Nagasaki Public High School Entrance Examination - Science cheat sheet

速さ＝距離÷時間。平均の速さは「移動距離÷かかった時間」、瞬間の速さはごく短い時間での移動距離÷その時間。

等速直線運動：速さと向きが一定。力がつり合っている物体は静止を続けるか等速直線運動を続ける（慣性の法則）。

運動の向きが変わらなければ、速さが変化する運動は一直線上。速さが増す向きに力がはたらいている。

力の単位はニュートン（N）。質量1kgの物体にはたらく重力は約9.8N。100gなら約1N。

フックの法則：ばねののびは加えた力に比例する（弾性の限界内）。ばねののびから力の大きさを求められる。

力の合成：同じ向きなら和、逆向きなら差。平行でない2力は平行四辺形の対角線で合成する。

力の分解：1つの力を2方向に分けるとき、平行四辺形の対角線がもとの力になるように分ける。

作用・反作用の法則：物体AがBに力を加えると、BはAに同じ大きさで逆向きの力を加える。2力は別の物体にはたらくのでつり合いとは区別する。

記録タイマー：1秒間に打つ点の数から1打点の時間を求める。テープの長さから移動距離、点の間隔から速さの変化を読み取る。

仕事（J）＝力の大きさ（N）×力の向きに動いた距離（m）。力に垂直に動いた距離は仕事に含めない。

仕事率（W）＝仕事（J）÷時間（s）。1W＝1J/s。

運動エネルギー＝1/2×m×v²。質量が2倍なら2倍、速さが2倍なら4倍になる。

位置エネルギー（重力）＝m×g×h。基準面からの高さhで決まり、gは約9.8N/kg。

力学的エネルギー＝運動エネルギー＋位置エネルギー。摩擦や空気抵抗がなければ保存される。

摩擦や空気抵抗があると、力学的エネルギーの一部が熱や音として外部に移り、総量は減る。

てこ：支点のまわりの力のモーメントがつり合う条件は「力×支点からの距離」が両側で等しいこと。

動滑車を使うと引く力は半分になるが、ひもを引く距離は2倍。仕事の大きさは変わらない。

斜面や滑車などの道具は力を小さくできるが、仕事の量を小さくすることはできない（仕事の原理）。

オームの法則：V＝I×R。電圧V（V）、電流I（A）、抵抗R（Ω）。

直列回路：電流はどこでも同じ、電圧は各抵抗に分かれる、合成抵抗は和R₁＋R₂。

並列回路：電圧は各抵抗で同じ、電流は分かれる、合成抵抗は1/R＝1/R₁＋1/R₂で求め、各抵抗より小さくなる。

電力（W）＝電圧（V）×電流（A）。電力量（J）＝電力（W）×時間（s）。1Wh＝3600J。

発熱量（J）＝電力（W）×時間（s）。電流による発熱はジュールの法則に従い、抵抗が大きいほど大きい。

電流の向きは電源の＋極から−極へ。電子の移動の向きは電流と逆向き。

磁界の向き：方位磁針のN極がさす向き。直線電流のまわりでは右手を使って磁界の向きを決められる。

電磁誘導：コイルを貫く磁界が変化すると誘導電流が流れる。磁石を速く動かすほど、また巻き数が多いほど大きい。

フレミングの左手の法則：中指が電流、人さし指が磁界、親指が力の向き（電動機の原理）。

波の速さ（m/s）＝振動数（Hz）×波長（m）。振動数は1秒間の振動回数。

音は空気などの媒質を振動として伝わる縦波。真空中では伝わらない。

音の高さは振動数で決まり、大きさ（強弱）は振幅で決まる。音色は波形で決まる。

音の速さは空気中で約340m/s。気温が高いほど速い。水中や固体中では空気中より速い。

光は電磁波の一種で、真空中を約3.0×10⁸m/sで伝わる。空気中でもほぼ同じ速さ。

光の反射の法則：入射角＝反射角（いずれも法線とのなす角）。

光の屈折：空気から水・ガラスへ進むとき屈折角は入射角より小さくなる。逆に進むときは大きくなる。

凸レンズ：物体が焦点距離の2倍より遠いと実像は倒立で縮小、焦点距離と2倍の間なら倒立で拡大、焦点の内側なら虚像で正立拡大。

実像はスクリーンに映る倒立像、虚像はスクリーンに映らずレンズの同じ側に見える正立像。

純物質は単体と化合物に分けられる。混合物は2種類以上の物質が混ざったもので、成分の割合は一定でない。

元素記号：水素H、炭素C、窒素N、酸素O、ナトリウムNa、マグネシウムMg、アルミニウムAl、硫黄S、塩素Cl、カリウムK、カルシウムCa、鉄Fe、銅Cu、銀Ag。

