◦  자신이 선택한 과목의 문제지인지 확인하시오.

2010학년도 9월 고2 전국연합학력평가 문제지

과학탐구 영역 (물리Ⅰ)

성명			수험 번호						2

◦  문제지의 해당란에 성명과 수험 번호를 정확히 쓰시오.

◦  답안지의 해당란에 성명과 수험 번호를 쓰고, 또 수험 번호와 답을 정확히 표시하시오.

◦  선택한 과목 순서대로 문제를 풀고, 답을 표시하시오.

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

제 4 교시

고 2	과학탐구 영역 (물리Ⅰ)

	과학탐구 영역 (물리Ⅰ)	고 2

16

1. 그림과 같이 경사각이 일정한 경사면에서 미끄러져 내려오는 물체가 구간 Ⅰ, Ⅱ를 지난 후 수평면 상의 구간 Ⅲ을 통과하였다.

각 구간의 거리가 같을 때, 물체의 운동에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, 모든 마찰은 무시한다.)

		<보 기>
	ㄱ. 구간 Ⅰ에서 속력은 일정하다. ㄴ. 구간을 통과하는 데 걸린 시간은 구간 Ⅰ에서가 구간 Ⅲ에서보다 길다. ㄷ. 구간 Ⅱ에서 평균속력이 가장 크다.

① ㄱ      ② ㄴ      ③ ㄷ      ④ ㄱ, ㄴ      ⑤ ㄴ, ㄷ

2. 그림과 같이 물체 A와 B를 실 a, b로 연결하고 도르래에 걸친 후, 실의 한쪽 끝을 [eqn: F] 의 힘으로 잡아당겼더니 두 물체가 정지해 있었다.

실을 당기는 힘을 [eqn: 2F] 로 하였을 때, 이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, 중력 가속도의 크기는 [eqn: g]이고, 실의 질량, 도르래의 마찰, 공기 저항은 무시한다.) [3점]

		<보 기>
	ㄱ. B의 가속도의 크기는 [eqn: g]이다. ㄴ. a가 B를 당기는 힘의 크기와 b가 B를 당기는 힘의 크기는 같다. ㄷ. a가 A를 당기는 힘의 크기는 A에 작용하는 중력 크기의 2 배이다.

① ㄱ     ② ㄴ     ③ ㄱ, ㄷ     ④ ㄴ, ㄷ      ⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ

3. 그림 (가)는 운동하는 엘리베이터 A와 B의 모습을, (나)는    2 m/s의 일정한 속력으로 상승하는 A에 대한 B의 위치 [eqn: d]를 시간에 따라 나타낸 것이다.

1

(가)                          (나)

지면에 대한 B의 운동에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, 위쪽방향을 (+)로 한다.) [3점]

		<보 기>
	ㄱ. 0 초일 때부터 5 초일 때까지 위쪽으로 운동한다. ㄴ. 5 초일 때부터 9 초일 때까지 이동거리는 8 m 이다. ㄷ. 9 초일 때부터 14 초일 때까지 속력은 2 m/s 로 일정하다.

① ㄱ      ② ㄴ      ③ ㄷ      ④ ㄱ, ㄴ      ⑤ ㄴ, ㄷ

4. 그림은 수평면 위에서 정지해 있던 질량 1 kg인 수레에 수평방향으로 크기가 [eqn: F _{1}], [eqn: F _{2}]인 두 힘이 서로 반대방향으로 작용하고 있는 것을 나타낸 것이고,  표는 [eqn: F _{1}], [eqn: F _{2}]를 2초 간격으로 나타낸 것이다.

	0초～2초	2초～4초	4초～6초
[eqn: F _{1}]	2 N	1.5 N	1 N
[eqn: F _{2}]	1 N	1.5 N	2 N

수레의 속도를 시간에 따라 나타낸 그래프로 옳은 것은? (단, [eqn: F _{1}]이 작용하는 방향을 (+)로 하며 모든 마찰은 무시한다.)

①                            ②

③                            ④

⑤

5. 그림은 수평면 위에 플라스틱 관을 연직으로 세우고 질량 [eqn: m], [eqn: 2m]인 자석 A와 B를 같은 극이 마주보도록 관 속에 넣었을 때, 두 자석이 정지해 있는 모습을 나타낸 것이다.

