[난이도 중]

학교 시험 출제 대비 문제은행

범위 : Ⅱ. 물질과 전자기장

2017년

물리Ⅰ

학교 시험 출제 대비 문제은행

범위 : Ⅲ. 정보와 통신

2017년

물리Ⅰ

학교 시험 출제 대비 문제은행

범위 : Ⅳ. 에너지

2017년

물리Ⅰ

1. 그림 (가)는 발전기의 구조를 나타낸 것이고, 그림 (나)는 발전기에 연결된 전구에 흐르는 전류를 시간에 따라 나타낸 것이다.

(가)                      (나)

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?

ㄱ. 전구에는 교류 전류가 흘렀다.

ㄴ. 발전기에서는 전기 에너지가 역학적 에너지로 전환된다.

ㄷ. 회전자를 빠르게 회전시킬수록 전구에서 소비하는 전력이 증가한다.

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① ㄱ	② ㄴ	③ ㄱ, ㄷ

④ ㄴ, ㄷ	⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ

[난이도 상]

(가)       (나)

2. 그림 (가), (나)와 같이 길이와 모양이 같은 플라스틱관과 구리관 속으로 각각 동일한 자석을 같은 높이에서 자유 낙하시켰다. (나)에서 자석이 낙하하여 구리관 바닥에 떨어질 때까지 걸린 시간은 [eqn: t]였다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, 자석은 관과 충돌하지 않으며, 공기 저항은 무시한다.)

ㄱ. (가)에서 자석이 플라스틱관 바닥에 떨어질 때까지 걸린 시간은 [eqn: t]보다 크다.

ㄴ. (가)에서 자석이 받는 알짜힘의 크기는 0이다.

ㄷ. (나)에서 자석의 세기가 더 센 자석으로 교체하여 실험하면 낙하 시간은 [eqn: t]보다 크다.

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① ㄱ	② ㄷ	③ ㄱ, ㄴ

④ ㄴ, ㄷ	⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ

[난이도 하]

3. 그림은 철수, 영희, 민수가 화력, 수력, 태양광 발전에 대하여 대화하는 모습을 나타낸 것이다.

철수

영희

민수

제시한 내용이 옳은 학생만을 있는 대로 고른 것은?

① 영희	② 민수	③ 철수, 영희

④ 철수, 민수	⑤ 철수, 영희, 민수

[난이도 상]

4. 그림은 발전소에서 생산한 전기 에너지를 가정으로 공급하는 과정을 모식적으로 나타낸 것이다. 발전소에서는 에너지원을 이용하여 발전기에 연결된 터빈을 회전시켜 전기 에너지를 생산한다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?

ㄱ. 송전선에 흐르는 전류는 직류이다.

ㄴ. 변전소는 송전선에서의 에너지 손실을 줄이기 위해 송전 전압을 높여주는 역할을 한다.

ㄷ. 송전선의 저항을 줄이면 손실 전력을 줄일 수 있다.

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① ㄱ	② ㄷ	③ ㄱ, ㄴ

④ ㄴ, ㄷ	⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ

[난이도 중]

총괄ⅠⅠ

물리Ⅰ 학교 시험 출제 대비 문제은행               범위 : Ⅳ. 에너지

5. 그림은 감은 수가 각각 400회, 100회인 1차 코일과 2차 코일로 이루어진 변압기를 나타낸 것이다. 1차 코일에는 전압이 [eqn: V] 이고, 진동수가 [eqn: f]인 교류 전원이 연결되어 있고, 2차 코일에는 전구가 연결되어 있다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?

ㄱ. 전구에 걸리는 전압은 [eqn: {1} over {4} V]이다.

ㄴ. 교류 전원의 진동수를 증가시키면 전구에 걸리는 전압이 증가한다.

ㄷ. 1차 코일의 감은 수를 증가시키면 전구에 걸리는 전압이 감소한다.

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① ㄱ	② ㄴ	③ ㄱ, ㄷ

④ ㄴ, ㄷ	⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ

[난이도 중]

6. 다음은 핵반응식 A, B, C를 각각 나타낸 것이다.

