◦ 자신이 선택한 과목의 문제지인지 확인하시오.

◦ 문제지에 성명과 수험번호를 정확히 써 넣으시오.

◦ 답안지에 성명과 수험번호를 써 넣고, 또 수험번호와 답을 정확히 표시하시오.

◦ 과목을 선택한 순서대로 풀고, 답은 답안지의 ‘제1선택’란에서부터 차례대로 표시하시오.

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

2009학년도 7월 고3 전국연합학력평가 문제지

과학탐구 영역 (물리Ⅰ)

성명			수험번호						3

1

제 4 교시

고 3	과학탐구 영역 (물리Ⅰ)

	과학탐구 영역 (물리Ⅰ)	고 3

2권 중 1권

32

32

2권 중 1권

1. 그림은 영희와 철수가 반지름이 각각 5 [eqn: rmm], 10 [eqn: rmm]인 원 궤도의 실선을 따라 운동하는 모습을 나타낸 것이다.

영희와 철수가 각각 A, B 지점에서 동시에 출발하여 각각 [eqn: rm A prime], [eqn: rm B prime] 지점에 동시에 도달하였을 때, 이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?

		<보 기>
	ㄱ. 변위의 크기는 영희가 철수보다 작다. ㄴ. 이동거리는 영희가 철수보다 크다. ㄷ. 영희와 철수의 평균 속도의 크기는 같다.

① ㄱ     ② ㄴ     ③ ㄱ, ㄷ     ④ ㄴ, ㄷ     ⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ

2. 그림은 수평면에서 직선 운동하는 두 물체 A, B의 운동이 기록된 종이테이프를 모눈종이 위에 올려놓은 것이다. 이웃한 타점 사이의 시간 간격은 0.1초이고, 모눈종이 눈금 한 칸의 길이는 1 cm이다.

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

		<보 기>
	ㄱ. A는 등속도 운동, B는 등가속도 직선 운동을 하였다. ㄴ. 평균 속도의 크기는 A가 B보다 크다. ㄷ. B의 평균 가속도의 크기는 [eqn: rm `2`m/s ^{2}]이다.

① ㄱ     ② ㄴ     ③ ㄱ, ㄷ     ④ ㄴ, ㄷ     ⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ

3. 그림 (가), (나)는 O점에 가만히 놓은 물체가 기울기가 일정한 빗면을 따라 각각 Q점과 R점까지 올라간 것을 나타낸 것이다.  지면에서 O, Q, R까지 연직 높이는 같고, [eqn: theta _{1} > theta _{2}]이다.

1

(가)                         (나)

물체가 빗면 PQ, PR을 따라 운동하는 동안, 이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, 물체의 크기와 모든 마찰은 무시한다.)

		<보 기>
	ㄱ. (가)와 (나)에서 물체는 등가속도 운동을 한다. ㄴ. 물체에 작용하는 합력의 크기는 (가)에서가 (나)에서 보다 크다. ㄷ. (가)와 (나)에서 물체의 평균 속력은 같다.

① ㄱ     ② ㄷ     ③ ㄱ, ㄴ     ④ ㄴ, ㄷ     ⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ

4. 다음은 마찰이 없는 수평면에서 질량이 같은 세 수레 A, B, C와 용수철을 사용한 실험이다.

[실험 Ⅰ]

그림과 같이 두 수레 A와 B 사이에 용수철을 넣고 손으로 압축시킨 후 두 손을 동시에 빠르게 뗀다.

[실험 Ⅱ]

그림과 같이 수레 C와 벽 사이에 실험Ⅰ에서 사용한 용수철을 넣고 실험Ⅰ에서와 같은 길이만큼 손으로 압축시킨 후 빠르게 손을 뗀다.

손을 뗀 직후부터 수레가 용수철에서 분리되는 순간까지 수레의 물리량에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? [3점]

		<보 기>
	ㄱ. 용수철로부터 받은 충격량의 크기는 A와 B가 같다. ㄴ. 운동 에너지 증가량은 A와 C가 같다. ㄷ. 운동량 변화량의 크기는 B가 C보다 작다.

① ㄱ     ② ㄴ     ③ ㄱ, ㄴ    ④ ㄱ, ㄷ      ⑤ ㄴ, ㄷ

5. 그림 (가)는 용수철 저울의 양 끝에 실을 연결하여 질량 2 kg인 물체 A와 3 kg인 물체 B를 매달고 A를 손으로 잡고 있는 것을, (나)는 잡고 있던 손을 놓아 두 물체가 운동하고 있는 것을 나타낸 것이다.

