수능(물리I)(2015. 3. 11.) 시험일자 : 2015년 3월 11일
1. 그림은 2014년 노벨 물리학상으로 선정된 파란색 LED(발광다이오드)에 관한 기사를 보고 철수, 영희, 민수가 대화하는 모습을 나타낸 것이다. 말한 내용이 옳은 사람만을 있는 대로 고른 것은?
- ① 철수
- ② 영희
- ③ 민수
- ④ 철수, 영희
- ⑤ 영희, 민수
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2. 그림 (가)는 보어의 수소 원자 모형에서 양자수 n에 따른 에너지 준위를 나타낸 것이고, 그림 (나)는 수소와 헬륨 원자에서 방출되는 가시광선 영역의 선 스펙트럼 일부를 파장에 따라 나타낸 것이다. 빛의 파장은 a가 b보다 짧다. 이에 대한 옳은 설명만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?
- ① ㄱ
- ② ㄴ
- ③ ㄱ, ㄷ
- ④ ㄴ, ㄷ
- ⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ
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3. 그림은 도서관에서 학생이 RFID 도서 반납 시스템을 이용하여 여러 권의 책을 한 번에 반납할 때 도서 반납 시스템의 작동 원리를 나타낸 것이다. 이에 대한 옳은 설명만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?
- ① ㄱ
- ② ㄴ
- ③ ㄱ, ㄷ
- ④ ㄴ, ㄷ
- ⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ
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4. 표는 표준 모형의 기본 입자들을 전하량에 따라 A, B, C, D로 분류한 것이다. e는 기본 전하량이다. 이에 대한 옳은 설명만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?
- ① ㄱ
- ② ㄴ
- ③ ㄱ, ㄷ
- ④ ㄴ, ㄷ
- ⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ
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5. 그림은 세 종류의 투명한 물질 A, B, C로 만든 광섬유 P, Q를 나타낸 것이다. 코어와 클래딩 사이의 임계각은 P에서가 Q에서 보다 크다. A, B, C의 굴절률 nA, nB, nC를 옳게 비교한 것은? [3점]
- ① nA < nB < nC
- ② nA < nC < nB
- ③ nB < nA < nC
- ④ nB < nC < nA
- ⑤ nC < nA < nB
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6. 그림과 같이 물체 A를 높이가 4h인 곳에서 가만히 놓고, 잠시 후 물체 B를 높이가 h인 곳에서 가만히 놓았더니 두 물체가 낙하하여 동시에 바닥에 닿았다. B를 놓은 순간 A의 높이는? (단, 중력 가속도는 일정하고, 물체의 크기와 공기 저항은 무시한다.) [3점]
- ① h
- ② 3/2 h
- ③ 2h
- ④ 5/2 h
- ⑤ 3h
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7. 그림은 동일 직선상에서 같은 방향으로 운동하던 물체 A, B가 충돌하기 전과 후의 모습을 나타낸 것이고, 그래프는 A, B의 위치를 시간에 따라 나타낸 것이다. 질량은 A가 B의 2배이다. 이에 대한 옳은 설명만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, 물체의 크기는 무시한다.) [3점]
- ① ㄱ
- ② ㄴ
- ③ ㄱ, ㄷ
- ④ ㄴ, ㄷ
- ⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ
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8. 그림과 같이 철수가 탄 우주선이 영희에 대해 일정한 속도 0.8c로 운동하고 있다. 우주선의 바닥에서 출발한 빛이 P에 도달할 때까지 철수와 영희가 측정한 빛의 이동 거리는 각각 L철수, L영희이고, 걸린 시간은 각각 t철수, t영희이다. 이에 대한 옳은 관계식만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, c는 빛의 속력이다.)
- ① ㄴ
- ② ㄷ
- ③ ㄱ, ㄴ
- ④ ㄱ, ㄷ
- ⑤ ㄴ, ㄷ
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9. 그림과 같이 행성이 태양을 한 초점으로 하는 타원 궤도를 따라 운동하고 있다. 행성의 공전 주기는 8T이고, 행성이 A에서 B까지 운동하는 데 걸리는 시간은 T 이다. 색칠된 부분의 면적은 S이다. 이에 대한 옳은 설명만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?(단, O는 타원의 중심이다.)
- ① ㄱ
- ② ㄷ
- ③ ㄱ, ㄴ
- ④ ㄱ, ㄷ
- ⑤ ㄴ, ㄷ
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10. 그림은 물체 A, B가 도르래를 통해 실로 연결된 상태에서 A를 잡고 있는 모습을 나타낸 것이다. A, B의 질량은 각각 m, 3m이다. A를 놓는 순간부터 B가 지면에 닿을 때까지 A, B의 운동에 대한 옳은 설명만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, 중력 가속도는 g이고, 모든 마찰과 공기 저항, 실의 질량은 무시한다.) [3점]
- ① ㄱ
- ② ㄴ
- ③ ㄱ, ㄴ
- ④ ㄱ, ㄷ
- ⑤ ㄴ, ㄷ
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11. 그림 (가)는 x축에 고정된 점전하 A가 만든 전기장을, (나)는 (가)에서 x축 상의 한 지점에 점전하 B를 고정시켰을 때 A, B가 만든 전기장을 전기력선으로 방향 표시 없이 나타낸 것이다. P는 x축 상에 고정된 점이다. 이에 대한 옳은 설명만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?
