물리Ⅰ 정답

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

해 설

1. [출제의도] 전자기파의 사용과 액정에 대해 안다.

ㄱ. A는 적외선으로 빨간색 빛보다 파장이 길다.　ㄷ. LCD에서 나오는 빛은 편광이다.

[오답풀이] ㄴ. 어군 탐지, 태아 건강 검진에는 초음파가 사용된다.

2. [출제의도] 표준모형에 대해 안다.

ㄱ. 베타 붕괴는 약한 상호 작용이 관계된다. ㄷ. 전자기력의 매개입자는 광자이다.

[오답풀이] ㄴ. 중성자에는 위쿼크 1개와 아래쿼크 2개가 있고 전하량은 서로 다르다.

3. [출제의도] 전기장과 정전기 유도에 대해 안다.

ㄱ. 도체에서는 자유 전자가 이동하는 정전기 유도 현상이 발생한다. ㄷ. 금속 조각의 윗부분은 양(+)전하로 대전되어 펜과 당기는 전기력이 작용한다.

[오답풀이] ㄴ. 전기장은 위쪽 방향이다.

4. [출제의도] 발전과 송전에서의 에너지 전환에 대해 안다.

ㄴ. 변압기는 자기장 변화를 이용해 전압을 바꾼다. ㄷ. 송전선에 흐르는 전류가 감소하면서 손실 전력이 감소한다. 손실 전력은 주로 열에너지로 전환된다.

[오답풀이] ㄱ. 물의 역학적 에너지를 전기 에너지로 전환시킨다.

5. [출제의도] 베르누이 법칙을 적용한다.

공기 흐름이 빠를수록 압력이 작다. 양력이 아래로 작용하므로 [eqn: W_1 < W_2]이다.

6. [출제의도] 운동의 법칙을 이해한다.

ㄴ. A, B가 주고받는 충격량의 크기는 서로 같다.

[오답풀이] ㄱ. (충격량)=(운동량 변화량)이므로 충돌 후 A의 운동량의 크기는 [eqn: mv], 속력은 [eqn: v over3]이다. ㄷ. 작용 반작용 법칙에 따라 서로 같다.

7. [출제의도] 스펙트럼과 에너지 준위 사이의 관계에 대해 이해한다.

ㄱ. 선스펙트럼이 나오므로 에너지 준위가 불연속이다. ㄴ. 전자가 잃은 에너지만큼의 빛이 방출되며, 광자의 에너지는 파장에 반비례한다. ㄷ. 기체는 고유의 스펙트럼을 가진다.

8. [출제의도] 소리의 공명과 회절에 대해 안다.

ㄱ. 긴 관에서 발생한 기본 진동 정상파의 파장이 더 길다. 파장과 진동수는 반비례한다.

[오답풀이] ㄴ. [eqn: f_{rm B]의 파장이 길어서 A에서는 정상파가 발생하지 않는다. ㄷ. 파장이 길수록 회절이 잘 일어난다.

9. [출제의도] 케플러 법칙과 만유인력 법칙을 안다.

ㄴ. P, Q의 긴반지름 [eqn: R`]는 [eqn: 1.5r], [eqn: 2.5r]이고, 케플러 3법칙에 의해 [eqn: T^2 PROPTO R^3]이다. ㄷ. 만유인력 법칙에 의해 가속도는 행성으로부터의 거리의 제곱에 반비례한다.

[오답풀이] ㄱ. a는 가장 먼 지점이므로 가장 느리다.

10. [출제의도] 특수 상대성 이론을 이해한다.

ㄱ. [eqn: t_영희]가 고유 시간이므로 가장 작다. ㄴ. 광속은 관찰자의 운동에 관계없이 모두 [eqn: c]로 측정된다.

[오답풀이] ㄷ. (철수가 본 B의 속력)=(영희가 본 A의 속력)이므로 길이 수축도 동일하게 일어난다.

11. [출제의도] 전류의 자기작용과 물질의 자성을 안다.

ㄷ. 전자의 스핀, 궤도 운동이 자성을 만든다.

[오답풀이] ㄱ. (나)에서 자석이 있는 곳의 자기장이 종이면에서 나오는 방향이므로 A는 S극이다. ㄴ. 전류에 의한 자기장의 방향이 일정하므로 자석은 회전하지 않는다.

