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애플파이의 난제. [880421] · MS 2019 (수정됨) · 쪽지

2021-06-04 20:02:58
조회수 1,791

2011학년도 9평 물리학1 선별&변형&해설

게시글 주소: https://mission.orbi.kr/00037870632

1. 물리에 대한 인사이트를 길러주는 글, 칼럼이 아닙니다.   

   전 물린이라 그런거 없어요

   그냥 7차 교육과정 당시의 기출 문제를 다시 한번 같이 풀어보자는 취지에서 쓴 글


2. 그냥 제가 풀때 눈에 보였던 정해 하나만 기술했습니다

   더 좋은 풀이법이나 틀린 풀이가 있다면 댓글로 피드백 주시면 감사하겠습니다


3. 교육과정에 안맞거나 교육과정에 맞는데 누락한 경우가 있을 수 있습니다

   피드백 부탁드려요


4. 기출은 봐도봐도 좋은것인걸 여러분이 더 잘 알겠죠

   한 세트씩 저랑 같이 풀어봅시다

   매일매일 안올릴 수도 있음


5. 손글씨 해설 쓰려했는데 판타블렛+아라비아 글씨체

   로 인해서 그냥 텍스트로 해설 씁니다

   기회되면 손글씨 써볼게요


6. 좋은 문제가 많은데 교육과정에 약간씩 벗어나는 문제는 제외했습니다

   다만 몇 문제는 제가 텍스트로 미리 교육과정에 맞게 조건을 주거나, 그냥 넣은 경우가 있습니다.

   변형문제 만들 짬 있으면 모아서 올려볼게요


7. 푸시고 해설 읽으시는거 맞죠? 해설만 봐도 상관없고 스킵해도 상관은 없는데

   기출 여기서라도 한번 봐요




물리학 관련 학습글&7차해설 모음집)

https://orbi.kr/00038187634




그냥 뭐 하프모고 풀듯이 대충 풀고 해설보고 합시다










철수와 축구공이 서로를 향해 등속도로 운동합니다.


PR과 RQ의 거리에서 RQ가 더 크므로 변위의 크기는 축구공이 더 크겠죠


서로를 향해 운동하니, 속도의 방향은 반대겠네요


같은 시간동안 운동해서 R에서 처음 만나는데, 같은 시간동안 축구공(RQ)의 변위의 크기가 크니 ㄷ.은 맞네요





4번








s-t그래프입니다. 


a의 기울기는 a의 속도를 나타내고 기울기가 일정하니 ㄱ.은 맞네요


ㄴ.

b의 시간별 평균속력을 비교하는 선지인데, y값만 보면 되겠죠?

0~2초동안 b는 2m보다 적은 거리를 이동하고 2~4초동안 b는 2m보다 큰 거리를 이동하므로 ㄴ.은 맞습니다


ㄷ.

둘 다 이동거리가 4m로 같네요





5번










작용 반작용 문제는 눈으로 풀어도 될텐데...


ㄱ.

a가 정지했으니 당연히 힘의 합력은 0


ㄴ.

a가 b에 작용하는 자기력의 크기와 b가 a에 작용하는 자기력의 크기가 같습니다.

a를 볼까요? a에는 용수철이 위로 3N만큼 힘을 작용하고, a의 무게는 2N입니다


힘의 평형을 이루어야하니 b가 a에 작용하는 자기력은 아래로 1N만큼이겠네요

따라서 ㄴ.은 맞습니다



ㄷ. 

b에 작용하는 수직항력의 크기는 (b의 중력 2N-받는 자기력1N) 해서 1N입니다





정답은 3번










철수는 오른쪽 그래프의 Ek를 보면 바로 알 수 있겠죠?


Ep+Ek가 항상 일정하네요, 영희도 맞아요


왼쪽 그래프를 보면 H/2일 때 Ep=Ek인데, 오른쪽 그래프는 T/2보다 클 때 Ep=Ek이니 민수는 틀렸습니다


애초에 넓이가 H이고 원점에서 시작하는 v-t 그래프 그렸을 때 t/2지점에서 삼각형의 넓이가 절반이 되진 않죠? 