- ① ㄱ
- ② ㄴ
- ③ ㄱ, ㄷ
- ④ ㄴ, ㄷ
- ⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ
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12. 그림 (가)는 절연된 실에 매달린 대전되지 않은 가벼운 물체A와 B 사이에 대전된 금속 막대를 놓았을 때 A, B가 막대에 끌려오는 모습을, (나)는 A, B가 막대에 접촉한 후 A는 그대로 막대에 붙어 있고 B는 멀어져 정지해 있는 모습을 나타낸 것이다. 이에 대한 옳은 설명만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?
- ① ㄱ
- ② ㄷ
- ③ ㄱ, ㄴ
- ④ ㄴ, ㄷ
- ⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ
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13. 다음은 우라늄()이 중성자() 흡수한 후 원자핵 X를 거쳐 플루토늄()으로 변환될 때의 핵반응식을 나타낸 것이다. 이에 대한 옳은 설명만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?
- ① ㄴ
- ② ㄷ
- ③ ㄱ, ㄴ
- ④ ㄱ, ㄷ
- ⑤ ㄴ, ㄷ
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14. 그림 (가)와 같이 자기화되어 있지 않은 강자성체 막대를 솔레노이드에 넣고 전류를 흘려주었다. 그림 (나)는 (가)에서 자기화된 막대를 꺼내 빗면 상의 p점에 가만히 놓았을 때 막대가 마찰이 없는 레일을 따라 금속 고리를 통과하는 모습을 나타낸 것이다. q는 p와 높이가 같은 점이다. 이에 대한 옳은 설명만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, 모든 마찰과 공기 저항, 막대의 크기는 무시한다.) [3점]
- ① ㄱ
- ② ㄴ
- ③ ㄱ, ㄷ
- ④ ㄴ, ㄷ
- ⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ
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15. 그림 (가)는 단열된 실린더에 들어 있는 일정량의 이상 기체에 열량 Q0을 공급하는 모습을 나타낸 것이다. 가열 전 기체의 온도는 T이고, 가열하는 동안 기체의 부피는 일정하게 유지되었다. 그림 (나)는 (가)에서 열 공급을 중단하고 고정핀을 제거하였더니 기체가 팽창하여 온도가 T가 된 모습을 나타낸 것이다. 이에 대한 옳은 설명만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, 피스톤과 실린더 사이의 마찰, 피스톤의 질량은 무시한다.) [3점]
- ① ㄱ
- ② ㄴ
- ③ ㄱ, ㄴ
- ④ ㄴ, ㄷ
- ⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ
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16. 그림은 양 끝이 고정된 두 개의 줄 A와 B가 진동하는 모습을 나타낸 것이다. A, B의 길이는 각각 2L, L이고, 진동수는 서로 같다. A와 B에서 파동의 전파 속력을 vA , vB 라 할 때, vA : vB는?
- ① 1 : 4
- ② 1 : 2
- ③ 1 : 1
- ④ 2 : 1
- ⑤ 4 : 1
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17. 그래프는 단색광 A, B, C의 세기와 파장을, 그림은 A, B, C를 광전관의 금속판에 비추는 모습을 나타낸 것이다. B를 비추었을 때는 금속판에서 광전자가 방출되었으나 C를 비추었을 때는 광전자가 방출되지 않았다. 이에 대한 옳은 설명만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?
- ① ㄱ
- ② ㄷ
- ③ ㄱ, ㄴ
- ④ ㄴ, ㄷ
- ⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ
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18. 표는 지역 A, B의 발전소에서 전력을 송전할 때 발전 방식, 송전 전력, 송전선의 저항, 송전선에서의 손실 전력을 나타낸 것이다. 이에 대한 옳은 설명만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? [3점]
- ① ㄱ
- ② ㄷ
- ③ ㄱ, ㄴ
- ④ ㄴ, ㄷ
- ⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ
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19. 그림 (가)는 질량이 m이고 부피가 V인 물체가 실에 매달려 물속에 V/3 만큼 잠긴 채로 정지해 있는 모습을, (나)는 (가)에서 실을 끊었을 때 물체가 V/2 만큼 잠겨 정지해 있는 모습을 나타낸 것이다. (가)에서 실이 물체를 당기는 힘의 크기는? (단, 중력 가속도는 g이고, 실의 질량은 무시한다.) [3점]
- ① 1/6 mg
- ② 1/3 mg
- ③ 2/5 mg
- ④ 1/2 mg
- ⑤ 2/3 mg
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20. 그림과 같이 두 받침대 A, B 위에 놓인 길이 8m, 질량 50kg인 직육면체 나무판 위에 질량 100kg인 물체가 정지해 있고 오른쪽 끝에 철수가 서 있는 상태에서 나무판이 수평을 유지하고 있다. 이때 A가 나무판을 떠받치는 힘의 크기는 B가 나무판을 떠받치는 힘의 크기의 3배이다. 철수가 나무판 위에서 왼쪽으로 이동할 때, 나무판이 수평 상태를 유지할 수 있는 철수의 이동 거리의 최댓값은? (단, 나무판의 밀도는 균일하며 나무판의 두께와 폭, 철수의 크기는 무시한다.)[3점]
- ① 5/4 m
- ② 2m
- ③ 5/2 m
- ④ 3m
- ⑤ 7/2 m
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