www.uway.com

유웨이중앙교육 교육평가연구소 출제관리부  <<<

>>>  2011 수능 해설 | 과학탐구 영역

www.Uway.com

2010년 11월 18일(목) 시행

40년 전통의 평가 노하우를 갖춘 유웨이중앙교육의

전문 교과 연구원들이 작성한 자료입니다.

2011학년도 수능

과학탐구 영역 해설

물리Ⅰ

2011

수능

정	답

1. ①	2. ③	3. ⑤	4. ③	5. ④

6. ④	7. ①	8. ②	9. ⑤	10. ③

11. ③	12. ①	13. ③	14. ④	15. ②

16. ⑤	17. ④	18. ⑤	19. ②	20. ⑤

해	설

1. 운동의 해석	①

정답

ㄱ, ㄴ. 헬리곱터에는 중력이 작용하고 있으며 물체가 위로 끌러 올라가므로 물체의 위치 에너지는 증가한다.

ㄷ. 물체가 줄이 당기는 힘에 의해 위로 올라가고 있으므로 줄이 물체를 당기는 힘이 물체에 한 일은 0이 아니다.

2. 위치-시간 그래프	③

정답

ㄱ. 위치-시간 그래프에서 기울기가 속력을 나타내는데 기울기가 일정하므로 A의 속력은 일정하다.

ㄴ. A와 B는 동일 직선 상에서 움직이므로 이동 거리는 A와 B는 서로 같다.

ㄷ. A와 B는 같은 시간 동안 같은 거리를 이동하였으므로 평균 속력은 A와 B는 서로 같다.

3. 운동량과 충격량	⑤

정답

충격량은 운동량의 변화량이므로 1.8[eqn: p]이고, 충돌 후 물체의 속력은 0.8[eqn: v]이다.

4. 운동량 보존	③

정답

ㄱ. A가 B로부터 받은 충격량의 크기와 B가 A로부터 받은 충격량의 크기는 작용과 반작용으로 서로 같다.

ㄴ. A에 대한 B의 속도의 크기는 충돌 전에는 -3m/s이고 충돌 후에는 2m/s이다. 따라서 A에 대한 B의 속도의 크기는 충돌 전이 충돌 후보다 크다.

ㄷ. 운동량은 보존되므로

[eqn: (m _{rm A it} TIMES 2)+(m _{rm B it} TIMES (-1))=(m _{rm A it} TIMES 1)+(m _{rm B it} TIMES (3))]이다. 따라서 [eqn: m _{rm A it} =4m _{rm B it}]이다.

5. 전류에 의한 자기장	④

정답

철수 : 나침반 자침의 N극이 동쪽을 가리키고 있으므로 엄지손가락을 자침의 N극 방향으로 하고 네 손가락을 감아쥐면 전류의 방향이 시계 반대 방향으로 흐르고 있음을 알 수 있다.

영희 : 가변 저항기의 저항값을 감소시키면 전류의 세기가 커지므로 자침의 N극이 가리키는 방향 사이의 각은 더 커진다.

민수 : 집게 a와 b의 위치를 서로 바꾸어 연결하면 전류의 방향이 바뀌게 되므로 자침의 N극이 가리키는 방향도 바뀌어 서쪽으로 가리키게 된다.

6. 등가속도 운동	④

정답

ㄱ. A와 B가 같은 시간 동안 같은 거리를 이동하였으므로 A와 B의 평균 속력은 서로 같다. 따라서 B가 Q에 도달하는 순간의 속력은 5m/s이다.

ㄴ. 자동차 A가 속력 10m/s으로 200m를 이동하였으므로 P를 통과하여 Q에 도달하는 시간이 20초이다. B는 P를 통과하는 순간의 속력은 15m/s이고 Q에 도달하는 순간의 속력이 5m/s이므로 B의 가속도의 크기는 0.5m/s이다.

ㄷ. A가 이동한 거리는 100m이고, B가 이동한 거리는 10초일 때 속력이 10m/s이므로 125m이다.

7. 여러 가지 힘	①

정답

ㄱ. (가)에서 A가 B에 작용하는 자기력의 크기는 작용과 반작용으로 B가 A에 작용하는 자기력의 크기와 같다.

ㄴ. (나)에서 A에 작용하는 합력은 탄성력과 자기력, 중력이 힘의 평형을 이룬다.

ㄷ. B가 수평면을 누르는 힘의 크기는 (가)는 척력이 (나)는 인력이 작용하기 때문에 (가)에서가 (나)에서보다 크다.

고난도

8. 일	②

정답

(가)에서 마찰력이 한 일을 [eqn: W]라고 하면 [eqn: W]=[eqn: { 1} over {2 }k L^{2 }-{ 1} over {2 }k x^{2 }]이다. (나)에서 물체가 마찰면의 중앙점 O에서 정지하였으므로 마찰력이 한 일은 (가)에서의 [eqn: { 1} over {2 }]배이다. 따라서 [eqn: { 1} over {2 }W= -{ 1} over {2 }k x^{2 }]이다. (가)와 (나)의 두 식을 정리하면 [eqn: x= { 1} over { sqrt { 3} }L]이다.

9. 옴의 법칙	⑤

정답

ㄱ, ㄴ. 전류-전압 그래프에서 기울기는 저항의 역수이다. 따라서 저항값은 A가 B보다 작으며  같은 전압이 걸릴 때 저항에 흐르는 전류의 세기는 그래프를 보면 A가 B보다 크다.

ㄷ. A와 B를 직렬로 연결하면 합성 저항의 저항값은 두 저항을 더한 것과 같으므로 B의 저항값보다 크다.

10. 전자기 유도	③

정답

a에 유도되는 전류는 a가 자속이 증가하므로 반시계 방향으로 흐른다. b와 c는 자속이 증가하므로 a와 같은 방향으로 전류가 흐르고 d는 자속이 감소하므로 전류는 시계 방향으로 흐른다.

11. 역학적 에너지	③

정답

ㄱ. 물체가 용수철을 최대로 압축시킨 순간에는 속력이 0이므로 물체의 운동 에너지는 0이다.

ㄴ. 물체의 역학적 에너지는 보존되므로

[eqn: { 1} over {2 } TIMES0.5 TIMES5 ^{ 2}=0.5 TIMES10 TIMES(1+x)+{ 1} over {2 } TIMES150 TIMES x ^{ 2]이다. 따라서 [eqn: x=0.1RMm]이다.

ㄷ. 탄성력과 중력이 같은 방향으로 작용하고 있으므로 물체에 작용하는 합력은 0이 아니다.

12. 비저항	①

정답

A, B, C의 저항값이 같은데 A의 저항값이 [eqn: rho { 2L} over {S }]이므로  B의 비저항은 [eqn: rho]이고, C의 단면적은 2S이다.

13. 빛의 굴절	③

정답

ㄱ. b와 c가 공기에서 유리판에 들어가는 각도가 같으므로 유리판에서 공기으로 나오는 각도도 서로 같다.

ㄴ. 굴절률이 a가 b보다 크므로 유리판에서 속력은 b가 a보다 크다.

ㄷ. c는 유리판에서보다 공기에서 더 빠르므로 c의 파장은 공기에서가 유리판에서보다 크다.

고난도

14. 이중 슬릿	④

정답

ㄱ, ㄴ. 파장이 [eqn: lambda]인 단색광이 굴절률이 [eqn: { 5} over {4 }]인 액체에 들어갔으므로 액체의 파장을 [eqn: lambda']라고 하면 [eqn: { lambda } over { lambda' }= { 5} over { 4}]이므로 [eqn: lambda'= { 4} over { 5} lambda]이고, 두 슬릿으로부터 같은 거리에 있는 점 O에 도달하는 두 빛의 위상은 서로 같다.

ㄷ. (가)에서 점 P에서의 단색광의 경로차가 [eqn: 2lambda]이므로 (나)에서 점 P에서의 단색광의 경로차는 [eqn: lambda'= { 4} over { 5} lambda]이므로 [eqn: TRIANGLE x = { 5} over { 2} lambda']가 된다. 따라서 점 P에서는 상쇄 간섭이 일어난다.

15. 물질파	②

정답

입자의 운동량은 [eqn: p= { h} over { lambda }]인데 기준선 A를 지날 때의 입자의 물질파 파장이 [eqn: 2lambda _{0 }]이고, B를 지날 때의 입자의 물질파 파장이 [eqn: lambda _{0 }]이므로 [eqn: p_{RM A}:p_{RM B}=1:2]이다.

16. 전기 저항	⑤

정답

ㄱ. 집게를 c에 연결하였을 때 전압이 4V이므로 전체 전압은 8V이다.

ㄴ. 집게를 a에 연결하였을 때 전류가  0.4A이고 전체 전압이 8V이므로 [eqn: R_{ 0}=20 Ω]이다.

ㄷ. 집게를 b에 연결하였을 때 전류는 0.2A이고, 전압은 금속 막대가 병렬로 연결되어 있으므로 2V이다. 따라서 금속 막대의 저항값은 10Ω이다.

17. 파동의 발생	④

정답

ㄱ. (나)에서 파동의 주기가 [eqn: t_{0 }]이므로 [eqn: t_{0 }= { 1} over { f_{ 0} }]이다.

ㄴ, ㄷ. 진폭이 [eqn: y_{0 }]인데 시간 [eqn: t]에 따른 [eqn: y_{RMA }-y_{RMB}]의 변위가 2[eqn: y_{0 }]와 -2[eqn: y_{0 }]이므로 A와 B의 위상은 정반대이다. 따라서 [eqn: d]는 [eqn: { lambda _{0 }} over {2 }]의 홀수 배이다.

18. 광전 효과	⑤

정답

단색광의 세기가 일정하므로 광전류의 최댓값은 같고, C에서 광전자의 최대 운동 에너지가 A보다 크므로 정지 전압도 크다. B에서는 단색광이 B의 일함수보다 작으므로 광전 효과가 일어나지 않는다.

고난도

19. 운동량	②

정답

A와 B는 처음의 속도는 같지만 등가속도 운동을 하여 A는  2[eqn: s]만큼 이동하여 정지하였고, B는 3[eqn: s]만큼 이동하여 정지하였으므로 이를 속도-시간 그래프로 나타내면 그림과 같다. 그림에서 A와 B의 가속도의 크기의 비를 구하면 [eqn: a_{ RMA}:a_{ RMB}=]2 : 3이다. 물체 A의 합력은 [eqn: -mu _{ 1}mg=ma _{ RMA}], 물체 B의 합력은 [eqn: mu _{ 1}mg-mu _{ 2} BULLET 3mg=2ma _{ RMB}]이다. 따라서 [eqn: { mu _{ 1} } over { mu _{ 2} }= { 3} over { 4}]이다.

고난도

20. 소비 전력	⑤

정답

전기 에너지 [eqn: W=VIt=I ^{ 2}Rt]이다. 0초에서 10초까지 A에서의 소비 전력 [eqn: P_{ 1}]([eqn: P=VI=I ^{ 2}R])은 [eqn: { 16} over {10 }]W이고, 10초에서 20초까지 A에서의 소비 전력 [eqn: P_{ 2}]은 [eqn: { 9} over {10 }]W이다. [eqn: P_{ 1}]과 [eqn: P_{ 2}]의 비가 4 : 3이므로 전류의 비도 4 : 3이다. 0초에서 10초까지 C에서의 전류를 [eqn: I_{ 1}']이라 하고, 10초에서 20초까지 C에서의 전류를 [eqn: I_{ 2}'] 라고 하면 [eqn: I_{ 1}']: [eqn: I_{ 2}']=4 : (3+3)이다. 따라서 0초에서 10초까지 C에서의 소비 전력을 [eqn: P_{ 1}']이라 하고, 10초에서 20초까지 C에서의 소비 전력을 [eqn: P_{ 2}'] 라고 하면 [eqn: P_{ 1}']:[eqn: P_{ 2}']=4 : 9이다.

화학Ⅰ

2011

수능

정	답

1. ②	2. ②	3. ③	4. ③	5. ⑤

6. ④	7. ⑤	8. ①	9. ④	10. ①

11. ③	12. ④	13. ②	14. ②	15. ①

16. ③	17. ④	18. ⑤	19. ③	20. ④

해	설

1. 금속의 이용	②

정답

청동상은 청동으로 만들고, 동전과 관악기는 황동으로 만든다. 청동과 황동에 공통적으로 포함된 금속은 구리이므로 청동상, 동전, 관악기에 공통적으로 포함된 금속은 구리이다.

2. 생활 하수 처리 과정	②

정답

ㄱ. 침전지에서는 밀도가 큰 물질이 가라앉는다.

ㄴ. 포기조에서는 호기성 미생물을 이용하여 유기 물질을 분해한다.

ㄷ. 염소를 이용하여 물을 소독하는 과정은 화학적 처리 과정이다.

3. 물의 가열 곡선 분석	③

정답

ㄱ. 일정한 열량을 가하였을 때 물의 온도 변화는 얼음보다 작으므로 비열은 물이 얼음보다 크다.

ㄴ. 5t 동안 물의 온도가 100℃만큼 높아졌으므로 t 동안 20℃만큼 온도가 높아진다. 따라서 6t에서 물의 온도는 20℃이다.

