본 자료는 서울교육청에서 출제하였으며,
고등학교 3학년 학생을 대상으로 2002년 10월 2일 (수)에 시행되었습니다.
2002학년도 10월 고3 전국연합학력평가
과학탐구영역[자연계](과학)[물리Ⅱ]
시행 : 2002.10.2(수)
대상 : 고등학교 3학년
출제 : 서울교육청
사진, 그림, 듣기파일 등은 빠져 있으며,
표, 밑줄 등은 원본과 다를 수 있습니다.
원본 파일을 참고하시기 바랍니다.
원본 파일은 https://korea-test.tistory.com/에 있습니다.
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그림과 같이 경사면에 실험용 수레를 놓은 후, 시간 기록계로 수레의 운동을 종이 테이프에 기록하였다.
수레의 운동을 기록한 종이 테이프를 5타점 간격으로 나누어 각 구간의 거리를 측정하였다.
수레의 운동에 대한 <보기>의 설명 중 옳은 것을 모두 고르면?
ㄴ. 속력이 일정하게 증가하였다.
ㄷ. 출발 후 이동한 거리가 일정하게 증가하였다.
수레의 운동을 기록한 종이 테이프를 5타점 간격으로 나누어 각 구간의 거리를 측정하였다.
수레의 운동에 대한 <보기>의 설명 중 옳은 것을 모두 고르면?
보기
ㄱ. 가속도가 일정하게 증가하였다.ㄴ. 속력이 일정하게 증가하였다.
ㄷ. 출발 후 이동한 거리가 일정하게 증가하였다.
① ㄱ
② ㄴ
③ ㄷ
④ ㄱ, ㄴ
⑤ ㄴ, ㄷ
그림과 같이 원형의 길을 따라 장난감 자동차가 시계 반대 방향으로 일정한 속력으로 달리고 있다. 이 자동차가 A지점을 지날 때, 가속도의 방향을 바르게 나타낸 것은? [1점]
그림과 같이 수평면 위의 P지점에서 500원 짜리 동전을 2m/s의 속력으로 튕겼더니, 시간에 따라 속력이 그래프와 같이 변하였다.
다음 설명 중 옳지 않은 것은?
다음 설명 중 옳지 않은 것은?
① 동전은 등가속도 운동을 하였다.
② 동전이 미끄러진 거리는 1m이다.
③ 1초 동안 동전의 평균 속력은 2m/s이다.
④ 1초 동안 동전에는 일정한 크기의 힘이 작용하였다.
⑤ 동전이 멈출 때까지 손실된 역학적 에너지는 동전의 처음 운동 에너지와 같다.
그림은 연직면에서 등속 원운동하는 놀이 기구이다. 놀이 기구에 탄 철수에게는 중력과 수직 항력이 작용하고 있다.
철수에게 작용하는 힘에 대한 <보기>의 설명 중 옳은 것을 모두 고르면? [2점]
ㄴ. 철수에게 작용하는 수직 항력은 최고점에서보다 최저점에서 더 크다.
ㄷ. 철수에게 작용하는 구심력은 최저점에서보다 최고점에서 더 크다.
철수에게 작용하는 힘에 대한 <보기>의 설명 중 옳은 것을 모두 고르면? [2점]
보기
ㄱ. 철수에게 작용하는 중력은 최저점에서보다 최고점에서 더 크다.ㄴ. 철수에게 작용하는 수직 항력은 최고점에서보다 최저점에서 더 크다.
ㄷ. 철수에게 작용하는 구심력은 최저점에서보다 최고점에서 더 크다.
① ㄱ
② ㄴ
③ ㄷ
④ ㄱ, ㄴ
⑤ ㄴ, ㄷ
마찰이 없는 에어트랙 위에서 물체 A를 2m/s의 속도로 정지해 있는 물체 B에 충돌시켰다. 충돌 후 두 물체의 속도가 아래 표의 [실험1]과 같았다.
B를 질량은 같으나 재질이 다른 물체로 바꾸고 같은 실험을 하여 표의 [실험2]의 결과를 얻었다.
