수능(물리I)(2011. 4. 12.) 시험일자 : 2011년 4월 12일
1. 그래프는 직선 운동하는 물체의 위치를 시간에 따라 나타낸 것이다. 이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?
- ① ㄱ
- ② ㄴ
- ③ ㄷ
- ④ ㄱ, ㄴ
- ⑤ ㄱ, ㄷ
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2. 그림 (가)는 마찰이 없는 수평면에서 물체 A, B가 각각 속력 v, 2v로 벽을 향하여 등속 직선 운동하고 있는 모습을, (나)는 (가)에서 B가 벽과 충돌하여 v의 속력으로 정반대 방향으로 튕겨 나와 A와 충돌한 후 정지한 모습을 나타낸 것이다. B가 벽과 충돌하는 동안 벽으로부터 받은 충격량의 크기가 I 일 때, A가 B와 충돌하는 동안 B로부터 받은 충격량의 크기는? (단, A와 B의 크기, 공기 저항은 무시한다.)
- ① 1/3 I
- ② 1/2 I
- ③ I
- ④ 2I
- ⑤ 3I
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3. 그림은 영희가 공을 들고 정지해 있는 모습을 나타낸 것이다. 이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? [3점]
- ① ㄱ
- ② ㄴ
- ③ ㄷ
- ④ ㄱ, ㄴ
- ⑤ ㄱ, ㄷ
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4. 그림과 같이 마찰이 없는 수평면에서 질량 m인 물체 A가 속력 3v로 등속 직선 운동하여 정지해 있는 물체 B와 충돌한 후, A와 B가 서로 반대 방향으로 각각 등속 운동하였다. 충돌 후, A의 속력은 v이고, A에 대한 B의 속도 크기는 2v이다. B의 질량은? (단, A, B의 크기는 무시한다.)
- ① 1/2 m
- ② m
- ③ 2m
- ④ 4m
- ⑤ 8m
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5. 그림 (가)와 같이 전동기가 마찰이 없는 경사면의 물체 A를 일정한 힘F로 당겼더니, A가 속력 2v로 등속 운동하였다. 그림 (나)와 같이 전동기가 마찰이 있는 수평면에 놓인 물체 B를 당겼더니, A와 B가 속력 v로 등속 운동하였다. (가)와(나)에서의 전동기의 일률은 같고, 경사면도 같다. (나)에서 B에 작용하는 마찰력의 크기는? (단, B와 수평면과의 운동 마찰 계수는 일정하고, 공기 저항은 무시한다.) [3점]
- ① 1/2 F
- ② F
- ③ 3/2 F
- ④ 2F
- ⑤ 5/2 F
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6. 그림과 같이 단면적이 같고 각각 균일한 원통형 금속 A, B, C를 전원 장치에 연결하였더니, 점a와 b에 흐르는 전류의 세기가 같았다. A, B, C의 길이는 각각 L 2L L이고, A와 B의 비저항은 서로 같다. 이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, 온도에 따른 저항 변화는 무시한다.) [3점]
- ① ㄴ
- ② ㄷ
- ③ ㄱ, ㄴ
- ④ ㄱ, ㄷ
- ⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ
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7. 그림과 같이 저항값이 2Ω, 3Ω, R, 2R인 저항과 스위치 S를 전압이 일정한 전원 장치에 연결하였다. S가 열려 있을 때, 점 a에 흐르는 전류 세기는 점 b에 흐르는 전류 세기의 2배이다. S가 닫혀 있을 때 a와 b에 흐르는 전류 세기가 각각 Ia와 Ib일 때, Ia: Ib는?
- ① 2 : 1
- ② 2 : 3
- ③ 3 : 1
- ④ 4 : 1
- ⑤ 5 : 2
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8. 그림과 같이 저항값이 R인 저항 4개를 전압이 일정한 전원 장치에 연결하였다. 스위치를 a에 연결하였을 때, 회로 전체의 소비 전력은 P이다. 스위치를 b에 연결하였을 때, 이 회로 전체의 소비 전력은? [3점]
- ①
- ②
- ③
- ④
- ⑤
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9. 그림과 같이 마찰이 없는 수평면에서 용수철에 물체 A, B를 접촉하여 압축시킨 후 가만히 놓았더니, A, B가 마찰이 없는 면에서 운동에너지가 각각 E, 2E로 용수철과 분리되어 마찰이 있는 수평면에서 L, 2L만큼 등가속도 직선 운동한 후 정지하였다. 이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, 물체의 크기, 용수철의질량, 공기저항은 무시한다.) [3점]
- ① ㄱ
- ② ㄷ
- ③ ㄱ, ㄴ
- ④ ㄴ, ㄷ
- ⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ
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10. 그림은 금속 고리가 종이면에 수직한 방향의 균일한 자기장 영역에 고정되어 놓인 것을, 그래프는 자기장 영역의 자기장을 시간에 따라 나타낸 것이다. 이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, 자기장의 방향은 종이면에서 수직으로 나오는 방향을 양(+)으로 한다.)
