◦ 자신이 선택한 과목의 문제지인지 확인하시오.

◦ 문제지에 성명과 수험번호를 정확히 써 넣으시오.

◦ 답안지에 성명과 수험번호를 써 넣고, 또 수험번호와 답을 정확히 표시하시오.

◦ 과목을 선택한 순서대로 풀고, 답은 답안지의 ‘제1선택’란에서부터 차례대로 표시하시오.

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

고 3	과학탐구 영역 (물리Ⅱ)

	과학탐구 영역 (물리Ⅱ)	고 3

2권 중 2권

32

32

2권 중 2권

2007학년도 7월 고3 전국연합학력평가 문제지

과학탐구 영역 (물리Ⅱ)

성명			수험번호						3

제 4 교시

1.  그림과 같이 철수가 A 지점에서 골프공을 쳤더니 골프공은  최고점 높이 10 m인 포물선 경로를 따라 B 지점에 떨어졌고, 철수는 공을 친 직 후 반지름 15 m인 반원 경로를 따라 B 지점까지 걸어갔다.

B

A

골프공의

이동경로

철수의 이동경로

15 m

10 m

철수가 공을 친 직후 B 지점에 도착할 때까지 [eqn: t]초 걸렸다면, [eqn: t]초 동안 철수와 골프공의 운동에 대한 설명으로 옳은 것을 <보기>에서 모두 고른 것은?

		<보 기>
	ㄱ. 변위는 같다. ㄴ. 평균 속력은 같다. ㄷ. 평균 속도는 같다.

① ㄴ               ② ㄱ, ㄴ            ③ ㄱ, ㄷ

④ ㄴ, ㄷ            ⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ

2.  그림과 같이 등속 직선 운동을 하는 장난감 기차의 굴뚝에서 공이 연직 위로 쏘아 올려졌다.

여러 가지 물리량을 변화시켜 위와 같은 실험을 할 때, 공이 굴뚝 안으로 다시 떨어지는 경우를 <보기>에서 모두 고른 것은? (단, 공기 저항은 무시한다.)

		<보 기>
	ㄱ. 공의 질량을 감소시킨 경우 ㄴ. 쏘아 올리는 공의 속도를 증가시킨 경우 ㄷ. 공을 쏘아 올린 직후 장난감 기차의 속도를 증가시킨 경우

① ㄱ               ② ㄴ                ③ ㄷ

④ ㄱ, ㄴ            ⑤ ㄱ, ㄷ

3.  그림과 같이 공 A가 자유 낙하하는 순간 공 B를 속력 [eqn: v]로 A를 향해 수평으로 던졌더니 지면으로부터 [eqn: {h} over {2}] 되는 높이에서 두 공이 충돌하였다.

1

위와 같은 상황에서 B의 속력만을 [eqn: sqrt {2} v]로 변화시켜 던졌을 때, 두 공이 충돌하는 높이는 지면으로부터 얼마인가? (단, 처음에 두 공은 같은 높이 [eqn: h]에 있었으며, 공의 크기와 공기 저항은 무시한다.) [3점]

① [eqn: {3h} over {8}]      ② [eqn: {h} over {2}]      ③ [eqn: {5h} over {8}]      ④ [eqn: {3h} over {4}]      ⑤ [eqn: {7h} over {8}]

4.  그림은 질량 4 kg인 물체 A를 속력 [eqn: v]로 운동시켜 정지해 있던 물체 B에 정면으로 충돌시키는 실험이다.

A와 B가 탄성 충돌할 때, 충돌 후 B의 운동 에너지가 가장 크게 되는 B의 질량은? [3점]

① 2 kg      ② 4 kg      ③ 6 kg      ④ 8 kg      ⑤ 10 kg

5. 그림과 같이 질량 [eqn: m]인 공을 수평과 30°를 이루는 방향으로 속력 [eqn: v]로 던졌더니, 수직으로 세운 벽에 직각으로 충돌한 후 P 점에 떨어졌다.

던진 지점으로부터 벽까지의 수평거리가 [eqn: R]이고 공과 벽 사이의 반발 계수가 0.5 일 때, 이에 대한 설명으로 옳은 것을 <보기>에서 모두 고른 것은? (단, 공의 크기와 공기 저항은 무시한다.)

