수능(물리I) 필기 기출문제복원 (2014-06-12)

수능(물리I)
(2014-06-12 기출문제)

목록

1. 다음은 케플러 법칙과 만유인력 법칙에 대해 철수, 영희, 민수가 대화하고 있는 모습을 나타낸 것이다.

제시한 의견이 옳은 사람만을 있는 대로 고른 것은?

  1. 철수
  2. 영희
  3. 철수, 민수
  4. 영희, 민수
  5. 철수, 영희, 민수
(정답률: 알수없음)
  • 정답: 영희

    케플러 법칙은 행성의 공전 주기와 반지름의 세제곱이 일정한 비율을 가진다는 법칙이다. 만유인력 법칙은 두 물체 사이에 작용하는 인력은 두 물체의 질량과 거리의 제곱에 반비례한다는 법칙이다.

    철수의 의견은 틀렸다. 케플러 법칙은 행성의 공전 주기와 반지름의 세제곱이 일정한 비율을 가진다는 법칙이기 때문에, 공전 주기와 거리의 제곱이 일정한 비례 관계를 가지는 것은 아니다.

    민수의 의견은 틀렸다. 만유인력 법칙은 두 물체 사이에 작용하는 인력은 두 물체의 질량과 거리의 제곱에 반비례한다는 법칙이기 때문에, 거리의 세제곱에 반비례하는 것은 아니다.

    철수와 민수의 의견을 합친 의견도 틀렸다. 케플러 법칙과 만유인력 법칙은 서로 다른 법칙이기 때문에, 두 법칙이 모두 성립하는 것은 아니다.

    따라서, 영희의 의견이 옳다. 케플러 법칙은 행성의 공전 주기와 반지름의 세제곱이 일정한 비율을 가진다는 법칙이기 때문에, 공전 주기와 거리의 제곱이 일정한 비례 관계를 가진다. 만유인력 법칙은 두 물체 사이에 작용하는 인력은 두 물체의 질량과 거리의 제곱에 반비례한다는 법칙이기 때문에, 거리가 멀어질수록 인력이 약해지는 것이 맞다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

2. 다음은 중성자와 양성자의 구성에 대한 설명이고, 그림은 이 매개하는 상호 작용에 의해 중성자가 양성자로 붕괴되면서 중성미자와 입자 A가 생성되는 과정을 모식적으로 나타낸 것이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? [3점]

  1. ㄱ, ㄴ
  2. ㄱ, ㄹ
  3. ㄷ, ㄹ
  4. ㄱ, ㄴ, ㄷ
  5. ㄴ, ㄷ, ㄹ
(정답률: 알수없음)
  • 중성자와 양성자는 핵의 구성 요소로, 중성자는 전자와 양성자의 중성 입자이고, 양성자는 양전하를 가진 입자이다. 중성자가 양성자로 붕괴될 때, 중성미자와 입자 A가 생성되는데, 이는 에너지 보존 법칙에 따라 일어나는 과정이다. 이에 대한 설명으로 옳은 것은 "ㄱ, ㄹ"이다. 이유는, 중성자와 양성자는 상호작용을 통해 서로 변환될 수 있으며, 이 과정에서 중성미자와 입자 A가 생성된다. 이는 핵물리학에서 중요한 과정 중 하나이다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

3. 그림은 에너지원에 따른 발전 과정과 발전소에서 가정까지의 송전 과정을 나타낸 것이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?

  1. ㄱ, ㄴ
  2. ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • - ㄱ: 그림에서 보이는 것처럼, 석탄, 원유, 천연가스와 같은 화석연료를 연소시켜 발전기를 작동시키면 전기가 생산된다.
    - ㄴ: 발전소에서 생산된 전기는 전송선로를 통해 가정이나 회사 등으로 전달된다. 이때, 전기는 높은 전압으로 전달되어 손실을 최소화하고, 전기가 필요한 곳에서는 적절한 전압으로 변환되어 사용된다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

4. 그림은 세가지 소리 A, B, C를 들을 때 고막에 작용하는 압력의 변화 ⊿p를 시간에 따라 나타낸 것이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단 A~C의 속력은 같다)(오류 신고가 접수된 문제입니다. 반드시 정답과 해설을 확인하시기 바랍니다.)

