2020년 국가직 7급 공개경쟁채용 물리학개론 나책형 기출문제

2020년 국가직 7급 공개경쟁채용 물리학개론 나책형 20문항 중 12문항의 발문과 선지입니다. 시험 시간은 20분입니다. 나머지 8문항은 그림이나 지문이 있어 앱에서 볼 수 있습니다. 정답·해설은 앱에서 볼 수 있습니다.

출처: 국가공무원 채용시스템(인사혁신처)

1. 1번
   어떤 입자의 위치와 운동량을 동시에 측정하는 것은 불가능하다는 내용을 설명하는 것은?
   1. ①불확정성 원리
   2. ②상대성 이론
   3. ③배타 원리
   4. ④광전 효과
2. 2번
   레이저 빛에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?
   1. ①고도로 결맞은 빛이다.
   2. ②방향성이 좋아서 거의 퍼지지 않는다.
   3. ③백열등 빛보다 넓은 파장 폭을 가지고 있다.
   4. ④들뜬 상태 원자의 유도방출로 생성된다.
3. 3번
   용수철에 매달린 물체가 단순 조화 진동을 한다. 이 물체의 운동에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?
   1. ①운동에너지와 탄성 퍼텐셜 에너지의 합은 일정하다.
   2. ②평형 위치에서 멀어질수록 속력은 줄어든다.
   3. ③변위가 최대일 때 물체의 가속도 크기는 최대가 된다.
   4. ④작용하는 힘의 크기는 변위의 제곱에 비례한다.
4. 4~7번 그림이나 지문이 있는 문항입니다. 앱에서 보기
5. 8번
   작은 위성이 타원 궤도를 그리며 거대한 행성 주위를 공전한다. 위성의 속력이 v인 지점에서 행성에 의한 중력의 크기가 F \,일 때, 위성의 속력이 2 \, v인 지점에서 행성에 의한 중력의 크기는?
   1. ①0.25 \, F
   2. ②0.5 \, F
   3. ③2 \, F
   4. ④4 \, F
6. 9~10번 그림이나 지문이 있는 문항입니다. 앱에서 보기
7. 11번
   이상기체(ideal gas)에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?
   1. ①기체 분자의 질량은 0으로 가정한다.
   2. ②기체의 온도가 일정할 때 기체의 압력은 부피에 반비례한다.
   3. ③기체의 압력이 일정할 때 기체의 부피는 절대온도에 비례한다.
   4. ④기체 분자 사이에는 인력이나 척력이 작용하지 않는다.
8. 12번
   두 축전기 C₁, C₂가 병렬로 연결된 상태에서 총 전하량 36\muC이 충전되어 있을 때 전위차가 3V이다. C₁의 전기용량이 4\muF일 때 C₂의 전기용량[\muF]은?
   1. ①2
   2. ②4
   3. ③6
   4. ④8
9. 13번
   반지름이 a이고, 표면이 균일한 전하밀도 \rho로 대전된 도체구가 진공 중에 놓여 있다. 구의 중심에서 \frac{a}{2}만큼 떨어진 한 지점에서 전기장의 세기는? (단, \epsilon_{{0}}는 진공의 유전율이다)
   1. ①0
   2. ②\frac{{\rho a^{2}}}{{2 \epsilon_{{0}}}}
   3. ③\frac{{\rho a}}{{6 \epsilon_{{0}}}}
   4. ④\frac{{\rho}}{{2 a \epsilon_{{0}}}}
10. 14번
    균일한 자기장 영역에서 대전 입자가 반지름 R인 원 궤도를 따라 운동에너지 E \,로 원운동하고 있다. 이 입자가 동일한 자기장 영역에서 반지름이 2 R인 원 궤도를 돈다면 운동에너지는?
    1. ①8 \, E
    2. ②4 \, E
    3. ③2 \, E
    4. ④\sqrt{{2}} E
11. 15번
    영의 이중슬릿 간섭실험 장치에 빛 대신 전자 빔을 사용하면 단색광을 사용했을 때와 같은 전자의 간섭무늬를 얻을 수 있다. 어떤 전자 빔으로 이중슬릿 간섭실험을 했을 때 스크린의 인접한 밝은 무늬 사이 간격이 d이다. 다른 조건은 그대로 두고 전자의 운동에너지를 절반으로 낮출 때, 인접한 밝은 무늬 사이 간격과 가장 가까운 것은? (단, 상대론적 효과는 무시한다)
    1. ①\frac{{d}}{{2}}
    2. ②\frac{{d}}{{\sqrt{{2}}}}
    3. ③\sqrt{2} d
    4. ④2 d
12. 16번
    물에 띄웠을 때 부피의 50%가 물속에 잠기는 공이 있다. 이 공을 어떤 용액에 띄웠더니 부피의 80%가 용액 속에 잠겼다. 이 용액의 밀도[kg/m³]는? (단, 물의 밀도는 1,000kg/m³이고, 공의 내부 밀도는 균일하다)
    1. ①400
    2. ②600
    3. ③625
    4. ④800
13. 17번
    바닥에서 천장까지 높이가 3m인 엘리베이터가 2m/s²의 일정한 가속도로 올라가고 있다. 이때 엘리베이터 천장에 고정되어 있던 작은 물체가 분리되어 자유낙하한다면, 엘리베이터 바닥에 떨어질 때까지 소요되는 시간[초]은? (단, 물체의 크기와 공기 저항은 무시하고, 중력가속도는 10m/s²이며, 엘리베이터의 가속 방향은 중력과 반대이다)
    1. ①\frac{{1}}{{2}}
    2. ②\frac{{1}}{{\sqrt{{2}}}}
    3. ③\sqrt{{\frac{{3}}{{5}}}}
    4. ④\frac{{\sqrt{{3}}}}{{2}}
14. 18번 그림이나 지문이 있는 문항입니다. 앱에서 보기
15. 19번
    등적 몰비열, 등압 몰비열이 각각 \frac{{3}}{{2}} R \,, \frac{{5}}{{2}} R \,인 단원자 이상기체 n몰이 있다. 초기 온도가 T_{{i}} \,, 압력이 P_{{i}} \,인 이 기체가 단열 팽창하여, 외부에 W \,만큼 일을 한다. 일을 마친 후 기체의 압력이 P_{{f}} \,일 때, \frac{{P_{{f}}}}{{P_{{i}}}}는? (단, R는 기체상수이고, W \,>0이다)
    1. ①\left( 1 - \frac{{W}}{{nRT_{{i}}}} \right)^{{\frac{{5}}{{3}}}}
    2. ②\left( 1 - \frac{{2 W}}{{3 nRT_{{i}}}} \right)^{{\frac{{5}}{{3}}}}
    3. ③\left( 1 - \frac{{W}}{{nRT_{{i}}}} \right)^{{\frac{{5}}{{2}}}}
    4. ④\left( 1 - \frac{{2 W}}{{3 nRT_{{i}}}} \right)^{{\frac{{5}}{{2}}}}
16. 20번 그림이나 지문이 있는 문항입니다. 앱에서 보기