1. 그림은 잠수함이 초음파를 이용해 빙산의 위치를 찾는 모습을 나타낸 것이다.

2017학년도 3월 고3 전국연합학력평가 문제지

과학탐구 영역(물리Ⅰ)

제 4 교시

성명			수험번호						3

과학탐구 영역

(물리Ⅰ)

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

과학탐구 영역

(물리Ⅰ)

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

1

16

로그인/회원가입 필요 없는 무료 학습자료 사이트

레전드스터디 닷컴!

http://LegendStudy.com

이에 대한 옳은 설명만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?

		< 보 기 >
	ㄱ. 초음파는 종파이다. ㄴ. 초음파가 반사되는 성질을 이용한다. ㄷ. 초음파는 공기 중에서 진행할 수 없다.

① ㄱ	② ㄷ	③ ㄱ, ㄴ	④ ㄴ, ㄷ	⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ

2. 그림은 두 자동차 A, B가 가속도의 크기가 각각 [eqn: a_{\A}], [eqn: a_{\B]인 등가속도 직선 운동을 할 때의 속도를 시간에 따라 나타낸 것이다. 0초에서 10초까지 이동 거리는 A가 B보다 100 m만큼 크다.

[eqn: a_{\A} -`a_{\B}]는? [3점]

① 2 [eqn: rmm/s^2]	② 4 [eqn: rmm/s^2]	③ 6 [eqn: rmm/s^2]	④ 8 [eqn: rmm/s^2]	⑤ 10 [eqn: rmm/s^2]

3. 그림은 태양 에너지를 이용하는 태양광 발전과 태양열 발전에 대해 철수, 영희, 민수가 대화하는 모습을 나타낸 것이다.

태양에서는 핵융합 반응으로 에너지가 발생해.

태양열 발전에는 열에너지가 운동 에너지로 전환되는 과정이 있어.

태양 전지는 전자기 유도에 의해 전기를 생산해.

제시한 내용이 옳은 학생만을 있는 대로 고른 것은?

① 철수	② 영희	③ 철수, 민수

④ 영희, 민수	⑤ 철수, 영희, 민수

4. 그림 (가)와 같이 마찰이 없는 수평면에 정지해 있던 물체 A를 망치로 때렸더니 A가 벽에 충돌한 후 튀어나왔다. A는 일직선 상에서 운동한다. 그림 (나)는 A의 속도를 시간에 따라 나타낸 것으로, 망치와 벽은 A에 각각 [eqn: t _{0}], [eqn: 3t _{0}] 동안 힘을 작용하였다.

(가)	(나)

A가 망치와 벽에 충돌하는 동안 받은 평균 힘의 크기를 각각 [eqn: F _{1}], [eqn: F _{2}]라고 할 때, [eqn: F_1 : F_2]는?

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

5. 그림은 위성 A, B가 동일한 행성 주변을 각각 원 궤도, 타원 궤도를 따라 운동할 때 A, B와 행성 사이의 거리를 시간에 따라 나타낸 것이다.

이에 대한 옳은 설명만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, A, B에는 행성에 의한 만유인력만 작용한다.) [3점]

		< 보 기 >
	ㄱ. A와 B의 공전 주기는 같다. ㄴ. B의 속력은 [eqn: t_1]일 때가 [eqn: t_2]일 때보다 크다. ㄷ. [eqn: t_3]일 때 A와 B의 가속도의 크기는 같다.

① ㄱ	② ㄷ	③ ㄱ, ㄴ	④ ㄴ, ㄷ	⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ

6. 그림은 삼중수소([eqn: {}_{1}^{3}rm H]) 원자의 구조를 모식적으로 나타낸 것이다. A, B, C는 각각 표준 모형의 기본 입자 중 하나이다.

이에 대한 옳은 설명만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?

		< 보 기 >
	ㄱ. A는 위 쿼크이다. ㄴ. 전하량은 C가 B의 3배이다. ㄷ. 글루온은 A와 B 사이의 강한 상호 작용을 매개한다.

① ㄴ	② ㄷ	③ ㄱ, ㄴ	④ ㄱ, ㄷ	⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ

7. 그림 (가)는 [eqn: x]축 상에 고정된 두 점전하 A, B를 나타낸 것으로, 점 P에서 A, B에 의한 전기장은 0이다. 그림 (나)는 (가)에서 A와 B의 위치만 바꾼 것을 나타낸 것으로, P에서 A, B에 의한 전기장의 방향은 [eqn: +x]방향이다.

