2017년 국가직 7급 공개경쟁채용 물리학개론 가책형 기출문제

2017년 국가직 7급 공개경쟁채용 물리학개론 가책형 20문항 중 10문항의 발문과 선지입니다. 시험 시간은 20분입니다. 나머지 10문항은 그림이나 지문이 있어 앱에서 볼 수 있습니다. 정답·해설은 앱에서 볼 수 있습니다.

출처: 국가공무원 채용시스템(인사혁신처)

1. 1~2번 그림이나 지문이 있는 문항입니다. 앱에서 보기
2. 3번
   반지름이 10cm이고 밀도가 균일한 구를 물에 넣었더니 중심이 수면에 위치한 채 정지해 있다. 이 구의 질량[kg]에 가장 가까운 것은? (단, 물의 밀도는 1g/cm³이고 물의 부력과 중력을 제외한 다른 효과는 무시한다)
   1. ①1
   2. ②2
   3. ③3
   4. ④4
3. 4번
   내부 온도가 10\mathrm{K}로 유지되는 카르노 냉동기가 있다. 냉동기의 내부에서 2\mathrm{J}의 열을 흡수하여 온도가 300\mathrm{K}로 유지되는 외부로 배출하기 위해 냉동기에 가해야 하는 일[\mathrm{J}]은?
   1. ①28
   2. ②38
   3. ③48
   4. ④58
4. 5~6번 그림이나 지문이 있는 문항입니다. 앱에서 보기
5. 7번
   흑체 복사 스펙트럼에서 세기가 가장 큰 파장을 \lambda_{{\max}} \,라고 정의하자. 표면 온도가 5,800\mathrm{K}인 흑체의 \lambda_{{\max}} \,는 약 0.5\mu \mathrm{m}이다. 표면 온도가 250\mathrm{K}인 흑체의 \lambda_{{\max}} \,[\mu \mathrm{m}]에 가장 가까운 것은?
   1. ①1.16
   2. ②3.48
   3. ③11.6
   4. ④34.8
6. 8번 그림이나 지문이 있는 문항입니다. 앱에서 보기
7. 9번
   매우 작지만 아주 밝은 촛불 두 개가 50cm 간격으로 놓여 있다. 이 두 촛불을 멀리에서 보면 하나로 보인다. 육안으로 관찰할 때 촛불이 두 개로 구별되어 보이는 촛불과 관찰자 사이의 최대거리[m]에 가장 가까운 것은? (단, 눈의 동공 지름은 5mm이고 촛불 빛의 파장은 500nm이며, 눈의 분해능은 단지 회절에 의해서만 제한된다고 가정한다)
   1. ①100
   2. ②400
   3. ③1,000
   4. ④4,000
8. 10~11번 그림이나 지문이 있는 문항입니다. 앱에서 보기
9. 12번
   단면적이 a \,, 비저항이 \rho \,, 길이가 L \,인 도선 A \,와 단면적이 3 a \,, 비저항이 3 \rho \,, 길이가 3 L \,인 도선 B \,가 직렬로 연결되어 있다. 전체 도선의 양 끝에 일정한 전압 V \, \,를 가할 때, 도선 A \,에서 소모되는 전력은?
   1. ①\frac{{aV^{{2}}}}{{16 \rho L}}
   2. ②\frac{{3 aV^{{2}}}}{{16 \, \rho L}}
   3. ③\frac{{a \rho V^{{2}}}}{{4 L}}
   4. ④\frac{{3 a \rho V^{{2}}}}{{4 L}}
10. 13번 그림이나 지문이 있는 문항입니다. 앱에서 보기
11. 14번
    반지름이 40 \sqrt{{3}}m인 원형 트랙이 수평면에 놓여 있다. 이 원형 트랙을 일정한 속력으로 달리는 자동차의 천장에 매달아 둔 진자가 연직선으로부터 30°의 각도를 유지하고 있다. 이 자동차의 속력[m/s]은? (단, 중력 가속도는 10m/s²이고, 자동차의 크기와 진자의 길이에 의한 효과는 무시하며, 바퀴와 지면 사이의 마찰력과 중력 이외의 다른 힘은 없다고 가정한다)
    1. ①10
    2. ②20
    3. ③30
    4. ④40
12. 15번
    반지름이 R \,인 구의 내부에 양전하가 균일하게 분포해 있다. 구가 고립되어 있을 때, 구의 중심으로부터 거리가 r인 지점에서 전기장의 크기에 대한 설명으로 옳은 것은?
    1. ①r < R \,이면 전기장의 크기는 r에 비례한다.
    2. ②r < R \,이면 전기장의 크기는 r에 무관한 상수이다.
    3. ③r > R \,이면 전기장의 크기는 r에 비례한다.
    4. ④r > R \,이면 전기장의 크기는 r에 무관한 상수이다.
13. 16번
    반지름이 100km이고 밀도가 균일한 구형의 행성 주위를 위성이 등속 원운동하고 있다. 이 위성의 속력은 1km/s이고 행성 중심으로부터 위성까지의 거리는 1,000km이다. 이 행성의 표면에서 1kg의 물체가 받는 힘의 크기[\mathrm{N}]는? (단, 위성과 물체의 크기는 무시하고 이 행성의 중력만을 고려한다)
    1. ①50
    2. ②100
    3. ③150
    4. ④200
14. 17번
    정지해 있던 전자에 일정한 전압을 가하여 가속시킨 후 드브로이 파장을 측정하였다. 1kV로 가속시킨 전자의 파장을 \lambda_{{1}} \,, 4kV로 가속시킨 전자의 파장을 \lambda_{{4}} \, \,라고 할 때, \frac{\lambda_{{1}}}{\lambda}_{{4}}은? (단, 상대론적 효과는 무시한다)
    1. ①0.25
    2. ②0.5
    3. ③2
    4. ④4
15. 18번
    단열된 용기가 내부의 칸막이에 의해 두 부분으로 나뉘어 있다. 한 부분에는 이상기체 X \,가 1몰, 다른 부분에는 이상기체 Y \,가 3몰 들어 있다. 두 기체는 온도가 같고 압력도 동일하다. 용기 내부의 칸막이를 치워 두 기체가 섞이도록 한 후 평형 상태가 되었을 때, 이 계의 엔트로피 증가량은? (단, 기체 상수는 R \,이고, 기체 X와 Y \,는 서로 다른 종류로서 화학 반응을 하지 않으며, 용기의 모양은 변하지 않고 칸막이의 부피는 무시한다)
    1. ①2 R \, \, \ln 2
    2. ②8 R \, \, \ln 2 - 3 R \, \, \ln 3
    3. ③2 R \, \, \ln 2 + R \, \, \ln 3
    4. ④8 R \, \, \ln 2 + 5 R \, \, \ln 3
16. 19~20번 그림이나 지문이 있는 문항입니다. 앱에서 보기