수능(물리I) 필기 기출문제복원 (2016-03-10)

수능(물리I)
(2016-03-10 기출문제)

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1. 그림은 지면에 놓인 놀이 기구에서 철수가 위로 뛴 모습을 나타낸 것이다.

놀이 기구에서 분리되어 올라가는 동안 철수의 운동에 대한 옳은 설명만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?

  1. ㄱ
  2. ㄴ
  3. ㄱ, ㄴ
  4. ㄱ, ㄷ
  5. ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 보기에서 정답은 "ㄴ"이다. 이유는 철수가 놀이 기구에서 분리되어 올라가는 동안 중력과 마찰력이 작용하며, 철수의 운동은 수직 방향으로만 일어나기 때문이다. 따라서 보기에서 "ㄱ, ㄷ"는 수평 방향의 운동이 포함되어 있어 옳지 않고, "ㄱ, ㄴ"과 "ㄴ, ㄷ"는 수평 방향의 운동이 포함되어 있지 않아 옳지 않다.
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2. 그림은 소리가 따뜻한 공기와 차가운 공기 사이에서 굴절되는 현상에 대해 철수, 영희, 민수가 대화하는 모습을 나타낸 것이다.

옳게 말한 사람만을 있는 대로 고른 것은?

  1. 철수
  2. 영희
  3. 철수, 영희
  4. 철수, 민수
  5. 영희, 민수
(정답률: 알수없음)
  • 영희가 옳게 말했다. 그림에서 보이는 것은 차가운 공기와 따뜻한 공기가 만나서 굴절되는 현상인데, 이때 굴절된 소리는 따뜻한 공기 쪽으로 향하게 된다. 따라서 영희가 "따뜻한 공기 쪽으로 향한다"고 말한 것이 맞다.
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3. 그림은 자기화되어 있지 않은 물체 A를 자석 위에 올려 놓았더니 A가 자석위에 떠서 정지해 있는 모습을 나타낸 것이다. A는 강자성체, 상자성체, 반자 성체 중 하나이다.

이에 대한 옳은 설명만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?

  1. ㄴ
  2. ㄷ
  3. ㄱ, ㄴ
  4. ㄱ, ㄷ
  5. ㄱ, ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 보기에서 "ㄱ, ㄷ"가 정답이다. 이는 A가 강자성체 또는 상자성체일 때 가능한 현상이기 때문이다. 강자성체는 자석에 의해 강하게 인력을 받아 자석 위에 떠 있을 수 있으며, 상자성체는 자석에 의해 약한 인력을 받아 자석 위에 떠 있을 수 있다. 하지만 반자성체는 자석에 의해 밀려나므로 자석 위에 떠 있을 수 없다.
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4. 그림은 빗면에 가만히 놓은 물체가 등가속도 운동을 하여 빗면 위의 점 p, q를 각각 v0, 2v0의 속력으로 지난 후 수평면에 도달 하였을 때 속력이 3v0이 된 모습을 나타낸 것이다. 수평면으로부터 p의 높이는 h이다.

수평면으로부터 q의 높이는? (단, 모든 마찰과 공기 저항, 물체의 크기는 무시한다.) [3점]

(정답률: 알수없음)
  • 등가속도 운동에서 가속도 a는 일정하므로, v2 = v02 + 2ah 식을 이용하여 p와 q의 높이를 구할 수 있다.

    p의 경우, v02 = 0 이므로 v2 = 2ah 이다. 수평면으로부터 p의 높이는 h 이므로, 3v02 = 6ah 이다. 따라서 h = 3v02/6a = v02/2a 이다.

    q의 경우, v02 = 2ah 이므로 v2 = 8ah 이다. 수평면으로부터 q의 높이를 구하면, 3v02 = 24ah 이므로 h = 3v02/24a = v02/8a 이다.

    따라서, 수평면으로부터 q의 높이는 v02/8a 이다. 정답은 "" 이다.

