수능(물리II) 필기 기출문제복원 (2015-04-09)

수능(물리II)
(2015-04-09 기출문제)

목록

1. 그림은 철수가 점 P, Q를 지나는 곡선 경로를 따라 운동하는 모습을 나타낸 것이다.

P에서 Q까지 철수의 운동에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?

  1. ㄱ, ㄴ
  2. ㄱ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 정답은 "ㄱ"이다. 이유는 그림에서 P에서 Q까지의 경로가 곡선으로 나타나고 있으므로, 철수의 운동은 가속도와 속도의 방향이 계속 변하면서 이루어진다. 따라서 "등속 운동"이나 "등가속도 운동"은 옳지 않다. "가속도와 속도의 방향이 계속 변하는 운동"은 "가변가속도 운동"으로 정의되며, 이에 해당하는 보기는 "ㄱ"이다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

2. 그래프는 xy평면에서 운동하는 물체의 속도의 x성분 vx와 y성분 vy를 시간에 따라 나타낸 것이다.

이 물체의 운동에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?

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

    - "ㄱ"은 그래프에서 물체의 가속도를 나타내는 선분이 없기 때문에 틀린 설명이다.
    - "ㄴ"은 그래프에서 x축 방향으로 일정한 속도를 유지하고 있으며, y축 방향으로는 중력의 영향을 받아 등속도 운동을 하고 있다는 것을 나타낸다. 따라서 옳은 설명이다.
    - "ㄷ"는 그래프에서 y축 방향으로 등속운동을 하고 있으며, x축 방향으로는 가속도가 일정하게 작용하여 등가속도 운동을 하고 있다는 것을 나타낸다. 따라서 옳은 설명이다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

3. 그림 (가)는 마찰이 없는 경사면에서 질량이 1kg인 물체에 수평면과 나란한 방향의 힘 F를 작용하였더니 물체가 정지하고 있는 모습을 나타낸 것이다. 그림 (나)는 (가)의 F를 제거한 순간부터 물체의 속력을 시간에 따라 나타낸 것이다.

F의 크기는? (단, 중력 가속도는 10m/s2이고, 물체의 크기는 무시한다.) [3점]

(정답률: 알수없음)
  • 물체가 정지하고 있는 상태에서는 힘과 마찰력이 서로 상쇄되어서 합력이 0이 된다. 따라서 F = 마찰력이다. 그리고 그림 (나)에서 처음에는 속력이 0이므로 합력은 마찰력과 같다. 그러나 F를 제거하면 합력은 마찰력만 남게 되므로, 이후에는 마찰력이 물체를 감속시키는 역할을 하게 된다. 이때 마찰력은 물체의 운동 방향과 반대 방향으로 작용하므로, 그림 (나)에서 처음에는 양의 가속도를 가지다가 시간이 지남에 따라 가속도가 0이 되고, 마지막에는 음의 가속도를 가지게 된다. 따라서 그림 (나)에서는 처음에는 F와 마찰력이 서로 상쇄되어서 합력이 0이므로 가속도가 0이다. 이후에는 F가 제거되어서 마찰력만 남게 되므로, 가속도는 마찰력과 같아진다. 따라서 F의 크기는 마찰력의 크기와 같으며, 정답은 ""이다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

4. 그림은 수평면으로부터 높이가 4h인 지점에서 수평 방향으로 v의 속력으로 던져진 물체가 포물선 운동하는 경로를 나타낸 것이다. 물체는 점 p를 지나 수평면 상의 점 q에 도달한다. p, q에서의 속력은 각각 √2 v, √5 v이다.

