2023학년도 수능 과학탐구 물리학Ⅱ

2023학년도 수능 물리학Ⅱ 해설

2026-10-15 수정 · 이 회차 전체 해설 보기

물리학Ⅱ, 포물선 운동 두 문항

2023학년도 수능 물리학Ⅱ의 오답률 1·2위는 모두 포물선 운동 문항이었습니다. 3위와 4위는 타원 궤도와 전자기 유도였습니다.

19번, 동시에 도착하는 두 물체

19번(3점, 80.3%)에서 A는 수평 구간을 속력 v로 L만큼 등속 운동한 뒤 포물선 운동으로 3d를 날아가고, B는 경사각 30°인 빗면 아래에서 2v로 발사되어 빗면을 4d 올라간 뒤 포물선 운동으로 2√3d를 날아가 A와 같은 점 r에 동시에 떨어집니다. B는 빗면 끝(높이 2d)에서 30° 방향으로 튀어 나가므로 수평 성분으로 비행 시간을, 연직 성분으로 높이 2d를 맞추면 빗면 끝의 속력이 정해집니다. 그 속력과 빗면에서의 감속(g sin30°)으로 v를 구하고, 두 물체의 총 이동 시간을 같게 놓으면 L=3d(④)가 나옵니다. 포물선 운동에서 수평 속도는 일정하다는 원칙 하나로 두 구간을 이어 붙이는 문항이었습니다.

20번, 실이 끊어진 두 원뿔 진자

20번(2점, 70.9%)은 같은 높이에서 등속 원운동하던 두 물체의 실이 동시에 끊어져 포물선 운동을 한 뒤 한 점에 동시에 떨어지는 문항입니다. 실이 연직선과 이루는 각을 θ라 하면 구심 가속도는 g tanθ이고, 끊어지는 순간의 속력이 원 궤도의 접선 방향 수평 속도가 됩니다. 같은 높이에서 떨어지니 낙하 시간이 같다는 점을 이용해 두 물체의 수평 변위를 비교해야 했습니다.

16번과 17번

16번(3점, 60.7%)은 같은 행성을 한 초점으로 하는 타원 궤도 위성 A, B의 중력 크기 그래프로 공전 주기와 긴반지름을 비교했습니다. 중력의 최솟값과 최댓값의 비가 A는 1/4, B는 1/9이라는 데서 근일점·원일점 거리 비를 얻고, 케플러 제3법칙으로 주기와 연결합니다. 17번(2점, 59.8%)은 원형 금속 고리가 자기장 영역 Ⅰ, Ⅱ를 지날 때 유도 기전력이 자기 선속의 시간 변화율에 비례한다는 원리로 두 영역의 자기장 방향을 판단하는 문항이었습니다.