◦ 자신이 선택한 과목의 문제지인지 확인하시오.

◦ 문제지의 해당란에 성명과 수험 번호를 정확히 쓰시오.

◦ 답안지의 해당란에 성명과 수험 번호를 쓰고, 또 수험 번호와 답을 정확히 표시하시오.

◦ 선택한 과목 순서대로 문제를 풀고, 답은 답안지의 ‘제1선택’란부터 차례대로 표시하시오.

◦ 문항에 따라 배점이 다르니, 각 물음의 끝에 표시된 배점을 참고하시오. 3점 문항에만 점수가 표시되어 있습니다. 점수 표시가 없는 문항은 모두 2점입니다.

2011학년도 10월 고1 학업성취도평가 문제지

과학탐구 영역 (물리)

성명			수험 번호						1

제 4 교시

고 1	과학탐구 영역 (물리)

	과학탐구 영역 (물리)	고 1

32

32

1. 그림은 공기 중에서 프리즘의 A지점에 입사하는 백색광이 분산되어 스크린의 P점에서 Q점까지 비춰진 모습을 나타낸 것이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?

		<보 기>
	ㄱ. A지점에 입사하는 빛의 입사각은 굴절각보다 크다. ㄴ. P와 Q에 도달한 빛의 A에서의 굴절각은 같다. ㄷ. 프리즘을 통과한 빛을 다시 합성하면 백색광을 만들 수 있다.

① ㄱ     ② ㄴ     ③ ㄱ, ㄷ     ④ ㄴ, ㄷ     ⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ

2. 그림과 같이 전원장치가 연결된 구리 막대 사이에 말굽자석을 놓고 금속 막대를 올려놓은 후 스위치를 닫았더니 금속 막대에 [eqn: +x] 방향으로 자기력이 작용하였다.

한 가지 조건만을 변화시킬 때, 금속 막대가 받는 자기력에 대한 설명으로 옳은 것은? [3점]

①  전압을 증가시키면 자기력의 크기는 감소한다.

②  자석의 세기가 더 센 말굽자석을 사용하면 자기력의 크기는 감소한다.

③  저항값이 더 큰 금속 막대를 사용하면 자기력의 크기는 증가한다.

④  말굽자석의 N극과 S극의 위치를 서로 바꾸면 자기력의 방향은 [eqn: -x] 방향이다.

⑤  전원장치의 (+)극과 (-)극을 바꾸어 연결하면 자기력의 방향은 [eqn: +y] 방향이다.

3. 그림 (가)와 (나)는 마찰이 없는 수평면에 놓여 있는 물체에 3 N, 5 N인 두 힘이 수평 방향과 나란하게 작용하고 있는 모습을 나타낸 것이다.

1

(가)                          (나)

(가)와 (나)에서 물체에 작용하는 합력의 크기를 각각 [eqn: F _{(가)}] , [eqn: F _{(나)}] 라 할 때, [eqn: F _{(가)}] : [eqn: F _{(나)}] 는?

① 1 : 1     ② 1 : 4     ③ 3 : 8     ④ 4 : 1     ⑤ 5 : 8

4. 그림은 코르크 마개가 떠 있는 수조에 수면파가 퍼져 나가고 있는 모습을 나타낸 것이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?

		<보 기>
	ㄱ. 수면파는 종파이다. ㄴ. 코르크 마개는 수면파의 진행 방향으로 이동한다. ㄷ. 파동 에너지는 수면파의 진행 방향으로 전달된다.

① ㄱ      ② ㄴ      ③ ㄷ      ④ ㄱ, ㄷ      ⑤ ㄴ, ㄷ

5. 그림은 철수가 자전거를 타고 경사면을 내려가고 있는 모습이다. 철수의 속력은 구간 A에서 증가하고, 구간 B에서 일정하며, 구간 C에서 감소한다. A, B, C 각 구간에서 철수는 직선 경로로 운동한다.

