2022년 수능 기출 문제 - 과탐(물리학 1)

 

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기출 문제 내용

과학탐구 영역 물리학 I 3
1 32
1. 그림 A, B, C는 빛의 성질을 활용한 예를 나타낸 것이다.
A, B, C 중 빛의 간섭 현상을 활용한 예만을 있는 대로 고른 것은?
① A ② C ③ A, B ④ B, C ⑤ A, B, C
2. 다음은 두 가지 핵반응이다.
(가) 
U  

n → 
Ba  ㉠  

n  약 MeV
(나) 
U  ㉡ → 
Xe  
Sr  

n  약 MeV
이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?
<보 기>
ㄱ. ㉠은 
Sr보다 질량수가 크다.
ㄴ. ㉡은 중성자이다.
ㄷ. (가)에서 질량 결손에 의해 에너지가 방출된다.
① ㄱ ② ㄴ ③ ㄱ, ㄷ ④ ㄴ, ㄷ ⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ
3. 다음은 물결파에 대한 실험이다.
[실험 과정]
(가) 그림과 같이 물결파 실험 
장치의 한쪽에 유리판을 넣어 
물의 깊이를 다르게 한다.
(나) 일정한 진동수의 물결파를 
발생시켜 스크린에 투영된 물결파의 무늬를 관찰한다.
[실험 결과]
[결론]
물결파의 속력은 물이 ㉠
이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 
것은? [3점]
<보 기>
ㄱ. 파장은 Ⅰ에서가 Ⅱ에서보다 짧다.
ㄴ. 진동수는 Ⅰ에서가 Ⅱ에서보다 크다.
ㄷ. ‘깊은 곳에서가 얕은 곳에서보다 크다.’는 ㉠에 해당한다.
① ㄱ ② ㄴ ③ ㄱ, ㄷ ④ ㄴ, ㄷ ⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ
4. 그림은 전자기파에 대해 학생 A, B, C가 대화하는 모습을 나타낸 
것이다.
제시한 내용이 옳은 학생만을 있는 대로 고른 것은?
① A ② C ③ A, B ④ B, C ⑤ A, B, C
5. 그림은 보어의 수소 원자 모형에서 
양자수 에 따른 에너지 준위의 일부와 
전자의 전이 a, b를 나타낸 것이다. 
a, b에서 방출되는 빛의 진동수는 
각각 a, b이다.
이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 
것은? (단, 플랑크 상수는 이다.)
<보 기>
ㄱ. 전자가 원자핵으로부터 받는 전기력의 크기는  인 
궤도에서가  인 궤도에서보다 크다.
ㄴ. b에서 방출되는 빛은 가시광선이다.
ㄷ. a b  

