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2009학년도 대학수학능력시험 10월 모의평가 문제지
과학탐구 영역 (물리 II)
1.
그림은 벽시계의 모습을 나타낸 것이다.벽시계의 시침과 분침의 끝점 A, B가 9시 에서 10시까지 1시간 동안 운동할 때 이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있 는 대로 고른 것은?
<보 기>
ㄱ. A의 변위의 크기는 이동거리와 같다.
ㄴ. B는 등속도 운동을 한다.
ㄷ. 평균속도의 크기는 A가 B보다 크다.
① ㄱ ② ㄷ ③ ㄱ, ㄴ ④ ㄴ, ㄷ ⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ
2.
그림은 공기의 저항이 없다고 가정할 때 처음 속력 로 지면 에서 수직 위로 던진 공이 최고점 높이 h에 도달한 후 자유 낙하하여 속력 로 지면에 도달하는 모습을 나타낸 것이다.
공기의 저항이 있다고 가정할 때 공의 운동에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? [3점]
<보 기>
ㄱ. 최고점 높이는 h보다 작아진다.
ㄴ. 지면에 도달하는 속력은 보다 작아진다.
ㄷ. 올라가는 동안 공에 작용하는 합력은 일정하다.
① ㄱ ② ㄴ ③ ㄷ ④ ㄱ, ㄴ ⑤ ㄴ, ㄷ
3.
그림은 실의 한 쪽 끝에 질량 M인 추를 매달고, 유리관 속을 통과시킨 실의 다른 쪽 끝에는 질량 m인 고무마개를 달아 원 운동시킨 모습을 나타낸 것이다. 유리관 끝 O에서 고무마개까 지 실의 길이 L이 일정하게 유지될 때, 실은 수평면과 의 각 을 이루며 고무마개는 수평면에서 등속 원운동을 한다.
고무마개의 회전에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, 중력가속도는 이며, 유리관은 고정 되어 있고, 실과 유리관 사이의 마찰, 공기 저항은 무시한다.)
<보 기>
r
ㄱ. 회전 반지름은 이다.
ㄴ. 구심력은 추의 무게 와 같다.
ㄷ. 주기(T)는
=에서 구한다.
① ㄱ ② ㄷ ③ ㄱ, ㄴ ④ ㄴ, ㄷ ⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ
4.
그림은 높이 h에서 실에 매달린 추 A를 가만히 놓은 후 최하 점에서 수평면 위에 놓여 있는 질량이 같은 물체 B와 충돌하 는 모습을 나타낸 것이다.
충돌 후 물체 B가 수평면을 미끄러져 빗면 위로 수평면으로부 터 높이 h만큼 올라갔다고 할 때, 추 A와 물체 B의 운동에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, 추와 물체의 공기저항 및 모든 마찰은 무시한다.) [3점]
<보 기>
ㄱ. 충돌 시 반발 계수는 1이다.
ㄴ. 충돌 후 A는 왼쪽으로 운동한다.
ㄷ. 충돌 전후에 A와 B의 역학적에너지의 합은 일정하다.
① ㄱ ② ㄷ ③ ㄱ, ㄴ ④ ㄱ, ㄷ ⑤ ㄴ, ㄷ
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제 4 교시
성명 수험 번호
과학탐구 영역
2 (물리 II)
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5.
그림은 인공위성이 지구 주위를 반 경 R의 궤도로 등속 원운동하고 있는 것을 나타낸 것이다.이에 대한 설명으로 옳은 것만을
<보기>에서 있는 대로 고른 것은?
<보 기>
ㄱ. 인공위성에 작용하는 합력은 0이다.
ㄴ. 인공위성의 역학적에너지는 보존된다.
ㄷ. 인공위성은 질량이 더 커질수록 같은 궤도를 더 느리게 운동한다.
① ㄴ ② ㄷ ③ ㄱ, ㄴ ④ ㄱ, ㄷ ⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ
6.
그림 (가)와 같이 단면적이 S인 실린더에 일정량의 단원자 기 체가 밀폐되어 있다. 실린더 안과 밖의 기압이 같고, 피스톤은 용수철 상수 k인 용수철에 부착되어 반대쪽에 고정되어 있다.처음 피스톤은 실린더의 밑면에서 거리 L인 곳에 있었고, 그 때 용수철은 자연 상태의 길이였다.
그림 (나)와 같이 전열선에 전류를 일정한 시간 동안 흘려보냈 더니 피스톤이 용수철을 압축하여 오른쪽으로 x만큼 이동해 평 형을 이루었다.
(가) (나)
이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, 모든 마찰은 무시하고, 실린더 외부와 열 출입은 없 다고 가정한다.)
