◦ 먼저 수험생이 선택한 과목의 문제지인지 확인하시오.

2008학년도 10월 고3 전국연합학력평가 문제지

제 4 교시      과학탐구영역(물리Ⅱ)

성명			수험번호						3

과학탐구영역(물리Ⅱ)

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과학탐구영역(물리Ⅱ)

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◦ 문제지에 성명과 수험 번호를 정확히 기입하시오.

◦ 답안지에 수험 번호, 선택 과목, 답을 표기할 때는 반드시 ‘수험생이 지켜야 할 일’ 에 따라 표기하시오.

◦ 문항에 따라 배점이 다르니, 각 물음의 끝에 표시된 배점을 참고하시오. 3점 문항에만 점수가 표시되어 있습니다. 점수 표시가 없는 문항은 모두 2점씩입니다.

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2권 중 2권

1. 그림은 기울기가 일정한 빗면 위에서 물체가 내려가는 동안 연직 방향의 평행광을 비추었을 때 수평면에 물체의 그림자가 생기는 것을 나타낸 것이다. 그래프는 물체가 1.5 m의 높이를 내려가는 동안 P에서 Q까지 이동하는 그림자의 위치를 시간에 따라 나타낸 것이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? [3점]

		< 보 기 >
	ㄱ. 물체의 속력은 1.0 m/s이다. ㄴ. 물체에 작용하는 합력은 0이다. ㄷ. 물체에 대한 그림자의 상대속도의 크기는 0.75 m/s이다.

① ㄱ	② ㄴ	③ ㄷ	④ ㄱ, ㄴ	⑤ ㄴ, ㄷ

2. 그래프는 [eqn: xy] 평면에서 등속 원운동하는 물체의 [eqn: x], [eqn: y]축 방향의 속도 성분 [eqn: v _{x}], [eqn: v _{y}]를 시간 [eqn: t]에 따라 나타낸 것이다.

물체의 운동에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?

		< 보 기 >
	ㄱ. 물체의 속력은 2 m/s로 일정하다. ㄴ. 물체의 가속도의 크기는 일정하다. ㄷ. 물체의 각속도는 [eqn: 2 pi] rad/s이다.

① ㄱ	② ㄴ	③ ㄱ, ㄴ	④ ㄱ, ㄷ	⑤ ㄴ, ㄷ

3. 그림은 수평면에서 [eqn: x]축 방향으로 [eqn: v]의 속력으로 운동하는 공 A가 정지해 있는 동일한 공 B에 비스듬히 탄성 충돌하는 것을 나타낸 것이다. 충돌 후 A와 B의 운동 방향은 각각 [eqn: x]축과 60°, 30°의 각을 이룬다.

물리Ⅱ

충돌 후 공 A, B의 운동에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, 모든 마찰은 무시한다.) [3점]

		< 보 기 >
	ㄱ. A와 B의 속도의 합은 크기가 [eqn: v]이다. ㄴ. A에 대한 B의 상대속도의 크기는 [eqn: v]이다. ㄷ. B의 속력은 A의 [eqn: sqrt {3}]배이다.

① ㄱ	② ㄴ	③ ㄱ, ㄷ	④ ㄴ, ㄷ	⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ

4. 그림은 지면과 지면으로부터 10 m 높이인 곳에서 수평 방향과 30°의 각으로 10 m/s의 속력으로 던져진 물체 A와 B를 나타낸 것이다.

A와 B가 지면에 떨어질 때까지 날아간 수평 거리를 각각 [eqn: R _{rm A it} `], [eqn: R _{rm B it} `]라고 할 때, [eqn: R _{rmA} :R _{rmB}]는? (단, 중력가속도는 [eqn: rm 10``m/s ^{2}]이고 공기 저항은 무시한다.) [3점]

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

5. 그림과 같이 반지름이 [eqn: r]인 원 궤도를 따라 공전하던 인공위성을 우주왕복선으로 이동시켜 반지름이 [eqn: 2r]인 원 궤도를 따라 공전하도록 하였다.

이동 전에 비하여 이동 후 증가하는 인공위성의 물리량은?