ㄷ. A는 얼음, B는 물이므로 한 분자당 평균 수소 결합수는 A에서가 B에서보다 많다.

4. 자동차의 촉매 변환기	③

정답

ㄱ. B는 CO2로 온실 효과를 일으키는 기체이다.

ㄴ. (가)는 N2 + O2 → 2NO의 반응으로 상온에서 일어나기 어려운 반응이다.

ㄷ. (나)에서 NO가 산소를 잃고, CO가 산소를 얻는 산화․환원 반응이 일어난다.

5. 초전도체	⑤

정답

초전도체는 아주 낮은 온도에서 전기 저항이 0이 되는 초전도 현상이 일어나는 합금이다.

ㄴ. 100K(-173℃) 이하에서 초전도 현상이 일어난다.

ㄷ. 100K 이상에서는 온도가 높아짐에 따라 저항이 증가하므로 전기 전도도는 감소한다.

6. 신재생 에너지	④

정답

태양 에너지는 양이 방대하여 고갈될 염려가 없고, 대기 오염 물질의 발생이 매우 적은 청정 연료이지만, 태양을 이용하므로 기상 조건의 영향을 받는다.

7. 연료의 성질	⑤

정답

ㄱ. 액체는 기체보다 부피가 작으므로 연료의 저장은 상온에서 액체 상태인 경유가 CNG보다 쉽다.

ㄴ. 한 분자당 탄소수는 끓는점이 높은 경유가 CNG보다 많다.

ㄷ. 단위 부피당 연소열은 밀도(g/cm3)×연소열(kJ/g)이므로 CNG의 단위 부피당 연소열은 0.2 × 56 = 11.2(kJ/cm3), 경유는 0.8 × 45 = 36(kJ/cm3)이다.

8. 탄소 화합물의 성질	①

정답

A는 염기성 물질이므로 (나)에서 염산과 반응하여 수용액 층으로 분리되고, B는 산성 물질이므로 수산화나트륨과 반응하여 수용액 층으로 분리된다.

9. 공기의 성분 기체	④

정답

A는 산소, B는 아르곤, C는 이산화탄소이다.

① 과자 봉지의 충전 기체로 사용되는 기체는 질소이다.

② 아르곤은 비활성 기체로 반응성이 매우 작다.

③ 연료 전지에 이용되는 기체는 산소와 수소이다.

④ 분자 1개의 질량은 이산화탄소가 산소보다 크다.

⑤ 온도와 압력이 같을 때 기체의 분자수는 부피에 비례하므로 [eqn: {질소의``분자수} over {산소의``분자수} = {100} over {26.83}]은 4보다 작다.

10. 할로겐의 반응성	①

정답

ㄱ, ㄷ. (가)에서 2NaX + Z2 → 2NaZ + X2의 반응이 일어났고, (나)에서는 반응이 일어나지 않았으므로 반응성은 Y2 > Z2 > X2이다. 따라서 X2는 I2, Y2는 Cl2, Z2는 Br2이다.

ㄴ.  (가)에서 X-은 전자를 잃었으므로 산화되었다.

11. 의약품의 가수 분해	③

정답

A는 살리실산, B는 아세트산, C는 아미노페놀이다.

ㄱ. 살리실산은 페놀류이므로 염화철(Ⅲ) 수용액과 정색 반응을 한다.

ㄴ. 아세트산은 산성 물질이므로 마그네슘을 넣으면 수소 기체가 발생한다.

ㄷ. 알코올과 에스테르화 반응을 하는 것은 카르복시산이다.

12. 석회암 지대 지하수의 성질	④

정답

ㄱ. Ⅰ의 알짜 이온 반응식은 Ca2+ + 2HCO3- → CO2 + CaCO3+ H2O이고, Ⅱ의 알짜 이온 반응식은 Ca2+ + CO32- → CaCO3이다.

ㄴ. 용액 A는 가열로 인해 이온수가 감소하였고, 용액 C는 1개의 Ca2+이 2개의 Na+으로 치환되므로 전기 전도도는 용액 C가 A보다 크다.

ㄷ. 용액 C에는 HCO3-이 포함되어 있으므로 묽은 염산을 가하면 기체 X(CO2)가 발생한다.

13. 계면 활성제의 성질	②

정답

ㄱ. (가)는 비누로 물에 녹아 염기성을 띠므로 pH는 7보다 크다.

ㄴ. (나)는 비이온성 합성 세제이므로 수용액에서 전기 전도도는 (가)나 (나)보다 크다.

ㄷ. (가)는 ABS 합성 세제로 곁가지가 많아 미생물에 의한 생분해가 (나)보다 어렵다.

14. 고분자 화합물의 생성 과정	②

정답

ㄱ. (가)는 나프타가 부타디엔(CH2=CH-CH=CH2)으로 쪼개지는 과정으로 크래킹이다.

ㄴ. 부나-N고무는 두 단위체의 첨가 중합에 의해 생성된다.

ㄷ. 화합물 A는 부타디엔으로 이중 결합을 2개 가지고 있다.

고난도

15. 기체의 성질	①

정답

ㄱ. A의 압력은 1기압이므로 B와 C의 압력은 2기압이다. 같은 온도에서 기체의 분자수는 (압력×부피)에 비례하므로 B와 C의 분자수를 비교하기 위해서는 온도를 같게 해주어야 한다. 절대 온도 T2는 T1의 2배이므로 B의 온도가 T1일 때 압력은 1기압이다. 따라서 T1일 때 분자수는 A N개, B 4N개이고, C의 8N개이다.

ㄴ. A와 B의 질량은 같고, 분자수는 B가 A의 4배이므로 분자량은 B가 A보다 작다. B는 A보다 분자량이 작고 온도가 높으므로 분자의 평균 운동 속력은 B가 A보다 크다.

ㄷ. A는 실린더에 들어 있으므로 A의 온도가 2배가 되면 압력은 외부 압력과 같게 유지되고 부피가 2배로 증가한다. 따라서 수은 기둥의 높이 차이는 변하지 않는다.

16. 수용액에서의 반응	③

정답

각 용액에 포함된 이온수는 다음과 같다.

․용액 A : Ba2+ N개, OH- 2N개

․용액 B : Na+ N개, OH- 2N개

․용액 C : Na+ 2N개, Cl- 2N개

․용액 D : Na+ 2N개, Cl- 4N개, Mg2+ N개

ㄱ. 앙금 X는 NaOH 수용액과 MgCl2 수용액이 반응하여 생성된 Mg(OH)2이다.

ㄴ. 음이온수는 용액 B에서 2N개, 용액 D에서 4N개이다. 따라서 음이온수의 비는 B : D = 1 : 2이다.

ㄷ. 용액 D에 포함되어 있는 이온은 Na+, Cl-, Mg2+ 세 종류이다.

17. 탄소 화합물의 성질	④

정답

A는 C2H2, B는 CH2CHCl, C는 C2H4, D는 CH3CH2OH, E는 CH3CHO이다.

② CH2CHCl는 PVC의 단위체이다.

③ C2H4은 이중 결합을 가지고 있으므로 브롬수 탈색 반응을 한다.

④ 비누화 반응은 에스테르가 수산화나트륨과 반응하여 지방산나트륨을 만드는 반응이다.

⑤ CH3CHO는 포르밀기를 가지고 있으므로 은거울 반응을 한다.

고난도

18. 기체의 성질	⑤

정답

(나)에서 콕 a와 b를 동시에 열었다가 닫았을 때 용기 A의 압력이 2기압에서 1.5기압으로 감소했으므로 0.5기압의 X가 실린더로 빠져나갔다. (다)에서 콕 a를 열고 고정 장치를 푼 상태로 두었을 때 용기 A의 압력이 1기압인 것으로 보아 고정 장치는 움직이지 않았다. 즉, (나)에서 Y가 차지한 실린더의 부피는 1L이며, 압력은 1기압인 것을 알 수 있다. (라)에서 콕 b를 열어놓고 충분한 시간 동안 두었을 때 용기 A의 압력이 1.2기압이므로 X의 나중 부피는 1 × 2 = 1.2 × V, V=[eqn: {5} over {3}]L이다. 따라서 (라)에서 X가 차지한 실린더의 부피는 [eqn: {2} over {3}]L이다. 이때 Y의 압력은 X와 같고, Y가 차지한 실린더의 부피는 [eqn: {4} over {3}]L이므로 처음 용기 B의 압력은 P × 2 = 1.2 × ([eqn: {4} over {3}]+2), P = 2기압이다.

ㄱ. (나)에서 콕을 열었을 때 빠져나간 기체 분자수는 Y가 X보다 많으므로 분자량은 X가 Y보다 크다. 따라서 (가)에서 기체의 밀도는 용기 A에서가 B에서보다 크다.

ㄴ. (나)에서 용기 A에는 1.5기압, 1L의 X(1.5N개)가 남아 있고, 용기 B에는 1기압, 1L의 Y가 빠져 나갔으므로 (2×2) - (1×1) = 3N개의 Y가 남아 있다. 따라서 (나)에서 용기 B의 분자수는 A의 2배이다.

ㄷ. (다)에서 용기 B에 들어 있는 분자수는 (나)에서와 같다. 용기 B에 들어 있는 Y의 분자수는 3N개이므로 압력은 P × 2 = 3, P = 1.5기압이다.

19. 중화 반응	③

정답

NaOH(aq)의 양은 일정하므로 (가)에서 H2SO4(aq) 30mL에 포함된 H+의 수를 3N개라고 가정하자. (가)~(라)에서 혼합 전 각 수용액에 포함된 OH-과 H+의 수는 아래의 표와 같다. 이때 (라)에서 H+수가 6N개이지만 생성된 물 분자수는 5N개인 것으로 보아 NaOH(aq) 30mL에 포함된 OH-수는 5N개임을 알 수 있다.

	NaOH(aq)에 포함된 OH-수	HCl(aq)에 포함된 H+수	H2SO4(aq)에 포함된 H+수
(가)	5N	-	3N
(나)	5N	2N	2N
(다)	5N	4N	N
(라)	5N	6N	-

ㄱ. 반응하지 않고 남아 있는 OH-수는 (가)가 (나)보다 많으므로 pH는 (가)가 (나)보다 크다.

ㄴ. (다)와 (라)의 혼합 용액의 부피는 같으므로 전기 전도도는 이온수에 비례한다. (다)에는 Na+ 5N개, Cl- 4N개, SO42- 0.5N개가 들어 있으므로 총 이온수는 9.5N개이다. (라)에는 Na+ 5N개, Cl- 6N개, H+ N개가 들어 있으므로 총 이온수는 12N개이다. 따라서 전기 전도도는 (라)가 (다)보다 크다.

ㄷ. (나)와 (라)의 부피가 같으므로 혼합 용액의 최고 온도는 생성된 물 분자수가 많은 (라)가 (나)보다 높다.

고난도

20. 금속의 반응	④

정답

ㄱ. B는 A, C 이온과 모두 반응했으므로 반응성은 B > A, C이다. 이때 A가 들어 있는 수용액의 양이온수가 감소하였으나 A는 B보다 반응성이 작으므로 C 이온과만 반응했음을 알 수 있다. 따라서 반응성은 B > A > C이다. A 원자가 N개 반응했을 때 양이온수가 N개 감소하였으므로 A 이온의 전하량은 C 이온의 2배이다.

A + 2C+ → A2+ + 2C

ㄴ. 반응성은 B > A > C이므로 B는 반응성이 더 작은 C 이온과 먼저 반응한다. 이때 B 원자 N개가 반응할 때 양이온수가 2N개 감소하였으므로 B 이온의 전하량은 C 이온의 3배이다.

B + 3C+ → B3+ + 3C

따라서 B 이온의 전하량 +3이고, A 이온의 전하량은 +2이므로 전하량은 B 이온이 A 이온보다 크다.

ㄷ. 점 P는 A 이온이 B와 반응하기 전이므로 A 이온은 3N개 존재하고, 3N개의 C 이온과 반응하여 N개의 B 이온이 생성되었으므로 처음에 존재하던 3N개에서 N개가 증가하여 B 이온은 4N개가 된다. 따라서 점 P에서 [eqn: {rm B```양이온수 it} over {rm A``양이온수 it} = {4} over {3}]이다.

생물Ⅰ

2011

수능

모의평가

정	답

1. ①	2. ②	3. ⑤	4. ④	5. ④

6. ⑤	7. ④	8. ④	9. ④	10. ⑤

11. ③	12. ①	13. ⑤	14. ①	15. ③

16. ②	17. ③	18. ②	19. ⑤	20. ①

해	설

1. 생명 현상의 특성	①

정답

잎에 곤충이 앉았을 때 잎이 갑자기 접히는 것은 자극에 대한 반응이다. 플라나리아가 빛을 받으면 어두운 곳으로 이동하는 것도 빛의 자극에 대한 반응이다.

②는 물질 대사, ③은 생식과 유전, ④는 생식, ⑤ 발생과 생장에 해당한다.

2. 영양소의 종류와 기능	②

정답

주영양소로 사용되는 A는 탄수화물이고, 수단Ⅲ 반응에 검출되고 주영양소인 B는 지방이다. 몸을 구성하는 물질이지만 체내에서 합성되지 않는 부영양소인 C는 무기 염류이다.

