물리학개론정답(2022-01-16 / 816.6KB / 1,168회)
2022 소방 간부후보 물리학개론 해설 wirebox (2022-03-18 / 103.9KB / 665회)
자연계열 - 선택 6 / 26 【 물리학개론 】 1. [그림]과 같이 축전기 A, B를 전압이 10 V인 전원 장치에 연결하여 축전기를 완전히 충전하였다. A, B의 전기 용량은 각각 10 F , 40 F이다. A의 양단에 걸린 전압과 A, B의 합성 전기 용량은? 전압 합성 전기 용량 ① 2 V 8 F ② 2 V 12 F ③ 8 V 8 F ④ 8 V 12 F ⑤ 8 V 16 F 2. [그림]은 축상의 인 지점에 고정된 점전하를 나타낸 것이다. 인 지점에서 전기장의 세기는 이다. 인 지점에서 전기장의 세기는? ① ② ③ ④ ⑤ 3. [그림]은 지면으로부터 높이가 100 m인 지점에서 물체 A를 가만히 놓은 순간, 지면에서 물체 B를 A를 향해 연직 위로 50 m/s의 속력으로 발사시키는 것을 나타낸 것이다. A와 B가 충돌하는 지점의 지면으로 부터의 높이는? (단, 중력 가속도는 10 ms 이고, 물체의 크기와 공기 저항은 무시한다.) ① 40 m ② 50 m ③ 60 m ④ 70 m ⑤ 80 m 4. [그림]은 물체 또는 신체에서 방출되는 전자기파 A를 이용해서 온도를 측정하는 장치이다. 열화상 카메라 귀 체온계 A는? ① 자외선 ② 적외선 ③ X선 ④ 감마선 ⑤ 라디오파 자연계열 - 선택 7 / 26 5. [그림]은 보어의 수소 원자 모형에서 양자수 과 전자의 전이 과정에서 방출되는 스펙트럼 중 라이먼 계열과 발머 계열을 나타낸 것이다. 라이먼 계열에서 가장 긴 파장을 , 두 번째로 긴 파장을 , 발머 계열에서 가장 긴 파장을 라고 할 때, 이들 사이의 관계식으로 옳은 것은? ① ② ③ ④ ⑤ × 6. [그림]은 진동수가 인 사이렌 소리를 내는 구급차가 정지한 관찰자 A를 향해 속력 로 등속도 운동하는 것을 나타낸 것이다. A가 측정한 사이렌 소리의 진동수는? (단, 소리의 속력은 이다.) ① ② ③ ④ ⑤ 7. [그림]은 변압기의 구조를 나타낸 것이다. 1차 코일은 전압이 인 교류 전원에 연결되어 있고, 2차 코일에 연결된 저항에 걸리는 전압은 이다. 1차 코일의 감은 수와 흐르는 전류의 세기는 각각 , 이고, 2 차 코일의 감은 수와 흐르는 전류의 세기는 각각 , 이다. 은 보다 적다. 이에 대한 설명으로 옳은 것만을 에서 있는 대로 고른 것은? (단, 변압기의 에너지 손실은 무시 한다.) ㄱ. 는 보다 작다. ㄴ. 는 보다 작다. ㄷ. 1차 코일을 통과하는 자기 선속은 2차 코일을 통과하는 자기 선속보다 크다. ① ㄱ ② ㄴ ③ ㄷ ④ ㄱ, ㄴ ⑤ ㄴ, ㄷ 자연계열 - 선택 8 / 26 8. [그림] (가)는 단면적이 이고, 평행판 사이의 간격이 인 축전기를 나타낸 것이고, (나)는 (가)의 평행판 사이에 유전 상수가 4, 단면적이 , 두께가 인 유전체를 채운 것을 나타낸 것이다. (가), (나)에서 축전기의 전기 용량을 각각 , 라고 할 때, 는? (단, 유전체가 채워지지 않은 공간은 진공이다.) ① ② ③ 2 ④ ⑤ 4 9. [그림]은 어느 가정용 전기 제품의 라벨을 나타낸 것이다. ∙ 제품명 : 전자레인지 ∙ 정격 전압 : 220 V, 60 Hz ∙ 소비 전력 : 1,100 W ∙ 정격 전류 : (가) 이에 대한 설명으로 옳은 것만을 에서 있는 대로 고른 것은? ㄱ. 이 제품은 교류 220 V 전원을 이용한다. ㄴ. (가)는 5 A이다. ㄷ. 