대전광역시교육청 주관

2008학년도 대학수학능력시험 10월 모의평가 문제지

과학탐구 영역(물리 I)

	과학탐구 영역	(물리I)

물리 I

2권 중 1권

(물리I)	과학탐구 영역

2권 중 1권

물리 I

성명

제 4 교시

1

수험 번호

1

32

물리 I

2권 중 1권

그림은 수평한 도로에서 사이클 선수 A는 왼쪽으로,  B와 C는 오른쪽으로 일직선상을 일정한 속력으로 운동하고 있는 것을 나타낸 것이다.

B

A

C

5m/s

10m/s

7m/s

이에 대한 설명으로 옳은 것을 <보기>에서 모두 고른 것은?

	<보기>
ㄱ. B와 C는 서로 가까워지고 있다. ㄴ. A가 봤을 때 B는 1초에 12 m씩 이동한다. ㄷ. B에 대한 A의 상대속도 크기는 B에 대한 C의 상대속 도 크기보다 작다.

① ㄱ	② ㄴ	③ ㄷ	④ ㄱ, ㄴ	⑤ ㄴ, ㄷ

그림은 마찰이 없는 수평면에서 질량이 2 kg인 두 물체 A, B가 일직선상에서 운동하다가 정면으로 충돌한 후 한 덩어리가 되어 운동하는 것을 나타낸 것이다.

A

20m/s

10m/s

B

충돌 전

충돌 후

이에 대한 설명으로 옳은 것을 <보기>에서 모두 고른 것은? (단, 공기 저항은 무시한다.)

	<보기>
ㄱ. 충돌 전과 후의 운동에너지의 합은 일정하다. ㄴ. 충돌한 후 한 덩어리가 된 물체의 속력은 5 m/s이다. ㄷ. 충돌 과정에서 A가 B로부터 받은 충격량의 크기는 30 kg․m/s이다.

① ㄱ	② ㄴ	③ ㄱ, ㄴ	④ ㄱ, ㄷ	⑤ ㄴ, ㄷ

그림 (가)와 (나)는 각각 질량 1 kg, 2 kg인 물체가 질량 1 kg인 수레와 실로 연결하여 운동하고 있는 모습을 나타낸 것이다.

(가)                     (나)

[eqn: a _{1}]

[eqn: a _{2}]

1kg

2kg

1kg

1kg

(가)에서 1 kg인 물체의 가속도의 크기를 [eqn: a _{1}], (나)에서 2 kg인 물체의 가속도의 크기를 [eqn: a _{2}]라 할 때, [eqn: a _{1}] : [eqn: a _{2}]는? (단, 모든 마찰, 공기 저항 및 실의 질량은 무시한다.) [3점]

① 1 : 2	② 2 : 1	③ 2 : 3	④ 3 : 4	⑤ 4 : 3

그림은 빗면을 이용해서 지면으로부터 높이가 1 m인 트럭 짐칸에 질량이 200 kg인 물체를 600 N의 힘을 주어 일정한 속력으로 옮기는 것을 모식적으로 나타낸 것이다.

물체를 옮기는 데 6초가 걸렸다면 물체에 작용한 힘에 의한 일률은?

① 100 W	② 200 W	③ 400 W	④ 600 W	⑤ 1200 W

1

32

그림 (가)는 매끄러운 빗면 위에서 수레를 운동시킨 후 시간기록계를 이용하여 수레의 운동을 측정하는 과정을, (나)는 수레의 운동을 기록한 종이테이프를 3타점 간격으로 잘라 차례대로 붙인 것을 나타낸 것이다.

(가)

시간기록계

수레

(나)

[eqn: x]

[eqn: y]

그림 (나)에서 [eqn: {y} over {x}]의 값을 크게 하는 실험 방법으로 옳은 것을 <보기>에서 모두 고른 것은? [3점]

	<보기>
ㄱ. 빗면의 각을 크게 한다. ㄴ. 질량이 같은 물체를 수레 위에 올려놓는다. ㄷ. 운동마찰계수가 큰 빗면으로 바꾸어 실험 한다.

