본 자료는 서울교육청에서 출제하였으며,
고등학교 3학년 학생을 대상으로 2003년 3월 27일 (목)에 시행되었습니다.
2003학년도 3월 고3 전국연합학력평가
과학탐구영역[자연계](과학)[물리Ⅱ]
시행 : 2003.3.27(목)
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.
표, 밑줄 등은 원본과 다를 수 있습니다.
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그림은 정지해 있던 자동차가 출발하여 직선 도로를 달릴 때 속도계 모양이고, 그래프는 속도계를 분석한 결과이다.
그래프에 대한 <보기>의 설명 중 옳은 것을 모두 고르면?
ㄴ. 5초일 때 자동차의 순간 가속도의 크기는 2m/s$^2$이다.
ㄷ. 출발점에서 100m인 지점을 통과하는 시간은 15초이다.
그래프에 대한 <보기>의 설명 중 옳은 것을 모두 고르면?
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ㄱ. 0에서 20초 동안 평균 속력은 15m/s이다.ㄴ. 5초일 때 자동차의 순간 가속도의 크기는 2m/s$^2$이다.
ㄷ. 출발점에서 100m인 지점을 통과하는 시간은 15초이다.
① ㄱ
② ㄴ
③ ㄷ
④ ㄱ, ㄴ
⑤ ㄱ, ㄷ
그림은 수레의 운동이 기록된 종이 테이프를 3타점 간격으로 나누어 순서대로 붙인 결과이다. 수레의 운동에 대한 <보기>의 설명 중 옳은 것을 모두 고르면? [1점]
ㄴ. 그래프 아래 넓이는 수레의 이동 거리를 나타낸다.
ㄷ. 가속도 방향이 수레의 운동 방향과 반대인 구간이 있다.
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ㄱ. 수레에 작용하는 알짜힘(합력)은 일정하였다.ㄴ. 그래프 아래 넓이는 수레의 이동 거리를 나타낸다.
ㄷ. 가속도 방향이 수레의 운동 방향과 반대인 구간이 있다.
① ㄴ
② ㄱ, ㄴ
③ ㄴ, ㄷ
④ ㄱ, ㄷ
⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ
실험용 수레와 금속판의 질량을 비교해 보기 위해 다음과 같은 실험을 하였다
[실험 과정]
(가) 실험용 수레에 일정한 힘을 수평으로 작용하여 잡아당기며 수레의 운동을 종이 테이프에 기록한다.
(나) 같은 수레 위에 금속판을 올려놓고 과정(가)를 반복한다.
[실험 결과]
금속판의 질량은 실험용 수레의 몇 배인가?
(가) 실험용 수레에 일정한 힘을 수평으로 작용하여 잡아당기며 수레의 운동을 종이 테이프에 기록한다.
(나) 같은 수레 위에 금속판을 올려놓고 과정(가)를 반복한다.
[실험 결과]
① $\dfrac{1}{2}$배
② $\dfrac{2}{3}$배
③ $\dfrac{3}{2}$배
④ 2배
⑤ 3배
질량이 각각 3kg, 2kg, 1kg인 나무 도막을 그림과 같이 마찰이 없는 얼음판 위에 놓고 12N의 힘으로 밀고 있다. 표는 각 물체에 작용하는 힘을 분석한 자료이다.
물체의 운동에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?
| 물체 | 왼쪽에서 오른쪽으로 작용하는 힘(N) | 오른쪽에서 왼쪽으로 작용하는 힘(N) |
| A | 12 | 6 |
| B | 6 | 2 |
| C | 2 | 0 |
① 가속도는 모두 같다.
② C의 가속도의 크기는 2m/s$^2$이다.
③ B에 작용하는 알짜힘(합력)은 8N이다.
④ A, B 사이에 작용하는 힘은 6N이다.
⑤ 알짜힘(합력)은 A가 가장 크다.
그림과 같이 일정한 속력 $v$로 운동하는 수레 위에서 지면과 수직 방향인 (나)와 운동 방향과 운동 반대 방향으로 수직 방향에서 각각 $30°$씩 기울인 (가), (다)의 방향으로 물로켓을 발사하려고 한다.
물로켓의 운동에 대한 설명 중 옳은 것을 <보기>에서 모두 고르면?
