2021 수능 기출 문제 - 과학탐구 영역 물리학, 화학, 생명과학, 지구과학

 

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기출 문제 내용

제4 교시

2021학년도 대학수학능력시험 문제지1

과학탐구 영역(물리학 I)

1그림은 파장에 따른 전자기파의 분류를 나타낸 것이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?

① ㄱ② ㄷ③ ㄱ, ㄴ④ ㄴ, ㄷ⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ

2다음은 두 가지 핵반응이다.

4다음은 물질의 전기 전도도에 대한 실험이다.

막대㉠

cm 길이

cm저항값

kΩ전기 전도도

Ω · m

a㉡× 

b× 

c× 

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? [3점]

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? [3점]

① ㄱ② ㄴ③ ㄱ, ㄷ④ ㄴ, ㄷ⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ

① ㄱ② ㄷ③ ㄱ, ㄴ④ ㄴ, ㄷ⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ

5다음은 빛의 이중성에 대한 내용이다.

3. 그림 (가)는 전류가 흐르는 전자석에 철못이 달라붙어 있는 모습을, (나)는 (가)의 철못에 클립이 달라붙은 모습을 나타낸 것이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?

① ㄱ② ㄴ③ ㄱ, ㄷ④ ㄴ, ㄷ⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ① ㄱ② ㄷ③ ㄱ, ㄴ④ ㄴ, ㄷ⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ

2 (물리학 I)

과학탐구 영역

6표는 물체의 운동 A, B, C에 대한 자료이다.

특징ABC

물체의 속력이 일정하다.×○×

물체에 작용하는 알짜힘의 방향이 일정하다.○×○

물체에 작용하는 알짜힘의 방향이 물체의 운동 방향과 같다.○××

(○: 예, ×: 아니요)

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?

① ㄴ② ㄷ③ ㄱ, ㄴ④ ㄱ, ㄷ⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ

7그림 (가)는 공기에서 유리로 진행하는 빛의 진행 방향을, (나)는 낮에 발생한 소리의 진행 방향을, (다)는 신기루가 보일 때 빛의 진행 방향을 나타낸 것이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?

9그림과 같이 질량이 kg인 물체 A가 ms의 속력으로 등속도 운동을 하다가 물체 B와 초 동안 충돌한 후 반대 방향으로

ms의 속력으로 등속도 운동을 한다.

충돌하는 동안 A가 B로부터 받은 평균 힘의 크기는? [3점]

①  N②  N③  N④  N⑤  N

10그림 (가)는 저울 위에 놓인 물체 A, B가 정지해 있는 모습을, (나)는 (가)의 A에 크기가  인 힘을 연직 방향으로 가할 때 A, B가 정지해 있는 모습을 나타낸 것이다. 저울에 측정된 힘의 크기는 (나)에서가 (가)에서의 배이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? [3점]

① ㄱ② ㄴ③ ㄱ, ㄷ④ ㄴ, ㄷ⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ

① ㄴ② ㄷ③ ㄱ, ㄴ④ ㄱ, ㄷ⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ

8. 그림 (가)는 보어의 수소 원자 모형에서 양자수 에 따른 에너지 준위의 일부와 전자의 전이 a～d를 나타낸 것이다. 그림 (나)는 (가)의 b, c, d에서 방출되는 빛의 스펙트럼을 파장에 따라 나타낸 것이고, ㉠은 c에 의해 나타난 스펙트럼선이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?

11그림 (가)는 자기장  가 균일한 영역에 금속 고리가 고정되어 있는 것을 나타낸 것이고, (나)는  의 세기를 시간에 따라 나타낸 것이다.  의 방향은 종이면에 수직으로 들어가는 방향이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? [3점]

① ㄱ② ㄴ③ ㄱ, ㄷ④ ㄴ, ㄷ⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ① ㄱ② ㄷ③ ㄱ, ㄴ④ ㄴ, ㄷ⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ

과학탐구 영역3

12그림은 열효율이 인 열기관에서 일정량의 이상 기체가 상태 A → B → C → D → A를 따라 순환하는 동안 기체의 압력과 부피를, 표는 각 과정에서 기체가 흡수 또는 방출하는 열량을 나타낸 것이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?

