◦ 먼저 수험생이 선택한 과목의 문제지인지 확인하시오.

과학탐구영역

물 리Ⅱ

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과학탐구영역

물 리Ⅱ

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2005학년도 10월 고3 전국연합학력평가 문제지

제 4 교시    과학탐구영역(물리Ⅱ)

성명			수험번호						3

◦ 문제지에 성명과 수험 번호를 정확히 기입하시오.

◦ 답안지에 수험 번호, 선택 과목, 답을 표기할 때는 반드시 ‘수험생이 지켜야 할 일’ 에 따라 표기하시오.

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

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물리Ⅱ

1. 그림은 직선상에서 운동하는 두 물체 A, B 의 시간에 따른 위치를 나타낸 그래프이다.

A, B 의 운동에 대한 설명으로 옳은 것은?

① 1초일 때 속력이 더 빠른 것은 A 이다.

② A 는 등속도 운동, B 는 등가속도 운동을 하였다.

③ A 에서 본 B 의 상대 속도의 크기는 5초일 때 가장 크다.

④ 1초～7초 사이에 A, B 의 속도가 같은 순간이 한 번 있다.

⑤ 1초～7초 사이에 A, B 는 운동 방향이 한 번씩 변하였다.

2. 그림은 철수가 오래된 농구공을 1m 높이에서 자유 낙하시켜 바닥에서 튀어 오른 높이를 측정하는 모습을 나타낸다.

철수는 공에 공기를 더 주입하고 같은 활동을 한 후, 공의 물리량을 비교하는 표를 만들었다.

사용한 공	첫 번째 튀어 오른 높이	반발 계수	첫 번째 충돌한 직후의 속력	두 번째 튀어 오른 높이
오래된 공	0.4 m	[eqn: e _{1}]	[eqn: it v _{1}]	h 1
공기를 주입한 공	0.8 m	[eqn: e _{2}]	[eqn: v _{2}]	h 2

표의 물리량들 사이의 관계로 옳은 것을 <보기>에서 모두 고른 것은? (단, 주입된 공기의 질량과 공기 저항은 무시한다.)

		< 보 기 >
	ㄱ. [eqn: e _{2}] = 2[eqn: e _{1}] ㄴ. [eqn: v _{2}] = 2[eqn: it v _{1}] ㄷ. h 2 = 4h 1

① ㄱ	② ㄴ	③ ㄷ	④ ㄱ, ㄴ	⑤ ㄴ, ㄷ

3. 그림 (가)는 직선 도로에서 같은 방향으로 나란하게 달리는 두 자동차 A, B 의 어느 순간의 모습을 나타낸 것이다. A, B 사이의 거리는 s0 이고, 이후 A, B 의 시간에 따른 속도가 그림 (나)의 그래프와 같았다.

A와 B 사이의 거리를 시간에 따라 나타낸 그래프로 옳은 것은? [3점]

①	②	③

④	⑤

4. 그림은 수평인 당구대에서 당구공 A 가 등속으로 운동하여 당구대의 중앙에 정지해 있던 당구공 B 에 완전 탄성 충돌하는 것을 나타낸 것이다. 충돌 후 A 는 P 지점을, B 는 Q 지점을 향하여 운동하였다.

충돌 후 A, B 의 운동에 대한 설명으로 옳은 내용을 <보기>에서 모두 고른 것은? (단, 모든 마찰과 당구공의 크기는 무시하며, 두 당구공의 질량은 같다.) [3점]

		< 보 기 >
	ㄱ. 충돌 후 A, B 는 P, Q 지점에 동시에 도달한다. ㄴ. 충돌 후 속도의 크기는 A 가 B 보다 크다. ㄷ. 충돌 후 A, B 의 운동 에너지의 합은 충돌 전 A 의 운동에너지와 같다.

① ㄱ	② ㄷ	③ ㄱ, ㄴ	④ ㄱ, ㄷ	⑤ ㄴ, ㄷ

5. 그림은 지구 대기권 밖에서 등속 원운동하던 우주선이 점선과 같은 경로로 달 탐사를 한 후, 다시 처음 궤도로 돌아와 등속 원운동하는 것을 모식적으로 나타낸 것이다. 이 과정에서 우주선의 질량은 탐사 전에 비해 감소했다.

