2021학년도 6모 과학탐구 물리Ⅰ

2021학년도 6월 모의평가 물리학Ⅰ 해설

2026-10-15 수정 · 이 회차 전체 해설 보기

1등급 컷 66점, 고난도 7문항

2021학년도 6월 모평 물리학Ⅰ은 1등급 구분 표준점수 66점으로 화학Ⅰ과 함께 과학탐구에서 가장 낮았고, 오답률 50%를 넘은 문항은 7개였습니다. 20번(3점, 79.2%)이 가장 높았고 물질파 15번(2점, 63.9%), 전기력 19번(62.4%), 특수 상대성 이론 17번(61.2%)이 뒤를 이었습니다. 17번에서는 응답의 41.7%가 한 오답을 골랐습니다.

20번: 두 용수철 사이를 오가는 물체

(나)에서 A를 d만큼 압축한 채 물체가 정지해 있으므로 kd = mg, 용수철 상수는 mg/d입니다(ㄱ). (다)에서 3d까지 압축했다가 놓으면 탄성 에너지 ½k(3d)² = 4.5mgd가 운동을 일으킵니다. 물체가 A에서 떨어져 B를 d/2 압축하고 멈출 때까지 올라간 높이는 3d + x + d/2입니다. 그래서 4.5mgd = mg(3.5d + x) + ½k(d/2)²이고 x = 7d/8입니다(ㄴ). 운동 에너지는 힘이 평형을 이루는 A 압축 d 지점에서 가장 크고, 그 값은 ½k(9d² − d²) − 2mgd = 2mgd입니다(ㄷ). 세 진술이 모두 옳아 정답은 ⑤입니다.

17번: 같은 순간이 관성계마다 다르다

P의 관성계에서는 A와 B가 P로부터 같은 거리에서 동시에 폭발하므로 두 빛이 동시에 P에 도달합니다(ㄱ). Q는 A에서 B 쪽으로 움직이고 있어 Q의 관성계에서는 B 쪽 사건이 먼저 일어납니다(ㄴ). Q의 관성계에서 A–P와 B–P는 모두 같은 비율로 길이 수축이 일어나 서로 같으므로 ㄷ은 틀리고, 정답은 ③입니다.

15번과 19번

15번은 세 입자의 속력에 따른 물질파 파장 그래프입니다. 파장은 h/(mv)이므로 파장이 같으면 운동량이 같고, A와 C의 파장이 같을 때 C의 속력이 더 크다는 ㄴ이 옳아 정답은 ②입니다. 19번은 A가 받는 전기력이 0이라는 조건에서 B와 C의 부호가 반대이고 더 먼 C의 전하량이 더 크다는 것을 먼저 정합니다. 여기에 B가 받는 힘의 방향을 대 보아 부호를 확정하며, 정답은 ①입니다.