물리Ⅱ 정답

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

해 설

1. [출제의도] 이동 거리와 변위, 속도를 이해한다.

ㄴ. 곡선 경로의 이동 거리는 변위의 크기보다 크다.

[오답풀이] ㄱ. 속력과 방향이 모두 변하는 운동이다. ㄷ. 높이가 변하면 중력 퍼텐셜 에너지도 변한다.

2. [출제의도] 등전위선에서 전기장과 일을 이해한다.

ㄱ. 양전하에 가까울수록 전위가 높다. ㄴ. 등전위선 간격이 좁을수록 전기장이 세다. ㄷ. 등전위선을 따라 이동하는 전하에 전기력이 하는 일은 0이다.

3. [출제의도] 입자의 파동성에 대해 이해한다.

ㄱ. 가속된 전자의 운동량은 [eqn: sqrt 2meV]이므로 드브로이 파장은 [eqn: lambda = { h} over {p } = { h} over {sqrt 2meV }]이다. ㄴ. [eqn: V`]를 증가시키면 드브로이 파장이 감소하므로 [eqn: Deltax]가 감소한다.

[오답풀이] ㄷ. 단일 슬릿의 폭이 좁아지면 위치 불확정성이 감소하므로 운동량 불확정성은 증가한다.

4. [출제의도] 열역학 1법칙을 적용한다.

ㄴ. B는 부피와 압력이 모두 증가하므로 온도도 증가하고 분자 1개의 평균 운동 에너지도 증가한다.

[오답풀이] ㄱ. A의 압력은 증가한다. ㄷ. B가 한 일은 추와 피스톤의 퍼텐셜 에너지로도 전환된다.

5. [출제의도] 원운동과 관성력을 이해한다.

ㄱ. 반지름의 비는 [eqn: tan 30 DEG :`tan60DEG = 1:3]이고, 각속도가 같으므로 속력은 반지름에 비례한다.

[오답풀이] ㄴ. a, b가 의자를 당기는 힘의 크기의 비는 [eqn: 4mg over {cos30 DEG} `: {3mg}over{cos60 DEG} =4: 3sqrt {3}]이다. ㄷ. A에 작용하는 관성력의 크기는 [eqn: 3mg tan30Deg = sqrt3 mg]이다.

6. [출제의도] 부피절대 온도 그래프를 분석한다.

ㄱ. 부피와 절대 온도가 비례하므로 등압 과정이다. ㄴ. 등온 수축이므로 열을 방출한 기체의 엔트로피는 감소한다. ㄷ. 등적 과정이므로 열역학 1법칙에서 [eqn: Q=DELTAU = 3 over2 R(T_0 - 2T_0 ) = - 3over2 RT_0]이다.

7. [출제의도] 콤프턴 산란 실험을 이해한다.

ㄱ. 콤프턴 산란 실험에서는 X선을 입자로 해석한다. ㄷ. X선의 에너지 감소량이 전자의 운동 에너지이다.

[오답풀이] ㄴ. 방출된 전자의 운동량은 [eqn: x]축 성분이 [eqn: x]축에 수직인 성분보다 크므로 [eqn: phi<45 DEG]이다.

8. [출제의도] 포물선 운동과 운동량 보존을 이해한다.

ㄴ. 충돌 직전 속력은 B가 A의 2배이고, 질량이 같으므로 운동량의 크기는 B가 A의 2배이다.

[오답풀이] ㄱ. [eqn: tan theta =2]인 각 [eqn: theta]로 던진다. ㄷ. 충돌 직후 속력은 [eqn: sqrt{gh over2 + gh over8} =sqrt{5gh over8}]이다.

9. [출제의도] 상호 유도 현상에 대해 이해한다.

ㄱ. 1차 코일의 전류 세기가 클수록 자기장이 세다. ㄷ. 1차 코일에 의한 자기장의 감소를 방해하는 a → R → b 방향으로 전류가 흐른다.

[오답풀이] ㄴ. [eqn: t_1]일 때 R에는 전류가 흐르지 않는다.

10. [출제의도] 축전기의 직렬, 병렬 연결을 이해한다.

ㄱ. 총 전하량이 일정하고 R의 전기용량이 [eqn: 2C] 이므로 P, Q, R 양단의 전위차는 각각 [eqn: {9} over {10} V], [eqn: {3} over {5} V], [eqn: {3} over {10} V] 이다. ㄴ, ㄷ. Q의 전하량은 [eqn: LEFT . C` TIMES {3} over {5} V` RIGHT .], R의 전기 에너지는 [eqn: {1} over {2} TIMES 2C` TIMES LEFT ( {3} over {10} V` RIGHT ) ^{2} = {9} over {100} CV ^{2}]이다.

