2011년 9월 1일(목) 시행

2011년 9월 모의평가 해설

4교시  <과학탐구 영역>

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전국모의고사 전문  비상에듀

￭ 본 해설은 비상에듀 출제개발부

교과 연구팀에서 작성한 자료입니다.

과학탐구 영역

물 리 Ⅰ

과학탐구 영역

2011년 9월 모의평가 해설

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1. ⑤	2. ①	3. ①	4. ③	5. ③

6. ②	7. ②	8. ④	9. ④	10. ⑤

11. ②	12. ④	13. ⑤	14. ①	15. ②

16. ③	17. ②	18. ③	19. ①	20. ⑤

1. 운동의 해석	⑤

정답

ㄱ. 0.1초 간격 동안 이동하는 거리가 10cm로 일정하다. 따라서 등속도 운동을 한다.

ㄴ, ㄷ. 0.5초 동안 50cm=0.5m를 이동하였다. 따라서 평균 속력은 [eqn: {0.5} over {0.5} =1](m/s)이다.

2. 힘과 운동	①

정답

ㄱ. 줄에 의해서 물체에는 연직 위쪽으로 힘이 작용하며, 물체에 작용하는 합력은 줄이 작용하는 힘과 중력의 합과 같다. 중력의 크기가 10N이므로, 위쪽을 (＋)로 하여 물체에 작용하는 합력을 그래프로 나타내면 그림과 같다. 따라서 2초일 때 합력이 0이므로 가속도는 0이다.

ㄴ, ㄷ. 0초에서 1초까지는 5[eqn: rm m/s ^{2}]의 등가속도 운동을, 1초에서 3초까지는 5m/s의 등속도 운동을, 3초에서 5초까지는 [eqn: -]5[eqn: rm m/s ^{2}]의 등가속도 운동을 한다. 이를 이용하여 속도-시간 그래프를 그리면 그림과 같다. 따라서 3.5초일 때는 위쪽으로 운동하며, 5초일 때의 속력은 5m/s이다.

3. 저항의 연결	①

정답

ㄱ. 스위치를 a에 연결하면 저항 A에는 전원 장치의 전압이 모두 걸리지만, 스위치를 b에 연결하면 A에는 전원 장치의 전압의 [eqn: {1} over {2}]만큼만 걸리게 된다.

ㄴ. 스위치를 a에 연결하든, b에 연결하든 전체 합성 저항은 [eqn: {2} over {3} R]로 같으므로 점 p에 흐르는 전류는 같다.

ㄷ. 스위치를 a에 연결하든, b에 연결하든 점 q에는 [eqn: 2R]의 저항에 전압이 걸린 경우와 같은 전류가 흐른다.

4. 저항의 연결	③

정답

ㄱ. (가)에서는 두 저항에 같은 세기의 전류가 흐르므로 [eqn: P=I ^{2} R]에 의해 B의 소비 전력이 더 크다.

ㄴ. (나)에서는 두 저항에 같은 크기의 전압이 걸리므로 [eqn: P= {V ^{2}} over {R}]에 의해 A의 소비 전력이 더 크다.

ㄷ. (가)에서는 A에 전체 전압의 [eqn: {1} over {3}]이 걸리고, (나)에서는 A에 전체 전압이 걸리므로, A 소비 전력은 (나)에서가 (가)에서보다 크다.

5. 파동의 발생과 특성	③

정답

철수. (가)는 횡파이고, (나)는 종파이다.

영희. 종파에서 매질의 진동 방향은 파동의 진행 방향과 나란하다.

민수. 빛의 횡파이다. 따라서 (가)와 같이 진행한다.

6. 운동량과 충격량	②

정답

ㄱ. 0초부터 0.02초까지와 0.02초부터 0.03초까지 속도의 변화량의 크기가 0.3m/s로 같으므로 운동량 변화량의 크기는 같다.

ㄴ. 운동량이 변화하는 동안 작용한 평균 힘은 충격량을 걸린 시간으로 나누어준 값과 같으므로,

[eqn: {1 TIMES 0.6} over {0.03} =20](N) ([eqn: because]충격량[eqn: =]운동량)

이다.

ㄷ. 0.03초일 때는 완충 장치가 최대로 압축된 상태이므로 합력은 왼쪽으로 크기가 최대이다.

7. 상대 속도와 운동량 보존 법칙	②

정답

ㄱ, ㄴ. 충돌 전의 상대 속도를 이용하여 충돌 전 A의 속도를 구하면 5m/s이다. 충돌 후 A의 속도를 [eqn: v _{rm A it}]라고 하면 B의 속도는 [eqn: v _{rm B it} =][eqn: v _{rm A it} +4]이다. 이를 운동량 보존 법칙에 적용하면

[eqn: 1 TIMES 5=1 TIMES v _{rm A it} +2 TIMES (v _{rm A it} +4)], [eqn: v _{rm A it} =]-1m/s, [eqn: v _{rm B it} =]3m/s

이다.

ㄷ. B가 A로부터 받은 충격량은 B의 운동량의 변화량과 같으므로 [eqn: 2 TIMES (3-0)=6](kg․m/s)[eqn: =]6(N․s)이다.

8. 전동기가 하는 일	④

정답

ㄱ. 0m에서 1m까지 작용한 힘 [eqn: F]는 3N이므로 한 일은 [eqn: 3 TIMES 1=3](J)이다.

ㄴ. [eqn: x=0]m에서 [eqn: x=2]m까지 합력이 해준 일이 물체의 운동 에너지이므로 [eqn: (3-0.2 TIMES 1 TIMES 10) TIMES 2=2](J)이다.

ㄷ. [eqn: x=2]m에서 [eqn: x=3]m까지 합력이 0이므로 물체는 등속도 운동을 한다. 따라서 전동기가 한 일률은 일정하다.

9. 운동량 보존과 역학적 에너지 보존	④

정답

운동량 보존 법칙에 의해서 A의 속력은 [eqn: 2v]이다. A의 최고점 P의 높이를 구하기 위해서는 역학적 에너지 보존 법칙을 적용하면 되므로

[eqn: mgh _{rm P it} = {1} over {2} m(2v) ^{2} +mg(5h)=2mv ^{2} +5mgh]

이다. B의 운동에 역학적 에너지 보존 법칙을 적용하면

[eqn: {1} over {2} (2m)v ^{2} +2mg(5h)= {1} over {2} (2m)(2v) ^{2} +2mg(2h)]

에서 [eqn: v ^{2} =2gh]이다. 이를 A의 역학적 에너지 보존 법칙에 적용하면

[eqn: mgh _{rm P it} =2mv ^{2} +5mgh=2m(2gh)+5mgh=9mgh]

에서 [eqn: h _{rm P it} = 9h]이다.

10. 운동량 보존과 마찰력에 의한 일, 역학적 에너지 보존	⑤

정답

마찰면의 길이를 [eqn: s]라 하고, 충돌 후 A와 B에 대해 역학적 에너지 보존 법칙을 적용하면

[eqn: mu _{rm A it} mgs= {1} over {2} mv ^{2}] … (i)

[eqn: mu _{rm B it} mgs= {1} over {2} m(2v) ^{2} -mg left({2} over {5} h right)=2mv ^{2} - {2} over {5} mgh] … (ii)

이다. 운동량 보존 법칙에 의해 충돌 전 A의 속력을 구하면 [eqn: mv _{0} =mv+m(2v)=3mv], [eqn: v _{0} =3v]이고, 이를 충돌 전 A의 역학적 에너지 보존에 적용하면

[eqn: mgh= {1} over {2} m (3v) ^{2} = {9} over {2} mv ^{2}]

이다. 이를 (ii)에 대입하면 [eqn: mu _{rm B it} mgs= {1} over {5} mv^2]이 된다. 따라서 [eqn: {mu _{rm A it}} over {mu _{rm B it}} = {0.5} over {0.2} = {5} over {2}]가 된다.

11. 저항의 연결	②

정답

스위치가 열려 있을 때 전류계에 흐르는 전류의 세기가 1A이므로 6Ω에 걸리는 전압은 6V가 되고, 4Ω과 [eqn: R _{2}]에 걸리는 전압은 2V가 된다. 4Ω에 흐르는 전류가 0.5A이므로 [eqn: R _{2}]에 흐르는 전류가 0.5A가 되어야 한다. 따라서 [eqn: R _{2} =]4Ω이다. 스위치가 닫혀 있을 때 [eqn: R _{1}]에 걸리는 전압이 4V이므로 [eqn: R _{2}]에 걸리는 전압도 4V이어야 한다. 즉, 병렬 연결된 두 부분 각각의 합성 저항이 같아야 한다. 따라서 [eqn: {6R _{1}} over {R _{1} +6} = {16} over {8} =2], [eqn: R_1 =]3(Ω)이다.

12. 전기 저항	④

정답

전압이 같을 때 p점의 전류의 세기가 q점의 전류의 세기의 2배이므로 A와 B의 합성 저항 값은 A의 저항 값의 2배이다. 따라서 A와 B의 저항 값은 같으므로

[eqn: rho _{rm A it} TIMES {l} over {S} = rho _{rm B it} TIMES {2l} over {S}], [eqn: rho _{rm A it} =2 rho _{rm B it}], [eqn: rho_{\A}] : [eqn: rho_{\B}][eqn: =] 2 : 1

이다.

13. 전류에 의한 자기장	⑤

정답

ㄱ. p에서 원형 도선과 직선 도선에 흐르는 전류에 의한 자기장 모두 종이면에 수직인 방향으로 나오고 있다.

ㄴ, ㄷ. q에서 자기장은 원형 도선에 흐르는 전류에 의해서는 종이면에 수직인 방향으로 나오며, 세기는 [eqn: B _{0}]이다. 또한 직선 도선에 흐르는 전류에 의해서는 종이면에 수직인 방향으로 들어가며, 세기는 [eqn: {B _{0}} over {2}]이다. 따라서 q에서 자기장은 종이면에 수직인 방향으로 나오며, 세기는 [eqn: {B _{0}} over {2}]이다.

14. 전자기 유도	①

정답

ㄱ. 영역Ⅰ에서는 [eqn: {B _{0}} over {4}]의 비율로 자기장의 세기가 증가하며, 영역Ⅱ에서는 [eqn: {B _{0}} over {6}]의 비율로 자기장이 감소한다. 따라서 2초일 때는 직사각형 도선 안의 자기장의 세기는 증가하며, 5초일 때는 직사각형 도선 안의 자기장의 세기는 감소한다. 따라서 저항 [eqn: R]에 흐르는 전류의 방향이 반대이다.

ㄴ. 2초일 때는 자기장의 세기가  [eqn: {B _{0}} over {4} - {B _{0}} over {6} = B_0 over 12]의 비율로 증가하고, 5초일 때는 자기장의 세기가 [eqn: {B _{0}} over {6}]의 비율로 감소하므로 5초일 때가 2초일 때보다 [eqn: R]에 흐르는 전류의 세기가 크다.

ㄷ. 4초부터 6초까지 자기장의 세기의 변화량이 일정하므로 [eqn: R]에 흐르는 전류의 세기 및 걸리는 전압은 일정하다.

15. 빛의 반사와 굴절　	②

정답

ㄱ. 유리에서 공기로 진행하면서 전반사가 일어나므로 빛의 굴절률은 유리가 공기보다 크다. 따라서 단색광의 속력과 파장이 유리에서가 공기에서보다 작다.

ㄴ. P에서의 굴절각이 42°보다 작으므로 [eqn: theta]는 48°보다 크다. 따라서 임계각보다 크다.

ㄷ. P에서의 입사각이 80°이면 굴절각은 42°보다 작다. 따라서 유리의 옆면에서의 입사각은 48°보다 크므로 전반사가 일어난다.

