7급 국가직 물리학개론 2025년 기출문제

초점 거리가 －50 cm인 얇은 발산 렌즈로부터 50 cm 떨어진 곳에 물체를 놓았을 때, 형성되는 상과 물체 사이의 거리[cm]는?

마찰이 없는 수평면 위에 질량이 각각 2 kg, 5 kg, 3 kg인 물체 A, B, C가 힘 $F$에 의해 1 m/s²의 가속도로 운동하고 있다. 이때 B가 C를 미는 힘[N]의 크기는?

길이가 $L$이고 질량이 $m$인 균일한 막대의 한쪽 끝에는 마찰이 없는 회전 중심점이 있다. 막대의 다른 쪽 끝에 크기가 $F$인 수평 방향의 힘을 가했을 때, 그림과 같이 막대가 수직으로부터 각이 $\theta$인 위치에서 평형상태가 되었다면 힘 $F$의 크기는? (단, 중력 가속도는 $g$이다)

한쪽 끝이 막힌 길이가 0.85 m인 공기 관이 있다. 이 공기 관에서 발생하는 정상파의 기본 진동수[Hz]는? (단, 공기 중 음속은 340 m/s이다)

그림은 어떤 양자 입자의 파동함수 $\psi (x)$를 나타낸 것이다. a, b, c 구간 중 입자가 발견될 확률이 가장 높은 구간과 가장 낮은 구간을 바르게 연결한 것은? (단, $\left|\mathrm{B}\right|>\left|\mathrm{A}\right|>\left|\mathrm{C}\right|$이고, 각 구간의 폭은 동일하다)

가장 높은 구간 가장 낮은 구간

수평면에 반지름이 2 m인 원형 트랙을 등속으로 도는 물체가 있다. 이 물체가 트랙을 1바퀴 도는 데 4초가 걸린다면, 물체의 구심가속도[m/s²]는?

반지름이 각각 $R$, $\frac{1}{2}R$인 두 구형의 물체 A, B가 흑체복사를 하고 있다. 물체 A와 B의 표면 온도가 각각 절대온도 $T$, $2T$일 때, 물체 B가 1초당 방출하는 에너지는 물체 A가 1초당 방출하는 에너지의 몇 배인가? (단, 두 물체의 방출률 $e$는 동일하다)

다음의 회로에서 10 Ω 저항기 양단의 전위차($V$)와 60 Ω 저항기에 흐르는 전류($I$)를 바르게 연결한 것은? (단, 전지의 내부저항은 고려하지 않는다)

$V$[V] $I$[A]

그림은 세 입자 A, B, C의 질량과 속력을 나타낸 것이다. 입자 A, B, C의 드브로이 파장을 각각 ${\lambda }_{\mathrm{A}},{\lambda }_{\mathrm{B}},{\lambda }_{\mathrm{C}}$라고 할 때, 파장을 큰 것부터 순서대로 바르게 나열한 것은? (단, 상대론적 효과는 무시한다)

그림과 같이 전자가 평행한 두 도체판 사이에 형성된 균일한 전기장 $E$가 작용하는 영역에 초기 속력 $v_x$로 수직입사하고 있다. 전자가 도체판과 충돌하지 않고, 도체판 사이를 빠져나가는 순간 $y$방향 속도($v_y$)의 크기는? (단, 전자의 질량은 $m$, 전자의 전하량은 $-e$, 도체판의 길이는 $l$이고, 중력의 영향은 무시한다)

그림은 1몰의 이상기체의 상태가 A에서 C로 변하는 세 경로를 나타낸 것이다. 이 세 경로 중 이상기체가 가장 큰 일을 하는 경로는?

질량이 $m$인 물체가 일정한 속도 $v$로 운동하다 벽과 정면충돌하였다. 벽과 충돌 전후 물체의 속도는 크기가 같고 방향은 정반대였다. 충돌 시간이 $\Delta t$일 때, 벽이 물체에 가한 평균 힘의 크기는? (단, 벽과 물체 사이의 마찰과 중력은 무시한다)

파장 400 nm 단색광의 속력이 유리에서 $\frac{2}{3}c$라면, 유리의 굴절률은? (단, $c$는 진공에서 빛의 속력이다)

영의 이중 슬릿 실험에서 단색광의 파장이 500 nm, 이중 슬릿의 간격이 0.05 cm, 슬릿과 스크린 사이의 거리가 1 m일 때, 보강간섭 무늬의 간격[mm]은?

