[주의 사항] 계산기는 사용할 수 없습니다.
1. 학번마킹은 반드시 컴퓨터용 사인펜으로 기입할 것 2. 점수란은 절대 마킹하지 말 것
3. 단답식 문제는 답만 (단위포함) 쓰십시오.
[오지선다-각 5점]
1.반지름이 10×102 km인 행성 위를 고도 5.0×102 km 높이로 고른 원운동하는 인 공위성이 있다.인공위성이 한 바퀴 도는 데 걸리는 시간은 100분이다.접선속도 v와 구심가속도 ac를 구하여라.
① (v, ac) = (500π m/s,π2/6 m/s2) ② (v, ac) = (400π m/s, 8π2/75 m/s2)
③ (v, ac) = (300π m/s, 3π2/50 m/s2) ④ (v, ac) = (200π m/s, 2π2/75 m/s2)
⑤ (v, ac) = (100π m/s,π2/150 m/s2)
2. 오른쪽 그림과 같이, m으로 질량이 같은 물체 3개가 회전축을 중심으로 r 간격으로 놓여 있다.물체의 회전관성은?
① 3mr2
② 4mr2
③ 5mr2
④ 6mr2
⑤ 7mr2
3. 경사각이 θ = 45 °인 원형 경주용 도로에서 자동차가 미끄러지지 않고 안전하 게 달릴 수 있는 최대속력은 얼마인가? (단, 이 원형 도로의 반지름은 r = 5.0 m이고,중력가속도 g = 10 m/s2)
① 5.0 m/s ② 5
m/s ③
m/s
④ 7.5 m/s ⑤ 10 m/s
4. 아래 그림과 같이 질량이 M이고 길이가 L인 균일한 막대의 오른쪽 끝 지점에 질량이 m인 물체가 올려져 있다. 이 막대의 아래쪽 어떤지점에 받침대를 두어 막대와 물체의 균형을 유지하였다.M = 600 g, m = 400 g, L = 1.50 m라고 할 때,막대의 오른쪽 끝으로부터 받침대의 위치 x는 얼마인가? (단,물체의 크기는 무시할 수 있다고 가정한다.)
① 0.55 m ② 0.50 m ③ 0.45 m
④ 0.40 m ⑤ 0.35 m
5.한쪽 끝이 고정된 용수철에 매달린 나무 조각이 마찰이 없는 수평면 위에서 단 순조화운동을 한다. 이 계의 총 역학적 에너지는 E이다. 물체의 위치가 진폭의 1/4이 되었을 때,운동에너지를 주어진 변수 E를 이용하여 나타내시오.
① E/16 ②E/8 ③ 15E/16
④ 17E/16 ⑤E/4
6.어떤 발사체를 지표면에서 지구 탈출 속력의 1/4배의 속력으로 연직 위로 발사 한다.지구의 반경이 R이라고 할 때, 발사체가 도달할 수 있는 최고 높이는 지 표면을 기준으로 할 때 얼마인가?
① 4R ② R/4 ③ 16R/15
④ R/16 ⑤ R/15
7. 그림과 같이 질량 M, 반지름 R인 원반형 도르래에 질량 M/2 인 물체가 감긴 줄에 매달려 움직이고 있다. 줄에 작 용하는 장력 T를 주어진 변수 M, g로 나타내시오. (단, 중 력가속도는 g이다.)
① Mg/4 ②Mg/8 ③Mg/2
④ Mg ⑤ 2Mg
8.일정한 각속도로 회전하던 별이 수축하여 질량의 변화 없이 반지름이 1/2로 줄 어들었다.수축 전의 회전운동에너지를 K1, 수축 후의 회전운동에너지를 K2라고 할 때,수축 전후의 회전운동에너지의 비 K2/K1은 얼마인가? (힌트:별의 질량이 M이고,별의 반지름 R일 때 별의 회전관성 I = 2MR2/5이다.)