16. 물결파의 간섭	③

정답

ㄱ. 파동의 속력[eqn: =]진동수×파장이므로 파장은 [eqn: {20} over {2} =]10(cm)라는 것을 알 수 있다.

ㄴ, ㄷ. P까지의 경로차가 반파장의 홀수 배이므로 상쇄 간섭이 일어난다. 파장이 2cm인 경우도 P까지의 경로차가 반파장의 홀수 배이므로 상쇄 간섭이 일어난다.

17. 광전 효과	②

정답

ㄱ. 정지 전압은 A, B 각각의 경우 1V, 2V이다. 따라서 광전자의 최대 운동 에너지는 B를 사용할 때가 A를 사용할 때의 2배이다.

ㄴ. 동일한 단색광을 비추었을 때 광전자의 최대 운동 에너지가 클수록 일함수가 작다. 따라서 일함수는 A가 B보다 크다.

ㄷ. 광전관에 걸린 전압과 광전자의 방출과는 관계가 없다. 광전자는 금속판에 한계 진동수 이상의 빛을 비추면 다른 조건에 상관없이 방출된다.

18. 물질파	③

정답

ㄱ, ㄷ. 입자의 운동 에너지는 [eqn: E= {p ^{2}} over {2m}]으로, 질량이 같을 때 운동량의 크기는 운동 에너지의 제곱근에 비례한다. 따라서 운동량의 크기는 A가 B보다 크며, [eqn: lambda = {h} over {p}]에서 파장은 A가 B보다 작다. 그러므로 간섭 무늬 간격 [eqn: DELTA x= {L lambda } over {d}]는 A로 실험할 때가 B로 실험할 때보다 작다.

ㄴ. 물질파 파장은 [eqn: lambda = {h} over {p} = h over root { 2mE }]에서, 에너지가 같을 때 질량의 제곱근에 반비례한다. 따라서 B의 파장이 C의 파장의 2배이다.

19. 등가속도 운동	①

정답

ㄱ, ㄴ. 등가속도 운동하여 같은 시간 동안 같은 거리를 이동하였으므로, 평균 속도가 같다. 따라서

[eqn: {v _{1} +v} over {2} = {v _{2} +4v} over {2}], [eqn: v _{1} -v _{2} =3v] … (i)

이다. 또한 A의 가속도를 [eqn: 2a]라 하면, B의 가속도는 [eqn: -a]이다. 왜냐하면 가속도의 방향이 반대이고 [eqn: v _{1}]이 [eqn: v _{2}]보다 커야 하므로 B는 속력이 감소하는 운동을 해야 하기 때문이다. 따라서

[eqn: v _{1} =v+2at], [eqn: v _{2} =4v-at], [eqn: v _{1} +2v _{2} = 9v] … (ii)

이다. (i), (ii)를 연립하여 풀면 [eqn: v _{1} =5v], [eqn: v _{2} =2v]이다.

ㄷ. 등가속도 운동의 식을 이용하여 가속도 [eqn: a]를 구하면 [eqn: 2(2a)L=(5v) ^{2} -v ^{2}], [eqn: a= {6v ^{2}} over {L}]이다. A, B의 속도가 같아질 때까지 걸린 시간을 [eqn: t]라 하면, [eqn: v+2at`=`4v`-at], [eqn: t= {v} over {a}]가 된다. 따라서 [eqn: t= {v} over {{6v ^{2}} over {L}} = {L} over {6v}]이다.

20. 운동하는 물체 위에서 운동하는 물체	⑤

정답

ㄱ, ㄴ. B에 작용하는 힘은 A와 B 사이에 작용하는 운동 마찰력인 [eqn: 0.2 TIMES 1 TIMES 10=2](N)이다. 따라서 A에는 B에 의해 [eqn: F]와 반대 방향으로 2N의 힘이 작용하므로 0초부터 1초까지 A에 작용하는 합력의 크기는 10N이다.

ㄴ. 1초부터 [eqn: F]의 크기가 0이므로, A에 작용하는 힘은 B에 의한 운동 마찰력뿐이다. 따라서 A의 가속도는 1[eqn: rm m/s ^{2}]이다.

ㄷ. 1초 때의 A의 속도는 5m/s, B의 속도는 2m/s이다. A는 -1[eqn: rm m/s ^{2}], B는 2[eqn: rm m/s ^{2}]의 등가속도 운동을 하므로, 속력이 같아질 때까지 걸리는 시간은 [eqn: 5-t=2+2t], [eqn: t=1](초)이다. 따라서 [eqn: v]는 [eqn: 5`-`1`=]4(m/s)이다.

화 학 Ⅰ

1. ③	2. ①	3. ③	4. ①	5. ③

6. ④	7. ⑤	8. ④	9. ④	10. ①

11. ⑤	12. ③	13. ③	14. ⑤	15. ④

16. ②	17. ②	18. ⑤	19. ②	20. ⑤

1. 공기의 조성	③

정답

ㄱ. A는 질소, B는 산소, C는 아르곤이다.

ㄴ. 아르곤은 공기보다 밀도가 크므로 아르곤으로 채워진 풍선은 가라앉는다.

ㄷ. 냉각시킬 때 끓는점이 높은 산소가 먼저 액화된다.

2. 알루미늄의 특성과 이용	①

정답

알루미늄의 특성에 대한 내용이다. 알루미늄은 녹는점이 660℃로 낮아서 백열전구 필라멘트로 쓰기에는 부적당하다. 필라멘트는 녹는점이 매우 높은 텅스텐을 사용한다.

3. 고분자 화합물의 구조	③

정답

ㄱ, ㄴ. (가)는 그물 구조의 열경화성 수지이고, (나)는 사슬 구조의 열가소성 수지이다. 열가소성은 가열되면 쉽게 변형된다.

ㄷ. 프라이팬 손잡이는 열에 잘 견디는 열경화성 수지를 사용한다.

4. 물의 특성	①

정답

ㄱ. 물을 전기 분해하면 수소 기체와 산소 기체로 되면서 공유 결합 A가 끊어진다.

ㄴ. 물이 얼음으로 변할 때 수소 결합 B의 평균 개수는 증가한다.

ㄷ. 물이 얼음으로 변할 때 수소 결합에 의해 빈 공간이 많아지는 육각형의 얼음 결정이 생기면서 부피가 증가한다. 물이 얼음으로 변할 때 공유 결합 길이는 변함이 없다.

5. 기체의 확산 속도	③

정답

ㄱ. 실험 Ⅰ은 온도는 같고, A, B의 분자량이 다른 경우이므로 같은 온도에서 분자량 차이에 따른 확산 속도를 비교할 수 있다.

ㄴ. 실험 Ⅱ는 B의 절대 온도만 2배로 되어 B의 평균 운동 속도가 [eqn: sqrt {2}]배로 빨라지게 되므로 온도에 따른 확산 속도를 비교할 수 있다.

ㄷ. 실험 Ⅱ와 실험 Ⅲ에서 B의 확산 속도는 같지만 A의 확산 속도가 실험 Ⅲ에서 빨라지게 된다. 따라서 흰 연기가 생기는 위치는 실험 Ⅱ에서보다 오른쪽이다.

6. 광화학 스모그와 오존층 파괴 반응	④

정답

ㄱ. (가)와 (나)에서 산소 원자는 반응에 직접 참여하는 반응 물질이고 촉매가 아니다.

ㄴ. ㉠은 한낮의 자외선에 의해 [eqn: \NO_2]가 [eqn: \NO]로 분해된다. ㉡은 자외선에 의해 [eqn: \O_2]가 분해되어 산소 원자가 생성된다. 공유 결합이 끊어질 때 자외선이 필요하다.

ㄷ. A, B 모두 오존([eqn: RM O_3])으로 화학식이 같다.

7. 계면 활성제	⑤

정답

ㄱ, ㄴ. (가)는 친수성기와 친유성기를 동시에 가지는 계면 활성제로 A는 친수성기, B는 친유성기이다.

ㄷ. 물에서 세탁할 때 계면 활성제는 친유성 부분이 때를 둘러싸서 (나)와 같은 형태의 미셀을 형성한다.

8. 중화 반응	④

정답

ㄱ. (다)는 완전히 중화된 지점으로 중성이지만 (나)는 염기성이다. 따라서 (나)의 pH는 7보다 크다.

ㄴ. 앙금이 생성되지 않는 중화 반응으로, 알짜 이온 반응은 수소 이온과 수산화 이온이 반응하여 물이 생성되는 것이다.

ㄷ. 강산과 강염기가 중화될 때 중화점인 (다)에서 단위 부피당 이온 수가 가장 작고 전기 전도도가 가장 낮다.

9. 물의 표면 장력	④

정답

물의 표면 장력이 클수록 실험 (라)에서 물과 백금선 사이의 막을 터지게 하기 위한 추의 최소 질량은 커진다.

ㄱ. 비눗물을 첨가하면 물의 표면 장력은 작아진다.

ㄴ. 물의 온도가 낮을수록 표면 장력이 커진다.

ㄷ. 물의 온도가 같아서 단위 면적당 작용하는 표면 장력은 같아도 백금의 표면적이 커지면 표면적에 비례하여 더 큰 힘을 가해야 한다.

10. 탄화수소의 분류	①

정답

아세틸렌([eqn: RM C_2 H_ 2])과 에탄([eqn: RM C_2 H_ 6 )]은 사슬형이고, 시클로헥산([eqn: rm C _{6} H _{12}])과 벤젠([eqn: rm C _{6} H _{6}])은 고리형이다. 아세틸렌은 브롬 첨가 반응을 하고 에탄은 브롬 첨가 반응을 하지 않는다. 시클로헥산은 탄소 간 단일 결합으로 된 포화 탄화수소이고, 벤젠은 불포화 탄화수소이다.

11. 원유의 분리	⑤

정답

ㄱ, ㄷ. 나프타를 크래킹할 때 얻어지는 A는 프로필렌  ([eqn: rm `CH _{2} = & CH# ~~~~~ & ``|# ~~~~~~`` rm ` & CH _{3}])이고,  B는 부타디엔

([eqn: \ CH_2 = CH - CH = CH_2])이다. 나프타는 원유를 분별 증류하여 얻을 수 있는 탄소 개수가 5～10개 정도인 혼합물이다. 또한 끓는점이 50～200℃로 일정하지 않으므로 혼합물이다.

ㄴ. (가)에서는 탄소－탄소 원자간 이중 결합이 끊어지면서 합쳐지는 첨가 중합 반응이 일어난다.

12. 할로겐의 반응성	③

정답

ㄱ. 실험 Ⅰ에서 [eqn: RM X_2](＝[eqn: rmI_2])는 사염화탄소에 녹아서 보라색을 나타냈고, 실험 Ⅱ에서 [eqn: RM 2`X ^{-} +Y _{2} ```` -> ````X _{2`} ``+`2`Y ^{-}]의 반응이 일어나서 [eqn: rmX_2]의 색깔이 보라색이 되었다. 따라서 반응성은 [eqn: rmY_2 > X_2]이다.

ㄴ. 할로겐족의 원자 번호가 커질수록 분자량이 증가하면서 끓는점은 높아지고 반응성은 작아진다. 따라서 끓는점은 [eqn: rmY_2 < X_2]이다.

ㄷ. 반응성이 [eqn: rmY_2 > X_2]이므로 ‘[eqn: rm ``X _{2`} ``+`2`Y ^{-} ->] 반응 없음’이다.

13. 센물과 단물	③

정답

A는 가열하면 앙금이 많이 생기는 일시적 센물이고, B는 가열로는 앙금이 잘 안생기지만 탄산나트륨에 의해 앙금([eqn: RM CaCO_3])이 많이 생성되므로 영구적 센물이고, C는 단물이다.

ㄱ. 가열하였을 때 앙금이 가장 많이 생성되는 A의 물이 가열 후 이온 수가 가장 많이 감소한다.

