◦ 자신이 선택한 과목의 문제지인지 확인하시오.

물리Ⅰ

물리Ⅰ

과학탐구 영역(물리Ⅰ)

물리Ⅰ

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과학탐구 영역(물리Ⅰ)

물리Ⅰ

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2009학년도 3월 고3 전국연합학력평가 문제지

제 4 교시      과학탐구 영역(물리Ⅰ)

성명			수험 번호						3

◦ 문제지의 해당란에 성명과 수험 번호를 정확히 쓰시오.

◦ 답안지의 해당란에 성명과 수험 번호를 쓰고, 또 수험 번호와 답을 정확히 표시하시오.

◦ 선택한 과목 순서대로 문제를 풀고, 답을 표시하시오.

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

1

16

1.  그래프는 일직선 상에서 운동하는 두 물체 A, B의 위치를 시간에 따라 나타낸 것이다.

0 초부터 12 초까지 A, B의 운동에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?

		<보 기>
	ㄱ. A의 운동 방향은 2 번 바뀌었다. ㄴ. B의 평균 속도의 크기는 0이다. ㄷ. 평균 속력은 A가 B보다 작다.

① ㄱ	② ㄴ	③ ㄷ	④ ㄱ, ㄴ	⑤ ㄴ, ㄷ

2. 그림은 철수와 영희가 각각 지면으로부터 높이 [eqn: h _{1}], [eqn: h _{2}]인 곳에서 공 A, B를 들고 있는 모습을 나타낸 것이다. 철수가 A를 놓고 2 초 후에 영희가 B를 놓았더니 A와 B가 동시에 지면에 도달하였다. 그래프는 두 공이 지면에 도달할 때까지의 속력을 시간에 따라 나타낸 것이다.

A, B의 운동에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?

		<보 기>
	ㄱ. 0 초부터 4 초까지 A의 평균 속력은 [eqn: v]이다. ㄴ. 3 초일 때 A와 B의 가속도는 같다. ㄷ. [eqn: h _{1}]은 [eqn: h _{2}]의 4 배이다.

① ㄱ	② ㄴ	③ ㄱ, ㄷ	④ ㄴ, ㄷ	⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ

(가)	(나)

3.  그림 (가)는 마찰이 없는 수평면에 놓인 질량 [eqn: m]인 물체에 수평 방향의 힘 [eqn: F _{1}]이 작용하는 모습을 나타낸 것이다. 그림 (나)는 (가)의 상태에서 연직 위 방향으로 물체의 무게보다 작은 힘 [eqn: F _{2}]가 더 작용하는 모습을 나타낸 것이다.

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

		<보 기>
	ㄱ. (가)에서 물체의 가속도의 크기는 [eqn: {F _{1}} over {m}]이다. ㄴ. 물체가 수평면을 누르는 힘의 크기는 (가)의 경우가 (나)보다 크다. ㄷ. 물체에 작용하는 합력의 크기는 (가)의 경우가 (나)보다 작다.

① ㄴ	② ㄷ	③ ㄱ, ㄴ	④ ㄱ, ㄷ	⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ

4. 그림은 마찰이 없는 수평면에서 수레 A가 오른쪽으로 [eqn: 4v]의 일정한 속력으로 운동하고, 수레 B, C, D 는 정지해 있는 어느 순간의 모습을 나타낸 것이다. 이때 A, B는 각각 [eqn: x]축 상의 0, [eqn: L]의 위치에 있고, C, D는 끼워진 상태로 2[eqn: L]의 위치에 있다. 네 수레의 질량은 모두 같으며, 수레들은 충돌할 때마다 끼워져 함께 운동한다.

A가 0인 지점부터 3[eqn: L]인 지점까지 운동할 때 A의 속력을 시간에 따라 나타낸 그래프로 가장 적절한 것은? (단, 수레의 크기와 모든 마찰은 무시한다.) [3점]

①		②		③
④		⑤

5. 그림은 마찰이 없는 수평면에서 길이가 각각 15 cm인 두 용수철 P, Q에 자석 A, B를 연결하였을 때 P의 길이가 18 cm, Q의 길이가 16 cm인 상태로 A, B가 정지해 있는 모습을 나타낸 것이다. P, Q는 각각 한 쪽 끝이 벽면에 고정되어 있고, 자석과 용수철 사이에 자기력은 작용하지 않는다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, 용수철의 질량은 무시하며, 용수철은 탄성 한계 내에서 늘어난다.)

