과학탐구 영역

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2009 수능 해설

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▶ 물    리Ⅰ ◀

1. ⑤	2. ①	3. ①	4. ⑤	5. ②

6. ③	7. ⑤	8. ①	9. ③	10. ③

11. ③	12. ④	13. ①	14. ②	15. ④

16. ③	17. ④	18. ②	19. ②	20. ④

1. 위치 - 시간 그래프 분석

정답 ⑤

ㄱ. 0초부터 10초까지 위치가 0에서 4m까지 계속 증가하였으므로, 이동 거리는 4m이다.

ㄴ. 위치-시간 그래프에서 속력은 그래프의 기울기의 크기와 같다. 15초일 때 그래프의 기울기는 [eqn: {6-4} over {20-10} = {2} over {10} =0.2( rm m/s )]이다.

ㄷ. 20초부터 30초까지 위치-시간 그래프의 기울기가 일정하므로 속도는 일정하다. 따라서 25초일 때 가속도는 0이다.

2. 작용과 반작용

정답 ①

한 물체가 다른 물체에 힘을 가하면, 힘을 받은 물체도 힘을 작용한 물체에 크기는 같고 방향은 반대인 힘을 동일 직선상에서 동시에 작용한다. 이를 작용․반작용 법칙이라고 한다.

ㄱ. (가)에서 철수가 벽을 미는 힘에 대한 반작용은 벽이 철수를 미는 힘이다.

ㄴ. (나)에서 지구가 책을 당기는 힘에 대한 반작용은 책이 지구를 당기는 힘이다. 책상이 책을 떠받치는 힘은 책이 책상을 누르는 힘에 대한 반작용이다.

ㄷ. 영희가 야구 방망이를 잡는 힘에 대한 반작용은 야구 방망이가 손바닥에 작용하는 힘이다. 야구 방망이가 공을 미는 힘에 대한 반작용은 공이 야구 방망이를 미는 힘이다.

3.　등가속도 운동의 이해

정답 ①

ㄱ. 정지 상태에서 출발하여 등가속도 운동으로 200m를 이동하였을 때의 속력이 10m/s이므로 가속도의 크기는 [eqn: a = 10^2 over { 2 times 200 } = 100 over 400 = 0.25 (rm m/s^2 )]이다.

ㄴ. 가속도의 크기가 [eqn: 0.25 rmm/s^2]이므로 10m/s의 속력이 될 때까지 걸린 시간은 [eqn: t = 10 over 0.25 = 40](초)이다.

ㄷ. [eqn: 0.25 rmm/s^2]의 등가속도 운동을 하여 속력이 10m/s에서 20m/s로 변하는 동안 이동한 거리가 다리의 길이이므로 다리의 길이는

[eqn: { 20^2 - 10^2 } over { 2 times 0.25 } = 300 over 0.5 = 600](m)이다.

4.　충돌과 운동량의 보존

정답 ⑤

ㄱ, ㄴ. 충돌하는 동안 A가 B에 작용하는 충격량이 [eqn: 2 over 3 mv_0]이므로, B가 A에 작용하는 충격량은 [eqn: - 2 over 3 mv_0]이다. 따라서 충돌 후 A의 운동량은 [eqn: mv_0 - 2 over 3 mv_0 = 1 over 3 mv_0]가 되므로, 속력은 [eqn: 1 over 3 v_0]가 된다.

ㄷ. 충돌하는 동안 두 물체 사이의 상호 작용 이외의 힘이 작용하지 않으면 충돌 전․후 운동량은 보존된다. 따라서 충돌 후 A와 B의 운동량의 합의 크기는 충돌 전 A의 운동량의 크기인 [eqn: mv_0]이다.

5. 전동기의 일률

정답 ②

고정 도르래를 이용하고, 물체를 일정한 속력으로 끌어올리고 있으므로 전동기가 물체에 작용한 힘은 물체의 중력과 크기가 같다. 등속 운동하는 경우 일률은 [eqn: Fv]와 같으므로 전동기가 물체를 끌어올리는 일률은 시간에 따라 일정하다.

6. 일과 운동

정답 ③

ㄱ. A의 질량이 B의 [eqn: 1 over 2]배이므로, B의 가속도의 크기를 [eqn: a]라고 하면, A의 가속도의 크기는 [eqn: 2a]이다. 1초일 때의 속력의 차는 1m/s라고 했으므로

[eqn: 2a times 1 - a times 1 = a =1( rm m/s^2 )]

이다. 따라서 [eqn: F = ma = 2 times 1 = 2](N)이다.

ㄴ. A의 가속도가 B의 2배이므로 충돌할 때까지 이동한 거리의 비가 2 : 1이다. 따라서 A가 4m 이동했을 때 충돌하므로 이때까지 걸리는 시간을 구하면 [eqn: t = s over a = 4 over 2 = 2](초)이다.

ㄷ. 충돌 직전 A와 B의 운동 에너지의 합은 힘 [eqn: F]가 한 일의 크기의 합과 같다. 따라서

[eqn: 2 times 4 + 2 times 2 = 8+4 = 12](J)

이다.

7. 전자기 유도의 이해

정답 ⑤

ㄱ, ㄴ. 막대 자석이 내려오는 속력이 커지거나 막대 자석의 세기가 더 커지면 자속의 변화율이 커지므로 더 큰 유도 전류가 흐르게 되어 검류계의 바늘이 움직인 각도 [eqn: theta]는 커진다.

ㄷ. 자석의 극을 바꾸면 자속의 변화 방향이 반대로 바뀌므로 유도 전류의 방향이 반대로 바뀌어 검류계의 바늘이 움직이는 방향이 반대로 바뀐다.

8. 전기 회로의 분석

정답 ①

스위치 [eqn: rm S _{2}]를 열고 [eqn: rm S_1]만 닫았을 때 회로는 오른쪽 그림과 같다. 회로에 걸리는 전압이 3V일 때 6Ω의 저항에 0.5A의 전류가 흐르므로, [eqn: R + 3Ω]에 0.5A의 전류가 흐르게 된다. 따라서 [eqn: R = 3Ω]이 된다.

스위치 [eqn: rm S_1]을 열고 [eqn: rm S_2]를 닫았을 때 회로는 오른쪽 그림과 같다.  따라서 합성 저항은 5Ω이 되므로 5V일 때 전류는 1A가 된다.

9. 금속의 저항과 전류에 의한 자기장

정답 ③

ㄱ. 비저항이 같으므로 두 금속 막대의 저항의 크기는 [eqn: R_{rm a} = rho L over S], [eqn: R _{rm b} = rho 2L over 3S = 2 over 3 R_{rm a}]이다. 따라서 저항값은 a가 b보다 크다.

ㄴ. 원형 도선에 으르는 전류의 방향이 시계 방향이므로 P에서 자기장의 방향은 종이면에 수직으로 들어가는 방향이다.

ㄷ. 전류에 의한 자기장의 세기는 전류의 세기에 비례한다. a의 저항이 b보다 크므로 b를 연결했을 때가 a를 연결했을 때보다 전류가 크다. 따라서 P에서의 자기장의 세기도 b를 연결했을 때가 a를 연결했을 때보다 크다.

10.　일과 에너지

정답 ③

마찰이 있는 구간에서 마찰력이 첫 번째로 한 일의 크기는 물체가 A점과 D점에 있을 때의 위치 에너지의 차와 같다. 마찰이 있는 구간의 길이를 [eqn: s]라 하면,

[eqn: mu mg s = mgh_1 - mgh_2], [eqn: mu s = h_1 - h_2]

또 마찰이 있는 구간에서 마찰력이 두 번째로 한 일의 크기는 물체가 D점에 있을 때의 위치 에너지와 같으므로

[eqn: mu mg s = mgh_2], [eqn: mu s = h_2]

따라서 [eqn: h_1 - h_2 = h_2], [eqn: h_1 = 2h_2]이므로 [eqn: h_1] : [eqn: h_2] = 2 : 1이다.

11. 자기장에서 전류가 흐르는 도선이 받는 힘

정답 ③

일정한 전원 장치에 연결했으므로 도체 막대에 흐르는 전류의 방향은 항상 아래 방향이다. 따라서 도체 막대가 받는 힘 [eqn: F]의 방향은 항상 [eqn: +x] 방향이다. 또한 힘 [eqn: F]의 크기는 도체 막대에 흐르는 전류에 비례하는데, 가변 저항의 저항값 [eqn: R]이 증가하면 전류의 세기가 감소하므로 [eqn: F]의 크기는 [eqn: R]에 반비례하여 감소한다.

12. 빛의 굴절

정답 ④

ㄱ. 유리에서 물체로 진행할 때 굴절각이 90˚가 된다는 것은 유리의 굴절률 [eqn: n_1]이 물체의 굴절률 [eqn: n_2]보다 크다는 것을 의미한다. 따라서 [eqn: n_1 > n_2]이다.

ㄴ. 공기에서 유리로 [eqn: i_0]보다 큰 각으로 입사하면 굴절각이 커지므로, 유리에서 물체로 진행하는 빛의 입사각이 작아지므로 전반사하지 않는다.

ㄷ. 굴절률과 임계각의 관계는 [eqn: n_2 over n_1 = sin theta_c]이므로, [eqn: n_2]가 작아지면 [eqn: theta_c]가 작아진다. 따라서 공기에서 유리로 [eqn: i_0]로 입사한 빛은 유리와 물체의 경계면에서 전반사한다.

13. 파동의 간섭

정답 ①

ㄱ. A는 마루와 마루가 만나 보강 간섭을 하는 지점이고, D는 이중 슬릿으로부터의 경로차가 0이 되어 보강 간섭을 하는 지점이다.

ㄴ. B는 골과 골이 만나 보강 간섭을 하는 지점이고, C는 어두운 무늬가 나타나므로 상쇄 간섭을 하는 지점이다.

ㄷ. 두 수면파가 만나 보강 간섭을 하는 지점에서는 수면의 높낮이가 계속 변한다.

14. 광전 효과

정답 ②

ㄱ. 광전자의 최대 운동 에너지는 [eqn: E_K = hf - W]인데, 금속판에 비추어주는 단색광의 진동수 [eqn: f]가 클수록 크다. 따라서 단색광의 진동수는 a가 b보다 크다.

ㄴ. 광전류의 세기는 광전자의 수에 비례한다. 입사하는 광자의 수가 많을수록, 즉 단색광의 세기가 클수록 광자의 수가 많다. 광전류의 세기가 b가 c보다 작으므로 단색광의 세기는 b가 c보다 작다.

ㄷ. 단색광 c를 비추었을 때도 광전류가 흘렀으므로 c의 진동수도 세슘의 한계 진동수보다 크다.

15. 물질파의 파장

정답 ④

물질파의 파장은 [eqn: lambda = h over mv]이고, 최대 운동 에너지 [eqn: E_K = 1 over 2 mv^2 = (mv)^2 over 2m]에서 [eqn: mv = root { 2mE_K }]이다. 따라서 [eqn: lambda = h over root{ 2mE_K }]에서 최대 운동 에너지 [eqn: E_K]의 제곱근에 반비례하므로 [eqn: lambda_{rm b} = lambda_{rm c} > lambda_{rm a}]이다.

16. 빛의 굴절

정답 ③

ㄱ. 유리판을 통과한 빛은 원래의 방향과 나란한 방향으로 진행한다. 유리판을 통과하기 전에 두 빛이 서로 나란하였으므로 유리판을 통과한 후에도 서로 나란하게 진행한다. 따라서 [eqn: theta_1]과 [eqn: theta _2]는 같다.

ㄴ. [eqn: d_1]이 [eqn: d_2]보다 크므로 경로 B의 굴절각이 A보다 작다는 것을 알 수 있다. 굴절각이 작을수록 굴절률이 크므로 A를 따라 진행하는 빛의 굴절률은 [eqn: n_2], B를 따라 진행하는 빛의 굴절률은 [eqn: n_1]이다. 따라서 A를 따라 진행하는 빛의 공기 중 파장은 [eqn: lambda_2]이다.

ㄷ. 매질에서의 파동의 속력은 굴절률에 반비례한다. B를 따라 진행하는 빛의 굴절률이 A를 따라 진행하는 빛의 굴절률보다 크므로, A를 따라 진행하는 빛의 속력이 B를 따라 진행하는 빛의 속력보다 크다.

17. 정상파

정답 ④

ㄱ. 정상파의 파장은 이웃한 마디 사이의 거리의 2배이므로 [eqn: lambda = 2]m이다.

ㄴ. 정상파의 진동수는 중첩되는 각 파동의 진동수와 같고, 정상파의 파장은 중첩되는 각 파동의 파장과 같다. 따라서 [eqn: v = f lambda]에서 [eqn: f = v over lambda = 1 over 2 = 0.5](Hz)이다.

ㄷ. 진동수가 0.5Hz이므로, 주기는 2초이다. 정상파의 진폭이 원래 파동의 2배이므로, 이 순간부터 0.5초가 지난 순간의 정상파의 진폭은 모두 0이 된다.

18. 회로의 해석

정답 ②

스위치 [eqn: rm S_1], [eqn: rm S_2]를 모두 열었을 때, 회로는 오른쪽 그림과 같다. 따라서 회로의 전체 저항은 8Ω이 되어 전류계에 흐른 전류는 1A이다.