  1. ㄱ, ㄴ
  2. ㄱ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 보기에서 "ㄱ, ㄴ"이 정답인 이유는 A와 B 소리가 동일한 주파수와 진폭을 가지고 있기 때문이다. C 소리는 주파수와 진폭이 다르기 때문에 A와 B와는 구별된다. 따라서 A와 B는 같은 소리로 판단할 수 있다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

5. 그림은 상자성 막대와 자기화되어 있지 않은 강자성 막대에 도선을 감아 회로를 구성한 후, 스위치 S를 닫았을 때, 일정한 세기의 전류 I가 흐르는 모습을 나타낸 것이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, a점은 중심축 위에 놓여 있다.)

  1. ㄱ, ㄴ
  2. ㄱ, ㄴ
  3. ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 보기에서 "ㄴ, ㄷ"이 옳은 이유는 다음과 같다.

    - 스위치 S가 닫히면, 상자성 막대와 강자성 막대 사이에 전류가 흐르게 된다.
    - 상자성 막대와 강자성 막대는 서로 다른 자기장을 가지고 있기 때문에, 전류가 흐르면 상자성 막대와 강자성 막대 사이에 힘이 작용하게 된다.
    - 이 때, 상자성 막대는 자기장과 평행하게 회전하게 되고, 강자성 막대는 자기장과 수직으로 회전하게 된다.
    - 따라서, a점은 상자성 막대와 강자성 막대 사이의 중심축 위에 위치하게 된다.
    - 이러한 회전 운동으로 인해, 상자성 막대와 강자성 막대는 서로 반대 방향으로 회전하게 되고, 이는 전류의 방향에 따라 결정된다.
    - 따라서, "ㄴ, ㄷ"이 옳은 것이다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

6. 그림은 정지해 있는 철수에 대해 영희와 민수가 탄 우주선이 각각 일정한 속력으로 동일 직선 상에서 운동하고 있는 모습을 나타낸 것이다. 영희는 민수를 향해 레이저 광선을 쏘고 있다. 철수가 측정한 민수의 속력은 0.9c이고, 민수가 볼 때 영희는 점점 자신에게 가까워지고 있다. 두 우주선의 고유 길이는 같으며 철수가 측정할 때 영희와 민수의 우주선의 길이는 각각 L1, L2이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, c는 빛의 속력이다.)

  1. ㄱ, ㄴ
  2. ㄱ, ㄷ
  3. ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 보기에서 정답은 "ㄱ, ㄷ"이다.

    - "ㄴ" : 민수가 볼 때 영희의 길이가 짧아지는 것은 맞지만, 이는 상대적인 운동에 의한 시공간의 왜곡으로 설명되며, 영희의 실제 길이가 짧아지는 것은 아니다.
    - "ㄷ" : 민수가 볼 때 영희의 길이가 짧아지는 것은 맞고, 이는 상대적인 운동에 의한 시공간의 왜곡으로 설명된다. 또한, 민수가 영희를 향해 레이저 광선을 쏘았을 때, 영희가 받는 광선의 주파수는 빨강색으로 이동하게 되어 레드시프트 현상이 일어난다.
    - "ㄱ, ㄴ" : 민수가 볼 때 영희의 길이가 짧아지는 것과, 철수가 측정한 민수의 속력이 0.9c인 것은 맞다.
    - "ㄱ, ㄷ" : 민수가 볼 때 영희의 길이가 짧아지는 것과, 민수가 영희를 향해 레이저 광선을 쏘았을 때 레드시프트 현상이 일어나는 것은 맞다.
    - "ㄴ, ㄷ" : 민수가 볼 때 영희의 길이가 짧아지는 것과, 민수가 영희를 향해 레이저 광선을 쏘았을 때 레드시프트 현상이 일어나는 것은 맞지만, 이는 상대적인 운동에 의한 시공간의 왜곡으로 설명되며, 영희의 실제 길이가 짧아지는 것은 아니다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

7. 그림 (가)는 수평면에 정지해 있는 동전 B를 향해 손가락으로 동전 A를 튕기는 모습을 나타낸 것이다. B는A와 충돌한 후 정지해 있던 동전 C와 충돌한다, 그림 나는 이 과정에서 A, B, C의 운동량을 시간에 따라 나타낸 것이다. A와 B의 충돌 시간은 2T이고, B와 C의 충돌 시간은 T이다. B의 질량은 C의 2배이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?

