◦ 자신이 선택한 과목의 문제지인지 확인하시오.

제 4 교시

2009학년도 6월 고2 전국연합학력평가 문제지

과학탐구 영역 (물리Ⅰ)

성명			수험번호						2

◦ 문제지에 성명과 수험번호를 정확히 써 넣으시오.

◦ 답안지에 성명과 수험번호를 써 넣고, 또 수험번호와 답을 정확히 표시하시오.

◦ 과목을 선택한 순서대로 풀고, 답은 답안지의 ‘제1선택’란에서부터 차례대로 표시하시오.

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

고 2	과학탐구 영역 (물리Ⅰ)

	과학탐구 영역 (물리Ⅰ)	고 2

16

1. 그림은 직선 운동하는 어떤 물체의 위치를 시간에 따라 나타낸 것이다.

이 물체의 운동에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?

		<보 기>
	ㄱ. 0 초부터 8 초까지 운동 방향이 두 번 바뀌었다. ㄴ. 0 초부터 3 초까지 평균속력은 5 초부터 8 초까지의 평균속력과 같다. ㄷ. 5 초부터 8 초까지 속력은 계속 증가한다.

① ㄱ                ② ㄴ              ③ ㄱ, ㄴ

④ ㄱ, ㄷ             ⑤ ㄴ, ㄷ

2. 그림 (가)는 직선 도로에서 같은 방향으로 달리는 두 자동차 A, B의 어느 순간의 모습을 나타낸 것이고, 그림 (나)는 (가)의 순간부터 5 초 동안 A, B의 속도를 시간에 따라 나타낸 것이다.

0 초부터 5 초까지 A, B의 운동에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?

		<보 기>
	ㄱ. A, B의 평균 속력은 같다. ㄴ. A, B 사이의 간격은 항상 일정하다. ㄷ. A, B 모두 등가속도 운동을 한다.

① ㄱ                ② ㄴ              ③ ㄱ, ㄷ

④ ㄴ, ㄷ             ⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ

3. 그림은 직선 운동하는 자동차 A의 속도를 시간에 따라 나타낸 것이고, 표는 같은 직선상에서 등속도 운동을 하는 자동차 B에 대한 A의 속도를 시간에 따라 기록한 것이다.

1

0 초 때 A가 B보다 10 m 앞서 있었다고 할 때, A, B의 운동에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?

[3점]

		<보 기>
	ㄱ. B의 속력은 10 m/s이다. ㄴ. 2 초인 순간 A, B 사이의 간격은 10 m이다. ㄷ. 0 초부터 4 초까지 A, B는 한 번 만난다.

① ㄴ                ② ㄷ              ③ ㄱ, ㄴ

④ ㄱ, ㄷ             ⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ

4. 그림 (가)는 수평한 직선 도로에서 진행하는 버스 안에 줄로 연결된 손잡이가 기울어져 있는 모습을 나타낸 것이고, 그림 (나)는 (가)의 손잡이가 연직방향과 이루는 각 [eqn: theta] 를 시간에 따라 나타낸 것이다.

구간Ⅰ에서가 구간Ⅱ에서보다 큰 값을 갖는 물리량만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, 손잡이는 버스의 진행방향으로만 기울어진다.) [3점]

		<보 기>
	ㄱ. 버스의 가속도 크기 ㄴ. 버스의 이동거리 ㄷ. 줄이 손잡이를 당기는 힘의 크기

① ㄱ                ② ㄴ              ③ ㄷ

④ ㄱ, ㄴ            ⑤ ㄴ, ㄷ

5. 철수는 빗면을 따라 내려가는 수레의 운동을 분석하기 위해 다음과 같이 실험하였다.

2

	[실험 과정] (가) 빗면에 시간기록계를 고정시키고 종이테이프를 붙인 수레를 손으로 잡는다. (나) 시간기록계를 작동시킨 후 수레를 가만히 놓는다. (다) 수레의 운동이 기록된 종이테이프를 3 타점 간격으로 잘라 차례로 붙인다. [실험 결과]

수레의 물리량을 시간에 따라 나타낸 그래프로 가장 적절한 것은?