2

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, 중력 가속도의 크기는 [eqn: g]이다.) [3점]

		<보 기>
	ㄱ. B에 작용하는 합력의 크기는 [eqn: 2mg]이다. ㄴ. 수평면이 A를 미는 힘의 크기는 B가 A를 미는 힘의 크기보다 크다. ㄷ. 지구가 A를 당기는 힘과 수평면이 A를 미는 힘은 작용과 반작용의 관계이다.

① ㄴ     ② ㄷ     ③ ㄱ, ㄴ     ④ ㄱ, ㄷ     ⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ

6. 그림은 수평 도로에서 오른쪽으로 운동하는 버스의 바닥에 놓인 물통 속의 물이 왼쪽으로 쏠려 기울어진 수면의 경사각이 일정하게 유지되는 모습을 나타낸 것이다. 버스에서 물통은 미끄러지지 않는다.

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

		<보 기>
	ㄱ. 버스의 속력은 일정하다. ㄴ. 물통의 중심 위에서 가만히 놓은 물체는 물통의 중심 왼쪽 지점에 떨어진다. ㄷ. 물통의 바닥에 작용하는 마찰력의 방향은 버스의 운동 방향과 같다.

① ㄱ     ② ㄴ     ③ ㄷ     ④ ㄴ, ㄷ     ⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ

7. 그림 (가)는 물체를 용수철에 매달았을 때 용수철이 10 cm 늘어나 정지해 있는 모습을 나타낸 것이다. 그림 (나)는 (가)에서와 동일한 용수철과 물체를 사용하여 수평면 위에서 수평면과 나란하게 용수철을 잡아당기는 모습으로, [eqn: x]만큼 늘어났을 때 물체가 움직이기 시작하였다.

(가)                      (나)

물체와 수평면 사이의 정지마찰계수가 0.8 이라면, 용수철이 늘어난 길이 [eqn: x]는? (단, 용수철의 질량은 무시한다.) [3점]

① 1 cm     ② 2 cm     ③ 4 cm     ④ 6 cm     ⑤ 8 cm

8. 그림 (가)는 용수철이 연결된 질량 [eqn: m]인 수레가 [eqn: v]의 속력으로 벽면을 향해 운동하는 모습으로, 벽면에 충돌 후 [eqn: v]의 속력으로 튕겨져 나온다. 그림 (나)는 충돌과정에서 수레가 용수철로부터 받은 힘의 크기를 시간에 따라 나타낸 것이다.

(가)                         (나)

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

		<보 기>
	ㄱ. 수레가 용수철로부터 받은 충격량의 크기는 [eqn: 2F``t]이다. ㄴ. 용수철이 최대로 압축되는 시간은 [eqn: t]이다. ㄷ. (나)에서 빗금 친 부분의 면적은 [eqn: 2mv]이다.

① ㄱ      ② ㄴ      ③ ㄷ      ④ ㄱ, ㄴ      ⑤ ㄴ, ㄷ

9. 그림과 같이 마찰이 없는 수평면 위에서 질량 [eqn: m], [eqn: 4m]인 물체 A와 B가 [eqn: v _{rm A it}], [eqn: v _{rm B it}]의 속력으로 각각 직선 운동하다가 정지해 있던 질량 [eqn: 2m]인 물체 C와 충돌한 후 한 덩어리가 되어 운동한다.

충돌 과정에서 C가 받은 충격량의 크기가 같을 때, [eqn: v _{rm A it}] : [eqn: v _{rm B it}]는?

[3점]

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

10. 그림과 같이 지면에 놓인 질량 [eqn: m]인 물체를 도르래와 실을 사용하여 일정한 힘 [eqn: F] 로 [eqn: h] 만큼 끌어올린 순간 물체의 속력이 [eqn: v]이었다.

지면에 놓인 물체를 [eqn: h] 만큼 끌어올리는 동안, 이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, 중력 가속도의 크기는 [eqn: g]이고, 실의 질량, 도르래의 마찰, 공기 저항은 무시한다.) [3점]

		<보 기>
	ㄱ. 중력이 물체에 한 일은 0 이다. ㄴ. 합력이 물체에 한 일은 [eqn: {1} over {2} mv ^{2}]이다. ㄷ. [eqn: F] 가 한 일은 [eqn: mgh]이다.

