◦ 자신이 선택한 과목의 문제지인지 확인하시오.

물리Ⅰ

물리Ⅰ

2011학년도 6월 고2 전국연합학력평가 문제지

제 4 교시      과학탐구 영역(물리Ⅰ)

성명			수험 번호						2

과학탐구 영역(물리Ⅰ)

물리Ⅰ

━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━

과학탐구 영역(물리Ⅰ)

물리Ⅰ

━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━

◦ 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.

1

16

1. 그림은 수영 선수 A, B, C가 출발선에서 동시에 출발한 후 [eqn: t]초일 때의 모습을 나타낸 것으로 점선은 선수들의 이동 경로이다.

출발한 때부터 [eqn: t]초까지 세 선수의 운동에 대한 옳은 설명만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?

		<보 기>
	ㄱ. 평균 속력은 A가 B보다 작다. ㄴ. 이동 거리는 B가 C보다 크다. ㄷ. 평균 속도의 크기는 B가 C보다 크다.

① ㄱ	② ㄴ	③ ㄷ	④ ㄱ, ㄴ	⑤ ㄴ, ㄷ

2. 그림 (가)는 수평면 위에 놓인 질량 1kg인 물체를 길이 10cm인 용수철에 연결한 후 줄과 도르래를 이용하여 아래로 10N의 힘으로 당겨 용수철의 길이가 14cm로 늘어난 모습을, 그림 (나)는 (가)에서 10N으로 당기는 대신 질량 1kg의 추를 매달아 물체가 운동하는 모습을 나타낸 것이다.

(가)	(나)

(나)에서 용수철의 길이 [eqn: L]은? (단, 중력가속도는 10m/s2이고, 모든 마찰과 줄, 도르래, 용수철의 질량은 무시한다.) [3점]

① 10cm	② 11cm	③ 12cm

④ 14cm	⑤ 16cm

3. 그림 (가), (나)는 클립을 실에 매달아 실의 윗부분을 잡고 곧게 늘어뜨려 실 끝이 바닥에 닿게 한 모습을 나타낸 것이다. (가)는 클립을 40cm의 일정한 간격으로, (나)는 클립을 서로 다른 간격으로 매달았다.

(가)

(나)

실을 놓았을 때 (가)와 (나)에서 클립이 낙하하여 바닥과 차례로 부딪치는 소리의 시간 간격을 옳게 설명한 것은? (단, 클립의 크기와 공기 저항은 무시하며 클립은 바닥에 도달한 후 되튀어 오르지 않는다.)

(가)          (나)

① 짧아진다      일정하다

② 짧아진다      길어진다

③ 일정하다      짧아진다

④ 일정하다      길어진다

⑤ 길어진다      일정하다

4. 그림 (가)는 수평면 위에 수레를 놓고 시간기록계를 작동시킨 후 수레와 연결된 용수철 저울을 수평 방향의 일정한 힘으로 당겨 수레를 운동시키는 모습을 나타낸 것이다. 그림 (나)의 A, B, C는 수레의 질량이 각각 [eqn: m], [eqn: m], 2[eqn: m]인 수레로 실험하여 얻은 종이테이프에 3타점 간격으로 나눈 구간의 길이를 표시한 것이다.

(가)

(나)

A, B, C에서 수레에 작용한 합력의 크기를 각각 [eqn: F _{rm A}], [eqn: F _{rm B}], [eqn: F _{rm C}]라 할 때 [eqn: F _{rm A}] : [eqn: F _{rm B}] : [eqn: F _{rm C}]는?

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

[5 ~ 6] 다음 글을 읽고 물음에 답하시오.

그림은 직선 도로에서 자동차 A가 자동차 B의 뒤를 따라 달리는 모습을, 그래프는 A, B의 속도를 시간에 따라 나타낸 것이다.

2

16

5. A, B의 운동에 대한 옳은 설명만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?

		<보 기>
	ㄱ. 0초부터 5초까지 A가 본 B의 속도의 크기는 5m/s이다. ㄴ. 10초일 때 B의 가속도의 크기는 1[eqn: rm m/s ^{2}]이다. ㄷ. A는 B보다 5초 뒤에 속도가 줄어들기 시작한다.

