2025 소방 간부후보 물리학개론 문제 정답 - 2025.1.18.

 

물리학개론정답(2025-01-19 / 647.0KB / 461회)

 

 【물리학개론】 1. 행성의 표면에서 물체가 무한히 먼 곳에 도달할 수 있는 최소 발사 속력을 탈출 속력이라 한다. 질량이 이고 반지름이 인 행성에서의 탈출 속력이 일 때, 질량이 이고 반지름이 인 행성에서의 탈출 속력은? (단, 행성의 운동과 공기 저항은 무시한다) ①  ④     ②  ⑤     ③  2. 그림과 같이 길이가 A, B인 실에 연결된 질량이 , 인 추 A, B가 각각 단진동을 하였다. A, B의 진동 주기는 각각 A, B이고,  A B    이다.  B 는? (단, 추의 크기와 실의 질량은 무시한다) A ①       ④     ②   ⑤   ③     3. 그림은 질량이 kg으로 같은 물체 A, B가 실로 연결되어 정지해 있는 모습을 나타낸 것이다. A에 작용하는 마찰력의 크기는? (단, 중력가속도는 ms이고, 도르래와 실의 질량은 무시한다) ① N ④  N ② N ⑤ N ③  N 4. 그림은 열효율이 인 열기관이 한 번의 순환 과정 에서 고열원으로부터 의 열을 흡수하여, 외부에 의 일을 하고 저열원으로 L의 열을 방출하는 것을 나타낸다. 이에 대한 설명으로 옳은 것만을 에서 있는 대로 고른 것은? ㄱ.   이다. ㄴ. L이다. ㄷ. L인 열기관을 만들 수 있다. ①ㄱ ④ ㄴ, ㄷ 자연계열-선택 5 / 26 ②ㄷ ⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ ③ㄱ, ㄴ 5. 다음은 두 가지 핵반응이다. (가)  He  H→  He ㉠MeV (나)  U  n →  Xe ㉡ nMeV 이에 대한 설명으로 옳은 것만을 에서 있는 대로 고른 것은? ㄱ. ㉠의 질량수는 이다. ㄴ. ㉡의 양성자 수는 이다. ㄷ. (가)에서 결손된 질량은 (나)에서 결손된 질량 보다 크다. ①ㄱ ④ ㄴ, ㄷ ②ㄴ ⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ ③ㄱ, ㄷ 6. 그림과 같이 전기 용량이 각각 , 인 축전기 A, B를 전기 저항이 각각 , , 인 저항과 전압 인 직류 전원에 연결하여 완전히 충전하였다. A는? A에 충전된 전하량을 A, B에 충전된 전하량을 B라 할 때  B ①    ④    ②    ⑤  ③  7. 그림과 같이 간격이 인 이중 슬릿에 파장이 인 단색광을 비추었더니 슬릿으로부터 만큼 떨어진 스크린에 간섭무늬가 나타났다. 이웃한 밝은 무늬의 간격은 이다. 표는 , , 를 나타낸 것이다. 는? ① nm ② nm ③ nm ④ nm ⑤ nm mm m mm    8. 그림과 같이 초점 거리가 cm인 오목 렌즈에서 오른쪽으로 cm 지점에 볼록 렌즈를 놓았더니, 광축에 평행하게 입사한 광선이 오목 렌즈와 볼록 렌즈에서 굴절한 후 광축과 평행하게 진행한다. 볼록 렌즈의 초점 거리는? (단, 렌즈는 얇은 렌즈로 가정하고, 두 렌즈의 광축은 일치한다) ① cm ② cm ③ cm ④ cm ⑤ cm 자연계열-선택 6 / 26 9. 그림과 같이 직선 다리 위에서 자동차가 등가속도 운동을 하여 교각 위의 점 p, q, r을 지나고 있다. 자동차가 p, r을 통과할 때의 속력은 각각 ms,  이다. 이웃한 교각 사이의 거리는 각각 m, m 이고, 자동차가 이웃한 교각 사이의 구간을 지나는데 걸리는 시간은 같다. 는? (단, 자동차의 크기 및 교각의 두께는 무시한다) ① ms ② ms ③ ms ④ ms ⑤ ms 10. 그림과 같이 공전 주기가 인 위성이 행성을 한 초점으로 하는 타원 궤도를 따라 운동한다. 