물리Ⅰ 정답

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

해 설

1. [출제의도] 위치-시간 그래프를 해석하여 물체의 운동을 파악하는 문제이다.

ㄴ. 이동 거리와 걸린 시간이 같다.

[오답풀이] ㄱ. 변위의 크기는 A가 1 m, B가 7 m이다. ㄷ. 상대 속도의 방향은 3초, 6초에서 변한다.

2. [출제의도] 등속도 운동과 등가속도 운동을 이해하고 있는지를 묻는 문제이다.

[eqn: 5times10+5times10+ 1over2 times a times 10^2 = L]과[eqn: 5 times 10 + 1over2 times a times 10^2 +][eqn: (5+10a) TIMES 10=2L]에서 [eqn: L=200 `rm m]이다.

3. [출제의도] 물체에 작용하는 합력과 작용과 반작용 관계를 이해하고 있는지를 묻는 문제이다.

ㄴ. 두 힘은 작용과 반작용이므로 힘의 크기는 같다. ㄷ. B에 작용하는 합력의 크기는 [eqn: 1 times 1 = 1] N이다.

[오답풀이] ㄱ. p가 A를 당기는 힘의 크기는 [eqn: 22] N이고, q가 A를 당기는 힘의 크기는 [eqn: 11] N이다.

4. [출제의도] 전류-전압 그래프로부터 옴의 법칙을 이해하고 있는지를 묻는 문제이다.

[오답풀이] ㄱ. 전압이 같을 때 니크롬선에 흐르는 전류의 세기가 더 작다. ㄷ. 그래프에서 기울기는 저항의 역수이므로 기울기가 작은 니크롬선이 더 크다.

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

ㄱ. [eqn: (60+m) TIMES 6=(60 TIMES 8)+(m TIMES 3)]에서 [eqn: m=40` rm `kg it]이다.

ㄴ. 운동량의 변화량을 구하면 [eqn: rm 60` TIMES 2=120`N CDOT s]이다.

[오답풀이] ㄷ. 운동 에너지의 합은 증가한다.

6. [출제의도] 에너지 보존 법칙을 이용하여 운동 마찰 계수를 구할 수 있는지를 묻는 문제이다.

[eqn: 4`m`g`h``=` mu _{1} `m`g`l``+` mu _{2} `m`g`l``+`m`g`h]과 [eqn: m`g`h`= mu _{2} `m`g`l]에서 [eqn: mu _{1} `:` mu _{2} =2``:1]이다.

7. [출제의도] 힘-시간 그래프를 해석하여 일-에너지  원리를 적용할 수 있는지를 묻는 문제이다.

2초일 때 A, B의 운동 에너지는 [eqn: E_k = {p ^{2} it} over {2m}]에서 각각 [eqn: {30 ^{2}} over {2}], [eqn: {30 ^{2}} over {4}]이므로 [eqn: W _{rm A it}] : [eqn: W _{rm B it}]= 2 : 1이다.

8. [출제의도] 마찰력이 작용할 때 일과 에너지의 관계를 적용할 수 있는지를 묻는 문제이다.

ㄱ. 그래프를 속도-시간 관계로 바꾸어 면적을 구하면 20 m이다. ㄴ. 운동량-시간 그래프에서 기울기가 힘이므로 마찰력은 2.5 N이다. ㄷ. 감소한 운동 에너지는 마찰력이 한 일의 양과 같으므로 50 J이다.

9. [출제의도] 저항의 연결에 따른 소비 전력의 변화를 이해하고 있는지를 묻는 문제이다.

전원 전압이 [eqn: V]일 때 p에서 A, B, C에 걸리는 전압은 [eqn: 4V over 7], [eqn: {V} over {7}], [eqn: {3V it} over {7}]이고 q에서 [eqn: {V} over {2}], [eqn: {V} over {4}], [eqn: {V} over {4}]이므로 A, B, C는 감소, 증가, 감소이다.

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

ㄱ, ㄴ. 전류의 세기가 같고 방향이 서로 반대이다.

[오답풀이] ㄷ. 가변 저항값을 증가시키면 전류의 세기가 감소하므로 자기력의 크기는 감소한다.

