1. 그림과 같이 지름이 [eqn: D] 인 동전을 이용하여 달의 지름을 측정하려고 한다. 눈에서 동전 및 달까지의 거리는 각각 [eqn: L _{1}], [eqn: L _{2}] 이다.

고 2	과학탐구 영역 (물리Ⅰ)

	과학탐구 영역 (물리Ⅰ)	고 2

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2014학년도 9월 고2 전국연합학력평가 문제지

과학탐구 영역 (물리Ⅰ)

제 4 교시

1

달의 지름을 측정하기 위해 반드시 알아야 할 물리량만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?

		<보 기>
	ㄱ. [eqn: D] ㄴ. [eqn: L _{1}] ㄷ. [eqn: L _{2}]

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

2. 표는 등가속도 직선 운동을 하는 물체의 위치를 1초 간격으로 나타낸 것이다.

시간(s)	0	1	2	3	4
위치(m)	0	3	4	3	0

이 물체의 운동을 나타낸 그래프로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? [3점]

		<보 기>
	ㄱ. ㄴ. ㄷ.

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

3. 그림 (가), (나)는 물체 A, B가 실로 연결되어 일정한 가속도로 운동하고 있는 모습을 나타낸 것이다. A, B가 운동하는 동안 B의 가속도의 크기는 (가)에서가 (나)에서의 2배이고, (가), (나)에서 실이 A를 당기는 힘의 크기는 각각 [eqn: T _{1}], [eqn: T _{2}]이다.

(가)                          (나)

[eqn: T _{1}] : [eqn: T _{2}]는? (단, 실의 질량과 모든 마찰은 무시한다.) [3점]

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

4.  그림과 같이 마찰이 없는 수평면에 정지해 있던 두 물체 A, B에 크기가 같은 힘 [eqn: F] 를 수평 방향으로 작용하였다. 질량은 A가 B보다 작다.

[eqn: F] 를 수평 방향으로 계속 작용하여 A, B가 각각 거리 [eqn: s]만큼 이동할 때까지, 이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? [3점]

		<보 기>
	ㄱ. 걸린 시간은 A가 B보다 길다. ㄴ. [eqn: F] 로부터 받은 충격량의 크기는 A가 B보다 크다. ㄷ. 운동 에너지 증가량은 A와 B가 같다.

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

5. 그림과 같이 건물의 옥상에서 동일한 공을 각각 a, b방향으로 같은 속력으로 던졌다.

지면에 도달할 때까지, 공의 물리량 중 a방향으로 던졌을 때가 b방향으로 던졌을 때보다 더 큰 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, 공기 저항은 무시한다.)

		<보 기>
	ㄱ. 중력 퍼텐셜 에너지의 최댓값 ㄴ. 지면에 도달하는 순간의 속력 ㄷ. 역학적 에너지

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

6. 다음은 케플러 법칙에 대한 설명이다.

2

	◦ 모든 행성은 태양을 한 초점으로 하는 타원 궤도 운동을 한다. ◦ 태양과 행성을 연결하는 선분이 같은 시간에 쓸고 지나간 면적은 같다. ◦ 행성의 공전 주기의 제곱은 공전 궤도 긴반지름의 세제곱에 비례한다.

행성이 태양 주위를 공전하는 동안, 이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?

		<보 기>
	ㄱ. 태양과 행성 사이의 거리는 변한다. ㄴ. 행성의 속력은 일정하다. ㄷ. 공전 주기는 화성이 금성보다 길다.

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

7. 그림은 플랫폼에 서 있는 영희에 대해 [eqn: 0.9c]의 일정한 속도로 운동하는 기차 안에 서 있는 철수가 등을 켜 빛이 방출되는 모습을 나타낸 것이다. 철수가 측정할 때, 빛은 검출기 A, B에 동시에 도달하고 A, B 사이의 거리는 [eqn: L]이며 플랫폼의 P, Q지점이 철수를 각각 지나는데 걸린 시간은 [eqn: T]이다.

