2020 소방 간부후보 물리학개론 문제 정답 - 2020.1.19.

 

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 자연계열 - 선택 A - 6 / 24 【 물리학개론 】 1. 운동마찰계수가 0.1인 얼음판 위에서 물체가 수평 방향으로 5.0 m/s의 속력으로 운동하기 시작하여 일정 거리를 진행한 후 정지하였다. 이 물체의 이동 거리는 몇 m인가? (단, 중력 가속도는 10 m/s2이며, 공기 저항은 무시한다.) ① 12.5 ② 25 ③ 37.5 ④ 50 ⑤ 62.5 2. 수평한 책상 위에서 질량 2 kg인 물체 A가 질량 4 kg인 물체 B와 실로 연결되어 반지름 10 cm로 등속 원운동 하는 것을 나타낸 그림이다. 물체 A의 구심 가속도는 몇 m/s2인가? (단, 중력 가속도는 10 m/s2이고, 실의 질량 및 모든 마찰은 무시한다.) ① 20 ② 40 ③ 60 ④ 80 ⑤ 100 3. 마찰이 없는 수평면에서 용수철 상수가 100 N/m인 용수철에 질량이 1 kg인 추를 연결하고 20 cm만큼 당긴 후 가만히 놓았다. 용수철의 길이가 평형 상태로 되었을 때 추의 속력은 몇 m/s인가? (단, 용수철의 질량은 무시한다.) ① 1 ② 2 ③ 4 ④ 8 ⑤ 16 4. 수평면과 30°의 경사를 가진 빗면에 놓인 질량이 인 물체에 빗면에 평행한 방향으로 힘  를 가하 였더니 정지해 있는 것을 나타낸 그림이다. 빗면의 경사각이 60°로 증가할 때 물체가 정지해 있기 위해 빗면에 평행한 방향으로 가해 주어야 하는 힘은? (단, 빗면과 물체 사이의 마찰은 무시한다.) ①   ②   ③  ④   ⑤   5. 높이  인 곳에서 물체를 수평 방향으로 20 m/s의 속력 으로 던진 것을 나타낸 그림이다. 물체는 포물선 운동을 하여 2초 후에 수평 방향으로 만큼 떨어진 지면에 도달하였다. 이에 대한 설명으로 옳은 것만을 에서 모두 고른 것은? (단, 중력 가속도는 10 m/s2이며, 공기 저항은 무시한다.) ㄱ. 는 40 m이다. ㄴ.  는 20 m이다. ㄷ. 던진 후 1초일 때 물체의 속력은  m/s이다. ① ㄱ ② ㄷ ③ ㄱ, ㄴ ④ ㄴ, ㄷ ⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ 자연계열 - 선택 A - 7 / 24 6. 그림은 수평면 위에 놓인 길이가 12 m이고 밀도가 균일한 막대에 수직으로 가해진 두 힘을 나타낸 것 이다. 막대에 작용하는 알짜 돌림힘의 방향과 크기는? (단, 모든 마찰은 무시한다.) ① 시계 방향, 5 N ․ m ② 시계 방향, 10 N ․ m ③ 반시계 방향, 5 N ․ m ④ 반시계 방향, 10 N ․ m ⑤ 반시계 방향, 20 N ․ m 7. 그림은 단열되지 않는 칸막이를 설치한 단열되는 상자에 질량이 같은 액체 A와 B를 각각 다른 칸에 넣은 뒤 시간에 따른 온도 변화를 나타낸 것이다. 3분 일 때부터 온도 변화는 없다. 이에 대한 설명으로 옳은 것만을 에서 모두 고른 것은? ㄱ. A는 B보다 비열이 크다. ㄴ. A에서 B로 열에너지가 이동한다. ㄷ. 3분일 때 열평형 상태에 도달한다. ① ㄱ ② ㄴ ③ ㄱ, ㄷ ④ ㄴ, ㄷ ⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ 8. (가)∼(다)는 동일한 액자를 서로 다른 세 개의 방식 으로 걸어 놓은 것을 나타낸 그림이다. 줄이 액자를 당기는 힘  ,  , 를 옳게 비교한 것은? (가) (나) (다) ①      ②      ③      ④      ⑤      9. 질량이 10 kg인 물체가 정지 상태에서 등가속도 직선 운동하여 속력이 5 m/s가 되었다. 이 과정에서 물체가 받은 충격량의 크기는 몇 N ․ s인가? ① 25 ② 50 ③ 75 ④ 100 ⑤ 125 10. 기차 A가 40 m/s, 기차 B가 20 m/s의 속력으로 서로를 향해 달려가고 있다. B가 진동수 인 소리를 발생 시킬 때, A의 기관사가 듣는 소리의 진동수는? (단, 소리의 속력은 340 m/s이다.) ①    ②    ③    ④    ⑤    자연계열 - 선택 A - 8 / 24 11. 파장 인 단색광이 단일 슬릿과 이중 슬릿의 S과 S를 통과하여 스크린에 간섭무늬를 만든 것을 나타낸 그림이다. 스크린상의 점 O는 S과 S로부터 같은 거리에 있다. 점 O로부터 두 번째 어두운 무늬가 점 P에 생겼을 때 경로차  SP  SP 의 값은?  ①    ②  ③    ④  ⑤    12. 빛이 서로 다른 세 개의 매질을 통과하는 것을 나타 낸 그림이다.     일 때, 매질 1, 2, 3에서의 빛의 속력  ,  , 를 옳게 비교한 것은? ①      ②      ③      ④      ⑤      13. 