IPhO 2004 International Physics Olympiad



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물리상식퀴즈대회

우리가 흔히 쓰는 전자레인지는 이 현상을 이용해 음식을 데우는 것입니다. 전자레인지에서 발생한 마이크로파에 의해 음식물 속의 물분자가 이 현상을 일으키는 것인데요. 고유 진동수와 같은 진동수를 가진 외부의 힘을 주기적으로 받아, 진폭이 뚜렷하게 증가하는 이 현상을 무엇이라고 할까요?

(1) 공명현상

(2) 유도현상

(3) 증폭현상

(4) 진동현상

요즘은 대도시에서 대중교통을 이용할 때 사용하는 교통카드는 이 현상을 이용한 것입니다. 이 현상은 자기장의 변화를 이용하여 인접한 두 코일 사이에 전기 신호를 전달할 수 있게 합니다. 변압기나 발전기도 이 현상을 이용한 것인데요. 영국의 물리학자 패러데이에 의해 발견된 이 현상은 무엇일까요?

(1) 발진현상

(2) 복사현상

(3) 광전현상

(4) 전자기유도현상

일본의 천체물리학자, 고시바 마사토시는 우주에서 날아 온 이것과 X선을 처음으로 관측한 공로를 인정받아 2002년 노벨 물리학상을 받았습니다. 이것은 매우 가벼운 소립자로, 태양의 핵반응이나 은하계의 충돌 과정에서 생깁니다. 초신성 폭발 과정을 해명하는 데에도 큰 도움이 되었던 이것은 무엇일까요?

(1) 중간자

(2) 중성미자

(3) 쿼크

(4) 바리온

공을 높이 H에서 바닥으로 자유낙하 시키는 경우를 생각해봅시다. 바닥과 완전탄성충돌을 가정하면 공은 H의 높이까지 튀어 오르게 됩니다. 그런데, 농구공 위에 탁구공을 똑바로 얹어서 함께 자유낙하 시키면, 탁구공은 얼마의 높이까지 튀어 오를까요? 모든 충돌은 완전탄성충돌이라고 가정합니다.

(1) 0.5H

(2) H

(3) 4H

(4) 9H

대부분의 도체는 아무리 온도를 낮추어도 어느 정도의 전기저항을 갖고 있지만, 이런 물질은 일정한 온도 이하에서는 전기저항이 없어지기 때문에 손실이 없는 전력선에 사용될 수 있을 것으로 기대되고 있습니다. 이러한 물질을 무엇이라고 할까요?

(1) 초유체

(2) 초전도체

(3) 반도체

(4) 반금속

원래 물리학자이지만, 물리학 이외의 분야에서 노벨상을 수상한 물리학자 들이 많이 있습니다. 다음 중 그런 사람이 아닌 인물은 누구입니까?

(1) 퀴리 부인 (Madame Curie; 화학상)	(2) 맨스필드 (Mansfield; 생리/의학상)
(3) 왓슨 (Watson; 생리/의학상)	(4) 히거 (Heeger; 화학상)

빛은 비스듬히 물속으로 입사할 경우 경로가 구부러지는 굴절현상을 보입니다. 이 현상을 빛이 최소시간이 걸리는 경로로 진행하기 때문이라는 최소원리를 써서 설명한 사람이 있는데요. 원래 수학자인 이 사람은 누구일까요?

(1) 호이겐스

(2) 로렌츠

(3) 스넬

(4) 페르마

DNA 이중나선구조를 발견하는 데는 여러 가지 실험 방법이 이용되었습니다. 이 중에서 DNA 결정에 X선을 쬐었을 때 나오는 빛의 패턴을 알아보는 실험이 매우 유용하게 사용되었는데, 이러한 실험에서 반사되어 나온 X선의 패턴을 X선 감광필름에 찍은 것을 무엇이라 합니까?

(1) X선 회절사진

(2) X선 반사 스펙트럼

(3) X선 공명사진

(4) X선 간섭사진

자연계에는 중력, 전자기력, 약력, 강력의 네 가지 힘이 존재합니다. 이 중에서 방사선붕괴에 관련되는 힘은 어떤 힘일까요?