이 제품을 정격 전압에서 6분 동안 사용했을 때, 소모되는 전기 에너지는 110 Wh이다. ① ㄱ ② ㄷ ③ ㄱ, ㄴ ④ ㄴ, ㄷ ⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ 10. [그림] (가)는 질량이 인 물체 A가 일정한 속력 로 운동하다가 벽에 부딪힌 후 정지한 모습을 나타낸 것이다. [그림] (나)는 질량이 2인 물체 B가 일정한 속력 로 운동하다가 벽에 부딪힌 후 충돌 전과 반대 방향으로 일정한 속력 로 운동하는 모습을 나타낸 것이다. A, B가 벽과 충돌하는 과정에서 받은 충격량의 크기를 각각 A, B라고 할 때, A B 는? ① 1 ② 2 ③ 3 ④ 4 ⑤ 5 11. [그림]은 축바퀴의 작은 바퀴와 큰 바퀴에 물체 A, B가 실로 연결되어 정지해 있는 모습을 나타낸 것이다. 작은 바퀴, 큰 바퀴의 반지름은 각각 0.1 m, 0.2 m이다. A의 질량은 2 kg이다. B의 질량은? (단, 모든 마찰과 실의 질량은 무시한다.) ① 1 kg ② 2 kg ③ 3 kg ④ 4 kg ⑤ 5 kg 자연계열 - 선택 9 / 26 12. [그림]은 질량이 인 탑승자가 줄에 매달려 정지해 있는 모습을 나타낸 것이다. 각 기둥 P와 Q에 연결된 줄이 탑승자를 당기는 장력의 크기는 각각 , 이다. P, Q에 연결된 줄이 수평 방향과 이루는 각은 각각 , 이며, 이다. 이에 대한 설명으로 옳은 것만을 에서 있는 대로 고른 것은? (단, 중력 가속도는 이고, 줄의 질량은 무시한다.) ㄱ. cos cos 이다. ㄴ. 이다. ㄷ. sin sin 이다. ① ㄱ ② ㄷ ③ ㄱ, ㄴ ④ ㄴ, ㄷ ⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ 13. [그림]과 같이 지상에서 몸무게가 인 사람 A가 정지해 있던 엘리베이터를 타고 점 a, b, c를 지나 정지 했다. a, b, c는 엘리베이터가 각각 등가속도 운동, 등속도 운동, 등가속도 운동하는 구간의 중간 지점이다. A가 엘리베이터를 타고 올라가는 동안 a, b, c에서 체중계의 측정값을 와 비교한 것으로 옳은 것은? a b c ① 보다 큼 와 같음 보다 큼 ② 보다 큼 와 같음 보다 작음 ③ 와 같음 와 같음 보다 작음 ④ 보다 작음 와 같음 보다 큼 ⑤ 보다 작음 보다 작음 보다 큼 14. [그림]은 단면적이 같고, 길이가 각각 , 이고, 열전도도가 각각 , 인 금속 막대 A, B를 접촉시켜 양끝을 100 ℃와 0 ℃의 열원에 연결한 것을 나타낸 것이다. 충분한 시간이 흐른 후, 막대의 A, B의 접촉점 P에서의 온도는? (단, 열의 전달은 전도에 의해서만 이루어지고, A, B의 열팽창은 무시한다.) ① 20 ℃ ② 40 ℃ ③ 50 ℃ ④ 60 ℃ ⑤ 80 ℃ 15. [그림]은 지면으로부터 높이가 인 지점에서 질량이 인 물체 A를 가만히 놓는 모습을 나타낸 것이다. 이에 대한 설명으로 옳지 않은 것은? (단, 중력 가속도는 이고, A의 크기와 공기 저항은 무시하며, 지면에서 중력 퍼텐셜 에너지는 0이다.) ① 높이가 인 지점에서 A의 중력 퍼텐셜 에너지는 이다. ② 바닥에 닿는 순간 A의 운동 에너지는 이다. ③ 바닥에 닿는 순간 공의 속력은 이다. ④ 높이가 인 지점에서 A의 역학적 에너지는 이다. ⑤ 높이가 인 지점에서 A의 속력은 바닥에 닿는 순간 속력의 배이다. 자연계열 - 선택 10 / 26 16. [그림] (가), (나)는 직선 경로를 따라 운동하는 물체의 위치와 속도를 시간에 따라 각각 나타낸 것이다. 