    이다.
① ㄱ ② ㄷ ③ ㄱ, ㄴ ④ ㄴ, ㄷ ⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ
6. 그림은 자석의 S극을 물체 A, 
B에 각각 가져갔을 때 자기장의 
모습을 나타낸 것이다. A와 
B는 상자성체와 반자성체를 
순서 없이 나타낸 것이다.
이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 
것은? [3점]
<보 기>
ㄱ. A는 자기화되어 있다.
ㄴ. A와 자석 사이에는 서로 미는 힘이 작용한다.
ㄷ. B는 상자성체이다.
① ㄱ ② ㄷ ③ ㄱ, ㄴ ④ ㄴ, ㄷ ⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ
2022학년도 대학수학능력시험 문제지
제 4 교시 과학탐구 영역(물리학 I)
1 물
리
학
I
성명 수험 번호 제 [ ] 선택
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2 (물리학 I) 과학탐구 영역
2 32
7. 그림 (가)는 단색광이 이중 슬릿을 지나 금속판에 도달하여 
광전자를 방출시키는 실험을, (나)는 (가)의 금속판에서의 위치에 
따라 방출된 광전자의 개수를 나타낸 것이다. 점 O, P는 금속판 
위의 지점이다.
이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?
<보 기>
ㄱ. 단색광의 세기를 증가시키면 O에서 방출되는 광전자의 
개수가 증가한다.
ㄴ. 금속판의 문턱 진동수는 단색광의 진동수보다 작다.
ㄷ. P에서 단색광의 상쇄 간섭이 일어난다.
① ㄱ ② ㄴ ③ ㄱ, ㄷ ④ ㄴ, ㄷ ⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ
8. 그림 (가)는 용수철에 자석 A가 매달려 
정지해 있는 모습을, (나)는 (가)에서
A 아래에 다른 자석을 놓아 용수철이 
(가)에서보다 늘어나 정지해 있는 모습을 
나타낸 것이다.
이에 대한 설명으로 옳은 것만을 
<보기>에서 있는 대로 고른 것은? 
(단, 용수철의 질량은 무시한다.) [3점]
<보 기>
ㄱ. (가)에서 용수철이 A를 당기는 힘과 A에 작용하는 중력은 
작용 반작용 관계이다.
ㄴ. (나)에서 A에 작용하는 알짜힘은 이다.
ㄷ. A가 용수철을 당기는 힘의 크기는 (가)에서가 (나)에서보다 
작다.
① ㄱ ② ㄴ ③ ㄱ, ㄷ ④ ㄴ, ㄷ ⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ
9. 그림 (가)와 같이 마찰이 없는 수평면에서 질량이 kg인 학생이 
질량이 각각 kg, kg인 물체 A, B와 함께 ms의 속력으로 
등속도 운동한다. 그림 (나)는 (가)에서 학생이 A, B를 동시에 수평 
방향으로 초 동안 밀었더니, 학생은 정지하고 A, B는 등속도 
운동하는 모습을 나타낸 것이다. (나)에서 운동량의 크기는 B가 
A의 배이다.
물체를 미는 동안 학생이 B로부터 받은 평균 힘의 크기는? (단, 
학생과 물체는 동일 직선상에서 운동한다.)
① N ② N ③ N ④ N ⑤ N
10. 다음은 p-n 접합 다이오드의 특성을 알아보는 실험이다.
[실험 과정]
(가) 그림과 같이 동일한 p-n 접합 
다이오드 개, 스위치 S, S, 
집게 전선 a, b가 포함된 회로를 
구성한다. Y는 p형 반도체와 
n형 반도체 중 하나이다.