[eqn: \Ca (HCO_3 ) _2 `` `` REL -> {} {가열}]  [eqn: \CaCO_3 ↓][eqn: + \H_2 O + CO_2]

ㄴ. 일시적 센물인 B에 탄산나트륨을 가하면 [eqn: rmCO_3` ^2-] 1개와 [eqn: rmCa^2+] 1개가 앙금을 생성할 때 [eqn: rmNa^+] 2개가 들어가므로 이온 수가 증가한다.

[eqn: \CaCl_2 +Na_2 CO_3`````→`````CaCO_3 ↓+2`NaCl]

ㄷ. 단물인 C에서 비누 거품이 가장 잘 생긴다.

14. 금속의 반응성 비교	⑤

정답

실험 (가)에서 염산과의 반응 결과로부터 반응성의 크기는 C > (B,  E) > H > (A, D)이다.

실험 (나)의 결과로부터 반응성은 B > A이다. 따라서  A ～ E의 반응성 순서를 결정하기 위해서 B와 E 또는 A와 D의 반응성을 비교하는 실험이 추가되어야 한다.

ㄱ. 염산의 양을 증가시켜서 실험해도 B와 E는 염산과 반응하므로 반응성을 비교할 수 없다.

ㄴ. [eqn: \ASO_4]에 금속 D를 넣어보면 A와 D의 반응성을 비교할 수 있다.

ㄷ. [eqn: \E(NO_3 ) _2] 에 금속 B를 넣어보면 B와 E의 반응성을 비교할 수 있다.

따라서 추가로 필요한 실험은 ㄴ, ㄷ이다.

15. 철의 부식 방지법	④

정답

ㄱ. 순수한 물보다 소금물에서 부식이 빠르므로 부식되는 정도는 A < B이다. 또한 C에서는 반응성이 큰 Zn으로 인해 음극화 보호가 적용되므로 B보다는 부식이 잘 진행되지 않는다. 따라서 B에서 부식이 가장 빠르다.

ㄴ. Zn, Fe, Sn이 접촉되어 전해질에 노출된 경우 반응성이 큰 아연이 산화되고, 반응성이 작은 주석으로 전자가 이동하여 물에 있는 산소가 환원된다.

[eqn: rm Zn```` -> ````Zn ^{2+} +``2``e ^{-}]

[eqn: {1} over {2} rm `O _{2} +`H _{2} O+2`e ^{-} ```` ->```` `2`OH ^{-}]

ㄷ. C에서 반응성이 작은 구리를 붙이면 아연을 사용할 때보다 부식이 더 빠르게 일어난다.

16. 에스테르 화합물의 가수 분해 생성물	②

정답

화학식이 [eqn: RM C_3 H_6 O_2]인 두 화합물은 [eqn: \HCOOC_2 H_5]와 [eqn: \CH_3 COOCH_3]이고 가수 분해 생성물은 다음과 같다.

[eqn: rm `HCOOC _{2} H _{5} ````` REL -> {`````H ^{+~}} {가수````분해} ``````HCOOH````+``C _{2} `H _{5} OH]

[eqn: rm `CH _{3} COOCH _{3}```` ` REL -> {`````H ^{+~}} {가수````분해} ``````CH _{3} COOH+CH _{3} OH]

(가)에서 알코올 A, B와 카르복시산 C, D로 구별할 수 있는 실험은 pH 측정이다. 알코올은 중성이고, 카르복시산은 산성이다.

(나)에서 메탄올과 에탄올을 구별할 수 있는 실험은 끓는점 측정이다. 끓는점은 에탄올이 메탄올보다 높다.

(다)에서 포름산과 아세트산을 구별할 수 있는 실험은 은거울 반응이다. 포름산은 은거울 반응을 하지만 아세트산은 은거울 반응을 하지 않는다.

17. 알칼리 금속과 물의 반응	②

정답

알칼리 금속 A, B를 물에 넣으면 수소 기체가 발생하고 염기성으로 변한다. 이때 반응식의 계수비는 같다.

[eqn: rm 2`A`+`2`H _{2} O```` -> `````2`A^+``~+`2`OH^- ``+`H_2]

[eqn: rm 2`B``+`2`H _{2} O````` -> `````2`B^+ ``+``2`OH^- `+`H_2]

ㄱ. (다)보다 (가)의 전체 이온 수가 많으므로 수산화 이온은 (가)에서 더 많고 pH는 (가) > (다)이다.

ㄴ. (나)와 (다)는 전체 이온 수가 같으므로 발생한 수소의 부피도 같다.

ㄷ. A와 B의 질량은 같지만 원자의 상대적 질량이 다르므로 같은 질량에 포함된 금속 원자 수는 다르다. 따라서 반응이 완결된 후 생성된 이온 수는 다르다.

18. 탄화수소 유도체	⑤

정답

ㄱ. 탄소 개수가 18개로 같을 때 탄소－탄소 원자간 이중 결합 수가 많을수록 수소 원자 수는 감소한다. 따라서 한 분자당 수소 원자 수는 C > B > A이다.

ㄴ. [eqn: rm RCOOH``+``NaOH``` ``-> `````RCOONa``+``H _{2} O]의 반응으로 고급 지방산의 알칼리 금속염(RCOONa)인 비누를 얻을 수 있다.

ㄷ. A와 B의 이중 결합에 충분한 수소가 첨가되면 단일 결합으로 변하고 C 분자로 된다.

19. 기체의 [eqn: P], [eqn: V], [eqn: n], [eqn: T], 밀도 그래프	②

정답

[eqn: PV = nRT]에서 헬륨이 일정한 양이므로 [eqn: PV]가 크면 절대 온도([eqn: T] )가 높은 것이다. (가)에서 A, B, C, D의 상대적 [eqn: P], [eqn: V], [eqn: T] 관계는 다음 표와 같다.

	A	B	C	D
[eqn: P]	1	2	2	3
[eqn: V]	12	6	12	8
[eqn: T]	[eqn: T]	[eqn: T]	2[eqn: T]	2[eqn: T]

ㄱ. (나)에서 A의 부피가 12이므로 밀도가 2배인 R의 부피는 6이고, B에 해당한다. P는 A와 밀도가 같아서 부피가 12인 C이고, Q는 A의 밀도보다 1.5배이므로 부피가 8인 D이다.

ㄴ. 부피는 D가 B보다 크므로 분자 간 평균 거리는 D가 크다.

ㄷ. A와 C에서 부피와 분자 수는 같으므로 평균 속력이 빠른 쪽이 단위 면적당 충돌 횟수가 크다. A와 C 중에서 온도가 높은 C가 A보다 평균 속력이 빠르고 충돌 횟수가 크다.

20. 중화 반응	⑤

정답

처음에 산 A의 [eqn: {양이온```수} over {음이온```수}]가 2이므로 A는 2가 산이고, [eqn: RM 2`H^+ ~+` A^2-]로 이온화한다. 반응 종료 후 [eqn: {양이온```수} over {음이온```수}]가 0.5이므로 A는 2가 염기이고 [eqn: rm B ^{2+} ~+``2`OH ^{-}]로 이온화한다. 염기를 넣어도 [eqn: {양이온```수} over {음이온```수}]가 중화점 직전까지 2로 일정한 것으로 보아 [eqn: \A^2-] 1개와 [eqn: \H^+] 2개가 없어지고 있다. 따라서 [eqn: RM A^2-]과 [eqn: RM B^2+]는 앙금을 생성하고 [eqn: \H^+]과 [eqn: \OH^-]은 중화된다. 염기를 10 mL 넣은 중화점에서는 중화 반응과 앙금 생성 반응에 의해 이온은 모두 사라진다.

ㄱ. 처음 산 20 mL에 들어 있는 [eqn: \H^+]과 [eqn: \A^2-]을 각각 2N개, N개라 가정하면, (가)점에서는 [eqn: \H^+] N개, [eqn: \A^2-] 0.5N개 남아 있고, 중화점을 지나서 추가로 5 mL를 더 넣어 준 (나)점에서는 [eqn: RM B^2+] 0.5N개, [eqn: \OH^-] N개가 남아 있다. 따라서 (가)와 (나)점에서 총 이온 수는 각각 1.5N개로 같다.

ㄴ. A의 양이온은 [eqn: \H^+]이고 B의 양이온은 [eqn: RM B^2+]이다. 따라서 전하비는 1 : 2이다.

ㄷ. 산과 염기의 단위 부피당 이온 수는 [eqn: 3N over{ \20`mL} `:` 3N over{ \10`mL}] [eqn: =1```:```2]이다.

생 물 Ⅰ

1. ⑤	2. ⑤	3. ⑤	4. ④	5. ③

6. ②	7. ①	8. ④	9. ①	10. ④

11. ⑤	12. ①	13. ③	14. ①	15. ④

16. ⑤	17. ④	18. ⑤	19. ②	20. ②

1. 생명 현상의 특성	⑤

정답

빛의 세기에 따른 동공의 크기 조절은 생명 현상의 특성 중 자극과 반응의 예이다.

①은 생식, ②는 유전, ③은 발생, ④는 물질 대사에 해당하는 예이다.

⑤ 지렁이가 빛을 피해 어두운 곳으로 이동하는 것은 자극과 반응의 예이다.

2. 영양소의 종류와 기능	⑤

정답

①, ②, ③, ④ A는 지방, B는 단백질, C는 비타민, D는 물이다.

⑤ 지방(A)은 세포 호흡을 통해 1 g당 9 kcal의 열량을 발생하지만, 단백질(B)은 1 g당 4 kcal의 열량을 발생한다.

3. 세포 호흡	⑤

정답

ㄱ. A는 산소이다.

ㄴ. B는 이산화탄소로, 폐에서 배출된다.

ㄷ. 미토콘드리아에서 세포 호흡이 일어나면 포도당에 저장된 에너지의 일부는 ATP 형태로 저장되고 나머지는 열로 방출된다.

4. 혈액의 구성 성분	④

정답

A는 적혈구, B는 혈소판, C는 백혈구이다.

① 김자액은 백혈구의 핵을 염색하는 데 사용된다.

② 슬라이드 글라스에 김자액을 떨어뜨리고 물로 씻어서 여분의 김자액을 제거한다.

③ 혈액 1 mm3당 가장 많은 혈구는 적혈구이다.

④ 응집소는 혈장에 들어 있다.

⑤ 핵을 가지고 있는 백혈구를 이용하여 핵형 분석을 할 수 있다.

5. 조직액과 림프	③

정답

ㄱ. A에서 C로 갈수록 혈압이 감소하는 것으로 보아 혈액은 A에서 C로 흐르는 것을 알 수 있다.

ㄴ. A는 혈압이 혈장 삼투압보다 높기 때문에 조직으로 유출되는 혈장의 양이 모세 혈관으로 유입되는 조직액의 양보다 많으며, C는 혈장 삼투압이 혈압보다 높기 때문에 모세 혈관으로 유입되는 조직액의 양이 조직으로 유출되는 혈장의 양보다 많다. 따라서 [eqn: {조직으로```유출된```혈장의```양} over {모세```혈관으로```유입된```조직액의```양}]은 A가 C보다 크다.

ㄷ. B에서 모세 혈관으로 유입되는 조직액의 양과 조직으로 유출되는 혈장의 양이 같아 모세 혈관의 혈장이 유출되지 않는 것처럼 보이는 것이다.

6. 혈압 측정	②

정답

ㄱ. 혈압계로 혈압을 측정하는 혈관 A는 동맥이다.

ㄴ. 구간 (가)에서 압박대의 압력은 80 mmHg 이하이지만, 동맥의 혈압은 최댓값이 120 mmHg이다.

ㄷ. 압박대의 압력이 80 mmHg 미만일 때는 동맥의 단면이 열려 있기 때문에 손목에서 맥박이 나타난다.