- ① ㄱ
- ② ㄴ
- ③ ㄷ
- ④ ㄱ, ㄷ
- ⑤ ㄴ, ㄷ
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11. 그림과 같이 용수철 A에 질량 m인 물체를 접촉시켜 점 P까지 압축한 후 가만히 놓았더니, 물체가 연직 위로 운동하여 용수철 B를 점 Q까지 최대로 압축시켰다. A, B를 압축한 길이는 각각 2L, L이고, A와 B는 연직선상에 있으며, 용수철 상수는 k로 서로 같다. P와 Q 사이의 거리는? (단, 중력 가속도는 g이고, 물체의 크기, 용수철의 질량, 공기 저항은 무시한다.)
- ①
- ②
- ③
- ④
- ⑤
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12. 그림과 같이 전류가 흐르는 가늘고 무한히 긴 평행한 두 직선 도선 A, B가 모눈 종이면에 고정되어 있다. 점 p에서 전류에 의한 자기장은 0이다. 이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, 점 p, q는 모눈종이면에 있다.) [3점]
- ① ㄱ
- ② ㄴ
- ③ ㄷ
- ④ ㄱ, ㄷ
- ⑤ ㄴ, ㄷ
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13. 그림은 줄을 주기 TP로 진동시키다가 진동을 1초 동안 멈춘 후 다시 주기 TQ로 진동시켜 발생한 파동의 어느 순간의 모습을 나타낸 것이다. 주기가 TP TQ인 파동을 각각 P, Q라고 하고, P와 Q의 속력은 같다. 이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?
- ① ㄱ
- ② ㄷ
- ③ ㄱ, ㄴ
- ④ ㄴ, ㄷ
- ⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ
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14. 다음은 빛의 간섭에 관한 실험이다. 이에 대해 옳게 말한 학생만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? [3점]
- ① 철수
- ② 영희
- ③ 철수, 영희
- ④ 철수, 민수
- ⑤ 영희, 민수
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15. 그래프는 입자 A, B의 운동 에너지와 물질파 파장 사이의 관계를 나타낸 것이다. A, B의 질량이 각각 mA, mB일 때, mA : mB는?
- ① 1 : 3
- ② 1 : 5
- ③ 1 : 8
- ④ 5 : 1
- ⑤ 8 : 1
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16. 그림은 진폭이 2A 인 정상파의 어느 순간의 모습을 일부 나타낸 것이다. 이 순간부터 한 주기 동안 나타날 수 있는 정상파의 모습만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?
- ① ㄱ
- ② ㄴ
- ③ ㄷ
- ④ ㄱ, ㄷ
- ⑤ ㄴ, ㄷ
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17. 그림과 같이 단색광이 공기 중에서 매질 A의 한 면에 수직으로 입사한 후 매질 A와 B의 경계면 점 p에서 전반사 한 후, 매질 A와 C의 경계면 점 q에서 굴절하여 진행하였다. 이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? [3점]
- ① ㄱ
- ② ㄴ
- ③ ㄱ, ㄴ
- ④ ㄱ, ㄷ
- ⑤ ㄴ, ㄷ
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18. 그림 (가), (나)는 동일한 금속판에 진동수 2f, 3f인 단색광을 각각 비추었을 때 광전자가 방출되는 것을 모식적으로 나타낸 것이다. 방출되는 광전자의 최대 운동 에너지는 (나)에서가 (가) 에서의 3배이다. 이 금속판의 한계 진동수는? [3점]
- ① 1/2 f
- ② f
- ③ 3/2 f
- ④ 2f
- ⑤ 3f
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19. 그림 (가)는 질량 m인 물체 A가 물체 B와 실로 연결되어 가속도의 크기가 g/2인 등가속도 운동하는 모습을, (나)는 A가 지면에 가만히 놓여 있는 B와 실로 연결되어 정지해 있는 모습을 나타낸 것이다. 이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, 중력 가속도는 g이고, 도르래의마찰, 공기저항은 무시한다.)
- ① ㄴ
- ② ㄷ
- ③ ㄱ, ㄴ
- ④ ㄱ, ㄷ
- ⑤ ㄴ, ㄷ
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20. 그림과 같이 수평면에서 기준선 P에 정지해 있던 철수가 출발하는 순간, 속력 v, 2v로 운동하던 사각형 틀 A, B가 각각 기준선 P, Q를 통과한다. 철수는 등가속도 직선 운동을, A와 B는 각각 등속도 운동을 한다. P와 Q 사이의 거리는 3L이고, 철수가 B를 통과하는 순간 A와 B 사이의 거리는 L이다. 철수가 B를 통과하는 순간의 속력은? (단, A, B, 철수는 서로 나란한 경로를 따라 운동하며, A, B, 철수의 크기는 무시한다.) [3점]
- ① 3v
- ② 4v
- ③ 5v
- ④ 6v
- ⑤ 7v
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