물리I 2014년 2회 기출문제

그림과 같이 적외선이 나오는 리모컨을 이용하여 스피커에서 나오는 소리의 세기를 조절하고 있다. 이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? 보 기 ㄱ. 적외선은 전기장과 자기장이 진동하면서 전파된다. ㄴ. 공기 중에서 적외선의 속력은 소리의 속력보다 작다. ㄷ. 적외선은 뼈의 영상을 얻는 의료 진단에 이용된다.

그림과 같이 직선 도로에서 초일 때 자동차 A가 기준선 P를 20m/s의 속력으로 통과하는 순간, 자동차 B가 기준선 Q를 10m/s의 속력으로 통과한다. A는 등속도, B는 등가속도 운동을 하며, 초일 때 A와 B는 같은 속력으로 스쳐 지나간다. P에서 Q까지의 거리 은? (단, A, B는 도로와 평행한 직선 경로를 따라 운동하며, A와 B의 크기는 무시한다.) [3점]

그림과 같이 산소 기체 A가 들어 있는 용기의 마개를 닫고 차가운 물속에 넣었더니, A의 부피가 일정하게 유지되면서 온도는 감소하였다. A의 온도가 감소하는 동안, 이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기> 에서 있는 대로 고른 것은? 보 기 ㄱ. A는 외부에 일을 한다. ㄴ. A의 내부 에너지는 감소한다. ㄷ. A의 압력은 감소한다.

그림과 같이 물체 A, B, C가 실 p, q로 연결되어 등가속도 운동을 한다. A, B, C의 질량은 각각 , , 이고, B는 마찰이 없는 수평면에서 운동한다. 이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, 중력 가속도는 이고, 모든 마찰과 공기 저항은 무시한다.) [3점] 보 기 ㄱ. p가 B를 당기는 힘의 크기는 q가 B를 당기는 힘의 크기와 같다. ㄴ. A가 받는 알짜힘의 크기는 B가 받는 알짜힘의 크기와 같다. 이다. ㄷ. C의 가속도의 크기는 

그림은 발전소에서 생산한 전기 에너지를 가정으로 공급하는 과정을 모식적으로 나타낸 것이다. 발전소에서는 에너지원을 이용하여 발전기에 연결된 터빈을 회전시켜 전기 에너지를 생산한다. 이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? 보 기 ㄱ. 태양광 발전으로 생산한 전기 에너지를 공급하는 과정이다. ㄴ. 송전선에서의 전기 에너지 손실을 줄이기 위해 변전소에서 송전 전압을 높인다. ㄷ. 송전선에 흐르는 전류는 직류이다.

표는 표준 모형에서 어떤 입자 A, B를 설명한 것이다. 입자 A 입자 B ◦쿼크의 한 종류이다. ◦렙톤에 속한다. ◦중성자를 구성하는 입자이다. ◦중성자가 베타 붕괴할 때 생성 된다. 이다. ◦전하량은  ◦양성자와 ⓐ전자기 상호 작용을 할 수 있다. 이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, 는 기본 전하량이다.) 보 기 ㄱ. A는 위 쿼크이다. ㄴ. ⓐ를 매개하는 입자는 광자이다. ㄷ. A와 B는 강한 상호 작용을 할 수 있다.

그림은 높이가 인 A점에 가만히 놓은 수레가 궤도를 따라 운동하는 모습을 나타낸 것이다. B, C점에서 수레의 속력은 각각 , 이고, B에서 중력에 의한 퍼텐셜 에너지는 B에서의 운동 에너지의 2배이다. C의 높이는? (단, 지면에서 중력에 의한 퍼텐셜 에너지는 0이며, 수레의 크기와 모든 마찰 및 공기 저항은 무시한다.) [3점]     

그림과 같이 행성이 태양을 한 초점으로 하는 타원 궤도를 따라 운동한다. 행성이 a에서 b까지, b에서 c까지 운동하는 데 걸린 시간은 같고, 행성의 공전 주기는 이다. 색칠된 부분의 면적은 이 의 2배이고, a는 근일점이다. 행성의 운동에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? [3점] 보 기 ㄱ. 속력은 a에서가 b에서보다 작다. ㄴ. 가속도의 크기는 a에서가 c에서보다 크다. 이다. ㄷ. b에서 c까지 운동하는 데 걸린 시간은 

그림과 같이 정지해 있는 우주선 A에 대해 우주선 B가 수평면과 나란하게 의 일정한 속도로 운동하고 있다. A와 B의 고유 길이는 으로 같고, A에서 측정한 B의 길이는 이다. 이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, 는 빛의 속력이다.) [3점] 보 기 ㄱ. A에서 측정할 때, B의 시간이 A의 시간보다 느리게 간다. ㄴ. B에서 관측할 때 A는 정지해 있다. ㄷ. B에서 측정한 A의 길이는 이다.

그림 (가)는 대전되지 않은 동일한 금속구 A, B를 접촉시킨 상태에서 대전된 막대를 금속구 B에 접촉시킨 모습을 나타낸 것이다. 그림 (나)는 (가)에서 대전된 막대를 멀리하고 A와 B를 떼어 놓았을 때 A와 B가 만드는 전기장을 전기력선으로 나타낸 것이다. 점 p, q는 A, B와 동일 평면상에 있다. (가) (나) 이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? 보 기 ㄱ. (나)에서 A와 B는 같은 종류의 전하로 대전되어 있다. ㄴ. (나)에서 전기장의 세기는 p에서가 q에서보다 작다. ㄷ. (가)에서 대전된 막대는 음(-)전하로 대전되어 있다.