포물선 운동하는 동안, 이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, 물체의 크기는 무시한다.) [3점]

  1. ㄱ, ㄴ
  2. ㄴ, ㄷ
  3. ㄱ, ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • - 보기 "ㄱ": 물체의 수평 속도는 일정하며, 수직 속도는 중력의 영향으로 일정하게 감소한다. 따라서 물체의 운동은 포물선 모양이 된다.
    - 보기 "ㄷ": 물체가 q 지점에 도달할 때의 수평 속도는 처음에 던진 속도와 같다. 따라서 물체는 q 지점에서의 수평 속도를 유지하며 직선 운동을 한다.
    - 보기 "ㄴ": 물체의 수직 속도는 중력의 영향으로 감소하며, 수평 속도는 일정하다. 따라서 물체의 운동은 포물선 모양이 된다. 또한, 물체가 p 지점에서의 수평 속도는 √2 v이므로, 물체의 수평 방향 가속도는 0이 아니다.
    따라서 "ㄱ, ㄴ"이 정답이다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

5. 그림 (가)와 같이 마찰이 없는 xy평면에서 질량 m인 물체가 속력 v로 벽면과 30°의 각으로 충돌한 후 속력 v로 튕겨 나왔다. 그림 (나)는 물체가 벽면으로부터 받은 힘의 크기를 시간에 따라 나타낸 것이다. 힘의 크기와 시간축이 이루는 면적은 S이다.

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" : 물체가 벽면과 충돌할 때, 벽면으로부터 받는 힘은 수직 방향이므로, 그림 (나)에서 처럼 시간에 따라 일정한 크기를 유지할 수 없다.
    - "ㄴ" : 그림 (나)에서 면적 S는 운동량 변화량을 나타내므로, 물체가 벽면과 충돌할 때 운동량 보존 법칙에 따라 면적이 일정하다. 따라서, 그림 (나)와 같은 면적-시간 그래프가 그려진다.
    - "ㄷ" : 물체가 벽면과 충돌할 때, 운동량 보존 법칙에 따라 물체의 운동량 크기는 보존되지만, 방향은 바뀐다. 따라서, 그림 (가)와 같이 충돌 전후의 운동량 크기와 방향을 고려하여 문제를 푸는 것이 필요하다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

6. 그림 (가)와 같이 마찰이 없는 수평면에서 물체 B와 실로 연결되어 x=0에 정지해 있던 물체 A를 전동기가 수평 방향의 일정한 힘으로 당기고 있다. A의 위치가 x=L인 순간, A와 B를 연결한 실이 끊어졌다. 그림 (나)는 A가 2L만큼 이동하는 동안, A에 작용하는 알짜힘을 A의 위치 x에 따라 나타낸 것이다.

A의 위치가 x=2L인 순간, A, B의 운동 에너지를 각각 EA, EB라 할 때, EA : EB는? (단, 실의 질량과 공기 저항은 무시한다.) [3점]

  1. 2 : 1
  2. 3 : 1
  3. 3 : 2
  4. 5 : 1
  5. 5 : 2
(정답률: 알수없음)
  • 운동 에너지의 보존 법칙에 따라, A와 B의 운동 에너지의 합은 변하지 않는다. 따라서, A가 2L만큼 이동하는 동안 B는 L만큼 이동하게 된다. 이때, A와 B의 운동 에너지 비율은 이동 거리의 제곱에 반비례하므로, A:B의 운동 에너지 비율은 4:1이 된다. 따라서, EA : EB = 3:1이 된다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

7. 그림 (가)는 물체 A, B가 수평면과 각각 θA, θB의 각을 이루며 동일한 속력 v0으로 던져지는 것을 나타낸 것이고, (나)는 A, B가 던져지는 순간부터 A, B의 연직 방향 속도 vy를 시간에 따라 나타낸 것이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, 물체의 크기와 공기 저항은 무시한다.) [3점]

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

    ① A와 B는 동일한 속력으로 던져지기 때문에 초기 속도 v0는 같다.
    ② A와 B는 수평면과 각각 θA, θB의 각을 이루며 던져지기 때문에 초기 수평방향 속도 vx는 같다.
    ③ A와 B는 동일한 속력으로 던져지기 때문에 동일한 시간에 도착한다.
    ④ A와 B는 수직 방향으로 떨어지기 때문에 중력 가속도에 의해 수직 방향 속도 vy가 점점 증가한다.
    ⑤ A와 B는 던져진 순간부터 중력 가속도에 의해 수직 방향으로 가속되기 때문에 수직 방향 속도 vy는 시간에 따라 일정하게 증가한다.

