수능(물리II)(2011. 9. 1.) 시험일자 : 2011년 9월 1일
1. 그림과 같이 평원에서 사슴과 토끼가 점 P에서 동시에 출발하여 다른 경로를 따라 운동한 후, 점 Q에 동시에 도착한다. P에서 Q까지 사슴과 토끼의 운동에 대한 물리량 중 서로 같은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, 사슴과 토끼의 크기는 무시한다.)
- ① ㄴ
- ② ㄷ
- ③ ㄱ, ㄴ
- ④ ㄱ, ㄷ
- ⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ
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2. 그림은 xy 평면에서 운동하는 물체의 속도의 x성분 vx와 y 성분 vy를 시간에 따라 나타낸 것이다. 이 물체의 운동에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? [3점]
- ① ㄴ
- ② ㄷ
- ③ ㄱ, ㄴ
- ④ ㄱ, ㄷ
- ⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ
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3. 그림은 인공위성이 반지름 2r 인 궤도 A 를 따라 지구 주위를 등속 원운동 하다가 궤도를 수정한 후, 반지름 r인 궤도 B를 따라 등속 원운동하는 것을 나타낸 것이다. 이 인공위성의 운동에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, A 와 B 에서 인공위성의 질량은 같다.)
- ① ㄱ
- ② ㄷ
- ③ ㄱ, ㄴ
- ④ ㄴ, ㄷ
- ⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ
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4. 그림 (가)와 같이 마찰이 없는 빗면에서 한쪽 끝이 고정된 용수철에 매달려 있는 물체를 평형 위치에서 A만큼 압축시켰다. 그림 (나)는 이 물체를 가만히 놓은 순간부터 물체의 가속도를 시간에 따라 나타낸 것이다. 이 물체의 변위와 속도를 시간에 따라 개략적으로 나타낸 그래프로 가장 적절한 것을 <보기>에서 고른 것은? (순서대로 변위, 속도) [3점]
- ① ㄱ, ㄷ
- ② ㄱ, ㅁ
- ③ ㄴ, ㄷ
- ④ ㄴ, ㄹ
- ⑤ ㄴ, ㅁ
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5. A와 B의 운동에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, 물체의 크기는 무시한다.) [3점]
- ① ㄴ
- ② ㄱ, ㄴ
- ③ ㄱ, ㄷ
- ④ ㄴ, ㄷ
- ⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ
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6. 충돌 전과 후 A에 작용하는 구심력의 크기를 각각 F전과 F후라 할 때, F전 : F후는? (5번 공통지문 문제)
- ① 9 : 4
- ② 9 : 1
- ③ 4 : 1
- ④ 3 : 2
- ⑤ 2 : 1
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7. 일정한 속도로 운동하던 대전 입자가 균일한 자기장이 있는 영역에 자기장에 수직인 방향으로 입사한다. 균일한 자기장 영역에서 이 입자의 운동에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, 전자기파 발생은 무시하고, 자기장의 세기는 일정하다.)
- ① ㄱ
- ② ㄴ
- ③ ㄱ, ㄷ
- ④ ㄴ, ㄷ
- ⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ
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8. 그림과 같이 피스톤에 의하여 실린더가 두 부분 A 와 B 로 나뉘어져 있다. A에는 분자의 질량이 m인 이상기체가 1몰 , B에는 분자의 질량이 2m 인 이상 기체가 1몰 들어 있다. A와 B에서 압력, 온도, 부피는 각각 P0, T0, V0으로 같다. 피스톤과 실린더를 통한 열의 출입은 없다. A 의 기체를 가열하였더니 A의 부피가 3/2 V0 이 되었다. A의 부피가 3/2 V0 으로 유지될 때, 이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, 피스톤과 실린더 사이의 마찰은 무시한다.)
- ① ㄱ
- ② ㄷ
- ③ ㄱ, ㄴ
- ④ ㄱ, ㄷ
- ⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ
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9. 그림은 방사성 원소 A 가 B를 거쳐 C로 붕괴되는 과정을 나타낸 것이다. 이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?
- ① ㄱ
- ② ㄴ
- ③ ㄱ, ㄷ
- ④ ㄴ, ㄷ
- ⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ
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10. 그림은 일정량의 이상 기체의 상태가 순환 과정 A→B→C→D→A를 따라 변화할 때 압력과 부피의 관계를 나타낸 것이다. A→B 과정과 B→C 과정에서 기체는 외부로부터 각각 Q1 과 Q2 의 열을 흡수한다. 이 기체에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? [3점]
- ① ㄴ
- ② ㄷ
- ③ ㄱ, ㄴ
- ④ ㄴ, ㄷ
- ⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ
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11. 그림 (가)는 세기가 E1인 균일한 전기장에서 질량 m, 전하량 q인 물체가 길이 l 인 실에 매달려 정지해 있는 것을 나타낸 것이다. 이때 전기장의 방향은 중력에 수직인 방향이고, 최저점에서 물체까지의 수직 거리는 l/5이다. 그림 (나)는 (가)에서 전기장의 세기만 E2 로 바꾸었을 때, 최저점에서부터 수직 거리가 2/5 l인 위치에 물체가 정지해 있는 것을 나타낸 것이다. 는? (단, 물체의 크기는 무시한다.)