① ㄱ      ② ㄴ      ③ ㄷ      ④ ㄱ, ㄴ      ⑤ ㄴ, ㄷ

11. 그림 (가)와 같이 용수철의 한쪽 끝은 벽면에, 다른 쪽 끝은 물체 A에 고정한 후 물체 B를 맞대어 용수철을 10 cm 만큼 압축시켰다. 그림 (나)는 (가)의 상태에서 손을 놓은 후 A와 B가 분리된 모습을 나타낸 것이다. 용수철 상수는 200 N/m이고, A와 B의 질량은 1 kg으로 같다.

(가)                         (나)

분리된 후 B의 속력은? (단, 모든 마찰은 무시한다.) [3점]

① 1 m/s    ② 2 m/s    ③ 3 m/s    ④ 4 m/s    ⑤ 5 m/s

12. 그림과 같이 질량이 같은 물체 A와 B를 실로 연결하여 도르래에 걸친 후 B를 손으로 잡고 있다가 놓았더니, B가 마찰이 없는 수평면을 지나 운동마찰계수가 [eqn: mu]인 수평면에서 거리 [eqn: L] 만큼 미끄러진 후 정지하였다.

A가 낙하한 거리 [eqn: h]는? (단, 실의 질량, 도르래의 마찰, 물체의 크기, 공기 저항은 무시한다.) [3점]

①[eqn: ` sqrt { mu } L]            ②[eqn: ` sqrt {2 mu } L]          ③ [eqn: 2 sqrt { mu } L]

④ [eqn: mu `L]               ⑤ [eqn: 2 mu `L]

13. 그림과 같이 동일한 5 개의 전구와 전원장치, 스위치를 사용하여 회로를 구성하였다.

스위치를 닫았을 때 불이 켜지는 전구의 개수는? (단, [eqn: rma sime] 는 도선의 접점이고, 전구 외의 모든 저항은 무시한다.)

① 1 개      ② 2 개      ③ 3 개      ④ 4 개      ⑤ 5 개

14. 전압이 일정한 전원장치, 재질과 길이가 같은 원통형 니크롬선 A와 B를 사용하여 그림 (가)는 직렬로, (나)는 병렬로 연결한 것을 나타낸 것이다. B의 단면적은 A의 4 배이고, (가)와 (나)에서 전원장치의 전압은 같다.

3

(가)                     (나)

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?

		<보 기>
	ㄱ. 저항값은 A가 B의 4 배이다. ㄴ. (가)에서 A의 양단에 걸리는 전압은 B의 양단에 걸리는 전압보다 크다. ㄷ. A에 흐르는 전류의 세기는 (나)에서가 (가)에서보다 크다.

① ㄱ      ② ㄴ      ③ ㄷ      ④ ㄱ, ㄴ      ⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ

15. 그림 (가)는 니크롬선 A 또는 B를 전원장치에 연결한 것을,   (나)는 A와 B에 흐르는 전류의 세기를 전압에 따라 나타낸 것이다.

(가)                        (나)

같은 전압에 A와 B를 직렬로 연결했을 때 회로의 전체 소비전력을 [eqn: P _{1}] , 병렬로 연결했을 때 회로의 전체 소비전력을 [eqn: P _{2}]라 할 때, [eqn: P _{1}] : [eqn: P _{2}]는? (단, 니크롬선 이외의 전력손실은 무시한다.)

① 1 : 3    ② 1 : 9    ③ 3 : 16    ④ 9 : 1    ⑤ 16 : 3

16. 그림은 수평면 위에서 400 W의 일정한 일률로 작동하는 전동기가 질량 100 kg인 물체를 1 m/s의 일정한 속력으로 직선 운동 시키는 것을 나타낸 것이다.

물체와 수평면 사이의 운동마찰계수는? (단, 중력 가속도의 크기는 [eqn: 10`rmm/s ^{2}] 이다.)

① 0.1       ② 0.2       ③ 0.3       ④ 0.4       ⑤ 0.5

17.  그림은 전압이 일정한 전원장치, 전류계, 스위치 [eqn: rm S _{1}]과 [eqn: rm S _{2}], 동일한 저항 5개를 사용하여 회로를 구성한 것을, 표는 스위치 조작에 따라 전류계에 흐르는 전류의 세기를 나타낸 것이다.

