전기와 자기 문항실

모의고사 1회

MK1Q1 · 원문 1번

털가죽으로 문지른 플라스틱 막대가 (−)전하를 띠는 것은, 문지르는 동안 털가죽의 전자가 플라스틱 막대로 이동했기 때문이다.

정답·선지별 근거
O

O 마찰할 때 이동하는 것은 전자뿐이다. 전자를 얻은 플라스틱 막대는 (−)전하, 전자를 잃은 털가죽은 (+)전하를 띤다.

X 마찰할 때 이동하는 것은 전자뿐이다. 전자를 얻은 플라스틱 막대는 (−)전하, 전자를 잃은 털가죽은 (+)전하를 띤다.

MK1Q2 · 원문 2번

병렬로 연결한 두 전구 가운데 하나를 빼내면 나머지 전구도 함께 꺼진다.

정답·선지별 근거
X

O 병렬연결은 갈래마다 전원에 따로 이어져 있어서, 한 갈래를 끊어도 다른 갈래에는 전원의 전압이 그대로 걸려 켜져 있다. 하나를 빼면 모두 꺼지는 것은 직렬연결이다.

X 병렬연결은 갈래마다 전원에 따로 이어져 있어서, 한 갈래를 끊어도 다른 갈래에는 전원의 전압이 그대로 걸려 켜져 있다. 하나를 빼면 모두 꺼지는 것은 직렬연결이다.

MK1Q3 · 원문 3번

그림은 전기를 띤 가벼운 공 A, B, C를 실로 매단 모습이다. B가 (−)전하를 띠고 있을 때, A와 C가 띠는 전하의 종류를 옳게 짝 지은 것은?

EM1Q3 원본 문항 그림
정답·선지별 근거
② A: (+)전하 · C: (−)전하

① A는 맞지만 C는 B와 같은 (−)이어야 한다.

② A와 B는 다른 전하, B와 C는 같은 전하이므로 맞다.

③ A와 C를 모두 반대로 판단했다.

④ A는 B와 끌어당기므로 (+)이어야 한다.

⑤ 문제에서 C도 전기를 띤다고 주었으며 B와 밀어낸다.

MK1Q4 · 원문 4번

그림과 같이 (−)대전체를 대전되지 않은 금속 막대의 A 쪽에 가까이 하였다. 이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?

EM1Q4 원본 문항 그림

ㄱ. 금속 막대의 A 부분은 (+)전하를 띤다. ㄴ. 금속 막대 속 전자는 A 쪽에서 B 쪽으로 이동한다. ㄷ. 대전체를 멀리 치워도 금속 막대는 (−)전하로 대전된 채 남는다.

정답·선지별 근거
③ ㄱ, ㄴ

ㄱ (−)대전체가 전자를 밀어내므로 가까운 A는 전자가 부족한 (+)전하를 띤다.

ㄴ 전자는 (−)대전체에 밀려 A에서 먼 B로 이동한다.

ㄷ 전자가 막대 안에서 자리만 바꾸었다. 닿지 않고 대전체를 치우면 분포가 돌아오므로 (−)로 대전되어 남지 않는다.

① ㄱ은 옳지만 전자의 이동을 설명한 ㄴ도 옳다.

② ㄷ은 틀리다. 막대 전체가 (−)로 대전된 것은 아니다.

③ ㄱ과 ㄴ이 옳고 ㄷ은 틀려 이 조합이 맞다.

④ ㄴ은 옳지만 ㄷ은 틀리고 ㄱ이 빠졌다.

⑤ ㄷ이 포함되어 틀린 조합이다.

MK1Q5 · 원문 5번

그림 (가), (나)는 도선 속 전자의 모습을 나타낸 것이고, (나)에서 전자는 B에서 A 쪽으로 이동한다. 이에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

EM1Q5 원본 문항 그림
정답·선지별 근거
⑤ (나)의 도선 속 전자의 수는 (가)의 도선 속 전자의 수보다 많다.

① 옳은 설명. 제멋대로 움직이는 전자의 평균적인 한 방향 흐름이 없다.

② 옳은 설명. 전류가 없어도 전자는 움직인다.

③ 옳은 설명. 전류는 전자 이동 B→A의 반대인 A→B이다.

④ 옳은 설명. 전자가 향하는 A가 전지의 (+)극 쪽이다.

⑤ 틀린 설명. 전자는 처음부터 도선 안에 있으며 전류 때문에 수가 늘었다고 할 수 없다.

MK1Q6 · 원문 6번

저항이 30 Ω인 니크롬선에 0.4 A의 전류가 흐르고 있다. ㉠ 이 니크롬선에 걸린 전압과, ㉡ 같은 니크롬선에 6 V의 전압을 걸었을 때 흐르는 전류의 세기를 단위와 함께 쓰시오.

