Yamagata Prefectural Public High School Entrance Examination - Science study guide
Yamagata Prefectural Public High School Entrance Examination - Science · Work through your exam, one topic at a time.
The Yamagata Prefectural Public High School Entrance Examination (山形県公立高等学校入学者選抜) is the common selection test taken by students finishing compulsory education in Yamagata who apply to prefectural high schools. Science is one of the academic subjects in the written test. The Yamagata Prefectural Public High School Entrance Examination - Science study guide has 6 sections and about 415 words.
01物理：力と運動・エネルギー
「物理：力と運動・エネルギー」では、物体にはたらく力を矢印で正しく表す力、運動のようすを実験データやグラフから読み取る力、そして仕事と力学的エネルギーの移り変わりを計算で確かめる力が問われる。用語の暗記ではなく、現象を「力のつり合い」と「エネルギーの保存」の二本柱で説明できるかが得点差になる。 2つの力がつり合うには、①同じ1つの物体にはたらく、②同一直線上にある、③向きが反対、④大きさが等しい、の4条件がすべて必要。1つでも欠ければ物体の運動は変化する。 作用・反作用の2力は「別々の物体」にはたらくので、つり合いとは別物。糸でつるしたおもりでは、おもりにはたらく重力と糸の張力はつり合うが、おもりが糸を引く力と糸がおもりを引く力は作用・反作用である。 坂道上の物体では、重力を斜面に平行な成分と垂直な成分に分解して考える。垂直抗力は斜面に垂直な成分とつり合う。 等速直線運動では、物体にはたらく力はつり合っている。「力がはたらいていない」のではなく「合力が0」である点が重要。 斜面を下る台車は、記録タイマーのテープの間隔がしだいに広がる。速さの変化は合力の向きに生じ、合力が一定なら速さの増え方も一定になる。 慣性の法則：力がつり合っている物体は、静止し続けるか等速直線運動を続ける。 仕事 W〔J〕＝力の大きさ〔N〕×力の向きに動いた距離〔m〕。力の向きと垂直に動いたときの仕事は 0 J。 仕事率〔W〕＝仕事〔J〕÷仕事にかかった時間〔s〕。 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一定に保たれる。 質量 20 kg の物体を 6.0 秒かけてゆっくり 3.0 m 真上に持ち上げ、続いて 5.0 秒かけて水平に 4.0 m 運んだ。100 g にはたらく重力を 1 N として仕事と仕事率を求めよ。 考え方：20 kg にはたらく重力は 200 N。持ち上げる仕事は 200 N×3.0 m＝600 J。水平移動では重力（下向き）と移動向き（水平）が垂直なので仕事は 0 J。仕事率は 600 J÷6.0 s＝100 W で、水平移動中は 0 W。全体をまとめて 600 J÷11 s と計算しないこと。仕事をしていない時間を分母に含めると誤りになる。 「物体にはたらく力」と「物体が他に及ぼす力」を同じ図に混ぜて書いてしまう。 等速＝力がはたらいていない、と誤解する。 斜面の仕事で、斜面に平行な力ではなく重さそのものに斜面の長さをかける。 摩擦がある実験で、力学的エネルギーが保存されると判断する。. 仕事＝力×力の向きに動いた距離、向きが垂直なら仕事は0 J.
83 words, under 1 min02物理：波・光・電流
「物理：波・光・電流」では、音や光の性質を規則として理解し、回路の計算と磁界・電磁誘導の向きを判断する力が問われる。計算問題と作図・向きの判断が半々に出るので、公式の暗記だけでなく「なぜその向きになるか」を説明できるようにしておきたい。 音は物体の振動が空気などを伝わる波。振動数が多いほど高い音、振幅が大きいほど大きい音になる。空気中での速さは約 340 m/s。 反射の法則：入射角と反射角は等しく、どちらも法線からはかる。 光が空気から水・ガラスへ進むとき、屈折角は入射角より小さくなる。入射角がある角度を超えると全反射する。 凸レンズ：光軸に平行な光は焦点を通り、焦点を通った光は光軸に平行になり、レンズの中心を通る光は直進する。物体が焦点距離の2倍より遠いと倒立・小さい実像、焦点距離と2倍の間だと倒立・大きい実像、焦点以内だと正立・大きい虚像になる。 オームの法則 V＝R I。直列では電流が一定で、電圧は抵抗の比で分配され、合成抵抗は R₁＋R₂。 並列では電圧が一定で、電流は抵抗の逆比で分かれ、合成抵抗は各抵抗より必ず小さくなる。 電力 P＝V I。電力量・熱量〔J〕＝電力〔W〕×時間〔s〕。 直線電流のまわりの磁界は電流を中心とする同心円で、向きは右ねじの法則で決まる。 磁界中の電流が受ける力の向きはフレミングの左手の法則で決まる。 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。磁石を動かす速さが大きいほど電流は大きい。誘導電流は磁界の変化を妨げる向きに流れる。 6.0 V の電源に 2.0 Ω と 3.0 Ω の抵抗を並列につないだ。全体の電流と合成抵抗を求めよ。 考え方：並列なのでどちらの抵抗にも 6.0 V がかかる。2.0 Ω に 6.0÷2.0＝3.0 A、3.0 Ω に 6.0÷3.0＝2.0 A。全体の電流は 3.0＋2.0＝5.0 A。合成抵抗は 6.0 V÷5.0 A＝1.2 Ω となり、2.0 Ω よりも小さい。 直列と並列で「一定になる量」を取り違える。 並列の合成抵抗を 2.0＋3.0＝5.0 Ω としてしまう。 凸レンズで、焦点以内の物体の像を実像と書く。 電磁誘導で、磁石を止めている間も誘導電流が流れ続けると考える。. 音の高さは振動数、大きさは振幅で決まり、空気中では約340 m/sで伝わる.
