2008학년도 대학수학능력시험 9월 모의평가 문제지

과학탐구 영역(물리 II )

	과학탐구 영역	(물리II )

(물리II )	과학탐구 영역

성명

제 4 교시

1

수험 번호

다음은 동일 직선상에서 운동하고 있는 물체 A, B, C에 대한 설명이다.

○ A는 속력이 증가하는 등가속도 운동을 한다．

○ B의 운동 방향은 A의 운동 방향과 반대이다．

○ C에 작용한 합력은 0이다.

A, B, C의 운동을 가장 적절하게 나타낸 것을 <보기>에서 고른 것은?

	<보 기>
-

A     B      C	A      B      C

①	ㄱ	ㄴ	ㄷ	②	ㄱ	ㄷ	ㄴ

③	ㄴ	ㄱ	ㄷ	④	ㄴ	ㄷ	ㄱ

⑤	ㄷ	ㄱ	ㄴ

그림과 같이 일정한 각속도로 회전하는 원판의 중심축으로부터 각각 2m, 3m 떨어진 곳에 고정되어 있는 의자에 철수와 영희가 앉아 있다. 철수와 영희의 질량은 같다.

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

	<보 기>
-
ㄱ. 영희의 속력은 철수의 속력과 같다. ㄴ. 철수의 회전 주기는 영희의 회전 주기와 같다. ㄷ. 영희에게 작용하는 구심력의 크기는 철수에게 작용하는 구심력의 크기보다 크다.

① ㄱ	② ㄴ	③ ㄷ	④ ㄱ, ㄷ	⑤ ㄴ, ㄷ

그림과 같이 x방향의 일정한 속도로 진행하고 있는 고래 모양 차의 꼬리 위에서 철수가 공을 가만히 놓은 것을 차 밖에 정지해 있는 민수가 관찰하였다.

공이 떨어지는 동안 민수에 대한 공의 속도의 x성분과 y성분을 시간에 따라 나타낸 것으로 가장 적절한 것을 <보기>에서 고른 것은? (단, 공기 저항은 무시한다.)

	<보 기>
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x성분    y성분	x성분     y성분

①	ㄱ	ㄴ	②	ㄱ	ㄷ

③	ㄴ	ㄱ	④	ㄷ	ㄱ

⑤	ㄷ	ㄴ

그림 (가)와 같은 언덕에서 운동 선수가 A 지점에서 0초일 때 출발하여 B 지점을 거쳐 C 지점에 60초일 때 도착하였다. 그림 (나)는 이 운동 선수의 속도의 수직 방향 성분을 시간에 따라 나타낸 것이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것을 <보기>에서 모두 고른 것은?

	<보 기>
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ㄱ. A 지점은 C 지점보다 20m 높다. ㄴ. 20초부터 40초까지 운동 선수의 고도는 계속 낮아진다. ㄷ. 55초일 때 운동 선수의 가속도의 수직 방향 성분은 0.2m/s2이다.

① ㄱ	② ㄴ	③ ㄷ	④ ㄱ, ㄴ	⑤ ㄱ, ㄷ

다음은 영희가 태양과 행성 사이에 작용하는 만유인력 공식을 유도하는 계산 과정의 일부이다. 행성의 질량은 m, 속력은 v, 공전 궤도 반지름은 r이다.

계산 과정에서 영희가 사용한 가정을 <보기>에서 모두 고른 것은?

	<보 기>
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ㄱ. 행성은 태양 주위를 등속 원운동한다. ㄴ. 행성의 공전 주기의 제곱은 공전 궤도 반지름의 세제곱에 비례한다. ㄷ. 행성은 등속도 운동을 한다.

① ㄴ	② ㄷ	③ ㄱ, ㄴ	④ ㄱ, ㄷ	⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ

그림 (가)와 같이 동일한 용수철에 연결된 물체 A, B를 각각 L, 2L만큼 당겼다가 가만히 놓았더니 각각 단진동하였다. 그림 (나)는 A, B의 변위를 시간에 따라 나타낸 것이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것을 <보기>에서 모두 고른 것은? (단, A, B와 수평면 사이의 마찰, 용수철 질량 및 공기 저항은 무시한다.)

	<보 기>
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ㄱ. A의 질량이 B의 질량보다 크다. ㄴ. 물체에 작용하는 탄성력의 크기의 최대값은 A가 B의 [eqn: 1 over 2]배이다. ㄷ. 운동에너지의 최대값은 A가 B의 2배이다.