    보기 중에서 "" 가 정답인 이유는, 등가속도 운동에서 가속도 a와 초기 속력 v0가 주어졌을 때, 높이 h와 최종 속력 v를 구하는 공식인 v2 = v02 + 2ah을 이용하여 계산하면 된다는 것을 알고 있어야 하기 때문이다.
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5. 그림 (가), (나)는 코일을 감은 투명한 관을 좌우로 흔들었을 때, 관 내부에서 각각 자석의 N극과 S극이 코일로부터 같은 거리에서 같은 속력으로 코일에 가까이 가는 순간의 모습을 나타낸 것이다. (가)에서 LED(발광 다이오드)에 불이 켜졌다.

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
(정답률: 알수없음)
  • 정답: "ㄱ, ㄴ, ㄷ"

    - (가)에서는 코일을 흔들어 자석의 N극과 S극이 코일에 가까이 가는 순간에 LED가 켜진다. 이는 코일 내부에서 자기장이 변화하면서 전기가 발생하기 때문이다.
    - (나)에서는 코일을 흔들어 자석의 N극과 S극이 코일에 가까이 가는 순간에는 전기가 발생하지 않는다. 이는 코일 내부에서 자기장이 변화하지 않기 때문이다.
    - 따라서, "ㄱ, ㄴ, ㄷ"이 모두 옳은 설명이다.
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6. 그림 (가)는 마찰이 없는 수평면에 놓인 물체 A, B가 서로 접촉한 상태에서 크기가 F인 힘이 A에 수평 방향으로 작용하는 모습을 나타낸 것이다. A, B의 질량은 각각 3kg, 1kg이다. 그림 (나)는 힘이 작용한 순간부터 A의 운동량을 시간에 따라 나타낸 것이다.

0초에서 2초까지 A, B의 운동에 대한 옳은 설명만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, 공기 저항은 무시한다.) [3점]

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

    - ㄱ. A, B는 처음에 정지해 있으므로 운동량이 0이다. 따라서 이 설명은 옳지 않다.
    - ㄷ. A, B가 서로 접촉한 상태에서 힘이 작용하면 A는 오른쪽으로 가속도를 받아 운동량이 증가하고, B는 왼쪽으로 가속도를 받아 운동량이 감소한다. 따라서 이 설명은 옳다.
    - ㄱ, ㄴ. A, B는 처음에 정지해 있으므로 운동량이 0이고, A에 작용하는 힘이 B에 작용하는 힘보다 크므로 A는 오른쪽으로 가속도를 받아 운동량이 증가하고, B는 왼쪽으로 가속도를 받아 운동량이 감소한다. 따라서 이 설명은 옳다.
    - ㄴ, ㄷ. A, B가 서로 접촉한 상태에서 힘이 작용하면 A는 오른쪽으로 가속도를 받아 운동량이 증가하고, B는 왼쪽으로 가속도를 받아 운동량이 감소한다. 그리고 A와 B의 운동량은 보존되므로 A의 운동량이 증가하면 B의 운동량은 감소한다. 따라서 이 설명은 옳다.
    - ㄱ, ㄴ, ㄷ. A, B는 처음에 정지해 있으므로 운동량이 0이고, A에 작용하는 힘이 B에 작용하는 힘보다 크므로 A는 오른쪽으로 가속도를 받아 운동량이 증가하고, B는 왼쪽으로 가속도를 받아 운동량이 감소한다. 그리고 A와 B의 운동량은 보존되므로 A의 운동량이 증가하면 B의 운동량은 감소한다. 따라서 이 설명은 옳다. 하지만 문제에서는 옳은 설명만을 고르라고 했으므로 이 보기는 틀린 것이다.
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7. 다음은 광전 효과에 대해 알아보는 실험이다.