[3점]

		<보 기>
	ㄱ. 벽과 충돌 직전 공의 속력은 [eqn: {sqrt {3}} over {2} v]이다. ㄴ. 벽으로부터 공이 받은 충격량의 크기는 [eqn: {sqrt {3}} over {4} mv]이다. ㄷ. 던진 지점으로부터 P점까지의 거리는 [eqn: { R} over { 2}]이다.

① ㄱ	② ㄱ, ㄴ	③ ㄱ, ㄷ

④ ㄴ, ㄷ	⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ

6.  그림과 같은 단진자와 용수철 진자를 어떤 행성 표면에서 동시에 진동시켰더니, 단진자가 1회 진동하는 동안 용수철 진자는 4회 진동하였다. 단진자의 길이는 1 m 이고, 용수철에 매달린 추의 질량은  1 kg이며 용수철 상수는 320 N/m 이다.

2

이 행성 표면에서의 중력 가속도는 얼마인가? (단, 모든 마찰은 무시한다.) [3점]

① [eqn: 5` rm m/s ^{2}]          ② [eqn: 10` rm m/s ^{2}]          ③ [eqn: 15` rm m/s ^{2}]

④ [eqn: 20` rm m/s ^{2}]         ⑤ [eqn: 25` rm m/s ^{2}]

7.  그림은 길이 [eqn: l] 인 실에 매달려 바닥과 수평하게 등속 원운동하는 레이저포인터와 레이저포인터에 의해 바닥에 비춰진 빛의 이동 경로를 나타낸 것이다.

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

		<보 기>
	ㄱ. 레이저포인터와 바닥에 비춰진 빛의 각속도는 같다. ㄴ. 레이저포인터와 바닥에 비춰진 빛의 속력의 비는 1 : 2 이다. ㄷ. 레이저포인터에 작용하는 중력과 장력의 합력이 구심력 이다.

① ㄱ	② ㄱ, ㄴ	③ ㄴ, ㄷ

④ ㄱ, ㄷ	⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ

8.  그림과 같이 반지름이 10 m 인 원형 트랙을 연직 방향으로 설치하고, 질량 1 kg 인 물체를 직선 트랙을 따라 운동시켰더니 최고점 B를 지날 때 떨어지지 않고 트랙을 따라 계속 운동하였다.

이에 대한 설명으로 옳은 것을 <보기>에서 모두 고른 것은? (단, 중력 가속도는 10 [eqn: rm m/s ^{2}] 이며, 공의 크기와 모든 마찰은 무시한다.) [3점]

		<보 기>
	ㄱ. 점 B에서 물체의 속력은 [eqn: 10` rm m/s] 이상이다. ㄴ. 점 A에서 물체의 가속도 방향은 원의 중심을 향한다. ㄷ. 원형 트랙에서 물체가 받는 알짜힘의 크기는 일정하다.

① ㄱ               ② ㄴ                ③ ㄷ

④ ㄱ, ㄴ            ⑤ ㄱ, ㄷ

9.  그림은 궤도 A를 따라 등속 원운동을 하던 인공위성의 속력을 접선 방향으로 증가시켰더니 궤도 B를 따라 타원  운동하는 것을 나타낸 것이다.

타원 운동하는 동안 P점에서 위성의 물리량이 Q점에서보다 큰 것을 <보기>에서 모두 고른 것은?

		<보 기>
	ㄱ. 속력 ㄴ. 중력 가속도 ㄷ. 역학적 에너지

① ㄱ	② ㄴ                ③ ㄷ

④ ㄱ, ㄴ	⑤ ㄱ, ㄷ

10.  그림은 일정량의 이상기체의 압력 [eqn: P] 와 부피 [eqn: V] 의 변화과정을 나타낸 것이다.

이 기체에 대한 설명으로 옳은 것을 <보기>에서 모두 고른 것은? (단, B→C과정에서 압력과 부피의 곱은 일정하다.)

		<보 기>
	ㄱ. A→B과정과 A→C과정의 내부 에너지 변화량은 같다. ㄴ. B→C과정과 A→C과정에서 외부에 한 일은 같다. ㄷ. A→C과정에서 흡수한 열량이 가장 크다.