ㄴ. 물로켓을 (가)방향으로 발사하면 (다)방향보다 더 멀리 나간다.
ㄷ. 물로켓을 공중에 가장 오래 떠있게 하려면 (나)방향으로 쏘아야 한다.
물로켓의 운동에 대한 설명 중 옳은 것을 <보기>에서 모두 고르면?
보기
ㄱ. 물로켓의 추진 원리는 작용과 반작용의 법칙으로 설명할 수 있다.ㄴ. 물로켓을 (가)방향으로 발사하면 (다)방향보다 더 멀리 나간다.
ㄷ. 물로켓을 공중에 가장 오래 떠있게 하려면 (나)방향으로 쏘아야 한다.
① ㄱ
② ㄴ
③ ㄷ
④ ㄱ, ㄴ
⑤ ㄱ, ㄷ
철수는 그림과 같이 장난감 자동차가 반지름 $r$인 원운동 경로를 벗어나지 않고 안전하게 회전할 수 있는 최대 속력 $v$를 알아보았다. 다음 표는 $r$, $v$, $v^2$을 나타낸 것이다.
자동차의 운동에 대한 자료를 해석한 내용 중 <보기>에서 옳은 것을 모두 고르면? [2점]
ㄴ. $r$이 커질수록 최대 각속도가 증가한다.
ㄷ. $v$가 커질수록 도로의 급커브 구간을 운행하기 어렵다.
| $r$(m) | $v$(m/s) | $v^2$(m$^2$/s$^2$) |
| 1 | 1 | 1 |
| 2 | $\sqrt{2}$ | 2 |
| 3 | $\sqrt{3}$ | 3 |
| 4 | 2 | 4 |
보기
ㄱ. $r$이 커질수록 최대 구심력이 증가한다.ㄴ. $r$이 커질수록 최대 각속도가 증가한다.
ㄷ. $v$가 커질수록 도로의 급커브 구간을 운행하기 어렵다.
① ㄱ
② ㄷ
③ ㄱ, ㄴ
④ ㄱ, ㄷ
⑤ ㄴ, ㄷ
그림과 같이 A점에서 영희가 수평 방향으로 공을 속력 $v$로 던졌더니, 공은 첫 충돌점 B에서 튕긴 후 다음 충돌점 C에 떨어졌다. 영희가 수평 방향으로 공을 $2v$의 속력으로 던졌을 때, 예상되는 결과로 옳은 것을 <보기>에서 모두 고르면?
ㄴ. 첫 충돌 후 다음 충돌점 사이의 수평 거리($y$)는 감소한다.
ㄷ. 첫 충돌 후 다음 충돌점 사이의 최고점까지 높이($H$)는 증가한다.
보기
ㄱ. A점에서 첫 충돌점까지의 수평 거리($x$)는 증가한다.ㄴ. 첫 충돌 후 다음 충돌점 사이의 수평 거리($y$)는 감소한다.
ㄷ. 첫 충돌 후 다음 충돌점 사이의 최고점까지 높이($H$)는 증가한다.
① ㄱ
② ㄴ
③ ㄱ, ㄷ
④ ㄴ, ㄷ
⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ
마찰을 무시할 수 있는 직선 레일 위에 사람을 태운 수레 A와 빈 수레 B가 그림(가)와 같이 정지해 있다. 수레 A에 타고 있던 사람이 수레 B로 건너 뛴 후, 두 수레는 그림(나)와 같이 서로 반대 방향으로 운동하였다.
두 수레의 질량이 같다면, <보기>의 설명 중 옳은 것을 모두 고르면? (단, 공기 저항은 무시한다.)
ㄴ. 그림 (나)에서 운동량의 합은 0이다.
ㄷ. 역학적 에너지의 합은 (나)가 (가)보다 크다.
두 수레의 질량이 같다면, <보기>의 설명 중 옳은 것을 모두 고르면? (단, 공기 저항은 무시한다.)
보기
ㄱ. 그림 (나)에서 수레 A, B의 속력은 같다.ㄴ. 그림 (나)에서 운동량의 합은 0이다.
ㄷ. 역학적 에너지의 합은 (나)가 (가)보다 크다.
① ㄱ
② ㄱ, ㄴ
③ ㄴ, ㄷ
④ ㄱ, ㄷ
⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ
놀이 공원에서 처음에 정지하고 있던 무동력 열차가 곡선 궤도를 따라 운동하고 있다. 그림은 시간에 따른 열차의 위치 에너지를 나타낸 것이다.