① 1 ② 2 ③ 3
④ 4 ⑤ 5
9.질량이 M이고 길이가 L인 막대의 한 끝을 천장에 고정시켜 만든 진자가 있다. 이 진자의 질량을 3M, 길이를 4L로 바꾸면 진자의 주기는 원래 주기의 몇 배가 되겠는가? (단,진자의 진폭은 충분히 작다.)
① 3/4 ② 2 ③ 4/3
④ 3 ⑤ 4
10.물이 가득 차 있는 큰 통에 질량이 0.5 kg인 물체를 완전히 집어넣었더니 통에 서 넘쳐 나온 물의 질량이 7.5 kg이었다.밀어 넣었던 힘을 제거하였을 때,물체 의 전체 부피 중 물에 잠기지 않은 부분의 부피비는 얼마인가? (단,물체의 밀도 는 일정하다.)
① 1/15 ② 1/3 ③ 1/4
④ 1/3 ⑤ 14/15
11. 오른쪽 그림과 같이, 반지름이 2R = 12 m인 금속 원판에서 반지름이 R = 6 m인 금속 원판을 제거했 다. 이 물체의 질량중심에서 반지름 2R인 원판의 중 심까지 거리를 구하여라. (단, 원판의 밀도는 일정하 다.)
① 1 m ② 2 m ③ 3 m
④ 4 m ⑤ 0 m
<
뒷면에 문제 계속>
<< 문제지는 제출하지 말고 답안지만 제출 하십시오 >>
2022년 1학기 기말고사 과
목 명
물리학 1 문제지
학 과 학 년 감 독
교 수 출 제 확 인
교수명 공동 출제 학 번
성 명
○ ○
점 수시험일시 2022. 6. 14
12. 오른쪽 그림과 같이 어떤 이상기체가
→→를 거쳐 다시 로 돌아왔다고 하자.이 과정을 거치면서 기체가 외부에 한 일은 얼마인가?
① +10 J ② +20 J
③ -10 J ④ -20 J
⑤ -60 J
[단답형-각 10점, 단위 포함 답만 쓰시오. 단위를 쓰지 않는 경우 오답]
13.어떤 행성이 태양을 초점으로 타원 궤도를 돌고 있다.태양으로부터 가장 멀리 있을 때의 거리가 가장 가까이 있을 때의 거리의 2배라고 한다.이 행성의 최대 선속력은 최소 선속력의 몇 배인가?
14. 720 Hz의 소리를 내는 스피커가 25.0 m 높이의 건물에서 정지상태에서 떨어진 다.높이 5.00 m 지점을 통과할 때 건물 위에 있는 사람이 듣는 진동수와 땅에 있는 사람이 듣는 진동수의 차이를 Hz의 단위로 구하시오. (단, 중력가속도는 10.0 m/s2이고,음파의 속력은 340 m/s이다.)
15. 오른쪽 그림과 같이 밑면의 넓이가 A이고 높이가 H이며 윗면이 열려 있는 원통형 상 자에 기체를 채워 넣어 온도 T,압력 P0 = 1 atm에서 평형 상태가 되었다. 이제 이 상자 에 넓이가 A이고 무게가 W = P0A/2인 원판 을 위에 얹으면 원판이 내려가다가 밑면으로 부터 h만큼 높은 곳에서 멈추고 평형상태가 된다.이 과정 동안 온도는 T로 계속 유지된 다고 하자.h/H를 구하시오.
16.아래 그림과 같이 질량 M = 20.0 kg인 사다리를 마찰을 무시할 수 있는 벽에 기대 놓았다.질량 m = 60.0 kg인 남자가 그림과 같이 사다리에 서 있다.사다 리가 닿은 벽의 높이는 지면으로부터 y = 10.0 m이다. 사람 사다리가 지면에서 미끄러지지 않으려면, 사다리와 지면 사이에는 몇 N의 마찰력이 작용해야 하는 가? (이때, 사다리의 아래쪽 끝으로부터 각각 사람의 질량 중심은 x1 = 4.00 m, 사다리의 질량 중심은 x2 = 3.00 m 만큼 떨어져 있다.또한 문제에서 중력가속 도 g = 10.0 m/s2이다.)