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

  1. ㄴ
  2. ㄷ
  3. ㄱ, ㄴ
  4. ㄱ, ㄷ
  5. ㄱ, ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 보기에서 정답이 "ㄴ"인 이유는 광전 효과가 일어날 때, 광자가 물질과 상호작용하여 전자를 방출하는데, 이 때 방출된 전자는 광자의 주파수와 관련이 있으며, 광자의 강도와는 무관하다는 사실을 나타내기 때문이다. 즉, 광자의 강도가 증가하더라도 방출된 전자의 개수나 에너지는 변하지 않는다는 것이다.
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8. 그림은 위성이 행성을 한 초점으로 하는 타원 궤도를 따라 운동하는 모습을 나타낸 것이다. O는 타원의 중심이고 a ~ d는 타원 궤도상의 점이다.

위성의 운동에 대한 옳은 설명만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?

  1. ㄱ
  2. ㄷ
  3. ㄱ, ㄴ
  4. ㄴ, ㄷ
  5. ㄱ, ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 보기에서 "ㄱ"은 위성의 속도가 타원 궤도상에서 일정하지 않다는 것을 설명하고, "ㄴ"은 위성이 타원 궤도에서 가장 먼 거리와 가장 가까운 거리를 지나면서 속도가 가장 느리고 빠르다는 것을 설명한다. 따라서 "ㄱ, ㄴ"이 정답이다.
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9. 그림은 정지해 있는 민수에 대해 철수와 영희가 탄 우주선 A, B가 각각 일정한 속력 0.6c, 0.8c로 같은 방향으로 운동하는 모습을 나타낸 것이다. 민수가 측정한 A, B의 길이는 L로 같다.

이에 대한 옳은 설명만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, c는 빛의 속력이다.) [3점]

  1. ㄱ
  2. ㄴ
  3. ㄱ, ㄷ
  4. ㄴ, ㄷ
  5. ㄱ, ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 보기에서 "ㄱ"과 "ㄷ"가 옳은 설명이다.

    - "ㄱ" : 민수가 측정한 A, B의 길이는 L로 같다.
    민수의 시점에서는 A, B가 동시에 출발하여 같은 속력으로 움직이기 때문에 민수가 측정한 A, B의 길이는 같다.

    - "ㄷ" : 철수와 영희의 시점에서는 A, B의 길이가 다르다.
    철수와 영희의 시점에서는 A, B가 같은 방향으로 움직이기 때문에 A는 B보다 더 많은 거리를 이동한다. 따라서 A, B의 길이는 철수와 영희의 시점에서 다르다. 이는 상대성 이론의 길이 수축 현상으로 설명된다.
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10. 표는 표준 모형에서 기본 입자를 A ~ D로 분류한 것이다.

이에 대한 옳은 설명만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?

  1. ㄱ
  2. ㄴ
  3. ㄱ, ㄴ
  4. ㄱ, ㄷ
  5. ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 보기에서 "ㄴ"이 정답인 이유는 입자 A와 D가 서로 대칭이기 때문이다. 즉, 입자 A와 D는 모양이 같고 크기가 같으며, 중심축을 기준으로 대칭이다. 따라서, 입자 A와 D는 서로 동일한 입자로 취급할 수 있으며, 이를 반영한 답이 "ㄴ"이다.
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11. 다음은 전자기파 A, B, C에 대한 설명이다. 그림참조 c1 이에 대한 옳은 설명만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?

  1. ㄴ
  2. ㄷ
  3. ㄱ, ㄴ
  4. ㄱ, ㄷ
  5. ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 전자기파 A는 진폭이 크고 주파수가 높은 파동이며, B는 진폭이 작고 주파수가 낮은 파동이다. C는 A와 B의 합성파이므로, A와 B의 특성을 모두 가지고 있다. 따라서 c1에서 A와 B의 진폭과 주파수를 비교하면 A가 B보다 진폭이 크고 주파수가 높으므로, A는 c1에서 B보다 더 높은 파동이다. 따라서 옳은 설명은 "ㄴ"이다.
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12. 그림 (가)는 평면상에 고정되어 있는 점전하 A, B가 만드는 전기장을, (나)는 (가)에서 B대신 점전하 C를 고정시켰을 때 A, C가 만드는 전기장을 방향 표시 없이 전기력선으로 나타낸 것이다. P, Q는 전기력선 상의 지점이다.

