高１　９月課題テスト 2003/09 【１】右の図はｘ軸上を正の向きに進む正弦波のある時刻における 波形である。波の振動数は2.0Hzである。 (1) この波の振幅と波長を求めよ。 (2) この波の速さを求めよ。 (3) この時刻の媒質の振動が、次のア、イの状態の点を、図の 　　範囲から探して、ｘの値で答えよ。 　　ア ．速度が０の点　　イ ．速度が上向きに最大の点 【２】図はｘ軸上を正の向きに進む縦波のある時刻における変位 を横波的に表示したものである。縦波にもどして考えたとき、次 のようになっている媒質の点はどこか。ａ〜dの記号で答えよ。 (1)最も密な点　　　　(2)媒質の速度が０の点 (3)媒質の速度が＋ｘの向きに最大の点 【３】ある媒質中を振幅0.050m、振動数5.0Hz、速さ20m/sの正弦波がｘ軸の正の向きに 進んでいる。時刻t=0(s)のとき、位置ｘ=0(m)におけるこの媒質の変位ｙは０であり、 振動の向きは上向きであった。 (1)この波の波長を求めよ。 (2)この波の周期を求めよ。 (3)t=0(s)のとき、下向きの媒質速度が最大の点のｘ座標を 　０≦ｘ＜波長　の中から１つ答えよ。 (4)t=0.10(s)のときの波の形を縦軸ｙ、横軸ｘとしてかけ。 ｘは１波長以上の範囲を表示せよ。 (5)x=1.0(m)での媒質の変位の時間変化のグラフを縦軸ｙ、横軸ｔとしてかけ。 ｔは１周期以上の範囲を表示せよ。 【４】２個の小球Ａ，Ｂを7.0cm離れた水面に置き、同じ振幅ａ、同じ振動数ｆ、同じ 位相で振動させると、ＡとＢを波源とする波長3.0cmの球面波が広がった。両波源から でる波は正弦波で、振幅は減衰せずに広がっていくものとする。 (1) 次のＰ，Ｑでの合成波の振幅を答えよ。 　　P点　AP＝14.5cm，BP＝17.5cm 　　Q点　AQ＝14.0cm，BQ＝15.5cm (2) 打ち消し合う点を連ねた線は何本あるか。 (3) 振動数を２ｆに変えると、波長はいくらになるか。 (4) 振動数を変えて、下のＲ点での合成波の振幅が０となるようにしたい。 　　振動数をいくらにするとよいか。複数あるときは最小のものを答えよ。 　　R点　AR＝15.0cm，BR＝17.0cm 【５】正弦波がｘ軸上を正方向に進み、媒質ＡＢで反射する。 この波は１秒間に1.0m進みt=0では、先端がＡＢの手前1.0mに 到達した状態になっている。次の(1)、(2)の場合について、 t=2.0(s)での、合成波をかけ。 　(1)端ＡＢが自由端である場合 　(2)端ＡＢが固定端である場合 【６】北東に進む平面波Iと北西に進む平面波IIが重なり あった。図はある時刻における２つの平面波の山の波面 （実線）と谷の波面（破線）を独立にかいたものである。 ２つの波の進む速さｖ、振幅ａ、波形（正弦波）、振動 数ｆは等しい。また、振幅ａの減衰はないものとする。 (1)球面波も、波源から遠い場所の狭い範囲では平面波と みなすことができる。　図の平面波IとIIはそのようにし て生じたものである。波Iの波源の場所は原点から見て （　ア　）方向にあり、波IIは（　イ　）方向にある。 原点から波源までの距離は、図の１目盛りよりきわめ て（　ウ　）い。 (2)次の点の図の時刻における変位はいくらか。また、 その点の振幅はいくらか。 　Ａ（2，2）　Ｂ（1，1）　C（0，2）　D（0, 1） (3)図の範囲内で、常に強め合う点を連ねた線は何本あるか。 (4)図の時刻で原点にある合成波のピークは図の面内を、どの向きに移動するか。 (5)D点における媒質の運動状態を次のア〜オからえらべ 　　ア．上向き、最大の速さ　　イ．下向き、最大の速さ ウ．速度０ 　エ．上向き、速さは最大でない。 　オ．下向、速さは最大でない。 (6)座標の１目盛りをｖ、ｆの式で表せ。 【１】 (1)振幅　　　　　　波長 (2) (3)ア　　　　　　　イ 【２】 (1) (2) (3) 【３】 (1) (2) (3) (4) (5) 【４】 (1) (2) (3) (4) 【５】 (1) (2) 【６】 (1)ア（　　　　　）　イ（　　　　　）　ウ（　　　　　　　） (2)A 変位　　　　　　振幅 B 変位　　　　　　　振幅 C 変位　　　　　　振幅 D 変位　　　　　　　振幅 (3) (4) (5) (6) ［ 　］組 ［　　］番　氏名［　　　　　　　　　　］