01 다음은 직선 운동하는 물체 A, B의 위치를 시간에 따라 나타낸 것이다.

Ⅰ. 시공간과 우주

대단원 모의고사

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?

	<보 기>
ㄱ. 0초에서 2초까지 A가 이동한 거리는 1m이다. ㄴ. 0초에서 4초까지 B의 평균 속력은 1m/s이다. ㄷ. 2초일 때, 속력은 A가 B보다 크다.

① ㄴ	② ㄷ	③ ㄱ, ㄴ

④ ㄱ, ㄷ	⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ

02 그림과 같이 직선 도로에서 [eqn: t=0]일 때 자동차 A가 기준선을 2m/s의 속력으로 통과하는 순간 정지해 있던 B가 출발하였다. 기준선을 통과하는 순간부터 A, B는 각각 등가속도 운동하여 [eqn: t=4]초일 때 A, B의 속력은 6m/s로 같았다. 0초부터 4초까지 A와 B는 각각 등가속도 직선 운동 한다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?

	<보 기>
ㄱ. A의 가속도의 크기는 [eqn: rm 1m/s ^{2}]이다. ㄴ. 0부터 4초까지 B가 이동한 거리는 12m이다. ㄷ. 0부터 2초까지 평균 속력은 A가 B의 3배이다.

① ㄴ	② ㄷ	③ ㄱ, ㄴ

④ ㄱ, ㄷ	⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ

03 그림은 지면에 놓여 있는 자석 A 위에 초전도체 B가 뜬 상태로 정지해 있는 모습을 나타낸 것이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?

	<보 기>
ㄱ. A가 B에 작용하는 힘의 크기는 B에 작용하는 중력의 크기보다 크다. ㄴ. A에 작용하는 중력과 지면이 A를 떠받치는 힘은 평형 관계이다. ㄷ. A가 B에 작용하는 힘과 B가 A에 작용하는 힘은 작용 반작용 관계이다.

① ㄱ	② ㄷ	③ ㄱ, ㄴ

④ ㄱ, ㄷ	⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ

04 그림 (가), (나)와 같이 물체 A, B가 실로 연결되어 각각 등가속도 운동을 하고 있다. A, B의 질량은 각각 [eqn: m], [eqn: 2m]이고, (가)에서 A는 마찰이 없는 수평면에서 운동한다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, 중력 가속도는 g이고, 실의 질량, 도르래의 마찰과 공기 저항은 무시한다.)

	<보 기>
ㄱ. A의 가속도의 크기는 (가)에서가 (나)에서보다 크다. ㄴ. B가 받는 알짜힘의 크기는 (가)에서가 (나)에서의 2배이다. ㄷ. (가)에서 실이 B를 당기는 힘의 크기는 [eqn: {2} over {3} mg]이다.

① ㄱ	② ㄷ	③ ㄱ, ㄴ

④ ㄴ, ㄷ	⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ

05 그림 (가)는 수평면에 정지해 있는 물체 B를 향해 운동하는 물체 A를 나타낸 것이다. B는 A와 충돌한 후 정지해 있던 물체 C와 충돌한다. 그림 (나)는 이 과정에서 A, B, C의 운동량을 시간에 따라 나타낸 것이다. A와 B의 충돌 시간은 [eqn: 2T]이고, B와 C의 충돌 시간은 [eqn: T]이다. B의 질량은 C의 2배이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, A~C는 동일 직선 상에서 운동한다.)

	<보 기>
ㄱ. A는 B와 충돌 한 뒤 충돌 전과 반대 방향으로 움직인다. ㄴ. B가 C와 충돌한 후, C의 속력은 B의 속력과 같다. ㄷ. B가 받은 평균 힘의 크기는 A와 충돌하는 동안이 C와 충돌하는 동안보다 크다.

① ㄱ	② ㄷ	③ ㄱ, ㄴ

④ ㄱ, ㄷ	⑤ ㄴ, ㄷ

06 그림 (가), (나)와 같이 줄로 연결되어 정지해 있던 두 물체 A, B를 전동기가 100N의 일정한 힘으로 당겨 연직 방향으로 이동시켰다. A, B의 질량은 각각 1kg, 3kg이다.

