• 탐구 영역 (물리) •

정  답

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

해 설

1. [출제의도] 우주의 진화과정 이해하기

[해설] 기본입자와 양성자, 중성자가 생성된 후 양성자, 중성자가 결합하여 원자가 생성되고 수소, 헬륨이 중력수축하면서 별이 생성된다.

2. [출제의도] 지구 자기장 탐구하기

[해설] ㄱ. A쪽으로 자기력선이 나오므로 N극이 된다. ㄴ. 지구 자기장의 주된 생성 원인은 외핵의 대류이다. ㄷ. 극지방이 적도 지방보다 자기력선이 촘촘하므로 자기장이 더 세다.

3. [출제의도] 불순물 반도체 이해하기

[해설] ㄱ, ㄴ. 인은 최외각 전자가 5개이고 규소와 공유결합하여 한 개의 남는 전자가 생기므로 n형 반도체이다. ㄷ. (나)는 p형 반도체로, 전하운반체는 양공(정공)이다.

4. [출제의도] 행성의 운동 적용하기

[해설] ㄱ. 행성에 작용하는 만유인력은 태양과 거리가 가까울수록 크다. ㄴ. 면적 속도 일정 법칙에 따르면 행성의 공전 속도는 태양에 가까울수록 빠르다. ㄷ. 케플러 3법칙에 따르면 행성의 공전 궤도 반경이 클수록 공전 주기가 길다.

5. [출제의도] 디지털과 아날로그 신호 비교하기

[해설] ① MP3 플레이어는 디지털을 아날로그로 변환하는 장치이므로 B와 같은 역할을 한다. ② 자연에서 발생하는 대부분의 신호는 아날로그이다. ③, ⑤ 원래의 아날로그 신호를 일정한 시간 간격으로 추출하여 디지털로 변환하므로, 재생된 신호를 원래의 신호에 가깝게 하려면 신호를 추출하는 시간 간격을 짧게 해야 한다.

6. [출제의도] 컬러 모니터 원리 탐구하기

[해설] ㄴ. (가)에 의하면 파란색 빛은 적 ․ 녹 ․ 청원뿔 세포가 모두 반응한다.

7. [출제의도] 에너지 띠 구조 이해하기

[해설] ㄱ. 전자로 채워져 있는 띠는 가전자 띠이고 비워져 있는 띠는 전도 띠이다. ㄴ. 가전자 띠의 전자가 전도 띠로 이동하면 전류가 흐른다. ㄷ. 가전자 띠 내의 전자가 비워져 있는 상태를 양공(정공)이라고 한다.

8. [출제의도] 첨단기기에 사용된 신호 적용하기

[해설] ㄴ. (나)는 X선으로 전자기파이다. ㄷ. (나)의 X선은 (다)에 사용된 가시광선보다 파장이 짧다.

9. [출제의도] 탄소나노튜브의 특성 분석하기

[해설] ㄱ. 다이아몬드의 열전도율이 자연계에서 가장 높다.

10. [출제의도] 전자의 에너지 준위 이해하기

[해설] ㄴ. 원자핵에 가까울수록 에너지가 더 작다. ㄷ. 에너지가 낮은 A에서 에너지가 높은 B로 이동할 때는 빛을 흡수한다.

11. [출제의도] 광섬유의 원리 탐구하기

[해설] 광섬유에서 전반사가 일어나기 위해서는 속이 겉보다 굴절률이 커야 한다. 또, 내시경은 광섬유를 이용한 것이며 구부러져도 빛이 진행한다.

12. [출제의도] 허블의 법칙 이해하기

[해설] ㄱ. 은하의 후퇴 속도는 스펙트럼의 적색편이로부터 구한다.  ㄴ, ㄷ. 허블의 법칙은 우주가 팽창한다는 것을 의미하며 팽창의 중심은 없다.

13. [출제의도] 기체 운동과 탈출 속도 분석하기

[해설] ㄱ. 기체의 평균 운동 에너지는 온도가 높을수록 크므로 지구에서 더 크다. ㄴ. 같은 온도에서 기체의 평균 운동 속도는 분자량이 작을수록 크므로 수소가 이산화탄소보다 크다. ㄷ. 평균 표면 온도가 낮고 탈출 속도가 클수록 가벼운 기체가 행성의 대기 성분이 되기 쉬우므로, 수소는 목성의 대기 성분이 되기 쉽다.

14. [출제의도] 센서의 원리 분석, 적용하기

[해설] ① 스마트 볼이 골라인을 지나갈 때 유도 전류에 의해 볼의 위치가 인식되며, 이와 마찬가지로 교통카드도 유도 전류에 의해 요금 정보를 변경하고 기록한다.  ② 광마우스는 광센서를, ③ 가스경보기는 가스센서를, ④ 터치패드는 압력센서를, ⑤ 수심측정기는 초음파센서를 이용한다.

15. [출제의도] 초전도체 성질 분석, 적용하기

[해설] (나)물질은 초전도체로 [eqn: T_{ 0}] 이하에서 저항이 0이 되므로 센 전류를 흘려도 열손실이 없다.

16. [출제의도] 다이오드와 트랜지스터 특성 탐구하기

[해설] ㄱ, ㄴ. 다이오드는 p에 (+)극을, n에 (-)극을 연결하였을 때가 순방향이고 이때에만 전류가 흐르는 특성이 있다. 따라서 C 다이오드가 순방향이므로  B 전구에만 불이 들어온다. ㄷ. 트랜지스터는 입력 신호를 증폭시켜 출력하는 특성이 있다.

17. [출제의도] 정보의 저장과 재생 원리 적용하기

[해설] ㄱ, ㄴ. 비디오테이프는 자기테이프가 자화되면 정보가 저장되고 전자기 유도에 의해 정보를 재생한다.

18. [출제의도] 핵융합과 별의 수명과 질량 관계 분석하기

[해설] ㄴ. 별의 질량이 클수록 수명이 짧으므로 질량이 큰 별일수록 (가) 반응이 폭발적으로 일어나 수소가 더 빨리 소모된다. ㄷ. (가) 반응은 주계열성의 중심부에서 일어난다.

19. [출제의도] 물리적 진단기구 원리 이해하기

[해설] CT는 X선을 이용하고, MRI는 수소 원자핵의 자기 공명을 이용한다.

20. [출제의도] 조력발전의 원리 이해하기

[해설] ㄱ. 시화호 조력 발전소는 밀물 때만 전력을 생산하므로 24시간 발전이 가능하지 않다.