<보 기>
ㄱ. 실린더 안 기체의 내부에너지는 증가하였다.
ㄴ. 기체의 평균 분자 운동에너지는 증가하였다.
ㄷ. 기체의 압력은 만큼 증가하였다.
① ㄱ ② ㄴ ③ ㄱ, ㄷ ④ ㄴ, ㄷ ⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ
7.
그림과 같이 탄성계수 k인 용수철을 x만큼 압축시켰다 놓았 더니 질량 m의 물체가 반경이 r인 곡면을 따라 올라가 높이 r 인 A지점까지 올라간 후 내려왔다.
물체가 원형 곡면에서 떨어지지 않고 최고점 B까지 올라가기 위한 용수철의 최소 압축 길이는? (단, 물체의 크기는 회전반경 r에 비해 아주 작고, 용수철의 질량과 공기 저항, 물체와 면사이 의 마찰은 무시한다.)
① ② ③
④ ⑤
8.
그림과 같이 마찰이 없는 수평면에서 질량 의 물체가 속력로 축 방향으로 운동한다.
′
이 물체는 O점에서 폭발하여 질량이 각각 인 A, B 두 조 각으로 분열된다. A는 축 방향으로 의 속력으로, B는 축과
의 각도로 ′의 속력으로 운동하게 된다. 이 때 ′의 속력은?
[3점]
① ② ③ ④ ⑤
9.
그림은 일정량의 이상기체가 A→B→C→A를 따라 변할 때 압력과 부피 사이의 관계를 나타낸 것이다.
이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? [3점]
과학탐구 영역 3
(물리 II)
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<보 기>
ㄱ. A보다 B는 온도가 3배 높다.
ㄴ. B→C는 등온과정이다.
ㄷ. A→B→C→A로 변하는 동안 기체가 외부에 한 일의 양 은 2 이다.
① ㄱ ② ㄴ ③ ㄱ, ㄷ ④ ㄴ, ㄷ ⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ
10.
그림은 전하량이 각각 -9 C, +4 C인 두 점전하 A, B가 서로 떨어져 고정되어 있는 것을 나타낸 것이다.이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, P점은 A, B 사이의 중심을 나타낸다.)
<보 기>
ㄱ. A와 B 사이에 척력이 작용한다.
ㄴ. P점에서 전기장의 방향은 왼쪽이다.
ㄷ. 전기장의 세기가 0인 곳은 B점의 왼쪽에 있다.
① ㄱ ② ㄴ ③ ㄱ, ㄷ ④ ㄴ, ㄷ ⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ
11.
그림과 같이 미지의 저항 를 측 정하기 위한 전기회로에서 스위치 S 를 닫은 후 가변저항을 3Ω으로 조정 했더니 검류계 Ⓖ에 전류가 흐르지 않았다.이에 대한 설명으로 옳은 것만을
<보기>에서 있는 대로 고른 것은?
<보 기>
ㄱ. 는 6Ω이다.
ㄴ. B점과 C점의 전위는 같다.
ㄷ. 2Ω과 4Ω에 흐르는 전류의 세기는 같다.
① ㄱ ② ㄷ ③ ㄱ, ㄴ ④ ㄴ, ㄷ ⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ
12.
그림은 전기용량이 각각 2㎌, 3㎌, 5㎌인 세 축전기 A, B, C 를 연결한 것을 나타낸 것이다.이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?
<보 기>
ㄱ. A와 B에 걸린 전압은 같다.
ㄴ. A보다 B에 충전된 전하량이 더 적다.
ㄷ. B보다 C에 저장된 에너지가 더 작다.
① ㄱ ② ㄷ ③ ㄱ, ㄴ ④ ㄴ, ㄷ ⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ
13.
그림은 지면에 수직으로 들어가는 균일한 자기장 B 속에서 동일한 질량과 전하량을 갖는 대전 입자 P, Q가 반지름 r, 2r 로 각각 등속 원운동하는 것을 나타낸 것이다.이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, 입자 P, Q는 서로 영향을 주지 않는다.) [3점]
<보 기>
ㄱ. P는 (+)전하를 띠고 있다.
ㄴ. Q의 구심력은 P의 2배이다.
ㄷ. Q의 회전주기는 P의 2배이다.
① ㄱ ② ㄴ ③ ㄷ ④ ㄱ, ㄴ ⑤ ㄴ, ㄷ
14.
그림과 같이 3Ω인 저항 과 유도 리액턴스가 20Ω인 코일, 용량 리액턴스가 16Ω 인 축전기를 직렬로 연결하 고 100 V-50 ㎐인 교류 전압 을 걸어 주었다.이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대 로 고른 것은? [3점]
<보 기>
ㄱ. 임피던스는 5Ω이다.