(가), (나)에서 전동기가 줄을 2m만큼 당긴 순간 B의 운동 에너지를 각각 [eqn: E _{1}], [eqn: E _{2}]라고 할 때, [eqn: E _{1} :E _{2}]는? (단, 중력 가속도는 [eqn: rm 10m/s ^{2}]이고, 줄의 질량, 마찰과 공기 저항은 무시한다.)

① 1 : 3             ② 2 : 3           ③ 3 : 4

④ 3 : 7             ⑤ 5 : 9

07 그림과 같이 수평면에서 일정한 속력 [eqn: v]로 직선 운동하던 질량 [eqn: m]인 물체가 점 a를 지나는 순간부터 물체의 운동 방향과 반대 방향으로 일정한 크기의 힘 [eqn: F]를 받아 거리 [eqn: L]만큼 이동한 후, 점 b에서 정지하였다. a를 지나는 순간부터 b에 정지할 때까지 걸린 시간은 [eqn: "t"]이다.

[eqn: F]의 크기와 [eqn: "t"]는?

[eqn: F]      [eqn: "t"]              [eqn: F]      [eqn: "t"]

①  [eqn: {mv ^{2}} over {L}]  [eqn: {3L} over {2v}]        ②  [eqn: {mv ^{2}} over {L}]   [eqn: {2L} over {v}]

③  [eqn: {mv ^{2}} over {2L}]  [eqn: {3L} over {2v}]        ④  [eqn: {mv ^{2}} over {2L}]   [eqn: {2L} over {v}]

⑤  [eqn: {mv ^{2}} over {4L}]  [eqn: {3L} over {2v}]

08 그림은 수평면에 놓인 물체 A와 빗면 위의 물체 B를 실로 연결한 후 A를 가만히 놓았더니, A와 B가 등가속도 운동을 하여 속력이 [eqn: v]가 된 순간을 나타낸 것이다. 이때 B의 높이가 [eqn: h]만큼 줄어드는 동안 B의 중력에 의한 퍼텐셜 에너지 감소량은 B의 운동 에너지 증가량의 3배이다. A, B의 질량은 각각 [eqn: M], [eqn: m]이다.

[eqn: M:m]은? (단, 중력 가속도는 [eqn: g]이고, 실의 질량, 마찰과 공기 저항은 무시한다.)

① 1 : 1             ② 2 : 1           ③ 3 : 2

④ 4 : 1             ⑤ 5 : 3

09 그림은 물체 A, B가 도르래를

통해 실로 연결된 상태에서 A를

잡고 있는 모습을 나타낸 것이다.

A, B의 질량은 각각 [eqn: 2m], [eqn: 3m]이다.

A를 놓는 순간부터 B가 지면에

닿을 때까지 A, B의 운동에 대한

설명으로 옳은 것만을 <보기>에

서 있는 대로 고른 것은? (단, 중

력 가속도는 g이고, 모든 마찰과

공기 저항, 실의 질량은 무시한다.)

	<보 기>
ㄱ. A의 가속도의 크기는 [eqn: {2} over {3} g]이다. ㄴ. B의 역학적 에너지는 감소한다. ㄷ. A의 중력에 의한 퍼텐셜 에너지 증가량은 B의 중력에 의한 퍼텐셜 에너지 감소량과 같다.

① ㄱ	② ㄴ	③ ㄱ, ㄴ

④ ㄱ, ㄷ	⑤ ㄴ, ㄷ

10 그림과 같이 행성이

태양을 한 초점으로 하

는  타원 궤도로 공전

한다. 행성이 점 a에서

점 b까지, 점 c에서 점 d까지 이동하는 동안 행성과 태양을 연결한

직선이 지나간 면적은

각각 S, 2S이다. 행성이 a에서 b까지 이동하는 데 걸린 시간은 [eqn: T]이다. a와 c는 각각 근일점과 원일점이다.

행성의 운동에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?