A : (가) [eqn: +` _{1} ^{3} rm H] → [eqn: {} _{2} ^{4} rm He`+` _{0} ^{1} n`+] 17.6 MeV

B : (나) [eqn: +` _{4} ^{9} rm Be] → [eqn: ` _{0} ^{1} n`+ _{````6} ^{12} rm C`]

C : [eqn: {} _{````92} ^{235} rm U`+` _{0} ^{1} n] → [eqn: {} _{````56} ^{141} rm Ba`+ _{36} ^{92} rm Kr+3` _{0} ^{1} n`+] 200 MeV

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?

ㄱ. A, C는 반응 후 질량이 증가한다.

ㄴ. (가)는 [eqn: {} _{1} ^{2} rmH]의 동위 원소이다.

ㄷ. (나)의 원자핵을 일정한 전기장이 있는 공간에 놓으면 전기장 방향으로 힘을 받는다.

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① ㄴ	② ㄷ	③ ㄱ, ㄴ

④ ㄱ, ㄷ	⑤ ㄴ, ㄷ

[난이도 중]

7. 다음은 우리나라의 가압 경수로에 대한 설명이다.

경수로는 원자력 발전에 사용되는 원자로의 한 종류이다. 중성자의 속력을 느리게 하는 감속재와 냉각재로  을(를) 사용한다.

㉠

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?

ㄱ.  은 경수이다.

㉠

ㄴ. 저농축 우라늄을 연료로 사용한다.

ㄷ. 제어봉으로 중성자를 흡수하여 연쇄 반응 속도를 조절한다.

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① ㄴ	② ㄷ	③ ㄱ, ㄴ

④ ㄱ, ㄷ	⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ

[난이도 중]

8. 그림 (가)는 반도체 A와 B를 접합해 만든 태양 전지에 빛을 비추었을 때 저항 R에 전류가 흐르는 모습을, (나)는 수소 연료 전지에서 전극 P와 Q 사이에서 전류가 흐르고 있는 모습을 나타낸 것이다.

(가)                        (나)

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?

ㄱ. (가)에서 반도체 A는 주로 양공에 의해 전류가 흐른다.

ㄴ. (가)에서 전류의 방향은 a → R  → b이다.

ㄷ. (다)에서 전류의 방향은 Q → 전구 → P이다.

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① ㄱ	② ㄷ	③ ㄱ, ㄴ

④ ㄴ, ㄷ	⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ

[난이도 하]

9. 그림 (가), (나)는 각각 태양광 발전, 풍력 발전을 하는 모습을 나타낸 것이다.

(가)                          (나)

(가)와 (나)의 공통점에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?

ㄱ. 에너지원이 무한에 가깝다.

ㄴ. 이산화 탄소를 거의 배출하지 않아 친환경적이다.

ㄷ. 전자기 유도의 원리를 이용하여 전기를 생산한다.

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① ㄱ	② ㄷ	③ ㄱ, ㄴ

④ ㄱ, ㄷ	⑤ ㄴ, ㄷ

[난이도 중]

10. 그림 (가), (나)는 각각 무게 중심이 다른 타원형 물체 A, B를 기울인 모습을 나타낸 것이다.

(가)                          (나)

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?

ㄱ. A가 B보다 더 안정적이다.

ㄴ. (가)에서 기울어진 A가 받는 돌림힘의 합은 0이다.

ㄷ. (나)에서 기울어진 B가 받는 돌림힘의 합은 B가 원래 상태로 되돌아가도록 작용한다.

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① ㄱ	② ㄷ	③ ㄱ, ㄴ

④ ㄱ, ㄷ	⑤ ㄴ, ㄷ

[난이도 중]

11. 그림과 같이 질량 300 kg, 길이가 12 m인 균일한 재질의 판자를 절벽 위에 올려놓고 질량 60 kg인 사람이 판자 위를 걸어서 판자 오른쪽 끝에 설 수 있을 때, 절벽 끝 부분부터 판자가 나올 수 있는 최대 길이 [eqn: L`]는?

① 4 m	② 5 m	③ 6 m

④ 7 m	⑤ 8 m

[난이도 상]

12. 그림과 같이 받침대 A와 받침대 B에 놓여 있는 무게가 [eqn: w], 길이가 [eqn: 16`r]인 재질이 균일한 나무판 위에 무게가 [eqn: w]인 추를 올려놓았더니, 나무판이 수평 상태로 정지해 있었다. 받침대 B가 나무판을 떠받치는 힘의 크기는 [eqn: F _{0}]이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?

ㄱ. 나무판이 추를 떠받치는 힘의 크기는 [eqn: w]이다.

