◦ 먼저 수험생이 선택한 과목의 문제지인지 확인하시오.

과학탐구영역

물 리Ⅰ

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과학탐구영역

물 리Ⅰ

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2006학년도 9월 고2 전국연합학력평가 문제지

제 4 교시    과학탐구영역(물리Ⅰ)

성명			수험번호						2

◦ 문제지에 성명과 수험 번호를 정확히 기입하시오.

◦ 답안지에 수험 번호, 선택 과목, 답을 표기할 때는 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.

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물리Ⅰ

1. 그림은 철수가 맑은 날 야외에서 멀리뛰기를 하는 모습이다. 철수가 A 지점에서 도약하여 B 지점에 착지할 때까지 철수의 그림자는 A 지점과 B 지점을 잇는 직선 위를 일정한 방향으로 움직였다.

A 지점에서 B 지점까지 철수와 철수의 그림자의 운동에 대한 옳은 설명을 <보기>에서 모두 고른 것은?

		< 보 기 >
	ㄱ. 철수와 그림자의 변위는 같다. ㄴ. 평균 속력은 철수가 그림자보다 크다. ㄷ. 평균 속도의 크기는 철수가 그림자보다 크다.

① ㄱ	② ㄱ, ㄴ	③ ㄱ, ㄷ

④ ㄴ, ㄷ	⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ

2. 그래프는 동일한 직선 위에서 운동하는 물체 A, B 의 위치를 시간에 따라 나타낸 것이다.

0 초에서 2 초까지 물체 A, B의 운동에 대한 설명으로 옳은 것은? [3점]

① A 의 속력은 4 m/s 이다.

② A 와 B 는 점점 멀어지고 있다.

③ B 의 속력은 일정하게 증가하였다.

④ A 에 대한 B 의 상대 속도의 크기는 점점 감소한다.

⑤ A 에 대한 B 의 상대 속도의 방향은 A 의 운동 방향과 같다.

3. 그림과 같이 영희가 수평면 위에 놓인 무거운 상자를 수평방향으로 밀었으나 상자는 움직이지 않고 오히려 영희가 뒤로 미끄러졌다.

이에 대한 옳은 설명을 <보기>에서 모두 고른 것은?

		< 보 기 >
	ㄱ. 상자에 작용하는 합력(알짜힘)은 0 이다. ㄴ. 영희가 상자를 미는 힘의 크기는 상자가 영희를 미는 힘의 크기보다 작다. ㄷ. 영희가 상자를 미는 힘의 방향과 영희에게 작용한 마찰력의 방향은 같다.

① ㄱ	② ㄴ	③ ㄱ, ㄴ	④ ㄱ, ㄷ	⑤ ㄴ, ㄷ

4. 그림 (가)는 정지 상태에서 자유 낙하하는 구슬을 0.1 초 간격으로 나타낸 모습이다. 그림 (나)는 그림 (가)의 거리 간격으로 같은 구슬 5 개를 실로 꿴 후 거꾸로 들어 구슬 E 가 바닥에 닿도록 A 를 잡고 있는 모습이다.

A 를 가만히 놓았을 때 구슬들의 운동에 대한 옳은 설명을 <보기>에서 모두 고른 것은? (단, 실의 질량과 공기 저항은 무시하며, 구슬의 크기는 고려하지 않는다.) [3점]

		< 보 기 >
	ㄱ. A 가 바닥에 닿는 데 걸리는 시간은 0.4 초이다. ㄴ. 바닥에 도달하는 순간의 속력은 B 가 D 의 4 배이다. ㄷ. 바닥에 도달할 때까지 낙하한 거리는 A 가 C 의 3 배이다.

① ㄱ	② ㄴ	③ ㄷ	④ ㄱ, ㄴ	⑤ ㄱ, ㄷ

5. 그림과 같이 수평면 위에 정지해 있던 물체에 [eqn: F _{1}] 과 [eqn: F _{2}]  의 힘을 계속 작용하였다.

2 m 를 이동시킨 순간 물체의 운동에너지는? (단, 가로와 세로의 눈금 한 칸의 크기는 1 N 이고, 모든 마찰은 무시한다.)

① 5 J	② 10 J	③ 15 J	④ 20 J	⑤ 40 J

6. 그림은 자동차 충돌안전테스트를 하는 모습이고, 그래프는 자동차가 벽면에 충돌하기 시작하여 정지할 때까지 벽면에 작용한 힘을 시간에 따라 나타낸 것이다. 자동차와 인형의 질량의 합은 1000 kg 이다.