	<보 기>
ㄱ. 운동 에너지는 a에서가 c에서보다 크다. ㄴ. 행성에 작용하는 만유인력의 크기는 b에서가 d에서보다 작다. ㄷ. c에서 d까지 이동하는 데 걸린 시간은 [eqn: 2T]이다.

① ㄱ	② ㄴ	③ ㄱ, ㄷ

④ ㄴ, ㄷ	⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ

11 그림은 철수가 탄 우주선이 정지해 있는 영희에 대해 구간 A에서 [eqn: 0.6c]의 속력으로 등속도 운동을 한 후, 속력이 변하여 다시 구간 B에서 등속도 운동을 하는 모습을 나타낸 것이다.

영희가 측정할 때, 철수의 시간은 A에서가 B에서보다 빠르게 가고 우주선의 길이는 A, B에서 각각 [eqn: L _{1}], [eqn: L _{2}]이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, [eqn: c]는 빛의 속력이다.)

	<보 기>
ㄱ. 영희가 측정할 때, B에서 우주선의 속력은 [eqn: 0.6c]보다 크다. ㄴ. [eqn: L _{1} <L _{2}]이다. ㄷ. 철수가 측정할 때, 영희의 시간은 A에서 측정할 때가 B에서 측정할 때보다 빠르게 간다.

① ㄴ	② ㄷ	③ ㄱ, ㄴ

④ ㄱ, ㄷ	⑤ ㄴ, ㄷ

12 그림은 플랫폼에 서 있는 영희에 대해 0.9c의 일정한 속도로 운동하는 기차 안에 서 있는 철수가 등을 켜, 빛이 방출되는 모습을 나타낸 것이다. 철수가 측정할 때, 빛은 검출기 A, B에 동시에 도달하고 A, B 사이의 거리는 L이며 플랫폼의 P, Q 지점이 철수를 각각 지나는 데 걸린 시간은 T이다.

영희가 측정할 때, 이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, c는 빛의 속력이다.)

	<보 기>
ㄱ. A로 향하는 빛과 B로 향하는 빛의 속력이 동일하다. ㄴ. A, B 사이 거리는 L보다 짧다. ㄷ. 철수가 P에서 Q까지 이동하는 데 걸린 시간은 T보다 작다.

① ㄴ	② ㄷ	③ ㄱ, ㄴ

④ ㄱ, ㄷ	⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ

13 그림은 영희가 우주선

안에서 물체를 잡고 있는

모습이다. (가)의 우주선은

지표면위에 정지해 있고,

(나)의 우주선은 무중력

상태의 우주에서진행 방향

과 같은 방향의 가속도 g로 직선 운동하고 있다. 물체와 바닥 사이의 거리는 h로 같다.

물체를 놓은 순간부터 물체가 바닥에 닿는 순간까지, 이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, 지표면에서 중력 가속도는 g이고, 공기 저항은 무시한다.)

	<보 기>
ㄱ. 바닥에 닿을 때 물체의 속력은 (가)에서가 (나)에서보다 크다. ㄴ. 바닥이 영희에게 작용하는 힘의 크기는 (가)에서와 (나)에서가 같다. ㄷ. (나)에서 영희가 본 물체의 가속도는 일정하게 증가한다.

① ㄱ	② ㄴ	③ ㄱ, ㄷ

④ ㄴ, ㄷ	⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ

14 그림 (가)는 빅뱅 이후 우주가 팽창하고 있는 것을 모형으로 나타낸 것이고, (나)는 우리 은하에서 관측한 은하의 후퇴 속도를 은하까지의 거리에 따라 나타낸 것이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?

	<보 기>
ㄱ. 우주의 밀도는 현재가 과거보다 크다. ㄴ. 우리 은하에서 거리가 먼 은하일수록 적색 편이가 크게 나타난다. ㄷ. 허블 상수는 [eqn: {은하의`후퇴`속도} over {은하까지의`거리}]이다.

① ㄱ	② ㄴ	③ ㄷ

④ ㄱ, ㄴ	⑤ ㄴ, ㄷ

15 다음은 물질을 구성하는 입자에 대한 설명이다.

표준 모형에서 입자는 물질을 구성하는 기본 입자와 상호 작용을 매개하는 매개 입자로 구분된다.