7. 호흡 운동	①

정답

㉠은 횡격막이다. [eqn: rm t _{ 1}]은 폐포 내압이 대기압보다 낮은 것으로 보아 흡기 중이며, [eqn: rm t _{2}]는 폐포 내압이 대기압보다 높은 것으로 보아 호기 중이다. [eqn: rm t _{3}]은 호기가 끝나는 순간이다.

ㄱ. 폐포 내 산소 분압은 흡기 중인 [eqn: rm t _{ 1}]에서 가장 높으며 호기가 끝나는 [eqn: rm t _{3}]에서 가장 낮다.

ㄴ. 호기가 끝날 때([eqn: rm t _{3}]) 횡격막이 최대로 이완한다.

ㄷ. 흡기일 때 흉강 내압은 작아지고, 호기일 때 흉강 내압은 커진다. 따라서 [eqn: rm t _{2}]에서보다 [eqn: rm t _{3}]에서 흉강 내압이 크다.

8. 염색체 이상과 유전병	④

정답

ㄱ. 페닐케톤뇨증은 유전자에 돌연변이가 일어난 것이기 때문에 염색체의 수와 모양을 분석하는 핵형 분석으로는 유전병의 여부를 판단할 수 없다.

ㄴ. (나)는 21번 염색체가 3개이므로 다운 증후군이 나타난다.

ㄷ. 상동 염색체는 체세포에 들어 있는 모양과 크기가 같은 염색체 한 쌍이다. 따라서 ㉠과 ㉡은 상동 염색체이다.

9. 흥분의 전도와 전달	①

정답

ㄱ. 시냅스 후 뉴런에 자극을 주면 시냅스 전 뉴런의 A에는 흥분이 전달되지 않는다. 따라서 A에는 휴지 전위가 나타난다.

ㄴ. B에 역치 이상의 자극을 주면 축색 돌기가 노출된 랑비에 결절 C에서는 활동 전위가 나타나지만, 수초로 싸여 있는 D에서는 수초가 전기 절연체 역할을 하여 활동 전위가 나타나지 않는다.

ㄷ. 구간 Ⅱ에서 K+은 K+-통로가 열리면서 확산에 의해 유출되기 때문에 ATP가 사용되지 않는다.

10. 시세포와 시각 경로	④

정답

A는 간상 세포, B는 원추 세포, C는 시신경이다.

ㄱ. 간상 세포는 황반 주변부에 주로 분포한다.

ㄴ. 원추 세포는 적원추 세포, 녹원추 세포, 청원추 세포의 3종류가 있으며, 원추 세포를 통해 수용된 빛 자극은 뇌로 전달되어 색깔을 식별할 수 있다.

ㄷ. 시신경은 시각 정보를 대뇌로 전달한다.

11. 혈당량 조절	⑤

정답

내분비선 A는 부신 피질, 내분비선 B는 부신 수질이다.

①, ④ 저혈당일 때는 뇌하수체 전엽에서 부신 피질 자극호르몬(ACTH)이 분비되어 부신 피질을 자극하고, 부신 피질에서 당질 코르티코이드가 분비되어 혈당량을 높인다.

② 부신 수질에서 분비되는 아드레날린에 의해 혈당량이 증가하면 (가) 과정은 억제된다.

③ 저혈당일 때 부신 수질에서 아드레날린이 분비되어 혈당량을 높인다. 글루카곤은 이자에서 분비된다.

⑤ 교감 신경이 흥분하여 아드레날린의 분비가 촉진되면 소화 운동이 억제된다.

12. 소화 효소의 작용	①

정답

ㄱ. 시험관 A, B, E를 비교하면 소화 효소 X가 pH 8에서 활성을 나타내므로 소장에서 작용하는 효소임을 알 수 있다.

ㄴ. 실험 결과 단백질 분해 정도가 D에서보다 B에서 크므로 소화 효소 X는 B에서 활발하게 작용한다.

ㄷ. 다른 조건은 같고 온도 조건만 다른 시험관을 비교하면 소화 효소 X의 최적 온도를 알 수 있다.

13. 신장의 기능	③

정답

A는 여과만 일어나고, B는 여과 후 물질의 일부가 재흡수되며, C는 여과와 분비가 일어나고, D는 여과 후 모두 재흡수된다.

ㄱ. C는 여과 후 재흡수가 일어나지 않고 분비가 일어난다.

ㄴ. D에서는 ATP를 사용하는 능동 수송을 통해 여과된 물질이 모두 재흡수된다.

ㄷ. 동일한 양이 여과된 후 A는 재흡수가 일어나지 않고, B는 일부만 재흡수되고, D는 모두 재흡수되기 때문에 [eqn: {재흡수량} over {여과량}]의 값은 D > B > A이다.

14. 정자 형성 과정	①

정답

(가)는 제 2 정모 세포, (나)는 제 1 정모 세포, (다)는 수정란, (라)는 정세포이다.

ㄱ. 제 2 정모 세포는 제 1 정모 세포가 분열하여 만들어진 세포이다.

ㄴ. 제 2 정모 세포와 정세포의 핵상은 모두 n으로 같다.

ㄷ. 세정관은 정자가 형성되는 곳이다. 수정란은 수란관에 존재한다.

ㄹ. 수정란의 염색체 수는 8개, 수정란의 체세포 분열을 통해 만들어진 딸세포의 염색체 수는 8개이기 때문에 세포당 염색체 수는 [eqn: {수정란} over {수정란의``딸세포}]＝ 1이다.

15. 기체 교환	④

정답

① 세포 호흡이 증가하면 조직에서 [eqn: rm CO _{2}]가 많이 발생하므로 산소 헤모글로빈으로부터 산소가 해리되는 ㉠ 반응이 증가한다.

② Hb과 [eqn: rm CO _{2}]가 결합하는 ㉡ 반응에는 효소가 직접적으로 관여하지 않는다.

③ [eqn: rm CO _{2}]는 분압 차에 의한 확산으로 적혈구 막을 통과하기 때문에 ATP를 필요로 하지 않는다.

④ [eqn: rm CO _{2}]의 대부분(약 70%)은 적혈구 안에서 탄산무수화 효소의 작용으로 [eqn: rm HCO _{3} `^{-}]으로 전환된 뒤 혈장을 통해 이동한다.

⑤ 대부분 [eqn: rm O _{2}]는 Hb과 결합하여 운반된다.

16. 생태계의 먹이 사슬	⑤

정답

A는 생산자, B는 1차 소비자, C는 2차 소비자이다.

ㄱ. A는 B의 피식자이며, B는 A의 포식자이다.

ㄴ. A가 만들어낸 유기물은 B로 이동하고, B에서 C로 이동한다.

ㄷ. 곰팡이는 사체나 배설물을 분해하는 분해자이다.

17. 초파리 교배 실험	④

정답

ㄱ. (다)에서 돌연변이 붉은 눈 수컷 초파리와 유전자형이 Rr인 암컷과 교배하였을 경우 [eqn: rmF _{ 1}]에서 흰 눈인 암컷이 태어날 수 있다.

ㄴ. 돌연변이 붉은 눈 수컷 초파리의 Y 염색체에는 유전자 R이 있기 때문에 [eqn: rmF _{ 1}]에서 Y 염색체에 r을 가진 개체는 태어나지 않는다.

ㄷ. [eqn: rmF _{ 1}] 중 암컷으로부터 R을 가진 X 염색체를 받고 수컷으로부터 R을 가진 Y 염색체를 받으면 X 염색체와 Y 염색체 모두에 R을 가진 수컷 개체가 태어날 수 있다.

18. 남성의 생식 기관과 정자 형성 과정	⑤

정답

㉠은 부정소, ㉡은 정소이며, A는 제 1 정모 세포이다.

ㄱ, ㄴ. 부정소에서 정자가 성숙하여 운동 능력을 갖게 되며, 정소에서 테스토스테론이 분비된다.

ㄷ. 제 1 정모 세포의 핵상은 2n으로 X 염색체와 Y 염색체를 모두 가지고 있다.

19. 사람의 유전	②

정답

ㄱ. 정상 남자인 ㉠에서 유전병인 딸이 태어난 것으로 보아 이 유전병 유전자는 상염색체에 존재한다.

ㄴ. AB형인 영희와 O형인 아들을 낳은 영희 부모님의 ABO식 혈액형의 유전자형은 AO와 BO이다. 따라서 ㉠과 ㉡의 ABO식 혈액형의 유전자형은 BO이다. 이때, 영희의 동생과 철수의 동생이 모두 B형일 확률은 [eqn: {1} over {8}], 영희의 동생과 철수의 동생이 모두 O형일 확률은 [eqn: {1} over {8}]이므로, 영희의 동생과 철수의 동생이 같은 혈액형으로 태어날 확률은 [eqn: {1} over {4}]이다.

ㄷ. 정상인 영희 부모님 사이에서 유전병인 사람이 태어났으므로 유전병은 정상에 대해 열성이다. 따라서 영희 부모님의 유전병 유전자형은 모두 Aa이며, 철수 부모님의 유전병 유전자형은 Aa와 aa이다. 이때, 영희의 동생과 철수의 동생이 모두 유전병을 가진 B형으로 태어날 확률은 [eqn: ( {1} over {4} TIMES {1} over {4} ) TIMES ( {1} over {2} TIMES {1} over {2} )]＝[eqn: {1} over {64}]이다.

20. 생명 공학 기술	②

정답

ㄱ. (가) 과정은 핵 이식 과정으로 리가아제를 이용하지 않는다.

ㄴ. (나) 과정은 세포 배양 과정이다.

ㄷ. A의 체세포에서 핵을 채취하여 이식하였기 때문에 이 줄기 세포의 유전자는 A의 유전자와 동일하다.

지구과학 Ⅰ

1. ⑤	2. ①	3. ①	4. ⑤	5. ②

6. ④	7. ⑤	8. ②	9. ②	10. ③11. ①	12. ⑤	13. ④	14. ⑤	15. ③

16. ④	17. ④	18. ③	19. ③	20. ③

1. 지구과학의 탐구 방법	⑤

정답

ㄱ, ㄴ. 정지 궤도 위성은 한반도 주변 해역을 관측할 수 있어 탐구 대상이 공간적으로 넓게 분포되어 있고, 심해 무인 잠수정은 직접 접근하기 어려운 심해도 탐사할 수 있어 직접 접근이 어려운 지역에 대한 연구를 수행할 수 있다.

ㄷ. 대기와 해양, 화산, 지진 등을 관측하고 감시하면 이에 따른 자연 재해에 대비하여 피해를 줄일 수 있다.

2. 지구 온난화	①

정답

ㄱ. (가)에서 청정에너지 기술을 적용하는 경우 화석 연료에 계속 의존하는 경우보다 이산화탄소 농도의 증가율이 감소함을 알 수 있다.

ㄴ, ㄷ. (나)에서 청정에너지 기술을 적용하더라도 2100년의 지표면 온도는 현재보다 약 2℃정도 높아짐을 알 수 있다. 따라서 2100년의 지구 빙하의 면적은 현재보다 줄어들 것이다.

3. 지질 시대의 환경과 생물	①

정답

ㄱ. (가)는 공룡으로 중생대의 표준 화석이다.

ㄴ. (나)는 암모나이트로 바다에서 서식하던 생물이므로 해성층에서 산출된다.

ㄷ. (다)는 시조새의 화석으로, 중생대의 화석이다. 중생대에는 겉씨식물이 번성하였다.

4. 지구의 진화 과정	⑤

정답

ㄱ. (가)의 과정에서 원시 지구의 표면에 수많은 미행성들이 충돌하면서 발생한 열로 지표의 온도가 높아져 마그마의 바다가 생성되었다.

ㄴ. 마그마의 바다가 생성되면서 무거운 철 성분은 중심부로 모여 핵을 이루었고, 가벼운 암석질 물질은 위로 떠올라 맨틀을 이루었다.

