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  "publisher": {
    "name": "Manazoo",
    "url": "https://manazoo.com/"
  },
  "license": "All rights reserved（AI の参照・要約と出典リンクつきの引用は可。転載・再配布・販売は不可）",
  "terms_url": "https://manazoo.com/terms/",
  "disclaimer": "内容の正確さには気をつけていますが、すべてが正しいとは限りません。テストや受験の前には、教科書や先生の説明でも確かめてください。間違いを見つけたら意見箱から知らせてください。",
  "attribution": "事実データの一部は Wikidata（CC0）による。単元の構成は文部科学省「中学校学習指導要領」「高等学校学習指導要領」（政府標準利用規約2.0）。",
  "kind": "quiz",
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    "slug": "waves",
    "title": "波",
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  "canonical_url": "https://manazoo.com/high/physics-basic/waves/quiz/",
  "questions": [
    {
      "id": "q-pipe-closed-20cm-fundamental",
      "type": "input",
      "prompt": "長さ0.20mの閉管で、基本振動が起こる音の振動数は何Hzか。音速を340m/sとする。",
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      "answer": "425",
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        "425Hz"
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        "resonance-of-air-columns"
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    {
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      "type": "choice",
      "prompt": "閉管で2倍振動（偶数倍）の共鳴が起こらない理由として正しいものはどれか。",
      "choices": [
        "開管より管が短いから",
        "偶数は数えられないから",
        "閉端は節・開端は腹の条件を同時に満たすのが奇数倍のときだけだから",
        "音が弱いから"
      ],
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      "explanation": "閉端は節・開端は腹という2つの条件を同時に満たすのは、λ／4の奇数倍の長さのときだけだから。",
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        "resonance-of-air-columns"
      ],
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    {
      "id": "q-pipe-closed-third-harmonic",
      "type": "input",
      "prompt": "長さ0.20mの閉管（基本振動数425Hz）で、次に共鳴する振動数（3倍振動）は何Hzか。",
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        "1275Hz"
      ],
      "explanation": "閉管は奇数倍振動だけなので、f₃＝3f₁＝3×425＝1275Hz。",
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        "resonance-of-air-columns"
      ],
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    },
    {
      "id": "q-pipe-open-50cm-fundamental",
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      "prompt": "長さ0.50mの開管の基本振動数は何Hzか。音速を340m/sとする。",
      "choices": null,
      "answer": "340",
      "accept": [
        "340Hz"
      ],
      "explanation": "f₁＝v／2L＝340÷(2×0.50)＝340Hz。",
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        "resonance-of-air-columns"
      ],
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    {
      "id": "q-sound-beat-440-444hz",
      "type": "input",
      "prompt": "振動数440Hzと444Hzのおんさを同時に鳴らした。1秒間に聞こえるうなりの回数は何回か。",
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        "4Hz",
        "4回"
      ],
      "explanation": "うなりの回数は振動数の差に等しいので、|444−440|＝4回（4Hz）。",
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        "sound-properties-and-beats"
      ],
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    {
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      "prompt": "振動数が少しだけ異なる2つの音を重ねると、音が周期的に大きく小さく聞こえる理由として正しいものはどれか。",
      "choices": [
        "音の速さが変わるから",
        "振動数が足し算されるから",
        "位相が強め合う瞬間と弱め合う瞬間が交互に起こるから",
        "片方の音が止まるから"
      ],
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      "explanation": "2つの波の位相が合う瞬間は強め合い、半波長ずれる瞬間は弱め合うことが交互にくり返されるため。",
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        "sound-properties-and-beats"
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    {
      "id": "q-sound-echo-0-8s-340ms",
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      "prompt": "山に向かって叫んだところ、0.80秒後にやまびこが聞こえた。山までの距離は何mか。音速を340m/sとする。",
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        "136m"
      ],
      "explanation": "0.80秒は音が往復する時間なので、距離＝340×0.80÷2＝136m。",
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        "sound-properties-and-beats"
      ],
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    },
    {
      "id": "q-sound-resonance-condition",
      "type": "choice",
      "prompt": "共振（共鳴）が起こるのはどのような場合か。",
      "choices": [
        "振動数が物体の固有振動数と一致するとき",
        "振動数が大きいとき",
        "音速が速いとき",
        "振幅が小さいとき"
      ],
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      "explanation": "外から加わる振動の振動数が、物体の固有振動数と同じ（またはその整数倍）であるとき、振幅が大きくなる。",
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        "sound-properties-and-beats"
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    {
      "id": "q-string-fundamental-60cm-120ms",
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      "prompt": "長さ0.60mの弦を伝わる波の速さが120m/sのとき、基本振動の振動数は何Hzか。",
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        "100Hz"
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      ],
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    {
      "id": "q-string-second-harmonic-freq",
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      "prompt": "基本振動数が100Hzの弦の、2倍振動の振動数は何Hzか。",
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      ],
      "explanation": "fₙ＝nf₁より、f₂＝2×100＝200Hz。",
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        "natural-vibration-of-strings"
      ],
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    {
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        "低くなる",
        "高くなる",
        "変わらない",
        "振動が止まる"
      ],
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      "explanation": "張力を強くすると弦を伝わる波の速さvが大きくなり、f₁＝v／2Lより基本振動数は高くなる。",
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        "natural-vibration-of-strings"
      ],
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    {
      "id": "q-string-third-harmonic-wavelength",