① ㄱ	② ㄴ	③ ㄱ, ㄴ

④ ㄱ, ㄷ	⑤ ㄴ, ㄷ

11. 그림과 같이 칸막이로 양분된 밀폐 상자에 0℃, 1기압의 수소 기체와 산소 기체가 각각 들어 있는 상태에서, 두 기체의 온도를 0℃로 일정하게 유지하면서 칸막이를 움직여 수소 기체의 부피를 반으로 줄였다.

□

수소 기체

산소 기체

산소

기체

수소

기체

칸막이

수소 기체의 부피가 반으로 줄어든 상태에 대한 설명으로 옳은 것을 <보기>에서 모두 고른 것은? (단, 산소 분자의 질량은 수소 분자의 16배이다.) [3점]

		<보 기>
	ㄱ. 두 기체의 압력차는 1.5 기압이다. ㄴ. 수소 분자의 평균 운동 에너지는 산소 분자의 16배이다. ㄷ. 수소 분자의 평균 속력은 산소 분자의 4배이다.

① ㄱ	② ㄴ                ③ ㄷ

④ ㄱ, ㄴ	⑤ ㄱ, ㄷ

12. 그림은 유리관과 피스톤을 이용한 실험이다.

과정Ⅰ

➡

피스톤을 빠르게 눌러 유리관 속 공기를 압축시킨다.

과정 Ⅱ

➡

누르고 있던 손을 놓았더니 피스톤이 빠르게 올라간다.

위 실험에 대해 옳게 말한 학생을 모두 고른 것은? (단, 유리관과 피스톤의 마찰은 무시한다.) [3점]

철수 : 과정 Ⅰ에서 유리관 속 공기의  압력은 증가하고 부피는 감소해.

혜영 : 과정 Ⅰ은 단열 변화 과정처럼 해석할 수 있어.

영희 : 과정 Ⅰ에서 유리관 속 공기의 온도는 변하지 않아.

민수 : 과정 Ⅱ에서 유리관  속 공기의 온도는 압축되었을 때보다 내려가게 돼.

① 철수	② 철수, 민수          ③ 혜영, 영희

④ 철수, 혜영, 영희	⑤ 철수, 혜영, 민수

13. 그림 (가)와 같이 평행한 두 금속판 사이에서 -[eqn: q]로 대전된 입자가 낙하하는 동안 스위치 S를 닫고, (나)와 같이 직류전원장치의 전압 [eqn: V] 를 증가시켰다.

전압이 증가하는 동안 입자의 운동에 대한 설명으로 옳은 것을 <보기>에서 모두 고른 것은? (단, 두 금속판은 충분히 넓고 공기 저항은 무시한다.)

(가)

(나)

		<보 기>
	ㄱ. 입자에 작용하는 전기력의 크기는 점점 커진다. ㄴ. 입자는 등가속도 운동을 한다. ㄷ. 중력과 전기력의 크기가 같아지는 순간 입자는 정지한다.

① ㄱ	② ㄴ                ③ ㄷ

④ ㄱ, ㄴ	⑤ ㄱ, ㄷ

14. 그림 (가)는 균일한 중력장 내에서  [eqn: q]로 대전된 입자를 수평면에서 비스듬히 위로 던진 것을 나타낸 것이고, (나)는 (가)의 중력장에 균일한 전기장을 추가로 형성시킨 공간에서 동일한 입자를 같은 속도로 던진 것을 나타낸 것이다.

3

(가)                            (나)

(나)의 경우 최고점 높이와 수평 도달 거리는 각각 (가)의 몇 배인가? (단, 입자가 받는 전기력의 크기와 방향은 중력과 같고, 공기 저항은 무시한다.) [3점]

	최고점 높이	수평 도달 거리
①	0.25 배	0.25 배
②	0.5 배	0.25 배
③	0.5 배	0.5 배
④	1 배	0.5 배
⑤	1 배	1 배

15. 그림과 같이 균일한 전기장과 자기장이 각각 형성된 공간에서 음(-)으로 대전된 입자를 점 O에 놓았더니 점선과 같은 경로를 따라 운동하였다.

