4교시 물 리 1
09. 11. 12 『2010 대수능』
KT정보에듀 과학탐구영역(물리) 박기현 선생님 1
1.
A는 전진하며 등속운동을, B는 2초까지 후진하며 등속도 운동을 하다가 2초 이후에 전진하며 등속 도 운동을 하고 있다.ㄱ. A의 속력은 일정하다.
ㄴ. 1초인 순간에 두 물체의 속도는 반대이다.
→ 접선의 기울기가 반대이다.
ㄷ. 두 물체 사이의 거리는 1초일 때가 8m, 2초 일 때가 4m이다.
정답 : ⑤
2.
상대 속도란 관찰자의 운동 상태를 정지 상태로 간주 하였을 때 관찰자에게 보여지는 목적물의 속도로 목적물의 속도에다가 관찰자의 반대 방향 의 속도를 벡터적으로 합성한 값과 같다. 오른쪽 을 운동 방향의 (+)로 정의하면 , , 이다.
정답 : ①
3.
힘의 평형을 묻고 있다. 각각의 사람은 각각 아 래로 받는 힘과 위로 받는 힘의 합이 모두 0 이 되어 운동 상태가 달라지지 않고 있음을 파악하 여야 한다.ㄱ. 남자나 여자 모두에게 작용하는 합력은 0 이 다.
ㄴ. 장력이란 두 물체를 연결한 줄이 물체를 당 기는 힘으로 크기는 방향에 관계없이 같다.
∵
ㄷ. a가 남자를 당기는 힘의 반작용은 남자가 a 를 당기는 힘이다.
정답 : ③
4.
운동량 보존 문제로 충돌과 융합을 동시에 묻고 있다.ㄱ. A는 처음에 로 정지해 있는 B에게 다가 가서 충돌한 후
가 되었고 멈추어 있
던 B는 충돌한 후
가 되었으므로 운 동량 보존 법칙에 의해
′ 이므로 ×
×
에서 이다.
ㄴ. 두 물체의 운동량의 변화량의 크기는 언제나
같고 방향만 반대이다. B가 A로부터 받은 충 격량의 크기는 B의 충격량의 크기와 같은 말 이다.
ㄷ. ×
× 이므로
이다.
정답 : ④
5.
저항을 직렬로 연결하면 합성저항은 각 저항의 총합이 되고 직렬로 연결하면 합성저항은 각 저 항의 역수의 합을 구하고 다시 한 번 역수를 취 해주어야 한다. 그런데 고정 값의 저항과 가변저 항이 병렬로 연결된 경우라면 우선적으로 합성 저항은 병렬 연결된 저항 중 가장 작은 값 보다 더 작아진다. 이유는 도선의 굵기가 증가한 효과 이다. 그런데 가변저항의 값이 계속 증가하게 되 면 합성저항은 고정 값에 수렴하게 된다.정답 : ②
6.
마찰이 없는 빗면에서 미끄러지는 물체의 운동이 므로 역학적 에너지 보존 문제이다.ㄱ. 지면에서의 운동에너지가 J이므로 중력에 의한 위치에너지의 감소량은 J이다.
ㄴ. 에서 이므로
이다.
ㄷ. 에서 × × 이 다.
정답 : ⑤
7.
스위치가 A에 연결되면 R R가 병렬로 연결되 고 R가 직렬로 연결되지만 스위치를 B에 연결 하게 되면 R만 연결된 효과를 본다.철수 : R R는 병렬 연결되었으므로 같은 전압 이 걸린다.
영희 : 회로에 흐르는 전류의 총합은 각 저항에 흐르는 전류의 총합과 같다.
민수 : R와 저항이 없는 도선이 병렬 연결되었 으므로 저항이 없는 도선으로만 전류가 흐르고 R에는 전류가 흐르지 않는다.
정답 : ⑤
8.
이중슬릿을 지난 빛들이 회절하여 퍼져가서 스크 린에서 간섭을 하는 전형적인 영의 실험을 묻고4교시 물 리 1
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A B C
R 3 1 1
3 1 2
S 1 1 2
있다.
ㄱ, ㄴ. Q점은 현재 경로차가
인데 파장이 절
반으로 줄면 경로 차는 ′이 되므로 보 강 간섭이 일어난다.
ㄷ. 간섭무늬의 간격
에서 파장이
이 되었으므로 간격 또한 절반이 되어야 한다.
정답 : ②
9.
운동량 보존 중에서 분열을 묻고 있다. 특히 실 험과정 (라)에서 두 수레가 동시에 멈추개에 도 달하는 위치를 찾는 과정이 중요하다. 간단히 말 하면 가벼운 수레는 빠르게, 무거운 수레는 느리 게 출발하므로 두 수레가 동시에 멈추개에 도달 하려면 가벼운 수레의 이동거리가 커야 하므로 출발 위치는 중앙에서 무거운 수레쪽으로 치우쳐 야 한다.철수 : 작용반작용에 의해 받은 힘이 같고 시간 또한 같으므로 충격량의 크기 역시 같 다.(물론 방향은 반대)
영희 : A의 이동거리가 크다면 A의 속력이 빠른 경우이다.