11. [출제의도] 비저항의 변화에 따른 합성 저항의 변화를 이해하고 있는지를 묻는 문제이다.

[eqn: T _{1}]일 때 A의 저항이 [eqn: R]이면 B의 저항도 [eqn: R]이고 [eqn: T _{2}]일 때 A의 저항은 [eqn: 3`R], B의 저항은 [eqn: 2.5`R] 이다. 직렬 연결한 합성 저항의 비는 [eqn: R _{1} :R _{2} =2`R:5.5`R =4:11]이다.

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

A, B, C, D에서 자기장의 세기는 (가)에서 0, [eqn: k{3I} over {2d}], [eqn: k{9I} over {4d}], [eqn: k{6I} over {5d}], (나)에서 [eqn: k{3I} over {5d}], 0, [eqn: k{3I} over {4d}], [eqn: k{9I} over {5d}]이므로 세기가 감소하는 지점은 B, C이다.

13. [출제의도] 굴절의 법칙과 전반사 조건을 이해하고 있는지를 묻는 문제이다.

ㄴ. Q 점에서 반사각은 [eqn: theta _{rm c it}]와 같고 B와 C의 각이 같으므로 AC 면에 입사할 때 입사각은 [eqn: theta_2]와 같다.

[오답풀이] ㄱ. [eqn: sintheta_{rmc} ={sin theta _{2}} over {sin theta _{1}}]이다. ㄷ. [eqn: theta_1]을 증가시키면 입사각이 [eqn: theta _{rm c it}]보다 작아지므로 전반사되지 않는다.

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

ㄱ. 속도가 일정하므로 자속의 변화율이 일정하다.

[오답풀이] ㄴ. 4초일 때는 자속의 변화가 없으므로 유도 전류가 흐르지 않는다.  ㄷ. 1초일 때와 3초일 때 자속이 계속 증가하므로 전류의 방향은 같다.

15. [출제의도] 파동의 특성을 이해하고 있는지를 묻는 문제이다.

ㄴ. a의 매질은 위로 운동하고 b의 매질은 아래로 운동한다. ㄷ. 음파와 B는 모두 종파이다.

[오답풀이] ㄱ. a - b는 반 파장, p - q는 한 파장이다.

16. [출제의도] 빛의 간섭 현상을 이해하고 있는지를 묻는 문제이다.

ㄱ. a는 파장이 더 긴 빨간색의 밝은 무늬이다.

ㄴ. 광로차가 0인 O 점은 모두 밝은 무늬를 만든다.

[오답풀이] ㄷ. 슬릿의 간격이 넓어지면 무늬 간격이 좁아지므로 O 점에 가까워진다.

17. [출제의도] 정상파를 이해하고 있는지를 묻는 문제이다.

ㄴ. 0.5 m, 1.5 m, 2.5 m, 3.5 m인 곳이 마디가 된다.

[오답풀이] ㄱ. 정상파의 파장은 2 m이다. ㄷ. 진동수를 2배로 하면 마디의 수는 2배가 된다.

18. [출제의도] 그래프를 해석하여 광전 효과를 이해하고 있는지를 묻는 문제이다.

② [eqn: f _{0}]은 금속의 종류에만 관계있다.

19. [출제의도] 물질파를 이해하고 물질파를 이용하는 예를 설명할 수 있는지를 묻는 문제이다.

ㄷ. 전자의 물질파 파장은 가시광선보다 짧다.

[오답풀이] ㄴ. 운동량이 작으면 물질파 파장이 커져 회절이 잘 일어나므로 더 작은 물체를 볼 수 없다.

20. [출제의도] 탄성력과 마찰력이 작용하는 물체의 운동을 이해하고 있는지를 묻는 문제이다.

ㄱ. B에 작용하는 합력이 마찰력이므로 B에 작용하는 마찰력의 방향은 A의 운동 방향과 같다.

[오답풀이] ㄴ. [eqn: x]가 줄어들면 B에 작용하는 마찰력의 크기도 작아진다. ㄷ. [eqn: x]가 [eqn: {3 mu mg} over {k}]보다 작으면 B는 A 위에서 미끄러지지 않는다.