1. 그림은 오늘날 사용되는 시간과 길이의 표준에 대해 수업한 후 세 사람이 나눈 대화이다.

2017학년도 6월 고2 전국연합학력평가 문제지

제 4 교시      과학탐구 영역 (물리Ⅰ)

성명			수험 번호						2

옳게 말한 사람만을 있는 대로 고른 것은?

1

16

① 철수	② 영희	③ 민수

④ 철수, 영희	⑤ 철수, 영희, 민수

2. 그림은 등속 직선 운동하는 자동차 A, 등가속도 직선 운동하는 자동차 B의 속력을 시간에 따라 나타낸 것이다.

0에서 4초까지 A, B의 이동 거리를 각각 [eqn: S _{rmA}], [eqn: S _{rm B}]라고 할 때, [eqn: S _{rm B}]-[eqn: S _{rmA}]는?

① 5 m	② 20 m	③ 40 m	④ 80 m	⑤ 100 m

3. 그림은 무인 비행기(드론)가 위로 등속도 운동하는 것을 나타낸 것이다.

이 무인 비행기에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?

		<보 기>
	ㄱ. 작용하는 알짜힘은 0이다. ㄴ. 운동량의 크기는 일정하다. ㄷ. 중력에 의한 퍼텐셜 에너지는 증가한다.

① ㄱ	② ㄴ	③ ㄷ	④ ㄱ, ㄴ	⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ

4. 그림 (가), (나)는 야구 선수가 운동량이 같은 공을 각각 야구 장갑으로 받아 정지시키는 것과 야구 방망이로 날아오던 방향과 정반대 방향으로 쳐 내는 것을 나타낸 것이다. (가)에서 공과 야구 장갑이 충돌한 시간은 (나)에서 공과 야구 방망이가 충돌한 시간보다 길다.

(가)

(나)

공이 각각 야구 장갑과 야구 방망이에 충돌하는 동안, 물리량의 크기가 (나)에서가 (가)에서보다 큰 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, 공의 크기는 무시한다.) [3점]

		<보 기>
	ㄱ. 공의 운동량 변화량의 크기 ㄴ. 공에 작용한 충격량의 크기 ㄷ. 공에 작용한 평균 힘의 크기

① ㄴ	② ㄷ	③ ㄱ, ㄴ	④ ㄱ, ㄷ	⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ

5. 다음은 어떤 스피커에 대한 기사의 일부이다.

	일부가 공중에 떠 작동하는 스피커가 가전 전시회에서 공개되었다. 수평인 탁자에 놓여 있는 스피커 A 안에는 전자석이 있어, 같은 극끼리 밀어내는 자기력을 이용해 스피커 B를 공중에 띄운다.

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

		<보 기>
	ㄱ. B에는 중력이 작용하고 있다. ㄴ. A가 B에 작용하는 힘의 크기는 B가 A에 작용하는 힘의 크기와 같다. ㄷ. 탁자가 A를 떠받치는 힘의 크기는 A에 작용하는 중력의 크기와 같다.

① ㄱ	② ㄴ	③ ㄷ	④ ㄱ, ㄴ	⑤ ㄱ, ㄷ

6. 그림과 같이 물체 A, B, C를 실로 연결하고 수평면 위의 C에 수평 방향으로 60 N의 힘을 작용한다. A, B, C의 질량은 각각 3 kg, 2 kg, 1 kg이다.

A의 가속도의 크기는? (단, 중력 가속도는 10 [eqn: rm m/s ^{2}]이고, 실의 질량과 모든 마찰 및 공기 저항은 무시한다.) [3점]

2

16

① 3 [eqn: rm m/s ^{2}]	② 5 [eqn: rm m/s ^{2}]	③ 6 [eqn: rm m/s ^{2}]	④ 8 [eqn: rm m/s ^{2}]	⑤ 10 [eqn: rm m/s ^{2}]

7. 그림 (가), (나)와 같이 물체 A, B가 용수철 저울과 실로 연결되어 운동을 하고 있다. (가)에서 A는 등속 직선 운동을, (나)에서 A는 수평면에서 등가속도 직선 운동을 한다.

