수능(물리I)(2014. 3. 12.) 시험일자 : 2014년 3월 12일
1. 그림은 전동기가 연결된 태양 전지에 빛을 비추었을 때 전동기가 작동하는 모습을 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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2. 다음은 원자력 발전에서 발전 전후 핵연료봉에 포함된 물질의 비율과 이 발전 과정에서 일어나는 핵반응 중 하나의 반응식을 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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3. 그림은 정지해 있던 자동차가 출발하여 등가속도 운동하는 모습을 나타낸 것이다. 출발 후 2초, 4초일 때 자동차의 속력은 각각 4 m/s, 8 m/s이다. 자동차의 운동에 대한 옳은 설명만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, 자동차의 크기는 무시한다.)
- ① ㄱ
- ② ㄴ
- ③ ㄱ, ㄷ
- ④ ㄴ, ㄷ
- ⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ
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4. 그림은 원자핵 속의 중성자가 양성자로 바뀌면서 입자 A와 중성미자를 방출하는 모습을 모식적으로 나타낸 것이다. 이에 대한 옳은 설명만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?
- ① ㄱ
- ② ㄴ
- ③ ㄱ, ㄴ
- ④ ㄱ, ㄷ
- ⑤ ㄴ, ㄷ
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5. 그림은 유리 A, B로 만든 광섬유를 따라 단색광이 진행하는 모습을 나타낸 것이다. 단색광은 A와 B의 경계면에서 전반사하며 A 속을 진행하다가 급격히 휘어진 부분의 점 P에서 일부는 반사하여 A로 진행하고, 일부는 굴절하여 B로 진행한다. 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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6. 그림 (가)와 같이 지표면에 정지해 있는 우주선 내부에서 광원을 중심으로 하는 원 위에 광센서 A, B, C, D가 고정되어 있다. 그림 (나)는 이 우주선이 지표면에 대해 0.6c의 일정한 속도로 운동하는 모습을 나타낸 것이다. 우주선의 운동 방향은 빛이 광원에서 C로 진행하는 방향과 같다. 지표면에 정지해 있는 사람이 (나)를 관찰할 때, 이에 대한 옳은 설명만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, c는 빛의 속력이다.) [3점]
- ① ㄴ
- ② ㄷ
- ③ ㄱ, ㄴ
- ④ ㄱ, ㄷ
- ⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ
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7. 그림 (가)는 지표면에 정지한 우주선 내부의 물통에서 물이 나오는 모습을 나타낸 것이다. 그림 (나)는 (가)의 우주선이 무중력 상태의 우주 공간에서 가속도 g로 운동할 때 물통에서 (가)와 같이 물이 나오는 모습을 나타낸 것이다. 이에 대해 옳게 말한 사람만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, 지표면에서 중력 가속도는 g이다.)
- ① 철수
- ② 영희
- ③ 민수
- ④ 철수, 영희
- ⑤ 영희, 민수
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8. 그림은 점전하 A, B가 각각 x=0, x=3d인 지점에 고정되어 있는 모습을 나타낸 것이다. 양(+)전하가 x=d에 놓였을 때 받는 전기력은 0이고, x=4d에 놓였을 때 받는 전기력은 +x방향이다. 이에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?
- ① A와 B는 같은 종류의 전하이다.
- ② A는 양(+)전하이다.
- ③ 전하량은 B가 A의 2배이다.
- ④ x=d에서 전기장은 0이다.
- ⑤ x=4d에서 전기장의 방향은 +x방향이다.
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9. 그림은 수평면에서 질량이 m인 물체가 2v의 속력으로 P 지점을 통과하는 순간의 모습을 나타낸 것이다. 물체는 Q 지점에서 벽과 충돌한 후 다시 P를 향해 운동한다. 그래프는 물체가 P를 처음 통과한 순간부터의 속도를 시간에 따라 나타낸 것이다. 이에 대한 설명으로 옳은 것은? (단, 물체의 크기와 마찰은 무시한다.) [3점]
- ① P에서 Q까지의 거리는 2vt이다.
- ② 4t일 때 물체는 다시 P를 지난다.
- ③ t일 때 물체의 운동량의 크기는 mv이다.
- ④ 충돌하는 동안 벽으로부터 물체가 받은 충격량의 크기는 3mv이다.
- ⑤ 벽으로부터 물체가 받은 힘의 방향은 충돌 전 물체의 운동 방향과 같다.
