【물리학】 2021 PEET 물리학

2021 PEET 물리학

 

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1. 다음은 방사선 치료에 사용되는 동위원소 X가 중성자와 반응하여 ⁷₃Li와 알파 입자로 분열하는 핵 반응식을 나타낸 것이다. X의 원자 번호는 Z이고 질량수는 A이다. Z와 A로 옳은 것은?

⑴ 문제

 

 

⑵ 풀이 : ③

핵화학 

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2. 그림은 시간 t = 0일 때 파동의 변위를 위치 x에 따라 나타낸 것이다. 파동은 +x 방향으로 일정한 속력 2 m/s로 진행한다. x = 10 m에서 파동의 변위를 t에 따라 나타낸 것으로 가장 적절한 것은?

⑴ 문제

 

 

⑵ 풀이 : ①

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3. 그림과 같이 20 °C의 물 100 g이 들어 있는 열량계에 -10 °C의 얼음 80 g을 추가하였다. 열량계 내부가 열평형에 도달했을 때 열량계 내부에 남아 있는 얼음의 질량은 m이다. 물과 얼음의 비열은 각각 1.0 cal/g・°C, 0.5 cal/g・°C이고, 얼음의 융해열은 80 cal/g 이다. m은? (단, 열량계 내부 압력은 1기압으로 일정하고, 외부와의 열출입은 없으며 열량계의 열용량은 무시한다.)

⑴ 문제

 

 

⑵ 풀이 : ③

열량, 비열, 열량계 

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4. 그림과 같이 전하량이 각각 q, q, Q인 세 개의 점전하가 xy 평면에 고정되어 있다. y축상의 점 P에서 세 점전하에 의한 전기장은 0이다. |Q / q|은?

⑴ 문제

 

 

⑵ 풀이 : ④

맥스웰 제1법칙 

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5. 그림과 같이 음파 측정기 A, B와 음파 발생기가 동일 직선상에서 각각 등속도 운동을 한다. A, B의 속력은 각각 v, 2v이다. 음파 발생기는 진동수가 400 Hz인 음파를 발생시키고, A, B에서 측정한 음파의 진동수는 각각 400 Hz, 392 Hz이다. v는? (단, 음파의 속력은 V이고, 매질은 균일하고 정지해 있다.)

⑴ 문제 

 

 

⑵ 풀이 : ⑤

도플러 효과 

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6. 그림 (가)는 질량이 1 kg인 물체가 수평면에서 점 O를 중심으로 반지름이 3 m인 원궤도를 따라 운동하는 것을 나타낸 것이고, (나)는 물체의 속력을 시간 t에 따라 나타낸 것이다. 물체가 t = 0일 때 점 P에서 출발한 후 한 바퀴 돌아 P를 지나는 순간 물체에 작용하는 구심력의 크기는 F1이다. F1은?

⑴ 문제

 

 

⑵ 풀이 : ②

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7. 그림은 저항값이 R, 2R, 3R인 저항, 전기 용량이 C인 축전기 2개, 전압이 V인 전원 장치, 스위치로 구성된 회로를 나타낸 것이다. 스위치를 닫고 충분한 시간이 지나 두 축전기가 완전히 충전되었다. 두 축전기에 저장된 전기 에너지의 합은?

⑴ 문제

 

 

⑵ 풀이 : ⑤

커패시터 

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8. 그림 (가)는 마찰이 없는 수평면에서 시간 t = 0일 때 물체 A가 점 O에 정지해 있는 물체 B를 향해 등속도 운동을 하는 것을 나타낸 것이고, (나)는 t = 2초일 때 A와 B가 등속도 운동을 하는 것을 나타낸 것이다. A와 B는 t = t1일 때 비탄성 충돌을 하였고, 충돌 전후 A와 B는 동일 직선상에서 운동하였다. A, B의 질량은 각각 3 kg, 1 kg이다. t1은? (단, A와 B의 크기, A와 B가 접촉하는 시간은 무시한다.)

⑴ 문제

 

 

⑵ 풀이 : ④

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9. 그림은 마찰이 없는 수평면에서 크기가 F인 수평 방향의 힘을 받아 운동하는 물체 A와 도르래를 통해 줄로 연결된 물체 B, C가 운동하는 모습을 나타낸 것이다. B, C는 각각 A의 윗면과 우측면을 따라 운동하고, A와 B, A와 C 사이에 마찰은 없다. A, B, C의 모양은 직육면체이고, 질량은 각각 3m, 2m, m이다. F = F1일 때 A는 등속도 운동을 한다. F1은? (단, 중력 가속도는 g이고, 도르래와 줄의 질량, 공기 저항과 도르래의 마찰은 무시한다. A, B, C의 질량 중심은 동일 연직면에서 운동한다.)

⑴ 문제 

 

 

⑵ 풀이 : ②

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10. 다음은 보어의 수소 원자 모형에 대한 자료의 일부이다. 이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, h는 플랑크 상수이고, E∞ = 0이다.)

⑴ 문제

 

 

⑵ 풀이 : ⑥

보어 원자 모형 

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11. 다음은 빛의 편광 실험 과정과 결과의 일부분을 나타낸 것이다. 이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?

⑴ 문제

 

 

⑵ 풀이 : ②

빛의 편광 

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12. 그림(가), (나)는부피가 같은 정육면체 상자에 분자 한 개의 질량이 각각 m0, 2m0인 단원자 분자 이상 기체 1 몰이 담겨 있는 모습을 나타낸 것이다. (가), (나)에서 기체의 절대 온도는 각각 T0, 4T0이다. 이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?

