◦  먼저 수험생이 선택한 과목의 문제지인지 확인하시오.

과학탐구영역

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2007학년도 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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1. 그림은 철수와 영희가 공원에서 이동한 경로를 나타낸 것이다. 철수는 A에서 출발하여 5 분 만에 B에 도착하였고, 영희는 B에서 출발하여 8 분 만에 A에 도착하였다.

출발해서 도착할 때까지 철수와 영희의 운동에 대한 옳은 설명을 <보기>에서 모두 고른 것은?

		< 보 기 >
	ㄱ. 이동 거리는 철수가 영희보다 크다. ㄴ. 철수와 영희의 변위는 같다. ㄷ. 평균 속도의 크기는 철수가 영희보다 크다.

① ㄱ	② ㄴ	③ ㄷ	④ ㄱ, ㄴ	⑤ ㄴ, ㄷ

2. 그림은 철수가 회전하는 놀이기구를 타고 있는 모습이다. 철수가 탄 탈것은 놀이기구의 회전팔에 고정되어 일정한 속력으로 회전하고 있고, 탈것의 천장에 매달린 추는 연직 방향과 일정한 각 θ 를 이루고 있다.

이에 대한 옳은 설명을 <보기>에서 모두 고른 것은? [3점]

		< 보 기 >
	ㄱ. 탈것의 각속도의 크기는 일정하다. ㄴ. 철수에게 작용하는 합력은 0이다. ㄷ. 추의 구심 가속도는 θ 가 클수록 크다.

① ㄱ	② ㄷ	③ ㄱ, ㄴ	④ ㄱ, ㄷ	⑤ ㄴ, ㄷ

3. 그림은 마찰이 없는 수평면 위에서 [eqn: v] 의 속력으로 운동하던 공 A가 정지해 있던 공 B, C와 연속적으로 탄성 충돌하는 모습을 나타낸 것이다. 세 공의 질량은 모두 [eqn: m] 이며, A는 B, C와 충돌할 때마다 진행 방향이 45° 씩 바뀌었다.

이때 A가 B, C로부터 받은 충격량의 합의 크기는? [3점]

① [eqn: 0]	② [eqn: {1} over {3} mv]	③ [eqn: {1} over {2} mv]

④ [eqn: {sqrt {3}} over {2} mv]	⑤ [eqn: {sqrt {5}} over {2} mv]

4. 그림과 같이 평면상의 두 점에 [eqn: +q]의 전하량으로 대전된 두 양(+)전하가 고정되어 있다. [eqn: rm +1``C]의 점전하를 A에서 C로 이동시킬 때 A, B, C 점에서 점전하가 받는 전기력 [eqn: it F rm _{rm A it} ``], [eqn: it F rm _{rm B it} ``], [eqn: it F rm _{RMC} `]의 크기를 비교한 것으로 옳은 것은? (단, 그림에서 한 칸의 길이는 모두 같다.) [3점]

① [eqn: it F rm _{rm A it} `>` it F rm _{rm B it} `>` it F rm _{rm C it} `]	② [eqn: it F rm _{rm A it} `>` it F rm _{rm C it} `>` it F rm _{rm B it} `]

③ [eqn: it F rm _{rm B it} `>F rm _{rm A it} `>F rm _{rm C it} `]	④ [eqn: it F rm _{rm C it} `>` it F rm _{rm A it} `>` it F rm _{rm B it} `]

⑤ [eqn: it F rm _{rm C it} `>` it F rm _{rm B it} `>` it F rm _{rm A it} `]

5. 그림 (가)는 인공위성 A가 반지름이 [eqn: R] 인 원궤도를 따라 운동하는 모습을 나타낸 것이고, 그림 (나)는 인공위성 B가 장반경이  [eqn: R] 인 타원 궤도를 따라 운동하는 모습을 나타낸 것이다.

(가)                        (나)

두 인공위성에 대한 옳은 설명을 <보기>에서 모두 고른 것은?

		< 보 기 >
	ㄱ. A와 B가 지구로부터 받는 만유인력은 일정하다. ㄴ. A의 역학적 에너지와 B의 역학적 에너지는 각각 보존된다. ㄷ. A의 위치에너지는 일정하지만 B의 위치에너지는 일정하지 않다.

① ㄱ	② ㄷ	③ ㄱ, ㄴ	④ ㄴ, ㄷ	⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ

6. 다음은 추의 질량에 따른 용수철 진자의 주기를 측정하기 위해 철수, 영희, 민수가 수행한 실험이다.

<실험 과정>

(가) 그림과 같이 가벼운 용수철에 추를 매달고 가만히 놓아 멈추도록 해서 평형점을 찾는다.

(나) 추를 평형점에서 아래로 5 cm 당겼다가 놓은 후 10 회 진동하는 시간을 측정하여 용수철 진자의 주기를 구한다.