다음 중 종파(소밀파)는? ① 가시광선 ② 물결파 ③ 지진파의 S파 ④ 초음파 ⑤ X선 14. 다음은 음파가 전파될 때 일어나는 현상들이다. (가) 돌고래는 초음파를 발생시켜 장애물이나 먹이의 위치를 알아 낸다. (나) 낮에는 소리가 위쪽으로 휘어지고, 밤에는 소리가 아래쪽으로 휘어진다. (다) 담 너머에 친구가 보이지 않지만, 대화하는 목소리가 들린다. (가)∼(다)에 해당하는 소리의 성질로 옳은 것은? (가) (나) (다) ① 회절 반사 굴절 ② 굴절 반사 회절 ③ 굴절 회절 반사 ④ 반사 회절 굴절 ⑤ 반사 굴절 회절 15. 그림은 수평면에 놓인 용수철을 1 초에 2번씩 진동 하여 파동을 발생시켰을 때 오른쪽으로 진행하는 파동의 어느 순간의 모습을 나타낸 것이다. 파동의 진행 속력은 몇 m/s인가? ① 2 ② 4 ③ 6 ④ 8 ⑤ 10 16. 의 실험 중 빛의 입자성을 보여 주는 것만을 모두 고른 것은? ㄱ. 영의 이중 슬릿 실험 ㄴ. 광전 효과 실험 ㄷ. 콤프턴 산란 실험 ① ㄱ ② ㄴ ③ ㄷ ④ ㄱ, ㄴ ⑤ ㄴ, ㄷ  자연계열 - 선택 A - 9 / 24 17. 그림은 결정면 사이의 간격이 인 고체에서 산란된 광선의 경로를 나타낸 것이다. 산란된 광선이 보강 간섭을 하는 의 최솟값이 30°일 때 는 몇 nm인가? (단, 광선의 파장은 0.1 nm이다.) ① 0.1 ② 0.2 ③ 0.3 ④ 0.4 ⑤ 0.5 18. 전기용량이 각각  , 4 인 두 축전기 A, B를 직렬로 연결하고 전압이  인 직류전원에 연결한 것을 나타낸 그림이다. A와 B에 저장된 에너지의 비는? ① 4 : 1 ② 5 : 1 ③ 6 : 1 ④ 8 : 1 ⑤ 10 : 1 19. (가)∼(라)는 동일한 점전하 4개를 서로 다르게 배치 한 것을 나타낸 그림이다. 각각의 원점 Ｏ에서 전기 장의 크기를 옳게 비교한 것은? (가) (나) (다) (라) ① (가)  (나)  (다)  (라) ② (가)  (나) > (다)  (라) ③ (가) > (나)  (다) > (라) ④ (다)  (라) > (가)  (나) ⑤ (라) > (나)  (다) > (가) 20. 그림은 종이면에 수직으로 들어가는 방향의 균일한 자기장 영역으로 입사한 입자 A가 원궤도를 따라 점 P에서 점 Q로 운동하는 모습을 나타낸 것이다. 이에 대한 설명으로 옳은 것만을 에서 모두 고른 것은? ㄱ. A는 (－)전하를 띠고 있다. ㄴ. P에서의 속력과 Q에서의 속력은 같다. ㄷ. A의 질량을 크게 하면 원궤도 반지름은 작아 진다. ① ㄱ ② ㄷ ③ ㄱ, ㄴ ④ ㄴ, ㄷ ⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ 21. 그림은 전하량이 각각  ,  , 인 점전하 A, B, C가 가우스 폐곡면 A,  B ,  C 안에 놓여 있는 것을 나타 낸 것이다. A,  B를 통과하는 알짜 전기 선속이 각각 3  , 2 일 때,  C를 통과하는 알짜 전기 선속은? (단, 은 0이 아니다.) ①  ② 2  ③ 3  ④ 4  ⑤ 5  자연계열 - 선택 A - 10 / 24 22. 그림은 기전력이  이고 내부 저항의 저항값이 인 전지 양단의 와 에 저항값이  인 저항이 연결된 회로에 일정한 전류  가 흐르는 것을 나타낸 것이다.   12.0 V,   0.5 Ω,   119.5 Ω일 때, 내부 저항 에서 소모되는 전력은 몇 W인가? ① 5×10-5 ② 5×10-4 ③ 5×10-3 ④ 5×10-2 ⑤ 5×10-1 23. 야구공이 공기 중에서 시계 방향으로 회전하며 오른쪽 으로 날아가는 것을 나타낸 그림이다. 공은 한쪽 방향 으로 휘어지면서 운동하고 A, B는 공의 위와 아래의 한 점이다. 이에 대한 설명으로 옳은 것만을 에서 모두 고른 것은? ㄱ. 공기의 속력은 B보다 A에서 더 빠르다. ㄴ. 공기에 의한 압력은 B보다 A에서 더 크다. ㄷ. 공은 회전이 없을 때의 궤적보다 위쪽으로 휘어서 진행한다. ① ㄱ ② ㄴ ③ ㄱ, ㄷ ④ ㄴ, ㄷ ⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ 24. 도체구에 대전된 전하량이 2×10-9 C이고 구의 표면 에서 전위가 300 V일 때, 도체구의 반지름은 몇 cm 인가? (단, 도체구에서 무한대 떨어진 지점의 전위는 0이고, 유전율 상수는  ,     ×   N ․ m2/C2이다.) ① 3 ② 6 ③ 9 ④ 12 ⑤ 15 25. 밀도가 600 kg/m3인 직육면체 모양의 물체가 밀도 1000 kg/m3인 유체에 떠 있는 것을 나타낸 그림이다. 유체에 잠겨 있는 물체의 깊이()가 3.0 cm일 때, 물체의 높이  는 몇 cm인가? ① 4.0 ② 4.5 ③ 5.0 ④ 5.5 ⑤ 6.0