3. 에너지 대사 과정	⑤

정답

(가)는 O2, (나)는 CO2, (다)는 포도당이다.

ㄱ. ATP는 ADP와 인산으로 분해될 때 에너지가 발생되며, 이 에너지는 여러 생명 활동에 이용된다.

ㄴ. 운동을 하면 조직 세포에서 세포 호흡이 촉진되어 많은 CO2가 발생된다. 즉, 심한 운동을 하면 단위 시간당 체외로 방출되는 양이 운동 전보다 증가한다.

ㄷ. 포도당인 (다)의 농도가 동맥혈에서 정상보다 높아지면, 즉 혈당량이 증가하면 인슐린의 분비가 촉진되어 혈당량을 감소시킨다.

4. 시각과 동공 반사 경로	④

정답

ㄱ. 부교감 신경(㉠)의 절후 신경 말단에서 분비되는 아세틸콜린은 동공을 축소시킨다.

ㄴ. A 부위가 절단된 사람이라도 왼쪽 눈에 강한 빛을 비추면 왼쪽의 시신경을 통해 중뇌로 전달된 신호가 오른쪽 눈으로 전달되므로 동공이 작아진다.

ㄷ. B 부위가 절단되면 포도에 대한 시각 정보는 우뇌 시각 피질로는 전달되지 못하지만, 좌뇌의 시각 피질로는 전달된다.

5. 폐포와 조직에서 기체 교환	④

정답

ㄱ. 평상시 호흡할 때 폐정맥에서 이산화탄소의 분압(PO2)은 40mmHg이다. 그런데 과소 호흡 시에서는 산소 분압이 낮아지고 이산화탄소 분압이 높아지므로 폐정맥의 이산화탄소의 분압(PCO2)은 40mmHg보다 커진다.

ㄴ. (나)의 조직에서 산소 분압은 정맥의 산소 분압인 40mmHg보다 낮아야 한다.

ㄷ. 평상시 1분에 약 4L 정도의 공기를 흡입한다면 폐포에서 산소 분압(PO2)은 100mmHg, 이산화탄소 분압(PCO2)은 40mmHg가 된다.

6. 녹말의 소화	⑤

정답

ㄱ. 30분 후 셀로판 주머니 Ⅱ의 안의 용액에서 요오드 반응이 일어나므로 Ⅱ 안에 아직 분해되지 않은 녹말이 존재한다.

ㄴ. 30분 후 셀로판 주머니 Ⅱ의 안과 밖의 용액에서 베네딕트 반응이 일어났으므로 안과 밖에는 엿당이 존재한다. 침 희석액에는 녹말을 엿당으로 분해하는 아밀라아제가 들어 있으며, 엿당은 베네딕트 반응에 의해 검출된다.

ㄷ. 포도당은 30분 후 셀로판 주머니 밖의 용액에서 검출되므로 Ⅲ을 통과한다.

7. 호흡 운동과 산소 운반	④

정답

ㄱ. (가)에서 대기압과의 압력차가 큰 밑의 그래프 곡선이 흉강 내압에 해당된다.

ㄴ. X가 a쪽으로 이동한 경우는 이산화탄소 분압이 낮아지는 경우이다. CO2 + H2O → HCO3- + H+ 반응은 조직 세포 쪽 모세 혈관의 적혈구에서 일어나며, 이산화탄소 분압이 높을수록 활발하게 일어난다.

ㄷ. X보다 b가 이산화탄소 분압이 더 높다. 산소 분압이 100 → 40mmHg로 동일하게 낮아질 때, 이산화탄소 분압이 더 높은 경우 헤모글로빈으로부터 해리되는 산소의 양이 더 많다.

8. 오줌의 생성	④

정답

ㄱ. 크레아틴은 B(재흡수)를 통해서는 이동하지 않으나, C(분비)를 통해서는 이동한다. 따라서 크레아틴의 [eqn: {rm B를```통한```이동량 it} over {rm C를```통한```이동량 it}] ＜ 1이다.

ㄴ. X는 여과된 후 일부만 재흡수되는 물질이므로, [eqn: {rm A를```통한```이동량+C를```통한```이동량 it} over {rm B를```통한```이동량 it}]>1이다.

ㄷ. 포도당은 여과된 후 세뇨관을 통과하는 동안 100% 재흡수된다.

9. 삼투압 조절	④

정답

ㄱ. 호르몬 A는 뇌하수체 후엽에서 분비되는 항이뇨 호르몬이다. 항이뇨 호르몬은 신장에서 물의 재흡수를 촉진한다. 땀을 많이 흘렸을 경우에는 수분 손실로 인해 혈장 삼투압이 증가하므로 호르몬 A의 분비가 촉진된다.

ㄴ. 알도스테론은 신장에서 Na+의 재흡수를 촉진시키는 호르몬이다.

ㄷ. 항이뇨 호르몬(A)은 혈압이 낮을 때 분비가 증가하여 혈압을 높이는 작용을 하므로, 고혈압 환자에게 주사하는 것을 적절하지 않다.

10. 심장의 구조와 심장 박동	⑤

정답

ㄱ. (나)에서 1회 심장 박동 주기는 1.1 - 0.2 = 0.9초이다. 즉 1분당 심장 박동수는 60 ÷ 0.9 ≒ 67회이다.

ㄴ. (나)의 t1에서는 좌심실 압력이 대동맥 압력보다 높으므로 심실 수축기에 해당한다. 이때에는 반월판(㉠, ㉡)이 모두 열린다.

ㄷ. (나)의 t2에서는 대동맥 압력이 좌심실 압력보다 높으므로 대동막과 좌심실 사이에 있는 반월판(㉠)이 닫히지 않으면 대동맥에서 좌심실로 혈액이 역류한다.

11. 무릎 반사와 흥분의 전달 경로	③

정답

A는 운동 신경, B와 D는 각각 척수와 중추의 연합 신경, C는 감각 신경이다.

ㄱ. 망치에 의한 자극이 C → B → A 경로로 전달되어 즉시 다리가 움직이게 되다.

ㄴ. 망치에 의한 자극은 C(감각 신경) → D(중추 신경)로 전달되어 대뇌에서 감지되기도 한다.

ㄷ. A는 감각 신경, C는 운동 신경으로, 체성 신경에 해당된다.

12. BOD 측정	①

정답

ㄱ. 연못물에는 광합성을 하는 생물도 존재하므로 광합성을 하지 못하도록 어두운 곳에 두어야 정확한 BOD 값을 측정할 수 있다.

ㄴ. 이 실험을 통해서는 호기성 세균에 의한 산소 소비량을 통해 DO 및 BOD 값을 측정할 수 있다.

ㄷ. BOD는 (물을 채취한 즉시 측정한  DO 값) -(밀봉하여 20℃ 암실에서 5일 동안 방치한 후의 물의 DO 값)으로 이 실험에서 연못물의 BOD 값은 4ppm이다.

13. 호흡 운동과 심장 박동 조절	⑤

정답

① 교감 신경이 흥분하면 호흡이 빨라지므로, 호흡 주기는 짧아진다.

② 심한 운동을 하면 호흡과 심장 박동이 빨라진다. 즉 (가)와 (나)는 모두 흥분된다.

③ 교감 신경의 절전 신경에서 분비되는 신경 전달 물질은 아세틸콜린이다.

④ 교감 신경의 흥분이 억제되면 심장 박동이 느려지는 것이지, 멈추는 것은 아니다.

⑤ 연수는 호흡 운동, 심장 박동, 소화 운동 등의 조절 중추이다.

14. 면역 반응	①

정답

ㄱ. Ⅰ에서는 식세포 작용에 의해서 세균 p의 수가 감소한다.

ㄴ. Y는 항체 형성 기능이 완전히 결핍되어 있기 때문에 p에 대한 항체의 수는 0이다. 하지만 Ⅱ 구간에서 정상인 X는 P에 대한 항체의 수가 증가하기 때문에  세균 P의 수가 감소한다.

ㄷ. Ⅲ에서 X의 체내에 P에 대한 기억 세포가 있다.

15. 염색체 이상	③

정답

ㄱ. 부모가 모두 정상인데, 철수 어머니가 AA′이다. 즉 A는 우성 유전자, A′는 열성 유전자이다.

ㄴ. 난자 ㉠은 감수 제2분열에서 7번 염색 분체가 비분리되어 형성된 것이다.

ㄷ. 철수 아버지의 정자 형성 과정에서도 염색체 비분리가 일어났으며, 이중 7번 염색체가 없는 정자(22)가 어머니의 난자(24)와 결합하여 철수가 태어났다.

16. 생식 세포의 형성	②

정답

ㄱ. A는 감수 제1분열을 마친 제2정모 세포이다. 제2정모 세포는 염색체 수가 절반으로 감소한 상태로, 성 염색체 X 또는 Y 중 한 개만을 가진다.

ㄴ. A, B, C는 모두 염색체 수가 n = 23으로 같다.

ㄷ. 뇌하수체 전엽에서 분비되는 황체 형성 호르몬에 의해 배란이 촉진된다.

17. 수정과 발생	③

정답

ㄱ. Ⅱ는 8세포기 배아로 수란관에 존재한다. 수정란은 수란관에서 난할 과정을 거치면서 자궁으로 이동한 후 포배기 상태로 자궁 내벽에 착상한다.

ㄴ. 정자 1개의 DNA 상대량이 1이라면, 난자의 DNA 상대량도 1이 된다. 일반적으로 난소에서 1개의 제2난모 세포가 배란된 경우 수정란의 DNA 총량은 2가 되어야 한다. 그런데 수정란의 DNA 총량이 4가 되었으므로 2개의 정자와 2개의 난자가 결합하여 2개의 수정란이 생성되었음을 알 수 있다. 따라서 2세포기 배아도 2개이다.

ㄷ. 난할이 진행될수록 할구당 세포질량은 감소하므로, Ⅰ의 할구당 세포질량은 Ⅱ의 할구당 세포질량보다 많다.

18. 염색체와 유전자	②

정답

①, ② (가)에서 ㉠과 ㉡, ㉢과 ㉣은 상동 염색체이다.

③ (가)에서 B와 b는 대립 유전자이며, B와 b 중 하나는 우성, 하나는 열성 유전자이다.

④ (나)의 ㉡은 (가)의 ㉡에서 유전자 D가 결실되었다.

⑤ (다)의 ㉢은 (가)의 ㉢에서 M 부위가 한 개 더 중복되었다.

고난도

19. 식물의 유전 현상	⑤

정답

식물 종 3개체(I, Ⅱ, Ⅲ)는 모두 유전자형 HhRr이다. 만약 키와 꽃 색깔의 유전자가 독립의 관계라면 HhRr의 교배 결과 F1의 비율은 9 : 3 : 3 : 1이 나와야 한다. 그런데 이렇게 나오지 않았다는 것은 독립이 아니라 연관되었음을 의미한다.

H-R, h-r이 연관되어 있는 경우(Ⅱ와 Ⅲ의 교배시)라면 HhRr ×HhRr의 교배 결과 F1은 3 : 1이 나오고, H-r, h-R이 연관되어 있는 경우(I과 Ⅱ의 교배시)라면 HhRr × HhRr의 교배 결과 F1은 1 : 2 : 1이 나온다.

ㄱ. I에서는 H와 r이, h와 R이 연관되어 있고, Ⅱ와 Ⅲ에서는 H와 R이, h와 r이 연관되어 있다.

ㄴ. Ⅱ와 Ⅲ은 H와 R이 연관된 경우이므로 감수 분열 결과 HR인 생식 세포가 나올 수 있다.

ㄷ. I에서는 Hr, hR을 가진 생식 세포가, Ⅱ에서는 HR, hr을 가진 생식 세포가 형성된다. 여기서 hR과 HR인 생식 세포가 수정되면 F1에서 HhRR이 태어날 수 있다.

20. 생명 공학 기술	①

정답

ㄱ. (가)에서 송아지는 RR을 가진 체세포의 핵을 이식해 만들어졌으므로, 송아지는 RR 유전자형을 갖는다.

ㄴ. (나)에서는 조직 배양 기술이 사용되었다.

ㄷ. (나)에서 형성층 세포로부터 어린 식물이 만들어지는 동안에는 감수 분열이 일어나지 않고 체세포 분열이 일어난다.

지구과학Ⅰ

2011

수능

정	답

1. ④	2. ②	3. ②	4. ①	5. ①

6. ④	7. ③	8. ⑤	9. ③	10. ④

11. ④	12. ②	13. ②	14. ⑤	15. ⑤

16. ②	17. ⑤	18. ③	19. ③	20. ①

해	설

1. 지구과학의 역사	④

정답

ㄱ. (가)는 우리나라에서 관측할 수 있는 별들의 위치를 표시한 천문도이다.

ㄴ. (나)는 영침 그림자의 방향과 길이로 절기와 시각을 알 수 있는 해시계이다.

ㄷ. (다)는 천체의 운행과 그 위치를 측정하는 도구이다.

2. 지구의 탄생	②

정답

ㄱ. 맨틀과 핵은 마그마 바다 이후 분화되어 형성되었다.

ㄴ. 용융된 마그마가 냉각 고결되면서 원시 지각과 해양이 형성된다.