그림과 같이 원자는 원자핵과

A

(으)로 이루어져 있으며, 원자핵은 전하를 띠는

B

과/와 전하를 띠지 않는 중성자로 구성되어 있다.

표준 모형에 의하면

B

과/와 중성자는 ⓐ 강한 상호 작용에 의해 두 종류의

C

이/가 결합되어 만들어져 있다.

입자 A, B, C에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?

	<보 기>
ㄱ. A와 B의 전하량의 크기는 서로 같다. ㄴ. ⓐ를 매개하는 입자는 글루온이다. ㄷ. 중성자가 B로 붕괴하는 과정에서 C를 방출한다.

① ㄴ	② ㄷ	③ ㄱ, ㄴ

④ ㄱ, ㄷ	⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ

16 다음은 표준 모형에 대한 설명이다.

표준 모형에서는 입자들을 구분할 때, 물질을 구성하는

(가)

와/과 입자 사이의 상호 작용을 매개하는 매개 입자로 구분한다.

(가)

은/는 쿼크와 렙톤으로 다시 구분할 수 있으며, 쿼크는 4가지 상호 작용을 하는 반면, 렙톤은

(나)

를 제외한 나머지 3가지 상호 작용만을 한다. 매개 입자 중 아직

(다)

을 매개하는 입자는 발견되지 않았다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?

	<보 기>
ㄱ. W보손은 (가)에 속한다. ㄴ. (나)에 들어갈 말은 강한 상호 작용이다. ㄷ. (다)에 들어갈 말은 중력이다.

① ㄱ	② ㄴ	③ ㄱ, ㄷ

④ ㄴ, ㄷ	⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ

정답과 해설

01 ③      02 ③      03 ②      04 ⑤      05 ①     06 ③

07 ④      08 ②      09 ②      10 ③      11 ④     12 ③

13 ②      14 ⑤      15 ③      16 ④

01

ㄱ. 0초에서 2초까지 A가 이동한 거리는 1m이다.

□ A는 속력이 [eqn: rm {1} over {2} m/s]인 등속 직선 운동한다. 따라서     2초 동안 이동한 거리는 [eqn: {1} over {2} TIMES 2=1 rm m]이다.

ㄴ. 0초에서 4초까지 B의 평균 속력은 1m/s이다.

□ 4초 동안 B가 이동한 거리는 4m이다. 따라서 평균     속력은 [eqn: rm {4} over {4} =1m/s]이다.

ㄷ. 2초일 때, 속력은 A가 B보다 크다. 작다

□ A와 B는 등속 직선 운동 한다. A, B의 속력은        각각 [eqn: {1} over {2} rm m/s], [eqn: rm1m/s]이다. 따라서 A가 B보다 작다.

02

ㄱ. A의 가속도의 크기는 [eqn: rm1m/s^2]이다.

□ A는 4초 동안 4m/s의 속도 변화가 생겼으므로        가속도의 크기는 [eqn: { 4} over {4 }=1rmm/s^2]이다.

ㄴ. 0부터 4초까지 B가 이동한 거리는 12m이다.

□ B는 4초 동안 6m/s의 속도 변화가 생겼으므로        가속도의 크기는 [eqn: {6} over {4} = {3} over {2} rm m/s ^{2}]이다.                       [eqn: s=v _{0} t+ {1} over {2} at ^{2}]식에 대입하면                             [eqn: s=0+ {1} over {2} TIMES {3} over {2} TIMES 4 ^{2} =12( rm m)]

ㄷ. 0부터 2초까지 평균 속력은 A가 B의 3배이다. 2배

□ 기준선에서 A, B의 속력은 각각 2m/s, 0이다.         2초일 때, A의 속력은 [eqn: v _{A} =2+1 TIMES 2=4 rm m/s]이고,

B의 속력은 [eqn: v _{rm B it} = {3} over {2} TIMES 2=3 rm m/s]이다. A와 B는 모두       등가속도 운동하므로 A의 평균 속도는 [eqn: { 2+4} over {2 }=3rmm/s]     이고, B의 평균 속도는 [eqn: { 0+3} over {2 }= { 3} over {2 }rmm/s]이다. 평균          속도는 A가 B의 2배이다.

