물리I 2015년 1회 기출문제

그림은 2014년 노벨 물리학상으로 선정된 파란색 LED(발광 다이오드)에 관한 기사를 보고 철수, 영희, 민수가 대화하는 모 습을 나타낸 것이다. n형 반도체에서는 주로 전자가 전류 를 흐르게 해. LED에 순방향 전압을 걸면 p-n 접합면에서 전자와 양공이 결합해. 말한 내용이 옳은 사람만을 있는 대로 고른 것은?

그림 (가)는 보어의 수소 원자 모형에서 양자수 에 따른 에 너지 준위를 나타낸 것이고, 그림 (나)는 수소와 헬륨 원자에서 방출되는 가시광선 영역의 선 스펙트럼 일부를 파장에 따라 나 타낸 것이다. 빛의 파장은 a가 b보다 짧다. (가) 이에 대한 옳은 설명만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? < 보 기 > ㄱ. 광자 1개의 에너지는 a가 b보다 크다. ㄴ. a, b는 전자가 들뜬 상태에서 인 상태로 전이할 때 방출된다. ㄷ. 수소와 헬륨 원자의 선 스펙트럼이 다른 이유는 에너지 준위 사이의 간격이 서로 다르기 때문이다.

그림은 도서관에서 학생이 RFID 도서 반납 시스템을 이용하여 여러 권의 책을 한 번에 반납할 때 도서 반납 시스템의 작동 원 리를 나타낸 것이다. 원자가띠와전도띠 사이의 띠틈은 파란색 LED가 빨간색 LED 보다 작아. 이에 대한 옳은 설명만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? < 보 기 > ㄱ. 리더는 자외선을 이용하여 태그의 정보를 읽는다. ㄴ. 책에 부착된 태그에는 책을 식별할 수 있는 정보가 담겨 있다. ㄷ. 정보를 주고받을 때 태그와 리더에는 전자기파 공명 현 상이 일어난다.

표는 표준 모형의 기본 입자들을 전하량에 따라 A, B, C, D로 분류한 것이다. 는 기본 전하량이다.   전하량    종류 A B C D 이에 대한 옳은 설명만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? < 보 기 > ㄱ. 전자는 A에 속한다. ㄴ. 중성미자는 B에 속한다. ㄷ. 양성자는 C나 D에 속하는 입자로만 이루어져 있다.

그림과 같이 물체 A를 높이가 인 곳에서 가만히 놓고, 잠시 후 물체 B를 높이가 인 곳에서 가만히 놓았더니 두 물체가 낙 하하여 동시에 바닥에 닿았다. B를 놓은 순간 A의 높이는? (단, 중력 가속도는 일정하고, 물 체의 크기와 공기 저항은 무시한다.) [3점] 

그림은 동일 직선 상에서 같은 방향으로 운동하던 물체 A, B가 충돌하기 전과 후의 모습을 나타낸 것이고, 그래프는 A, B의 위 치를 시간에 따라 나타낸 것이다. 질량은 A가 B의 2배이다. 이에 대한 옳은 설명만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, 물체의 크기는 무시한다.) [3점] < 보 기 > ㄱ. 충돌 전 운동량의 크기는 A가 B의 8배이다. ㄴ. 충돌하는 동안 속도 변화량의 크기는 B가 A의 2배이다. ㄷ. 충돌하는 동안 A가 받은 충격량의 크기는 B가 받은 충 격량의 크기와 같다.

그림과 같이 철수가 탄 우주선이 영희에 대해 일정한 속도 로 운동하고 있다. 우주선의 바닥에서 출발한 빛이 P에 도달할 때까지 철 수와 영희가 측정한 빛의 이동 거 리는 각각 철수, 영희이고, 걸린 시간은 각각 철수, 영희이다. 이에 대한 옳은 관계식만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것 은? (단, 는 빛의 속력이다.) < 보 기 > ㄱ. 철수영희 ㄴ. 철수영희

그림 (가)는 축에 고정된 점전하 A가 만든 전기장을, (나)는 (가)에서 축 상의 한 지점에 점전하 B를 고정시켰을 때 A, B 가 만든 전기장을 전기력선으로 방향 표시 없이 나타낸 것이다. P는 축 상에 고정된 점이다. (가) 이에 대한 옳은 설명만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? < 보 기 > ㄱ. 전하의 종류는 A와 B가 같다. ㄴ. 전하량의 크기는 A가 B보다 크다. ㄷ. P에서 전기장의 세기는 (가)에서가 (나)에서보다 크다.

그림 (가)는 절연된 실에 매달린 대전되지 않은 가벼운 물체 A와 B 사이에 대전된 금속 막대를 놓았을 때 A, B가 막대에 끌 려오는 모습을, (나)는 A, B가 막대에 접촉한 후 A는 그대로 막 대에 붙어 있고 B는 멀어져 정지해 있는 모습을 나타낸 것이다. (가) 이에 대한 옳은 설명만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? < 보 기 > ㄱ. A는 도체이다. ㄴ. (가)에서 B에는 정전기 유도 현상이 일어난다. ㄷ. (나)에서 B는 금속 막대와 같은 종류의 전하를 띤다.

다음은 우라늄(  U)이 중성자(  n)를 흡수한 후 원자핵 X를 거 Pu)으로 변환될 때의 핵반응식을 나타낸 것이다. 쳐 플루토늄(  U  n → U → e ◦ X    Pu  (가) ◦X →  이에 대한 옳은 설명만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? < 보 기 > U이 중성자를 흡수하면 핵분열을 일으킨다. ㄱ.  ㄴ. X의 양성자 수는 93이다. e)이다. ㄷ. (가)는 전자( 

그림은 양 끝이 고정된 두 개의 줄 A와 B가 진동하는 모습을 나타낸 것이다. A, B의 길이는 각각 , 이고, 진동수는 서로 같다. A와 B에서 파동의 전파 속력을 A, B라 할 때, A B는?

그래프는 단색광 A, B, C의 세기와 파장을, 그림은 A, B, C 를 광전관의 금속판에 비추는 모습을 나타낸 것이다. B를 비추 었을 때는 금속판에서 광전자가 방출되었으나 C를 비추었을 때 는 광전자가 방출되지 않았다. 이에 대한 옳은 설명만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? < 보 기 > ㄱ. 빛의 진동수는 A가 B보다 크다. ㄴ. A를 비추면 금속판에서 광전자가 방출된다. ㄷ. B와 C를 동시에 비추면 B만 비추었을 때보다 광전자의 최대 운동 에너지가 커진다.

표는 지역 A, B의 발전소에서 전력을 송전할 때 발전 방식, 송전 전력, 송전선의 저항, 송전선에서의 손실 전력을 나타낸 것 이다. 지역 발전 방식 송전 전력 송전선의 저항  A 수력 발전  B 화력 발전 이에 대한 옳은 설명만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? < 보 기 > ㄱ. A, B의 발전소 모두 전자기 유도 현상을 이용하여 전기 에너지를 생산한다. ㄴ. 송전선에 흐르는 전류의 세기는 B에서가 A에서의 2배이다. ㄷ. 송전 전압은 B에서가 A에서의 10배이다.