과학탐구 영역

(물리I)

과학탐구 영역

(물리I)

1

제 4 교시

성명

수험 번호

2009학년도 대학수학능력시험 10월 모의평가 문제지

과학탐구 영역(물리 I)

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그림은 일직선상에서 운동하는 수레의 위치를 시간에 따라 나타낸 것이다.

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

	<보 기>
ㄱ. 0～2초 동안 평균속도의 크기는 1.5 m/s이다. ㄴ. 1초와 7초일 때의 수레의 운동방향은 같다. ㄷ. 0～8초 동안 수레의 이동거리는 15 m이다.

① ㄱ	② ㄴ	③ ㄷ	④ ㄱ, ㄷ	⑤ ㄴ, ㄷ

그림과 같이 질량이 다른 수레 A, B 사이에 압축된 용수철을 넣고 실을 사용하여 두 수레를 연결한 후, 수레 끝에서 수레 멈추개까지의 거리가 각각 L이 되도록 두 수레를 평평한 실험대 위에 놓았다. 두 수레를 연결한 실을 끊었더니 수레 A가 먼저 수레 멈추개에 도달하였다.

실

수레가 수레 멈추개에 도달하기 전까지 두 수레 A와 B의 운동에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?

	<보 기>
ㄱ. A의 질량이 B보다 크다. ㄴ. A의 운동에너지가 B보다 작다. ㄷ. A와 B의 운동량의 크기는 같다.

① ㄴ	② ㄷ	③ ㄱ, ㄴ	④ ㄱ, ㄷ	⑤ ㄴ, ㄷ

그림 (가)는 질량이 2 kg인 수레에 도르래 아래의 추가 실로 연결되어 운동하는 것을 나타낸 것이다. 그림 (나)는 추를 올려놓은 수레에 도르래 아래의 추가 실로 연결되어 운동하는 것을 나타낸 것이다. 추와 수레의 질량은 같다.

(가)	(나)

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, 실의 질량과 모든 마찰은 무시한다.)

	<보 기>
ㄱ. (가)와 (나)에서 수레의 가속도의 비는 1 : 2 이다. ㄴ. (가)와 (나)에서 실이 수레를 당기는 힘의 크기는 같다. ㄷ. (나)에서 실이 수레를 당기는 힘의 크기는 수레가 실을 당기는 힘의 크기와 같다.

① ㄱ	② ㄴ	③ ㄷ	④ ㄱ, ㄷ	⑤ ㄴ, ㄷ

그림 (가)는 질량과 재질이 같은 물체 A, B를 각각 마찰이 없는 빗면과 마찰이 있는 빗면에서 같은 크기의 힘 F로 끌어 올리는 모습을 나타낸 것이다. 그림 (나)는 두 물체 A와 B의 속도를 시간에 따라 나타낸 것이다. 두 빗면의 기울기는 같고, 빗면의 길이는 2 m, 높이는 1 m이다.

(가)	(나)

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, 중력가속도는 10 m/s2이다.) [3점]

	<보 기>
ㄱ. 힘 F는 9 N이다. ㄴ. A에 작용한 합력은 4 N이다. ㄷ. B에 작용한 마찰력은 2 N이다.

① ㄴ	② ㄷ	③ ㄱ, ㄴ	④ ㄱ, ㄷ	⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ

그림 (가)는 수평면에 정지해 있는 수레 A와 추를 올려놓은 수레 B에 각각 힘이 작용한 것을 나타낸 것이다. 수레 A, 수레 B, 추의 질량은 모두 같다. 그림 (나)는 수레 A, B에 가해준 힘을 시간에 따라 나타낸 것이다.

2

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(가)	(나)

0～t에서 수레 A와 0～2t에서 수레 B에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, 수레에 작용하는 모든 마찰은 무시한다.) [3점]

	<보 기>
ㄱ. 수레 A와 B의 충격량의 비는 1 : 2 이다. ㄴ. 수레 A와 B의 운동에너지의 비는 1 : 2 이다. ㄷ. 수레 A의 평균가속도는 수레 B의 평균가속도의 2배이다.

① ㄱ	② ㄷ	③ ㄱ, ㄴ	④ ㄴ, ㄷ	⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ

[eqn: R]

그림은 동일한 전구 3개와 가변저항이 연결되어 있는 전기회로를 나타낸 것이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, 가변저항의 초기 저항 값은 전구의 저항과 같다.) [3점]

	<보 기>
ㄱ. 스위치 S를 닫을 경우 전구 A의 밝기는 변화가 없다. ㄴ. 전구 A의 필라멘트가 끊어질 경우 전구 B와 C는 어두 워진다. ㄷ. 가변저항 R의 크기를 감소시키면, 전구 A의 밝기는 밝아진다.