(가)	(나)

(나)에서 A, B가 만드는 전기장의 전기력선 모양으로 가장 적절한 것은? [3점]

①		②
③		④
⑤

2

16

8. 다음은 디지털 카메라가 영상 정보를 저장하는 원리이다.

◦ 카메라에서 방출된 적외선은 물체에서 반사한 후 되돌아오며, 카메라는 이 적외선을 수신하여 초점을 맞춘다.

◦ 빨강 필터, 초록 필터, 파랑 필터는 각각 빨간색, 초록색, 파란색 빛을 잘 투과시킨다.

◦ 광센서 A, B, C는 각각 빨강, 초록, 파랑 필터를 투과한 빛을 전기 신호로 전환시킨다.

◦ 전기 신호로 전환된 영상 정보는 ㉠ 플래시 메모리에 저장된다.

이에 대한 옳은 설명만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?

		< 보 기 >
	ㄱ. 파장은 적외선이 가시광선보다 길다. ㄴ. ㉠은 정보 저장 물질로 강자성체를 이용한다. ㄷ. 노란색 물체를 촬영할 때 A가 C보다 강한 전기 신호를 발생시킨다.

① ㄴ	② ㄷ	③ ㄱ, ㄴ	④ ㄱ, ㄷ	⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ

9. 그림과 같이 우주선에 탄 철수가 관찰했을 때, 영희는 일정한 속도 [eqn: 0.5c]로 운동하고 있고 우주선 바닥에 있는 광원에서 나온 빛의 진행 방향은 영희의 운동 방향과 수직이다. 광원과 천장 사이의 거리는 [eqn: h]이다.

빛이 광원에서 나와 우주선의 천장에 도달할 때까지 영희가 측정한 물리량에 대한 옳은 설명만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, [eqn: c]는 빛의 속력이다.) [3점]

		< 보 기 >
	ㄱ. 빛이 이동한 거리는 [eqn: h]이다. ㄴ. 걸린 시간은 [eqn: h over c]보다 크다. ㄷ. 우주선이 이동한 거리는 [eqn: h over 2]보다 작다.

① ㄱ	② ㄴ	③ ㄱ, ㄷ	④ ㄴ, ㄷ	⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ

10.

(가)	(나)

그림 (가)는 무한히 긴 두 직선 도선 A, B가 종이면에 수직으로 고정되어 각각 전류가 흐를 때 점 P, Q에 놓인 나침반의 모습을 나타낸 것이다. A에는 종이면에서 나오는 방향으로 전류가 흐른다. 그림 (나)는 (가)에서 종이면에 수직으로 전류가 흐르는 직선 도선 C를 추가했을 때 나침반의 모습을 나타낸 것이다.

(나)에서 P에 놓인 나침반의 모습으로 가장 적절한 것은?

①		②		③		④		⑤

11. 그림은 가열된 수소 기체 방전관에서 방출되는 빛의 스펙트럼 A를 관찰하는 실험을, 표는 방전관에서 방출된 빛 중에서 파장이 각각 [eqn: lambda_1], [eqn: lambda _{ 2}], [eqn: lambda _{3}]인 빛의 광자 1개의 에너지를 나타낸 것이다.

파장	광자 1개의 에너지
[eqn: lambda _{ 1}]	0.66 eV
[eqn: lambda _{ 2}]	1.89 eV
[eqn: lambda _{3}]	2.55 eV

이에 대한 옳은 설명만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?

[3점]

		< 보 기 >
	ㄱ. A는 연속 스펙트럼이다. ㄴ. 수소 원자의 에너지 준위는 양자화되어 있다. ㄷ. [eqn: {1} over {lambda _{3}}` = `{1} over {lambda _{1}} `+ `{1} over {lambda _{2}}]이다.

① ㄴ	② ㄷ	③ ㄱ, ㄴ	④ ㄱ, ㄷ	⑤ ㄴ, ㄷ

12. 그림 (가)는 전원 장치에 저항과 발광 다이오드(LED) A, B를 연결한 회로를, (나)는 (가)의 전원 장치의 전압을 시간에 따라 나타낸 것이다. 1초일 때는 A만, 3초일 때는 B만 켜졌다.

