◦ 먼저 수험생이 선택한 과목의 문제지인지 확인하시오.

◦ 반드시 자신이 선택한 과목의 문제지를 풀어야 합니다.

◦ 문제지에 성명과 수험 번호를 정확히 기입하시오.

◦ 답안지에 수험 번호, 선택 과목, 답을 표기할 때에는 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.

2006학년도 4월 고3 전국연합학력평가 문제지

과학탐구 영역 (물리Ⅱ)

제 4 교시

성명			수험번호						3

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과학탐구 영역 (물리Ⅱ)

물 리Ⅱ

과학탐구 영역 (물리Ⅱ)

물 리Ⅱ

그래프는 물체에 작용하는 두 힘의 크기와 방향을 나타낸 것이다.

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2권 중 2권

물리Ⅱ

[eqn: F _{`1} `], [eqn: F` _{2}]의 합력의 크기는?

① 3 [eqn: rmN]	② 4 [eqn: rmN]	③ 5 [eqn: rmN]

④ 7 [eqn: rmN]	⑤ 9 [eqn: rmN]

그림의 (가), (나), (다)는 세 자동차가 각각 [eqn: t`]= 0, 1, 2초 일 때 P 점에서 출발하여 Q 점에 도착할 때까지의 경로이고, 각 경로 위의 점은 자동차의 위치를 1초마다 나타낸 것이다.

P에서 Q까지 자동차의 운동에 대한 설명으로 옳은 것은? (단, 자동차는 멈춘 적이 없다.) [3점]

① 이동 거리가 가장 큰 경로는 (가)이다.

② 변위가 가장 큰 경로는 (다)이다.

③ Q에 가장 먼저 도착한 경로는 (가)이다.

④ 속도가 일정한 경로는 (나)이다.

⑤ 평균 속력이 가장 큰 경로는 (나)이다.

그림은 자동차를 타고 직선상의 세 지점 A, B, C를 지나가면서 자동차 옆 창문 밖의 빗방울 경로와 연직선이 이루는 각도를 나타낸 것이다.

이 자동차의 운동에 대한 설명으로 옳은 것을 <보기>에서 모두 고르면? (단, 빗방울의 속력은 일정하고, 바람의 영향은 무시한다.)

[3점]

		보 기
ㄱ. 속도가 감소할수록 θ 는 커진다. ㄴ. A, B, C 중 순간 속도가 가장 큰 지점은 B이다. ㄷ. A부터 C까지의 평균 가속도의 크기는 0이다.

① ㄱ	② ㄴ	③ ㄷ

④ ㄱ, ㄴ	⑤ ㄴ, ㄷ

그래프는 직선 도로에서 운동하고 있는 자동차의 시간에 따른 속도를 나타낸 것이다.

이 자동차의 운동과 작용한 힘에 대한 설명으로 옳은 것을 <보기>에서 모두 고르면?

		보 기
ㄱ. 0～1초 동안 이동 거리는 1[eqn: rmm]보다 작다. ㄴ. 1～2초 동안 평균 속도는 2.5[eqn: rmm/s]보다 크다. ㄷ. 2～3초 동안 작용한 힘의 크기는 점점 감소한다.

① ㄱ	② ㄴ	③ ㄷ

④ ㄱ, ㄴ	⑤ ㄴ, ㄷ

그림과 같이 질량이 [eqn: m],  [eqn: 2m]인 물체 A, B를 지면에서 연직 위로 각각 [eqn: 2v], [eqn: v]의 속력으로 던져 올렸다.

두 물체가 던져진 직후부터 최고점에 도달할 때까지 A의 물리량이 B보다 작은 것은? (단, 공기 저항은 무시한다.)

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① 가속도	② 작용한 힘의 크기

③ 최고점의 높이	④ 최고점 도달 시간

⑤ 최고점에서 역학적 에너지

그림은 질량이 같은 물체 A, B, C가 지면으로부터 각각 [eqn: 9h], [eqn: 4h], [eqn: h]인 곳에 정지해 있는 모습을 나타낸 것이다.

