물리Ⅱ 정답

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

해 설

1. [출제의도] 이동 거리와 변위를 구별하고 속도의 개념을 이해하고 있는가를 묻는 문제이다.

ㄴ. 같은 시간 동안 변위가 같으므로 평균 속도는 같다.

[오답풀이] ㄱ. A는 직선 운동하였고, B는 곡선 운동하였으므로 이동 거리는 B가 더 크다.

2. [출제의도] 중력장에서의 운동을 해석할 수 있는가를 묻는 문제이다.

ㄴ. 운동 시간은 같고 속도가 2배이므로 수평 이동 거리는 [eqn: 2H]가 된다.

[오답풀이] ㄷ. [eqn: v= sqrt {{gH} over {2}}]이므로 역학적 에너지는 (가)에서 [eqn: {9mgH} over {4}]이고 (나)에서 [eqn: 2mgH]이다.

3. [출제의도] 상대 속도를 구하여 비교할 수 있는가를 묻는 문제이다.

B, C, D의 속도에서 A의 속도를 벡터적으로 빼면 [eqn: v _{rm AB it}]가 가장 크고 [eqn: v _{rm AD it}]가 가장 작다.

4. [출제의도] 평면상에서 두 물체의 충돌을 자료를 통해 해석할 수 있는가를 묻는 문제이다.

ㄱ. A와 B가 충돌한 후 A의 속도는 [eqn: -y] 방향으로 2m/s, B의 속도는 [eqn: -x] 방향으로 1m/s이므로 [eqn: tan theta = {1} over {2}]이다.

ㄴ. 충돌 후 A와 B의 속도 제곱의 합이 충돌 전 A의 속도의 제곱과 같으므로 운동 에너지는 보존된다.

5. [출제의도] 용수철 진자의 운동을 해석하여 물리량을 비교할 수 있는가를 묻는 문제이다.

ㄱ. 질량은 같고 용수철 상수는 Q가 P의 2배이므로 주기는 A가 B의 [eqn: sqrt {2}]배이다.

ㄴ. 진폭은 A가 [eqn: {L} over {sqrt {2}}]이고, B가 [eqn: {L} over {2}]이다.

ㄷ. 분리되는 순간이 최대 속력이므로 A와 B가 같다.

6. [출제의도] 부피-온도 그래프를 해석하여 기체의 상태 변화를 이해하고 있는가를 묻는 문제이다.

ㄱ. 온도가 변하지 않았으므로 내부 에너지 변화는 없다.

ㄴ. 부피는 같고 온도는 D에서가 C에서의 3배이므로 압력도 D에서가 C에서의 3배이다.

[오답풀이] ㄷ. (나)에서 기체가 외부에 한 일은 외부에서 받은 일보다 작다.

7. [출제의도] 핵융합과 핵분열을 비교하여 그 차이를 이해하고 있는가를 묻는 문제이다.

ㄱ. (가)는 핵융합이고 (나)는 핵분열이다. ㄴ. 두 반응 모두 반응 과정에서 질량 결손에 의해 에너지가 발생한다.

[오답풀이] ㄷ. 핵자당 결합 에너지는 (가)와 (나) 모두에서 증가한다.

8. [출제의도] 기체의 상태 변화 과정에서 물리량의 변화를 이해하고 있는가를 묻는 문제이다.

ㄱ. 압력이 일정하므로 부피가 2배이면 온도도 2배이다.

ㄷ. 기체가 흡수한 열량은 내부 에너지 변화량과 기체가 한 일의 합과 같으므로 [eqn: {3RT} over {2} +RT= {5RT} over {2}]이다.

[오답풀이] ㄴ. (나) → (다)에서 기체가 한 일은 (가) →  (나)에서 기체가 받은 일보다 크다.

9. [출제의도] 키르히호프의 법칙을 적용하여 물리량을 구할 수 있는가를 묻는 문제이다.

ㄱ. 가장 바깥쪽 회로에서 전압이 12V이고 저항은 4Ω이므로 a에 흐르는 전류의 세기는 3A이다.

ㄴ. b 점의 전위를 0V라고 하면 a 점은 b 점보다 18V 높다.

[오답풀이] ㄷ. c에 흐르는 전류의 세기는 4.4A이다.

10. [출제의도] 축전기가 연결된 회로에서 물리량을 구할 수 있는가를 묻는 문제이다.