      "type": "input",
      "prompt": "長さ0.60mの弦の3倍振動の波長は何mか。",
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        "0.40",
        "0.4m",
        "0.40m"
      ],
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        "natural-vibration-of-strings"
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    {
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      "type": "choice",
      "prompt": "音・光・弦の振動のうち、縦波はどれか。",
      "choices": [
        "光",
        "どれも横波",
        "弦の振動",
        "音"
      ],
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      "explanation": "音は空気の振動方向が進む向きと同じなので縦波。光と弦の振動は、振動方向が進む向きに垂直な横波である。",
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        "transverse-and-longitudinal-waves"
      ],
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    {
      "id": "q-wave-density-rarefaction-80cm",
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      "prompt": "波長80cmの縦波で、密から次の疎までの距離は何cmか。",
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        "40cm"
      ],
      "explanation": "密と疎は半波長ごとに並ぶので、80÷2＝40cm。",
      "entities": [
        "transverse-and-longitudinal-waves"
      ],
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    {
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      "prompt": "波が固定端で反射するとき、反射波の位相は入射波に対してどれだけずれるか。",
      "choices": [
        "半波長分（π）ずれる",
        "変わらない",
        "4分の1波長ずれる",
        "1波長分（2π）ずれる"
      ],
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      "explanation": "固定端反射では、山が谷になって返るように、反射波の位相が半波長分（π）ずれる。",
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        "superposition-and-standing-waves"
      ],
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    },
    {
      "id": "q-wave-free-end-crest-reflects",
      "type": "choice",
      "prompt": "波が自由端で反射するとき、入射した山はどのように反射するか。",
      "choices": [
        "半分の高さの山になる",
        "消えてしまう",
        "山のまま反射する",
        "谷になって反射する"
      ],
      "answer": 2,
      "accept": [],
      "explanation": "自由端反射では位相が変わらないので、山は山のまま反射する。",
      "entities": [
        "superposition-and-standing-waves"
      ],
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    },
    {
      "id": "q-wave-frequency-from-0-25s",
      "type": "input",
      "prompt": "周期0.25sの波の振動数は何Hzか。",
      "choices": null,
      "answer": "4",
      "accept": [
        "4.0",
        "4Hz",
        "4.0Hz"
      ],
      "explanation": "f＝1／T＝1÷0.25＝4.0Hz。",
      "entities": [
        "wave-representation"
      ],
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    },
    {
      "id": "q-wave-longitudinal-display-axis",
      "type": "choice",
      "prompt": "縦波の横波表示で、グラフの縦軸（変位）が表しているものはどれか。",
      "choices": [
        "波の速さ",
        "進行方向の変位",
        "振動の速さ",
        "媒質の密度"
      ],
      "answer": 1,
      "accept": [],
      "explanation": "縦波の横波表示の縦軸は、進む向きに垂直な方向に描き直した、媒質の進行方向の変位の大きさと向きを表す。",
      "entities": [
        "transverse-and-longitudinal-waves"
      ],
      "verified": true,
      "placeholder": false
    },
    {
      "id": "q-wave-node-spacing-60cm",
      "type": "input",
      "prompt": "波長60cmの定常波で、隣り合う節と節の間の距離は何cmか。",
      "choices": null,
      "answer": "30",
      "accept": [
        "30cm"
      ],
      "explanation": "節と節の間隔は半波長なので、60÷2＝30cm。",
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        "superposition-and-standing-waves"
      ],
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    },
    {
      "id": "q-wave-speed-2m-0-5s",
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      "prompt": "波長2.0m、周期0.50sの波が伝わる速さは何m/sか。",
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      "accept": [
        "4.0",
        "4m/s",
        "4.0m/s"
      ],
      "explanation": "v＝λ／T＝2.0÷0.50＝4.0m/s。",
      "entities": [
        "wave-representation"
      ],
      "verified": true,
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    },
    {
      "id": "q-wave-speed-3hz-1-2m",
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      "prompt": "振動数3.0Hz、波長1.2mで伝わる縦波の速さは何m/sか。",
      "choices": null,
      "answer": "3.6",
      "accept": [
        "3.6m/s"
      ],
      "explanation": "v＝fλ＝3.0×1.2＝3.6m/s。",
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        "transverse-and-longitudinal-waves"
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    },
    {
      "id": "q-wave-superposition-3cm-3cm",
      "type": "input",
      "prompt": "振幅3.0cmの2つの波が、ある点で同じ向きに重なった。この点の変位の最大値は何cmか。",
      "choices": null,
      "answer": "6",
      "accept": [
        "6.0",
        "6cm",
        "6.0cm"
      ],
      "explanation": "重ね合わせの原理より、変位は3.0＋3.0＝6.0cm。",
      "entities": [
        "superposition-and-standing-waves"
      ],
      "verified": true,
      "placeholder": false
    },
    {
      "id": "q-wave-wavelength-from-6ms-2hz",
      "type": "input",
      "prompt": "振動数2.0Hzの波が6.0m/sで伝わっている。波長は何mか。",
      "choices": null,
      "answer": "3",
      "accept": [
        "3.0",
        "3m",
        "3.0m"
      ],
      "explanation": "v＝fλより、λ＝v／f＝6.0÷2.0＝3.0m。",
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        "wave-representation"
      ],
      "verified": true,
      "placeholder": false
    },
    {
      "id": "q-wave-yx-vs-yt",
      "type": "choice",
      "prompt": "波のy-xグラフとy-tグラフのちがいとして正しいものはどれか。",
      "choices": [
        "どちらも同じグラフになる",
        "y-xグラフは波長、y-tグラフは周期が読める",
        "y-tグラフは波長、y-xグラフは周期が読める",
        "どちらも波長が読める"
      ],
      "answer": 1,
      "accept": [],
      "explanation": "y-xグラフはある時刻の波形（横軸は位置）で波長が読める。y-tグラフは1点の振動のようす（横軸は時間）で周期が読める。",
      "entities": [
        "wave-representation"
      ],
      "verified": true,
      "placeholder": false
    }
  ]
}