2

(가)                         (나)

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, 중력 가속도는 [eqn: 10`rmm/s ^{2}]이고, 용수철 저울과 실의 질량 및 모든 마찰은 무시한다.) [3점]

		<보 기>
	ㄱ. (나)에서 B의 가속도의 크기는 [eqn: 1``rmm/s ^{2}]이다. ㄴ. (나)에서 실이 A를 당기는 힘의 크기는 [eqn: rm 24`N] 이다. ㄷ. 용수철 저울의 눈금은 (가)에서가 (나)에서 보다 작다.

① ㄱ     ② ㄴ     ③ ㄱ, ㄷ     ④ ㄴ, ㄷ     ⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ

6. 그림 (가)는 수평면의 기준선에 있는 질량 [eqn: rm 2`kg]인 물체 A를 질량 [eqn: m]인 물체 B에 실로 연결한 후 A를 손으로 잡고 있는 것을, (나)는 잡고 있던 손을 놓은 후 A가 마찰이 없는 면 P와 마찰이 있는 면 Q를 지나는 동안 A의 가속도를 위치에 따라 나타낸 것이다.

(가)                           (나)

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, 중력 가속도는 [eqn: 10`` rm m/s ^{2}]이고, 물체의 크기, 실의 질량, 도르래의 마찰, 공기 저항은 무시한다.) [3점]

		<보 기>
	ㄱ. [eqn: m]은 2 kg이다. ㄴ. Q를 통과하는 동안 마찰력이 A에 한 일은 [eqn: -]20 J이다. ㄷ. B에 작용하는 중력의 일률은 P에서가 Q에서보다 크다.

① ㄱ      ② ㄴ      ③ ㄷ      ④ ㄱ, ㄴ      ⑤ ㄴ, ㄷ

7. 그림 (가)는 수평면에서 운동 에너지가 18 J인 물체 A가 정지해 있던 물체 B와 충돌한 후 한 덩어리가 되어 운동하는 것을, (나)는 A의 속도를 시간에 따라 나타낸 것이다.

(가)                           (나)

충돌과정에서 B가 A로부터 받은 충격량의 크기는? (단, 모든 마찰은 무시한다.) [3점]

① [eqn: rm 1`N․s]    ② [eqn: rm 2`N․s]    ③ [eqn: rm 4`N․s]    ④ [eqn: rm 6`N․s]    ⑤ [eqn: rm 8`N․s]

8. 그림은 마찰이 없는 수평면 위에서 용수철 상수가 [eqn: k]인 용수철의 한쪽 끝을 벽에 고정하고 다른 한쪽 끝에 질량 [eqn: m]인 물체를 매달아 평형점 O로부터 [eqn: A]만큼 압축시킨 모습을 나타낸 것이다. 잡고 있던 손을 놓은 후 물체가 O로부터 [eqn: {A} over {2}]위치인 P지점을 지날 때 물체의 운동 에너지는 [eqn: E] 이었다.

용수철 상수가 [eqn: {k} over {2}]인 용수철과 질량 [eqn: 2`m]인 물체로 바꾸어 O로부터 [eqn: A]만큼 압축시켜 놓았을 때, P지점에서 물체의 운동 에너지는? (단, 물체의 크기는 무시한다.) [3점]

① [eqn: 0.5`E]      ② [eqn: E]      ③ [eqn: 1.5`E]      ④ [eqn: 2`E]      ⑤ [eqn: 2.5`E]

9. 그림은 원통형 금속막대 A, B, C가 전압이 일정한 전원장치에 연결된 것을 나타낸 것이고, 표는 A, B, C의 비저항, 길이, 단면적을 나타낸 것이다.

금속막대	비저항	길이	단면적
A	[eqn: 2 rho]	[eqn: L]	2[eqn: S]
B	[eqn: rho]	[eqn: 2L]	2[eqn: S]
C	[eqn: rho]	[eqn: 2L]	[eqn: S]

A, C에 걸리는 전압을 각각 [eqn: V _{RM A}], [eqn: V _{RM C}] 라고 할 때, [eqn: V _{RM A}] : [eqn: V _{RM C}] 는? (단, 온도에 따른 금속막대의 저항 변화는 무시한다.)