이에 대한 옳은 설명만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?

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

    ㄱ. 전기력선은 전기장의 방향을 나타내며, 전기장은 점전하에서 나오는 방향으로 향한다. 따라서 (가)에서 A에서 B로 향하는 전기력선은 A에서 B로 향하는 전기장을 나타내며, (나)에서 A에서 C로 향하는 전기력선은 A에서 C로 향하는 전기장을 나타낸다.

    ㄴ. 전기장은 점전하에서 나오는 방향으로 향하므로, (가)에서 A와 B는 같은 부호를 가지고 있으므로 서로 반대 방향으로 향하는 전기장을 만든다. 따라서 (나)에서 A와 C도 같은 부호를 가지고 있으므로 서로 반대 방향으로 향하는 전기장을 만든다.

    ㄷ. 전기력선은 전기장의 방향을 나타내므로, 전기력선이 서로 교차하는 지점에서는 전기장의 방향이 서로 반대이다. 따라서 (가)에서 A와 B 사이에서 전기력선이 교차하는 지점인 P와 Q에서는 전기장의 방향이 서로 반대이다. 이에 따라 (나)에서 A와 C 사이에서 전기력선이 교차하는 지점인 P와 Q에서도 전기장의 방향이 서로 반대이다.
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13. 그림은 원자로 내에서 연속적으로 일어나는 우라늄 의 핵분열 반응을 나타낸 것이다. (가)는 첫 번째 분열에서 2개, 두번째 분열에서 3개가 방출되었다.

이에 대한 옳은 설명만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?

  1. ㄴ
  2. ㄷ
  3. ㄱ, ㄴ
  4. ㄱ, ㄷ
  5. ㄱ, ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • - "ㄴ"은 그림에서 보듯이 두 번째 분열에서 3개의 입자가 방출되었기 때문에 맞는 설명이다.
    - "ㄷ"는 그림에서 보듯이 첫 번째 분열에서 2개의 입자가 방출되었기 때문에 맞는 설명이다.
    - "ㄱ, ㄴ"은 그림에서 보듯이 첫 번째 분열에서 2개, 두 번째 분열에서 3개의 입자가 방출되었기 때문에 맞는 설명이다.
    - "ㄱ, ㄷ"는 그림에서 보듯이 첫 번째 분열에서 2개의 입자가 방출되었지만, 두 번째 분열에서는 4개의 입자가 방출되었기 때문에 틀린 설명이다.
    - "ㄱ, ㄴ, ㄷ"는 그림에서 보듯이 첫 번째 분열에서 2개, 두 번째 분열에서 3개의 입자가 방출되었기 때문에 맞는 설명이다.

    따라서 정답은 "ㄱ, ㄴ, ㄷ"이다.
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14. 그림은 LED(발광 다이오드) a, b, c를 전압이 일정한 전원에 연결한 회로를 나타낸 것이다. 표는 a, b, c에 연결된 스위치를 차례로 닫았을 때 LED에서 나는 빛이 합성된 색을 나타낸 것이다. X는 p형 또는 n형 반도체 중 하나이다.

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
(정답률: 알수없음)
  • 보기에서 정답이 "ㄱ"인 이유는 LED a, b, c가 모두 빨간색, 초록색, 파란색 중 하나의 색을 내보내는 RGB LED이기 때문이다. RGB LED는 빨간색, 초록색, 파란색의 세 가지 색을 혼합하여 다양한 색상을 만들어낼 수 있는데, 표에서도 a, b, c에 연결된 스위치를 차례로 닫으면서 빨간색, 초록색, 파란색의 조합으로 다양한 색상이 나타나는 것을 확인할 수 있다. 따라서 X는 RGB LED와 관련이 없으므로 "ㄱ"이 정답이다.
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15. 그림 (가)는 진폭이 같은 여러 진동수의 전기 신호를 발생시킬 수 있는 장치를 이용하여 구성한 회로이다. 그림 (나)는 스피커 P와 Q에서 발생하는 소리의 세기를 진동수에 따라 나타낸 것이다. A, B는 각각 코일과 축전기 중 하나이고, P, Q에 병렬 연결된 저항의 저항값은 서로 같다.