(가)	(나)

(가)와 (나)에서 용수철 저울에 나타나는 힘의 크기를 각각 [eqn: F_(가)], [eqn: F_(나)]라고 할 때, [eqn: F_(가)] : [eqn: F_(나)]는? (단, 용수철 저울과 실의 질량, 모든 마찰 및 공기 저항은 무시한다.) [3점]

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

8. 그림은 점 p에서 속력이 [eqn: v_0]인 쇠구슬이 곡면을 따라 운동하여 점 q를 속력 3[eqn: v _{0}]으로 통과하는 모습을 나타낸 것이다.

p와 q의 높이 차 [eqn: h]는? (단, 중력 가속도는 [eqn: g]이고, 쇠구슬의 크기와 모든 마찰 및 공기 저항은 무시한다.)

① [eqn: {v _{0} ^{2}} over {g}]	② [eqn: {2`v _{0}^{2}} over {g}]	③ [eqn: {3` v_0^2} over {g }]	④ [eqn: {4` v_0^2} over {g }]	⑤ [eqn: { 9`v_0^2} over {g }]

9. 그림 (가)와 (나)는 수평면에 정지해 있던 질량 2 kg인 물체에 각각 수평 방향과 연직 방향으로 30 N의 힘이 작용하여 물체가 이동한 모습을 나타낸 것이다.

(가)	(나)

정지해 있던 물체가 1 m 이동할 때까지에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, 중력 가속도는 10 [eqn: rm m/s ^{2}]이고, 모든 마찰과 공기 저항은 무시한다.) [3점]

		<보 기>
	ㄱ. (가)에서 물체가 받은 일은 30 J이다. ㄴ. (나)에서 물체의 운동 에너지는 10 J 증가한다. ㄷ. (가)와 (나)에서 물체의 역학적 에너지 변화량은 같다.

① ㄱ	② ㄷ	③ ㄱ, ㄴ	④ ㄴ, ㄷ	⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ

10. 그림은 행성을 한 초점으로 하는 타원 궤도를 따라 공전하는 위성의 위치를 일정한 시간 간격으로 나타낸 것이다. 위성이 a에서 b까지와 c에서 d까지 운동하는 동안 행성과 위성을 잇는 직선이 쓸고 지나간 면적은 각각 [eqn: S_1], [eqn: S_2]이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, 위성에는 행성에 의한 만유인력만 작용한다.)

		<보 기>
	ㄱ. [eqn: S _{2} ``=``2`S _{1}]이다. ㄴ. 위성의 속력은 a에서가 c에서보다 크다. ㄷ. 위성의 가속도 크기는 d에서가 b에서보다 크다.

① ㄴ	② ㄷ	③ ㄱ, ㄴ	④ ㄱ, ㄷ	⑤ ㄴ, ㄷ

11. 그림은 기차에 탄 영희와 우주선에 탄 철수를 나타낸 것이다. 영희가 보았을 때, 철수가 탄 우주선은 기차와 나란하게 광속에 가까운 일정한 속도로 운동하고 있다. 우주선에서는 우주선의 운동 방향으로 빛을 방출한다. 표는 철수와 영희가 각각 측정한 물리량의 값이다.

