2022 청원고 2학년 1학기 중간고사 물리학
기출문제·해설
청원고등학교 2022학년도 1학기 중간고사 물리학 전 문항(27문항)과 선지별 해설, 기출 변형문항을 무료로 제공합니다. 역학적 에너지 보존 · 역학과 에너지 (진로) · 가속도 법칙과 등가속도 운동 · 작용 반작용과 운동량 보존
📍 서울 노원구📅 2022 · 1학기 중간고사🧪 물리학📝 27문항 (객관식 22 · 서술형 5)
문제 미리보기 (2문항)
1번역학과 에너지 (진로)운동의 분류하
그림은 추와 연결된 실에 매달려 수평한 책상면에서 점 o를 중심으로 등속 원운동 하던 물체 A가 점 p에 도달하는 순간 실이 끊어져 책상면의 끝 지점 q를 지나 수평면 위의 점 r에 도달하는 것을 나타낸 것이다.
A의 운동에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, 모든 마찰 및 공기 저항은 무시한다.)
ㄱ. 등속 원운동 하는 동안, 가속도는 일정하다.
ㄴ. p에서 q까지 운동하는 동안 빠르기는 일정하다.
ㄷ. q에서 r까지 운동하는 동안, A에 작용하는 알짜힘의 방향은 변한다.
① ㄱ
② ㄴ
③ ㄷ
④ ㄱ, ㄴ
⑤ ㄴ, ㄷ
정답 ② · 해설
등속 원운동은 속력은 일정하지만 운동 방향이 계속 바뀌는 운동이고, 실이 끊어진 뒤 책상면에서는 알짜힘이 0, 책상을 벗어난 뒤에는 중력만 작용한다.
ㄱ. 등속 원운동의 가속도는 크기는 일정하지만 방향이 항상 원의 중심을 향하며 바뀌므로 일정하지 않다.
ㄴ. p에서 q까지는 알짜힘이 0이므로 등속 직선 운동을 하여 빠르기가 일정하다.
ㄷ. q에서 r까지는 중력만 작용하므로 알짜힘의 방향은 연직 아래로 일정하다.
따라서 정답은 ②이다.
2번가속도 법칙과 등가속도 운동가속도 그래프중
그림은 정지 상태에서 출발한 물체가 직선상에서 운동하는 동안 물체의 가속도를 출발할 때부터 시간에 따라 나타낸 것이다.
물체의 운동에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?
ㄱ. 3초일 때 속력은 $8\,\mathrm{m/s}$이다.
ㄴ. 4초부터 6초까지 속력이 감소한다.
ㄷ. 운동 방향은 1초일 때와 7초일 때가 서로 같다.
① ㄱ
② ㄴ
③ ㄱ, ㄷ
④ ㄴ, ㄷ
⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ
정답 ⑤ · 해설
Step 1. 속도 구하기
가속도-시간 그래프의 넓이는 속도 변화량이다. $0\sim2$초: $v=-4t$이므로 2초에 $-8\,\mathrm{m/s}$, $2\sim4$초: $-8\,\mathrm{m/s}$ 유지, $4\sim6$초: $+2\times2=4$만큼 증가하여 6초에 $-4\,\mathrm{m/s}$, 이후 $-4\,\mathrm{m/s}$ 유지이다.
Step 2. 판정
ㄱ. 3초일 때 속도는 $-8\,\mathrm{m/s}$이므로 속력은 $8\,\mathrm{m/s}$이다.
ㄴ. $4\sim6$초에 속도가 $-8$에서 $-4\,\mathrm{m/s}$로 변하므로 속력은 감소한다.
ㄷ. 1초일 때 $-4\,\mathrm{m/s}$, 7초일 때 $-4\,\mathrm{m/s}$로 운동 방향이 같다.
따라서 정답은 ⑤이다.
문항 구성
| 1번 | 역학과 에너지 (진로) | 운동의 분류 | 하 | 객관식 |
| 2번 | 가속도 법칙과 등가속도 운동 | 가속도 그래프 | 중 | 객관식 |
| 3번 | 가속도 법칙과 등가속도 운동 | 속도 그래프 | 하 | 객관식 |
| 4번 | 가속도 법칙과 등가속도 운동 | 등가속도 운동 | 상 | 객관식 |
| 5번 | 작용 반작용과 운동량 보존 | 작용 반작용 | 중 | 객관식 |
| 6번 | 가속도 법칙과 등가속도 운동 | 연결된 물체 | 상 | 객관식 |
| 7번 | 역학적 에너지 보존 | 역학적 에너지 | 중 | 객관식 |
| 8번 | 가속도 법칙과 등가속도 운동 | 연결된 물체 | 상 | 객관식 |
| 9번 | 작용 반작용과 운동량 보존 | 운동량 보존 | 중 | 객관식 |
| 10번 | 작용 반작용과 운동량 보존 | 운동량 보존 | 중 | 객관식 |
| 11번 | 작용 반작용과 운동량 보존 | 충격량 | 상 | 객관식 |
| 12번 | 역학적 에너지 보존 | 일-에너지 정리 | 중 | 객관식 |
| 13번 | 역학적 에너지 보존 | 탄성력 | 하 | 객관식 |
| 14번 | 역학적 에너지 보존 | 탄성 에너지 | 중 | 객관식 |
| 15번 | 역학적 에너지 보존 | 일과 에너지 | 중 | 객관식 |
| 16번 | 역학적 에너지 보존 | 용수철과 에너지 | 상 | 객관식 |
| 17번 | 역학과 에너지 (진로) | 기체 상태 변화 | 하 | 객관식 |
| 18번 | 역학과 에너지 (진로) | 자유 팽창 | 중 | 객관식 |
| 19번 | 역학과 에너지 (진로) | 열역학 과정 | 상 | 객관식 |
| 20번 | 가속도 법칙과 등가속도 운동 | 등가속도 운동 | 상 | 객관식 |
| 21번 | 역학과 에너지 (진로) | 등압 과정 | 중 | 객관식 |
| 22번 | 작용 반작용과 운동량 보존 | 충돌과 에너지 | 상 | 객관식 |
| 23번 | 역학적 에너지 보존 | 일-에너지 정리 | 하 | 서술형 |
| 24번 | 역학적 에너지 보존 | 역학적 에너지 | 중 | 서술형 |
| 25번 | 열과 에너지 | 열효율 | 하 | 서술형 |
| 26번 | 역학적 에너지 보존 | 용수철과 에너지 | 상 | 서술형 |
| 27번 | 역학과 에너지 (진로) | 단진동 | 중 | 서술형 |