(나) S, S를 열고 전구와 검류계를 
관찰한다.
(다) (나)에서 S만 닫고 전구와 검류계를 관찰한다.
(라) a, b를 직류 전원의 (), () 단자에 서로 바꾸어 연결한 후, 
S, S를 닫고 전구와 검류계를 관찰한다.
[실험 결과]
과정 전구 전류의 방향
(나) × 해당 없음
(다) ○ c → S → d
(라) ○ ㉠
(○: 켜짐, ×: 켜지지 않음)
이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 
것은? [3점]
<보 기>
ㄱ. Y는 p형 반도체이다.
ㄴ. (나)에서 a는 () 단자에 연결되어 있다.
ㄷ. ㉠은 ‘d→S→c’이다.
① ㄱ ② ㄴ ③ ㄱ, ㄷ ④ ㄴ, ㄷ ⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ
11. 다음은 빛의 성질을 알아보는 실험이다.
[실험 과정]
(가) 반원형 매질 A, B, C를 준비한다.
(나) 그림과 같이 반원형 매질을 서로 붙여 놓고 단색광 P를 
입사시켜 입사각과 굴절각을 측정한다.
[실험 결과]
실험 입사각 굴절각
Ⅰ ° °
Ⅱ ° °
Ⅲ ° ㉠
이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 
것은? [3점]
<보 기>
ㄱ. ㉠은 °보다 크다.
ㄴ. P의 파장은 A에서가 B에서보다 짧다.
ㄷ. 임계각은 P가 B에서 A로 진행할 때가 C에서 A로 진행할 
때보다 작다.
① ㄱ ② ㄴ ③ ㄱ, ㄷ ④ ㄴ, ㄷ ⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ
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과학탐구 영역 물리학 I 3
31 32
12. 그림과 같이 p-n 접합 발광 
다이오드(LED)가 연결된 솔레
노이드의 중심축에 마찰이 없는 
레일이 있다. a, b, c, d는 레일 
위의 지점이다. a에 가만히 놓은 자석은 솔레노이드를 통과하여 
d에서 운동 방향이 바뀌고, 자석이 d로부터 내려와 c를 지날 때 
LED에서 빛이 방출된다. X는 N극과 S극 중 하나이다.
이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 
것은? [3점]
<보 기>
ㄱ. X는 N극이다.
ㄴ. a로부터 내려온 자석이 b를 지날 때 LED에서 빛이 방출된다.
ㄷ. 자석의 역학적 에너지는 a에서와 d에서가 같다.
① ㄱ ② ㄷ ③ ㄱ, ㄴ ④ ㄴ, ㄷ ⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ
13. 그림 (가)는 마찰이 없는 수평면에서 물체 A, B가 등속도 
운동하는 모습을, (나)는 A와 B 사이의 거리를 시간에 따라 나타낸 
것이다. A의 속력은 충돌 전이 ms이고, 충돌 후가 ms이다. 
A와 B는 질량이 각각 A, B이고 동일 직선상에서 운동한다. 
충돌 후 운동량의 크기는 B가 A보다 크다.
A  B 는? [3점]
①    ②    ③    ④    ⑤   
14. 그림과 같이 관찰자 A에 대해 관찰자 B가 탄 우주선이 방향
으로 광속에 가까운 속력 로 등속도 운동한다. B의 관성계에서 
빛은 광원으로부터 각각 점 p, q, r를 향해 , , 방향으로 
동시에 방출된다. 표는 A, B의 관성계에서 각각의 경로에 따라 
빛이 진행하는 데 걸린 시간을 나타낸 것이다.
 
