2022 목동고 2학년 2학기 중간고사 물리학
기출문제·해설
목동고등학교 2022학년도 2학기 중간고사 물리학 전 문항(22문항)과 선지별 해설, 기출 변형문항을 무료로 제공합니다. 전자기 유도 · 빛의 굴절과 전반사 · 전류의 자기 작용 · 물질의 자성
📍 서울 양천구📅 2022 · 2학기 중간고사🧪 물리학📝 22문항 (객관식 18 · 서술형 4)
출제 단원
문제 미리보기 (2문항)
1번전류의 자기 작용직선 전류 자기장상
그림과 같이 무한히 긴 직선 도선 A, B가 점 p, q, r와 같은 간격 $d$만큼 떨어져 종이 면에 수직으로 고정되어 있다. A, B에 흐르는 전류의 세기는 $I$이고, A에 흐르는 전류의 방향은 종이 면에 수직으로 들어가는 방향이다. q에서 전류에 의한 자기장 방향은 화살표 방향이다.
이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?
ㄱ. B에 흐르는 전류의 방향은 종이 면에 수직으로 들어가는 방향이다.
ㄴ. q에서의 자기장의 세기는 p에서의 자기장의 3배이다.
ㄷ. p와 r에서 자기장은 같은 크기, 같은 방향이다.
① ㄱ
② ㄴ
③ ㄱ, ㄴ
④ ㄱ, ㄷ
⑤ ㄴ, ㄷ
정답 ⑤ · 해설
Step 1. B의 전류 방향
$B_0=k\frac{I}{d}$라 하자. q에서 A(들어가는 방향)에 의한 자기장은 오른손 법칙에 따라 화살표 방향(아래쪽)이다. B가 들어가는 방향이면 q에서 위쪽 자기장을 만들어 합이 0이 되므로, 아래쪽 합성 자기장이 되려면 B는 나오는 방향이다.
Step 2. p, q, r에서의 자기장
q: A, B 모두 아래쪽으로 $B_0$씩이므로 $2B_0$(아래쪽)이다.
p: A에 의해 위쪽 $B_0$, B(거리 $3d$)에 의해 아래쪽 $\frac{B_0}{3}$이므로 위쪽 $\frac{2}{3}B_0$이다.
r: B에 의해 위쪽 $B_0$, A(거리 $3d$)에 의해 아래쪽 $\frac{B_0}{3}$이므로 위쪽 $\frac{2}{3}B_0$이다.
Step 3. 선지 판정
ㄱ. B의 전류는 종이 면에서 수직으로 나오는 방향이다.
ㄴ. $2B_0\div\frac{2}{3}B_0=3$이다.
ㄷ. p와 r에서 모두 위쪽으로 $\frac{2}{3}B_0$이다.
따라서 정답은 ⑤이다.
2번전류의 자기 작용원형 전류 자기장중
그림 (가), (나)는 원형 도선에 전류가 화살표 방향으로 흐르고 있는 모습을 나타낸 것이다. 점 P에서 전류에 의한 자기장의 세기가 $B$일 때, 점 Q에서 전류에 의한 자기장의 세기는?
① $\frac{1}{4}B$
② $\frac{1}{2}B$
③ $B$
④ $2B$
⑤ $4B$
정답 ③ · 해설
Step 1. 원형 전류의 자기장
원형 도선 중심의 자기장은 $B\propto\frac{I}{r}$이다. (가)에서 $B=k'\frac{I}{2a}$이다.
Step 2. (나)의 합성
바깥 도선(반지름 $2a$)에 의한 자기장은 $B$이고, 안쪽 도선(반지름 $a$)은 전류 방향이 반대이므로 반대 방향으로 $k'\frac{I}{a}=2B$이다. 합성 자기장의 세기는 $2B-B=B$이다.
① $\frac{1}{4}B$가 아니다.
② $\frac{1}{2}B$가 아니다.
③ $2B-B=B$이다.
④ 두 자기장을 더한 값이 아니라 뺀 값이다.
⑤ $4B$가 아니다.
따라서 정답은 ③이다.
문항 구성
| 1번 | 전류의 자기 작용 | 직선 전류 자기장 | 상 | 객관식 |
| 2번 | 전류의 자기 작용 | 원형 전류 자기장 | 중 | 객관식 |
| 3번 | 전자기 유도 | 렌츠 법칙 | 중 | 객관식 |
| 4번 | 전자기 유도 | 강자성체와 유도 | 중 | 객관식 |
| 5번 | 물질의 자성 | 강자성체 | 하 | 객관식 |
| 6번 | 물질의 자성 | 자성체와 자석 | 하 | 객관식 |
| 7번 | 전자기 유도 | 전자기 유도 이용 | 하 | 객관식 |
| 8번 | 전자기 유도 | 자기장 변화와 유도 | 상 | 객관식 |
| 9번 | 전자기 유도 | 유도 전류와 LED | 상 | 객관식 |
| 10번 | 전자기 유도 | 자기장 영역 통과 | 중 | 객관식 |
| 11번 | 역학과 에너지 (진로) | 파동의 진행 | 중 | 객관식 |
| 12번 | 빛의 굴절과 전반사 | 굴절 현상 | 하 | 객관식 |
| 13번 | 역학과 에너지 (진로) | 파동의 속력 | 하 | 객관식 |
| 14번 | 빛의 굴절과 전반사 | 소리의 굴절 | 상 | 객관식 |
| 15번 | 전자기와 양자 (진로) | 전자기파의 이용 | 하 | 객관식 |
| 16번 | 빛의 굴절과 전반사 | 전반사 | 상 | 객관식 |
| 17번 | 빛의 중첩과 간섭 | 파동의 중첩 | 상 | 객관식 |
| 18번 | 빛의 중첩과 간섭 | 간섭의 활용 | 중 | 객관식 |
| 19번 | 에너지띠와 반도체 | 다이오드 회로 | 중 | 서술형 |
| 20번 | 저항의 연결과 소비 전력 | 저항과 전기 전도도 | 중 | 서술형 |
| 21번 | 전류의 자기 작용 | 전자석 | 중 | 서술형 |
| 22번 | 빛의 굴절과 전반사 | 굴절률 비교 | 중 | 서술형 |