15. 그림 (가), (나)는 각각 물질 X, Y, Z 중 두 물질을 이용하여 만든 광섬유의 코어에 단색광 A를 입사각 으로 입사시킨 모습을 나타낸 것이다. 은 X와 Y 사이의 임계각이고, 굴절률은 Z가 X보다 크다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?

① ㄱ② ㄷ③ ㄱ, ㄴ④ ㄴ, ㄷ⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ

13그림 (가)는 진폭이  cm, 속력이  cms로 같은 두 물결파를 나타낸 것이다. 실선과 점선은 각각 물결파의 마루와 골이고, 점 P, Q, R는 평면상의 고정된 지점이다. 그림 (나)는 R에서 중첩된 물결파의 변위를 시간에 따라 나타낸 것이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? [3점]

① ㄱ② ㄷ③ ㄱ, ㄴ④ ㄴ, ㄷ⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ

14그림 (가)는 마찰이 없는 수평면에서 물체 A가 정지해 있는 물체 B를 향해 운동하는 모습을 나타낸 것이고, (나)는 A의 위치를 시간에 따라 나타낸 것이다. A, B의 질량은 각각 A , B 이고, 충돌 후 운동 에너지는 B가 A의 배이다.

① ㄱ② ㄴ③ ㄱ, ㄷ④ ㄴ, ㄷ⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ

16그림과 같이  평면에 고정된 무한히 긴 직선 도선 A, B, C에 세기가 각각 A, B, C로 일정한 전류가 흐르고 있다. B에 흐르는 전류의 방향은  방향이고,  축상의 점 p에서 세 도선의 전류에 의한 자기장은  이다. C에 흐르는 전류의 방향을 반대로 바꾸었더니 p에서 세 도선의 전류에 의한 자기장의 방향은  평면에 수직으로 들어가는 방향이 되었다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? [3점]

A  B

는? (단, A와 B는 동일 직선상에서 운동한다.) [3점]

①   ②   ③   ④   ⑤   ① ㄱ② ㄷ③ ㄱ, ㄴ④ ㄴ, ㄷ⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ

4 (물리학 I)

과학탐구 영역

17그림과 같이 관찰자 P에 대해 관찰자 Q가 탄 우주선이  의 속력으로 직선 운동하고 있다. P의 관성계에서, Q가 P를 스쳐 지나는 순간 Q로부터 같은 거리만큼 떨어져 있는 광원 A, B에서 빛이 동시에 발생한다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단,  는 빛의 속력이다.) [3점]

19그림 (가)와 같이  축상에 점전하 A, B, C를 같은 간격으로 고정시켰더니 양()전하 A에 작용하는 전기력이 이 되었다. 그림 (나)와 같이 (가)의 C를   방향으로 옮겨 고정시켰더니 B에 작용하는 전기력이 이 되었다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? [3점]

① ㄱ② ㄴ③ ㄱ, ㄷ④ ㄴ, ㄷ⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ

① ㄴ② ㄷ③ ㄱ, ㄴ④ ㄱ, ㄷ⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ

20그림 (가)와 같이 질량이 각각 kg, kg, kg인 물체 A, B, C가 용수철 상수가  Nm인 용수철과 실에 연결되어 정지해 있다. 수평면에 연직으로 연결된 용수철은 원래 길이에서 m만큼 늘어나 있다. 그림 (나)는 (가)의 C에 연결된 실이 끊어진 후, A가 연직선상에서 운동하여 용수철이 원래 길이에서  m만큼 늘어난 순간의 모습을 나타낸 것이다.

(나)에서 A의 운동 에너지는 용수철에 저장된 탄성 퍼텐셜 에너지의 몇 배인가? (단, 중력 가속도는  ms이고, 실과 용수철의 질량, 모든 마찰과 공기 저항은 무시한다.)

18. 그림과 같이 질량이 각각  , 인 물체 A, B가 동일 직선상에서 크기와 방향이 같은 힘을 받아 각각 등가속도 운동을 하고 있다. A가 점 p를 지날 때, A와 B의 속력은  로 같고 A와 B 사이의

① ②



③ ④



⑤ 



거리는  이다. A가 p에서  만큼 이동했을 때, B의 속력은 A와 B 사이의 거리는  이다.

 이고



는? (단, 물체의 크기는 무시한다.)



①  ②  ③  ④  ⑤  