①                   ②                 ③

④                    ⑤

6. 그림은 마찰이 없는 수평한 실험대 위에서 질량이 같은 추 3 개와 수레를 이용하여 힘과 가속도의 관계를 알아보는 실험을 나타낸 것이다. 수레와 추 1 개의 질량은 같다.

(가)                     (나)

그림 (가)와 (나)에서 수레의 가속도를 각각 [eqn: a _{가}] , [eqn: a _{나}] 라 할 때 [eqn: a _{가} :`a _{나}] 는? [3점]

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

7. 그림과 같이 수평한 책상 위에 놓인 물체 A가 물체 B와 벽에 걸린 줄에 연결되어 정지해 있다. A와 책상면 사이의 정지 마찰 계수는 0.5 이다.

A, B의 질량을 바꾸었을 때, 그림과 같은 평형상태를 유지할 수 있는 경우는? (단, 줄의 질량은 무시한다.) [3점]

물체 A      물체 B            물체 A       물체 B

①    5 kg         2 kg         ②    5 kg          4 kg

③   10 kg        6 kg         ④    10 kg         8 kg

⑤   10 kg        10 kg

8. 그림과 같이 경사각이 일정하고 재질이 균일한 경사면에서 물체와 연결된 용수철을 경사면과 나란하게 당겼더니 물체가 일정한 속도 [eqn: v] 로 운동하고 있다. 이 때 용수철이 늘어난 길이는 일정하다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?

		<보 기>
	ㄱ. 물체가 받는 합력은 0 이다. ㄴ. 물체에 작용하는 마찰력의 크기는 용수철이 물체를 당기는 힘의 크기와 같다. ㄷ. 물체가 용수철을 당기는 힘과 용수철이 물체를 당기는 힘의 크기는 같다.

① ㄱ                ② ㄱ, ㄴ           ③ ㄱ, ㄷ

④ ㄴ, ㄷ             ⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ

9. 그림은 마찰이 없는 수평면 위에서 질량이 각각 5 kg, 10 kg인 물체 A, B와 질량 5 kg인 쇠막대를 접촉시킨 후 수평방향으로 40 N의 일정한 힘을 A에 작용하는 모습을 나타낸 것이다. 쇠막대는 A, B로부터 각각 [eqn: F _{1}] , [eqn: F _{2}] 의 힘을 받는다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, 쇠막대는 변형되지 않는다.) [3점]

		<보 기>
	ㄱ. [eqn: F _{1}] 의 크기는 10 N이다. ㄴ. A 의 가속도의 크기는 2 m/s2 이다. ㄷ. [eqn: F _{1}] , [eqn: F _{2}] 는 작용과 반작용 관계이다.

① ㄱ                ② ㄴ              ③ ㄷ

④ ㄱ, ㄴ             ⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ

10. 그림은 관성에 대해 철수, 영희, 민수가 대화하는 것을 나타낸 것이다.

옳게 말한 사람만을 있는 대로 고른 것은?

① 영희              ② 민수            ③ 철수, 영희

④ 철수, 민수         ⑤ 철수, 영희, 민수

11. 그림 (가)는 균일한 재질의 수평면 위에 동일한 물체 A, B를 접촉시켜 놓은 후 철수가 A를 미는 모습이고, 그림 (나)는 물체 A의 속력을 시간에 따라 나타낸 것이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, 공기의 저항은 무시하고, 물체는 운동하는 동안 기울어지지 않는다.) [3점]

		<보 기>
	ㄱ. 철수가 A를 미는 힘의 크기는 구간Ⅰ에서가 Ⅱ에서보다 크다. ㄴ. 구간Ⅰ에서 A가 B를 미는 힘의 크기는 점점 증가한다. ㄷ. 구간Ⅱ에서 철수가 A를 미는 힘의 크기는 B가 A를 미는 힘의 크기의 2 배이다.

