◦ 자신이 선택한 과목의 문제지인지 확인하시오.

2005학년도 3월 고3 전국연합학력평가 문제지

제 4 교시    과학탐구영역(물리Ⅱ)

성명			수험번호						3

과학탐구영역

물 리Ⅱ

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과학탐구영역

물 리Ⅱ

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◦ 문제지에 성명과 수험 번호를 정확히 써 넣으시오.

◦ 답안지에 성명과 수험 번호를 써 넣고, 또 수험 번호, 선택 과목과 답을 정확히 표시하시오.

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

1. 그림은 개미가 플라스틱자 위에서 오른쪽으로 움직인 경로를 점선으로 나타낸 것이다. 그리고 각 점은 매 초마다 개미의 위치를 나타낸다.

개미의 운동에 대한 설명으로 옳은 것은? (단, 개미는 멈춘 적이 없다.)

① 이동 거리가 가장 큰 구간은 E 이다.

② 시간이 가장 많이 걸린 구간은 E 이다.

③ 평균 속력이 같은 구간은 B, D 이다.

④ 속도가 일정한 구간은 B, C, E 이다.

⑤ 가속도 운동을 한 구간은 A, C 뿐이다.

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2.  지면에서 비스듬히 던진 물체가 그림과 같이 포물선 운동하고 있다. B 점이 포물선의 최고점일 때 A, B, C 점에서 물체의 가속도를 화살표로 바르게 나타낸 것은? (단, 화살표의 길이와 방향은 가속도의 크기와 방향을 나타내며,  은 가속도가 0인 것을 의미한다. 또한, 공기 저항은 무시한다.)

A    B    C                  A    B    C

①	②

③	④

⑤

3. 그림과 같이 12  m/s의 속력으로 동쪽으로 운동하던 기차가 곡선 레일을 따라 회전하여 4 초 후 남쪽으로 16 m/s의 속력으로 운동하였다.

4 초 동안 기차의 평균 가속도의 크기는 얼마인가?

① 2 m/s2	② 4 m/s2	③ 5 m/s2

④ 10 m/s2	⑤ 20 m/s2

4. 그림은 바람이 수평 방향으로 일정하게 부는 날, 철수와 영희가 깃발을 들고 오른쪽으로 각각 일정한 속력으로 움직이는 모습을 나타낸 것이다.

철수의 깃발은 왼쪽으로 날리고 영희의 깃발은 날리지 않을 때, 바람에 대한 옳은 설명을 <보기>에서 모두 고른 것은?

		〈 보 기 〉
	ㄱ. 바람의 속력은 영희의 속력과 같다. ㄴ. 바람의 속력은 철수의 속력보다 빠르다. ㄷ. 바람은 오른쪽에서 왼쪽으로 불고 있다.

① ㄱ	② ㄴ	③ ㄷ	④ ㄱ, ㄴ	⑤ ㄴ, ㄷ

5. 그림과 같이 수평면에 질량이 1 kg인 역학용 수레 A와 2 kg인 역학용 수레 B가 2 m 떨어져 정지해 있다. 두 수레에 2 N의 힘을 1 초 동안 서로 반대 방향으로 작용하여 운동시켰더니 잠시 후 충돌하여 한 덩어리가 되었다.

충돌 전과 후 두 수레의 운동에 대한 옳은 설명을 <보기>에서 모두 고른 것은? (단, 수레와 수평면 사이의 마찰은 무시한다.) [3점]

		〈 보 기 〉
	ㄱ. 충돌 직전 수레의 속력은 A가 B보다 크다. ㄴ. 충돌 직전 두 수레의 운동 에너지는 서로 같다. ㄷ. 충돌 후 한 덩어리가 된 수레는 왼쪽으로 운동한다.

