물리II 2015년 2회 기출문제

그림과 같이 부메랑을 던졌 더니 부메랑이 p점을 지나 곡 선 경로를 따라 운동하여 다 시 p점을 통과하였다. 부메랑이 p점을 지난 순간부 터 다시 p점을 통과할 때까지, 부메랑의 운동에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? <보 기> ㄱ. 이동 거리는 변위의 크기보다 크다. ㄴ. 등속도 운동을 한다. ㄷ. 평균 속력은 0이다.

그림 (가)는 반지름이 인 원 궤도를 따라 일정한 속력으로 운동하는 물체의 그림자가 스크린 상에 생긴 것을, (나)는 단진 동하는 그림자의 속도를 시간에 따라 나타낸 것이다. (가) (나) 이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? <보 기> ㄱ. 그림자의 진동수는 Hz이다. m이다. ㄴ. 는  ㄷ. 1초일 때, 그림자의 가속도의 크기는 최대이다.

그림 (가)는 질량 인 추를 길이 인 실에 매단 추를 단진동 시킨 모습을, (나)는 용수철 상수가 인 용수철에 연결된 질량 인 물체를 단진동 시킨 모습을 나타낸 것이다. 단진자와 용 수철 진자의 주기는 같다. (가) (나) 이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, 중력 가속도는 이고, 실과 용수철의 질량 및 추의 크기는 무시한다.) <보 기> 이다. ㄱ.   ㄴ. (가)에서 실의 길이만 로 바꾸면주기는 증가한다. ㄷ. (나)에서 물체의 질량만 으로 바꾸면 주기는 감소한다.

그림은 마찰이 없고 수평인 평면에서 등속도 운동하던 물체 A가 정지해 있던 물체 B와 충돌 후, A와 B가 등속도 운동하는 것을, 표는 충돌 전과 후, A의 운동량을 , 성분으로 나타낸 것이다. 성분 성분 충돌 후 A, B의 운동량의 크기를 각각 A , B 라 할 때,   ②  

그림 (가)는 전압의 최댓값이 일정한 교류 전원에 가변 저항, 코일, 축전기를 연결한 회로를, (나)는 저항값이 일정한 상태에 서 교류 전원의 진동수에 따른 전류계에 흐르는 전류의 최댓값 을 나타낸 것이다. (가) (나) 이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? [3점] <보 기> ㄱ. 전원의 진동수가 일 때, 회로의 임피던스는 최대이다. ㄴ. 전원의 진동수가 보다 작을 때, 코일의 유도 리액턴스 는 축전기의 용량 리액턴스보다 작다. ㄷ. 가변 저항의 저항값을 크게 하면, 회로의 고유 진동수는 보다 작아진다.

다음은 어떤 기체의 맥스웰 속력 분포에 관한 설명이다. 특정 온도에서 기체 분자의 속력 분포에 대해 연구한 맥스웰은 주 어진 온도에서 속력에 따른 분자 들의 분포를 함수로 표현하였다. 충돌 전 충돌 후 그림은 어떤 기체의 온도가 ,    일 때 이 기체의 맥스웰 속력  분포를 나타낸 것이다. B 는? 이 기체에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 A 고른 것은? [3점] <보 기> ㄱ. 이다. ㄴ. 일 때, 기체 분자들의 속력은 모두 같다. ㄷ. 과 일 때, 기체 분자의 평균 운동 에너지는 같다.

다음은 공기 기둥 공명 장치를 이용하여 소리굽쇠의 고유 진 동수를 측정하는 실험 과정과 결과의 일부이다.  [실험 과정]  (가) 물통을 움직여 유리관 안의 수면이 유 리관의 위쪽 끝에 가도록 한다. (나) 고유 진동수가 인 소리굽쇠를 진동 시켜 유리관 위에 수직 방향으로 가까 이 한다. (다) 물통을 서서히 내리면서 소리가 크게 울릴 때마다 유리관 위쪽 끝으로부터 수면까지의 거리 을 기록한다. [실험 결과]  (cm) 첫 번째 큰 소리가 울릴 때 두 번째 큰 소리가 울릴 때 세 번째 큰 소리가 울릴 때 이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, 공기 중에서 소리의 속력은 340 m/s이다.) [3점] <보 기> ㄱ. 큰 소리가 울리는 순간 유리관 안에는 정상파가 생긴다. ㄴ. 첫 번째로 울리는 큰 소리와 두 번째로 울리는 큰 소리 의 진동수는 같다. ㄷ. 는 680 Hz이다.

그림과 같이 평면 위에 원점 O 로부터 같은 거리에 점전하 P, Q, R 를 고정시켰더니, O에서 전기장의 방 향이 축과 45°를 이루었다. P의 전 하량은 －2 C이고, P와 Q의 전하량 의 크기는 같다. 이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? <보 기> ㄱ. Q는 음(-)전하이다. ㄴ. R의 전하량은 －4 C이다. ㄷ. P와 R에 작용하는 전기력의 크기는 같다.

그림과 같이 전기 용량이 각각 , 인 축전기 A, B와 전압이 으로 일정한 전원을 연결한 후 스위치 S를 a에 연결하여 A를 완전 히 충전시켰다. 이 때, A에 충전된 전하량과 저장된 전기 에너지는 각각 , 이다. S를 b에 연결한 후 B가 완전히 충전되었을 때, 이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고 른 것은? [3점] <보 기> 이다. ㄱ. A에 충전된 전하량은  이다. ㄴ. B에 걸리는 전압은  이다. ㄷ. A에 저장된 전기 에너지는 

그림은 주기가 이고 속력이 일정한 물결파의 어느 순간의 파면을 나타낸 것이 다. 실선과 점선은 각각 물결파의 마루와 골을 나타내고, 이웃한 실선과 실선 사이의 거리는 이다. 이 물결파에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대 로 고른 것은? <보 기> ㄱ. 파장은 이다. 이다. ㄴ. 속력은   만큼 지난 후 마루는 골이 된다. ㄷ. 시간이 

그림 (가)는 전압이 로 일정한 전원, 스위치, 평행판 축전 기가 연결된 회로에서 축전기를 완전히 충전한 모습을, (나)는 (가)의 스위치를 연 후 축전기에 유전체를 넣었을 때의 모습을, (다)는 (나)에서 스위치를 닫아 축전기를 완전히 충전시킨 모습 을 나타낸 것이다. (가) (나) (다) 이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? <보 기> ㄱ. 축전기의 전기 용량은 (가)에서가 (나)에서보다 크다. ㄴ. 축전기 극판 사이에서 전기장의 세기는 (가)와 (다)에서 같다. ㄷ. 축전기에 저장된 전기 에너지는 (가)에서가 (나)에서보 다 작다.

그림 (가)와 (나)는 전기 용량이 각각 ,  전압이 일정한 전원 장치에 연결하여 축전기를 완전히 충전시킨 인 코일에 동시에 후, 스위치를 자체 유도 계수가 각각 ,  연결한 것을 나타낸 것이다. (가)의 코일에 흐르는 전류는 스위 치를 코일에 연결한 순간부터 시간이 일 때, 처음으로 최대가 되었다. (가) (나) 이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? [3점] <보 기> ㄱ. (가)에서 축전기에 전하가 최대로 충전되었을 때, 코일 에 전류가 최대로 흐른다. 배이다. ㄴ. 회로의 고유 진동수는 (가)에서가 (나)에서의  ㄷ. 일 때, (나)의 코일에 흐르는 전류는 0이다.

그림과 같이 동일한 직선상에서, 철수와 소리 발생 장치는 지 면에 대해 정지해 있고, 영희와 민수는 속력 로 오른쪽으로 운동하고 있다. 소리 발생 장치에서는 진동수가 인 소리가 발 생하고 있다. 이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, 는 소리의 속력보다 작고, 공기 중에서 소리의 속 력은 일정하다.) [3점] <보 기> ㄱ. 철수가 측정한 소리의 진동수는 이다. ㄴ. 철수가 듣는 소리는 영희가 듣는 소리보다 높이가 낮다. ㄷ. 철수와 민수가 측정한 소리의 파장은 같다.

그림은 레이저 발생 과정에서 에 너지가 인 상태에서 인 상태 로 전자가 전이하면서 빛 a를 방출 하고 a가 다시 빛 b를 유도 방출하 는 모습을 나타낸 것이다. 이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? <보 기> ㄱ. b는 전자가 인 상태에서 인 상태로 전이하는 과정 에서 방출되는 빛이다. ㄴ. a와 b는 위상이 같다. ㄷ. ()이 클수록 a의 파장은 길다.

그림 (가)는 상자 속의 공기 중에서 초점 거리가 인 렌즈로 부터 왼쪽으로 만큼 떨어진 지점에 물체를 놓았을 때 렌즈의 오른쪽에 물체보다 큰 상이 생긴 것을, (나)는 (가)의 상자에 어떤 액체를 채운 것을 나타낸 것이다. (나)에서 상은 렌즈 왼 쪽에서 관찰된다.  ⑤  (가) (나) 이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, 빛의 속력은 액체에서가 렌즈에서보다 크다.) [3점] <보 기> ㄱ. (가)에서 이다. ㄴ. (나)에서 생긴 상은 허상이다. ㄷ. (나)에서 렌즈의 초점 거리는 보다 작다.