◦ 자신이 선택한 과목의 문제지인지 확인하시오.

◦ 문제지의 해당란에 성명과 수험번호를 정확히 기입하시오.

◦ 답안지의 해당란에 성명과 수험번호를 쓰고, 또 수험번호와 답을 정확히 표시하시오.

◦ 선택한 과목 순서대로 문제를 풀고, 답은 답안지의 ‘제1선택’란부터 차례대로 표시하시오.

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

2011학년도 11월 고2 전국연합학력평가 문제지

과학탐구 영역 (물리Ⅰ)

제 4 교시

성명			수험번호						2

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과학탐구 영역

물리Ⅰ

과학탐구 영역

물리Ⅰ

1

16

그림은 수도꼭지에서 물방울이 떨어지는 것을 나타낸 것이다. 수도꼭지에서 분리된 물방울은 연직 아래로 운동하여 지면에 도달하였다.

물방울이 수도꼭지에서 분리된 순간부터 지면에 도달할 때까지, 이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?

		보 기
ㄱ. 속도의 방향은 일정하다. ㄴ. 이동 거리와 변위의 크기는 같다. ㄷ. 물방울에는 중력이 작용한다.

① ㄴ	② ㄷ	③ ㄱ, ㄴ	④ ㄱ, ㄷ	⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ

그림은 동일 직선상에서 운동하는 두 물체 A, B의 위치를 시간에 따라 나타낸 것이다.

A, B의 운동에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?

		보 기
ㄱ. 0초부터 3초까지 A의 속력은 감소한다. ㄴ. 2초일 때, A의 운동 방향과 B의 운동 방향은 반대이다. ㄷ. 0초부터 3초까지 A에 대한 B의 속도는 일정하다.

① ㄱ	② ㄴ	③ ㄷ	④ ㄱ, ㄴ	⑤ ㄴ, ㄷ

그림과 같이 마찰이 있는 경사면에서 질량이 같은 물체 A, B에 각각 경사면과 나란한 방향의 일정한 힘 [eqn: F], [eqn: 2F] 를 계속 작용하였더니, A, B가 경사면을 따라 각각 아래, 위 방향으로 등속 직선 운동하고 있다. A와 경사면, B와 경사면 사이의 운동 마찰 계수는 같다.

A에 작용하는 마찰력의 크기는? (단, 공기 저항은 무시한다.)

[3점]

① [eqn: {1} over {2} F]	② [eqn: {2} over {3} F]	③ [eqn: F]	④ [eqn: {3} over {2} F]	⑤ [eqn: 2F]

다음은 힘과 가속도의 관계를 알아보기 위한 실험이다.

[과정]

(가) 고무줄 2개, 질량 1kg인 수레, 눈금자를 준비한다.

(나) 그림과 같이 수평하고 매끄러운 책상 위에 시간기록계를 고정하고, 수레, 고무줄 1개, 눈금자를 연결한다.

(다) 시간기록계를 작동시킨 후 고무줄의 늘어난 길이를 5cm로 일정하게 유지하면서 수레를 당겨 종이 테이프에 타점이 찍히도록 한다.

(라) 고무줄 2개를 겹쳐 수레에 연결한 후 (다) 과정을 반복한다.

[결과]

(다)의 결과 (라)의 결과

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?

		보 기
ㄱ. 2번째 타점에서 3번째 타점까지 수레의 평균 속력은 (라)에서가 (다)에서보다 크다. ㄴ. 수레의 가속도 크기는 (라)에서가 (다)에서보다 크다. ㄷ. 수레에 작용하는 합력의 크기는 (라)에서가 (다)에서보다 크다.

① ㄱ	② ㄷ	③ ㄱ, ㄴ	④ ㄴ, ㄷ	⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ

그림과 같이 영희가 수평인 책상에서 컵 쌓기 놀이를 하고 있다. 컵 A, B, C는 정지해 있다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?

		보 기
ㄱ. A가 B를 누르는 힘의 크기는 A에 작용하는 중력의 크기보다 작다. ㄴ. B가 A를 떠받치는 힘과 A가 B를 누르는 힘은 작용과 반작용의 관계이다. ㄷ. 책상이 C를 떠받치는 힘의 크기와 C에 작용하는 중력의 크기는 같다.

① ㄱ	② ㄷ	③ ㄱ, ㄴ	④ ㄴ, ㄷ	⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ

그림 (가)는 마찰이 없는 수평면에서 장난감 자동차 A와 B가 압축된 용수철로 서로 연결되어 일정한 속도 [eqn: v]로 운동하고 있는 것을, (나)는 A와 B가 분리된 후 동일 직선상에서 운동하고 있는 것을 나타낸 것이다. 분리된 직후, A의 속도는 [eqn: {1} over {2} v]이고, A에 대한 B의 속도는 [eqn: v]이다.

(가)                                            (나)

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, 용수철의 질량은 무시한다.) [3점]

		보 기
ㄱ. 분리되는 동안, A가 받는 충격량 크기는 B가 받는 충격량 크기와 같다. ㄴ. 분리된 직후 B의 속도는 [eqn: 2v]이다. ㄷ. A와 B의 질량은 같다.

