[물리Ⅰ]

1	③	2	②	3	①	4	④	5	⑤
6	⑤	7	⑤	8	②	9	④	10	③
11	④	12	③	13	②	14	⑤	15	①
16	①	17	④	18	①	19	①	20	④

1. [출제의도] 초음파의 특성 이해하기

매질의 압력 변화로 전달되는 초음파는 사람이 들을 수 있는 소리의 진동수보다 크고, 태아의 초음파 영상, 어군 탐지기 등에 이용된다.

2. [출제의도] 등속도 운동 분석하기

B가 4초 동안 3m/s의 속력으로 등속도 운동하였으므로 이동 거리는 12m이다. 따라서 A는 이동 거리가 20m이고, 4초 동안 등속도 운동하였으므로 속력은 5m/s이다.

3. [출제의도] 운동의 법칙 적용하기

ㄱ. 공은 정지해 있으므로 알짜힘은 0이다. ㄴ. 배팅 티가 공을 떠받치는 힘과 공에 작용하는 중력은 힘의 평형 관계이다. ㄷ. 수평면이 배팅 티를 떠받치는 힘의 크기는 공과 배팅 티에 작용하는 중력의 크기의 합과 같다.

4. [출제의도] 물체의 운동 분석하기

ㄱ. A의 운동량은 (=질량×속도)이므로 [eqn: 2mv]이다. ㄴ. A는 속력이 일정하므로 운동 에너지가 일정하고, 높이가 증가하므로 중력에 의한 퍼텐셜 에너지가 증가한다. 따라서 역학적 에너지는 증가한다. ㄷ. A, B가 일정한 속력으로 운동하므로 알짜힘은 0이다. (A에 작용하는 중력의 크기)=(B가 A를 당기는 힘의 크기)=(A가 B를 당기는 힘의 크기)=(전동기가 B를 끌어당기는 힘의 크기)이다. 따라서 전동기가 B를 끌어당기는 힘의 크기는 A에 작용하는 중력의 크기 [eqn: 2mg]이다.

5. [출제의도] 표준 모형 이해하기

ㄱ. 전자는 렙톤에 속한다. ㄴ. 중성자는 세 개의 쿼크로 구성되어 있다. ㄷ. 핵자를 구성하는 쿼크 사이에 작용하는 강한 상호 작용을 매개하는 입자는 글루온이다.

6. [출제의도] 케플러 법칙 적용하기

ㄱ. 타원 궤도에서 행성의 속력은 근일점에서 최대이고 원일점에서 최소이다. 따라서 p에서의 속력은 q에서의 속력보다 크다. ㄴ. p에서 q까지, q에서 r까지 이동하는 데 걸린 시간이 같으므로 태양과 행성을 연결한 직선이 지나간 면적은 같다. ㄷ. 근일점 p에서 원일점 r까지 이동하는 데 걸린 시간이 [eqn: 2t]이므로 공전 주기는 [eqn: 4t]이다.

7. [출제의도] 특수 상대성 이론 이해하기

ㄱ. 뮤온의 좌표계에서는 영희와 지면이 [eqn: 0.9c]의 일정한 속도로 운동한다. ㄴ. 뮤온의 좌표계에서는 지면이 [eqn: 0.9c]의 일정한 속도로 운동한다. 따라서 뮤온의 좌표계에서 관측한 p와 지면 사이의 거리는 수축되어 영희가 관측한 고유 길이 [eqn: L]보다 작다. ㄷ. 뮤온의 좌표계에서 뮤온은 정지해 있으므로 뮤온의 고유 수명은 영희가 관찰한 뮤온의 수명 [eqn: T]보다 짧게 측정된다.

8. [출제의도] 점전하가 만드는 전기장에 의한 전기력선 해석하기

ㄱ. 전기력선의 방향이 B를 향해 들어가므로 B는 음(-)전하이고, 영역 Ⅱ의 전기력선은 A와 B가 같은 종류의 전하일 때 나타나는 모양이므로 A는 음(-)전하이다. ㄴ. p에서 +1C인 전하가 받는 전기력의 방향이 전기장의 방향이므로 p에서 전기장의 방향은 [eqn: -x]방향이다. ㄷ. A와 B는 같은 종류의 전하이므로 서로 밀어내는 전기력이 작용한다.

9. [출제의도] 정전기 유도 현상 탐구하기

철수: 음(-)전하로 대전된 막대를 검전기의 금속판에 접촉시키면 막대에 있던 전자가 검전기로 이동한다. 검전기는 음(-)전하로 대전되므로 금속박은 벌어진다. 영희: 검전기의 금속판에 접촉되어 있던 막대를 떼어도 금속판과 금속박은 모두 음(-)전하로 대전된다. 민수: 접지하였을 때 검전기에서 전자가 빠져나가므로 금속박은 오므라든다.

10. [출제의도] 전류가 흐르는 직선 도선이 만드는 자기장과 자성 이해하기

ㄱ. 도선 주변의 철가루는 전류가 만드는 자기장에 의해 자화되기 때문에 동심원 모양으로 배열된다. ㄴ. 직선 도선에 흐르는 전류가 만드는 자기장의 세기는 도선으로부터 수직 거리가 클수록 작다. 따라서 자기장의 세기는 p에서가 q에서보다 크다. ㄷ. 앙페르 오른나사 법칙을 적용하면 p에서 자기장의 방향은 [eqn: -y]방향이다.