① ㄱ	② ㄴ	③ ㄷ	④ ㄱ, ㄴ	⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ

그림 (가)는 1몰의 단원자 분자 이상기체가 절대온도 T인 상태에 있는 모습을 나타낸 것이다. (가)의 이상기체에 열을 가했더니 그림 (나)와 같이 이상기체의 부피가 2배가 되었다. 이 과정에서 외부로의 열 손실은 없다.

이에 대한 설명으로 옳은 것을 <보기>에서 모두 고른 것은? (단, 기체상수는 R이고, 대기압은 일정하며, 실린더와 피스톤 사이의 마찰은 무시한다.) [3점]

	<보 기>
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ㄱ. 기체의 온도 변화량은 T이다. ㄴ. 기체가 외부에 한 일은 RT이다. ㄷ. 기체에 가해준 열량은 [eqn: 3over 2 RT]이다.

① ㄱ	② ㄷ	③ ㄱ, ㄴ	④ ㄴ, ㄷ	⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ

그림은 일정량의 이상기체의 상태가 A → B → C의 과정을 따라 변할 때 압력과 부피의 관계를 나타낸 것이다. A에서의 온도 T1은 B, C에서의 온도 T2보다 낮다.

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

	<보 기>
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ㄱ. A → B 과정에서 기체는 외부로부터 열을 흡수한다. ㄴ. B → C 과정에서 기체의 내부에너지가 증가한다. ㄷ. A → B 과정에서 기체가 외부에 한 일은 B → C 과정에서 기체가 받은 일보다 크다.

① ㄱ	② ㄴ	③ ㄱ, ㄴ	④ ㄱ, ㄷ	⑤ ㄴ, ㄷ

그림과 같이 저항, 축전기, 전지, 스위치를 이용하여 회로를 구성하였다.

스위치를 닫아 축전기가 완전히 충전되었을 때, 이 축전기에 충전된 전하량은? (단, 전지의 내부 저항은 무시한다.） [3점]

① 0.3× 10-5C	② 0.6× 10-5C	③ 1.2× 10-5C

④ 1.5× 10-5C	⑤ 1.8× 10-5C

그림과 같이 대전된 입자가 균일한 전기장과 균일한 중력장 영역에서 일정한 속도로 A, B 지점을 통과하여 운동하고 있다. 전기장과 중력장의 방향은 -y 방향이고, 입자는 xy 평면에서 운동한다.

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

	<보 기>
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ㄱ. 입자가 받는 전기력의 크기는 입자가 받는 중력의 크기보다 작다. ㄴ. 입자는 음(-)전하로 대전되어 있다. ㄷ. 전위는 A와 B에서 같다.

① ㄴ	② ㄷ	③ ㄱ, ㄴ	④ ㄱ, ㄷ	⑤ ㄴ, ㄷ

그림과 같이 저항과 전지를 이용하여 회로를 구성하였다. 저항 R1, R2, R3에 흐르는 전류의 세기는 각각 I1, I2, I3이다.

이 회로에 대한 설명으로 옳은 것을 <보기>에서 모두 고른 것은? (단, 전지의 내부 저항은 무시한다.) [3점]

	<보 기>
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ㄱ. I2는 I3보다 크다. ㄴ. R2의 양단에 걸린 전압은 R1의 양단에 걸린 전압보다 크다. ㄷ. R2에서 소비되는 전력은 R3에서 소비되는 전력보다 크다.

① ㄱ	② ㄴ	③ ㄷ	④ ㄱ, ㄴ	⑤ ㄱ, ㄷ

그림과 같이 저항값이 R인 저항, 자체유도계수가 L인 코일, 전기용량이 C인 축전기를 이용하여 (가), (나), (다)의 회로를 구성하였다. (가), (나), (다)에서 교류 전원의 진동수는 [eqn: 1 over {2pi root{LC}}]

이고, 전압의 실효값은 V이다.

(가), (나), (다)에서의 임피던스를 각각 Z가, Z나, Z다라고 할 때, 이를 바르게 비교한 것은?

① Z가＞Z나＞Z다	② Z가＞Z나=Z다	③ Z나=Z다＞Z가

④ Z나＞Z다＞Z가	⑤ Z다＞Z나＞Z가

그림과 같이 종이면에 수직으로 들어가는 방향의 자기장 B1인 영역에 대전된 입자가 입사하여 반지름 r1인 원궤도를 따라 운동한 후, 자기장 B2인 영역에 입사하여 반지름 r2인 원궤도를 따라 운동하였다. B1, B2는 각각 균일하고, r1은 r2보다 작다.

