【물리학】 2014 PEET 물리학

2014 PEET 물리학

 

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1. 그림과 같이 스카이다이버가 곡선 경로 상의 점 P, Q, R를 따라 낙하하고 있다. 스카이다이버는 종단 속력에 도달하여 P에서 Q까지 등속 직선 운동하며 떨어진 후 낙하산을 펴고 내려온다. 스카이다이버의 운동에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?

⑴ 문제

 

 

⑵ 풀이 : ①

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2. 그림은 물체를 수평면에 대해 θ의 각으로, 초기 속력 30 m/s로 던지는 것을 나타낸 것이다. 물체는 2초 후에 수평면으로부터 높이가 10 m인 P 점에 도달하였다. 물체가 던져진 지점으로부터 P까지의 수평거리는 R이며, 물체는 동일 연직면에서 포물선 운동을 한다. 이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, 중력가속도의  크기는 10 m/s^2이고 물체의 크기는 무시한다.)

⑴ 문제

 

 

⑵ 풀이 : ③

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3. 그림 (가)는 질량 m, 길이 L인 균일한 막대가 고정된 회전축에 대해 주기 T_A로 단순 조화 운동하는 것을 나타낸 것이다. 회전축은 막대에 수직이고, 회전축에 대한 막대의 관성모멘트는 (1/3) mL^2이다. 그림 (나)는 (가)의 막대에 질량 m인 추가 회전축으로부터 거리 x만큼 떨어진 지점에 고정되어, 막대와 추가 주기 T_B로 단순 조화 운동하는 것을 나타낸 것이다. T_A = T_B일 때, x는? (단, 막대의 굵기와 추의 크기는 무시하고, 막대와 추는 연직면에서 운동한다.) 

⑴ 문제

 

 

⑵ 풀이 : ④

단진동 

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4. 그림과 같이 서로 섞이지 않는 액체 A, B 사이에서 밀도 ρ로 균일한 직육면체가 부피의 (2/3) 만큼 B에 잠겨 정지해 있다. A의 밀도는 ρ_0이고, B의 밀도는 2ρ_0이다. ρ / ρ_0는? 

⑴ 문제

 

 

⑵ 풀이 : ②

유체의 성질 

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5. 그림과 같이 전하량이 q인 양(+)전하가 있는 공간 A와 전하량이 2q인 양(+)전하가 있는 공간 B가 도체 속에 고려되어 있다. A 속에 있는 폐곡면 S_1은 전하량 q인 전하를 감싸고 있고, B를 감싸고 있는 폐곡면 S_2는 도체 내에 있으며, 폐곡면 S_3은 도체를 감싸고 있다. Φ_1, Φ_2, Φ_3은 각각 S_1, S_2, S_3을 통과하는 알짜 전기선속이다. 도체에는 알짜 전하가 없다. Φ_1, Φ_2, Φ_3의 크기를 옳게 비교한 것은? (단, A, B, 도체 외부의 유전율은 ϵ_0이고, A, B 내부의 전하는 정지해 있다.) 

⑴ 문제 

 

 

⑵ 풀이 : ③

맥스웰 제1법칙 

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6. 다음은 전자기 유도 실험 과정과 결과의 일부분을 나타낸 것이다. (가), (나), (다)에 들어갈 것으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?

⑴ 문제

 

 

⑵ 풀이 : ⑤

파동의 개념 

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7. 그림은 전압이 일정한 전원 장치, 전기용량이 C인 축전기 2개, 저항값이 각각 R, 2R, 2R인 저항 3개, 스위치로 구성한 회로를 나타낸 것이다. 표는 이 회로의 두 상태 (가), (나)를 나타낸 것이다. 이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? 

⑴ 문제

 

 

⑵ 풀이 : ①

직류회로이론 

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8. 그림 (가)와 같이 종이면에 놓여 있던 한 변의 길이가 𝑙인 정사각형 금속 고리가 +x 방향의 일정한 속도로 폭이 L인 자기장 영역 I을 통과하여 자기장 영역 II를 지나고 있다. I, II의 자기장 방향은 종이면에 수직이고 크기는 각각 B_1, B_2로 균일하고 일정하다. 그림 (나)는 금속 고리에 유도되는 전류를 금속 고리가 I에 입사하는 순간부터 시간에 따라 나타낸 그래프이다. 이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, 금속 고리는 회전하지 않고 모양을 그대로 유지한다.) 

⑴ 문제

 

 

⑵ 풀이 : ③

맥스웰 제4법칙 

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9. 그림은 전압이 일정한 전원 장치, 저항, 축전기, 코일, 스위치로 구성한 회로와 회로상의 점 P를 나타낸 것이다. 시간 t_0에서 t_1까지는 스위치를 a에 연결하여 축전기를 충분히 충전하였고, t_1 이후에는 스위치를 b에 연결하였다. P에 흐르는 전류를 시간에 따라 나타낸 그래프로 가장 적절한 것은? (단, t_0 이전에 축전기에 충전된 전하는 없다.)

⑴ 문제 

 

 

⑵ 풀이 : ④

직류회로이론 

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10. 그림은 물질 A로 이루어진 질량이 30 g인 물체가 일정한 압력에서 5 J/s로 열을 흡수하여 고체에서 액체로 서서히 변화할 때, 시간 t에 따른 물체의 온도를 나타낸 그래프이다. 이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?

⑴ 문제

 

 

⑵ 풀이 : ⑤

비열, 에너지 전달 

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11. 그림 (가)는 단열된 실린더 속에 있는 동일한 단원자 분자 이상 기체가 단열된 피스톤에 의해서 A와 B로 나누어진 것을 모식적으로 나타낸 것이다. A, B의 기체의 분자수는 같고 부피는 각각 2 V, V이다. 이 때 실린더와 피스톤 사이의 마찰은 없으며 피스톤은 정지해 있다. 그림 (나)는 (가)의 A, B에 들어 있는 기체분자의 속력 분포 X, Y를 순서 없이 나타낸 것이다. 이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?

