物理

51問 • 2年前

白餃子

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物体を擦り合わせるなどの仕事でも、原子や分子の運動(熱運動)は激しくなる。つまり、熱を加えなくても物体の( )を上昇させることができる。

温度

物体を構成している原子や分子は、その物体が静止しているときでも熱運動しており、その分の( ① )を持つ。また、原子や分子の間にはたらく力による( ② )ももつ。

運動エネルギー, 位置エネルギー

物体内部の原子や分子がもつ熱運動の運動エネルギーや分子間にはたらく力による位置エネルギーの合計を( )という

内部エネルギー

物体の温度が( ① )ほど、熱運動が激しいため内部エネルギーは大きい

高い

ΔU=Q+Win この関係を何の法則と言うか

熱力学第一法則

物体が熱を得た場合はQが( ① )の値であり、熱を失った場合はQが( ② )の値であると考える。同様に、物体が外部から仕事をされた場合はWinが( ③ )の値であり、外部に仕事をした場合はWinが( ④ )の値であると考える

正, 負, 正, 負

熱を取り入れて( )に変える装置を熱機関という。

仕事

熱機関が繰り返し熱を仕事に変えるには、熱を受け取るだけでなく、熱を( )する過程が必要である。

放出

熱機関は、熱を放出しながら作動するため、受け取った熱量の( ① )しか仕事に変換できない。熱機関が高温熱源から受け取った熱量に対する、外部にした仕事の割合を( ② )という。

一部, 熱効率

熱機関には必ず外部に放出する熱があるので、熱効率が( )(100%)になる装置は存在しない

外部から操作をしない限り元の状態に戻らない変化を( ① )という。熱の発生や移動をともなう現象、物質の拡散などは①である。ただし、①であっても、( ② )の総量は変化しない

不可逆変化, エネルギー

水面にものが落下すると、波紋が広がる。この時、水面に浮かんだ物体の様子を観察すると、波紋の進む向きに( ① )、その場所で( ② )に振動している。このように物質そのものが( ③ )のではなく、振動が次々に伝わっていく現象を波または( ④ )という。

移動せず, 上下, 進む, 波動

波が生じた最初の場所を( ① )、その振動を伝える物質を( ② )という

波源, 媒質

ウェーブマシンの端の棒を1回上下に動かすと、その振動が孤立した波として伝わっていく。このように棒を1回上下に動かしたときにできるような波を( ① )という。また、端の棒を周期的に上下に動かしたときにできる連続した波を( ② )という

パルス波, 連続波

ウェーブマシンのある瞬間の各棒の位置をつなげた曲線の形を( ① )といい、①の最も高いところを( ② )、最も低いところを( ③ )という。

波形, 山, 谷

ウェーブマシンの端の棒をくり返し上下に動かすときにできる連続波を( )という。

正弦波

正弦波の山から山、あるいは谷から谷までの距離を( )という。

波長

媒質が上下に振動するとき、振動のつりあいの位置（波がないときの位置）からのずれを変位といい、変位の最大値を( ① )という。つまり、山の高さや谷の深さは( ① )となる。

振幅

波が伝わるときの媒質の1点の運動に注目すると、一定の時間間隔で振動している。この媒質の1点が1回振動するのに要する( ① )を周期，1sあたりの媒質がくり返す振動の( ② )を振動数という

時間, 回数

周期Tと周波数fの関係

f=1/T

ウェープマシンの左端をもった手を上下に振動させると、波源が1回振動する時間（周期T）の間に，波は波長( ① )だけ進む。すなわち、波は時間 T〔s〕の間に距離①〔mm〕進む。周期Tと振動数f〔Hz〕の間には、T=1/fの関係があるので，波の速さv〔m/s〕は v＝( ② )＝( ③ ) で表される

λ, λ/T, fλ

ウェーブマシンでつくる波は、図のように、媒質の振動方向と波の進行方向が( ① )になっている。このような波を( ② )という。

垂直, 横波

図のように，媒質の振動方向と波の進行方向が( ① )な波を( ② )という。また、②は媒質のまばらな疎の部分と媒質の集まった密の部分が次々に伝わるので( ③ )ともいう。

平行, 縦波, 疎密波

( ① )は固体中を伝わるが、気体や液体中を伝わることはない。一方、( ② )は気体・液体・固体中のすべてを伝わる。

横波, 縦波

縦波では、変位が波の進行方向と( ① )になるため、波のようすが読み取りにくい。そこで、縦波も( ② )と同じように表すとわかりやすくなる。

平行, 横波

ウェーブマシンの両端から同時に波を送ったとき、左右からの波が出会うと、重なりあった部分の波の( ① )が変化する。しかし、その後はそれぞれが影響を受けることなく、もとの波の形を保って波が伝わっていく。この性質を波の( ② )という。

形, 独立性

二つの波が出会って重なりあうとき、山と( ① )が重なり合うとさらに大きな山ができ，山と( ② )が重なりあうと打ち消し合うことがわかる。媒質の変位は、媒質のどの場所においても二つの波の変位の( ③ )となる。二つの波の変位をそれぞれy₁,y₂〔m〕としたとき、重なりあった波の変位y〔m〕は、 ( ④ ) と表される。これを波の( ⑤ )といい。重なりあった波を( ⑥ )という。