4

스위치 조작	전류의 세기
[eqn: rm S _{1}]과 [eqn: rm S _{2}]를 모두 연다.	[eqn: I _{rm 1 it}]
[eqn: rm S _{1}]은 열고 [eqn: rm S _{2}]는 닫는다.	[eqn: I _{rm 2 it}]
[eqn: rm S _{1}]과 [eqn: rm S _{2}]를 모두 닫는다.	[eqn: I _{rm 3 it}]

[eqn: I _{rm 1 it}], [eqn: I _{rm 2 it}], [eqn: I _{rm 3 it}] 를 옳게 비교한 것은?

① [eqn: I _{rm 1 it}] ＞ [eqn: I _{rm 2 it}] ＞ [eqn: I _{rm 3 it}]    ② [eqn: I _{rm 2 it}] ＞ [eqn: I _{rm 1 it}] ＞ [eqn: I _{rm 3 it}]     ③ [eqn: I _{rm 2 it}] ＞ [eqn: I _{rm 3 it}] ＞ [eqn: I _{rm 1 it}]

④ [eqn: I _{rm 3 it}] ＞ [eqn: I _{rm 1 it}] ＞ [eqn: I _{rm 2 it}]    ⑤ [eqn: I _{rm 3 it}] ＞ [eqn: I _{rm 2 it}] ＞[eqn: I _{rm 1 it}]

18. 그림과 같이 종이면을 뚫고 들어가는 방향의 균일한 자기장이 형성된 영역에 저항 [eqn: R]가 연결된 ㄷ자형 도선을 종이면 위에 고정시키고, 질량 2 kg의 금속 막대를 도선 위에 놓은 후 금속 막대를 밀어 속력이 5 m/s가 되었을 때 손을 떼었더니, 잠시 후 정지하였다.

손을 뗀 직후부터 금속 막대가 정지할 때까지, 이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, 모든 마찰은 무시한다.) [3점]

		<보 기>
	ㄱ. 도선에 흐르는 전류의 방향은 [eqn: rm q` it `` -> ``R``` -> rm ```p] 이다. ㄴ. 금속 막대의 가속도의 크기는 작아진다. ㄷ. 저항 [eqn: R] 에서 소모된 전기에너지는 10 J이다.

① ㄱ      ② ㄴ      ③ ㄷ      ④ ㄱ, ㄴ      ⑤ ㄴ, ㄷ

19. 그림과 같이 종이면에 고정된 가늘고 무한히 긴 평행한 두 직선 도선에 같은 세기의 전류가 화살표 방향으로 흐르고 P점은 종이면 상에 있다.

(가)                 (나)                   (다)

그림 (가), (나), (다)의 P지점에서 자기장의 세기를 각각 [eqn: B _{가}], [eqn: B _{나}], [eqn: B _{다}]라고 할 때, [eqn: B _{가}] : [eqn: B _{나}] : [eqn: B _{다}]는? (단, 지구에 의한 자기장은 무시한다.)

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

④ 1 : 4 : 3         ⑤ 2 : 3 : 4

20. 마찰이 없는 수평 레일의 연직 아래에 저항이 연결된 사각형 폐회로를 그림 (가)에서는 회로면이 레일과 수직하게, (나)에서는 평행하게 고정시켰다. 자석을 밀어 손을 놓았더니 자석이 각각 P점을 같은 속력으로 통과한 후 Q점을 지나쳤다. (가)와 (나)에서 P점과 Q점 사이의 거리는 같다.

(가)                             (나)

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?

		<보 기>
	ㄱ. Q점에서 자석의 속력은 (나)에서가 (가)에서보다 크다. ㄴ. (가)에서 폐회로가 자석에 작용하는 힘은 자석의 운동을 방해한다. ㄷ. 폐회로에 흐르는 최대 전류의 세기는 (나)에서가 (가)에서보다 크다.

① ㄱ      ② ㄴ      ③ ㄷ      ④ ㄱ, ㄴ      ⑤ ㄴ, ㄷ

* 확인 사항

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