2021 국가직 7급 물리학개론 문제 해설 (2차) - 2021.9.11.

 

물리학개론-가정답(2021-09-11 / 632.0KB / 1,641회)

 

2021 국가직 7급 물리학개론 해설 wirebox (2023-09-19 / 145.4KB / 1,463회)

 

 2021년도 국가공무원 7급 공채 제2차 필기시험 물리학개론 가 책형 1 쪽 물리학개론 문 1. 그림은 직선도로를 따라 운동하는 어떤 물체의 속도－시간 그래프를 나타낸 것이다. 0초부터 6초까지 물체의 이동거리[m]는? ① 4 ② 6 ③ 8 ④ 10 문 2. 물체가 반지름 인 원을 따라 일정한 속력 로 원운동한다. 이 물체의 운동에 대한 설명으로 옳은 것만을 모두 고르면? ㄱ. 속도의 방향은 계속 변한다. ㄴ. 가속도의 크기는  에 반비례한다. ㄷ. 가속도의 방향은 원의 중심을 향한다. ① ㄱ ② ㄴ ③ ㄱ, ㄷ ④ ㄴ, ㄷ 문 3. 볼츠만 상수()의 단위는? ① kg․m 2․s -1․K -1 ② kg․m 2․s -2․K -1 ③ kg․m2․s -3․K -1 ④ kg․m 2․s -2․K -2 문 4. 입자에 축 방향으로 작용하는 힘은    이다. 입자를   에서   까지 움직일 때 이 힘이 한 일은? (단, , 는 상수이다) ①  ②   ③    ④         문 5. 단색광이 굴절률 인 매질에서 공기로 입사할 때 입사각이 45 °보다 크면 전반사한다. 이 매질의 굴절률 은? (단, 공기의 굴절률은 1이다) ①   ②  ③  ④ 2 문 6. 직선도로를 따라 진동수 760 Hz의 사이렌을 울리는 소방차가 속력 40 m/s로 달리고 있고, 소방차 뒤를 자동차가 속력 30 m/s로 따라가고 있다. 이때, 자동차에 탄 운전자에게 들리는 사이렌의 진동수[Hz]는? (단, 공기 중 음속은 340 m/s이다) ① 620 ② 660 ③ 700 ④ 740 2021년도 국가공무원 7급 공채 제2차 필기시험 물리학개론 가 책형 2 쪽 문 7. 출발점에서 도착점까지 움직이는 자동차가 있다. 처음 절반의 거리는 평균 속력 100 km/h로, 나머지 절반의 거리는 평균 속력 25 km/h로 이동했다면, 출발점에서 도착점까지 자동차의 평균 속력[km/h]은? ① 40 ② 50 ③ 60 ④ 70 문 8. 그림은 저항값이 인 저항기, 유도용량이 인 유도기, 전기 용량이  인 축전기가 직렬로 연결된 회로를 나타낸 것이다. 교류 전원이 공명 진동수 로 구동될 때, 이 회로에 대한 설명으로 옳은 것만을 모두 고르면? ㄱ.     이다. ㄴ. 이 회로의 임피던스는 이다. ㄷ. 유도기 양단과 축전기 양단 각각에 걸린 전압의 위상차는 180 °이다. ① ㄱ ② ㄴ ③ ㄱ, ㄷ ④ ㄴ, ㄷ 문 9. 그림과 같이 양쪽이 열려 있고 중간 부분이 막혀 있는 관이 있다. 이 관에서 발생하는 3차 조화모드까지의 정상파들에 의한 맥놀이 진동수[Hz]가 아닌 것은? (단, 공기 중 음속은 340 m/s이다) ① 160 ② 320 ③ 520 ④ 1,160 문 10. 그림과 같이 얇은 볼록렌즈 A, B가 10 cm 간격을 두고 떨어져 있고, A로부터 3 cm 떨어진 지점에 1 mm 크기의 물체가 놓여 있다. A, B의 초점거리는 각각 2 cm, 3 cm이다. A, B의 조합에 의해 생기는 물체의 상의 크기[mm]는? ① 3 ② 6 ③ 12 ④ 16 2021년도 국가공무원 7급 공채 제2차 필기시험 물리학개론 가 책형 3 쪽 문 11. 일정량의 이상기체가 단열팽창하여 부피가 두 배가 되었다. 이에 대한 설명으로 옳은 것만을 모두 고르면? ㄱ. 이 기체의 압력은 감소하였다. ㄴ. 이 기체의 내부 에너지는 감소하였다. ㄷ. 이 과정 동안 기체는 일을 하지 않았다. ① ㄱ ② ㄷ ③ ㄱ, ㄴ ④ ㄴ, ㄷ 문 12. 양(＋)전하와 음(－)전하 사이의 전기력선과 등전위면에 대한 설명으로 옳지 않은 것은? ① 등전위면은 전기력선과 평행하다. ② 전기력선의 수는 전하의 크기에 비례한다. ③ 양전하에서 나온 전기력선은 음전하로 들어간다. ④ 한 등전위면에서 서로 다른 두 지점 사이의 전위차는 0이다. 문 13. 수평면에서 용수철에 연결된 물체가 단순조화진동을 하고 있다. 물체의 질량, 용수철 상수, 진동의 진폭이 다음과 같을 때, 역학에너지가 가장 큰 것은? 질량 용수철 상수 진폭 ①    ②    ③    ④     문 14. 