빛의 경로 걸린 시간
A의 관성계 B의 관성계
광원 → p  ㉠
광원 → q  
광원 → r ㉡ 
이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 
것은? (단, 빛의 속력은 이다.)
<보 기>
ㄱ. ㉠은 보다 작다.
ㄴ. ㉡은 보다 크다. 
ㄷ. B의 관성계에서 p에서 q까지의 거리는 보다 크다.
① ㄱ ② ㄴ ③ ㄱ, ㄷ ④ ㄴ, ㄷ ⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ
15. 그림은 물체 A, B, C를 실 p, q로 
연결하여 C를 손으로 잡아 정지시킨 
모습을 나타낸 것이다. C를 가만히 
놓으면 B는 가속도의 크기 로 
등가속도 운동한다. 이후 p를 끊으면 
B는 가속도의 크기 로 등가속도 
운동한다. A, B, C의 질량은 각각 , , 이다.
이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 
것은? (단, 중력 가속도는  이고, 실의 질량 및 모든 마찰과 공기 
저항은 무시한다.)
<보 기>
ㄱ. q가 B를 당기는 힘의 크기는 p를 끊기 전이 p를 끊은 후
보다 크다.
ㄴ.   

 이다.
ㄷ. p를 끊기 전까지, A의 중력 퍼텐셜 에너지 감소량은 
B와 C의 운동 에너지 증가량의 합보다 크다.
① ㄱ ② ㄷ ③ ㄱ, ㄴ ④ ㄴ, ㄷ ⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ
16. 그림과 같이 직선 도로에서 속력 로 등속도 운동하는 자동차 
A가 기준선 P를 지나는 순간 P에 정지해 있던 자동차 B가 출발
한다. B는 P에서 Q까지 등가속도 운동을, Q에서 R까지 등속도 
운동을, R에서 S까지 등가속도 운동을 한다. A와 B는 R를 동시에 
지나고, S를 동시에 지난다. A, B의 이동 거리는 P와 Q 사이, 
Q와 R 사이, R와 S 사이가 모두 로 같다.
이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 
것은? [3점]
<보 기>
ㄱ. A가 Q를 지나는 순간, 속력은 B가 A보다 크다.
ㄴ. B가 P에서 Q까지 운동하는 데 걸린 시간은 
 이다.
ㄷ. B의 가속도의 크기는 P와 Q 사이에서가 R와 S 사이에서보다 
작다.
① ㄱ ② ㄷ ③ ㄱ, ㄴ ④ ㄴ, ㄷ ⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ
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과학탐구 영역
* 확인 사항
◦답안지의 해당란에 필요한 내용을 정확히 기입(표기)했는지 확인
하시오.
4 (물리학 I)
32 32
17. 그림은 열기관에서 일정량의 이상 
기체의 상태가 A → B → C → A를 
따라 순환하는 동안 기체의 부피와 
절대 온도를 나타낸 것이다. A → B
과정에서 기체는 압력이 으로 일정
하고 기체가 흡수하는 열량은 이다. 
B → C 과정에서 기체가 방출하는 열량은 이다.
이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?
<보 기>
ㄱ. A → B 과정에서 기체의 내부 에너지는 증가한다.
ㄴ. 열기관의 열효율은 

  보다 작다.
ㄷ. 기체가 한 번 순환하는 동안 한 일은 
 보다 크다.
① ㄱ ② ㄷ ③ ㄱ, ㄴ ④ ㄴ, ㄷ ⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ
18. 그림과 같이 무한히 긴 직선 도선 A, B, C가 평면에 고정되어 
있다. A, B, C에는 방향이 일정하고 세기가 각각  ,  B,  인 
전류가 흐르고 있다. A의 전류의 방향은 방향이다. 표는 
점 P, Q에서 A, B, C의 전류에 의한 자기장의 세기를 나타낸 
것이다. P에서 A의 전류에 의한 자기장의 세기는  이다.
 
위치 A, B, C의 전류에 의한
자기장의 세기
P  
Q  
이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 
것은? [3점]
<보 기>
ㄱ.  B   이다.
ㄴ. C의 전류의 방향은 방향이다.
ㄷ. Q에서 A, B, C의 전류에 의한 자기장의 방향은 평면에서 
수직으로 나오는 방향이다.
① ㄱ ② ㄷ ③ ㄱ, ㄴ ④ ㄴ, ㄷ ⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ
19. 그림 (가)와 같이 축상에 점전하 A∼D를 고정하고 양()전하인 
점전하 P를 옮기며 고정한다. A, B는 전하량이 같은 음()전하이고
C, D는 전하량이 같은 양()전하이다. 그림 (나)는 P의 위치 
가     인 구간에서 P에 작용하는 전기력을 나타낸 것이다.
이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?
<보 기>
ㄱ.   에서 P에 작용하는 전기력의 방향은 방향이다.
ㄴ. 전하량의 크기는 A가 C보다 작다.
ㄷ.     인 구간에 P에 작용하는 전기력이 이 되는 
위치가 있다.
① ㄱ ② ㄷ ③ ㄱ, ㄴ ④ ㄴ, ㄷ ⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ
20. 그림 (가)와 같이 높이 A인 평면에서 물체 A로 용수철을 원래 
길이에서 만큼 압축시킨 후 가만히 놓고, 물체 B를 높이 인 
지점에 가만히 놓으면, A와 B는 수평면에서 서로 같은 속력으로 
충돌한다. 충돌 후 그림 (나)와 같이 A는 용수철을 원래 길이에서 
최대 만큼 압축시키고, B는 높이 인 지점에서 속력이 이 된다. 
A, B는 질량이 각각 , 이고, 면을 따라 운동한다. A는 빗면을 
내려갈 때 높이차가 인 마찰 구간에서 등속도 운동하고, 마찰 
구간을 올라갈 때 손실된 역학적 에너지는 내려갈 때와 같다.
A는? (단, 용수철의 질량, 물체의 크기, 공기 저항, 마찰 구간 외의 
모든 마찰은 무시한다.) [3점]
①  ② 
  ③  ④ 
  ⑤ 
 
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