Tochigi Public High School Entrance Examination - Science study guide
Tochigi Public High School Entrance Examination - Science · Work through your exam, one topic at a time.
The Tochigi Public High School Entrance Examination (栃木県公立高等学校入学者選抜) is the prefecture-wide academic selection test taken by students finishing junior high school in Tochigi Prefecture who wish to enter a prefectural public high school. Science is one of the core academic subjects in the selection, alongside Japanese, mathematics, English and social studies, and it is administered in Japanese. It is written for Grade 9 candidates who have completed the standard junior high science curriculum, and it assumes command of all three years of content rather than a single year's topics. The paper samples the full junior high science curriculum: physics (mechanics, energy, waves, electricity and magnetism), chemistry (particles, chemical change, equations and quantitative relationships), biology (cells, reproduction and heredity, ecosystems and evolution) and earth science (geology, weather, astronomy), with a smaller strand testing experimental design and the reading of data, graphs and tables. Topics on this exam: Physics - mechanics, energy, waves, electricity and magnetism, Chemistry - matter and particles, chemical change, chemical equations and quantitative relationships, Biology - living things and cells, reproduction and heredity, ecosystems and evolution, Earth Science - geology, weather, astronomy and the Earth in the solar system, and Scientific inquiry and data interpretation - experimental design, observation, graphs and reasoning. The Tochigi Public High School Entrance Examination - Science study guide has 5 sections and about 144 words.
01物理：力と運動・仕事とエネルギー・光と音・電流と磁界
栃木県立高校入試の理科では、物理分野として「力のつり合いと運動」「仕事と力学的エネルギー」「光と音の波」「電流と磁界」が出題されます。計算問題と実験考察問題の両方が問われ、単位や向きの扱いを正確に書けるかが得点差になります。 物体にはたらく2力がつり合う条件は、①同一直線上にある ②向きが逆 ③大きさが等しい、の3つです。作用・反作用の法則は「2つの物体の間で」はたらく力で、1つの物体にはたらく力のつり合いとは別物なので、答案では区別して書き分けます。等速直線運動をしている物体は力がつり合っており、外力がはたらかない限り運動を続けます（慣性の法則）。台車の実験では、記録タイマーが1秒間に50打点なら5打点で0.1秒であり、テープの長さから速さを求めます。 仕事[J]＝力[N]×力の向きに動いた距離[m]です。物体を水平に運んでも、力の向きと動きが垂直なら仕事は0になります。仕事率[W]＝仕事[J]÷時間[s]。摩擦や空気抵抗が無視できるとき、位置エネルギーと運動エネルギーの和（力学的エネルギー）は保存されます。振り子や斜面の実験はこの保存則で考えます。 凸レンズでは、焦点距離の2倍の位置に物体を置くと、反対側の2倍の位置に同じ大きさの倒立した実像ができます。焦点より内側では虚像（正立・拡大）です。音は振動数が大きいほど高く、振幅が大きいほど大きく、空気中では約340m/sです。回路はオームの法則V＝RIが基本で、直列は電流が共通、並列は電圧が共通です。 6Vの電源に3Ωと6Ωを並列につなぐ。合成抵抗は1/R＝1/3＋1/6＝1/2よりR＝2Ω。全体の電流はI＝V/R＝6÷2＝3A。3Ω側に2A、6Ω側に1Aが流れ、和が3Aで一致する。電力は3Ωで6V×2A＝12W、6Ωで6Wになる。 電流計は直列、電圧計は並列。逆につなぐと測定できないだけでなく器具を壊す。 電力[W]と電力量[J]・[Wh]の混同。 反射角・入射角は鏡の面ではなく法線から測る。 発電機（右手）とモーター（左手）の法則の取り違え。. 仕事[J]＝力[N]×力の向きの距離[m]、仕事率[W]＝仕事÷時間.