(다) 질량이 다른 추로 (가)와 (나)를 반복한다.

<실험 결과>

추의 질량(kg)	0.1	0.2	0.3	0.4	0.5
주기(초)	0.10	0.14	0.17	0.20	0.22

이 실험 과정과 결과에 대하여 옳게 이야기한 사람을 <보기>에서 모두 고른 것은?

		< 보 기 >
	철수 : (가)에서 추가 멈추었을 때, 추가 받는 합력은 0이야. 영희 : 질량이 더 큰 추를 사용할수록 용수철 진자의 주기가 더 길어져. 민수 : (다)에서 질량이 더 큰 추를 사용할수록 평형점에서 추의 속력이 더 빨라져.

① 철수	② 영희	③ 철수, 영희

④ 철수, 민수	⑤ 영희, 민수

7. 그림 (가)와 같이 공 A와 B를 같은 높이에서 수평 방향으로 같은 속력 [eqn: v] 로 던졌더니, 두 공이 [eqn: h] 만큼 낙하한 후 충돌하였다.

(가)                           (나)

그림 (나)와 같이 (가)에서 B의 처음 속력만 3 배로 바꾸어 던졌을 때, 두 공이 충돌할 때까지 낙하한 거리는? (단, 공의 크기와 공기 저항은 무시한다.) [3점]

① [eqn: {1} over {9} h]	② [eqn: {1} over {4} h~]	③ [eqn: {4} over {9} h]	④ [eqn: {1} over {2} h]	⑤ [eqn: h]

8. 그림은 열원 장치가 있는 실린더 안에 일정량의 이상기체가 담겨 있는 모습을 나타낸 것이다. 기체의 압력을 일정하게 유지하며 열원 장치로 내부의 온도를 올렸다.

이 변화 과정에 대한 설명으로 옳은 것은?

① 기체는 외부에 일을 한다.

② 기체의 부피는 변하지 않는다.

③ 기체 분자의 평균 속력은 감소한다.

④ 기체의 내부 에너지는 변하지 않는다.

⑤ 열원 장치로 공급한 에너지는 모두 기체의 분자 운동에너지로 전환된다.

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9. 그림은 동일한 상태 [eqn: RM A]에 있던 이상기체가 각각 (가)와 (나)의 과정을 따라 상태가 변하는 것을 나타낸 것이다. (가)는 [eqn: rm A` -> `B` -> `D` -> `A], (나)는 [eqn: rm A` -> `C` -> `D` -> `A]를 따라 변하는 순환 과정이다.

과정 (가)와 (나)에 대한 옳은 설명을 <보기>에서 모두 고른 것은? [3점]

		< 보 기 >
	ㄱ. (가)에서 기체가 외부에 한 일의 양이 외부로부터 받은 일의 양보다 크다. ㄴ. (나)에서 기체가 외부로부터 흡수한 열량과 외부로 방출한 열량이 같다. ㄷ. 내부 에너지의 변화량은 (가)와 (나)에서 모두 0이다.

① ㄷ	② ㄱ, ㄴ	③ ㄱ, ㄷ

④ ㄴ, ㄷ	⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ

10. 그림과 같이 균일한 전기장에서 양(+)전하를 [eqn: rm A`` -> ``B`` -> ``C`` -> ``A]경로로 일정한 속력으로 이동시켰다.

이에 대한 옳은 설명을 <보기>에서 모두 고른 것은? (단, 세 점 [eqn: rm A,`B,`C] 사이의 거리는 같다.)

		< 보 기 >
	ㄱ. 전위는 세 점 중 [eqn: RMA]에서 가장 높다. ㄴ. 전하가 전기장으로부터 받는 전기력은 세 점 중 [eqn: RMA]에서 가장 크다. ㄷ. 전기력이 양(+)전하에 한 일은 [eqn: RMA` -> `B], [eqn: rm B` -> `C], [eqn: rm C` -> `A] 구간에서 모두 같다.

① ㄱ	② ㄴ	③ ㄱ, ㄴ

④ ㄱ, ㄷ	⑤ ㄴ, ㄷ

11. 그림은 축전기의 특성을 알아보기 위하여 동일한 원형 금속판 A, B를 평행하게 놓아 축전기를 만들어 전원장치에 연결한 모습을 나타낸 것이다.

B를 A 쪽으로 이동시킬 때 이 축전기에 대한 옳은 설명을 <보기>에서 모두 고른 것은?

		< 보 기 >
	ㄱ. 전하량이 감소한다. ㄴ. 전기용량이 증가한다. ㄷ. 저장되는 전기 에너지는 감소한다.

