい:反射光の向き(矢印)も忘れずにかく。

問7選んで答える10点

水の入ったコップの底のコインが、実際より浮き上がって見える。これに関係する光の性質はどれか。

  1. ア 反射
  2. イ 全反射
  3. ウ 屈折
答えと解説

答え:ウ(屈折)

コインからの光が水から空気へ出るときに屈折するため、実際より浅い位置にあるように見えます。

よくあるまちがい:浮き上がって見える・曲がって見える=屈折。

問8記述18点

鏡の前に立って全身をうつすには、鏡の上下の長さは、身長の少なくとも何分の1あればよいか。反射の法則を使って理由も説明しなさい。

答えと解説

答えの例

身長の2分の1。頭の先から出た光が目に入るとき反射する点は、頭と目の中間の高さ、足先から出た光が反射する点は、足と目の中間の高さになる(入射角=反射角のため)。この2点の間の長さは身長の半分なので、その長さの鏡があれば全身がうつる。

採点のポイント:2分の1(半分)と答えている/光が反射する点が「中間の高さ」になることを、入射角=反射角から説明している

よくあるまちがい:鏡からはなれれば全身がうつる、というわけではない(必要な長さは距離によらない)。