1. 그림과 같이 곡선과 반지름 R인 원으로 구성되어 있는 궤도의 높이 h인 곳에 구슬을 가만히 놓으면 구슬은 궤도를 따라 미끄러지며 운동하여 원궤도의 두 지점 A와 B를 지난다. A, B에서 원궤도가 구슬에 작용하는 수직항력은 각각 nA, nB 이다. 
일 때, h는? (단, 중력 가속도는 일정하고, 구슬의 크기, 공기 저항과 모든 마찰은 무시한다.)
- 3R
- 4R
2. 지면으로부터 높이 H인 곳에서 가만히 놓인 물체가 자유 낙하하여 지면에 도달했다. 물체가 지면에 도달할 때까지 걸린 시간이 t0 일 때, 이 물체의 운동 에너지가 중력 퍼텐셜 에너지의 2배인 지점까지 낙하하는 데 걸린 시간은? (단, 중력 가속도는 일정하고, 물체의 크기는 무시하며, 지면에서 중력 퍼텐셜 에너지는 0 이다.)
-
CBT문제은행AI2023-04-19 00:08
운동 에너지와 중력 퍼텐셜 에너지는 다음과 같이 정의된다.
운동 에너지 = (1/2)mv^2
중력 퍼텐셜 에너지 = mgh
여기서 m은 물체의 질량, v는 물체의 속도, g는 중력 가속도, h는 물체의 높이를 나타낸다.
문제에서 물체의 운동 에너지가 중력 퍼텐셜 에너지의 2배인 지점을 찾아야 한다. 따라서 다음 식이 성립한다.
(1/2)mv^2 = 2mgh
v^2 = 4gh
v = 2√gh
이제 물체가 지면에 도달할 때까지 걸린 시간 t0을 이용하여 물체가 운동 에너지가 중력 퍼텐셜 에너지의 2배인 지점까지 도달하는 데 걸리는 시간을 구할 수 있다.
물체가 지면에 도달할 때까지 걸린 시간 t0 동안 물체는 다음과 같이 이동한다.
h = (1/2)gt0^2
v = gt0
따라서 물체가 운동 에너지가 중력 퍼텐셜 에너지의 2배인 지점까지 도달하는 데 걸리는 시간은 다음과 같다.
2h = gt^2
t = √(2h/g) = √(2(1/2)gt0^2/g) = t0√2
따라서 정답은 "
" 이다.
3. 그림은 수평면상의 한 지짐에 정지해 있던 질량 2kg인 물체에 시간 t = 0 에서 +x 방향으로 작용하는 알짜힘의 크기 F를 시간 t에 따라 나타낸 것이다. 
t = 8s 인 순간, 물체의 속력은?
- 20 m/s
- 30 m/s
- 40 m/s
- 60 m/s
- 80 m/s
4. 그림과 같이 학생 A가 진동수 f0으로 진동하는 소리굽쇠를 가지고 vA 의 속력으로 벽을 향해 움직이고 있다. A의 뒤쪽에 정지해 있던 학생 B는 소리굽쇠로부터 나는 소리와 벽에서 반사되어 오는 메아리의 맥놀이를 측정한다. 
일 때, B가 측정한 맥놀이의 진동수는? (단, v0은 공기 중에서 소리의 속력이다.)
5. 그림과 같이 수평면에 y축 상에 놓여 있는 무한히 긴 직선 도선에 세기 I인 전류가 +y 방향으로 흐르고 있고, 저항 R가 연결된 직사각형 회로가 동일한 수평면의 x＞0 인 영역에서 +x 방향으로 운동하고 있다. 
이에 관한 설명으로 옳은 것만을 보기에서 있는 대로 고른 것은?
- ㄱ
- ㄷ
- ㄱ, ㄴ
- ㄴ, ㄷ
- ㄱ, ㄴ, ㄷ
6. 그림은 저항값이 R인 4개의 저항으로 구성된 어느 회로의 일부를 나타낸 것이다. 두 지점 A와 B 사이의 등가(합성) 저항값은?
- R
- 2R
- 4R
7. 그림과 같이 저항 R, 코일 L, 축전기 C를 전압의 최댓값이 100V이고, 진동수가 f0으로 일정한 교류 전원에 연결하였다. 저항의 저항값은 40Ω 이고, 저항 양단과 코일 양단에 걸리는 전압의 최댓값은 각각 80V와 60V 이다. 이 회로의 공명 진동수는?
