2011 국가직 7급 물리학 문제 해설

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2011 국가직 7급 물리학 해설 wirebox (2023-09-18 / 188.7KB / 1,115회)

물리학개론 우 책형 1 쪽 물리학개론 문 1. 다음은 우라늄－239가 넵투늄－239로 붕괴되는 핵변환 과정을 나타낸다. (가)에 들어갈 하전 입자는?   U →   Np ＋ ① 전자 ② 양전자 ③ 양성자 ④ 알파입자 문 2. 질량과 반지름이 같고 각각 균일한 질량 분포를 가지는 원형 고리, 속이 빈 구, 속이 찬 구를 경사면의 같은 높이에서 동시에 가만히 놓았더니 미끄러짐 없이 굴러 내려갔다. 가장 먼저 바닥에 도착 하는 물체는? (단, 경사면을 운동하는 세 물체의 경로는 서로 평행이다) ① 원형 고리 ② 속이 빈 구 ③ 속이 찬 구 ④ 모두 동시에 도착한다. 문 3. 어떤 물체를 던져 건물 A의 지붕에서 옆 건물 B의 지붕으로 보내려 한다. 그림과 같이 두 건물은 4 m 떨어져 있고, 건물 A가 건물 B보다 5 m 더 높다. 수평으로 던져진 물체가 건물 B의 지붕에 도달하기 위한 최소 속력[m/s]은? (단, 중력 가속도는 10 m/s2이고 공기저항은 무시한다) 건물 A 건물 B 5 m 4 m ① 3 ② 4 ③ 5 ④ 6 문 4. 전류가 흐르는 가로 폭이 2 cm인 구리 띠에 수직으로 자기장을 걸어주었더니 6 μV의 전위차가 가로 폭 양단에 발생하였다. 걸어준 자기장의 세기는? (단, 도선에 흐르는 전하운반자의 유동 속력 vd ＝ 1.5 × 10-4 m/s 이다) ① 0.5 T ② 1 T ③ 1.5 T ④ 2 T 문 5. 지구 탈출속력의 50 %의 속력으로 지구 표면에서 물체를 연직으로 발사한다. 물체가 지구와 가장 멀어졌을 때, 물체와 지구 중심 사이의 거리를 지구 반지름 로 나타내면? (단, 공기저항은 무시한다) ①    ②    ③    ④    문 6. 그림은 지름이 27 cm, 높이가 36 cm인 덮개가 없는 원통형 용기에 액체가 가득차 있고, 이 용기로부터 40 cm 떨어진 위치에서 용기의 바닥 끝 부분을 보는 것을 나타낸 것이다. 용기의 바닥 끝부분을 볼 수 있기 위한 용기 윗면으로부터 눈의 높이(h)의 최솟값은? (단, 공기의 굴절률은 1이고, 액체의 굴절률은 4/3이다) 36 cm h 40 cm 27 cm ① 30 cm ② 40 cm ③ 50 cm ④ 53.3 cm 문 7. 문턱(차단)진동수가 f인 금속을 사용한 광전 효과 실험에서, 진동수 2 f인 빛이 입사했을 때 튀어나오는 전자의 최대 속력이 v였다. 진동수 3 f인 빛이 입사한다면, 튀어나오는 전자의 최대 속력은? ①  v ②  v ③  v ④  v 문 8. 단원자 분자 이상기체 1몰을 압력은 일정하게 유지시키면서 열을 공급하여 온도를 40 °C에서 60 °C로 상승시키려 한다. 외부에서 공급해주어야 하는 열에너지[J]는? (단, 보편기체상수 R ＝ 8.3 J/mol․K이다) ① 166 ② 249 ③ 415 ④ 830 (가) 물리학개론 우 책형 2 쪽 문 9. 그림과 같이, 밀도와 두께가 균일하고 반지름 2R이며 원점에 중심이 있는 원반에 반지름 R인 원형 구멍을 냈다. 구멍의 중심이 x축 위의       에 있을 때, 이 구멍 난 원반의 질량중심의 x좌표 값은? x R 2R y ①    ②    ③    ④    문 10. 어떤 기체의 연속되는 열역학 과정이 그림의 P-V 도표에 그려져 있다. 