점 a, c는 각각 행성으로부터 위성까지의 거리가 가장 가까운 점과 가장 먼 점이고, 점 b는 타원 궤도상의 점이다. 표는 a에서 b까지, b에서 c까지 위성이 이동하는데 걸린 시간과 위성과 행성을 연결한 직선이 쓸고 지나가는 면적을 각각 나타낸 것이다. 구간 걸린 시간 면적 a →b㉠  b →c     ㉡ ㉠과 ㉡으로 옳은 것은? (단, 행성과 위성의 크기는 무시한다) ㉠ ㉡ ①     ③     ⑤                 ㉠ ②     ④     ㉡         11. 그림 (가)와 같이 이상 기체가 들어 있는 실린더에 막대와 연결된 피스톤이 정지해 있다. 그림 (나)는 (가)에서 스위치 S를 닫아 기체에 열을 공급하며 피스톤에 힘을 주어, 기체가 A 상태에서 각각 B, C 상태로 변화할 때 압력과 부피를 나타낸 것이다. A→B는 등적 과정, A→C는 등온 과정이고, B, C 상태에서 피스톤은 정지해 있다. (가) (나) 이에 대한 설명으로 옳은 것만을 에서 있는 대로 고른 것은? (단, 대기압은 으로 일정하고, 피스톤의 마찰과 막대의 질량은 무시한다) ㄱ. A→B 과정에서 기체가 흡수한 열량과 내부 에너지의 증가량은 같다. ㄴ. A→C 과정에서 기체 분자 개의 평균 운동 에너지는 감소한다. ㄷ. C 상태에서 손이 피스톤에 작용한 힘의 방향은 방향이다. ①ㄱ ④ ㄴ, ㄷ 자연계열-선택 7 / 26 ②ㄷ ⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ ③ㄱ, ㄴ 12. 질량이 kg이고 온도가 ℃인 금속을 단열용기에 담긴 ℃의 물 g에 넣었더니, 열평형 온도 ℃에 도달하였다. 금속의 비열은? (단, 물의 비열은  Jkg･℃이다) ① Jkg･℃ ② Jkg･℃ ③ Jkg･℃ ④ Jkg･℃ ⑤ Jkg･℃ 13. 그림 (가)는 중심축이 축인 솔레노이드와 중심이 축상에 있는 원형 도선이 각각 축에 고정되어 있고, 일 때 솔레노이드에 화살표 방향으로 전류가 흐르는 모습을 나타낸 것이다. 그림 (나)는 솔레노이드에 흐르는 전류를 시간에 따라 나타낸 것이다. (가) (나) 이에 대한 설명으로 옳은 것만을 에서 있는 대로 고른 것은? ㄱ. 일 때, 원형 도선에 흐르는 유도 전류의 방향은 a방향이다. ㄴ. 일 때, 원형 도선에는 유도 전류가 일정하게 흐른다. ㄷ. 원형 도선에 흐르는 유도 전류의 세기는 일 때가 일 때보다 크다. ①ㄱ ④ ㄴ, ㄷ ②ㄷ ⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ ③ㄱ, ㄴ 14. 그림은 안쪽 반지름이 , 바깥쪽 반지름이 인 도체공 껍질의 중심 O에 점전하 P가 놓여있는 것을 나타낸 것이다. P는 양()전하이다. O에서부터 거리 에 따라 전위를 나타낸 것으로 가장 적절한 것은? (단, O에서 무한히 먼 지점의 전위는 이다) ① ③ ⑤ 자연계열-선택 8 / 26 ② ④ 15. 그림과 같이 중심이 O이고, 반지름이 , , 인 세 원형 도선 A, B, C가 종이면에 각각 고정되어 있다. A에는 반시계 방향으로 전류 가 흐르고, B에는 시계 방향으로 전류 가 흐른다. O에서 A, B, C에 의한 자기장의 세기는 이다. C에 흐르는 전류의 방향과 세기로 옳은 것은? 전류의 방향 ① 해당 없음 ② 반시계 방향 ③ 시계 방향 ④ 반시계 방향 ⑤ 시계 방향 전류의 세기                  16. 그림의 회로에서 Ω 저항에 흐르는 전류의 세기는? ① A ② A ③ A ④ A ⑤ A 17. RLC회로를 이용하여 ×rads의 신호를 수신 하는 공진회로를 만들었다. 회로의 저항은 Ω, 인덕턴스는 H이다. 축전기의 전기 용량은? ① ×F ② ×F ③ ×F ④ ×F ⑤ ×F 18. 