12. [출제의도] 전자기 유도와 LED의 구조를 안다.

ㄱ, ㄴ. 전류는 종이면에서 나오는 방향으로 일정한 자기장을 만들므로 전류 방향은 ⓐ, 전압은 일정하다. ㄷ. LED는 한쪽 방향으로만 전류를 흐르게 한다.

13. [출제의도] 반도체의 이용에 대해 안다.

ㄷ. 트랜지스터는 증폭 작용과 스위치 작용을 한다.

[오답풀이] ㄱ. 이미터인 X에 전원의 (+)극이 연결되었으므로 X는 p형 반도체이다. ㄴ. Y는 n형 반도체이므로 전하 운반자는 전자이다.

14. [출제의도] 등속도 운동과 등가속도 운동을 안다.

ㄱ. 같은 시간 동안 [eqn: s], [eqn: 2s]를 이동했으므로 속력의 비는 1 : 2이다. ㄷ. [eqn: v = at]이고 [eqn: v]의 비는 1 : 2, 가속도 [eqn: a]의 비는 1 : 4이므로 [eqn: t_{rm A] : [eqn: t_{rm B]의 비는 2 : 1이다.

[오답풀이] ㄴ. [eqn: v ^{2} =2aL]에서 [eqn: a]의 비는 1 : 4이다.

15. [출제의도] 코일과 축전기의 성질과 이용을 안다.

ㄱ. S를 닫은 순간 코일은 직류를 흐르지 못하게 한다. 시간이 지나면 전류를 거의 방해하지 않는다. ㄷ. 진동수가 작은 전류는 축전기로 잘 흐르지 못하므로 병렬 연결된 스피커로 흘러 저음이 잘 난다.

[오답풀이] ㄴ. 진동수가 큰 전류가 잘 흐른다.

16. [출제의도] 핵분열과 원자력 발전 과정을 안다.

ㄱ. 우라늄([eqn: `_{````92}^235 rmU])은 중성자를 흡수해서 핵분열한다.

[오답풀이] ㄴ. (나)는 질량수 137, 원자번호 55이므로 중성자수는 82이다. ㄷ. 반응 후 에너지가 방출되었으므로 질량의 합은 반응 후가 작다.

17. [출제의도] 열역학 법칙을 적용한다.

ㄱ, ㄴ, ㄷ. 등압 팽창이므로 열역학 법칙 [eqn: Q =][eqn: W]+[eqn: Delta U`]에 의해 흡수한 열 [eqn: Q`]는, 팽창하며 한 일 [eqn: W`]와 온도가 상승하며 증가한 내부 에너지 [eqn: Delta U]의 합이다.

18. [출제의도] 빛의 합성과 광전 효과를 이해한다.

B에서 광전자가 방출되지 않았으므로 C에서도 광전자는 방출되지 않는다. D에서 광전자가 방출되었으므로 [eqn: L_3]은 진동수가 가장 큰 초록색이다.

19. [출제의도] 일과 에너지 사이의 관계를 이해한다.

A에 작용한 충격량이 100 Nㆍs이다. 운동량 증가량이 100 kgㆍm/s, 속력 증가량이 5 m/s이므로 운동 에너지 증가량은 250 J이다. B는 가속도가 [eqn: 5 over2 rm `m/s^2]이므로 이동 거리는 5 m이다. 전동기가 한 일 250 J만큼 역학적 에너지가 증가한다.

20. [출제의도] 부력과 돌림힘의 평형에 대해 안다.

물의 밀도가 A의 4배이므로 (나)의 A, B에 작용하는 부력은 [eqn: 2mg], [eqn: 4mg]이다. 부력의 합은 [eqn: 6mg]이고 중력의 합이 [eqn: mg+ Mg]이므로 힘의 평형에 의해 [eqn: M= 5m]이다. (가)에서 B만 잠겼으므로 부력은 [eqn: 4 mg]이다. 따라서 실이 막대를 당기는 힘의 크기는 [eqn: 6mg - 4 mg][eqn: = 2 mg]이다. 돌림힘 평형에 의해 [eqn: (L-x) mg =][eqn: x (2 mg)]이므로 [eqn: x = 1 over 3 L]이다.