11. [출제의도] 전자기 유도 현상 적용하기

ㄱ. X로부터 자석의 S극이 멀어지면 X를 통과하는 자기력선속이 감소하므로 렌츠 법칙을 적용하면 유도 전류의 방향은 b이다. ㄴ. 자석의 N극이 Y에 가까워지므로 Y를 통과하는 자기력선속은 증가한다. ㄷ. Y에 흐르는 유도 전류가 만드는 자기장의 방향은 막대자석의 자기장 방향과 반대이므로 막대자석과 Y 사이에는 서로 밀어내는 자기력이 작용한다.

12. [출제의도] 수소 원자 모형 이해하기

ㄱ. 수소 원자 내 전자의 에너지가 특정한 값만 가지므로 에너지 준위는 불연속적이다. ㄴ. 전자가 [eqn: n=1]인 궤도에 있을 때가 바닥상태이므로 원자는 가장 안정한 상태이다. ㄷ. 양자수가 클수록 높은 에너지 준위이므로 전자가 [eqn: n=3]에서 [eqn: n=2]인 궤도로 전이할 때 원자에서 에너지가 방출된다.

13. [출제의도] 고체의 에너지띠 구조 분석하기

ㄱ. 원자가 띠보다 에너지가 높은 (가)는 전도띠이므로 전자는 완전히 채워져 있지 않다. ㄴ. A는 띠 간격으로 A가 작을수록 원자가 띠의 전자가 전도띠로 이동하기 쉬워 전기 전도성이 좋다. ㄷ. 에너지띠는 여러 개의 에너지 준위가 겹쳐져 있으므로 전자의 에너지 준위는 모두 다르다.

14. [출제의도] 반도체의 특성 이해하기

ㄱ. p-n 접합 다이오드에 순방향 전압이 걸려 있으므로 전원 장치의 (+)극에 연결된 A는 p형 반도체이다. p형 반도체는 양공이 많아지도록 도핑 되었다. ㄴ. 순방향 전압이 걸려 있으므로 전원 장치의 (-)극에 연결된 B는 n형 반도체이다. ㄷ. 순방향 전압이 걸리면 p형 반도체의 양공은 접합면 쪽으로 이동한다.

15. [출제의도] 현악기에서 만들어진 정상파의 기본 진동 분석하기

ㄱ. 양쪽 끝이 고정된 줄의 기본 진동은 마디와 마디 사이에 배가 하나만 있는 정상파이다. 따라서 줄의 마디와 마디 사이의 거리는 줄의 길이와 같다. ㄴ. 줄의 진동수와 발생되는 소리의 진동수는 같으므로 줄의 진동수는 A가 B보다 작다. 주기=[eqn: {1} over {진동수}]이므로 줄의 진동 주기는 A가 B보다 크다. ㄷ. 소리의 음높이가 높을수록 진동수가 크므로 발생되는 소리의 진동수는 A일 때가 B일 때보다 작다.

16. [출제의도] 전반사의 원리 이해하기

ㄱ, ㄴ, ㄷ. 굴절률이 큰 매질에서 작은 매질로 진행하는 빛의 입사각이 임계각보다 큰 경우에만 빛이 경계면에서 전반사한다.

17. [출제의도] 광전 효과 해석하기

ㄱ. 전자는 광자 한 개의 에너지에 의해 방출되므로, 금속판에서 전자를 방출시키는 파랑 빛이 전자를 방출시키지 못하는 빨강 빛보다 광자 한 개의 에너지가 더 크다. ㄴ. 빨강 빛과 파랑 빛을 동시에 비추면  파랑 빛에 의해 금속판에서 전자가 방출된다. ㄷ. 광전 효과는 빛의 입자성으로 설명된다.

18. [출제의도] 전자기파 공명에 의한 무선 통신의 원리 이해하기

ㄱ. 수신 회로에서 진동수 [eqn: f _{1}]인 전자기파 A를 수신 할 때, 전자기파 공명에 의해 전류가 흐르므로 A의 진동수 [eqn: f _{1}]과 회로에 흐르는 전류의 진동수 [eqn: f _{2}]는 같다. ㄴ. 전기 저항은 송신 회로에서 방출되는 전자기파의 진동수에 영향을 주지 않는다. ㄷ. 전자기파 공명이 일어날 때, 수신 회로에 흐르는 전류의 최댓값이 가장 크므로 전자기파의 진동수가 증가하거나 감소하면 회로에 흐르는 전류의 최댓값은 감소한다.

19. [출제의도] 전력 수송 과정에서 송전선의 소모 전력 구하기

저항값이 [eqn: R]인 송전선에 전류 [eqn: I] 가 흐를 때, 소모 전력 [eqn: P]=[eqn: I^2 R]이므로 각 송전선에서의 소모 전력은

A: 전류=[eqn: {2P} over {V}], 소모 전력 [eqn: P _{0}]=[eqn: ( {2P} over {V} ) ^{2} R]

B: 전류=[eqn: {P} over {2V}], 소모 전력 [eqn: P _{rmB}]=[eqn: ( {P} over {2V} ) ^{2} R]=[eqn: {1} over {16} P _{0}] 이다.

20. [출제의도] 교류 회로에서 진동수에 따른 축전기의 특성 분석하기

교류 전원의 진동수가 클수록 축전기는 교류 전류를 잘 흐르게 하는 특성을 가지고 있다. 진동수가 2배이면 주기는 [eqn: {1} over {2}]배가 된다.