그림은 정지해 있는 관찰자와 동일 직선상에서 속력 로 등속 직선 운동하는 음원을 나타낸 것이다. 음원 에서 발생하는 음파의 진동수는 이고, 관찰자가 측정한 음파의 진동수는 이다. 음원의 운동 방향은 유지한 채 속력만 로 변화했을 때, 관찰자가 측정한 음파의 진동수는    이다. 음원의 운동 방향과 의 크기로 옳은 것은? (단, 음속은 이다) 운동방향  의 크기 ①㉠     ②㉠     ③㉠     ④㉡     ⑤㉡     자연계열-선택 9 / 26 19. 그림은 피스톤이 움직일 수 있는 관의 끝에 스피커를 놓은 후, 스피커에서 진동수가 인 소리를 발생시키는 모습을 나타낸 것이다. 표는 피스톤을 왼쪽으로 천천히 움직이면서 소리가 크게 들릴 때, 관의 끝에서 피스톤 까지의 거리 을 측정한 것이다. 피스톤의 위치 cm 첫 번째로 소리가 크게 들릴 때  두 번째로 소리가 크게 들릴 때  는? (단, 소리의 속력은 ms이다) ① Hz ④ Hz ② Hz ⑤ Hz ③ Hz 20. 그림 (가)는 광전 효과 실험 장치를 이용한 실험 I, Ⅱ, Ⅲ에서, 사용한 단색광의 진동수와 세기를 나타낸 것이다. 그림 (나)는 (가)의 실험에서 측정된 전압에 따른 광전류의 세기를 나타낸 것이다. 실험 단색광의 I 진동수 Ⅰ 단색광의 세기 Ⅰ Ⅱ Ⅱ Ⅱ Ⅲ Ⅲ Ⅲ (가) (나) 이에 대한 설명으로 옳은 것만을 에서 있는 대로 고른 것은? (단, 실험 I, Ⅱ, Ⅲ에서 사용한 금속판은 같다) ㄱ. 정지 전압의 크기는 실험 Ⅱ보다 실험 I에서 크다. ㄴ. 단색광의 진동수는 ⅠⅡⅢ이다. ㄷ. 단색광의 세기는 ⅡⅢ이다. ①ㄱ ④ ㄱ, ㄴ ②ㄴ ⑤ ㄴ, ㄷ ③ㄷ 21. 그림과 같이 파이프 안에 물이 p지점에서 q지점 으로 흐르고 있다. p지점의 단면적은 q지점의 배이고, p지점의 압력은 q지점의 압력보다     만큼 크다. q지점에서 물의 속력은? (단, 중력가속도는 , 물의 밀도는 이고, 물은 이상 유체로 가정한다) ①   ④   ②   ⑤     ③   22. 그림은 밀도가 균일하고 질량이 , 반지름이 인 원통이 경사면을 따라 굴러 점 p를 속력 로 지나 점 q에서 정지한 순간을 나타낸 것이다. p에서 q까지 높이차는 이고, 원통은 운동하는 동안 미끄러지지 않는다. 는? (단, 원통의 관성모멘트는   이고, 공기의 저항은 무시한다)  ①    ④   자연계열-선택 10 / 26  ②   ⑤     ③   23. 그림과 같이 점전하 A, B, C가 각각 , , 에 고정되어 있다. 전하량의 크기는 C가 A의 배이고, B는 양()전하이다. A와 C가 B에 작용하는 전기력의 방향은 방향이고, 크기는 이다. B를 로 옮겨 고정시킬 때, A와 C가 B에 작용 하는 전기력의 크기는? ①     ④     ②     ⑤     ③     24. 그림 (가)는 수평면에 정지해 있는 물체 B를 향해 물체 A가 등속 직선 운동을 하는 모습을 나타낸 것이다. A, B의 질량은 각각 , 이다. 그림 (나)는 충돌 전부터 충돌 후까지 A와 B 사이의 거리를 시간에 따라 나타낸 것이다. (가) (나) 충돌 후 B의 속력은? (단, A, B는 동일 직선상에서 운동하고, 물체의 크기와 모든 마찰은 무시한다)  ①    ④    ②    ⑤   ③    25. 그림은 입자 A, B, C의 운동량과 운동 에너지를 나타낸 것이다. 입자에 대한 설명으로 옳은 것만을 에서 있는 대로 고른 것은? ㄱ. 질량은 A가 C의 배이다. ㄴ. 속력은 B가 A의 배이다. ㄷ. 물질파의 파장은 B가 C의 배이다. ①ㄱ ④ ㄴ, ㄷ 자연계열-선택 11 / 26 ②ㄷ ⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ ③ㄱ, ㄴ