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2012년 11월 8일(목) 시행

2013학년도 대학수학능력시험 해설

4교시  <과학탐구 영역>

전국모의고사 전문  비상에듀

￭ 본 해설은 비상에듀 출제개발부

교과 연구팀에서 작성한 자료입니다.

물 리 Ⅰ

과학탐구 영역

2013 수능 해설

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1. ③	2. ②	3. ②	4. ④	5. ③

6. ④	7. ①	8. ④	9. ⑤	10. ①

11. ⑤	12. ⑤	13. ⑤	14. ④	15. ②

16. ①	17. ①	18. ③	19. ②	20. ⑤

1. 등속도 운동 분석	③

정답

ㄱ. 철수는 등속도 운동을 하므로 가속도가 0이다.

ㄴ. 서로 반대 방향으로 각각 10m/s, 5m/s의 속력으로 운동하므로 철수의 속도를 (+)로 하면 철수에 대한 영희의 속도는 [eqn: -5-10=-15](m/s)이므로, 크기는 15m/s가 된다.

ㄷ. 1초 동안 철수와 영희가 이동한 거리가 각각 10m, 5m이므로 1초가 지났을 때 철수와 영희 사이의 거리는 [eqn: 60-15=45](m)이다.

2. 운동 제 2법칙의 이해	②

정답

중력 가속도를 [eqn: g]라고 하면, (가)에서 가속도의 크기는 [eqn: a= {g} over {2}]이다. (나)에서 B의 기울기는 A의 기울기의 [eqn: {1} over {2}]이므로 가속도가 [eqn: {1} over {2}]이 된다. 각 경우의 가속도를 구하면

철수 : [eqn: a= {0.5g} over {1.5} = {g} over {3}],      영희 : [eqn: a= {g} over {4}]

민수 : [eqn: a= {2g} over {4} = {g} over {2}]

이다.

3. 일과 에너지	②

정답

물체가 일정한 속력으로 이동했으므로 물체에 작용하는 합력은 0이다. 즉, 물체에 빗면 아래 방향으로 작용하는 중력 성분과 마찰력의 합력의 크기가 전동기가 물체에 작용하는 힘의 크기이다. 물체에 빗면 아래쪽으로 작용하는 합력의 크기를 구하면 [eqn: 1 TIMES 10 TIMES {1} over {3} +2= {16} over {3}](N)이므로, 전동기가 물체를 당기는 힘이 한 일은 [eqn: {16} over {3} TIMES 3=16](J)이다.

4. 마찰력과 역학적 에너지 보존	④

정답

수평면에서 마찰력이 한 일은 처음 물체의 위치 에너지의 크기와 같으므로 수평면에서의 마찰력을 구하면

[eqn: mg TIMES 4=f TIMES 10], [eqn: f= {2} over {5} mg]

이다. 물체를 Q에 놓았을 때도 이와 같이 하면

[eqn: mg TIMES 2=f TIMES s], [eqn: s= {2mg} over {f} =2mg TIMES {5} over {2mg} =5](m)

이다.

5. 마찰력과 운동 방정식	③

정답

ㄱ. A에 운동 방정식을 적용하면

[eqn: 5-0.3 TIMES m TIMES 10=m TIMES 2], [eqn: m=1](kg)

이다. 따라서 A에 작용하는 운동 마찰력은

[eqn: 0.3 TIMES 1 TIMES 10=3](N)

이다.

ㄴ, ㄷ. ㄱ과 같은 방법으로 계산하면

[eqn: 20-5-0.3 TIMES M TIMES 10=M TIMES 2], [eqn: M=3](kg)

이므로 B에 작용하는 합력의 크기는 [eqn: 3 TIMES 2=6](N)이다.

6. 등가속도 운동	④

정답

A의 가속도의 크기를 [eqn: a]라고 하면, B의 가속도의 크기는 [eqn: 2a]이다. A와 B가 2초일 때 만나므로

[eqn: v TIMES 2+ {1} over {2} TIMES a TIMES 2 ^{2} + {1} over {2} TIMES 2a TIMES 2 ^{2} =L], [eqn: a= {L-2v} over {6}]

이고, 3초일 때 A가 Q를 지나므로

[eqn: v TIMES 3+ {1} over {2} TIMES {L-2v} over {6} TIMES 3 ^{2} =L], [eqn: v= {L} over {6}]

에서 [eqn: a= {L-2 TIMES {L} over {6}} over {6} = {L} over {9}]이다. 이를 B의 운동에 대입하면 3초 동안 B가 이동한 거리 [eqn: s]는

[eqn: s= {1} over {2} TIMES left(2 times {L} over {9} right) TIMES 3 ^{2} =L]

이다.

7. 충격량과 운동량 보존	①

정답

ㄱ. 충돌 전 운동량의 합이 [eqn: -3p _{0}]이므로 운동량 보존 법칙에 의해 충돌 후 B의 운동량은 [eqn: -3p _{0} +p _{rm B it} =-3p _{0}], [eqn: p _{rm B it} =0]이다.

ㄴ. 충격량은 운동량의 변화량과 같으므로 B가 받은 충격량은 [eqn: 0-(-4p _{0} )=4p _{0}]이다.

ㄷ. 중돌 전후 운동 에너지가 보존되고, 운동 에너지는 [eqn: {p^2} over {2m}]이므로, [eqn: {p _{0} ^{```2}} over {2m _{rm A it}} + {(4p _{0} ) ^{2}} over {2m _{rm B it}} = {(3p _{0} ) ^{2}} over {2m _{rm A it}}], [eqn: {m _{rm A it}} over {m _{rm B it}} = {1} over {2}]에서 B의 질량이 A의 질량의 2배이다.

8. 운동량 보존과 역학적 에너지 보존	④

정답

ㄱ. 충돌하는 동안 운동량이 보존되므로 용수철이 최대로 압축된 순간의 속력 [eqn: V]는 [eqn: 1 TIMES 6=3V], [eqn: V=2](m/s)이다.

ㄴ. 충돌하는 동안 역학적 에너지가 보존되므로, 용수철에 저장된 탄성력에 의한 위치 에너지 [eqn: E _{rm P it}]는

[eqn: {1} over {2} TIMES 1 TIMES 6 ^{2} = {1} over {2} TIMES 3 TIMES 2 ^{2} +E _{rm P it}], [eqn: E _{rm P it} =12](J)

이다.

ㄷ. 운동량이 보존되므로

[eqn: 1 TIMES 6=1 TIMES (-2)+2 TIMES v _{rm B it}], [eqn: v _{rm B it} =4](m/s)

이다.

9. 옴의 법칙	⑤

정답

ㄱ. 전체 전압이 8V이므로, [eqn: R _{1}]에 걸리는 전압은 4V이다.

ㄴ. 전류계에 흐르는 전류의 세기는 [eqn: R _{1}]에 흐르는 전류의 세기와 같으므로 [eqn: {4} over {2} =2](A)이다.

ㄷ. [eqn: R _{2}]와 6Ω의 합성 저항값이 [eqn: R _{1}]의 저항값과 같으므로 [eqn: {6R _{2}} over {6+R _{2}} =2], [eqn: R _{2} =3](Ω)이다.

10. 비저항과 저항	①

정답

B의 저항을 [eqn: R]라 하고 각 저항체의 저항을 구하면

A : [eqn: 2 rho TIMES {L} over {S} =4R],       B : [eqn: rho TIMES {L} over {2S} = {R}]

C : [eqn: 2 rho TIMES {L} over {2S} = 2R]

이다. 따라서 스위치를 a, b에 연결했을 때의 합성 저항을 구하면 각각 [eqn: 6R], [eqn: 3R]이므로 [eqn: I _{rm a it} = {V} over {6R}], [eqn: I _{rm b it} = {V} over {3R}]이다. 따라서 [eqn: I _{rm a it}] : [eqn: I _{rm b}] = 1 : 2이다.

11. 전류에 의한 자기장	⑤

정답

ㄱ, ㄴ. O에서 P와 R에 의한 자기장의 방향은 [eqn: x]축 방향이고, Q에 의한 자기장의 방향은 [eqn: y]축 방향이므로 P와 R에 의한 자기장은 서로 상쇄 되어야 하므로 P와 R에 흐르는 전류의 방향은 서로 같고, 전류의 세기도 서로 같다.

ㄷ. O에서 Q에 의한 자기장의 세기가 [eqn: B _{0}]이므로 P와 R에 의한 자기장의 세기는 각각 [eqn: {B _{0}} over {2}]이다.

12. 전자기 유도	⑤

정답

ㄱ. 도체 막대의 이동 방향은 같고, 영역Ⅰ과 Ⅱ에서의 자기장의 방향이 반대이므로 저항에 흐르는 전류의 방향은 Ⅰ에서와 Ⅱ에서가 반대이다.

ㄴ. 면적의 변화량은 같고, 자기장의 세기는 영역Ⅱ가 Ⅰ의 2배이므로 전류의 세기는 Ⅱ에서가 Ⅰ에서의 2배이다.

ㄷ. 영역Ⅰ에서는 도체 막대에 위쪽으로 전류가 흐르고, 자기장의 방향이 종이면에 수직으로 들어가는 방향이므로 자기력의 방향은 왼쪽이다. 영역Ⅱ에서는 도체 막대에 흐르는 전류의 방향이 아래쪽이고, 자기장이 종이면에서 수직으로 나오는 방향이므로 자기력의 방향은 왼쪽이다. 따라서 자기력의 방향은 Ⅰ과 Ⅱ에서 서로 같다.

13. 파동의 진행	⑤

정답

ㄱ. 진동수는 주기의 역수이다. A의 주기는 [eqn: {2} over {3}]초, B의 주기는 1초이므로, A의 진동수는 [eqn: {3} over {2}], B의 진동수는 1이다.

ㄴ. (나)의 진폭이 (가)의 B와 같으므로, (나)는 B의 변위-위치 그래프이다. 따라서 B의 파장은 1m이다.

ㄷ. A의 속력이 B의 속력의 2배이고, B의 속력이 [eqn: 1 TIMES 1=1](m/s)이므로, A의 속력은 2m/s이다.

14. 빛의 반사와 굴절	④

정답

ㄱ. 공기 중에서 프리즘으로 입사하여 굴절할 때, 굴절각이 입사각보다 작으므로 굴절률은 프리즘이 공기보다 크다. 따라서 빛의 속력은 프리즘에서가 공기 중에서보다 작다.

ㄴ. 프리즘에서 물체로 진행하던 빛이 전반사하므로 프리즘의 굴절률([eqn: n _{1}])이 물체의 굴절률([eqn: n _{2}])보다 크다.

ㄷ. 빛이 프리즘에 입사할 때의 입사각과 공기 중으로 나갈 때의 굴절각이 45°로 같으므로 빛이 프리즘에 입사할 때의 굴절각과 공기 중으로 나갈 때의 입사각은 같다.

15. 정상파	②

정답

ㄱ. 정상파의 주기는 중첩되기 전 두 파동의 주기와 같으므로 8초이다.

ㄴ. (나)로부터 1초가 지난 순간은 (가)와 파동의 변위가 완전히 반대가 되므로 P의 변위 [eqn: y _{rm P it}]는 (나)보다 커진다.

ㄷ. 정상파의 변위가 최대가 되는 곳은 (가)에서 P가 아니므로, P에서 정상파의 변위의 최댓값은 [eqn: 2A]보다 작다.

16. 광전 효과	①

정답

ㄱ. 단위 시간 동안 방출되는 광전자의 수는 광전류에 비례하므로, B일 때가 A일 때보다 많다.

ㄴ. 광전자의 최대 운동 에너지가 A와 B의 경우가 같으므로, 비추어준 빛의 진동수가 같다. 따라서 파장은 A와 B가 같다.

ㄷ. A의 진동수를 [eqn: f _{rm A it}], C의 진동수를 [eqn: f _{rm C it}]라 하면, 금속판의 일함수가 [eqn: E _{0}]이므로

[eqn: hf _{rm A it} -E _{0} =5E _{0}], [eqn: f _{rm A it} = {6E _{0}} over {h}]

[eqn: hf _{rm C it} -E _{0} =2E _{0}], [eqn: f _{rm C it} = {3E _{0}} over {h}]

이다. 따라서 진동수는 A가 C의 2배이다.

17. 물질파	①

정답

ㄱ. 물질파의 파장은 [eqn: lambda = {h} over {p}]이므로, A와 B의 물질파 파장은 각각 [eqn: {h} over {p}], [eqn: {h} over {2p}]로 A가 B의 2배이다.

ㄴ. [eqn: DELTA x = { L lambda } over d]에서 파장에 비례한다. A의 파장이 B의 파장보다 크므로 [eqn: DELTA x]는 A일 때가 B일 때보다 크다.

ㄷ. 운동량 [eqn: {p ^{2}} over {2m} =E_{\K}]에서 [eqn: m= {p ^{2}} over {2E_{\K}}]이다. 따라서 A의 질량과 B의 질량을 구하면 각각

[eqn: {p ^{2}} over {2 times 2E} = p^2 over 4E], [eqn: {(2p) ^{2}} over {2E} = 2p^2 over E]

이므로, B의 질량이 A의 질량의 8배이다.

18. 전류의 열작용	③

정답

저항값이 [eqn: R]인 저항에 흐르는 전류를 [eqn: I _{0}]라 하면, [eqn: X]에 흐르는 전류는 [eqn: I _{0}]이고, [eqn: 4R]에 흐르는 전류는 [eqn: {1} over {2} I _{0}]이다. [eqn: X]에서의 소비 전력이 [eqn: R]에서의 소비 전력의 2배이므로 [eqn: X]의 저항값은 2[eqn: R]이다. [eqn: 4R]에 전체 전류의 [eqn: {1} over {2}]이 흐르므로 3[eqn: X]와 [eqn: Y]의 합성 저항값은 [eqn: 4R]가 되어야 한다. 따라서 [eqn: Y]의 저항값은 [eqn: {6RY} over {6R+Y} =4R]에서 [eqn: Y=12R]이고, 걸리는 전압이 [eqn: R]에 걸리는 전압의 2배[eqn: LEFT ( V= {1} over {2} I _{0} TIMES 4R=2I _{0} R RIGHT )]이므로 소비 전력은 [eqn: R]에서의 소비 전력의 [eqn: {2 ^{2}} over {12} = {1} over {3}]배인 [eqn: {P _{0}} over {3}]이다.