-
CBT문제은행AI
2023-04-19 00:08
공명 조건에서는 코일과 축전기의 반작용이 최대가 되어 전압의 최댓값이 나타난다. 따라서 코일과 축전기의 반작용이 최대가 되는 공명 진동수에서 전압의 최댓값이 100V가 된다. 이 때, 코일과 축전기의 반작용이 최대가 되기 위해서는 코일의 인덕턴스와 축전기의 캐패시턴스가 서로 같아야 한다. 따라서 공명 진동수는 다음과 같이 계산할 수 있다.
f0 = 1 / (2π√(LC)) = 1 / (2π√(40×10-6×10×10-9)) ≈ 1.99MHz
따라서 정답은 "
"이다.
8. 절대 온도 T0에 있던 1몰의 단원자 분자 이상 기체에 열을 가했더니, 기체가 동압 팽창을 하여 온도 2T0 인 상태가 되었다. 이 과정에서 기체에 공급된 열량은? (단, R는 기체 상수이다.)
-
CBT문제은행AI
2023-04-19 00:08
가열 과정에서 기체 내부의 열에너지가 증가하면서 기체 분자들의 운동 에너지도 증가하게 된다. 이에 따라 기체 내부의 평균 운동 에너지는 증가하게 되고, 이는 온도 상승으로 나타난다. 따라서, 온도가 T0에서 2T0으로 증가한 경우, 기체 내부의 평균 운동 에너지도 2배가 되었다는 것을 의미한다.
기체 내부의 평균 운동 에너지는 3/2kT로 표현할 수 있다. 따라서, 온도가 2배가 되면 평균 운동 에너지도 2배가 되므로, 열에너지도 2배가 된다. 따라서, 공급된 열량은 Q = nCvΔT = nRΔT = nR(T0)이다.
따라서, 정답은 "
"이다.
9. 문턱 진동수가 각각 f0과 fX인 금속판 A와 X에 진동수가 3f0인 빛을 비추었더니 A와 X에서 모두 광전자가 방출되었다. A에서 방출된 광전자의 최대 운동 에너지가 X에서 방출된 광전자의 최대 운동 에너지의 1.5배일 때, fX는?
-
CBT문제은행AI
2023-04-19 00:08
문턱 진동수가 높을수록 광전자가 방출될 때 최대 운동 에너지가 높아지므로, A에서 방출된 광전자의 최대 운동 에너지가 X에서 방출된 광전자의 최대 운동 에너지의 1.5배라는 것은 f0 < fX라는 것을 의미한다. 또한, 빛의 진동수가 3f0이므로, A와 X에서 광전자가 방출되기 위해서는 빛의 에너지가 A와 X의 일정한 에너지 이상이어야 한다. 이 일정한 에너지는 각각 h*f0과 h*fX이며, 이때 h는 플랑크 상수이다. 따라서, A와 X에서 광전자가 방출되기 위해서는 h*f0 < h*3f0과 h*fX < h*3f0이 성립해야 한다. 이를 간단히 정리하면 f0 < fX < 3f0이 된다. 따라서, 보기에서 정답은 "
"이다.
10. 그림은 폭 L인 무한 우물 퍼텐셜에 속박되어 있는 입자의 에너지 준위 En과 파동 함수 
를 양자수 n에 따라 나타낸 것이다. 이에 관한 설명으로 옳지 않은 것은?
- 파동 함수의 파장은 n = 1 인 상태에서가 n = 3 인 상태에서보다 더 길다.
- 입자가 n = 1 인 상태에 있을 때, 위치에 따라 입자를 발견할 확률 밀도는 x = L/2에서 최대이다.
- 입자가 n = 2 인 상태에 있을 때, 입자를 발견할 확률은
에서가 
에서보다 크다. - 퍼텐셜에 속박된 입자가 가질 수 있는 에너지는 불연속적이다.
- 퍼텐셜에 속박된 입자는 퍼텐셜 바닥에 정지해 있을 수 없다.
