물리 I  정답

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

해 설

1. [출제의도] 물체에 작용하는 여러 힘들의 관계를 이해하고 있는지를 묻는 문제이다.

ㄱ. 등속 운동하므로 A에 작용하는 합력은 0이다. ㄴ. p가 A를 당기는 힘과 A가 p를 당기는 힘은 작용과 반작용 관계이다.

[오답풀이] ㄷ. q가 B를 당기는 힘의 크기는 p가 B를 당기는 힘과 B가 받는 마찰력의 합력의 크기와 같다.

2. [출제의도] 위치-시간 그래프를 해석하여 물체의 운동을 파악할 수 있는지를 묻는 문제이다.

ㄱ. 0초부터 4초까지 A와 B가 이동한 거리는 20m이다. ㄴ. A의 평균 속도는 0이다.

[오답풀이] ㄷ. B는 운동 방향이 바뀌지 않는다.

3. [출제의도] 편광 현상을 이해하고 있는지를 묻는 문제이다.

편광축이 서로 수직이 되도록 필름을 접어야 한다.

4. [출제의도] 물체가 등속 운동할 때 일률과 힘의 관계를 이해하고 있는지를 묻는 문제이다.

[eqn: 150=0.2 TIMES (100+m) times 10 TIMES 0.5]에서 [eqn: m=50]kg이다.

5. [출제의도] 중력과 마찰력이 작용할 때 운동 법칙을 적용할 수 있는지를 묻는 문제이다.

두 물체의 가속도는 [eqn: 5ma=2mg- {1} over {3} (3mg)=mg]에서 [eqn: a=2][eqn: rm m/s ^{2}]이고, 바닥에 도달하기 직전 B의 속력은 [eqn: v ^{2} =v _{0} ^{2} +2as=0+(2 times 2 times 1)]에서 [eqn: v=2]m/s이다.

6. [출제의도] 마찰력이 작용할 때 일과 에너지 관계를 적용할 수 있는지를 묻는 문제이다.

4m 이동하는 동안 [eqn: F]가 한 일은  8J이므로 마찰력의 크기는 2N이다. 따라서 [eqn: s=2]m일 때 운동 에너지는 2J이다.

7. [출제의도] 역학적 에너지 보존 법칙을 이해하고 있는지를 묻는 문제이다.

운동 에너지가 B에서는 [eqn: 2E _{k} = {1} over {2} mv ^{2} +3mgh]이고 C에서는 [eqn: E _{k} = {1} over {2} mv ^{2} +mgh]이므로 [eqn: v= sqrt {2gh}]이다.

8. [출제의도] 저항의 직렬연결에서 전류-전압 그래프로부터 저항값을 구할 수 있는지를 묻는 문제이다.

스위치를 열었을 때와 닫았을 때의 합성 저항은 각각 [eqn: R _{1} + R_2], [eqn: R _{1}]이다. 그래프에서 구한 저항값이 각각 20, 5이므로 [eqn: R _{1}]=5, [eqn: R _{2}]=15이다.

Ω

Ω

Ω

Ω

9. [출제의도] 저항의 병렬연결에서 옴의 법칙을 적용할 수 있는지를 묻는 문제이다.

ㄴ. 병렬연결에서 저항 양단에 걸린 전압은 같다. ㄷ. 전체 전류가 1A이므로 P에는 0.8A가 흐른다.

[오답풀이] ㄱ. Q는 부피가 같고 길이가 2배이므로 단면적은 절반이 되어 저항값은 P의 4배이다.

10. [출제의도] 자기장 속에서 전류가 흐르는 도선에 작용하는 힘을 이해하고 있는지를 묻는 문제이다.

ㄱ. 자기장 속에서 전류가 b에서 c로 흐르므로 [eqn: +x] 방향으로 자기력을 받는다.

[오답풀이] ㄴ. 자기장 영역에 포함된 도선의 길이가 다르므로 자기력의 크기는 다르다. ㄷ. 도선 전체는 도선 bc가 받는 자기력만큼의 자기력을 받는다.