19. 탄성력과 중력에 의한 역학적 에너지 보존	②

정답

(가)에서 [eqn: kd=mg]의 관계를 얻을 수 있다. (나)에서 B를 잡고 있다 놓았을 때, A가 P를 지나는 순간에 대해 역학적 에너지 보존 법칙을 적용하면

[eqn: 1 over 2 times 2m times v^2 = {1} over {2} TIMES k TIMES (3d) ^{2} - {1} over {2} TIMES k TIMES d ^{2} -mg TIMES 2d]

[eqn: mv ^{2} =4kd ^{2} -2mgd]

를 얻을 수 있고, (가)의 관계식에서 [eqn: kd ^{2} =mgd]이므로 이를 위의 식에 대입하면 [eqn: v= sqrt {2gd}]이다.

20. 저항의 연결	⑤

정답

[eqn: R _{rm A it} +R`=`R _{x}]라 놓으면, 저항값이 [eqn: R _{rm A it}]일 때, 전체 합성 저항값은 [eqn: {R _{x} R} over {R _{x} +R} +R]이고, 전체 전류가 3A이므로

[eqn: LEFT ( {R _{x} R} over {R _{x} +R} +R RIGHT ) TIMES 3=9,] [eqn: R _{x} = {3R-R ^{2}} over {2R-3}] --- ①

이 된다. 또한 가변 저항과 직렬 연결된 저항 [eqn: R]에 걸리는 전압이 3V이므로

[eqn: {{R _{x} R} over {R _{x} +R}} over {{R _{x} R} over {R _{x} +R} +R} TIMES {R} over {R _{x}} TIMES 9=3], [eqn: R _{x} =R] --- ②

이다.  ①, ②식을 연립하여 풀면, [eqn: R=2](Ω), [eqn: R _{rm A it} =0]이다. [eqn: R _{rmB it} +R`=`R _{y}]라 놓으면, 가변 저항값이 [eqn: R _{rm B it}]일 때, [eqn: R _{rm B it}]와 직렬 연결된 [eqn: R]에 걸리는 전압이 1V이므로

[eqn: {2} over {R _{y}} TIMES {{2R _{y}} over { R_y + 2 } }over {{2R _{y}} over {R _{y} +2} +2} TIMES 9=1], [eqn: {36} over {4R _{y} +4} =1], [eqn: R _{y} =8](Ω)

이다. 따라서 [eqn: R _{rm B it} =6](Ω)이 되므로, [eqn: R _{rm B it} -R _{rm A it} =6-0=6](Ω)이다.

화 학 Ⅰ

과학탐구 영역

1. ④	2. ⑤	3. ⑤	4. ③	5. ⑤

6. ①	7. ③	8. ①	9. ③	10. ⑤

11. ④	12. ①	13. ②	14. ①	15. ④

16. ③	17. ②	18. ②	19. ⑤	20. ③

1. 금속의 이용	④

정답

수산화마그네슘은 산과 반응하여 중화 반응을 일으키므로 제산제로 이용된다.

2. 기체의 성질	⑤

정답

A는 산소, B는 이산화탄소, C는 아세틸렌 기체이다.

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① 이산화망간은 촉매로 작용하므로 질량은 변하지 않는다.

② 형광등의 충전 기체로는 아르곤이 이용된다.

③ 이산화탄소는 물에 녹아 탄산수소 이온을 만들므로 약한 산성을 띤다.

④ 연료 전지에는 수소와 산소가 이용된다.

⑤ 아세틸렌 기체는 철의 용접에 사용된다.

3. 알칼리 금속의 성질	⑤

정답

① 석유 속에 가라앉은 상태로 보관하므로 밀도는 석유보다 크다.

② 석유 속에 보관하는 것은 석유와 반응하지 않기 때문이다.

③, ④, ⑤ 금속 M은 알칼리 금속이다. 알칼리 금속은 공기 중에서 산화물을 만들며, 물과 반응하여 전자를 잃고 금속 이온으로 되어 염기성 용액을 형성한다.

4. 여러 가지 금속의 성질	③

정답

A는 금, B는 철, C는 알루미늄이다.

ㄱ. 반응성은 철(B)이 금(A)보다 크다.

ㄴ. 알루미늄의 합금 중 두랄루민은 비행기의 동체 재료로 이용된다.

ㄷ. A～C 중 자연계에서 원소 상태로 존재하는 금(A)이 가장 먼저 사용되기 시작하였다.

5. 철의 제련 과정	⑤

정답

ㄱ. 철은 산화물 상태에서 산소를 잃고 철원소로 환원된다.

ㄴ. 코크스는 탄소의 불완전 연소 생성물이다.

ㄷ. 탄산칼슘은 철광석에 포함된 이산화규소를 제거하기 위해 넣어준다.

6. 물의 상태 변화	①

정답

ㄱ. 물이 기체가 되는 데 필요한 열의 양이, 얼음이 물이 되는 데 필요한 열의 양보다 많다. 따라서 기화열이 융해열보다 크다.

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ㄴ. B에서는 물, A에서는 얼음 상태이므로 B가 A보다 부피가 작다.

ㄷ. 분자당 수소 결합의 평균 개수는 물보다 얼음에서 더 많다. 따라서 A에서가 B에서보다 많다.

7. 센물의 성질	③

정답

ㄱ. 가열후 식혔을 때 앙금이 생기지 않았으므로, 일시적 센물이 아니다.

ㄴ. 앙금 A는 탄산이온을 포함하고 있으므로 염산과 반응하면 이산화탄소가 발생한다.

ㄷ. 용액 Y는 앙금을 제거한 것이므로 X에 비해 비누가 잘 풀린다. 따라서 거품의 양은 Y가 X보다 많다.

8. 공기의 성분 기체	①

정답

A는 산소, B는 질소, C는 아르곤이다.

ㄱ. 산소는 질소보다 반응성이 크다.

ㄴ. 분자의 상대적 질량은 질소(약 28)가 아르곤(약 39)보다 작다.

ㄷ. 기체 X는 끓는점이 가장 낮은 기체로 질소이다.

9. 물의 표면 장력	③

정답

ㄱ. 표면 장력이 클수록 액체 방울의 모양이 폴리에틸렌 판 위에서 더 둥근 모양에 가까우므로 납작한 모양인 A는 에탄올이다.

ㄴ. B는 물로 40℃에서가 20℃에서보다 표면 장력이 작으므로 표면의 모양이 더 퍼지게 된다. 따라서 표면적이 더 크다.

ㄷ. 에탄올이 물보다 표면 장력이 작으므로 물에 에탄올을 섞으면 용액의 표면 장력은 물보다 작다.

10. 화석 연료의 연소 생성물의 처리	⑤

정답

ㄱ. 황산화물은 런던형 스모그의 원인 물질이다.

ㄴ. 황산화물은 물에 녹아 황산을 형성하므로 산성비의 원인 물질이다.

ㄷ. 황 산화물에 산화칼슘을 가하면 아황산칼슘이 형성된다. 따라서 고체 찌꺼기에는 아황산칼슘이 포함되어 있다.

11. 여러 가지 탄화 수소	④

정답

ㄱ. (가)는 고리 모양이고 불포화 탄화수소이다.

ㄴ. (나)는 분자 내에 삼중 결합을 가지고 있으므로 브롬수 탈색 반응을 한다.

ㄷ. (다)는 공명 구조를 가지고 있어 탄소 간 결합이 모두 같다.

12. 할로겐 원소의 반응성	①

정답

ㄱ. (나)에서 마그네슘과 [eqn: rm X _{2}]는 다음과 같은 반응을 한다.

[eqn: rm `Mg+X _{2} `` -> ``MgX _{2}]

ㄴ. (다)에서 다음과 같은 반응이 일어난다.

[eqn: rm MgX _{2} +Y _{2} `` -> ``MgY _{2} +X _{2}]

따라서 [eqn: rm X ^{-}]는 전자를 잃고 산화된다.

ㄷ. (마)에서는 아무런 반응이 일어나지 않았으므로 반응성은 [eqn: rm Y _{2}]가 [eqn: rm Z _{2}]보다 크다. 따라서 [eqn: rm Z _{2}]는 [eqn: rm Y _{2}]보다 전자를 잃기 쉬우므로 산화되기 쉽다.

13. 원유의 이용	②

정답

ㄱ. LPG가 LNG보다 액체 상태로 보관하기가 용이하므로 운반과 저장이 더 쉽다.

ㄴ. 프로판이 부탄보다 끓는점이 낮으므로 더 잘 기화된다. 따라서 온도가 낮은 겨울에 LPG의 기화가 더 잘 일어나게 하기 위해 프로판의 성분비를 높이다.

ㄷ. 부탄의 연소 반응식은 다음과 같다.

[eqn: rm `2C _{4} H _{10} +13O _{2} `` -> ``8CO _{2} +10H _{2} O]

따라서 이산화탄소와 물의 분자 수의 비는 4 : 5이다.

14. 수용액에서의 반응	①

정답

ㄱ. (가)에서의 화학 반응식은 다음과 같다.

[eqn: rm MgBr _{2} ( it aq rm )+2KOH( it aq) rm `` -> ``Mg(OH) _{2} ( it s) rm +2KBr( it aq rm )]

따라서 알짜 이온 반응식은

[eqn: rm Mg({it aq}) + 2OH^- ({it aq}) ``-> ``Mg(OH)_2 ({it s})]

이다.

ㄴ, ㄷ. (나)에서의 화학 반응식은 다음과 같다.

[eqn: rm `KBr { (it aq)}+AgNO _{3} { (it aq)}`` -> ``KNO _{3} { (it aq)} + AgBr { (it s)}]

따라서 앙금 A는 [eqn: rm AgBr]이고, [eqn: rm Ag ^{+}]은 환원되지 않는다.

15. 고분자 화합물	④

정답

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① (가)에서 단위체의 탄소 원자 사이의 이중 결합 중 하나가 끊어지면서 첨가 중합 반응이 일어난다.

②, ④  (나)에서 물이 첨가되면 가수 분해 반응이 일어나 [eqn: rm CH _{3} COOH](A)가 생성된다.

③ (다)에서 [eqn: rm CH _{3} COO^- Na^+]가 생성되므로 비누화 반응이 일어난다.

⑤ PVA는 단일 결합으로 이루어진 사슬 구조를 가지므로 열가소성 고분자이다.

16. 탄소화합물의 성질	③

정답

ㄱ. 반응 결과 생성물에서 에스테르 결합이 나타나므로 에스테르화 반응이다.

ㄴ. 살리실산의 카르복시기(-COOH)와 반응하여 에스테르기(-COO-)를 생성하는 물질은 히드록시기(-OH)를 가진 페놀이다. 따라서 수용액에서 산성을 나타낸다.

ㄷ. 살리실산페닐은 방향족 탄화수소 유도체 중 히드록시기(-OH)를 포함한 유도체로 염화철 수용액과 정색 반응을 한다.

17. 기체의 성질	②

정답

ㄱ. A에서 부피는 2L, 밀도는 2.0g/L이므로 기체 X의 질량은 [eqn: 2= {m} over {2}], [eqn: m=4](g)이다. 따라서 B에서 밀도는 [eqn: {4} over {1.5} = {8} over {3}](g/L)이다.

ㄴ. (가)에서 B에서의 온도를 일정하게 유지하면서 [eqn: {1} over {압력}]값을 3.0에서 2.0으로 변화시키면 B의 부피는 1.0L가 된다. 따라서 같은 압력 조건에서 부피는 절대 온도에 비례하므로 절대 온도는 A에서가 B에서의 2배이다.

ㄷ. (나)에서 C에서의 온도를 일정하게 유지하면서 압력을 1.0에서 0.5로 변화시키면 부피가 A의 2배로 증가하므로 절대 온도가 A의 2배이다. 따라서 온도가 C에서가 B에서의 4배이므로 평균 분자 운동 에너지는 C에서가 B에서의 4배이고, 평균 분자 운동 속도는 C에서가 B에서의 2배이다.

18. 금속의 반응성 / 수용액에서의 이온 수 변화　	②

정답

ㄱ. 반응한 B 원자수가 N개일 때까지 전체 금속 이온 수가 계속 증가하므로 이동안 B는 염산의 수소 이온과 반응하였고, 1.5N개일 때까지 전체 이온수가 0.25N개가 감소하였으므로 [eqn: rm A ^{itm+}]과도 반응하였다. 따라서 금속의 반응성은 B>A이다.

ㄴ. B 원자 0.5N개와 반응한 [eqn: rm A ^{itm+}]이 0.75N개이므로

[eqn: 0.75m=0.5n], [eqn: m:n=2:3]

이다. 또한 B 원자 N개가 반응하는 동안 수소 기체 1.5N개가 발생하였으므로 [eqn: n=1.5 TIMES 2 =3]이다. 따라서 [eqn: m = 2]이다.

ㄷ. B 원자 0.2N개와 반응하는 [eqn: rm A ^{2+}]의 수는

[eqn: 3 TIMES 0.2N=2 TIMES N{`` prime }], [eqn: N`` prime =0.3N]

이다. 따라서 남은 [eqn: rm A ^{2+}]의 수는 [eqn: 0.7N]개다.

19. 수용액의 혼합	⑤

정답

용액 속의 이온 수를 정래해 보면 다음과 같다.

혼합 용액		(가)	(나)	(다)
혼합 용액의 부피	[eqn: rm Ba ^{2+}]	1.5[eqn: N]	[eqn: N]	0.5[eqn: N]
	[eqn: rm OH ^{-}]	3[eqn: N]	2[eqn: N]	[eqn: N]
	[eqn: rm H ^{+}]	[eqn: N]	2[eqn: N]	3[eqn: N]
	[eqn: rm Cl ^{-}]	[eqn: N]	2[eqn: N]	3[eqn: N]
	[eqn: rm Na ^{+}]	2[eqn: N]	2[eqn: N]	2[eqn: N]
	[eqn: rm SO _{4} ^{``2-}]	[eqn: N]	[eqn: N]	[eqn: N]
전체 음이온 수		㉠ ( 3[eqn: N] )	2[eqn: N]	3.5[eqn: N]
물 분자 수		[eqn: N]	㉡ ( 2[eqn: N] )	[eqn: N]

① ㉠+㉡=5N이다.

② (가)에서는 [eqn: rm Ba ^{2+}]이 N개가 반응하고 0.5N개가 남는다.