⑴ 문제

 

 

⑵ 풀이 : ①

기체분자운동론 

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12. 그림 (가)는 1몰의 단원자 분자 이상기체의 상태가 A → B → C → A를 따라 변화할 때 압력과 부피의 관계를 나타낸 그래프이다. A → B는 단열과정, B → C는 등적과정, C → A는 등온과정이다. 그림 (나)는 (가)의 과정에서 기체의 상태를 온도와 엔트로피의 관계로 나타낸 그래프이다. 이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, R는 기체 상수이다.)

⑴ 문제

 

 

⑵ 풀이 : ③

열역학 

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13. 그림은 양 끝이 고정된 1개의 현이 주기 T로 진동하여 형성된 진폭 A인 정상파를 일정한 시간 간격 1/60 초로 1초 동안 촬영한 다중섬광사진을 모식적으로 나타낸 것이다. 다중섬광사진에는 그림과 같은 모양의 2개의 선이 나타났다. T가 될 수 있는 것만을 <보기>에서 있는 대로 고를 때, 그 개수는?

⑴ 문제

 

 

⑵ 풀이 : ④

파동의 개념 

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14. 그림 (가)는 얇은 오목렌즈의 초점 F_A 바깥쪽에 물체가 위쪽으로 서 있는 모습이고, 그림 (나)는 오목거울의 초점 F_B 바깥쪽에 물체가 위쪽으로 서 있는 모습을 나타낸 것이다. 이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?

⑴ 문제

 

 

⑵ 풀이 : ②

기하광학 

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15. 그림과 같이 파장이 λ인 단색광이 공기에서 입사각 θ로 입사하여 물질 A를 지나 물질 B로 진행하는 과정에서, 일부는 투과하고 일부는 경계면에서 반사한다. R_1은 입사광이 공기와 A의 경계면에서 반사된 빛이고, R_2는 A와 B의 경계면에서 한 번 반사되어 공기로 나온 빛이다. A의 굴절률은 n이고, A의 두께 d는 λ / 4n이다. θ = 0일 때, 이에 대한 설명으로 옳은 것만을 ⟨보기⟩에서 있는 대로 고른 것은? (단, 공기의 굴절률은 1이다.)

⑴ 문제

 

 

⑵ 풀이 : ⑤

파동광학 

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16. 그림 (가)는 두 개의 음파 발생기 사이에서 음파 측정기가 일정한 속력으로 운동하는 것을 나타낸 것이다. 음파 측정기는 두 음파 발생기를 잇는 직선상에서 운동한다. 각각의 음파 발생기는 진동수가 100 Hz이고 진폭이 일정한 음파를 내고 있으며, 음파의 속력은 340 m/s이다. 그림 (나)는 (가)에서 측정된 음파의 파형을 시간에 따라 나타낸 것이다. 음파 측정기의 속력은? (단, 매질은 균일하고 음파 발생기에 대해 정지해 있다.)

⑴ 문제

 

 

⑵ 풀이 : ②

파동의 전파 

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17. 그림 (가)는 흑체 표면에서 방출되어 크기가 일정한 구멍을 통과한 빛의 세기를 파장에 따라 측정하는 실험 장치를 나타낸 것이다. 그림 (나)는 (가)에서 흑체의 절대 온도를 T_1과 T_2로 하여 얻은 빛의 세기를 파장에 따라 나타낸 그래프이다. 흑체 온도가 T_1, T_2일 때 측정된 빛의 세기가 최대인 파장은 각각 λ_1, λ_2이며, λ_1 : λ_2 = 3 : 4이다. 이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?

⑴ 문제

 

 

⑵ 풀이 : ①

광전효과 

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18. 갑상선 주사제로 사용하는 방사성 동위원소 ¹²³I는 안정한 원소 ¹²³Te로 핵변환하며, 123I의 반감기는 13시간이다. 질량 40 × 10^-12 g의 ¹²³I가 8월 25일 낮 12시에 환자에게 투여되었다. 투여된 ¹²³I가 핵변환을 통해 질량이 5 × 10^-12 g으로 감소되었을 때의 시각으로 가장 적절한 것은? (단, ¹²³I 원자의 개수는 ¹²³Te로의 핵변환에 의해서만 변한다.)

⑴ 문제

 

 

⑵ 풀이 : ③

핵화학 

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19. 그림은 순수한 실리콘(Si)에 비소(As)를 불순물로 첨가한 반도체의 원소와 원자가전자의 배열을 모식적으로 나타낸 것이다. 이 반도체의 종류와 비소의 원자가전자의 개수로 옳은 것은?

⑴ 문제

 

 

⑵ 풀이 : ⑤

반도체 

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20. 그림은 지면으로부터 높이 h_1 + h_2인 지점에 물체 A를 가만히 놓았을 때, A가 경사면을 따라 내려와 높이 h_1인 수평면에 정지해 있던 물체 B와 정면으로 탄성 충돌한 후, A, B가 운동하는 것을 나타낸 것이다. 충돌 후 B는 지면으로 떨어지고 A는 경사면을 따라 올라간 뒤에 다시 내려와서 지면으로 떨어진다. A, B의 질량은 각각 3m, 5m이며, A가 지면에 처음 닿은 위치와 B가 지면에 처음 닿은 위치 사이의 거리는 d이다. 이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, 공기 저항, 물체의 크기 및 모든 마찰은 무시하며, A와 B는 동일한 연직면에서 운동한다.) 

⑴ 문제

 

 

⑵ 풀이 : ⑤

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입력: 2025.05.21 11:20