  1. ㄱ, ㄴ
  2. ㄱ, ㄷ
  3. ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 보기에서 정답은 "ㄱ"이다. 이유는 운동량 보존 법칙에 따라, 시스템 내에서 운동량의 총합은 변하지 않기 때문이다. A가 B를 튕기면서 B가 C를 향해 이동하면서 운동량이 전달되고, 이 과정에서 운동량의 총합은 변하지 않는다. 따라서 A와 C의 운동량이 변화하면서 B의 운동량도 그에 맞게 변화하게 된다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

8. 그림 (가)는 B와 실로 연결되어 수평면에 정지해 있던 A를 전동기가 수평 방향으로 힘 F로 당기고 있는 것을 나타낸 것이다. 그림 (나)는 A가 4m 이동하는 동안 F의 크기를 A의 위치 x에 따라 나타낸 것이다. A, B의 질량은 각각 3kg, 2kg이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, 중력 가속도 10m/s2이고, 모든 마찰과 공기 저항, 실의 질량은 무시한다.)[3점]

  1. ㄱ, ㄷ
  2. ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 보기에서 정답은 "ㄷ, B가 A를 당기는 힘과 A의 운동 방향이 반대 방향이므로 A의 운동은 서서히 감속하다가 멈추게 된다."이다. 이유는 A에 작용하는 힘은 B가 A를 당기는 힘 F뿐이므로 A의 운동 방향과 반대 방향으로 작용하는 마찰력과 공기 저항은 무시할 수 있다. 따라서 A의 운동은 등속 운동에서 서서히 감속하다가 멈추게 된다. 이는 그림 (나)에서 A의 가속도가 처음에는 0이었다가 점점 작아지다가 마지막에는 0이 되는 것으로 나타나고 있다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

9. 그림은 x축 상에 고정된 두 점전하 A, B에 의한 점 p, q에서의 전기장 방향을 나타낸 것이다. A는 음(-)전하이고, p, q, r는 x축 상의 점이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? [3점]

  1. ㄱ, ㄴ
  2. ㄱ, ㄷ
  3. ㄱ, ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 보기에서 정답은 "ㄱ, ㄴ"이다.

    - "ㄴ"은 전기장 방향이 A에서 B로 향하는 방향과 일치하기 때문이다.
    - "ㄷ"은 r에서의 전기장 방향이 A에서 B로 향하는 방향과 반대되기 때문이다.
    - "ㄱ, ㄷ"는 p와 q에서의 전기장 방향이 서로 반대되기 때문이다.
    - "ㄱ, ㄴ, ㄷ"는 p와 q에서의 전기장 방향이 서로 반대되고, r에서의 전기장 방향이 A에서 B로 향하는 방향과 반대되기 때문이다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

10. 그림과 같이 균일한 자기장 영역에 놓인 금속선의 양 끝을 일정한 속력으로 당겨 원형 부분 P의 반지름을 일정하게 감소시키고 있다. 자기장의 방향은 종이면에 수직으로 들어가는 방향이다.

P에 유도되는 기전력의 크기와 전류의 방향은? (단, 금속선을 당기는 동안 금속선은 종이면에 놓여 있다)(순서대로 지전력의 크기, 전류방향)

  1. 감소한다, a
  2. 감소한다, b
  3. 일정하다, a
  4. 일정하다, b
  5. 증가한다, a
(정답률: 알수없음)
  • 금속선이 자기장 영역에서 움직이면서 자기장의 변화로 인해 유도전류가 발생한다. 이때, 금속선의 원형 부분 P의 반지름이 감소하면서 자기장의 크기가 작아지게 되므로 유도전류의 크기는 감소한다. 전류의 방향은 자기장의 변화에 따라 결정되는데, 이 경우에는 자기장이 종이면으로 들어가는 방향으로 변화하므로 유도전류의 방향은 금속선의 아래쪽에서 위쪽으로 흐르게 된다. 따라서 정답은 "감소한다, b"이다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

11. 그림 (가)는 보어의 수소 원자 모형에서 양자수 n에 따른 에너지 준위와 전자의 전이 (ㄱ),(ㄴ),(ㄷ)을 나타낸 것이고, (나)는 (가)에서 전자의 전이가 일어날 때 방출되는 빛의 선 스펙트럼을 파장에 따라 나타낸 것이다. a~c는 각각 (ㄱ),(ㄴ),(ㄷ) 중 하나에 의해 나타난 스펙트럼이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?