이 실험에 대한 <보기>의 해석 중 옳은 것을 모두 고르면? (단, A와 B의 질량은 같다.)
ㄴ. 두 실험에서 충돌 전의 운동량의 합과 충돌 후의 운동량의 합은 같다.
ㄷ. 충돌 과정에서 운동 에너지 손실은 [실험1]보다 [실험2]에서 더 크다.
B를 질량은 같으나 재질이 다른 물체로 바꾸고 같은 실험을 하여 표의 [실험2]의 결과를 얻었다.
| 구분 | 충돌 후 A의 속도(m/s) | 충돌 후 B의 속도(m/s) |
| [실험1] | 0 | 2 |
| [실험2] | 1 | 1 |
보기
ㄱ. B가 받은 충격량은 [실험2]보다 [실험1]에서 더 크다.ㄴ. 두 실험에서 충돌 전의 운동량의 합과 충돌 후의 운동량의 합은 같다.
ㄷ. 충돌 과정에서 운동 에너지 손실은 [실험1]보다 [실험2]에서 더 크다.
① ㄱ
② ㄱ, ㄴ
③ ㄱ, ㄷ
④ ㄴ, ㄷ
⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ
질량이 같은 두 공을 같은 속력으로 각도를 달리하여 던졌더니 그림과 같이 운동하였다. 두 공이 올라간 높이는 달랐지만 수평으로 이동한 거리는 같았다.텍스트
<보기>의 설명 중 옳은 것을 모두 고르면? (단, 공기의 저항은 무시한다.)
ㄴ. 최고점에서 두 공의 운동 에너지는 같다.
ㄷ. 최고점에서 두 공의 역학적 에너지는 같다.
<보기>의 설명 중 옳은 것을 모두 고르면? (단, 공기의 저항은 무시한다.)
보기
ㄱ. 두 공이 지면에 도달하는 데 걸리는 시간은 같다.ㄴ. 최고점에서 두 공의 운동 에너지는 같다.
ㄷ. 최고점에서 두 공의 역학적 에너지는 같다.
① ㄷ
② ㄱ, ㄴ
③ ㄱ, ㄷ
④ ㄴ, ㄷ
⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ
다음은 지구 중심으로부터의 거리가 $r$인 원궤도를 따라 돌고 있는 인공 위성의 속력에 대한 설명이다.
ㄴ. 궤도 반지름이 같을 때 인공 위성의 질량이 클수록 속력이 빠르다.
ㄷ. 인공 위성의 속력과 궤도 반지름을 알면 지구의 질량을 구할 수 있다.
지구와 인공 위성 사이에 작용하는 만유 인력이 구심력이다. 따라서, 인공 위성의 속력 $v$는 다음과 같다.
$$G\dfrac{mM}{r^2} = m \dfrac{v^2}{r}, \therefore\,\,\,v =\sqrt{\dfrac{GM}{r}}$$
(단, $m$은 인공 위성의 질량, $M$은 지구의 질량, $G$는 만유 인력 상수로 $G = 6.67\times 10^{-11}\text{Nm}^2/\text{kg}^2$이다.)
<보기>의 설명 중 옳은 것을 모두 고르면?
보기
ㄱ. 궤도 반지름이 클수록 인공 위성의 속력은 느리다.ㄴ. 궤도 반지름이 같을 때 인공 위성의 질량이 클수록 속력이 빠르다.
ㄷ. 인공 위성의 속력과 궤도 반지름을 알면 지구의 질량을 구할 수 있다.
① ㄱ
② ㄴ
③ ㄱ, ㄷ
④ ㄴ, ㄷ
⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ
그림과 같이 두 열량계에 서로 다른 액체 A, B를 넣고 전열선을 이용하여 가열하려고 한다.
같은 시간 동안 두 액체가 받은 열량을 같도록 하기 위해 반드시 고려해야 하는 물리량을 <보기>에서 모두 고르면? (단, 열량계 밖으로 빠져나가는 열은 없다.)