① ㄱ	② ㄴ	③ ㄱ, ㄷ	④ ㄴ, ㄷ	⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ

6. 15초일 때 A가 B의 2m 뒤에 있다면, 10초일 때 A와 B 사이의 거리는? [3점]

① 27m	② 39.5m	③ 64.5m	④ 89.5m	⑤ 152m

7. 그림은 마찰이 없는 수평면에서 질량 [eqn: m]인 물체가 운동하다가 마찰이 있는 빗면으로 올라가는 모습을 나타낸 것이다. 이 물체는 점 A에서 [eqn: s]만큼 떨어진 점 B를 지난 후 내려오기 시작해 다시 A를 지나간다.

이 물체에 작용하는 힘이 한 일에 대한 옳은 설명만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, 물체의 크기는 무시하고, 중력가속도는 [eqn: g]이다.) [3점]

		<보 기>
	ㄱ. A에서 B로 갈 때 중력이 한 일은 [eqn: mgs]이다. ㄴ. 마찰력이 한 일은 A에서 B로 갈 때와 B에서 A로 갈 때가 서로 같다. ㄷ. B에서 A로 갈 때 빗면과 수직으로 물체에 작용하는 힘이 한 일은 0이다.

① ㄱ	② ㄴ	③ ㄷ	④ ㄱ, ㄴ	⑤ ㄴ, ㄷ

8. 마찰이 없는 수평인 실험대에 놓여 있는 수레 A와 B 사이의 용수철을 압축시키고 실을 연결하였다. 그림은 실을 끊어 두 수레가 분리되는 순간의 모습을 나타낸 것이다.

A, B가 분리된 후 같은 거리 [eqn: L]만큼 떨어져 있는 수레 멈춤대까지 도달하는 데 걸린 시간이 A는 [eqn: t], B는 2[eqn: t]였다. A, B의 질량을 각각 [eqn: m _{rm A}], [eqn: m _{rm B}]라고 할 때 [eqn: m _{rm A}] : [eqn: m _{rm B}]는? (단, 용수철의 질량은 무시한다.)

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

9. 그림은 수평면 위에서 질량이 각각 3[eqn: m], 2[eqn: m], [eqn: m]인 세 물체 A, B, C가 서로 미끄러짐 없이 일정한 속도로 운동하고 있는 모습을 나타낸 것이다. 힘 [eqn: F] 는 A에 수평 방향으로 작용하고 있다.

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

		<보 기>
	ㄱ. B에 작용하는 합력은 0이다. ㄴ. A가 C에 작용하는 마찰력의 방향은 운동 방향과 반대이다. ㄷ. 수평면과 C 사이의 운동 마찰 계수는 [eqn: {F} over {6mg}]이다.

① ㄱ	② ㄴ	③ ㄱ, ㄷ	④ ㄴ, ㄷ	⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ

10. 그림은 얼음판 위에 있는 어른이 땅 위에 있는 아이와 마주보고 서서 줄을 잡고 있는 모습을 나타낸 것이다. 아이가 60N의 힘으로 줄을 당겼더니 어른은 끌려오고 아이는 그 자리에 정지해 있었다.

이에 대해 옳게 말한 학생만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, 줄의 질량은 무시하고, 어른과 아이가 서 있는 면은 수평이다.)

		<보 기>
	철수 : 아이가 줄을 당길 때 줄이 어른에게는 힘을 작용하지만 아이에게는 작용하지 않아. 영희 : 최대 정지 마찰력의 크기는 땅과 아이 사이가 얼음판과 어른 사이보다 커. 민수 : 어른이 60N의 힘으로 줄을 당기면 아이가 끌려올 거야.

① 철수	② 영희	③ 민수

④ 철수, 민수	⑤ 영희, 민수

11. 그림은 질량이 같은 공 A, B를 1m 높이에서 떨어뜨려 공이 바닥에 충돌한 후 최고 높이까지 올라간 모습을 나타낸 것이다. A는 1m, B는 0.5m 높이까지 올라갔다.