관찰자 물리량	철수	영희
빛의 속력	[eqn: v _{1}]	[eqn: v _{2}]
기차의 길이	[eqn: L _{1}]	[eqn: L _{2}]

[eqn: v _{1}]과 [eqn: v _{2}], [eqn: L _{1}]과 [eqn: L _{2}]를 옳게 비교한 것은? [3점]

15

16

	빛의 속력	기차의 길이			빛의 속력	기차의 길이
①	[eqn: v _{1}] < [eqn: v _{2}]	[eqn: L _{1}] < [eqn: L _{2}]		②	[eqn: v _{1}] ＝ [eqn: v _{2}]	[eqn: L _{1}] < [eqn: L _{2}]
③	[eqn: v _{1}] ＝ [eqn: v _{2}]	[eqn: L _{1}] = [eqn: L _{2}]		④	[eqn: v _{1}] ＝ [eqn: v _{2}]	[eqn: L _{1}] > [eqn: L _{2}]
⑤	[eqn: v _{1}] > [eqn: v _{2}]	[eqn: L _{1}] ＞ [eqn: L _{2}]

12. 다음은 자연계에 존재하는 어떤 기본 힘에 대한 설명이다.

원자핵은 양성자와 중성자로 이루어져 있다. 양성자 사이에는 밀어내는 ㉠ 전자기력이 작용하므로 원자핵이 존재하려면 이보다 더 큰 ㉡ 힘이 작용해야 한다. 실제로 이 ㉡ 힘은 원자핵 내의 매우 짧은 거리에 있는 핵자들 사이에 작용하여 원자핵을 구성할 수 있게 한다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?

		<보 기>
	ㄱ. ㉠을 매개하는 입자는 광자이다. ㄴ. ㉡은 ‘강한 상호 작용(강력)’ 이다. ㄷ. ㉡은 렙톤 사이에 작용한다.

① ㄱ	② ㄷ	③ ㄱ, ㄴ	④ ㄴ, ㄷ	⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ

13. 다음은 어떤 파동에 대한 설명이다.

아인슈타인의   (가)   이론에 의하면 질량에 의해 주위의 시공간이 휘어져 있다. 그림과 같이 거대한 질량을 가진 두 블랙홀이 충돌하면 시공간은 급격히 변화하며, 이때 시공간의 흔들림으로 발생한 파동을    (나)    라고 한다.

(가)와 (나)에 해당하는 것으로 옳은 것은?

	(가)	(나)			(가)	(나)
①	특수 상대성	중력파		②	특수 상대성	전자기파
③	일반 상대성	중력파		④	일반 상대성	전자기파
⑤	일반 상대성	초음파

14. 그림 (가)는 대전되지 않은 금속구 A, B를 접촉시키고 대전체를 B에 가까이 가져간 모습을, (나)는 (가)에서 A를 B에서 떼어 낸 후 대전체를 멀리 하고 고정한 모습을 나타낸 것이다.

(가)	(나)

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?

		<보 기>
	ㄱ. (가)에서 A에 유도된 전하는 대전체의 전하와 같은 종류이다. ㄴ. (나)에서 A와 B 사이에는 밀어내는 전기력이 작용한다. ㄷ. (나)에서 전하량의 크기는 B가 A보다 크다.

① ㄱ	② ㄴ	③ ㄱ, ㄴ	④ ㄱ, ㄷ	⑤ ㄴ, ㄷ

15. 그림과 같이 전하량이 [eqn: q]인 양(+)전하와 전하량이 [eqn: q_{rmA}]인 점전하 A가 O점으로부터 같은 거리만큼 떨어져 [eqn: x]축 상에 고정되어 있다. O에서 두 점전하에 의한 전기장의 방향은 [eqn: -x] 방향이다.

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

		<보 기>
	ㄱ. A는 양(+)전하이다. ㄴ. [eqn: q _{rm A it}] > [eqn: q] 이다. ㄷ. A에 작용하는 전기력의 방향은 [eqn: +x] 방향이다.

① ㄱ	② ㄴ	③ ㄱ, ㄷ	④ ㄴ, ㄷ	⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ

16. 그림은 고정된 점전하 A, B가 만드는 전기장을 전기력선으로 나타낸 것이다. 점 p, q는 A, B와 동일 평면 상에 있다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?

		<보 기>
	ㄱ. 전하의 종류는 A와 B가 같다. ㄴ. 전하량의 크기는 A와 B가 같다. ㄷ. 전기장의 세기는 q에서가 p에서보다 크다.