2

16

		<보 기>
	ㄱ. 용수철 상수는 Q가 P의 3 배이다. ㄴ. 용수철 P가 자석 A에 작용하는 힘은 용수철 Q가 자석 B에 작용하는 힘과 방향이 같다. ㄷ. 자석 A가 자석 B에 작용하는 힘은 자석 B가 자석 A에 작용하는 힘보다 크기가 작다.

① ㄱ	② ㄷ	③ ㄱ, ㄴ	④ ㄱ, ㄷ	⑤ ㄴ, ㄷ

6. 그림은 마찰이 없는 수평면에 정지해 있는 질량 [eqn: m] 인 물체에 힘이 작용하여 직선 운동하는 모습을 나타낸 것이고, 그래프는 물체에 작용한 힘의 크기를 시간에 따라 나타낸 것이다.

0 초부터 1 초까지 힘이 물체에 한 일을 [eqn: W _{1}], 1 초부터 2 초까지 힘이 물체에 한 일을 [eqn: W _{2}]라 할 때, [eqn: W _{1}] : [eqn: W _{2}]는?

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

7. 그림은 마찰이 없는 수평면에 놓인 물체 A를 도르래 아래의 물체 B와 줄로 연결하여 잡고 있는 모습을 나타낸 것이다. A를 가만히 놓았더니 A, B가 같은 속력으로 운동하였으며 A, B의 질량은 모두 [eqn: m]이다.

두 물체가 처음 위치에서 [eqn: s]만큼 떨어진 지점을 통과하는 순간에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, 중력 가속도는 [eqn: g]이고, 줄의 질량 및 모든 마찰과 공기의 저항은 무시한다.) [3점]

		<보 기>
	ㄱ. A의 속력은 [eqn: sqrt {gs}]이다. ㄴ. B의 역학적 에너지는 A를 놓는 순간보다 감소하였다. ㄷ. B의 운동 에너지는 [eqn: {1} over {2} mgs]이다.

① ㄱ	② ㄷ	③ ㄱ, ㄴ	④ ㄴ, ㄷ	⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ

8. 그림은 수평면의 한 지점에 정지해 있던 질량 1 kg인 물체에 1 N의 힘을 수평 방향으로 계속 작용하였을 때 물체가 마찰이 없는 면에서 4 m, 마찰이 있는 면에서 4 m를 직선 운동한 후 정지한 모습을 나타낸 것이다.

물체와 마찰이 있는 면 사이의 운동 마찰 계수는? (단, 중력 가속도는 10 [eqn: rm m/s ^{2}]이고, 물체의 크기는 무시한다.) [3점]

① 0.1	② 0.2	③ 0.3	④ 0.4	⑤ 0.5

9. 그림은 전압을 조절할 수 있는 전원 장치에 길이와 단면적이 같은 두 금속 막대 A와 B, 스위치 S, 전류계, 전압계를 연결한 모습을 나타낸 것이다. 그래프는 S를 열었을 때와 닫았을 때, 전류계에 흐르는 전류의 세기를 전압에 따라 나타낸 것이다.

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

		<보 기>
	ㄱ. (가)는 S를 닫았을 때 측정한 결과이다. ㄴ. B의 저항값은 200 Ω이다. ㄷ. 비저항은 A가 B의 4 배이다.

① ㄱ	② ㄷ	③ ㄱ, ㄴ	④ ㄱ, ㄷ	⑤ ㄴ, ㄷ

10. 그림은 한 변의 길이가 [eqn: L]인 정사각형 모양의 균일한 자기장 영역에 직선 도선이 고정되어 있는 모습을 나타낸 것이다. 표는 (가), (나), (다)의 세 경우, 도선에 흐르는 전류와 자기장 영역의 자기장을 나타낸 것이다. 전류는 종이면의 [eqn: +x]방향으로 흐를 때를 양(+)으로 하고, 자기장은 종이면에서 수직으로 나올 때를 양(+)으로 한다.

	전류	자기장
(가)	[eqn: +I]	[eqn: +B]
(나)	[eqn: +2I]	[eqn: +B]
(다)	[eqn: -I]	[eqn: -2B]

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?

		<보 기>
	ㄱ. (가)의 경우에 도선이 받는 자기력의 방향은 [eqn: -y]방향이다. ㄴ. (나)와 (다)의 경우에 도선이 받는 자기력의 방향은 같다. ㄷ. (다)의 경우에 도선이 받는 자기력의 크기는 [eqn: BIL]이다.