영희가 측정할 때, 이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, [eqn: c]는 빛의 속력이다.) [3점]

		<보 기>
	ㄱ. 빛은 A와 B에 동시에 도달한다. ㄴ. A, B 사이 거리는 [eqn: L]보다 짧다. ㄷ. 철수가 플랫폼의 P, Q지점을 각각 지나는데 걸린 시간은 [eqn: T]보다 작다.

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

8. 다음은 일반상대성이론에 관한 내용이다.

아인슈타인은 ㉠특수상대성이론의 2가지 기본 원리에 중력과 관성력은 구분할 수 없다는

(가)

을/를 합쳐 가속좌표계에서도 성립하도록 자신의 이론을 확장하였다. 또한 구부러진 공간의 기하학적 구조에 대한 중력 이론을 더하여 일반상대성이론을 완성하였다. 일반상대성이론에서는 중력장의 효과가 ㉡시공간의 휘어짐으로 나타난다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?

		<보 기>
	ㄱ. ㉠은 상대성 원리와 광속 불변의 원리이다. ㄴ. (가)는 등가원리이다. ㄷ. ㉡으로 태양 주위를 지나는 별빛이 휘어지는 현상을 설명할 수 있다.

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

9. 그림은 현대 우주 모형을 바탕으로 우주의 크기를 시간에 따라 나타낸 것이다. a는 대폭발, b는 우주 배경 복사가 일어난 시점이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을  <보기>에서 있는 대로 고른 것은?

		<보 기>
	ㄱ. a에서 우주의 모든 질량과 에너지가 한 점에 모여 있었다. ㄴ. a에서 b로 갈수록 우주의 밀도는 감소하였다. ㄷ. 우주 배경 복사는 대폭발 우주론의 증거이다.

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

10. 표는 표준 모형에서 기본 입자 및 기본 힘과 이를 매개하는 입자를 나타낸 것이다.

기본 입자		기본 힘과 매개 입자
쿼크	(가)	전자기력	(나)	약력
위 쿼크, 아래 쿼크 등	전자, 뮤온, 타우입자, 중성미자 등	광자	글루온	Z보손 W보손

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

		<보 기>
	ㄱ. 원자핵을 구성하는 입자는 위 쿼크와 아래 쿼크로 이루어져 있다. ㄴ. (가)는 강한 상호 작용을 하지 않는다. ㄷ. (나)는 중력이다.

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

11. 그림은 [eqn: x]축 상에 고정된 두 점전하 A, B에 의한 전기력선의 일부를 나타낸 것이다. P는 [eqn: x]축 상의 점이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?

		<보 기>
	ㄱ. 전하량은 A와 B가 같다. ㄴ. A는 음(-)전하, B는 양(+)전하이다. ㄷ. P에서 전기장의 방향은 [eqn: +x]방향이다.

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

12. 다음은 직선 전류에 의한 자기장에 대한 실험 과정과 결과의 일부이다.

	[실험 과정] (가) 그림과 같이 전원 장치에 직선 도선, 가변 저항기, 스위치를 연결한다. (나) 직선 도선으로부터 가까운 곳에 나침반 A, 먼 곳에 나침반 B를 놓고 스위치를 닫아 나침반의 자침이 회전하는 방향과 회전한 각도를 측정한다. (다) 전원 장치의 극을 반대로 연결하고 과정 (나)를 반복한다. [실험 결과] ◦ 과정 (나)에서 B의 자침이 회전한 각도는 [eqn: theta]이다.

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

		<보 기>
	ㄱ. (나)에서 직선 도선에는 q방향으로 전류가 흐른다. ㄴ. (나)에서 A의 자침이 회전한 각도는 [eqn: theta]보다 크다. ㄷ. (다)에서 B가 놓인 위치에 직선 전류에 의해 형성된 자기장의 방향은 서쪽이다.

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

13. 그림 (가)와 같이 대전된 에보나이트 막대를 대전되지 않은 물체 A에 가까이 가져갔더니 A가 에보나이트 막대와 접촉한 후 곧바로 떨어졌다. 그림 (나)는 대전되지 않은 절연체 B를 에보나이트 막대에서 떨어진 A에 가까이 가져가는 모습을 나타낸 것이다.