ㄷ. 해양 생물의 광합성으로 이산화탄소가 감소하고 산소가 증가하지만, 최초의 생물체가 출현한 시기에는 이산화탄소의 분압이 산소보다 높다.

3. 지층과 화석	②

정답

ㄱ. 방추충(푸줄리나)은 고생대 말기의 표준 화석으로 A, B지층은 고생대 중기 이전의 지층들이다.

ㄴ. C층은 부유성 해양 생물인 방추충을 포함하므로 바다에서 퇴적된 지층이다.

ㄷ. (다)는 생존 기간이 긴 화석으로 지층의 생성 시기를 알려 주는 표준 화석으로는 적합하지 않다.

4. 탄소의 순환	①

정답

ㄱ. A는 생물의 호흡에 의해 탄소가 이동하는 과정이다.

ㄴ. B는 해저에서 탄산염이 침전하여 석회암을 형성하는 과정이다.

ㄷ. 화석 연료의 사용량이 증가하면 대기권의 탄소량은 증가하지만, 지구 전체의 탄소량은 변하지 않는다.

5. 판의 이동	①

정답

ㄱ. 고생대 말 판게아가 형성되는 과정에서 해양 생물의 대규모 멸종이 일어났다.

ㄴ. (나)는 인도 대륙이 유라시아 대륙과 충돌하기 전 중생대의 수륙 분포이다. 히말라야 산맥은 신생대에 형성되었다.

ㄷ. (다)는 신생대의 수륙 분포로 속씨 식물이 번성한 시기이다. 겉씨 식물은 중생대에 번성하였다.

6. 화산	④

정답

ㄱ. 화산탄과 화산력은 입자가 커서 동해에 집중적으로 퇴적되었을 것이다.

ㄴ. 가스 함량이 높은 유문암질 마그마일수록 분출할 때 폭발력이 커진다.

ㄷ. 화산 폭발 시 북풍이 우세하면 화산 쇄설물이 남쪽으로 이동하므로 우리나라의 피해가 클 것이다.

7. 별의 연주 시차	③

정답

ㄱ. (가)에서 별 A와 6개월 간격의 지구 위치는 각각 (나)의 연필과 두 눈에 해당한다.

ㄴ. 지구가 어느 한 곳에서 180° 벌어진 곳까지 공전하는 데는 약 6개월이 걸린다.

ㄷ. 연필과 눈 사이의 거리가 멀어지는 것은 별과 지구 사이의 거리가 멀어지는 것과 같고, 이 때 연주 시차는 점차 작아진다.

8. 발산 경계	⑤

정답

ㄱ. A는 해령으로 그 중앙부에는 장력에 의한 정단층이 발달하여 열곡이 형성된다.

ㄴ. B는 대륙 주변부에 해당하는 지형으로 판의 경계가 아니므로 지각 변동은 일어나지 않는다.

ㄷ. 대서양 중앙 해령에 해당하는 해저 지형이다.

9. 기단	③

정답

ㄱ. (나)는 기온이 상승하고 이슬점이 높아지므로 고위도의 대륙에서 발원한 한랭 건조한 기단이 저위도의 해양으로 이동하는 경우로 A 기단의 이동 과정에 해당한다.

ㄴ. 저위도 해상을 지나는 동안 기단의 하층이 가열되고 이슬점이 높아지면서 기단은 점점 불안정해진다.

ㄷ. 오호츠크해 기단(B)이 우리나라로 이동하여 태백 산맥을 넘는 과정에서 푄 현상이 나타나므로 영서 지방에는 고온 건조한 날씨가 나타난다.

10. 해수의 성질	④

정답

ㄱ. 수온 -0.5℃, 염분 34.5‰이 만나는 위치를 찾으면 밀도는 1.027과 1.028 사이에 나타난다.

ㄴ. 해수가 결빙될 때는 해수의 염류가 얼음 속에 포함되지 않으므로 주변 해수는 염분이 증가하고, 수온이 낮아지므로 밀도가 커진다.

ㄷ. 밀도는 같고 수온이 높으면 등밀도선의 오른쪽 위쪽으로 이동하므로 염분이 높아진다.

11. 지진	④

정답

ㄱ. 진도는 지표면이 흔들리는 정도를 나타내는 수치로 진도 3인 A가 진도 4인 B보다 흔들린 정도가 약하다.

ㄴ. PS시가 클수록 진원 거리가 멀다. PS시는 A 관측소는 20s이고, B 관측소는 12s이다.

ㄷ. 동일한 지진에 대해 지진의 규모는 진원 거리와 진도에 관계없이 모든 관측소에서 같다.

12. 천체 망원경의 구조	②

정답

ㄱ. 파인더(A)는 경통(B)에 비해 배율이 낮고, 시야가 넓어 천체를 쉽게 찾도록 해 준다.

ㄴ. B의 구경이 클수록 집광력이 좋아지므로 보다 어두운 천체도 볼 수 있다.

ㄷ. C는 극축 망원경으로 천구의 북극 방향을 향해 고정시키는 극축 맞추기를 할 때 이용한다. 별은 일주 운동을 하므로 일주 운동 방향을 따라 B를 돌려주어야 계속 관측할 수 있다.

13. 달의 운동	②

정답

별은 매일 4분씩 뜨는 시각이 빨라지고, 달은 매일 50분씩 늦어지므로 다음 날 달은 별보다 54분 뒤따라오게 된다. 천체의 일주 운동 각거리는 1시간에 약 15°이므로 하루가 지날 때의 각거리는 13.5°로 두 천체 사이에 주먹 하나가 들어갈 정도가 된다.

14. 태양계 탐사	⑤

정답

ㄱ. (가)는 금성으로 셋 중 자전 속도가 가장 느리다.

ㄴ. 화성(나)은 다른 천체에 비해 대기가 매우 희박하므로 운석 구덩이가 가장 많다.

ㄷ. 위성을 가장 많이 거느린 행성은 목성(다)이다.

15. 천동설과 지동설	⑤

정답

ㄱ. 금성의 주전원 중심은 항상 태양과 지구 사이에 위치하므로 태양-지구를 잇는 금성 주전원 축은 같은 시간동안 같은 각거리를 이동한다.

ㄴ. 금성의 위상이 보름달처럼 보이는 현상은 (나)에서만 설명할 수 있다.

ㄷ. 금성의 역행 현상은 (가), (나)에서 모두 설명이 가능하다.

고난도

16. 공기 중의 수증기	②

정답

ㄱ. B~C 구간은 구름이 생성되어 상승하는 습윤 단열 팽창 과정으로 기온은 습윤 변화율에 따라 낮아진다.

ㄴ. 이슬점 온도는 산의 정상인 C 위치에서 가장 낮으며, 이 때 기온과 같다.

ㄷ. 포화 수증기압은 기온에 비례하므로 기온이 가장 높아지는 D에서 가장 크다.

17. 일기도 해석	⑤

정답

ㄱ. A는 북서쪽의 시베리아 고기압으로 한랭 건조하다.

ㄴ. B 지역은 전선의 남쪽에 위치한 북태평양 고기압에서 불어나오는 고온 다습한 공기의 영향을 받는다.

ㄷ. 우리나라에는 북쪽의 시베리아 고기압과 남쪽의 북태평양 고기압 사이에서 정체 전선이 형성되어 있다.

18. 구름 발생 실험	③

정답

ㄱ. 주사기의 피스톤을 당기면 단열 팽창에 의한 기온의 하강으로 이것은 공기가 상승하는 경우에 해당한다.

ㄴ. C에서는 응결이 일어나 물방울이 생겼으므로 ㉡과 같은 과포화 과정이 포함된다.

ㄷ. ㉢에서는 기온이 낮아지고 수증기량이 감소한다.

고난도

19. 해저 지형	③

정답

ㄱ. 해수면이 200m 하강할 경우, 대한 해협은 육지가 되므로 동해에 태평양의 해수가 유입될 수 없다.

ㄴ. 동해안의 대륙붕은 대부분 육지로 변하게 되고, 현재 대륙 사면의 일부가 대륙붕이 되어 면적이 줄어든다.

ㄷ. 황해의 수심은 100m보다 낮아 모두 육지로 변한다.

고난도

20. 행성의 운동	①

정답

현재 금성의 위치는 동방 이각이므로 저녁에 서쪽 하늘에서 관측된다. 1년 후에 지구는 현재 위치와 같고 금성은 내합에 가까이 위치하므로 저녁에 서쪽 하늘에서 관측된다. 반면, 1년 후 화성과 목성은 충에서 가까운 곳에 위치하므로 서쪽 하늘에서는 볼 수 없다.

물리Ⅱ

2011

수능

정	답

1. ②	2. ④	3. ③	4. ③	5. ⑤

6. ③     7. ④	8. ①	9. ③	10. ②

11. ①	12. ⑤	13. ①	14. ⑤	15. ④

16. ③	17. ⑤	18. ④	19. ①	20. ②

해	설

1. 변위와 속력	②

정답

ㄱ. A에서 B까지 직선 거리가 B에서 C까지 직선 거리보다 크므로 A에서 B까지 변위가 B에서 C까지 변위보다 크다

ㄴ. A에서 B, B에서 C까지 이동 거리와 이동 시간이 같으므로 두 구간의 평균 속력이 같다.

ㄷ. 운동 방향이 변하므로 등속도 운동이 아니다.

2. 등속원운동	④

정답

ㄱ, ㄴ. [eqn: T`=` {2 pi r} over {v}], [eqn: a`=` {v ^{2}} over {r}]에서 회전 반지름과 속력이 같으므로 주기와 구심 가속도의 크기가 같다.

ㄷ. 구심력은 질량과 구심 가속도의 곱이므로 질량이 큰 B의 구심력이 A보다 크다.

3. 축전기	③

정답

ㄱ. 저항이 직렬로 연결되어 있으므로 흐르는 전류와 걸린 전압이 같다. 따라서 축전기 A, B 양단의 전위차가 같다.

ㄴ. [eqn: Q`=`CV`]이므로 전위차가 같을 때 저장된 전하량은 전기 용량에 비례한다. 따라서 B에 저장된 전하량이 A의 2배이다.

ㄷ. [eqn: W`=`QV`]이므로 축전기에 저장된 전기 에너지는 B가 A의 2배이다.

4. 포물선 운동	③

정답

ㄱ. A의 속도의 연직 성분과 수평 성분의 크기는 각각 [eqn: 30 TIMES sin60 DEG `=`][eqn: 15 sqrt {3}](m/s), [eqn: 30 TIMES cos60 DEG `=`]15(m/s)이다. A가 최고점에 도달할 때까지 걸린 시간은 [eqn: {15 sqrt {3}} over {10}](s)이므로 [eqn: d`=`][eqn: 15 TIMES {15 sqrt {3}} over {10} TIMES 2`=`][eqn: 45 sqrt {3}](m)이다.

ㄴ. [eqn: v]는 A의 속도의 연직 성분과 같으므로 [eqn: 15 sqrt {3}](m/s)이다.

ㄷ. A와 B의 속도의 연직 성분이 같으므로 지면에 동시에 도달한다.

5. 속도와 가속도	⑤

정답

ㄱ. 가속도의 [eqn: x], [eqn: y]성분은 각각  0, 일정이므로 가속도는 일정하다.

ㄴ. 4초일 때 속도의 [eqn: x], [eqn: y]성분은 각각 5m/s, 5m/s이므로 속도의 크기는 [eqn: sqrt {5 ^{2} `+`5 ^{2}} `=`][eqn: 5 sqrt {2}](m/s)이다.

ㄷ. 0초부터 8초까지 변위의  [eqn: x], [eqn: y]성분은 각각 20m, 20m이므로 서로 같다.

6. 탄성력	③

정답

ㄱ. 탄성력이 합력이므로 질량이 [eqn: {1} over {4}]배인 A의 가속도가 B의 4배이다.

ㄴ. 역학적 에너지가 보존되므로 [eqn: {1} over {2} kd ^{2} `=` {1} over {2} mv ^{2}]이다. 따라서 평형 위치에서 질량이 [eqn: {1} over {4}]배인 A의 속력이 B의 2배이다.

ㄷ. 단진동의 주기는 [eqn: 2 pi sqrt {{m} over {k}}]이므로 B의 주기가 A의 2배이다. 따라서 B가 [eqn: -d]의 위치에 도달할 때 A는 2번 왕복 운동하여 [eqn: -d]의 위치에 도달한다.

7. 만유 인력	④

정답

ㄱ. A의 만유 인력의 크기가 [eqn: {GmM} over {r ^{2}}]이면 B의 만유 인력의 크기는 [eqn: {G4mM} over {(2r) ^{2}}]이므로 서로 같다.

ㄴ. A와 B에 작용하는 합력의 크기가 같으므로 질량이 큰 B의 가속도가 A보다 작다.

ㄷ. A의 속력이 [eqn: v]이므로 [eqn: {mv ^{2}} over {r} `=`][eqn: {GmM} over {r ^{2}}]이고 [eqn: v`=` sqrt {{GM} over {r}}]이다. B의 속력이 [eqn: v _{rm B}]이면 [eqn: {4mv _{rm B} ^{2}} over {2r} `=`][eqn: {4GmM} over {4r ^{2}} `=`][eqn: {GmM} over {r ^{2}}]에서 [eqn: v _{rm B it} `=` sqrt {{GM} over {2r}} `=` {v} over {sqrt {2}}]이다.