그림과 같이 원형 도선에 흐르는 전류에 의한 자기장에 의해 원형 도선 주변의 철가루들이 배열되었다. 원형 도선에 흐르는 전류의 세기는 이고, 원형 도선의 중심축은 축과 일치한다. 이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, 지구 자기장의 효과는 무시한다.) 보 기 ㄱ. 원형 도선 주변의 철가루는 자화되어 있다. ㄴ. 원형 도선의 중심 O에서 자기장의 방향은 방향이다. ㄷ. 전류의 세기를 증가시키면 원형 도선의 중심 O에서 자기장의 세기는 증가한다.

그림은 보어의 수소 원자 모형에서 전자가 에너지 준위 에서 로, 에서 로 전이할 때 진동수가 각각 , 인 빛이 방출되는 것을 나타낸 것이다. 은 보다 작다. 이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? 보 기 ㄱ. 에너지 준위는 불연속적이다. ㄴ. 에서 로 전자가 전이할 때, 전자의 에너지는 증가한다. ㄷ. 에서 로 전자가 전이할 때 방출되는 빛의 진동수는 - 이다.

그림과 같이 p-n 접합 다이오드, 전구, 코일을 이용하여 회로를 구성하였다. 막대자석이 코일에서 멀어지는 동안 다이오드에는 순방향 전압이 걸리고 전구에 불이 켜졌다. 막대자석의 A쪽은 N극, S극 중에 하나이다. 이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? [3점] 보 기 ㄱ. 막대자석에 의해 코일을 통과하는 자기력선속은 증가한다. ㄴ. 다이오드 내에서 n형 반도체의 전자는 p-n 접합면으로 이동한다. ㄷ. 막대자석의 A쪽은 N극이다.

그림 (가)와 같이 영희는 관 속의 공기를 진동시켜 소리를 내는 악기를, 민수는 줄을 진동시켜 소리를 내는 악기를 각각 연주한다. 그림 (나)의 X와 Y는 (가)에서 관 속 공기의 기본 진동으로 만들어진 정상파와 줄의 기본 진동으로 만들어진 정상파를 순서 없이 나타낸 것이다. 발생하는 소리의 음높이는 같다. (가) (나) 이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? [3점] 보 기 ㄱ. 줄의 기본 진동으로 만들어진 정상파는 X이다. ㄴ. Y의 양 끝은 마디이다. ㄷ. X와 Y의 진동수는 같다.

그림 (가)와 같이 단색광을 입사각 로 물질 A에서 물질 B로 입사 시켰더니 단색광이 경계면에서 일부는 반사하고 일부는 굴절한다. 그림 (나)와 같이 이 단색광을 입사각 로 A에서 B로 입사시켰더니 경계면에서 전반사한다. (가) (나) 이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? 보 기 ㄱ. 굴절률은 A가 B보다 크다. ㄴ. A와 B의 경계면에서 임계각은 보다 작다. ㄷ. 이 단색광을 입사각 로 B에서 A로 입사시키면 경계면에서 전반사한다.

다음은 핵융합 반응식을, 그래프는 반응식의 입자 A, B, C의 양성자수와 중성자수를 나타낸 것이다. A + B → C + (가) + 에너지 이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? [3점] 보 기 ㄱ. 질량수는 C가 A의 2배이다. ㄴ. (가)는 중성자이다. ㄷ. 핵융합에서 방출된 에너지는 질량 결손에 의한 것이다.

다음은 방송국에서 보낸 다양한 진동수의 전파가 안테나에 도달할 때, 진동수가 인 전파의 방송만 스피커에서 나오는 과정이다. (가) 전파는 안테나의 ⓐ자유 전자를 진동시킨다. (나) 수신 회로의 공명 진동수(고유 진동수)가 ⓑ이 되도록 회로의 코일과 ⓒ축전기의 특성을 조절한다. (다) 이때 스피커에서는 진동수 인 전파의 방송만 나온다. 이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? 보 기 ㄱ. ⓐ는 전기장의 방향과 반대 방향으로 전기력을 받는다. 이다. ㄴ. ⓑ는  ㄷ. ⓒ는 진동수가 큰 전기 신호를 잘 흐르지 못하게 하는 성질이 있다.

그림과 같이 이상 유체가 단면적이 일정한 관 속에 흐르고 있다. 관 속의 세 점 A, B, C에서 A와 B의 높이 차는 이고, A와 C의 높이 차는 이며, A와 B에서의 압력 차는 이다. 이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? [3점] 보 기 ㄱ. 유체의 속력은 A와 B에서 같다. ㄴ. 압력은 A에서가 C에서보다 작다. ㄷ. B와 C에서의 압력 차는 이다.

그림과 같이 받침대 위에 놓인 직육면체 판 P의 양쪽 끝에 질량이 인 물체 A, B를 각각 올려놓고, 질량이 인 직육면체 판 Q의 한쪽 끝에 실을 연결한 후 반대쪽 끝을 B위에 올려놓았다. P와 Q는 지면과 수평을 이루고 있고, A와 B는 정지해 있다. 받침대로부터 A와 B까지의 거리는 각각 , 이다. P의 질량은? (단, P, Q의 밀도는 균일하고, P, Q의 두께와 폭, 실의 질량, 물체의 크기는 무시한다.) [3점]