  1. ㄱ, ㄷ
  2. ㄴ, ㄷ
  3. ㄱ, ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 보어의 수소 원자 모형에서 전자가 n=1에서 n=2로 이동할 때 방출되는 빛의 파장은 공식 λ=hc/ΔE로 계산할 수 있다. 여기서 h는 플랑크 상수, c는 빛의 속도, ΔE는 전자의 에너지 준위 차이를 나타낸다. (ㄱ)에서는 n=2에서 n=1로 이동하며, 이 때 방출되는 빛의 파장은 656nm이다. 이는 붉은색에 해당하는 파장으로, (ㄱ)이 붉은색을 나타내는 것이다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

12. 그림과 같이 발광 다이오드 (LED)를 이용하여 회로를 구성하였다. X, Y는 p형 반도체와 n형 반도체를 순서 없이 나타낸 것이다. 스위치 S를 a에 연결했을 때 LED에서 빛이 방출되었다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?

  1. ㄱ, ㄷ
  2. ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 보기에서 정답은 "ㄴ, ㄷ"이다.

    - "ㄱ" : 스위치 S를 b에 연결하면 전류가 흐르지 않아 LED에서 빛이 나오지 않는다.
    - "ㄴ" : 스위치 S를 a에 연결하면 p-n 접합 다이오드가 형성되어 전류가 흐르고, 이로 인해 LED에서 빛이 나온다.
    - "ㄷ" : 스위치 S를 c에 연결하면 전류가 흐르지 않아 LED에서 빛이 나오지 않는다.
    - "ㄱ, ㄷ" : 스위치 S를 b와 c 중 어느 쪽에 연결하더라도 전류가 흐르지 않아 LED에서 빛이 나오지 않는다.
    - "ㄴ, ㄷ" : 스위치 S를 a에 연결하면 p-n 접합 다이오드가 형성되어 전류가 흐르고, 이로 인해 LED에서 빛이 나오지만, 스위치 S를 c에 연결하면 p-n 접합이 형성되지 않아 전류가 흐르지 않아 LED에서 빛이 나오지 않는다. 따라서 "ㄴ, ㄷ"가 정답이다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

13. 그림 (가)는 빛의 3원색에 해당하는 단색 광원 a, b, c를 비추어 만든 흰색 빛 아래에서 바나나가 노란색으로 보이는 것을 나타낸 것이다. 이후 C를 꺼도 바나나는 노란색으로 보였다. 파장은 a가 b보다 길다. 그림 (나)는 원뿔 세포 S1, S2, S3이 각각 빛에 반응하는 정도를 파장에 따라 나타낸 것이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? [3점]

  1. ㄱ, ㄴ
  2. ㄱ, ㄷ
  3. ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 보기에서 정답은 "ㄴ, ㄷ"이다.

    그림 (가)에서는 빛의 3원색인 빨강, 초록, 파랑색이 섞여 흰색 빛을 만들고, 이 흰색 빛 아래에서 바나나가 노란색으로 보인다. 이는 바나나의 표면이 빛을 반사하여 우리 눈에 들어오는 빛이 빨강, 초록, 파랑색 중 파란색 성분이 적은 노란색으로 보이기 때문이다.

    그림 (나)에서는 파장이 짧은 빨간색 빛이 S1에서 가장 많은 반응을 일으키고, 파장이 긴 녹색 빛이 S3에서 가장 많은 반응을 일으킨다. 이는 인간의 눈이 빨간색과 녹색을 가장 잘 구별할 수 있기 때문이다. 따라서, 바나나의 표면에서 반사된 빛 중 빨간색과 녹색이 우리 눈에 가장 많이 들어오기 때문에 바나나는 노란색으로 보인다.

    따라서, "ㄴ, ㄷ"가 정답이다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

14. 그림은 방송국에서 소리가 마이크에 입력되어 전기 신호 A로 전환된 후 교류 신호 B에 실려 송신되는 과정과 라디오에서 방송이 수신되는 과정을 나타낸 것이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?