철수에게 작용하는 합력의 방향과 철수의 운동 방향이 같은 구간만을 있는 대로 고른 것은? [3점]

① A       ② B       ③ C       ④ A, B       ⑤ B, C

6. 그림은 플라스틱판을 머리카락에 문지른 후 머리 위로 올렸을 때, 머리카락이 플라스틱판을 향해 서 있는 모습을 나타낸 것이다.

2

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?

		<보 기>
	ㄱ. 플라스틱판과 머리카락 사이에는 척력이 작용하고 있다. ㄴ. 플라스틱판과 머리카락은 서로 다른 종류의 전하로 대전되어 있다. ㄷ. 플라스틱판을 머리카락에 문지르는 동안 플라스틱판과 머리카락 사이에 전자가 이동하였다.

① ㄱ      ② ㄴ      ③ ㄷ      ④ ㄱ, ㄴ      ⑤ ㄴ, ㄷ

7. 그림 (가)는 마찰이 없는 수평면에 정지해 있던 질량이 2 kg인 물체에 수평 방향의 힘이 작용하는 것을, (나)는 물체에 작용한 힘을 이동 거리에 따라 나타낸 것이다.

(가)                        (나)

물체의 이동 거리가 4 m 일 때, 물체의 운동 에너지는?

① 2 J       ② 4 J       ③ 8 J       ④ 16 J       ⑤ 32 J

8. 그림은 질량이 [eqn: m] 인 수레와 물체를 빗면과 지게차를 이용하여  같은 크기의 일정한 속력 [eqn: v] 로 이동시키는 모습을 나타낸 것이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, 수레와 빗면 사이의 마찰은 무시한다.) [3점]

		<보 기>
	ㄱ. 같은 높이 [eqn: h] 만큼 이동시키는데 사람이 수레에 하는 일과 지게차가 물체에 하는 일은 같다. ㄴ. 사람이 수레에 작용하고 있는 힘의 크기는 지게차가 물체에 작용하고 있는 힘의 크기보다 작다. ㄷ. 사람이 수레에 작용한 힘에 의한 일률은 지게차가 물체에 작용한 힘에 의한 일률보다 작다.

① ㄱ     ② ㄷ     ③ ㄱ, ㄴ     ④ ㄴ, ㄷ     ⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ

9. 그림은 전압이 일정한 전원장치, 저항값이 [eqn: R] 인 두 저항, 전압계, 전류계, 스위치를 사용해 구성한 회로를 나타낸 것이다. 스위치가 열려 있을 때, 전압계와 전류계로 측정한 값은 각각 3.0 V 와 0.2 A 이다.

스위치를 닫았을 때, 전압계와 전류계로 측정한 값을 옳게 짝지은 것은?

	전압	전류			전압	전류
①	1.5 V	0.1 A		②	1.5 V	0.2 A
③	3.0 V	0.2 A		④	3.0 V	0.4 A
⑤	6.0 V	0.4 A

10. 다음은 전류의 열작용에 대한 실험 과정과 결과이다.

[실험 과정]

그림과 같이 저항 [eqn: R _{1}], [eqn: R _{2}] 가 들어 있는 두 열량계 A, B 에 같은 양의 물을 넣고 전원장치에 연결한다.

Ⅰ. 전원장치의 전압을 3 V 로 일정하게 유지한 채 스위치를 닫고, 회로에 흐르는 전류, 각각의 저항에 걸리는 전압, 10 분 후 물의 온도 변화를 측정한다.

Ⅱ. 과정 Ⅰ에서 전원장치의 전압만을 6 V 로 일정하게 유지한 채, 과정 Ⅰ을 반복한다.

