2023 지방직 7급 물리학개론 문제 해설 - 2023.10.28.

 

231028 지방 7급 물리학개론-B정답(2023-10-28 / 458.2KB / 559회)

 

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 2023년도 지방공무원 7급 등 공개경쟁임용 필기시험 물리학개론 책형 1쪽 물리학개론 1. 지표면에서 비스듬히 던진 물체가 포물선 운동을 할 때, 이 물체에 대한 설명으로 옳지 않은 것은? ① 물체가 받는 힘은 일정하다. ② 속도의 수평성분은 일정하다. ③ 가속도의 방향은 궤적의 접선 방향과 같다. ④ 속도의 연직성분은 시간에 따라 변한다. 2. 어떤 물체가 지구의 중력으로부터 완전히 벗어나는 데 필요한 지표면에서의 최소 속력을 지구에서의 탈출속력이라고 한다. 지구와 반지름이 같고 질량이 4배인 행성 A에서의 탈출속력은 지구에서의 탈출속력의 몇 배인가? (단, 지구와 행성 A는 모두 밀도가 균일한 구형이고, 자전하지 않으며, 대기는 없다고 가정한다) ①  ② 1.5 ③ 2 ④ 3 3. 질량이 인 질점을 길이 인 줄로 천장에 매달아 만든 단진자가 천장에 수직인 평면에서 주기 인 단순조화 운동을 하고 있다. 과 이 모두 2배가 된 이후에도 단순조화 운동을 한다면 이때의 주기는? (단, 중력가속도는 10 m/s2이고, 줄의 질량은 무시한다) ① 4 ② 2 ③   ④  4. 그림의 A와 B는 각각 이상기체의 상태가 변하기 전과 후에 대한 기체의 분자 속력 분포곡선이다. 기체의 상태 변화 후에 대한 설명으로 옳은 것만을 모두 고르면? (단, 상태 변화 시 기체의 총 분자수는 일정하다) ㄱ. 기체 분자의 평균 운동 에너지는 상태 변화 전에 비해 감소한다. ㄴ. 기체의 온도는 상태 변화 전에 비해 증가한다. ㄷ. 기체의 내부 에너지는 상태 변화 전에 비해 증가한다. ① ㄱ ② ㄴ ③ ㄱ, ㄷ ④ ㄴ, ㄷ 5. 질량이 2 kg인 어떤 물체가 1 C의 전하량으로 대전 되어 한 지점에 정지해 있다. 이 물체가 16 V만큼 전위차가 있는 다른 지점까지 이동할 때, 이동한 지점에서의 속력[m/s]은? (단, 전기력 이외에 물체에 미치는 다른 힘은 없다) ① 2 ② 4 ③ 8 ④ 16 6. 선팽창 계수  ＝ 5.0 × 10－3 /°C인 막대의 길이가 25 °C일 때 10 cm라면, 125 °C일 때 길이[cm]는? (단, 는 온도와 무관하게 일정하다) ① 12 ② 13 ③ 14 ④ 15 7. 질량 이 1 kg인 물체가 지면과의 각도 45 °를 이루는  N 크기의 힘 에 의해 수평 방향으로 움직이고 있다. 물체와 바닥 사이의 운동 마찰계수는 0.1이다. 물체의 가속도[m/s2]는? (단, 중력가속도 는 10 m/s2이고, 공기 저항은 무시한다) ① 0 ② 0.1 ③ 0.5 ④ 1 8. 반지름이 이고 질량이 인 밀도가 균일한 물체가 수평 바닥 면에서부터 경사면으로 미끄러짐 없이 굴러 올라가고 있다. 수평 바닥 면에서 물체의 질량중심 속력은 이며, 물체는 경사면을 따라 연직높이    만큼 굴러 올라가 정지상태에 도달하였다. 이 물체의 회전관성은? (단, 는 중력가속도이고, 공기 저항은 무시한다) ①     ②     ③     ④   9. 마찰이 없는 평면에서 용수철에 달린 물체가 진동주기가 4초인 단순조화 운동을 하고 있다. 어떤 시간  초에서 물체의 위치와 속력은 각각 42 cm, 0 m/s이고, (  ＋ 1)초에서 물체의 위치는 38 cm였다. (  ＋ 2)초에서 물체의 위치[cm]와 속력[m/s]을 바르게 연결한 것은? 위치 속력 ① 34 0 ② 34  ③ 42 0 ④ 42  2023년도 지방공무원 7급 등 공개경쟁임용 필기시험 물리학개론 책형 2쪽 10. 어떤 열기관은 일률과 열효율이 각각 5 kW, 20 %이고, 한 순환과정 동안 4.8 kJ의 열을 방출한다. 한 순환과정 동안 이 기관이 고열원에서 흡수한 열 [kJ]와 걸린 시간 [초]를 바르게 연결한 것은?   ① 6 0.24 ② 6 0.96 ③ 1.2 0.24 ④ 1.2 0.96 11. 