탐사 전과 탐사 후 우주선이 갖는 물리량의 변화에 대한 설명으로 옳은 내용을 <보기>에서 모두 고른 것은? (단, 등속 원운동하는 동안 우주선의 엔진은 작동하지 않았다.)

		< 보 기 >
	ㄱ. 운동 에너지는 감소한다. ㄴ. 지구 주위를 도는 공전 주기는 더 짧아진다. ㄷ. 지구로부터 우주선이 받는 중력은 감소한다.

① ㄷ	② ㄱ, ㄴ	③ ㄱ, ㄷ

④ ㄴ, ㄷ	⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ

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6. 그림 (가)는 어떤 혼합물이 담긴 시험관을 원심 분리기에 넣는 모습이고, 그림 (나)는 원심 분리기를 일정한 회전수로 회전시킬 때 혼합물이 A, B, C 로 나뉘어 회전하고 있는 것을 나타낸 것이다.

(가)

(나)

A, B, C 의 운동에 대한 설명으로 옳은 내용을 <보기>에서 모두 고른 것은?

		< 보 기 >
	ㄱ. 각속도의 크기가 가장 큰 것은 A 이다. ㄴ. 구심 가속도의 크기는 C 가 A 보다 크다. ㄷ. B 가 받는 구심력의 방향은 시험관 입구 방향이다.

① ㄱ	② ㄴ	③ ㄷ	④ ㄱ, ㄴ	⑤ ㄴ, ㄷ

7. 그림 (가), (나)와 같이 온도와 부피가 같은 이상 기체가 들어 있는 동일한 실린더에 동일한 열량 Q 를 가하였다. (가)의 피스톤은 자유롭게 움직일 수 있으나 (나)의 피스톤은 고정되어 있다.

(가)             (나)

열을 가한 후 (가)의 물리량 중 (나)보다 더 큰 것은? (단, 외부로의 열손실은 없다고 가정한다.) [3점]

① 기체의 압력

② 기체의 내부 에너지

③ 기체가 피스톤에 한 일

④ 기체 분자의 평균 운동 에너지

⑤ 기체가 피스톤에 가하는 평균 힘

8. 그림은 수평인 실험대에서 용수철을 이용하여 구슬을 발사시키고 수평 도달 거리를 측정하는 것을 나타낸다. 용수철의 압축된 거리를 x, 실험대 끝으로부터 수평 도달 거리를 y 라 한다.

동일한 조건에서 x 를 변화시켜 실험할 때, x 와 y 의 관계 그래프로 옳은 것은? (단, 모든 마찰과 공기 저항은 무시한다.) [3점]

①	②	③

④	⑤

9.  그림은 절연체 위에 같은 간격으로 놓여 있는 금속구 A, B, C 에 대전되지 않은 금속구 D 를 순서대로 접촉시켜 나가는 것을 나타낸 것이다. 금속구 A, B, C 의 처음 전하량은 각각 +2Q, +3Q, -4Q 이었다.

C 에 접촉 후 D 를 멀리 치웠을 때, A, B, C 에 대한 설명으로 옳은 내용을 <보기>에서 모두 고른 것은? (단, A, B, C, D 는 모두 동일한 금속구이며, D 를 각 금속구에 접촉시킬 때 다른 금속구의 영향은 무시한다.)

		< 보 기 >
	ㄱ. C 의 전하량은 -Q이다. ㄴ. B 와 C 사이에는 서로 척력이 작용한다. ㄷ. A 가 B 로부터 받는 전기력의 크기는 C 로부터 받는 전기력의 4배이다.

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

10. 그림은 저항값이 2 Ω 인 저항 두 개와 1 Ω 인 저항 한 개를 기전력이 각각 1 V, 5 V 인 두 개의 전지에 연결하여 구성한 회로이다.

1 Ω 의 저항에 C 에서 B 방향으로 1 A 의 전류가 흐를 때, A, B, C, D 각 점의 전위를 비교한 것으로 옳은 것은? [3점]

① VA > VD > VC > VB

② VC > VB > VD > VA

③ VC > VD > VA > VB

④ VD > VA > VB > VC

⑤ VD > VA > VC > VB

11. 그림은 직류 전원에 전기 용량이 C 인 축전기 4개와 스위치 S1, S2 를 이용하여 구성한 회로이다.