③ [eqn: rm Na ^{+}]은 구경꾼이온이므로 항상 2N개를 유지한다.

④ (다)에서는 [eqn: rm H ^{+}] 2N개가 반응하지 않으므로 전체 양이온 수는 4N개이다.

⑤ (가)와 (나)에서 반응하는 [eqn: rm SO _{4} ^{``2-}]의 수가 같으므로, 생성된 앙금의 양이 같다.

20. 기체의 성질	③

정답

ㄱ. 실험 결과로부터 빠져나간 X, Y의 분자 수의 비는 [eqn: 0.2 TIMES 1:0.1 TIMES 3=2:3]으로 Y가 X보다 많다. 따라서 분자의 질량은 X가 Y보다 크고, 처음 전체 분자 수가 같으므로 전체 질량은 X가 Y보다 크다. 따라서 (가)에서 기체 밀도는 질량이 크고, 부피가 작은 X가 Y보다 크다.

ㄴ. (다)에서 X의 부피가 처음의 6배가 되므로 압력은 처음의 [eqn: {1} over {6}]배가 된다. 따라서 A의 압력은 [eqn: {1} over {6} TIMES 3= {1} over {2}](기압)이 된다. Y의 부피는 처음의 [eqn: {4} over {3}]배가 되므로 압력은 처음의 [eqn: {3} over {4}]배가 된다. 따라서 B의 압력은 [eqn: {3} over {4} TIMES 1= {3} over {4}](기압)이 된다. 따라서 A와 B에서의 압력의 비는 [eqn: {1} over {2} : {3} over {4} = {2} over {4} : {3} over {4} =1:1.5]로, B에서가 A에서의 1.5배이다.

ㄷ. 콕 a, b를 닫고 고정 장치1을 풀면 X와 He의 분자 수의 비가 1:2이므로 X의 부피는 [eqn: {2} over {3}]L가 되고, He의 부피는 [eqn: {4} over {3}]L가 되고 압력은 [eqn: {3} over {4}]기압으로 같아진다. (다)에서 Y의 기압의 [eqn: {3} over {4}]기압이 되었으므로 (마)에서 He과 Y의 압력이 같다. 따라서 고정 장치를 풀더라도 피스톤2는 움직이지 않는다.

생 물 Ⅰ

과학탐구 영역

2013 수능 해설

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1. ⑤	2. ③	3. ③	4. ②	5. ⑤

6. ④	7. ⑤	8. ①	9. ③	10. ②

11. ⑤	12. ②	13. ①	14. ①	15. ③

16. ④	17. ④	18. ②	19. ⑤	20. ④

1. 생명 현상의 특성	⑤

정답

미모사의 잎이 변하는 것은 자극에 대한 반응의 예이다. ①은 생식, ②는 발생, ③은 유전, ④는 물질 대사, ⑤는 자극에 대한 반응의 예이다.

2. 물질 대사	③

정답

ㄱ. 효소가 필요한 과정은 (나)이다.

ㄴ. (나)에서 방출된 에너지의 일부는 ATP에 저장되며, 나머지는 열에너지 형태로 방출된다.

ㄷ. (가)와 (나) 모두 산소가 필요한 산화 반응이다.

3. 사람의 생식 기관	③

정답

ㄱ. A는 부정소, B는 정소, C는 수정관이다.

ㄴ. B에서는 체세포 분열과 생식 세포 분열이 모두 일어난다.

ㄷ. C는 정소에서 만들어진 정자가 부정소를 거쳐 이동하는 통로이며, 정액을 형성하는 부속선은 정낭, 전립선, 쿠퍼선을 말한다.

4. 3대 영양소의 소화	②

정답

A는 탄수화물, B는 지방, C는 단백질이다.

ㄱ. 탄수화물은 1g당 4 kcal의 열량을 낸다.

ㄴ. 지방의 최종 소화 산물은 지방산과 글리세롤이며, 지용성인 지방산과 글리세롤은 소장 융털의 상피 세포에서 지방으로 재합성되어 암죽관을 통해 이동한다.

ㄷ. 단백질은 효소와 항체의 주성분이다.

5. BOD 측정	⑤

정답

ㄱ. 채취 직후 A와 B 지점의 DO를 비교하면 B 지점보다 A 지점이 높은 것을 알 수 있으며, 이것은 A 지점의 물에 녹아 있는 산소량이 더 많다는 것을 의미한다.

ㄴ. 호기성 미생물들이 유기물을 분해하기 때문에 5일간 암실에서 보관하면 유기물의 양은 줄어든다.

ㄷ. BOD는 (채취 직후 DO) - (채취 5일 후 DO)이다. A 지점의 BOD는 6 ppm, B 지점의 BOD는 3 ppm이므로, A와 B 지점의 BOD 차는 3 ppm이다.

6. 기계적 소화	④

정답

ㄱ. 이당류인 설탕은 수크라아제에 의해 포도당과 과당으로 분해된다.

ㄴ. ㉠이 ㉡에 비해 표면적이 작은 것으로 보아, (나)에서 초기에 단위 시간 동안 생성물의 양이 많은 A는 ㉡이 분해된 결과이다.

ㄷ. 구간 Ⅰ에서 A의 기울기가 더 큰 것으로 보아, B보다 A의 생성물의 양이 더 많은 것을 알 수 있다.

7. ABO식 혈액형	⑤

정답

부모의 혈액형 유전자형이 AB와 OO이고 자녀의 혈액형 유전자형은 AO와 BO이거나, 부모의 혈액형 유전자형이 AO와 BO이고 자녀의 혈액형 유전자형이 AB와 OO일 때 4명의 가족의 ABO식 혈액형이 모두 다르다. 응집원 ㉠은 아버지와 누나에게 모두 있는데, 누나에게 응집소 ㉡이 없는 것으로 보아, 누나는 AB형이고, 부모의 유전자형은 AO와 BO가 될 것이다.

ㄱ. 아버지와 어머니는 A형과 B형 중 하나이므로 둘의 혈액을 섞으면 응집 반응이 일어난다.

ㄴ. 민수는 O형이므로 응집소 α와 β를 모두 갖는다.

8. 호흡	①

정답

A는 호기 중이며 B는 최대 호기, C는 최대 흡기이다.

ㄱ. 최대로 숨을 내쉬고 있는 B에서는 공기의 이동이 거의 없으므로 A에서 공기의 이동 속도가 더 크다.

ㄴ. 호기에 횡격막이 이완하며 B에서 최대로 이완한다.

ㄷ. B와 C에서 폐포 내압은 대기압과 같으므로 폐포와 흉강 내압의 차이는 B에서보다 C에서 더 크다.

9. 감각 기관의 구조와 기능	③

정답

ㄱ. A는 청소골, B는 반고리관, C는 전정 기관, D는 달팽이관이다.

ㄴ. 반고리관, 전정 기관, 달팽이관에는 모두 감각모가 있어서 감각모의 움직임에 따라 자극을 뇌로 전달한다.

ㄷ. 청신경은 척수를 거치지 않고 뇌로 연결된다.

10. 심장 박동	②

정답

㉠은 대동맥, ㉡은 좌심실, ㉢은 좌심방의 압력을 나타낸 것이다.

ㄱ. A일 때 혈액은 대정맥에서 좌심방, 좌심방에서 좌심실로 이동하므로 압력의 크기는 ㉠ > ㉢ > ㉡이다.

ㄴ. [eqn: rm t _{1}]은 이첨판과 반월판이 모두 닫혀 혈액의 이동이 없는 시점이다. B일 때는 좌심실의 혈액이 대동맥으로 이동한다.

ㄷ. [eqn: rm t _{2}]일 때 좌심실에서 대동맥으로 혈액이 이동하므로 반월판은 열려 있으며 이때 좌심실에서 좌심방으로 혈액이 역류하는 것을 막기 위해 이첨판과 삼첨판은 모두 닫혀 있다.

11. 생식과 발생	⑤

정답

A는 제 2 난모 세포, B는 황체, C는 수란관이다.

ㄱ. 제 2 난모 세포는 감수 분열이 완료되지 않은 상태이므로, 제 1 극체 1개가 붙어 있다.

ㄴ. 황체에서는 프로게스테론이 분비되어 자궁 내벽을 두껍게 유지하고, 다른 여포의 성숙을 막는다.

ㄷ. 수정란은 운동성이 없으므로, 수란관 내벽의 섬모 운동에 의해 자궁으로 이동한다.

12. 배설	②

정답

물질 X는 재흡수량이 0이고, 여과량보다 배설량이 많은 것으로 보아 분비가 일어나는 물질이며, 물질 Y는 분비량이 0이고, 일정 농도까지 배설량이 0인 것으로 보아 100% 재흡수가 일어나는 물질이다.

ㄱ. 분비량은 (배설량) - (여과량)이다. 배설량은 [eqn: rm C _{1}]과 [eqn: rm C _{2}] 사이에 일정해지므로 [eqn: {분비량} over {배설량}]은 [eqn: rm C _{1}]일 때가 더 크다.

ㄴ. 물질 X는 재흡수가 되지 않고 분비가 일어나므로, [eqn: rm C _{2}]일 때 X의 농도는 원뇨에서보다 오줌에서 높다.

ㄷ. 하루 동안 여과되는 원료의 양이 170 L이므로 [eqn: rm C _{4}]에서 하루에 여과되는 물질 Y의 양은 170 g이다. 이때, 모두 재흡수가 일어나므로 재흡수량은 170 g/일이다.

13. 심장 박동 조절	①

정답

역치 이상의 자극을 준 (다)에서 같은 시간 동안 활동 전위가 만들어지는 횟수가 줄어들었으므로, (가)의 뉴런은 부교감 신경의 절후 뉴런이다.

ㄱ. 부교감 신경이 흥분될 때 절후 뉴런의 축색 돌기 말단에서는 아세틸콜린이 분비된다.

ㄴ. [eqn: rm t _{1}]일 때 [eqn: rm Na ^{+}]이 세포 밖에서 안으로 확산에 의해 유입된다.

ㄷ. [eqn: rm t _{2}]일 때 [eqn: rm K ^{+}] 통로가 열리고 농도 차이에 의해 [eqn: rm K ^{+}]이 세포 밖으로 유출된다. 이때 ATP는 사용되지 않는다.

14. 유전자와 염색체	①

정답

ㄱ. B 유전자가 있는 염색체가 성 염색체이므로, Y 염색체의 유전자형을 Y로 표현했을 때, 이 남자에서 형성되는 정자의 유전자형은 AB, aB, AY, aY로 총 4가지이다.

ㄴ. 형질 ㉠에 대해 Aa × Aa 사이에서 아이의 유전자형은 3가지, 형질 ㉡에 대해 BY × bb 사이에서 아이의 유전자형은 2가지가 나올 수 있으므로, 아이의 유전자형은 총 6가지(AABb, AaBb, aaBb, AabY, aabY, AAbY) 중 하나이다.

ㄷ. 형질 ㉠에 대해 Aa × Aa 사이에서 열성 형질을 가질 확률은 [eqn: {1} over {4}]이고, 형질 ㉡에 대해 BY × bb 사이에서 열성 형질을 가질 확률은 [eqn: {1} over {2}]이다. 따라서 모두 열성일 확률은 [eqn: {1} over {8}]이므로, 12.5 %이다.

15. 항상성 조절	③

정답

ㄱ. 내분비선 ㉠은 뇌하수체 전엽이며, 티록신에 의해 피드백 조절을 받는다.

ㄴ. 뇌하수체 전엽에서 TSH가 분비되면 혈액을 통해 이동하여 표적 기관인 갑상선을 자극한다.

ㄷ. 요오드가 결핍되면 티록신을 만들 수 없으므로, 부족한 티록신을 분비하도록 TSH의 분비가 증가하여 갑상선을 더욱 자극하게 된다.

16. 기체 교환	④

정답

A는 이산화탄소, B는 산소이다. ㉠ 지점은 정맥혈, ㉢ 지점은 동맥혈이 흐른다.

ㄱ. 혈액은 ㉢으로부터 ㉠ 방향으로 흐른다.

ㄴ. Hb과 산소가 결합하는 반응은 조직 세포보다 폐포의 모세혈관에서 더 활발하게 일어난다.

ㄷ. 조직 세포에서 이산화탄소가 모세혈관으로 이동하게 되면 이산화탄소가 적혈구 내에서 [eqn: rm HCO _{3} ^{-}]으로 바뀌어 혈장으로 이동하므로 ㉢에서보다 ㉠에서 [eqn: rm HCO _{3} ^{-}]의 농도가 높다.

17. 염색체 비분리	④

정답

Ⅰ대 구성원 각각은 대립 유전자 A와 [eqn: rm A ^{*}] 중 한 종류씩만 갖고 있다면, 상염색체 유전이라고 가정했을 때 AA와 [eqn: rm A ^{*}][eqn: rm A ^{*}] 사이에서 Ⅱ대에서는 A[eqn: rm A ^{*}]의 유전자를 갖게 된다. 이때 A[eqn: rm A ^{*}] 정상과 유전병이 모두 나타났으므로, 이 유전병은 상염색체 유전이 아니고 성 염색체 유전임을 알 수 있다. 또 Ⅰ대에 유전병인 아버지가 정상인 딸을 낳았으므로, 이 유전병은 열성이다. 따라서 A는 정상, [eqn: rm A ^{*}]는 유전병 유전자임을 알 수 있다. Ⅲ대의 여성은 A[eqn: rm A ^{*}]이며, 1은 AY로 표현할 수 있다.

ㄱ. 만약 정상적으로 감수 분열된 1의 A가 들어 있는 정자와 염색체 비분리가 일어난 여성의 난자가 만난다면 3과 같은 유전병을 가지고 있는 자녀가 태어날 수 없다. 따라서 Ⅲ대에서 염색체 비분리가 일어난 사람은 1이다.

ㄴ, ㄷ. 1에서 염색체 비분리가 일어날 경우 제 1 감수 분열에서 비분리가 일어나면 AY와 0이 형성되며, 제 2 감수 분열에서 비분리가 일어나면 AA, YY, 0이 형성 된다. 따라서 2의 유전자형은 [eqn: rm A ^{*}]YY, 3의 유전자형은 [eqn: rm A ^{*}]이므로 체세포 1개당 [eqn: rm A ^{*}]의 개수는 같다.

18. 혈액의 이동	②

정답

ㄱ. (가)는 골격근 X가 이완한 상태이고, (나)는 수축한 상태이다.

