2014 서울시 7급 물리학 문제 해설 - 2014.6.28.

물리학개론_7급,연구사A정답(2017-11-12 / 343.7KB / 971회)

물리학개론_7급,연구사B정답(2017-11-12 / 344.1KB / 204회)

2014 서울시 7급 물리학 해설 wirebox (2017-11-12 / 79.3KB / 965회)

1. 평탄한 지표면과 각각 30도, 45도 각도를 이루도록 두 물체를 지표면에서 던져 올렸을 때, 이 두 물체가 다시 지표면에 떨어질 때까지 이동한 수평 거리를 각각  , 라고 하자. 이 때,    의 값은 얼마인가? (단, 두 물체의 초기 속도는 로 동일하며, 공기의 저항은 무시하고 물체는 중력의 영향만 받는다고 가정한다) ①  ②    ③  ④    ⑤  2. 마찰계수가 이고, 반지름 인 원형 도로면 위에서 자동차가 원형 도로를 이탈하지 않고 달릴 수 있는 최대 속도를 라고 하자. 반지름이 2인 도로에서 동일한 자동차가 원형 도로를 이탈하지 않고 달릴 수 있는 최대 속도가  이라고 할 때, 이 도로의 마찰계수를 바르게 표시한 것은 무엇인가? ①   ②   ③    ④   ⑤  3. 어떤 물체가 지구에서 탈출하기 위한 속도가 로 주어진다 고 하자. 만약 질량이 지구 질량의 세배이고, 반지름은 지구 반지름의 절반인 행성에서 동일한 물체가 탈출하기 위해서 필요한 탈출 속도의 크기는 얼마인가? ①   ②   ③  ④   ⑤   4. 그림과 같이 마찰이 없는 면의 왼쪽에서 오른쪽으로 질량 2kg의 물체 A가 속력 9m/s로 진행하다가 정지해 있던 질량 1kg의 물체 B에 탄성 충돌하였다. 질량 1kg의 물체는 곧바로 마찰이 있는 면으로 진행하다가 멈추어 섰다. 이 때 멈추기 까지 걸린 시간은 얼마인가? (단, 미끄럼마찰계수=0.6, 중력 가속도=10m/s2 ) ① 1초 ② 2초 ③ 3초 ④ 4초 ⑤ 5초 5. 질량이 M 이고, 반지름이 R 인 속이 꽉 찬 구 A가 중심을 지나는 축에 대해 각속도 를 갖는 회전운동을 하고 있다. 만약, 반지름이   이고 동일한 질량 M 인 속이 꽉 찬 구 B가 구 A와 같은 각운동량을 가지면서 자신의 중심축에 대해 회전운동을 하고 있다면, 이 때의 각속도를 바르게 표현한 것은 무엇인가? ①   ②  ③  ④  ⑤   6. 질량이 각각 2kg, 3kg인 두 물체가 도르래로 연결된 후 그림과 같이 중력의 영향을 받아서 가속되고 있다. 이 때 물체에 의해 줄에 작용 하는 장력 와 움직이는 물체의 가속도 는 얼마인가? (단, 중력가속도=10m/s2 , 공기 저항은 무시한다) ①  = 1,  = 12m/s2 ②  = 2,  = 24m/s2 ③  = 12,  = 1m/s2 ④  = 24,  = 2m/s2 ⑤  = 30,  = 20m/s2 7. 몰의 이상기체가 일정한 온도 T 에서 비가역 과정을 거쳤 다. 이 과정에서 부피가  에서  로 변했다면 이 기체의 엔트로피 변화는 얼마인가? ①          ②          ③      ④    ⑤ 비가역 과정이므로 엔트로피 변화를 구할 수 없다. 8. 열역학법칙에 대한 다음 보기 내용 중 옳은 것을 모두 고르면? ㉠ 서로 접촉하고 있지 않은 두 물체 A와 B가 각각 물체 C와 열평형상태에 있으면 두 물체 A와 B는 열평형상태에 있다. ㉡ 이상기체가 단열 팽창할 때 내부에너지는 증가한다. ㉢ 이상기체가 단열 팽창할 때 이상기체의 온도는 올라간다. ㉣ 열효율 100%인 초특급 열기관이 존재할 수 있다. ① ㉠ ② ㉠, ㉡ ③ ㉡, ㉢ ④ ㉠, ㉡, ㉢ ⑤ ㉠, ㉡, ㉢, ㉣ 9. 그림과 같이 깊이 5미터, 반지름 2미 터의 원통 맨아래에 지름 1cm의 아 주 조그만 구멍이 나서 그리로 물이 나온다고 하자. 이 때 구멍이 뚫린 직 후 8초 동안 나오는 물의 양은 얼마 인가? (단, 중력가속도=10m/s2 ) ① 2π×10-3 m 3 ② 8π×10-3 m 3 ③ 10π×10-3m3 ④ 20π×10-3m3 ⑤ 80π×10-3 m 3 10. 아래 그림과 같이 원통 모양으로 구성된 관 속에 압축되지 않는 액체가 들어 있다고 하자. 왼쪽에 있는 좁은 관의 피스톤을 오른쪽 방향으로 밀면 유압에 의해서 오른쪽 편의 넓은 관의 피스톤이 움직이게 된다. 