03

ㄱ. A가 B에 작용하는 힘의 크기는 B에 작용하는         중력의 크기보다 크다. 와 같다.

□ B는 가만히 정지해 있으므로 알짜힘은 0이다. B에     작용하는 힘은 A가 B에 작용하는 힘과 B에 작용하는     중력이다. 따라서 A가 B에 작용하는 힘의 크기는 B에 작용하는 중력과 같다.

ㄴ. A에 작용하는 중력과 지면이 A를 떠받치는 힘은      평형 관계이다.

□ 지면이 A를 떠받치는 힘의 크기는 B가 A에           작용하는 힘의 크기와 A에 작용하는 중력의 크기의      합이다. B가 A에 작용하는 힘의 크기는 B의 중력의      크기와 같다.

ㄷ. A가 B에 작용하는 힘과 B가 A에 작용하는 힘은      작용 반작용 관계이다.

□ A와 B 사이에 작용하는 두 힘은 크기는 같고         방향은 서로 반대인 작용과 반작용의 관계이다.

04

ㄱ. A의 가속도의 크기는 (가)에서가 (나)에서보다         크다.

□ (가)에서 A의 가속도 크기는                           [eqn: a _{(가)} = {2m} over {2m+m} g= {2} over {3} g]이고, (나)에서 A의 가속도         크기는 [eqn: a _{(나)} = {(2m-m)} over {(2m+m)} g= {1} over {3} g]이다.

따라서 A의 가속도의 크기는 (가)에서가                 (나)에서보다 크다.

ㄴ. B가 받는 알짜힘의 크기는 (가)에서가 (나)에서의       2배이다.

□ 물체에 작용하는 알짜힘은 가속도의 크기에           비례한다. B의 가속도 크기는 A와 마찬가지로            (가)에서가 (나)에서의 2배이다. 따라서 알짜힘도          (가)에서가 (나)에서의 2배이다.

ㄷ. (가)에서 실이 B를 당기는 힘의 크기는 [eqn: {2} over {3} mg]이다.

□ 실이 B를 당기는 힘을 [eqn: T]라 할 때, B가 받는 힘은

[eqn: 2mg-T= {4} over {3} mg]이다. 따라서 [eqn: T= {2} over {3} mg]이다.

05

ㄱ. A는 B와 충돌 한 뒤 충돌 전과 반대 방향으로         움직인다.

□ 충돌 전 A의 운동량은 [eqn: 2p _{0}]이고, 충돌 후 A의          운동량은 [eqn: -p _{0}]이다. A의 운동 방향은 충돌 전과 충돌     후가 서로 반대이다.

ㄴ. B가 C와 충돌한 후, C의 속력은 B의 속력과 같다.     4배이다.

□ B와 C가 충돌한 뒤 B, C의 운동량은 각각 [eqn: p _{0}],         [eqn: 2p _{0}]이다. 질량은 B가 C의 2배이므로, 속력은 C가 B의     4배이다.

ㄷ. B가 받은 평균 힘의 크기는 A와 충돌하는 동안이      C와 충돌하는 동안보다 크다. 작다.

□ 평균 힘의 크기는 [eqn: F= {DELTA p} over {DELTA t}]이다. A와 B가             충돌하는 동안 B가 받은 평균 힘의 크기는 [eqn: {3p _{0}} over {2T}]이고,      C와 충돌하는 동안 B가 받은 평균 힘의 크기는         [eqn: {2p _{0}} over {T}]이다. 따라서 B가 받은 평균 힘의 크기는 A와        충돌하는 동안이 C와 충돌하는 동안보다 작다.

06

(가)에서 전동기가 한 일은 100N×2m=200J이다. 전동기가

줄을 2m 당기는 동안 A와 B의 퍼텐셜 에너지의 합은 40N×2m=80J 증가하였으므로 A와 B의 운동 에너지의 합은 200J-80J=120J이다.

따라서 [eqn: E _{1} = {3 rm kg it} over {1 rm kg+3 rm kg it} TIMES 120 rm J=90 rm J]이다.