스위치의 조작에 따른 전체 합성 전기 용량을 옳게 짝지은 것은?                                                        [3점]

S1만 닫았을 때	S2만 닫았을 때	S1, S2를 모두 닫았을 때

①	[eqn: C over 4]	[eqn: C]	[eqn: C]

②	[eqn: 3C over 4]	[eqn: 3C over 2]	[eqn: 4C]

③	[eqn: C]	[eqn: C over 4]	[eqn: 4C over 3]

④	[eqn: C]	[eqn: 4C over 3]	[eqn: 3C over 2]

⑤	[eqn: 4C]	[eqn: {4C} over {3}]	[eqn: 2C]

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12. 그림과 같이 전지에 동일한 전구 4개를 병렬로 연결해 놓고, 전구에 달려 있는 스위치를 차례로 닫아가면서 전압계와 전류계의 눈금을 읽어 표와 같은 결과를 얻었다.

<실험 결과>
전구 수	1개	2개	3개	4개
전압(V)	8	6	4.8	(가)
전류(A)	4	6	7.2	8

실험 결과를 통해 알 수 있는 내용을 <보기>에서 모두 고른 것은? (단, 전지의 내부 저항은 일정하다.) [3점]

		< 보 기 >
	ㄱ. 전지의 내부 저항은 1 Ω 이다. ㄴ. (가)의 전압은 2 V 이다. ㄷ. 전구 수가 증가함에 따라 전구 한 개에 흐르는 전류는 감소한다.

① ㄱ	② ㄴ	③ ㄷ	④ ㄱ, ㄴ	⑤ ㄱ, ㄷ

13. 그림은 전위차가 V 이고 간격이 [eqn: d] 인 두 평행한 금속판 사이로 전자가 아래쪽 금속판으로부터 [eqn: h] 인 지점에서 속도 [eqn: v _{0}] 로 금속판에 나란하게 들어가는 것을 나타낸다.

전자가 아래쪽 금속판에 도달할 때까지의 수평 도달 거리 s 를 증가시키기 위한 방법을 <보기>에서 모두 고른 것은?

		< 보 기 >
	ㄱ. 속도 [eqn: v _{0}] 의 크기를 증가시킨다. ㄴ. 위쪽 금속판을 위로 올려 거리 [eqn: d] 를 증가시킨다. ㄷ. 전위차 V 를 증가시킨다.

① ㄱ	② ㄱ, ㄴ	③ ㄱ, ㄷ

④ ㄴ, ㄷ	⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ

14. 그림은 종이면으로 들어가는 방향의 균일한 자기장 B 속에서 두 대전 입자 P, Q 가 원운동하는 것을 나타낸 것이다. 이 때 P, Q 의 운동량의 크기는 같다.

P, Q 의 운동에 대한 설명으로 옳은 내용을 <보기>에서 모두 고른 것은? (단, [eqn: r _{rm P it} `<r _{rm Q it}] 이다.)

		< 보 기 >
	ㄱ. P 는 음(-)전하를 띤다. ㄴ. 전하량의 크기는 P 가 Q 보다 작다. ㄷ. P 와 Q 의 질량이 같다면 회전 주기는 P 가 Q 보다 길다.

① ㄱ	② ㄱ, ㄴ	③ ㄱ, ㄷ

④ ㄴ, ㄷ	⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ

양자수 n	물질파 파장 λ
1	L
2	2L
3	3L

15. 표는 수소에 대한 보어의 원자 모형에서 양자수 n 에 따른 전자의 물질파 파장 λ 의 크기를 나타낸 것이다.

양자수 n=2인 궤도에서 전자의 속력([eqn: v _{2}])과 궤도 반지름([eqn: r _{2}])을 옳게 짝지은 것은? (단, h 는 플랑크 상수이며, m 은 전자의 질량이다.) [3점]

[eqn: v _{2}]           [eqn: r _{2}]                [eqn: v _{2}]          [eqn: r _{2}]

①    [eqn: {h} over {2mL}]        [eqn: {L} over {pi }]	②    [eqn: {h} over {2mL}]       [eqn: {2L} over {pi }]

③     [eqn: {mL} over {h}]        [eqn: {2L} over {pi }]	④     [eqn: {mL} over {h}]        [eqn: {L} over {2 pi }]

⑤     [eqn: {h} over {mL}]         [eqn: {L} over {pi }]

16. 그림은 이상적인 열기관에서 일정량의 이상 기체의 압력(P )과 부피(V )가 (가), (나)의 과정을 거쳐 A → B → C 순서로 변화한 것을 나타낸다. (가)에서 압력은 일정하며, (나)에서 열의 출입은 없다.