[실험 결과]

과정	전류(A)	저항에 걸리는 전압(V)		온도변화(℃)
		[eqn: R _{1}]	[eqn: R _{2}]	A	B
Ⅰ	1	1	2	1	2
Ⅱ	2	2	4	4	8

이 실험에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? [3점]

		<보 기>
	ㄱ. 과정 Ⅰ에서 저항에 걸리는 전압과 발열량과의 관계를 알 수 있다. ㄴ. 저항값은 [eqn: R _{1}]이 [eqn: R _{2}]보다 크다. ㄷ. 발열량은 전압과 전류의 곱에 반비례한다.

① ㄱ      ② ㄴ      ③ ㄷ      ④ ㄱ, ㄴ      ⑤ ㄴ, ㄷ

11. 그림은 별 주위를 공전하는 행성의 궤도를 나타낸 것이다. 행성이 궤도의 A, B 지점에 있을 때, 별로부터의 거리는 각각 [eqn: R _{rmA}] , [eqn: R_{ rmB}] 이고, 행성의 속력은 각각 [eqn: v_{ rmA}] , [eqn: v_{ rmB}] 이다. 행성이 A에서 B까지 이동하는 데 걸린 시간은 1 년이고, 빗금 친 부분의 면적은 행성의 타원 궤도 전체 면적의 [eqn: {1} over {5}]이며, [eqn: R _{rm A it} > R _{rm B it}]이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? [3점]

		<보 기>
	ㄱ. [eqn: v_{ rmA}] ＞ [eqn: v_{ rmB}] 이다. ㄴ. 행성의 공전 주기는 5 년이다. ㄷ. 행성이 A 에 있을 때와 B 에 있을 때, 별이 행성에 작용하는 만유인력의 크기는 같다.

① ㄴ     ② ㄷ     ③ ㄱ, ㄴ     ④ ㄱ, ㄷ     ⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ

12. 그림은 지구에서 관측한 가까운 별과 외부은하 A, B, C의 흡수 스펙트럼을 나타낸 것이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?

		<보 기>
	ㄱ. A가 B보다 지구에서 더 먼 은하이다. ㄴ. A가 C보다 지구로부터 더 빨리 멀어지고 있다. ㄷ. B에서 C를 관측하면 청색편이가 나타난다.

① ㄴ     ② ㄷ     ③ ㄱ, ㄴ     ④ ㄱ, ㄷ     ⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ

13. 그림은 초기 우주에서 헬륨 원자핵이 만들어졌던 일부 과정을 나타낸 것이다.

3

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? [3점]

		<보 기>
	ㄱ. 입자 A는 (+) 전하를 띤다. ㄴ. 삼중수소 원자핵과 헬륨 원자핵의 전하량은 같다. ㄷ. 헬륨 원자핵과 입자 A의 질량의 합은 중수소 원자핵과 삼중수소 원자핵의 질량의 합보다 작다.

① ㄴ      ② ㄷ      ③ ㄱ, ㄴ      ④ ㄱ, ㄷ      ⑤ ㄴ, ㄷ

14. 그림은 태양계 행성들의 공전 주기 제곱[eqn: (P^{ 2})] 과 공전 궤도의 긴 반지름 세제곱[eqn: (a ^{ 3})]과의 관계를 나타낸 것이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?

		<보 기>
	ㄱ. 공전 주기는 태양으로부터 거리가 먼 행성일수록 길다. ㄴ. 공전 속도는 목성이 지구보다 빠르다. ㄷ. 케플러 제2법칙(면적 속도 일정의 법칙)을 나타낸 것이다.

① ㄱ      ② ㄴ      ③ ㄷ      ④ ㄱ, ㄷ      ⑤ ㄴ, ㄷ

15. 그림은 반지름이 같고 질량이 각각 [eqn: M], [eqn: 2M], [eqn: 2M] 인 구형의 행성 표면에서 질량이 각각 [eqn: m], [eqn: m], [eqn: 2m] 인 대포알 A, B, C를 행성의 중심과 반대 방향으로 발사하는 모습을 나타낸 것이다.