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

10. 220 V-30 W인 전구 A와 220 V-60 W인 전구 B가 있다. A, B를 220 V 전원에 연결할 때, 이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?

		<보 기>
	ㄱ. 저항은 A가 B보다 크다. ㄴ. A, B를 병렬로 연결하면 A가 B보다 밝다. ㄷ. A, B를 직렬로 연결하면 소비 전력은 A가 B보다 작다.

① ㄱ     ② ㄷ     ③ ㄱ, ㄴ     ④ ㄱ, ㄷ     ⑤ ㄴ, ㄷ

11. 그림은 원통형 금속막대와 저항 [eqn: R _{1}], [eqn: R _{2}], 전류계, 스위치  S를 전압이 일정한 전원장치에 연결한 것을 나타낸 것이다.

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

		<보 기>
	ㄱ. 전체 합성 저항이 커진다. ㄴ. [eqn: R _{1}]의 양단에 걸리는 전압이 커진다. ㄷ. 전류계에 흐르는 전류의 세기가 커진다.

① ㄱ      ② ㄴ      ③ ㄷ      ④ ㄱ, ㄴ      ⑤ ㄴ, ㄷ

12. 그림 (가)는 솔레노이드 내부에 형성된 자기장이 사각형 도선 P를 통과하도록 P가 고정되어 있는 것을, (나)는 솔레노이드에 흐르는 전류의 세기를 시간에 따라 나타낸 것이다.

(가)                          (나)

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

		<보 기>
	ㄱ. [eqn: t _{1}]에서 [eqn: t _{2}]까지 P에 흐르는 전류의 세기는 증가한다. ㄴ. [eqn: t _{1}]에서 [eqn: t _{2}]까지 P에 흐르는 전류의 방향은 a이다. ㄷ. [eqn: t _{2}]에서 [eqn: t _{3}]까지 솔레노이드 내부의 자기장의 세기는 [eqn: 0]에서 [eqn: t _{1}]까지의 2배이다.

① ㄱ     ② ㄴ     ③ ㄱ, ㄷ     ④ ㄴ, ㄷ     ⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ

13. 다음은 전류에 의한 자기장을 알아보기 위한 실험이다.

3

[실험 과정]

(가) 그림과 같이 동일한 두 금속막대 P와 Q를 평행하게 상하로 고정시키고, P, Q에 전압이 일정한 전원장치를 연결한다.

(나) 스위치 S를 닫은 후,  A(P의 연직 위), B(P와 Q 사이의 연직 중앙), C(Q의 연직 아래) 위치에 놓인 나침반 자침의 방향을 관찰한다.

[실험 결과]

ㄱ.                ㄴ.                ㄷ.

나침반의 위치와 실험 결과를 옳게 짝지은 것은? (단, 나침반은 P, Q에 흐르는 전류와 지구에 의한 자기장에 의해서만 영향을 받는다.)

	A	B	C		A	B	C
①	ㄱ	ㄴ	ㄷ	②	ㄱ	ㄷ	ㄴ
③	ㄴ	ㄱ	ㄷ	④	ㄷ	ㄱ	ㄴ
⑤	ㄷ	ㄴ	ㄱ

14. 그림은 저항 [eqn: R _{1}]과 가변저항 [eqn: R _{2}], 솔레노이드를 전압이 일정한 전원장치에 연결한 것을 나타낸 것이고, 표는 실험 방법에 따라 원형 자석과 솔레노이드 사이에 작용하는 자기력의 크기를 나타낸 것이다.

실험 방법	자기력의 크기
[eqn: rm S _{1}]만 닫는다.	[eqn: F _{1}]
[eqn: rm S _{1}]과 [eqn: rm S _{2}]를 모두 닫는다.	[eqn: F _{2}]
[eqn: rm S _{1}]만 닫고 가변저항 [eqn: R _{2}]의 저항값을 감소시킨다.	[eqn: F _{3}]

자기력의 크기가 큰 순서대로 옳게 나열한 것은? [3점]

① [eqn: F _{1}] > [eqn: F _{2}] > [eqn: F _{3}]     ② [eqn: F _{1}] > [eqn: F _{3}] > [eqn: F _{2}]     ③ [eqn: F _{2}] > [eqn: F _{1}] > [eqn: F _{3}]

④ [eqn: F _{2}] > [eqn: F _{3}] > [eqn: F _{1}]     ⑤ [eqn: F _{3}] > [eqn: F _{1}] > [eqn: F _{2}]

15. 그림은 물속에 반쯤 잠긴 젓가락을 나타낸 것이다.