이 기체에, 과정 a →b에서는 14,000 J의 열이 가해지고, 과정 b → c에서는 96,000 J의 열이 가해진다. a → b → c 과정에서 이 기체의 내부에너지 변화량[J]은? b c a d 0.1 0.3 2 × 105 1 × 105 P (N/m2) V (m3 0 ) ① 50,000 ② 70,000 ③ 90,000 ④ 110,000 문 11. 보어의 원자모형에서 궤도 반지름이 가장 작은 n ＝ 1인 상태와 두 번째로 작은 n ＝2인 상태에서 전자의 속력은 각각 v1, v2이다. v1/v2는? ① 1/4 ② 1/2 ③ 1 ④ 2 문 12. 퍼텐셜(위치)에너지가 U(x) ＝a ＋bx 2인 힘이 x축 위를 움직이는 질량 m인 물체에 작용한다. 이 물체의 단순조화운동(simple harmonic motion)의 진동수가 의존하는 값을 모두 고른 것은? (단, a와 b는 상수이다) ① a와 m ② b와 m ③ a와 b ④ a, b 그리고 m 문 13. 진동수 400 Hz인 음원을 실은 자동차가 정지해 있는 관측자를 향하여 일정한 속도로 가까워질 때 진동수 500 Hz의 음으로 들렸다. 이때 자동차의 접근속력[m/s]은? (단, 소리의 속력은 340 m/s 이다) ① 14 ② 32 ③ 50 ④ 68 문 14. 어떤 이상기체가 온도, 압력, 부피가 각각 27 °C, 1기압, 100 L인 상태에 있다. 이 기체를 온도, 부피가 각각 57 °C, 22 L인 상태로 만들었을 때, 기체의 압력과 가장 가까운 값은? ① 0.2 기압 ② 5 기압 ③ 9.6 기압 ④ 10 기압 문 15. 그림과 같이 길이 1 m인 줄에 질량 1 kg인 구를 매달아 연직 방향과 60 °를 이루는 지점에서 가만히 놓았더니 진자운동을 하였다. 구가 가장 낮은 지점 A를 통과할 때, 줄에 걸리는 장력 [N]은? (단, 중력 가속도는 10 m/s2 이고, 줄의 질량과 마찰 및 저항은 무시한다) 60 ° A ① 14.1 ② 17.3 ③ 20 ④ 30 물리학개론 우 책형 3 쪽 문 16. 마찰이 없는 수평면에서 물체 A가 6 m/s의 속력으로 다가와 정지해 있는 물체 B와 완전탄성충돌을 하였다. 충돌 후 물체 B의 속도는 3 m/s이고, 충돌 전후 A의 운동이 한 직선 상에서 이루어 졌다. A, B의 질량을 각각 mA, mB라고 할 때, mA/mB는? ① 1/5 ② 1/4 ③ 1/3 ④ 1/2 문 17. 굴절률이 1.6인 강화유리 위에 굴절률이 1.4인 투명한 물질을 100 nm의 두께로 코팅하였다. 이 강화유리의 코팅된 면 위에 수직으로 입사된 백색광 중에서 투과율이 가장 높은 가시광선의 파장[nm]은? ① 480 ② 560 ③ 640 ④ 720 문 18. 그림과 같은 회로의 점 P에서 전류의 세기는? (단, 전지의 내부 저항은 무시한다) P 6 V 4 Ω 4 Ω 4 Ω 4 Ω 2 Ω 2 Ω ① 1 A ② 2 A ③ 3 A ④ 6 A 문 19. 그림과 같은 반지름 R, 길이가   R인 원호에 양전하 Q가 고르게 분포되어 있다. 원의 중심 O에서 전기장의 세기는? (단, 쿨롱상수는 이다) O R ①      ②      ③      ④      문 20. 그림과 같이 연직으로 세워지고 1 m 떨어진 두 개의 금속 레일이 8 Ω의 저항으로 연결되어, 레일 면과 수직한 방향으로 균일하게 0.5 T의 자기장이 걸린 영역에 놓여 있다. 무게 0.1 N인 도체 막대를 두 개의 금속 레일에 접촉시키며 놓았더니 마찰이 없이 접촉을 유지하며 낙하한다. 레일이 충분히 길 때 도체 막대가 도달하게 되는 종단속력[m/s]은? (단, 공기저항 및 레일과 막대의 전기저항은 무시한다) 8 Ω 1 m ① 1.2 ② 2 ③ 3.2 ④ 4