波動と音波・超音波の過去問

直線上を一定速度v で移動する振動数f の音源が、静止した観測者に接近し、そのまま同じ速度で遠ざかった。音源の通過前後で観測される音の振動数の差を表す式はどれか。ただし音速をc とする。

1: $\frac {2v^{2}}{c^{2}}f$

2: $\frac {v\left( 2c-v\right) }{c\left( c-v\right) }f$

3: $\frac {2cv}{\left( c+v\right) \left( c-v\right) }f$

4: $\frac {2v}{c}f$

5: $\frac {v\left( 2c+v\right) }{c\left( c+v\right) }f$

音波について誤っているのはどれか。

1: 超音波は周波数が 20kHz よりも高い音波である。

2: 超音波は可聴音よりも直進性が高い。

3: 音源が観測者に向かって近づいているとき開こえる音は高くなる。

4: 伝搬中の疎密波は密の部分で圧力が低下する。

5: 超音波診断装置では 0.5~MHz 程度の周波数が利用されている。

図に示す波形の音波を水中に発射した。その音波の波長［cm］はどれか。

1: 0.1

2: 3.3

3: 7.5

4: 15

5: 30

音速の1 /25 の速度で移動している観測者を、その後方から音源が音速の1/5の速度で追いかけるとき、観測者が聞く音の振動数は音源の出す音の振動数の何倍か。

1: 1/5

2: 5/6

3: 6/5

4: 5

5: 125

1 MHz の超音波が水中を進行するときのおよその波長[mm]はどれか。

1: 150

2: 15

3: 1.5

4: 0.15

5: 0.015

音の性質について誤っているのはどれか。

1: 振動によってエネルギーが伝わる。

2: 音圧が高いほど音量が大きい。

3: 音が伝わるためには振動による媒質のひずみが必要である。

4: 音波は疎密波である。

5: 音波の伝搬速度は媒質の体積で決まる。

波動について正しいのはどれか。

a: 二つの波動が重なると波動の散乱が起こる。

b: 縦波と横波の伝搬速度は同じである。

c: 波動の伝搬速度を v、振動数をf、波長をλとするとv=λfであ る。

d: 波動の干渉によって周期的な腹と節を有する定常波が生じる。

e: 弾性体の棒の中を伝わる縦波の伝搬速度はヤング率の平方根 に反比例する。

1. a b　2. a e　3. b c　4. c d　5. d e

音の三要素はどれか。

a: 高 さ

b: 強 さ

c: 速 さ

d: 方 向

e: 音 色

1. a b c　2. a b e　3. a d e　4. b c d　5. c d e

音響インピーダンスが最も大きいのはどれか。（医用機械工学）

1: 頭蓋骨

2: 肺

3: 肝

4: 血 液

5: 骨格筋

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y軸に示している。x軸上で媒質が最も密な位置はどれか。(医用機械工学)

1: A

2: B

3: C

4: D

5: E

ドップラー効果について誤っているのはどれか。

1: 音源と観測者との相対運動によって生じる。

2: 音源が接近する場合には音が高く聞こえる。

3: 山びこはドップラー効果である。

4: 光においても認められる。

5: 周波数に関する現象である。

図の正弦波が実線の位置から1秒後に破線の位置に伝搬した。振動数[Hz]はどれか。

1: 0.1

2: 0.25

3: 0.5

4: 0.75

5: 1

正しいのはどれか。

a: 音波は空気や水などの媒質中を伝わる横波である。

b: 音の伝搬速度は気体の種類に依存しない。

c: ドプラ効果は音源と観測者との相対運動で生じる現象である。

d: 水中や生体軟部組織内での音の伝搬速度は約1500m/sである。

e: 音の強さは振幅の2乗に反比例する。

1. a b　2. a e　3. b c　4. c d　5. d e

波動において角振動数をω、振動数をf、速度をv、波長をλとするとき周期はどれか。

1: $ 2\pi f$

2: $ \frac {1}{f}$

3: $ \frac {\lambda }{f}$

4: $ \lambda \pi $

5: $ fv$

周波数1MHzの超音波が生体軟部組織を進行するときのおよその波長はどれか。

1: 0.015mm

2: 0.15mm

3: 1.5mm

4: 15mm

5: 150mm

2sin（θ+π/3）と等しいのはどれか。ただし、sin（A+B）＝sinAcosB+sinBcosAである。

1: $\sin{\theta}+\cos{\theta}$

2: $\sqrt3\sin{\theta}+\cos{\theta}$

3: $\sin{\theta}+\sqrt3\cos{\theta}$

4: $\sqrt2\sin{\theta}+\cos{\theta}$

5: $\ \sin{\theta}+\sqrt2\cos{\theta}$

超音波について正しいのはどれか。（機械工学）

a: 振動が20kHz以上の音波である。

b: 速度は波長と周期の積で表される。

c: 波長が長いほど直進性がよい。

d: 周波数が低くなると減衰が大きくなる。

e: 伝達距離に対して指数関数的に減衰する。

1. a b　2. a e　3. b c　4. c d　5. d e

音のエネルギー変化で20 dB に相当する倍率はどれか。（医用機械工学）

1: 2倍

2: 10倍

3: 20倍

4: 100倍

5: 200倍

正弦波が一定速度v、周波数fで進むとき、周期T、角振動数ω、波長λ、波数Kの間の関係式で誤っているのはどれか。（医用機械工学）

1: $ \omega=2\pi{f}$

2: $ T=\frac{1}{f}$

3: $ v=\lambda{f}$

4: $ k=\frac{2\pi}{\lambda}$

5: $ f=\frac{k}{\pi}$

波について正しいのはどれか。(医用機械工学)

a: 可視光は縦波である。

b: エツクス線は縦波である。

c: 音波は縦波である。

d: ガンマ線は横波である。

e: 電磁波は横波である。

1. a b c　2. a b e　3. a d e　4. b c d　5. c d e