열차의 운동에 대한 설명 중 옳지 않은 것은? (단, 모든 마찰력과 공기의 저항은 무시한다.) [1점]
열차의 운동에 대한 설명 중 옳지 않은 것은? (단, 모든 마찰력과 공기의 저항은 무시한다.) [1점]
① 구간 A에서 열차의 속력은 빨라진다.
② 구간 B에서 열차의 속력은 일정하다.
③ 구간 C에서 열차의 운동 에너지는 감소한다.
④ 구간 D에서 열차의 운동 에너지는 가장 크다.
⑤ 열차의 역학적 에너지는 변하지 않는다.
그림(가)와 같이 마찰이 없는 수평면 위에 놓인 용수철에 질량이 2kg인 물체를 매달았다. 이 물체를 옆으로 당길 때 늘어난 길이 $x$와 용수철의 탄성력에 의한 위치 에너지 $E$의 관계는 그림(나)와 같다.
<보기>의 설명 중 옳은 것을 모두 고르면?
ㄴ. 용수철을 10cm 늘리려면 80N의 힘이 필요하다.
ㄷ. 용수철을 20cm 잡아당겼다 놓았을 때, O점에서 물체의 속력은 4m/s이다.
<보기>의 설명 중 옳은 것을 모두 고르면?
보기
ㄱ. 용수철의 탄성 계수는 20N/m이다.ㄴ. 용수철을 10cm 늘리려면 80N의 힘이 필요하다.
ㄷ. 용수철을 20cm 잡아당겼다 놓았을 때, O점에서 물체의 속력은 4m/s이다.
① ㄱ
② ㄴ
③ ㄷ
④ ㄱ, ㄴ
⑤ ㄴ, ㄷ
다음은 어느 신문의 1월 10일자 기사의 일부이다.
ㄴ. 여름철에 솜이불로 감싼 얼음이 공기 중에 놓아둔 얼음보다 잘 안 녹는다.
ㄷ. 베란다를 트면 외부와 열의 전달이 더 쉽게 일어난다.
베란다 튼 거실, 외풍 들어 추워요
생활정보지가 최근 리모델링 경험이 있는 독자들을 대상으로 조사한 결과 주부들은 베란다와 거실 사이의 문을 없애고 거실 공간을 확장하는 리모델링을 가장 선호하는 것으로 나타났다.
하지만 선호도만큼 만족도는 높지 않았다. 난방효율이 떨어지는 것이 문제다. 심하면 벽면에 이슬이 맺히고 곰팡이까지 핀다고 한다. 베란다는 외기로부터 실내를 보호하는 완충지대 같은 곳이다.
리모델링으로 베란다를 튼 김씨는 "베란다 바닥에 열선을 깔았는데도 외풍이 심해 겨울엔 춥다."면서 "방과 거실의 온도차가 커서 그런지 온 집안 식구가 1년 내내 감기를 달고 살았다. 빨래를 널 공간도 좁아 불편하다."고 말했다.
기사로부터 예상한 내용 중 옳은 것을 <보기>에서 모두 고르면?
생활정보지가 최근 리모델링 경험이 있는 독자들을 대상으로 조사한 결과 주부들은 베란다와 거실 사이의 문을 없애고 거실 공간을 확장하는 리모델링을 가장 선호하는 것으로 나타났다.
하지만 선호도만큼 만족도는 높지 않았다. 난방효율이 떨어지는 것이 문제다. 심하면 벽면에 이슬이 맺히고 곰팡이까지 핀다고 한다. 베란다는 외기로부터 실내를 보호하는 완충지대 같은 곳이다.
리모델링으로 베란다를 튼 김씨는 "베란다 바닥에 열선을 깔았는데도 외풍이 심해 겨울엔 춥다."면서 "방과 거실의 온도차가 커서 그런지 온 집안 식구가 1년 내내 감기를 달고 살았다. 빨래를 널 공간도 좁아 불편하다."고 말했다.
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ㄱ. 베란다를 트면 겨울철에 거실 온도가 높아진다.ㄴ. 여름철에 솜이불로 감싼 얼음이 공기 중에 놓아둔 얼음보다 잘 안 녹는다.