이 때 왼쪽 피스톤에 주어진 힘이 5N이라면 오른쪽의 넓은 관의 피스톤을 통해서 증폭되는 힘의 크기는 얼마인가? (단, 오른쪽 관의 단면의 넓이는 왼쪽 관의 단면의 넓이의 3배이다) ① 0.6N ② 1.7N ③ 5N ④ 10N ⑤ 15N 11. 굴절률이  ,  (단, ＜ )인 두 매질에 대해 굴절률이 인 매질로부터 인 매질로 빛이 입사될 때 두 매질의 경계면에서 전반사가 일어나는 임계각이 θ=30 였다. 만약, 굴절률이  ,  (단, ＜ )인 두 매질에 대해 굴절률이 인 매질로부터 인 매질로 빛이 입사될 때 전반사가 일어나는 임계각이 =45 였다면,    의 값은 얼마인가? ①    ②    ③   ④    ⑤    12. 초점거리가 =10cm인 수렴렌즈가 =0인 위치에 있고, =-40cm의 위치에 물체가 놓여 있을 때 수렴렌즈에 의해 물체의 상이 생기는 위치를 , 이렇게 생긴 상에 대한 배율의 절댓값을 M 이라고 할 때    을 바르게 표현한 것은 무엇 인가? ① 40cm ② 30cm ③ 20cm ④ 10cm ⑤ 5cm 13. 경찰차가 진동수 의 사이렌을 울리면서 일정한 속력으로 교차로를 통과하고 있다. 경찰차가 다가올 때의 사이렌 주파수는 멀어져 갈 때 주파수의 1.5배가 됨을 교차로에 서 있던 보행자가 측정하였다. 이 경찰차의 속도를 바르게 표현한 것은 무엇인가? (단, 음속은 로 표기한다) ① 0.01 ② 0.05 ③ 0.1 ④ 0.15 ⑤ 0.2 14. 전하량  를 갖는 전하 A가             좌표에 존재하고, (1,0,0), (1,1,0), (0,1,0), (0,0,0), (1,0,1), (1,1,1), (0,1,1), (0,0,1)를 여덟 개의 꼭지점으로 하는 정육면체가 놓여 있을 때, 전하 A에 의해 생성된 전기장 이 정육면체 표면을 통과하는 알짜 전기선속의 값을  라고 하자. 전하 A를 제거하고 전하량  를 갖는 새로운 전하 B를          좌표에 위치시킬 때, 전하 B에 의해 생성된 전기장이 정육면체 표면을 통과하는 알짜 전기선속의 값을 라고 하면,    를 바르게 표현한 것은 무엇인가? ①2 ②1 ③0 ④ -1 ⑤ -2 15. 그림⒜와 같이 전기용량이 2μF인 축전기를 100V로 충전 한 후, 이 축전기를 그림⒝와 같이 충전되지 않은 축전기와 직렬로 연결하니 두 축전기 양단에 걸리는 전압이 200V가 되었다. 충전되지 않은 축전기의 전기용량은 얼마인가? ① 1μF ② 2μF ③ 3μF ④ 4μF ⑤ 5μF 16. 옆의 그림과 같이 저항이 인 검은색 도체 막대가 종이면 안쪽 방향의 균일한 자기장 ()에서 ㄷ자 형태의 도체 (이 도체의 저항은 무시한다) 위에 놓여 있다. 이 막대를 일정한 속도 로 오른쪽으로 당길 때 작용해야 하는 힘 ( )의 크기를 구하시오. (단, 모든 마찰은 무시한다) ①0 ②  ③    ④      ⑤     17. 전자기파의 전기장과 자기장이 각각    V/m,       T로 주어질 때 이 전자기파의 진행 방향을 구하여라. (단, 는 빛의 속도,    는 각각    축 방향으로의 단위벡터이다) ①  방향 ②   방향 ③  방향 ④  방향 ⑤   방향 18. 탄소의 일함수는 5eV이다. 탄소 표면에 광자에너지가 6eV 의 빛을 쪼이면 탄소 표면으로부터 전자가 방출된다. 이 때 방출되는 전자가 지니는 최대 속력은? (단, 전자의 질량 =0.5MeV/c2 , 여기서 c는 진공중의 빛의 속력=3×108 m/s) ① 5×105 m/s ② 5×107 m/s ③ 6×105 m/s ④ 6×106 m/s ⑤ 3×108 m/s 19. 보어원자 모델에 대한 다음 보기 내용 중 옳은 것을 모두 고르면? ㉠ 원자의 전자는 복사선을 방출하지 않으면서 안정된 원형 궤도에서 회전한다. ㉡ 서로 다른 두 에너지 준위의 전이와 연관된 광자의 방출은 불연속적이다. ㉢ 전자가 안정된 상태에 있기 위해서 전자의 각운동량은 양자화 되어 있다. ① ㉠ ② ㉡ ③ ㉠, ㉡ ④ ㉡, ㉢ ⑤ ㉠, ㉡, ㉢ 20. 광속의   속력으로 운동하는 전자의 드브로이 파장이 λ1로 주어질 경우, 질량은 전자의 3배이고 운동 속도는 광속의   인 입자의 드브로이 파장을 바르게 나타낸 것은 무엇인가? ①  λ ②  λ ③  λ ④   λ ⑤   λ