１０月定期考査　　　　　　　  　　高２物理　　　　　　　　　　　   2003/10/06

【１】ｔ［℃］における大気中の音の速さＶ［m/s］はＶ＝331.5＋0.6ｔで表される。次の気温のときの音の速さを求めよ。（四捨五入しないで答よ）
　(1)０［℃］　　(2)１４［℃］

【２】音の速さが340m/sのとき次の振動数の音の波長を求めよ。
　(1)20Hz　　　　(2)20000Hz

【３】船の前方にある氷山までの距離をはかるために、船上で汽笛を鳴らしたら5.0秒後に反響が聞こえた。音の速さを340m/sとして、音を発したときの船と氷山との距離を次の場合について求めよ。
　(1)船が静止している場合。
　(2)船が10m/sの速さで氷山から遠ざかっている場合。

【４】図のように3.0m離れて置かれた２つのスピーカーＳ_1とＳ_2から等しい音が出ている。ＭはＳ_1とＳ_2の中点、ＭＡは垂直２等分線である。Ｓ_1ＢはＭＡと平行でＳ_1Ｂ＝ＭＡ＝4.0mである。この音の振動数は170Hzであり、音の速さは340m/sである。
　(1)この音の波長を求めよ。
　(2)Ａ点では音が強め合うか、弱め合うか。
　(3)Ｂ点では音が強め合うか、弱め合うか。


【５】２つの音叉Ａ，Ｂからそれぞれｆ_A［Hz］，ｆ_B［Hz］の音が出ている。下図はＡ，Ｂから出る音の波を縦軸に変位，横軸に時間をとって示したものである。２つの音波の干渉によりうなりが聞こえた。





(1)時間を上のａ〜ｅのように区切って調べると，干渉による音が最も強く聞こえるのはどの時間帯か。ａ〜ｅより２つ選べ。
(2)干渉による音が最も弱く聞こえるのはどの時間帯か。ａ〜ｅより１つ選べ。
(3)ｔ［s］の間に音叉ＡとＢからでる音波の波の数を、ｆ_A，ｆ_B，ｔを用いて表せ。
(4)ｔ［s］の間にうなりが１回聞こえるときのｆ_A，ｆ_B，ｔの関係を式で表せ。
(5)うなりが１回きこえる時間間隔ｔ［S］をｆ_Aとｆ_Bを用いて表せ。
(6)340Hzと344Hzの音叉を同時にならした。音が強くなる間隔は何秒か。

【６】調律中のある弦楽器の１本の弦をはじいて出る音と、440Hzの標準おんさを同時に鳴らしたところ毎秒３回のうなりが聞こえた。また低周波発振器につながれたスピーカからの433Hzの音と弦の間では、毎秒４回のうなりが聞こえた。弦の音の振動数を求めよ。

【７】弦の上を伝わる波の速さを2400m/sとする。長さ1.2ｍの弦が
　　　　ア．基本振動　　　　イ．２倍振動
をするときについて、
　(1)それぞれの波長を求めよ。
　(2)それぞれの振動数を求めよ。

【８】長さ1.2ｍの弦の端に，振動数400Hzの電磁おんさをつなぎ，他端には滑車をつけておもりを下げると，図のような定常波ができて共鳴した。
　(1)弦を伝わる波の波長を求めよ。
　(2)弦を伝わる波の速さを求めよ。

【９】長さが1.2ｍの円筒形の開管と閉管　がある。それぞれの管内の気柱が基本振動するときの波長を求めよ。

【10】おんさをたたいて管口に近づけ，ピストンを引き出していったところ、気柱の長さが17.0cmのときはじめて共鳴がおこり、次に51.0cmのとき再び共鳴が起こった。音の速さを340m/sとする。
　(1)おんさから出る音の波長を求めよ。
　(2)おんさの振動数を求めよ。
　(3)さらにピストンを引き出して，３回目の共鳴が起こるときの気柱の長さを求めよ。

【11】700Hzの音をだしながら自動車が10m/sの速さで静止している観測者から遠ざかる。音の速さを340m/sとすると、観測される音の波長と振動数はいくらか。

【12】点Ａで「ま」という音声が発せられ、そのｔ_1秒後に、点Ａからｘ_1［ｍ］離れた点Ｂでは「て」とういう音声が発射された。点ＢからＬ［ｍ］離れた点Ｃで「ま」の音が聴かれ、そのｔ_2秒後に、点Ｃからｘ_2［ｍ］離れた点Ｄで「て」の音が聴かれた。ＡＢＣＤはこの順で一直線上にある。音速をＶとして次の問いに答えよ。

　　　　　　ｔ_1　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　ｔ_2

　　Ａ→ま　　　　Ｂ→て　　　　　　　　　　　　　　ま→Ｃ　　　　　　　て→Ｄ

　　　　　　ｘ_1　　　　　　　　　　　Ｌ　　　　　　　　　　　ｘ_2

(1)「ま」の音がＡＣ間を伝わる時間をｘ_1、Ｌ、Ｖで表せ。
(2)「て」の音がＢＤ間を伝わる時間をＬ、ｘ_2、Ｖで表せ。
(3) ｔ_2をｔ_1、ｘ_1、ｘ_2、Ｖで表せ

(4)２つの音「ま」「て」を発射したのが同じ物体であれば、それはＡＢ間を移動しなければならない。その速さｖ_1を、ｘ_1とｔ_1で表せ。
(5)Ｃ、Ｄ点において音を受信したのが同じ物体であれば、それはＣＤ間を運動したはずである。その速さｖ_2をｘ_2とｔ_2で表せ。

(6) 上の(4)(5)の仮定が成り立つとする。比 ｔ_2／ｔ_1 をｖ_1、ｖ_2、Ｖで表せ。
 （ヒント：まず、(3)(4)(5)の式からｘ_1、ｘ_2を消去する。）

１０月定期考査　　　　　　　  　　高２物理　　　　　　　　　　　   2003/10/06

【１】
       (1)                (2)

【２】
       (1)                (2)

【３】
       (1)                (2)

【４】
       (1)                (2)                     (3)

【５】
       (1)                (2)                      (3)Ａ　　　　　　Ｂ


       (4)        　　　　　        (5)                      (6)


【６】


【７】
       (1)ア　　　　　イ　　　　　　　 (2)ア　　　　　　イ　　　　


【８】
　　　　(1)　　　　　　　　(2)


【９】
　　　　開管　　　　　　　　閉管


【10】
　　　　(1)　　　　　　　　　(2)　　　　　　　　　　(3)


【11】
　　　　波長　　　　　　　　　振動数

【12】
(1)　　　　　　　　(2)　　　　　　　(3)


(4)　　　　　　　　(5)　　　　　　　(6)






                         ［ 　］組 ［　　］番　氏名［　　　　　　　　　　］