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2005학년도 3월 고3 전국연합학력평가 문제지
제 4 교시 과학탐구영역(물리Ⅱ)
성명 수험번호 3
1
◦ 자신이 선택한 과목의 문제지인지 확인하시오.
◦ 문제지에 성명과 수험 번호를 정확히 써 넣으시오.
◦ 답안지에 성명과 수험 번호를 써 넣고, 또 수험 번호, 선택 과목과 답을 정확히 표시하시오.
◦ 문항에 따라 배점이 다르니, 각 물음의 끝에 표시된 배점을 참고하시오. 3점 문항에만 점수가 표시되어 있습니다. 점수 표시가 없는 문항은 모두 2점입니다.
1. 그림은 개미가 플라스틱자 위에서 오른쪽으로 움직인 경로를 점선으로 나타낸 것이다. 그리고 각 점은 매 초마다 개미의 위치 를 나타낸다.
개미의 운동에 대한 설명으로 옳은 것은? (단, 개미는 멈춘 적이 없다.)
① 이동 거리가 가장 큰 구간은 E 이다.
② 시간이 가장 많이 걸린 구간은 E 이다.
③ 평균 속력이 같은 구간은 B, D 이다.
④ 속도가 일정한 구간은 B, C, E 이다.
⑤ 가속도 운동을 한 구간은 A, C 뿐이다.
2. 지면에서 비스듬히
던진 물체가 그림과 같이 포물선 운동하고 있다. B 점이 포물선
의 최고점일 때 A, B, C 점에서 물체의 가속도를 화살표로 바르게 나타낸 것은? (단, 화살표의 길이와 방향은 가속도의 크기와 방 향을 나타내며, 은 가속도가 0인 것을 의미한다. 또한, 공기 저 항은 무시한다.)
A B C A B C
① ②
③ ④
⑤
3. 그림과 같이 12 m/s의 속력으로 동쪽으로 운동하던 기차가 곡선 레일 을 따라 회전하여 4 초 후 남쪽으로 16 m/s의 속력으로 운동하였다.
4 초 동안 기차의 평균 가속도의 크기는 얼마인가?
① 2 m/s2 ② 4 m/s2 ③ 5 m/s2
④ 10 m/s2 ⑤ 20 m/s2
4. 그림은 바람이 수평 방향으로 일정하게 부는 날, 철수와 영희가 깃발을 들고 오른쪽으로 각각 일정한 속력으로 움직이는 모습 을 나타낸 것이다.
철수의 깃발은 왼쪽으로 날리고 영희의 깃발은 날리지 않을 때, 바람에 대한 옳은 설명을 <보기>에서 모두 고른 것은?
〈 보 기 〉 ㄱ. 바람의 속력은 영희의 속력과 같다.
ㄴ. 바람의 속력은 철수의 속력보다 빠르다.
ㄷ. 바람은 오른쪽에서 왼쪽으로 불고 있다.
① ㄱ ② ㄴ ③ ㄷ ④ ㄱ, ㄴ ⑤ ㄴ, ㄷ
5. 그림과 같이 수평면에 질량이 1 kg인 역학용 수레 A와 2 kg인 역학용 수레 B가 2 m 떨어져 정지해 있다. 두 수레에 2 N의 힘 을 1 초 동안 서로 반대 방향으로 작용하여 운동시켰더니 잠시 후 충돌하여 한 덩어리가 되었다.
충돌 전과 후 두 수레의 운동에 대한 옳은 설명을 <보기>에서 모 두 고른 것은? (단, 수레와 수평면 사이의 마찰은 무시한다.) [3점]
〈 보 기 〉
ㄱ. 충돌 직전 수레의 속력은 A가 B보다 크다.
ㄴ. 충돌 직전 두 수레의 운동 에너지는 서로 같다.
ㄷ. 충돌 후 한 덩어리가 된 수레는 왼쪽으로 운동한다.
