◦ 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 고2 학업성취도평가 문제지

과학탐구 영역 (물리Ⅰ)

성명			수험 번호						2

제 4 교시

고 2	과학탐구 영역 (물리Ⅰ)

	과학탐구 영역 (물리Ⅰ)	고 2

16

16

1. 그림은 나란한 두 직선상에서 운동하는 물체 A, B의 위치를 시간에 따라 나타낸 것이다.

A, B의 운동에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?

		<보 기>
	ㄱ. 3 초일 때 A와 B의 운동방향은 반대이다. ㄴ. 0～9 초까지 A와 B의 이동거리는 같다. ㄷ. 0～9 초까지 평균속도의 크기는 A가 B보다 크다.

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

2. 그림 (가)는 서로 반대방향으로 운동하는 두 자동차 A, B의 모습을 나타낸 것이고, (나)는 A, B의 속도를 시간에 따라 나타낸 것이다. 0 초일 때 A, B의 속력은 각각 [eqn: v] m/s, 3 m/s이고 A와 B사이의 거리는 35 [eqn: rm m]이며, 5 초일 때 A와 B는 스쳐 지난다.

(가)                           (나)

3 초일 때 B에 대한 A의 속도의 크기는? (단, A, B의 크기는 무시한다.)

① 1 m/s    ② 3 m/s    ③ 5 m/s    ④ 6 m/s    ⑤ 7 m/s

3. 마찰이 없는 수평면에서 질량이 각각 [eqn: 2m] , [eqn: m] 인 물체 A, B를 접촉시킨 후, 그림 (가)는 A에 크기가 [eqn: F _{1}] 인 힘이 수평 방향으로 작용하고 있는 모습을 나타낸 것이고, (나)는 A, B에 크기가 [eqn: F _{1} `,```F _{2}] 인 힘이 각각 서로 반대 방향으로 수평하게 작용하고 있는 모습을 나타낸 것이다.

1

(가)

(나)

B가 A에 작용하는 힘의 크기가 (나)가 (가)의 3 배일 때, [eqn: F _{1} ``:`F _{2}] 는? (단, A, B의 크기는 무시한다.) [3점]

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

4. 다음은 빗면을 따라 내려오는 수레의 운동을 분석하기 위한 실험 과정과 결과이다.

[실험 과정]

(가)  그림과 같이 수레를 빗면 위에 올려놓고 고정된 시간기록계를 작동시킨 다음, 수레를 가만히 놓아 종이테이프에 수레의 운동을 기록한다.

(나) 수레의 운동이 기록된 종이테이프를 6 타점 간격으로 구분하여 순서대로 각 구간거리를 측정한다.

[실험 결과]

구간	1	2	3	4	5
구간거리(cm)	2	6	10	14	18

수레의 물리량을 시간에 따라 개략적으로 나타낸 그래프로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?

		<보 기>
	ㄱ. ㄴ. ㄷ.

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

5. 그림과 같이 질량이 각각 [eqn: m], [eqn: 3m] 인 나무도막 A, B를 실로 연결하고, B를 연직으로 세워진 벽에 접촉시켜 B에 힘 [eqn: F] 를 벽면에 수직한 방향으로 작용하였더니 A, B가 정지해 있다.

2

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, 중력가속도는 [eqn: g] 이고, 실의 질량은 무시한다.)

		<보 기>
	ㄱ. 실이 A에 작용하는 힘의 크기는 [eqn: mg] 이다. ㄴ. B에 작용하는 마찰력의 합의 크기는 [eqn: 3mg] 이다. ㄷ. 벽이 B에 벽면과 수직한 방향으로 작용하는 힘과 [eqn: F] 는 작용과 반작용의 관계이다.

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

6. 그림과 같이 마찰이 없는 수평면 위에서 용수철 P, Q로 물체 A, B, C를 연결하고, B에 수평 방향으로 크기가 [eqn: F] 인 일정한 힘이 작용하는 동안 세 물체가 등가속도 직선 운동을 하였다. A, B, C의 질량은 각각 [eqn: 2m], [eqn: 3m], [eqn: m]이고, Q의 용수철 상수는 [eqn: k] 이다.

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

		<보 기>
	ㄱ. A의 가속도의 크기는 [eqn: F over 2m]이다. ㄴ. Q의 압축된 길이는 [eqn: F over 6k]이다. ㄷ. P가 B에 작용한 힘의 방향과 Q가 C에 작용한 힘의 방향은 같다.

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

7. 그림은 마찰이 있는 수평면에 정지해 있던 질량 1 kg인 물체에 7 N의 힘을 수평 방향으로 계속 작용시키는 동안, 물체의 운동을 진동수가 60 Hz인 시간기록계로 종이테이프에 기록하여 6 타점 간격으로 구분하여 나타낸 것이다.

수평면과 물체 사이의 운동 마찰 계수는? (단, 중력가속도는 [eqn: 10 rm `m/s ^{2}]이고, 물체와 수평면 사이의 마찰 이외의 모든 마찰은 무시한다.)