① ㄱ	② ㄴ	③ ㄷ	④ ㄱ, ㄷ	⑤ ㄴ, ㄷ

그림과 같이 가변저항(R)이 연결된 사각형 도선이 균일한 자기장 속에서 용수철에 매달려 평형상태에 있다. 자기장(B)은 도선이 이루는 면에 수직으로 들어가고, 도선에 전류(I)가 일정하게 흐른다. 용수철이 더 늘어날 수 있는 경우로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?

[eqn: B]

[eqn: R]

[eqn: I]

	<보 기>
ㄱ. 자기장의 세기를 증가시킨다. ㄴ. 가변저항 값을 증가시킨다. ㄷ. 전류의 방향을 반대로 한다.

① ㄱ	② ㄷ	③ ㄱ, ㄷ	④ ㄴ, ㄷ	⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ

그림 (가)는 철수가 바닥에 놓여 있던 질량 10 kg의 물체를 수직으로 들어 올리는 모습을 나타낸 것이고, (나)는 이 물체의 속도를 시간에 따라 나타낸 것이다.

(가)	(나)

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, 중력가속도는 10 m/s2이다.) [3점]

	<보 기>
ㄱ. 0～0.5초 동안 물체를 들어 올린 높이는 0.5 m이다. ㄴ. 0～0.5초 동안 물체에 작용한 합력은 20 N이다. ㄷ. 0.5～1초 동안 철수의 일률은 0이다.

① ㄱ	② ㄴ	③ ㄱ, ㄷ	④ ㄴ, ㄷ	⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ

그림 (가)와 같이 질량 2 kg인 물체 A와 질량 1 kg인 물체 B를 용수철의 양 끝에 접촉하여 압축시킨 후 가만히 놓았다. 그림 (나)에서 물체 A는 분리 후 마찰이 없는 경사면을 따라 수평면에서 0.2 m 높이까지 이동했고, 물체 B는 마찰이 있는 면을 지나 0.6 m인 높이까지 이동했다. 마찰면의 거리는 1 m이다.

마찰면

(가)

마찰면

(나)

물체 B와 마찰이 있는 면 사이의 운동마찰계수는 ? (단, 용수철의 질량과 공기 저항은 무시하고, 중력가속도는 10 m/s2이다.)

① 0.1	② 0.2	③ 0.4	④ 0.6	⑤ 0.8

그림은 파장과 진폭이 일정한 물결파가 왼쪽으로 진행할 때 수면 위의 D점에 떠 있는 탁구공의 모습을 순간적으로 나타낸 것이다.

이 물결파의 주기가 6초일 때, 3초 후 탁구공의 위치는? (단, A점은 마루, D와 E점은 골이다.)

①　A	②　B	③　C	④　D	⑤　E

그림 (가)는 전압과 전류의 관계를 알아보기 위한 실험 장치를 모식적으로 나타낸 것이다. 금속막대를 그림 (나)와 같이 A, B, C로 바꾸어 실험하여 (다)와 같은 결과를 얻었다.

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금속 막대	길이	단면적
[eqn: rm A]	2L	S
[eqn: rm B]	3L	3S
[eqn: rm C]	4L	2S

(가)                  (나)

(다)

A, B, C의 비저항을 각각 [eqn: rho _{rm A it}], [eqn: rho _{rm B it}], [eqn: rho _{rm C it}]라 할 때, [eqn: rho _{rm A it}] : [eqn: rho _{rm B it}] : [eqn: rho _{rm C it}]는?

[3점]

① 1 : 1 : 2	② 1 : 2 : 2	③ 1 : 4 : 4

④ 2 : 2 : 1	⑤ 4 : 4 : 1

그림은 직선도선 가까이에 원형 도선이 놓여 있는 것을 나타낸 것이다.

니크롬선과 연결된 접점 P를 오른쪽으로 이동시키는 과정에서 원형 도선의 내부에 나타나는 현상에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?

	<보 기>
ㄱ. 시계 방향으로 유도 전류가 흐른다. ㄴ. 원형 도선 내부의 자기장의 세기는 감소한다. ㄷ. 자기장의 방향은 지면을 수직으로 들어가는 방향이다.

① ㄱ	② ㄴ	③ ㄷ	④ ㄱ, ㄷ	⑤ ㄴ, ㄷ

그림 (가)는 전압을 변화시키면서 저항체 A와 B에 흐르는 전류의 세기를 측정하는 모습을 나타낸 것이다. 그림 (나)는 전압의 변화에 따라 두 저항체 A, B에 흐르는 전류의 세기를  나타낸 것이다.

[eqn: V]
(가)	(나)

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

	<보 기>
ㄱ. 전압이 V일 때, 저항체 A, B의 저항값은 같다. ㄴ. 저항체 A의 전기저항은 전압이 증가할수록 감소한다. ㄷ. 저항체 B는 옴의 법칙을 만족한다.

① ㄱ	② ㄴ	③ ㄱ, ㄴ	④ ㄱ, ㄷ	⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ

그림 (가)는 질량이 m인 물체가 수평면을 운동하여 벽에 붙은 용수철과 충돌하는 모습을 나타낸 것이고, 그림 (나)는 이 물체의 속도를 시간에 따라 나타낸 것이다.