51 words, under 1 min02化学：物質と粒子・化学変化・化学反応式と量的関係
化学分野では、物質を粒子（原子・分子・イオン）のモデルでとらえること、化学変化を反応式で表すこと、質量比を使った量的計算が中心に出題されます。用語の暗記だけでなく、「なぜそうなるか」を粒子で説明する記述問題が毎年ねらい目です。 物質は純物質と混合物に分けられ、純物質はさらに単体と化合物に分けられます。状態変化は粒子の運動と間隔の変化であり、粒子そのものが変わるわけではないので質量は変わりません（体積は変わります）。原子は化学変化でそれ以上分かれず、分子はいくつかの原子が結びついたものです。水溶液に電流が流れるのは、電解質が水に溶けてイオンに分かれるためです。 化合・分解・酸化・還元・中和・発熱・吸熱などの反応を、モデル図と反応式の両方で表せるようにします。化学反応式は係数を変えて両辺の原子の種類と数をそろえます。質量保存の法則により、反応前後の物質全体の質量は等しくなります。 マグネシウム2.4gを完全に燃焼させると、酸化マグネシウムは何gできるか。2Mg＋O2→2MgOより、質量比はMg：O2：MgO＝48：32：80＝3：2：5。よってMgOは2.4×5/3＝4.0g、必要な酸素は2.4×2/3＝1.6gです。加熱が不十分でMgが残ると、増加量は4.0gより小さくなります。 溶解度はふつう水温が高いほど大きくなり、飽和水溶液を冷やすと結晶が出ます（再結晶）。質量パーセント濃度＝溶質の質量÷溶液の質量×100。中和では酸の水素イオンとアルカリの水酸化物イオンが結びついて水ができ、塩が生じます。 反応式の係数合わせをせずに質量比の計算を始める。 気体が発生する反応で、密閉していない容器の質量変化を質量保存の反例と誤解する。 状態変化（融解・蒸発）と化学変化の区別。 中和の量的関係を無視して「アルカリを入れれば入れるほど中和する」と書く。. Mg：O2：MgO＝3：2：5 のような質量比で量的計算をする.
24 words, under 1 min03生物：生物と細胞・生殖と遺伝・生態系と進化
生物分野は、観察結果を言葉で説明させる記述問題と、遺伝・食物連鎖の規則性を問う問題が中心です。細胞レベルのはたらきと、個体・集団レベルのはたらきを結びつけて理解することが求められます。 植物の細胞には細胞壁・葉緑体・液胞があり、動物の細胞にはありません。光合成は葉緑体で光のエネルギーを使って二酸化炭素と水からデンプンと酸素をつくるはたらきで、呼吸は酸素を使ってエネルギーを取り出すはたらきです。呼吸は昼夜を問わず行われ、昼間は光合成量が呼吸量を上回ります。消化は消化酵素のはたらきで進み、デンプン→ブドウ糖、タンパク質→アミノ酸、脂肪→脂肪酸とモノグリセリドに分解されます。吸収は小腸の柔毛（絨毛）で行われ、血液によって運ばれます。 有性生殖では減数分裂によって染色体の数が半分になった生殖細胞がつくられ、受精で元の数に戻ります。メンデルのエンドウの実験では、Aaどうしを交配すると遺伝子の組み合わせはAA：Aa：aa＝1：2：1、現れる形質は顕性：潜性＝3：1になります。「優性」は「優勢・強い」という意味ではない点に注意します。 生産者（植物）・消費者（動物）・分解者（菌類・細菌類）が食物連鎖・食物網をつくります。エネルギーは段階を経るごとに減少しますが、物質は循環します。進化は化石の比較や相同器官、自然選択によって説明されます。 Aa×Aaの交配を考える。親のつくる生殖細胞はそれぞれAとaが1：1。掛け合わせるとAA：Aa：aa＝1：2：1で、形質として現れるのはAAとAaの3、潜性形質がaaの1。よって子600個体なら顕性形質は約450個体です。 遺伝子の組み合わせの比と、形質が現れる比の混同。 食物連鎖の矢印を「食べられる向き」に書いてしまう。 分解者の存在を答案から落とす。 光合成だけが昼に行われ、呼吸は夜だけという誤解。. Aa×Aaは遺伝子の比1：2：1、形質の比3：1.
