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小テスト ／ s1-02

音の性質（振動数・振幅・速さ）

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音の性質（振動数・振幅・速さ） ── 問題

基礎

  1. 花火の光が見えてから 1 秒後に音が聞こえた。花火までの距離は何 m ですか。音の速さを 340 m/s とし、光は一瞬で届くものとする。
  2. 2720 m 離れた場所で鳴らした音が届くまでにかかる時間は何秒ですか。音の速さを 340 m/s とする。
  3. 音の大きさを決めるものはどれですか。　（ア 振動数　イ 波の数　ウ 音の速さ　エ 振幅）
  4. オシロスコープの波形で、山と山の間隔がせまい音はどんな音ですか。　（ア 低い音　イ 高い音　ウ 小さい音　エ 大きい音）
  5. モノコードの弦の音を高くする方法として正しいものはどれですか。　（ア 弦をゆるめる　イ 弦を短くする　ウ 弦を太くする　エ 弦を強くはじく）
  6. 容器の中で鳴っているブザーを、容器の空気を抜いていくと音はどうなりますか。　（ア だんだん大きくなり、よく響くようになる　イ 空気を抜いても変わらない　ウ 音が高くなっていく　エ だんだん小さくなり、聞こえなくなる）

標準

  1. 山に向かって大きな声を出すと、6 秒後にやまびこが聞こえた。山までの距離は何 m ですか。音の速さを 340 m/s とする。
  2. オシロスコープで音の波形を観察したところ、8 回振動するのに 0.08 秒かかっていた。この音の振動数は何 Hz ですか。
  3. ある地点で鳴らした音が、680 m 離れた A 地点に届いてから、さらに遠い B 地点に届くまで 3 秒かかった。B 地点までの距離は何 m ですか。音の速さを 340 m/s とする。
  4. 花火の光が見えてからしばらくして音が聞こえる理由はどれですか。　（ア 音が空気に吸収されて、届くのが遅れるから　イ 音のほうが光より速く進むから　ウ 光の速さが音の速さよりずっと速いから　エ 光が空気中で屈折するから）
  5. 2 つの音の波形を同じ条件で観察したところ、波の数は同じで、山の高さが異なっていた。2 つの音の関係はどれですか。　（ア 高さも大きさも同じ　イ 高さも大きさもちがう　ウ 高さは同じで、大きさがちがう　エ 大きさは同じで、高さがちがう）
  6. モノコードで、弦の太さと張りの強さは変えずに、ことじを動かして弦の長さだけを変え、音の振動数を測った。 弦の長さ（cm）｜48｜40 振動数（Hz）｜250｜300 弦の長さを 60 cm にすると、振動数は何 Hz になると考えられますか。
  7. 校庭で 332 m はなれて 2 人が立ち、一方が台をたたいて音を出した。もう一方は、台をたたくのが見えてから音が聞こえるまでの時間を 5 回測った。 回｜1｜2｜3｜4｜5 時間（秒）｜0.97｜1.02｜1.01｜0.98｜1.02 5 回の平均の時間を使うと、音の速さは何 m/s ですか。
  8. モノコードを使って、弦の太さと音の高さの関係を調べたい。条件の決め方として正しいものはどれですか。　（ア 太さだけを変え、長さと張りの強さは同じにする　イ 太さ・長さ・張りの強さをすべて変えて比べる　ウ 太さは同じにして、長さと張りの強さを変える　エ 太さと長さを両方変え、張りの強さだけ同じにする）
  9. 糸電話で話しているとき、ぴんと張った糸の途中を指でつまむと、声が聞こえなくなった。この結果から分かることはどれですか。　（ア 指には音を大きくするはたらきがある　イ 糸をつまむと声の振動数が変わる　ウ 声は空気だけを伝わっていた　エ 声は糸の振動として伝わっていた）