① ㄱ	② ㄴ	③ ㄷ	④ ㄱ, ㄴ	⑤ ㄱ, ㄷ

그림은 마찰이 있는 수평면에서 전동기가 질량 [eqn: m]인 물체 A를 계속 당길 때, A가 일정한 속도 [eqn: v]로 운동하고 있는 것을 나타낸 것이다. 전동기가 A를 당기는 일률은 [eqn: P] 로 일정하다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, 중력 가속도는 [eqn: g]이고, 공기 저항은 무시한다.) [3점]

2

16

		보 기
ㄱ. 전동기가 A를 당기는 힘의 크기는 일정하다. ㄴ. 물체에 작용하는 합력이 한 일은 [eqn: mv ^{2}] 이다. ㄷ. A와 수평면 사이의 운동 마찰 계수는 [eqn: {P} over {mgv}]이다.

① ㄱ	② ㄴ	③ ㄱ, ㄷ	④ ㄴ, ㄷ	⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ

그림 (가), (나)와 같이 두 경사면에 질량이 같은 물체 A, B를 가만히 놓았더니, A, B는 연직 높이가 [eqn: h]인 마찰이 없는 경사면을 지나, 마찰이 있는 경사면을 따라 각각 연직 높이 [eqn: h], [eqn: 2h]만큼 내려와 정지하였다.

(가)                                   (나)

A, B가 가만히 놓인 순간부터 정지할 때까지, 이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, 공기 저항과 물체의 크기는 무시한다.) [3점]

		보 기
ㄱ. 운동 에너지의 최댓값은 A와 B가 같다. ㄴ. 마찰력이 물체에 한 일은 (가)에서와 (나)에서가 같다. ㄷ. 역학적 에너지 변화량은 A와 B가 같다.

① ㄱ	② ㄴ	③ ㄱ, ㄷ	④ ㄴ, ㄷ	⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ

그림은 용수철의 한쪽 끝을 천장에 매달고 다른 끝에 물체를 매달아 가만히 놓아 물체가 운동하는 것을 나타낸 것이다.

용수철이 늘어나는 동안, 이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? [3점]

		보 기
ㄱ. 물체의 중력에 의한 위치 에너지는 감소한다. ㄴ. 탄성력에 의한 위치 에너지는 증가한다. ㄷ. 탄성력에 의한 위치 에너지와 물체의 중력에 의한 위치 에너지의 합은 일정하다.

① ㄱ	② ㄴ	③ ㄷ	④ ㄱ, ㄴ	⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ

그림은 저항값을 최솟값 [eqn: 3R] 에서 최댓값 [eqn: 6R] 까지 변화시킬 수 있는 가변 저항 2개와 저항값이 [eqn: 6R] 인 저항을 연결한 것을 나타낸 것이다.

가변 저항의 저항값을 변화시킬 때, 점 P와 점 Q 사이의 합성 저항의 최댓값은?

① [eqn: 5R]	② [eqn: 8R]	③ [eqn: 9R]	④ [eqn: 12R]	⑤ [eqn: 18R]

다음은 인터넷 지식 검색창 화면의 일부이다. 작성자 ‘전국연합’의 질문에 옳게 대답한 작성자만을 있는 대로 고른 것은?

① 철수	② 영희	③ 민수

④ 철수, 영희	⑤ 철수, 영희, 민수

그림과 같이 원통형 저항 A, B, 저항 [eqn: RMR], 스위치, 전류계를 전압이 일정한 전원 장치에 연결하였다. 표는 A, B의 비저항, 길이, 단면적을 나타낸 것이다.

	비저항	길이	단면적
A	[eqn: 2 rho]	[eqn: L]	[eqn: 2S]
B	[eqn: rho]	[eqn: 2L]	[eqn: S]

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, 온도에 따른 저항 변화는 무시한다.)

		보 기
ㄱ. A의 저항값은 B의 저항값의 2배이다. ㄴ. 전류계에 흐르는 전류의 세기는 스위치를 p에 연결하였을 때가 q에 연결하였을 때보다 크다. ㄷ. [eqn: RMR]의 소비 전력은 스위치를 p에 연결하였을 때가 q에 연결하였을 때보다 작다.

① ㄱ	② ㄴ	③ ㄷ	④ ㄱ, ㄴ	⑤ ㄴ, ㄷ

그림과 같이 [eqn: xy]평면에 전류 [eqn: I] 가 흐르는 정사각형 도선이 자기장 영역 Ⅰ, Ⅱ에 걸쳐 고정되어 있다. 영역 Ⅰ, Ⅱ에서 자기장의 방향은 [eqn: xy]평면에 수직으로 들어가는 방향이고, 세기는 각각 [eqn: B], [eqn: 3B] 로 균일하다. 도선 ab에 흐르는 전류의 방향은 [eqn: +x]방향이다.

