18년 3회차

<보기>와 같이 평평한 바닥에서 두 개의 공 $A$, $B$를 동시에 같은 속력으로, 공중에 발사한다. $A$는 바닥면과 30° 방향으로, $B$는 바닥면과 60° 방향으로 발사한다. 두 공의 운동에 대한 설명으로 가장 옳은 것은? (단, 공기 저항은 무시한다.)

무선통신에 사용하는 두 전자기파의 주파수가 각각 800MHz와 1.8GHz이고, 공기 중에서 빛의 속도를 $3.0\times10^{8}\text{m/s}$라고 할 때, <보기>의 설명 중 옳은 것을 모두 고른 것은?

<보기>와 같이 곡선과 원 형태로 되어 있는 장치에서, 질량 $m$의 구슬이 수직방향 아래로 작용하는 중력에 의해 마찰 없이 미끄러진다. 정지상태의 구슬을 높이 $h=4R$에서 가만히 놓는다면, 점 A에서 구슬에 작용하는 수직항력은?

이상기체 $n$몰의 열역학적 성질에 대한 설명으로 가장 옳지 않은 것은? (단, $R$은 기체상수이고 $T$는 절대온도이다.)

<보기>와 같이 자동차가 반지름이 100m인 원형 궤적을 달린다. 자동차 타이어와 도로면 사이의 마찰력이 구심력으로 작용한다. 도로면은 경사가 없이 수평이고, 도로와 바퀴의 정지마찰계수가 0.9일 때, 미끄러지지 않고 달릴 수 있는 최대 속력의 값[m/s]은? (단, 중력가속도는 $10\text{m/s}^{2}$이다.)

길이가 1m이고 질량분포가 균일한 막대자의 한쪽 끝에 질량 1kg의 돌멩이가 <보기>와 같이 매달려 있다. 지렛대의 지점이 막대자의 1/8m 표기 위치일 때 돌멩이와 막대자가 평형을 이루었다고 한다. 막대자 질량의 값[kg]은?

<보기>와 같이 실린더 안에 이상기체가 들어 있다. 피스톤을 사용하여 기체의 부피를 처음의 3배가 되도록 하였고, 기체의 절대온도가 처음의 2배가 되게 하였다. 이때 이상기체 압력의 변화는? (단, 실린더와 피스톤을 통하여 열이 빠져나가지 않는다.)

카르노 기관이 온도 500K의 고열원에서 열을 흡수하고 300K의 저열원으로 열을 방출한다. 한 번의 순환 과정에서 이 기관이 200J의 일을 한다면 고열원에서 흡수하는 열의 값[J]은?

반지름 $R=2.0\text{m}$, 관성 모멘트 $I=300\text{kg}\cdot\text{m}^{2}$인 원판형 회전목마가 10rev/min의 각속력으로 연직방향의 회전축을 중심으로 마찰 없이 회전하고 있다. 회전축을 향하여 25kg의 어린이가 회전목마 위로 살짝 뛰어올라 가장자리에 앉는다. 이때, 회전목마의 각속력의 값[rad/s]은?

변압기의 1차 코일과 2차 코일의 감은 수가 각각 100번과 400번이다. 1차 코일에 전압 3V인 교류 전원을 연결할 때 2차 코일에 발생하는 전압의 값[V]은?

금속판에 자외선을 쬐었을 때 전자가 튀어나오는 광전 효과의 실험적 사실에 대한 설명으로 가장 옳은 것은?

일정한 속도 $v$로 움직이는 질량 $m$인 전하 $q$가 균일한 자기장 $B$와 수직한 방향으로 입사하는 경우, 원운동을 하게 된다. 이 원운동의 반지름과 각속도에 대한 설명으로 가장 옳지 않은 것은?

운전자가 고속도로에서 동쪽을 향해 20m/s의 속력으로 이동한다. 운전자 앞쪽에서 경찰차가 500Hz의 진동수로 사이렌을 울리면서 서쪽을 향해 40m/s의 속력으로 접근하고 있다. 경찰차가 접근하는 동안 운전자가 듣는 사이렌 소리의 진동수의 값[Hz]은? (단, 정지된 공기 중에서 소리의 속력은 340m/s라 한다.)

항구에서 배에 물건을 실을 때, 빗면을 이용하는 경우가 있다. <보기 1>과 같이 경사각이 $\theta$인 빗면을 따라 일정한 힘을 가해 물건을 배로 올리는 경우에 대한 <보기 2>의 설명에서 옳은 것을 모두 고른 것은? (단, 마찰 저항은 무시한다.)

밀도가 물의 2.5배인 유리로 만든 공의 질량이 $M$이다. 이 유리공이 물속에 완전히 잠겼을 때 작용하는 부력은? (단, 중력가속도는 $g$이다.)

두 대의 선박이 서로 반대편으로 등속 이동하고 있다. 선박 A는 속력 18km/h로 남쪽에서 북쪽으로 이동하고 선박 B는 속력 24km/h로 북쪽에서 남쪽으로 이동하고 있을 때, 교차한 후 상대 속도의 크기[km/h]는?

반지름이 0.2m인 두 개의 동일한 부도체 구가 무중력 상태에서 0.6m 길이의 부도체 끈에 의해 직선형태로 연결되어 있다. 두 구에 각각 $10\mu\text{C}$의 양전하가 균일하게 분포되어 있다고 가정할 때, 두 구를 연결하는 끈에 작용하는 장력의 값[N]은?
(단, 쿨롱상수는 $k_{e}=9.0\times10^{9}\text{Nm}^{2}\text{C}^{-2}$이다.)

1몰의 이상기체 계가 <보기>와 같이 열역학적 평형상태 A에서 출발하여 열역학적 평형상태 B, C, D를 거쳐 다시 처음 상태 A로 돌아오는 열역학적 순환 과정을 반복한다고 한다. 열역학 제1법칙을 적용하여 매 순환 과정으로 계에서 빠져나간 열이 $Q_{\text{out}}=1.0\times10^{3}\text{J}$일 때, 매 순환 과정으로 계에 들어온 열 $Q_{\text{in}}$의 값[J]은? (단, $P_{i}=1.0\times10^{5}\text{Pa}$, $V_{i}=1.6\times10^{-2}\text{m}^{3}$이고 기체상수는 $R=8.0\text{J}\,\text{mol}^{-1}\text{K}^{-1}$이라 가정한다.)

간격이 $L$인 두 벽 사이에서 1차원 운동하는 전자의 물질파는 정상파를 이루게 된다. <보기 1>은 가능한 정상파를 보여주고 있다. 이에 대한 설명으로 옳은 것을 <보기 2>에서 모두 고른 것은? (단, $h$는 플랑크 상수이다.)

물이 1.8m 높이에서 0.2ℓ/s의 비율로 튀지 않게 저울 위에 있는 용기에 떨어진다. 처음 빈 용기의 질량이 1.2kg일 때, 물이 3초 동안 떨어진 직후 저울 눈금의 값[N]은? (단, 중력가속도 $g=10\text{m/s}^{2}$이고, 물 1ℓ의 질량은 1kg이며, 물의 낙하 거리는 일정하다.)