수능(물리I)(2011. 9. 1.) 시험일자 : 2011년 9월 1일
1. 그림은 오른쪽으로 직선 운동하는 물체의 모습을 0.1초 간격으로 0.5 초 동안 찍은 다중 섬광 사진을 나타낸 것이다. 0.5 초 동안 물체의 운동에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기> 에서 있는 대로 고른 것은?
- ① ㄱ
- ② ㄴ
- ③ ㄷ
- ④ ㄱ, ㄴ
- ⑤ ㄴ, ㄷ
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2. 그림 (가)와 같이 수평면에 놓인 질량 1kg인 물체에 도르래와 줄을 이용하여 힘 F 를 작용하였다. 그림 (나)는 줄을 당기는 힘 F 의 크기를 시간에 따라 나타낸 것이다. 이 물체의 운동에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, 중력 가속도는 10m/s2이고, 줄의 질량, 모든 마찰은 무시한다.) [3점]
- ① ㄱ
- ② ㄴ
- ③ ㄱ, ㄴ
- ④ ㄱ, ㄷ
- ⑤ ㄴ, ㄷ
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3. 그림과 같이 저항값이 R인 저항 3 개와 스위치 S 를 전압이 일정한 전원 장치에 연결하였다. S를 a 에 연결할 때가 b에 연결할 때보다 더 큰 물리량만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?
- ① ㄱ
- ② ㄷ
- ③ ㄱ, ㄴ
- ④ ㄱ, ㄷ
- ⑤ ㄴ, ㄷ
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4. 그림 (가), (나)와 같이 저항값이 각각 R, 2R인 저항 A, B를 전압이 V 로 일정한 전원 장치에 연결하였다. 이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?
- ① ㄱ
- ② ㄴ
- ③ ㄷ
- ④ ㄱ, ㄴ
- ⑤ ㄴ, ㄷ
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5. 다음은 파동 실험용 용수철을 이용한 파동의 발생과 전파에 관한 실험 과정이다. 이 실험에 대해 옳게 말한 사람만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?
- ① 철수
- ② 영희
- ③ 철수, 영희
- ④ 영희, 민수
- ⑤ 철수, 영희, 민수
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6. 그림 (가)는 마찰이 없는 수평면 위에서 질량 1kg인 수레가 완충 장치가 있는 벽을 향해 운동하다가 충돌하는 것을 나타낸 것이다. 그림 (나)는 수레가 충돌하는 순간부터 수레의 속도를 시간에 따라 나타낸 것이다. 수레는 충돌하는 동안 동일 직선상에서 운동한다. 이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?
- ① ㄱ
- ② ㄴ
- ③ ㄷ
- ④ ㄱ, ㄴ
- ⑤ ㄴ, ㄷ
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7. 그림 (가)는 마찰이 없는 수평면에서 질량 1kg인 물체 A가 정지해 있는 질량 2kg인 물체 B를 향해 등속도 운동하는 것을 나타낸 것이다. 그림 (나)는 B에 대한 A의 상대 속도를 시간에 따라 나타낸 것이다. 충돌 전과 후, 두 물체는 동일 직선 상에서 운동한다. 수평면에 대한 A와 B의 운동을 설명하는 것으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? [3점]
- ① ㄱ
- ② ㄴ
- ③ ㄷ
- ④ ㄱ, ㄷ
- ⑤ ㄴ, ㄷ
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8. 그림 (가)는 마찰이 있는 수평면에서 전동기가 정지해 있던 질량 1kg인 물체를 수평 방향으로 힘 F 로 당기고 있는 것을 나타낸 것이다. 그림 (나)는 전동기가 당기는 힘 F 의 크기를 물체의 위치 x 에 따라 나타낸 것이다. 물체와 수평면 사이의 운동 마찰 계수는 0.2 이다. 이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, 중력 가속도는 10m/s2 이고, 줄의 질량과 공기 저항은 무시한다.) [3점]
- ① ㄴ
- ② ㄷ
- ③ ㄱ, ㄴ
- ④ ㄱ, ㄷ
- ⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ
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9. 그림과 같이 높이가 5h 인 수평면에서 두 물체 A와 B 사이에 용수철을 넣어 압축시켰다가 동시에 가만히 놓았더니, A는 빗면을 따라 올라가 최고점 P 에 도달하고 B는 높이가 2h 인 지점을 속력 2v 로 통과한다. 용수철과 분리된 직후 B의 속력은 v 이다. A, B의 질량은 각각 m, 2m이다. 최고점 P의 높이는? (단, 용수철의 질량, 물체의 크기, 모든 마찰은 무시한다.) [3점]
- ① 6h
- ② 7h
- ③ 8h
- ④ 9h
- ⑤ 10h
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10. 그림은 높이 h 인 곳에 가만히 놓인 물체 A가 마찰이 없는 빗면을 내려와 정지해 있던 물체 B와 충돌한 후, A는 v, B는 2v 의 속도로 마찰이 있는 수평면을 향해 등속도 운동하는 것을 나타낸 것이다. A 는 마찰면을 통과한 직후 정지하고, B는 마찰면을 통과하여 마찰이 없는 면을 따라 높이가 2/5h인 최고점에 도달한다. A, B의 질량은 m으로 같고, 마찰면과의 운동 마찰 계수는 각각 μA, μB 이며 μA > μB 이다. μA / μB는? (단, 물체의 크기는 무시한다.)
- ① 5/4
- ② 4/3
- ③ 3/2
- ④ 2
- ⑤ 5/2
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11. 그림과 같이 저항 R1 R2 저항값이 6Ω, 4Ω인 저항, 스위치 S 를 전압이 8V로 일정한 전원 장치에 연결하였다. S 가 열려 있을 때 전류계에 흐르는 전류의 세기는 1A이고, 닫혀 있을 때 R1 의 양단에 걸리는 전압은 4V이다. R1의 저항값은?