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10. 그림은 바람이 +x 방향으로 불 때 날개에 +y 방향으로 양력이 작용하는 모습과 시계 방향으로 회전하는 공에 +y 방향으로 마그누스 힘이 작용하는 모습을 나타낸 것이다. 바람이 -x 방향으로 불 때 날개가 받는 양력과 공이 받는 마그누스 힘의 방향으로 가장 적절한 것은? (단, 날개는 고정되어 있고, 공은 제자리에서 회전한다.)(순서대로 양력, 마그누스 힘)
- ① +y, +y
- ② +y, -y
- ③ -y, +x
- ④ -y, -x
- ⑤ -y, -y
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11. 다음은 영희가 정전기 유도 현상에 대해 탐구한 내용이다. 이 관찰 결과에 대한 옳은 해석만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? [3점]
- ① ㄱ
- ② ㄴ
- ③ ㄱ, ㄴ
- ④ ㄱ, ㄷ
- ⑤ ㄴ, ㄷ
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12. 다음은 교류 회로에 대한 실험이다. I1, I2, I3을 옳게 비교한 것은? [3점]
- ① I1 > I2 > I3
- ② I1 > I3 > I2
- ③ I2 > I1 > I3
- ④ I3 > I1 > I2
- ⑤ I3 > I2 > I1
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13. 그림은 가열된 수소 원자에서 전자가 n=2인 궤도로 전이할 때 방출되는 가시광선의 선 스펙트럼을 나타낸 것으로, 이 중에서 a는 파장이 가장 짧은 빛이고 b는 파장이 가장 긴 빛이다. 이에 대한 옳은 설명만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, n은 양자수이다.)
- ① ㄴ
- ② ㄷ
- ③ ㄱ, ㄴ
- ④ ㄱ, ㄷ
- ⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ
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14. 그림은 진동수가 f인 빛을 금속판 A, B에 비추고 있는 모습을 나타낸 것이다. 이때 광전자는 A에서만 방출되고, B에서는 방출되지 않았다. 이에 대한 옳은 설명만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?
- ① ㄴ
- ② ㄷ
- ③ ㄱ, ㄴ
- ④ ㄱ, ㄷ
- ⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ
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15. 그림은 반도체 A, B를 접합해 만든 발광 다이오드(LED)와 전구가 연결된 코일 위에서 막대자석을 위로 움직일 때 LED와 전구 모두에서 빛이 나오는 모습을 나타낸 것이다. 이에 대한 옳은 설명만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? [3점]
- ① ㄱ
- ② ㄴ
- ③ ㄱ, ㄷ
- ④ ㄴ, ㄷ
- ⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ
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16. 그림 (가)는 철수가 양쪽이 열린 관의 아래쪽 구멍을 손바닥으로 열거나 막은 상태에서 위쪽 구멍에 바람을 불어 소리를 내는 모습이고, (나)는 이때 관 속에서 만들어진 기본 진동의 정상파 A, B를 모식적으로 나타낸 것이다. (나)에 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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17. 그림은 발전소에서 같은 전력을 송전선 A, B로 각각 송전할 때 송전 전압에 따른 A, B에서의 손실 전력을 나타낸 것이다. A, B의 저항을 각각 RA, RB라고 할 때, RA, RB는? [3점]
- ① 1 : 2
- ② 1 : 4
- ③ 1 : 8
- ④ 2 : 1
- ⑤ 4 : 1
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18. 그림은 실린더에 들어 있는 일정량의 이상 기체에 열을 계속공급하는 모습을 나타낸 것이다. 실린더와 피스톤은 단열되어 있으며, 실린더 속의 기체는 (가) 과정에서는 부피가, (나) 과정에서는 압력이 일정하였다. 이에 대한 옳은 설명만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, 피스톤과 실린더 사이의 마찰은 무시한다.)
- ① ㄱ
- ② ㄷ
- ③ ㄱ, ㄴ
- ④ ㄴ, ㄷ
- ⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ
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19. 그림 (가), (나)와 같이 줄로 연결되어 정지해 있던 두 물체 A, B를 전동기가 100 N의 일정한 힘으로 당겨 연직 방향으로 이동시켰다. A, B의 질량은 각각 2 kg, 3 kg이다. (가), (나)에서 전동기가 줄을 2m만큼 당긴 순간 B의 운동에너지를 각각 E1, E2라고 할 때, E1 : E2는? (단, 중력 가속도는 10 m/s2 이고, 줄의 질량, 마찰과 공기 저항은 무시한다.)[3점]
- ① 1 : 3
- ② 2 : 3
- ③ 2 : 5
- ④ 3 : 7
- ⑤ 5 : 9
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20. 그림 (가)와 같이 손저울에 물이 담긴 통과 추를 매달았더니 손저울이 수평을 이루었다. 그림 (나)는 (가)에서 나무도막을 물에 띄운 후 추를 매단 위치만 바꾸었을 때 손저울이 다시 수평을 이룬 모습을 나타낸 것이다. 물의 부피는 2V이고, (나)에서 물에 잠긴 나무도막의 부피는 2/3V이다. (가), (나)에서 줄을 매단 지점부터 추를 매단 지점까지의 거리가 각각 x1, x2일 때, x1 : x2는? (단, 손저울과 통의 질량은 무시한다.) [3점]
- ① 1 : 2
- ② 2 : 3
- ③ 3 : 4
- ④ 4 : 5
- ⑤ 5 : 6
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