ㄴ. 받침대 A가 나무판을 떠받치는 힘의 크기의 [eqn: 3F _{0}]이다.

ㄷ. 추를 받침대 P 지점에 놓으면 받침대 B가 나무판을 떠받치는 힘의 크기는 [eqn: F _{0}]보다 크다.

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① ㄱ	② ㄷ	③ ㄱ, ㄴ

④ ㄴ, ㄷ	⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ

[난이도 중]

13. 그림은 반지름이 각각 [eqn: r], [eqn: 3r]인 작은 바퀴와 큰 바퀴로 이루어진 축바퀴에 물체 A, B를 연결하였더니, B가 1 m /s의 일정한 속력으로 연직 위로 운동하고 있는 모습을 나타낸 것이다. A의 질량은 2 kg이다.

B의 질량을 [eqn: m _{rm`B}], 2초 동안 A의 감소한 중력 퍼텐셜 에너지를 [eqn: E _{rm`A}]라 할 때, [eqn: m _{rm`B}]와 [eqn: E _{rm`A}]를 옳게 짝지은 것은?(단, 실의 질량과 공기 저항은 무시하고, 중력 가속도는 10 [eqn: rm`m/s ^{2}]이다.)

[eqn: m _{rm`B}]      [eqn: E _{rm`A}]             [eqn: m _{rm`B}]      [eqn: E _{rm`A}]

① 4 kg    60 J	② 4 kg   120 J

③ 6 kg    40 J	④ 6 kg    60 J

⑤ 6 kg    120 J

[난이도 상]

14. 그림 (가)는 밀도가 [eqn: rho]인 유체에 물체 A가 [eqn: {2} over {3}]만큼 잠겨 정지해 있는 모습을 나타낸 것이고, (나)는 (가)의 유체 속에서 물체 B가 A와 접촉된 상태로 A가 [eqn: {1} over {3}]만큼 잠겨 정지해 있는 모습을 나타낸 것이다. 질량은 A가 B의 2배이다.

(가)                           (나)

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?

ㄱ. 밀도는 A가 B의 [eqn: {4} over {3}]배이다.

ㄴ. 부피는 A가 B의 1.5배이다.

ㄷ. B가 받는 부력의 크기는 A의 무게와 같다.

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① ㄴ	② ㄷ	③ ㄱ, ㄴ

④ ㄱ, ㄷ	⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ

[난이도 중]

15. 그림은 물속에 부피가 같은 물체 A, B가 가만히 정지한 상태로 떠 있는 모습을 나타낸 것이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?

ㄱ. 물체에 작용하는 부력의 크기는 A가 B보다 크다.

ㄴ. 두 물체의 무게는 같다.

ㄷ. 물체 밑면에 작용하는 압력은 B가 A보다 크다.

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① ㄱ	② ㄴ	③ ㄱ, ㄷ

④ ㄴ, ㄷ	⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ

[난이도 중]

16. 그림과 같이 U 자관에 서로 섞이지 않는 액체 A와 B가 담긴 채 정지해 있다. A의 밀도는 [eqn: rho]이다. 높이가 같은 P점과 Q점으로부터 각각 액체 A와 B의 표면까지의 높이는 [eqn: h]와 [eqn: 1.5h]이다.

액체 B의 밀도는?

① [eqn: {1} over {2} rho]	② [eqn: {2} over {3} rho]	③ [eqn: {3} over {4} rho]

④ [eqn: {3} over {2} rho]	⑤ [eqn: 2 rho]

[난이도 상]

17. 그림 (가)는 공기의 흐름이 없는 굵기가 다른 관의 아래쪽에 연결된 유리관의 유체의 높이가 같은 것을 나타낸 것이며, 그림 (나)는 (가)에서 공기가 연속적으로 흐르고 있을 때 유리관 속의 유체의 높이가 [eqn: h]로 일정하게 유지되고 있는 모습을 나타낸 것이다. 공기와 유체의 밀도는 각각 [eqn: rho _{0}], [eqn: rho]이며, (나)의 a와 b에서 공기의 속력은 각각 [eqn: v], [eqn: 3v]이다.

(가)                         (나)

유체의 밀도 [eqn: rho]로 옳은 것은? (단, 중력 가속도는 [eqn: g]이다.)