8. 원자핵	①

정답

ㄱ. 질량이 작은 원자 2개가 핵반응한 후 질량이 큰 원자로 변하므로 핵융합 반응이다.

ㄴ. (가)는 질량수, 원자 번호가 각각 1, 0이므로 중성자이다.

ㄷ. (나)는 원자 번호가 0이므로 전기를 띠지 않는다.

9. 열역학의 법칙	③

정답

압력이 [eqn: P`]로 일정하므로 온도가 [eqn: T`]에서 [eqn: 3T`]가 되면 부피가 [eqn: V`]에서 [eqn: 3V`]가 된다. 팽창하는 동안 기체가 외부에 한 일은 [eqn: W`=`P TIMES 2V`=`2RT`]이다. 따라서 내부 에너지의 증가량은 [eqn: DELTA U`=`Q`-`W`=`][eqn: 5RT`-`2RT`][eqn: =`3RT`]이다.

10. 열역학의 법칙	②

정답

ㄱ. A가 외부에 일을 하므로 내부 에너지의 변화량은 A가 받은 열량보다 작다.

ㄴ. 처음 A와 B의 압력이 같고 부피가 다르므로 A와 B의 온도는 다르다. 따라서 매 순간 A와 B의 온도는 같지 않다.

ㄷ. B가 얻은 일은 A가 한 일과 같다. A가 팽창하는 동안 한 일은 그래프의 넓이와 같으므로 [eqn: {3} over {2} P _{0} V _{0}]보다 작다.

고난도

11. 전기력	①

정답

ㄱ. b, c의 전기장의 세기가 각각 [eqn: E _{0}], [eqn: 1.5E _{0}]이므로

[eqn: E _{0} `=`k {1} over {r ^{2}} `-`k {Q} over {4r ^{2}}], [eqn: 1.5E _{0} `=`k {1} over {4r ^{2}} `-`k {Q} over {r ^{2}}]이다. 따라서 [eqn: Q`=`-2](C)이다.

ㄴ. [eqn: Q`=`-2](C)이므로 b에 전기장의 방향은 [eqn: +x]방향이다.

ㄷ. a, c에서 전기장의 방향이 다르므로 a에서 c로 양전하를 이동시키려면 일을 하여야 한다. 따라서 a, c의 전위가 다르다.

12. 원자의 구조	⑤

정답

ㄱ. A영역에서 전자의 경로가 곡선이므로 등속도 운동이 아니다.

ㄴ. 자기력과 전기력이 평형 관계에 있으므로 [eqn: evB _{0} `=`eE _{2}]에서 스크린에 도달하는 순간 전자의  속력은 [eqn: v`=` {E _{2}} over {B _{0}}]이다.

ㄷ. A영역에서 전자에 작용하는 자기력의 방향이 아래쪽, 전기력이 위쪽이다. 실험 I의 전자에 작용하는 전기력이 실험 II보다 크므로 [eqn: E _{1}]이 [eqn: E _{2}]보다 크다.

13. 운동하는 전하에 작용하는 자기력	①

정답

ㄱ. 동위 원소의 전하량은 서로 같다.

ㄴ. 전하량이 같으므로 구심력이 같다. 따라서 질량이 클수록 구심 가속도가 작아져 회전 반지름이 커진다. 회전 반지름이 큰 Q의 질량이 P보다 크다.

ㄷ. 동위 원소이므로 P와 Q의 전하량이 같다. Q의 질량이 P보다 크므로 Q의 중성자 수가 P보다 크다.

14. 전자기파	⑤

정답

ㄱ. (가)는 X선, C는 적외선이다.

ㄴ. A영역의 전자기파의 파장이 C영역의 전자기파보다 짧으므로 진동수가 크다.

ㄷ. 자외선은 가시광선보다 파장이 짧고 X선보다 길므로 B영역의 전자가파이다.

15. 교류회로	④

정답

ㄱ. 코일에 걸린 최대 전압이 저항의 2배이므로 코일의 유도 리액턴스는 저항값의 2배인 30Ω이다.

ㄴ. 코일과 저항에 걸린 전압은 각각 20V, 10V이고 위상차는 90°이므로 교류 전원의 전압의 실효값은 [eqn: sqrt {20 ^{2} `+`10 ^{2}} `=`10 sqrt {5}](V)이다.

ㄷ. 코일에서는 전기 에너지를 소비하지 않는다.

16. 수소 원자 스펙트럼	③

정답

ㄱ. 선스펙트럼이 나타나는 것은 전자의 에너지 준위가 양자화되어 있기 때문이다.

ㄴ. [eqn: n`=`2]인 상태로 전이하면서 방출하는 전자기파는 발머 계열에 속한다.

ㄷ.A는 라이먼 계열이며 파장이 발머 계열인 B보다 짧다.

17. 수소 원자 모형	⑤

정답

ㄱ. A, B의 양자수는 각각 2, 6이다.

ㄴ. 물질파 파장은 양자수에 비례하므로 C가 A의 2배이다.

ㄷ. B의 에너지가 A보다 크므로 (가)에서 에너지를 흡수한다.

18. 운동 전하에 작용하는 자기력	④

정답

전기장에서 [eqn: d]의 거리를 운동하는 동안 전하가 얻은 운동 에너지는 [eqn: {1} over {2} mv ^{2} `=`qEd]이다. 따라서 자기장 영역에서 전하의 속력은 [eqn: v`=` sqrt {{2qEd} over {m}}]이다. 자기장 영역에서 자기력이 구심력이므로 [eqn: qvB`=` {mv ^{2}} over {R}]이다. 따라서 [eqn: R`=` {mv} over {qB} `=` sqrt {{2mEd} over {qB ^{2}}}]이다.

고난도

19. 역학적 에너지 보존	①

정답

운동량이 보존되므로 운동량의 [eqn: x]성분, [eqn: y]성분은 각각    [eqn: 1 TIMES v`cos`30 DEG =`4 TIMES v _{x} `-`1 TIMES {v`cos`60 DEG } over {sqrt {3}}]

[eqn: 1 TIMES v`sin`30 DEG =`4 TIMES v _{y} `+`1 TIMES {v`sin`60 DEG } over {sqrt {3}}]

의 식을 만족한다. 따라서 충돌 후 B의 속도의 [eqn: x]성분, [eqn: y]성분은 각각 [eqn: v _{x} `=` {sqrt {3}} over {6} v], [eqn: v _{y} `=`0]이다. 역학적 에너지가 보존되므로 B가 빗면의 최고점에 도달하려면 [eqn: v _{x} `=` {sqrt {3}} over {6} v][eqn: GEQ ` sqrt {2 TIMES 10 TIMES 0.05}]이어야 한다. 따라서 B가 빗면의 최고점에 도달하기 위한 [eqn: v]의 최솟값은 [eqn: {6} over {sqrt {3}} `=`2 sqrt {3}](m/s)이다.

20. 직류 회로	②

정답

스위치를 열었을 때 왼쪽 3개의 저항에 전류가 흐르지 않고 p에 2A의 전류가 흐르므로 [eqn: E`=`2 TIMES (1`+`1)] = 4(V)이다. 스위치를 닫았을 때 왼쪽 저항 3개의 합성 저항은 1.5Ω이 되어 주어진 회로는 그림의 회로와 같아지므로

[eqn: 4`=`1`.5I _{1} `+`(I _{1} `+`I _{2} )]

[eqn: 4`=`I _{2} `+`(I _{1} `+`I _{2} )]

이다. 따라서 [eqn: I _{1} `=`1]A, [eqn: I _{2} `=`1.5]A이고, p에 흐르는 전류의 세기는 [eqn: I _{1} `+`I _{2} `=`2.5]A이다.

화학Ⅱ

2011

수능

정	답

1. ①	2. ①	3. ④	4. ③	5. ②

6. ④	7. ①	8. ⑤	9. ②	10. ③

11. ④	12. ④	13. ③	14. ①	15. ②

16. ⑤	17. ⑤	18. ⑤	19. ④	20. ④

해	설

1. 2차 전지	①

정답

알칼리 금속 중 원자 번호가 가장 작은 리튬(Li)은 밀도가 가장 금속이며, 가볍고 높은 전압을 얻을 수 있는 특성 때문에 2차 전지의 재료로 사용한다.

2. 원자의 구성 입자	①

정답

ㄱ. 중성 원자의 전자수가 2개이므로 양성자수도 2개이며, 원자 번호는 2이다.

ㄴ. 질량수는 양성자수와 중성자수의 합으로서 2 + 1 = 3이다.

ㄷ. 양성자 수가 2개이므로 ●는 양성자이고, ○는 중성자이다.

3. 산의 이온화 평형	④

정답

ㄱ. ●□은 산이며 ●□ → ● + □로 이온화한다. 만일 ●이 수소 이온이라면, □이 짝염기이고, □이 수소 이온이라면 ●이 짝염기이다.

ㄴ. 산의 이온화 평형은 다음과 같다.

HA   ⇄   H+   +   A-

처음 농도   0.6        0         0

변화       -0.1      +0.1       +0.1

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

평형 농도   0.5       0.1        0.1

산의 이온화 상수는

[eqn: K _{a} ``=`` {[ rm H ^{+} ][A ^{-} ] it} over {[ rm HA] it} ``=`` {0.1 TIMES 0.1} over {0.5} ``=`2`` TIMES ``10 ^{-2}]이다.

ㄷ. 산의 이온화도([eqn: alpha])는 [eqn: {이온화된``농도} over {처음``농도}]로 구할 수 있으며, [eqn: alpha ``=`` {0.1} over {0.6} ``=`` {1} over {6}]이다.

4. 원자의 전자 배치	③

정답

① A는 전자수가 1개인 H이며, H2 분자는 수소-수소 원자 사이에 단일 결합을 이루고 있다.

② B는 전자수 6개인 C이며, BA4는 CH4으로서 C와 H의 전기 음성도 차가 큰 편이 아니므로 분자 사이에 수소 결합을 하지 않는다.

③ C는 전자수 7개인 N이며 CA3는 NH3로서 수용액이 염기성을 나타내는 물질이다.

④ D는 전자수 8개인 O이며, CD는 NO로서 구성 원소가 모두 비금속 원소이므로 공유 결합 화합물이다.

⑤ D2는 O2이고, A2D는 H2O이다. H2O은 극성 분자로서 분자 사이에 수소 결합을 형성하여 끓는점이 높다.

5. 화학 반응과 반응열	②

정답

① 생성물의 에너지보다 반응물의 에너지가 큰 것으로 보아 정반응은 발열 반응이다.

② 단일 단계 반응은 중간 생성물이 존재하지 않는다.

③ 단일 단계 반응이므로 반응 속도식은 [eqn: v``=``k[rmA][B]]이며 전체 반응 차수는 2차이다.

④ 발열 반응은 역반응의 활성화 에너지가 정반응의 활성화 에너지보다 크다.

⑤ 반응열(△H)은 (반응물의 결합 에너지 총 합)-(생성물의 결합 에너지 총 합)이며 발열 반응은 △H < 0이므로 결합 에너지의 총 합은 생성 물질이 반응 물질보다 크다.

6. 용액의 농도	④

정답

퍼센트 농도, 몰랄 농도, 몰분율은 모두 용매와 용질의 질량을 기준으로 하는 농도이므로 온도의 변화에 관계없이 용매와 용질의 질량이 모두 2배이면, 변함이 없다. 용액의 몰농도는 1L의 용액에 포함된 용질의 몰수를 의미하므로 온도가 달라지면 변화된다. 또한 용매와 용질의 질량이 모두 2배가 되었을 때 용액의 부피도 2배가 되는 것은 아니다.

ㄱ. (가)의 퍼센트 농도는 [eqn: {50} over {100`+`50} ` TIMES `100]이고, (나)의 퍼센트 농도는 [eqn: {25} over {50``+``25} `` TIMES ``100]이다. 따라서 용매와 용질의 질량이 모두 2배가 되면 온도에 관계없이 퍼센트 농도는 같다.

ㄴ. (가)는 용질의 질량이 (나)의 2배이지만 용액 전체의 부피가 2배인 것은 아니므로 (가)와 (나)의 몰농도는 같지 않다.

ㄷ. (가)의 몰랄 농도는 [eqn: {{50} over {342} rmmol} over {0.1`rmkg}]이고, (나)의 몰랄 농도는 [eqn: {{25} over {342} `rmmol} over {0.05`rmkg}]이다. 따라서 (가)와 (나)의 몰랄 농도는 같다.

ㄹ. (가)에서 설탕의 몰분율은 [eqn: {{50} over {342}} over {{100} over {18} ``+`` {50} over {342}}]이고, (나)에서 설탕의 몰분율은 [eqn: {{25} over {342}} over {{50} over {18} ``+`` {25} over {342}}]이다. 따라서 (가)와 (나)에서 설탕의 몰분율은 서로 같다.