  1. ㄱ, ㄴ
  2. ㄱ, ㄷ
  3. ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 보기에서 정답이 "ㄴ"인 이유는 방송국에서 소리가 마이크에 입력되어 전기 신호 A로 전환된 후 교류 신호 B에 실려 송신되는 과정과 라디오에서 방송이 수신되는 과정이 모두 교류 신호로 이루어지기 때문이다. 즉, 전기 신호 A는 교류 신호 B로 변환되어 송신되고, 라디오에서 수신된 신호도 교류 신호로 처리된다. 따라서 "ㄴ"이 정답이다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

15. 그림과 같이 전기 소자 X와 Y를 이용하여 회로를 구성하였다. X, Y는 코일과 축전기를 순서 없이 나타낸 것이다. 스위치 S를 a에 연결하였더니 저항에 흐르는 전류의 세기가 점점 작아지다가 0이 되었다.

S를 b에 연결하고 교류 전원의 진동수만을 증가시킬 때, 전류계와 전압계에서 측정되는 물리량에 대한 설명으로 옳은 것은? (순서대로 전류, 전압)[3점]

  1. 증가한다, 감소한다
  2. 감소한다, 감소한다
  3. 증가한다, 일정하다
  4. 감소한다, 증가한다
  5. 증가한다, 증가한다
(정답률: 알수없음)
  • - S를 b에 연결하였을 때, X와 Y의 위치는 바뀌지 않았으므로 X와 Y의 역할도 바뀌지 않는다.
    - X와 Y는 각각 코일과 축전기이므로, 스위치 S가 b에 연결되면서 교류 전원의 진동수가 증가하면 X와 Y에 인덕티브 리액턴스와 캐패시턴스가 발생한다.
    - 인덕티브 리액턴스와 캐패시턴스는 진동수에 따라 변화하므로, 전류와 전압도 진동수에 따라 변화한다.
    - 따라서, 전류는 증가하고 전압은 감소한다. 정답은 "증가한다, 감소한다"이다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

16. 그림 (가)는 태양 전지의 반도체에서 전자와 양고의 쌍이 생성되는 원리를 나타낸 것이고, (나)는 태양 전지가 작동되어 전구에 불이 켜지는 모습을 나타낸 것이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? [3점]

  1. ㄱ, ㄴ
  2. ㄱ, ㄷ
  3. ㄱ, ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 보기에서 정답이 "ㄱ, ㄴ"인 이유는 다음과 같다.
    - (ㄱ)은 태양 전지에서 반도체 내에서 전자와 양공이 만나서 전기 에너지로 변환되는 과정을 나타내고 있다.
    - (ㄴ)은 태양 전지가 작동되어 전구에 불이 켜지는 모습을 나타내고 있다.
    따라서, "ㄱ, ㄴ"이 정답이다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

17. 그림 (가)와 (나)ㄴㄴ 단열된 용기에 들어 있는 같은 양의 이상 기체를 각각 부피와 압력을 일정하게 유지하면서 가열하는 모습을 나타낸 것이다. (가)와 (나)에서 동일한 열량 Q를 공급하였더니 기체의 내부 에너지가 서로 같아졌다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, 피스톤과 실린더 사이의 마찰은 무시한다)

  1. ㄱ, ㄴ
  2. ㄴ, ㄷ
  3. ㄱ, ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 보기에서 정답은 "ㄱ, ㄴ, ㄷ"이다.

    - (ㄱ) 가열 과정에서 부피와 압력이 일정하게 유지되므로, 가열에 따른 내부 에너지 증가는 온도 상승으로 나타난다.
    - (ㄴ) (가)와 (나)의 내부 에너지가 같아지기 위해서는 동일한 열량 Q가 공급되어야 한다. 따라서, (가)에서는 부피가 작아져서 압력이 증가하고, (나)에서는 부피가 커져서 압력이 감소하는 등 열팽창이 일어나면서 동일한 열량 Q를 공급받게 된다.
    - (ㄷ) 부피와 압력이 일정하게 유지되는 가열 과정에서 내부 에너지 증가는 온도 상승으로 나타나므로, (가)와 (나)의 온도가 같아졌다는 것은 내부 에너지가 같아졌다는 것을 의미한다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

18. 그림과 같이 질량이 각각 m, 4m이고 부피가 V로 같은 물체 A와 B가 실로 연결되어 정지해 있다. A는 액체에 절반만 잠겨 있고, B는 수평인 바닥에 놓여 있다. 액체의 밀도는 A의 밀도의 3배이다.

