Aomori Entrance Science case studies

Aomori Entrance Science · Put your knowledge to work in context.

The Aomori Prefecture High School Entrance Examination in Science (青森県立高等学校入学者選抜理科) is the science component of the prefectural entrance examination used for admission to Aomori's public high schools. It is taken by students completing compulsory education who are seeking a place at a prefectural high school, including those applying through special selection schemes. The paper is written in Japanese and tests the full junior high school science curriculum: force and motion and energy; the properties of matter and chemical reactions; living things, cells, reproduction and evolution; the Earth and space, including geology, weather and astronomy; scientific inquiry, observation and experimental skills; and science in daily life with data analysis. Questions combine multiple choice, short written answers, and written calculations or explanations, so candidates must be able to read a description of an experiment, interpret data or a graph, and justify a conclusion in their own words. Topics on this exam: Force and Motion / Energy (力と運動・エネルギー), Properties of Matter and Chemical Reactions (物質の性質と化学変化), Life and Evolution / Cells and Reproduction (生物と進化・細胞と生殖), Earth and Space / Geology, Weather, Astronomy (大地と宇宙・地質・気象・天体), Scientific Inquiry, Observation and Experimental Skills (科学的探究・観察・実験の技能), and Science, Technology and Everyday Life / Data Analysis (科学技術と日常生活・データの活用). The Aomori Entrance Science case studies are 5 cases and about 646 words.

記録タイマーのテープから台車の運動を読み取る

Aさんたちの班は、斜面の上に質量0.50 kgの力学台車を置いて静かに放し、記録タイマー(1秒間に50回打点する)で台車の運動を調べた。記録テープは5打点ごと(0.10秒ごと)に区切り、放した直後から順に区間の長さを測ると、2.0 cm、3.0 cm、4.0 cm、5.0 cm、6.0 cmであった。同じ実験を3回くり返しても、区間の長さはほぼ同じ値になった。記録テープは台紙にはりつけてから長さを測った。台車は放してから0.50秒後に斜面の下端に達し、そのまま水平な床の上をすべって、やがて止まった。斜面と台車の間の摩擦や空気の抵抗は無視できるが、床と台車の間には摩擦がある。斜面の傾きは実験中変えず、台車にはたらく重力の大きさは4.9 Nである。話し合いで、Bさんは「区間の長さが0.10秒ごとに1.0 cmずつ増えているので、台車の速さは0.10秒ごとに1.0 cm/sずつ増えている」とまとめた。Dさんは「0.40秒から0.50秒の区間は6.0 cmだから、0.45秒のときの速さは6.0 cm/sだ」と計算した。Cさんは「台車が床の上で止まったのは、台車にはたらく力がなくなったからだ」と述べ、床の上をすべっている間の台車にはたらく力を図に表す課題では、力を1つもかかなかった。. BさんとDさんの考え方は、それぞれどこが誤りか。正しい値を示して説明せよ。.

109 words, under 1 min 2

炭酸水素ナトリウムの加熱分解と質量のゆくえ

Eさんは、試験管に炭酸水素ナトリウム4.2 gをとり、試験管の口を少し下向きにしてガスバーナーで加熱し、発生する気体を石灰水に通した。石灰水は白くにごった。気体が発生しなくなったところで加熱をやめ、試験管が冷めてから中の白い固体の質量をはかったところ、2.65 gであった。また、試験管の口の内側に付いた液体に塩化コバルト紙をつけると、青色から赤色に変わった。塩化コバルト紙は水にふれると青色から赤色に変わる。発生した気体と液体はすべて回収でき、加熱前後の質量の差は1.55 gであった。この分解は 2NaHCO3 → Na2CO3 + H2O + CO2 と表される。Fさんは「4.2 gの物質が2.65 gになったのだから、この化学変化では質量が保存されていない」と主張し、Gさんは「気体と液体の分を考えれば説明できる」と反論した。Gさんは、ふたをした密閉容器の中で同じ実験を行えば、加熱の前後で全体の質量は変わらないと考えている。Hさんは、同じ4.2 gの炭酸水素ナトリウムを加熱したが、加熱が不十分で、残った固体の質量は2.9 gであった。Eさんは、加熱後すぐに質量をはかろうとしたが、先生に止められた。原子量はH=1.0、C=12、O=16、Na=23とする。. 発生した二酸化炭素と水(液体)の質量をそれぞれ求め、Fさんの主張が正しいかどうかを質量保存の法則の観点から説明せよ。.