ㄷ. 베란다를 트면 외부와 열의 전달이 더 쉽게 일어난다.
① ㄱ
② ㄴ
③ ㄷ
④ ㄱ, ㄴ
⑤ ㄴ, ㄷ
그림(가)는 5Ω인 저항 $R_1$, 10Ω인 저항 $R_2$, 전지를 이용하여 만든 전기 회로이다. 그림(나)는 A와 B, A와 C 사이의 전위차를 측정하여, B를 기준으로 각 점의 전위를 나타낸 것이다.
㉠, ㉡, ㉢에 해당되는 것은?
㉠, ㉡, ㉢에 해당되는 것은?
| ㉠ | ㉡ | ㉢ | |
| ① | $R_1$ | 전지 | $R_2$ |
| ② | $R_2$ | 전지 | $R_1$ |
| ③ | $R_2$ | $R_1$ | 전지 |
| ④ | 전지 | $R_2$ | $R_1$ |
| ⑤ | 전지 | $R_1$ | $R_2$ |
부피가 $V$, 압력이 $P$인 용기 안에 들어 있는 $n$몰의 이상 기체의 절대 온도가 $T$이면, 다음과 같은 관계식이 성립한다.
두 기체 상태에 대한 <보기>의 설명 중 옳은 것을 모두 고르면? [2점]
ㄴ. 압력은 (나)가 (가)보다 크다.
ㄷ. 기체의 내부 에너지는 (나)가 (가)보다 크다.
∙ 기체 분자 1개의 평균 운동 에너지($E_k$)
$E_k=\dfrac{1}{2}mv^2=\dfrac{3}{2}kT$
∙ 기체의 상태 방정식 $PV=nRT$
∙ 단원자 분자 기체의 내부 에너지($U$)
$U= \dfrac{3}{2}nRT$
(단, $R$은 기체 상수, $k$는 볼츠만 상수이다.)
그림 (가)는 평균 속력이 $v$, (나)는 평균 속력이 $2v$인 분자의 운동을 나타낸 것이다. (단, 용기의 부피, 분자의 질량, 분자의 수는 서로 같다.)$E_k=\dfrac{1}{2}mv^2=\dfrac{3}{2}kT$
∙ 기체의 상태 방정식 $PV=nRT$
∙ 단원자 분자 기체의 내부 에너지($U$)
$U= \dfrac{3}{2}nRT$
(단, $R$은 기체 상수, $k$는 볼츠만 상수이다.)
두 기체 상태에 대한 <보기>의 설명 중 옳은 것을 모두 고르면? [2점]
보기
ㄱ. 온도는 (가)와 (나)가 같다.ㄴ. 압력은 (나)가 (가)보다 크다.
ㄷ. 기체의 내부 에너지는 (나)가 (가)보다 크다.
① ㄱ
② ㄱ, ㄴ
③ ㄱ, ㄷ
④ ㄴ, ㄷ
⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ
굵기와 길이가 같은 니크롬선을 구부려서 아래의 원모양 (가), 정삼각형 모양 (나), 정사각형 모양 (다)와 같이 만들었다. P점과 Q점 사이의 합성 저항의 크기를 옳게 비교한 것은?
① $(가) > (나) > (다)$
② $(다) > (나) > (가)$
③ $(가) = (나) = (다)$
④ $(나) > (가)> (다)$
⑤ $(나) > (다) > (가)$
수평면의 전위를 조사하여 그림과 같은 등전위선을 얻었다.
A점에 질량이 아주 작고 양전하를 띤 입자를 놓았을 때, 이 입자 운동 경로를 가장 잘 예상한 것은?
A점에 질량이 아주 작고 양전하를 띤 입자를 놓았을 때, 이 입자 운동 경로를 가장 잘 예상한 것은?
전압계, 전류계, 건전지를 연결하여 저항에 흐르는 전류와 전압을 측정하려고 한다.
옳은 연결 방법을 고르면?
옳은 연결 방법을 고르면?
| 전압계 | 전류계 | |||
| ($+$) 단자 | ($-$) 단자 | ($+$) 단자 | ($-$) 단자 | |
| ① | B | A | C | A |
| ② | A | B | C | A |
| ③ | C | A | B | A |
| ④ | A | C | A | B |
| ⑤ | B | C | B | A |