① ㄱ	② ㄴ	③ ㄷ	④ ㄱ, ㄴ	⑤ ㄴ, ㄷ

6. 그림 (가)와 같이 수평면 위에서 용수철 상수가 [eqn: k]이고 길이가 [eqn: L]인 용수철의 오른쪽에 질량이 [eqn: M] 인 물체를 놓고 [eqn: x]만큼 압축시켰다. 압축시킨 손을 가만히 놓았더니 용수철이 물체를 밀어 그림 (나)와 같이 물체가 용수철에서 분리되어 튕겨 나갔다.

손을 놓은 후 물체가 분리될 때까지 용수철로부터 받은 충격량을 증가시키는 방법으로 옳은 설명을 <보기>에서 모두 고른 것은? (단, 모든 마찰은 무시한다.) [3점]

		〈 보 기 〉
	ㄱ. 질량이 [eqn: M] 보다 큰 물체를 사용한다. ㄴ. 용수철 상수가 [eqn: k] 보다 작은 용수철을 사용한다. ㄷ. 압축된 길이를 [eqn: x] 보다 크게 한다.

① ㄴ	② ㄷ	③ ㄱ, ㄴ

④ ㄱ, ㄷ	⑤ ㄴ, ㄷ

7. 그림과 같이 구심력 실험 장치를 이용하여 고무마개를 반지름 [eqn: R] 로 등속 원운동 시키고 있다.

실험 장치에서 추를 1 개 제거하고 회전시켜도 고무마개의 회전 반지름이 [eqn: R] 로 같도록 하기 위한 옳은 방법을 <보기>에서 모두 고른 것은?

[3점]

		〈 보 기 〉
	ㄱ. 고무마개의 각속도를 증가시킨다. ㄴ. 고무마개의 속력을 감소시킨다. ㄷ. 고무마개의 회전 주기를 증가시킨다.

① ㄱ	② ㄴ	③ ㄱ, ㄴ	④ ㄱ, ㄷ	⑤ ㄴ, ㄷ

8. 그림은 철수와 영희가 각각 6 m/s, 3 m/s의 일정한 속력으로 원형 도로를 따라 달리는 모습을 나타낸 것이다.

두 사람이 달리는 동안 영희에 대한 철수의 상대 속도의 크기가 될 수 없는 것은?

① 0	② 3 m/s	③ 5 m/s	④ 6 m/s	⑤ 9 m/s

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9. 그림 (가)와 같은 물결파 실험 장치를 이용하여 나무 막대를 위아래로 흔들어 그림 (나)와 같은 파동을 만들었다.

(가)                          (나)

그림 (다)와 같은 파동을 만들기 위한 방법으로 옳은 것은?

(다)

① 물을 더 많이 넣어 수심을 더 깊게 한다.

② 나무 막대로 수면을 흔드는 주기를 더 짧게 한다.

③ 질량은 같으나 더 가느다란 쇠막대를 사용한다.

④ 질량이 더 큰 나무 막대를 사용한다.

⑤ 수면을 흔드는 나무 막대의 진폭을 더 크게 한다.

10. 그림과 같이 마찰이 없는 수평면에서 질량이 같은 두 물체 A, B를 벽을 향해 동시에 밀었더니 벽에 수직으로 충돌한 뒤 튕겨 나왔다. 그래프는 두 물체의 변위를 시간에 따라 나타낸 것이다.

물체 A, B의 운동을 비교한 설명으로 옳은 것을 <보기>에서 모두 고른 것은? [3점]

		〈 보 기 〉
	ㄱ. A가 먼저 벽에 충돌하였다. ㄴ. 충돌 후의 속력은 B가 더 빠르다. ㄷ. 충돌할 때 손실된 역학적 에너지는 A가 더 크다.

① ㄱ	② ㄴ	③ ㄷ	④ ㄱ, ㄷ	⑤ ㄴ, ㄷ

11. 호수에서 일정한 속도로 운동하는 배 위의 O점에 있던 철수가 연직 위로 힘껏 뛰어 올랐다. 철수가 위로 올라갔다가 떨어지는 모습을 호수 밖에 서있던 영희가 보았다.

영희가 본 철수의 운동에 대한 옳은 설명을 <보기>에서 모두 고른 것은? (단, 공기의 저항은 무시한다.) [3점]

		〈 보 기 〉
	ㄱ. 철수는 O 점에 떨어진다. ㄴ. 철수는 포물선 운동을 한다. ㄷ. 철수는 가속도가 일정한 운동을 한다.

① ㄱ	② ㄱ, ㄴ	③ ㄱ, ㄷ

④ ㄴ, ㄷ	⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ

12. 철수는 전기 저항이 1 Ω인 꼬마전구 4 개를 여러 가지 방법으로 연결해 보았다. 이 연결 중 전체 합성 저항의 크기가 가장 작은 것은?

①	②	③

④	⑤

13. 바닥으로부터 천장까지의 높이를 알고 있는 교실에 책상이 놓여있다. 이 책상의 높이를 초시계와 동전만을 사용하여 구할 수 있는 옳은 방법을 <보기>에서 모두 고른 것은? (단, 동전의 크기와 공기 저항은 무시하며 중력가속도는 알고 있다고 가정한다.) [3점]

		〈 보 기 〉
	ㄱ. 책상 면과 같은 높이에서 동전을 자유 낙하시키고 바닥에 도달할 때까지 걸리는 시간을 측정한다. ㄴ. 책상 끝 부분에서 동전을 수평으로 발사시키고 바닥에 도달할 때까지 걸리는 시간을 측정한다. ㄷ. 책상 면과 같은 높이에서 동전을 위로 던져 천장에 닿기 직전까지 올라갔다가 책상 높이까지 되돌아오는 데 걸리는 시간을 측정한다.

① ㄱ    ② ㄴ	③ ㄱ, ㄴ   ④ ㄱ, ㄷ	⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ

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14. 철수는 용수철 저울을 잡아당기는 실험을 하였다.

<실험  과정>

(1) 그림 (가)와 같이 용수철 저울의 한쪽을 벽에 고정시키고 손으로 10 N의 힘으로 잡아당긴다.

(2) 그림 (나)와 같이 용수철 저울의 양쪽을 두 손으로 잡고 각각 10 N의 힘으로 잡아당긴다.

실험 결과에 대한 옳은 해석을 <보기>에서 모두 고른 것은? (단, 용수철 저울의 무게는 무시한다.)

		〈 보 기 〉
	ㄱ. 과정 (1)에서 용수철 저울은 10 N을 가리킨다. ㄴ. 과정 (1)에서 용수철 저울이 손을 당기는 힘은 0이다. ㄷ. 과정 (2)에서 용수철 저울은 20 N을 가리킨다.

① ㄱ	② ㄱ, ㄴ	③ ㄱ, ㄷ

④ ㄴ, ㄷ	⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ

15. 그림과 같이 책상 위에 질량이 각각 m, 2 m인 물체 A와 B 사이에 용수철을 끼우고 압축시켰다가 놓았더니, 서로 반대 방향으로 밀려나간 후 책상에서 운동하다가 바닥에 떨어졌다.

두 물체의 운동에 대한 옳은 설명을 <보기>에서 모두 고른 것은? (단, 모든 마찰과 용수철의 질량은 무시한다.) [3점]

		〈 보 기 〉
	ㄱ. 용수철에서 분리되어 책상 위에서 운동하는 동안 운동량의 크기는 서로 같다. ㄴ. 책상에서 벗어나 바닥에 도달할 때까지 수평 방향으로 이동한 거리의 비 SA : SB 는 2 : 1 이다. ㄷ. 바닥에 도달하는 순간 역학적 에너지는 서로 같다.

① ㄱ	② ㄱ, ㄴ	③ ㄱ, ㄷ

④ ㄴ, ㄷ	⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ

16. 지면에서 질량이 같은 세 물체 A, B, C 를 발사하였더니 그림과 같이 최고점의 높이는 같고 수평 도달 거리는 1 : 2 : 3 인 포물선 운동을 하였다.

세 물체 A, B, C의 운동에 대한 설명으로 옳지 않은 것은? (단, 공기의 저항은 무시한다.) [3점]

① 발사 순간 연직 방향 속도 성분은 모두 같다.

② 발사 순간 수평 방향 속도 성분의 비는 1 : 2 : 3 이다.

③ 발사 순간 운동 에너지의 비는 1 : 4 : 9 이다.

④ 최고점에서 운동 에너지의 비는 1 : 4 : 9 이다.

⑤ 운동하는 동안 각 물체에 작용하는 합력(알짜힘)은 모두 같다.

17. 마찰이 없는 수평면에 질량이 2 kg인 물체가 놓여있다. 이 물체에 그림의 화살표와 같은 세 힘이 동시에 작용하였다. 힘이 작용하는 동안 물체의 가속도의 크기는 얼마인가? (단, 세 힘의 방향은 모두 수평면과 나란하고 한 눈금의 크기는 1 N이다.)

① 0.5 m/s2	② 1 m/s2	③ 1.5 m/s2

④ 2 m/s2	⑤ 2.5 m/s2

18.  흐르지 않는 물에서 최고 속력이 5 m/s인 배가 있다. 그림과 같이 폭이 100 m이고 유속이 3 m/s 인 강에서 이 배가 최고 속력으로 운행한다.

배가 뱃머리의 방향을 강둑에 대하여 30°로 유지하면서 운행할 때, 이 배가 출발점에서 건너편 강둑에 도달하는 데 걸리는 시간에 대한 옳은 설명을 <보기>에서 모두 고른 것은? [3점]

		〈 보 기 〉
	ㄱ. 도달하는 데 걸리는 시간은 50초이다. ㄴ. 유속이 더 빠르면 도달하는데 걸리는 시간이 더 길어진다. ㄷ. 뱃머리의 방향을 강둑에 대하여 60°로 유지하면서 운행하면 도달하는 데 걸리는 시간이 더 짧아진다.

① ㄱ	② ㄴ	③ ㄷ	④ ㄱ, ㄴ	⑤ ㄴ, ㄷ

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19.   그림은 도로 위를 일정한 속력으로 천천히 이동하고 있는 마차를 철수가 관찰하는 모습이다. 이 때 철수는 뒷바퀴가 10초 동안 10 회전하는 것을 관찰하였다.

마차에 대한 옳은 설명을 <보기>에서 모두 고른 것은? (단, 마차 바퀴는 도로 위에서 미끄러지지 않으며, 앞바퀴와 뒷바퀴의 둘레는 각각 2 m, 3 m이다.)

		〈 보 기 〉
	ㄱ. 두 바퀴의 각속도는 같다. ㄴ. 10초 동안 마차가 이동한 거리는 30 m이다. ㄷ. 10초 동안 앞바퀴는 20 회전한다.

① ㄱ	② ㄴ	③ ㄱ, ㄴ	④ ㄱ, ㄷ	⑤ ㄴ, ㄷ

20. 그림과 같이 수평면에서 자동차 A, B 가 반지름이 각각 [eqn: r], 2[eqn: r]인 등속 원운동을 하고 있다.

두 자동차가 미끄러지지 않고 회전할 수 있는 최대 속력과 이 속력으로 한 바퀴 회전하는데 걸리는 시간을 바르게 비교한 것은? (단, 두 자동차의 바퀴와 수평면 사이의 정지 마찰 계수는 같다.) [3점]

최대 속력             한 바퀴 회전하는 데 걸리는 시간

① A 가 더 빠르다.                  A 가 더 길다.

② A 가 더 빠르다.                  B 가 더 길다.

③ B 가 더 빠르다.                  A 가 더 길다.

④ B 가 더 빠르다.                  B 가 더 길다.

⑤ B 가 더 빠르다.                  A 와 B 가 같다.

※ 확인 사항

○ 문제지와 답안지의 해당란을 정확히 기입(표기)했는지 확인하시오.