3번





5번 문제를 풀기 전에,

'A,B와 마찰이 있는 수평면 사이의 운동 마찰 계수는 같고 일정하다'

를 마찰력이 같다 로 놓고 풀어주세요








1. 충돌 전 외력이 작용하나요? 글쎄요? 작용 안하니 첫 구간은 상수함수


2. 한 덩어리가 됐네요 완전 비탄성 충돌에는 역학적 에너지가 줄어들겠네요


3. 운동마찰계수는 같고 일정하다= 마찰력이 일정하다 라고 해석합시다

   -fs=E-E0이며 s에 대한 일차함수꼴인 것을 알 수 있죠. 




1,2,3 조건을 모두 만족하는 그래프 개형은 2번이네요





6번 문제의 ㄴ보기는 무시하세요






ㄱ,ㄷ 보기만 보자구요

0~2초동안 영희는 550N(엘레베이터가 작용한 힘)-500N(영희 무게)=50N의 힘을 받습니다.


2초동안 가속도는 1m/s^2였고 2초때의 속력은 2m/s겠네요


2~6초동안 합력이 0이니 2m/s의 속력으로 등속도 운동을 할 것이고, ㄱ은 거짓이네요



ㄷ.

4~6초까지 영희는 4m를 움직입니다(2m/s*2s)


500N * 4m =2kJ이며, ㄷ은 틀렸네요





정답은 2번이고 우리가 봐야할 ㄱ. ㄷ. 선지는 모두 틀렸네요







A,B,C 전체의 합력은 왼쪽으로 2F

전체적인 힘 분석을 해볼까요?


ㄱ.

왼쪽으로 작용하는 힘은 A에 작용하는 3F의 힘, A가 C에 작용하는 마찰력, C가 B에 작용하는 마찰력 입니다.

합력과 방향이 반대인 힘은 C가 A에 작용하는 마찰력, B가 C에 작용하는 마찰력, B에 작용하는 F입니다.


ㄱ.은 맞네요



ㄴ.을 봅시다


4m의 물체가 왼쪽으로 2F만큼의 합력을 받고 운동하므로 2F=4m * a,  a=F/2m

맞네요



ㄷ.은 ㄱ. ㄴ.을 차근차근 풀었다면 쉽게 풀 수 있겠네요


A에 작용하는 힘은 왼쪽으로 3F와 A가 C에 작용하는 마찰력인데요

이 두 힘의 합력이 m*(F/2m)=F/2 이므로 마찰력의 크기는 5F/2가 되겠습니다



3번







각도가 작아지는 이유, N극이 동쪽으로 회전하다가 서쪽으로 회전하는 이유

눈풀 삽가능


각도가 작아지는 이유:


가변 저항기의 저항값을 증가시키면 솔레노이드에 흐르는 전류의 세기가 약해집니다

솔레노이드가 만드는 자기장의 세기가 줄어들고, 각도가 작아지겠죠?


N극이 동쪽으로 회전하다가 서쪽으로 회전하는 이유:

집게 a와 b의 위치를 바꾸면 전류의 방향이 바뀌고, 솔레노이드가 만드는 자기장의 방향이 바뀌겠죠?




2번









전자기 유도는 츤데레 미소녀or미소년을 생각하면 안잊혀질겁니다

시험시간에 딴생각하느라 안좋겠지만


렌츠의 법칙을 생각합시다. 

수직으로 들어가는 자기장이 보충되어야한다고 생각하면, abc 모두 시계방향으로 전류의 방향이 같겠네요



a와 b는 속력의 크기가 같다는 것 외엔 모든 조건이 같네요.

자속의 변화량이 b가 a보다 2배 크겠으니 전류의 세기는 서로 같지 않습니다


ㄷ.을 봅시다

v의 속력으로 t만큼 움직였을 때 저 x표시의 절반을 움직인다고 생각해봐요


a는 (x/2) *2개 고, b는 (x * 4개)네요?


