물리Ⅱ 정답

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

해 설

1. [출제의도] 등속 원운동을 이해한다.

민수 : 속력이 일정하므로 운동 에너지는 일정하다.

[오답풀이] 철수 : 등속 원운동은 방향이 변하므로 등속도 운동이 아니다. 영희 : 등속 원운동하는 물체에는 구심력이 알짜힘으로 작용한다.

2. [출제의도] 이상 기체의 변화 과정에 열역학 법칙을 적용한다.

ㄱ. A → B는 등압 팽창 과정이다.

[오답풀이] ㄴ. B → C에서 열을 방출하므로 엔트로피는 감소한다. ㄷ. A → B에서 흡수한 열량이 더 크다.

3. [출제의도] 빛의 이중성을 이해한다.

(가)는 광전 효과, (나)는 콤프턴 산란 현상으로 빛의 입자성을 나타낸다.

[오답풀이] (다)는 편광 현상으로 빛이 횡파인 파동이라는 것을 나타낸다.

4. [출제의도] 용수철 진자의 운동을 이해한다.

[eqn: {1} over {2} kd ^{2} = {1} over {2} mv ^{2}], [eqn: T=2 pi sqrt {{m} over {k}}]에서 질량이 [eqn: 1 over 4]배가 되면 최대 속력은 2배, 주기는 [eqn: 1 over 2]배가 된다.

5. [출제의도] 파동의 회절과 굴절 현상을 이해한다.

ㄴ. 파장이 짧아졌으므로 얕은 곳의 속력이 느리다.

[오답풀이] ㄱ. 진동수가 증가하면 파장이 짧아져 회절이 잘 일어나지 않는다. ㄷ. 속력이 빠른 곳에서 느린 곳으로 진행하므로 굴절각은 입사각보다 작다.

6. [출제의도] 운동 법칙을 포물선 운동에 적용한다.

ㄱ. 힘이 작용하는 동안 가속도는 [eqn: 10 ``rm m/s^2]이므로 [eqn: v_1 = rm 2 ``m/s]이고 [eqn: t _{2} -t _{1}]은 수평 방향으로 [eqn: 1 ``rm m]를 이동하는데 걸리는 시간으로 0.5초이다.

[오답풀이] ㄴ. [eqn: h= {1} over {2} gt ^{2} =1.25] m이다. ㄷ. 지면에 도달한 순간의 속력은 [eqn: sqrt {2 ^{2} +5 ^{2}} = sqrt {29}] m/s이다.

7. [출제의도] 전류에 의한 자기장을 이해한다.

ㄱ. (나)에서 자기장의 세기가 더 크므로 P, Q에 흐르는 전류의 방향은 같아야 한다. ㄴ. [eqn: kI over d - kI_{rmQ} over d = B],  [eqn: kI over d - kI_{rmQ} over 2d = 2B]이므로 [eqn: I_{rmQ} = 2 over 3 I] 이다. ㄷ. 전류의 방향이 같으므로 P와 Q 사이에는 인력이 작용한다.

8. [출제의도] 이상 기체 상태 방정식을 적용한다.

[eqn: PV = nRT], [eqn: U = 3 over 2 nRT] 에서 몰 수는 A가 B의 4배이고, 내부 에너지는 A가 B의 2배이다.

9. [출제의도] 축전기에서 유전체의 역할을 이해한다.

ㄴ. B에 걸리는 전압이 증가하므로 B에 충전된 전하량은 증가한다.

[오답풀이] ㄱ. A의 전기 용량은 증가하고 A에 충전된 전하량은 B와 같으므로 A에 걸리는 전압은 감소한다. ㄷ. C에 저장된 전기 에너지는 일정하다.

10. [출제의도] 기주 공명과 정상파를 이해한다.

ㄷ. A, B, C에서 공명이 일어나므로 A, B, C는 모두 마디이다.

[오답풀이] ㄱ. 소리의 파장은 60 cm이다. ㄴ. A, B, C에서 공명이 일어날 때 소리의 진동수는 변하지 않으므로 수면의 위치에 관계없이 모두 같은 높이의 음이 들린다.

11. [출제의도] 두 전하에 의한 전기장을 구한다.