7. 기체의 성질	①

정답

이상 기체 상태 방정식 PV = nRT에서 [eqn: P``=` {dRT} over {M}]이며, 주어진 조건에서 기체 A, B, C의 압력은 각각[eqn: P _{rm A it} `=` {1.4 TIMES R TIMES 298} over {17}],[eqn: P _{rm B it} `=` {1.0 TIMES R TIMES 298} over {32}], [eqn: P _{rm C it} ``=`` {{4.4} over {22.4} TIMES R TIMES 298} over {44}]이다. 따라서 [eqn: {1.4} over {17}], [eqn: {1.0} over {32}], [eqn: {1} over {224}]를 비교하면 기체의 압력은 A > B > C의 순서로 크다.

고난도

8. 기체의 성질	⑤

정답

(나)에서 눈금 실린더에 He과 수증기의 혼합 기체가 들어 있고, 눈금 실린더 안과 밖의 수면 높이가 같아진 상태이므로 기체의 전체 압력은 대기압과 같다.

ㄱ. PV = nRT에서 P, V, T가 모두 같은 조건이므로 기체의 분자수는 (가)와 (나)에서 서로 같다.

ㄴ. (나)에서 He의 부분 압력은 1기압에서 수증기압을 뺀 값이므로 (가)에서 He의 부분 압력보다 작다.

ㄷ. 온도를 10℃로 냉각하면 수증기압이 감소하므로 (나)의 기체 압력이 감소한다. 따라서 (가)의 기체 압력이 (나)의 기체 압력보다 크다.

9. 분자의 극성	②

정답

HCN, H2O, NH3는 극성 분자이고, BF3는 무극성 분자이다. H-C≡N에서 삼중 결합은 전자쌍 1개인 것으로 간주하면 중심 원자 주위의 전자쌍 배열은 직선형이고, 중심 원자의 비공유 전자쌍은 0개이므로 분자 구조도 직선형이다. BF3는 중심 원자 주위의 전자쌍이 3개이고, 비공유 전자쌍이 0개이므로 분자 구조가 평명 삼각형이다.

ㄱ. (가)는 비공유 전자쌍이 0개이고 극성 분자이므로 HCN이며, 분자 구조는 직선형이다.

ㄴ. (라)는 비공유 전자쌍이 0개이고, 무극성 분자이므로 BF3이며 분자 구조가 평명 삼각형이므로 평면 구조를 갖는다.

ㄷ. (나)는 비공유 전자쌍이 1개인 NH3이며, 중심 원자의 전체 전자쌍은 4개이므로 삼각뿔 구조이다. (다)는 비공유 전자상이 2개인 H2O이며, 중심 원자의 전체 전자쌍은 4개이므로 굽은형 구조이다. (나)보다 (다)의 비공유 전자쌍이 더 많으며, 결합각은 (나) > (다)이다.

10. 이온 반지름과 이온화 에너지	③

정답

같은 주기의 원소는 원자 번호가 증가할수록 원자 반지름이 감소하고, 같은 족의 원소는 원자 번호가 증가할수록 원자 반지름이 증가한다. 전자수가 같은 이온의 반지름은 원자핵의 전하량이 클수록 감소한다. 따라서 이온 반지름은 Mg2+ < Na+ < F-, O2-이므로 A는 Mg, B는 Na, C는 F, D는 O이다.

ㄱ. Mg2+과 Na+의 전자수는 같지만 핵전하량이 Mg2+ > Na+이므로 이온 반지름은 Mg2+ < Na+이다.

ㄴ. F는 O보다 원자 반지름이 작고 전자를 잃기 어려우므로 제1 이온화 에너지는 F가 O보다 크다.

ㄷ. BC는 NaF이고, AD는 MgO이다. 이온 결합 화합물의 녹는점은 이온 반지름이 작고, 이온의 전하량이 클수록 높다. MgO는 Mg2+과 O2-이 결정을 이루고 있으므로 전하량이 작은 Na+과 F-으로 이루어진 NaF보다 녹는점이 높다.

11. 중화 적정 곡선	④

정답

ㄱ. NaOH 수용액을 가하기 전 산 수용액의 pH는 HB가 HA보다 높은 것으로 보아서 산의 세기는 HA > HB이며, 이온화 상수는 HA가 HB보다 크다.

ㄴ. HA와 HB의 수용액을 강염기인 NaOH 수용액으로 적정할 때 중화점의 pH가 모두 7보다 큰 것으로 보아서 HA와 HB는 모두 약한 산이며, a는 중간점이므로 HA와 짝염기인 A-이 같은 농도로 존재하는 완충 용액이다.

ㄷ. 약산인 HB의 중화점에서 B-은 물과 가수 분해 반응을 하므로 B- + H2O ⇄ BH+ + OH-의 반응에 의해 B-의 농도는 Na+의 농도보다 작다.

12. 기체의 용해도	④

정답

ㄱ. 기체의 용해 평형 상태에서 기체가 수용액에 녹아들어가는 속도와 수용액에서 빠져나오는 속도가 같다. 따라서 평형 상태의 수용액에 녹아 들어가는 CO2 분자가 없는 것이 아니라 동적 평형 상태이다.

ㄴ. 추를 제거하면 CO2의 압력이 감소하므로 헨리의 법칙에 따라 용해도가 감소한다. 따라서 용해된 CO2의 질량은 감소한다.

ㄷ. 실린더에 He 기체를 첨가하면 CO2와 반응하지는 않지만 피스톤 안의 CO2의 분압이 감소한다. 따라서 용해된 CO2의 질량은 감소한다.

13. 열화학 반응식	③

정답

ㄱ. C6H6(l)의 생성열(△H)은  C6H6(l) 1몰이 가장 안정한 상태의 원소로부터 생성될 때의 반응열이므로 6C(s, 흑연) + 3H2(g) → C6H6(l), △H2에서 △H2이다.

ㄴ. 2C(s, 흑연) + H2(g) → C2H2(g) ---------①

6C(s, 흑연) + 3H2(g) → C6H6(l) ---------②

②－3×①에서 3C2H2(g) → C6H6(l)이므로 △H4 =△H2 - 3△H1이다.

ㄷ.   2C6H6(l) + 15O2(g) → 12CO2(g) + 6H2O(l), △H3

+ ) 6C2H2(g) → 2C6H6(l), 2△H4

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

6C2H2(g) + 15O2(g) → 12CO2(g) + 6H2O(l)

에서 C2H2(g)의 연소열은 [eqn: {△H _{3} ``+``2△H _{4}} over {6}]이다.

14. 산화 ․ 환원 반응식	①

정답

완결된 산화․환원 반응식은 다음과 같다.

Cr2O72- + 3Sn2+ + 14H+ → 2Cr3+ + 3Sn4+ + 7H2O

ㄱ. Cr2O72- 에서 Cr의 산화수는 +6에서 Cr3+의 +3으로 감소하며, 자기 자신은 환원되므로 산화제이다.

ㄴ. a = 1이고, b = 3이므로 a + b = 4이다.

ㄷ. (가)는 H+이다.

15. 할로겐 화합물	②

정답

할로겐 원소인 F2와 Cl2는 상온에서 기체이고, Br2은 상온에서 액체이다. 끓는점이 59℃인 할로겐 원소는 Br2이며, HCl보다 HF의 결합 에너지가 크므로 X는 Br, Y는 Cl, Z는 F이다.

ㄱ. HZ는 HF로서 분자 사이에 수소 결합을 하므로 끓는점이 HCl보다 높다.

ㄴ. 원자 반지름은 Br > F이므로 결합 길이는 HX(HBr)가 HZ(HF)보다 길다.

ㄷ. 원자 번호는 Br > Cl이므로 분자량이 큰 Y2(Cl2)보다 X2(Br2)의 분자 사이에 분산력이 크게 작용하여 분자 사이의 인력은 X2 > Y2이다.

고난도

16. 반응 속도	⑤

정답

① (가)는 반응물인 A의 농도가 [eqn: {1} over {2}]로 감소하는 데 걸리는 시간인 반감기가 5초로 일정한 것으로 보아서 1차 반응이다.

② (가)에서 5초일 때 A의 농도는 0.2M이고, 10초일 때 A의 농도는 0.1M이다. [eqn: v``=`k[rmA]]인 1차 반응이므로 반응 속도는 5초일 때가 10초일 때의 2배이다.

③ (나)에서 촉매를 사용하다가 20초일 때 촉매를 제거한 결과 반응 속도가 빨라졌으므로 사용한 촉매는 부촉매이다.

④ 10초일 때 (가)는 반감기가 5초이고, (나)는 반감기가 10초이다. 반응 속도 상수와 반감기는 반비례하므로 반응 속도 상수의 비는 (가) : (나) = 2 : 1이다.

⑤ (나)에서 20초 이후부터 반감기가 5초로 변화되었으며, 40초일 때 A의 농도는 20초 이후 반감기를 4번 지났으므로 A의 농도는 0.2 → 0.1 → 0.05 → 0.025(M)이다. (가)에서 반감기가 5초이며, 20초일 때 A의 농도는 반감기를 4번 지났으므로 0.4 → 0.2 → 0.1 → 0.05(M)이다. 따라서 A의 농도는 같지 않다.

17. 전기 분해	⑤

정답

혼합 용액의 음이온은 반응에 참여하지 않으므로 (+)극에서 산화되는 것은 물이다. 구간 Ⅰ과 구간 Ⅱ에서는 (-)극의 질량이 증가했으므로 금속 양이온이 환원되어 석출되는 구간이며, 구간 Ⅲ은 생성된 수소 이온이 환원되어 수소 기체가 발생하는 구간이다.

① 구간 Ⅰ에서는 표준 환원 전위가 더 높은 Ag+이 환원된다.

② 구간 Ⅰ에서 (-)극에서 Ag+ + e- → Ag의 환원 반응이 일어나는 동안 (+)극에서는 2H2O → O2 +4H+ + 4e-의 산화 반응이 일어나 수소 이온 농도가 증가하므로 수용액의 pH는 감소한다.

③ 구간 Ⅱ에서 (-)극에서는 Cu2+ + 2e- → Cu의 환원 반응이 일어나고, (+)극에서는 물의 산화 반응이 일어나 산소 기체가 발생한다.

④ 구간 Ⅲ에서 (-)극의 질량이 일정한 것은 금속이 석출되지 않고, 수용액에 존재하는 H+이 환원되어 수소 기체가 발생하기 때문이다.

⑤ 처음에 Ag+과 Cu2+의 농도가 0.05M로 같으므로 전류를 흘려주었을 때 석출되는 금속의 몰수는 같다. 다만, Cu2+의 전하량이 Ag+의 2배이므로 흘려주어야 하는 전하량은 2배이다.

고난도

18. 용액의 증기압	⑤

정답

ㄱ. 충분한 시간이 지난 후에 (가)의 수용액 질량이 증가한 것은 H2O이 (나)에서 (가)로 이동했기 때문이며, 처음에 수용액의 농도는 (가) > (나)이다. 따라서 (가)는 0.2M 포도당 수용액이었다.

ㄴ. (가)에 포함되어 있던 포도당은 0.02몰(3.6g)이고, (나)에 포함되어 있던 포도당은 0.01몰(1.8g)이다. 콕을 열었을 때 두 수용액의 농도가 같아져 증기압이 같아질 때까지 H2O이 이동하게 된다. (가)의 용질 질량이 (나)의 2배이므로 용매의 양도 2배가 되어야 농도가 같아지므로 최종 질량은 (가)가 (나)의 2배이다.

ㄷ. 0.1M 포도당 수용액 200mL에 포함된 포도당과 0.2M 100mL에 포함된 포도당은 0.02몰(3.6g)로 같으므로 콕을 열어 충분한 시간이 흐르면 양쪽 수용액의 최종 질량은 서로 같아진다.

19. 기체의 성질과 화학 평형	④

정답

기체 사이의 반응이 일어나며, 반응물과 생성물 기체의 전체 몰수는 변하지 않는 반응이다. 따라서 일정한 질량의 XY를 사용했으므로 A ~ D의 평형 상태에서 기체 분자의 전체 몰수는 서로 같다.

ㄱ. PV = nRT에서 A와 C의 PV값이 같으므로 온도(T)가 서로 같다. 따라서 평형 상수는 A와 C가 같다.

ㄴ. A와 B는 부피가 같고, A의 압력이 B보다 높다. 따라서 온도는 A가 B보다 높으며, A에서 평형은 B보다 역반응 쪽으로 치우친 상태이다. 따라서 XY의 분자수는 A가 B보다 많다.

ㄷ. A와 D는 압력이 같고, D의 부피가 A보다 크다. 따라서 온도는 D가 A보다 높으며, D는 A보다 평형이 역반응 쪽으로 치우쳐있고, X2의 부분 압력은 D가 A보다 작다.

고난도

20. 기체 반응과 양적 관계	④

정답

A(g) + B(g) → cC(g)의 반응에서 (가)와 (나)의 결과 그래프에서 반응 질량비는 A : B : C = 2 : 1 : 3이다. A(g)의 최대 반응 질량이 4(g)이므로 (가)에서 처음에  B(g)의 질량은 [eqn: x] = 2g이다.

(다)에서 A(g)와 B(g) 8g씩을 반응시키면

A(g) + B(g) → c C(g)

반응 전    8g     8g

반응      -8g    -4g     +12g

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

반응 후    0      4g      12g

이 때 B와 C의 부분 압력의 비가 1 : 2이므로 기체의 몰수비는 B : C = 1 : 2이다. 따라서 기체의 반응 몰수비는 A : B : C = 1 : 1 : 2이고, c = 2이며, 상대적 분자량은 A : B : C = 4 : 2 : 3이다.

