2023 신봉고 2학년 2학기 기말고사 물리학
기출문제·해설
신봉고등학교 2023학년도 2학기 기말고사 물리학 전 문항(23문항)과 선지별 해설, 기출 변형문항을 무료로 제공합니다. 빛의 굴절과 전반사 · 빛과 물질의 이중성 · 빛의 중첩과 간섭 · 역학과 에너지 (진로)
📍 경기 용인시 수지구📅 2023 · 2학기 기말고사🧪 물리학📝 23문항 (객관식 22 · 서술형 1)
문제 미리보기 (2문항)
1번역학과 에너지 (진로)파동의 요소중
그림 (가), (나)는 $xy$ 평면에 놓인 용수철의 한쪽 끝을 잡고 $x$축 또는 $y$축 방향으로 규칙적으로 진동시켰을 때 용수철 상의 한 점의 변위를 시간 $t$에 따라 나타낸 것이다. 용수철에서 발생된 파동의 진행 방향은 $+x$ 방향이고, 파장은 $8\,\mathrm{cm}$이다.

이 파동에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?
ㄱ. 횡파이다.
ㄴ. 진동수는 $2\,\mathrm{Hz}$이다.
ㄷ. 진행 속력은 $4\,\mathrm{cm/s}$이다.
① ㄱ
② ㄴ
③ ㄷ
④ ㄱ, ㄴ
⑤ ㄴ, ㄷ
정답 ③ · 해설
Step 1. 파동의 종류 판단
(나)에서 $y$ 방향 변위는 항상 0이고 (가)에서 $x$ 방향으로만 진동하므로, 매질은 진행 방향($+x$)과 나란하게 진동한다. 따라서 종파이다.
Step 2. 주기와 속력 구하기
(가)에서 변위가 $-2\,\mathrm{cm}$가 된 뒤 다시 $-2\,\mathrm{cm}$가 될 때까지 $2\,\mathrm{s}$가 걸리므로 주기는 $2\,\mathrm{s}$, 진동수는 $0.5\,\mathrm{Hz}$이다. 진행 속력은 $v=\dfrac{\lambda}{T}=\dfrac{8\,\mathrm{cm}}{2\,\mathrm{s}}=4\,\mathrm{cm/s}$이다.
Step 3. 보기 판정
ㄱ. 진동 방향과 진행 방향이 나란하므로 종파이다.
ㄴ. 진동수는 $\dfrac{1}{2\,\mathrm{s}}=0.5\,\mathrm{Hz}$이다.
ㄷ. 진행 속력은 $4\,\mathrm{cm/s}$이다.
따라서 정답은 ③이다.
2번역학과 에너지 (진로)파동의 진행중
그림은 같은 재질의 굵기가 다른 줄을 연결하고, 굵은 줄의 한쪽 끝을 잡고 일정한 주기와 진폭으로 흔들었을 때 줄을 따라 진행하는 파동의 어느 순간의 모습을 나타낸 것이다. A, B는 각각 굵은 줄과 가는 줄 위의 고정점이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, 모든 마찰이나 저항은 무시한다.)
ㄱ. 진동수는 A가 B보다 작다.
ㄴ. 이 순간 A와 B의 운동 방향은 반대이다.
ㄷ. 진행 속력은 가는 줄에서가 굵은 줄에서보다 느리다.
① ㄱ
② ㄴ
③ ㄱ, ㄷ
④ ㄴ, ㄷ
⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ
정답 ② · 해설
파동이 다른 매질로 진행해도 진동수는 변하지 않고, 파장은 가는 줄에서가 더 길다. $v=f\lambda$이므로 속력은 가는 줄에서 더 빠르다.
ㄱ. 진동수는 파원의 진동수로 정해지므로 A와 B가 같다.
ㄴ. 파동이 오른쪽으로 진행하므로 마루의 오른쪽 비탈에 있는 A는 위로, 마루의 왼쪽 비탈에 있는 B는 아래로 운동한다.
ㄷ. 진동수가 같고 파장이 가는 줄에서 더 길므로 진행 속력은 가는 줄에서가 더 빠르다.
따라서 정답은 ②이다.
문항 구성
| 1번 | 역학과 에너지 (진로) | 파동의 요소 | 중 | 객관식 |
| 2번 | 역학과 에너지 (진로) | 파동의 진행 | 중 | 객관식 |
| 3번 | 빛의 굴절과 전반사 | 신기루와 굴절 | 중 | 객관식 |
| 4번 | 빛의 굴절과 전반사 | 광섬유와 전반사 | 하 | 객관식 |
| 5번 | 빛의 굴절과 전반사 | 굴절률과 임계각 | 중 | 객관식 |
| 6번 | 빛의 굴절과 전반사 | 굴절과 전반사 | 중 | 객관식 |
| 7번 | 전자기와 양자 (진로) | 전자기파의 분류 | 하 | 객관식 |
| 8번 | 빛의 중첩과 간섭 | 파동의 중첩 | 상 | 객관식 |
| 9번 | 빛과 물질의 이중성 | 광전 효과 | 중 | 객관식 |
| 10번 | 빛의 굴절과 전반사 | 렌즈와 굴절 | 상 | 객관식 |
| 11번 | 빛의 중첩과 간섭 | 물결파의 간섭 | 중 | 객관식 |
| 12번 | 빛의 굴절과 전반사 | 굴절률과 전반사 | 상 | 객관식 |
| 13번 | 빛과 물질의 이중성 | 물질파 | 중 | 객관식 |
| 14번 | 빛의 중첩과 간섭 | 소리의 간섭 | 중 | 객관식 |
| 15번 | 빛의 굴절과 전반사 | 전반사와 임계각 | 중 | 객관식 |
| 16번 | 빛과 물질의 이중성 | 빛의 이중성 | 중 | 객관식 |
| 17번 | 빛과 물질의 이중성 | 전자 현미경 | 중 | 객관식 |
| 18번 | 전자기와 양자 (진로) | 전자기파의 이용 | 하 | 객관식 |
| 19번 | 빛과 물질의 이중성 | 전하 결합 소자 | 중 | 객관식 |
| 20번 | 빛과 물질의 이중성 | 물질파 파장 | 상 | 객관식 |
| 21번 | 빛의 굴절과 전반사 | 파동의 굴절 | 상 | 객관식 |
| 22번 | 빛의 중첩과 간섭 | 상쇄 간섭의 이용 | 하 | 객관식 |
| 23번 | 역학과 에너지 (진로) | 파동의 요소와 전반사 | 상 | 서술형 |