11. [출제의도] 저항값에 따른 소비 전력의 변화를 이해하고 있는지를 묻는 문제이다.

전압이 일정할 때 소비 전력은 저항값에 반비례한다.

12. [출제의도] 전자기 유도 현상을 이해하고 있는지를 묻는 문제이다.

ㄱ. [eqn: t _{1}]일 때 금속 고리에는 반시계 방향으로 전류가 흐른다. ㄷ. 금속 고리가 Ⅱ로 들어갈 때 금속 고리에 흐르는 전류의 방향은 같으므로 Ⅱ에서 자기장의 방향은 종이면에 수직으로 들어가는 방향이다.

[오답풀이] ㄴ. 자기장의 세기는 Ⅱ가 Ⅰ의 2배이다.

13. [출제의도] 두 직선 전류에 의한 자기장의 합성을 이해하고 있는지를 묻는 문제이다.

a에서 자기장이 0이므로 도선에 흐르는 전류의 세기는 Y가 X의 2배이다. X에 흐르는 전류가 b에서 만드는 자기장을 [eqn: B]라 하면, b와 c에서 자기장은 각각 [eqn: -B], [eqn: 3B]이다.

14. [출제의도] 파장에 따른 빛의 굴절률 차이와 간섭 현상을 이해하고 있는지를 묻는 문제이다.

ㄱ. 유리구에서 a가 b보다 굴절각이 작으므로 굴절률은 a를 사용했을 때가 더 크다.

[오답풀이] ㄴ. 공기보다 유리의 굴절률이 크므로 a의 속력은 공기에서 더 크다. ㄷ. 파장은 b가 a보다 크므로 [eqn: Delta x]는 b를 사용했을 때가 더 크다.

15. [출제의도] 광전자의 최대 운동 에너지와 진동수 관계를 이해하고 있는지를 묻는 문제이다.

ㄴ. 금속의 일함수가 [eqn: W] 이므로 광자 1개의 에너지가 [eqn: W] 보다 큰 빛을 비추면 광전자가 방출된다. ㄷ. [eqn: hf_0 - W=0]이므로 방출되는 광전자의 최대 운동 에너지는 [eqn: W]이다.

16. [출제의도] 수면파의 특성을 나타내는 요소 사이의 관계를 이해하고 있는지를 묻는 문제이다.

[오답풀이] ㄴ. 주기 2초, 파장 2cm이므로 속력은 1cm/s이다. ㄷ. P에서 수면파의 진폭은 1cm이다.

17. [출제의도] 굴절 후 파동의 진행 속력을 구할 수 있는지를 묻는 문제이다.

영역 2에서 수면파의 진행 속력은 [eqn: {sin`45 DEG } over {sin30 DEG } = {1} over {v}]에서 [eqn: v= {sqrt {2}} over {2}]cm/s이다.

18. [출제의도] 줄에서 발생하는 정상파의 파장을 구할 수 있는지를 묻는 문제이다.

A와 B가 모두 배이고 그 사이에 마디가 1개 있으므로 파장은 30cm이다.

19. [출제의도] 운동량-시간 그래프로부터 물체의 운동을 분석할 수 있는지를 묻는 문제이다.

ㄴ. 1초일 때 충돌하여 3초일 때 마찰이 있는 수평면으로 동시에 들어가므로 A와 B는 1초일 때부터 함께 움직인다.

[오답풀이] ㄷ. 충돌 후 A와 B의 속력이 같으므로 A와 B의 질량비는 3 : 2이다.

20. [출제의도] 운동량 보존 법칙을 적용할 수 있는지를 묻는 문제이다.

ㄱ. 운동량 보존 법칙에서 [eqn: v=2]m/s이다. ㄴ. 충돌 전 A의 운동 에너지가 2J이므로 A의 질량은 1kg이다. ㄷ. 충돌 전후의 운동량 변화량이 충격량이다.