정답·선지별 근거
㉠ 12 V ㉡ 0.2 A

서술 점검 같은 니크롬선의 저항 30 Ω을 유지해 계산한다. 0.4×30=12 V, 6÷30=0.2 A이며 단위까지 쓴다.

MK1Q7 · 원문 7번

그림은 굵기와 재질이 같은 니크롬선 A, B에 걸어 준 전압과 흐르는 전류의 관계를 나타낸 그래프이다. 이에 대한 설명으로 옳은 것은?

EM1Q7 원본 문항 그림
정답·선지별 근거
① A의 저항은 5 Ω이다.

① 4 V÷0.8 A=5 Ω이므로 옳다.

② B는 20 Ω으로 A의 4배이다.

③ 같은 전압에서 A에 더 센 전류가 흐른다.

④ 이 그래프에서는 전압과 전류의 비가 일정해 저항이 변하지 않는다.

⑤ 같은 재질·굵기에서 저항이 큰 B가 더 길다.

MK1Q8 · 원문 8번

그림은 같은 전지에 똑같은 전구 ㉮와 ㉯를 (가) 직렬, (나) 병렬로 연결한 회로이다. 이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?

EM1Q8 원본 문항 그림

ㄱ. (가)에서 전구 ㉮를 빼내면 전구 ㉯도 꺼진다. ㄴ. (나)에서 전구 ㉮와 ㉯에 걸리는 전압은 전지의 전압과 같다. ㄷ. 전구 하나하나의 밝기는 (가)가 (나)보다 밝다.

정답·선지별 근거
④ ㄱ, ㄴ

ㄱ 직렬은 길이 하나여서 ㉮를 빼면 회로가 끊어져 ㉯도 꺼진다.

ㄴ 병렬의 각 전구는 전지에 따로 연결되어 각각 전지의 전압이 그대로 걸린다.

ㄷ 직렬은 두 전구가 전압을 나누어 받는다. 같은 전지와 같은 전구라면 각각의 전구는 병렬에서 더 밝다.

① ㄱ뿐 아니라 ㄴ도 옳다.

② ㄷ은 틀리다. 각 전구는 병렬에서 더 밝다.

③ ㄴ은 옳지만 ㄷ은 틀리다.

④ ㄱ과 ㄴ이 옳고 ㄷ은 틀리다.

⑤ ㄷ을 포함하므로 틀린 조합이다.

MK1Q9 · 원문 9번

소비 전력이 50 W인 선풍기를 4시간, 소비 전력이 1000 W인 전기난로를 12분 동안 사용하였다. 이에 대한 설명으로 옳은 것은?

※ 교육과정(성취기준 해설)은 소비 전력을 정량적인 계산보다 에너지 전환의 관점에서 다루도록 권합니다. 이 문항은 시험 대비를 위한 계산 연습입니다.

정답·선지별 근거
③ 두 기구가 소비한 전력량은 서로 같다.

① 소비 전력의 비만 비교하고 사용 시간을 빠뜨렸다.

② 50 W×4 h는 200 Wh이다. J로는 720000 J이다.

③ 둘 다 200 Wh를 소비하므로 옳다.

④ 1000 W는 매초 1000 J이며 12분에는 720000 J이다.

⑤ 선풍기는 주로 운동 에너지, 난로는 주로 열에너지로 바꾼다.

MK1Q10 · 원문 10번

그림은 전지에 연결한 코일의 오른쪽 끝에 나침반을 놓은 모습이다. 코일의 앞쪽 도선에는 아래 방향으로 전류가 흐른다. 코일의 오른쪽 끝의 극과, 나침반 바늘의 N극이 가리키는 방향을 옳게 짝 지은 것은? (단, 지구 자기장은 무시한다.)

EM1Q10 원본 문항 그림
정답·선지별 근거
④ N극 · 오른쪽

① 나침반 방향은 맞지만 오른쪽 끝은 N극이다.

② 코일 극은 맞지만 오른쪽 바깥 자기장은 오른쪽이다.

③ 코일의 극과 나침반 방향이 모두 반대이다.

④ 오른쪽 끝 N극에서 자기장이 오른쪽으로 나가므로 옳다.

⑤ 전류가 흐르는 코일은 자기장을 만들어 나침반에 작용한다.

MK1Q11 · 원문 11번

표는 코일에 흐르는 전류의 방향과 세기를 바꾸어 가며 코일의 N극 위치와 자기장 세기를 기록한 것이다. 이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?

EM1Q11 원본 문항 그림

ㄱ. 전류의 방향을 바꾸면 코일의 N극 위치가 바뀐다. ㄴ. 전류의 세기를 2배로 하면 자기장의 세기도 2배가 된다. ㄷ. 전류의 방향을 바꾸면 자기장의 세기도 바뀐다.

