2022 영등포고 2학년 2학기 중간고사 물리학
기출문제·해설
영등포고등학교 2022학년도 2학기 중간고사 물리학 전 문항(20문항)과 선지별 해설, 기출 변형문항을 무료로 제공합니다. 전류의 자기 작용 · 에너지띠와 반도체 · 에너지 준위와 스펙트럼 · 전기장과 전위차
📍 서울 동작구📅 2022 · 2학기 중간고사🧪 물리학📝 20문항 (객관식 17 · 서술형 3)
문제 미리보기 (2문항)
1번에너지 준위와 스펙트럼선 스펙트럼중
그림 (가)는 수소 원자의 에너지 준위 일부와 전자의 전이 과정에서 방출되는 광자 a, b를 나타낸 것이다.
이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?
ㄱ. 에너지는 a가 b보다 크다.
ㄴ. 진동수는 a가 b보다 크다.
ㄷ. 파장은 a가 b보다 길다.
① ㄱ
② ㄷ
③ ㄱ, ㄴ
④ ㄴ, ㄷ
⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ
정답 ③ · 해설
a는 $n=4\rightarrow2$, b는 $n=3\rightarrow2$ 전이에서 방출되므로 에너지 준위 차가 큰 a의 광자 에너지가 더 크다. 광자 에너지 $E=hf=\frac{hc}{\lambda}$이다.
ㄱ. 준위 차가 더 큰 a의 에너지가 b보다 크다.
ㄴ. 진동수는 에너지에 비례하므로 a가 b보다 크다.
ㄷ. 파장은 에너지에 반비례하므로 a가 b보다 짧다.
따라서 정답은 ③이다.
2번전기장과 전위차쿨롱 법칙상
그림 (가)와 같이 동일한 도체구 A, B, C를 대전시킨 후 $x$축에 같은 간격으로 고정하였더니, C에 작용하는 전기력이 0이다. A, C는 양(+)전하로 대전되어 있다. 그림 (나)는 (가)의 상태에서 A와 C를 접촉시킨 후 원래 위치에 고정하였을 때, C에 $+x$ 방향으로 전기력이 작용하는 것을 나타낸 것이다.
이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, A, B, C의 크기는 무시한다.)
ㄱ. B는 음(−)전하로 대전되어 있다.
ㄴ. (가)에서 전하량의 크기는 A와 B가 같다.
ㄷ. A의 전하량의 크기는 (나)에서가 (가)에서보다 크다.
① ㄱ
② ㄴ
③ ㄱ, ㄴ
④ ㄱ, ㄷ
⑤ ㄴ, ㄷ
정답 ⑤ · 해설
Step 1. (가)에서 B의 전하
C는 A와 B의 한가운데 있다. 양전하 A는 C를 $+x$ 방향으로 밀므로, C의 전기력이 0이 되려면 B도 C를 $-x$ 방향으로 같은 크기로 밀어야 한다. 따라서 B는 양전하이고 $q_\mathrm{B}=q_\mathrm{A}$이다.
Step 2. (나)의 상황
접촉 후 A, C의 전하량은 각각 $\frac{q_\mathrm{A}+q_\mathrm{C}}{2}$이다. C에 $+x$ 방향 힘이 작용하려면 A가 미는 힘이 B가 미는 힘보다 커야 하므로 $\frac{q_\mathrm{A}+q_\mathrm{C}}{2}>q_\mathrm{B}=q_\mathrm{A}$, 즉 $q_\mathrm{C}>q_\mathrm{A}$이다.
ㄱ. B는 양(+)전하이다.
ㄴ. C로부터 같은 거리에서 같은 크기의 힘을 작용하므로 A와 B의 전하량 크기는 같다.
ㄷ. (나)에서 A의 전하량 $\frac{q_\mathrm{A}+q_\mathrm{C}}{2}$는 (가)의 $q_\mathrm{A}$보다 크다.
따라서 정답은 ⑤이다.
문항 구성
| 1번 | 에너지 준위와 스펙트럼 | 선 스펙트럼 | 중 | 객관식 |
| 2번 | 전기장과 전위차 | 쿨롱 법칙 | 상 | 객관식 |
| 3번 | 에너지띠와 반도체 | 에너지띠 구조 | 중 | 객관식 |
| 4번 | 에너지띠와 반도체 | 불순물 반도체 | 중 | 객관식 |
| 5번 | 에너지띠와 반도체 | 발광 다이오드 | 상 | 객관식 |
| 6번 | 에너지 준위와 스펙트럼 | 전자 전이와 진동수 | 중 | 객관식 |
| 7번 | 전류의 자기 작용 | 직선 전류 자기장 | 중 | 객관식 |
| 8번 | 전류의 자기 작용 | 솔레노이드 자기장 | 중 | 객관식 |
| 9번 | 전류의 자기 작용 | 원형 전류 자기장 | 중 | 객관식 |
| 10번 | 물질의 자성 | 상자성과 반자성 | 중 | 객관식 |
| 11번 | 전자기 유도 | 전자기 유도 | 중 | 객관식 |
| 12번 | 전류의 자기 작용 | 자기장의 합성 | 상 | 객관식 |
| 13번 | 전자기 유도 | 렌츠 법칙 | 중 | 객관식 |
| 14번 | 에너지띠와 반도체 | 다이오드 회로 | 상 | 객관식 |
| 15번 | 전류의 자기 작용 | 자기장의 합성 | 상 | 객관식 |
| 16번 | 전기장과 전위차 | 쿨롱 법칙 | 상 | 객관식 |
| 17번 | 에너지 준위와 스펙트럼 | 수소 스펙트럼 | 중 | 객관식 |
| 18번 | 전기장과 전위차 | 쿨롱 법칙 | 상 | 서술형 |
| 19번 | 전자기 유도 | 전자기 유도 | 중 | 서술형 |
| 20번 | 전류의 자기 작용 | 직선 전류 자기장 | 상 | 서술형 |