민수 : 는 B의 이동 거리인데 B가 무거워질수 록 느려지므로 작아진다.
정답 : ③
10.
에서 길이는 같으므로 비저항과 굵기의 비율만으로 저항의 크기가 결정된다.
정답 : ②
11.
전류가 만드는 자기장의 합성 자기장을 묻고 있 다. 인 지점과 인 지점에서 합성자 기장의 세기와 방향이 같으므로 이므로 ′
⇒
⇒
정답 : ①
12.
정상파에서 배와 마디의 위치를 묻고 있다. 파 의 진행 속력이 , 주기가 0.4초이므로 파장은 이다. A가 배이고 B까지의 거리가 즉
이므로 마디가 되므로 시간이 지
나도 B의 변위는 언제나 0 이다.
정답 : ③
13.
임계각과 전반사를 묻고 있다.ㄱ. sin
에서 sin
이다.
ㄴ. 임계각이 인데 입사각이 이면 전반 사를 일으켜 밖으로 나오는 빛이 없다.
ㄷ. 입사각이 임계각과 같으면 굴절각이 가 되므로 그때에는 점P보다 아래까지 빛이 올 수 있다.
정답 : ③
14.
자기선속의 변화가 새로운 기전력(전압)을 만드 는 유도 기전력 문제이다.ㄱ. 1 초일 때에는 자기장의 변화가 없으므로 유도 기전력도 생기지 않으므로 당연히 회 로에는 전류가 흐르지 않는다.
ㄴ. 3 초일 때에는 자기장의 세기가 증가하므로 증가의 반대쪽으로 올라오는 자기장이 생겨 나려면 암페어의 오른나사법칙을 적용하거 나 플레밍의 오른손법칙을 쓰면 전류는 반 시계방향으로 흐른다.
ㄷ. 3초나 4초나 기울기가 같으므로 같은 전압 이 발생하므로 흐르는 전류의 세기도 같다.
정답 : ④
15.
빛의 세기는 광전류를, 빛의 진동수는 광전자의 운동에너지를 결정함을 묻고 있다.ㄱ. 광전자의 최대 운동에너지는 진동수에 관계 되므로 진동수는 같고 세기만 다른 실험Ⅰ 에서의 값과 같다.
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ㄴ. 세기가 2배이므로 방출되는 광전자의 수도 2배이다.
ㄷ. m ax
에서
이고
이므로 두
식을 정리하면
가 된다.
정답 : ④
16.
스위치를 모두 열 때 에서
이고
스위치를 모두 닫을 때
′에서 ′
이고
′
이므로
저항에는×
의 전류가 흐르는 데
×
이므로 두 식을 정리하면
정답 : ②
17.
A는 위아래에서 동시에 마찰력을 받고 있음에 주의해야 한다.ㄱ. A가 받는 수직 항력은 A와 B의 무게에 대 한 값이므로 A의 질량은 B의 질량에 두 배 만 되면 된다.
ㄴ. A는 바닥으로부터는 왼쪽으로 B로부터는 오른쪽으로 마찰력을 받는데 바닥에서의 마찰력과 B로부터 오른쪽으로 받는 마찰력 이 같다. 그런데 수직항력의 크기가 바닥 에서가 더 크므로 마찰계수는 바닥에서가 더 작아야 한다.
ㄷ. ㄴ해설 참조
정답 : ①
18.
입자의 파동성을 묻고 있다.ㄱ. 입자는 만나면 충돌을 하는데 나타난 그림 은 정상파의 모습이므로 완벽한 입자의 파 동성을 보여주고 있다.
ㄴ.
에서 물질파의 파장은 운동량에 반 비례 한다.
ㄷ. 운동량이 커지면 파장이 짧아지므로 마디 사이의 간격도 좁아진다.
정답 : ③
19.
나무도막이 S구간을 지날 때 나 무 나무도막이 S구간을 지날 때
나 무 나 무이고
를 정리하면 나무 도막의 질량은
이다.
ㄷ. 나무도막의 마찰에 의한 역학적 에너지 손 실은 나무 도막뿐만 아니라 A, B 두 물체 의 역학적 에너지에도 영향을 미친다.
정답 : ④
20.
용수철에 저장된 탄성력에 의한 위치에너지가 운동에너지로, 운동에너지는 마찰력에 의한 일 과 중력에 의한 위치에너지로 전환되고 있다.ㄱ. 에서
ㄴ. 에서 마찰면을 지난 물체의 속력 이 이므로 이다.
ㄷ. 최고점에서 내려온 물체는 마찰면을 두 번 왕복해서 다시 용수철을 압축시켜야 하므로 남 아있는 에너지는 처음의 운동에너지에서 마찰면 에서 소모된 에너지를 뺀 나머지 값이 된다.
× × × × ×
× 에서
′ 이므로′
가 된다
정답 : ⑤