ㄱ. 합성 전기 용량은 [eqn: {1} over {C} = {1} over {3} + {1} over {6}]에서 [eqn: C=2 rm mu F]이다.

[오답풀이] ㄴ. a와 b 사이의 전위차는 0V이다.

11. [출제의도] 균일한 전기장에서 대전 입자가 받는 전기력을 이해하고 있는가를 묻는 문제이다.

ㄴ. 전위는 (+)극에 가까울수록 높다.

ㄷ. [eqn: V]가 클수록 전기력이 커지므로 주기는 감소한다.

12. [출제의도] 전지의 연결에 따른 전류의 세기 변화를 구할 수 있는가를 묻는 문제이다.

전지의 기전력은 1.5V이고 내부 저항은 0.2Ω이므로[eqn: I _{직렬}` :`I _{병렬}` = `{3} over {0.4+2} `: `{1.5} over {0.1+2} =7`:`4]이다.

13. [출제의도] LC 회로를 이해하고 있는가를 묻는 문제이다.

ㄷ. 고유 진동수가 [eqn: {1} over {2 pi sqrt {LC}}]이므로 주기는 [eqn: 2 pi sqrt {LC}]이다. 따라서 [eqn: t _{2} = pi sqrt {LC}]이다.

[오답풀이] ㄴ. 전류 변화율이 최대이므로 전압이 최대이다.

14. [출제의도] RLC 회로를 이해하고 임피던스를 구할 수 있는가를 묻는 문제이다.

ㄴ. [eqn: Z= sqrt {R ^{2} +(4 pi fL- {1} over {4 pi fC} ) ^{2}} = sqrt {R ^{2} + {9L} over {4C}}]

[오답풀이] ㄱ. 전압은 전류보다 [eqn: {pi } over {2}]만큼 빠르다.

ㄷ. A에 연결했을 때의 평균 소비 전력이 더 크다.

15. [출제의도] 보어 원자 모형을 이해하고 있는가를 묻는 문제이다.

ㄴ. [eqn: lambda _{가}` : lambda _{나}` =3`:`6`=`1`:`2]

[오답풀이] ㄱ. 반지름은 양자수의 제곱에 비례하므로 [eqn: R``=`4r]이다.

16. [출제의도] 밀리컨의 기름방울 실험과 그 의미를 이해하고 있는가를 묻는 문제이다.

ㄱ. 아래쪽 방향의 중력과 위쪽 방향의 전기력이 평형을 이루어야 하므로 기름방울은 음(-)전하로 대전되어 있다.

17. [출제의도] 수소의 선스펙트럼에 대해 이해하고 있는가를 묻는 문제이다.

ㄱ. [eqn: m]과 [eqn: n]의 차이가 가장 작을 때 파장이 가장 길다.

ㄴ. 발머 계열은 [eqn: m=2]일 때이고 가시광선뿐만 아니라 자외선 영역의 일부도 포함된다.

ㄷ. [eqn: {1} over {lambda }` =`R`( {1} over {3 ^{2}}` - `{1} over {INF } )]에서 [eqn: lambda` = `{9} over {R}]이다.

18. [출제의도] 질량 분석기의 원리와 로렌츠 힘을 이해하고 있는가를 묻는 문제이다.

ㄱ. 속도 선택기에 의해 속력이 같은 이온만이 [eqn: B _{}`]에 입사되며, 자기장에서 운동할 때는 속력이 변하지 않는다.

[오답풀이] ㄴ. a에는 질량이 큰 이온이 도달한다.

ㄷ. 반지름은 질량에 비례한다.

19. [출제의도] 원운동하는 두 물체의 각속도를 비교할 수 있는가를 묻는 문제이다.

[eqn: omega _{1} ^{2} ``: `omega _{2} ^{2} ``= `{tan30 DEG } over {1+2sin30 DEG } `: `{tan45 DEG } over {1+2sin45 DEG } `=`( sqrt {6} + sqrt {3} )`:`6]

20. [출제의도] 만유 인력을 받는 물체의 에너지를 구하여 비교할 수 있는가를 묻는 문제이다.

분리 직후 A의 위치 에너지는 [eqn: -E]이고 운동 에너지는 [eqn: 2E]이므로 [eqn: E _{rm A it} =E]이다. 지표면에서 B의 위치 에너지는 [eqn: -2E]이므로 [eqn: -E`=`-2E`+`E _{rm B it}]에서 [eqn: E _{rm B it} =E]이다.