이에 대한 설명으로 옳은 것을 <보기>에서 모두 고른 것은? (단, 운동하는 동안 대전된 입자는 동일 평면에서 움직였고,중력의 영향과 전자기파의 발생은 무시한다.) [3점]

	<보 기>
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ㄱ. 입자는 음(-)으로 대전되어 있다. ㄴ. 자기장의 세기는 B1이 B2보다 크다. ㄷ. B2의 방향은 종이면에서 수직으로 나오는 방향이다.

① ㄱ	② ㄷ	③ ㄱ, ㄷ	④ ㄴ, ㄷ	⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ

다음은 세 가지 원자 모형의 중요한 특징에 대하여 설명한 것이다.

(가), (나), (다)의 모형을 제안한 물리학자는?

(가)	(나)	(다)

①   러더퍼드	톰슨	보어

②	보어        러더퍼드	톰슨

③	보어	톰슨          러더퍼드

④	톰슨	보어          러더퍼드

⑤	톰슨        러더퍼드	보어

다음은 [eqn: α]입자를 질소 원자핵에 충돌시켰을 때 산소의 동위 원소 원자핵과 양성자가 생성되는 것을 나타내는 핵 반응식이다.

충돌 전후에 보존되는 양을 <보기>에서 모두 고른 것은? [3점]

	<보 기>
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ㄱ. 양성자수 ㄴ. 중성자수 ㄷ. 질량수

① ㄱ	② ㄴ	③ ㄱ, ㄴ	④ ㄴ, ㄷ	⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ

그림은 음식을 가열할 때 이용되는 마이크로파에 대해 철수, 영희, 민수가 대화하는 것을 나타낸 것이다.

옳게 말한 사람을 모두 고른 것은?

① 철수	② 영희	③ 철수, 영희

④ 철수, 민수	⑤ 영희, 민수

다음은 어떤 역사적인 발견에 대해 설명한 글이다.

거의 진공 상태인 유리관 안의 두 전극에 높은 전압을 걸어주면 특정한 방전이 발생하여 (-)극에서 방출된 입자가 (+)극으로 진행한다. 이러한 입자의 흐름을 이라고 하고, 톰슨은 이 입자를 라고 하였다.

(가)

(나)

(가)와 (나)에 들어갈 것으로 옳은 것은?

(가)	(나)	(가)	(나)

①	[eqn: alpha`]선	중성자	②	음극선	양성자

③	음극선	전자	④	X선	양성자

⑤	X선	전자

그림은 마찰이 없는 수평면 위에서 물체 A가 정지해 있는 물체 B를 향해 6m/s의 속력으로 운동하는 것을 나타낸 것이다. A와 B가 정면 충돌한 후, B는 마찰이 없는 면에서 운동하다가 마찰이 있는 면으로 들어간다. B는 경계선을 지난 순간부터 1초 후 경계선으로부터 2m 떨어진 지점을 통과한다. 마찰이 있는 면과 B 사이의 운동마찰계수는 0.2이다.

A와 B 사이의 반발계수는? (단, 중력가속도는 10m/s2이며, 공기 저항과 물체의 크기는 무시한다.) [3점]

① 0.1	② 0.2	③ 0.4	④ 0.5	⑤ 0.6

그림은 수소 원자의 전자가 양자수 n=3인 상태에서 n=2인 상태로, n=2인 상태에서 n=1인 상태로 전이하면서 파장이 각각 [eqn: lambda_1 , ```lambda_2]인 빛을 방출하는 것을 보어의 원자 모형에 따라 모식적으로 나타낸 것이다. 전자의 에너지는 [eqn: E_n =-13.6 1 over n^2 rm eV]이다.

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

	<보 기>
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ㄱ. n=2인 상태에 있던 전자가 n=1인 상태로 전이하면 전자의 에너지는 증가한다. ㄴ. n=2인 상태에 있는 전자의 물질파 파장은 n=1인 상태에 있을 때보다 길다. ㄷ. [eqn: lambda_1 ```:``lambda_2 =`9：4]이다.

① ㄱ	② ㄴ	③ ㄷ	④ ㄱ, ㄷ	⑤ ㄴ, ㄷ

그림과 같이 세기가 B인 균일한 자기장이 중력장과 같은 방향으로 있는 영역에서 양(+)으로 대전된 물체가 실에 매달린 채 각속도 [eqn: omega]로 등속 원운동한다. 물체의 전하량은 q이고, 질량은 m이다. 실이 연직 방향과 이루는 각도는 [eqn: theta]이고, 물체는 천장에서 볼 때 시계방향으로 운동한다.

물체의 원궤도 반지름 r는? (단, 중력가속도는 g이고, 공기

저항과 전자기파의 발생은 무시한다.) [3점]

* 확인 사항

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