    따라서, A와 B는 동일한 초기 속도와 수평방향 속도를 가지고, 동일한 시간에 도착하며, 중력 가속도에 의해 수직 방향 속도가 증가한다는 것이 옳다. 이에 따라 보기에서 정답은 "ㄱ, ㄴ"이다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

8. 그림과 같이 회전하는 인형에 고정된 점 p, q가 동일한 주기로 각각 등속 원운동을 한다. 회전축으로부터의 거리는 p가 q보다 작다.

p, q의 운동에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?

  1. ㄱ, ㄴ
  2. ㄱ, ㄷ
  3. ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 정답: "ㄴ"

    p와 q는 동일한 주기로 등속 원운동을 하고 있으므로, 그림에서 보이는 대로 p와 q의 운동은 서로 독립적이다. 따라서 p와 q의 운동에 대한 설명으로는 "ㄴ"이 옳다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

9. 그림 (가)와 같이 마찰이 없는 xy평면에서 +x방향으로 운동하던 물체 A가 정지해 있던 물체 B와 탄성 충돌한 후 A, B가 각각 등속도 운동을 한다. 그림 (나)는 A의 속도의 x성분 vx를 시간에 따라 나타낸 것이다. A와 B는 질량이 같고, t일 때 충돌하였다.

충돌 후 A의 속력은? (단, 물체의 크기는 무시한다.) [3점]

  1. √2 v
  2. √3 v
  3. 2v
  4. 3v
  5. 2√3 v
(정답률: 알수없음)
  • 충돌 전에는 A만 움직이고 B는 정지해 있으므로, 충돌 전 운동 에너지는 A에게만 있었다. 충돌 후에는 A와 B가 등속도 운동을 하므로, 운동 에너지는 A와 B에게 고르게 분배된다. 따라서 충돌 후 A의 속력은 충돌 전 A의 속력의 절반인 2v가 된다. 따라서 정답은 "2v"이다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

10. 그림과 같이 단진자를 연직선과 이루는 각 θ만큼 당긴 후 가만히 놓았더니 단진자가 운동하고 있다. 표는 θ를 동일하게 하고, 실의 길이와 추의 질량을 변화시킨 단진자를 가만히 놓았을 때, 운동하는 단진자의 주기를 나타낸 것이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, 모든 마찰과 공기 저항은 무시한다.)

  1. ㄱ, ㄷ
  2. ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 보기에서 "ㄴ"이 옳은 이유는 실의 길이와 추의 질량이 변화해도 주기가 변하지 않기 때문이다. 단진자의 주기는 단진자의 길이와 중력 가속도에 의존하며, 실의 길이와 추의 질량이 변해도 중력 가속도는 변하지 않기 때문에 주기는 일정하게 유지된다. 따라서, "ㄴ"이 정답이다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

11. 그림과 같이 수평면에서 물체 A, B가 각각 반지름이 r, 2r인 등속 원운동을 하고 있다. 운동 에너지는 A가 B의 2배이다.

A, B에 작용하는 구심력의 크기를 각각 FA, FB라 할 때, FA : FB는? (단, 물체의 크기는 무시한다.)

  1. 1 : 1
  2. 1 : 4
  3. 1 : 8
  4. 4 : 1
  5. 8 : 1
(정답률: 알수없음)
  • 운동 에너지는 운동하는 물체의 질량과 속도에 비례하므로, A의 질량과 속도가 B의 2배이므로 A의 운동 에너지는 B의 4배이다. 따라서, A와 B의 운동 에너지의 비는 4 : 1이다.

    원운동에서 구심력은 운동하는 물체의 질량과 속도, 그리고 반지름에 의존한다. 구심력의 크기는 F = mv²/r 이므로, A와 B의 구심력 비는 (mAvA²)/(mBvB²) = (rA/rB)³이다.