91 words, under 1 min 3

エンドウの種子の形から遺伝の规则性を考える

Iさんたちは、エンドウの種子の形に注目して遺伝の実験を行った。丸い種子をつくる純系と、しわのある種子をつくる純系をかけ合わせると、子(F1)はすべて丸い種子になった。次にF1どうしをかけ合わせて得た子(F2)は、丸い種子が5474個、しわのある種子が1850個であった。F1の体細胞の染色体数は14本であり、減数分裂でつくられる生殖細胞では7本であった。Jさんは「理論上は3:1になるはずなのに、5474:1850は約2.96:1でぴったり3:1にならない。だからこの結果は分離の法則に反している」と述べた。Kさんは「丸い種子の中には、しわの遺伝子をもつものも含まれている」と述べ、Lさんは「丸い種子の一部は純系である」と述べた。またIさんたちは、F1の花粉を、しわのある種子をつくる純系のめしべにつけて受粉させ、得られた種子の形を数える実験も行った。さらに、F2の種子をまいて育て、花が咲いたときに自家受粉させて次の代の種子の形を調べる計画も立てている。実験に使ったエンドウは花が閉じたままで受粉するため、他の個体の花粉の影響を受けにくい。エンドウの種子の形では、丸を顕性形質、しわを潜性形質とし、遺伝子をAとaで表す。. F1の遺伝子の組み合わせと、F2で丸:しわがおよそ3:1になる理由を、減数分裂と受精のしくみにふれて説明せよ。.

42 words, under 1 min 4

3観測点の記録から地震のゆれを読み解く

ある日、Nさんの住む地域で地震が発生した。Nさんは3つの観測点A、B、Cの記録を次のようにまとめた。P波とS波は地下を一定の速さで伝わり、震源は1点であるものとする。観測点震源からの距離 P波が届いた時刻初期微動継続時間 --- --- --- --- A 30 km 10時00分06秒 4.0秒 B 60 km 10時00分12秒 8.0秒 C 90 km 記録なし記録なしこの地震のゆれは、はじめに小さなゆれが続き、その後大きなゆれになった。初期微動継続時間は、S波が届くまでの時間からP波が届くまでの時間を引いたものである。Oさんは「BはAより初期微動継続時間が2倍だから、S波の速さはAの地点の半分になっている」と述べた。Pさんは「初期微動継続時間が長いのは、S波の速さが場所によって変わるからだ」と述べた。Qさんは「震源からの距離が2倍になると初期微動継続時間も2倍になる」とまとめ、Cでも距離が90 kmだから初期微動継続時間は12秒になると予想した。Nさんは、震源の深さは浅く、この地域では過去にも同様の地震が記録されていることを知った。. この地震が発生した時刻と、P波・S波の速さを求めよ。計算の過程も書くこと。.

175 words, under 1 min 5

電気製品の使用データから料金と削減効果を比べる

Rさんの家では、1か月を30日として電気の使い方を見直すことにした。家庭で使っているおもな電気製品と、1日あたりに実際に使っている時間は次のとおりである。電気製品消費電力 1日あたりの使用時間 --- --- --- エアコン 600 W 6時間冷蔵庫 100 W 10時間照明 100 W 5時間テレビ 100 W 4時間電気料金は、基本料金が1か月1200円、使用電力量1 kWhあたり30円である。1 kWhは1000 Wの電力を1時間使ったときの電力量である。先月の電気料金の明細を見ると、使用電力量の大部分はこの4つの製品によるものだった。Sさんは「消費電力が一番大きいのはエアコンだから、エアコンの使用時間を1日1時間減らせば、電気料金はおよそ半分になる」と主張した。Tさんは「電気料金を減らすには、消費電力の大きい製品から順に対策すればよい」と述べた。Rさんは、家族で無理なく続けられ、効果の大きい対策を選びたいと考えている。. Sさんの主張が正しいかどうかを計算して確かめよ。また、Tさんの考え方の問題点を指摘せよ。.

229 words, about 1 min