山, 谷, 和, y＝y₁＋y₂, 重ねあわせの原理, 合成波

振幅と( ① )がそれぞれ等しい二つの連続波が、同じ速さで( ② )から進んできて重なりあうと，波が強めあって大きく振動する部分と、弱めあって振動しない部分が交互に( ③ )で並ぶ。このような波を( ④ )という。また，重なりあう前の波のように，一方に進んでいく波を( ⑤ )という。

波長, 左右, 等間隔, 定在波, 進行波

定在波の波長はもとの波の波長と同じである。定在波の最も大きく振動する点を( ① )、振動しない点を( ② )という。隣りあう腹と腹（あるいは節と節）の間隔はもとの波の波長の( ③ )であり、腹と節の間隔は、もとの波の波長の( ④ )である

腹, 節, 1/2倍, 1/4倍

ウェープマシンの端から波を送ると、波は媒質の端やほかの媒質との( ① )で反射する。媒質の端やほかの媒質との①に向かって進む波を( ② )、反射して反対に進む波を( ③ )という。波が反射するときに実際に観測されるのは、( ④ )である。

境界, 入射波, 反射波, 入射波と反射波の合成波

媒質が自由に動ける端を( ① )という。①では波の形が( ② )反射されることにより、境界の媒質は( ③ )（　④ ）。

自由端, そのまま, 大きく振動する, (自由端反射)

媒質が固定され、動けない端を( ① )という。①では波の上下が( ② )し、左右折り返されて反射される。よって、固定端での合成波の変位はつねに( ③ )となる。( ④ )

固定端, 反転, 0, (固定端反射)

ウェーブマシンの端から連続波を送り続ける場合を考える。入射波と反射波が連続的に重なりあうため、合成波は( ① )となる。ウェーブマシンの端は、自由端の場合は( ② )になり、固定端の場合は( ③ )になる。

定在波, 腹, 節

太鼓をたたくと皮の膜が振動して，それが空気を振動させる。すると空気に疎密の変化が生じ，( ① )として音が伝わる。空気などの媒質を伝わる縦波を音または( ② )という。また、太鼓のように音を発する物体を( ③ )という。音は空気以外の気体や液体，そして固体が媒質になることもある。媒質が存在しない真空中では音は( ④ )

縦波, 音波, 音源, 伝わらない

音が伝わる速さは媒質によって決まる。一般的に( ① )＞( ② )＞( ③ )の順に音の速さは大きい。また。空気中を伝わる音の速さは、気温が( ④ )と速く、気温が( ⑤ )と遅くなる。

個体, 液体, 気体, 高い, 低い

音を特徴づけるものに、( ① )・( ② )・( ③ )がある。これを音の三要素という。

音の大きさ, 音の高さ, 音色

同じ振動数の二つのおんさを同時に鳴らしても，一つのおんさの音として聞こえる。次に、一方のおんさにクリップをつけ。振動数をわずかにずらしてから、二つのおんさを同時に鳴らすと、周期的な音の( ① )のくり返しが聞こえる。この現象を( ② )という。

大小, うなり

振動数が少しだけ異なる音が重なるとうなりが生じる。うなりが聞こえなければ、二つの音は ( ① )振動数である。また、振動数の( ② )とうなりは生じず。二つの音は別の高さの音として区別して聞くことができる。振動数f₁〔Hz〕とf₂〔Hz〕の音が重なりあって生じる1sあたりのうなりの回数f〔Hz〕は、 ( ③ ) と表せる

同じ, 差が大きい, f＝f₁ーf₂

身のまわりの物体を叩くと、( ① )にかかわらず、特定の高さの音が出る。これは、物体や楽器が( ② )でよく振動するからである。一般に、物体を振動させると、物体固有の振動数で振動する。この振動を( ③ )といい、このときの振動数を( ④ )という。

叩く強さ, 特定の振動数, 固有振動, 固有振動数

振り子の固有振動数は、おもりの( ① )にはよらず、振り子の( ② )で決まる。長さの異なる振り子の一つだけを振動させると、同じ( ③ )をもつ振り子がよく振れる。これは、物体に自身の固有振動数にあった振動が加えられると、物体は大きく振動するからである。この現象を( ④ )という。同じ( ⑤ )のおんさを鳴らした場合にも、同様の現象が観測できる。

重さ, 長さ, 固有振動数, 共振, 振動数

弦を低周波発振器を用いて振動させると，振動数が弦の固有振動数と一致したときに共振が起こり、腹が1個の定在波ができる。これを( ① )といい、①による音を( ② )という。この振動数をしだいに大きくすると，腹が2個，3個･･･の定在波ができる。これらを( ③ )といい，③による音を( ④ )という