- ① 2Ω
- ② 3Ω
- ③ 4Ω
- ④ 6Ω
- ⑤ 8Ω
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12. 그림 (가)와 같이 원통형 금속 막대 A와 B, 전원 장치를 사용하여 회로를 구성하였다. B의 길이는 A의 2 배이고 단면적은 A와 같다. 그림 (나)는 (가)에서 점 p, q에 흐르는 전류의 세기를 전원 장치의 전압에 따라 나타낸 것이다. A, B의 비저항을 각각 pA, pB라 할 때, pA : pB 는? (단, A, B의 온도에 따른 저항 변화는 무시한다.) [3점]
- ① 1：4
- ② 1：2
- ③ 1：1
- ④ 2：1
- ⑤ 4：1
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13. 그림 (가), (나)와 같이 전류 I0 이 흐르는 원형 도선과 전류 I 가 흐르는 무한히 긴 직선 도선이 종이면에 고정되어 있다. 원형 도선 중심 p, q 에서 I0 만에 의한 자기장의 세기는 B0 이다. (가)의 p에서 두 도선에 흐르는 전류에 의한 자기장의 세기는 2B0이다. 두 도선에 흐르는 전류에 의한 자기장에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?
- ① ㄱ
- ② ㄷ
- ③ ㄱ, ㄴ
- ④ ㄴ, ㄷ
- ⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ
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14. 그림 (가)와 같이 저항 R가 연결된 직사각형 도선이 종이면에 수직으로 들어가는 균일한 자기장 영역 Ⅰ과 Ⅱ에 반씩 걸쳐져 종이면에 고정되어 있다. 그림 (나)는 (가)의 Ⅰ, Ⅱ에서 자기장의 세기를 시간에 따라 나타낸 것이다. 이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? [3점]
- ① ㄱ
- ② ㄴ
- ③ ㄷ
- ④ ㄱ, ㄴ
- ⑤ ㄱ, ㄷ
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15. 그림과 같이 공기에서 유리로 단색광을 점 P에 입사각 40⁰ 로 입사시켰더니 유리의 옆면에서 반사각 θ 로 전반사하였다. 공기와 유리의 경계면에서의 임계각은 42⁰ 이다. 이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기> 에서 있는 대로 고른 것은? [3점]
- ① ㄴ
- ② ㄱ, ㄴ
- ③ ㄱ, ㄷ
- ④ ㄴ, ㄷ
- ⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ
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16. 그림과 같이 파원 S1, S2에서 진동수와 진폭이 같은 물결파를 같은 위상으로 발생시켰다. 점 P는 S1 과 S2 로부터 각각 45cm, 40cm 떨어져 있다. 두 물결파의 진동수는 2Hz 이며 속력은 20 cm/s 이다. 이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?
- ① ㄴ
- ② ㄷ
- ③ ㄱ, ㄴ
- ④ ㄱ, ㄷ
- ⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ
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17. 그림 (가)는 금속판에 단색광을 비추며 광전류를 측정하는 장치를 나타낸 것이다. 그림 (나)는 서로 다른 금속판 A, B를 사용한 광전관에 동일한 단색광을 비추었을 때 광전관에 걸린 전압에 따른 광전류의 세기를 나타낸 것이다. 이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? [3점]
- ① ㄱ
- ② ㄴ
- ③ ㄷ
- ④ ㄱ, ㄴ
- ⑤ ㄴ, ㄷ
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18. 그림 (가)는 입자의 종류와 운동 에너지를 바꿔가며 물질파의 이중 슬릿에 의한 간섭무늬를 관찰하는 실험을 모식적으로 나타낸 것이다. 이웃한 밝은 무늬 사이의 간격은 ⊿x이다. 그림 (나)의 A, B, C는 (가)에서 사용된 입자의 질량과 운동 에너지를 나타낸 것이다. 이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?
- ① ㄱ
- ② ㄷ
- ③ ㄱ, ㄴ
- ④ ㄴ, ㄷ
- ⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ
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19. 그림과 같이 직선 도로에서 자동차 A, B가 나란하게 각각 v, 4v 의 속력으로 기준선 P를 동시에 통과한 후, 각각 등가속도 운동하여 기준선 Q에 동시에 도달하였다. 가속도의 크기는 A가 B의 2 배이며 방향은 서로 반대이다. P와 Q 사이의 거리는 L이다. P를 통과하여 Q에 도달할 때까지 자동차의 운동에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, A와 B의 크기는 무시한다.) [3점]
- ① ㄱ
- ② ㄷ
- ③ ㄱ, ㄴ
- ④ ㄱ, ㄷ
- ⑤ ㄴ, ㄷ
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20. 그림 (가)와 같이 마찰이 없는 수평면에서 정지해 있는 물체 A위에 물체 B를 가만히 올려놓고, A에 수평 방향으로 힘 F를 그림 (나)와 같이 1 초 동안 작용하였다. F 가 작용하는 순간 B는 A 위에서 미끄러지기 시작하며 A, B가 속력이 같아진 순간부터 두 물체는 함께 속력 v 로 등속도 운동한다. A, B의 질량은 각각 2kg, 1kg이고, A와 B 사이의 운동 마찰 계수는 0.2 이다. 이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, 중력 가속도는 10m/s2이고, A의 윗면은 수평면과 평행하다.) [3점]
- ① ㄱ
- ② ㄷ
- ③ ㄱ, ㄴ
- ④ ㄴ, ㄷ
- ⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ
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