바닥이 B를 떠받치는 힘의 크기는? (단, 중력 가속도는 g이고, 실의 중량은 무시한다)[3점]

  1. 1/3 mg
  2. 1/2 mg
  3. 2/3 mg
  4. 3/4 mg
  5. mg
(정답률: 알수없음)
  • A와 B가 연결되어 있으므로, A와 B의 액체 부피의 합은 V이다. A의 부피는 V/2이므로, B의 부피는 V/2이다.

    A의 무게는 (V/2)×(3m/ V)×g = 3mg/2 이고, B의 무게는 V×(4m/ V)×g = 4mg 이다.

    따라서, A와 B를 합한 시스템의 무게는 3mg/2 + 4mg = 11mg/2 이다.

    시스템이 정지하고 있으므로, 바닥이 B를 떠받치는 힘과 A를 떠받치는 액체의 압력이 서로 균형을 이루어야 한다.

    A를 떠받치는 액체의 압력은 A의 무게와 A의 부피에 비례하므로, B를 떠받치는 힘은 B의 무게와 B의 부피에 비례한다.

    따라서, B를 떠받치는 힘의 크기는 (B의 부피)/(A와 B의 부피의 합)×(시스템의 무게) = (V/2)/V×(11mg/2) = 11mg/4 = 3/4 mg 이다.

    따라서, 정답은 "3/4 mg"이다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

19. 그림 (가)ㄴㄴ 두 받침대 A, B위에 놓인 길이 6m, 질량 40kg인 직육면체 나무판 위에 철수가 정지해 있는 상태에서 나무판이 수평을 유지하고 있는 모습을 나타낸 것이다. 이때 A가 나무판을 떠받치는 힘의 크기는 650N이다. 그림 (나)는 B의 위치를 왼쪽으로 x만큼 이동시킨 후, 철수가 나무판의 오른쪽 끝에 서 있는 모습을 나타낸 것이다.

나무판이 수평을 유지할 수 있는 x의 최댓값은? (단, 중력 가속도는 10m/s2이고, 나무판의 밀도는 균일하며 두께와 폭은 무시한다.)

  1. 0.1m
  2. 0.2m
  3. 0.3m
  4. 0.4m
  5. 0.5m
(정답률: 알수없음)
  • 나무판이 수평을 유지하려면 A와 B에서 받는 힘이 같아야 한다. 따라서, B에서 받는 힘의 크기는 650N이다. 이때, B에서 받는 힘의 지점이 나무판의 중심으로부터 x만큼 떨어져 있다면, 나무판의 중심에서 A와 B까지의 거리는 6-2x이다. 이 거리와 B에서 받는 힘의 크기를 이용하여 나무판의 중심에서 A까지의 거리에서 받는 힘의 크기를 구할 수 있다. 이 값이 650N과 같아지는 x의 최댓값을 구하면 된다.

    구체적으로, 나무판의 무게는 40kg×10m/s2=400N이다. 이 무게는 나무판의 중심에서 작용하므로, 중심에서 A까지의 거리인 3- x와 곱하여 A에서 받는 힘의 크기를 구할 수 있다. 이 값과 B에서 받는 힘의 크기가 같아지는 x를 구하면 다음과 같다.

    650N = (3-x)×400N/6 + 650N
    x = 0.2m

    따라서, x의 최댓값은 0.2m이다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

20. 그림은 출발선에 정지해 있던 눈썰매가 등가속도 직선 운동하는 모습을 나타낸 것이다. 눈썰매의 평균 속력은 P에서 Q까지와 Q에서 R까지 이동하는 동안 각각 10m/s, 15m/s이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?

  1. ㄱ, ㄴ
  2. ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 정답은 "ㄴ"이다.

    눈썰매의 등가속도 직선 운동에서는 가속도가 일정하므로 등속도 운동과 같은 그래프를 그린다. 따라서 그래프에서 P에서 Q까지와 Q에서 R까지의 면적은 각각 이동한 거리를 나타낸다.

    P에서 Q까지 이동한 거리는 (10m/s) x (5s) = 50m이고, Q에서 R까지 이동한 거리는 (15m/s) x (5s) = 75m이다. 따라서 총 이동한 거리는 50m + 75m = 125m이다.

    또한, 평균 속력은 이동한 거리를 이동한 시간으로 나눈 값이므로, 평균 속력은 (125m) / (10s) = 12.5m/s이다.

    따라서, 옳은 설명은 "ㄴ"이다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

< 이전회차목록 다음회차 >