① 0.1      ② 0.2       ③ 0.3      ④ 0.4      ⑤ 0.5

8. 그림 (가)는 마찰이 없는 수평면에 놓인 물체 A에 물체 B를 올려놓고 A에 크기가 [eqn: F] 인 힘이 수평 방향으로 작용하는 모습을 나타낸 것이고, (나)는 힘이 작용한 순간부터 수평면에 대한 A, B의 속도를 시간에 따라 나타낸 것이다. A, B의 질량은 각각 [eqn: m], [eqn: 2m] 이다.

(가)                          (나)

B가 A 위에서 등가속도 운동을 하는 동안, 이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, 중력가속도는 [eqn: g] 이다.) [3점]

		<보 기>
	ㄱ. A, B에 작용하는 합력의 크기는 서로 같다. ㄴ. B에 작용하는 마찰력의 방향은 A의 운동방향과 같다. ㄷ. A, B 사이의 운동 마찰 계수는 [eqn: { F} over { 3mg}] 이다.

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

9. 그림 (가)는 마찰이 없는 수평면에 정지해 있는 물체에 일정한 힘 [eqn: F] 가 수평 방향으로 작용하는 모습을 나타낸 것이고, (나)는 마찰이 없는 수평면에서 속력 [eqn: v_0] 로 운동하는 물체에 힘 [eqn: F] 가 운동방향으로 작용하는 모습을 나타낸 것이다. (가)와 (나)에서 물체의 질량은 같다.

(가)                         (나)

[eqn: F] 가 작용하기 시작하여 물체가 [eqn: s] 만큼 이동할 때까지, 이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?

[3점]

		<보 기>
	ㄱ. 걸린 시간은 (가)와 (나)에서 같다. ㄴ. [eqn: F] 가 물체에 한 일은 (가)와 (나)에서 같다. ㄷ. [eqn: F] 로부터 물체가 받은 충격량의 크기는 (가)와 (나)에서 같다.

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

10. 그림 (가)는 지면으로부터 높이 [eqn: h] 에서 잡고 있던 공 A를 가만히 놓는 순간 공 B를 지면에서 연직 위로 던진 모습을 나타낸 것이고, (나)는 A가 지면에 닿기 직전까지 A, B의 속도를 시간에 따라 나타낸 것이다. A, B의 질량은 같다.

(가)                           (나)

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?

		<보 기>
	ㄱ. [eqn: h=20 rm `m]이다. ㄴ. B의 위치 에너지가 최대인 순간은 1 초일 때이다. ㄷ. 1 초일 때 A, B의 역학적 에너지는 같다.

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

11. 그림 (가)와 같이 마찰이 없는 수평면에서 용수철에 연결되어 정지해 있는 물체에 크기가 [eqn: F] 인 힘을 계속 작용하였더니, 물체의 이동거리가 [eqn: 2A] 가 되는 순간 물체가 정지하였다. (나)는 (가)에서 물체가 [eqn: 2A] 만큼 이동하는 동안 물체에 작용하는 탄성력의 크기를 이동거리에 따라 나타낸 것이다.

(가)                           (나)

이에 대한 설명 중 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, 용수철의 질량은 무시한다.) [3점]

		<보 기>
	ㄱ. 이동거리가 [eqn: A] 일 때 물체의 속력은 최대이다. ㄴ. 이동거리가 [eqn: 2A] 일 때 물체에 작용하는 탄성력의 크기는 [eqn: 2F] 이다. ㄷ. 물체가 [eqn: 2A] 만큼 이동할 때까지 물체에 작용하는 합력이 물체에 한 일은 0 이다.

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

12. 그림 (가)는 마찰이 없는 수평면에서 질량이 각각 [eqn: m,```2`m]인 물체 A, B가 오른쪽 방향으로 [eqn: 3v], 왼쪽 방향으로 [eqn: v]의 속력으로 서로를 향해 등속 직선 운동을 하는 모습을 나타낸 것이고, (나)는 A, B가 충돌하는 동안 B가 A로부터 받은 힘의 크기를 시간에 따라 나타낸 것이다.

3

(가)                            (나)

충돌 후 A가 왼쪽으로 [eqn: 2v]의 속력으로 운동할 때, 그래프의 빗금 친 부분의 면적은? [3점]

① [eqn: mv]     ② [eqn: 2mv]     ③ [eqn: 3mv]     ④ [eqn: 5mv]     ⑤ [eqn: 6mv]

13. 그림과 같이 마찰이 없는 수평면에서 질량 [eqn: m] 인 물체 A가 [eqn: 4v] 의 속력으로 운동하다가 마찰이 있는 면을 통과한 후 질량이 [eqn: 2m] 이고 속력이 [eqn: v] 인 물체 B와 충돌하여 A, B가 한 덩어리가 되어 정지하였다.

A가 마찰이 있는 면을 통과하는 동안 A의 운동 에너지 감소량은? [3점]

① [eqn: mv^2]    ② [eqn: 2mv^2]    ③ [eqn: 4mv^2]    ④ [eqn: 6mv^2]    ⑤ [eqn: 8mv^2]

14. 그림은 저항 A, B에 흐르는 전류의 세기와 A, B에 걸리는 전압을 나타낸 것이다.