이에 대한 설명으로 옳은 것만을 에서 있는 대로 고른 것은? ㄱ. 은 6이다. ㄴ. 은 30이다. ㄷ. 은 10이다. ① ㄱ ② ㄷ ③ ㄱ, ㄴ ④ ㄴ, ㄷ ⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ 17. [그림]과 같이 단면적이 각각 , 인 관에서 액 체 A가 흐르고 있다. 관의 아랫 부분과 연결된 관 속 에서 액체 B의 기둥의 높이 차는 이다. A, B의 밀 도는 각각 , 이다. 단면적이 인 관 속에서 A의 속력은? (단, 중력 가속도는 이고, A, B는 베르누이 법칙을 만족한다.) ① ② ③ ④ ⑤ 18. [그림] (가), (나)는 피스톤에 의해 분리된 실린더에 일정량의 단원자 분자 이상 기체 A, B가 들어있는 것을 나타낸 것이다. A의 양은 1몰이다. (가)에서 A, B의 부피는 각각 , 이고, A, B의 절대 온도와 압력은 같다. (나)는 (가)에서 A에 열을 가했더니 피스톤이 오른쪽으로 서서히 이동하여 힘의 평형을 이룬 채 정지해 있는 것을 나타낸 것이다. (나)에서 A, B의 절대 온도는 각각 A, B이고, B의 부피는 이다. A B 는? (단, 피스톤과 실린더 사이의 마찰은 무시한다.) ① ② 1 ③ ④ 2 ⑤ 19. [그림]은 열효율이 0.4인 열기관 내의 일정량의 이상 기체의 상태가 a → b → c→ d → a로 변할 때 압력과 부피를 나타낸 것이다. a → b 과정과 c → d 과정은 등온 과정이고, b → c 과정과 d → a 과정은 단열 과정 이다. 빗금 친 부분의 면적은 이다. a → b 과정에서 기체가 흡수한 열량은? ① ② ③ ④ ⑤ 자연계열 - 선택 11 / 26 20. [그림]은 저항 P, Q, R를 전압이 6 V인 전원 장치 2개에 연결한 회로를 나타낸 것이다. P, Q, R의 저항값은 각각 6 Ω, 6 Ω, 3 Ω이다. R에 흐르는 전류의 세기는? ① A ② A ③ A ④ A ⑤ A 21. [그림]과 같이 전류가 흐르고 있는 무한히 긴 직선 도선 A, B가 평면의 , 에 각각 고정 되어 있다. 에서 A, B에 흐르는 전류에 의한 자기장은 이다. 인 지점에서 A, B에 흐르는 전류에 의한 자기장의 세기는 인 지점의 몇 배인가? ① ② ③ ④ ⑤ 22. [그림]은 저항값이 Ω인 저항, 축전기, 인덕터를 전압의 최댓값이 일정한 교류 전원에 연결한 회로를 나타낸 것이다. [표]는 교류 전원의 진동수 와 저항에 흐르는 최대 전류의 세기 max, 축전기 용량 리액턴스 , 인덕터의 유도 리액턴스 을 나타낸 것이다. max Hz (가) Ω Ω Hz A Ω Ω (가)는? ① A ② A ③ A ④ A ⑤ A 23. [그림]은 공기 중에 놓인 직각 프리즘 A에 수직으로 입사한 단색광이 A와 공기의 경계면의 점 p에서 전반사하여 진행하는 경로를 나타낸 것이다. A의 밑변, 높이의 길이는 각각 , 이다. A의 굴절률의 최솟값은? (단, 공기의 굴절률은 1이다.) ① ② ③ ④ ⑤ 자연계열 - 선택 12 / 26 24. [그림]과 같이 물체와 볼록 렌즈에 의한 상이 만큼 떨어져 있다. 물체와 상의 크기는 각각 , 이다. 볼록 렌즈의 초점 거리는? ① ② ③ ④ ⑤ 25. [그림]과 같이 파장이 인 단색광이 이중 슬릿 S , S를 통과하여 스크린에 도달한다. 스크린 위의 점 P, Q에 도달한 단색광의 경로차는 각각 , 이다. P와 Q 사이에서 상쇄 간섭이 일어나는 지점의 개수는? ① ② ③ ④ ⑤