[eqn: m]
(가)	(나)

물체의 운동에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, 공기 저항은 무시한다.) [3점]

	<보 기>
ㄱ. 2～4초 구간에서 마찰력이 작용한다. ㄴ. 2초일 때보다 4초일 때 운동에너지가 더 크다. ㄷ. 5～6초 구간에서 물체에 작용하는 합력은 증가한다.

① ㄱ	② ㄴ	③ ㄷ	④ ㄱ, ㄷ	⑤ ㄴ, ㄷ

그림은 투명한 유리구에 색이 다른 단색광이 같은 위치로 입사되었을 때 빛의 경로를 나타낸 것이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, 공기 중에서 빛 A와 B의 전파속도는 같다.) [3점]

	<보 기>
ㄱ. 파장은 빛 A가 B보다 짧다. ㄴ. 유리구로 입사할 때의 굴절률은 빛 A와 B가 같다. ㄷ. 유리구 속에서 전파속도는 빛 A와 B가 같다.

① ㄱ	② ㄴ	③ ㄷ	④ ㄱ, ㄷ	⑤ ㄴ, ㄷ

그림은 입자발생기에서 발생시킨 전자를 금속박에 쏘았을 때 사진 건판에 검출되는 회절 무늬를 나타낸 것이다.

금속박

사진 건판

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?

	<보 기>
ㄱ. 입자가 파동성이 있음을 보여준다. ㄴ. 입자의 속력이 클수록 무늬의 간격이 넓어진다. ㄷ. 입자의 질량이 클수록 무늬의 간격이 좁아진다.

① ㄱ	② ㄴ	③ ㄷ	④ ㄱ, ㄷ	⑤ ㄴ, ㄷ

그림 (가)는 저항 R이 연결된 직사각형 도선의 일부가 균일한 자기장 영역에 놓여 있는 것을 나타낸 것이다. 자기장의 방향은 도선이 이루는 면에 수직으로 들어가는 방향이다. 그림 (나)는 (가)의 자기장 세기를 시간에 따라 나타낸 것이다.

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[eqn: R]
(가)	(나)

도선에 흐르는 전류에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, 회로의 위치는 변하지 않는다.)

[3점]

	<보 기>
ㄱ. 0∼2초 동안 전류의 방향은 시계방향이다. ㄴ. 2∼4초 동안 전류의 세기는 0 이다. ㄷ. 4∼8초 동안 전류가 가장 세다.

① ㄱ	② ㄴ	③ ㄷ	④ ㄱ, ㄴ	⑤ ㄴ, ㄷ

그림은 수면파 투영장치에서 수면상의 두 점 S1과 S2를 같은 위상으로 진동시켜 스크린에서 나타난 수면파의 어느 순간의 모습을 모식적으로 나타낸 것이다.

스크린

실선과 점선은 각각 수면파의 마루와 골을 나타낸다. 이때, 그림의 고정된 세 점 A, B, C에서 나타나는 간섭현상에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?

	<보 기>
ㄱ. A점은 스크린 상에서 가장 어두운 무늬로 나타난다. ㄴ. B점은 진동하지 않는다. ㄷ. C점에서 보강간섭이 일어난다.

① ㄱ	② ㄴ	③ ㄷ	④ ㄱ, ㄴ	⑤ ㄴ, ㄷ

그림은 세기가 일정한 빛을 회전하는 편광판에 수직으로 통과시켜 빛의 세기를 측정하는 모습과 편광판의 회전각에 따른 빛의 세기를 나타낸 것이다. 편광판은 빛의 진행 방향을 축으로 하여 회전시키며, 회전각은 편광판의 편광축이 연직 방향과 이루는 각이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?

	<보 기>
ㄱ. 빛은 편광판을 통과하기 전에 편광 상태이다. ㄴ. 이 실험을 통해 빛이 횡파임을 알 수 있다. ㄷ. 회전각 a와 b의 차이는 180°이다.

① ㄱ	② ㄴ	③ ㄱ, ㄴ	④ ㄴ, ㄷ	⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ

* 확인 사항

◦ 답안지의 해당란에 필요한 내용을 정확히 기입(표기)했는지 확인하시오.

그림 (가)는 진동수와 세기가 일정한 단색광을 금속판에 비추며 전압에 따른 광전류를 측정하는 것을 나타낸 것이다. 그림 (나)는 사용한 두 금속판 A와 B의 양극전압의 변화에 따른 광전류의 세기를 나타낸 것이다.

(가)	(나)

이 실험에 사용한 금속의 한계진동수와 광전자의 최대 운동에너지의 크기를 바르게 비교한 것은? [3점]

한계진동수	최대 운동에너지

①   fA ＞ fB	EA ＜ EB

②   fA ＞ fB	EA ＞ EB

③   fA ＜ fB	EA ＜ EB

④   fA ＜ fB	EA ＞ EB

⑤   fA  = fB	EA  = EB