이에 대한 옳은 설명을 <보기>에서 모두 고른 것은? (단, 바닥과의 마찰은 무시한다.) [3점]

		< 보 기 >
	ㄱ. 자동차와 인형이 받은 충격량의 합은 [eqn: rm 2 TIMES 10 ^{4}] Nㆍs 이다. ㄴ. 충돌하는 동안 벽면이 받은 평균 힘은 [eqn: 5 TIMES 10 ^{4}] N 이다. ㄷ. 충돌 전 자동차의 속력은 10 m/s 이다.

① ㄱ	② ㄴ	③ ㄷ	④ ㄱ, ㄴ	⑤ ㄴ, ㄷ

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물리Ⅰ

7. 그림은 라켓으로 테니스공을 반복해서 쳐올리고 있는 장면의 적외선 열화상 사진을 모식적으로 나타낸 것이다. 그림에서 온도가 높은 부분일수록 더 밝게 표현되며, (가)는 처음의 모습이고, (나)는 여러 번 쳐올린 후의 모습이다.

(가)

(나)

공과 라켓의 충돌에 대한 옳은 설명을 <보기>에서 모두 고른 것은? (단, 공기의 저항은 무시한다.)

		< 보 기 >
	ㄱ. 공의 온도가 올라갔다. ㄴ. 충돌 중에 역학적에너지의 일부가 열에너지로 전환되었다. ㄷ. 충돌 순간 라켓이 공에 작용하는 힘의 크기는 공이 라켓에 작용하는 힘의 크기와 같다.

① ㄱ	② ㄴ	③ ㄱ, ㄴ	④ ㄱ, ㄷ	⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ

8. 그림은 마찰이 없는 수평면에 정지해 있던 질량 5 kg 인 물체에 힘이 작용하는 모습이고, 그래프는 이 물체의 가속도를 시간에 따라 나타낸 것이다.

0 초에서 2 초까지 물체에 작용한 힘이 한 평균 일률은?

① 5 W	② 10 W	③ 20 W	④ 30 W	⑤ 40 W

9. 그림과 같이 수평면에서 질량이 각각 3 kg, 2 kg 인 두 물체 A 와 B 사이에 용수철을 넣어 압축시킨 후, 정지 상태에서 동시에 반발되게 하였다. 그래프는 두 물체가 분리된 이후의 속도를 시간에 따라 나타낸 것이다.

두 물체가 분리된 후 두 물체의 운동에 대한 설명으로 옳은 것은? (단, 용수철의 질량은 무시한다.) [3점]

① 가속도의 크기는 A 가 B 보다 더 크다.

② 두 물체의 운동량의 합은 변하지 않는다.

③ 두 물체에 작용하는 마찰력의 크기는 같다.

④ 수평면과의 운동마찰계수는 A 와 B 가 같다.

⑤ 두 물체가 정지할 때까지의 이동거리는 B 가 A 의 1.5 배이다.

10. 그림 (가)는 물체가 수평면에서 용수철 상수가 100 N/m 인 용수철에 고정되어 정지해 있는 모습을 나타낸 것이다. 그림 (나)는 이 물체를 10 N 의 일정한 힘으로 계속 끌고 있는 모습을 나타낸 것이다.

0.1 m 지점을 통과하는 순간 물체의 운동에너지는? (단, 용수철의 질량과 모든 마찰은 무시한다.)

① 0.5 J	② 1 J	③ 1.5 J	④ 2 J	⑤ 4 J

11. 그림과 같이 미끄러운 얼음판 위에 철수와 영희가 서 있다가 잠시 후 공을 서로 던지고 받는 놀이를 하였다. 그래프는 철수와 영희가 서 있을 때부터 두 사람의 운동량을 시간에 따라 각각 나타낸 것이다.

영희가 철수에게 공을 던진 순간은? [3점]

① [eqn: t _{1}]	② [eqn: t _{2}]	③ [eqn: t _{3}]	④ [eqn: t _{4}]	⑤ [eqn: t _{2} ,``t _{4}]

12. 그림 (가)는 용수철에 질량 [eqn: m] 인 물체를 매달아 A 만큼 당긴 것이고, 그림 (나)는 같은 용수철에 질량 [eqn: M] 인 물체를 매달아 A 만큼 압축시킨 것이다. 질량 [eqn: M] 은 [eqn: m] 보다 크다.