과정 (나)에서 A(g) 2g을 사용하면 B(g)는 2g이 있으므로 B(g) 1g이 남고, C(g) 3g이 생성되며, A(g) 6g을 사용하면  B(g)는 2g이 있으므로 반응 후 A(g) 2g이 남고, C(g) 6g이 생성된다.

일정 부피의 용기에서 온도가 같을 때 용기 안의 기체 압력은 몰수에 비례하며 상대적 몰수비가 ([eqn: {1} over {2}] + 1) : ([eqn: {1} over {2}] + 2) = [eqn: {3} over {2}] : [eqn: {5} over {2}]이므로 [eqn: {P _{1}} over {P _{2}}] = [eqn: {{3} over {2}} over {{5} over {2}} `=` {3} over {5}]이다.

생물Ⅱ

2011

수능

모의평가

정	답

1. ⑤	2. ⑤	3. ①	4. ②	5. ④

6. ①	7. ①	8. ⑤	9. ④	10. ③

11. ②	12. ④	13. ⑤	14. ③	15. ②

16. ④	17. ①	18. ③	19. ①	20. ③

해	설

1. 세포의 구조	⑤

정답

A는 핵막, B는 리보좀이다.

ㄱ. 세포벽, 엽록체, 액포가 있는 것으로 보아 식물세포이다.

ㄴ. 핵막은 이중막 구조로 되어 있다.

ㄷ. 리보좀은 핵으로부터 전달된 유전 정보에 따라 단백질을 합성한다.

2. 식물 세포에서의 삼투 현상	⑤

정답

ㄱ. 원형질 분리는 팽압이 0 이하일 때 나타난다. a에서 식물세포가 내부에서 외부로 세포벽을 밀어내는 힘이 존재한다는 것이므로 원형질 분리가 일어나지 않았다.

ㄴ. 흡수력은 삼투압과 팽압의 차로 팽압이 커질수록 흡수력은 작아진다. 세포의 부피가 a일 때가 b일 때보다 팽압이 작으므로 흡수력은 a일 때가 b일 때보다 크다.

ㄷ. 식물세포를 용액 X에 넣었을 때 세포의 부피가 커지는 것으로 보아 용액 X는 저장액이다. 따라서 세포 내액은 용액 X보다 고장액이다.

3. 빛의 세기와 광합성	①

정답

ㄱ. A : 보상점 미만, 총광합성량 < 호흡량

명반응에 의해 그라나에서 H[eqn: {}_{ 2}]O이 광분해되어 O[eqn: {}_{ 2}]가 생성되고, 이는 엽록체 밖으로 방출된다. 따라서 A에서 광합성을 통해 생성된 O[eqn: {}_{ 2}]는 Ⅲ 방향으로 ㉡을 통해 이동한다.

ㄴ. B : 보상점, 총광합성량 = 호흡량

보상점에서는 호흡에 의해 방출된 CO[eqn: {}_{ 2}]가 모두 광합성에 이용되어 외관상 CO[eqn: {}_{ 2}]의 출입이 없어 보인다. 따라서 B에서 호흡을 통해 방출된 CO[eqn: {}_{ 2}]는 모두 Ⅳ 방향으로 ㉡을 통해 이동한다.

ㄷ. C : 광포화점, 총광합성량 > 호흡량

C에서 호흡을 통해 방출된 CO[eqn: {}_{ 2}]양보다 광합성을 통해 이용되는 CO[eqn: {}_{ 2}]양이 더 많으므로 ㉠을 통해 이동하는 CO[eqn: {}_{ 2}]의  양은 Ⅰ 방향보다 Ⅱ 방향에서 더 많다. C에서 ㉠을 통해 이동하는 O[eqn: {}_{ 2}]의 양은 Ⅰ방향이 Ⅱ방향보다 더 많다.

4. 전자전달계와 ATP 생성	②

정답

ㄱ. TCA 회로는 미토콘드리아 기질에서, 전자 전달계는 미토콘드리아 내막에서 일어나는 과정이다.

ㄴ. [eqn: rm NADH _{2}] 한 분자로부터 3ATP가 생성되고, [eqn: rm FADH _{2}] 한 분자로부터 2ATP가 생성된다.

ㄷ. X는 [eqn: { 1} over {2 }]O[eqn: {}_{ 2}]이고, Y는 H[eqn: {}_{ 2}]O이다.

5. 효소의 구조와 기능	④

정답

ㄱ. Y에 X, ATP가 결합하여 X-인산, ADP를 만들어 분리되므로, Y는 ATP의 인산을 X로 옮겨주는 효소이다.

ㄴ. (나)에서 X-인산은 자신은 변하지 않으면서 ATP의 인산을 물질 Z로 옮기는 반응을 촉매하고 있으므로 효소로 작용함을 알 수 있다.

ㄷ. 조효소는 주효소의 기능을 보조하는 비단백질 성분이다. X는 단백질이므로 조효소가 아니며, 반응 후 X-인산으로 변했으므로 효소 Y에 대한 기질임을 알 수 있다.

6. 젖당 오페론	①

정답

① 젖당의 유무와 상관없이 A(억제 물질)는 항상 생성된다.

② 젖당과 결합한 A(억제 물질)는 기능을 잃어 작동 부위에 결합하지 못하므로 RNA 중합효소가 촉진 부위(프로모터)에 결합하는 것을 억제하지 못한다.

③ 촉진 부위에는 RNA 중합효소가 결합한다.

④ A(억제 물질)는 작동 부위에 결합하여 RNA 중합효소가 촉진 부위에 결합하는 것을 억제한다. 즉 효소Ⅰ의 발현여부를 결정할 뿐 활성화 에너지와는 관련이 없다.

⑤ B는 젖당 오페론의 구조 유전자에서 mRNA 전사를 통해 생성된다. 효소Ⅰ의 생성은 mRNA의 번역을 통해 일어난다. 대장균과 같은 원핵생물은 핵막이 따로 존재하지 않아 세포질 내에서 전사와 번역이 동시에 일어난다.

7. mRNA 번역	①

정답

ㄱ. 제시된 mRNA 코돈을 번역하면 Met - Phe - Phe - Ser - Phe - Ser - Phe의 7개 아미노산으로 구성된 폴리펩티드Ⅰ이 생성된다.

ㄴ. X가 첨가되었을 때 Met - Phe - Phe만으로 구성된 폴리펩티드가 합성되었다. 즉, Ser이 합성되지 않았을 뿐이지 페닐알라닌의 합성에는 문제가 없다. 그러므로 X가 페닐알라닌을 운반하는 tRNA와 페닐알라닌의 결합을 억제한다고 보기 어렵다. 오히려 X는 세린을 운반하는 tRNA와 세린의 결합을 억제할 가능성이 있다.

ㄷ. 페닐알라닌을 암호화하는 mRNA 코돈은 5' - UUC - 3'이다. 번역시 tRNA 안티코돈은 mRNA 코돈과 상보적인 수소 결합을 형성한다. 따라서 페닐알라닌을 운반하는 tRNA 안티코돈은 5' - GAA - 3'이다.

8. 효소의 구성	⑤

정답

ㄱ. A와 B는 따로 활성을 나타내지 못하지만 함께 있을 때 작용하는 것으로 보아 결합해서 작용하는 효소 성분으로 생각할 수 있다. 또 B는 끓여도 작용에 문제가 없지만 A는 끓일 경우 작용하지 못한다. 따라서 A는 효소의 구성성분 중에서도 열에 변성될 수 있는 단백질, 즉 주효소에 해당한다고 볼 수 있다. B는 비단백질 성분인 보조인자(금속이온 또는 보결족)일 것이다.

ㄴ. B(보조인자)는 효소가 완전한 활성을 나타내기 위해서 필요한 성분이다. 보조인자가 주효소에 결합해야 전효소로서 작용하여 기질을 변화시킬 수 있다.

ㄷ. 끓인 A(단백질) 외에도 끓이지 않은 A(단백질)가 있으므로 효소는 정상적인 활성을 나타낼 수 있을 것이다. 따라서 포도당을 기질로 이화 작용이 일어나 CO2가 발생한다.

9. DNA(유전 물질)의 구조	④

정답

ㄱ. DNA를 구성하는 당은 디옥시리보오스이다.

ㄴ. d와c, a와b는 각각 상보적인 수소 결합을 형성하므로 같은 양으로 존재한다. 문제에서 d의 조성비가 30%라고 했으므로 c도 30% 존재한다. 나머지 40%를 a와 b가 똑같은 양씩 나누어 가지므로 a = 20%, b = 20%씩 존재한다.

ㄷ. DNA 이중나선의 내부는 상보적인 염기 간의 수소 결합으로 이루어져 있다.

10. 종 분화와 유연관계	③

정답

ㄱ. A1과 A2은 다른 종이므로 생식적으로 격리되어 있다.

ㄴ. A4는 A3의 일부가 이주하여 분화한 종으로 A3에서 기원했다고 볼 수 있다. 그런데 A3는 A2가 있던 지역에서 분화한 종이다. 그러므로 A3와 A4의 유연관계가 A2와 A4의 유연관계보다 더 가깝다.

ㄷ. 지리적 격리로 인해 B1에서 B1과 B2가 분화되었고, 그런 후 B1이 B1과 B3로 분화되었고, 그 후에 B2가 B2와 B4로 분화되었다. 지리적 격리가 일어나는 과정을 통해 볼 때 B1과 B2의 유연관계가 B2와 B4의 유연관계보다 가까울 수 없다.

11. 천이 과정	②

정답

ㄱ. A에서는 양수림이 많고, B에서는 음수림이 많으므로 평균 두께는 A에서가 더 두껍다.

ㄴ. 보상점은 광합성량과 호흡량이 같을 때의 빛의 세기이다. B의 상층부 잎의 두께가 하층부보다 두꺼우므로 호흡량도 더 많다. 그러므로 보상점의 평균값은 상층부의 잎이 하층부의 잎보다 높다.

ㄷ. 책상조직의 평균 두께는 잎이 성숙할수록 두꺼워지므로, 상층부의 잎이 하층부의 잎보다 두껍다.

12. 온도와 광합성량	④

정답

ㄱ. 생물량의 증가는 순광합성량에 비례하므로 [eqn: rm T _{1}]이 [eqn: rm T _{2}]보다 빨리 증가한다.

ㄴ. 총광합성량 = 순광합성량 + 호흡량인데 [eqn: rm T _{3}]에서는 순광합성량이 0이므로 총광합성량 = 호흡량이다.

ㄷ. [eqn: rm T _{1}]에서 [eqn: rm T _{2}]로 상승할 때 호흡량 증가하는 총광합성량에 비해 순광합성량이 감소하므로 호흡량의 증가량이 더 크다.

13. 분류 특징과 계통수	⑤

정답

ㄱ. (가)는 가지고 있지 않고, (라)와 (마)가 동시에 가지고 있는 ㉠은 e에 해당한다.

ㄴ. X는 (나)와 유연관계가 가장 가까운 분류군이다. (나)와 가장 유사한 특징을 가지고 있는 (다)가 X이다.

ㄷ. f는 (나)와 (다)가 모두 가지고 있는 특징이고, d는 (나)는 가지고 있지 않고 (다)만 가지고 있는 특징이다. 그러므로 f가 먼저 나타난 다음 d가 나타났다.

14. 동물의 계통수	③

정답

ㄱ. 파충류, 조류, 포유류는 모두 체내 수정을 하는 동물로서 양막을 가진다.

ㄴ. 턱뼈는 잉어부터, 네 개의 다리는 개구리부터 나타나므로 턱뼈가 먼저 나타났다.

ㄷ. 우렝쉥이도 척색을 가지는 미색동물에 속하므로, 척색은 ㉠단계보다 이전에 나타났다.

15. 젖산 발효와 알코올 발효	②

정답

ㄱ. 포도당([eqn: rm C _{6}])이 2개의 피루브산([eqn: rm C _{3}])으로 되는 해당 과정에서는 탈탄산 효소가 작용하지 않는다.

ㄴ. 피루브산이 젖산이 되는 과정에서는 ATP가 생성되지 않는다.

ㄷ. 해당 과정, 젖산 발효, 알코올 발효는 모두 세포질에서 일어난다.

16. 유전자 재조합	④

정답

ㄱ. 효소 A 유전자는 재조합 플라스미드를 가진 대장균을 선별할 때 사용하는 것이다. 그러므로 숙주 대장균으로 효소 A 유전자가 없는 대장균을 사용해야 한다.

ㄴ. ㉠의 대장균은 항생제 ⓐ 저항성 유전자를 가지고 있으며, 군체를 형성하므로 ⓐ에 대한 저항성이 있다.

ㄷ. ㉡의 대장균은 흰색 군체를 형성하였다. 이것은 물질 X를 분해하여 대장균 군체를 흰색에서 푸른색으로 변화시키는 효소 A 유전자의 산물을 합성하지 않는 것을 의미한다.