① 역학적 에너지	② 운동에너지

③ 각속도	④ 가속도

⑤ 구심력

6. 그림 (가)는 이상기체가 들어 있는 용기가 피스톤 [eqn: rm P _{1}]에 의해 두 부분 A, B로 나뉘어져 있는 것을 나타낸 것이다. (가)의 피스톤 [eqn: rm P _{2}] 위에 물체를 가만히 올려놓았더니, 그림 (나)와 같이 두 피스톤이 이동한 후 정지하였다. 이 과정에서 용기나 피스톤을 통한 열 출입은 없다.

물리Ⅱ

(가)	(나)

(가)에서 (나)로 변하는 동안 A, B 부분의 이상기체에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, 용기와 피스톤 사이의 마찰은 무시한다.)

		< 보 기 >
	ㄱ. A 부분의 이상기체의 온도는 올라간다. ㄴ. B 부분의 이상기체의 내부 에너지는 증가한다. ㄷ. [eqn: rm P _{2}]가 B 부분의 이상기체에 한 일은 [eqn: rm P _{1}]이 A 부분의 이상기체에 한 일과 같다.

① ㄱ	② ㄴ	③ ㄷ	④ ㄱ, ㄴ	⑤ ㄱ, ㄷ

7. 그래프 (가), (나)는 각각 분자수가 [eqn: N _{RMA}], [eqn: N _{RMB}]인 이상기체  A, B의 온도를 300 K로 일정하게 유지하면서 부피를 1 L에서 2 L로 팽창시킬 때, A와 B의 압력을 부피에 따라 나타낸 것이다.

(가)	(나)

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? [3점]

		< 보 기 >
	ㄱ. [eqn: N _{RMA}]= 2[eqn: N _{RMB}]이다. ㄴ. 팽창하는 동안 흡수한 열은 A가 B보다 크다. ㄷ. 팽창하는 동안 외부에 하는 일은 A가 B보다 크다.

① ㄱ	② ㄴ	③ ㄱ, ㄷ	④ ㄴ, ㄷ	⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ

8. 그림 (가), (나)는 수평면과 빗면 위에서 한 쪽이 고정된 동일한 용수철에 질량이 같은 추 A, B를 각각 연결하고 손으로 밀고 있는 것을 나타낸 것이다. 이 때 압축상태의 용수철의 길이는 [eqn: l]로 같다. 밀고 있던 손을 치웠더니 A, B는 단진동하였다.

(가)	(나)

A, B의 운동에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, 용수철의 질량과 모든 마찰은 무시한다.) [3점]

		< 보 기 >
	ㄱ. A의 주기는 B와 같다. ㄴ. A의 진폭은 B보다 크다. ㄷ. 진동의 중심에서 A의 속력은 B와 같다.

① ㄱ	② ㄴ	③ ㄷ	④ ㄱ, ㄴ	⑤ ㄱ, ㄷ

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9. 그림 (가), (나)는 젖은 우산을 돌릴 때 지면으로부터 높이 [eqn: h]인 우산 끝에 맺혀있던 물방울이 수평 방향으로 분리되어 날아가는 것을 나타낸 것이다. (가), (나)에서 물방울이 분리되기 직전 물방울의 회전 반지름은 각각 [eqn: 2r], [eqn: 3r]이고, 구심 가속도는 같다.

(가)	(나)

(가), (나)에서 물방울이 지면에 떨어질 때까지 날아간 수평 거리를 각각 [eqn: R _{1}], [eqn: R _{2}]라고 할 때, [eqn: R _{1} :R _{2}]는? (단, 공기 저항은 무시한다.) [3점]

① [eqn: 1``:`1]	② [eqn: sqrt {2} ``: sqrt {3}]	③ [eqn: 2``:][eqn: sqrt {3}]

④ [eqn: 2``:`3]	⑤ [eqn: 3``:`2]

10. 그림은 전기장 내에서 양(+)으로 대전된 입자를 점선을 따라 A에서 C까지 이동시키는 것을 나타낸 것이다. 실선은 등전위면을 나타낸 것이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?