① ㄱ                ② ㄴ              ③ ㄷ

④ ㄱ, ㄷ             ⑤ ㄴ, ㄷ

12. 그림과 같이 한쪽 끝이 지면에 고정되고 용수철 상수가 100 N/m인 용수철에 연결된 질량 1 kg의 물체 A와 2 kg의 물체 B가 줄에 연결되어 도르래에 걸쳐 정지해 있다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, 줄과 용수철의 질량 및 줄과 도르래 사이의 마찰은 무시하며, 중력가속도는 10 m/s2 이다.)

		<보 기>
	ㄱ. 줄이 B를 당기는 힘의 크기는 20 N이다. ㄴ. 용수철의 늘어난 길이는 10 cm 이다. ㄷ. A, B에 작용하는 합력의 크기 비는 1 : 2 이다.

① ㄱ                ② ㄴ              ③ ㄷ

④ ㄱ, ㄴ             ⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ

13. 그림은 질량이 1 kg인 물체가 직선 운동할 때 물체의 운동량을 시간에 따라 나타낸 것이다.

이 물체에 대한 설명으로 옳은 것은?

① 0 초부터 2 초까지 합력의 크기는 2 N이다.

② 0 초부터 4 초까지 속도의 변화량의 크기는 2 m/s 이다.

③ 2 초부터 4 초까지 물체가 받은 충격량의 크기는 6 kg‧m/s 이다.

④ 2 초인 순간과 6 초인 순간의 합력의 방향은 같다.

⑤ 4 초부터 8 초까지 등속도 운동을 하였다.

14. 그림 (가)와 (나)는 각각 [eqn: h], 2[eqn: h]의 높이에서 질량이 2[eqn: m], [eqn: m]인 두 물체를 가만히 놓아 낙하시키는 모습을 나타낸 것이다.

3

두 물체를 놓은 순간부터 각각 바닥에 닿기 직전까지 두 물체에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, 공기의 저항은 무시한다.) [3점]

		<보 기>
	ㄱ. 중력이 물체에 한 일의 양은 (가)와 (나)에서 같다. ㄴ. 물체가 받은 충격량의 크기는 (가)와 (나)에서 같다. ㄷ. 물체가 바닥에 닿기 직전 운동량의 크기는 (가)에서가 (나)에서보다 크다.

① ㄱ                ② ㄴ              ③ ㄱ, ㄴ

④ ㄱ, ㄷ             ⑤ ㄴ, ㄷ

15. 다음은 운동량 보존 법칙을 알아보기 위한 실험이다.

[실험 과정]

(가)  실험대의 양끝에 수레 멈추개를 클램프로 고정시키고  용수철을 압축시킨 수레 A, B를 맞대어 놓는다.

(나) 압축된 용수철을 풀어 수레를 반발시켰을 때, 두 수레가 양쪽 수레 멈추개에 동시에 도착하는 출발점을 찾는다.

(다) 두 수레의 이동거리 [eqn: x _{rm A it}] , [eqn: x _{rm B it}] 를 측정한다.

(라) A의 질량 [eqn: m _{rm A}] 는 1 kg으로 유지하고, B의 질량 [eqn: m _{rm B it}] 를 변화시키면서 과정 (나)와 (다)를 반복한다.

[실험 결과]

	수레 A			수레 B
	[eqn: m _{rm A it}](kg)	[eqn: x _{rm A it}](cm)	[eqn: m _{rm A it} ``x _{rm A it}]	[eqn: m _{rm B it}](kg)	[eqn: x _{rm B it}](cm)	[eqn: m _{rm B it} ``x _{rm B it}]
실험Ⅰ	1	60		1	60
실험Ⅱ	1	80		2	40
실험Ⅲ	1	90		3	30

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

		<보 기>
	ㄱ. 분리되기 전 A, B의 운동량의 합은 0이다. ㄴ. [eqn: m _{rm A it} ```:``m _{rm B it} ``=`x _{rm A it} ```:``x _{rm B it} ``]이다. ㄷ. A, B의 질량이 다른 경우 반발 전과 후 운동량의 합이 보존되지 않는다.