15

16

이에 대한 설명으로 옳은 것은? (단, 공기 저항은 무시한다.)

① 바닥에 충돌 직후 공의 속력은 A와 B가 같다.

② 바닥에 충돌 직전 공의 운동량의 크기는 A가 B보다 크다.

③ 충돌 과정에서 공이 받은 충격량의 크기는 A가 B보다 크다.

④ 충돌 후 공이 최고 높이까지 올라가는 데 걸린 시간은 A가 B보다 짧다.

⑤ 바닥이 A로부터 받은 충격량의 크기는 B로부터 받은 충격량의 크기보다 작다.

12. 그림은 물로켓 A에 물을 넣은 후 연직 위로 발사하는 모습을, 그래프는 A가 발사된 후 연직 위로 올라갔다 제자리에 떨어질 때까지의 속도를 시간에 따라 나타낸 것이다.

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

		<보 기>
	ㄱ. [eqn: t _{1}]일 때 A의 운동 방향이 바뀐다. ㄴ. [eqn: t _{2}]일 때 A는 최고 높이에 도달한다. ㄷ. A가 받은 충격량의 크기는 0부터 [eqn: t _{1}]까지가 [eqn: t _{2}]부터 [eqn: t _{3}]까지보다 크다.

① ㄱ	② ㄴ	③ ㄱ, ㄷ	④ ㄴ, ㄷ	⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ

13. 그림은 수평면에 정지해 있는 물체에 수평 방향으로 작용한 힘을 이동 거리에 따라 나타낸 것이다.

7m 이동하는 동안 물체에 작용한 힘이 한 일은?

① 13J	② 14J	③ 15J	④ 16J	⑤ 20J

14. 그림은 철수가 얼음판에 정지해 있던 질량 [eqn: m]인 퍽을 스틱으로 치려는 순간의 모습을 나타낸 것이다. 그래프는 슛할 때와 패스할 때 퍽에 작용하는 힘을 시간에 따라 나타낸 것이다. 힘은 수평 방향으로 작용하였으며, 그래프 아래의 면적은 슛할 때가 패스할 때의 2배이다.

이에 대한 옳은 설명만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, 퍽과 얼음판 사이의 마찰은 무시한다.) [3점]

		<보 기>
	ㄱ. 퍽에 작용한 충격량은 슛할 때가 패스할 때의 2배이다. ㄴ. 퍽에 작용한 평균 힘의 크기는 슛할 때가 패스할 때의 4배이다. ㄷ. 스틱으로 퍽을 친 후 퍽의 속력은 슛할 때가 패스할 때의 4배이다.

① ㄴ	② ㄷ	③ ㄱ, ㄴ	④ ㄱ, ㄷ	⑤ ㄴ, ㄷ

15. 그림은 동일 제품의 실험용 인형을 태운 같은 질량의 자동차 A, B가 같은 속도로 벽에 충돌한 후 정지한 모습을 나타낸 것이다. A는 거의 부서지지 않은 반면, B는 자동차의 앞부분이 심하게 찌그러졌으며, A의 실험용 인형이 B의 것보다 더 많이 부서졌다. 충돌하여 정지할 때까지 걸린 시간은 A가 B보다 짧았다.

이에 대해 옳게 말한 학생만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?

		<보 기>
	철수 : 인형이 부서진 정도로 보아 A의 인형이 더 큰 힘을 받았어. 영희 : 자동차에 작용한 평균 힘의 크기는 B가 A보다 커. 민수 : 두 자동차가 받은 충격량은 같아.

① 철수	② 영희	③ 민수

④ 철수, 민수	⑤ 영희, 민수

16. 그림 (가), (나), (다)는 마찰이 없는 수평면에서 질량이 각각 [eqn: m], [eqn: m], 2[eqn: m]이고 속도가 [eqn: v], 2[eqn: v], [eqn: v]인 세 물체 A, B, C가 질량 [eqn: m]인 정지한 물체를 향해 운동하는 모습을 나타낸 것으로, 충돌 후 각각 한 덩어리가 되어 운동한다.