    물체의 크기는 무시하므로, mA = mB이다. 따라서, FA : FB = (rA/rB)³ = (1/2)³ = 1 : 8이다.

    따라서, 정답은 "1 : 8"이다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

12. 그림과 같이 수평면에서 +x방향으로 속력이 일정하게 증가하는 버스 안에, 물체가 버스에 한쪽 끝이 고정된 용수철에 연결되어 있다. 버스가 운동하는 동안 용수철의 길이는 L 로 일정하다. 철수는 버스에 대해 영희는 수평면에 대해 각각 정지해 있고, 용수철의 원래 길이는 l0이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, 버스 바닥은 수평면과 나란하고, 버스 바닥과 물체 사이의 마찰은 무시한다.) [3점]

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

    - ㄱ. 물체의 가속도는 버스의 가속도와 같다.
    - ㄷ. 용수철의 길이 변화량은 버스의 가속도와 용수철의 길이에 비례한다.

    물체는 용수철에 연결되어 있으므로 용수철의 길이 변화에 따라 물체의 위치가 결정된다. 버스가 가속하면 용수철도 함께 가속하므로 용수철의 길이가 늘어나게 된다. 이에 따라 물체도 용수철을 따라서 이동하게 되므로 물체의 가속도는 버스의 가속도와 같다. 따라서 ㄱ은 옳은 설명이다.

    또한, 용수철의 길이 변화량은 버스의 가속도와 용수철의 길이에 비례한다. 즉, 버스의 가속도가 커질수록 용수철의 길이 변화량도 커지게 된다. 따라서 ㄷ도 옳은 설명이다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

13. 그림은 어느 지역의 하루 동안의 최저, 최고 기온에 대해 설명하는 모습을 나타낸 것이고, 표는 물의 어는점과 끓는점을 화씨온도와 절대 온도로 나타낸 것이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?

  1. ㄱ, ㄴ
  2. ㄱ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 보기 중 "ㄱ"은 그림과 표를 모두 활용하여 지역의 최저, 최고 기온이 섭씨로 변환되어 나타나고, 물의 어는점과 끓는점도 섭씨로 나타나기 때문에 옳은 것이다. "ㄴ"은 그림에서는 화씨온도로 나타나고, 표에서는 절대온도로 나타나기 때문에 일치하지 않는다. "ㄷ"는 그림에서는 최저, 최고 기온만 나타나고, 표에서는 물의 어는점과 끓는점만 나타나기 때문에 일치하지 않는다. "ㄱ, ㄴ"은 그림에서는 섭씨로 변환되어 나타나지 않기 때문에 일치하지 않는다. "ㄱ, ㄷ"는 그림에서는 물의 어는점과 끓는점이 나타나지 않기 때문에 일치하지 않는다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

14. 그래프는 분자 수가 같은 단원자 분자 이상 기체 A, B, C의 속력에 따른 상대적 분자 수 분포를 나타낸 것이다. A와 B는 질량이 같고, B와 C는 온도가 같다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?

  1. ㄱ, ㄴ
  2. ㄱ, ㄷ
  3. ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 보기에서 정답은 "ㄴ"이다. 그래프에서 A, B, C의 상대적 분자 수 분포는 모두 비슷한 모양을 보이고 있으며, 그래프의 높이는 분자 수를 나타내므로 분자 수가 같은 단원자 분자 이상 기체들의 분자 수는 비슷하다는 것을 알 수 있다. 따라서 A, B, C 모두 같은 분자 수를 가지고 있으며, 이는 보기 중 "ㄴ"이 정답인 이유이다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

15. 그림 (가)는 1몰의 단원자 분자 이상 기체가 정육면체 상자 속에 들어 있는 모습을, (나)는 (가)의 기체의 상태가 A→B→C를 따라 변할 때 부피와 절대 온도를 나타낸 것이다. A→B 과정에서 기체가 흡수한 열량은 Q 이다.