점전하의 전하량을 [eqn: q]라고 하면 [eqn: E_0 = kq over d^2 + kq over d^2 = 2kq over d^2]이고 [eqn: E_{rmP} = root{( kq over2d^2 )^2 + ( kq over 2d^2 )^2} = kq over {root2 d^2}]이다. 따라서 [eqn: E_0 : E_{rmP} = 2root2 : 1]이다.

12. [출제의도] 오목 렌즈와 볼록 렌즈에 의한 상을 이해한다.

ㄱ. A는 오목 렌즈이므로 A에 의한 상은 정립 허상이다. ㄴ. 빛의 경로가 볼록 렌즈인 B를 통과한 후 한 점에 모이므로 B에 의한 상은 실상이다.

[오답풀이] ㄷ. A를 제거하면 상의 위치는 B에 더 가까워진다.

13. [출제의도] X선과 레이저의 발생 원리를 이해한다.

ㄴ. ⓐ에서 속력이 느려지고, ⓑ에서 에너지 준위가 낮아지므로 전자의 에너지는 감소한다. ㄷ. 입사한 빛과 유도 방출된 빛의 위상이 같아 빛이 증폭된다.

[오답풀이] ㄱ. X선은 의료용이나 물질의 내부 조사 등에 이용된다.

14. [출제의도] 도플러 효과를 이해한다.

소리의 속력을 [eqn: v_0]이라고 하면 [eqn: v_0 = f_0 lambda_0]이고, 관측자가 [eqn: v]로 이동할 때 [eqn: f = {v_0 + v } over v_0 f_0]이므로 [eqn: lambda_0 = v over f-f_0]이다.

15. [출제의도] 물질파와 전자의 파동성을 이해한다.

ㄱ. [eqn: V] 가 커지면 전자의 에너지와 운동량이 커진다.

[오답풀이] ㄴ. 운동량이 커지면 드브로이 파장은 짧아진다. ㄷ. 파장이 짧아지면 이중 슬릿에 의한 간섭무늬 간격은 좁아진다.

16. [출제의도] 전자의 확률 밀도를 이해한다.

ㄱ. [eqn: r_0]에서 확률 밀도는 [eqn: 1s]가 [eqn: 2s]보다 크다. ㄴ. [eqn: s] 오비탈에서 에너지 준위는 주양자수가 클수록 높다. ㄷ. 확률 밀도 그래프 아래의 면적은 [eqn: 1s]와 [eqn: 2s] 모두 1로 같다.

17. [출제의도] [eqn: RLC] 회로를 이해한다.

ㄷ. S를 q에 연결했을 때가 p에 연결했을 때보다 전류의 최댓값이 작으므로 [eqn: R_2 > R_1]이다.

[오답풀이] ㄱ. S를 p에 연결할 때 고유 진동수가 더 커야 한다. ㄴ. [eqn: f_0 = 1 over{2piroot {2L times 2C}} = 1 over {4pi rootLC}]이다.

18. [출제의도] 양자 터널 효과를 이해한다.

철수 : 공은 A보다 높은 곳에는 도달하지 못한다. 영희 : [eqn: x>L]인 곳에서 파동 함수는 0이 아니므로 입자가 발견될 수 있다. 민수 : [eqn: L]이 클수록 장벽 너머에서 파동 함수가 작아진다.

19. [출제의도] 로런츠 힘에 의한 운동을 이해한다.

질량은 A가 B의 2배이고, A와 B가 전기장에서 받은 일은 같으므로 [eqn: 1 over 2 times2m( 4v^2 - v^2 ) = 1 over 2 timesm( v_{rmB} ^2 - v^2 )]에서 [eqn: v_{rmB} = root7 v]이다.

20. [출제의도] 2차원 충돌을 이해한다.

[eqn: 12=4+ 3v _{rm B it} cos30 DEG +v _{rm C it} cos60 DEG]…… ①

[eqn: 0=3v _{rm B it} sin30 DEG -v _{rm C it} sin60 DEG]………… ②

①, ②를 풀면 [eqn: v _{rm B it} = {4 sqrt {3}} over {3}] m/s, [eqn: v _{rm C it} =4] m/s이다.