물리I 2015년 7회 기출문제

그림은균일한자기장속에놓인직사 c 도선 각형도선이자기장의방향에수직인 자기장 회전축을중심으로회전하는모습을 b 나타낸것이다. 자기장의방향과도선이 q a 이루는면사이의각은q이고, 점a, b, c는 도선에고정된점이다. 회전축 이에대한설명으로옳은것만을<보기>에서있는대로고른 전자기력을 매개하는 것은? [3점] 입자는 광자야. <`보기`> 민수 ㄱ. 도선이이루는면을통과하는자기선속은q=0˘일때최대이다. ㄴ. q=45˘일때, 도선에는유도전류가a`→`b`→`c방향으로흐른다. ㄷ. q가180˘를지나면서b와c 사이에흐르는유도전류의 방향이바뀐다.

다음은광전효과에관한설명이다. (가) 광전효과는금속에비추는빛의 이/가특정한값 (나) (가) 이상일때금속에서 이/가방출되는현상이다. 이/가 B (나) 큰빛을비추면금속에서방출되는 의운동에너지가 2r r (나) 증가하고, 세기가큰빛을비추면금속에서방출되는 의 p q 행성 (다) 개수가증가한다. 광전효과는빛의 을/를증명하는 A 중요한현상이다. 태양전지, 광다이오드등은광전효과를 이용한예이다. 이에대한설명으로옳은것만을<보기>에서있는대로고른 것은? [3점] <`보기`> ㄱ. (가)는파장이다. ㄴ. (나)는전기장안에서힘을받는다. ㄷ. (다)는파동성이다.

그림(가)는실리콘(Si) 결정의에너지띠구조를, (나)는실리콘에 갈륨(Ga)을첨가한반도체와불순물a를첨가한반도체를접합한 p-n 접합다이오드의원자가전자의배열을나타낸것이다. (가)의 원자가띠에는전자가가득차있다. Si Si Si 전도띠 Ga Si Si 띠틈 원자가 띠 Si Si Si (가) (나) 이에대한설명으로옳은것만을<보기>에서있는대로고른 것은? [3점] <`보기`> ㄱ. (가)에서원자가띠에있는전자의에너지는모두같다. ㄴ. (나)에서a의원자가전자는5개이다. ㄷ. (나)에서p-n 접합다이오드에순방향의전압을걸면 p형반도체에있는양공은p-n 접합면쪽으로이동한다.

다음은소리의정상파에대해알아보는실험이다. [실험과정] (가) 관의한쪽끝에신호발생기와연결된스피커를가까이 놓고, 다른쪽끝에는고무마개를끼운막대를넣는다. (나) 신호발생기를이용하여진동수가f¡인소리를일정한 세기로발생시킨다. (다) 고무마개를끼운막대를관의안쪽으로천천히이동 시키면서소리의세기가갑자기커질때마다고무마개의 위치와관의끝사이의거리x를기록한다. 스피커 관 신호 발생기 x 고무마개 (라) 신호발생기를이용하여진동수가f™인소리를일정한 세기로발생시킨후과정(다)를반복한다. [실험결과] x 진동수 f¡ 5 cm 11 cm f™ 4 cm 12 cm 이에대한설명으로옳은것만을<보기>에서있는대로고른 것은? [3점] <`보기`> ㄱ. 관안에서공명이일어날때마다소리의세기가갑자기 커진다. ㄴ. ㉠은16cm이다. ㄷ. f¡：f™=3：4이다.

