共通テスト(理科) 過去問
令和7年度(2025年度)追・再試験
問15 (物理基礎(第3問) 問5)

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問題

共通テスト(理科)試験 令和7年度(2025年度)追・再試験 問15(物理基礎(第3問) 問5) (訂正依頼・報告はこちら)

次の文章Bを読み、後の問いに答えよ。

B  気柱の共鳴現象について考えよう。ただし、開口端補正は考えないことにする。

次の文章中の空欄( オ )・( カ )に入れる値の組合せとして最も適当なものを、後の選択肢のうちから一つ選べ。

リコーダーを、開管と考えよう。吹き口近くにある窓が一方の開口端となる。図5(a)のようにリコーダーの指穴をすべて閉じると、吹いて出る基本振動の音の振動数が360Hzとなった。音速を340m/sとすると、この振動数の音の波長は、約( オ )と求められる。
次に、図5(b)のように右手の指で押さえていた指穴をすべて開くと、もう一方の開口端の位置が、リコーダーの先端から上がり、下から4番目の指穴の位置に移る。開管の長さは16cm短くなることになり、この状態でリコーダーが出す基本振動の音の波長は約( カ )となる。
問題文の画像
  • オ:47cm  カ:15cm
  • オ:47cm  カ:31cm
  • オ:53cm  カ:21cm
  • オ:53cm  カ:37cm
  • オ:94cm  カ:62cm
  • オ:94cm  カ:78cm
  • オ:106cm  カ:74cm
  • オ:106cm  カ:90cm

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この過去問の解説 (1件)

01

解答 オ:94cm  カ:62cm

 

オの解説

音速をV、音の振動数をf、波長をλとします。

「V=fλ」より、

λ=V/f=340m/s÷360Hz≒0.944… m

となります。

よって答えは オ:94cm となります。

 

カの解説

開管の長さをL、基本振動の波長をλとすると、

L=λ/2 (λ=2L)

です。基本振動の波長が94cmなので、

このときの開管の長さを求めると

94cm÷2=47cm 

となります。開管の長さがここから16cm短くなるので、

47cm−16cm=31cm

であり、これに対する固有振動数は

31cm×2=62cm

となります。

よって答えは カ:62cm となります。

選択肢5. オ:94cm  カ:62cm

この選択肢が正解となります。

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