(1) 중력

(2) 전자기력

(3) 약력

(4) 강력

10.

위성항법장치라고도 불리는 GPS(Global Positioning System) 지상과 위성에 탑재한 정밀한 원자시계에서 나오는 신호를 이용하여 자신의 위치를 정확히 알아내는데 사용됩니다. 그 정확도를 높이기 위해서는 이런 신호에 영향을 미치는 여러 가지 효과들을 고려해야 하는데요, 다음 중 GPS에서 일반적으로 고려하지 않는 효과는 무엇일까요?

(1) 특수상대론

(2) 일반상대론

(3) 도플러효과

(4) 온실효과

최근의 차세대 자동차의 동력원으로 각광 받고 있는 것으로서, 산소와 수소와의 반응으로 전기를 발생하는 전지를 무엇이라고 합니까?

(1) 2차전지

(2) 산화전지

(3) 연료전지

(4) 수화전지

축구나 럭비 등 격렬한 운동을 할 때 운동 도중에는 몸에 상처가 나거나 하여도 아픔을 느끼지 못하다가 경기가 끝난 후 통증이 오는 경우가 있습니다. 이때 운동도중에 통증을 느끼지 못하는 것은 인체에서 어떤 물질이 작용하였기 때문일까요?

(1) 엔돌핀

(2) 스테로이드

(3) 몰핀

(4) 몰약

많은 농부들이 소위 완전비료라고 하여 일명 5-10-5 비료라는 것을 씁니다. 여기서 가운데 10은 질량 퍼센트로 10%의 인산, 끝의 5는 5%의 산화칼륨을 함유하고 있다는 것을 말하는데, 그러면 맨 앞의 5는 무엇이 5% 들어 있다는 것을 의미할까요?

(1) 황

(2) 칼슘

(3) 석회

(4) 질소

잠수부들이 깊은 물속에 잠수하였다가 올라올 때 혈관 속에 녹아져 있는 다량의 질소가 갑자기 혈관속의 혈액을 막으면서 작은 방울 형태로 빠져나오는 잠수병이 걸리게 됩니다. 이와 같은 현상은 무슨 법칙에 의해 그럴까요?

(1) 라울의 법칙

(2) 헨리의 법칙

(3) 아보가드로의 법칙

(4) 파울리의 법칙

두부를 만들 때 콜로이드 상태로 있는 단백질들을 엉기게 하는데 사용하는 간수의 성분인 화학물질은 무엇인가요?

(1) 염화마그네슘

(2) 염화나트륨

(3) 염화칼슘

(4) 수산화나트륨

단백질과 바이러스 입자를 뜻하는 비리온의 합성어인 이것은 미국 샌프란시스코 캘리포니아대학교의 스탠리 프루시너(Stanley B. Prusiner)가 처음 발견하였으며 이 공로로 1997년 노벨 생리·의학상을 받았습니다. 보통 생물체는 세포의 핵산(DNA·RNA)에서 단백질을 합성, 자기 증식을 통해 번식해 나가는 데 비하여 이것은 DNA나 RNA와 같은 핵산이 없이 감염성 질환을 일으키는 것이 특징이지만 정확한 증식 과정은 아직 밝혀지지 않고 있습니다. 최근 문제가 되는 광우병뿐 아니라 알츠하이머병 등에서 주요한 역할을 하는 것으로 알려진 이것은 무엇일까요?

(1) 액시온

(2) 프리온

(3) 환경호르몬

(4) T 세포

누에나방의 번식기에 암컷에서 분비한 물질은 먼 곳에 떨어져 있는 수컷이 냄새를 맡고 찾아오게 합니다. 이처럼 한 생물의 몸에서 외부로 분비된 물질이 다른 생물의 행동을 유발하는 사례가 누에나방 이외의 경우에도 많이 발견되었는데, 이와 같은 종류의 물질을 무엇이라 합니까?

(1) 페로몬

(2) 호르몬

(3) 유도선

(4) 펩티드

꿩 등의 조류를 보면 수컷의 모양과 색깔이 암컷에 비해서 훨씬 더 화려합니다. 이렇게 화려한 모습은 매와 같은 천적의 눈에 잘 띄기 때문에 생존에 불리할 것 같은데도 불구하고, 이러한 형질이 다음 세대에 잘 전해지는 원리를 무엇이라 합니까?

(1) 잡종강세

(2) 정향적 선택

(3) 생산력 선택

(4) 성적 선택

사람의 혈액은 혈구과 혈장으로 이루어져 있습니다. 혈장은 90%가 물인데, 여기에는 여러 가지 단백질이 녹아있습니다. 이러한 단백질 중에서 항체의 형성 등과 같은 면역 반응에 관여하는 이 단백질은 무엇일까요?

(1) 아미노산

(2) 베타카로틴

(3) 타우린

(4) 글로불린

오징어는 다른 물고기와 달리 부레를 가지고 있지 않습니다. 그런데 오징어의 내부에는 부레와 비슷한 기능을 하는 기관이 있어서, 이 기관이 기체를 많이 품을 경우에는 부력이 커집니다. 이 기관은 무엇입니까?

(1) 뼈

(2) 눈

(3) 빨판

(4) 먹물주머니

달이 지구를 중심으로 회전하는 공전주기와 달의 자전주기가 같기 때문에 지구에서는 달의 한쪽 면만 볼 수 있습니다. 만약에 달에서 지구를 볼 경우에 다음 중 옳은 설명은?

(1) 지구의 한쪽 면만 볼 수 있다.	(2) 지구는 항상 보름달처럼 둥글게 보인다.
(3) 한 달에 한 번씩 뜨고 진다.	(4) 지구의 위치가 변하지 않는 것처럼 보인다.

이 사람은 우리의 자랑스러운 과학자 중 하나입니다. 이 사람은 세종 때 북극성의 고도를 측정하여 한양의 위도가 38도라고 계산해내어 세종대왕의 총애를 받기도 하였는데요. 김담과 더불어 칠정산외편을 지은 조선조 최고의 천문학자인 이 사람은 누구일까요?

(1) 장영실

(2) 이순지

(3) 정인지

(4) 정약용

이것은 전파를 이용하여 대기 상층의 기온?습도?기압의 기상 요소를 측정하는 기계입니다. 기구 로켓 등에 소형 무선 통신기를 장치하고 통과하는 고층 대기의 상태에 따라 변화하는 전파신호를 수신함으로써 측정합니다. 상층 대기의 우주선?자외선?오존 농도?우주선의 강도?전기장의 세기?구름의 높이 및 농도 등을 측정하는 것도 있습니다. 이것은 무엇일까요?

(1) 기상위성

(2) 라디오존데

(3) 전파망원경

(4) 도플러 레이다

블랙홀은 중력이 너무 강하여 빛마저도 그로부터 탈출할 수 없습니다. 그러나 블랙홀 주변의 물질이 블랙홀로 빨려 들어가면서 높은 에너지의 전자기파를 발생시키게 되므로, 이 전자기파를 관측하여 블랙홀의 존재를 알아낼 수 있게 됩니다. 최근 Chandra 인공위성 등을 이용하여 블랙홀들을 관측하고 있는데, 여기서 주로 관측에 사용하는 전자기파의 종류는 무엇인가요?

(1) 우주선

(2) 감마선

(3) X-선

(4) 마이크로파

이 물질은 지구 대기권 상층의 오존을 파괴하는 주범으로 알려져 있습니다. 냉장고나 에어컨의 냉매로도 많이 사용되는데, 전 세계적으로 앞으로는 이러한 물질을 냉매로 사용하지 않도록 하고 있습니다. 이런 물질을 무엇이라고 할까요?

(1) 염화불화탄소

(2) 불화수소

(3) 이산화질소

(4) 암모니아