스위치 [eqn: rm S_1], [eqn: rm S_2]를 모두 닫았을 때, 회로는 오른쪽 그림과 같다. 따라서 1Ω의 저항은 없는 것과 같고, 전류계에 흐른 전류는 1A가 되므로 병렬 연결된 부분에 걸리는 전압은 2V가 된다. 5Ω과 병렬 연결된 부분에 걸리는 전압의 비가 3 : 1이므로

5Ω : 병렬 연결된 부분의 합성 저항(=[eqn: 2R over { R+2}]) = 3 : 1

이 된다. 따라서

[eqn: 6R over {R+2} = 5], [eqn: 6R = 5R + 10], [eqn: R = 10](Ω)

이다.

19. 일과 충돌

정답 ②

마찰이 있는 면을 지난 후 충돌하기 전의 물체 A의 속력을 [eqn: v_A]라고 하면,

[eqn: 2m times v_A = 2m times v + m times 2v = 4mv], [eqn: v_A = 2v]

이다. 따라서 에너지 보존 법칙에 의해서

[eqn: 1 over 2 times 2m times v_0 ^{```2} = mu mg s + 1 over 2 times 2m times (2v)^2]

[eqn: v_0 ^{```2} - mugs = 4v^2], [eqn: v = 1 over 2 root{ v_0 ^{```2} - mu g s}]

20. 소비 전력

정답 ④

소비 전력 [eqn: P = I^2 R = V^2 over R]이다. 열량계 B에서 발생한 열량이 열량계 C와 D에서 발생한 열량의 [eqn: 1 over 3]이므로, B의 저항은 C와 D의 합성 저항의 3배이다. 따라서 B에 흐르는 전류는 C와 D에 흐르는 전류의 [eqn: 1 over 3]배이다. 따라서 B에 흐르는 전류를 [eqn: I]라고 하면 A에 흐르는 전류는 [eqn: 4I]이다. A에 흐르는 전류가 B의 4배이고, 저항은 [eqn: 1 over 2]배이므로, A에서의 발열량은 B에서의 발열량의 [eqn: 4^2 times 1 over 2 = 8](배)가 된다. 따라서 1600J이 된다.

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1. ①	2. ③	3. ①	4. ⑤	5. ④

6. ②	7. ②	8. ②	9. ④	10. ②

11. ①	12. ②	13. ③	14. ③	15. ①

16. ④	17. ⑤	18. ④	19. ⑤	20. ⑤

1. 물의 수소 결합과 표면 장력

정답 ①

ㄱ. 물이 증발하여 수증기로 될 때는 물 분자 사이의 결합 A(수소 결합)가 끊어진다.

ㄴ. (나)에서 물방울의 모양이 둥근 것은 물의 표면 장력이 크기 때문인데, 물은 수소 결합을 하므로 분자 사이의 인력이 크고 표면 장력이 커서 물방울의 모양이 둥글게 된다. 따라서 폴리에틸렌 필름 위에 떨어뜨린 물방울이 둥근 것은 물 분자 사이의 결합 A 때문이다. 결합 B는 수소와 산소 사이에 이루는 공유 결합으로 물의 전기 분해 과정에서 끊어진다.

ㄷ. 20℃보다 50℃의 물방울의 모양이 더 납작하므로 표면 장력은 50℃의 물이 더 작다. 따라서 바늘을 띄우기는 20℃보다 50℃의 물에서 더 어렵다.

2. 대기 오염 물질

정답 ③

ㄱ. A는 황이 연소하여 생성되는 이산화황([eqn: rm SO_2])이다. 이산화황([eqn: rm SO_2])의 성분 원소인 S와 O는 모두 16족 원소이다.

ㄴ. 물의 살균 처리에 사용되는 물질은 염소([eqn: rm Cl_2])와 오존([eqn: rm O_3])인데, 오존([eqn: rm O_3])은 공기 중의 탄화수소와 반응하여 광화학 스모그를 만든다. 그러나 오존은 산성비의 원인 물질은 아니다. 산성비의 원인 물질은 질소 산화물과 이산화황이다.

ㄷ. C는 석탄의 탄소 성분이 불완전하여 생성된 일산화탄소(CO)이다. 따라서 C의 성분 원소는 탄소와 산소로 두 가지이다.

3. 혼합물의 분리 방법

정답 ①

(나)에서 증류수에 녹지 않고 남아 있는 물질을 제거하기 위해서는 깔때기(ㄱ)를 이용한다. (라)에서 물과 사염화탄소는 서로 잘 섞이지 않고, 밀도 차이가 있으므로 두 물질의 혼합물은 분별 깔때기(ㄴ)에 넣어 분리한다. (마)에서 사염화탄소를 증발시키려면 증발 장치(ㄷ)를 사용한다.

4. 칼슘 화합물의 반응

정답 ⑤

ㄱ. (가)는 CaO([eqn: s])와 물([eqn: rm H_2 O])이 반응하여 [eqn: rm Ca(OH)_2]를 만드는 반응이다. 보일러관 관석의 주성분은 [eqn: rm CaCO_3]으로 묽은 염산과 반응하므로 관석의 제거에는 묽은 염산을 사용한다.

ㄴ. [eqn: rm Ca(OH)_2] 포화 수용액은 석회수로 [eqn: rm CO_2]와 만나면 흰색 앙금을 생성하므로 (나)는 [eqn: rm CO_2]의 검출에 이용된다.

ㄷ. (다)는 [eqn: rm CaCO_3]이 열분해 되어 CaO와 [eqn: rm CO_2]로 되는 반응이므로 약 900℃로 가열해 주어야 한다.

ㄹ. (라)는 [eqn: rm CaCO_3]과 [eqn: rm CO_2]가 녹아 있는 지하수에 의해 물에 잘 녹는 [eqn: rm Ca(HCO_3 )_2]으로 되는 반응으로 석회 동굴의 생성과 관련이 있다.

5. 산소와 수소의 성질과 반응

정답 ④

산소계 표백제를 녹인 물에 요오드화칼륨을 넣으면 산소([eqn: rm O_2]) 기체가 발생하고, 마그네슘이 묽은 염산과 반응하면 수소([eqn: rm H_2]) 기체가 발생한다. 따라서 A는 산소이고, B는 수소이다. A는 대부분의 금속이나 비금속과 반응하여 산화물을 잘 생성하므로 공기 성분 중 반응성이 가장 크다. 과산화수소와 이산화망간을 사용해도  산소(A) 기체가 발생한다. 기체 B를 얻는 반응에서 마그네슘과 묽은 염산은 모두 반응 물질이다. 연료 전지에서는 수소(A) 기체와 산소(B) 기체를 사용하여 전기 에너지를 얻는다. 기체의 끓는점은 A>B이므로 액체 상태에서 분자간 인력은 A>B이다.

6. 수돗물의 정수 과정

정답 ②

(가)의 약품 투입실은 응집제인 [eqn: rm Al _2 ( SO_4 )_3]와 [eqn: rm Ca(OH)_2]를 투입하여 물 속의 미세 입자를 가라앉히는 곳이다. 이때, 응집제로부터 생성된 [eqn: rm Al(OH)_3]에 의해 물 속의 미세 입자가 가라앉는다. 이는 두부를 만들 때 간수를 사용하는 것과 같은 원리이다.

(나)의 여과지는 침전된 물질을 거르는 곳으로 가정에서 달인 한약재를 천으로 거르는 원리와 같다.

(다)의 염소 투입실에서는 염소를 넣어주어 물속의 세균을 죽이는 곳이다. 염소과 물의 반응으로 생성된 활성 산소(O)에 의해 물이 살균된다. 이는 상처 소독을 위해 과산화수소를 바르면 활성 산소가 발생하는 원리와 같다.

7. 탄화수소의 성질

정답 ②

ㄱ. 단위 부피당 연소열(kJ/L)은 연소열(kJ/g)×밀도(g/L)이므로 단위 부피당 연소열(kJ/L)은 C가 가장 크고, A가 가장 작다.

ㄴ. 탄화수소 분자 속의 탄소수가 많을수록 밀도가 증가하므로 한 분자 당 탄소의 수는 C>B>A 순이다.

ㄷ. 끓는점은 A<B<C 순이고, 끓는점이 높을수록 분자 간 인력이 크므로 분자 간 인력은 A<B<C 순이다. 따라서 탄화수소의 밀도가 증가할수록 분자 간 인력이 증가한다.

8. 기체의 성질

정답 ②

ㄱ. (가)에서 기체 X와 Y의 압력은 같고, 부피는 Y가 X의 2배이므로 용기 A와 C에 채워지는 기체 분자 수는 Y가 X의 2배이다. 그러나 기체 X와 Y의 질량은 알 수 없으므로 기체의 밀도는 비교할 수 없다.

ㄴ. (나)에서 콕을 열었다 닫았을 때, 용기 A와 C의 압력이 0.8기압으로 같아지므로 A와 C에서 빠져 나온 기체 분자 수는 Y가 X의 2배이다.

ㄷ. X와 Y의 분자량은 알 수 없으므로 평균 분자 운동 속력을 비교할 수 없다.

9. 탄소화합물의 구분

정답 ④

A는 이중 결합(C=C)을 가진 알코올이고 B는 이중 결합(C=C)을 가진 에테르이므로 브롬과 첨가 반응을 한다. 또한, 히드록시기(-OH)를 갖는 A는 카르복시산과 에스테르화 반응을 하고, B는 카르복시산과 에스테르화 반응을 하지 못한다. C는 알데히드이고, D는 케톤이므로 펠링 용액과 반응하여 붉은색 앙금(CuO)을 만드는 것은 C이다. 따라서 (가)는 ㄴ이고, (나)는 ㄷ이며, (다)는 ㄱ이다.

10. 고분자 화합물

정답 ②

(가)는 에스테르 결합(-COO)을 가지므로 가수 분해하면 히드록시기(-OH)를 갖는 물질과 아세트산([eqn: rm CH_3 COOH])로 나누어진다. (나)는 사슬 구조이므로 열가소성 고분자이다. (다)는 텔레프탈산과 에틸렌글리콜의 축합 중합체로 에스테르 결합을 가지므로 폴리에스테르이다. (가)와 (나)는 탄소 사이의 이중 결합(C=C)을 갖는 한 종류의 단위체가 첨가 중합하여 생성된 중합체이다. (가)와 (다)는 모두 분자 내에 에스테르 결합(-COO-)을 갖는 고분자 화합물이다.

11. 기체의 압력, 부피와 밀도

정답 ①

ㄱ. 기체 A의 압력을 1기압으로 유지하고, 온도를 600K로 높이면 부피가 2배로 증가하므로 밀도(상대값)는 1로 감소한다. 따라서 A와 B는 밀도가 같으므로 분자의 상대적 질량은 A와 B가 동일하다.

ㄴ. 분자의 평균 운동 에너지는 절대 온도에 비례한다. C의 절대 온도는 A의 2배이므로 평균 분자 운동 에너지는 C가 A의 2배이다.

ㄷ. A 기체의 압력을 2배로 하고, 온도를 2배로 높이면 A의 밀도(상대값)는 2로 변하지 않는다.

12. 물과 얼음의 밀도

정답 ②

ㄱ. 얼음은 식용유에 잠겨 있고, 얼음이 모두 녹아 물로 되면 부피가 감소하므로 얼음이 녹으면 [eqn: h]는 감소한다.

ㄴ. 얼음은 물 분자 1개당 이루는 수소 결합수가 최대 4개이고, 얼음이 녹아 물로 될 때 수소 결합의 일부가 끊어진다. 따라서 얼음이 녹아 물로 되면 전체 수소 결합수는 감소한다.

ㄷ. 식용유는 무극성 물질이고 물은 극성 물질이므로 서로 잘 섞이지 않으며, 물의 밀도가 식용유보다 작으므로 물 위에 식용유가 뜨게 된다.

13. 산과 염기의 중화 반응

정답 ③

반응하는 수산화바륨 수용액과 묽은 황산의 부피가 많을수록 혼합 용액의 온도가 높아진다. B에서 혼합 용액의 온도가 가장 높으므로 반응하는 부피비는 수산화바륨 수용액 : 묽은 황산 = 2 : 1이다. A에서는 반응하지 않고 남아 있는 수산화바륨이 존재하므로 pH는 7보다 크고, B에서는 수산화바륨과 묽은 황산이 모두 반응하므로 pH는 7이다. 따라서 pH는 A>B>C>D 순이다. 수산화바륨([eqn: rm Ba(OH)_2]) 수용액과 묽은 황산을 혼합하면 물([eqn: rm H_2 O])과 앙금([eqn: rm BaSO_4])이 동시에 생성된다.

[eqn: rm H^+ + OH^- → H_2 O],   [eqn: rm Ba^2+ + SO_4 ^{```2-} →BaSO_4]

따라서 [eqn: rm H^+], [eqn: rm OH^-], [eqn: rm Ba^2+], [eqn: rm SO_4 ^{```2-}]는 모두 알짜 이온이므로 A～D에서 구경꾼 이온은 없다.

B, C, D에서는 [eqn: rm Ba(OH)_2] 수용액의 부피가 40mL로 일정하므로 생성되는 물과 앙금의 양은 모두 같고, 전체 이온수는 D>C>B 순이다.

14. 금속 모형과 성질

정답 ③

ㄱ. A는 금속의 양이온이고, B는 자유 전자이다. 따라서 금속에는 자유 전자(B)가 존재한다.

ㄴ. 금은 전성이 크므로 금 조각을 얇게 펴서 금박지로 만들 수 있다. 이때 A와 B의 위치는 모두 이동한다.

ㄷ. 전원 장치를 연결하면 자유 전자(B)가 (+)극 쪽으로 이동하지만, 금속의 양이온(A)는 이동하지 않는다.

15. 합금 속의 Ag의 함량 구하기

정답 ①

ㄱ. Ag과 구리의 합금을 녹여 수용액으로 만들면, Ag과 Cu는 [eqn: rm Ag^+]과 [eqn: rm Cu^2+]으로 모두 산화된다.

ㄴ. (나)에서 수용액 속의 [eqn: rm Ag^+]과 [eqn: rm Cl^-]이 만나 앙금 AgCl을 만들므로 앙금 생성 반응이 일어난다.

ㄷ. 플루오르화 이온([eqn: rm F^-])는 [eqn: rm Ag^+]와 앙금을 만들지 않으므로 염화나트륨 대신에 플루오르화칼륨을 사용할 수 없다.

16. 탄소 화합물의 반응

정답 ④

ㄱ. (가)는 [eqn: rm CH_3 CHO]가 [eqn: rm CH_3 COOH]로 되는 반응으로 산화 반응이고, (나)는 [eqn: rm CH_3 COOH]와 살리실산(B)의 에스테르화 반응으로 축합 반응이다.

ㄴ. 화합물 A는 포르밀기(-CHO)을 갖지 않으므로 환원성이 없다. 따라서 화합물 A는 암모니아성 질산은 수용액과 반응하지 않으므로 은을 석출시키지 않는다.

ㄷ. 화합물 B는 벤젠 고리에 히드록시기(-OH)를 가지고 있으므로 염화철(Ⅲ) 수용액과 정색 반응을 한다.

17. 계면 활성제의 구조식과 배열 모양

정답 ⑤

ㄱ, ㄴ. 센물이나 단물 모두에서 (가)의 계면활성제는 친수성기가 밖으로 향하고 친유성기는 안쪽으로 향하므로 (나)와 같은 배열 모형을 이룬다. 따라서 (나)의 배열에서 기름이 비누 분자에 둘러싸여 물에 잘 녹을 수 있으므로 때가 제거되는 비누의 세척 작용을 (나)로 설명할 수 있다.

ㄷ. (다)는 기름 속에 소량의 물이 들어있을 때 비누의 배열 모형이므로 (다)는 기름에 소량의 비눗물을 섞였을 때 형성될 수 있다.

18. 철의 제련과 부식 과정

정답 ④

CO는 [eqn: rm Fe_2 O_3]을 환원시켜 Fe로 만들고, CO는 [eqn: rm CO_2](화합물 A)로 산화된다. 따라서 CO는 촉매로 사용된 것이 아니며, 화합물 A는 탄소와 산소로 구성된 화합물이다. 과정 (가)는 뜨거운 용광로 속의 높은 온도에서 진행되는 반응이다. (가)에서 CO는 산화되고, [eqn: rm Fe_2 O_3]는 환원된다. (나)에서는 Fe이 [eqn: rm Fe_2 O_3]로 산화되고, [eqn: rm O_2]가 [eqn: rm O^2-]로 환원된다. 철에 주석 조각을 부착하면 Fe가 [eqn: rm Fe^2+]로 되는 과정이 빨라지므로 과정 (나)가 빠르게 진행된다.

19. 식물성 기름과 바이오디젤

정답 ⑤

ㄱ. (나)는 일종의 에스테르 화합물이므로 물에 잘 녹지 않는다.

ㄴ. (가) 분자 1개를 가수 분해시키면 [eqn: rm CH_3 ( CH_2 )_{itn} COOH] 분자 3개와 (다) 분자 1개가 얻어진다.

ㄷ. (가)와 (나)는 모두 지방산의 에스테르 화합물이므로 NaOH과 비누화 반응을 하여 비누가 생성된다.

20. 금속의 반응성과 원자의 상대적 질량

정답 ⑤

ㄱ, ㄴ. 만약 금속판 C, D가 [eqn: rm A^2+]와 반응한다면 C와 D에서 모두 A가 석출되므로 C와 D의 질량은 모두 감소할 것이다. 그러나 (가)에서 C의 질량은 증가하고, D는 감소하였으므로 C와 D는 [eqn: rm A^2+]과 반응하지 않고, [eqn: rm B^2+]과 반응한다. 따라서 [eqn: rm B^2+]은 [eqn: rm A^2+]보다 환원되기 쉬우므로 A는 B보다 산화되기 쉽다. 또한 금속 C와 D의 표면에 금속 B가 석출될 때, 금속판 C의 질량이 증가하고 금속판 D의 질량이 감소하므로 금속 원자의 상대적 질량은 D>B>C 순이다.

ㄷ. C와 D의 반응성은 A보다 작고, B보다 크지만 C와 D의 반응성의 크기는 알 수 없다.

▶ 생    물Ⅰ ◀

1. ⑤	2. ①	3. ①	4. ②	5. ③

6. ⑤	7. ①	8. ④	9. ③	10. ⑤

11. ③	12. ②	13. ②	14. ④	15. ⑤

16. ②	17. ①	18. ④	19. ②	20. ③

1. 생명의 특성

정답 ⑤

ㄱ. 아밀라아제에 의해 녹말이 엿당과 덱스트린으로 분해되는 화학적 소화가 일어난다.

ㄴ. 이 실험에서 엿당은 침 속의 아밀라아제에 의한 화학적 소화에 의해 생성된다. B에서 기계적 소화에 의해서는 녹말의 표면적이 증가한다.

ㄷ. 잘게 으깬 밥이 으깨지 않은 밥보다 효소와 접촉하는 표면적이 넓어서 화학적 소화가 더 잘 일어난다.

2. 호흡 운동 조절

정답 ①

ㄱ. 평상시의 호흡 운동은 연수에 의해 자율적으로 조절된다. A는 간뇌이다.

ㄴ. 의식적인 심호흡에는 대뇌인 B가 관여한다.

ㄷ. 횡격막이 최대로 이완된 경우가 아닌 최대로 수축된 경우에 폐의 부피가 약 5L이다.

3. 영양소의 흡수와 이동

정답 ①

ㄱ. 단백질인 A는 소장에서 최종 소화된 후, 간문맥인 (가)를 통해 이동한다.

ㄴ. 지방인 B는 쓸개즙이 아니라 리파아제에 의해 최종 소화된다.

ㄷ. A는 수용성, B는 지용성 영양소이다.

4. 막전위 변화

정답 ②

① 구간 A에서는 아직 자극을 받지 않아 활동 전위가 형성되지 않는다.

② 뉴런이 역치 이상의 자극을 받으면 세포막의 투과성이 변하여 [eqn: rm Na^+]인 ㉡이 빠른 속도로 세포 안으로 들어온다.

③ 구간 D에서는 [eqn: rm Na^+]이 이동하는 통로가 닫혀있고, [eqn: rm K^+]인 ㉠이 이동하는 통로가 열려있어서 이 막 밖으로 나가면서 안쪽이 다시 (-)로 하전된다.

④ 구간 E에서는 [eqn: rm K^+]의 유출로 재분극이 일어난 부분에서 [eqn: rm Na^+] 펌프가 작동하여 이온이 원래 상태로 재배치되면서 재분극이 완료된다.

⑤ 구간 F는 휴지 상태로 능동 수송이 일어나 휴지 전위를 유지한다.

5. 혈액을 이용한 핵형 분석

정답 ③

① 혈액 응고를 방지하기 위해서는 [eqn: rm Ca^2+]을 제거해야 한다.

② 핵형 분석에는 핵이 있는 백혈구가 이용된다.

③ 핵형 분석을 하기 위해서 분열을 중지시키는 콜히친과 같은 물질을 이용해서 세포 분열의 중기  상태에서 정지시킨 후 핵형 분석을 해야 한다.

④ 간기 때는 염색체를 관찰할 수 없다.

⑤ 핵형 분석을 통해서는 유전자 돌연 변이를 알아볼 수 없다.

6. 항원-항체 반응

정답 ⑤

처음에 혈청 주사를 했을 때 생쥐 A에서 생성되었던 항체 때문에 생쥐 B의 혈액에서 항체의 농도가 높아졌다. 항원 X를 주사했을 때는 항원 X에 처음 노출된 것이기 때문에 생쥐 A에 처음 항원 X를 가했을 때와 같은 항체 농도가 생쥐 B에서 생성된다.

7. 조직과 기관

정답 ①

ㄱ. 이자는 소화계에 속하는 기관이다.

ㄴ. 심장, 동맥, 정맥, 모세혈관은 순환계를 구성하는 기관이다.

ㄷ. 동일한 구조와 기능을 가진 세포들의 집단을 조직이라고 부르며, 조직이 모여 특정 기능을 가지면 기관이라고 불린다.

8. 심장 박동음과 좌심실의 압력

정답 ④

ㄱ. 시점 A 이전에 나는 심장 박동음이 이첨판이 닫히는 소리이기 때문에 시점 A에서는 이첨판이 닫혀있다.

ㄴ. 구간 B에서는 좌심실에서 대동맥으로 혈액이 빠져나가고 있으므로 혈액량이 계속 감소한다.

ㄷ. 좌심실이 혈액을 최대로 내보낸 후 좌심실이 다시 커지고 있기 때문에 혈압이 가장 낮은 것이고 시점 C 이후로 혈액이 심장으로 들어온다. 그러므로 시점 C에서 좌심실의 혈액량이 최대가 되는 것은 아니다.

9. 인공 신장기와 노폐물 배출

정답 ③

ㄱ. 포도당의 농도는 투석액Ⅰ=혈액=투석액Ⅱ이다.

ㄴ. 투석막을 통한 물질의 이동은 확산으로 ATP 소모가 없다.

ㄷ. 인공 신장기를 통해 요소인 B가 투석액으로 빠져나가므로 혈중 농도가 감소한다.

10. 눈의 구조와 기능

정답 ⑤

① 밝은 곳보다 어두운 곳이 눈으로 들어오는 빛의 양이 적기 때문에 A의 크기가 커진다.

② 가까운 곳을 볼 때는 B가 길어져서 초점 거리가 짧아진다.

③ C가 정상보다 길면 근시가 되어 물체를 볼 때 상이 망막 앞에 맺힌다.

④ D에는 원추 세포가 밀집되어 있다.

⑤ 망막에서 흥분 전달은 ㉡에서 ㉠으로 진행된다. ㉡에는 시세포가 있고, ㉠에는 시신경이 있어서 시세포에서 빛을 수용해서 신경으로 흥분이 전달된다.

11. 기체 운반

정답 ③

① 세포 호흡이 증가하면 [eqn: rm CO_2]의 농도가 증가하기 때문에 혈장의 [eqn: rm HCO_3 ^{```－}] 농도는 증가한다.

② 모세혈관 내에서는 70%의 [eqn: rm CO_2]가 [eqn: rm HCO_3 ^{```－}]의 형태로 이동된다.

③ 보어의 효과에 의해 [eqn: rm CO_2]의 농도가 증가하면 [eqn: rm HbO_2]로부터 해리되는 [eqn: rm O_2]의 양은 증가한다.

④ [eqn: rm O_2]는 [eqn: rm CO_2]보다 물에 대한 용해도가 낮은 것은 사실이지만, 이로 인해 [eqn: rm O_2]는 대부분 Hb에 의해 운반된다.

⑤ 탄산무수화 효소는 적혈구 내에 존재한다.

12. 특정 형질의 개체가 태어날 확률

정답 ②

유전자형의 경우 동형접합자인 2는 BB, 4는 BO, 5는 AB이다. 4와 5 사이에서 BB인 딸이 나올 확률은 [eqn: { 1} over {4 } TIMES { 1} over {2}= { 1} over {8 }]이다.

13. 난자 형성 과정과 생식 주기 관여 호르몬

정답 ②

ㄱ. (가) 과정은 태아 시기에 일어난다.

ㄴ. 상염색체는 정상적으로 분리되므로 ㉠의 DNA량이 ㉡의 DNA량보다 약 2배 많다.

ㄷ. LH인 A의 분비 증가에 의해 배란될 때는 감수 제1분열을 완료한 ㉠의 상태이다.

14. 갑상선 이상

정답 ④

①, ② 티록신과 칼시토닌은 갑상선에서 분비나 합성되므로 갑상선이 완전히 제거되면 분비나 합성되지 않는다.

③ 부갑상선도 완전히 제거되었다.

④ 갑상선의 분비를 촉진하는 갑상선 자극 호르몬의 분비가 증가하게 된다.

⑤ 티록신이 분비되지 않으므로 세포에서 산소 소비량과 열 생성량이 감소한다.

15. 가족의 유전적 구성

정답 ⑤

ㄱ. 아버지는 A에 대해 이형접합자인데 철수가 동형접합자이기 때문에 어머니는 유전병에 대한 유전자 [eqn: rm A^*]를 가지고 있다.

ㄴ. A와 [eqn: rm A^*]유전자가 성염색체에 있었다면 아버지와 철수, 형의 DNA 상대량은 A와 [eqn: rm A^*]를 합친 값이 누나의 값에 대해 절반이어야 한다.

ㄷ. [eqn: rm A^*]가 A에 대해 우성인 이유는 이형접합자인 아버지와 누나에게 유전병 형질이 드러났기 때문이다.

16. 색맹 유전과 염색체 돌연변이

정답 ②

ㄱ. 남자는 X 염색체를 한 개 가지므로 정상 남자는 정상의 X염색체를 가진다. 따라서 A는 적록 색맹 유전자를 어머니로부터 받았다.

ㄴ. A가 엄마의 X 염색체를 받았으므로 성염색체 비분리 현상은 A의 아버지에게 있었다.

ㄷ. 남성의 성염색체에서 비분리 현상이 발생하였다.

17. 오줌 생성 과정

정답 ①

ㄱ. A는 여과, B는 재흡수, C는 분비이다. 포도당과 요소는 크기가 작으므로 여과된다.

ㄴ. ADH의 분비가 감소하면 물의 재흡수가 억제된다.

ㄷ. 여과에는 ATP가 소비되지 않는다.

18. 생태계의 구성과 에너지 흐름

정답 ④

① A, B는 소비자이고, C는 분해자이다.

② B가 사라지면 A 개체가 증가하여 초식 동물의 증가보다 감소가 먼저 나타난다.

③ C가 사라지면 유기물들이 오랫동안 남으므로 생태계의 오랫동안 안정적으로 유지될 수 없다.

④ (가)의 양은 ‘(나)+(다)+(라)+열’이다.

⑤ 녹색 식물로 전달되는 에너지는 태양 에너지이다. 분해자와는 관련이 없다.

19. 완두의 콩깍지 유전

정답 ②

ㄱ. 유전자 A와 B는 서로 다른 형질을 결정하므로 다른 자리에 위치한다.

ㄴ. [eqn: rm F_1]에서 잘록하고 녹색인 완두는 A 유전자형을 가지고 있지 않기 때문에 자가 교배하면 [eqn: rm F_2]에서 A의 표현형인 편평하고 녹색인 완두가 나오지 않는다.

ㄷ. AaBB, aaBB의 유전자형이 나타나므로 a와 b는 연관되어 있지 않다.

20. 유전자 재조합

정답 ③

재조합 DNA1과 재조합 DNA2가 함께 들어있는 박테리아는 항생제 b와 d에 대한 내성을 가진다. 그러므로 이런 박테리아를 선별하기 위해서는 항생제 b와 d가 모두 들어있는 배지에서 배양한다.

▶ 지구과학Ⅰ ◀

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11. ③	12. ①	13. ②	14. ③	15. ④

16. ④	17. ④	18. ③	19. ②	20. ③

1. 지구 과학 탐구의 특징

정답 ⑤

ㄱ. 자료에서 지구 규모 전체를 대상으로 탐구하므로 탐구 대상의 공간 규모가 크다.

ㄴ. 광범위한 지역을 짧은 시간에 탐사하거나 직접 접근하기 어려운 경우 인공위성을 이용한 원격 탐사를 많이 이용한다.

ㄷ. 대기과학, 해양학, 천체 물리학, 화학 등 여러 분야 전문가들이 참여 하여 대류권의 [eqn: rm CO_2]분포에 영향을 미치는 요인을 분석하는 것으로 판단할 때 여러 분야의 과학자가 공동으로 연구하는 경우가 많다는 사실을 알 수 있다.

2. 판의 경계

정답 ⑤

① A 지역의 판은 아프리카 판 쪽으로 이동하여 A의 바다는 점점 좁아지고 있다.

② B는 동아프리카 열곡대로 대륙판의 내부에서 맨틀 물질이 상승하면서 발산하여 판이 분리되는 경계이다. 이 지역에서 화산과 천발 지진이 빈번하게 발생한다.

③ C는 해령으로 발산형 경계이며, 주로 천발지진이 발생한다.

④ D는 인도 판과 유라시아 판의 충돌로 히말라야 산맥이 형성되는 조산대이다.

⑤ C 지역은 해령으로 새로운 해양 지각이 생성되는 지역이어서 대륙 지각보다 연령이 적다.

3. 지진

정답 ②

ㄱ. 진도는 지진의 피해 정도를 나타낸 지진의 세기로 진도가 클수록 지진의 피해가 크다. A 지역은 진도가 6이고, B 지역은 진도가 7로 A는 B보다 지진 피해가 더 작다.

ㄴ. 지진의 규모는 지진의 고유한 에너지양을 수치화 한 것으로 동일한 지진에 대한 지진 규모는 일정하다. 따라서 B와 C 지역에서 지진의 규모는 동일하다.

ㄷ. 지진파가 최초로 도달하는 데 걸리는 시간은 진원 거리로 판단하며, 서울이 베이징보다 진원 거리가 멀어서 지진파가 도달하는 시간이 더 많이 걸린다.

4. 구름과 빙정설

정답 ②

ㄱ. 과냉각 물방울은 -40℃ 이하인 구간에서는 빙정으로 존재한다. A는 상층의 -40℃ 이하인 구간으로 물은 대부분 빙정으로 구성되어 있다.

ㄴ. B는 0～ -20℃인 구간으로 빙정과 과냉각 물방울이 공존한다.

ㄷ. 우박은 빙정이 존재하는 구간에서 성장하여 만들어지며, C는 0℃ 이상의 구간으로 우박이 만들어질 수 없다.

ㄹ. D는 적란운으로 강한 상승 기류에 의해 만들어진다.

5. 화산

정답 ①

ㄱ. 용암이 분출하여 멀리 이동한 것으로 판단할 때 이는 현무암질 용암이며, 용암이 굳어져서 만들어진 검은색의 기공이 있는 암석은 현무암일 것이다.

ㄴ. 현무암질 용암은 조용히 분출하며 화산 쇄설물이 별로 생성되지 않으므로 이 지역은 화산쇄설물에 의한 피해가 별로 없을 것이다.

ㄷ. 현무암질 용암은 순상화산체를 형성한다.

6. 열대 저기압

정답 ⑤

ㄱ. 열대 저기압이 가장 많이 발생하는 곳은 일사량이 풍부하여 수증기의 공급이 잘 되는 아열대 해상이다. 위도 5°N ～-5°S 지역의 적도 해상은 전향력이 작아 열대 저기압이 크게 발달하지 못한다.

ㄴ. 열대 저기압은 발생 빈도로 보아 남반구보다 북반구에서 더 많이 발생함을 알 수 있다.

ㄷ. A 해역은 한류인 페루 해류가 흐르는 지역으로 해수의 수온이 낮아 수증기 발생이 적어서 열대 저기압이 거의 발생하지 않는다.

7. 우주관

정답 ④

(가)는 천동설, (나)는 티코브라헤의 수정 천동설, (다)는 지동설을 나타낸 것이다.

① 태양이 우주의 중심인 우주관은 (가)와 (나)이다.

② 수성의 최대 이각은 (가)에서 주전원으로, (나), (다)에서 공전 궤도로 모두 설명할 수 있다.

③ 금성이 보름달 모양으로 보이는 것은 (나)와 (다)로 설명할 수 있다.

④ (가)에서 내행성의 역행은 주전원으로 설명하고, (나)의 지구에서 내행성을 관측하면 지동설인 (다)처럼 역행현상을 관찰할 수 있다.

⑤ 별의 연주 시차는 지구가 공전하는 (다)에서만 설명할 수 있다.

8. 행성

정답 ①

ㄱ. 1월 중순 화성은 태양의 일출 시각 보다 조금 전에 진다. 따라서 화성은 태양과 정 반대의 위치에 있다. 이 때 화성은 충의 위치로 역행한다.

ㄴ. 5월 중순에는 태양의 일몰 후 시간이 조금 지나 수성이 지므로 초저녁에 볼 수 있다.

ㄷ. 10월 초순에 목성은 자정에 지므로 목성은 태양의 동쪽 위치인 동구 부근에 위치한다. 화성이 서구 부근에 위치하면 자정에 뜨고 한 낮에 진다.

9. 해수의 층상 구조

정답 ⑤

ㄱ. A 층은 혼합층으로 일사량이 많고 바람이 잘 부는 지역에서 발달한다. (가)는 겨울철 우리나라의 전형적인 일기도로 (가)의 시베리아 고기압 세력이 강해질 때 바람이 잘 불어 혼합층은 두꺼워진다.

ㄴ. B 층은 수온 약층으로 혼합층과 심해층의 수온 차이가 클 때 뚜렷하게 발달한다. (나)는 여름철의 대표적인 일기도로 (나)의 북태평양 고기압이 발달하는 계절에 해수가 받는 일사량이 커진다. 여름철에 우리나라 해양의 표층은 높은 일사량으로 수온이 높아져 혼합층의 수온이 올라가며, 심해층과의 수온 차이가 커져서 수온 약층이 발달한다. 따라서 B 층은 여름철 북태평양 고기압이 발달할 때 잘 발달한다.

ㄷ. C 층은 심해층으로 표층의 일사량이나 바람의 영향을 거의 받지 않는다. 따라서 C 층은 계절과 관련된 일기도인 (가)와 (나)의 기압 배치의 영향을 거의 받지 않는다.

10. 기후 변화

정답 ⑤

ㄱ. (가)에서 1 만 년 전 지구의 자전축의 기울기는 현재보다 조금 더 크다. 자전축의 경사가 지금보다 더 크면 태양이 현재보다 더 크게 남북을 이동하게 되어(여름과 겨울의 태양의 적위 차이가 더 커진다.) 여름철 북반구에서 태양의 고도가 더 높아지고, 겨울철에는 반대로 태양의 고도가 더 낮아진다. 따라서 (가)만을 고려하면 기온의 연교차는 더 커진다.

ㄴ. (나)만을 고려할 때, 1만 년 후 태양과 지구 사이의 거리는 지금보다 약간 가까워진다. 따라서 1만 년 후의 여름철에 태양의 일사량을 더 많이 받으므로 기온은 현재보다 높아질 것으로 예상된다.

ㄷ. 먼저 (가)에서 3만 년 후 자전축의 기울기는 현재보다 더 작아지므로 북반구의 여름철에는 일사량이 줄어들고, 겨울철에는 일사량이 증가한다. 따라서 계절 변화는 작아진다. (나)만 고려하면 3만 년 후 여름철에 태양과 지구 사이의 거리는 가까워지므로 여름철에는 현재보다 기온이 더 올라가고, 겨울철에는 기온이 더 내려간다. (가)에서 자전축의 경사 변화는 0.5°보다 작으므로 태양의 남중고도는 거의 차이가 나지 않는다. 태양의 남중 고도차에 의한 기온 변화는 그리 크지 않다. 그러나 (나)에서 현재와 3만 년 후의 태양과 지구 사이의 거리 차이를 보면 약 0.04AU이므로 거리 차이는 크고 이로 인한 계절 변화에 대한 영향도 크게 나타난다. 따라서 (가)와 (나) 모두를 고려할 때, 3만 년 후의 계절 변화는 현재보다 뚜렷해질 것이다.

11. 화산 폭발의 영향

정답 ③

ㄱ. 위의 그래프에서 대규모 화산 폭발 후 성층권의 기온 편차가 커지므로 기온이 올라가는 것을 알 수 있다. 따라서 대규모의 화산 폭발은 감소하는 추세의 성층권 기온을 일시적으로 높이는 역할을 한다.

ㄴ. 아래 그래프에서 대규모 화산 폭발 후 지표의 기온 편차가 작아지므로 기온이 낮아진다. 따라서 화산 폭발 후 지표면에 도달하는 태양에너지를 지속적으로 감소시키는 것을 알 수 있다.

ㄷ. 대규모 화산 폭발에 의한 성층권의 기온 변화는 위 그래프에서 알 수 있고, 지표면의 기온 변화는 아래 그래프에서 알 수 있다. 성층권의 기온 편차가 지표의 기온 편차보다 더 크게 나타남을 알 수 있다.

12. 태양 흑점

정답 ①

ㄱ. A의 위도에서 27일 동안 자전한 각도는 330°정도로 하루 자전 각도를 계산하면 330°/27일로 14°보다 작다.

ㄴ. B의 위도에서 27일 후 흑점의 위치는 이전 자리에 위치하므로 자전 주기는 27일 정도 된다.

ㄷ. A에서의 공전 주기는 B에서의 공전 주기보다 더 길다. 따라서 자전 속도는 A에서보다 B에서 빠르다.

13. 일기도

정답 ②

ㄱ. A는 일기도에서 1018hPa인 고기압으로 하강하는 공기에 의한 발산이 일어난다.

ㄴ. B는 등압선이 동심원 모양으로 강한 저기압이 발달하므로 열대성 저기압인 태풍에 해당한다. 태풍은 아열대 지방에서 물의 증발에 의해 발생하며, 성질이 다른 두 기단이 만나 발생하는 저기압은 전선을 동반한 온대 저기압이다.

ㄷ. 저기압인 태풍의 풍향은 반시계 방향으로 불어 들어간다. 따라서 제주 지역에는 북동풍 계열의 바람이 분다.

14. 기후 변화

정답 ③

ㄱ. 현재는 그림에서 0시간의 위치에 해당되며 현재는 과거에 비해 빙하의 면적이 줄어들므로 간빙기에 해당한다.

ㄴ. 기온이 올라가면 빙하가 녹아 빙하의 면적이 감소하고 기온이 내려가면 빙하의 면적이 늘어난다. 기온의 변화로 인해 빙하의 면적이 변하므로 빙하의 부피 변화로부터 기온의 변화를 추정할 수 있다.

ㄷ. 그림에서 빙하의 부피는 증가할 때는 완만한 경사를 보이나 감소할 때는 급격하게 변한다. 따라서 빙하 부피의 평균 증가 속도보다 평균 감소 속도가 더 빠르다.

15. 해수의 물리적 성질 변화

정답 ④

① 우리나라 주변 표층 해수의 수온과 염분의 연평균 변화 경향으로 판단해 보면 해수의 수온이 증가하였으며, 해류는 표층 해수가 움직이는 현상이므로 해류의 온도도 증가했다.

② 해수의 밀도는 수온이 증가하면 감소하고, 염분이 낮아지면 감소한다. 그림에서 우리나라 근해의 표층 해수의 수온은 증가하고 염분은 감소하므로 밀도는 감소한다.

③ 해수의 수온이 올라가면 해수의 열팽창에 의해 평균 해수면은 높아진다.

④ 해수의 수온이 증가하면 증발량이 늘어나 연평균 강수량이 증가하는 경을 보이므로 감소했다고 판단하기는 어렵다.

⑤ 지구 온난화의 영향으로 해수의 수온은 상승하고 있으며, 강수량의 증가로 표층 염분은 감소하고 있다.

16. 단열 변화

정답 ④

그림에서 어떤 공기 덩어리가 A 지점에서 B 지점까지 산맥을 넘어가는 동안 구름이 발생하지 않았으므로 포화가 되지 않고 불포화 상태로 계속 이동한다. A 지점에서 산맥의 정상까지는 단열 팽창하는데 주위의 기압이 낮아지므로 단위 부피당 공기의 수증기량은 약간씩 감소하는 경향을 보인다. 산맥의 정상에서 B 지점으로 하강하는 공기는 단열 압축되므로 단위 부피당 수증기량은 약간씩 증가하는 경향을 보인다. 따라서 산맥의 정상으로 올라갈 때나 내려올 때 모두 불포화 상태이므로 수증기량의 출입이 없으며 그래프는 대칭적으로 변한다.

17. 행성의 판 구조

정답 ④

이 문제는 지사 법칙을 적용해 보면 선후 관계를 파악할 수 있다. 그림에서 C가 두 조각으로 분리되면서 A 구조가 생성되었음을 알 수 있다. 따라서 C는 A보다 더 오래되었음을 알 수 있다. A는 B에 의해 영향을 받은 구조가 교차점에서 확인된다. 따라서 A는 B보다 먼저 생성되었다. 따라서 지질 구조의 생성 순서는 C→A→B 순이다.

18. 일식

정답 ③

일식은 태양 - 달 - 지구의 순으로 배치되었을 때 일어날 수 있다. 이 날 태양 - 달 - 지구가 같은 평면상에서 배치되면 일식이 일어난다. 달은 지구 주위를 삭망월 기준으로 29.5일 주기로 공전한다. 하루에 약 12°씩 공전하며 1h에 약 0.5°씩 공전한다.

ㄱ. 이날 달은 태양의 서쪽에서 동쪽으로 지나가는 도중에 일식이 일어나므로 우리나라에서 달이 뜰 때는 태양보다 서쪽에 있으며, 질 때는 태양보다 달이 동쪽에 위치하여 우리나라에서 달은 태양보다 먼저 뜨고 태양보다 나중에 진다.

ㄴ. 달은 일식을 전후로 태양의 서쪽에서 동쪽으로 지구 주위를 공전하면서 이동하므로 지구에 투영되는 달의 그림자는 서쪽에서 동쪽 방향인 A에서 B로 이동한다.

ㄷ. 그림에서 우리나라에서는 태양이 최대로 가려지는 비율이 100%가 되는 때가 없으므로 10시 50분경에 개기일식을 관측할 수 없다.

19. 표층 순환

정답 ②

ㄱ. 용존 산소량은 수온에 의해 크게 영향을 받는다. 한류는 용존 산소량이 풍부하며, 난류는 용존 산소량이 적다. A 해역에서 등치선이 조밀한 이유는 용존 산소량이 급격히 변하기 때문이며, 이는 이 지역에서 난류와 한류가 만나기 때문이다.

ㄴ. B 해역에서는 난류인 북태평양 해류가 흐르므로 고위도로 열에너지가 수송된다.

ㄷ. 캘리포니아 해류는 한류로 캘리포니아 해류가 강해지면 C 해역의 용존 산소량은 증가할 것이다.

20. 별자기 보기판

정답 ③

별자리 보기판은 중심을 머리 위에 뒤집어쓰고 별자리를 관찰한다. 테두리에 있는 회전판을 돌려 시각을 맞추면 그 때의 별자리를 관찰 할 수 있는 편리한 도구이다.

(가)의 별자리 보기판에서 시각은 11월 13일 19로 맞춰져 있다. 카시오페이아 자리는 이 때 동쪽 하늘에서 관찰되므로 <보기>에서 북쪽의 오른쪽인 ⑤의 위치에 있다. 이 후 세 시간이 지나면 일주 운동에 의해 45° 반시계 방향으로 이동한다. 따라서 답은 ③이 된다.(지구가 하루에 한 바퀴씩 반시계 방향으로 회전하므로 북쪽 하늘의 모든 별도 하루에 한 바퀴씩 반 시계 방향으로 회전하는 일주 운동을 한다.)

▶ 물    리Ⅱ ◀

1. ①	2. ②	3. ④	4. ④	5. ③

6. ①	7. ⑤	8. ⑤	9. ②	10. ③

11. ⑤	12. ⑤	13. ④	14. ③	15. ④

16. ①	17. ②	18. ⑤	19. ①	20. ③

1. 운동의 분석

정답 ①

ㄱ. 변위의 크기는 두 점간의 직선 거리이므로 곡선경로의 이동 거리보다 작다.

ㄴ. 변위의 크기가 이동 거리보다 작으므로 평균 속도(=[eqn: {변위} over {시간}])의 크기는 평균 속력(=[eqn: {이동~거리} over {시간}])보다 작다.

ㄷ. 물체의 높이가 변하므로 중력에 의한 위치에너지는 변한다.

2. 운동의 법칙과 일률

정답 ②

A와 B가 수평면에 도달할 때의 속력이 같다고 했는데 두 물체가 낙하하는 동안 역학적 에너지가 보존되므로 A의 경우

[eqn: 1 over 2 m_A v_0`^2 + m_A g (2h) = 1 over2 m_A V^2]

B의 경우

[eqn: 1 over 2 m_B (2 v_0 )`^2 + m_B gh = 1 over2 m_B V^2]

이므로 두 식을 정리하면

[eqn: v_0`^2 + 4gh = 4v_0`^2 + 2gh], [eqn: h] = [eqn: { 3v_0 ^{`2}} over { 2g```}]

이다.

3. 상대 속도

정답 ④

ㄱ. 0초부터 [eqn: 2t_0]초까지 물체의 연직 방향의 변위의 크기는 0이지만 수평 방향 속도 성분이 있어서 수평 방향으로 이동한 거리가 있으므로 변위는 0이 아니다.

ㄴ. 0초부터 [eqn: 2t_0]초까지 승강기에 대한 물체의 상대속도의 부호는 계속 (-)이므로 승강기에 대한 물체의 상대 속도 방향은 변하지 않는다.

ㄷ. [eqn: t_0]초일 때 승강기와 물체의 수평 방향 속도는 같으므로 승강기에 대한 물체의 속도의 크기는 연직 방향 속도의 차이인 [eqn: v_0]이다.

4. 평면상에의 충돌과 운동량 보존

정답 ④

ㄱ. 충돌 전 A의 [eqn: x]축 위치 변화는 없고 [eqn: y]축에서 (+)방향으로 위치가 증가하므로 A의 충돌 전 운동 방향은 [eqn: ＋y] 방향이다.

ㄴ. 충돌 전후 운동량이 보존되는데 충돌 전 A의 속도는 [eqn: ＋y] 방향으로 8m/s이고, B의 속도는 [eqn: +x] 방향으로 4m/s이다. 따라서 충돌 후 한 덩어리가 된 물체의 속력은 [eqn: root { 4^2 + 8^2 } over 2 =]2[eqn: root5](m/s)이다.

ㄷ. 충돌 전 운동 에너지는 A가 32J, B가 8J이므로 합이 40J이다. 충돌 후 운동 에너지의 합은 [eqn: 1over2 ×2× (2root5 )^2 =]20(J)이므로 A와 B의 운동 에너지의 합은 충돌 전이 충돌 후보다 20 J만큼 크다.

5. 역학적 에너지 보존

정답 ③

ㄱ. 행성이 B에 작용하는 만유 인력의 크기는 거리가 가까울수록 크므로 p에서가 q에서보다 크다.

ㄴ. 운동하는 동안 역학적 에너지가 보존되는데 위치에너지는 행성으로부터 가까울수록 작으므로 B의 운동 에너지는 p에서가 q에서보다 크다.

ㄷ. p를 통과할 때 두 물체의 속력이 같다고 했으므로 운동 에너지가 같고 위치가 동일하므로 위치 에너지도 같다. 따라서 두 물체의 역학적 에너지는 같다. 따라서 A의 속력이 0이 될 때 A의 만유 인력에 의한 위치 에너지가 역학적 에너지이므로 B가 p를 지날 때 B의 역학적 에너지와 같다.

6. 이상 기체의 압력과 부피 변화

정답 ①

ㄱ. A → B 과정에서 부피 변화가 없으므로 외부에 한 일은 0이다.

ㄴ. B → C 과정에서 내부 에너지의 증가량은 [eqn: DELTAU = 3over2 nR DELTAT] = [eqn: 3over2 DELTA (PV)] = [eqn: 3over2 (4P_o V_0 )]이다. A→B 과정에서 내부 에너지 변화량은 [eqn: DELTA U = 3over2 P_0 V_0 = Q_0]였으므로 B→C 과정의 변화량은 [eqn: 4Q_0]이다.

ㄷ. C → A 과정은 압축되는 과정인데 내부 에너지가 오히려 감소하므로 외부에 열을 방출한다.

7. 축전기의 충전

정답 ⑤

ㄱ. A에 충전되었던 전하가 B로 이동하는데 축전기 양단의 전위차가 같아질 때까지 이동하므로 전류가 흐르지 않을 때 A와 B 양단의 전위차는 같다.

ㄴ. 스위치 [eqn: rm S_1]만 닫았을 때 A에 충전된 전하량은 [eqn: C_1 V``]인데 [eqn: rm S_2]를 닫으면 이 전하량이 A와 B에 나뉘어 충전되므로 B에 충전된 전하량은 [eqn: C_1 V``]보다 작다.

ㄷ. A에 충전되었던 전하가 B로 이동하는 동안 저항에 의해서 열이 발생하므로 저장된 에너지는 감소한다. 따라서 A와 B에 저장된 에너지의 합은 [eqn: rm S_2]를 닫기 전 A에 저장된 에너지인 [eqn: {1_`} over {2`} C_1 V`^2]보다 작으므로 A에 저장된 전기 에너지는 이보다 더 작다.

8. 등속 원운동

정답 ⑤

ㄱ. 두 점 A와 B는 도자기에 있는 점으로 함께 회전하므로 각속도의 크기는 같다.

ㄴ. 각속도는 같지만 회전 반지름이 A가 크므로 속력은 A가 B보다 크다.

ㄷ. 구심 가속도의 크기는 [eqn: r omega ^2]이므로 역시 회전 반지름이 큰 A의 구심 가속도가 B보다 크다.

9. 이상 기체의 상태 변화

정답 ②

ㄱ. A와 B의 입자 수, 부피가 같은데 온도가 B가 높다고 했으므로 내부 에너지(=[eqn: 3over2 nRT])는 A에서가 B에서보다 작다.

ㄴ. A에서 C로 변할 때 단열 압축되므로 내부 에너지가 증가하여 온도가 상승한다. [eqn: PV = nRT]에서 [eqn: V]는 감소하고 [eqn: T]는 증가하므로 압력은 커진다. 즉, 압력은 A에서가 C에서보다 작다.

ㄷ. B에서 D로 변할 때 단열 팽창되므로 내부에너지가 감소하고 온도가 하강한다. 따라서 입자 1개의 평균 운동에너지는 온도가 높은 B에서가 온도가 낮은 D에서보다 크다.

10.　키르히호프의 법칙

정답 ③

ㄱ. 스위치가 열려있을 때 [eqn: E]와 6Ω, 6Ω의 저항이 모두 직렬 연결되는데 전류가 1A라고 했으므로 [eqn: E`]는 12V이다.

ㄴ. 스위치를 닫았을 때 그림과 같이 전류가 흐른다고 하고 키르히호프의 법칙을 적용하면 다음과 같다. [eqn: I_1 = I_2 + I_3]

바깥쪽 큰 회로에서 시계 방향으로 분석하면 [eqn: 12 = 6I_1 + 6I_3] , 위쪽 회로에서 시계 방향으로 분석하면 [eqn: 12 = 3 I_2 + 6I_1]이다. 이 두 식을 연립하여 풀면 [eqn: I_1]=1.5A, [eqn: I_2] = 1A, [eqn: I_3]=0.5A이다. 즉, c에 흐르는 전류의 세기는 0.5A이다.

[eqn: I_1]

[eqn: I _{2}]

[eqn: I _{3}]

ㄷ. 스위치를 닫았을 때, a, 위쪽 6Ω, b 사이에서 6[eqn: I_1] = 9V만큼 전위가 낮아지므로 a는 b보다 전위가 9V 높다.

11. 전기장

정답 ⑤

ㄱ. P점에서 전기장의 방향이 오른쪽이려면 A와 B에 의한 전기장이 화살표와 같아야 한다. 따라서 A는 양전하이고 B는 음전하이다.

ㄴ. A와 B의 전기장이 P점에서 같아야하는데 A와 B에서 P점까지의 거리가 같으므로 A와 B의 전하량의 크기는 같아야 한다.

ㄷ. 선 OP 위의 모든 점에서 전기장의 방향이 오른쪽이므로 이와 직각인 선 OP 위의 모든 점들은 전위가 같다.

12. 대전 입자에 작용하는 전자기력

정답 ⑤

ㄱ. 자기장 영역에서 입자가 받는 힘은 [eqn: qvB]인데 [eqn: q], [eqn: v], [eqn: B] 모두 일정하므로 가속도 크기는 일정하다.

ㄴ. A에서 B까지 가는 동안 자기력의 방향과 운동방향이 계속 직각이므로 자기력이 이 입자에 한 일은 0이다.

ㄷ. 입자에 작용하는 전자기력이 구심력이므로 [eqn: qvB = mv^2 over r]이고 피타고라스 정리를 쓰면 [eqn: r^2 = (3d)^2 + (r-d)^2]이므로 [eqn: r=5d]이다. 이를 앞 식에 대입하면 자기장의 세기 [eqn: B]는 [eqn: mv over 5dq]이다.

13. 전자기파

정답 ④

철수：(가)에서 스위치를 닫은 후 축전기가 완전히 충전되고 전기장이 형성되지만 전기장의 변화가 없기 때문에 전자기파가 발생하지 않는다.

영희：(나)에서 스위치를 닫으면 교류 전원에 의해서 계속 전류가 흐르면서 축전기 사이의 전기장이 변하므로 전자기파가 발생한다.

민수：유도 코일의 단자 사이에서 불꽃 방전이 일어날 때 전자기파가 발생하고 이 전자기파가 검출 고리에서 전류를 유도하여 불꽃 방전이 일어난다.

14. 교류 회로

정답 ③

ㄱ. 스위치를 A에 연결했을 때 코일에 걸리는 전압의 위상은 회로에 흐르는 전류의 위상보다 90° 빠르다.

ㄴ. 스위치를 B에 연결했을 때 [eqn: f]=[eqn: { 1_`} over {2pi SQRT { LC`} }] 이고 [eqn: omega = 1 over root LC]이므로 회로의 임피던스는 [eqn: root { R^2 + ( omega L - 1 over omegaC )^2]에 ω를 대입하여 정리하면  [eqn: SQRT { R^2 +{ L} over {4C }}]이다.

ㄷ. 저항의 평균 소비 전력은 임피던스가 작을수록 큰데 스위치를 A에 연결했을 때 교류의 주파수가 공진 주파수와 같아 임피던스가 [eqn: R]로 최소이므로 이때의 소비 전력이 최대이다.

15. 음극선 실험

정답 ④

철수：음극선의 경로가 전기장이 없을 때 a와 같이 직진하지만 [eqn: +y] 방향으로 전기장을 걸어주었을 때 [eqn: -y] 방향인 b로 가므로 음극선은 음(－)전하의 흐름임을 알 수 있다.

영희：(다)에서 음극선이 A를 통과할 때 음극선이 전기장의 방향과 반대로 꺽이므로 음극선에 작용하는 전기력의 방향은 전기장의 방향과 반대이다.

민수：(라)에서 자기장에 의한 자기력의 방향이 [eqn: +y] 방향이고 전기장에 의한 전기력의 방향이 [eqn: -y] 방향인데 음극선이 [eqn: +y] 방향으로 꺽이므로 자기력이 전기력보다 크다.

16. 수소 원자 스펙트럼

정답 ①

ㄱ. (나)의 [eqn: λ_1]은 [eqn: n=3]에서 [eqn: n=2]로 전이할 때 방출되는 빛의 파장으로 (가)에서 두 번째 그룹인 발머 계열에 속하는 가시광선 영역에 있다.

ㄴ. (나)의 [eqn: λ_3]은 (가)에서 에너지가 가장 커서 파장이 가장 짧은 그룹인 라이먼 계열에 속한다.

ㄷ. (나)에서 에너지 준위 사이의 에너지 차이가 클수록 파장이 짧은 광자가 방출되므로 파장 [eqn: λ_1]인 광자 한 개의 에너지는 파장 [eqn: λ_2]인 광자 한 개의 에너지보다 작다.

17. 광자의 파장

정답 ②

광자의 에너지는 [eqn: E = hf = hc over lambda]인데 각 광자의 에너지를 [eqn: E_1], [eqn: E_2], [eqn: E_3]라 하면 [eqn: E_1]+ [eqn: E_2]= [eqn: E_3]이다. 따라서 [eqn: hc over lambda_1 + hc over lambda_2 = hc over lambda_3]이므로 [eqn: { 1_`} over { λ_1} +{ 1_`} over { λ_2} ={ 1_`} over { λ_3}]이다.

18. 원자핵 붕괴

정답 ⑤

핵반응이 일어날 때 질량수와 원자 번호의 합은 보존되므로 (가)의 질량수는 210이고, 원자 번호는 84이다. (나)는 질량수가 4이고 원자번호는 2이므로 [eqn: alpha]입자이다.

19. 퀴크

정답 ①

양성자와 중성자는 쿼크로 이뤄져있는데 (가)가 2개의 u 쿼크와 1개의 d 쿼크로 이루어져 있으면 전하량이 +e이므로 양성자이고, (나)가 1개의 u 쿼크와 2개의 d 쿼크로 이루어져 있으면 전하량이 0이므로 중성자이다.

20. 원운동과 역학적 에너지 보존

정답 ③

원운동하는 동안 B의 무게가 구심력이므로 [eqn: mv^2 over R = mg]이고 [eqn: v^2 = Rg]이다. 실이 끊어진 후 A의 속력은 [eqn: v]인데 충돌 전후 운동량은 보존되므로 A와 C가 충돌한 직후 A와 C의 속력 [eqn: v prime]은  [eqn: mv = 2mv']에서 [eqn: v prime] = [eqn: v over 2]이다. A와 C가 함께 단진동하는 동안 역학적 에너지는 보존되므로 [eqn: 1over2 (2m) ( v over 2 )^2 = 1over2 kL^2]이고 이 식을 정리하면 [eqn: m over k = 2L^2 over v^2]이다. 단진동 주기 [eqn: T = 2 pi root {2m over k}]인데 이 식에 [eqn: m over k = 2L^2 over v^2]식과 [eqn: v^2 = Rg]를 대입하면  주기 [eqn: T]는 [eqn: 4pi`SQRT { { L`^2} over {`gR }}]이다.

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1. ①	2. ③	3. ⑤	4. ③	5. ⑤

6. ②	7. ①	8. ④	9. ③	10. ②

11. ②	12. ④	13. ④	14. ①	15. ③

16. ⑤	17. ⑤	18. ②	19. ④	20. ⑤

1. 증기 압력

정답 ①

철수. 증기 압력은 밀폐된 용기 속의 액체의 증발 속도와 응축 속도가 같은 상태에서 증발된 증기가 나타내는 압력으로 온도가 높을수록 증기 압력은 커진다.

영희, 민수. 용기 속의 액체(물)의 양과 용기의 크기는 증기 압력과는 무관하다.

2. 반응열

정답 ③

ᄀ. 반응물의 총에너지가 생성물의 총에너지보다 크므로 정반응은 발열 반응이다.

ᄂ. 촉매는 활성화 에너지는 변화시키지만 반응열([eqn: Q])은 변화시키지 않는다.

ㄷ. 역반응의 활성화 에너지 = 정반응의 활성화 에너지(83kJ) + 반응열([eqn: Q]kJ)이다.

3. 분자 모양과 결합각

정답 ⑤

중심 원자 주위에 비공유 전자쌍만 4쌍 가진 [eqn: rm CH_4]의 결합각이 109.5°이고, 중심 원자 주위에 비공유 전자쌍이 많을수록 결합각이 작아지므로 [eqn: rm NH_3], [eqn: rm H_2 O]의 결합각은 모두 [eqn: rm CH_4]보다 작다, 따라서 [eqn: rm CH_4], [eqn: rm NH_3], [eqn: rm H_2 O]는 모두 A에 속한다.

4. 이온 결정

정답 ③

이온 결정을 이루는 이온의 전하량이 크고, 이온 반지름이 작을수록 이온 결합력이 커져 이온 결정의 녹는점이 높아지므로 녹는점은

NaBr<NaF<MgO

이다.

5. 열화학 반응식

정답 ⑤

반응 전과 후 원자수가 변하지 않으므로 [eqn: a=5], [eqn: b=3], [eqn: c=4]이고,  계수비가 몰수비이므로 [eqn: RM O_2] 1몰이 소모될 때는 [eqn: rm C_3 H_8] 0.2몰이 연소되고, [eqn: rm H_2 O] 4몰이 생성될 때는 [eqn: rm C_3 H_8] 1몰이 연소되므로 발생한 열량비 = [eqn: Q_1] : [eqn: Q_2] = 1 : 5이다.

6. 용해도

정답 ②

ㄱ. 기체의 용해도는 같은 온도에서는 압력이 높을수록 증가하므로 기체의 압력은 [eqn: P_2 > P_1]이다.

ㄴ. 공기 중 질소의 부분 압력은 [eqn: 0.8P_1]이므로 (가)에는 질소 0.02×0.8=0.16g이 녹아있다.

ㄷ.  (나)에는 질소 0.03g이, (다)에는 질소 0.04g이 녹아있다.

7. 결합 에너지

정답 ①

ㄱ.  결합 길이가 [eqn: rm H_2 < HBr < Br_2]이므로 결합 에너지는 [eqn: rm Br_2]이 가장 작다.

ㄴ, ㄷ. [eqn: ΔH] = (생성물의 결합 에너지의 합) - (반응물의 결합 에너지의 합) = ([eqn: E_1 + E_3]) - [eqn: 2E_2]<0이므로  [eqn: {E _{1} `+`E _{3}} over {2}][eqn: <E _{2}]이고, 따라서 [eqn: b]는 [eqn: {a`+`c} over {2}]보다 작다.

8. 이온화 에너지

정답 ④

ᄀ, ㄴ. 같은 족에서는 원자 번호가 클수록 이온화 에너지가 감소하고, 금속은 비금속보다 이온화 에너지가 작다. 이온화 에너지가 Na<Li<F이므로 (가)는 Na, (나)는 Li, (다)는 F이다. 따라서, 원자 반지름이 가장 작은 원소는 (다)이고, 원자 번호가 가장 작은 원소는 (나)이다.

ㄷ. 전자 친화도가 가장 큰 원소는 (다)이다.

9. 어는점 내림

정답 ③

ㄱ. 어는점이 변하지 않는 (가)는 순물질이다.

ㄴ. 용액의 어는점이 (나)>(다)이므로 끓는점은 (나)<(다)이다.

ㄷ. (가)에 [eqn: x] 6g이 녹으면 어는점이 1℃ 내려가고, (가)에 [eqn: y] 15g이 녹으면 어는점이 2℃ 내려가므로 (가)에 [eqn: x] 6g과  [eqn: y] 15g을 녹이면 어는점이 3℃ 내려가서 용액의 어는점은 2℃가 된다.

10. 분자 사이의 인력

정답 ②

ㄱ. A, B는 할로겐 분자([eqn: rm X_2])로 할로겐 분자 사이에는 분산력만 작용한다. 그러므로 전기 음성도가 가장 작은 A의 끓는점이 가장 높은 것은 분산력 때문이다.

ㄴ. X의 전기 음성도가 가장 큰 HX의 끓는점이 가장 높다.

ㄷ. 할로겐 분자인 B 분자 사이에는 분산력만 작용하고, 할로겐화수소인 C 분자 사이에는 분산력과 쌍극자 사이의 인력이 작용한다. 따라서, B의 끓는점이 C보다 높은 것은 B의 분산력이 크기 때문이다.

11. 기체의 성질

정답 ②

ᄀ. 포집된 산소 기체의 압력 = 대기압 - 수증기압이다.

ㄴ. 기체의 부피는 기체를 넣은 용기의 부피이므로 포집된 산소 기체의 부피와 눈금 실린더 속의 수증기의 부피는 같다.

ㄷ. 눈금 실린더를 눌러 내리면 산소 기체의 압력이 커져 부피가 감소한다.

12. 용액의 농도

정답 ④

용액의 질량 = 1.5×1000 =1500g이므로  용질의 질량 = 1500×0.48 = 720g, 용매의 질량은 780g이다. 그러므로 처음 몰랄 농도의 [eqn: {1} over {2}]이 되도록 하려면 용매의 질량만 2배로 하면 되므로 필요한 물의 양은 780g이다.

13. 보어의 수소 원자 모형

정답 ④

ᄀ. 전자가 핵에서 멀어질수록 에너지가 커지므로  [eqn: -E]는 전자가 [eqn: n=1]일 때의 에너지 준위이다. 수소의 이온화 에너지는 전자를 [eqn: n=1]에서    [eqn: n=∞]로 떼어낼 때의 에너지 값으로 수소의 이온화 에너지 값은 [eqn: E]이다.

ㄴ. 파장이 짧은 빛일수록 에너지가 크므로  파장이434nm인 빛은 파장이 486nm인 빛보다 에너지가 크다.

ㄷ. 656nm 선에 해당하는 빛은 [eqn: n = 3]에서 [eqn: n=2]로 전자가 전이할 때 방출되는 빛으로 656nm에 해당하는 에너지 값은 [eqn: (- {1} over {9} E)-(- {1} over {4} E)]=[eqn: {5} over {36} E]이다.

14. 기체 방정식

정답 ①

ㄱ. B에서는 기체 1몰의 [eqn: {PV} over {400R}]의 값이 최소이지 부피가 최소는 아니다.

ㄴ. A와 C에서는 [eqn: {PV} over {200R}]의 값이 모두 0.75로 같으므로 [eqn: PV]의 값이 같다.

ㄷ. B에서는 [eqn: {100V} over {400R} =0.75]이고, D에서는 [eqn: {100V} over {200R}]=0.5이므로 기체의 부피를 절대 온도로 나눈 값은 B가 크다.

15. 중화 적정

정답 ③

ᄀ. 적정 전 HA의 농도를 [eqn: x]라 하면 [eqn: x TIMES `50`=`1 TIMES 50]에서 [eqn: x`=`1.0]M이며, 적정 전 용액의 pH가 2이므로 HA는 약한 산이다.

ㄴ. 적정 전 용액의 pH가 2이므로 [eqn: rm [ H^+ ]] =[eqn: rm [ A^- ]] = [eqn: 1.0×10^-2]M이다.

ㄷ. 중화점인 b의 pH가 9이므로 b에서는  [eqn: rm [ H^+ ] < [ OH^- ]]이다.

16. 산화 ․ 환원  반응

정답 ⑤

ᄀ. 반응 전과 후 원자수는 변하지 않으므로 (가)는 [eqn: rm 2H^+]이다.

ㄴ. H2SO3에서 S의 산화수는 +4이고, [eqn: rm H_2 SO_4]에서 S의 산화수는 +6이다.

ᄃ. 반응식의 계수 비 = 반응 몰수 비이므로 [eqn: rm H_2 SO_3]과  [eqn: rm I_2]는 1 : 1의 몰수비로 반응한다.

17. 전기 분해

정답 ⑤

ㄱ, ㄴ. (가)의 (-)극에서는 [eqn: rm Ag^+ + e^- → Ag]의 반응이 일어나며, 석출된 Ag의 몰수가 0.1몰이므로 통해 준 전기량은 0.1F이다.

ㄷ. (나)의 (-)극에서는 [eqn: rm Cu^2+ + 2e^- → Cu]의 반응이 일어나고, 통해 준 전기량이 0.1F이므로 석출된 Cu는 0.05몰 = 3.2g이다.

18. 화학 평형

정답 ②

ㄱ. 평형 (가)에서 부피를 2배로 크게 하면 평형은 기체의 몰수가 증가하는 역반응 쪽으로 이동하여 기체 A와 B가 생성되므로 전체 압력은 (가)가 (나)의 2배가 되지 않는다.

ㄴ. 정반응이 발열 반응이므로 온도를 높여주면 역반응 쪽으로 평형이 이동한다.

ㄷ. (가)에서 (나)로 될 때는 역반응 쪽으로, (나)에서 (다)로 될 때도 역반응 쪽으로 평형이 이동하므로 ▲는 A, ○는 B, ●와 △는 생성 기체이다.

그러므로 [eqn: K`=` {8 TIMES 8} over {2 TIMES 2 ^{3}}]=4이다.

19. 산과 염기의 이온화 상수

정답 ④

ㄱ. [eqn: rm BH^+]는 B의 짝산이므로 B의 [eqn: K _{a} `=` {K _{W}} over {[B]의`K _{b}}] = [eqn: {10 ^{-14}} over {10 ^{-6}} =10 ^{-8}]이므로 [HA]는 BH+보다 약한 산이다.

ㄴ. 약한 산인 B와 B의 짝산인 [eqn: rm BH^+]를 혼합한 용액은 완충 용액이다.

ㄷ. B가 이온화되어 생성된 [eqn: rm [ OH^- ]]의 농도를 [eqn: x]라 하면 [eqn: K _{b} `=` {x ^{2}} over {1-x} `=`x ^{2}]에서 [eqn: x`=][eqn: 10^-3]M이므로 1.0M의 B의 pH는 11이다.

20. 반응 속도식

정답 ⑤

ㄱ. (나)에서 [X]가 [eqn: {1} over {2}]로 감소하는 시간이 10초로 일정하므로 (나)에서 반응 속도는 [X]에 대해 1차 반응이다. 그러므로 (나)에서는 시간에 따라 [X]가 감소하는 비율은 일정하다.

ㄴ.  [X]가 [eqn: {1} over {2}]로 되는 시간이  (가)에서는 15초이고, (나)에서는 10초이므로 반응 속도 상수[eqn: (k)]는 (나)가 (가)의 1.5배이다.

ㄷ. 60초일 때 (가)와 (나)에서는 모두 [X]가 [eqn: {1} over {32}]M이 된다

▶ 생    물Ⅱ ◀

1. ②	2. ②	3. ⑤	4. ④	5. ⑤

6. ④	7. ④	8. ①	9. ①	10. ③

11. ①	12. ⑤	13. ②	14. ②	15. ③

16. ①	17. ④	18. ③	19. ⑤	20. ③

1. 세포막을 통한 물질 이동	②

정답

ㄱ. 에너지 소비가 없고 막단백질이 관여하지 않으므로 A는 확산이다. 확산은 농도 경사를 따라 고농도에서 저농도로 물질이 이동한다.

ㄴ. [eqn: rm Na^+]-[eqn: rm K^+] 펌프는 ATP 에너지를 소비하며, 막단백질에 의해서 [eqn: rm Na^+]과 [eqn: rm K^+]을 이동시킨다.

ㄷ. 세포 호흡 억제제는 ATP의 생성을 억제하므로, ATP가 필요한 B의 이동이 억제된다.

2. 효소의 초기 반응 속도에 미치는 영향	②

정답

ㄱ. 아밀라아제는 녹말을 엿당과 덱스트린으로 분해하는 이화 작용에 관여한다.

ㄴ. 초기 반응 속도가 최대값에 도달하지 않았으므로반응하지 않고 남아있는 효소가 존재한다.

ㄷ. 기질의 농도가 [eqn: rm S_2]일 때는 기질과 결합할 효소가 부족하여 초기 반응 속도가 일정하게 유지된다. 저해제가 관여하지 않으므로 효소의 활성 부위 구조 변화와는 관계없다.

3. 전자 전달계	⑤

정답

ㄱ. TCA 회로에서 [eqn: rm NADH_2]가 생성되는 것으로 보아 탈수소 반응이 일어난다고 판단할 수 있다.

ㄴ. 전자가 전달되는 과정에서 [eqn: rm H^+]는 미토콘드리아 내막 안쪽에서 내막과 외막 사이의 공간으로 방출된다.

ㄷ. 전자 전달계를 거쳐서 전달된 전자는 수소 이온과 함께 최종적으로 산소가 결합하여 물이 된다.

4. 유전자 재조합	④

정답

재조합된 유전자 운반체를 정상 감자의 염색체에 삽입하여 유전자 변형 감자를 만든다. 그러므로 유전자 변형 감자에서 재조합된 유전자 운반체가 있는지를 확인해 보아야한다. 재조합된 유전자 운반체에는 효소 E의 유전자가 있으므로, (라) 과정에서는 유전자 변형 감자에서 효소 E가 만들어지는지를 확인해보아야 한다.

5. 세포 주기와 DNA 상대량의 변화	⑤

정답

ㄱ. 영역Ⅰ은 [eqn: rm G_1]기에 해당하는 단백질 합성을 하는 단계가 포함된다.

ㄴ. 영역Ⅱ에는 DNA 복제가 일어나는 S기가 포함된다. DNA 복제 시에는 DNA 중합 효소가 관여하므로, 이 영역에는 DNA 중합 효소의 작용이 활발한 세포가 존재한다고 판단할 수 있다.

ㄷ. 영역Ⅲ의 세포 당 DNA의 상대량이 2이므로, 이 영역에는 DNA가 복제된 상태에서 M기를 통해 반으로 나누어질 때까지의 세포가 포함된다.

6. 유전적 부동	④

정답

ㄱ. 개체수가 많을수록 유전적 부동이 일어나기 어려우므로 대립 유전자 A의 빈도가 크지 않다.

ㄴ. (가)에서 세대를 거듭하면서 대립 유전자 A의 빈도가 비교적 일정하게 유지됨을 알 수 있다.

ㄷ. (나)에서 구간 a보다 b에서 대립 유전자 A의 빈도 변화가 더 크게 나타나므로 a보다 b에서 유전자 부동의 영향이 더 크게 나타났다고 판단할 수 있다.

7. 해당 과정과 발효	④

정답

ㄱ. (Ⅰ)은 젖산 발효가 일어나는 과정이므로, 젖산균의 세포질에서 일어난다.

ㄴ. (Ⅱ)는 (가)인 피루브산이 (다)인 활성아세트산으로 전환되어 TCA 회로로 진행되는 과정이다.

ㄷ. (Ⅲ)은 알코올 발효가 일어나는 과정이다. (Ⅰ), (Ⅱ), (Ⅲ) 과정 모두에서 동일하게 2ATP가 생성된다.

8. 효소의 작용 과정	①

정답

ㄱ. A는 기질이고 B는 생성물이며, C는 효소-기질 복합체이고 D는 효소이다.

ㄴ. 반응의 활성화 에너지를 감소시키는 것은 효소인 D이다.

ㄷ. B는 생성물인데, 생성물은 효소와 결합하지 않는다.

9. 세포 주기와 감수 분열	①

정답

ㄱ. (나)는 염색분체가 분리되는 분열이므로, 감수 제2분열에 해당한다.

ㄴ. 교차는 감수 제1분열 전기에 일어난다.

ㄷ. (나)에서 ㉠은 상동 염색체 중 하나씩만 가지고 있으므로 핵상은 [eqn: n=2]이다.

10. 염색체와 세포 분열	③

정답

천이가 진행됨에 따라 군집의 층상 구조가 발달하고 종다양성이 증가한다. 또, 지표면에 도달하는 빛의 양이 줄어들므로, 적은 빛의 조건에서 생존할 수 있는 음지 식물이 많아진다. 양지 식물보다 음지 식물의 잎의 두께가 더 얇으므로 군집에서 잎의 평균 두께가 감소한다고 판단할 수 있다.

11. 광합성과 호흡	①

정답

ㄱ. (가)에서는 광합성이 충분히 이루어지므로 이산화탄소가 감소하여 pH가 증가한다. (나)에서는 은박지 때문에 광합성은 일어나지 않고 호흡만 일어나므로 이산화탄소가 생성되어 pH가 감소한다.

ㄴ. 호흡량은 (나)에서 감소된 [eqn: rm CO_2]의 양으로부터 구할 수 있다.

ㄷ. 광합성 과정에서 산소가 방출되고, 호흡 과정에서 산소가 소비되므로 실험 후에 (나)의 물보다 (가)의 물에 용존 산소가 더 많다.

12. 분류 기준과 계통수	⑤

정답

ㄱ. 특징 A는 원구가 항문으로 되는 것이다.

ㄴ. (가)는 원구가 입으로 되므로 선구 동물이다.

ㄷ. 상어와 참새는 척추가 있으므로 척추동물이다.

13. 명반응과 암반응	②

정답

① [eqn: rm CO_2] 고정은 스트로마에서 이루어진다.

② (나)는 [eqn: rm NADPH_2]인데, [eqn: rm NADPH_2]는 순환적 광인산화 과정에서는 만들어지지 않고, 비순환적 광인산화에 의해 생성된다.

③ 광계1에서 물이 분해되어 생성된 것은 [eqn: rm O_2]인 (라)이다.

④ 보상점은 유입되는 [eqn: rm CO_2]의 양이 0이 아니라 유입되는 [eqn: rm CO_2]의 양과 방출되는 [eqn: rm CO_2]의 양이 같을 때의 빛의 세기이다.

⑤ 단위 시간 당 만들어지는 (라)의 분자는 (나)의 [eqn: rm 1 over 2]이다.

14. 진화 과정	②

정답

ㄱ. 종 D와 F는 현재 관찰되는 형질 1이 같기 때문에 구분할 수 없다.

ㄴ. 종 A는 형질 2를 가지므로 속 (가)에 속하는 생물로 진화했다.

ㄷ. A에서 시작하여 종 F는 2개의 형질 변화를 거쳤고, 종 D는 3개의 형질 변화를 거쳤다.

15. 단백질 이동	③

정답

ㄱ. 세포군 Ⅰ과 Ⅱ를 비교해보면 결과가 동일하므로 세포 내 단백질 X의 총량은 물질 A에 의해 감소되지 않는다.

ㄴ. 단백질 X가 세포질로부터 핵으로 이동하는 것은 물질 A가 아니고 B에 의해서이다.

ㄷ. 세포군 Ⅰ과 Ⅲ을 비교해보면 물질 B는 단백질 X를 세포질에서 핵으로 이동하도록 유도한다고 판단할 수 있다. 세포군 Ⅲ과 Ⅳ에서 물질 A와 B 혼합해서 넣어주면 단백질 X의 이동량이 B만 넣어주었을 때보다 줄어든다. 이것으로 물질 A는 물질 B의 작용을 억제한다고 판단할 수 있다.

16. 고사리의 생활사	①

정답

ㄱ. 고사리는 양치 식물로, 관다발을 가지고 있다. 그러므로 포자체인 A에 체관이 존재한다.

ㄴ. 포자는 감수 분열을 통해서 만들어지므로, 하나의 포자낭에서 만들어지는 포자라도 유전자형은 서로 다르다.

ㄷ. 전엽체와 정자의 핵상은 모두 [eqn: n]으로 동일하다. 그러므로 전엽체에서 정자가 만들어질 때는 감수 분열이 일어나지 않는다.

17. 식물의 계통수	④

정답

유연 관계가 가까울수록 계통수에서 가까운 거리에 존재한다. Rosa davurica는 (나)보다 (가)와 유연 관계가 더 가깝다. 그러므로 (가)는 장미과 중 속이 같은 Rosa koreana이고, (나)는 콩과와는 다른 가지에 있으므로 장미과 중 속이 다른 Fragaria ananassa라고 판단할 수 있다.

18. 교차	③

정답

난자와 정자가 형성될 때 유전자 A와 B 사이에서 각각 20%의 교차가 일어났다고 했으므로 이들로부터 만들어지는 생식 세포의 비율은

[AB]:[Ab]:[aB]:[ab]=4:1:1:4

이다. 개체의 유전자형인 aabb가 되려면 정자와 난자의 유전자형이 모두 ab이어야 한다. 정자와 난자 모두 생식 세포의 유전자형이 ab가 될 확률은 [eqn: 2 over 5]이다. 그러므로 이들이 수정되어 태어난 개체의 유전자형이 aabb일 확률은 [eqn: 4 over 25]이다.

19. 생태적 지위와 경쟁	⑤

정답

ㄱ. 먹이가 적은 곳에서도 (가)가 생존하므로 (가)는 (나)보다 더 적은 먹이 환경에서도 생존할 수 있다.

ㄴ. 조건 B와 C에서 개체군 (가)와 (나)가 모두 생존 가능하므로, (가)와 (나) 사이에서 먹이와 서식지에 대한 경쟁이 일어날 수 있다.

ㄷ. 조건 A와 D에서는 먹이의 양이 적어 개체군 (나)는 생존할 수 없고, (가)만 생존 가능하다. 그러므로 이 조건에서는 서식지의 크기가 개체군 간의 상호 작용보다 (가)의 생존에 더 큰 영향을 미친다.

20. 유전 암호의 번역	③

정답

ㄱ. ㉠=15, ㉡+㉢=45이므로 ㉠+㉡+㉢=60이다.

ㄴ. DNA는 반보존적으로 복제된다. 그러므로 가닥 Ⅰ을 주형으로 하여 복제된 DNA에서 (가) 부분에 해당하는 염기 서열은 5'-ATCCAT-3'이다.

ㄷ. mRNA는 DNA 가닥에 상보적으로 전사되기 때문에 주형 DNA에 있는 염기와 결합하는 mRNA 염기의 양이 같다.

▶ 지구과학Ⅱ ◀

1. ①	2. ④	3. ①	4. ①	5. ②

6. ②	7. ②	8. ④	9. ⑤	10. ③

11. ②	12. ③	13. ④	14. ①	15. ⑤

16. ⑤	17. ④	18. ③	19. ⑤	20. ④

1. 광물의 성분과 조암광물

정답 ①

① 흑연은 탄소 단일 원소로 되어 있는 탄소 광물이다.

② 탄산염 광물로는 칼슘, 마그네슘, 철 등을 포함한 다양한 광물이 있다. 탄산칼슘 성분의 광물은 방해석과 아라고나이트가 있다. 탄산마그네슘 성분의 광물은 마그네사이트, 탄산철 성분의 광물은 능철석이라고한다. 탄산마그네슘과 칼슘이 섞여있는 돌로마이트가 있다.

③ [eqn: rmSiO_4] 사면체는 규소에 산소 4개가 사면체의 형태로 결합되어 있는 물질이다.

④ 조암 광물의 유색광물은 감람석, 휘석, 각섬석, 흑운모가 있다.

⑤ 조암 광물은 [eqn: rmSiO_4] 사면체가 결합되어 있지만 성분에 따라 7가지로 구분된다.

2.　인도 판의 이동과 히말라야 산맥의 형성

정답 ④

① 인도 대륙의 이동 속도는 7100만 년 전 위치에서부터 1600만 년, 1700만 년, 2800만 년, 1000만 년 간격으로 이동 위치가 표시되었다. 인도 대륙의 이동 속도는 점점 느려진 것을 알 수 있다.

② 히말라야 산맥은 1000만 년 전 이후에 인도 대륙이 유라시아 대륙과 충돌하면서 형성되었다.

③ 현재도 히말라야 산맥 부근에서는 지진이 발생한다.

⑤ 암석의 절대 연령은 방사성 동위 원소의 반감기를 이용한다.

3. 태양의 일생

정답 ①

별의 질량이 태양 질량의 8배 이하인 별은 적색 거성, 점근 거성, 행성상 성운, 백색 왜성으로 진화한다.

4. 계절풍

정답 ①

② A 해역에서 해안선 바깥쪽으로 에크만 수송이 일어나서 연안 용승이 일어난다.

③ 계절풍의 대기 운동 규모는 종관 규모 이상이다.

④ 계절풍에 의해 저위도의 남는 에너지는 고위도로 운반된다.

⑤ 표면 해수의 이동 방향은 계절에 따라 지속적으로 부는 계절풍의 영향을 받는다.

5. 하와이의 현무암

정답 ②

하와이의 현무암은 기공이 잘 관찰되며 주요 조암 광물은 감람석, 휘석, 사장석 등이다. 현무암이 유문암보다 [eqn: rm SiO_2] 성분이 적지만 50%는 되며 다른 성분에 비해서는 많은 양을 차지한다. 현무암은 어두운색 조암 광물이 많아서 어둡다. 용암은 겉부분 부터 굳어지기 때문에서 분별 결정 작용이 일어나 용암호 내부의 점성은 더 높아진다.

6. 지구 온난화와 빙하

정답 ②

지구의 기온이 올라가서 [eqn: h_B]가 늘어나는 원인은 스칸디나비아 반도의 융기처럼 지각의 융기로 설명할 수 있다.

7. 우리나라의 지질 시대

정답 ②

(가) 지역은 주로 석회암으로 이루어진 조선누층군에서 관찰할 수 있는 내용이다. 석회암층은 수온이 높은 바다에서 형성되었다.

(나) 지역의 관찰 내용에서 공룡 발자국으로부터 중생대 층을 유추할 수 있다. 경상누층군은 경상분지에 넓게 분포하고 해남, 무주, 진안 등지에 북동-남서 방향으로 소규모로 전국에 분포한다.

(다) 지역의 관찰 내용은 제주도의 신생대 화산 활동 지형임을 알 수 있다.

8. 대기의 안정도

정답 ④

ㄱ. 지상에서 1km 높이까지는 건조 단열 변화가 나타났고, 1km 이상의 높이에서는 습윤 단열 변화가 나타났다. 따라서 구름이 생성된 높이는 1km이다.

ㄴ. 높이 1.5km에서 내부 공기의 온도와 이슬점이 같으므로 이슬점은 12.5℃ 이다.

ㄷ. 높이 2.3km 이상에서 대기의 기온 감률이 습윤 단열 감률보다 작으므로 대기는 안정하다.

9. 별의 분류(H-R도)

정답 ⑤

별 A와 별 B를 H-R도에 나타내면 별 A는 주계열성, 별 B는 적색 거성이므로 별 B의 반경이 더 크고 평균 밀도는 더 작다.  절대 등급으로부터 별 B가 별 A보다 광도가 높다. 색지수가 더 큰 별 B의 온도가 더 낮고 붉은 색을 띤다.

10. 지구 내부의 물리량

정답 ③

맨틀은 고체 상태이므로 A는 녹는점, B는 지구 내부의 온도이다. (가)로부터 외핵이 액체 상태임을 알 수 있다. (나)에서  C는 지구 내부의 밀도이고,  D는 지구 내부의 압력이다. 지진파의 속도는 밀도와 관련이 있다.

11. 우주의 기원

정답 ②

대폭발 우주론은 초기의 높은 온도였던 우주가 팽창하여 현재와 같은 상태로 되었다는 우주론이다. 정상 우주론은 우주가 팽창하여도 연속적인 창조에 의해 우주의 밀도가 일정하게 유지된다고 주장하였다.

ㄱ. 우주 배경 복사는 초기의 높은 온도였던 대폭발 우주론으로만 설명할 수 있다.

ㄴ. 적색 편이는 대폭발 우주, 정상 우주에서 모두 나타난다.

ㄷ. 새로운 물질이 계속 생성되어 우주의 밀도가 일정하게 유지되는 것은 정상 우주론으로만 설명할 수 있다.

12. 해파의 굴절

정답 ③

ㄱ. 곶은 만에 비해 수심이 급격히 낮아지므로 파속이 급격히 감소한다. 따라서 파속은 B 지점이 A 지점보다 느리다.

ㄴ. 파속이 급격이 감소하는  B' 지점이 A' 지점보다 파고가 더 높다.

ㄷ. 곶은 해파의 굴절에 의해 에너지가 집중되어 침식이 우세하다.

13. 외행성의 회합주기

정답 ④

ㄱ. 행성의 밝기가 가장 어두울 때가 합, 가장 밝을 때가 충이므로 2007년 12월에 A는 합, B는 충 근처를 지난다.

ㄴ. 지구와의 회합 주기는 A가 짧고, B는 길다. 외행성 A는 회합 주기가 거의 1년이다.

ㄷ. 회합 주기가 짧을수록 외행성의 공전 속도가 느리고 궤도 장반경이 더 크다.

14. 서안 경계류와 동안 경계류

정답 ①

북태평양의 서쪽은 서안 경계류, 동쪽은 동안 경계류가 흐른다. 서안경계류는 동안 경계류에 비해 수압 경도력이 크고 유속이 더 빠르다. 수압 경도력은 경사 방향으로 작용하고 전향력은 수압 경도력의 반대 방향으로 작용한다.

15. 심층 순환

정답 ⑤

ㄱ. 고위도에서 시간이 지남에 따라 삼중수소의 양이 수심이 깊어질수록 증가하였으므로 고위도에서 침강이 일어나며 밀도가 큰 해수가 형성됨을 알 수 있다.

ㄴ. 심해에서 시간이 지남에 따라 삼중수소의 양이 저위도 방향으로 증가하였으므로 저위도 방향으로 해수가 이동한다.

ㄷ. 저위도는 표층수의 온도가 높아서 표층수의 밀도가 매우 작아 연직 순환이 잘 일어나지 않는다.

16. 지상풍과 지균풍

정답 ⑤

ㄱ. (가)는 지상풍, (나)는 지균풍으로 (가)는 (나)보다 고도가 낮다.

ㄴ. 지상풍 (가)는 지상과의 마찰력이 있어서 지균풍 (나)보다 풍속이 느리다.

ㄷ. (가)에서 바람의 반대 방향은 마찰력, 등압선에 수직 방향은 기압 경도력, 풍향에 직각 방향은 전향력이다.

ㄹ. 지구 자전 각속도가 커지면 전향력이 증가하여 지균풍의 풍속은 감소한다.

17. 편서풍 파동과 저기압

정답 ④

ㄱ. 기압골의 남서풍이 부는 곳은 공기가 발산하여 지상에 저기압이 유도된다.

ㄴ. 기압골의 동쪽 지상은 온대 저기압이 발생한다.

ㄷ. 기압골의 서쪽 지상은 공기가 수렴하여 지상에 고기압이 유도된다.

18. 상대 연령

정답 ③

암석의 생성 순서와 나이는 편마암, 셰일, 화강암 순이다. 편마암의 나이가 가장 많고 지층 누중의 법칙에 의해 셰일은 아래로 갈수록 나이가 증가한다. 화강암의 연령이 가장 낮다.

19. 주향과 경사 표시

정답 ⑤

경사각이 60˚이므로 경사는 60이라고 기록한다. 경사의 방향이 북쪽을 기준으로 동쪽으로 20˚ 방향이므로 주향은 경사 방향과 직각이다. 따라서 주향은 북쪽을 기준으로 서쪽으로 70˚ 방향이다. 주향은 지질도에 길게 선으로 나타내고 경사는 주향에 직각으로 짧은 선으로 나타낸다.

20. 지평 좌표계와 적도 좌표계

정답 ④

ㄱ. 일주 운동 방향은 반시계 방향이므로 궤적의 시계 방향 끝이 촬영을 시작할 때의 위치이다. 고도가 가장 높은 별은 A 이고, C가 가장 낮았다.

ㄴ. 방위각은 북점이 0도, 동점이 90˚, 남점이 180˚, 서점이 270˚이다. 따라서 방위각이 가장 큰 별은 A 이고, 가장 작은 별은 C이다.

ㄷ. 적위가 가장 큰 별은 북극에 가장 가까운 별이다. 북극에 가장 가까운 C의 적위가 가장 크고, A의 적위가 가장 작다.