81 words, under 1 min03化学：物質の構成と化学変化
「化学：物質の構成と化学変化」では、物質を粒子のモデルでとらえ、原子・分子・イオンの区別、化学反応式の係数、酸化還元や中和の量的関係を扱えるかが問われる。とくに質量比や体積比を使った計算と、イオンの動きの説明が配点の中心になる。 純物質は単体と化合物に分かれ、混合物とは区別する。海水・空気は混合物、酸素・二酸化炭素は純物質。 物質は原子という粒子でできており、原子が結びついたものが分子。イオンは電気を帯びた粒子で、原子が電子を失うと陽イオン、受け取ると陰イオンになる。 水溶液中的イオンの移動：陽イオンは陰極（－極）へ、陰イオンは陽極（＋極）へ引かれる。 化学反応式は、反応前後で原子の種類と数が等しくなるよう係数をつけて書く。係数は最も簡単な整数比にする。 質量保存の法則：反応前後の物質全体の質量は等しい。気体が発生・吸収するときは、容器全体を密閉しないと質量は変化して見える。 銅と酸素は 4：1 の質量比で結びつく（銅 0.64 g を完全に酸化すると酸素 0.16 g が結びつき、酸化銅 0.80 g になる）。 酸化は物質が酸素と結びつくこと、還元は酸化物から酸素を奪うこと。炭素や水素は酸化銅から酸素を奪う還元剤としてはたらく。 酸性の水溶液は水素イオンを、アルカリ性の水溶液は水酸化物イオンを生じる。 中和では、水素イオンと水酸化物イオンが結びついて水ができる。中和点では水素イオンと水酸化物イオンはほぼ存在せず、生じた塩のイオンだけが残る。 銅 1.2 g を空気中で十分に加熱したとき、得られる酸化銅の質量を求めよ。ただし銅と酸素は 4：1 の質量比で結びつくものとする。 考え方：銅 1.2 g と結びつく酸素は 1.2×1/4＝0.3 g。よって酸化銅は 1.2＋0.3＝1.5 g。銅の一部しか反応していない問題では、反応した銅の量だけを比に当てはめる。 化学反応式の係数と、分子をつくる原子の数を示す右下の数字を混同する。 イオン式で電荷（＋・－の数）を書き忘れる。 中和点で水素イオンが残っていると答える。 質量保存の法則を、気体が発生した開放系の実験にそのまま当てはめる。. 中和ではH⁺とOH⁻が結びついて水ができ、中和点ではほぼ残らない.
63 words, under 1 min04生物：生命現象と生殖・遺伝
「生物：生命現象と生殖・遺伝」では、細胞を基本単位とした体のつくりと働き、植物と動物の共通点・相違点、そして生殖と遺伝の規則性、進化の証拠を説明できるかが問われる。図や表から情報を読み取り、遺伝子型の比を計算する問題が定番である。 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。どちらにも核と細胞膜がある。 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。呼吸は昼夜を問わず行われ、酸素を使って二酸化炭素と水を生じる。 蒸散は主に葉の裏の気孔から起こり、根から水を吸い上げる原動力になる。気孔は昼に開き、夜は閉じる。 動物では、だ液がデンプンを分解し、すい液がデンプン・タンパク質・脂肪を分解する。小腸の柔毛で吸収され、毛細血管に入る。 有性生殖では減数分裂によって染色体の数が半分になり、受精で元の数に戻る。無性生殖では親と同じ遺伝子をもつ子ができる。 メンデルの法則：対立形質の純系どうしを交配すると、子はすべて一方の形質（優性形質）を現す。子どうしを交配すると、孫では優性形質：劣性形質＝3：1 になる。 優性・劣性は形質の現れやすさの違いであり、優れている・劣っているという意味ではない。 エンドウの種子で、丸（AA）としわ（aa）を交配した。孫（F₂）を 1200 個育てたとき、しわの種子と、丸の種子のうち遺伝子型が Aa のものの数を求めよ。 考え方：子（F₁）はすべて Aa で丸。F₁どうしの交配では AA：Aa：aa＝1：2：1 に分かれる。しわ（aa）は 1/4 で 1200×1/4＝300 個。Aa は 2/4 で 600 個。丸のうち Aa の割合を問われたら 600/900＝2/3 と答える。 優性を「優れている」と誤解する。 「丸のうち Aa の割合」を 1/2 と答える（正しくは 2/3）。 光合成と呼吸を昼夜で切り替えて考える（昼も呼吸は行われている）。 蒸散量の実験で、気孔が多い葉の裏の条件を考え落とす。. F₂の遺伝子型は1：2：1、表現型は3：1になる.