-
CBT문제은행AI
2023-04-19 00:08
"입자가 n = 2 인 상태에 있을 때, 입자를 발견할 확률은
에서가 
에서보다 크다." 이 설명은 옳은 설명이다. 이유는 파동 함수의 파장이 짧을수록 입자의 위치를 더 정확하게 알 수 있기 때문이다. 따라서 파동 함수의 파장이 짧은 n = 2 상태에서는 입자의 위치를 더 정확하게 알 수 있으므로 입자를 발견할 확률이 더 높아진다.
11. 표는 X(l)와 Y(l)에 대하여 절대 온도(K)의 역수(1/T)에 따른 P증기 값을 자연로그의 음수 값(-ln P증기) 으로 나타낸 것이다. P증기는 평형 증기압(atm) 이다. 
정상 끓는점(normal boiling point)에서 
는? (단, 액체의 표준 증발 엔탈피(△Ho증발)는 온도에 무관하고, △So증발(X)와 △So증발(Y)는 각각 X(l)와 Y(l)의 표준 증발 엔트로피(J/K·mol)이다. a와 b는 양수이다.)
- 5/4
- 4/3
- 3/2
- 5/3
- 2
12. 다음은 A와 B가 반응하여 C와 D를 생성하는 화학 반응식과 반응 속도 법칙이다. 
표는 두 강철 용기에서 온도와 반응물의 초기 농도를 달리하여 반응 시켰을 때, 반응시간(min)에 따른 B의 농도 변화를 나타낸 자료이다. 
이에 관한 설명으로 옳은 것만을 보기에서 있는 대로 고른 것은? (단, 반응이 진행되는 동안 A의 농도는 각 반응의 초기 농도([A]0)로 일정하다고 가정한다. 반응에서 온도는 T1과 T2로 각각 일정하다.)
- ㄱ
- ㄴ
- ㄱ, ㄷ
- ㄴ, ㄷ
- ㄱ, ㄴ, ㄷ
13. 다음은 A(g)와 B(g)가 반응하여 C(g)가 생성되는 반응의 평형 반응식과 압력으로 정의되는 평형 상수(KP)이다. 
표는 반응 전 C(g) 1mol 만이 들어 있는 피스톤이 달린 실린더에서 반응이 일어날 때, 서로 다른 온도에서 도달한 평형에 대한 자료이다. 
a는? (단, 대기압은 1atm 으로 일정하고 피스톤의 질량과 마찰은 무시한다. 모든 기체는 이상 기체와 같은 거동을 한다.)
- 4
- 5
- 6
- 8
- 10
15. 다음은 4가지 분자 (가)~(라)를 나타낸 것이다. 
루이스 구조와 원자가 껍질 전자쌍 반발 이론에 근거하여 이에 관한 설명으로 옳지 않은 것은?
- 공유 전자쌍수/비공유 전자쌍수 는 (가)가 (나)의 3배이다.
- 분자의 쌍극자 모멘트는 (가)가 (나)보다 크다.
- 모든 원자가 같은 평면에 존재하는 분자는 (가)와 (다)이다.
- 다중 결합을 갖는 분자는 (나)와 (다)이다.
- 결합각은 (나)가 (라)보다 크다.
16. 그림은 원자 W~Z의 제 1 이온화 에너지(상댓값)를 나타낸 것이다. W~Z는 C, N, F, Na 중 하나이다. 
이에 관한 설명으로 옳은 것만을 보기에서 있는 대로 고른 것은? (단, W~Z는 임의의 원소 기호이다.)
- ㄱ
- ㄴ
- ㄱ, ㄷ
- ㄴ, ㄷ
- ㄱ, ㄴ, ㄷ
17. 표는 분자 궤도함수 이론에 근거한 바닥상태의 두 가지 화학종에 관한 자료이다. X와 Y는 N과 O 중 하나이다. 
분자 궤도함수 이론에 근거한 다음 화학종에 관한 설명으로 옳지 않은 것은? (단, X와 Y는 임의의 원소 기호이고, 모든 화학종은 바닥상태이다.)
- Y2+의 결합 차수는 (가)보다 크다.
- (나)는 반자기성이다.
- X2와 XY+은 등전자이다.
- Y2-에서
이다. - XY- 의 홀전자 수는 1이다.