原子は陽子と中性子からなる原子核と、そのまわりの電子でできている。陽子の数（原子番号）が元素の種類を決める。

同位体は陽子の数が同じで中性子の数が異なる原子。化学的性質はほぼ同じだが質量が異なる。

化学式は物質を元素記号で表したもの。分子をつくる物質は分子の構成を、イオンからなる物質は構成イオンの比を表す。

混合物の分離：ろ過は固体と液体、蒸留は沸点の差、再結晶は溶解度の差、クロマトグラフィーは溶媒への溶けやすさの差を利用する。

密度（g/cm³）＝質量（g）÷体積（cm³）。密度が分かれば物質の種類を推定できる。

有機物は炭素を含み燃えると二酸化炭素と水を生じる（例：エタノール、砂糖、デンプン）。無機物には食塩、鉄、ガラスなどがある。

化学変化では原子の種類と数は変わらない（質量保存の法則）。反応前後の物質の質量の総和は等しい。

化合は2種類以上の物質が結びついて別の1種類の物質になる反応。分解は1種類の物質が2種類以上に分かれる反応。

酸化は物質が酸素と結びつく反応。還元は酸化物から酸素を奪う反応。炭素や水素が還元剤として働く。

燃焼は激しい酸化。炭素の完全燃焼はC＋O₂→CO₂。不完全燃焼では一酸化炭素が生じる。

化学反応式の手順：反応物と生成物を化学式で書き、両辺の原子数をそろえて係数をつける。

発熱反応は反応時に熱を放出する（例：中和、燃焼、酸化カルシウムと水）。吸熱反応は熱を吸収する（例：炭酸水素ナトリウムの熱分解）。

化学変化の前後で原子の組み合わせは変わるが、原子そのものは壊れず新しくも生まれない。

気体の発生を伴う反応では、発生した気体の質量を考えないと見かけの質量が減ったように見える。密閉容器なら質量は一定。

電離：物質が水に溶けてイオンに分かれること。電解質は水溶液で電流を流す（食塩、塩酸、水酸化ナトリウム）。非電解質は流さない（砂糖、エタノール）。

陽イオンは電子を失って＋に帯電。例：Na⁺、K⁺、NH₄⁺、Ca²⁺、Mg²⁺、Al³⁺、H⁺、Cu²⁺、Zn²⁺、Ag⁺。

陰イオンは電子を得て−に帯電。例：Cl⁻、OH⁻、NO₃⁻、SO₄²⁻、CO₃²⁻。

塩酸の電離：HCl→H⁺＋Cl⁻。水酸化ナトリウム：NaOH→Na⁺＋OH⁻。硫酸銅：CuSO₄→Cu²⁺＋SO₄²⁻。

中和：酸のH⁺と塩基のOH⁻が結びついて水ができる反応。H⁺＋OH⁻→H₂O。塩と水が生じる。

酸性はH⁺が多い、アルカリ性はOH⁻が多い状態。リトマス紙、BTB溶液、フェノールフタレイン溶液で判定する。

金属のイオン化傾向：Mg＞Zn＞Fe＞Cu＞Ag。イオン化傾向の大きい金属は小さい金属のイオンを水溶液から析出させる。

沈殿反応：塩化銀AgCl（白）、硫酸バリウムBaSO₄（白）、炭酸カルシウムCaCO₃（白）、水酸化銅Cu(OH)₂（青白）など。

イオン反応式は実際に反応に関係するイオンだけを書く。例：Ag⁺＋Cl⁻→AgCl。

細胞は核、細胞質、細胞膜からなる。植物細胞には細胞壁、葉緑体、液胞があり、動物細胞にはない。

単細胞生物は1つの細胞で生命活動を行う（ゾウリムシ、アメーバ、ミドリムシ、酵母菌）。多細胞生物は細胞が集まって組織・器官をつくる。

光合成は葉緑体で行われ、二酸化炭素と水からデンプンと酸素をつくる。光の強さが増すと一定の値まで速くなる。

呼吸は酸素を使って有機物を分解し、エネルギーを取り出す。二酸化炭素と水を生じる。光合成と呼吸は昼夜を問わず行われるが、光合成は光があるときだけ。

植物の道管は水と無機養分を根から葉へ運び、師管は葉でつくられた有機養分を全身へ運ぶ。

ヒトの消化：デンプンは唾液のアミラーゼで麦芽糖に、タンパク質は胃液のペプシンで分解、脂肪は胆汁で乳化されリパーゼで分解される。

小腸の柔毛で栄養分を吸収し、ブドウ糖とアミノ酸は毛細血管へ、脂肪酸とグリセリンはリンパ管へ入る。

血液循環：肺循環は右心室→肺→左心房、体循環は左心室→全身→右心房。動脈は心臓から出る血管、静脈は心臓へ戻る血管。

不要物の排出：肝臓でアンモニアを尿素に変え、腎臓でこし出して尿をつくり、ぼうこうにためて排出する。

無性生殖は体の一部から新しい個体をつくる（分裂、出芽、栄養生殖など）。親とまったく同じ遺伝子をもつ。

有性生殖は卵と精子が受精して子をつくる。親と異なる遺伝子の組み合わせをもつ子ができる。

減数分裂では染色体数が半分になる。受精で元の数に戻るため、世代を通じて染色体数は一定に保たれる。

メンデルの法則：優性の形質が現れる。子どうしを交配すると、優性：劣性が3：1の比で現れることがある。

