물리II 2014년 2회 기출문제

그림은 정지해 있던 바퀴가 한 바퀴 구른 후 정지한 모습을 나 타낸 것이다. P는 바퀴 위에 고정된 점이다. 바퀴가 구르기 시작하여 정지할 때까지, P의 운동에 대한 설명 으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? <보 기> ㄱ. 이동 거리는 변위의 크기보다 크다. ㄴ. 평균 속력과 평균 속도의 크기는 같다. ㄷ. 등속도 운동이다.

그림 (가), (나)는 분자의 종류와 개수가 각각 같은 이상 기체 가 부피가 다른 두 상자 안에서 운동하는 것을 모식적으로 나타 낸 것이다. (가) (나) 두 상자 안의 온도가 같을 때, 이상기체의 물리량 중 (가)에서와 (나)에서가 같은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? <보 기> ㄱ. 압력 ㄴ. 평균속력 ㄷ. 내부 에너지

그림은 수평면에 대해 각 로 놓인 경사면에서 실에 매달린 물 체가 점 O를 중심으로 단진자 운동하는 어느 순간의 모습을 나 타낸 것이다.  물체의 운동에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, 모든 마찰은 무시한다.) [3점] <보 기> ㄱ. 만 감소시키면 진동 주기는 길어진다. ㄴ. 만 감소시키면 O에서 실에 걸리는 장력은 커진다. ㄷ. 물체의 질량만 증가시키면 진동 주기는 길어진다.

그림 (가)는 마찰이 없는 평면에서 질량 1 kg인 물체 A가 축 상에서 4 m/s의 속력으로 원점 O에 정지해 있는 질량 1 kg 인 물체 B를 향해 운동하는 모습을 나타낸 것이다. 그림 (나)는 A와 B가 충돌한 후 A의 방향과 방향의 위치를 시간 에 따라 나타낸 것이다. (가) (나) 충돌 후, B의 속력은? (단, A, B의 크기는 무시한다.) [3점]

그림 (가)는 이상 기체가 들어 있는 용기 A와 진공 상태인 용 기 B가 연결되어 밸브가 닫혀 있는 것을 나타낸 것이다. 그림 (나)는 밸브를 열어 기체가 고르게 분포된 것을 나타낸 것이다. (가) (나) 이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, A, B는 단열되어 있다.) <보 기> ㄱ. 기체의 온도는 (가)에서와 (나)에서가 같다. ㄴ. A의 기체 압력은 (가)에서가 (나)에서보다 크다. ㄷ. (나)의 상태에서 자발적으로 (가)의 상태로 진행할 수 없다.

그림은 1 몰의 단원자 분자 이상 기체의 상태가 A →B →C →A를 따 라 변할 때, 부피와 온도의 관계를 나 타낸 것이다. 이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, 기체 상수는 이다.) [3점] <보 기> ㄱ. A와 B에서 기체의 압력은 같다. 이다. ㄴ. B →C 과정에서 기체가 방출한 열량은  ㄷ. A →B 과정에서 기체가 외부에 한 일의 양은 C →A 과정 에서 외부로부터 받은 일의 양과 같다.

그림 (가)는 동일한 평행판 축전기 A와 B를 전압이 로 일정 한 전원에 연결한 모습을, (나)는 (가)에서 축전기 A에만 유전 체를 넣은 모습을 나타낸 것이다. (가) (나) (나)에서가 (가)에서보다 큰 물리량만을 <보기>에서 있는 대 로 고른 것은? (단, 유전체의 유전율은 공기의 유전율보다 크 다.) <보 기> ㄱ. 합성 전기 용량 ㄴ. A에 충전된 전하량 ㄷ. B에 저장된 전기에너지

그림과 같이 지면에 수직으로 들어가는 균일한 자기장 영역에 놓인 원형 도선에 전류 가 반시계 방향으로 흐르고 있다. 원형 도선에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? <보 기> ㄱ. 자기 모멘트의 방향은 지면에 수직으로 들어가는 방향이다. ㄴ. 전류의 세기만을 로 하면 자기 모멘트의 크기는 4배 가 된다. ㄷ. 돌림힘은 0이다.

그림은 깊이가 일정한 수면상 의 점파원 S1, S2에서 각각 물 결파를 발생시켰을 때, 어느 순 간 점파원 주위에 나타난 물결 파의 마루를 실선으로 나타낸 것이다. A는 S1과 S2로부터 같 은 거리에 있는 수면상의 한 지점이다. 이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, S1, S2에서 발생하는 파동의 진폭은 같다.) <보 기> ㄱ. S1, S2의 진동수는 같다. ㄴ. S1, S2에서 발생하는 물결파의 위상은 같다. ㄷ. A에서는 시간에 따라 매질이 진동한다.

그림과 같이 볼록 렌즈의 왼쪽에 물체를 놓았더니 렌즈의 중 심 O에서 물체까지의 거리와 상까지의 거리가 서로 같았다. 이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? [3점] <보 기> ㄱ. 상은 실상이다. ㄴ. O에서 물체까지의 거리는 초점 거리보다 크다. ㄷ. 물체를 -방향으로 이동시키면 O에서 상까지의 거리는 감소한다.

그림 (가)는 자체 유도 계수가 인 코일과 전기 용량이  인 축전기, 전압이 인 전원, 스위치 S를 연결한 회로를 나타 낸 것이다. 그림 (나)는 스위치를 a에 연결하여 축전기를 완전 히 충전시킨 후, 스위치를 b에 연결하는 순간부터 코일에 흐르 는 전류를 시간에 따라 나타낸 것이다. (가) (나) 이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? [3점] <보 기> ㄱ. 는  이다. ㄴ. 일 때 축전기에 충전된 전하량은 0이다. ㄷ. 0～ 동안 축전기 내부의 전기장 방향은 바뀐다.

다음은 정상파의 특성을 알아보기 위한 실험이다. [실험 과정] (가) 길이가 각각 이고 재질이 다른 줄 A, B를 연결한 후 그림과 같이 실험 장치를 구성한다. (나) 진동체의 진동수를 변화시키면서 줄에 나타난 정상파를 관찰한다. [실험 결과]   진동수 정상파 파형 이 실험에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? <보 기> ㄱ. 줄에 걸리는 장력은 A에서가 B에서보다 크다. ㄴ. 파동의 진행 속력은 A에서가 B에서보다 빠르다. ㄷ. 진동체의 진동수가 일 때, 줄 A, B에 생기는 배의 개 수는 총 9개이다.

그림은 진동수가 일정한 소리를 발생시키면서 정지해 있는 스피커와 용수철에 연결되어 평형점 O를 중심으로 A와 B점 사 이에서 단진동하고 있는 음파측정기를 나타낸 것이다. 음파측정기의 운동에 따라 측정되는 소리의 진동수에 대한 설 명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, 음파 측정기의 크기는 무시한다.) [3점] <보 기> ㄱ. 오른쪽으로 O를 통과할 때 진동수가 가장 크다. ㄴ. O를 통과한 후 A로 움직이는 동안 진동수는 점점 작아 진다. ㄷ. A에 있을 때가 B에 있을 때보다 진동수가 크다.

그림 (가)는 레이저의 구조를, (나)는 매질 내에서 전자의 에 너지 준위와 빛의 방출 과정을 나타낸 것이다. 외부로 방출되 는 레이저의 진동수는 이고, , , 은 전자의 에너지이 다. (가) (나) 이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, 플랑크 상수는 이다.) <보 기> ㄱ. 자발 방출된 빛의 진동수는 이다. ㄴ. 는  이다.  ㄷ. 이다.