반지름이 인 속이 꽉 찬 금속구가 전하량 로 대전되어 있다. 이에 대한 설명으로 옳은 것만을 모두 고르면? ㄱ. 금속구의 내부에서 전기장은 0이다. ㄴ. 금속구 표면에서 전기장의 크기는 에 비례한다. ㄷ. 금속구 표면에서 전기장의 방향은 표면과 수직이다. ① ㄱ ② ㄴ ③ ㄱ, ㄷ ④ ㄴ, ㄷ 문 15. 그림은 폭이 인 1차원 무한 퍼텐셜 우물 안에 갇힌 입자의 양자화된 에너지 준위      을 나타낸 것이다. 이에 대한 설명으로 옳은 것은? ① 에너지 준위는 에 비례한다. ② 에너지 준위는 이 커질수록 낮아진다. ③ 우물 밖에서 입자를 발견할 확률이 존재한다. ④  상태에서  상태로 입자가 전이할 때 에너지를 흡수한다. 문 16. 그림은 표면적이 같고 표면의 절대온도가 각각 A, B인 흑체 A, B에서 방출되는 단위 시간당 복사에너지의 세기를 파장에 따라 나타낸 것이다. A, B는 복사에너지의 세기가 최대인 파장이다. 이에 대한 설명으로 옳은 것만을 모두 고르면? ㄱ. A는 B보다 높다. ㄴ. AA는 BB보다 작다. ㄷ. 단위 시간당 방출되는 복사에너지는 A와 B가 서로 같다. ① ㄱ ② ㄷ ③ ㄱ, ㄴ ④ ㄴ, ㄷ 2021년도 국가공무원 7급 공채 제2차 필기시험 물리학개론 가 책형 4 쪽 문 17. 그림과 같이 균일한 전기장 와 균일한 자기장 가 작용하는 영역을 속도 로 입사한 입자가 등속 직선 운동하여 통과하였다. 이 입자의 전하량은 이고, , , 는 서로 수직이다.  가 아래 방향으로 작용할 때 의 크기와 방향은? (단, 중력은 무시한다) 의 크기 의 방향 ①   지면으로 들어가는 방향 ②   지면에서 나오는 방향 ③  지면으로 들어가는 방향 ④  지면에서 나오는 방향 문 18. 전기용량이 각각  인 평행판 축전기 A, B가 있다. A, B에는 유전율이 각각  인 유전체가 채워져 있다. A의 평행판 사이의 간격이 일 때, B의 평행판 사이의 간격은? (단, 평행판의 면적은 A, B가 같다) ①    ②    ③  ④  문 19. 밀도가 균일한 원판이 5 rad/s2의 일정한 각가속도로 회전하고 있다.    초에서 각속도가 3 rad/s일 때,   초에서 원판의 각속도[rad/s]는? ① 12 ② 15 ③ 20 ④ 23 문 20. 보어의 수소 원자 모형에서 질량이 인 전자가 양자수   인 상태에서 궤도 반지름 로 운동한다. 이때, 전자의 운동에너지는? (단, 는 플랑크 상수이다) ①       ②       ③       ④      문 21. 그림은 일정량의 단원자 분자 이상기체의 상태가 A → B를 따라 변할 때 기체의 압력과 부피를 그래프로 나타낸 것이다. A → B 과정에서 기체가 흡수한 열량은? ①  ②    ③  ④    2021년도 국가공무원 7급 공채 제2차 필기시험 물리학개론 가 책형 5 쪽 문 22. 다음은 300 K와 1,000 K 사이에서 작동하는 카르노 기관의 순환 과정을 압력－부피 그래프로 나타낸 것이다. 이에 대한 설명으로 옳은 것만을 모두 고르면? ㄱ. 이 기관의 효율은 0.7이다. ㄴ. 1 → 2 과정은 열을 흡수한다. ㄷ. 2 → 3 과정은 엔트로피가 증가한다. ① ㄱ, ㄴ ② ㄱ, ㄷ ③ ㄴ, ㄷ ④ ㄱ, ㄴ, ㄷ 문 23. 파장이 인 단색광을 이용한 영의 이중 슬릿 간섭 실험에서 다른 조건은 그대로 두고 간섭무늬가 넓어지는 조건으로 옳은 것만을 모두 고르면? ㄱ. 슬릿의 간격을 증가시킨다. ㄴ. 보다 긴 파장의 단색광을 사용한다. ㄷ. 슬릿과 스크린 사이의 거리를 증가시킨다. ① ㄱ ② ㄴ ③ ㄱ, ㄷ ④ ㄴ, ㄷ 문 24. 그림과 같이 평면에 고정된 축에 나란한 무한히 긴 두 직선 도선 A, B에 전류가 각각 , 가 흐른다. A, B로부터 축 위의 점 P까지의 수직거리는 각각 4, 이다. 점 P에서 , 가 만드는 자기장은 서로 같다. A, B 사이에서 , 에 의한 자기장의 합이 0인 축 위의 위치는? ①    ②    ③    ④    문 25. 그림과 같이 질량이 각각  ,  , 인 3개의 물체가 줄에 연결되어 화살표 방향으로 등가속도로 움직이고 있다.  , 와 수평면 사이의 운동 마찰계수는 로 같다. 과  사이의 줄의 장력 의 크기는? (단, 중력가속도는 이고, 줄의 질량, 도르래의 질량과 마찰은 무시한다) ①      ②      ③      ④     