다음은상온에서물체의자성을알아보기위한실험이다. [실험과정] (가) 물체A, B, C를차례로연직방향의강한외부자기장이 있는영역에넣어자기화시킨다. A, B, C 는각각 Si Si Si 강자성체, 상자성체, 반자성체중하나이다. a Si Si (나) 과정(가)를거친A, B, C를차례로원형도선에통과시켜 Si Si Si 전류의발생유무를관찰한다. (다) 과정(가)를거친A와B, B와C, A와C를가까이하여 물체사이에작용하는자기력을측정한다. 균일한 자기장 (가) (나) (다) ※`과정(나), (다)는외부자기장이없는곳에서수행한다. [실험결과] (나)의결과 (다)의결과

그림(가)는가정으로전력을공급하는전력수송과정의 막대 일부를, (나)는(가)의주상변압기에서1 차코일에걸리는 전압을가정용전압으로낮추는회로를나타낸것이다. 송전선의 저항은R 이고, 주상변압기의1차코일과2차코일의감은수는 각각N¡과N™이다. 주상 변압기 R 송전선 1차 2차 송전 가정용 주상 코일 코일 전압 전압 변전소 변압기 (N¡) (N™) 가정 17 cm (가) (나) ㉠ 이에대한설명으로옳은것만을<보기>에서있는대로고른 것은? (단, 송전전압은일정하고, 주상변압기에서의에너지 손실은무시한다.) <`보기`> ㄱ. 가정에서전력사용이증가하면송전선의손실전력이 증가한다. ㄴ. N¡ >N™이다. ㄷ. (나)에서1차코일과2차코일에흐르는전류의세기는같다.

그림(가), (나), (다)는각각태양광발전소, 수력발전소, 원자력발전소를나타낸것이다. (가) (나) 이에대한설명으로옳은것만을<보기>에서있는대로고른것은? <`보기`> ㄱ. (가)는터빈을돌려전기를생산한다. ㄴ. (나)는중력에의한퍼텐셜에너지를이용한다. ㄷ. (다)는핵이분열할때방출되는에너지를이용한다.

그림(가)는얼음이물에떠서정지해있는모습을, (나)는 (가)의얼음위에곰이올라가얼음이물에떠서정지해있는 모습을나타낸것이다. (가)와(나)에서수면위로나온얼음의 부피는각각V, 0.7V이고, 물과얼음의밀도는각각r, 0.9r이다. 수면 위 얼음의 부피 : V 수면 위 얼음의 부피 : 0.7V 0.9r 얼음 물 r r (가) 이에대한설명으로옳은것만을<보기>에서있는대로고른 것은? (단, 얼음의부피변화는무시한다.) <`보기`> ㄱ. 얼음의부피는10V 이다. ㄴ. 곰의질량은0.3rV 이다. ㄷ. (나)에서얼음에작용하는부력의크기는곰이얼음에 작용하는힘의크기와같다.

그림(가)는추, 밀도가균일한 유체, 이상기체가평형상태에있는 모습을나타낸것이다. (가)의기체에 일정시간동안열을가했더니그림 (나)와같이기체의부피가증가한 상태로피스톤이정지하였다. 실린더와 피스톤을통한열출입은없고, 아래피스톤의단면적은위피스톤의 단면적보다크다. 이에대한설명으로옳은것만을<보기>에서있는대로고른 것은? (단, 피스톤의질량, 실린더와피스톤사이의마찰은무시한다. 유체는베르누이법칙을만족하고, 대기압은일정하다.)[3점] <`보기`> ㄱ. (가)에서(나)로변하는동안기체가한일은추의중력에 의한퍼텐셜에너지변화량보다크다. ㄴ. 기체의내부에너지변화량은기체가받은열과같다. ㄷ. 기체의압력은(가)에서와(나)에서가같다.

그림과같이질량이같은물체A와B가각각마찰이없고 도중에꺾인경사면을따라내려온다. A, B는각각동일수평면 으로부터높이h인지점을동시에통과하고같은거리만큼이동하여 동시에수평면에도달한다. q¡ <180˘<q™이다. h (다) q¡ A h q™ B 물체가높이h 인지점을지나는순간부터수평면에도달할 때까지, 물체의운동에대한설명으로옳은것만을<보기>에서 있는대로고른것은? (단, 수평면에서중력에의한퍼텐셜에너지는 0이며, 물체는경사면을벗어나지않고, 물체의크기와공기저항은 무시한다.) [3점]