두 물체를 놓았을 때, O 에서 운동량 및 에너지에 대한 옳은 설명을 <보기>에서 모두 고른 것은? (단, 용수철의 질량과 모든 마찰은 무시한다.) [3점]

		< 보 기 >
	ㄱ. 운동에너지는 (가)와 (나)의 물체가 같다. ㄴ. 역학적에너지는 (가)와 (나)의 물체가 같다. ㄷ. 운동량의 크기는 (가)와 (나)의 물체가 같다.

① ㄱ	② ㄴ	③ ㄷ	④ ㄱ, ㄴ	⑤ ㄴ, ㄷ

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물리Ⅰ

13. 그림은 전원장치에 조명조절장치와 전구가 연결된 회로이다. 조절기를 돌리면 저항체에서 전류가 흐르는 부분의 길이가 변하여 전구의 밝기가 조절된다.

조절기를 A 에서 B 로 돌릴 경우 전구에 일어나는 현상에 대한 옳은 설명을 <보기>에서 모두 고른 것은? [3점]

		< 보 기 >
	ㄱ. 전구에 흐르는 전류가 세어진다. ㄴ. 전구에 걸리는 전압이 높아진다. ㄷ. 전구가 어두워진다.

① ㄱ	② ㄴ	③ ㄷ	④ ㄱ, ㄴ	⑤ ㄴ, ㄷ

14. 그림은 전원장치에 길이와 단면적이 같은 세 저항체(니크롬선, 철선, 텅스텐선)를 직렬로 연결한 회로이다. 표는 세 물질의 비저항값이다.

물질	비저항(Ωㆍm)
니크롬	[eqn: 1.0 TIMES 10^-6]
철	[eqn: 1.0 TIMES 10 ^{-7}]
텅스텐	[eqn: 5.3 TIMES 10 ^{-8}]

각 저항체에서 발생하는 열량이 많은 순서대로 옳게 나열된 것은?

① 니크롬선 > 철선 > 텅스텐선	② 니크롬선 > 텅스텐선 > 철선

③ 텅스텐선 > 철선 > 니크롬선	④ 텅스텐선 > 니크롬선 > 철선

⑤ 철선 > 텅스텐선 > 니크롬선

15. 그림 (가)는 모형 로켓의 점화 장치 구조와 작동원리를 간략하게 나타낸 것이다. 그림 (나)는 저항값이 다른 니크롬선을 사용하여 세 대의 로켓이 순차적으로 발사되도록 구성한 전기회로이다.

<작동 원리>

1. 니크롬선에 전류가 흐르면 열이 발생한다.

2. 점화온도에 도달하면 화약이 폭발하여 로켓이 발사된다.

(가)                           (나)

스위치 S 를 닫은 후 발사 과정에 대한 옳은 설명을 <보기>에서 모두 고른 것은? (단, 세 로켓의 점화온도는 모두 같다.)

		< 보 기 >
	ㄱ. 니크롬선에 흐르는 전류의 세기는 A 에서 가장 크다. ㄴ. 니크롬선에 걸리는 전압은 A, B, C 모두 9 V 이다. ㄷ. 로켓이 발사되는 순서는 C, B, A 이다.

① ㄱ	② ㄱ, ㄴ	③ ㄱ, ㄷ	④ ㄴ, ㄷ	⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ

16. 그림은 10 V 가 공급되는 전원장치에 저항 [eqn: R _{1}] 과 [eqn: R _{2}] 가 직렬로 연결된 것을 나타낸 것이다. 저항 [eqn: R _{1}] 은 10 Ω 이고, 저항 [eqn: R _{2}] 는 스위치 S 를 연결하는 위치 A, B, C 에 따라 1 Ω, 10 Ω, 100 Ω 으로 저항값이 변한다.

S 를 연결하는 위치에 따라 회로에서 소비되는 전력에 대한 옳은 설명을 <보기>에서 모두 고른 것은? [3점]

		< 보 기 >
	ㄱ. [eqn: R _{1}] 에서 소비되는 전력은 A 에 연결할 때 최대가 된다. ㄴ. [eqn: R _{2}] 에서 소비되는 전력은 B 에 연결할 때 최대가 된다. ㄷ. 회로 전체에서 소비되는 전력이 최대가 되는 것은 C 에 연결할 때이다.