17. 생물의 분류	①

정답

ㄱ. 푸른곰팡이와 고사리는 다세포 생물이고, 대장균만 단세포 생물이다. 그러므로 ‘단세포 생물’은 (가)에 해당한다.

ㄴ. 대장균, 푸른곰팡이, 고사리는 모두 세포벽을 가지고 있다. 그러므로 ‘세포벽이 있음’은 (다)에 해당한다.

ㄷ. 고사리는 독립 영양을 하지만 대장균과 푸른곰팡이는 종속 영양을 한다. 그러므로  ‘종속 영양’은 (나)에 해당한다.

18. 하디-바인베르크 법칙	③

정답

여자 1000명 중 적록 색맹이 160명이므로 이 집단에서의 적록 색맹 유전자의 빈도는 남녀 각각 0.4이다. 보인자인 영희가 이 집단의 임의의 남자와 결혼하여 아이를 낳을 때 그 아이가 적록 색맹인 여자 아이일 확률은 0.4(남자가 색맹일 확률) × 0.5(정자가 X 염색체를 가질 확률) × 0.5(색맹 유전자를 가진 난자일 확률) × 100 = 10%이다.

고난도

19. 교차율	①

정답

ㄱ. 교차율이 n일 때, F1에서 A_B_ : A_bb : aaB_ : aabb = 3n2 + 4n + 2 : 2n + 1 : 2n+1 : n2 = 281 : 19 : 19 : 81이므로, 교차율은 n = 9%이다. P에서 생식 세포의 분리비는 AB : Ab : aB ; ab = 9 : 1 : 1 : 9이므로, F1에서 유전자형이 AAbb : aaBB  = 1 : 1이다.

ㄴ. P의 수컷에서 형성된 생식 세포의 유전자형에 따른 분리비는 AB : Ab : aB ; ab = 9 : 1 : 1 : 9이다. 이 중 유전자형이 aB인 세포의 비율은 5%이다.

ㄷ. P의 수컷에서 형성된 생식 세포에서 A와 b가 연관된 염색체를 가지는 비율이 5%이므로, 제2정모 세포 중 A와 b가 연관된 염색체를 가지는 세포의 비율은 5 × 2 = 10%이다.

20. 군집 내의 상호 작용	③

정답

ㄱ. (다)의 Ⅱ 구간에서는 A종만 생존하고 Ⅳ 구간에서는 B종만 생존하였으므로, 이 두 구간에서는 A와 B 사이에 경쟁 배타가 일어났다.

ㄴ. (다)의 Ⅲ 구간에서도 A와 B 종은 상리 공생이 아니라 경쟁 관계에 있다.

ㄷ. 수면으로부터 어느 정도 멀어지면 A종은 생존하지 못하고 B종만 생존하므로 건조에 대한 내성은 B가 A보다 크다.

지구과학Ⅱ

2011

수능

정	답

1. ①	2. ①	3. ②	4. ④	5. ③

6. ④	7. ②	8. ③	9. ③	10. ②

11. ③	12. ②	13. ②	14. ③	15. ①

16. ①	17. ⑤	18. ⑤	19. ④	20. ⑤

해	설

1. 광물의 성질	①

정답

ㄱ. 방해석은 CaCO3성분으로 되어 있으므로 묽은 염산과 반응하여 이산화탄소가 발생한다.

ㄴ. 석영(7)은 방해석(3)보다 굳기가 크기 때문에 방해석에 긁히지 않는다.

ㄷ. 감람석의 조흔색은 백색이지만, 겉보기 색은 담녹색으로 Mg, Fe성분을 포함하는 유색광물이다.

2. 퇴적암의 종류	①

정답

암염, 역암, 응회암 중 역암과 응회암은 쇄설성 퇴적암이지만, 암염은 NaCl이 침전되어 이루어진 화학적 퇴적암이다. 따라서 A는 암염이다. 응회암은 화산재가 굳어져서 형성되므로 C는 응회암이고, B는 역암이다.

3. 광물의 광학적 성질	②

정답

ㄱ. (가)는 개방 니콜에서 관찰한 것으로 개방 니콜에서는 광물이 검게 보이는 소광이 일어나지 않는다.

ㄴ. (나)는 소광 현상이 관찰되므로 직교 니콜에서 관찰한 것이다.

ㄷ. 이 화성암은 분화말기에 정출되는 석영을 포함하고 있으므로 산성암이다. 현무암은 염기성암으로 석영을 포함하고 있지 않다.

4. 조석	④

정답

ㄱ. 만조에서 만조, 간조에서 간조까지의 시간을 조석 주기라고 하며 자료에서 12시간보다 길다.

ㄴ. 만조와 간조 때 인천의 조차는 652cm, 목포의 조차는 318cm로 인천이 더 크다.

ㄷ. 만조가 나타나는 시간 순서는 목포-장항-인천이다.

5. 지구의 중력장	③

정답

ㄱ. A는 원심력으로 고위도로 갈수록 회전반경이 작아지므로 크기는 감소한다.

ㄴ. B는 지구 중심을 향하는 힘인 만유인력이다.

ㄷ. C는 만유인력과 원심력의 합력인 중력으로 북극과 적도에서는 지구 중심을 향한다.

6. 해류의 발생	④

정답

ㄱ. 북반구에서 표층 해수의 이동방향은 풍향에 대하여 오른쪽으로 일어난다.

ㄴ. 마찰층에서는 수심이 깊어질수록 유속은 감소한다.

ㄷ. 에크만 수송은 북반구에서 풍향에 대하여 오른쪽 직각 방향으로 일어난다.

7. 해수의 심층 순환	②

정답

ㄱ. 해수는 밀도가 클수록 아래로 가라앉으므로 더 깊은 곳까지 가라앉은 B가 A보다 밀도가 크다.

ㄴ. 남위 65° 부근에서는 해수 A가 표층으로 올라오면서 용승이 일어난다.

ㄷ. 지구온난화가 진행되면 수온이 상승하여 결빙이 일어나지 않고, 해빙수의 유입으로 염분이 낮아지므로 밀도가 작아져서 해수의 침강이 약화된다.

고난도

8. 중규모 순환	③

정답

ㄱ. (가)에서 등압선 간격은 해양 쪽이 넓으므로 해양의 온도가 육지의 온도보다 높다. 따라서 밤의 기압분포를 나타낸다.

ㄴ. p와 q에서는 기압 경도력의 방향이 반대로 작용하므로 풍향은 서로 반대이다.

ㄷ. A는 육지의 온도가 낮으므로 하강 기류가 발달하고, B는 육지의 가열에 의해 상승 기류가 발달한다.

9. 대기의 안정도	③

정답

ㄱ. (가), (나)지역 모두 높이에 따라 기온이 높아지는 역전층이 존재한다.

ㄴ. (가)의 지표에서 h까지는 기온 감률이 건조 단열 감률보다 더 크므로 절대 불안정이다.

ㄷ. 지표 부근에 역전층이 잘 발달되어 있는 (나)의 기온 분포는 지표 냉각이 큰 맑은 날 새벽에 많이 나타난다.

고난도

10.  지균풍                                   ②

정답

ㄱ. A는 고기압에서 저기압 쪽으로 풍향에 직각 방향으로 작용하는 기압 경도력이다. 기압 경도력은 기압차가 같은 경우 등압선 간격이 좁은 Q에서 더 크게 작용한다.

ㄴ. B는 풍향에 오른쪽 직각 방향으로 작용하는 전향력으로 지구 자전의 영향으로 생기는 겉보기 힘이다.

ㄷ. 풍속은 기압 경도력이 크게 작용하는 Q에서 더 크다.

11.  편서풍 파동	③

정답

ㄱ. A에서는 고기압성 경도풍이 불고 있으므로 힘의 평형 관계는 전향력 - 구심력 = 기압 경도력이다. 따라서 전향력이 기압 경도력보다 크다.

ㄴ. B에서는 풍속이 작아지므로 공기의 수렴이 일어나고, C에서는 공기가 빠져나가므로 발산이 일어난다.

ㄷ. C에서는 공기의 발산이 일어나므로 지상에서는 상승 기류가 발달하여 저기압이 형성된다.

12. 열점	②

정답

ㄱ. 열점은 맨틀 내에 위치하며 맨틀 물질이 부분용융 되어 생성된 마그마가 분출한다.

ㄴ. A와 B는 화산섬과 해산의 배열 방향이 같으므로 같은 판 위에 위치한다. 그런데, A가 B보다 열점으로부터 더 먼 곳까지 해산이 분포되어 있으므로 최초의 화산활동은 A에서 먼저 일어났다.

ㄷ. B와 C는 해산의 분포 방향이 반대이므로 서로 다른 판 위에 분포한다.

13. 지질 연대 측정                              ②

정답

ㄱ. (나)에서 방사성 원소의 반감기는 1억 년이다. 따라서 암석 속에 남아 있는 방사성 원소의 양으로 판단할 때 A는 반감기가 3번 지났으므로 암석 나이는 3억 년이고, C는 반감기가 2번 지났으므로 암석 나이는 2억 년이다.

ㄴ. B와 D의 연속적으로 퇴적되지 않고 경계에 침식 흔적인 기저 역암으로 보아 부정합 관계이다.

ㄷ. D는 C보다 먼저 생성된 지층이므로 1억 년 이상 된 지층으로 중생대에 퇴적된 지층이다. 따라서 신생대 화석인 화폐석은 산출될 수 없다.

14. 우리나라의 지질 계통	③

정답

ㄱ. (가)의 조선 누층군과 평안 누층군은 우리나라 고생대의 대표적인 퇴적층이다.

ㄴ. (나)의 신생대 퇴적층은 동해안을 따라 소규모로 분포하며 해성층이 일부 나타나지만 석회암은 거의 분포하지 않는다.

ㄷ. (다)는 중생대 퇴적층인 경상 누층군으로 공룡 발자국 화석이 많이 산출된다.

15. 지질도                                    ①

정답

ㄱ. 지층경계선이 등고선과 나란하게 분포하므로 이 지층은 모두 수평층이다.

ㄴ. 북동-남서 방향으로 지질단면도를 그려보면 석회암층이 가장 위에 분포하고 사암이 가장 밑에 분포한다. 따라서 석회암은 사암보다 나중에 퇴적되었다.

ㄷ. 이 지역의 지층은 경사진 층이 아니라, 수평층으로 습곡 구조는 관찰되지 않는다.

16. 허블의 법칙	①

정답

허블의 법칙은 [eqn: V_{ r}=H cdotr] ([eqn: V_{ r}] : 후퇴 시선 속도, [eqn: H] : 허블 상수, [eqn: r] : 은하거리)이므로 외부 은하의 거리([eqn: r])와 후퇴 속도([eqn: V_{ r}])를 알면 허블 상수를 구할 수 있다.

고난도

17. 우주의 기원과 진화	⑤

정답

ㄱ. (가)는 연속 창조설로 우주는 팽창하나 은하 밀도가 일정하게 유지되므로 새로운 물질이 생겨나면서 우주의 질량은 커진다.

ㄴ, ㄷ. (나)는 대폭발우주론으로 우주는 팽창하나 은하의 개수는 일정하므로 우주의 밀도는 감소하며, 팽창으로 인해 우주의 온도는 낮아진다.

18. 케플러의 법칙	⑤

정답

ㄱ. 1년 동안 전체 궤도 면적의 1/8을 쓸고 지나갔으므로 한 바퀴 공전하면서 전체 면적을 쓸고 지나가는 데에는 8년이 걸린다. 따라서 공전 주기는 8년이다.

ㄴ. 이 행성은 공전 주기가 1년보다 큰 외행성이므로 [eqn: { 1} over {S } = { 1} over {E } - { 1} over {P }](S : 회합 주기, E : 지구 공전 주기, P : 행성 공전 주기)에서 회합 주기는 8/7년이다.

ㄷ. 케플러 제 3법칙 [eqn: {a ^{3}} over {P ^{2}}=1](a : 궤도 장반경(AU), P : 공전 주기)에서 공전 주기는 8년이므로 궤도 장반경은 4AU이다.

19. 별의 밝기와 온도	④

정답

ㄱ. 지구로부터 가장 멀리 있는 별은 거리 지수(m-M)가 가장 큰 아르크투루스이다.

ㄴ. 색지수는 표면 온도에 반비례하므로 색지수가 가장 작은 시리우스의 표면 온도가 가장 높은 별이다.

ㄷ. 별의 광도는 별의 반지름과 표면 온도에 비례한다. 아르크투루스의 표면 온도는 가장 낮으나, 광도가 가장 크므로 반지름이 가장 크다.

고난도

20. 천체의 위치와 좌표계	⑤

정답

① A별의 적경은 20h이고, B별의 적경은 18h이다.

② 천구 적도상에 있는 A별의 적위는 0˚, B별의 적위는 45˚이다.

③ 방위각은 북점을 기준으로 시계 방향으로 측정하므로 서쪽에 있는 천체일수록 방위각이 크다. 따라서 서쪽에 위치한 B별의 방위각이 더 크다.

④ A는 앞으로 약 2시간이 지나면 지평면 아래로 지고, B는 2시간 이상을 지나야 지평면 아래로 진다.

⑤ 태양의 연주 운동으로 별은 매일 약 1°씩 동쪽에서 서쪽으로 이동하므로 매일 지는 시각이 빨라진다.