① ㄱ                ② ㄴ              ③ ㄱ, ㄴ

④ ㄱ, ㄷ             ⑤ ㄴ, ㄷ

16. 그림과 같이 마찰이 없는 수평면 위에 놓인 질량 [eqn: M] 인 물체가 수평방향으로 속력 [eqn: v`]로 날아온 질량 [eqn: m] 인 진흙과 충돌하여 한 덩어리로 진행하다가 마찰이 있는 면에서 거리 [eqn: L] 만큼 미끄러진 후 정지하였다.

4

같은 조건에서 진흙의 속력만을 [eqn: 2v`]로 하였을 때, 충돌 후 마찰이 있는 면에서 정지할 때까지 미끄러지는 거리는? (단, 진흙과 물체의 크기 및 공기의 저항은 무시한다.) [3점]

① [eqn: L]                ② [eqn: sqrt {2} L]           ③ [eqn: 2L]

④ [eqn: 2 sqrt {2} L]            ⑤ [eqn: 4L]

17. 그림은 질량은 같으나 재질이 다른 두 수레 A, B가 마찰이 없는 수평면에서 같은 속도로 진행하다가 동일한 벽에 충돌하여 정지한 모습을 나타낸 것이다.

충돌하는 동안 B가 A보다 많이 찌그러졌다고 할 때, 이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, 충돌 전과 후 수레의 질량 변화는 없다.)

		<보 기>
	ㄱ. 벽과 충돌하는 동안 수레가 받은 충격량의 크기는 A가 B보다 크다. ㄴ. 수레가 벽으로부터 받은 평균 힘의 크기는 A가 B보다 크다. ㄷ. 충돌 전과 후 A, B의 운동량 변화량의 크기는 같다.

① ㄱ                ② ㄷ              ③ ㄱ, ㄴ

④ ㄱ, ㄷ             ⑤ ㄴ, ㄷ

18. 그림 (가)는 마찰이 없는 수평면 위에 정지해 있던 질량 2 kg의 물체가 수평 방향으로 힘을 받는 모습을 나타낸 것이고, 그림 (나)는 물체가 받은 힘을 시간에 따라 나타낸 것이다.

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

		<보 기>
	ㄱ. 0 초부터 3 초까지 물체가 받은 일의 양은 24 J 이다. ㄴ. 0 초부터 3 초까지 힘의 평균 일률은 12 W 이다. ㄷ. 3 초부터 5 초까지 물체의 운동량의 크기는 감소하였다.

① ㄱ                ② ㄴ              ③ ㄱ, ㄴ

④ ㄱ, ㄷ             ⑤ ㄴ, ㄷ

19. 그림은 마찰이 있는 균일한 재질의 수평면에서 나무도막이 전동기에 줄로 연결되어 일정한 속력으로 끌려가고 있는 모습을 나타낸 것이다.

전동기의 일률을 시간에 따라 나타낸 그래프로 가장 적절한 것은?

①	②                  ③

④                    ⑤

20. 그림 (가)는 바닥에 있는 100 kg 의 물체를 크레인을 이용하여 수직으로 들어 올리는 모습을 나타낸 것이고, 그림 (나)는 물체의 속도를 시간에 따라 나타낸 것이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, 중력가속도는 10 m/s2 이고, 공기의 저항과 물체의 크기는 무시한다.) [3점]

		<보 기>
	ㄱ. 0 초부터 10 초까지 크레인이 물체에 한 일의 양은 8 kJ이다. ㄴ. 2 초부터 8 초까지 크레인이 물체를 당기는 일률은 1 kW이다. ㄷ. 0 초부터 10 초까지 크레인이 물체를 당기는 힘의 크기는 일정하다.

① ㄱ                ② ㄷ              ③ ㄱ, ㄴ

④ ㄴ, ㄷ             ⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ

* 확인 사항

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