ㄴ. (나)에서 X가 수축하면 B의 혈압이 C에서보다 높아져 B에서 C로 혈액이 이동한다.

ㄷ. (가)에서 (나)로 될 때 골격근 X는 수축하므로 B의 압력이 높아져 A 지점의 혈액이 C 지점으로 이동한다.

19. 복대립 유전	⑤

정답

녹색 유전자를 G, 적색 유전자를 R, 청색 유전자를 B라 가정하자. 실험 Ⅲ에서 녹색과 적색을 교배한 결과, 녹 : 적 : 청 = 1 : 2 : 1로 나왔으므로 청색은 열성, 녹색과 적색이 이형 접합일 가능성이 높다. 이때, 적색이 녹색과 청색의 2배로 나왔으므로, 적색이 우성일 가능성이 높다.

이를 바탕으로 ㉢의 유전자형은 GB, ㉣의 유전자형은 RB로 가정할 수 있으며, 이때 녹 : 적 : 청 = 1 : 2 : 1로 나오려면, 우열 관계는 R > G > B일 것이다. 실험 Ⅰ의 녹색과 적색 부모 사이에서 녹 : 적 = 1 : 1로 나오기 위해서는 녹색의 유전자형이 GG, 적색의 유전자형이 RG여야 하기 때문에, 동형 접합일 때 죽게 되는 유전자형은 RR임을 알 수 있다. ㉠의 유전자형은 BB, ㉡의 유전자형은 GB일 때, 녹 : 청 = 1 : 1로 나올 수 있다.

ㄱ. ㉠은 BB, ㉣은 RB이므로, 자손은 적색과 청색이 1 : 1로 나온다.

ㄴ. ㉡과 ㉢의 유전자형은 모두 GB이다.

ㄷ. ㉣의 유전자형은 RB이며, RB × RB에서 RR의 경우 죽게 되므로, 자손의 유전자형의 비는 RB : BB = 2 : 1이다. 따라서 청색이 나올 확률은 [eqn: {1} over {3}]이다.

20. 생명 공학	④

정답

ㄱ. 핵을 제거한 난자에 체세포의 핵을 이식하여 발생시키는 핵 치환 기술이 사용되었다.

ㄴ. ㉠은 체세포의 핵을 이식하였으므로 핵상은 2n이다.

ㄷ. 유전자형이 RR인 소의 체세포를 이식받은 송아지 X의 유전자형은 RR이다.

지구과학 Ⅰ

과학탐구 영역

2013 수능 해설

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1. ⑤	2. ③	3. ②	4. ③	5. ③

6. ④	7. ④	8. ②	9. ③	10. ⑤

11. ①	12. ④	13. ①	14. ②	15. ⑤

16. ②	17. ①	18. ④	19. ⑤	20. ⑤

1. 지구과학의 탐구 방법	⑤

정답

ㄱ. 인공 위성을 이용한 자료 수집은 원격 탐사 방법의 한 예이다.

ㄴ. 전 지구적인 기상 현상은 실제로 재현하는 것이 어려우므로, 수집된 자료를 바탕으로 모형 실험을 이용하여 확인해 본다.

ㄷ. 엘니뇨는 대기와 해수의 관계가 깊은 현상이므로 다양한 분야의 전문 인력이 서로 협력하면서 연구한다.

2. 판의 경계와 지각 변동	③

정답

(가)는 발산 경계, (나)는 수렴 경계의 판의 모형이다.

ㄱ. 판의 발산 경계인 (가)에는 해령이 존재하는데, 해령에서는 맨틀 대류의 상승에 의해 형성된 마그마가 분출하여 새로운 해저 지각이 형성된다.

ㄴ. (나)는 수렴형 경계이다.

ㄷ. 발산 경계인 (가)에서는 천발 지진이 주로 발생하고, 수렴 경계인 (나)에서는 천발 지진, 중발 지진, 심발 지진 등이 발생한다.

3. 기후 변화	②

정답

ㄱ. A 시기는 대체로 평균 기온이 현재의 기온과 비슷하거나 높았고, B 시기는 현재보다 높은 적도 있었으나, 많이 낮았던 적도 있었다. 따라서 빙하의 분포 면적은 평균 기온의 분포가 현재보다 낮은 부분이 많은 B 시기가 A 시기보다 넓었을 것이다.

ㄴ. 중생대의 평균 기온은 현재보다 높았고, 신생대 말기의 평균 기온은 현재보다 매우 낮은 경우가 자주 나타났다. 따라서 중생대가 신생대 말기보다 온난하였다.

ㄷ. 신생대 말기에 빙하기와 간빙기가 여러 차례 반복되었다. C 시기는 중생대이고, 평균 기온이 현재보다 높으므로 빙하기가 존재하지 않았다.

4. 대기의 구조	③

정답

ㄱ. (가)는 표면 온도가 가장 높은 것으로 보아 금성의 연직 기온 분포이다.

ㄴ. (나)는 지구의 연직 기온 분포로, 대류권인 A 구간에서 대기의 연직 운동이 활발하다.

ㄷ. (나)의 B 구간은 성층권으로 이 구간에는 오존층이 형성되어 있어, 태양으로부터 오는 자외선을 흡수하여 높이 올라갈수록 기온이 상승한다.

5. 지진파의 특징	③

정답

ㄱ. 지진파에 의한 피해는 지진파의 진폭이 클수록 크다. A의 경우가 B의 경우보다 지진파의 진폭이 크므로 지진에 의한 피해와 흔들림 정도는 A가 B보다 크다.

ㄴ. P파가 S파보다 먼저 관측되어 기록되므로 P파의 속도가 S파의 속도보다 더 빠르다.

ㄷ. 진원으로부터의 거리는 P파와 S파의 도달 시간의 차이가 클수록 크므로, B가 A보다 더 멀다.

6. 원격 탐사	④

정답

해수면의 높이는 인공 위성으로부터 방출된 마이크로파가 해수면에 도달하여 다시 되돌아가는 데 걸리는 시간을 이용하여 측정하며, 식물성 플랑크톤 분포는 해수면으로부터 반사되는 가시광선의 분포를 측정하여 관측한다.

7. 대기 중 이산화탄소의 농도	④

정답

ㄱ. 안면도의 이산화탄소 농도는 1월과 12월에 가장 높고, 7, 8월에 가장 낮다. 따라서 여름이 겨울보다 낮다.

ㄴ. 이산화탄소 농도 변화의 연중 최댓값과 최솟값의 차이가 안면도가 하와이보다 크다.

ㄷ. 대기 중 이산화탄소 농도가 증가하면 대기의 온실 효과가 증가하여 대기의 기온이 상승하게 되므로, 빙하의 용해와 해수의 팽창 등으로 인해 평균 해수면의 높이가 상승할 것이다.

8. 화산의 특징	②

정답

ㄱ. 용암의 점성이 클수록 온도가 낮고, [eqn: rm SiO _{2}]의 함량이 높다. 따라서 용암의 점성은 A가 C보다 작다.

ㄴ. C는 온도가 낮고, 경사가 급한 것으로 보아 점성이 큰 유문암질/안산암질 용암이 분출되어 형성된 것이다.

ㄷ. 화산 가스를 구성하는 성분 중 가장 큰 비율을 차지하는 것은 수증기이다.

9. 지구 환경과 생물	③

정답

ㄱ. 방추충은 고생대 말기에 번성한 생물이다. 고생대 말기에 육지에는 양치식물이 번성하였다.

ㄴ. 삽엽충은 고생대에 번성한 생물이다. 따라서 B는 고생대에 형성되었다.

ㄷ. 공룡 발자국은 중생대에 육지에서 형성되었다. 따라서 C는 육지에서 형성된 것이다.

10. 우주관의 변천	⑤

정답

ㄱ. (가)는 우주의 중심에 지구가 있다고 믿었던 우주관인 천동설 모형이고, (나)는 우주의 중심에 태양이 있고 지구를 비롯한 다른 행성들이 태양 주위를 원운동 한다고 믿었던 지동설 모형이다.

ㄴ. 별의 연주 시차는 지구가 태양 주위를 공전해야 나타나는 현상으로 (나)의 지동설 모형으로 설명할 수 있는 현상이다.

ㄷ. (가)에서는 행성의 역행을 설명하기 위해 주전원을 도입하였다.

11. 태풍	①

정답

ㄱ. 7월 9일 이후 하루 동안 태풍의 예상 이동 경로의 길이가 7월 9일 이전보다 더 길다. 따라서 7월 9일 이후 태풍의 이동 속도는 이전보다 더 빨라질 것이다.

ㄴ. 7월 10일 태풍의 위치는 우리나라 남서쪽 끝 부근에 위치하므로 서해안은 태풍은 왼쪽에 위치한다. 따라서 위험 반원에 위치하지 않는다.

ㄷ. 표의 자료로부터 태풍의 중심 기압이 낮을수록 태풍의 중심 부근 최대 풍속이 증가함을 알 수 있다.

12. 대기 중의 수증기량 변화	④

정답

ㄱ. 절대 습도는 대기 중의 단위 부피에 들어 있는 수증기량을 나타낸 것이다. 04시부터 06시까지 대기 중의 수증기량이 증가하므로 절대 습도는 증가한다.

ㄴ. 건구 온도와 습구 온도의 차이가 클수록 물의 증발이 잘 일어나는 것이므로 상대 습도가 낮다. 14시가 18시보다 상대 습도가 낮으므로 건구 온도와 습구 온도의 차이가 크다.

ㄷ. 단열 상승하는 공기의 지표면에서 온도와 이슬점의 차이가 클수록 상승 응결 고도가 높다. 따라서 지표 부근의 공기가 단열 상승할 경우 16시가 20시보다 지표면에서의 온도와 이슬점의 차이가 크므로 상승 응결 고도가 높다.

13. 저기압과 날씨	①

정답

ㄱ. 등압선의 분포로 보아 A의 기압은 1008hPa보다 조금 높고, B의 기압은 1012hPa보다 조금 높다. 따라서 기압은 B가 A보다 높다.

ㄴ. C에서의 풍향은 남동풍이므로 (나)의 그림을 해석해보면 풍속은 5m/s보다 작다.

ㄷ. C에는 온난 전선이 통과하기 전에는 남동풍이, 통과한 후에는 남서풍이 분다. 따라서 풍향은 시계 방향으로 바뀐다.

14. 태양계 탐사 결과	②

정답

(가)는 지구, (나)는 목성형 행성, (다)는 금성이다.

ㄱ. 행성의 질량은 목성형 행성이 지구형 행성보다 크다. 따라서 질량은 (나)가 (가)보다 크다.

ㄴ. 목성형 행성에는 하나 이상이 위성이 존재하며, 금성에는 위성이 존재하지 않는다.

ㄷ. 지구가 금성보다 태양으로부터의 거리가 멀다.

15. 해수의 연직 분포　	⑤

정답

ㄱ. (가)에서 혼합층의 두께는 약 100m이고, (나)에서 혼합층은 거의 나타나지 않는다. 따라서 혼합층의 두께는 (가)가 (나)보다 두껍다.

ㄴ. (증발량 - 강수량)값이 클수록 표층 염분이 높다. 따라서 표층 염분이 높은 (가)가 (나)보다 (증발량-강수량)값이 크다.

ㄷ. 염분이 높을수록 표층 해수의 밀도가 크다. 따라서 표층 해수의 밀도는 (가)가 (나)보다 크다.

16. 별의 밝기와 거리	②

정답

ㄱ. 연주 시차는 거리의 역수이므로, A의 연주 시차는 [eqn: {1} over {5} =]0.2(")이다.

ㄴ. B는 거리가 10pc이므로 겉보기 등급과 절대 등급이 같다.

ㄷ. C는 10pc보다 먼 곳에 있으므로 절대 등급이 겉보기 등급보다 작다. A는 10pc보다 가까이 있으므로 절대 등급이 겉보기 등급보다 크다. 따라서 C의 절대 등급이 가장 작다.

17. 태양의 관측	①

정답

ㄱ. 흑점 수의 극대기는 약 11년을 주기로 나타난다.

ㄴ. 플레어는 태양의 흑점 수가 많을 때 자주 나타난다. 1990년에는 1986년보다 흑점의 개수가 많으므로 플레어가 자주 발생했을 것이다.

ㄷ. 흑점 수가 극대기일 때 흑점은 주로 적도와 위도 30° 사이에서 분포한다.

18. 천체의 관측	④

정답

ㄱ. 달의 모양으로 보아 달은 해진 직후 서쪽 하늘에서 관측되는 위치에 있다. 화성이 같이 관측되므로 화성의 위치는 합을 약간 지난 곳이므로 A이다.

ㄴ. 지구의 공전 속도가 화성보다 더 빠르고, 궤도 반지름이 더 작으므로 하루 동안 궤도를 따라 공전하는 각도는 지구가 화성보다 크다.

ㄷ. 지구의 공전 각도가 더 크므로 다음날 화성의 이각은 더 작아진다. 따라서 화성은 합의 위치에 더 가까이 관측된다.

19. 인공 위성을 이용한 기후 관측	②

정답

ㄱ. 가시광선 영상으로 보아 A 지역에는 구름이 거의 존재하지 않으므로 비가 내릴 가능성이 매우 낮다.

ㄴ. C 지역은 가시광선 영상에서 밝게 보이므로 구름이 두껍게 형성되었고, 적외선 영상에서도 밝게 보이므로 구름 정상부의 온도가 낮다. 따라서 C 지역의 구름은 불안정한 대기 상태에서 생성되는 적운형 구름이다.

ㄷ. 포화 수증기압은 온도가 높을수록 높다.적외선 영상으로부터 C 지역은 B 지역에 비해 구름 정상부의 기온이 낮으므로 구름 정상부의 포화 수증기압은 B 지역이 C 지역보다 높다.

20. 행성의 관측	⑤

정답

ㄱ. 이날 금성은 동쪽에서 서쪽으로 이동하므로 역행하고 있다.

ㄴ. A가 B보다 관측점이 높으므로 태양면을 통과하는 모양은 B에서 관측한 것이 A에서 관측한 것보다 높게 나타난다. 따라서 A에서 본 금성의 이동 궤적은 ㉡이다.

ㄷ. 수성이 금성보다 태양에 더 가까우므로, 지구에서의 거리는 더 멀다. 따라서 수성이 태양면을 통과할 때의 궤도의 시차는 금성의 경우보다 작다. 따라서 d값이 더 작아진다.