-
CBT문제은행AI
2023-04-19 00:08
"(나)는 반자기성이다."가 옳지 않은 설명이다. 표에서 Y2-의 전자 구성을 보면, 모든 전자가 스핀이 같은 방향으로 채워져 있으므로 이는 비자기성이다. 반자기성은 전자가 채워지는 순서에 따라 스핀 방향이 번갈아가며 채워지는 경우를 말한다.
XY-의 홀전자 수는 1이다. 이는 분자 궤도함수 이론에서 XY 분자의 바닥상태 전자 구성을 설명할 때, X와 Y의 원자 궤도가 결합하여 생성된 분자 궤도에 전자가 채워지는데, 이 때 XY-의 경우에는 XY 분자의 전자 수에서 1개가 덜 채워져 있으므로 홀전자 수가 1이 된다.
Y2+의 결합 차수는 (가)보다 크다. 이는 Y2+ 분자의 바닥상태 전자 구성을 설명할 때, Y 원자의 2s 궤도와 2p 궤도가 결합하여 생성된 분자 궤도에 4개의 전자가 채워지는데, 이 때 결합 차수는 결합 전자 수인 4에서 비결합 전자 수인 0.5(2px와 2py 궤도에 각각 0.5개의 전자가 존재)를 뺀 3.5가 된다. 따라서 (가)보다 큰 결합 차수를 가진다.
X2와 XY+은 등전자이다. 이는 분자 궤도함수 이론에서 X2와 XY+ 분자의 바닥상태 전자 구성을 설명할 때, X 원자의 2s 궤도와 2p 궤도가 결합하여 생성된 분자 궤도에 전자가 채워지는데, 이 때 X2와 XY+의 경우에는 X 분자의 전자 수와 동일하게 10개의 전자가 채워져 있으므로 등전자이다.
Y2-에서
이다. 이는 Y2- 분자의 바닥상태 전자 구성을 설명할 때, Y 원자의 2s 궤도와 2p 궤도가 결합하여 생성된 분자 궤도에 3개의 전자가 채워지는데, 이 때 2px와 2py 궤도에 각각 1개의 전자가 존재하므로, 이들 전자는 스핀이 반대 방향으로 채워져 있어서 전자 스핀 쌍이 형성된다. 따라서 전자 스핀 쌍의 수는 1이 된다.
18. 표는 결정장 이론에 근거한 바닥상태의 3가지 착이온 (가)~(다)에 관한 자료이다. 각 착이온의 배위 구조는 정사면체, 사각 평면, 정팔면체 중 하나이다. 
이에 관한 설명으로 옳은 것만을 보기에서 있는 대로 고른 것은? (단, Fe, Co, Ni의 원자 번호는 26, 27, 28 이다.)
- ㄱ
- ㄴ
- ㄱ, ㄷ
- ㄴ, ㄷ
- ㄱ, ㄴ, ㄷ
19. 다음은 T℃ 의 염기 완충 수용액에서 M(OH)3(s)의 용해 평형과 관련된 평형 반응식이고, T℃에서 Ksp와 K는 각각 용해도곱 상수와 평형 상수이다. 
T℃, pH = 10.0 인 염기 완충 수용액에서 M(OH)3(s)의 용해도(S)가 4.0×10-3 mol/L 일 때, x는? (단, 온도는 T℃로 일정하고, T℃에서 물의 이온곱 상수(Kw)는 1.0×10-14 이다. M(OH)3(s)의 용해는 주어진 평형 반응들만 고려하며, M은 임의의 금속이다.)
- 10
- 20
- 30
- 40
- 50
20. 다음은 산성 수용액에서 산화 환원 반응의 균형 화학 반응식이다. a~d는 반응 계수이다. 
이에 관한 설명으로 옳은 것만을 보기에서 있는 대로 고른 것은?
- ㄱ
- ㄴ
- ㄷ
- ㄱ, ㄴ
- ㄱ, ㄷ
21. 포화지방에 관한 설명으로 옳은 것은?
- 주로 식물의 종자에 존재한다.
- 트랜스지방(trans fat)은 포화지방이다.
- 포화지방은 불포화지방보다 녹는점이 높다.
- 포화지방산은 탄소와 탄소 사아에 이중결합이 있다.
- 포화지방산은 펩티드결합으로 글리세롤에 연결되어 있다.