16

16

(가)	(나)	(다)

이에 대한 옳은 설명만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?

[3점]

		<보 기>
	ㄱ. (가)에서 두 물체의 운동량의 합은 충돌 전과 후가 같다. ㄴ. 충돌 후 속도의 크기는 C가 A의 2배이다. ㄷ. 충돌 후 속도의 크기는 B와 C가 같다.

① ㄱ	② ㄷ	③ ㄱ, ㄴ	④ ㄱ, ㄷ	⑤ ㄴ, ㄷ

17. 그림은 철수가 질량 20kg의 역기를 연직으로 0.5m만큼 천천히 들어 올렸다가 다시 원래 위치까지 천천히 내리는 운동을 하는 모습을 나타낸 것이다.

역기에 한 일에 대한 옳은 설명만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, 중력가속도는 10m/s2이다.)

		<보 기>
	ㄱ. 들어 올리는 동안 철수가 한 일은 100J이다. ㄴ. 내리는 동안 중력이 한 일은 100J이다. ㄷ. 내리는 동안 철수가 한 일은 0J이다.

① ㄱ	② ㄴ	③ ㄱ, ㄴ	④ ㄴ, ㄷ	⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ

18. 그림은 수평면 위에 정지해 있는 질량 5kg인 물체에 연결된 줄을 전동기가 수평 방향으로 당기는 모습을, 그래프는 전동기가 줄을 당기는 힘을 시간에 따라 나타낸 것이다.

0초부터  2초까지 전동기가 한 일은? (단, 모든 마찰과 줄의 질량은 무시한다.) [3점]

① 10J	② 20J	③ 30J	④ 40J	⑤ 50J

19. 그림 (가), (나)는 전동기가 도르래를 이용하여 물체를 끌어당기는 모습을 나타낸 것이다. (가)에는 질량 2[eqn: m]인 물체 A가, (나)에는 질량 2[eqn: m]인 물체 B와 질량 [eqn: m]인 물체 C가 줄에 연결되어 있다. A와 B의 속력은 그래프와 같이 시간에 따라 동일하게 변한다.

(가) (나)

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, 모든 마찰은 무시하며, 도르래와 줄의 질량은 무시한다.)

[3점]

		<보 기>
	ㄱ. (가)에서 줄이 A를 당기는 힘의 크기는 0부터 [eqn: t]까지가 [eqn: t]부터 2[eqn: t]까지보다 작다. ㄴ. [eqn: t] 부터 2[eqn: t]까지 전동기가 줄을 당기는 힘의 크기는 (가)가 (나)의 2배이다. ㄷ. [eqn: t] 부터 2[eqn: t]까지 전동기의 일률은 (가)가 (나)의 2배이다.

① ㄱ	② ㄴ	③ ㄷ	④ ㄱ, ㄴ	⑤ ㄴ, ㄷ

20. 그림 (가)는 질량 1kg인 물체 A가 마찰이 없는 수평면에서 속도 2m/s로 운동하다 마찰이 있는 수평면에서 1m만큼 이동하여 멈춘 모습을, 그림 (나)는 (가)에서 질량과 속도는 같고 재질만 다른 물체 B로 바꿨을 때 3m만큼 이동하여 멈춘 모습을 나타낸 것이다. 그림 (다)는 같은 수평면에서 A, B가 접촉한 상태로 마찰이 있는 면에서 함께 운동하는 모습을 나타낸 것이다.

(가)	(나)
(다)

(다)에서 A의 가속도의 크기는? (단, 물체의 크기는 무시한다.)

[3점]

① 1[eqn: rm m/s ^{2}]	② [eqn: {4} over {3}][eqn: rm m/s ^{2}]	③ 2[eqn: rm m/s ^{2}]	④ [eqn: {8} over {3}][eqn: rm m/s ^{2}]	⑤ 3[eqn: rm m/s ^{2}]

※ 확인 사항

◦ 답안지의 해당란에 필요한 내용을 정확히 기입(표기)했는지 확인하시오.