① ㄱ	② ㄴ	③ ㄷ

④ ㄱ, ㄴ	⑤ ㄴ, ㄷ

12. 그림은 키르히호프의 법칙에 관한 시뮬레이션 학습 화면에 나타난 전기 회로도이다. 각 저항의 저항값을 2 Ω, 4 Ω, 8 Ω으로, 전지의 전압을 2 [eqn: rm V], 10 [eqn: rm V]로 조절하였더니 8 Ω의 저항에 걸리는 전압이 +4 [eqn: rm V]로 나타났고 각 저항에 흐르는 전류가 [eqn: I _{1} ,``I _{2} ,``I _{3}] 로 나타났다.

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전류 [eqn: I _{1} ,~I _{2}]의 값은? [3점]

	[eqn: I _{1} (rmA)]	[eqn: I _{2} (rmA)]			[eqn: I _{1} ( rm A)]	[eqn: I _{2} ( rm A)]
①	＋1.0	＋1.0		②	＋1.0	-1.5
③	+0.5	0		④	+0.5	+1.0
⑤	-1.5	+1.0

13. 그림은 전지의 기전력 [eqn: E] 와 내부저항 [eqn: r] 를 측정하기 위하여 전지에 가변저항 R와 스위치, 전압계, 전류계를 연결한 회로도이고, 표는 가변저항의 저항값을 [eqn: R_1], [eqn: R_2], [eqn: R_3]로 변화시킬 때 전압과 전류의 값을 나타낸 것이다.

[eqn: R`](Ω)	[eqn: R _{`1`}]	[eqn: R _{`2}]	[eqn: R _{`3}]
[eqn: V`(Ⅴ)]	1.4	1.2	1.0
[eqn: I``( rm `A)]	0.1	0.3	0.5

이에 대한 옳은 설명을 <보기>에서 모두 고른 것은?

		< 보 기 >
	ㄱ. 전지의 기전력 [eqn: E] 는 1.5 [eqn: rm V]이다. ㄴ. 전지의 내부저항 [eqn: r] 는 1 Ω이다. ㄷ. 가변저항의 저항값이 커질수록 단자 전압은 감소한다.

① ㄴ	② ㄷ	③ ㄱ, ㄴ

④ ㄱ, ㄷ	⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ

[eqn: +y]

[eqn: +x#]

14. 그림과 같이 균일한 세기 [eqn: B] 로 [eqn: xy] 평면에 수직으로 들어가는 자기장이 있다. 전하량이 [eqn: +q] 이고 질량이 [eqn: m] 인 대전 입자를 원점 O 에서 같은 속력으로 [eqn: +x], [eqn: +y], [eqn: -x], [eqn: -y]의 방향으로  쏘았더니, 네 방향 중 두 경우가 반지름이 [eqn: a] 인 원운동을 하며 점 P를 지났다.

이에 대한 옳은 설명을 <보기>에서 모두 고른 것은? (단, 입자의 크기, 중력, 전자기파의 발생은 무시한다.) [3점]

		< 보 기 >
	ㄱ. P를 지나는 경우는 [eqn: +x] 방향과 [eqn: -y] 방향으로 쏘았을 때이다. ㄴ. P를 지날 때 입자의 속력은 [eqn: {aB`q} over {m}]이다. ㄷ. P를 지날 때 입자가 받는 힘의 방향은 두 경우가 같다.

① ㄱ	② ㄱ, ㄴ	③ ㄱ, ㄷ

④ ㄴ, ㄷ	⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ

15. 그림은 저항값이 [eqn: R] 인 전구, 자체 유도 계수가 [eqn: L] 인 코일, 전기용량이 [eqn: C] 인 축전기와  교류전원으로 구성된 회로도를 나타낸 것이다. 교류전원의 진동수는 [eqn: f] 이고 전압의 실효값은 [eqn: V] 이다.

이 회로에 대한 옳은 설명을 <보기>에서 모두 고른 것은? [3점]

		< 보 기 >
	ㄱ. 고유진동수는 [eqn: {1} over {2 pi sqrt {LC}}] 이다. ㄴ. [eqn: f] 가 고유진동수 일 때 전구에 흐르는 전류의 실효값은 [eqn: {V} over {R}] 이다. ㄷ. [eqn: f] 가 고유진동수일 때 전구가 가장 밝다.

① ㄴ	② ㄷ	③ ㄱ, ㄴ	④ ㄱ, ㄷ	⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ

16. 다음은 [eqn: ` _{````6} ^{14`} rm C it `]를 이용한 나무 화석 A의 연대 측정에 관련된 자료들이다.

◦ 시간에 따른 [eqn: ` _{````6} ^{14`} rm C it `]가 남아 있는 비율(%) 그래프	◦ [eqn: ` _{````6} ^{14`} rm C it `]의 붕괴 반응식 [eqn: ` _{````6} ^{14} rm `C`` it ` -> `` _{````7} ^{14} rm `N it ```+`` _{-1} ^{``````0} rm e it]
	◦ 나무 화석 A에 남아 있는 [eqn: ` _{````6} ^{14`} rm C it `]의 비율 : 12.5 %

이 자료에 대한 옳은 설명을 <보기>에서 모두 고른 것은?