⑴ 문제

 

 

⑵ 풀이 : ①

기체분자운동론 

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13. 그림 (가)는 반지름이 R인 반원과 직선으로 이루어진 도선 a와 반원의 중심 O로부터 R만큼 떨어진 곳에 놓여 있는 무한 직선 도선 b가 xy 평면에 고정되어 있는 것을 나타낸 것이다. a, b에는 세기가 각각 I_a, I_b인 전류가 흐른다. 그림 (나)는 (가)의 I_a가 일정할 때, O에서 a와 b에 의한 자기장의 세기 B를 I_b에 따라 나타낸 것이다. I_b = 0일 때 B = B_0이고, I_b = I_1일 때 B = 0이다. 이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, 공간의 투자율은 μ_0이다.)

⑴ 문제

 

 

⑵ 풀이 : ⑤

맥스웰 제3법칙 

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14. 그림 (가), (나)와 같이 저항, 코일, 축전기를 직렬로 연결하여 회로를 구성하였다. (가), (나)에서 교류 전원의 전압의 진폭은 서로 같고, 각진동수는 각각 2ω, ω이다. 이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?

⑴ 문제

 

 

⑵ 풀이 : ③

교류회로이론 

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15. 그림 (가), (나)와 같이 동일한 구슬을 높이 h인 지점에 가만히 놓았더니 구슬이 고정된 원형 트랙을 따라 운동하고 있다. (가)에서 구슬은 마찰이 없는 트랙을 따라 운동하고, (나)에서 구슬은 마찰이 있는 트랙을 따라 미끄러지지 않고 굴러가는 운동을 한다. (가), (나)에서 트랙의 모양과 크기는 같다. 이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, 구슬은 구형이고 밀도가 균일하며, 연직면에서 운동한다. 공기 저항은 무시한다.)

⑴ 문제

 

 

⑵ 풀이 : ④

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16. 그림 (가), (나)는 진동수가 같은 단색광이 진공에서 입사각 θ_0으로 프리즘에 입사하여 투과하는 모습을 나타낸 것이다. (가), (나)에서 프리즘의 굴절률은 각각 n_A, n_B이고, 프리즘에서 진공으로 굴절할 때 굴절각은 각각 θ_0, θ_1이다. θ_1 < θ_0이다. 이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?

⑴ 문제

 

 

⑵ 풀이 : ①

기하광학 

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17. 그림과 같이 금속 고리가 자기장 영역을 속력 v의 등속도로 빠져나오도록 크기가 F인 힘으로 고리를 당기고 있다. 자기장 영역 내에서 자기장의 세기는 B로 균일하고, 방향은 종이면에서 수직으로 나오는 방향이다. 고리의 모양은 한 변의 길이가 a인 정사각형이고, 전기 저항은 R이다. 고리는 종이면에서 운동하고, 자기장 영역의 경계에서 고리의 오른쪽 변까지의 거리는 x이다. 0 < x < a일 때, 이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, 고리는 회전하지 않고 모양을 그대로 유지한다.)

⑴ 문제

 

 

⑵ 풀이 : ⑤

맥스웰 제4법칙 

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18. 그림 (가)는 반지름이 R이고 단위 부피당 전하량이 ρ로 균일하게 양(+)전하가 분포된 구를 나타낸 것이고, (나)는 반지름이 R / 2이고 단위 부피당 전하량이 -ρ로 균일하게 음(-)전하가 분포된 구를 나타낸 것이다. 그림 (다)는 (가)의 구 내부에 반지름이 R/2인 구형 빈 공간이 있는 것을 나타낸 것이다. 구형 빈 공간의 중심 A는 구의 중심으로부터 R/2만큼 떨어져 있다.  이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, 모든 공간의 유전율은 ϵ_0이다.)

⑴ 문제

 

 

⑵ 풀이 : ⑦

맥스웰 제1법칙 

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19. 그림 (가)는 단열된 피스톤에 의해 분리된 단열된 실린더의 두 부분에 1몰의 단원자 분자 이상 기체 A와 B가 각각 들어 있는 모습을 나타낸 것이다. 피스톤은 힘의 평형을 이루며 정지해 있고, A와 B의 절대 온도는 T_0으로 같다. 그림 (나)는 (가)의 A에 열을 서서히 가했더니 B의 부피가 반으로 줄어든 상태에서 피스톤이 정지해 있는 모습을 나타낸 것이다. (나)에서 A와 B의 절대 온도는 각각 T_A, T_B이다. 이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, 피스톤과 실린더 사이의 마찰은 무시한다.)

⑴ 문제

 

 

⑵ 풀이 : ④

기체 

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20. 그림 (가)는 용수철이 원래 길이로부터 0.5 m만큼 늘어나도록 용수철에 연결된 물체를 잡고 있다가 가만히 놓았더니 물체가 마찰이 있는 수평면을 따라 일직선상에서 운동하는 것을 나타낸 것이다. 그림 (나)는 (가)에서 물체의 변위 x를 시간 t에 따라 나타낸 것이고, t = 0, t_1, t_2일 때 물체의 속도는 0이다. 용수철 상수는 40 N/m, 물체의 질량은 1 kg이고, 물체와 수평면 사이의 운동 마찰 계수는 μ이다. 이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, 중력 가속도는 10 m/s^2이고, 용수철의 질량과 공기 저항은 무시한다.)

⑴ 문제

 

 

⑵ 풀이 : ⑦

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입력: 2025.05.21 11:20