(나)에서 A와 B의 퍼텐셜 에너지 합은 30N×2m-10N×

2m=40J 증가하였으므로 A와 B의 운동 에너지 합은 200J-40J=160J이다.

[eqn: E_2= { 3rmkg} over {1rmkg+3rmkg } TIMES160rmJ=120rmJ]이므로 [eqn: E _{1} :E _{2} =3:4]이다.

07

a에서 b까지 이동하는 동안 힘 [eqn: F]가 한 일은 물체의 운동 에너지 변화량과 같다. 즉, [eqn: FL= {1} over {2} mv ^{2}]이다.

따라서 [eqn: F= {mv ^{2}} over {2L}]이다. …(ⅰ)식

a에서 b까지 이동하는 동안 물체의 운동량의 변화량은 물체에 작용한 힘과 시간의 곱이다.

따라서 [eqn: Ft=mv]에서 [eqn: t= {mv} over {F}]이다. (ⅰ)식의 우변을 분모에 대입하면 [eqn: t=mv TIMES {2L} over {mv ^{2}} = {2L} over {v}] …(ⅱ)식

08

B의 퍼텐셜 에너지가 감소한 만큼 A와 B의 운동 에너지는 증가하였다. [eqn: mgh= {1} over {2} (M+m)v ^{2}] …(ⅰ)식

B의 중력 퍼텐셜 에너지 감소량([eqn: mgh])는 B의 운동 에너지 증가량 [eqn: ( {1} over {2} mv ^{2} )]의 3배이므로, [eqn: mgh= {3} over {2} mv ^{2}]…(ⅱ)식

(ⅰ)식과 (ⅱ)식의 우변을 같게 놓으면 [eqn: M+m=3m]

[eqn: THEREFORE M:m=2:1]이다.

09

ㄱ. A의 가속도의 크기는 [eqn: {2} over {3} g]이다.

□ A의 가속도의 크기는

[eqn: {(3m-2m)} over {(3m+2m)} g= {1} over {5} g]이다.

ㄴ. B의 역학적 에너지는 감소한다.

□ A와 B의 역학적 에너지의 합은

일정하다. A는 속력이 증가하면서

올라가므로 A의 역학적 에너지는

증가한다. 따라서 B의 역학적 에너지는 감소한다.

ㄷ. A의 중력에 의한 퍼텐셜 에너지 증가량은 B의         중력에 의한 퍼텐셜 에너지 감소량과 같다.

같지 않다.

□ 계의 역학적 에너지가 보존되므로 「에너지           증가량=에너지 감소량」이 성립한다. 따라서, A와 B의     운동에너지 증가량 + A의 퍼텐셜 에너지 증가량 =       B의 퍼텐셜 에너지 감소량

10

ㄱ. 운동 에너지는 a에서가 c에서보다 크다.

□ 태양과 행성 사이의 거리가 가까울수록 속력이        빨라진다. 따라서 운동 에너지는 a에서가 c에서보다       크다.

ㄴ. 행성에 작용하는 만유인력의 크기는 b에서가          d에서보다 작다. 크다.

□ 태양과 행성 사이의 거리가 가까울수록 만유인력의     크기는 커진다.

ㄷ. c에서 d까지 이동하는 데 걸린 시간은 2T이다.

□ 면적 속도 일정 법칙에 따라 c에서 d까지 이동하는     데 걸린 시간은 2T이다.

11

ㄱ. 영희가 측정할 때, B에서 우주선의 속력은 [eqn: 0.6c]보다      크다.

□ 우주선의 속력이 빠를수록 우주선 속의 시간 지연      효과는 더 커진다. A의 시간 지연 효과보다 B의 시간       지연 효과가 더 크다는 조건이 제시되었으므로 B         구간에서 우주선의 속력이 더 빨랐다.

ㄴ. [eqn: L _{1} <L _{2}]이다.

□ 운동하는 좌표계의 속력이 빠를수록 길이 수축        효과가 더 크다. B구간에서 속력이 더 빠르므로          길이를 비교하면 [eqn: L _{2}]가 더 짧다.