ㄷ. 미행성의 충돌이 줄어들면서 지표가 냉각되어 원시 지각이 생성되었고, 원시 대기 중의 수증기가 비를 이루어 지표에 내려 원시 바다가 생성되었다.

5. 지진과 지진파	②

정답

ㄱ. 진원에서 거리가 멀수록 P파와 S파가 도달하는 시각의 차이(PS시)가 길어진다. 따라서 P파와 S파의 도달 시간의 차이는 A가 B보다 작다.

ㄴ. 진앙으로부터의 거리 이외의 조건이 같다면, 진앙으로부터의 거리가 가까운 곳일수록 지진파의 진폭이 커서 지진에 의한 피해가 크게 나타난다. 따라서 지진파의 진폭은 B가 C보다 크다.

ㄷ. 지진의 규모는 진원에서 방출된 에너지량에 따라 결정되므로 진앙 거리에 관계없이 어디에서나 일정하다.

6. 별의 밝기와 거리	④

정답

ㄱ. 연주 시차는 별의 거리에 반비례하므로 견우성의 연주 시차가 가장 크다.

ㄴ. 별의 실제 밝기는 별의 거리를 같게 했을 때 비교할 수 있다. 견우성과 직녀성은 10 pc 이내에 위치하므로 절대 등급이 겉보기 등급보다 더 커서 (＋)값을 갖는다. 데네브는 거리가 500 pc이므로 10 pc로 가까이 가져오면 100배 이상 밝아지고 5등급 이상 작아지므로 절대 등급이 (－)값을 갖게 된다. 따라서 실제 밝기는 데네브가 가장 밝다.

ㄷ. 같은 별자리에 속한 별들은 같은 거리에 있는 것이 아니고 같은 방향에 있어 같은 시야 내에 보이는 별들이다.

7. 흑점 수의 변화	⑤

정답

ㄱ. 태양 표면에 흑점이 많이 분포할 때 태양의 활동이 활발하고 코로나도 크게 확장되므로, 1996년에 비해 흑점이 많이 나타나는 2001년에 코로나 영역이 더 확장되었다.

ㄴ. 자기 폭풍은 흑점 부근에서 플레어가 폭발할 때 나타나는 현상이므로, 2009년에 비해 흑점이 많이 나타나는 2013년에 자기 폭풍이 발생할 가능성이 더 크다.

ㄷ. 흑점이 많이 발생하는 지역은 태양의 고위도에서 저위도로 이동하므로 극대기에서 극소기로 가면서 위도 30° 부근에서 발생하는 흑점 수는 감소한다.

8. 일기도 해석(태풍)	②

정답

ㄱ. (가)에서 우리나라에 걸쳐있는 전선은 장마 전선으로 정체 전선이다.

ㄴ. (나)에서 태풍이 서해를 통해 북상하므로 우리나라는 태풍 이동 경로의 오른쪽인 위험 반원에 위치하게 된다.

ㄷ. (나)에서 저기압인 태풍의 중심이 우리나라 남서쪽에 위치하므로 북동풍 계열의 바람이 분다.

9. 판의 경계	②

정답

ㄱ. 해령에서 가까울수록 해양 지각의 연령이 작으므로 A가 B보다 연령이 작다.

ㄴ. C 구간은 이웃하고 있는 판의 이동 방향이 반대이므로 지진이 빈번하게 발생하지만 E 구간은 이웃하고 있는 판이 같은 방향으로 이동하므로 지진이 자주 발생하지 않는다.

ㄷ. D는 해령의 중심축인 열곡으로서 이웃하는 판이 발산하는 경계이고 장력이 작용하여 정단층이 발달한다.

10. 화산 분출물	③

정답

ㄱ. 화산 가스에는 수증기가 약 60～90%로 대부분을 차지하고 있다.

ㄴ. (나)에서 강물처럼 흐르는 용암은 점성이 매우 작은 용암이다.

ㄷ. 화산재가 다량 분출되면 항공기 운항에 지장을 줄 수 있다.

11. 일기 기호 해석	①

정답

ㄱ. (가)의 기압은 1002.8 hPa, (나)는 998.0 hPa, (다)는 1001.0 hPa이므로 기압이 가장 높은 때는 (가)이다.

ㄴ. (가)에서 남동풍이 불며 흐리고 비가 오다가 (나)에서 남서풍이 불고 맑아지고 있으므로 (가)와 (나) 사이에 온난 전선이 통과하였다.

ㄷ. 풍향이 시계 방향으로 변하고 있으므로 이 지역은 저기압 이동 경로의 오른쪽에 위치한다. 온대 저기압은 서에서 동으로 이동하므로 저기압의 중심은 이 지역의 북쪽을 서에서 동으로 이동하고 있다.

12. 태평양의 표층 해류	⑤

정답

ㄱ. A는 난류인 쿠로시오 해류이고, C는 한류인 캘리포니아 해류이다. A가 C보다 수온이 높고 염분이 높다.

ㄴ. B는 북태평양 해류, D는 북적도 해류이다. 고위도에 위치한 B가 저위도에 위치한 D보다 수온이 낮으므로 용존 산소량이 더 많다.

ㄷ. (가) 해역은 난류와 한류가 만나는 조경 수역이므로 등온선의 간격이 (나) 해역보다 더 조밀하게 분포한다.

13. 천체 망원경의 성능	④

정답

ㄱ. 배율이 높을수록 상이 크게 보인다. 천체 망원경의 배율은 대물 렌즈의 초점 거리를 접안 렌즈의 초점 거리로 나눈 값이므로 (가)의 배율은 200배, (나)의 배율은 150배이다. 따라서 (가)로 관측할 때 더 크게 보인다.

ㄴ. 구경이 클수록 빛을 모으는 집광력이 커서 밝게 보인다. 따라서 (나)로 관측할 때 더 밝게 보인다.

ㄷ. 분해능이 좋을수록 세밀한 곳까지 관측이 가능하다. 구경이 클수록 분해능이 좋아지므로 구경이 큰 (나)로 관측할 때 고리 사이의 틈이 더욱 선명하게 구별되어 보인다.

14. 지구 환경의 상호 작용	⑤

정답

ㄱ. 호흡은 생물체에서 대기권으로 이산화탄소가 이동하는 A이고, 광합성은 대기권의 이산화탄소가 식물체로 이동하는 B이다.

ㄴ. 석탄은 식물체의 유해가 지층 속에서 탄화되어 생성되므로 석탄의 형성 과정은 C에 해당한다.

ㄷ. D는 암권의 탄소가 화산 활동이나 화석 연료가 연소하여 대기권으로 이산화탄소를 방출하는 과정이다. 따라서 D가 활발해지면 온실 기체인 이산화탄소의 양이 증가한다.

15. 소행성의 관측	③

정답

ㄱ. 소행성 에로스는 지구와 화성 사이에서 태양 둘레를 공전하는 아모르 소행성군에 속하는 천제이다.

ㄴ. 소행성 에로스의 표면에는 운석이 충돌하여 형성된 운석 구덩이가 분포한다.

ㄷ. 소행성의 밝기가 변하는 주된 이유는 소행성의 모양이 불규칙하여 자전함에 따라 빛을 반사하는 면적과 각도가 변하여 지구에서 볼 때 밝기가 변하기 때문이다.

16. 천동설과 지동설	④

정답

프톨레마이오스의 우주관은 지구 중심설(천동설), 코페르니쿠스의 우주관은 태양 중심설(지동설)이다. 천동설에서는 금성의 주전원 중심이 항상 지구와 태양 사이에 위치하므로 지구와 금성 사이의 거리는 지구와 태양 사이의 거리보다 가까워야 한다. 지동설에서는 금성이 외합할 때는 태양보다 멀고 내합할 때는 태양보다 가깝다. 따라서 (가)는 지동설, (나)는 천동설에 해당한다.

ㄱ. (가)는 지동설(태양 중심설)로 우주의 중심은 지구가 아니고 태양이다.

ㄴ. (나)에서는 지구가 공전하지 않으므로 연주 시차를 설명할 수 없다.

ㄷ. 지구와 금성이 멀 때 (가)의 경우는 외합이고, (나)의 경우는 주전원상에서 반시계 방향으로 운동할 때이다. 따라서 모두 순행으로 관측될 때이다.

17. 빙정설	④

정답

드라이아이스에 의해 페트병 내부가 냉각되어 온도가 영하로 내려간다. 영하의 온도에서는 물에 대한 포화 수증기압이 얼음에 대한 포화 수증기압보다 크기 때문에 물과 접촉하고 있는 스펀지 주변의 공기는 불포화 상태가 되고 얼음 결정 주변의 공기는 과포화 상태가 된다. 따라서 스펀지의 물은 계속 증발하고 수증기가 승화하여 얼음 결정에 붙어서 성장한다.

18. 수온 - 염분도 해석	③

정답

우리나라는 여름철에 강수가 집중되어 표면 해수의 염분이 겨울철보다 낮아진다. 수온에 따른 염분의 분포로 보아 (가)는 여름철, (나)는 겨울철에 해당한다.

ㄱ. 여름철에 수온이 높아 해수가 팽창하고 강수량도 많아 해수면이 높아진다.

ㄴ. 여름철에는 표면 해수가 가열되고 바람이 약하므로 수온 약층이 잘 발달하고, 겨울에는 표면 해수가 냉각되어 심해층과의 수온 차이가 적어지므로 수온 약층이 형성되기 어렵다.

ㄷ. 밀도가 1.025 g/cm3보다 높은 해수는 수온이 낮은 심해층의 해수이므로 계절 변화의 영향을 거의 받지 않는다.

19. 단열 변화 실험	③

정답

ㄱ. A는 단열 압축으로 공기의 온도가 상승하고 포화 수증기압도 높아진다. B는 단열 팽창으로 온도가 내려가고 포화 수증기압도 낮아진다.

ㄴ. C는 단열 압축으로 공기의 온도가 상승하여 상대 습도가 낮아지므로 기온과 이슬점의 차이가 커진다. D는  단열 팽창으로 온도가 내려가므로 상대 습도가 증가하여 기온과 이슬점의 차이가 작아진다.

ㄷ. B와 D에서는 단열 팽창으로 수증기가 응결되어 용기 내부가 뿌옇게 흐려지는데 수증기의 응결을 돕는 향 연기를 넣은 D에서 B보다 수증기의 응결이 더 많이 된다.

20. 금성의 관측	③

정답

ㄱ. 금성이 외합에서 동방 최대 이각으로 가는 동안은 이각이 증가하다가 내합으로 가면서 이각이 감소한다. 이후 내합에서 서방 최대 이각으로 가는 동안은 이각이 증가하다가 외합으로 가면서 이각이 감소한다. 외합에서 동방 최대 이각으로 가는 기간이 동방 최대 이각에서 내합으로 가는 기간보다 길다. 따라서 1월 중순경이 외합, 8월 중순경이 동방 최대 이각, 10월 말경이 내합일 때이다. 시직경은 외합이 되는 1월에 가장 작아진다.

ㄴ. 8월은 동방 이각이므로 저녁에 서쪽 하늘에서 관측된다.

ㄷ. 이각이 최대가 된 후 한 달 쯤 지나서 겉보기 등급이 작아지고 가장 밝게 보인다.

물 리 Ⅱ

1. ③	2. ⑤	3. ①	4. ①	5. ②

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

16. ⑤	17. ①	18. ②	19. ③	20. ②

1. 속력과 속도	③

정답

ㄱ, ㄴ. 사슴과 토끼 모두 같은 시간 동안 P에서 Q로 이동하므로 변위가 같고, 평균 속도가 같다.

ㄷ. 이동 경로의 길이가 다르므로 평균 속력은 다르다. 이동 경로의 길이가 더 큰 토끼의 평균 속력이 더 크다.

