중1 과학 「빛과 파동」 단원은 빛의 합성·반사·굴절, 거울과 렌즈가 만드는 상, 파동과 소리를 다룹니다. 빛의 현상에서 시작해 물결파와 소리 같은 파동의 성질로 넘어가는 흐름입니다. 아래 20문항으로는 반사각을 재는 기준, 렌즈 상의 종류, 진동수와 속력 계산, 소리의 크기와 높이를 구분하는 힘을 확인합니다.
📝 빛과 파동 시험지 — 20문항, 정답·해설은 뒤쪽 별지
이름
날짜
점수/100
배점 · 20문항 · 한 문항 5점 · 100점 만점 · 권장 풀이 시간 30분 · 기본·보통·심화가 섞여 나옵니다(정답·해설은 별지).
‘PDF 만들기’를 누르면 화면과 같은 문제로 A4 PDF 파일이 내려받아지고, 폰에서도 됩니다. 같은 학년·같은 과목 문제는 하루에 한 번 만들어지고, 그날은 같은 문제가 다시 나옵니다. 인쇄물 맨 위에 이름·날짜·점수 칸이 함께 찍힙니다.
원장 한마디
빛과 파동은 그림을 떠올리며 푸는 단원이라고 저는 봅니다. 반사각을 어디서부터 재는지, 렌즈가 만드는 상이 어떤 종류인지, 진동수와 속력을 어떻게 계산하는지. 이런 건 문제를 읽고 머릿속에 장면을 그려 보는 아이가 덜 막힙니다.
시험지 20문항은 처음부터 끝까지 아이 혼자 풀게 두세요. 옆에서 한마디 거들면 아이가 아는 건지 들은 건지 알 수가 없습니다. 모르겠으면 모르는 대로 표시해 두고 넘어가면 됩니다.
채점은 그다음입니다. 틀린 번호만 골라 해설을 읽고, 다시 한 번 직접 풀어 보게 하십시오. 스무 문항을 통째로 또 풀 필요는 없습니다. 몇 주 지나 시험기간에 그 번호만 다시 꺼내 보면 그때 진짜로 아는지 드러납니다. 화면에서 바로 풀려면 풀고 채점하기를 쓰시면 됩니다.
— 수학의 신호 원장
빛과 파동, 이렇게 이어집니다
먼저 빛이 거울 면에서 반사되고, 물처럼 다른 물질로 들어갈 때 굴절되는 과정을 배웁니다. 반사에서는 입사각과 반사각이 같다는 법칙을, 굴절에서는 물질이 바뀌면 빛의 속력이 달라져 진행 방향이 꺾인다는 점을 다룹니다. 이 두 현상이 뒤에 나오는 거울과 렌즈 상의 바탕이 됩니다.
다음으로 볼록렌즈에서 물체의 위치에 따라 상이 달라지는 모습을 봅니다. 초점 거리의 2배 위치에서는 같은 크기의 거꾸로 선 실상이, 초점 안쪽에서는 확대된 바로 선 허상이 보입니다. 이어 파동에서는 주기, 진동수, 파장으로 속력을 구하고, 소리의 크기는 진폭과, 높이는 진동수와 연결해 정리합니다.
시험지에서 뽑아 본 문제
빛이 공기에서 물로 비스듬히 들어갈 때 두 물질의 경계면에서 진행 방향이 꺾이는 현상을 무엇이라 하는가?정답 · 굴절 — 빛이 한 물질에서 다른 물질로 진행할 때 속력이 달라져 경계면에서 진행 방향이 꺾이는 현상을 굴절이라고 한다. 물속의 물체가 실제보다 떠올라 보이는 것도 굴절 때문이다.
