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2022 마포고 2학년 2학기 중간고사 물리학
기출문제·해설

마포고등학교 2022학년도 2학기 중간고사 물리학 전 문항(26문항)과 선지별 해설, 기출 변형문항을 무료로 제공합니다. 에너지띠와 반도체 · 전류의 자기 작용 · 전자기 유도 · 전기장과 전위차

📍 서울 강서구📅 2022 · 2학기 중간고사🧪 물리학📝 26문항 (객관식 20 · 서술형 6)

출제 단원

에너지띠와 반도체 6전류의 자기 작용 6전자기 유도 6전기장과 전위차 3에너지 준위와 스펙트럼 3물질의 자성 2

문제 미리보기 (2문항)

1번전기장과 전위차쿨롱 법칙중

그림은 점전하 A, B, C가 $x$축상에 고정되어 있는 모습을 나타낸 것이다. B에 작용하는 전기력은 0이고, A와 B는 양(+)전하이다.

문제 그림

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?

ㄱ. C는 양(+)전하이다.
ㄴ. 전하량의 크기는 C가 A의 4배이다.
ㄷ. B를 옮겨 $x=2.5d$에 고정시켰을 때, B에 작용하는 전기력의 방향은 $+x$방향이다.
① ㄱ
② ㄴ
③ ㄷ
④ ㄱ, ㄴ
⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ
정답 ④ · 해설
Step 1. C의 부호
A는 B를 $+x$방향으로 밀어내므로, B에 작용하는 전기력이 0이 되려면 C도 B를 $-x$방향으로 밀어내야 한다. 따라서 C는 양(+)전하이다.
Step 2. 전하량의 비
$k\frac{q_Aq_B}{d^2}=k\frac{q_Cq_B}{(2d)^2}$에서 $q_C=4q_A$이다.
Step 3. 선지 판정
$x=2.5d$에서 A에 의한 힘은 $\frac{q_A}{(2.5d)^2}=0.16\frac{q_A}{d^2}$($+x$방향), C에 의한 힘은 $\frac{4q_A}{(0.5d)^2}=16\frac{q_A}{d^2}$($-x$방향)에 비례한다.
ㄱ. C가 B를 밀어내야 하므로 C는 양(+)전하이다.
ㄴ. $q_C=4q_A$이다.
ㄷ. C에 의한 척력이 훨씬 크므로 전기력의 방향은 $-x$방향이다.
따라서 정답은 ④이다.
2번전기장과 전위차전기력 실험중

다음은 전기력에 대한 설명이다.

[실험 과정]
(가) 그림과 같이 저울 위에 놓여 있는 절연체에 양(+)전하로 대전된 도체구 P를 고정하고 저울의 눈금값을 측정한다.
문제 그림
(나) 대전된 도체구 A를 P로부터 연직 위 10cm 지점에 고정시키고 저울의 측정값을 기록한다.
(다) (나)에서 A를 P로부터 연직 위 20cm 지점에 고정시키고 저울의 측정값을 기록한다.
(라) A를 대전된 도체구 B로 교체하고 (나)를 반복한다.
[실험 결과]
과정(가)(나)(다)(라)
눈금값(N)1.001.02㉠0.98

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, 전기력은 A, B와 P 사이에만 작용한다.)

ㄱ. B는 양(+)전하로 대전되어 있다.
ㄴ. ㉠은 1.02보다 작다.
ㄷ. (나)의 A와 P 사이에는 서로 미는 방향으로 전기력이 작용한다.
① ㄱ
② ㄴ
③ ㄷ
④ ㄴ, ㄷ
⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ
정답 ④ · 해설
A를 위에 두었을 때 눈금이 커졌으므로 A는 P를 아래로 밀어낸다(척력). 따라서 A는 양(+)전하이다. B를 두었을 때 눈금이 작아졌으므로 B는 P를 위로 끌어당기고(인력) B는 음(−)전하이다.
ㄱ. B와 P 사이에 인력이 작용하므로 B는 음(−)전하이다.
ㄴ. 거리가 멀어지면 척력이 약해지므로 ㉠은 1.00보다 크고 1.02보다 작다.
ㄷ. A와 P는 모두 양(+)전하이므로 서로 밀어낸다.
따라서 정답은 ④이다.

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문항 구성

1번전기장과 전위차쿨롱 법칙중객관식
2번전기장과 전위차전기력 실험중객관식
3번에너지 준위와 스펙트럼수소 스펙트럼중객관식
4번에너지띠와 반도체에너지띠하객관식
5번에너지 준위와 스펙트럼스펙트럼 계열중객관식
6번에너지띠와 반도체전도띠와 양공하객관식
7번에너지띠와 반도체반도체와 절연체중객관식
8번에너지띠와 반도체불순물 반도체하객관식
9번에너지띠와 반도체다이오드 정류중객관식
10번에너지띠와 반도체다이오드 회로상객관식
11번전류의 자기 작용자기력선중객관식
12번전류의 자기 작용직선 전류 자기장하객관식
13번전류의 자기 작용원형 전류 자기장상객관식
14번전류의 자기 작용솔레노이드중객관식
15번물질의 자성자성체 구별중객관식
16번전자기 유도렌츠 법칙중객관식
17번물질의 자성자성체의 이용하객관식
18번전자기 유도전자기 유도와 에너지상객관식
19번전자기 유도유도 전류 그래프중객관식
20번전자기 유도자기장 영역 통과상객관식
21번전자기 유도유도 전류 그래프중서술형
22번전기장과 전위차전기장 합성상서술형
23번에너지 준위와 스펙트럼에너지 준위와 진동수중서술형
24번전류의 자기 작용자기장 합성중서술형
25번전자기 유도유도 기전력중서술형
26번전류의 자기 작용자기장 합성상서술형

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