2. 평면상에서의 운동	⑤

정답

ㄱ. 0초부터 2초까지와 2초부터 4초까지의 변위의 크기를 구하면,

․0초부터 2초 : [eqn: x]축 방향 [eqn: =4 TIMES 2=8](m)

[eqn: y]축 방향 [eqn: = {1} over {2} TIMES 2 TIMES 4=4](m)

□ 실제 변위의 크기 [eqn: = sqrt {8 ^{2} +4 ^{2}} = 4 root 5](m)

․2초부터 4초 : [eqn: x]축 방향 [eqn: = {1} over {2} TIMES 2 TIMES 4=4](m)

[eqn: y]축 방향 [eqn: =4 TIMES 2=8](m)

□ 실제 변위의 크기 [eqn: = sqrt {4 ^{2} + 8 ^{2}} = 4 root 5](m)

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

ㄷ. 1초일 때는 [eqn: y]축 방향으로 가속도 운동하고, 3초일 때는 [eqn: x]축 방향으로 가속도 운동한다. 따라서 1초일 때와 3초일 때의 가속도의 방향은 서로 수직이다.

3. 만유 인력에 의한 운동	①

정답

ㄱ. 만유 인력의 식 [eqn: {GMm} over {r ^{2}}]에서 가속도의 크기는 [eqn: {GM} over {r ^{2}}]으로 반지름이 작을수록 크다. 따라서 가속도의 크기는 B에서가 A에서보다 크다.

ㄴ. 만유 인력에 의한 원운동의 속력은 [eqn: v= sqrt {{GM} over {r}}]이다. 따라서 속력은 B에서가 A에서보다 크고, 운동 에너지도 B에서가 A에서보다 크다.

ㄷ. 케플러의 제 3법칙에서 공전 주기 [eqn: T]의 제곱은 궤도 반지름 [eqn: r]의 세제곱에 비례한다. 따라서 B에서가 A에서보다 작다.

4. 단진동	①

정답

[eqn: A]만큼 압축된 순간부터 (-) 방향의 가속도를 가지고 운동하므로 처음 위치의 변위가 (+) 방향의 최고 변위임을 알 수 있다. 따라서 변위-시간 그래프는 (+) 변위의 최댓값부터 시작되어야 한다. 또한 정지 상태에서 출발하므로 속력은 0에서 시작하여 증가 감소를 반복해야 한다. 이를 만족하는 것은 각각 ㄱ, ㄷ이다.

5. 운동량 보존	②

정답

ㄱ. 충돌 과정에서 A와 B가 주고 받은 충격량의 크기는 같다. 따라서 A가 B로부터 받은 충격량의 크기는 B가 A로부터 받은 충격량의 크기, 즉 B의 운동량의 변화량의 크기와 같다. 따라서 오른쪽 방향을 (+)로 하면[eqn: mv - (-mv) = 2mv]이다.

ㄴ, ㄷ. 운동량 보존 법칙을 적용하면 충돌 직후 A의 속도는

[eqn: mv-3mv=-mv+3mv _{rm A it} prime], [eqn: v _{rm A it} prime = -{1} over {3} v]

로 왼쪽 방향이다. 이를 반발 계수 식에 대입하면

․반발 계수 [eqn: =- {-v- LEFT ( - {1} over {3} v RIGHT )} over {v-(-v)} = {1} over {3}]

이다. 따라서 비탄성 충돌이므로 운동 에너지가 보존되지 않는다.

6. 등속 원운동	②

정답

충돌 전과 후 A의 속력은 각각 [eqn: v], [eqn: {1} over {3} v]이다. 원운동의 구심력의 크기는 [eqn: {mv ^{2}} over {r}]이므로, 질량과 반지름이 같을 때 속력의 제곱에 비례한다. 따라서 충돌 전과 후의 구심력의 크기의 비는 [eqn: v ^{2}] : [eqn: LEFT ( {1} over {3} v RIGHT ) ^2] [eqn: =] [eqn: v ^{2}] : [eqn: {1} over {9} v ^{2}] [eqn: =] 9 : 1이다.

7. 자기장에서 전하를 띤 입자가 받는 힘	③

정답

자기장의 방향에 대해 수직한 방향으로 운동하는 전하는 자기장의 방향과 운동 방향이 이루는 면에 수직인 방향으로 힘을 받는다. 따라서 항상 운동 방향에 수직인 방향으로 동일한 자기력을 받으므로 속력이 변하지 않는 원운동을 한다.

8. 이상 기체 상태 방정식	④

정답

ㄱ. A와 B의 부피가 변한 상태를 유지하므로 양쪽 기체의 압력은 같다.

ㄴ. B에서 단열 압축 되어 온도가 상승하였으므로 B에서의 온도는 [eqn: T _{0}]보다 높다.

ㄷ. 부피가 변한 상태를 유지할 때 A에서의 압력, 부피, 온도를 각각 [eqn: P _{rm A it}], [eqn: {3} over {2} V _{0}], [eqn: T _{rm A it}], B에서의 압력, 부피, 온도를 각각 [eqn: P _{rm B it}], [eqn: {1} over {2} V _{0}], [eqn: T _{rm B it}]라 하면, 두 기체의 몰수가 같으므로 이상 기체 상태 방정식에서

[eqn: {P _{rm A it} CDOT {3} over {2} V _{0}} over {RT _{rm A it}} = {P _{rm B it} CDOT {1} over {2} V _{0}} over {RT _{rm B it}}], [eqn: T _{rm A it} =3T _{rm B it}]

이다. 기체 분자의 평균 운동 에너지는 온도에 비례하므로 A에서가 B에서의 3배이고, 분자 하나의 질량이 A에서가 B에서의 [eqn: {1} over {2}]배이므로 평균 속력은 A에서가 B에서의 [eqn: sqrt {6}]배이다.

9. 방사성 붕괴	③

정답

ㄱ, ㄴ. A에서 B로 변할 때 중성자 수가 1개 감소하고, 양성자 수가 1개 증가하므로 전자 1개가 방출되는 [eqn: beta] 붕괴가 일어났다.

ㄷ. B에서 C로 변할 때 양성자 수가 2개 감소하고, 중성자 수가 2개 감소하였으므로 질량수가 4인 헬륨 원자핵([eqn: alpha] 입자)이 방출되는 [eqn: alpha] 붕괴가 일어났다.

10. 열역학 제 1법칙	④

정답

ㄱ. A→B 과정과 C→D 과정에서 부피 변화 없이 압력만 변하므로 출입한 열의 양은 내부 에너지의 변화량과 같다. A→B 과정과 C→D 과정에서 내부 에너지의 변화량의 비는 [eqn: {3} over {2} P _{0} V _{0}] : [eqn: 2 times 3 over 2 P _{0} V _{0}] = 1 : 2이다. 따라서 C→D 과정에서 방출한 열량은 [eqn: 2Q _{1}]이다.

ㄴ. D→A 과정에서 감소한 내부 에너지는 [eqn: 3 over 2 P _{0} V _{0}]이므로 [eqn: Q _{1}]만큼 감소하였다.

ㄷ. 1회 순환 과정에서 기체가 한 일은 얻은 열량에서 일은 열량을 빼준 것과 같다. A→B→C 과정에서 기체가 얻은 열량은 [eqn: Q _{1} +Q _{2}]이고, C→D→A 과정에서 기체가 잃은 열량은 [eqn: 2Q _{1} + {1} over {2} Q _{2}]이다. 따라서 기체가 한 일은 [eqn: {Q _{2}} over {2} -Q _{1}]이다.

11. 전기장과 힘의 평형	④

정답

실이 수직인 상태일 때와 평형 상태일 때 이루는 각을 [eqn: theta], 실이 매달린 점으로부터 물체까지의 수직, 수평 거리를 각각 [eqn: l _{수직}], [eqn: l _{수평}]라 하면 [eqn: tan theta = {qE} over {mg} = l_수평 over l_수직]이다. (가), (나)에 대해 이 관계를 적용하면,

(가) : [eqn: {qE _{1}} over {mg} = {l _{수평(가)}} over {l _{수직(가)}} = 3 over 4],

(나) : [eqn: {qE _{2}} over {mg} = {l _{수평(나)}} over {l _{수직(나)}} = 4 over 3]

에서 [eqn: {E _{2}} over {E _{1}} = {4 over 3 }over { 3 over 4 } = 16 over 9]이다.

12. 휘트스톤 브리지	④

정답

ㄱ. 검류계에 전류가 흐르지 않으므로 검류계 양단의 전위는 같다. 즉, O와 P 사이의 전위차는 0이다.

ㄴ. [eqn: l _{1}]의 저항을 [eqn: 3R]라 하면, [eqn: l _{2}]의 저항은 [eqn: 2R]이므로, 이를 휘트스톤 브리지에 적용하면 [eqn: 3R TIMES R _{x} =3 TIMES 2R], [eqn: R _{x} =3](Ω)이다.

ㄷ. 접점을 P에서 Q로 이동시키면 [eqn: l _{1}]에 걸리는 전압이 증가하므로, Q의 전위는 P의 전위보다 낮다. 따라서 O에서 Q로 전류가 흐른다.

13. 직류 회로에서 축전기의 연결	④

정답

ㄱ. 축전기를 완전히 충전하였으므로 축전기가 연결된 저항으로는 전류가 흐르지 않는다. 따라서 두 저항이 직렬로 연결되어 있는 것과 같으므로 점 a에 흐르는 전류는 [eqn: {V} over {2R}]이다.

ㄴ. b와 c 사이의 전위차는 전체 전위 차의 [eqn: {1} over {2}]이므로 [eqn: {V} over {2}]이다.

ㄷ. 축전기가 연결된 부분에는 병렬 연결된 저항과 같은 [eqn: {V} over {2}]의 전압이 걸리므로, 축전기에 충전된 전하량은 [eqn: {1} over {2} CV]이다.

14. 전자기파	⑤

정답

철수. 전자기파에서 전기장과 자기장의 진동 방향은 진행 방향에 대해 수직이다.

영희. 전자기파의 속력은 진공에서가 물속에서보다 빠르다.

민수. 전자기파는 전기장과 자기장이 서로 수직한 진동면을 따라 진동하면서 전파된다.

15. 원자 모형	⑤

정답

◦음극선 실험을 통해 전자를 발견한 사람은 톰슨이다.

◦[eqn: alpha] 입자 산란 실험을 통해 원자핵의 존재를 확인한 사람은 러더퍼드이다.

16. 기름 방울 실험	⑤

정답

ㄱ. 전기장의 방향이 아래쪽이고 중력의 방향이 아래쪽인데, 기름 방울 A가 정지해 있으므로 기름 방울 A는 위쪽으로 전기력을 받고 있다. 따라서 A는 음(-)으로 대전되어 있다.

ㄴ. A에 작용하는 전기력과 중력이 평형을 이루고 있으므로, [eqn: qE=mg], [eqn: q= {mg} over {E}]인데, [eqn: E= {V _{1}} over {d}]이므로 [eqn: q= {mgd} over {V _{1}}]이다.

ㄷ. 전압이 [eqn: V _{2}]일 때 위쪽으로 운동하므로 전기력이 증가한 것이다. 따라서 [eqn: V _{2}]>[eqn: V _{1}]이다.

17. 전기장에서 전하의 운동	①

정답

ㄱ. 동위 원소는 양성자 수는 같고 중성자 수가 다르다.

ㄴ. 양성자 수가 같으므로 전하량이 같다. 따라서 작용한 전기력의 크기는 같다.

ㄷ. 진행 경로가 많이 변한 것이 가속도가 큰 것이다. 가속도는 질량수에 반비례한다. 따라서 A의 질량수가 B의 질량수보다 작다.