① ㄱ	② ㄷ	③ ㄱ, ㄴ	④ ㄴ, ㄷ	⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ

17. 그림과 같이 일정한 전류가 흐르는 무한히 긴 직선 도선 A, B가 [eqn: xy] 평면에 수직으로 고정되어 있다. A에 흐르는 전류의 세기는 [eqn: I] 이고, 방향은 [eqn: xy] 평면에 들어가는 방향이다. 점 q에서 전류에 의한 자기장은 0이다.

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

16

16

		<보 기>
	ㄱ. B에 흐르는 전류의 방향은 A에 흐르는 전류의 방향과 반대이다. ㄴ. B에 흐르는 전류의 세기는 [eqn: I] 보다 크다. ㄷ. 점 p에서 자기장의 방향은 [eqn: +y] 방향이다.

① ㄱ	② ㄷ	③ ㄱ, ㄴ	④ ㄴ, ㄷ	⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ

18. 그림 (가)는 반지름 [eqn: r]인 원형 도선 A에 세기가 [eqn: I _{rm A it}]인 전류가 시계 반대 방향으로 흐르는 것을, (나)는 반지름 [eqn: R] 인 원형 도선 B에 세기가 [eqn: I _{rm B it}]인 전류가 시계 방향으로 흐르는 것을 나타낸 것이다. A, B와 점 P는 종이면에 있고, [eqn: R] 는 [eqn: r]보다 크다. A, B의 중심 [eqn: rm O _{rm A it rm}], [eqn: rm O _{B}]점에서 자기장의 세기는 서로 같다.

(가)                            (나)

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, 도선 A, B사이 자기장의 영향과 지구 자기장은 무시한다.) [3점]

		<보 기>
	ㄱ. [eqn: rm O _{rm A it rm}]에서 자기장의 방향은 종이면에서 나오는 방향이다. ㄴ. [eqn: rm O _{B}]에서와 P에서 자기장의 방향은 같다. ㄷ. [eqn: I _{rm A it} >I _{rm B it}]이다.

① ㄱ	② ㄷ	③ ㄱ, ㄴ	④ ㄱ, ㄷ	⑤ ㄴ, ㄷ

19. 다음은 직선 도선에 흐르는 전류에 의한 자기장을 알아보는 실험이다.

[실험 과정]

(가) 그림과 같이 직선 도선을 남북 방향으로 놓고 도선 아래에 나침반을 놓는다.

(나) 스위치를 닫고 나침반을 관찰한다.

(다) (나)의 결과에서 가변 저항기의 저항값을 변화시키고 나침반을 관찰한다.

(라) (다)의 결과에서 직선 도선과 나침반 사이의 수직 거리를 변화시키고 나침반을 관찰한다.

[실험 결과]

과정	(나)	(다)	(라)
나침반의 모습

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

		<보 기>
	ㄱ. 전원 장치의 단자 a는 (-)극이다. ㄴ. (다)에서 저항값을 감소시켰다. ㄷ. (라)에서 거리를 감소시켰다.

① ㄱ	② ㄴ	③ ㄷ	④ ㄱ, ㄴ	⑤ ㄴ, ㄷ

20. 그림과 같이 솔레노이드에 전류가 흐르고 있다. 점 p는 솔레노이드 내부 중심을 지나는 [eqn: x]축 상에 있고, 점 q는 솔레노이드 외부에 있다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, 지구 자기장은 무시한다.)

		<보 기>
	ㄱ. p에서 자기장의 방향은 [eqn: +x] 방향이다. ㄴ. 자기장의 세기는 p에서가 q에서보다 크다. ㄷ. 전류의 세기를 증가시키면 p에서 자기장의 세기는 증가한다.

① ㄱ	② ㄴ	③ ㄷ	④ ㄴ, ㄷ	⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ

※ 확인 사항

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