① ㄱ ② ㄴ ③ ㄷ ④ ㄱ, ㄴ ⑤ ㄴ, ㄷ
과학탐구영역
2 물 리
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6. 그림 (가)와 같이 수평면 위에서 용수철 상수가 k이고 길이가 L인 용수철의 오른쪽에 질량이 M인 물체를 놓고 x만큼 압축시켰다.
압축시킨 손을 가만히 놓았더니 용수철이 물체를 밀어 그림 (나)와 같이 물체가 용수철에서 분리되
어 튕겨 나갔다.
손을 놓은 후 물체가 분리될 때까지 용수철로부터 받은 충격 량을 증가시키는 방법으로 옳은 설명을 <보기>에서 모두 고른 것은? (단, 모든 마찰은 무시한 다.) [3점]
〈 보 기 〉 ㄱ. 질량이 보다 큰 물체를 사용한다.
ㄴ. 용수철 상수가 k보다 작은 용수철을 사용한다.
ㄷ. 압축된 길이를 x보다 크게 한다.
① ㄴ ② ㄷ ③ ㄱ, ㄴ
④ ㄱ, ㄷ ⑤ ㄴ, ㄷ
7. 그림과 같이 구심력 실험 장치를 이용하여 고무마개를 반지름 로 등속 원운동 시 키고 있다.
실험 장치에서 추를 1 개 제거하고 회전시켜도 고무마 개의 회전 반지름이 로 같 도록 하기 위한 옳은 방법을
<보기>에서 모두 고른 것은?
[3점]
〈 보 기 〉 ㄱ. 고무마개의 각속도를 증가시킨다.
ㄴ. 고무마개의 속력을 감소시킨다.
ㄷ. 고무마개의 회전 주기를 증가시킨다.
① ㄱ ② ㄴ ③ ㄱ, ㄴ ④ ㄱ, ㄷ ⑤ ㄴ, ㄷ
8. 그림은 철수와 영희가 각각 6 m/s, 3 m/s의 일정한 속력으로 원형 도로를 따라 달리는 모습을 나타낸 것이다.
두 사람이 달리는 동안 영희에 대한 철수의 상대 속도의 크기가 될 수 없는 것은?
① 0 ② 3 m/s ③ 5 m/s
④ 6 m/s ⑤ 9 m/s
9. 그림 (가)와 같은 물결파 실험 장치를 이용하여 나무 막대를 위아래로 흔들어 그림 (나)와 같은 파동을 만들었다.
(가) (나)
그림 (다)와 같은 파동을 만들기 위한 방법으로 옳은 것은?
(다)
① 물을 더 많이 넣어 수심을 더 깊게 한다.
② 나무 막대로 수면을 흔드는 주기를 더 짧게 한다.
③ 질량은 같으나 더 가느다란 쇠막대를 사용한다.
④ 질량이 더 큰 나무 막대를 사용한다.
⑤ 수면을 흔드는 나무 막대의 진폭을 더 크게 한다.
10. 그림과 같이 마찰이 없는 수평면에서 질량이 같은 두 물체 A, B를 벽을 향해 동시에 밀었더니 벽에 수직으로 충돌한 뒤 튕겨 나왔다. 그래프는 두 물체의 변위를 시간에 따라 나타낸 것이다.
물체 A, B의 운동을 비교한 설명으로 옳은 것을 <보기>에서 모두 고른 것은? [3점]
〈 보 기 〉 ㄱ. A가 먼저 벽에 충돌하였다.
ㄴ. 충돌 후의 속력은 B가 더 빠르다.
ㄷ. 충돌할 때 손실된 역학적 에너지는 A가 더 크다.
① ㄱ ② ㄴ ③ ㄷ ④ ㄱ, ㄷ ⑤ ㄴ, ㄷ
과학탐구영역
물 리 3
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11. 호수에서 일정한 속도로 운동하는 배 위의 O점에 있던 철수가 연직 위로 힘껏 뛰어 올랐다. 철수가 위로 올라갔다가 떨어지는 모습을 호수 밖에 서있던 영희가 보았다.
영희가 본 철수의 운동에 대한 옳은 설명을 <보기>에서 모두 고른 것은? (단, 공기의 저항은 무시한다.) [3점]
〈 보 기 〉 ㄱ. 철수는 O 점에 떨어진다.
ㄴ. 철수는 포물선 운동을 한다.
ㄷ. 철수는 가속도가 일정한 운동을 한다.
① ㄱ ② ㄱ, ㄴ ③ ㄱ, ㄷ
④ ㄴ, ㄷ ⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ
12. 철수는 전기 저항이 1 Ω인 꼬마전구 4 개를 여러 가지 방법 으로 연결해 보았다. 이 연결 중 전체 합성 저항의 크기가 가장 작은 것은?
① ② ③
④ ⑤
13. 바닥으로부터 천장까지의 높이를 알고 있는 교실에 책상이 놓여있다. 이 책상의 높이를 초시계와 동전만을 사용하여 구 할 수 있는 옳은 방법을 <보기>에서 모두 고른 것은? (단, 동전의 크기와 공기 저항은 무시하며 중력가속도는 알고 있다고 가정한다.) [3점]
〈 보 기 〉
ㄱ. 책상 면과 같은 높이에서 동전을 자유 낙하시키고 바닥 에 도달할 때까지 걸리는 시간을 측정한다.
ㄴ. 책상 끝 부분에서 동전을 수평으로 발사시키고 바닥에 도달할 때까지 걸리는 시간을 측정한다.
ㄷ. 책상 면과 같은 높이에서 동전을 위로 던져 천장에 닿기 직전까지 올라갔다가 책상 높이까지 되돌아오는 데 걸리 는 시간을 측정한다.
① ㄱ ② ㄴ ③ ㄱ, ㄴ ④ ㄱ, ㄷ ⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ
14. 철수는 용수철 저울을 잡아당기는 실험을 하였다.
<실험 과정>
(1) 그림 (가)와 같이 용수철 저울의 한쪽을 벽에 고정시키 고 손으로 10 N의 힘으로 잡아당긴다.
(2) 그림 (나)와 같이 용수철 저울의 양쪽을 두 손으로 잡고 각각 10 N의 힘으로 잡아당긴다.
실험 결과에 대한 옳은 해석을 <보기>에서 모두 고른 것은?
(단, 용수철 저울의 무게는 무시한다.)
〈 보 기 〉
ㄱ. 과정 (1)에서 용수철 저울은 10 N을 가리킨다.
ㄴ. 과정 (1)에서 용수철 저울이 손을 당기는 힘은 0이다.
ㄷ. 과정 (2)에서 용수철 저울은 20 N을 가리킨다.
① ㄱ ② ㄱ, ㄴ ③ ㄱ, ㄷ
④ ㄴ, ㄷ ⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ
15. 그림과 같이 책상 위에 질량이 각각 m, 2m인 물체 A와 B 사이에 용수철을 끼우고 압축시켰다가 놓았더니, 서로 반대 방향 으로 밀려나간 후 책상에서 운동하다가 바닥에 떨어졌다.
두 물체의 운동에 대한 옳은 설명을 <보기>에서 모두 고른 것은? (단, 모든 마찰과 용수철의 질량은 무시한다.) [3점]
〈 보 기 〉
ㄱ. 용수철에서 분리되어 책상 위에서 운동하는 동안 운동량 의 크기는 서로 같다.
ㄴ. 책상에서 벗어나 바닥에 도달할 때까지 수평 방향으로 이동한 거리의 비 SA: SB는 2 : 1 이다.
ㄷ. 바닥에 도달하는 순간 역학적 에너지는 서로 같다.
① ㄱ ② ㄱ, ㄴ ③ ㄱ, ㄷ
④ ㄴ, ㄷ ⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ
과학탐구영역
4 물 리
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16. 지면에서 질량이 같은 세 물체 A, B, C 를 발사하였더니 그림과 같이 최고점의 높이는 같고 수평 도달 거리는 1 : 2 : 3 인 포물선 운동을 하였다.
세 물체 A, B, C의 운동에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?
(단, 공기의 저항은 무시한다.) [3점]
① 발사 순간 연직 방향 속도 성분은 모두 같다.
② 발사 순간 수평 방향 속도 성분의 비는 1 : 2 : 3 이다.
③ 발사 순간 운동 에너지의 비는 1 : 4 : 9 이다.
④ 최고점에서 운동 에너지의 비는 1 : 4 : 9 이다.
⑤ 운동하는 동안 각 물체에 작용하는 합력(알짜힘)은 모두 같다.
17. 마찰이 없는 수평면에 질량이 2 kg 인 물체가 놓여있다. 이 물체에 그림 의 화살표와 같은 세 힘이 동시에 작 용하였다. 힘이 작용하는 동안 물체의 가속도의 크기는 얼마인가? (단, 세 힘의 방향은 모두 수평면과 나란하고 한 눈금의 크기는 1 N이다.)
① 0.5 m/s2 ② 1 m/s2 ③ 1.5 m/s2
④ 2 m/s2 ⑤ 2.5 m/s2
18. 흐르지 않는 물에서 최고 속력이 5 m/s인 배가 있다. 그림과 같이 폭이 100 m이고 유속이 3 m/s 인 강에서 이 배가 최고 속 력으로 운행한다.
배가 뱃머리의 방향을 강둑에 대하여 30°로 유지하면서 운행 할 때, 이 배가 출발점에서 건너편 강둑에 도달하는 데 걸리는 시간에 대한 옳은 설명을 <보기>에서 모두 고른 것은? [3점]
〈 보 기 〉 ㄱ. 도달하는 데 걸리는 시간은 50초이다.
ㄴ. 유속이 더 빠르면 도달하는데 걸리는 시간이 더 길어진다.
ㄷ. 뱃머리의 방향을 강둑에 대하여 60°로 유지하면서 운행 하면 도달하는 데 걸리는 시간이 더 짧아진다.
① ㄱ ② ㄴ ③ ㄷ ④ ㄱ, ㄴ ⑤ ㄴ, ㄷ
19. 그림은 도로 위를 일정한 속력으로 천천히 이동하고 있는 마차를 철수가 관찰하는 모습이다. 이 때 철수는 뒷바퀴가 10초 동안 10 회전하는 것을 관찰하였다.
마차에 대한 옳은 설명을 <보기>에서 모두 고른 것은? (단, 마차 바퀴는 도로 위에서 미끄러지지 않으며, 앞바퀴와 뒷바퀴의 둘레는 각각 2 m, 3 m이다.)
〈 보 기 〉 ㄱ. 두 바퀴의 각속도는 같다.
ㄴ. 10초 동안 마차가 이동한 거리는 30 m이다.
ㄷ. 10초 동안 앞바퀴는 20 회전한다.
① ㄱ ② ㄴ ③ ㄱ, ㄴ ④ ㄱ, ㄷ ⑤ ㄴ, ㄷ
20. 그림과 같이 수평면에서 자동차 A, B 가 반지름이 각각 , 2인 등속 원운동을 하고 있다.
두 자동차가 미끄러지지 않고 회전할 수 있는 최대 속력과 이 속 력으로 한 바퀴 회전하는데 걸리는 시간을 바르게 비교한 것은?
(단, 두 자동차의 바퀴와 수평면 사이의 정지 마찰 계수는 같다.) [3점]
최대 속력 한 바퀴 회전하는 데 걸리는 시간
① A 가 더 빠르다. A 가 더 길다.
② A 가 더 빠르다. B 가 더 길다.
③ B 가 더 빠르다. A 가 더 길다.
④ B 가 더 빠르다. B 가 더 길다.
⑤ B 가 더 빠르다. A 와 B 가 같다.
※ 확인 사항
○ 문제지와 답안지의 해당란을 정확히 기입(표기)했는지 확인하시오.