23 words, under 1 min04地学：地質・気象・天体と太陽系
地学分野は、地震・火山・地層・気象・天体の各単元から、図やグラフを読み取る問題が出ます。用語の暗記に加えて、「なぜその現象が起きるのか」を順序立てて説明できるかが問われます。 地震では速いP波（縦波）が先に届いて小さな揺れ（初期微動）を起こし、遅いS波（横波）が続いて大きな揺れ（主要動）を起こします。初期微動継続時間は震源からの距離に比例するので、複数の観測点のデータから震源を決められます。マグニチュードは地震の規模、震度は地点の揺れの強さです。火山岩は斑状組織、深成岩は等粒状組織で、冷え方の違いを反映します。堆積岩はれき岩・砂岩・泥岩・石灰岩・チャートなどで、示相化石と示準化石の違いも問われます。 風は気圧の高いところから低いところへふきます。寒冷前線では寒気が暖気の下にもぐりこみ、短時間に強い雨が降り、通過後は気温が下がります。温暖前線は広い範囲で長く雨が降ります。空気が上昇すると膨張して冷え、露点に達すると水滴ができて雲になります。 地球の自転が1日、公転が1年で、地軸が約23.4°傾いているために季節が生じます。太陽からの距離の変化が原因ではありません。月は約29.5日の周期で満ち欠けし、日食は新月、月食は満月のときに起こります。金星は内惑星で、見える位置と形が時期によって変わります。 気温20℃の空気1m³中に水蒸気が9.0g含まれている。20℃の飽和水蒸気量は17.3g/m³なので、湿度＝9.0÷17.3×100≒52%です。この空気を冷やしていくと、含める水蒸気量が9.0gまで下がる温度（露点）で水滴が出始めます。 季節の原因を「太陽との距離」と答える。 寒冷前線と温暖前線の雨の降り方の混同。 初期微動継続時間と震源距離の関係を逆に使う。 月の満ち欠けの周期と公転周期（約27.3日）の混同。. P波は速く小さな揺れ、S波は遅く大きな揺れ。初期微動継続時間は震源距離に比例.
23 words, under 1 min05科学的探究とデータ解釈：実験設計・観察・グラフと考察
この分野は独立した単元ではなく、物理・化学・生物・地学のすべての実験問題に共通して問われる力です。栃木県の入試では、実験の目的に照らして条件が適切かどうかを判断させたり、表やグラフから規則性を読み取って考察させたりする問題が出ます。 探究は「仮説→実験→結果→考察」の流れで進みます。仮説を確かめるには対照実験を行い、変える条件（独立変数）は1つだけにし、それ以外の条件（温度・質量・電圧など）はそろえます。そろえた条件を答案に明記すると評価されます。測定は1回だけでなく複数回行い、平均を取ることで偶然による誤差の影響を小さくします。 表からは変化の規則性を、グラフからは比例・反比例・傾き・切片を読み取ります。測定値は器具の最小目盛りの10分の1まで読みます。結果（測定した事実）と考察（そこから考えたこと）は区別して書き分けます。 振り子の周期を調べる実験で、糸の長さを20cmから80cmに4倍にすると、周期は0.9秒から1.8秒へ2倍になった。ここから「周期は糸の長さの平方根に比例する」と考察できる。一方、おもりの質量を変えても周期が変わらなかったことから、「周期は質量には関係しない」と結論できる。このとき質量は変えても結果に影響しない条件であり、糸の長さを変える実験では質量をそろえておく必要がある。 1つの実験で2つ以上の条件を変えてしまい、原因を特定できない。 グラフの縦軸と横軸を入れ替えて読む。 「結果」と「考察」を同じ欄に混ぜて書く。 1回の測定だけで傾向を断定する。 考察でデータ以上のことを言い切ってしまう。.
23 words, under 1 min