ㄴ. 코일에 흐르는 전류는 20 A이다.
ㄷ. 축전기에서 소비되는 전력은 0이다.
① ㄱ ② ㄴ ③ ㄱ, ㄷ ④ ㄴ, ㄷ ⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ
15.
그림과 같이 코일과 축전기로 이루어진 회로에 교류 전류가 흐를 때 축전기의 양 극판 사이에 전기장 E와 자기장 B가 형 성된다.이 회로에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?
과학탐구 영역
4 (물리 II)
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<보 기>
ㄱ. 자기장은 시간에 따라 변한다.
ㄴ. 전기장은 시간에 따라 변한다.
ㄷ. 발생되는 전기장과 자기장은 서로 수직이다.
① ㄱ ② ㄴ ③ ㄱ, ㄷ ④ ㄴ, ㄷ ⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ
16.
다음은 원자 모형에 대한 설명이다.원자의 구조는 여러 과학자에 의해 연구되어 그 모형이 발표되었다.
수박에 수박씨가 박힌 것과 같이 전자가 원자에 박혀 있 을 것이라는 모형은 영국의 (가) 이(가) 주장하였으나 인정 받지 못하였고, 행성들이 태양 주위를 도는 것처럼 원자핵 주위에 전자가 돌고 있는 모형이 (나) 에 의해 제안되었다.
그러나 이것은 원자의 안정성과 고온의 원자에서 방출되는 빛의 선스펙트럼을 설명할 수가 없었으므로 (다) 이(가) 이 를 수정하여 양자 조건과 진동수 조건에 따르는 원자 모형 을 제안하였다.
(가), (나), (다)에 들어갈 과학자를 바르게 짝지은 것은? [3점]
(가) (나) (다)
① 톰슨 러더퍼드 보어
② 밀리칸 보어 톰슨
③ 러더퍼드 톰슨 보어
④ 보어 밀리칸 톰슨
⑤ 톰슨 보어 러더퍼드
17.
그림 (가)는 물질파 이론을 적용하여 수소 원자 모형에서 전 자가 가질 수 있는 궤도 중에서 A, B 두 가지 상태를 나타낸 것이고, (나)는 수소 원자의 에너지 준위를 모식적으로 나타낸 것이다.(가) (나)
전자가 A상태에서 B상태로 전이하기 위해 필요한 에너지는?
① 1.5 eV ② 1.9 eV ③ 3.4 eV ④ 10.2 eV ⑤ 13.6 eV
18.
그림은 A원자가 방사선을 내놓고 B, C, D원자로 변화하는 과정을 나타낸 것이다.이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? [3점]
<보 기>
ㄱ. α선은 헬륨 원자핵이다.
ㄴ. β선은 원자의 궤도 전자가 방출된 것이다.
ㄷ. A와 D원자는 동위원소이다.
① ㄱ ② ㄴ ③ ㄱ, ㄷ ④ ㄴ, ㄷ ⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ
19.
밀리컨은 그림 (가)와 같은 실험 장치를 이용하여 전자의 전 하량을 측정하였다. 분무기로 작은 기름방울을 뿜어 주면 기름 방울은 마찰에 의해 전하를 띠게 된다.그림 (나)는 간격이 d인 두 극판에 V의 전압을 걸어 주었을 때 질량이 m인 기름방울이 정지해 있는 모습을 나타낸 것이다.
(가) (나)
이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, 중력가속도는 이고, 기름 방울에 작용하는 부력은 무 시한다.) [3점]
<보 기>
ㄱ. (-)전하를 띠고 있다.
ㄴ. 전하량은 이다.
ㄷ. 전하량의 크기는 전자의 전하량과 같다.
① ㄱ ② ㄴ ③ ㄷ ④ ㄱ, ㄴ ⑤ ㄴ, ㄷ
20.
다음은 어떤 입자의 발견에 대한 설명과 그 과정을 핵반응 식으로 나타낸 것이다.◦ 1919년 러더퍼드가 α입자를 질소의 원자핵에 충돌시켜 발견하였다.
N He → O (가)
◦ 1932년 채드윅이 α입자를 베릴륨에 충돌시켜 발견하였다.
Be He → C (나)
과학탐구 영역 5
(물리 II)
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* 확인 사항
◦ 답안지의 해당란에 필요한 내용을 정확히 기입(표기)했는지 확인 하시오.
(가)와 (나)에 들어갈 입자를 바르게 짝지은 것은? [3점]
(가) (나) (가) (나)
① 전자 양성자 ② 양성자 전자
③ 양성자 중성자 ④ 중성자 양성자
⑤ 전자 중성자