ㄴ. 두 액체의 비열
ㄷ. 전열선의 저항
ㄹ. 전열선에 걸린 전압
같은 시간 동안 두 액체가 받은 열량을 같도록 하기 위해 반드시 고려해야 하는 물리량을 <보기>에서 모두 고르면? (단, 열량계 밖으로 빠져나가는 열은 없다.)
보기
ㄱ. 두 액체의 질량ㄴ. 두 액체의 비열
ㄷ. 전열선의 저항
ㄹ. 전열선에 걸린 전압
① ㄱ, ㄴ
② ㄱ, ㄷ
③ ㄴ, ㄷ
④ ㄴ, ㄹ
⑤ ㄷ, ㄹ
실린더 안에 들어있는 이상 기체를 다음 실험과 같이 세 가지 방법으로 부피를 팽창시켜 보았다.
[실험]
A : 압력을 일정하게 유지한 채 부피를 2배로 증가시켰다.
B : 온도를 일정하게 유지한 채 부피를 2배로 증가시켰다.
C : 외부로부터의 열을 차단한 채 부피를 2배로 증가시켰다.
기체가 한 일의 양을 바르게 비교한 것은? (단, 피스톤과 실린더 사이의 마찰은 무시한다.)
A : 압력을 일정하게 유지한 채 부피를 2배로 증가시켰다.
B : 온도를 일정하게 유지한 채 부피를 2배로 증가시켰다.
C : 외부로부터의 열을 차단한 채 부피를 2배로 증가시켰다.
① A > B > C
② A > C > B
③ B > C > A
④ C > A > B
⑤ A = B = C
전기 저항이 각각 80Ω, 40Ω, 20Ω인 저항선 A, B, C와 전지를 그림(가)와 같이 연결하였다. 그림(나)는 그림(가)에서 저항선을 모두 90° 회전시킨 모습이다.
<보기>의 설명 중 옳은 것을 모두 고르면? (단, 저항선의 굵기는 각각 일정하며, 저항선 A와 C는 반원, 저항선 B는 직선이다.) [2점]
ㄴ. (나)에서는 B에 전류가 흐르지 않는다.
ㄷ. (가)와 (나)의 P점에 흐르는 전류의 방향은 서로 반대이다.
<보기>의 설명 중 옳은 것을 모두 고르면? (단, 저항선의 굵기는 각각 일정하며, 저항선 A와 C는 반원, 저항선 B는 직선이다.) [2점]
보기
ㄱ. (가)에서는 A에 가장 많은 전류가 흐른다.ㄴ. (나)에서는 B에 전류가 흐르지 않는다.
ㄷ. (가)와 (나)의 P점에 흐르는 전류의 방향은 서로 반대이다.
① ㄱ
② ㄴ
③ ㄷ
④ ㄱ, ㄴ
⑤ ㄴ, ㄷ
그림과 같이 장치한 후 가변 저항기의 저항을 점점 감소시키면서 단자 전압과 회로에 흐르는 전류를 측정하였다. 그래프는 서로 다른 두 전지 A, B를 가지고 전류에 따른 단자 전압을 측정한 결과이다.
위 실험에 대한 <보기>의 설명 중 옳은 것을 모두 고르면?
ㄴ. 전지 A의 내부 저항은 B보다 작다.
ㄷ. 전류가 증가할수록 전지에서 발생하는 열은 감소한다.
위 실험에 대한 <보기>의 설명 중 옳은 것을 모두 고르면?
보기
ㄱ. 두 전지의 기전력은 같다.ㄴ. 전지 A의 내부 저항은 B보다 작다.
ㄷ. 전류가 증가할수록 전지에서 발생하는 열은 감소한다.
① ㄱ
② ㄱ, ㄴ
③ ㄱ, ㄷ
④ ㄴ, ㄷ
⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ
같은 세기의 전류 I가 흐르는 긴 직선 도선이 그림과 같이 같은 평면 위에서 서로 수직으로 교차하고 있다. 도선(가)에는 오른쪽으로, 도선(나)에는 위쪽으로 전류가 흐르고 있다.
두 도선으로부터 거리가 같은 점 A, B, C, D 중에서 전류에 의한 자기장의 세기가 0인 점을 바르게 고른 것은? (단, 두 도선은 절연되어 있다.)
