물리I 2014년 1회 기출문제

그림은 전동기가 연결된 태양 전지에 빛을 비추었을 때 전동기 가 작동하는 모습을 나타낸 것이다. 이에 대한 옳은 설명만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? < 보 기 > ㄱ. 태양 전지는 교류 전류를 발생시킨다. ㄴ. 전동기는 전류의 자기 작용을 이용한 장치이다. ㄷ. 전동기는 전기 에너지를 역학적 에너지로 전환시킨다.

다음은 원자력 발전에서 발전 전후 핵연료봉에 포함된 물질의 비율과 이 발전 과정에서 일어나는 핵반응 중 하나의 반응식을 나타낸 것이다. n Ba  Kr 3 (가)  →  이에 대한 옳은 설명만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? < 보 기 > U이다. ㄱ. (가)는  n이다. ㄴ. (나)는  ㄷ. 핵연료봉의 질량은 발전 후가 발전 전보다 작다.

그림은 원자핵 속의 중성자가 양성 자로 바뀌면서 입자 A와 중성미자를 방출하는 모습을 모식적으로 나타낸 것이다. 이에 대한 옳은 설명만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? < 보 기 > ㄱ. A는 전자이다. ㄴ. 양성자는 위 쿼크 1개, 아래 쿼크 2개로 이루어져 있다. ㄷ. 약한 상호 작용의 매개 입자는 중성미자이다.

그림 (가)와 같이 지표면에 정지해 있는 우주선 내부에서 광원 을 중심으로 하는 원 위에 광센서 A, B, C, D가 고정되어 있다. 그림 (나)는 이 우주선이 지표면에 대해 의 일정한 속도로 운동하는 모습을 나타낸 것이다. 우주선의 운동 방향은 빛이 광 원에서 C로 진행하는 방향과 같다. (가) 지표면에 정지해 있는 사람이 (나)를 관찰할 때, 이에 대한 옳 은 설명만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, 는 빛의 속력이다.) [3점] < 보 기 > ㄱ. 광원에서 A로 진행하는 빛과 C로 진행하는 빛의 속력은 같다. ㄴ. 광원에서 동시에 방출된 빛은 C보다 A에 먼저 도달한다. ㄷ. A, C 사이의 거리는 B, D 사이의 거리보다 짧다.

그림 (가)는 지표면에 정지한 우주선 내부의 물통에서 물이 나 오는 모습을 나타낸 것이다. 그림 (나)는 (가)의 우주선이 무중 력 상태의 우주 공간에서 가속도 로 운동할 때 물통에서 (가) 와 같이 물이 나오는 모습을 나타낸 것이다. (가) 이에 대해 옳게 말한 사람만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, 지표면에서 중력 가속도는 이다.) < 보 기 > 철수: (나)에서 물에 작용하는 관성력의 방향과 우주선의 가 속도 방향은 같아. 영희: (나)의 우주선 안에 있는 사람은 물이 나오는 이유가 중력 때문인지 가속 운동 때문인지를 판단할 수 없어. 민수: 우주선의 시간은 (나)보다 (가)에서 느리게 흘러.

그림은 점전하 A, B가 각각 , 인 지점에 고정되어 있는 모습을 나타낸 것이다. 양(+)전하가 에 놓였을 때 받 는 전기력은 0이고, 에 놓였을 때 받는 전기력은  방 향이다. 이에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

다음은 영희가 정전기 유도 현상에 대해 탐구한 내용이다. [실험 방법] 음(-)전하로 대전된 금속 막대 위에 대전되지 않은 금속박 조각을 떨어뜨린다. [관찰 결과] (가) 막대에 닿기 전: 금속박 조각이 천천히 내려가다가 막대 근처에서 빠르게 끌려갔다. (나) 막대에 닿은 후: 금속박 조각이 막대에 닿자마자 위로 올라갔다. 이 관찰 결과에 대한 옳은 해석만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? [3점] < 보 기 > ㄱ. (가)에서 금속박 조각은 막대와 먼 부분이 양(+)전하를 띤다. ㄴ. (나)에서 금속박 조각은 음(-)전하로 대전되어 있다. ㄷ. (나)에서 금속박 조각과 막대 사이에는 척력이 작용한다.

다음은 교류 회로에 대한 실험이다. (가) 그림과 같이 저항, 축전기, 전류계, 교류 전원, 스위치 S가 연결된 회로에서 S를 P에 연결하였을 때 전류계로 측정한 전류의 세기가 이었다. (나) (가)에서 S를 P 대신 Q에 연결하였을 때 전류계로 측 정한 전류의 세기가 였다. (다) (나)에서 교류 전원의 진동수만을 2배로 바꿨을 때 전 류계로 측정한 전류의 세기가 이었다. , , 을 옳게 비교한 것은? [3점]

그림은 가열된 수소 원자에서 전자가 인 궤도로 전이할 때 방출되는 가시광선의 선 스펙트럼을 나타낸 것으로, 이 중에 서 a는 파장이 가장 짧은 빛이고 b는 파장이 가장 긴 빛이다. 이에 대한 옳은 설명만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, 은 양자수이다.) < 보 기 > ㄱ. 방출되는 광자 1개의 에너지는 b가 a보다 크다. ㄴ. a는 전자가 에서 로 전이할 때 방출된다. ㄷ. 수소 원자의 에너지 준위는 불연속적이다.

그림은 반도체 A, B를 접합해 만든 발광 다이오드(LED)와 전구가 연결 된 코일 위에서 막대자석을 위로 움 직일 때 LED와 전구 모두에서 빛이 나오는 모습을 나타낸 것이다. 이에 대한 옳은 설명만을 <보기> 에서 있는 대로 고른 것은? [3점] < 보 기 > ㄱ. A는 p형 반도체이다. ㄴ. B는 원자가 전자(최외각 전자)가 3개인 원자로 도핑되어 있다. ㄷ. 자석을 아래로 움직이면 LED와 전구 모두에서 빛이 나 오지 않는다.

그림 (가)는 철수가 양쪽이 열린 관의 아래쪽 구멍을 손바닥 으로 열거나 막은 상태에서 위쪽 구멍에 바람을 불어 소리를 내 는 모습이고, (나)는 이때 관 속에서 만들어진 기본 진동의 정 상파 A, B를 모식적으로 나타낸 것이다. (가) (나)에 대한 옳은 설명만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? < 보 기 > ㄱ. 파장은 A가 B보다 길다. ㄴ. 연 상태가 막은 상태보다 높은 음이 난다. ㄷ. 연 상태의 관에서는 B를 만들 수 없다.

그림은 발전소에서 같은 전력을 송전선 A, B로 각각 송전할 때 송전 전압에 따 른 A, B에서의 손실 전력을 나타낸 것이 다. A, B의 저항을 각각 A, B라고 할 때, A : B는? [3점]

그림은 실린더에 들어 있는 일정량의 이상 기체에 열을 계속 공급하는 모습을 나타낸 것이다. 실린더와 피스톤은 단열되어 있으며, 실린더 속의 기체는 (가) 과정에서는 부피가, (나) 과정 에서는 압력이 일정하였다. 이에 대한 옳은 설명만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, 피스톤과 실린더 사이의 마찰은 무시한다.) < 보 기 > ㄱ. (가)에서 기체가 흡수한 열량은 기체의 내부 에너지 증 가량과 같다. ㄴ. (나)에서 기체는 외부에 일을 한다. ㄷ. (가)와 (나)에서 기체의 온도는 증가한다.