물 리 Ⅱ

1. ①	2. ③	3. ②	4. ④	5. ④

6. ⑤	7. ⑤	8. ③	9. ②	10. ③  11. ⑤	12. ①	13. ①	14. ④	15. ⑤

16. ③	17. ②	18. ⑤	19. ④	20. ②

1. 이동 거리, 변위, 속력	①

정답

ㄱ. 두 점 사이를 벌은 곡선 경로를 따라, 나비는 직선 경로를 따라 이동하였으므로, 이동 거리는 벌이 나비보다 크다.

ㄴ. 벌과 나비 모두 P에서 Q까지 이동하였으므로 변위는 같다.

ㄷ. 걸린 시간은 같고, 이동 거리가 벌이 나비보다 크므로 평균 속력은 벌이 나비보다 크다.

2. 운동 제 2법칙	③

정답

ㄱ. 4초일 때 속도의 [eqn: x], [eqn: y]성분의 크기가 모두 4m/s로 같으므로 속도의 크기는 [eqn: 4 sqrt {2}]m/s이다.

ㄴ. 물체의 [eqn: x] 방향의 속도는 일정하고, [eqn: y] 방향으로 가속도의 크기가 [eqn: 1 rm m/s ^{2}]인 등가속도 운동을 하므로, 가속도의 크기는 [eqn: 1 rm m/s ^{2}]이다.

ㄷ. 가속도의 크기가 [eqn: 1 rm m/s ^{2}]이므로 합력의 크기는 [eqn: 2 TIMES 1=2](N)이다.

3. 수평 투사 운동	②

정답

ㄱ. 동일한 높이에서 수평 방향으로 던졌으므로, 연직 방향으로는 두 물체 모두 자유 낙하 운동을 한다. 따라서 동시에 지면에 떨어진다.

ㄴ. 운동 방향과 지면이 이루는 각을 [eqn: theta]라 하면, [eqn: sin theta = {v _{y}} over {v }]이다. 따라서

[eqn: sin30°= {v _{rm A it y}} over v_{\A} = 1 over 2], [eqn: sin 60°= {v _{rm B it y}} over v_{\B} = sqrt {3} over 2]

이 되고, 연직 방향의 속력이 같으므로 A가 B의 [eqn: sqrt {3}]배이다.

ㄷ. 수평 방향의 속도는 [eqn: v _{x} =v`cos theta]이므로

[eqn: v _{rm A it x} = sqrt {3} v TIMES cos30°= {3} over {2} v],  [eqn: v _{rm B it x} = v TIMES cos60°= {1} over {2} v]

이다. 따라서 수평 이동 거리는 A가 B의 3배이다.

4. 평면상에서의 충돌 / 탄성 충돌	④

정답

충돌 전 A의 [eqn: x]축 방향과 [eqn: y]축 방향의 속도는 [eqn: sqrt {2}]m/s, [eqn: - sqrt {2}]m/s이고, 충돌 전 B의 속력을 [eqn: v]라 하면 [eqn: x]축 방향과 [eqn: y]축 방향의 속도는 각각 [eqn: sqrt {2} v], [eqn: sqrt {2} v]이다. [eqn: y]축 방향의 운동량의 합이 0이므로

[eqn: 1 TIMES (- sqrt {2} )+2 TIMES sqrt {2} v=0], [eqn: v= {1} over {2}](m/s)

이다. 따라서 충돌 전후 [eqn: x]축 방향으로 운동량 보존 법칙을 적용하면

[eqn: 1 TIMES sqrt {2} +2 TIMES {sqrt {2}} over {2} =3v prime], [eqn: v prime = {2 sqrt {2}} over {3}](m/s)

이다.

5. 등속 원운동	④

정답

ㄱ. A, B가 동일한 직선 막대에 고정되어 등속 원운동하고 있으므로 각속도는 같다.

ㄴ. 각속도가 같으므로 반지름이 큰 B의 원운동 속력이 반지름이 작은 A의 원운동 속력보다 크다.

ㄷ. 구심 가속도의 크기는 [eqn: r omega ^{2}]이므로, 반지름이 큰 B의 구심 가속도의 크기가 A의 구심 가속도의 크기보다 크다.

6. 만유 인력에 의한 역학적 에너지 보존	⑤

정답

ㄱ. A에서 만유 인력에 의한 위치 에너지와 만유 인력이 각각 [eqn: - {GMm} over {r _{0}} =-E _{0}], [eqn: {GMm} over {r _{0} ^{```2}}]이므로, A에서 만유 인력의 크기는 [eqn: {E _{0}} over {r _{0}}]와 같다.

ㄴ. 가속도의 크기는 만유 인력의 크기에 비례한다. 만유 인력의 크기는 반지름의 제곱에 반비례하므로 A에서가 B에서의 4배이다.

ㄷ. 역학적 에너지가 보존되므로

[eqn: E _{rm A it} -E _{0} =E _{rm B it} - {E _{0}} over {2}], [eqn: E _{rm A it} -E _{rm B it} = {E _{0}} over {2}]

이다.

7. 용수철에 의한 단진동	⑤

정답

ㄱ. 변위가 최소일 때의 운동 에너지는 변위가 최대일 때 탄성력에 의한 위치 에너지와 같다. 따라서

[eqn: {1} over {2} TIMES k TIMES 0.1 ^{2} =2], [eqn: k=400](N/m)

이다.

ㄴ. 운동량과 운동 에너지의 관계 [eqn: {p ^{2}} over {2m} =E]의 관계를 이용하면 [eqn: {2 ^{2}} over {2m} =2], [eqn: m=1](kg)이다.

ㄷ. 용수철에 의한 단진동의 주기는

[eqn: T=2 pi sqrt {{m} over {k}} = 2pi root { 1 over 400 } = pi over 10](초)

이다.

8. 이상 기체 상태 방정식	③

정답

ㄱ. A → B 과정에서 부피가 일정하면서 내부 에너지가 증가하므로 기체는 외부로부터 열을 흡수한다.

ㄴ. C → A 과정에서 외부에서 일을 받은 만큼 열을 방출하는데, B → C 과정에서 외부에 한 일이 C → A 과정에서 외부에서 받은 일보다 크므로,  B → C 과정에서 외부에 한 일이 C → A 과정에서 방출한 열량보다 크다.

ㄷ. 기체 분자의 평균 운동 에너지는 절대 온도에 비례하므로 B에서가 C에서보다 크다.

9. 등전위면 해석	②

정답

등전위선의 분포로 보아 (가)의 두 전하는 모두 (+)전하이고, (나)의 왼쪽 전하는 (-)전하이다. 따라서 P에 양(+)으로 대전된 입자를 놓으면 (가)에서는 [eqn: -x] 방향, (나)에서는 [eqn: +x] 방향으로 운동한다. (다)에서는 전위가 오른쪽으로 갈수록 높아지므로 전기장의 방향이 왼쪽이다. 따라서 양(+)으로 대전된 전하를 P에 놓으면 [eqn: -x] 방향으로 운동한다.

10. 키르히호프의 법칙	③

정답

ㄱ. 키르히호프의 법칙에 의해서 a점에 들어온 전류는 각각 2Ω과 1Ω의 저항으로 나뉘어 흐르게 된다. 따라서 1Ω의 저항에는 a → 1Ω의 저항 → b로 전류가 흐른다.

ㄴ. 3Ω에 9V의 전압이 걸리므로 1Ω에 1V의 전압이 걸린다. 따라서 1Ω의 저항에 1A의 전류가 흐르고, 2Ω의 저항에 2A가 흐른다.

ㄷ. [eqn: E]와 1Ω, 2Ω이 만드는 회로에서 키르히호프의 법칙을 적용하면 [eqn: E=2 TIMES 2-1 TIMES 1=3](V)이다.

11. 축전기	⑤

정답

축전기를 a에 연결하였을 때, 전체 전압을 [eqn: V]라 하면 축전기에 걸리는 전압은 [eqn: {2} over {3} V]이다. 따라서 축전기에 충전되는 전하량은

[eqn: Q _{0} =C TIMES {2} over {3} V= {2} over {3} CV]

이다. 스위치를 b에 연결하였을 때, 두 축전기에 걸리는 전압은 각각 전원 장치의 전압과 같은 [eqn: V]이므로 A에 충전되는 전하량은 [eqn: Q=C TIMES V = 3 over 2 Q _{0}]이다.

12. 자기장에서 전하가 받는 힘	①

정답

ㄱ. 등속 원운동에서 각속도는 [eqn: omega = {v} over {r}]이므로 (가)에서는 [eqn: {v _{0}} over {R}], (나)에서는 [eqn: {2v _{0}} over {2R} = {v _{0}} over {R}]로 서로 같다.

ㄴ. 양(+)전하는 자기장에서 운동 방향에 대해 왼쪽으로 자기력을 받으므로 자기장의 방향은 (가), (나) 모두 종이면에 수직으로 들어가는 방향이다.

ㄷ. [eqn: qvB= {mv ^{2}} over {r}]에서 [eqn: B= {mv} over {qr}]이므로

[eqn: B _{1} = {mv _{0}} over {qR}], [eqn: B _{2} = {m(2v _{0} )} over {q(2R)} = {mv _{0}} over {qR}]

로 서로 같다.

13. 전자기파	①

정답

① 진공 중에서 전자기파의 속력은 빛의 속력으로 같다.

② 전자레인지에 이용되는 마이크로파는 파장이 6cm보다 길다. 따라서 A 영역에 속한다.

③ 적외선은 가시광선보다 진동수가 작은 B 영역에 속한다.

④ X선은 진동수가 자외선과 감마선 사이이므로 C 영역에 속한다.

⑤ [eqn: gamma]선이 A 영역의 전자기파보다 진동수가 크므로 파장이 짧다.

14. 전자의 비전하 측정	④

정답

(가) 전기장이 전하에 해준 일의 양은 전압과 전하량의 곱과 같으므로 [eqn: eV]이다.

(나) 자기장에서 운동하는 전하가 받는 자기력의 크기는 [eqn: qvB=evB]와 같다.

15. 보어의 수소 원자 모형	⑤

정답

보어의 수소 원자 모형에서 양자수에 따른 에너지는 양자수의 제곱에 반비례한다.([eqn: E _{n} PROPTO - {1} over {n ^{2}}]) 따라서

[eqn: E _{3} -E _{1} PROPTO - {1} over {3 ^{2}} - LEFT ( - {1} over {1 ^{2}} RIGHT ) = {8} over {9}]

[eqn: E _{2} -E _{1} PROPTO - {1} over {2 ^{2}} - LEFT ( - {1} over {1 ^{2}} RIGHT ) = {3} over {4}]

이므로 [eqn: {E _{2} -E _{1}} over {E _{3} -E _{1}} = {{3} over {4}} over {{8} over {9}} = {27} over {32}]이다.

16. 수소 원자 선스펙트럼과 드브로이파	③

정답

(나)에서 A, B, C의 궤도 양자수는 각각 2, 3, 6이다. 빛을 방출하는 경우는 B→A, C→A, C→B의 세 가지 경우가 있다. 전자가 전이할 대 방출되는 빛의 파장은

[eqn: {1} over {lambda } =R LEFT ( {1} over {n ^{2}} - {1} over {m ^{2}} RIGHT ) ``(m>n)]

이다. 따라서 각 경우에 방출되는 빛의 파장의 역수를 구해보면

B→A : [eqn: R LEFT ( {1} over {2 ^{2}} - {1} over {3 ^{2}} RIGHT ) = {5} over {36} R]

C→A : [eqn: R LEFT ( {1} over {2 ^{2}} - {1} over {6 ^{2}} RIGHT ) = {8} over {36} R]

C→B : [eqn: R LEFT ( {1} over {3 ^{2}} - {1} over {6 ^{2}} RIGHT ) = {3} over {36} R]

이다. 그런데 이중 발머 계열은 A로 전이하는 경우이므로 파장이 가장 긴 경우는 B→A이다.

17. 동위 원소와 방사성 붕괴	②

정답

양성자수가 1개 증가했으나 질량수는 그대로이므로 중성자 1개가 [eqn: beta]-붕괴하여 양성자와 전자로 나뉘어진 것이다.

18. 핵분열　	⑤

정답

철수 : 질량이 큰 원자핵이 질량이 작은 원자핵으로 쪼개지는 현상을 핵분열이라고 한다.

영희 : 질량-에너지 등가 원리에 의해 핵분열 후의 전체 질량은 감소한다.

민수 : 핵분열 과정에서 에너지가 방출되면서, 원자핵의 전체 질량이 감소한다.

19. 이상 기체의 상태 방정식	④

정답

용수철에 저장된 탄성력에 의한 위치 에너지는

[eqn: {1} over {2} kx ^{2} = {1} over {2} F _{x} x]

[eqn: F _{x}] : 평형 상태에서 용수철 저울에 작용하는 힘

[eqn: x] : 평형 상태에서 용수철 저울의 압축된 길이

(나)에서 실린더 내부의 기체 압력을 구하면 보일-샤를의 법칙에 의해

[eqn: {P _{0} V _{0}} over {T _{0}} = {P TIMES {3} over {2} V _{0}} over {2T _{0}}], [eqn: P= {4} over {3} P _{0}]

이다. 실린더의 단면적을 [eqn: S]라 하면 힘의 평형에 의해

[eqn: F _{x} +P _{0} S= {4} over {3} P _{0} S], [eqn: F _{x} = {1} over {3} P _{0} S]

가 되고, 피스톤의 처음 높이를 [eqn: h], 피스톤이 올라간 높이를 [eqn: x]라 하면 (가), (나)에서 부피는 각각

[eqn: V _{0} =Sh], [eqn: {3} over {2} V _{0} =S(h+x)]

의 관계를 만족하므로 [eqn: x= {V_0} over {2S}]이다. 따라서 용수철에 저장된 탄성력에 의한 위치 에너지는

[eqn: E= {1} over {2} TIMES {1} over {3} P _{0} S TIMES {V _{0}} over {2S} = {1} over {12} P _{0} V _{0}]

이다.

20. 교류 회로	②

정답

ㄱ. 교류 회로의 실효 전압은 [eqn: V= sqrt {V _{rm R it} ^{```2} +V _{rm C it} ^{```2}}]이므로 축전기에 걸리는 실효 전압은 [eqn: 50= sqrt {30 ^{2} +V _{rm C it} ^{```2}}]에서 [eqn: V _{rm C it} =40](V)이다.

ㄴ. 회로의 임피던스는 [eqn: X= sqrt {R ^{2} +(X _{rm L it} ^{```2} -X _{rm C it} ^{```2} )}]이므로 스위치를 a에 연결했을 때가 b에 연결했을 때보다 크다.

ㄷ. 스위치를 b에 연결했을 때 실효 전류는 a에 연결했을 때보다 증가하므로 축전기에 걸리는 실효 전압값도 40V보다 크다. 이때 코일과 축전기에 걸리는 전압이 같으므로 코일에 걸리는 실효 전류값도 40V보다 크다.

화 학 Ⅱ

과학탐구 영역

1. ④	2. ④	3. ①	4. ④	5. ①

6. ⑤	7. ③	8. ③	9. ②	10. ③

11. ①	12. ⑤	13. ⑤	14. ②	15. ②

16. ⑤	17. ①	18. ⑤	19. ②	20. ③

1. 원자의 구조와 표기법	④

정답

ㄱ. 원소 기호 왼쪽 아래에는 원자 번호를 왼쪽 위에는 질량수를 표시한다. 따라서 원자 번호는 5이다.

ㄴ. 원자 번호는 양성자 수와 같고, 전자 수는 양성자 수와 같다. 따라서 양성자 수는 5이고, 전자 수도 5이다.

ㄷ. 양성자 수와 중성자 수를 합한 값이 질량수이다. 질량수가 11이고 양성자 수가 5이므로 중성자 수는 11-5=6이다.

2. 결정 구조	④

정답

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① (가)는 단위 분자들 간의 결합으로 이루어진 분자 결정이다.

② (나)는 이온 결정으로 충격을 가하면 쉽게 부서진다.

③ (다)는 탄소 원소 간의 결합으로 이루어져 있고, 판상 구조를 가지므로 흑연의 결정 구조이다.

④ (가)는 분자 결합, (나)는 이온 결합이다.

⑤ (다)는 전기 전도성을 가지지만 (나)는 고체 상태에서는 전기 전도성을 가지지 않는다.

3. 기체 분자의 운동	①

정답

ㄱ. A는 분자의 속력이 느린 곳에 분자 수가 집중되어 있으므로 분자량이 가장 큰 기체이다.

ㄴ. 온도가 같으므로 분자의 평균 운동 에너지는 모두 같다.

ㄷ. B의 온도를 높이면 분자의 평균 속력이 증가하므로 곡선의 모양은 C에 가까워진다.

4. 몰 농도	④

정답

1.0M HCl 20ml 속에 들어 있는 HCl의 몰수는 0.02몰이고, 2.0M HCl 30ml 속에 들어 있는 HCl의 몰수는 0.06몰이다. 따라서 혼합 용액 100ml 속에 들어 있는 HCl의 몰수는 0.08몰이므로, 용액의 몰 농도는 0.8M이다.

5. 반응 단계와 반응 속도	①

정답

ㄱ. 1단계보다 2단계의 활성화 에너지가 작으므로 반응 속도는 1단계보다 2단계에서 빠르다.

ㄴ. 촉매는 활성화 에너지에 영향을 주지만, 반응열에는 영향을 주지 않는다.

ㄷ. [eqn: rm IO ^{-}]는 1단계 반응에서 생성되어, 2단계 반응에 사용되고 사라지는 중간 생성물이다.

6. 용해도	⑤

정답

ㄱ. 40℃에서 물 100g에 대한 고체 A의 용해도가 60g/물 100g이므로 A 수용액은 불포화 용액이다.

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ㄴ. A의 화학식량이 102이고, 물 100g에 녹아 있는 A의 질량이 40.8g이므로 물 100g에 녹아 있는 A의 몰수는 0.4몰이다. 따라서 용액의 몰랄 농도는

[eqn: {0.4} over {100} TIMES 1000=4(m)]

이다.

ㄷ. 온도를 10℃로 낮추면 용해도가 20g/물 100g으로 감소하므로, 석출되는 고체 A의 질량은 40.8-20=20.8(g)이다.

7. 물질의 상평형	③

정답

ㄱ. [eqn: P _{3}]에서 고체의 온도가 상승하다가 일정한 구간이 나오고, 다시 상승하는 구간이 나오는 것으로 보아, 물질의 상태가 고체 → 액체 상태로 변하는 것을 알 수 있다. 따라서 압력 [eqn: P _{2}]는 상평형의 압력 [eqn: P _{3}]보다 크다.

ㄴ. [eqn: T _{1}], [eqn: P _{1}]에서 물질은 고체와 기체가 평형을 이루므로 승화가 일어난다.

ㄷ. 이 물질은 고체 상태에서의 온도 변화가 액체 상태의 온도 변화보다 크므로, 고체 상태의 비열이 액체 상태의 비열보다 작다.

8. 전자 배치	③

정답

ㄱ．파울리의 배타 원리에 의해 전자는 한 개의 오비탈에 2개까지 채워질 수 있고, 훈트의 규칙에 의해 파울리의 배타 원리의 허용 범위 안에서 서로 다른 오비탈을 차지해야 하므로 (나)가 (가)보다 안정한 배치이다.

ㄴ．양자수가 같은 오비탈의 경우에도 에너지 준위는 약간씩 차이가 있는데, 2s 오비탈의 에너지 준위보다 2p 오비탈의 에너지 준위가 약간 높다.

ㄷ．2s 오비탈에 들어가야 할 전자 1개가 2p 오비탈에 채워져 있으므로 이 전자 배치는 들뜬 상태의 전자 배치이다.

9. 공유 결합의 구조식	②

정답

ㄱ．X, Y 모두 옥텟 규칙을 만족하므로, (가)에는 비공유 전자쌍이 존재하지 않고, (나)에는 비공유 전자쌍이 1개 존재한다.

ㄴ. Y는 질소(N)이다. 질소와 수소가 공유 결합한 물질의 경우 액체 상태에서 한 분자의 N와 다른 분자의 H 사이에 수소 결합을 한다.

ㄷ．(가)에는 비공유 전자쌍이 없고, (나)에는 비공유 전자쌍이 1개 있으므로 [eqn: alpha]가 [eqn: beta]보다 크다.

10. 주기율과 이온화 에너지	③

정답

A는 질소(N), B는 산소(O), C는 인(P), D는 황(S)이다.

① 질소와 산소는 2주기 원소이다.

② 공유 전자쌍은 [eqn: rm A _{2} (N _{2} )]가 3개, [eqn: rm B _{2} (O _{2} )]가 2개이다.

③ 산소(O)는 인(P)보다 전기 음성도가 크다.

④ C와 D는 같은 주기이고 원자량이 D가 C보다 크므로 원자 반지름은 C가 D보다 크다.

⑤ 산소(O)와 수소의 공유 결합 물질의 경우 한 분자의 산소와 이웃한 분자의 수소가 수소 결합을 하므로 끓는점이 높다.

11. 기체 분자의 운동	①

정답

2013 수능 해설

ㄱ．이상 기체 상태 방정식을 이용하여 각 기체의 몰수를 구해보면

[eqn: n _{rm A it} = {1 TIMES 1} over {300R} = 1 over 300R],   [eqn: n _{rm B it} = {2 TIMES 0.25} over {300R} = {0.5} over {300R}]

[eqn: n _{rm C it} = {2 TIMES 0.25} over {600R} = {0.25} over {300R}]

로, A가 C의 4배이다.

ㄴ．분자량은 질량을 몰수로 나눈 것과 같으므로

[eqn: M _{rm A it} = 300Rw], [eqn: M _{rm B it} = 600Rw], [eqn: M _{rm C it} =1200Rw]

이다. A와 B의 온도가 같으므로 분자의 평균 운동 에너지는 같다. 따라서 평균 운동 속력은 A가 B의 [eqn: root 2]배이다.

ㄷ．분자 간 평균 거리는 단위 부피당 분자 수가 많을수록 작다. 단위 부피당 분자 수를 구하면

A : [eqn: {1} over {300R}],  B : [eqn: {2} over {300R}],  C : [eqn: {1} over {300R}]

이다. 따라서 분자 간 평균 거리는 B가 C보다 작다.

12. 반응열	⑤

정답

ㄱ. C(s)의 연소 반응과 [eqn: rm CO _{2}](g)의 생성 반응식이 같으므로 C(s)의 연소열과 [eqn: rm CO _{2}](g)의 생성열은 같다. 따라서 [eqn: DELTA H _{1} = DELTA H _{5}]이다.

ㄴ. 생성열과 분해열은 크기는 같고 부호가 서로 반대이므로 [eqn: DELTA H _{3} =- DELTA H _{4}]이다.

ㄷ. CO(g)가 생성된 후 연소하면 [eqn: rm CO _{2}](g)가 생성되므로 CO(g)의 생성열과 연소열의 합이 [eqn: rm CO _{2}](g)의 생성열과 같다. 따라서 [eqn: DELTA H _{5} = DELTA H _{2} + DELTA H _{3}]이다.

13. 이온화 반응	⑤

정답

ㄱ．수용액에 마그네슘(Mg)을 넣으면 [eqn: rm CH _{3} COOH]와 반응하여 [eqn: rm CH _{3} COOH]가 감소하여 [eqn: \[CH _{3} COOH]]는 감소한다.

ㄴ．수용액에 [eqn: rm NaOH( it s rm )]를 넣으면 [eqn: rm CH _{3} COOH]와 중화 반응을 하여 [eqn: \CH _{3} COO^-]의 수가 증가하므로 [eqn: \[CH _{3} COO^- ]]는 증가한다.

ㄷ．수용액에 [eqn: \CH _{3} COONa ({it s)]를 넣으면 [eqn: \CH _{3} COO^-]가 증가하므로 역반응이 진행되어 [eqn: rm `H _{3} O ^{+}]의 수가 감소하여 pH는 증가한다.

14. 산화․환원	②

정답

ㄱ. Ag의 전하량은 +1이고, Cu의 전하량은 +2이므로 같은 전하량을 가했을 때 생성되는 분자 수는 Ag가 Cu의 2배이다. 또한 분자량이 Ag가 108, Cu가 64이므로 생성된 금속의 질량은 Ag가 Cu보다 크다. 따라서 (가)는 [eqn: rm AgNO _{3}] 수용액, (나)는 [eqn: rm `CuSO _{4}] 수용액이다.

ㄴ. 4몰의 [eqn: rm Ag^+]이 환원될 때, 1몰의 [eqn: rm O _{2}](g)가 생성되므로 [eqn: rm O _{2}](g) 0.1몰이 생성될 때 Ag(s) 0.4몰이 석출된다.

ㄷ．2몰의 [eqn: rm `Cu ^{2+}]이 환원될 때, 1몰의 [eqn: rm O _{2}](g)가 생성된다. 따라서 같은 전하량을 가했을 때 생성되는 기체의 몰수는 (가)와 (나)에서 서로 같다.

15. 화학 평형	②

정답

ㄱ. 온도가 같으므로 (가)와 (나)의 이온화 상수는 같다.

ㄴ. (나)의 농도가 (가)의 농도보다 크므로, 수용액 속의 [eqn: rm H _{3} O ^{+}]의 수도 (나)가 (가)보다 많다.

ㄷ．HA의 이온화 상수가 [eqn: 1.8 TIMES 10 ^{-4}]로 작은 값이므로, [eqn: rm H _{3} O ^{+}]가 HA보다 강한 산이다.

16. 화학 반응식과 평형 상수	⑤

정답

ㄱ. (가)의 오른쪽에서 0.2몰의 압력이 8기압이므로 왼쪽의 0.3몰의 압력은 8기압의 1.5배인 12기압이다. 따라서 (가)의 [eqn: x]는 12이다.

ㄴ．최종 압력이 8기압이 되기 위해서는 용기 안의 기체의 총 몰수가 0.4몰이 되어야 한다. 이렇게 되기 위해서는 A, B가 각각 0.1몰씩 반응하여 C가 0.1몰이 생성되고, 최종적으로 용기 내에 A 0.2몰, B 0.1, C 0.1몰이 존재하게 되어 C의 부분 압력은 [eqn: {1} over {4} TIMES 8=2](기압)이 된다.

ㄷ. (나)에서 [eqn: K]는 [eqn: K= {0.1} over {0.2 TIMES 0.1} =5]이다.

17. 묽은 용액의 성질	①

정답

ㄱ. 같은 온도일 때 증기압이 A가 B보다 크므로 분자 간 인력은 B가 A보다 크다.

ㄴ．(가)로부터 A의 끓는점이 B의 끓는점보다 낮음을 알 수 있고, (나)에서 X의 끓는점이 Y의 끓는점보다 높다는 것을 알 수 있다. 따라서 몰랄 오름 상수는 A가 B보다 크다.

ㄷ．같은 질량의 용질을 녹였으나, 끓는점 오름이 A가 B보다 크므로 가열 전 용매의 몰분율은 Y가 X보다 더 컸다.

18. 산화․환원 반응	⑤

정답

전체 반응의 계수를 맞추면 다음과 같다.

[eqn: rm 5Fe ^{2+} +MnO _{4} ^{```-} +8H ^{+} `` -> ``5Fe ^{3+} +Mn ^{2+} +4H _{2} O]

따라서 [eqn: a=d=5], [eqn: b=e=1], [eqn: c=8], [eqn: f=4]

ㄱ. [eqn: a+b+c=5+1+8=14]이다.

ㄴ. 반응 전후 몰수 변화를 나타내면 다음과 같다.

[eqn: rm 5Fe ^{2+} +MnO _{4} ^{```-} +8H ^{+} `` -> ``5Fe ^{3+} +Mn ^{2+} +4H _{2} O]

반응 전  0.1      0.01     0.1

반   응  0.05     0.01    0.08    0.05    0.01    0.04

----------------------------------------------

반응 후  0.05     0.00    0.02    0.05    0.01    0.04

따라서 (다)에서 [eqn: rm Mn ^{2+}]과 [eqn: rm H ^{+}]의 몰수의 비는 0.01 : 0.02 = 1 : 2이다.

ㄷ. (다)에서 [eqn: rm Fe ^{2+}]의 농도는 [eqn: {0.05} over {200} TIMES 1000=0.25](M)이다.