두 도선으로부터 거리가 같은 점 A, B, C, D 중에서 전류에 의한 자기장의 세기가 0인 점을 바르게 고른 것은? (단, 두 도선은 절연되어 있다.)
① A, B
② A, C
③ A, D
④ B, C
⑤ B, D
그림과 같이 방향이 서로 반대인 두 균일한 자기장이 있다. 이 자기장에 수직한 평면상에서 원형 도선이 왼쪽에서 오른쪽으로 일정한 속력으로 운동하고 있다.
이 때, 원형 도선에 흐르는 유도 전류의 세기가 0인 곳은? (단, ‘•’은 지면에서 수직하게 나오는 자기장을, ‘×’는 지면으로 수직하게 들어가는 자기장을 나타낸다.)
이 때, 원형 도선에 흐르는 유도 전류의 세기가 0인 곳은? (단, ‘•’은 지면에서 수직하게 나오는 자기장을, ‘×’는 지면으로 수직하게 들어가는 자기장을 나타낸다.)
① A, B
② A, C
③ A, E
④ B, D
⑤ A, C, E
그림은 공기 중에서 물 속으로 진행하는 빛의 경로를 나타낸 것이다.
위와 같은 원리로 설명할 수 있는 현상을 <보기>에서 모두 고르면? [1점]
ㄴ. 물 속에 반쯤 잠긴 젓가락이 꺾여 보인다.
ㄷ. 물을 채운 수영장의 깊이가 실제보다 얕아 보인다.
ㄹ. 물 위에 떠 있는 얇은 기름막에서 여러 가지 색깔의 무늬가 보인다.
위와 같은 원리로 설명할 수 있는 현상을 <보기>에서 모두 고르면? [1점]
보기
ㄱ. 볼록 거울에 비친 물체의 모습이 작게 보인다.ㄴ. 물 속에 반쯤 잠긴 젓가락이 꺾여 보인다.
ㄷ. 물을 채운 수영장의 깊이가 실제보다 얕아 보인다.
ㄹ. 물 위에 떠 있는 얇은 기름막에서 여러 가지 색깔의 무늬가 보인다.
① ㄱ, ㄴ
② ㄱ, ㄷ
③ ㄱ, ㄹ
④ ㄴ, ㄷ
⑤ ㄴ, ㄹ
그림(가)와 같이 빛의 간섭 실험을 하였더니, 그림 (나)의 A와 같은 간섭 무늬가 스크린에 나타났다.
B와 같이 간섭 무늬의 간격이 A보다 넓어지게 하려면 어떻게 해야 하는가?
B와 같이 간섭 무늬의 간격이 A보다 넓어지게 하려면 어떻게 해야 하는가?
① 슬릿 사이의 간격이 더 좁은 이중 슬릿을 사용한다.
② 이중 슬릿과 스크린까지의 거리를 줄인다.
③ 파장이 더 짧은 레이저 광원을 사용한다.
④ 더 밝은 레이저 광원을 사용한다.
⑤ 레이저 광원과 이중 슬릿 사이의 거리를 넓힌다
그림과 같이 광전관의 음극에 빛 A, B를 각각 비추었다. 그래프는 양극과 음극 사이의 전압에 따른 광전류의 세기를 나타낸 것이다.
위 그래프에 대한 <보기>의 해석 중 옳은 것을 모두 고르면?
ㄴ. 빛의 진동수는 A가 B보다 크다.
ㄷ. 광전자의 최대 운동 에너지는 A를 비춘 경우가 B를 비춘 경우보다 크다.
위 그래프에 대한 <보기>의 해석 중 옳은 것을 모두 고르면?
보기
ㄱ. 빛의 세기는 A가 B보다 크다.ㄴ. 빛의 진동수는 A가 B보다 크다.
ㄷ. 광전자의 최대 운동 에너지는 A를 비춘 경우가 B를 비춘 경우보다 크다.
① ㄱ
② ㄱ, ㄴ
③ ㄱ, ㄷ
④ ㄴ, ㄷ
⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ
