2009 개정 교육과정

단원별 평가원 모의고사 문제

Ⅳ. 에너지

14. 전기 에너지의 발생과 수송

2012년 시행된 2014 예비 수학능력시험 모의고사를 포함하여 2013년부터 출제된 평가원 모의고사와 수학능력시험 기출 문제를 단원별 ․ 주제별로 정리하여 기출 문제의 흐름을 효과적으로 파악할 수 있도록 하였으며, 자세한 정답과 해설을 함께 구성하였습니다.

※ 평가원 모의고사의 경우 시행년도와 월을 표기하였고, 수능의 경우 대비학년도로 표기하였습니다.

□ ▪2013년 6월에 실시한 평가원 모의고사의 경우 [2013. 6. 평가원 1번 문제]

▪2013년 11월 실시한 대학수학능력시험의 경우 [2014. 수능 1번 문제]

물리Ⅰ

14. 전기 에너지의 발생과 수송

Ⅳ. 에너지

■ 전기 에너지의 발생과 전력 수송

[2013. 9. 평가원 2번 문제]

그림은 여러 가지 에너지원을 이용하여 얻는 전기 에너지를 가정으로 보내는 과정을 모식적으로 나타낸 것이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?

	<보 기>
ㄱ. 화석 연료(석탄, 석유)와 태양열은 (가)에 속한다. ㄴ. 원자로에서는 핵에너지가 열에너지로 전환된다. ㄷ. 송전선에 의한 에너지 손실을 줄이기 위해서는 송전압을 낮추어야 한다.

① ㄱ     ② ㄷ    ③ ㄱ, ㄴ   ④ ㄴ, ㄷ  ⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ

[2014. 6. 평가원 3번 문제]

그림은 에너지원에 따른 발전 과정과 발전소에서 가정까지의 송전 과정을 나타낸 것이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?

	<보 기>
ㄱ. 원자력 발전에 이용되는 에너지는 핵반응 과정에서의 질량 결손에 의한 것이다. ㄴ. 발전기에서의 에너지 전환은 패러데이 전자기 유도 법칙에 따라 이루어진다. ㄷ. 변전소의 변압기에서는 송전 과정에서 전력 손실을 줄이기 위해 1차 코일보다 2차 코일의 감은 수를 작게 한다.

① ㄱ	② ㄴ	③ ㄷ	④ ㄱ, ㄴ    ⑤ ㄴ, ㄷ

[2015. 수능 2번 문제]

다음은 발전 방식 A～D를 3가지 기준에 따라 분류한 것을 나타낸 것이다. A～D는 각각 수력, 화력, 원자력, 태양광 발전 방식 중 하나이다.

분류 기준	예	아니요
화석 연료를 연소시켜 발생하는 에너지를 이용하는가?	A	B, C, D
열에너지를 운동 에너지로 바꾸는 과정이 필요한가?	A, B	C, D
전자기 유도 현상을 이용하여 전기 에너지를 생산하는가?	A, B, C	D

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?

	<보 기>
ㄱ. A는 화력 발전 방식이다. ㄴ. B는 물의 중력 퍼텐셜 에너지 차를 이용한 발전 방식이다. ㄷ. D는 날씨의 영향을 받는다.

① ㄱ      ② ㄴ     ③ ㄷ     ④ ㄱ, ㄴ     ⑤ ㄱ, ㄷ

[2015. 6. 평가원 2번 문제]

그림은 화력 발전소에서 가정으로 전력을 수송하는 송전 과정을 나타낸 것이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?

	<보 기>
ㄱ. 송전선에는 교류 전류가 흐른다. ㄴ. 송전 전압을 높여 송전선에서 손실되는 전력을 감소시킨다. ㄷ. 주상 변압기는 전압을 낮추어 가정에 전력을 공급한다.

① ㄱ    ② ㄷ    ③ ㄱ, ㄴ    ④ ㄴ, ㄷ  ⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ

■ 송전 과정에서 손실 전력

[2014. 예비수능 16번 문제]

그림 (가)는 발전소에서 생산된 전기 에너지가 송전선을 통해 가정으로 공급되는 것을 나타낸 것이다. 그림 (나)는 발전소에서 같은 전력을 송전할 경우 송전 전압에 따른 송전선에서의 전력 손실의 양을 비교하기 위해 구성한 두 회로 [eqn: rmA], [eqn: rmB]를 나타낸 것이다. [eqn: rmA], [eqn: rmB]에서 전원 장치의 전압은 각각 [eqn: V], [eqn: 2V]이고, 전원 장치가 회로에 공급하는 전력은 서로 같다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? [3점]

	<보 기>
ㄱ. 회로에 흐르는 전류의 세기는 [eqn: rmB]가 [eqn: rmA]의 [eqn: 2]배이다. ㄴ. [eqn: rmR _{rm B it}]에 걸리는 전압은 [eqn: rmR _{rm A it}]에 걸리는 전압의 [eqn: 2]배이다. ㄷ. [eqn: rmr]에서 소모되는 전력은 [eqn: rmB]가 [eqn: rmA]의 [eqn: {1} over {4}]배이다.

① ㄴ     ② ㄷ    ③ ㄱ, ㄴ     ④ ㄱ, ㄷ    ⑤ ㄴ, ㄷ

[2013. 6. 평가원 16번 문제]

다음은 19세기 말 어느 신문에 게재된 기사의 일부이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?

	<보 기>
ㄱ. ㉠은 전류의 방향이 시간에 따라 바뀐다. ㄴ. ㉡은 송전선에 흐르는 전류가 작아지기 때문이다. ㄷ. ㉢에서 전압을 높이기 위해서는 1차 코일의 감은 수보다 2차 코일의 감은 수를 크게 해야 한다.

① ㄴ   ② ㄷ   ③ ㄱ, ㄴ   ④ ㄱ, ㄷ   ⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ

[2015. 9. 평가원 16번 문제]

그림은 원자력 발전소에서 1차 변전소와 2차 변전소를 거쳐 공장에 전력을 공급하는 모습을 나타낸 것이다. 1차 변전소에서 공급하는 전력은 [eqn: P]이다. 표는 송전선 A, B의 저항값과 손실 전력을 나타낸 것이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, 1차, 2차 변전소에서의 손실 전력은 무시한다.)

	<보 기>
ㄱ. 원자력 발전소의 발전기에서는 전자기 유도를 이용하여 전력을 생산한다. ㄴ. 송전선에 흐르는 전류의 세기는 B가 A의 81배이다. ㄷ. 1차 변전소의 송전 전압은 2차 변전소의 송전 전압의 10배이다.

① ㄱ     ② ㄴ     ③ ㄷ      ④ ㄱ, ㄷ     ⑤ ㄴ, ㄷ

[2016. 수능 15번 문제]

그림 (가)는 가정으로 전력을 공급하는 전력 수송 과정의 일부를, (나)는 (가)의 주상 변압기에서 1차 코일에 걸리는 전압을 가정용 전압으로 낮추는 회로를 나타낸 것이다. 송전선의 저항은 [eqn: R]이고, 주상 변압기의 1차 코일과 2차 코일의 감은 수는 각각 [eqn: N _{1}]과 [eqn: N _{2}]이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, 송전 전압은 일정하고, 주상 변압기에서의 에너지 손실은 무시한다.)

	<보 기>
ㄱ. 가정에서 전력 사용이 증가하면 송전선의 손실 전력이 증가한다. ㄴ. [eqn: N _{1} >N _{2}]이다. ㄷ. (나)에서 1차 코일과 2차 코일에 흐르는 전류의 세기는 같다.

① ㄱ    ② ㄷ    ③ ㄱ, ㄴ   ④ ㄴ, ㄷ   ⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ

■ 변압기

[2014. 수능 17번 문제]

다음은 전압이 V인 교류 전원과 저항값이 R인 저항이 연결된 변압기에서 1차 코일에 흐르는 전류의 세기를 구하는 과정이다. 1차 코일과 2차 코일의 감은 수의 비는 1：3 이다.

(가)와 (나)에 들어갈 내용으로 옳은 것은?(단, 변압기에서의 에너지 손실은 무시한다.)

	(가)	(나)			(가)	(나)
①	[eqn: 3V]	[eqn: {V} over {R}]		②	[eqn: V]	[eqn: {3V} over {R}]
③	[eqn: 3V]	[eqn: {3V} over {R}]		④	[eqn: V]	[eqn: {9V} over {R}]
⑤	[eqn: 3V]	[eqn: {9V} over {R}]

[2014. 9. 평가원 15번 문제]

그림과 같이 변압기의 1차 코일과 2차 코일에 교류 전원과 저항이 연결되어 있다. 저항값이 [eqn: r], 2[eqn: r]인 저항에서 소비되는 전력은 각각 2[eqn: P_0], [eqn: P_0]이다.

1차 코일과 2차 코일의 감은 수의 비 [eqn: N_1 :N_2]는? (단, 변압기에서의 에너지 손실은 무시한다.)

① 1：1	② 1：2	③ 1：4

④ 1：8	⑤ 1：16