① ㄱ	② ㄴ	③ ㄷ	④ ㄱ, ㄴ	⑤ ㄱ, ㄷ

그림 (가)는 축구선수가 정지해 있는 축구공을 차는 모습이고, (나)는 시간에 따라 발등이 축구공에 작용하는 힘을 나타낸 것이다. (단, 이 때 축구공의 질량은 0.4 kg이다.)

(가)

0.4kg

(나)

힘

(N)

시간(s)

0

0.2

0.1

0.3

100

축구공을 차는 동안, 축구공에 대한 설명으로 옳은 것을 <보기>에서 모두 고른 것은? [3점]

	<보기>
ㄱ. 축구공은 일정한 크기의 힘을 받고 있다. ㄴ. 0.3초 동안 축구공이 받은 충격량의 크기는 20 N․s이다. ㄷ. 0.3초 후 축구공의 속력은 50 m/s이다.

① ㄱ	② ㄴ	③ ㄷ	④ ㄱ, ㄴ	⑤ ㄴ, ㄷ

다음은 지면과 나무도막 사이의 마찰력을 알아보기 위한 실험 과정과 결과이다.

[실험 과정]

(가) 질량이 1 kg인 나무도막(3개), 용수철저울을 준비한다.

(나) 그림과 같이 나무도막을 용수철저울과 질량을 무시할 수 있는 끈으로 연결한 후 힘을 주어 천천히 잡아당긴다.

(다) 나무도막이 움직이기 직전 용수철저울의 눈금을 읽는다.

(라) 같은 방법으로 나무도막을 2, 3개 올려놓으면서 실험한다.

[실험 결과]

나무도막의 개수	1개	2개	3개
용수철저울의 눈금(N)	3	6	9

2

32

위의 실험에 대한 설명으로 옳은 것을 <보기>에서 모두 고른 것은? [3점]

	<보기>
ㄱ. 나무도막 1개의 무게는 3 N이다. ㄴ. 용수철저울에 작용하는 힘은 나무도막의 개수에 비례한다. ㄷ. 나무도막 4개를 끌려면 12 N 이상의 힘을 주어야 한다.

① ㄱ	② ㄴ	③ ㄷ	④ ㄱ, ㄴ	⑤ ㄴ, ㄷ

그림은 지면으로부터 20 m 높이인 A지점에 정지해 있는 롤러코스터가 출발하여 반지름이 6 m인 원형 궤도를 돌고 있는 것을 모식적으로 나타낸 것이다.

20 m

6 m

A

B

C

B, C지점에서의 운동에너지를 각각 [eqn: E _{B}], [eqn: E _{C}]라고 할 때 [eqn: E _{B}] : [eqn: E _{C}]는? (단, 물체의 크기와 모든 마찰, 공기 저항은 무시한다.)

① 2 : 1	② 2 : 3	③ 2 : 5	④ 5 : 2	⑤ 5 : 3

그림 (가)는  출발선상에서 자동차 A가 출발하는 순간에 자동차 B가 같은 방향으로 10 m/s의 일정한 속력으로 스쳐지나 운동하고 있는 것을 나타낸 것이고, (나)는 시간에 따른 A, B의 속력을 나타낸 것이다.

(가)

출발선

B

A

(나)

시간(s)

30

90

B

A

속력

(m/s)

0

10

30

A의 속력이 B의 3배가 될 때, A와 B 사이의 거리는? (단, A, B의 크기는 무시한다.)

① 150 m	② 300 m	③ 450 m	④ 600 m	⑤ 750 m

그림은 전압 20 V인 전원장치에 10 Ω 인 저항, 20V-10W인 전열기 A, 20V-20W인 전열기 B를 연결한 것을 나타낸 것이다.

직류전원장치

20V

20V-20W

10Ω

20V-10W

전열기 A

전열기 B

이에 대한 설명으로 옳은 것을 <보기>에서 모두 고른 것은? [3점]

	<보기>
ㄱ. A의 저항값은 B의 2배이다. ㄴ. 10 Ω인 저항의 양단에 걸린 전압은 4 V이다. ㄷ. A에서 소비되는 전력은 B에서 소비되는 전력의 2배이다.