두께를 무시할 수 있는 무한히 긴 절연된 두 도선이 한 평면에서 서로 수직인 상태에 놓여 있다. 두 도선에는 0이 아닌 같은 크기의 전류가 화살표 방향으로 흐른다. 그림의 점 , 점 , 점 에서 자기장의 크기를 각각 , , 라 하면, 이들 사이의 관계를 바르게 표현한 것은? ①   ,     ②   ,    ③       ④      12. 그림은 기전력 인 직류 전원, 저항값 인 저항, 인덕턴스 인 코일을 스위치 S에 연결하여 만든 회로를 나타낸 것이다. 이에 대한 설명으로 옳은 것만을 모두 고르면? (단, S를 닫기 전 코일에 흐르는 전류는 0이고, 회로에서 저항값은 만 고려한다) ㄱ. S를 닫은 직후, 회로에는 반시계방향으로 전류가 흐른다. ㄴ. S를 닫아 전류가 평형값에 도달한 후, 저항에 걸리는 전압의 크기는 이다. ㄷ. S를 닫아 전류가 평형값에 도달한 회로에서 S를 연 후, 전류가 평형값에서 반으로 줄어들 때까지 걸리는 시간은 이 커질수록 길어진다. ① ㄱ ② ㄴ ③ ㄱ, ㄷ ④ ㄴ, ㄷ 13. 그림과 같이 높이와 지름이 4로 같은 빈 원통형 용기의 위쪽 모서리와 바닥 모서리에 동시에 접하도록 비스듬하게 레이저 빛을 쏘았다. 이 용기에 어떤 용액을 3 높이만큼 채우자 레이저 빛이 용액 표면에서 굴절하여 용기 바닥의 중심에 도달하였다면 이 용액의 굴절률은? (단, 공기의 굴절률은 1이다) ①  ②  ③  ④  14. 편광축이 서로 수직인 두 개의 편광판 P1, P2에 편광되지 않은 빛이 P1을 통과하여 P2로 입사하고 있다. 또 다른 편광판 Pm을 편광축이 P1의 편광축과 의 각도를 이루도록 두 편광판 사이에 놓을 때, P2를 통과한 빛의 세기가 가장 크기 위한 [rad]는? (단, 이 빛은 모든 편광판에 수직으로 입사한다) ①  ②    ③    ④    15. 운동하고 있는 어떤 중성자의 전체 에너지가 정지에너지(질량에너지)의 3배라고 한다. 이 중성자의 운동 에너지가 2배가 되면 운동량은 몇 배가 되는가? (단, 모든 퍼텐셜 에너지는 무시한다) ①  ②  ③  ④  16. 파장이 12 pm인 X선 광자가 진공에서 정지해 있던 전자와 상호작용 하여 그림과 같이 수직으로 산란되었다. 산란된 X선 광자의 파장[pm]은? (단,   ＝ 2.4 pm이고, 는 플랑크 상수,  는 전자의 정지질량, 는 빛의 속력이다) ① 9.6 ② 12 ③ 13.2 ④ 14.4 2023년도 지방공무원 7급 등 공개경쟁임용 필기시험 물리학개론 책형 3쪽 17. 어떤 입자의 파동함수가  ≥에서  ＝       ,   에서   로 주어진다.  ≤ ≤에서 이 입자를 발견할 확률은? ① 1 －   ② 1 －   ③  － 1 ④   － 1 18. 크기를 무시할 수 있는 0.2 kg인 물체가 수평면 위에 놓여 있다. 물체를 밀어 용수철의 평형상태인 위치에서 길이 만큼 압축했다가 놓는다. 용수철이 평형상태로 되돌아오는 순간, 물체는 용수철과 완전히 분리되어 반지름  ＝ 20 cm인 빈 원통형 구조물 속으로 들어가 원운동을 한다. 물체가 구조물을 따라 원운동을 하는 데 필요한 용수철의 최소 압축 길이[cm]는? (단, 중력가속도는 10 m/s2 , 용수철 상수는 200 N/m이고, 용수철의 질량, 공기 저항, 마찰은 무시한다) ① 3 ② 5 ③ 10 ④ 15 19. 그림과 같이 반지름이 인 원형 고리 2개가 축을 따라 거리 만큼 떨어져 있다. 고리가 만드는 평면은 각각 축에 수직이다. 두 고리에는 전하 와 가 각각 균일하게 분포하고 있다. 두 고리의 중심 와  사이에서 전위차의 크기는? (단, 는 공기의 유전율이고, 원형 고리의 두께는 무시한다) ①                 ②                 ③                 ④                 20. 그림과 같이 질량이 인 두 물체 A, B가 서로 반대 방향에서 다가와 각각 와 2의 속력으로 탄성 충돌하였다. 충돌 후 A는 운동 방향이 90 °로 꺾이며 속력이 이 되었다. 충돌 후 B의 속력 는? (단, 물체의 크기와 중력은 무시한다) ①  ②   ③   ④ 