19. 중화 적정	②

정답

ㄱ．[eqn: a]에서 HA의 평형 상수를 구하면

[eqn: K _{a} = \ { [H^+ ] [A^- ]} over [HA] = [H^+ ]]

인데, [eqn: a]에서 pH가 6이므로 [eqn: rm `[H ^{+} ]=10 ^{-6}]이다. 같은 방법으로 [eqn: b]에 대해 구하면 [eqn: rm `[H ^{+} ]=10 ^{-5}]이 되어 [eqn: K _{a}]는 HB가 HA의 10배이다.

ㄴ, ㄷ. 두 약산을 적정하는 데 사용된 NaOH의 부피가 같으므로 두 약산의 [eqn: MV]값이 같다. HA의 농도를 구하면 [eqn: K _{a} =C alpha ^{2} =10 ^{-6}], [eqn: { \[H ^{+} }]=C alpha =10 ^{-3}]로부터 [eqn: alpha =10 ^{-3}], [eqn: C]=1임을 알 수 있다. 같은 방법으로 HB의 농도를 구하면 [eqn: alpha =10 ^{-2}], [eqn: C`=`0.1]임을 알 수 있다. 두 약산의 [eqn: MV]값이 서로 같으므로 [eqn: 1 TIMES V _{rm HA it} =0.1 TIMES V _{rm HB it}], [eqn: V _{rm HB it} =10V _{rm HA it}]이다.

20. 반응 속도	③

정답

각 실험에서의 반응을 정리하면 다음과 같다.

	실험Ⅰ			실험Ⅱ			실험Ⅲ
반응식	[eqn: rm `A+2B`` -> ``C]			[eqn: rm `A+2B`` -> ``C]			[eqn: rm `A+2B`` -> ``C]
반응 전	4	4		4	8		8	4
반 응	1	2	1	1	2	1	2	4	2
반응 후	3	2	1	3	6	1	6	0	2

실험Ⅰ과 실험Ⅱ를 비교하면 이 반응은 B에 대한 0차 반응이고, 실험Ⅰ과 실험Ⅲ을 비교하면 이 반응은 A에 대한 1차 반응임을 알 수 있다. 따라서 반응 속도식은 [eqn: v=k[ rm A]]이다. 실험Ⅱ에서 0～[eqn: t]초까지 A가 1몰 반응하여 C가 1몰 생성되고, [eqn: 2t]～[eqn: 3t]초까지는 A가 [eqn: {3} over {4}]몰 반응하여 C가 [eqn: {3} over {4}]몰이 더 생성된다. 따라서 실험Ⅱ에서 [eqn: 2t]초일 때 C의 몰수는 [eqn: {7} over {4}]몰이다.

생 물 Ⅱ

1. ④	2. ④	3. ④	4. ①	5. ②

6. ⑤	7. ③	8. ⑤	9. ②	10. ①

11. ④	12. ③	13. ③	14. ①	15. ⑤

16. ⑤	17. ②	18. ⑤	19. ④	20. ①

1. 세포의 구조와 기능	④

정답

ㄱ. A는 핵이다.

ㄴ. B는 세포 호흡이 일어나는 미토콘드리아이다.

ㄷ. C는 소포체에서 운반된 물질을 막으로 싸서 세포 밖으로 분비하는 골지체이다.

2. 효소	④

정답

ㄱ, ㄴ. A는 효소와 결합하는 기질이다. 효소는 기질(A)과 결합하여 효소-기질 복합체(B)를 형성한다.

ㄷ. 보조 인자는 효소의 비단백질 부분으로, pH와 열에 강하며 효소 반응에 의해 분해되지 않는다.

3. 개체군 간의 상호 작용	④

정답

ㄱ. (가)에서 B종이 투입된 후에 B종만 살아남은 것으로 보아, A종과 B종 사이에 경쟁이 일어난 것을 알 수 있다. 상리 공생은 두 개체군이 서로 이득을 얻는 경우이다.

ㄴ. (나)에서 C종이 투입된 후에 A종과 C종의 수가 감소하였으므로 두 종간에 경쟁이 일어난 것을 알 수 있다.

ㄷ. 경쟁 배타의 원리는 생태적 지위가 중복되는 두 개체군이 경쟁의 결과 한쪽 개체군만 살아남는 현상이다. (다)에서 D종이 투입된 후 A종만 살아남은 것으로 보아, 경쟁 배타가 일어난 것을 알 수 있다.

4. 세포막을 통한 물질의 이동	①

정답

ㄱ. 실험 결과 A쪽의 수면이 올라갔으므로 설탕은 반투과성 막 ㉠을 통과하지 못한다는 것을 알 수 있다.

ㄴ. 설탕은 반투과성 막을 통과하지 못하므로 물이 저농도(B쪽)에서 고농도(A쪽)로 이동한다. 따라서 포도당 용액을 넣은 곳은 B쪽이다.

ㄷ. 반투과성 막을 통한 포도당의 이동은 확산에 의해 일어난다.

5. 전자 전달계	②

정답

ㄱ. (가)는 막간 공간, (나)는 미토콘드리아 기질이다. 해당 과정은 세포질에서 일어난다.

ㄴ. ㉠은 산소이다. 산소는 전자 전달계에서 전자의 최종 전자 수용체이므로 산소가 없으면 전자 전달계는 진행되지 않는다.

ㄷ. 미토콘드리아 내막을 경계로 수소 이온 농도 기울기가 형성되어 막간 공간 (가)의 수소 이온이 미토콘드리아 기질 (나)로 확산되어 들어오면서 ATP 합성이 일어난다. 따라서 수소 이온 농도가 (나)보다 (가)가 높을 때 ATP 합성이 일어난다.

6. 유기 호흡과 발효	⑤

정답

ㄱ. A는 해당 과정에서만 생성되는 ATP이다.

ㄴ, ㄷ. B는 [eqn: rm CO _{2}]이고, C는 [eqn: rm NADH _{2}]이다. 알코올 발효 과정에서 탈탄산 효소에 의해 [eqn: rm CO _{2}]가 생성되며, [eqn: rm NADH _{2}]가 사용된다.

7. 식물의 분류와 계통수                      ③

정답

(가) Rosa carolina와 유연관계가 가장 가까우므로 속명, 과명, 목명이 모두 같은 Rosa setigera이다.

(나) Prunus persica와 같은 가지에서 분지되지 않았으므로 Morus alba가 해당된다.

(다) 계통수의 가장 아래쪽에서 분지되었으므로 유연관계가 가장 멀다. 따라서 콩목인 Vicia faba가 해당된다.

8. DNA의 복제 과정	⑤

정답

ㄱ. DNA의 복제는 5´ → 3´ 방향으로 일어난다. 따라서 ㉠의 합성은 ⓑ 방향에서 ⓐ 방향으로 일어난다.

ㄴ. 90개의 뉴클레오티드로 구성된 이중 가닥 DNA에서 염기 A가 30개이므로 염기 T도 30개, 염기 C와 G는 각각 15개씩이다. 이 이중 가닥 DNA로부터 만들어진 단일 가닥의 ㉠과 ㉡ 가닥은 각각 원래 사슬의 염기의 절반을 갖게 되므로 ㉠에서 염기 G의 수와 ㉡에서 염기 G의 수의 합은 이중 가닥 DNA에서 염기 G의 수와 같은 15이다.

ㄷ. DNA 복제는 세포 주기의 S기에 일어난다.

9. 명반응	②

정답

ㄱ. 비순환적 광인산화는 광계 Ⅰ과 광계 Ⅱ가 작용하여 ATP와 [eqn: rm NADPH _{2}]를 생성하는 과정이다.

ㄴ. [eqn: rm 12H _{2} O+12NADP+18ADP+18P _{it i rm} ->]

[eqn: rm 6O _{2} +12NADPH _{2} +18ATP]

따라서 명반응에서 생성되는 산소와 [eqn: rm NADPH _{2}] 분자 수의 비는 1 : 2이다.

ㄷ. [eqn: rm NADPH _{2}]는 암반응에서 PGA가 PGAL로 전환되는 과정에 사용된다.

10. 유전자 재조합	①

정답

ㄱ. ㉠이 제한 효소 α의 작용 부위라면 대장균 F는 항생제 X 내성 유전자가 파괴되어 항생제 X가 첨가된 배지에서 죽는다. 그러나 배양 결과 살았으므로 제한 효소 α의 작용 부위는 ㉡이다.

ㄴ. 대장균 F는 항생제 X 내성 유전자와 항생제 Y 내성 유전자를 모두 가지고 있으므로 항생제 Y가 첨가된 배지에서 죽지 않는다.

ㄷ. 재조합 플라스미드 R는 유전자 Ⅰ과 Ⅱ를 모두 가지므로 제한 효소 α와 β로 자르면 4조각으로 나뉜다.

11. 광합성량과 호흡량	④

정답

ㄱ. 엽록체에서 단위 시간당 고정되는 [eqn: rm CO _{2}]량은 총광합성량을 말한다. [eqn: rm T _{1}]과 [eqn: rm T _{3}]에서 총광합성량은 같다.

ㄴ. [eqn: rm T _{2}]보다 [eqn: rm T _{1}]에서 순광합성량이 크므로 생물량은 [eqn: rm T _{1}]에서 빨리 증가한다.

ㄷ. [eqn: rm T _{4}]에서 호흡량이 총광합성량보다 크므로 기공을 통해 유입되는 [eqn: rm CO _{2}]량보다 유출되는 [eqn: rm CO _{2}]량이 더 많다.

12. 생물의 분류	③

정답

A는 짚신벌레, B는 유글레나, C는 느타리버섯이다.

ㄱ. 원생생물인 짚신벌레와 유글레나는 단세포 생물이다.

ㄴ. 짚신벌레는 이분법 또는 접합으로 증식하지만, 느타리버섯은 포자로 번식한다.

ㄷ. 유글레나와 느타리버섯은 모두 진핵 생물이다.

13. 효소의 초기 반응 속도	③

정답

ㄱ. 효소의 농도는 A가 가장 높고, C가 가장 낮다.

ㄴ. 활성화 에너지는 A, B, C에서 모두 같다.

ㄷ. 기질의 농도가 [eqn: rm S _{1}]일 때 B는 초기 반응 속도가 최대이므로 모든 효소가 기질과 결합한 상태이다. A는 초기 반응 속도가 최대에 도달하지 못하였으므로 기질과 결합하지 않은 효소가 존재한다. 따라서 기질 농도가 [eqn: rm S _{1}]일 때 [eqn: {기질과``결합하지``않은``효소의``수} over {기질과``결합한``효소의``수}]는 A가 B보다 크다.

14. 생태 피라미드	①

정답

ㄱ. 상위 영양 단계로 갈수록 에너지량은 감소한다.

ㄴ. 에너지는 순환하지 않고 한쪽 방향으로만 흐른다.

ㄷ. 에너지 효율(%) = [eqn: {현``영양``단계가``보유한``에너지량} over {전``영양``단계가``보유한``에너지량} TIMES 100]이다. 1차 소비자의 에너지 효율은 (가)에서 [eqn: {1} over {100} TIMES 100=1](%), (나)에서 [eqn: {10} over {100} TIMES 100=10](%)이므로 (가)에서보다 (나)에서 높다.

15. 식물의 계통수	⑤

정답

A는 고사리, B는 소나무, C는 옥수수이다.

ㄱ. 양치식물인 고사리는 뿌리, 줄기, 잎이 구분되어 있다.

ㄴ. 겉씨식물인 소나무는 헛물관과 체관으로 구성된 관다발이 있다.

ㄷ. 외떡잎식물인 옥수수는 배와 배젖을 만드는 중복 수정을 한다.

16. 단백질 합성	⑤

정답

ㄱ. 주형 가닥으로부터 전사된 mRNA의 염기 서열은 5´ - AAAUGUAUUUAAAAUACUAACAUA - 3´이다. 이 mRNA로부터 개시 코돈인 AUG부터 종결코돈 UAA까지 5개의 아미노산으로 이루어진 폴리펩티드가 합성된다.

ㄴ. ㉠의 세 번째 아미노산을 지정하는 코돈은 5´ - UUA - 3´이므로 tRNA의 안티코돈은 3´ - AAU - 5´이다.

ㄷ. 3개의 아미노산으로 구성된 폴리펩티드가 합성되려면 네 번째 아미노산을 지정하는 코돈(AAA)이 종결 코돈이 되어야 하므로 맨 앞에 염기 U가 삽입되어야 한다. 따라서 X의 염기는 A이다.

17. 생물의 진화	②

정답

ⓐ는 무기 호흡 종속 영양 생물, ⓑ는 광합성 세균, ⓒ는 호기성 세균이다.

ㄱ. ㉠ 과정은 호기성 세균이 세포 속에 들어가 공생하여 미토콘드리아가 되는 과정으로, Ⅰ단계에서 일어나는 과정은 아니다.

ㄴ. 생물 A는 호기성 세균으로, 원핵 생물이다.

ㄷ. 광합성 세균은 독립 영양을 한다.

18. 연관과 교차	⑤

정답

표에서 D_ : dd = 300 : 100 = 3 : 1이므로 대립 유전자 D와 d는 유전자 A, B에 대해 독립되어 있다. 따라서 유전자 A와 B는 연관되어 있고, A_B_ : A_bb : aaB_ = 204 : 96 : 96이므로 A와 b가 연관된 상반 연관임을 알 수 있다.

따라서 P의 생식 세포 분리비는 AB : Ab : aB : ab = 1 : n : n : 1이며, 자가 교배하여 얻은 자손 [eqn: rm F _{1}]의 표현형 분리비는 A_B_ : A_bb : aaB_ : aabb =

[eqn: (2n ^{2} +4n+3):(n ^{2} +2n):(n ^{2} +2n):1] = 51 : 24 : 24 : 1

이다. 그러므로 n = 4, 교차율은 20%임을 알 수 있다.

ㄱ. P에서 형성되는 꽃가루의 유전자형은 다음과 같다.

	1AB	4Ab	4aB	1ab
D	1ABD	4AbD	4aBD	1abD
d	1ABd	4Abd	4aBd	1abd

따라서 형성된 꽃가루 중 ABd의 유전자형을 갖는 꽃가루의 비율은 [eqn: {1} over {20} TIMES 100=5](%)이다.

ㄴ. [eqn: rm F _{1}]에서 AabbDd는 4AbD와 1abd, 4Abd와 1abD가 수정될 경우 나오므로 8개체가 나올 수 있다. aaBbDD는 4aBD와 1abD가 수정될 경우 나오므로 4개체가 나올 수 있다. 따라서 AabbDd : aaBbDD = 2 : 1이다.