- ① 5/4
- ② 4/3
- ③ 25/16
- ④ 16/9
- ⑤ 2
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12. 다음은 미지 저항의 저항값을 측정하는 실험이다. 이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? [3점]
- ① ㄱ
- ② ㄴ
- ③ ㄷ
- ④ ㄱ, ㄷ
- ⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ
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13. 그림과 같이 전기 용량이 C인 축전기, 저항값이 R인 저항 3 개, 전압이 V 로 일정한 전원 장치를 이용하여 회로를 구성하였다. 축전기는 완전히 충전되었다. 이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? [3점]
- ① ㄱ
- ② ㄷ
- ③ ㄱ, ㄴ
- ④ ㄱ, ㄷ
- ⑤ ㄴ, ㄷ
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14. 그림은 진행하는 전자기파의 모식적인 그림을 보고 철수, 영희, 민수가 대화하는 모습을 나타낸 것이다. 옳게 말한 사람만을 있는 대로 고른 것은?
- ① 철수
- ② 민수
- ③ 철수, 영희
- ④ 영희, 민수
- ⑤ 철수, 영희, 민수
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15. 다음은 원자 모형에 대해 설명한 글이다. (가), (나)에 들어갈 물리학자로 가장 적절한 것은? (순서대로 가, 나)
- ① 러더퍼드, 톰슨
- ② 보어, 톰슨
- ③ 보어, 러더퍼드
- ④ 톰슨, 보어
- ⑤ 톰슨, 러더퍼드
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16. 그림은 질량이 m인 대전된 기름 방울 A의 전하량을 측정하기 위하여 간격이 d 인 평행한 두 도체판에 전원을 연결한 것을 나타낸 것이다. 전원의 전압이 V1일 때 A는 정지해 있고, 전압이 V2일 때 A는 연직 위 방향으로 운동하며 속력이 증가한다. 이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, 중력 가속도는 g 이다.)
- ① ㄴ
- ② ㄷ
- ③ ㄱ, ㄴ
- ④ ㄱ, ㄷ
- ⑤ ㄴ, ㄷ
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17. 그림과 같이 등속 직선 운동 하던 수소 동위 원소의 원자핵 A, B가 균일한 전기장 영역에 동일한 속도로 각각 입사하여 포물선 궤도를 따라 운동하였다. 이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, 전자기파의 발생은 무시한다.) [3점]
- ① ㄱ
- ② ㄷ
- ③ ㄱ, ㄷ
- ④ ㄴ, ㄷ
- ⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ
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18. 다음은 보어의 수소 원자 모형에 대한 내용이다. (가)와 (나)에 들어갈 것으로 가장 적절한 것은? (순서대로 가, 나) [3점]
- ① 13.6 eV, n=3
- ② 12.1 eV, n=3
- ③ 11.2 eV, n=2
- ④ 10.2 eV, n=3
- ⑤ 8.5 eV, n=2
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19. 그림과 같이 저항값이 R 인 저항, 자체 유도 계수가 각각 2L, L/2인 두 코일, 전기 용량이 각각 C/2, 2C인 두 축전기 A와 B, 스위치, 교류 전원을 이용하여 회로를 구성하였다. 교류 전원의 진동수는 이고 전압의 실효값은 V 이다. 이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <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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20. 그림과 같이 수평인 지면 위의 점 P에서 물체 A가 지면과 45°의 각을 이루며 12m/s의 속력으로 던져진 순간, 물체 B는 수평면 위의 점 Q를 통과하며 등속 직선 운동한다. A와 B는 점 R에서 충돌한다. P와 Q 사이의 수평 거리는 16m이고, 지면으로부터 수평면까지의 높이는 2m이다. 충돌 전 B의 속력은? (단, 중력 가속도는 10m/s2이고, P, Q, R는 동일한 연직면 상의 점이며, 물체의 크기와 공기 저항은 무시한다.) [3점]
- ① 3√2 m/s
- ② 2√2 m/s
- ③ 2 m/s
- ④ √2 m/s
- ⑤ √2/2 m/s
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