같은 시간 t초동안 자속의 변화량이 4배 차이나니 ㄷ.은 틀립니다



펜을 잡을 필요 없이 눈으로 비 대충 슥슥 하면 풀리는 문제였네요





1번







서로 다른 매질을 통과할 땐 파동의 속력이 달라지지만 진동수는 달라지지 않습니다


매질 II에서 진행 속력이 1.5배가 되었으니, v=(진동수) * (파장) 에서 알 수 있는 내용은


매질 II에서 파장이 매질 I에 비해 1.5배 길어졌다는 겁니다. 즉 파장이 2m에서 3m가 됐겠네요


3초가 지난 순간을 알아내야하니, 주기만 알아내면 되는데 진동수는 0.5Hz로 일정합니다


매질I에서 1m/s=0.5Hz * 2m이기 때문이죠



모든 조건을 만족하는 그래프는 4번이네요







그림에서 P와 R에선 보강간섭이, Q에선 상쇄간섭이 일어나는 것을 알 수 있습니다


ㄱ.은 당연히 맞겠네요


ㄴ.은 반파장의 짝수배니 홀수배니 이런거 없이도 풀 수 있네요

P의 경로차는 0이니까요


다만 이것만 알고갑시다

보강 간섭이 일어나는 지점들은 수면파 파장의 반의 짝수배, 상쇄간섭은 홀수배


ㄷ.

Q에서 수면의 높이는 변하지 않겠지만 보강간섭이 일어나는 R에선 변하죠




1번







파장이 공기와 프리즘 어디서 더 길지, 

프리즘 내에서 어디가 더 많이 꺾였는지 확인합시다



a의 속력이 감소했습니다. 파장은 속력과 비례하는데 속력이 더 빠른 공기에서의 파장이 더 길겠죠


호옥시나, 진짜 노베라서 a 속력이 왜 감소했는지 모르시면 법선 그리시고 입사각과 굴절각의 크기를 비교하세요



a가 b보다 더 꺾였네요.. 프리즘 내의 속력은 a가 더 작겠습니다


ㄷ.

매질의 굴절률이 클수록 임계각이 작습니다. 

빛 A에 대한 프리즘의 굴절률은 빛 B에 대한 프리즘의 굴절률보다 크며 A에 대한 임계각이 B에 대한 임계각보다 작은데


B가 전반사하려면 P점에서 A의 입사각보다 더 큰 입사각으로 입사해야합니다

P 지점에서 B의 입사각이 A보다 작으므로 전반사하지 못하겠네요




3번








Ek=hf-W 

c=f*y   (f는 진동수, y는 람다)

just 계산


우선 단색광의 진동수부터 구합시다


P의 진동수는 c/y이므로 (30/4)*10^14

Q의 진동수는 5*10^14


ㄱ.

A의 일함수는 (4*10^14)h, B의 일함수는 (10*10^14)h


2.5배 맞네요



ㄴ. 

P의 진동수는 B의 한계진동수보다 작네요.. 방출 안됩니다.


ㄷ.


구해봅시다


Ek= h*(30/4)10^14 - (4*10^14)h = h * (14/4)*10^14


Ek= h*(5*10^14)- (4*10^14)h= (10^14)h


1.5배가 아니라 14/4배네요


우욱..



1번









뭔가 익숙하죠? ㅋㅋㅋㅋㅋ

7차때 기출 계속 밀었던게 뿌듯합니다


6평때 이거 틀렸다면 열심히 합시다...


일단 제가 예전에 올린 솔루션은(https://orbi.kr/00037600614)


1 .b와 c의 상대적인 위치를 알 수 있으니 구간별로 각 상황을 분석합시다

2. 0~2초간 10m~0m로 변했으니 상대속도 크기가 5m/s인 것을 알면 c는 왼쪽으로 1m/s

3. 2~5초간 b와 c의 전체 운동량 크기는 3인것을 이용하고

4. 0~5초간 b가 움직인 거리와 a가 움직인 거리를 통해 a의 초기 속력을 구하고

5. 운동량 보존으로 이챠이챠 b의 운동에너지를 4초때와 6초때를 구합시다


입니다


조금 자세하게 보죠





b와 c의 상대적인 위치를 알 수 있고, 변화가 있는 구간별로 각 상황을 분석을 해야합니다.