① ㄱ	② ㄴ	③ ㄷ	④ ㄱ, ㄴ	⑤ ㄱ, ㄷ

17. 그림은 어떤 전기 장치와 장치에 붙어있는 안내문이다.

이 장치에 대한 옳은 설명을 <보기>에서 모두 고른 것은?

		< 보 기 >
	ㄱ. 교류 110 V 부터 220 V 까지의 전압에서 사용할 수 있다. ㄴ. 직류를 교류로 바꾸어 준다. ㄷ. 정격출력에 의한 전력은 3.2 W 이다.

① ㄱ	② ㄱ, ㄴ	③ ㄱ, ㄷ	④ ㄴ, ㄷ	⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ

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물리Ⅰ

18. 다음은 전류가 흐르는 직선 도선 주위에 생기는 자기장에 대한 실험보고서이다.

<실험 장치>

그림과 같이 직선도선, 저항체 A, 전원장치, 자침을 설치하고, 저항체 B, C 를 준비하였다. 저항체 A, B, C 의 재질은 같고, 길이와 단면적은 표와 같다.

저항체	길이	단면적
A	L	S
B	L	2S
C	2L	S

<실험 과정>

Ⅰ. 스위치를 닫은 후 직선도선 아래 놓인 자침의 N 극이 가리키는 방향과 회전각을 관찰한다.

Ⅱ. Ⅰ의 과정에서 직선 도선에 흐르는 전류의 방향만을 바꾸어 자침의 N 극이 가리키는 방향을 관찰한다.

Ⅲ. Ⅰ의 과정에서 저항체를 B 와 C 로 바꾸어가며 자침의 N 극이 돌아간 각을 관찰한다.

<실험 결과>

1. 과정 Ⅰ 에서 자침의 N 극이 오른쪽 그림과 같이 북서쪽을 가리켰다.

2. 과정 Ⅱ 의 결과 자침의 N 극은  쪽을 가리켰다.

(ㄱ)

3. 과정 Ⅰ과 Ⅲ 의 결과 저항체 를 연결하였을 때, 자침의 N 극이 돌아간 각이 가장 크다.

(ㄴ)

(ㄱ), (ㄴ)에 들어갈 알맞은 말을 옳게 짝지은 것은? [3점]

(ㄱ)      (ㄴ)	(ㄱ)     (ㄴ)

①	남동	A	②	북동	B

③	남서	B	④	남동	C

⑤	북동	C

19. 동일한 평면 위에 전류 [eqn: I] 가 흐르는 두 직선 도선과 원형 도선이 있다. 그림 (가), (나), (다), (라)와 같이 원형 도선의 중심을 A, B, C, D 점으로 옮겨가며 원형 도선 중심에서 자기장 세기를 각각 측정하였다. 전류의 방향은 화살표 방향과 같으며, 두 직선 도선은 서로 수직이다.

(가), (나), (다), (라)에서 측정된 자기장의 세기를 옳게 비교한 것은? (단, 원형도선의 반지름은 [eqn: r] 이고, 각각의 직선 도선으로부터 A, B, C, D 점까지의 거리는 2[eqn: r] 로 모두 같다.) [3점]

① (가) > (나) > (다) > (라)	② (가) > (나) = (다) > (라)

③ (가) = (라) > (나) > (다)	④ (나) = (다) > (라) > (가)

⑤ (라) > (나) = (다) > (가)

20. 그림과 같이 양팔 저울의 오른쪽 접시에는 전류 [eqn: I] 가 흐르는 사각형 도선을 걸쳐 놓고, 왼쪽 접시에는 질량 [eqn: M] 인 추를 놓았더니 저울이 평형을 이루었다. 사각형 도선의 일부는 종이면에 수직으로 들어가는 방향의 균일한 자기장 영역에 놓여있다.

왼쪽 접시에 질량 [eqn: m] 인 추를 더 올릴 때, 저울이 평형을 이루도록 하는 옳은 방법을 <보기>에서 모두 고른 것은?

		< 보 기 >
	ㄱ. 도선에 흐르는 전류의 방향을 반대로 바꾼다. ㄴ. 도선에 흐르는 전류의 세기를 증가시킨다. ㄷ. 자기장의 세기를 증가시킨다.

① ㄱ	② ㄴ	③ ㄷ	④ ㄱ, ㄴ	⑤ ㄴ, ㄷ

※ 확인 사항

○ 문제지와 답안지의 해당란을 정확히 기입(표기)했는지 확인하시오.