発展

  1. 校舎の壁から 495 m 離れた地点で手をたたくと、反射した音が聞こえるまでに時間がかかった。その時間を使って音の速さを求めると 330 m/s になった。反射音が聞こえるまでの時間は何秒でしたか。
  2. 人の耳には聞こえない高い音（約 20,000 Hz 以上）を何といいますか。　（ア 振幅　イ 超音波　ウ 電波　エ 低周波）
  3. オシロスコープで音の波形を観察した。横軸の 1 目盛りは 0.0005 秒で、1 回の振動（山から次の山まで）が 10 目盛り分だった。この音の振動数は何 Hz ですか。
  4. 同じ設定のオシロスコープで 2 つの音を観察した。音 A は横 4 目盛りで 1 回振動し、音 B は横 2 目盛りで 1 回振動した。山の高さ（振幅）は A が B の 2 倍だった。正しいものはどれですか。　（ア B の方が高い音で、B の方が大きい音　イ A の方が高い音で、B の方が大きい音　ウ B の方が高い音で、A の方が大きい音　エ A の方が高い音で、A の方が大きい音）

音の性質（振動数・振幅・速さ） ── 解答

基礎

  1. 340　距離 = 速さ × 時間 = 340 × 1 = 340 m。
  2. 8　時間 = 距離 ÷ 速さ = 2720 ÷ 340 = 8 秒。
  3. エ　振幅　振幅（振れはば）が大きいほど大きい音。高さは振動数。
  4. イ　高い音　間隔がせまい = 同じ時間に多く振動 = 振動数が大きい = 高い音。
  5. イ　弦を短くする　短く・細く・強く張ると高くなる。強くはじくと大きくなる（高さは変わらない）。
  6. エ　だんだん小さくなり、聞こえなくなる　音は空気などの物質の振動で伝わる。真空では伝わらない。

標準

  1. 1020　音は山まで行って戻ってくる（往復）。往復の距離 = 340 × 6 = 2040 m、片道 = 2040 ÷ 2 = 1020 m。
  2. 100　振動数 = 振動の回数 ÷ 時間 = 8 ÷ 0.08 = 100 Hz。
  3. 1700　A から B まで音は 3 秒で 340 × 3 = 1020 m 進む。B までの距離 = 680 + 1020 = 1700 m。
  4. ウ　光の速さが音の速さよりずっと速いから　光は約 30 万 km/s、音は約 340 m/s。
  5. ウ　高さは同じで、大きさがちがう　波の数（振動数）が同じ → 同じ高さ。山の高さ（振幅）がちがう → 大きさがちがう。
  6. 200　表で、長さ × 振動数 = 48 × 250 = 40 × 300 = 12000 と一定（反比例）。12000 ÷ 60 = 200 Hz。弦を短くするほど高い音になる。
  7. 332　平均の時間 = （0.97 + 1.02 + 1.01 + 0.98 + 1.02）÷ 5 = 1 秒。速さ = 距離 ÷ 時間 = 332 ÷ 1 = 332 m/s。1 回だけでなく何回か測って平均すると、測りまちがいの影響が小さくなる。
  8. ア　太さだけを変え、長さと張りの強さは同じにする　調べたい条件（太さ）だけを変え、ほかの条件（長さ・張り）はそろえる。2 つ以上を同時に変えると、どれが音の高さを変えたのか分からない。
  9. エ　声は糸の振動として伝わっていた　つまむと糸の振動が止まり、声が届かなくなった。つまり声は糸をふるわせて伝わっていた（音は固体の中も伝わる）。

発展

  1. 3　音は往復するので進んだ距離 = 495 × 2 = 990 m。時間 = 990 ÷ 330 = 3 秒。
  2. イ　超音波　超音波はイルカやコウモリが使い、魚群探知機・医療の検査にも利用される。
  3. 200　1 回の振動にかかる時間は 0.0005 × 10 = 0.005 秒。振動数 = 1 ÷ 0.005 = 200 Hz（1 秒間の振動の回数）。
  4. ウ　B の方が高い音で、A の方が大きい音　1 回の振動にかかる時間が短い（目盛りが少ない）B の方が振動数が多く高い音。振幅が大きい A の方が大きい音。

受験のしらべ ／ https://juken-shirabe.com/koko/science/s1-02/test/ ／ 問題は毎回の表示で数が変わります。印刷したものはその一例です。

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