이 기체에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, R는 기체 상수이다.) [3점]

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

    - 가) 그림에서 보이는 것처럼, 기체 분자들은 상자 속에서 자유롭게 움직이며, 분자간 충돌과 상자 벽면과의 충돌로 인해 압력을 가한다.
    - 나) A→B 과정에서 기체는 압축되면서 부피가 작아지고, 이에 따라 온도도 낮아진다. 이 과정에서 기체가 흡수한 열량은 Q이므로, 열역학 제1법칙에 따라 기체 내부의 에너지 증가량은 Q와 같다. 이를 이용하여 기체 내부의 열역학적 상태를 나타내는 PV 다이어그램에서 A→B 과정의 에너지 변화량을 계산할 수 있다.
    - ㄱ) R은 기체 상수로, 기체의 성질을 나타내는 상수이다. 따라서, 기체의 상태 변화를 나타내는 PV 다이어그램에서 R은 일정한 값으로 고정되어 있다.
    - ㄴ) PV 다이어그램에서 A→B 과정은 등압 변화이므로, 기체의 압력은 일정하다. 따라서, A→B 과정에서 기체의 부피 변화량은 PV = nRT에서 P와 T가 감소하므로, V도 감소한다.
    - ㄷ) PV 다이어그램에서 B→C 과정은 등온 변화이므로, 기체의 온도는 일정하다. 따라서, B→C 과정에서 기체의 압력 변화량은 PV = nRT에서 V가 증가하므로, P도 증가한다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

16. 그래프는 물체 A, B에 각각 열을 가하는 동안 열량에 따른 A, B의 온도를 나타낸 것이다. A, B의 질량은 각각 m, 2m이다.

A, B의 비열을 각각 CA, CB라 할 때, CA : CB는? (단, 물체에 가한 열량은 모두 물체의 온도를 높이는 데 사용되었다.)

  1. 1 : 1
  2. 1 : 2
  3. 1 : 4
  4. 2 : 1
  5. 4 : 1
(정답률: 알수없음)
  • 열량은 질량, 비열, 온도 차이의 곱으로 나타낼 수 있다. 즉, Q = mcΔT이다. A, B의 온도 변화를 보면, A는 B보다 같은 열량을 받았을 때 더 많이 온도가 오르므로 A의 비열이 더 작다고 추측할 수 있다. 이를 수식으로 나타내면,

    QA = mCAΔTA = QB = 2mCBΔTB

    여기서 ΔTA = 60 - 20 = 40, ΔTB = 80 - 20 = 60 이므로,

    CA : CB = 2ΔTB : ΔTA = 2 × 60 : 40 = 3 : 2

    따라서, A의 비열이 B의 비열보다 작으므로 정답은 "1 : 2"이다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

17. 그래프는 일정량의 단원자 분자 이상 기체의 상태가 A → B → C → D → A를 따라 변할 때 압력과 부피를 나타낸 것이다. A → B, C → D 과정은 등압 과정이고, B → C, D → A 과정은 단열 과정이다.

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

  1. ㄱ, ㄷ
  2. ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 보기에서 정답이 "ㄴ, ㄷ"인 이유는 A → B, C → D 과정이 등압 과정이기 때문에 압력 변화가 없으며, B → C, D → A 과정이 단열 과정이기 때문에 열이 변하지 않아 부피와 온도가 반비례 관계에 있기 때문이다. 따라서 그래프에서 B → C, D → A 과정은 기울기가 더 가파르게 변하는 것을 볼 수 있다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

18. 다음은 열역학 제2법칙에 대한 내용이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?

  1. ㄱ, ㄴ
  2. ㄱ, ㄷ
  3. ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 열역학 제2법칙은 열이 자연스럽게 온도가 낮은 물체에서 높은 물체로 흐르는 것을 막는다는 원리이다. 이를 통해 열역학 제2법칙에 따르면 열은 항상 열역학적으로 불균형한 상태에서 균형을 찾으려고 하며, 이 과정에서는 열이 높은 곳에서 낮은 곳으로 흐르지 않는다.