62 words, under 1 min05地学：大地・気象・天体
「地学：大地・気象・天体」では、地層や岩石から過去の環境を読み解く力、火山と地震のしくみ、天気の変化を前線や気団から説明する力、そして地球の運動と天体の見え方を図で結びつける力が問われる。計算問題は地震と南中高度に集中する。 堆積岩は粒の大きさでれき岩・砂岩・泥岩に分かれ、石灰岩・チャートは生物の遺骸などからできた岩石。化石からは堆積した当時の環境がわかる。 マグマのねばりけが強いほど、盛り上がったドーム状の火山になり、爆発的な噴火をしやすい。ねばりけが弱いと傾斜のゆるやかな火山になる。 地震ではP波が先に届いて小さなゆれ（初期微動）を起こし、S波が遅れて届いて大きなゆれ（主要動）を起こす。初期微動継続時間は震源からの距離に比例する。 震度はある地点でのゆれの強さ、マグニチュードは地震そのものの規模で、1つの地震に1つしかない。 寒冷前線は通過時に短時間で強い雨を降らせたあと気温が下がる。温暖前線は広い範囲で長く降り、通過後は気温が上がる。 低気圧の中心では上昇気流が生じて雲ができやすい。高気圧では下降気流で晴れやすい。 地球の自転により太陽や星は東から西へ日周運動し、公転により星座は季節ごとに移り変わる。 南中高度＝90°－緯度＋太陽の赤緯。北緯38°の地点では、夏至で約75°、冬至で約29°になる。 P波の速さを 8.0 km/s、S波の速さを 4.0 km/s とする。ある地点で初期微動継続時間が 10 秒だったとき、震源までの距離を求めよ。 考え方：距離を x km とすると、P波の到達時間は x/8.0 秒、S波は x/4.0 秒。その差が 10 秒なので x/4.0－x/8.0＝10。左辺は x/8.0 となり、x＝80 km。 震度とマグニチュードを混同する。 初期微動と主要動のどちらがP波か逆にする。 地層のしわの向きや、上下どちらが新しいかを逆に判断する。 南中高度の式で、夏至と冬至の赤緯の符号を逆にする。. P波が先に届いて初期微動、S波が遅れて主要動を起こす.
57 words, under 1 min06科学的探究・観察実験
「科学的探究・観察実験」では、実験の目的に沿って条件を整える力、測定値を正しく記録・処理する力、結果と考察を区別して結論を導く力が問われる。知識問題ではなく、実験の記述や表・グラフを読ませる問題として出題されるため、手順の妥当性を評価する視点が必要になる。 調べたい条件（独立変数）だけを変え、それ以外の条件（制御変数）はすべてそろえる。比較のための対照実験を必ず設定する。 測定値は、測定器具の最小目盛りのさらに 1/10 まで読み取って記録する。 同じ操作を複数回行い、平均をとることで偶然の誤差を小さくする。明らかに離れた値は原因を検討してから扱う。 グラフは横軸に操作した量、縦軸に結果の量をとり、軸の名称と単位を必ず書く。 比例の関係では原点を通る直線になる。直線の傾きは「縦軸の変化量÷横軸の変化量」で求める。 反比例は xy が一定、グラフは原点に近づく曲線になる。 結果は「測定してわかった事実」、考察は「結果から考えた理由や規則性」である。考察には結果の数値を根拠として示す。 うすい塩酸 30 cm³ に石灰石を 1.0 g、2.0 g、3.0 g、4.0 g 加え、発生した気体の体積を測ったところ、200 cm³、400 cm³、450 cm³、450 cm³ であった。この結果から何が言えるか。 考え方：1.0 g と 2.0 g では加えた量に比例して気体が増えたので、この範囲では塩酸が過剰で石灰石の量が反応の限界を決めている。3.0 g 以上で気体量が 450 cm³ で一定になったのは、塩酸がすべて反応し終えて石灰石が余ったため。比例部分から、450 cm³ を発生させるには 2.25 g の石灰石が必要と計算できる。 結果と考察を同じ欄に書いてしまう。 一度に複数の条件を変えてしまい、何が原因か特定できない。 グラフの折れ曲がり点で、どちらの試薬が残ったかを逆に判断する。 測定値を最小目盛りちょうどで読み、目分量を省く。.
69 words, under 1 min