18. 보어의 수소 원자 모형　	②

정답

전자가 양자수 [eqn: n=1]인 상태에서 에너지를 흡수하면 양자수가 큰 상태로 전이하며 에너지가 증가한다. [eqn: n=2]로 전이하기 위해서는 [eqn: -3.4-(-13.6)=10.2](eV)의 에너지를 흡수해야 하고, [eqn: n=3]으로 전이하기 위해서는 [eqn: -1.5-(-13.6)=12.1](eV)의 에너지를 흡수해야 한다.

19. 교류 회로	③

정답

ㄱ. 스위치를 a에 연결했을 때 코일과 축전기의 리액턴스가 [eqn: sqrt {{4L} over {C}}]로 같으므로 회로의 임피던스는 [eqn: R]가 된다. 따라서 저항 양단에 걸리는 전압의 실효값은 [eqn: V]가 된다.

ㄴ. 스위치를 b에 연결했을 때 코일과 축전기의 리액턴스가 [eqn: sqrt {{L} over {4C}}]로 같으므로 회로의 임피던스는 [eqn: R]이다.

ㄷ. 회로에 흐르는 전류가 같고, 스위치를 a에 연결했을 때가 b에 연결했을 때보다 축전기의 리액턴스가 크므로 A 양단에 걸리는 전압의 실효값이 B 양단에 걸리는 전압의 실효값보다 크다.

20. 포물선 운동　	②

정답

연직 운동에서 A가 높이 2m인 곳을 통과할 때까지 걸리는 시간을 구하면

[eqn: 12 TIMES sin45° TIMES t- {1} over {2} TIMES 10 TIMES t ^{2} =6 sqrt {2}t -5t ^{2} =2]

에서 [eqn: t=][eqn: {sqrt {2}} over {5}], [eqn: sqrt {2}]인데, 최고점을 지난 후의 시점이므로 [eqn: sqrt {2}]가 적절하다. 이때까지 A의 수평 방향의 이동 거리는 [eqn: 12 TIMES cos45° TIMES sqrt {2} = 12](m)이므로 이 시간 동안 B의 이동 거리는 16[eqn: -]12[eqn: =]4(m)이다. 따라서 B의 속력은 [eqn: {4} over {sqrt {2}} = 2root2](m/s)이다.

화 학  Ⅱ

1. ①	2. ④	3. ②	4. ③	5. ③

6. ①	7. ①	8. ④	9. ②	10. ⑤

11. ①	12. ③	13. ⑤	14. ②	15. ④

16. ③	17. ⑤	18. ①	19. ⑤	20. ④

1. 원자의 구성 입자와 질량수	①

정답

중성 원자는 양성자 수와 전자 수가 같아야 하므로 그림에서 전자 2개, 양성자 2개, 중성자 1개임을 알 수 있다.

2. 분자의 구조와 극성	④

정답

① [eqn: rmNH_3]는 삼각뿔 구조이며 극성 분자이다.

② [eqn: rmH_2 O]는 굽은 구조이며 극성 분자이다.

③ [eqn: rmHCl]은 직선 구조이며 극성 분자이다.

④ [eqn: rmCO_2]는 직선 구조이며 무극성 분자이다.

⑤ [eqn: rmBF_3]는 평면 정삼각형 구조이며 무극성 분자이다.

3. 이상 기체와 실제 기체	②

정답

①, ③ 압력이 0에 가까워지면 [eqn: PV overRT]＝1이 되어서 1몰의 이상 기체와 같은 행동을 한다.

② [eqn: PV overRT]값이 압력이 커질수록 이상 기체보다 점점 커지는 이유는 분자 자체의 부피와 반발력 때문이다.

④ 일정 온도, 압력에서 [eqn: PV overRT]값이 큰 것은 부피[eqn: (V``)]가 큰 것이다.

⑤ 기체가 액화되면 부피가 급격히 작아져서 [eqn: PV overRT]값이 0에 가까워져야 한다.

4. 분자 간 인력	③

정답

ㄱ. 분자 A에는 유발쌍극자 - 유발쌍극자 간 힘, 즉 분산력만 존재하므로 무극성 분자이다.

ㄴ. 무극성 분자 사이에는 유발쌍극자 - 유발쌍극자간 힘만 존재하고, 극성 분자 사이에는 유발쌍극자 - 유발쌍극자 간 힘과 쌍극자 - 쌍극자 간 힘이 동시에 존재한다. 따라서 B는 무극성 분자, C는 극성 분자이다.

ㄷ. 분자 사이의 인력이 약할수록 끓는점이 낮아진다. 따라서 분자 간 인력이 가장 약한 A가 끓는점이 가장 낮다.

5. 기체의 용해도	③

정답

혼합 기체에서 기체의 용해도는 부분 압력에 비례한다. 따라서 기체 A의 부분 압력이 0.8기압일 때의 물 100 g에 녹는 용해도는 [eqn: rm 0.8 TIMES 2 TIMES 10 ^{-3}] g, 기체 B의 부분 압력이 0.2기압일 때의 용해도는 [eqn: rm 0.2 TIMES 4 TIMES 10 ^{-3}] g으로, 용해된 A와 B의 질량비는 2 : 1이다.

6. 산화․환원 반응식의 완결	①

정답

ㄱ. 반응식에서 수소와 산소 원소의 원자 개수를 맞추면 [eqn: x]＝4이다.

ㄴ. 구리의 산화수는 0에서 ＋2로 증가하여 산화되었다.

ㄷ. 질소의 산화수는 ＋5에서 ＋2로 감소하여 환원되었다.

7. 이온 반지름과 이온화 에너지	①

정답

ㄱ. A는 전자가 10개이고 양성자가 12개인 [eqn: rmMg^2+], B는 전자가 9개이고 양성자도 9개인 F 원자, C는 전자가 10개이고 양성자가 8개인 [eqn: rm O^2-], D는 전자가 11개이고 양성자도 11개인 Na 원자이다.

ㄴ. [eqn: rmMg^2+]과 [eqn: rm O^2-]은 전자 수가 같은 이온으로 핵전하량(양성자 수)이 작은 [eqn: rm O^2-]의 반지름이 더 크다. 즉 반지름의 크기는 A < C이다.

ㄷ. 주기율표에서 왼쪽 아래로 갈수록 제 1 이온화 에너지는 작아진다. 따라서 제 1 이온화 에너지의 크기는 Na < F이다.

8. 끓는점 오름	④

정답

비휘발성, 비전해질인 용질을 녹인 용액의 끓는점 오름([eqn: DELTAT_b])은 몰랄 농도에 비례한다.

[eqn: DELTAT_b =][eqn: K _{b} TIMES][eqn: LEFT ( {몰~수} over {용매~1` rm kg} RIGHT )]

ㄱ. 같은 질량의 물에 용해된 X와 Y의 질량이 같을 때  끓는점 오름이 더 큰 Y가 몰 수가 크다.

ㄴ. 증기력과 외부압이 같을 때의 온도가 끓는점이다. 따라서 1기압하에서 용액이 끓고 있을 때의 증기압은 모두 1기압으로 같다.

ㄷ. 끓는점 오름이 몰랄 농도에 비례하고 물 100 g이 같으므로 끓는점 오름은 용질의 몰 수에 비례한다.

[eqn: T_1 -100````: ``T_2 -100````=` 10 over M_X ```:` 10 over M_Y]

∴ [eqn: M_Y``` = M_X TIMES {T_1 -100} over {T_2 -100}]

9. 산과 염기의 정의와 이온화 상수	②

정답

① [eqn: rmHA^-]는 첫 번째 반응에서는 염기로, 두 번째 반응에서는 산으로 작용하는 양쪽성 물질이다.

② 이온화 상수가 크면 산이 강하고, 산이 강하면 짝염기는 약하다. 따라서 산의 세기는 [eqn: rmH_2 A] > [eqn: rmHA^-]이므로 짝염기의 세기는 [eqn: rmHA^-] < [eqn: rmA^2-]이다.

③ [eqn: rmH_2 A]의 첫 번째 이온화 상수가 두 번째 이온화 상수보다 더 크므로 [eqn: rmH_2 A]가 [eqn: rmHA^-]보다 더 강한 산이다.

④ [eqn: rmH_2 O]는 두 반응에서 모두 수소 이온을 받는 브뢴스테드 - 로우리의 염기이다.

⑤ 전체 반응의 평형 상수는 각각의 평형 상수의 곱과 같아서 1이 된다.

10. 용해도와 농도	⑤

정답

ㄱ. [eqn: T_1]에서 고체 B의 용해도는 [eqn: a]이므로 넣어 준 [eqn: 2a] g 중에서 [eqn: a] g만 녹아서 포화되어 있고 나머지 [eqn: a] g은 고체 상태로 남아 있게 된다.

ㄴ. (가)의 온도를 [eqn: T_2]로 높여도 용매의 질량과 용질의 질량은 [eqn: T_1]에서와 같다. 즉 % 농도는 [eqn: a over 100+a TIMES100]이다. (나)의 용액도 역시 물 100 g에 용질 [eqn: a] g이 녹아 있으므로  % 농도는 (가)와 같다.

ㄷ. (나)의 온도를 [eqn: T_2]로 올리면 녹지 않고 남아 있던 B 고체 [eqn: a] g이 모두 녹아 수용액에 녹아 있는 용질의 몰 수가 2배가 되어 몰랄 농도([eqn: m])는 2배가 된다.

11. 결합 에너지와 반응열	①

정답

ㄱ. 수소의 원자 반지름은 결합 길이를 반으로 나눈 것과 같으므로 0.037 nm이다.

ㄴ. HF의 전기 음성도 차이가 HCl보다 더 크므로 결합의 극성이 더 크다.

ㄷ. [eqn: rmH _{2}](g)＋[eqn: rmCl _{2}](g) → [eqn: rm 2`HCl](g)의 반응에서 엔탈피 변화([eqn: DELTAH] )＝(반응물의 결합 에너지 합)－(생성물의 결합 에너지 합)＝(436＋243)－(2[eqn: ×]431)＝－183 kJ이다.

12. 생성열의 정의와 헤스의 법칙	③

정답

ㄱ. 헤스의 법칙에 따르면 반응물과 생성물이 같으면 반응 경로와 무관하게 반응열은 같다. 따라서 부호에 주의해서 크기의 합을 나타내면 [eqn: DELTA H_1 + DELTA H_2 - DELTA H_3 = DELTA H_4]이다.

ㄴ. [eqn: rmH_2 O it(l)]의 생성열은 [eqn: rmH_2 O it(l)] 1몰이 생성될 때의 반응열이므로 [eqn: 1over2 DELTAH_2]이다.

ㄷ. [eqn: rmC_2 H_2] 2몰(＝52 g)이 완전 연소할 때의 엔탈피 변화가 [eqn: DELTAH_4]이므로 [eqn: rmC_2 H_2] 13 g이 완전 연소할 때의 엔탈피 변화는 [eqn: 1over4 DELTAH_4]이다.

13. 헤스의 법칙	⑤

정답

ㄱ. 과정 (가)에서 NaOH 2.0 g, 즉 [eqn: rm1over20]몰이 물에 녹을 때 방출된 열량이 [eqn: Q_1]이므로 1몰의 NaOH가 용해될 때 방출된 열량은 20[eqn: Q_1]이다.

ㄴ, ㄷ. 과정 (다)는 과정 (가)와 (나)에 사용된 같은 물질과 동일한 양을 혼합하면서 반응 경로만 바꾼 것이므로 헤스의 법칙에 따라서 [eqn: Q_3]＝[eqn: Q_1]＋[eqn: Q_2]이다. 또한 중화반응으로 생성된 NaCl 수용액도 동일한 용액이므로 전체 이온의 몰 수도 같다.

14. 반응 속도 결정 단계	②

정답

ㄱ. 전체 반응의 활성화 에너지는 [eqn: E_2]이다.

ㄴ. 활성화 에너지가 작은 1단계 반응이 2단계 반응보다 빠르므로 반응 속도 상수는 1단계가 2단계보다 크다.