23. (가)는 미토콘드리아의 산화적 인산화 과정에서 작용하는 전자전달 사슬의 최종 전자 수용체이고, (나)는 광합성의 명반응에서 작용하는 전자전달 사슬의 최종전자 수용체이다. (가)와 (나)로 옳은 것은?
- (가) O2 - (나) NADPH
- (가) O2 - (나) NADP+
- (가) H2O - (나) NADPH
- (가) H2O - (나) NADP+
- (가) H2O - (나) NADH
25. 대장균의 유전자 발현에 관한 설명으로 옳지 않은 것은?
- RNA 증합효소 Ⅰ, Ⅱ, Ⅲ이 세포질에 존재한다.
- 70S 리보솜이 세포질에서 단백질을 합성한다.
- DNA 복제과정에서 에너지가 사용된다.
- 오페론 구조를 통해 전사가 조절된다.
- 단백질 합성의 개시 아미노산은 포밀메티오닌이다.
26. 세균의 세포벽에 관한 설명으로 옳지 않은 것은?
- 그람음성균의 지질다당체의 지질 성분은 동물에 독성을 나타낸다.
- 페니실린은 펩티도글리칸의 교차연결 형성을 저해한다.
- 곰팡이의 세포벽과 조성이 다르다.
- 분자 이동의 주된 선택적 장벽이다.
- 세균의 형태를 유지한다.
27. 다음 염기서열로 이루어진 DNA 단편을 PCR로 증폭하고자 한다. 한 쌍의 프라이머 서열로 옳은 것은? (단, 주형 DNA는 한 가닥만 표시한다.)
- 5′-ATGTTCGAGAGGCTGGCT-3′
5′-TTAATCCAATTCCGATAA-3′ - 5′-ATGTTCGAGAGGCTGGCT-3′
5′-GGAAATAGCCTTAACCTA-3′ - 5′-ATGTTCGAGAGGCTGGCT-3′
5′-CCTTTATCGGAATTGGAT-3′ - 5′-TACAAGCTCTCCGACCGA-3′
5′-GGAAATAGCCTTAACCTA-3′ - 5′-TACAAGCTCTCCGACCGA-3′
5′-CCTTTATCGGAATTGGAT-3′
28. 전기영동을 이용한 노던블롯(Northern blot) 실험에 관한 설명으로 옳은 것만을 보기에서 있는 대로 고른 것은?
- ㄱ
- ㄷ
- ㄱ, ㄴ
- ㄴ, ㄷ
- ㄱ, ㄴ, ㄷ
29. 그림은 파생 형질을 포함하는 식물 계통수의 일부를 나타낸 것이다. (가)는 '꽃'과 '종자' 중 하나이다. 
이에 관한 설명으로 옳은 것만을 보기에서 있는 대로 고른 것은?
- ㄱ
- ㄴ
- ㄱ, ㄷ
- ㄴ, ㄷ
- ㄱ, ㄴ, ㄷ
31. 판 경계부에 위치한 여러 지역에서 일어나는 지질활동에 관한 설명으로 옳은 것만을 보기에서 있는 대로 고른 것은?
- ㄱ
- ㄴ
- ㄱ, ㄷ
- ㄴ, ㄷ
- ㄱ, ㄴ, ㄷ
32. 지진과 지진파에 관한 설명으로 옳지 않은 것은?
- P파와 S파는 모두 실체파(body wave)이다.
- 탄성에너지가 최초로 방출된 지점은 진원이다.
- P파의 속도가 S파의 속보다 빠르다.
- S파는 고체, 기체, 액체인 매질을 모두 통과한다.
- P파는 파의 진행 방향이 매질 입자의 진동 방향과 평행한 종파이다.
33. 그림 (가)는 어느 지역의 지질 단면도를 (나)는 방사성 원소 X의 붕괴 곡선을 나타낸 것이다. A와 B에 들어 있는 방사성 원소 X의 양은 붕괴 후 각각 처음 함량의 50%, 25% 이다. 
지층 A~D에 관한 설명으로 옳은 것만을 보기에서 있는 대로 고른 것은?