정답·선지별 근거
② ㄱ, ㄴ

ㄱ Ⅰ과 Ⅱ는 전류 방향만 다르다. 코일의 N극 위치가 오른쪽에서 왼쪽으로 바뀌었다.

ㄴ 제시된 표에서 Ⅰ과 Ⅲ을 비교하면 전류가 1 A에서 2 A로, 자기장 세기도 1에서 2로 바뀐다.

ㄷ Ⅰ과 Ⅱ는 전류 방향이 반대여도 자기장 세기가 1로 같다. 방향 변화와 세기 변화를 구별한다.

① ㄱ뿐 아니라 표의 세기 비교에 맞는 ㄴ도 옳다.

② ㄱ과 ㄴ이 옳고 ㄷ은 틀리다.

③ I와 II의 자기장 세기가 같으므로 ㄷ은 틀리다.

④ ㄴ은 옳지만 ㄷ은 틀리고 ㄱ이 빠졌다.

⑤ ㄷ을 포함하므로 틀린 조합이다.

MK1Q12 · 원문 12번

그림은 그네처럼 매달린 코일 앞에 자석을 놓고 전류를 흘리는 실험 장치이다. 코일이 받는 힘에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

EM1Q12 원본 문항 그림
정답·선지별 근거
⑤ 전류의 방향과 자석의 극을 동시에 바꾸면 힘의 방향이 반대가 된다.

① 옳은 설명. 전류 방향만 뒤집으면 힘의 방향도 반대이다.

② 옳은 설명. 자석의 극을 바꾸면 자기장 방향이 반대가 된다.

③ 옳은 설명. 같은 자기장에서 전류가 세면 힘이 커진다.

④ 옳은 설명. 같은 전류에서 자기장이 세면 힘이 커진다.

⑤ 틀린 설명. 두 방향을 동시에 뒤집으면 힘은 원래 방향이다.

MK1Q13 · 원문 13번

다음 전기 기구 가운데 자기장 속에서 전류가 흐르는 코일이 받는 힘을 이용하는 것을 모두 골라 쓰시오. 선풍기 · 전기난로 · 스피커 · 전구 · 드론

정답·선지별 근거
선풍기, 스피커, 드론

서술 점검 선풍기와 드론은 전동기의 회전, 스피커는 진동판의 떨림에 코일의 힘을 쓴다. 전기난로와 전구는 이 문항의 코일 운동에 해당하지 않는다.

MK1Q14 · 원문 14번

그림은 대전되지 않은 알루미늄 캔의 B 쪽에, 명주 헝겊으로 문지른 유리 막대를 가까이 한 모습이다. 유리는 명주 헝겊보다 전자를 잃기 쉽다. 캔이 어느 쪽으로 움직이는지 쓰고, 그 까닭을 「전자」와 「전기력」이라는 낱말을 모두 넣어 서술하시오.

EM1Q14 원본 문항 그림
정답·선지별 근거
캔은 유리 막대 쪽(오른쪽)으로 끌려온다. 유리 막대는 전자를 잃어 (+)전하를 띠고, 막대를 가까이 하면 캔 속 전자가 막대 쪽 B로 끌려와 B는 (−), A는 (+)전하를 띤다. 가까운 B의 (−)전하와 막대 사이의 끌어당기는 전기력이 먼 A와의 밀어내는 힘보다 커서 캔이 막대 쪽으로 움직인다.

서술 점검 전자는 캔 안에서 A에서 B로 이동한다. 가까운 B의 끌어당기는 전기력이 더 커 캔은 유리 막대 쪽으로 간다. 「전자」와 「전기력」을 모두 쓴다.

MK1Q15 · 원문 15번

표는 어떤 니크롬선에 걸어 준 전압을 바꾸며 흐르는 전류의 세기를 측정한 결과이다. 이 니크롬선의 저항을 식과 함께 구하고, 전압과 전류의 관계를 「비례」라는 낱말을 넣어 서술한 뒤, 8 V의 전압을 걸었을 때 흐르는 전류의 세기를 예상하시오.

EM1Q15 원본 문항 그림
정답·선지별 근거
저항 = 전압 ÷ 전류 = 2 V ÷ 0.1 A = 20 Ω. 저항이 일정할 때 전류의 세기는 전압에 비례한다(전압이 2배, 3배가 되면 전류도 2배, 3배). 8 V일 때 전류 = 8 V ÷ 20 Ω = 0.4 A.

서술 점검 저항 20 Ω이 일정할 때 전류는 전압에 비례한다. R=2÷0.1=20 Ω, I=8÷20=0.4 A를 식과 함께 쓴다.