위 실험 결과를 바르게 해석한 것은? 공기 중에 놓인 레이저 장치에서 나온 빛을 수평인 물 표면의 한 점에 비스듬히 입사시키고, 입사각을 바꿔 가며 물속에서 꺾여 나아가는 굴절각을 측정하였다. 입사각이 30°일 때 굴절각은 22°, 입사각이 50°일 때 굴절각은 35°였다. 실험은 같은 물과 같은 빛을 사용하여 진행하였다. ① 빛이 공기에서 물로 진행할 때 법선에서 멀어지는 쪽으로 꺾인다. ② 빛이 공기에서 물로 진행할 때 법선 쪽으로 꺾이며, 입사각이 커질수록 굴절각도 커진다. ③ 입사각이 커져도 굴절각은 일정하게 유지된다. ④ 입사한 빛이 모두 물 표면에서 반사되어 물속으로 들어가지 못한다.정답 · ② 빛이 공기에서 물로 진행할 때 법선 쪽으로 꺾이며, 입사각이 커질수록 굴절각도 커진다. — 두 경우 모두 굴절각이 입사각보다 작으므로 빛이 법선 쪽으로 꺾였다. 또한 입사각이 30°에서 50°로 커질 때 굴절각도 22°에서 35°로 커졌다.
소리의 속력이 340 m/s일 때, 학생이 절벽을 향해 소리를 지르고 3초 후에 메아리를 들었다. 학생과 절벽 사이의 거리는 얼마인지 단위와 함께 쓰시오.정답 · 510 m — 3초 동안 소리는 절벽까지 갔다가 되돌아왔으므로 이동 거리는 340 m/s × 3 s = 1020 m이다. 이것이 왕복 거리이므로 학생과 절벽 사이의 거리는 1020 m ÷ 2 = 510 m이다.
번쩍이는 번개를 본 뒤 3초 후에 천둥소리가 들렸다. 소리의 속력을 340 m/s라 하고 빛이 도달하는 시간은 무시할 때, 번개가 친 곳까지의 거리는 몇 m인가? (단위를 포함하여 쓰시오.)정답 · 1020 m — 빛의 속력은 소리보다 매우 빨라 번개를 보는 시각은 번개가 친 시각과 같다고 볼 수 있다. 거리 = 속력 × 시간 = 340 m/s × 3 s = 1020 m이다.
시험지는 같은 단원의 기본·보통·심화 문항을 섞어 20개로 냅니다. 위 문제는 그 가운데 몇 개를 옮겨 놓은 것입니다.
빛과 파동에서 자주 헷갈리는 곳
각도를 재는 기준 입사각과 반사각은 거울 면이 아니라 법선을 기준으로 잽니다. 거울 면과 35°를 이루는 빛이라면 입사각은 90°에서 35°를 뺀 55°인데, 35°를 그대로 답하기 쉽습니다.
실상과 허상의 구분 초점 안쪽인 5 cm에 촛불을 두면 스크린에는 상이 맺히지 않고, 렌즈 너머로 확대된 바로 선 허상이 보입니다. 초점 밖에서 렌즈에 가까워질수록 상이 커진다는 점과 함께 구분해야 합니다.
크기와 높이, 주기와 진동수 소리의 크기는 진폭, 높이는 진동수와 관계가 있어 둘이 섞이기 쉽습니다. 진동수는 주기의 역수라 0.25초면 4 Hz이고, 파동의 속력은 파장을 주기로 나눠 구합니다.
빛과 파동 시험지에 나오는 문항 모양
선다
단답
4지선다
집에서는 이런 순서로 해 보세요
먼저 반사 법칙부터 법선을 직접 그어 가며 각도 문제를 두세 개 풉니다. 그다음 공기에서 물로 들어가면 속력이 느려져 법선 쪽으로 꺾인다는 점을 그림으로 정리하고, 렌즈 실험은 물체까지의 거리와 상까지의 거리를 나란히 놓고 읽습니다. 하루 20분 안팎이면 충분합니다.
파동 부분은 계산을 뒤에 둡니다. 주기에서 진동수를 구하는 계산과 파장을 주기로 나누는 속력 계산을 단위까지 적어 풀고, 번개와 천둥 문항처럼 속력에 시간을 곱하는 거리 계산으로 이어 갑니다. 소리는 진폭과 진동수를 표로 만들어 크기와 높이를 따로 비교합니다.