【물리학】 2010 MEET/DEET 물리학

2010 MEET/DEET 물리학

 

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30. 그림은 마찰이 없고 수평면에 대한 경사각이 일정한 빗면의 한 지점 O에 있는 물체 A와 지점 P에 있는 물체 B를 나타낸 것이다. P는 O로부터 수평 방향으로 거리 2d, 빗면 방향으로 거리 d만큼 떨어진 지점이다. 서로를 향해 동시에 던져진 A, B는 빗면 상에서 포물선 운동을 하여 O로부터 수평 방향으로 d, 빗면 방향으로 h만큼 떨어진 지점 Q에서 충돌한다. 이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, 공기의 저항과 물체의 크기는 무시한다.)

⑴ 문제

 

 

⑵ 풀이 : ①

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31. 그림(가)는 질량이 같은 두 물체 A, B가 용수철 상수 k, 길이 a인 용수철에 연결되어 마찰이 없는 수평면 위에 정지해 있는 것을 나타낸 것이다. 그림 (나)는 (가)의 용수철에 연결된 A, B가 반지름 a인 등속 원운동을 하는 것을 나타낸 것이다. (나)에서 A, B의 회전 운동 에너지의 합은? (단, 물체의 크기와 용수철의 질량은 무시한다.)

⑴ 문제

 

 

⑵ 풀이 : ③

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32. 그림 (가)는 벽에 고정된 용수철에 연결된 물체 A에 물체 B를 접촉시켜 마찰이 없는 수평면 위에서 용수철을 압축시킨 모습을 나타낸 것이다. A, B의 질량은 서로 같고 용수철 상수는 k이며 평형 위치로부터 압축된 길이는 L이다. 그림 (나)는 용수철을 압축시킨 힘을 제거한 직후부터 A의 속도 v를 시간 t에 따라 나타낸 것이다. 이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, 용수철의 질량, 물체의 크기, 공기의 저항은 무시한다.)

⑴ 문제

 

 

⑵ 풀이 : ①

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33. 그림 (가)는 밀도가 균일한 직육면체 나무도막 M을 밀도가 ρ_A로 균일한 액체 A에 넣었을 때 나무도막 부피의 7/9이 A에 잠긴 것을, (나)는 M을 밀도가 ρ_B로 균일한 액체 B에 넣었을 때 나무도막 부피의 5/8가 B에 잠긴 것을 나타낸 것이다. ρ_A / ρ_B는? (단, M은 A, B를 흡수하지 않는다.)

⑴ 문제

 

 

⑵ 풀이 : ③

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유체의 성질 

 

 

34. 그림 (가)는 동일 직선 상에서 위치가 고정된 음원과 운동하는 음파 측정기를 나타낸 것이다. 그림 (나)는 (가)에서 음파 측정기로 측정된 진동수를 시간에 따라 나타낸 것이다. 음원에서 발생하는 음파의 진동수는 f_0이다. 음파 측정기의 운동에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, 매질은 균일하고 음원에 대해 정지해 있다.)

⑴ 문제 

 

 

⑵ 풀이 : ②

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35. 그림은 단일 슬릿의 S와 이중 슬릿의 D_1, D_2를 통과한 단색광에 의해 스크린에 간섭 무늬가 생긴 것을 모식적으로 나타낸 것이다. S로부터 D_1, D_2까지의 거리는 서로 같고, 스크린 중심부의 가장 밝은 무늬와 이에 인접한 밝은 무늬 사이의 간격은 Δx이다. S를 아래 방향으로 이동시켜 스크린에 생긴 간섭 무늬가 Δx / 4만큼 이동할 때에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, D_1과 D_2 사이의 간격은 이중 슬릿과 스크린 사이의 거리보다 매우 작다.)

⑴ 문제

 

 

⑵ 풀이 : ①

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파동광학 

 

 

36. 그림은 부피 V, 부피 팽창 계수 β, 온도 20 °C인 금속과 단열 용기에 담긴 온도 40 °C인 액체를 나타낸 것이다. 금속의 질량과 액체의 질량은 같고, 액체의 비열은 금속 비열의 4배이다. 금속을 액체에 넣은 후 금속과 액체가 온도 T에서 열평형 상태가 되었을 때, 금속의 부피와 금속의 엔트로피의 변화량은 각각 ΔV, ΔS이다. 이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, 비열과 부피 팽창 계수의 온도에 따른 변화와 공기의 열역학적 변화는 무시한다.)

⑴ 문제

 

 

⑵ 풀이 : ⑤

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37. 그림은 1몰의 이상기체가 상태 A → B → C → D → A를 따라 순환하는 열역학적 과정에서 압력 p와 부피 V 사이의 관계를 나타낸 그래프이다. A → B는 등압 과정, C → D는 등적 과정, B → C와 D → A는 등온 과정이다. A → B → C → D → A의 과정 동안 기체가 한 일은?

⑴ 문제

 

 

⑵ 풀이 : ②

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열역학 

 

 

38. 그림은 반지름 d인 속이 찬 원통 A와 안쪽 반지름 2d, 바깥쪽 반지름 3d인 두꺼운 원통 껍질 B의 단면을 나타낸 것이다. A와 B는 중심축이 일치하고 길이가 무한하다. A의 부피 전하 밀도는 균일하고, B는 알짜 전하가 없는 도체이다. 전기장의 세기를 중심축으로부터 거리에 따라 나타낸 그래프의 개형 으로 적절한 것은? (단, A, B를 제외한 공간은 진공이다.)

⑴ 문제 

 

 

⑵ 풀이 : ②

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맥스웰 제1법칙 

 

 

39. 다음은 전류 천칭 장치를 이용하여 질량을 측정하는 실험 과정과 결과의 일부를 나타낸 것이다. 이 실험에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?

⑴ 문제

 

 

⑵ 풀이 : ③

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맥스웰 제3법칙 

 

 

40. 그림 (가)는 교류기전력이 ℇ인 전원에 연결된 RLC 회로를 나타낸 것이다. 점 a, b, c에서의 전위는 각각 V_a, V_b, V_c이고, V_R (= V_a - V_b)는 저항 양단의 전위차이다. 그림 (나)는 ℇ과 V_R를 시간에 따라 나타낸 것이다. 이 회로에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, ϵ = V_a - V_c이다.)

⑴ 문제

 

 

⑵ 풀이 : ⑤

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교류회로이론 

 

 

41. 그림은 수소 원자에 대한 보어 모형에서 전자가 n = 2인 에너지 준위와 n = 3인 에너지 준위로부터 n = 1인 바닥 상태로 전이하며 파장이 각각 λ_1, λ_2인 광자를 방출하는 것을 나타낸 것이다. 에너지가 E_2, E_3인 전자의 각운동량은 각각 L_2, L_3이다. 이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, h는 플랑크 상수이다.)

⑴ 문제

 

 

⑵ 풀이 : ②

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양자역학 

 

 

42. 그림은 어떤 불안정한 원자핵 N_0개가 붕괴하기 시작해서 시간 t가 지났을 때 붕괴하지 않고 남아 있는 원자핵의 개수 N을 나타낸 그래프이다. 단위 시간 동안에 원자핵이 붕괴하는 개수인 붕괴율은 N에 비례하고, 비례 상수는 a이다. 이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?

⑴ 문제

 

 

⑵ 풀이 : ④

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핵화학 

 

입력: 2025.05.21 11:20