그래프에 대한 설명으로 옳은 내용을 <보기>에서 모두 고른 것은? (단, 그림의 점선은 등온선을 나타낸 것이며, T1 < T2 이다.) [3점]

		< 보 기 >
	ㄱ. (가)에서 기체가 한 일은 0 이다. ㄴ. (가)에서 증가한 내부 에너지는 (나)에서 기체가 한 일과 같다. ㄷ. C 상태의 내부 에너지가 B 상태의 내부 에너지보다 크다.

① ㄴ	② ㄷ	③ ㄱ, ㄴ	④ ㄱ, ㄷ	⑤ ㄴ, ㄷ

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17. 그림은 교류 전원, 전구, 코일이 연결된 단자 a, b 에 축전기 A, B, C 를 각각 연결하여 전구의 밝기 변화를 관찰하는 교류 회로이다. 이 회로에서 전구의 저항은 30 Ω 이고, 코일의 유도 리액턴스는 40 Ω 이며, 단자 a, b 에 연결할 때 각 축전기의 용량 리액턴스는 표와 같았다.

A, B, C 를 바꾸어가며, 단자 a, b 에 연결할 때 전구의 밝기를 옳게 비교한 것은? [3점]

① A > B > C	② A > C > B

③ B > A > C	④ B > C > A

⑤ C > B > A

18. 그림은 기름 방울의 전하량을 알아보기 위한 실험 장치이다. 철수는 현미경을 통해 두 금속판 사이에서 위로 등속 운동하는 기름 방울 A 를 관찰할 수 있었다.

A 에 대한 설명으로 옳은 내용을 <보기>에서 모두 고른 것은?

		< 보 기 >
	ㄱ. A 는 음(-)전하를 띤다. ㄴ. A 에 작용하는 알짜힘은 0이다. ㄷ. 전원의 전압을 높이면 A 는 아래로 운동한다.

① ㄱ	② ㄱ, ㄴ	③ ㄱ, ㄷ

④ ㄴ, ㄷ	⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ

19. 다음은 철수의 실험조에서 핵반응을 조사한 내용이다.

<조사 내용>

(가) 자연 상태의 우라늄은 대부분 우라늄-238() 이고, 우라늄-235()는 전체 우라늄의 약 0.7 %에 불과하다.

238

92

U

235

92

U

(나) 우라늄-238에 중성자가 흡수되면 두 번의 베타 붕괴를 거쳐 플루토늄이 된다.

(다) 우라늄-235에 중성자가 흡수되면 핵분열하여 바륨과 크립톤으로 나뉘며 3개의 중성자가 방출된다.

<조사 내용>에 대한 대화에서 옳은 내용을 <보기>에서  모두 고른 것은?

		< 보 기 >
	철수 : (나)에서 베타 붕괴가 일어난 것으로 보아 전자는 핵을 구성하는 입자이지. 영희 : (다)의 반응이 반복되면 중성자 수가 기하 급수적으로 증가하여 연쇄 반응을 일으킬 거야. 민수 : 자연 상태에서는 (다)에서 방출된 중성자가 우라늄-238에 흡수되어 연쇄 반응은 일어나지 않아.

① 철수	② 영희	③ 철수, 영희

④ 영희, 민수	⑤ 철수, 민수

20. 다음은 중수소와 삼중 수소의 핵융합 반응식이다.

입자 (가)에 대한 설명으로 옳은 내용을 <보기>에서 모두 고른 것은?

		< 보 기 >
	ㄱ. 양성자에 비해 질량이 아주 작다. ㄴ. 전기장 내에서 직진한다. ㄷ. 동위 원소의 관계에 있는 두 원자는 (가)의 개수가 다르다.

① ㄱ	② ㄴ	③ ㄱ, ㄴ	④ ㄱ, ㄷ	⑤ ㄴ, ㄷ

※ 확인 사항

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