- ㄱ
- ㄷ
- ㄱ, ㄴ
- ㄴ, ㄷ
- ㄱ, ㄴ, ㄷ
34. 한반도의 중생대 지층에 관한 설명으로 옳은 것만을 보기에서 있는 대로 고른 것은?
- ㄱ
- ㄷ
- ㄱ, ㄴ
- ㄴ, ㄷ
- ㄱ, ㄴ, ㄷ
35. 어떤 별 A의 겉보기 등급이 3등급이고, 지구에서 A까지의 거리가 100pc 일 때, A의 절대 등급은?
- -2
- -1
- 2
- 3
- 5
36. 그림은 온도 변화에 따른 대기권의 연직 구조를 나타낸 것이다. 
이에 관한 설명으로 옳은 것만을 보기에서 있는 대로 고른 것은?
- ㄱ
- ㄴ
- ㄱ, ㄷ
- ㄴ, ㄷ
- ㄱ, ㄴ, ㄷ
37. 그림은 굴뚝의 연기가 원추형(coning)으로 퍼져나가는 모습을 나타낸 것이다. 
이 지역의 대기 상태를 옳게 나타낸 것은? (단, 실선은 기온선, 점선은 건조단열선이다.)
-
CBT문제은행AI
2023-04-19 00:08
정답은 "
" 이다.
이 지역의 대기 상태는 기온이 위로 갈수록 감소하고, 건조단열선과 기온선이 서로 교차하는 지점에서 대기가 안정되어 있기 때문이다. 이 지점을 대기 안정 위치(stable air position)라고 부르며, 이 위치에서는 대기가 상승하면 건조단열 상승을 따라 기온이 감소하면서 대기가 더욱 안정되어 있다. 따라서 굴뚝에서 나오는 연기는 대기 안정 위치에서 원추형으로 퍼져나가게 된다.
다른 보기들은 이 지역의 대기 상태를 옳게 나타내지 않는다. "
"는 기온이 위로 갈수록 증가하는 역전 상태(inversion)를 나타내며, "
"은 대기가 불안정한 상태를 나타낸다. "
"는 건조단열선과 기온선이 서로 평행한 상태를 나타내며, "
"는 건조단열선이 기온선보다 왼쪽에 위치한 상태를 나타낸다.
38. 지구 내부의 구조 및 구성 물질의 상태에 관한 설명으로 옳지 않은 것은?
- 모호면은 지각과 맨틀의 경계이다.
- 맨틀은 지구 내부에서 가장 큰 부피를 차지한다.
- 내핵은 높은 온도로 인해 액체 상태로 존재한다.
- 외핵은 액체 상태로 존재한다.
- 상부맨틀에는 지진파의 속도가 느려지는 저속도층이 존재한다.
39. 그림은 위도 37.5° N인 어느 지역의 사계절 태양의 일주운동을 나타낸 것이다. 
이에 관한 설명으로 옳지 않은 것은?
- 이 지역의 북극성 고도는 37.5° 이다.
- 태양이 동지점에 있을 때, 태양의 적위는 –23.5° 이다.
- 태양이 춘·추분점에 있을 때, 태양은 정동쪽에서 떠서 정서쪽으로 간다.
- 겨울에 이 지역의 낮의 길이는 밤의 길이에 비해 더 짧다.
- 여름에 이 지역의 태양의 남중고도는 52° 이다.
40. 그림은 달의 공전을 나타낸 모식도이다. 어느 날 서울에서 새벽 5시경에 지구 관측자가 그믐달을 관측하였다. 이 달이 떠 있는 하늘의 방향과 그림의 달의 위치로 옳은 것은?
- 남서쪽, A
- 남동쪽, B
- 북서쪽, C
- 남서쪽, D
- 남동쪽, E
원의 중심에서 구슬까지의 거리를 r이라고 하면, 중력과 수직항력의 평형을 이루기 위해서는 다음과 같은 관계가 성립한다.
mg = nAsinθ + nBsinθ
mg = 2nAsinθ
r = R(1-cosθ)
여기서 θ는 원의 중심에서 구슬까지의 각도이다.
따라서, h = R - r = R - R(1-cosθ) = R(1-cosθ) 이다.
보기에서 정답이 "4R" 인 이유는, θ가 60도일 때, h가 최대값인 R x 3이 되기 때문이다. 따라서, h는 4R보다 작을 수 없다.