3

(가)            (나)

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

		<보 기>
	ㄱ. A는 절연체이다. ㄴ. 에보나이트 막대에 붙었다가 떨어진 A는 에보나이트 막대와 같은 종류의 전하를 띤다. ㄷ. (나)에서 A와 B 사이에는 끌어당기는 전기력이 작용한다.

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

14. 그림과 같이 일정한 전류가 흐르는 무한히 긴 직선 도선이 [eqn: y]축에 고정되어 있고, [eqn: xy] 평면 위에 원형 도선이 놓여있다.

원형 도선을 움직일 때, 원형 도선에서 일어나는 현상에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? [3점]

		<보 기>
	ㄱ. [eqn: +y]방향으로 움직일 때 전류가 흐르지 않는다. ㄴ. [eqn: +x]방향으로 움직일 때 도선을 통과하는 자기 선속은 감소한다. ㄷ. [eqn: +x]방향으로 움직일 때 반시계 방향으로 전류가 흐른다.

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

15. 그림과 같이 자기화되지 않은 물체 A, B를 [eqn: +x]방향의 균일한 자기장 영역에 고정시켜 놓았더니 A, B가 서로 당기는 방향으로 자기력이 작용하였다. A는 강자성체이다.

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

		<보 기>
	ㄱ. A 내부에서 원자자석에 의한 자기장의 방향은 [eqn: +x] 방향이다. ㄴ. B의 왼쪽은 S극, 오른쪽은 N극으로 자기화된다. ㄷ. B는 외부 자기장을 제거하여도 자기화된 상태를 오래 유지하는 성질이 있다.

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

16. 그림은 보어의 수소 원자 모형에서 전자의 궤도 a, b, c와 전자가 전이하는 과정 p, q를 나타낸 것이다.

4

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?

		<보 기>
	ㄱ. 빛이 방출되는 과정은 q이다. ㄴ. 전자의 에너지 준위는 양자화되어 있다. ㄷ. 전자의 에너지 준위는 a에서가 b에서보다 크다.

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

17. 그림은 어떤 물질의 에너지띠를 나타낸 것이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?

		<보 기>
	ㄱ. 이 물질은 기체 상태이다. ㄴ. 원자가띠에는 한 개의 전자만 존재한다. ㄷ. 띠틈이 작을수록 물질의 전기전도도가 크다.

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

18. 다음은 발광 다이오드(LED)에서 빛이 발생하는 원리를 설명한 글이다.

그림과 같은 회로에서 LED에

(가)

전압이 걸리면 n형 반도체의 전자와 p형 반도체의

(나)

이/가 각각 p-n 접합면으로 이동하여 결합하고, 띠틈에 해당하는 에너지를 빛으로 방출한다. 이 때 회로에는

(다)

방향으로 전류가 흐른다.

(가)～(다)에 들어갈 내용으로 옳은 것은?

	(가)	(나)	(다)
①	순방향	양공	a
②	역방향	양공	a
③	순방향	전자	a
④	역방향	전자	b
⑤	순방향	전자	b

19. 그림은 신소재에 관해 학생들이 대화하는 모습을 나타낸 것이다.

현재 여러 산업에서 사용되고 있는 신소재에는 어떤 것들이 있을까?

(a)초전도체,

(b)유전체,

(c)액정 등이 있지.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?

		<보 기>
	ㄱ. (a)는 특정 온도 이하에서 전기 저항이 0이 된다. ㄴ. 전기전도도는 (b)가 구리보다 크다. ㄷ. (c)는 걸어주는 전압에 따라 분자 배열이 변하는 성질이 있다.

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

20. 그림 (가)는 유리병 입구를 입으로 부는 모습을, (나)는 (가)에서 물의 양을 다르게 하여 각각 가장 큰 소리가 발생하였을 때 유리병 안에 생긴 정상파를 나타낸 것이다.

(가)                  (나)

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

		<보 기>
	ㄱ. 유리병 안에서 공명 현상이 일어난다. ㄴ. A에서가 B에서보다 더 높은 음이 난다. ㄷ. A와 B에서 발생하는 소리는 한 옥타브 관계이다.

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

※ 확인 사항

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