		< 보 기 >
	ㄱ. [eqn: ` _{````6} ^{14`} rm C it `]의 반감기는 5700년이다. ㄴ. [eqn: ` _{````6} ^{14`} rm C it `]는 [eqn: ITbeta] 붕괴하여 [eqn: ` _{````7} ^{14``} rm N]로 변환된다. ㄷ. A의 생성 시기는 22800년 전이다.

① ㄱ	② ㄷ	③ ㄱ, ㄴ

④ ㄴ, ㄷ	⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ

17. 다음은 음극선의 성질을 알아보기 위하여 진공 방전관에 나타난 현상을 관찰한 결과이다.

<관찰 결과>

(가) 스크린에 그림자가 생기며, 전극을 바꾸어 연결하면 스크린에 그림자가 생기지 않는다.

(나) 직진하는 음극선에 전기장을 걸어주면 음극선이 양(+)극판 쪽으로 휜다.

(다) 직진하는 음극선에 자기장을 걸어주면 음극선이 휜다.

(라) 바람개비가 회전하며, 전극을 바꾸면 회전 방향이 바뀐다.

이 관찰 결과로 알 수 있는 음극선의 성질을 <보기>에서 모두 고른 것은?

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		< 보 기 >
	ㄱ. 음(-)극에서 발생한다. ㄴ. 양(+)전하를 띤다. ㄷ. 질량을 가진 입자의 흐름이다.

① ㄱ	② ㄷ	③ ㄱ, ㄴ	④ ㄱ, ㄷ	⑤ ㄴ, ㄷ

18. 그림은 보어의 수소 원자 모형에서 파장이 [eqn: L] 인 정상파를 이룬 전자의 궤도를 나타낸 것이다.

이 궤도와 전자에 대한 옳은 설명을 <보기>에서 모두 고른 것은? (단, [eqn: h] 는 플랑크 상수이다.) [3점]

		< 보 기 >
	ㄱ. 양자수 [eqn: n`=`3] 인 궤도에 있다. ㄴ. 궤도 반지름은 [eqn: {3L} over {2 pi }] 이다. ㄷ. 운동량의 크기는 [eqn: {h} over {L}] 이다.

① ㄱ	② ㄴ	③ ㄱ, ㄴ	④ ㄴ, ㄷ	⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ

19. 다음은 수소 기체의 가시광선 선스펙트럼과 이 스펙트럼의 파장에 대한 일반식이다.

◦ 선스펙트럼

◦ 파장(  ) : [eqn: {1} over {lambda } ``=``R` LEFT ( {1} over {2 ^{2}} ``-` {1} over {n ^{2}} RIGHT ) `````` LEFT ( n=3,`4,`5``… RIGHT )]

여기서 [eqn: R] 는 수소에 대한 리드베리 상수이다.

이에 대한 옳은 해석을 <보기>에서 모두 고른 것은? [3점]

		< 보 기 >
	ㄱ. [eqn: n] 이 작을수록 진동수가 큰 빛이 방출된다. ㄴ. [eqn: n`=`3] 일 때 나오는 빛은 빨간색 선이다. ㄷ. 빨간색 선의 파장은 [eqn: {36} over {5R}] 이다.

① ㄱ	② ㄴ	③ ㄱ, ㄴ	④ ㄱ, ㄷ	⑤ ㄴ, ㄷ

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20. 다음은 인공 핵융합에 관한 자료의 일부분을 적은 것이다.

◦ 핵융합에서는 두 핵을 서로 고속으로 충돌시켜야 한다.

◦ 그림과 아래의 핵반응식은 중수소[eqn: (`` _{1} ^{2} rm H` it )]와 삼중수소[eqn: (`` _{1} ^{3} rm H`)]를 핵융합시키는 과정을 나타낸 것이다.

[eqn: ` _{1} ^{2} rm H it `+` _{1} ^{3} rm H it ` -> `` _{2} ^{4} rm He it `+~(~~ rm A~~)`+~17.6` rm `MeV]

이에 대한 옳은 설명을 <보기>에서 모두 고른 것은?

		< 보 기 >
	ㄱ. A는 [eqn: ` _{0} ^{1}rm ` n it] 이다. ㄴ. 핵반응할 때 핵자당 결합 에너지는 감소한다. ㄷ. 발생하는 에너지는 질량 결손에 의한 것이다.

① ㄱ	② ㄴ	③ ㄷ	④ ㄱ, ㄷ	⑤ ㄴ, ㄷ

※ 확인 사항

문제지와 답안지의 해당란을 정확히 기입(표기)했는지 확인하시오.