이에 대해 옳게 설명한 학생만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?

		<보 기>
영
	영희 : 젓가락이 꺾여 보이는 것은 빛의 굴절 때문이야. 철수 : 빛이 물속에서 공기 중으로 진행할 때 입사각이 굴절각보다 커. 민수 : 빛의 굴절은 매질이 달라지면 빛의 속도가 달라지기 때문에 나타나는 현상이야.

① 영희             ② 철수            ③ 영희, 민수

④ 철수, 민수        ⑤ 영희, 철수, 민수

16. 그림 (가)는 진행하는 횡파의 어느 순간 모습을, (나)는 (가)의 순간부터 매질 위의 한 점 A의 변위를 시간에 따라 나타낸 것이다.

4

(가)                        (나)

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

		<보 기>
	ㄱ. 오른쪽으로 진행한다. ㄴ. 파장은 6 cm이다. ㄷ. 진행 속력은 1 cm/s이다.

① ㄱ      ② ㄴ      ③ ㄷ        ④ ㄱ, ㄴ      ⑤ ㄴ, ㄷ

17. 그림 (가)와 (나)는 두 벽면 사이에서 형성된 진폭이 [eqn: A]인 정상파의 어느 순간 모습을 나타낸 것이다. (가)의 상태에서 처음으로 (나)의 상태가 되는데 0.5초 걸렸다.

(가)                        (나)

이 정상파의 주기는?

① 0.25초     ② 0.5초     ③ 1초      ④ 1.5초     ⑤ 2초

18. 그림 (가)는 매질의 경계면에 세 단색광 A, B, C가 같은 각도로 동시에 입사되었을 때 굴절되는 것을, (나)는 단일슬릿에 B를 비추었을 때 스크린에 나타난 회절 무늬를 나타낸 것이다.

(가)                       (나)

스크린에 나타난 중앙의 밝은 무늬의 폭 [eqn: x]를 넓히기 위한 방법으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?

		<보 기>
	ㄱ. C로 바꿔 비춘다. ㄴ. 단일슬릿의 폭을 좁힌다. ㄷ. 레이저 광원과 단일슬릿 사이의 거리를 멀리 한다.

① ㄱ     ② ㄴ     ③ ㄷ     ④ ㄱ, ㄴ     ⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ

19. 그림 (가)는 빛이 매질Ⅰ에서 매질Ⅱ로 60°의 각으로 입사하는 것을, (나)는 매질Ⅱ에서 매질Ⅰ로 60°의 각으로 빛이 입사하는 것을 나타낸 것이다. 매질Ⅰ, Ⅱ의 굴절률은 각각 1, [eqn: sqrt {2}]이고, 매질Ⅰ에서 빛의 속력은 [eqn: c]이다.

(가)                         (나)

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

		<보 기>
	ㄱ. (가)에서 빛은 A로 진행한다. ㄴ. (나)에서 빛은 b로 진행한다. ㄷ. 매질Ⅱ에서 빛의 속력은 [eqn: 0.5c] 이다.

① ㄱ     ② ㄴ     ③ ㄷ     ④ ㄱ, ㄴ     ⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ

20. 그림 (가)는 광전효과 실험 장치를, (나)는 금속판 A, B에 빛을 비출 때 빛의 진동수에 따른 광전자의 최대 운동 에너지를, (다)는 전압 V 에 따른 광전류 [eqn: I] 를 나타낸 것이다. 금속판 A에 진동수 [eqn: f _{1}]인 빛을 비출 때, (다)의 a와 같은 결과를 얻었다.

(가)

(나)                        (다)

(다)의 b와 같은 결과를 얻을 수 있는 방법만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? [3점]

		<보 기>
	ㄱ. 빛의 세기를 증가시킨다. ㄴ. 진동수가 [eqn: f _{2}]인 빛을 사용한다. ㄷ. 금속판 B를 사용한다.

① ㄱ      ② ㄴ      ③ ㄷ      ④ ㄱ, ㄴ      ⑤ ㄴ, ㄷ

* 확인 사항

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