(가)	(나)

이에 대한 옳은 설명만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?

		< 보 기 >
	ㄱ. 5초일 때 A의 p-n 접합면에서 전자와 양공이 결합한다. ㄴ. 7초일 때 B에는 역방향 전압이 걸린다. ㄷ. 저항에 흐르는 전류의 방향은 일정하다.

① ㄱ	② ㄴ	③ ㄷ	④ ㄱ, ㄴ	⑤ ㄴ, ㄷ

15

16

13. 그림 (가)는 전동기가 수평면에 정지해 있던 물체를 연직 방향으로 끌어올리는 모습을 나타낸 것이다. 그림 (나)는 (가)의 물체의 속력을 시간에 따라 나타낸 것이다. 전동기가 0초부터 5초까지 한 일과 5초부터 8초까지 한 일은 같다.

(가)	(나)

(나)에서 속력 [eqn: v]는? (단, 중력 가속도는 10 [eqn: rm m/s^2]이고, 모든 마찰과 공기 저항, 줄의 질량은 무시한다.) [3점]

① 5 m/s	② 6 m/s	③ 8 m/s	④ 10 m/s	⑤ 12 m/s

14. 그림 (가)는 굴절률이 서로 다른 유리 P, Q를 반원 모양으로 만들어 접촉시키고, 원의 중심 O에 동일한 단색광 A, B를 입사시켰을 때 빛이 진행하는 모습을 나타낸 것이다. 그림 (나)는 P와 Q로 만든 광섬유의 구조를 나타낸 것이다.

(가)	(나)

이에 대한 옳은 설명만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?

		< 보 기 >
	ㄱ. A는 O에서 전반사한다. ㄴ. 굴절률은 P가 Q보다 크다. ㄷ. (나)에서 코어는 Q로, 클래딩은 P로 만들었다.

① ㄱ	② ㄴ	③ ㄱ, ㄷ	④ ㄴ, ㄷ	⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ

15. 그림과 같이 정사각형 도선이 종이면에 수직인 방향으로 각각 균일한 자기장이 형성된 영역 Ⅰ, Ⅱ를 일정한 속도로 지나간다. 점 P, Q, R는 영역의 경계에 있고, 도선의 중심이 P, Q를 지날 때 도선에 흐르는 유도 전류의 방향은 모두 반시계 방향이다.

이에 대한 옳은 설명만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?

		< 보 기 >
	ㄱ. Ⅰ에서 자기장의 방향은 종이면으로 들어가는 방향이다. ㄴ. 자기장의 세기는 Ⅰ에서가 Ⅱ에서보다 크다. ㄷ. 유도 전류의 세기는 도선의 중심이 P를 지날 때가 R를 지날 때보다 크다.

① ㄱ	② ㄴ	③ ㄱ, ㄴ	④ ㄱ, ㄷ	⑤ ㄴ, ㄷ

16. 그림 (가)는 단열된 실린더가 두 피스톤에 의해 나누어진 모습을 나타낸 것이다. 세 부분의 부피는 같으며 동일한 이상 기체 A, B, C가 같은 양만큼 들어있다. 두 피스톤의 무게는 같고, A, B, C의 온도도 모두 같다. 그림 (나)는 (가)의 실린더를 천천히 연직으로 세운 후 새로운 평형 상태에 도달했을 때의 모습을 나타낸 것이다.

(가)	(나)

(나)에서 A, B, C의 압력을 각각 [eqn: P _{\A}], [eqn: P _{\B}], [eqn: P _{\C}], 내부 에너지를 각각 [eqn: U _{\A}], [eqn: U _{\B}], [eqn: U _{\C}]라고 할 때, 압력과 내부 에너지를 옳게 비교한 것은? (단, 피스톤과 실린더 사이의 마찰은 무시한다.) [3점]

	압력	내부 에너지
①	[eqn: P _{\A} `<`P _{\B} `<P _{\C}]	[eqn: U _{\A} `<`U _{\B} ``=`U _{\C}]
②	[eqn: P _{\A} `<`P _{\B} `<P _{\C}]	[eqn: U _{\A} `<`U _{\B} ``<`U _{\C}]
③	[eqn: P _{\A} `<`P _{\B} `=P _{\C}]	[eqn: U _{\C} `<`U _{\B} ``<`U _{\A}]
④	[eqn: P _{\A} `<`P _{\B} `=P _{\C}]	[eqn: U _{\A} `<`U _{\B} ``=`U _{\C}]
⑤	[eqn: P _{\C} `<`P _{\B} `<P _{\A}]	[eqn: U _{\C} `<`U _{\B} ``<`U _{\A}]