		< 보 기 >
	ㄱ. 대전입자가 A점에 있을 때 대전입자에 작용하는 전기력의 방향은 a 방향이다. ㄴ. 전기력이 대전입자에 하는 일은 B에서 C로 이동시키는 동안이 A에서 B로 이동시키는 동안보다 크다. ㄷ. A에서 C까지 이동시키는 동안 대전입자에 작용하는 전기력은 B에서 가장 크다.

① ㄱ	② ㄴ	③ ㄷ	④ ㄱ, ㄴ	⑤ ㄴ, ㄷ

11. 그림은 축전기 마이크의 구조를 모식적으로 나타낸 것으로 진동할 수 있는 금속판 A와 마주보는 고정된 금속판 B로 이루어진 축전기가 전지와 저항 R에 연결되어 있다.

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소리에 의해 금속판 A가 밀려 두 금속판 사이의 거리가 가까워지는 동안 일어나는 현상에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?

		< 보 기 >
	ㄱ. 축전기의 전기용량이 커진다. ㄴ. 저항에는 a → R → b 뱡향으로 전류가 흐른다. ㄷ. a점과 b점 사이에 전압이 발생한다.

① ㄱ	② ㄴ	③ ㄱ, ㄴ	④ ㄱ, ㄷ	⑤ ㄴ, ㄷ

12. 다음은 전지의 기전력과 내부저항을 구하는 실험 과정과 실험결과를 나타낸 것이다.

〔실험 과정〕 (가) 그림과 같이 가변 저항기, 전압계, 전류계, 스위치, 전지를 연결한다. (나) 가변 저항기의 저항값을 최대로 조정한 다음 스위치를 닫고 전류와 전압을 잰다. (다) 가변 저항기의 저항값을 줄여가며 전류와 전압을 잰다.
〔실험 결과〕

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? [3점]

		< 보 기 >
	ㄱ. (다)에서 가변 저항기의 저항값을 줄이면 전류가 증가한다. ㄴ. 전지의 기전력은 1.5 V이다. ㄷ. 전지의 내부저항은 1 Ω이다.

① ㄱ	② ㄴ	③ ㄱ, ㄴ	④ ㄱ, ㄷ	⑤ ㄴ, ㄷ

13. 그림은 기전력 1.5 V, 내부저항 1 Ω인 전지 3 개와 저항값이 6 Ω인 저항을 연결한 것을 나타낸 것이다.

6 Ω의 저항에 걸리는 전압은?

[3점]

① 1.5 V	② 1.8 V	③ 2.3 V	④ 3.0 V	⑤ 4.5 V

물리Ⅱ

14. 그림 (가), (나)는 동일한 전구 A, B를 축전기와 코일에 각각 직렬 연결한 후, 동일한 교류전원에 연결한 것을 나타낸 것이다. 이때 전구 A, B에 불이 들어왔다.

(가)	(나)

교류전원의 진동수를 증가시킬 때 전구 A, B의 밝기 변화를 옳게 연결한 것은? (단, 교류전원의 실효전압은 일정하다.)

A	B

①	밝아진다	밝아진다

②	밝아진다	변화 없다

③	밝아진다	어두워진다

④	어두워진다	밝아진다

⑤	어두워진다	어두워진다

15. 그림은 a점에 놓인 양(+)으로 대전된 입자가 균일한 전기장 영역과 자기장 영역에서 각각 전기력과 자기력에 의하여 e점까지 이동하는 경로를 나타낸 것이다. 대전입자의 속력은 b에서 [eqn: v _{1}], d에서 [eqn: v _{2}]이다.

a에서 e까지 이동하는 동안 대전입자의 운동에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?

		< 보 기 >
	ㄱ. 전기장 영역에서 속력은 증가한다. ㄴ. 자기장 영역에서 속력은 증가한다. ㄷ. d에서의 속력 [eqn: v _{2}]는 b에서의 속력 [eqn: v _{1}]보다 크다.

① ㄱ	② ㄴ	③ ㄱ, ㄴ	④ ㄱ, ㄷ	⑤ ㄴ, ㄷ

16. 그림은 수소 기체에서 나오는 빛 중에서 가시광선 영역의 스펙트럼을 나타낸 것이다. 식은 스펙트럼선의 파장 [eqn: lambda]와 양자수 [eqn: n]의 관계를 나타낸 발머식이다.