① [eqn: {rho _{0} v ^{2}} over {gh}]	② [eqn: {2 rho _{0} v ^{2}} over {gh}]	③ [eqn: {4 rho _{0} v ^{2}} over {gh}]

④ [eqn: {8 rho _{0} v ^{2}} over {gh}]	⑤ [eqn: {10 rho _{0} v ^{2}} over {gh}]

[난이도 중]

18. 그림은 회전하며 진행하는 야구공 주변 공기의 흐름을 나타낸 것이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?

ㄱ. 공에 작용하는 압력은 A 부분이 B 부분보다 크다.

ㄴ. 공기의 속력은 A 부분이 B 부분보다 빠르다.

ㄷ. 야구공은 A → B 방향으로 마그누스 힘을 받는다.

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① ㄱ	② ㄴ	③ ㄱ, ㄴ

④ ㄱ, ㄷ	⑤ ㄴ, ㄷ

[난이도 중]

19. 그림은 온도가 각각 [eqn: 5T _{0}], [eqn: T _{0}]인 물체 A와 B를 접촉시킨 순간부터 A와 B의 온도와 시간의 관계를 나타낸 것이다. B의 질량은 A의 질량의 4배이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?

ㄱ. 열용량은 A가 B보다 크다.

ㄴ. 열평형 온도는 [eqn: 2T _{0}]이다.

ㄷ. 비열은 A가 B보다 크다.

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① ㄱ	② ㄴ	③ ㄱ, ㄷ

④ ㄴ, ㄷ	⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ

[난이도 중]

20. 그림 (가)는 이상 기체가 들어 있는 단열 실린더에 핀으로 고정된 단열 피스톤에 의해 같은 부피로 나누어진 기체 A, B를 나타낸 것이다. A, B는 같은 종류, 같은 양의 이상 기체이다. (나)는 (가)에서 핀을 제거하였더니 피스톤이 천천히 이동하여 정지한 모습을 나타낸 것이다.

(가)                         (나)

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?

ㄱ. (가)에서 기체의 압력은 A가 B보다 크다.

ㄴ. (가)에서 내부 에너지는 A가 B보다 크다.

ㄷ. (가)에서 (나)로 진행하는 동안 A가 한 일만큼 B의 내부 에너지는 증가한다.

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① ㄱ	② ㄴ	③ ㄱ, ㄴ

④ ㄴ, ㄷ	⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ

[난이도 중]

21. 그림 (가)는 단열된 용기에 들어 있는 이상 기체의 부피를 일정하게 유지하면서 가열하는 모습을,  (나)는 (가)의 기체의 압력과 부피를 나타낸 것이다.

(가)                        (나)

기체의 상태를 A → B 과정을 따라 변화시킬 때, 이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고르면?

ㄱ. 기체가 외부에 한 일은 0이다.

ㄴ. 기체의 평균 속력은 증가한다.

ㄷ. 기체가 외부로부터 받은 열량은 모두 기체의 내부 에너지 중가에 사용되었다.

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① ㄱ	② ㄴ	③ ㄱ, ㄴ

④ ㄴ, ㄷ	⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ

[난이도 하]

22. 그림은 열기관이 고열원으로부터 [eqn: Q]의 열을 받아 저열원으로 열의 방출 없이 모두 [eqn: W]의 일을 하는 것을 모식적으로 나타낸 것이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?

ㄱ. 열효율은 100 %이다.

ㄴ. 열역학 제1법칙에 위배된다.

ㄷ. 열역학 제2법칙을 만족한다.

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① ㄱ	② ㄷ	③ ㄱ, ㄴ

④ ㄴ, ㄷ	⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ

[난이도 하]

23. 그림은 헤어드라이어의 내부 구조를 간단히 나타낸 것이다.

헤어드라이어의 내부 구조를 살펴 보면 저항체인 열선이 있어 전류의 ( ㉠ )을(를) 이용하여 열을 발생시키고, 전동기에서는 자기력을 이용하여 ( ㉡ ) 에너지를 ( ㉢ ) 에너지로 전환한다.

㉠, ㉡, ㉢ 에 들어갈 알맞은 말을 옳게 짝지은 것은?

㉠            ㉡         ㉢

① 자기 작용     전기      역학적

② 자기 작용    역학적      전기

③   열작용       전기      자기

④   열작용      역학적     전기

⑤   열작용       전기      역학적

[난이도 하]

24. 표는 백열전구, 형광등, LED(발광 다이오드)에 대한 설명을 순서 없이 나열한 것이다.