A, B, C가 자유낙하하여 지면에 도달할 때까지 물체의 운동에 대한 설명으로 옳은 것을 <보기>에서 모두 고르면? (단, 공기 저항은 무시한다.) [3점]

		보 기
ㄱ. 낙하하는 동안 등가속도 운동한다. ㄴ. 지면에 도달하는 순간 A, B, C의 속력 비는 3 : 2 : 1이다. ㄷ. A, B, C가 지면에 도달하는데 걸린 시간의 비는 9 : 4 : 1이다.

① ㄱ	② ㄴ	③ ㄷ

④ ㄱ, ㄴ	⑤ ㄴ, ㄷ

그림은 비스듬히 던져진 물체에 평행 광선을 위와 옆에서 비추었을 때 생기는 그림자의 위치와 물체의 운동 경로를 0.1초 간격으로 나타낸 것이다.

물체의 운동에 대한 설명으로 옳은 것을 <보기>에서 모두 고르면? (단, 중력 가속도는 10[eqn: rmm/s ^{2}]이고, 공기 저항은 무시한다.) [3점]

		보 기
ㄱ. 최고점에서 속도는 0이다. ㄴ. 수평 방향으로는 등속도 운동을 한다. ㄷ. 지면에 도달하는 순간 속도의 수직 성분의 크기는 2[eqn: rmm/s]이다.

① ㄱ	② ㄴ	③ ㄱ, ㄷ

④ ㄴ, ㄷ	⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ

그림은 질량 [eqn: m]인 물체가 경사각이 45°인 경사면과 충돌한 후, 10[eqn: rmm/s]의 속력으로 지면과 나란하게 튕겨나와 운동하는 경로를 나타낸 것이다.

P에서 Q까지 운동하는 동안 물체의 운동에 대한 설명으로 옳은 것을 <보기>에서 모두 고르면? (단, 중력 가속도는 10[eqn: rmm/s ^{2}]이고, 공기 저항은 무시한다.) [3점]

		보 기
ㄱ. 거리 [eqn: S] 는 20[eqn: rmm]이다. ㄴ. 걸린 시간은 2초이다. ㄷ. 운동량은 계속 변한다.

① ㄱ	② ㄴ	③ ㄷ

④ ㄱ, ㄴ	⑤ ㄴ, ㄷ

다음은 철수, 영희, 민수가 같은 속력으로 과녁의 중심을 겨냥하여 쏜 화살이 박힌 것을 보고 감독이 지도한 내용이다.

(가)               (나)               (다)

감독 : “철수야, 오늘은 바람이 불지 않으니 조금만 오른쪽으로 겨누어 봐. 영희와 민수는 화살을 45°의 각으로 쏠 경우 가장 멀리 날아간다는 사실을 생각해, 그러면 영희는 각도를 조금 낮추고, 민수는 높여야 할 거야.”

철수, 영희, 민수가 맞춘 과녁을 바르게 짝지은 것은? (단, 세 선수가 쏘는 순간 화살이 지면과 이루는 각은 45°미만이다.)

철수      영희      민수

①   (가)      (나)      (다)

②   (나)      (가)      (다)

③   (나)      (다)      (가)

④   (다)      (가)      (나)

⑤   (다)      (나)      (가)

그림은 높이 [eqn: 2 rm m]인 지점에 놓여 있는 물체 A가 마찰이 없는 곡면을 따라 내려와 높이 [eqn: 1 rm m]인 지점에 정지해 있는 B와 충돌한 후, [eqn: x-y] 좌표가 그려진 바닥에 떨어지는 모습을 나타낸 것이다.