17. 그림은 발전소에서 가정으로 전력을 공급하는 과정을 나타낸 것이다. 1차 변전소의 송전 전력은 일정하고 변압기의 1차 코일과 2차 코일의 감은 수는 각각 [eqn: N _{1}], [eqn: N _{2}]이다. 주상 변압기의 1차 코일과 2차 코일에 걸린 전압은 각각 22 kV, 220 V이다.

이에 대한 옳은 설명만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?(단, 변압기에서의 에너지 손실은 무시한다.)

		< 보 기 >
	ㄱ. 변압기는 전자기 유도 현상을 이용하여 전압을 바꾼다. ㄴ. [eqn: N _{2}]가 커질수록 송전선의 저항에 의해 손실되는 전력은 증가한다. ㄷ. 주상 변압기의 1차 코일의 감은 수는 2차 코일의 감은 수의 100배이다.

① ㄱ	② ㄴ	③ ㄱ, ㄷ	④ ㄴ, ㄷ	⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ

16

16

18. 다음은 공명에 대한 실험이다.

[실험 과정]

(가) 그림과 같이 공명 진동수(고유 진동수)가 [eqn: f`]인 교류 회로의 스피커 앞에 길이를 조절할 수 있는 관을 놓는다.

(나) 교류 전원의 전압은 일정하게 유지하고 교류의 진동수와 관의 길이를 바꾸면서 관 내부에서 소리의 정상파 발생 여부를 확인한다.

[실험 결과]

실험	교류 전원의 진동수	관의 길이	정상파 발생 여부
Ⅰ	[eqn: f]	[eqn: L]	×
Ⅱ	[eqn: f]	[eqn: 2L]	○
Ⅲ	[eqn: 2f]	[eqn: L]	○
(○ : 발생함, × : 발생하지 않음)

이에 대한 옳은 설명만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?

[3점]

		< 보 기 >
	ㄱ. Ⅰ에서 스피커가 발생시킨 소리의 진동수는 [eqn: f]이다. ㄴ. 스피커가 발생시킨 소리의 세기는 Ⅲ에서가 Ⅱ에서보다 크다. ㄷ. 관에서 나는 소리의 세기는 Ⅰ에서가 Ⅱ에서보다 크다.

① ㄱ	② ㄴ	③ ㄷ	④ ㄱ, ㄴ	⑤ ㄱ, ㄷ

19. 그림과 같이 질량 20 kg, 길이 12 m인 균일한 막대가 두 줄 A, B에 매달려 수평을 유지하고 있다. 막대 위에는 질량이 [eqn: M] 인 공이 놓여 있고, 공은 지름 1 m인 도르래를 통해 A와 연결되어 있다. 줄이 막대를 당기는 힘의 크기는 A가 B의 3배이다.

[eqn: M] 은? (단, 줄의 질량, 막대의 폭과 두께, 모든 마찰은 무시한다.) [3점]

① 14 kg	② 16 kg	③ 18 kg	④ 20 kg	⑤ 22 kg

20. 그림 (가)는 밀도가 균일한 원통형 용기가 뒤집힌 채로 줄에 매달려 물에 완전히 잠겨 정지해 있는 모습의 단면을 나타낸 것이다. 용기의 부피는 [eqn: V] 이고 용기의 안쪽과 점선으로 둘러싸인 부분의 부피는 [eqn: 4V] 이다. 그림 (나)는 (가)에서 용기에 물이 가득 찬 상태로 용기 높이의 절반이 수면 위로 나와 정지해 있는 모습을 나타낸 것이다. 용기의 밀도는 물의 밀도의 2배이다.

(가)	(나)

(가), (나)에서 줄이 용기를 당기는 힘의 크기를 각각 [eqn: F_1], [eqn: F_2]라고 할 때, [eqn: F_1 overF_2]은? (단, 줄의 질량과 부피는 무시한다.) [3점]

① [eqn: 1 over 4]	② [eqn: 2 over 7]	③ [eqn: 1 over 2]	④ [eqn: 4 over 5]	⑤ [eqn: 1]

※ 확인 사항

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