① ㄱ	② ㄴ	③ ㄱ, ㄴ	④ ㄴ, ㄷ	⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ

그림은 저항 A, B, C와 20 Ω 의 저항이 전압 10 V인 전원장치에 연결된 것을 나타낸 것이고, 표는 스위치를 저항 A, B, C에 차례대로 연결했을 때 전류의 세기를 측정한 값을 나타낸 것이다.

저항	전류의 세기(A)
A	0.1
B	0.2
C	0.4

10V

20Ω

A, B, C의 저항값을 각각 RA, RB, RC 라 할 때, RA : RB : RC 는?

① 1 : 2 : 4	② 2 : 4 : 8	③ 4 : 2 : 1

④ 16 : 6 : 1	⑤ 25 : 6 : 2

15

32

그림은 서로 수직으로 놓인 두 직선 도선에 세기가 같은 전류 I 가 흐르고 있는 것을 나타낸 것이다. A, B, C, D 지점은 각각 두 직선 도선에서 같은 거리 d 만큼 떨어져 있다. 이에 대한 설명으로 옳은 것을 <보기>에서 모두 고른 것은?

도선

도선

A

B

C

D

	<보기>
ㄱ. A와 B에서 자기장의 세기는 0이다. ㄴ. B와 C에서 자기장의 세기는 같다. ㄷ. B와 D에서 자기장의 방향은 반대이다.

① ㄱ	② ㄴ	③ ㄷ	④ ㄱ, ㄴ	⑤ ㄴ, ㄷ

그림 (가), (나)는 xy 평면에 수직으로 들어가는 자기장 영역에 길이가 다른 직선 도선이 놓인 것을 나타낸 것이다. (단, 전류의 방향은 +x 방향이다.)

(가)                 (나)

직선도선

자기장 영역

자기장 영역

그림 (가)에서 직선 도선이 받는 자기력의 크기가 F0 이었다면, 그림 (나)에서 직선 도선이 받는 자기력의 크기와 방향은? [3점]

	크기	방향		크기	방향
①	8F0	+y	②	8F0	-y
③	4F0	-y	④	4F0	+y
⑤	2F0	+y

그림 (가)는 종이면에 수직으로 들어가는 균일한 자기장 영역에서 검류계가 연결된 사각 도선이 종이면에 놓인 것을, (나)는 시간에 따른 자기장의 세기를 나타낸 것이다.

(가)                     (나)

시간

자기장 영역

사각도선

검류계

a

b

자기장세기

이에 대한 설명으로 옳은 것을 <보기>에서 모두 고른 것은? (단, 유도전류에 의한 자기장은 무시한다.) [3점]

	<보기>
ㄱ. 자기장의 세기가 점점 약해진다. ㄴ. 유도 전류의 세기는 점점 감소한다. ㄷ. 유도 전류의 방향은 a→검류계→b 의 방향이다.

① ㄱ	② ㄴ	③ ㄱ, ㄷ	④ ㄴ, ㄷ	⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ

그림은 물결파 투영 장치에서 일정한 진동수로 발생시킨 파가 진행할 때 밝은 무늬를 모식적으로 나타낸 것이고, 표는 A, B 지점에서 밝은 무늬 사이의 간격을 나타낸 것이다.

지점	밝은 무늬 사이의 간격 (cm)
A	2
B	4

A

B

파의 진행방향

이에 대한 설명으로 옳은 것을 <보기>에서 모두 고른 것은?

	<보기>
ㄱ. 수면파의 주기는 A에서가 B에서의 0.5배이다. ㄴ. 수면파의 에너지는 A에서가 B에서보다 작다. ㄷ. 수면파의 전달 속력은 A에서가 B에서보다 느리다.

① ㄱ	② ㄴ	③ ㄷ	④ ㄱ, ㄴ	⑤ ㄴ, ㄷ

그림은 매질1에서 매질2로 진행하는 물결파의 파면을 나타낸 것이다.