물리Ⅱ

[eqn: {1} over {lambda } ```=R``` LEFT ( ` {1} over {2 ^{2}} ``-` {1} over {n ^{2}} RIGHT )]  ([eqn: n=3,```4,```5,``...] , [eqn: R] : 리드베리 상수)

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? [3점]

		< 보 기 >
	ㄱ. [eqn: rm H _{gamma }]는 [eqn: n]이 5인 경우이다. ㄴ. [eqn: rm H _{beta }]의 파장은 [eqn: {16} over {3R}]이다. ㄷ. 수소 원자의 전자가 가지는 에너지는 불연속적이다.

① ㄱ	② ㄴ	③ ㄱ, ㄷ	④ ㄴ, ㄷ	⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ

17. 그림은 원자 모형의 변천 과정을 나타낸 것이다. (가), (나), (다)는 원자 모형의 변천에 기여한 발견이나 사실이다.

돌턴 모형		톰슨 모형		러더퍼드 모형		보어 모형

(가), (나), (다)에 들어갈 내용을 옳게 연결한 것은?

(가)	(나)	(다)

① 전자의 발견	원자핵의 발견	수소 선스펙트럼

② 전자의 발견	수소 선스펙트럼	원자핵의 발견

③ 수소 선스펙트럼	전자의 발견	원자핵의 발견

④ 수소 선스펙트럼	원자핵의 발견	전자의 발견

⑤ 원자핵의 발견	전자의 발견	수소 선스펙트럼

18. 다음은 방사성 동위원소 [eqn: rm _{````8} ^{15} rm O]로부터 감마([eqn: gamma])선이 발생하는 과정을 나타낸 반응식이다.

1단계 :  [eqn: rm _{````8} ^{15} rm O````` -> ````` _{````7} ^{15} N`````+]

(가)

2단계 :  [eqn: ```+``` _{-1} ^{```````0}rm e``` -> ```2 gamma]

(가)

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?

		< 보 기 >
	ㄱ. (가)의 전하량은 양성자의 전하량과 같다. ㄴ. 1 단계에서 중성자가 양성자로 바뀐다. ㄷ. 2 단계에서 질량이 에너지로 전환된다.

① ㄱ	② ㄴ	③ ㄱ, ㄴ	④ ㄱ, ㄷ	⑤ ㄴ, ㄷ

19. 그림은 전자의 비전하 측정 실험 장치를 모식적으로 나타낸 것이다. 필라멘트에서 나온 전자 중 처음 속력이 0인 전자가 전압 [eqn: V] 로 가속되어 세기가 각각 [eqn: E], [eqn: B] 인 균일한 전기장과 자기장을 지나 스크린의 한가운데 O점에 도달하였다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, 중력은 무시한다.) [3점]

		< 보 기 >
	ㄱ. O점에 도달하기 직전 전자의 속력은 [eqn: {E} over {B}]이다. ㄴ. 전자의 비전하 [eqn: LEFT ( {e} over {m} RIGHT )]는 [eqn: {E ^{2}} over {2VB ^{2}}]이다. ㄷ. 가속 전압 [eqn: V] 를 높이면 전자는 위쪽으로 휘어진다.

① ㄱ	② ㄴ	③ ㄱ, ㄴ	④ ㄱ, ㄷ	⑤ ㄴ, ㄷ

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20. 표는 양성자와 중성자의 질량을 원자질량단위([eqn: rm u])로 나타낸 것이다.

입자	질량([eqn: rm u])
양성자	1.0073
중성자	1.0087

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?

		< 보 기 >
	ㄱ. 양성자의 질량이 중성자보다 크다. ㄴ. [eqn: {} _{`1} ^{2} rm H] 원자핵에는 양성자 1 개와 중성자 1 개가 있다. ㄷ. [eqn: {} _{`1} ^{2} rm H] 원자핵 1 개의 질량은 2.0160 [eqn: rm u]보다 작다.

① ㄱ	② ㄴ	③ ㄱ, ㄷ	④ ㄴ, ㄷ	⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ

※ 확인 사항

문제지와 답안지의 해당란을 정확히 기입(표기)했는지 확인하시오.