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

  1. ㄱ
  2. ㄷ
  3. ㄱ, ㄴ
  4. ㄱ, ㄷ
  5. ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 보기에서 정답이 "ㄱ"인 이유는, 그림 (가)에서 여러 진동수의 전기 신호를 발생시키는 장치를 이용하여 구성한 회로이기 때문에, 그림 (나)에서 스피커 P와 Q에서 발생하는 소리의 세기가 진동수에 따라 다르게 나타나는 것이다. 이는 각각의 진동수에 해당하는 코일과 축전기의 공진 주파수가 다르기 때문이다. 따라서, 그림 (가)에서 여러 진동수의 전기 신호를 발생시키는 장치를 이용하여 구성한 회로는 다양한 주파수의 소리를 만들어낼 수 있는 다중 주파수 발생기 역할을 하게 된다.
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16. 그림은 보어의 수소 원자 모형에서 전자의 전이 a, b, c를, 표는 a, b, c가 일어날 때 방출되는 빛의 파장과 광자 1개의 에너지를 나타낸 것이다. n은 양자수이다.

이에 대한 옳은 설명만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?

  1. ㄱ
  2. ㄷ
  3. ㄱ, ㄴ
  4. ㄴ, ㄷ
  5. ㄱ, ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 보어의 수소 원자 모형에서 전자가 에너지 준위 간 전이를 할 때, 일정한 에너지를 방출하며 그 에너지는 광자의 파장으로 나타난다. 이때, 파장과 에너지는 다음과 같은 관계가 있다.

    에너지 = Planck 상수 × 속도 of light ÷ 파장

    따라서, 파장이 짧을수록 에너지는 높아지며, 파장이 길수록 에너지는 낮아진다. 그림과 표를 보면, 전이 a에서 b로 갈 때 파장이 짧아지고, 전이 b에서 c로 갈 때 파장이 더 짧아지는 것을 알 수 있다. 따라서, 전이 a에서 b로 갈 때 방출되는 광자의 에너지는 전이 b에서 c로 갈 때 방출되는 광자의 에너지보다 작다. 이에 대한 설명은 "ㄱ"이다.

    또한, 전이 a에서 b로 갈 때 파장이 656nm로 가장 길고, 전이 b에서 c로 갈 때 파장이 486nm로 가장 짧다. 따라서, 전이 a에서 b로 갈 때 방출되는 광자의 에너지는 전이 b에서 c로 갈 때 방출되는 광자의 에너지보다 작다. 이에 대한 설명은 "ㄴ"이다.

    따라서, 정답은 "ㄱ, ㄴ"이다.
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17. 그림은 발전소에서 가정으로 전력을 공급하는 과정을 나타낸 것이다. 1차 변전소는 송전하는 전력이 일정하며 154kV 또는 345kV의 전압으로 송전할 수 있다. A는 1차 변전소와 2차 변전소 사이의 송전선이다.

이에 대한 옳은 설명만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?

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

    - "ㄱ"은 1차 변전소에서 2차 변전소로 전력을 송전하는 과정을 나타내며, 이때 전압이 154kV 또는 345kV로 일정하게 유지된다.
    - "ㄴ"은 2차 변전소에서 가정으로 전력을 공급하는 과정을 나타내며, 이때 전압이 220V로 변압된다.
    - "ㄷ"는 발전소에서 1차 변전소까지 전력을 공급하는 과정을 나타내며, 이때 전압이 높은 수준으로 유지되어 손실을 최소화한다.
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18. 그림 (가)는 액체 A를 담은 용기가 액체 B 위에 떠서 정지해 있는 모습을, (나)는 B를 담은 용기가 A 위에 떠서 정지해 있는 모습을 나타낸 것이다. (가)에서 A의 부피는 V0이고 (나)에서 B의 부피는 4V0이다. (가)와 (나)에서 용기가 잠긴 부피는 같다.