매질1

매질2

[eqn: theta_{rm 1}]

[eqn: theta_{rm 2}]

이 물결파에 대한 설명으로 옳은 것을 <보기>에서 모두 고른 것은? [3점]

	<보기>
ㄱ. 물결파의 입사각은 [eqn: theta_1]이다. ㄴ. 두 매질에서 파장은 매질1에서 더 길다. ㄷ. 매질1에 대한 매질2의 굴절률은 [eqn: sintheta_1 over sintheta_2]이다.

① ㄱ	② ㄴ	③ ㄱ, ㄴ	④ ㄴ, ㄷ	⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ

그림은 물결파 투영장치에서 파장, 진동수, 진폭, 위상이 같은 두 점파원에 의한 물결무늬를 모식적으로 나타낸 것이다. (단, 물결파가 위쪽의 장애물과 만나면 흡수되어 사라져버린다.)

장애물

마디선

이에 대한 설명으로 옳은 것을 <보기>에서 모두 고른 것은? (단, 실선은 물결파의 밝은 무늬, 점선은 어두운 무늬를 나타낸다.) [3점]

	<보기>
ㄱ. 점파원의 간격이 멀어지면 장애물과 만나는 마디선의 간격이 좁아진다. ㄴ. 점파원의 진동수는 장애물과 만나는 마디선의 간격에 영향을 미치지 않는다. ㄷ. 물결파의 밝은 무늬의 간격이 길어지면 장애물과 만나는 마디선의 간격이 좁아진다.

① ㄱ	② ㄴ	③ ㄷ	④ ㄱ, ㄴ	⑤ ㄴ, ㄷ

그림은 한끝은 벽면에 고정되고 한끝은 진동기에 연결되어 진동기의 진동에 의해 파동이 생성된 다음, 진동기가 멈추었을 때 정상파가 생기는 모습을 나타낸 것이다.

벽면

진동기

[eqn: L]

이 정상파에 대한 설명으로 옳은 것을 <보기>에서 모두 고른 것은? [3점]

	<보기>
ㄱ. 파장은 [eqn: {2L} over {3}]이다. ㄴ. 마디의 개수를 증가시키려면 진폭을 크게 한다. ㄷ. 진동수를 크게 하면 전파속력이 빨라져서 마디의 개수에 변화가 없다.

① ㄱ	② ㄴ	③ ㄷ	④ ㄱ, ㄴ	⑤ ㄴ, ㄷ

그림 (가)는 광전 효과 실험 장치를 나타낸 것이고, (나)는 진동수가 같은 빛을 광전관의 음극에 비추어 주었을 때, 음극으로 사용한 금속판 A, B에 대한 전압과 광전류의 관계를 나타낸 것이다.

광전관

빛

금속판(A,B)

양극

음극

금속 A

금속 B

광전류

0

전압

(가)                        (나)

위 실험에 대한 설명으로 옳은 것을 <보기>에서 모두 고른 것은?

	<보기>
ㄱ. 일함수는 A가 B보다 크다. ㄴ. 방출된 전자의 최대 운동에너지는 A가 B보다 크다. ㄷ. 방출된 전자의 최대 운동에너지는 빛의 세기에 의해 결정된다.

① ㄱ	② ㄴ	③ ㄱ, ㄴ	④ ㄱ, ㄷ	⑤ ㄴ, ㄷ

그림 (가)와 같이 필라멘트를 가열하여 방출된 전자를 가속시켜 얇은 흑연판을 지나게 하였더니, 그림 (나)와 같은 회절 무늬가 만들어졌다.

(가)

(나)

위 실험에 대한 설명으로 옳은 것을 <보기>에서 모두 고른 것은?

	<보기>
ㄱ. 전자의 파동성에 의해 나타나는 현상이다. ㄴ. 가속 전압을 높여주면 회절 무늬 폭이 좁아진다. ㄷ. 야구공과 같은 질량이 큰 물체에서도 좁은 틈을 통과 하면 회절현상이 잘 일어난다.

① ㄱ	② ㄴ	③ ㄷ	④ ㄱ, ㄴ	⑤ ㄴ, ㄷ

2

32

16

32

* 확인 사항

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