ㄷ. 철수가 측정할 때, 영희의 시간은 A에서 측정할        때가 B에서 측정할 때보다 빠르게 간다.

□ 속력은 상대적이므로 B구간에서 측정한 영희의        속도가 더 빠르다. 시간 지연 효과도 B구간에서          영희의 시간을 쟀을 때 더 크다.

12

ㄱ. A로 향하는 빛과 B로 향하는 빛의 속력이             동일하다.

□ 빛의 속력은 광원의 운동 방향, 검출기의 속도,        관측자(철수)의 속도 등에 무관하게 일정하다.

ㄴ. A, B 사이 거리는 [eqn: L]보다 짧다.

□ 철수가 측정한 [eqn: L]은 고유 거리이다(고유               거리=거리의 최댓값). 따라서 영희가 측정한 A와 B       사이의 거리는 [eqn: L]보다 짧다.

ㄷ. 철수가 P에서 Q까지 이동하는 데 걸린 시간은          [eqn: T]보다 작다. 크다.

□ 철수의 기차가 PQ 구간을 이동한다는 하나의          사건을 철수 입장에서 측정하였더니 [eqn: T]라고 했으므로      [eqn: T]는 고유 시간이다 (고유 시간=시간의 최솟값). 같은      사건을 상대 운동하는 좌표계의 영희가 측정하면         시간 지연 효과 때문에 [eqn: T]보다 길어진다.

13

ㄱ. 바닥에 닿을 때 물체의 속력은 (가)에서가             (나)에서보다 크다. 와 같다.

□ 일반 상대론에 의하면, (가)의 중력과 (나)의           관성력은 구별 할 수 없기 때문에 물체의 낙하 속력은     똑같다.

ㄴ. 바닥이 영희에게 작용하는 힘의 크기는 (가)에서와     (나)에서가 같다.

□ 바닥이 영희에게 작용하는 힘이 곧 영희의            무게이고 영희의 관성력인데 그 크기가 같다.

ㄷ. (나)에서 영희가 본 물체의 가속도는 일정하게          증가한다. 일정하다.

□ (나)에서 우주선의 가속도는 일정하므로, 영희가       본 물체의 가속도는 일정하다.

14

ㄱ. 우주의 밀도는 현재가 과거보다 크다.

□ 시간이 지남에 따라 질량은 일정하지만, 부피는        팽창한다.

따라서 우주의 밀도는 현재가 과거보다  작다.

ㄴ. 우리 은하에서 거리가 먼 은하일수록 적색 편이가      크게 나타난다.

□ 우리 은하에서 거리가 멀수록 후퇴 속도가 크다.       따라서 멀수록 적색 편이가 크게 나타난다.

ㄷ. 허블 상수는 [eqn: {은하의`후퇴`속도} over {은하까지의`거리}]이다.

□ 허블 상수는 그래프 (나)의 기울기이다.

15

ㄱ. A와 B의 전하량의 크기는 서로 같다.

□ A는 전자이고, B는 양성자이다. 전하량의 부호는      다르지만 크기는 A와 B가 같다.

ㄴ. ⓐ를 매개하는 입자는 글루온이다.

□ ⓐ강한 상호 작용을 매개하는 입자는 글루온이다.

ㄷ. 중성자가 B로 붕괴하는 과정에서 C를 방출한다.

중성미자를

□ C는 기본 입자인 쿼크이다. 중성자가 양성자(B)로      붕괴하는 과정에서 방출되는 입자는 중성미자이다

16

ㄱ. W보손은 (가)에 속한다.

□ (가)는 기본 입자이다. 기본 입자에는 쿼크와          렙톤으로 구분된다. W보손은 약한 상호 작용을           매개하는 입자이며 기본 입자가 아니다.

ㄴ. (나)에 들어갈 말은 강한 상호 작용이다.

□ 렙톤은 강한 상호 작용을 제외한 약한 상호 작용,      전자기력, 중력의 상호 작용을 한다.

ㄷ. (다)에 들어갈 말은 중력이다.

□ 중력을 매개하는 입자, 즉 중력자는 아직 발견되지      않았다.