0~2초간 10m~0m로 변했으니, 상대속도 크기가 5m/s일겁니다. B의 속력이 오른쪽 4m/s이므로


c는 왼쪽으로 1m/s겠네요




ㄱ.

B와 C는 충돌 전 운동량의 합과 충돌 후 운동량의 합이 같습니다


b와 c의 전체 운동량은 2*4 - 5*1=3kg*m/s고 ㄱ.은 맞는 선지입니다


ㄴ.


2초부터 5초까지 B와 C는 2m/s의 속력으로 멀어집니다

vc-vb=2m/s이고

2kg * vb + 5kg * vc= 3kg* m/s가 되어야하므로

잘 풀면 vb=-1m/s, vc=1m/s인 것을 알 수 있습니다


B는 0초부터 5초까지 0초 때 위치보다 5m 오른쪽으로 이동할 것이고

A는 0초부터 5초까지 0초 때 위치보다 15m 오른쪽으로 등속도 운동했으니, 처음 A의 속도는 3m/s입니다


운동량 보존법칙!


5초일 때 a와 b가 충돌하며 b와 c의 상대속도는 0입니다


b가 1m/s를 가지니 운동량 보존법칙을 이용하면 a는 -1m/s를 가진다는 것을 알 수 있습니다


ㄴ. 맞네요



ㄷ.

4초일 때 b의 속력과 6초일 때 b의 속력이 1m/s로 같으므로 운동에너지는 같습니다






5번





해설이 길 뿐이지 문제 푸는데 펜은 많이 쓸 일은 없더라고요



아 참고로 관련 문제를 풀고싶다면

제가 나중에 올릴 07때의 문제를 미리 풀어보시거나


제가 이미 올렸던 08수능 문제를 풀어보세요

(https://orbi.kr/00037757579 )


이 두 문제가 19번으로 성장한겁니다





20번 문제는 잠깐 정지!


ㄷ. 선지의 운동마찰계수 보이시나요?


ㄷ. 선지를

물체에 따라 마찰이 변하고 각 물체마다 마찰이 일정하게 작용하는 마찰면에서

(a의 역학적 에너지 감소량)/(b의 역학적 에너지 감소량)=1이다


라 놓고 풀어주세요!






레전드 문제.


아마 이 문제랑 비슷한 것을 본다면, 이 문제의 변형문제일겁니다

7차 다 돌아봤는데 이게 원조문제일거에요


(나)의 p-t 그래프에서 뽑아낼 걸 다아 뽑아냅시다



ㄱ.

아주 당연히 동그라미 치라고 발악을 하네요


당연히 충격량이 같고, 모르겠다면 작용-반작용 법칙을 생각하세요


ㄴ.

1초 때 충돌 후,  운동량이 변하는 시점, 즉 마찰면에 들어가는 시점을 보자구요


A가 2초, B가 1초 결렸으니 충돌 직후 a와 b의 속력비는 1:2겠네요


근데 말이죠

충돌 직후, 즉 1초때의 a와 b의 운동량 비가 4:2=2:1 이니


질량비는 a:b=4:1 가 나오겠습니다.



ㄷ.을 봅시다.

물론 사진 말고 제가 텍스트로 변형한 걸 말이죠


a의 질량은 4m 이고 속력은 v


b의 질량은 m이고 속력은 2v



(나)의 그래프를 봅시다


a는 1초동안 v에서 0으로 변했네요. 이동거리는 (v+0)/2 * 1초 =v/2입니다


b는 2초동안 2v에서 0으로 변했으니 이동거리는 (2v+0)/2 * 2초 =2v입니다


둘의 가속도 비를 보시죠


1초동안 v 변하고, 2초동안 2v변하고


가속도비가 1:1로 같네요?


마찰력의 크기가 4:1일 겁니다 (질량비가 4:1이고 가속도비가 1:1이므로)


a의 역학적 에너지 감소량은 v/2 * 4f일 것이로


b의 역학적 에너지 감소량은 2v*f이므로



(a의 역학적 에너지 감소량)/(b의 역학적 에너지 감소량)=1입니다



정답은 4번






20번 문제는 변형시켜봤는데 ㄷ.에 오류가 있는지 확인해주세요













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