ㄷ. aaB_와 aabb는 흰색 꽃, A_bb는 노란색 꽃이므로 흰색 꽃 개체 : 노란색 꽃 개체 = 100 : 96 = 25 : 24이다.

19. 세포 분열	④

정답

㉡에서 ㉠이 되는 과정은 염색체 수와 DNA량이 반감되는 감수 제 1 분열이고, ㉠에서 ㉢이 되는 과정은 DNA량만 반감되는 감수 제 2 분열이다.

ㄱ. (나)는 감수 제 2 분열이 끝난 ㉢ 시기의 세포이다.

ㄴ. 감수 제 1 분열 이후 염색 분체가 분리된다.

ㄷ. 감수 제 1 분열 시기에 세포 1개당 대립 유전자 a는 2개이다.

20. 하디-바인베르크 법칙	①

정답

A와 B를 교배하여 얻은 자손에서 붉은 눈 수컷과 흰 눈 수컷 개체수가 같고, 흰 눈 암컷은 나오지 않은 것으로 보아, A의 X 염색체에는 흰 눈 유전자가 존재하지 않고, B의 X 염색체 2개 중 하나에 흰 눈 유전자가 있다는 것과 붉은 눈 유전자가 흰 눈 유전자에 대해 우성임을 알 수 있다.

붉은 눈 유전자(X)의 빈도를 p라 하고, 흰 눈 유전자(X´)의 빈도를 q라 할 때, [eqn: q ^{2} = {6400} over {10000} =0.64]이므로 q = 0.8, p = 0.2이다.

C는 A와 같은 눈 색 표현형을 가지므로 성 염색체 XY를 갖는다. C가 임의의 암컷 초파리(㉠)와 교배하여 낳은 자손이 흰 눈 수컷 초파리이려면 ㉠의 X 염색체 중 하나는 X´여야 한다. C(XY)와 ㉠(X´X)이 교배하면 [eqn: rm F _{1}]에서 XX, X´X, XY, X´Y가 나오므로 흰 눈 수컷 초파리가 나올 확률은 0.25이고, ㉠이 X´X일 확률은 [eqn: 2pq=2 TIMES 0.2 TIMES 0.8=0.32]이다. 따라서 전체 확률은 0.08이다.

㉠이 X´X´일 경우 [eqn: rm F _{1}]에서 흰 눈 수컷 초파리가 나올 확률은 0.5이고, ㉠이 X´X´일 확률은 [eqn: q ^{2} =0.64]이다. 따라서 전체 확률은 0.32이다.

그러므로 C가 ㉠과 교배하여 낳은 [eqn: rm F _{1}]이 흰 눈 수컷 초파리일 확률은 [eqn: 0.08+0.32=0.40]이다.

지구과학 Ⅱ

1. ⑤	2. ④	3. ④	4. ④	5. ①

6. ③	7. ③	8. ⑤	9. ②	10. ①

11. ⑤	12. ②	13. ④	14. ③	15. ①

16. ②	17. ⑤	18. ①	19. ③	20. ③

1. 암석의 분류	⑤

정답

ㄱ. 층리가 관찰되는 것은 셰일이다.

ㄴ. 화강암이 광역 변성 작용을 받으면 열에 의해 재결정 작용이 활발하게 일어나고 심한 변형을 받는데, 이때 광물이 성장하면서 광물이 재배열되는 것을 엽리라고 하며, 엽리가 모여 판상 구조를 갖는 것을 편리라고 한다. 편암, 편마암에서 엽리와 편리가 잘 관찰된다.

ㄷ. 화강암은 마그마가 냉각되어 굳어져 형성된 암석이다.

2. 판의 경계	④

정답

ㄱ. A는 해령으로 열곡이 존재한다.

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ㄴ. 지각 열류량은 해령에서 가장 크고 해령에서 멀어질수록 작아진다. 따라서 A 지점이 B 지점보다 지각 열류량이 크다.

ㄷ. 이 지역에는 발산형 경계와 수렴형 경계가 모두 존재한다.

3. 판의 경계와 지구 자기장의 분포	④

정답

ㄱ. 해령에서 상승하는 마그마는 현무암질 마그마이다. 따라서 해령에서는 현무암질 마그마가 생성된다.

ㄴ. 해령에서는 새로운 해양 지각이 생성되고, 해구에서 해양 지각이 소멸하므로 해령에서 멀어질수록 해양 지각의 나이는 증가한다.

ㄷ. (가)의 고지자기 분포는 지구 자기장의 역전이 반복적으로 기록된 것으로 해저 확장의 증거가 된다.

4. 마그마의 분화	④

정답

ㄱ. 마그마의 분화 과정에서 고온에서 분화될수록 먼저 정출된다. 따라서 감람석이 흑운모보다 먼저 정출된다.

ㄴ. 고온에서 저온으로 변하면서 사장석에서 Ca 성분이 많았다가 점점 Na 성분이 많아짐을 알 수 있다. 따라서 사장석은 온도에 따라 조성비가 변하는 고용체임을 알 수 있다.

ㄷ. 고온에서 정출될수록 녹는점이 높은 원소를 많이 포함한다. 따라서 고온 상태의 현무암질 마그마에 녹는점이 높고 무거운 원소인 Fe, Mg, Ca가 많이 들어 있다.

5. 해륙풍과 산곡풍	①

정답

① (가)에서 부는 바람은 바다에서 육지로 향해 부는 해풍이다.

② (나)는 낮에 산꼭대기가 가열되어 상승 기류가 생길 때, 산 아래의 공기가 상승 기류에 의해 상승한 공기를 대체하기 위해 상승하는 것을 나타낸다.

③ A 지점은 기압이 1000hPa보다 높고, B 지점은 기압이 1000hPa보다 낮다.

④ 낮에는 산꼭대기가 산 아래보다 태양 에너지를 더 많이 받으므로 온도가 더 높다.

⑤ (가)와 (나)에서 부는 바람은 중간 규모의 바람이다.

6. 지질 단면도 해석	③

정답

ㄱ. 지층의 생성 순서는 C가 생성된 후, Q가 관입하였고, 융기와 침식, 침강 작용을 거친 후 B와 A가 퇴적된 후 P가 관입하였다. 따라서 가장 오래된 지층은 C이다.

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ㄴ. P는 7억 년 전에, Q는 14억 년 전에 관입한 것이므로 A의 나이는 7억 년에서 14억 년 사이이다. 따라서 고생대 이전의 지층이다.

ㄷ. 지층 B와 C 사이에 부정합이 있는 것으로 보아 지층 B와 C 사이에 퇴적이 중단된 시기가 있었다.

7. 경도풍	③

정답

ㄱ. 북반구이고 바람의 방향이 시계 방향이므로 기압 경도력을 원의 바깥쪽으로 받는다. 따라서 A는 고기압의 중심부이다.

ㄴ. 전향력은 바람의 속력에 비례하는데, 경도풍이 형성되는 동안 바람의 속력이 증가하므로 전향력의 크기도 점점 증가한다.

ㄷ. 경도풍에 작용하는 기압 경도력의 크기는 일정하다.

8. 우주의 팽창	⑤

정답

ㄱ. 풍선이 팽창하는 동안 B는 A로부터 4cm, C는 A로부터 6cm 멀어졌다. 따라서 멀어지는 속도는 C가 B보다 크다.

ㄴ. 풍선 표면의 점의 총 개수는 일정하다.

ㄷ. 실험 결과로부터 어느 점을 기준으로 잡아도 허블 법칙이 성립하므로 우주에 중심이 없다는 것을 설명할 수 있다.

9. 지구 내부 구조	②

정답

ㄱ. (가)에서 S파의 속도가 외핵부터는 나타나지 않는 것으로 보아 S파는 외핵을 통과하지 못한다는 것을 알 수 있다.

ㄴ. (나)에서 깊이에 따른 온도 상승률은 점점 감소함을 알 수 있다. 따라서 A 구간이 B 구간보다 크다.

ㄷ. B 구간은 외핵, C 구간은 내핵으로 구성 성분이 거의 같다. B 구간과 C 구간의 경계에서 밀도가 급격히 변하는 것은 물질의 물리적 상태가 액체 상태에서 고체 상태로 변하기 때문이다.

10. 기층의 안정도	①

정답

① A가 상승하는 동안 단열 감률은 1℃/100m이고, 기온 감률은 [eqn: {2} over {3}]℃/100m이다. 따라서 단열 감률이 기온 감률보다 크다.

② 상승하는 동안 A의 온도가 주변 공기의 기온보다 낮으므로 대기층은 안정하다.

③, ④ 상승 응결 고도가 125×(20-12)=1000(m)이므로, 상승하는 동안 A는 불포화 상태이다.

⑤ 기온의 역전층은 600m에서 1100m까지로 두께는 500m이다.

11. 편서풍과 편동풍	⑤

정답

ㄱ. 그림에서 중위도 지방 지상에는 편서풍 무늬로 표시되어 있는 것으로 보아 편서풍이 불고 있다는 것을 알수 있다.

2013 수능 해설

ㄴ. 제트류의 중심의 높이는 대략 12km와 13km 사이에 위치한다. 대류권 계면의 높이는 약 11km이므로 제트류의 중심은 대류권 계면 근처에 위치한다고 할 수 있다.

ㄷ. A 지점에서 같은 높이에서 고위도로 갈수록 기압이 낮아지므로 기압 경도력은 고위도 방향으로 작용한다.

12. 지형류	②

정답

ㄱ, ㄴ. A와 B에서 수압 경도력은 남쪽으로 작용하므로 지형류는 서쪽으로 흐른다.

ㄷ. 에크만 수송은 해수 표면에 부는 바람 방향의 오른쪽 직각 방향으로 나타난다. B에서 북동 무역풍이 불므로 에크만 수송은 북쪽으로 일어난다.

13. 별의 물리량	④

정답

ㄱ. 최대 복사 에너지를 방출하는 빛의 파장은 P가 Q보다 짧다.

ㄴ. 최대 복사 에너지를 방출하는 빛의 파장이 짧을수록 빛의 에너지가 크므로, 별의 표면 온도가 높다.

ㄷ. P는 B필터를 통과한 빛의 양이 V필터를 통과한 빛의 양보다 많으므로 사진 등급이 안시 등급보다 작다. Q는 B필터를 통과한 빛의 양이 V필터를 통과한 빛의 양보다 적으므로 사진 등급이 안시 등급보다 크다. 따라서 색지수(B-V)는 P는 0보다 작고, Q는 0보다 크다.

14. 용승 현상	③

정답

ㄱ, ㄴ. 북반구이므로 (가)에서 에크만 수송은 B에서 A쪽으로 일어난다. 따라서 A의 해수면의 높이가 높아지고, B의 해수면의 높이가 낮아지므로 B에서 용승 현상이 나타난다. 또, (나)에서는 적도에서 멀어지는 방향으로 에크만 수송이 일어나 적도 해역의 해수면이 낮아지므로 적도 해역에서 용승 현상이 나타난다.

ㄷ. (나)에서 바람이 약해지면 에크만 수송이 약해지므로 적도 해역의 해수면은 현재보다 높아질 것이다.

15. 해파	①

정답

① 수심이 해파의 파장의 [eqn: {1} over {2}]보다 깊으므로 심해파이다.

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② 파고는 해파의 최고 높이와 최저 높이의 차이므로 4m이다.

③ 파장은 100m이다.

④ 심해파의 속도는 [eqn: V= sqrt {{gL} over {2 pi }}]로 파장의 제곱근에 비례한다.

⑤ 해저면에서 물 입자는 해파의 영향을 받지 않으므로 움직이지 않는다.

16. 우리나라의 지질	②

정답

ㄱ. 암석의 분포로 보아 신생대에 생성된 지층이다. 필석은 고생대에 번성한 생물이므로 필석 화석이 발견될 수 없다.

ㄴ. 대보 조산 운동은 중생대 쥐라기 말기에 일어난 지각 변동이다.

ㄷ. 신생대에 제주도와 백두산에서 화산 활동이 일어나 화산암류가 형성되었다.

17. 케플러 법칙	⑤

정답

ㄱ. 공전 궤도의 장반경은 태양으로부터 근일점까지의 거리와 원일점까지의 거리의 합을 2로 나누어 준 값과 같으므로 4AU이다.

ㄴ. 공전 주기는 케플러 제 3법칙에 의해 [eqn: T ^{2} =kR ^{3}]의 관계가 있으므로, 지구의 공전 주기를 1로 하면 [eqn: k=1]이 되고, [eqn: T ^{2} =4 ^{3}], [eqn: T= sqrt {4 ^{3}} =8](년)이 된다.

ㄷ. 태양의 시직경은 태양으로부터의 거리에 반비례하므로 근일점과 원일점에서 측정한 태양의 시직경의 비는 3 : 1이다.

18. 별의 공간 운동	①

정답

ㄱ. 접선 속도의 크기는 시선 방향에 직각인 방향의 속도이므로 A가 C보다 크다.

ㄴ. 공간 속도는 1년 동안 이동해간 각거리이다. 접선 속도가 같은데 A가 B보다 더 멀리 있으므로 고유 운동 운동은 B가 A보다 크다.

ㄷ. 시선 속도는 공간 속도의 시선 방향 성분인데, B의 공간 속도의 방향이 시선 방향에 직각 방향이므로 시선 방향으로의 속도는 0이다. 따라서 시선 속도의 크기는 B가 C보다 작다.

19. 지질도 해석	③

정답

ㄱ. A, B, C의 지층 경계선이 등고선과 같은 모양으로 나타나므로 수평층이다.

ㄴ. A, B, C의 일부가 아래쪽으로 미끄러져 내려간 모양이 나타나므로 정단층이 나타난다.

ㄷ. 수평층이므로 지층 누중의 원리에 따라 지층의 생성 순서는 A → B → C 순이다.

20. 천체 좌표계　	③

정답

ㄱ. 천구의 북극의 고도는 그 지방의 위도와 같다. 따라서 이 지역의 위도는 15°N이다.

ㄴ. 천구의 북극의 적위가 90°이므로 고도가 천구의 북극과 45° 차이나는 A의 적위는 45°이다.

ㄷ. 자오선에서 천구의 북극에 가까운 별일수록 지평선 위에 떠 있는 시간이 길다. 따라서 천구의 북극에 더 가까운 B가 A보다 지평선 위에 떠 있는 시간이 길다.