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2권 중 2권

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떨어진 지점의 좌표가 각각 A(1, 1), B(2, -2)이다. 이 때 A, B의 질량 비 [eqn: m _{rmA }] : [eqn: m _{rmB}]는? (단, 위에서 내려다보았을 때, 곡면 위를 운동하는 A의 경로는 [eqn: x]축 선상위에 있으며, 공기 저항은 무시한다.) [3점]

① 1 : 2	② 1 : 4	③ 2 : 1

④ 3 : 1	⑤ 4 : 1

그림은 철수가 A 점에서 찬 공이 지면과 충돌하면서 운동하는 경로와 최고점의 높이를 나타낸 것이다.

B 점에서 공과 지면 사이의 반발 계수는? (단, 모든 마찰과 저항은 무시한다.)

① 0.2	② 0.25	③ 0.4

④ 0.5	⑤ 0.8

그림은 마찰이 없는 수평면에서 속력 [eqn: v]로 운동하던 질량 [eqn: m]인 물체가 A 점에서 벽면과 45°로 충돌하여 [eqn: v]로 튕겨나간 후, B 점에서 벽면과 45°로 충돌하여 30°로 튕겨 나가는 것을 수직으로 내려다 본 모습을 나타낸 것이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것은? (단, 물체의 크기와 공기 저항은 무시한다.)

① A 점에서 물체가 받은 충격량은 0이다.

② A 점에서 충돌 전 후에 물체의 운동에너지는 같다.

③ B 점에서 물체와 벽면의 반발계수는 1이다.

④ B 점에서 충돌 후 물체의 속력은 [eqn: v]보다 크다.

⑤ B 점에서 물체가 받는 충격량의 방향은 충돌한 벽면과 나란하다.

그림은 P 점에 놓은 물체 A가 반지름 [eqn: R] 인 매끄러운 곡면을 따라 내려와 정지해 있는 질량이 같은 B와 정면으로 완전 탄성 충돌하는 모습을 나타낸 것이다.

충돌 전 후 A, B의 운동에 대한 설명으로 옳은 것은? (단, 물체의 크기와 공기 저항은 무시한다.) [3점]

① 충돌 직후 B의 속력은 [eqn: sqrt {2gR(1-cos theta) }]이다.

② 충돌 후 B가 올라갈 수 있는 최고 높이는 [eqn: R(1-sin theta )]이다.

③ 충돌 직전 A의 운동량은 충돌 직후 B보다 크다.

④ 충돌 직전 A와 B의 운동 에너지의 합은 충돌 직후보다 크다.

⑤ 충돌 전 후 역학적 에너지는 보존되지 않는다.

그림은 줄에 매달린 물체가 연직면에서 등속 원운동하는 모습을 나타낸 것이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것을 <보기>에서 모두 고르면? (단, 줄의 질량과 공기 저항은 무시한다.)

		보 기
ㄱ. 줄의 장력은 A 점이 B 점보다 작다. ㄴ. 물체의 운동 에너지는 A 점이 B 점보다 작다. ㄷ. A, B 점에서 물체의 역학적 에너지는 같다.

① ㄱ	② ㄷ	③ ㄱ, ㄴ

④ ㄴ, ㄷ	⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ

그림은 수평면에서 자동차가 반지름 [eqn: r]인 원궤도를 따라 등속 원운동하는 모습을 나타낸 것이다.

자동차가 미끄러지지 않고 등속 원운동할 수 있는 최대 속력 ([eqn: v])과 반지름 ([eqn: r])의 관계를 바르게 나타낸 그래프는? (단, 자동차와 수평면 사이의 마찰력은 일정하다.) [3점]

①		②		③
④		⑤

[16 - 17] 그림은 마찰이 없는 직선상에서 질량이 [eqn: boldm]인 동일한 판 A, B를 용수철상수 [eqn: boldk] 인 용수철에 각각 연결하여, 판 A를 [eqn: boldL]만큼 압축시켰다가 놓은 모습을 나타낸 것이다. (가)~(라)의 각 구간 크기는 [eqn: bold{{L}} over {2}}]이다. 다음 물음에 답하시오.

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물리Ⅱ

A가 B와 첫 번째로 충돌하기 직전의 속력은? (단, 공기 저항, 용수철의 질량과 판의 두께는 무시한다.)

① [eqn: sqrt{{k`L^2} overm}]	② [eqn: sqrt{{k`L^2} over2m}]	③ [eqn: sqrt{{k`L^2} over4m}]

④ [eqn: sqrt{{3k`L^2} over2m}]	⑤ [eqn: sqrt{{3k`L^2} over4m}]

판 A, B가 서로 완전 탄성 충돌할 경우, 용수철과 판의 운동에 대한 설명으로 옳은 것을 <보기>에서 모두 고르면? (단, 공기 저항, 용수철의 질량과 판의 두께는 무시한다.) [3점]

		보 기
ㄱ. 첫 번째 충돌 직전 A의 탄성력에 의한 위치에너지는 충돌 직후 B의 운동에너지와 같다. ㄴ. 두 번째 충돌은 (나)영역에서 일어난다. ㄷ. 두 번째 충돌하기 직전에 B는 정지 상태이다.

① ㄱ	② ㄴ	③ ㄷ

④ ㄱ, ㄴ	⑤ ㄴ, ㄷ

그림과 같이 반지름의 비가 1 : 2인 톱니바퀴 A와 B를 체인에 연결하고 손잡이를 돌려 B를 등속 원운동시켰다.

등속 원운동하는 동안, A의 물리량이 B보다 큰 것을 <보기>에서 모두 고르면? (단, A, B의 축은 고정되어 있고, 체인은 미끄러지지 않는다.)

		보 기
ㄱ. 주기 ㄴ. 회전수 ㄷ. 각속도

① ㄱ	② ㄴ	③ ㄷ

④ ㄱ, ㄴ	⑤ ㄴ, ㄷ

그림과 같이 용수철에 연결된 물체를 [eqn: A]만큼 당겼다가 놓았더니 단진동하였다. (가)와 (나)의 용수철 상수는 각각 [eqn: k`,~2`k]이고 물체의 질량은 [eqn: m`,~2`m]이다.

(가)                       (나)

(가), (나)에서 물체의 물리량이 같은 것을 <보기>에서 모두 고르면? (단, 용수철의 질량은 무시한다.) [3점]

		보 기
ㄱ. 주기 ㄴ. 평형점에서의 운동에너지 ㄷ. 역학적에너지

① ㄱ	② ㄴ	③ ㄷ

④ ㄱ, ㄴ	⑤ ㄴ, ㄷ

그림은 천장에 고정되어 있는 길이 [eqn: l]인 줄에 질량이 [eqn: m]인 추가 매달려 [eqn: theta]의 각으로 진동하는 모습을, 표는 (가), (나), (다) 세 경우의 [eqn: m], [eqn: l], [eqn: theta]값을 나타낸 것이다.

구분	(가)	(나)	(다)
[eqn: m]([eqn: ㎏])	1.0	2.0	3.0
[eqn: l](m)	3.0	2.0	1.0
[eqn: theta](°)	0.2	0.4	0.6

단진자의 주기 [eqn: T_{rm(가)}], [eqn: T_{rm(나)}], [eqn: T_{rm(다)}]의 크기를 바르게 비교한 것은? (단, 줄의 질량은 무시하고, [eqn: theta]는 정지 상태일 때의 각이다.)

① [eqn: T_{rm(가)}] = [eqn: T _{rm (다) it}] > [eqn: T_{rm(나)}]      ② [eqn: T_{rm(가)}] > [eqn: T_{rm(나)}] > [eqn: T_{rm(다)}]

③ [eqn: T_{rm(나)}] = [eqn: T_{rm(가)}] > [eqn: T_{rm(다)}]      ④ [eqn: T_{rm(나)}] > [eqn: T_{rm(가)}] > [eqn: T_{rm(다)}]

⑤ [eqn: T_{rm(다)}] > [eqn: T_{rm(가)}] > [eqn: T_{rm(나)}]

※  확인사항

○ 문제지와 답안지의 해당란을 정확히 기입(표기)했는지 확인하시오.