基本振動, 基本音, 倍振動, 倍音

長さの等しい試験管に水を入れ、試験管の口に息を吹きかけると、いろいろな高さの音が出る。これは、音波が管内の水面では( ① )、試験管の口では( ② )をし，試験管内の空気（気柱）に( ③ )が生じるためである。水の量が多くなり、気柱が( ④ )なるほど、高い音が出る。

固定端反射, 自由端反射, 定在波, 短く

試験管のように片側が閉じている管を( ① )という。管内に定在波が生じているとき、閉口部が( ② )、開口部が( ③ )となる。開口部にできる腹の位置は管口より( ④ )になることが知られている。これを( ⑤ )という。

閉管, 節, 腹, 少し外側, 開口端補正

リコーダーのように、両端がともに開いている管を( ① )という。管内に定在波ができている時、両端は( ② )となる。

開管, 腹

内部エネルギー変化を求める式

熱効率を求める式

振動数と周期の関係を表す式

波の速さを表す式

波が伝わるときの媒質の1点の運動に注目すると、一定の時間間隔で振動している。この媒質の1点が1回振動するのに要する時間を( ① )という。

周期

不可逆変化の例を答えよ

熱の発生や移動をともなう現象、物質の拡散など

媒質が上下に振動するとき、振動のつりあいの位置（波がないときの位置）からのずれを( )という

変位

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物体を擦り合わせるなどの仕事でも、原子や分子の運動(熱運動)は激しくなる。つまり、熱を加えなくても物体の( )を上昇させることができる。

温度

運動エネルギー, 位置エネルギー

物体内部の原子や分子がもつ熱運動の運動エネルギーや分子間にはたらく力による位置エネルギーの合計を( )という

内部エネルギー

物体の温度が( ① )ほど、熱運動が激しいため内部エネルギーは大きい

高い

ΔU=Q+Win この関係を何の法則と言うか

熱力学第一法則

正, 負, 正, 負

熱を取り入れて( )に変える装置を熱機関という。

仕事

熱機関が繰り返し熱を仕事に変えるには、熱を受け取るだけでなく、熱を( )する過程が必要である。

放出

一部, 熱効率

熱機関には必ず外部に放出する熱があるので、熱効率が( )(100%)になる装置は存在しない

不可逆変化, エネルギー

移動せず, 上下, 進む, 波動

波が生じた最初の場所を( ① )、その振動を伝える物質を( ② )という

波源, 媒質

パルス波, 連続波

ウェーブマシンのある瞬間の各棒の位置をつなげた曲線の形を( ① )といい、①の最も高いところを( ② )、最も低いところを( ③ )という。

波形, 山, 谷

ウェーブマシンの端の棒をくり返し上下に動かすときにできる連続波を( )という。

正弦波

正弦波の山から山、あるいは谷から谷までの距離を( )という。

波長

振幅

時間, 回数

周期Tと周波数fの関係

f=1/T

λ, λ/T, fλ

ウェーブマシンでつくる波は、図のように、媒質の振動方向と波の進行方向が( ① )になっている。このような波を( ② )という。

垂直, 横波

平行, 縦波, 疎密波

( ① )は固体中を伝わるが、気体や液体中を伝わることはない。一方、( ② )は気体・液体・固体中のすべてを伝わる。

横波, 縦波

縦波では、変位が波の進行方向と( ① )になるため、波のようすが読み取りにくい。そこで、縦波も( ② )と同じように表すとわかりやすくなる。

平行, 横波

形, 独立性

山, 谷, 和, y＝y₁＋y₂, 重ねあわせの原理, 合成波

波長, 左右, 等間隔, 定在波, 進行波

腹, 節, 1/2倍, 1/4倍

境界, 入射波, 反射波, 入射波と反射波の合成波

媒質が自由に動ける端を( ① )という。①では波の形が( ② )反射されることにより、境界の媒質は( ③ )（　④ ）。

自由端, そのまま, 大きく振動する, (自由端反射)

固定端, 反転, 0, (固定端反射)

定在波, 腹, 節

縦波, 音波, 音源, 伝わらない

個体, 液体, 気体, 高い, 低い

音を特徴づけるものに、( ① )・( ② )・( ③ )がある。これを音の三要素という。

音の大きさ, 音の高さ, 音色

大小, うなり

同じ, 差が大きい, f＝f₁ーf₂

叩く強さ, 特定の振動数, 固有振動, 固有振動数

重さ, 長さ, 固有振動数, 共振, 振動数

基本振動, 基本音, 倍振動, 倍音

固定端反射, 自由端反射, 定在波, 短く

閉管, 節, 腹, 少し外側, 開口端補正

リコーダーのように、両端がともに開いている管を( ① )という。管内に定在波ができている時、両端は( ② )となる。

開管, 腹

内部エネルギー変化を求める式

熱効率を求める式

振動数と周期の関係を表す式

波の速さを表す式

波が伝わるときの媒質の1点の運動に注目すると、一定の時間間隔で振動している。この媒質の1点が1回振動するのに要する時間を( ① )という。

周期

不可逆変化の例を答えよ

熱の発生や移動をともなう現象、物質の拡散など

媒質が上下に振動するとき、振動のつりあいの位置（波がないときの位置）からのずれを( )という

変位