(가)	(나)	(다)
수은 원자에서 발생한 자외선이 형광 물질에 부딪혀서 빛을 낸다.	필라멘트에 전류가 흐르면 온도가 높아져서 밝은 빛을 낸다.	p-n 접합 다이오드에 전류를 흘려 빛을 발생한다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?

ㄱ. (가)는 (나)에 비해 에너지 효율이 높다.

ㄴ. (나)는 (다)에 비해 전력 소비가 적다.

ㄷ. (다)는 작은 크기와 다양한 색을 만들 수 있다.

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① ㄱ	② ㄷ	③ ㄱ, ㄴ

④ ㄱ, ㄷ	⑤ ㄴ, ㄷ

관식/서술형 문제

주

[난이도 중]

25. 다음은 발전소에서 생산한 전력의 송전 효율을 높이기 위하여 송전선에서의 전력 손실을 줄이는 방법에 대한 설명이다.

송전선에서의 전력 손실을 줄이기 위해서는 동일한 전력을 송전할 때 송전 거리를 짧게 하거나 저항이 작은 송전선을 사용하면 전력 손실을 줄일 수 있다. 송전 거리를 짧게 하면 소비지 근처에 발전소를 건설하는 문제가 있고, 저항이 작은 송전선은 비용의 문제가 있다. 따라서 현실적인 여건상 송전 전압을 ㉠( 높게, 낮게 )하여 송전선에 흐르는 전류를 낮추는 방식을 사용하고 있다.

송전 전력이 일정할 때 송전 전압을 [eqn: V _{0}], 송전선에서의 전력 손실을 [eqn: P]라 하면 [eqn: V _{0}]와 [eqn: P] 사이의 관계는 다음과 같다.

㉡

㉠ 에 들어갈 말을 고르고, ㉡ 에 알맞은 식을 쓰시오.

[난이도 중]

26. 그림은 길이 40 cm인 균일한 재질의 막대를 줄 a 와 b로 천장에 매달아 놓은 모습을 나타낸 것이다. 줄 a, b는 막대 왼쪽 끝으로부터 각각 10 cm, 35 cm 떨어져 있다.

줄 a, b가 막대에 작용하는 힘을 각각 [eqn: T _{a}], [eqn: T _{b}]라고 할 때, [eqn: T _{a}] : [eqn: T _{b}]를 구하시오.

[난이도 중]

27. 그림 (가), (나)는 각각 철수와 영희가 동일한 지렛대를 이용하여 동일한 물체를 높이 [eqn: H]까지 일정한 속력으로 들어 올리기 위해 A, B 지점에 힘을 주는 모습을 나타낸 것이다.

(가)                         (나)

물체를 높이 [eqn: H] 까지 들어 올릴 때까지 철수와 영희가 지렛대를 누르는 힘의 크기와 한 일의 양을 비교하여 서술하시오.

[난이도 중]

28. 화재 소식을 전달 받은 소방차가 현장으로 달려가다가 작은 다리를 만났다. 화재 현장에 도달하려면 이 다리를 꼭 건너야 하지만, 다리가 워낙 약해서 소방차의 무게를 견딜 수 없었다. 이때 소방 대장이 제안했다. “모두 물탱크 속으로 들어가! 그러면 부력 때문에 소방차의 무게를 줄일 수 있을 거야!”

소방대원들이 물탱크 물속으로 들어가면 과연 소방차 무게를 줄일 수 있을지 서술하시오.

[29～30] 오른쪽 그림은 동일한 일정량의 이상 기체가 각각 열을 흡수하여 A → B 과정, A → C 과정을 따라 변화할 때 기체의 압력과 부피를 나타낸 것이다. B와 C에서 이상 기체의 온도는 같다. 물음에 답하시오.

[난이도 하]

29. A → C 과정에서 이상 기체가 한 일을 쓰시오.

[난이도 상]

30. 이상 기체가 A → B 과정에서 흡수한 열량을 [eqn: Q _{1}], A → C 과정에서 흡수한 열량을 [eqn: Q _{2}]라 할 때, [eqn: Q _{1}]과 [eqn: Q _{2}]의 크기를 열역학 제1법칙으로 비교해서 서술하시오.