11. [출제의도] 영의 이중 슬릿 간섭 실험을 이해한다.

ㄱ. 슬릿 간격이 넓을수록 간섭무늬 간격이 좁아진다. ㄷ. [eqn: {L lambda } over {d} = {x} over {2}], [eqn: {L lambda } over {d+D} = {x} over {3}]이므로 [eqn: D= {L lambda } over {x}]이다.

[오답풀이] ㄴ. 상쇄 간섭은 어두운 무늬를 만든다.

12. [출제의도] 빛의 굴절을 이해한다.

빛이 C → 공기, A → B → 공기로 각각 진행할 때 처음 입사각과 최종 굴절각이 같고, B → 공기에서 가장 크게 굴절하였으므로 [eqn: n _{\B} >`n _{\A} =n_\C]이다.

13. [출제의도] 렌즈에 의한 상의 특징을 이해한다.

ㄱ. (가), (나) 모두 허상이다. ㄷ. [eqn: {1} over {d} + {1} over {2b} = {1} over {f}],[eqn: {1} over {d} + {1} over {b} =- {1} over {f}]에서 [eqn: b=- {3} over {4} d]이므로 배율은 [eqn: {3} over {4}]이다.

[오답풀이] ㄴ. [eqn: f=3d]이다.

14. [출제의도] 터널링 효과를 이해한다.

ㄱ. 에너지가 큰 입자의 장벽 투과 확률이 더 크다. ㄷ. 장벽을 투과할 수 있으므로 확률은 0보다 크다.

[오답풀이] ㄴ. 에너지가 클수록 파장은 짧아진다.

15. [출제의도] 입자의 파동 함수를 해석한다.

ㄱ. 에너지는 각각 [eqn: 2^2 h^2} over 8mL^2], [eqn: 4^2 h^2} over 8m(2L)^2]으로 같다.

[오답풀이] ㄴ. [eqn: 0<x< L over 2]에서 전자를 발견할 확률은 (가)에서 [eqn: { 1} over {2 }], (나)에서 [eqn: 1 over 4]이다. ㄷ. [eqn: n=1] 상태의 에너지가 서로 다르므로 방출하는 에너지도 다르다.

16. [출제의도] 줄에서 발생한 정상파를 이해한다.

ㄱ. 2배 진동의 정상파 파장은 줄의 길이와 같다. ㄴ. 파장이 [eqn: {2} over {3} L]이므로 파동의 속력은 [eqn: 2 over3 Lf_0]이다. ㄷ. 진동수가 [eqn: 3 over2 f_0]일 때 A에는 3배 진동의 정상파가 생기고, B에는 정상파가 생기지 않는다.

17. [출제의도] 자기장 내 전하의 운동을 이해한다.

영역 Ⅰ, Ⅱ에서 궤도 반지름과 이동 거리는 각각 [eqn: mv overqB_1], [eqn: mv overqB_2]와 [eqn: pi mv overqB_1], [eqn: 3pi mv overqB_2]이다. 따라서 시간의 비 [eqn: 1 over B_1` : 3 overB_2 = 1:9]에서 [eqn: B_1 over B_2 =3]이다.

18. [출제의도] 도플러 효과를 이해하고 적용한다.

ㄱ. 음원이 멈춰 있으므로 경고음의 파장은 일정하다.

[오답풀이] ㄴ. 음파의 속력을 [eqn: V`]라 하면 [eqn: v_{\B}<V]이다. ㄷ. [eqn: (V+v_{\A}):(V+v_{\B} ):(V-v_{\c})=3:4:2]이므로 [eqn: v_{\A}= {1} over {5} V], [eqn: v_{\B} = {3} over {5} V]이다.

19. [출제의도] 단진동을 이해한다.

ㄱ. [eqn: 2mv = -mv + m_\B itv]이다. ㄴ. [eqn: 1over2 times 3mv^2 = 1 over2 k x_\B^2], [eqn: 1 over2 times4m({v}over2})^2 = 1 over2 k x_\C^2]에서 [eqn: x_{\B} = sqrt3 x_{\C}]이다.

[오답풀이] ㄷ. 물체의 질량이 클수록 주기가 길다.

20. [출제의도] RLC 직렬 교류 회로를 이해한다.

ㄱ. S를 a에 연결했을 때 공명 상태가 된다.

[오답풀이] ㄴ. [eqn: V_\b =sqrt2it V_\a]이다. ㄷ. 저항에 걸리는 전압의 최댓값이 같으므로 전류의 최댓값도 같다.