A, B, C가 행성의 중력을 벗어나 무한히 멀어지는데 필요한 최소한의 발사 속도의 크기를 각각 [eqn: v_{ rmA}], [eqn: v_{ rmB}], [eqn: v_{ rmC}] 라 할 때, [eqn: v_{ rmA}], [eqn: v_{ rmB}], [eqn: v_{ rmC}] 를 옳게 비교한 것은? (단, 모든 마찰은 무시한다.) [3점]

① [eqn: v_{ rmA}] = [eqn: v_{ rmB}] = [eqn: v_{ rmC}]      ② [eqn: v_{ rmB}] > [eqn: v_{ rmA}] > [eqn: v_{ rmC}]     ③ [eqn: v_{ rmA}] = [eqn: v_{ rmC}] > [eqn: v_{ rmB}]

④ [eqn: v_{ rmA}] > [eqn: v_{ rmB}] = [eqn: v_{ rmC}]     ⑤ [eqn: v_{ rmB}] = [eqn: v_{ rmC}] > [eqn: v_{ rmA}]

16. 그림 (가)와 (나)는 어떤 두 신호의 세기를 시간에 따라 나타낸 것이다.

4

(가)                         (나)

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?

		<보 기>
	ㄱ. (가)는 디지털 신호이다. ㄴ. (나)는 이진법으로 표현되어 있다. ㄷ. 컴퓨터의 보급이 늘면서 (가)형태의 신호보다 (나)형태의 신호로 정보를 처리하는 비중이 증가하고 있다.

① ㄱ      ② ㄷ      ③ ㄱ, ㄴ      ④ ㄱ, ㄷ      ⑤ ㄴ, ㄷ

17. 다음은 가속도 센서의 작동 원리를 설명한 것이다.

그림은 오른쪽으로 일정한 속력으로 움직이는 가속도 센서를 나타낸 것이다.

센서의 속력이  하면 센서 내부의 질량체가 센서 상자에 대하여  으로 치우치게 된다. 가속도 센서는 질량체의 위치 변화를 전기 신호로 변환한다.

(가)

(나)

(가)와 (나)에 들어갈 알맞은 말로 옳게 짝지어진 것은? [3점]

	(가)	(나)			(가)	(나)
①	증가	오른쪽		②	감소	왼쪽
③	증가	왼쪽		④	감소	위쪽
⑤	증가	위쪽

18. 저장 장치에 저장된 정보를 읽어 들일 때 자기장의 변화에 의해 유도되는 전류를 이용하는 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? [3점]

		<보 기>
	ㄱ. ㄴ. ㄷ. 신용카드의 CD 교통카드 자기테이프

① ㄱ      ② ㄷ      ③ ㄱ, ㄴ      ④ ㄱ, ㄷ      ⑤ ㄴ, ㄷ

19. 그림 (가), (나), (다)는 도체, 부도체, 반도체의 에너지띠 구조를 순서 없이 나타낸 것이다.

(가)          (나)          (다)

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?

		<보 기>
	ㄱ. 전도띠에 있는 전자는 자유 전자이다. ㄴ. (나)는 반도체이다. ㄷ. 상온에서 전기저항은 (가)가 (다)보다 크다.

① ㄱ     ② ㄷ     ③ ㄱ, ㄴ     ④ ㄴ, ㄷ     ⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ

20. 그림은 규소(Si)에 인(P), 알루미늄(Al)을 도핑한 두 반도체 A, B를 접합시킨 후 저항 [eqn: R], 스위치, 건전지를 연결하여 회로를 구성한 것을 나타낸 것이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? [3점]

		<보 기>
	ㄱ. A는 p형 반도체이다. ㄴ. B에는 정공(양공)이 있다. ㄷ. 스위치를 닫으면 A에서 B로 전류가 흐른다.

① ㄱ      ② ㄴ      ③ ㄷ      ④ ㄱ, ㄴ      ⑤ ㄴ, ㄷ

* 확인 사항

◦ 답안지의 해당란에 필요한 내용을 정확히 기입(표기)했는지 확인하시오.