遺伝子の本体はDNA。染色体はDNAとタンパク質からなり、生殖細胞では対になっている染色体が1本ずつになる。

エンドウの丸い種子としわの種子、花色の赤と白など、対立形質をもつ純系どうしを交配すると子はすべて優性の形質を示す。

生殖細胞にできる配偶子の組み合わせは、対になる遺伝子が分かれてできるため、Aaの個体からはAとaが1：1でできる。

細胞分裂の前には染色体が複製され、分裂後にそれぞれの細胞に同じ染色体数が分配される。

食物連鎖：生産者（植物）→一次消費者（草食動物）→二次消費者（肉食動物）→分解者（菌類・細菌類）。

食物網は複数の食物連鎖が網の目のようにつながったもの。ある生物が減ると他の生物にも影響が及ぶ。

生態ピラミッド：一般に、栄養段階が上がるほど個体数・生物量は減る。エネルギーの一部は呼吸や排出で失われる。

分解者は動植物の遺体や排出物を無機物に分解し、生産者が再び利用できるようにする。物質は循環する。

炭素は光合成で有機物として取り込まれ、呼吸や分解、燃焼で二酸化炭素として大気に戻る。

生物の環境への適応：乾燥地の植物は葉を小さくし、砂漠の動物は夜行性になるなど、環境に合わせた形質をもつ。

外来生物は在来の生物を捕食したり競争したりして生態系のバランスを崩すことがある。

自然環境の保全では、食物連鎖の関係や生息地の広さ、水や大気の質を総合的に考える必要がある。

地層は水の流れによって運ばれたれき・砂・泥が積み重なってできる。粒の大きいものほど河口に近く、小さいものほど沖合いに堆積する。

堆積岩：れき岩、砂岩、泥岩、石灰岩、チャート、凝灰岩。火山灰が積もって固まった凝灰岩は鍵層として利用できる。

火成岩は火山岩と深成岩に分かれる。火山岩は斑晶が大きく、深成岩は等粒状組織で、マグマが地下深くでゆっくり冷えてできた。

火成岩の分類：白っぽいものはケイ酸分が多く（花こう岩、流紋岩）、黒っぽいものは少ない（斑れい岩、玄武岩）。

地層の堆積の順序は下から上へ。しゅう曲や断層があると、その後の地殻変動を示す。

地層の傾きやずれから、断層の動いた向きを判断できる。上盤がずり上がれば逆断層、ずり下がれば正断層。

化石：示相化石は当時の環境を、示準化石は地質年代を推定する手がかりになる。アンモナイトは中生代、ビカリアは新生代。

地震：P波は縦波で速く、S波は横波で遅い。初期微動継続時間が長いほど震源から遠い。

大気圧は高度が高いほど小さくなる。1気圧は約1013hPa。天気図の等圧線は4hPaごとに引かれる。

風は気圧の高い方から低い方へ吹き、等圧線にほぼ垂直。北半球では進行方向の右側にずれる（コリオリの力）。

低気圧の中心では上昇気流が生じ、雲ができやすい。高気圧では下降気流で晴れやすい。

前線：寒冷前線は寒気が暖気の下にもぐり込み、短時間で強い雨。温暖前線は暖気が寒気の上にはい上がり、広い範囲で長く降る。

気団：シベリア気団は冷たく乾燥、小笠原気団は暖かく湿潤、オホーツク海気団は冷たく湿潤。

日本の季節：冬は西高東低の気圧配置で北西の季節風、夏は太平洋高気圧に覆われて高温多湿、梅雨は前線が停滞する。

湿度＝空気中の水蒸気量÷その温度での飽和水蒸気量×100（%）。気温が下がると飽和水蒸気量が減り、露点に達すると結露する。

雲は上昇気流で空気が冷やされ、水蒸気が水滴や氷の粒になったもの。雨は水滴が大きくなって落下したもの。

台風は北太平洋西部で発生した熱帯低気圧で、中心気圧が低く風が強い。日本付近では偏西風に流されて進む。

地球の自転は西から東へ、1回転約24時間。天体は東から西へ日周運動する。

地球の公転は1年で太陽のまわりを1周する。公転により太陽の位置が黄道に沿って動き、季節が生じる。

地軸は公転面に対して約23.4度傾いている。この傾きにより、夏は昼が長く太陽高度が高く、冬は逆になる。

北半球では夏至（6月ごろ）に昼が最も長く、冬至（12月ごろ）に最も短い。春分・秋分は昼と夜がほぼ同じ長さ。

月は約29.5日で満ち欠けを繰り返す。新月→上弦→満月→下弦の順に約7日ずつ変化する。

月の満ち欠けは、月が地球のまわりを公転し、太陽・地球・月の位置関係が変わることで起こる。月自身は光らない。

日食は太陽・月・地球が一直線に並び、月が太陽を隠す現象。月食は地球の影に月が入る現象。

惑星は太陽のまわりを公転し、地球より内側の惑星（水星・金星）は真夜中には見えない。金星は明け方や夕方に見える。

恒星の日周運動は1時間に約15度、1か月で約30度ずれる。季節によって見える星座が変わるのは公転のため。