    따라서, 보기에서 "ㄱ"은 열이 항상 열역학적으로 불균형한 상태에서 균형을 찾으려고 하며, 이 과정에서는 열이 높은 곳에서 낮은 곳으로 흐르지 않는다는 열역학 제2법칙의 원리를 나타내므로 옳은 설명이다.

    또한, "ㄷ"는 열역학 제2법칙에 따라 열은 항상 열역학적으로 불균형한 상태에서 균형을 찾으려고 하며, 이 과정에서는 열이 높은 곳에서 낮은 곳으로 흐르지 않는다는 원리를 나타내는 동시에, 열역학 제1법칙에 따라 열은 항상 열역학적으로 불균형한 상태에서 균형을 찾으려고 하며, 이 과정에서는 열이 일정한 방향으로 흐르는 것을 막는다는 원리도 나타내므로 옳은 설명이다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

19. 그림 (가)와 같이 수평면에 각각 고정된 두 실린더에 단면적이 같은 두 개의 피스톤이 서로 연결되어 정지해 있다. 각 실린더 안의 일정량의 이상 기체 A와 B는 절대 온도, 부피가 각각 T, V로 같다. 그림 (나)와 같이 (가)의 A에 열을 가했더니 피스톤이 오른쪽으로 움직여 B의 부피가 VB인 상태로 정지해 있다. 이때 A, B의 절대 온도는 각각 2T, T이다.

VB는? (단, 실린더와 피스톤 사이의 마찰은 무시한다.) [3점]

  1. 1/3 V
  2. 1/2 V
  3. 3/5 V
  4. 2/3 V
  5. 5/6 V
(정답률: 알수없음)
  • 기체 A의 온도가 2T로 증가했으므로, 기체 A의 압력은 PV=nRT에서 알 수 있는 바와 같이 2배가 된다. 이때, 피스톤이 오른쪽으로 움직이면서 기체 B의 부피가 VB로 감소하게 되는데, 이때 기체 B의 압력은 PV=nRT에서 알 수 있는 바와 같이 1/2가 된다. 따라서, 기체 A와 B의 압력이 같아지는 시점에서, 기체 A와 B의 온도와 부피는 각각 2T, 2VB와 T, VB가 된다. 이때, 기체 A와 B의 압력이 같으므로 PV=nRT에서 PAVA/2=PBVB가 성립한다. 따라서, VB=2/3V이다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

20. 그림 (가)는 용수철에 질량 m인 물체를 연결하고 평형 위치로부터 A만큼 압축시켰다가 놓았더니 물체가 단진동하는 것을 나타낸 것이다. 그림 (나)는 물체를 놓은 순간부터 물체의 운동량을 시간에 따라 나타낸 것이다.

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

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

    - ㄱ. 물체의 운동량은 평형 위치에서 0이다. → 그림 (나)를 보면 시간이 0일 때 운동량이 0이 아니므로 틀린 설명이다.
    - ㄴ. 물체의 운동량은 최대 압축 위치에서 0이다. → 그림 (나)를 보면 시간이 0일 때 운동량이 최대값이므로 옳은 설명이다.
    - ㄷ. 물체의 운동은 등가속도 운동이다. → 그림 (가)를 보면 물체가 단진동을 하고 있으므로 등가속도 운동이 아니므로 틀린 설명이다.
    - ㄱ, ㄷ. 물체의 운동량은 평형 위치에서 0이며, 물체의 운동은 등가속도 운동이다. → 앞서 설명한 것처럼 두 설명 모두 틀린 내용이므로 틀린 선택지이다.
    - ㄴ, ㄷ. 물체의 운동량은 최대 압축 위치에서 0이며, 물체의 운동은 단진동이다. → 그림 (가)와 (나)를 보면 물체가 최대 압축 위치에서 정지하고, 그 이후에는 단진운동을 하고 있으므로 옳은 설명이다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

< 이전회차목록 다음회차 >