A, B의 밀도를 각각 pA, pB라고 할 때, pA : pB는? (단, 용기의 질량은 무시한다.) [3점]

  1. 1 : √2
  2. 1 : 2
  3. √2 : 1
  4. 2 : 1
  5. 4 : 1
(정답률: 알수없음)
  • 액체 A가 액체 B 위에 떠서 정지해 있는 경우, A의 밀도가 B의 밀도보다 작다는 것을 의미한다. 이는 A가 B보다 가벼우므로 B가 밀도가 높아서 A를 지탱할 수 있다는 것을 의미한다. 따라서, (가)에서는 pA < pB이다.

    반대로, 액체 B가 액체 A 위에 떠서 정지해 있는 경우, B의 밀도가 A의 밀도보다 작다는 것을 의미한다. 이는 B가 A보다 가벼우므로 A가 밀도가 높아서 B를 지탱할 수 있다는 것을 의미한다. 따라서, (나)에서는 pB < pA이다.

    따라서, pA : pB는 "1 : 2"가 되며, 정답은 (2)이다.
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19. 그림 (가)는 밀폐되어 있는 이상 기체, 질량이 m인 추, 밀도가 균일한 액체가 평형 상태에 있는 모습을 나타낸 것이다. 피스톤 A, B의 높이는 같으며 단면적은 각각 2S, S이다. 그림 (나)는 (가)에서 기체에 일정량의 열을 가했더니 기체의 부피가 증가하다가 A, B가 정지한 모습을 나타낸 것이다.

이에 대한 옳은 설명만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, 피스톤의 질량, 실린더와 피스톤 사이의 마찰은 무시한다. 액체는 베르누이 법칙을 만족하고 대기압은 일정하며, 중력 가속도는 g이다.) [3점]

  1. ㄱ
  2. ㄴ
  3. ㄱ, ㄴ
  4. ㄱ, ㄷ
  5. ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 보기에서 정답이 "ㄴ"인 이유는, 열을 가해 기체의 부피가 증가하면서 피스톤 A, B가 움직이면서 액체의 높이가 다르게 되고, 이에 따라 액체의 압력이 다르게 되어 베르누이 법칙에 따라 액체의 속도가 다르게 되기 때문이다. 이에 따라 피스톤 A, B의 높이가 같아지면서 액체의 속도도 같아지게 되어 정지하게 된다.
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20. 그림과 같이 막대에 매달린 모래주머니 A, B에서 모래가 같은 시간 동안 같은 양 만큼씩 천천히 새어 나오면서 막대가 평형을 유지하고 있다. A, B의 처음 질량은 각각 12kg, 7kg이다.

처음 상태부터 천장에 매달린 두 줄에 작용하는 힘의 크기가 같아지는 순간까지 A에서 새어 나온 모래의 질량은? (단, 막대와 줄의 질량은 무시한다.) [3점]

  1. 4 kg
  2. 4.5 kg
  3. 5 kg
  4. 5.5 kg
  5. 6 kg
(정답률: 알수없음)
  • 처음에는 A의 질량이 B보다 크므로 A쪽으로 더 많은 힘이 작용하게 된다. 그러나 A에서 모래가 새어 나오면서 A의 질량이 줄어들고, B의 질량이 늘어나게 된다. 이에 따라 A쪽으로 작용하는 힘이 줄어들고, B쪽으로 작용하는 힘이 늘어나게 된다. 따라서 어느 순간에는 두 줄에 작용하는 힘이 같아지게 된다.

    이때 A에서 새어 나온 모래의 양을 x라고 하면, A의 처음 질량은 12kg이므로 A쪽으로 작용하는 힘은 12g이다. B의 처음 질량은 7kg이므로 B쪽으로 작용하는 힘은 7g이다. 그러므로 두 줄에 작용하는 힘이 같아지는 순간에는 12g = 7g + (12 - x)g 이므로, x = 4.5kg이다. 따라서 정답은 "4.5 kg"이다.
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