정사각형 도선에 작용하는 자기력의 합력의 크기가 [eqn: F] 일 때, 도선 ab에 작용하는 자기력의 크기는? [3점]

① [eqn: {1} over {4} F]	② [eqn: 1over 3 F]	③ [eqn: 1over 2 F]	④ [eqn: 2F]	⑤ [eqn: 3F]

15

16

그림과 같이 스위치 [eqn: rm S _{1}], [eqn: RMS _{2}]와 저항값이 같은 저항 A, B를 전압이 일정한 전원 장치에 연결하였다. [eqn: RMS _{1}]을 닫고, [eqn: t]초 후 [eqn: RMS _{2}]를 닫았다.

[eqn: RMS _{1}]을 닫는 순간부터 B의 소비 전력 [eqn: P _{RMB}]를 시간에 따라 나타낸 그래프로 가장 적절한 것은? [3점]

①	②	③

④	⑤

그림은 전류가 흐르는 가늘고 무한히 긴 직선 도선 A, B, C가 [eqn: xy]평면에 수직으로 통과하여 고정되어 있는 것을 나타낸 것이다. A, B에는 세기가 [eqn: 2I] 인 전류가 [eqn: xy]평면에 들어가는 방향으로 흐른다.

점 O에서 자기장의 방향이 [eqn: -x] 방향일 때, C에 흐르는 전류의 방향과 세기는?

	전류의 방향	전류의 세기
①	[eqn: xy]평면에서 나오는 방향	[eqn: I]
②	[eqn: xy]평면에서 나오는 방향	[eqn: 2I]
③	[eqn: xy]평면에서 나오는 방향	[eqn: 4I]
④	[eqn: xy]평면에 들어가는 방향	[eqn: I]
⑤	[eqn: xy]평면에 들어가는 방향	[eqn: 2I]

그림과 같이 벽면에 한쪽 끝이 고정된 용수철을 자석과 연결하고 압축시켰다가 가만히 놓았더니, 고정된 솔레노이드와 벽 사이에서 자석이 운동하고 있다. 그래프는 이 자석을 가만히 놓은 순간부터 자석의 속도를 시간에 따라 나타낸 것이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?

[3점]

		보 기
ㄱ. 솔레노이드에 흐르는 유도 전류의 방향은 [eqn: t_1]일 때와 [eqn: t_2]일 때가 같다. ㄴ. [eqn: t _{2}]일 때 솔레노이드와 자석 사이에는 인력이 작용한다. ㄷ. [eqn: t _{3}]일 때 유도 전류의 방향은 b → 저항 → a 이다.

① ㄱ	② ㄴ	③ ㄱ, ㄷ	④ ㄴ, ㄷ	⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ

그림은 연속적으로 발생하는 파동이 매질 Ⅰ에서 매질 Ⅱ로 진행할 때, 파동의 어느 순간의 모습을 나타낸 것이다.

매질 Ⅰ과 매질 Ⅱ에서의 파동의 속력이 각각 [eqn: v _{1}], [eqn: v _{2}]일 때, [eqn: v _{1}] : [eqn: v _{2}]는?

① 1 : 1	② 1 : 2	③ 1 : 4	④ 2 : 1	⑤ 4 : 1

그림과 같이 매질 Ⅰ에서 점 P를 향해 입사각 [eqn: theta _{1}]로 입사한 단색광 A가 굴절각 [eqn: theta _{2}]로 굴절한 뒤 점 Q에 도달하였다. 매질 Ⅰ과 매질 Ⅱ의 굴절률은 각각 [eqn: n _{1}], [eqn: n _{2}]이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?

16

16

[3점]

		보 기
ㄱ. [eqn: n _{1}]>[eqn: n _{2}]이다. ㄴ. A의 진동수는 매질 I에서가 매질 Ⅱ에서보다 작다. ㄷ. A는 Q에서 전반사한다.

① ㄱ	② ㄴ	③ ㄱ, ㄷ	④ ㄴ, ㄷ	⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ

그림은 파장과 진폭이 같고 연속적으로 발생하는 두 파동이 서로 반대 방향으로 진행할 때, 파동이 만나기 전의 어느 순간의 모습을 나타낸 것이다. 두 파동의 속력은 1m/s로 같다.

두 파동이 중첩되어 만들어진 정상파에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? [3점]

		보 기
				,
ㄱ. 파장은 2m이다. ㄴ. 주기는 4초이다. ㄷ. 5m인 지점에서 변위는 0.2m이다.

① ㄱ	② ㄴ	③ ㄷ	④ ㄱ, ㄴ	⑤ ㄴ, ㄷ

그림 (가)와 같이 슬릿 간격이 [eqn: d]인 이중 슬릿에 레이저를 비추었더니, 슬릿에서 [eqn: L]만큼 떨어진 스크린 상의 점 P에서 상쇄 간섭이 일어났다.

(가)                                      (나)

(가)에서 다른 조건은 그대로 둔 채 조건을 그림 (나)의 점 a, b, c와 같이 변화시킬 때, P에서 보강 간섭이 일어나는 경우만을 있는 대로 고른 것은?

① a	② c	③ a, b	④ b, c	⑤ a, b, c

※ 확인사항

문제지와 답안지의 해당란을 정확히 기입(표기)했는지 확인하시오.