입자가 점 A, B, C 를 지나는 동안 시간 [eqn: t]에 따른 입자의 속력 [eqn: v]를 나타낸 것으로 가장 적절한 것은? (단, 중력의 효과는 무시한다.)

①                  ②                   ③

④                  ⑤

16. 그림과 같이 어떤 대전된 입자를 두 가지 형태의 전기장 (가), (나) 속의 A, B점에 각각 놓았더니 모두 오른쪽으로 운동하였다.

4

(가)                         (나)

A

B

A, B점의 전기장의 세기가 같을 때, 입자에 대한 설명으로 옳은 것을 <보기>에서 모두 고른 것은? (단, 화살표는 전기력선을 나타낸다.)

		<보 기>
	ㄱ. 입자는 양(+)전하를 띠고 있다. ㄴ. (나)의 경우 입자의 속력은 일정하게 증가한다. ㄷ. 전기장 내에서 같은 거리를 이동했을 때 입자의 속력은 (나)의 경우가 (가)보다 크다.

① ㄱ              ② ㄱ, ㄴ            ③ ㄱ, ㄷ

④ ㄴ, ㄷ           ⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ

17. 그림과 같이 일정한 굵기의 저항 AB 에 검류계의 한 단자 P를 AB의 중간지점에 접촉시켰더니 검류계에 전류 [eqn: I] 가 화살표 방향으로 흘렀다.

검류계에 전류가 흐르지 않도록 하기 위한 방법으로 옳은 것을 <보기>에서 모두 고른 것은? (단, 도선과 전지의 저항은 무시한다.)

		<보 기>
	ㄱ. 전지의 전압을 증가시킨다. ㄴ. 단자 P를 고정하고 가변저항의 저항값을 감소시킨다. ㄷ. 가변저항의 저항값을 고정하고 단자 P를 A쪽으로 이동시킨다.

① ㄱ	② ㄴ	③ ㄷ

④ ㄱ, ㄴ	⑤ ㄴ, ㄷ

18. 그림과 같이 전기 저항 3개와 전지 2개, 축전기 등을 이용하여 회로를 구성하였다.

스위치 [eqn: rmS]를 닫아 완전히 충전이 이루어진 후 축전기에 저장된 전하량은? (단, 도선과 전지의 저항은 무시한다.) [3점]

① [eqn: 10` mu rm C]	② [eqn: 20` mu rm C]	③ [eqn: 30` mu rm C]

④ [eqn: 40` mu rm C]	⑤ [eqn: 50` mu rm C]

19. 그림은 +[eqn: q] 로 대전된 물체가 길이 [eqn: l] 인 줄에 매달려 [eqn: x`y] 평면상에서 단진자 운동을 하고 있는 모습이다.

균일한 자기장을 -[eqn: z] 방향으로 걸어주었을 때의 설명으로 옳은 것을 <보기>에서 모두 고른 것은? (단, 진자의 길이 변화는 없다.)

		<보 기>
	ㄱ. 물체가 받는 로렌츠 힘의 크기는 일정하다. ㄴ. 물체가 받는 로렌츠 힘의 방향은 줄의 장력 방향과 나란 하다. ㄷ. 단진자의 주기는 길어진다.

① ㄱ               ② ㄴ                ③ ㄷ

④ ㄱ, ㄴ            ⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ

20. 그림은 전구와 축전기를 직렬로 연결한 후, 직류전원과 교류전원에 연결할 수 있도록 구성한 회로를 나타낸 것이다.

스위치 S의 연결에 따른 설명으로 옳은 것을 <보기>에서 모두 고른 것은?

		<보 기>
	ㄱ. A에 연결하면 전구에 전류가 흐르다 멈춘다. ㄴ. B에 연결하고 교류전원의 주파수를 증가시키면 전구의 밝기는 밝아진다. ㄷ. B에 연결하고 축전기의 전기 용량을 감소시키면 전구의 밝기는 어두워진다.

① ㄱ	② ㄱ, ㄴ	③ ㄴ, ㄷ

④ ㄱ, ㄷ	⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ

* 확인 사항

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