① ㄴ	② ㄷ	③ ㄱ, ㄴ	④ ㄱ, ㄷ	⑤ ㄴ, ㄷ

11. 그림은 저항 [eqn: rm R _{0}]이 들어 있는 열량계, 저항 [eqn: rm R _{1}]과 [eqn: rm R _{2}], 스위치 [eqn: rm S _{1}]과 [eqn: rm S _{2}]를 전압이 일정한 전원 장치에 연결한 모습을 나타낸 것이다. 그래프는 [eqn: rm S _{1}]만 닫았을 때와 [eqn: rm S _{2}]만 닫았을 때, 열량계 속의 물의 온도 변화를 시간에 따라 나타낸 것이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, [eqn: rm R _{0}]에서 발생한 열은 모두 열량계 속의 물의 온도 변화에만 쓰인다.) [3점]

15

16

		<보 기>
	ㄱ. [eqn: rm R _{1}]의 저항값이 [eqn: rm R _{2}]의 저항값보다 크다. ㄴ. [eqn: rm R _{0}]에서 소비되는 전력은 [eqn: rm S _{1}]만 닫았을 때가 [eqn: rm S _{2}]만 닫았을 때보다 크다. ㄷ. [eqn: rm S _{1}]과 [eqn: rm S _{2}]를 모두 닫으면 [eqn: rm S _{1}]만 닫았을 때보다 열량계 속의 물의 온도를 더 빨리 올릴 수 있다.

① ㄱ	② ㄷ	③ ㄱ, ㄴ	④ ㄴ, ㄷ	⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ

12. 그림 (가)는 솔레노이드 내부의 자기장을 알아보기 위해 솔레노이드 내부의 수평면에 나침반을 놓고 전원 장치와 저항을 연결한 모습을 나타낸 것이고, (나)는 이때 나침반이 가리키는 방향을 나타낸 것이다.

(가)	(나)

이 실험 장치에서 솔레노이드에 흐르는 전류 세기만 크게 하였을 때와 전류 방향만 반대로 바꾸었을 때 나침반이 가리키는 방향으로 가장 적절한 것은?

전류 세기만

크게 할 때

전류 방향만

바꿀 때

전류 세기만

크게 할 때

전류 방향만

바꿀 때

①	②

③	④

⑤

13. 그림은 저항값이 10 Ω, 20 Ω, 50 Ω, [eqn: R] 인 저항 4개와 스위치 S, 전류계를 전압이 일정한 전원 장치에 연결한 회로를 나타낸 것이다.

S를 닫았더니 전류계에 흐르는 전류의 세기가 S를 닫기 전의 2 배가 되었다.

[eqn: R] 는?

① 5 Ω	② 10 Ω	③ 15 Ω	④ 30 Ω	⑤ 60 Ω

14. 그림은 종이면에 놓여 있는 직선 도선과 금속 고리의 이동 모습을 나타낸 것이다. 직선 도선은 고정되어 있고 금속 고리는 0 초부터 2 초까지 일정한 속력으로 직선 도선에서 멀어지다가 2 초 이후에는 정지해 있었다. 그래프는 직선 도선에 흐르는 전류의 세기 [eqn: I] 를 시간 [eqn: t] 에 따라 나타낸 것이다.

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

		<보 기>
	ㄱ. 0 초부터 2 초까지 금속 고리를 통과하는 자속은 일정하다. ㄴ. 1 초일 때와 3 초일 때 금속 고리에 흐르는 유도 전류의 방향은 서로 반대이다. ㄷ. 2 초부터 4 초까지 금속 고리에 흐르는 유도 전류의 세기는 증가한다.

① ㄱ	② ㄴ	③ ㄱ, ㄴ	④ ㄱ, ㄷ	⑤ ㄴ, ㄷ

15. 그림은 철수와 민수가 한쪽 끝이 벽에 고정된 두 용수철을 서로 다른 방향으로 각각 진동시켜 발생한 파동의 한 순간 모습을 나타낸 것이다. 철수와 민수는 벽에서 같은 거리 [eqn: L]만큼 떨어져 같은 진동수로 파동을 발생시켰다.