이에 대한 설명 중 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?

		<보 기>
	ㄱ. A에 흐르는 전류의 세기는 A에 걸리는 전압에 비례한다. ㄴ. 저항값은 A가 B보다 크다. ㄷ. A와 B를 병렬로 연결했을 때 저항에 흐르는 전류의 세기는 A가 B보다 크다.

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

15. 그림은 길이가 [eqn: L], [eqn: 2L] 이고, 단면적이 [eqn: 2S], [eqn: S] 인 재질이 같은 원통형 금속막대 A, B를 전압이 일정한 전원장치에 연결한 회로를 나타낸 것이다. B의 왼쪽 끝 지점 P로부터 [eqn: L]만큼 떨어진 지점에 집게도선을 연결하였을 때, 전류계에 흐르는 전류의 세기는 [eqn: I] 이다.

4

집게를 이동하여 전류계에 흐르는 전류의 세기가 [eqn: 2I] 가 되었을 때, P와 집게 사이의 거리는? (단, 온도에 따른 저항의 변화는 무시한다.) [3점]

① 0      ② [eqn: {1} over {4 }L]      ③ [eqn: {1} over { 2} L]      ④ [eqn: {5} over {4} L]      ⑤ [eqn: {3} over {2} L]

16. 그림 (가)는 가변저항과 전구를 전압이 일정한 전원장치에 연결한 회로를 나타낸 것이고, (나)는 전류계에 흐르는 전류의 세기를 시간에 따라 나타낸 것이다. 5 초일 때 스위치 S를 닫았다.

(가)                          (나)

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

		<보 기>
	ㄱ. 10 초일 때의 가변저항과 전구에 흐르는 전류의 세기는 같다. ㄴ. 가변저항의 저항값은 10 초일 때와 20 초일 때가 같다. ㄷ. 전구의 소비전력은 10 초일 때가 20 초일 때보다 크다.

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

17. 그림 (가)는 저항값이 같은 저항 3개를 스위치 [eqn: rm S _{1}], [eqn: rm S _{2}]와 전압이 일정한 전원장치에 연결한 회로를 나타낸 것이고, (나)는 [eqn: rm S _{1}]을 닫은 후부터 회로 전체에서 소비하는 전기 에너지 [eqn: E] 를 시간 [eqn: t] 에 따라 나타낸 것이다. [eqn: t=0]일 때 [eqn: rm S _{1}]을 닫고, [eqn: t =t_0]일 때 [eqn: rm S _{2}]를 닫는다.

(가)                           (나)

[eqn: t = 1 over 2 t_0]와 [eqn: t = 3 over 2 t_0]일 때 회로 전체에서 소비하는 전력을 각각 [eqn: P], [eqn: P` prime]라 하면, [eqn: P````:`P` prime]는?

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

18. 그림은 저항값이 [eqn: R] 인 저항 A, B와 저항값이 [eqn: 2R] 인 저항 C, D를 전압이 일정한 전원장치에 연결한 회로를 나타낸 것이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기> 에서 있는 대로 고른 것은?

		<보 기>
	ㄱ. A와 C에 흐르는 전류의 세기는 같다. ㄴ. B와 C에 걸리는 전압은 같다. ㄷ. A, B의 소비전력의 합은 C, D의 소비전력의 합과 같다.

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

19. 그림과 같이 종이면에 수직으로 나오는 방향으로 전류가 흐르는 직선 도선의 북쪽 P점에 나침반을 놓았더니, 나침반 자침의 N극이 각 [eqn: theta]만큼 회전하였다. 점 P, Q는 종이면 위의 동일 직선상에 있다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?

		<보 기>
	ㄱ. P에서 전류에 의한 자기장의 방향은 서쪽이다. ㄴ. 도선에 흐르는 전류의 세기가 커지면 자침의 N극의 회전각은 [eqn: theta]보다 크다. ㄷ. Q로 나침반을 옮기면 자침의 N극의 회전각은 [eqn: theta]보다 작다.

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

20. 그림과 같이 [eqn: xy]평면에 수직으로 형성된 자기장 영역 Ⅰ, Ⅱ에 동일한 정사각형 도선 P, Q를 고정시켜 놓고, 세기가 [eqn: I], [eqn: 2I] 인 전류를 서로 반대방향으로 흐르게 하였다. 영역 Ⅰ, Ⅱ에서 자기장의 세기는 [eqn: B], [eqn: 2B] 로 균일하며 방향은 반대이다.

P가 받는 자기력의 합의 크기가 [eqn: F] 일 때 Q가 받는 자기력의 합의 크기는? (단, P, Q는 영역 Ⅰ, Ⅱ의 자기장에 의해서만 자기력을 받는다.) [3점]

① [eqn: F]       ② [eqn: 2F]       ③ [eqn: 4F]       ④ [eqn: 6F]      ⑤ [eqn: 8F]

* 확인 사항

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

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