그림과 같이 물체의 중심을 지나는 축에 대한 회전 운동에너지가 큰 순서대로 바르게 나열한 것은? (단, 각 물체는 균일하고 질량은 $M$이며, 회전축에 대하여 같은 크기의 각속도로 회전한다)

어떤 1몰의 단원자 이상기체의 압력($P$)과 부피($V$)가 관계식 $P=a{V}^2$을 만족한다. 이 기체의 압력이 처음의 두 배가 되었을 때 온도는 처음의 몇 배가 되는가? (단, $a$는 상수이다)

지구의 질량과 부피가 각각 지금의 8배가 된다면, 지표면에서 중력 가속도는 현잿값의 몇 배가 되는가?

그림은 곡면 경사로를 따라 왕복운동을 하는 질량이 $m$인 구슬을 나타낸 것이다. 구슬의 수평축 위치 $x$에 따른 경사로의 높이 $h$가 관계식 $h=\alpha x^2$을 만족한다면, 구슬의 왕복운동 주기는? (단, 구슬의 크기와 모든 마찰은 무시하고, $\alpha$는 상수, 중력 가속도는 $g$이다)

어떤 금속으로부터 광전자가 방출되기 위해서는 최소 $\Phi$의 에너지가 필요하다. 이 금속에 $2\Phi$의 에너지를 가진 빛을 비출 때 방출되는 광전자의 최대속력 $v_A$와 $3\Phi$의 에너지를 가진 빛을 비출 때 방출되는 광전자의 최대속력 $v_B$의 비$\left(\frac{v_A}{v_B}\right)$는?

반지름이 $R$인 균일한 금속판에서 그림처럼 반지름이 $\frac{R}{2}$인 원판을 떼어 내었다. 이때 만들어진 구멍이 뚫린 금속판의 질량중심은? (단, 원점 $O$의 좌표는 $(0,0)$이며, 떼어 낸 원판의 중심 좌표 $O{}^{\prime }$는 $\left(-\frac{R}{4},0\right)$이다)

간격이 $d$, 면적이 $A$인 평행판 축전기의 극판 사이를 그림 (가)와 같이 유전체 $X$로 모두 채우면, 축전기의 전기용량이 $C$이고, 그림 (나)와 같이 유전체 $X$와 $Y$로 채우면, 축전기의 전기용량이 $2C$이다. 유전체 $X$의 유전율이 $ϵ$일 때, 유전체 $Y$의 유전율은? (단, 평행판과 유전체 경계에서 발생할 수 있는 모든 효과는 무시한다)

보어의 수소 원자 모형에서 에너지 준위가 각각 $n=2$, $n=3$인 상태에 있는 전자가 바닥 상태($n=1$)로 전이할 때, 방출되는 광자의 진동수는 각각 $f_{2\to 1}$, $f_{3\to 1}$이다. 진동수의 비$\left(\frac{f_{3\to 1}}{f_{2\to 1}}\right)$는?

그림과 같이 무한히 긴 직선 형태의 도선에 전류 $I_1$이 흐르고, 동일한 평면에 위치한 직사각형 도선에는 전류 $I_2$가 흐른다. 직선 도선과 직사각형 도선은 $c$만큼 떨어져 있다. 직선 도선이 직사각형 도선 전체에 작용하는 힘의 크기는? (단, $I_1$ ＝ 2 A, $I_2$ ＝ 4 A, $a$ ＝ 0.6 m, $b$ ＝ 0.4 m, $c$ ＝ 0.2 m이고, ${\mu }_0$는 진공의 투자율이다)

그림은 길이가 $L$ ＝ 2 m인 줄에 매달린 물체가 수평면에서 일정한 속력으로 돌고 있는 원추 진자를 나타낸 것이다. tan$\theta$ ＝ $\frac{4}{3}$일 때, 수평면에서 물체의 등속 원운동 주기[s]는? (단, 물체의 크기, 줄의 질량, 모든 마찰은 무시하고, 중력 가속도는 10 m/s²이다)

$\vec{B}=(B,0,0)$의 균일한 자기장이 있는 공간에서 질량이 $m$, 전하량이 $q$인 입자가 어떤 직교좌표계의 원점에서 $\overrightarrow{v_0}=(v,-8v,0)$의 속도로 운동을 시작하면 입자는 반지름이 $R$인 나선을 그리며 운동한다. 입자가 나선 운동을 시작한 이후 4번째로 $x$축과 만나는 위치가 P ＝ $(a\pi R,0,0)$일 때, $a$는? (단, 중력에 의한 영향은 무시한다)