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

		<보 기>
	ㄱ. 철수가 발생시킨 파동은 종파이고 민수가 발생시킨 파동은 횡파이다. ㄴ. 두 파동의 파장은 같다. ㄷ. 전파 속도는 철수가 발생시킨 파동이 민수가 발생시킨 파동보다 빠르다.

① ㄱ	② ㄴ	③ ㄷ	④ ㄱ, ㄴ	⑤ ㄴ, ㄷ

16. 그림은 빛이 공기 중에서 직각 프리즘의 한 면에 수직으로 입사한 후 P와 Q에서 반사되어 프리즘 내부를 진행하는 경로의 일부를 나타낸 것이다. P, Q에서 반사각은 각각 [eqn: theta_1], [eqn: theta _{2}]이고, [eqn: theta _{1}]은 이 빛이 프리즘에서 공기로 진행할 때의 임계각과 같다.

16

16

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

		<보 기>
	ㄱ. 공기에 대한 프리즘의 굴절률은 [eqn: {1} over {sin theta _{1}}]이다. ㄴ. [eqn: theta _{2}]=2[eqn: theta _{1}]이다. ㄷ. Q에서 전반사가 일어난다.

① ㄴ	② ㄷ	③ ㄱ, ㄴ	④ ㄱ, ㄷ	⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ

17. 그림은 광전관에서 발생하는 광전류가 일정 세기보다 크면 전동기가 작동하는 장치를 모식적으로 나타낸 것이고, 그래프의 a ~ e는 빛의 세기와 진동수를 나타낸 것이다. 빛 a를 비추었을 때 전동기가 작동하였고, 금속판의 한계 진동수는 [eqn: f _{0}]이다.

b ~ e 중에서 전동기를 작동시킬 수 있는 빛만을 있는 대로 고른 것은? [3점]

① b	② b, c	③ c, d	④ d, e	⑤ c, d, e

18. 그림 (가)는 백색광을 프리즘에 비추어 나타나는 스펙트럼을, (나)는 물방울에 의해 생기는 무지개의 원리를 나타낸 것이다. a, b, c, d의 색은 빨강이나 파랑 중의 하나이다.

(가)	(나)

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?

		<보 기>
	ㄱ. (가)에서 a와 (나)에서 c는 모두 빨강이다. ㄴ. (나)에서 c가 d보다 파장이 짧은 빛이다. ㄷ. (나)의 물방울에서 빛의 굴절과 반사가 일어난다.

① ㄱ	② ㄴ	③ ㄷ	④ ㄱ, ㄴ	⑤ ㄱ, ㄷ

19. 그림 (가)는 간격이 3 cm인 두 점파원 [eqn: rm S _{1}], [eqn: rm S _{2}]에서 진동수와 진폭이 같은 물결파를 같은 위상으로 발생시켰을 때의 간섭 무늬를 나타낸 것이다. 그림 (나)는 [eqn: rm S _{1}], [eqn: rm S _{2}]에서 발생한 파동의 어느 순간 모습을 마루는 실선으로, 골은 점선으로 동시에 나타낸 것이다.

(가)	(나)

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, 점 A ~ D는 [eqn: rm S _{1}], [eqn: rm S _{2}]로부터 각각 일정한 거리에 있는 점이다.) [3점]

		<보 기>
	ㄱ. 물결파의 파장은 1 cm이다. ㄴ. A 지점에서는 상쇄 간섭이 일어나고, B 지점에서는 보강 간섭이 일어난다. ㄷ. C 지점에 도달하는 두 파동의 경로차는 D 지점에서보다 작다.

① ㄱ	② ㄴ	③ ㄷ	④ ㄱ, ㄴ	⑤ ㄱ, ㄷ

20. 그림은 편광판 P와 Q를 텔레비전 A, B의 화면에 대어 본 한 순간 모습을 나타낸 것이다. 이때 P와 Q를 통해 보이는 A, B의 화면 중 (가)부분만 보이지 않았다.

(가)

이에 대한 해석으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?

		<보 기>
	ㄱ. A 화면에서 나오는 빛은 편광된 빛이다. ㄴ. 이때 P, Q의 편광축은 서로 나란하다. ㄷ. 이 현상은 빛이 횡파임을 보여주는 한 예이다.

① ㄱ	② ㄴ	③ ㄱ, ㄷ	④ ㄴ, ㄷ	⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ

※ 확인 사항

문제지와 답안지의 해당란을 정확히 기입(표기)했는지 확인하시오.