ㄷ. 느린 단계인 2단계가 속도 결정 단계이므로 2단계의 반응 속도식이 전체 반응 속도식과 같다.

15. 평형 이동	④

정답

A가 0.6 M 감소, B가 0.2 M 감소, C가 0.4 M 증가하므로 반응식의 계수비 [eqn: a```:```b````:```c =3````:``1```:``2]이다.

[eqn: rm3`A](g) ＋ [eqn: rmB](g)  ⇄  [eqn: rm2`C](g)

ㄱ. 온도를 높였을 때 A와 B는 증가하고 C가 감소하는 역반응으로 평형이 이동하므로 정반응은 발열 반응이다.

ㄴ. 평형 상수는 [eqn: it K= rm{[C] ^{2}} over {[A] ^{3} [B]} = 0.4^2 over{ 0.2^3 TIMES0.6} = 100 over 3]이다.

ㄷ. 촉매를 사용하면 정반응과 역반응 속도가 모두 증가하지만 평형 이동에는 영향을 주지 않는다. 따라서 평형 상수도 불변이다.

16. 이온화도와 완충 용액	③

정답

[eqn: rmA^-] 몰 수가 더 이상 증가하지 않을 때, 즉 NaOH 수용액 100 mL가 들어가는 순간이 중화점이다. 따라서 약산 HA의 농도는 1.0 M이다.

ㄱ. 처음 HA의 이온화도는 0.01이므로 [eqn: rm[`H^+` ] = [`A^-` ]]＝0.01 M이다.

ㄴ. a점은 약산의 절반이 중화된 지점이므로 약산과 그 짝염기의 염이 공존하는 완충 용액이다.

ㄷ. 중화점에서 NaA 염의 가수 분해로 [eqn: RM[`Na^+` ] ````> ``[`A^-` ]]  인데 더 많은 NaOH를 추가로 넣었으므로 b점에서  [eqn: RMNa^+] 몰 수 > [eqn: RMA^-] 몰 수이다.

17. 전기 분해	⑤

정답

ㄱ. (＋)극에서 발생하는 산소 기체는 1 F당 0.25몰이 생성되는데 0.05몰의 산소가 생성되었으므로 흐른 전하량은 0.2 F이다. 따라서 산소 발생에 관여한 전자의 총 몰 수는 0.2몰이다.

ㄴ. 0.2 F의 전하량으로 (－)극에서 석출되는 구리는 0.1몰이다. 따라서 석출된 구리의 질량은 6.4 g이다.

ㄷ. 0.1몰의 구리 이온이 없어질 때 수소 이온 0.2몰이 생기므로 이온의 수는 증가한다.

18. 평균 운동 에너지와 평균 속력	①

정답

[eqn: PV=nRT]식을 이용하면 주어진 그래프에서 기울기는 [eqn: n](몰 수)에 비례한다. A에 비해서 B의 기울기가 2배이므로 몰 수가 2배이다. 따라서 B의 분자량이 A의 [eqn: 1over2]배이다.

ㄱ. 같은 온도에서는 기체의 종류에 관계없이 평균 분자 운동 에너지는 같다.

ㄴ. [eqn: v ~PROPTO sqrt { T over M}]식에서 기체의 평균 속력은 절대 온도 제곱근에 비례하고, 분자량의 제곱근에 반비례한다. [eqn: T_2]는 [eqn: T_1]의 2배이므로 평균 속력은 [eqn: rm sqrt { 2}]배이다.

ㄷ. [eqn: T_2]는 [eqn: T_1]의 2배이고 A의 분자량이 B의 2배이므로 이 경우 두 기체의 평균 속력은 같다.

19. 평형 이동과 평형 상수	⑤

정답

ㄱ. (가)에서 먼저 평형 상수를 구한다. 용기 (가), (나)의 부피를 각각 [eqn: V] L라고 하면 평형 상수는

[eqn: K]＝[eqn: {LEFT ( {2} over {V} RIGHT ) ^{2}} over {{1} over {V} CDOT {1} over {V}}]＝ 4이다. 용기 (나)의 온도가 (가)와 같으므로 평형 상수는 같다. 따라서 [eqn: K]＝[eqn: {LEFT ( {4} over {V} RIGHT ) ^{2}} over {{x} over {V} CDOT {1} over {V}}]＝ 4에

서 [eqn: x]＝ 4이다.

ㄴ. 콕을 열어 혼합하면 2[eqn: V] L 용기 속에 A 5몰, B 2몰, C 6몰이 존재하게 된다. 평형 상수에 현재의 농도를 대입한 값인 반응 지수는 Q ＝[eqn: {LEFT ( {6} over {2V} RIGHT ) ^{2}} over {{5} over {2V} CDOT {2} over {2V}}]＝[eqn: rm36over10]으로 평형 상수값보다 작다. 따라서 정반응 쪽으로 반응이 진행되다가 평형에 도달할 것이다.

ㄷ. 평형이 정반응으로 진행되어 [eqn: y]몰이 반응했다면 다음의 관계식이 성립한다.

[eqn: rmA](g) ＋ [eqn: rmB](g) ⇄ [eqn: rm2C](g)

처음   5몰      2몰      6몰

반응   －[eqn: y]      －[eqn: y]     ＋2[eqn: y]

평형   5－[eqn: y]     2－[eqn: y]     6＋2[eqn: y]

[eqn: K] ＝[eqn: {LEFT ( {6+2y} over {2V} RIGHT ) ^{2}} over {{5-y} over {2V} CDOT {2-y} over {2V}}]＝ 4에서 [eqn: y]＝[eqn: rm1over13]이고, 평형에서 B의 몰 수는 [eqn: 2- 1over13 = 25over13]이다.

20. 증기압과 기체의 압력	④

정답

0℃, 1기압에서 기체 1몰의 부피는 22.4 L이다. 따라서 0℃, 1.12 L의 용기에는 기체 0.05몰이 채워져야 1기압이다. 0℃에서 액체 A의 증기압이 1기압보다 크므로 콕을 열기 전 용기 A에서 물질 X는 모두 기화되어 액체는 남지 않고 1기압의 기체 A만 존재한다. 또한 0℃에서 콕 b를 열고 충분한 시간이 지나면 Y의 0℃에서의 증기압이 0.2기압이므로 0.02몰의 Y가 기화되어 2.24 L 용기에 채워지게 된다.

ㄱ.  X의 0℃에서의 증기압은 1기압보다 큰데 X의 몰 수는 0.1몰보다 작으므로 X는 0.05몰 모두 기화된다.

ㄴ. Y 0.05몰 중에서 0.02몰이 기화되었으므로 액체 Y 0.03몰이 남아 있다.

ㄷ. 모두 기화된 기체 X 0.05몰이 용기 A와 B에 각각 0.025몰씩 나뉘어 존재한다. 또한 기화된 Y 0.02몰 중에서 0.01몰은 용기 C에 용기 A와 B에는 각각 0.005몰씩 나뉘어 존재하게 된다. 따라서 용기 B에 들어 있는 기체 X와 Y의 몰 수 비는 5 : 1이다.

생 물 Ⅱ

1. ①	2. ④	3. ①	4. ⑤	5. ②

6. ④	7. ③	8. ⑤	9. ②	10. ②

11. ⑤	12. ④	13. ③	14. ③	15. ⑤

16. ①	17. ③	18. ④	19. ④	20. ①

1. 식물 세포의 구조	①

정답

①, ②, ⑤ A는 핵, B는 골지체, C는 액포, D는 엽록체, E는 리보솜이다.

③ 광합성이 일어나는 장소는 엽록체(D)이다.

④ 엽록체는 동물 세포에는 없고, 식물 세포에 존재하는 세포 소기관이다.

2. 효소의 작용	④

정답

ㄱ. 말타아제는 물을 첨가하여 엿당을 포도당으로 분해하는 가수 분해 효소이다.

ㄴ. 이 반응은 반응물의 에너지가 생성물의 에너지보다 높은 발열 반응이다.

ㄷ. E는 반응을 일으킬 수 있는 최소 운동 에너지인 활성화 에너지이다. 효소는 반응의 활성화 에너지를 낮춰 반응 속도를 빠르게 하는 역할을 한다.

3. 빛의 세기에 따른 광합성량	①

정답

ㄱ. 2000 lx일 때 A의 [eqn: rm CO _{2}] 출입량은 0이므로 총광합성량은 호흡량인 40 mg/h이다. B에서는 [eqn: rm CO _{2}] 20 mg/h가 방출되므로 순광합성량은 20 mg/h이다. 따라서 A의 총광합성량이 B의 순광합성량보다 많다.

ㄴ. 500 lx일 때 B의 [eqn: rm CO _{2}] 출입량은 0인 것으로 보아 B의 광보상점은 500 lx이며 광합성이 일어나고 있음을 알 수 있다.

ㄷ. B에서 1000 lx일 때보다 2000 lx일 때 [eqn: rm CO _{2}]가 많이 흡수되므로 명반응 속도도 더 빠르다.

4. 유기 호흡	⑤

정답

㉠은 [eqn: rm NAD], ㉡은 [eqn: rm NADH _{2}], ㉢은 [eqn: rm CO _{2}], ㉣은 조효소 A(CoA)이다.

ㄱ. 피루브산이 활성 아세트산으로 되는 과정에서 [eqn: rm NAD]는 [eqn: rm NADH _{2}]로 환원된다.

ㄷ. 피루브산은 미토콘드리아로 들어가 [eqn: rm CO _{2}]와 물로 분해된다. 따라서 이 반응은 미토콘드리아 기질에서 일어나며, 조효소 A도 미토콘드리아 기질에 존재한다.

5. 칼빈의 실험	②

정답

㉠은 [eqn: rm PGA], ㉡은 [eqn: rm PGAL], ㉢은 [eqn: rm RuBP]이다.

ㄱ. [eqn: rm PGA]와 [eqn: rm PGAL]의 1분자당 탄소수는 3개로 같다.

ㄴ. [eqn: rm PGA]가 [eqn: rm PGAL]이 되는 과정에서 명반응에서 공급된 [eqn: rm NADPH _{2}]가 [eqn: rm NADP]로 산화된다.

ㄷ. 칼빈의 실험에서 [eqn: rm ^{14} rm C]가 표지된 최초 생성물은 ㉠이다.

6. 효소의 반응 속도	④

정답

ㄱ. 시험관 Ⅰ～Ⅲ 중 젖당 분해 반응의 속도가 가장 빠른 것은 시험관 Ⅰ이고, 가장 느린 것은 시험관 Ⅲ이다. 따라서 ㉠은 시험관 Ⅰ에서 나타난 결과이다.

ㄴ. [eqn: rmt _{ 1}]일 때 포도당의 양은 ㉠(Ⅰ)>Ⅱ이다.

ㄷ. [eqn: rmt _{ 2}]일 때는 포도당의 양이 더 이상 증가하지 않는 것으로 보아 반응이 끝난 상태이다. 따라서 기질인 젖당이 존재하지 않으므로 젖당에 결합한 락타아제도 존재하지 않는다.

7. 식물 세포의 삼투 현상	③

정답

ㄱ. (가)는 세포를 저장액에 넣어 팽압이 가해지는 상태이고, (나)는 세포를 고장액에 넣어 원형질 분리가 일어난 상태이다. 따라서 세포의 팽압은 (가)가 (나)보다 크다.

ㄴ. 원형질 분리는 식물 세포를 고장액에 넣으면 세포로부터 물이 빠져 나가 원형질의 부피가 점점 줄어들고, (나)와 같이 세포막이 세포벽으로부터 분리되는 현상이다.

ㄷ. (나)의 세포를 저장액인 증류수에 넣으면 세포 안으로 물이 유입되어 세포의 부피가 증가한다.

8. 생태계에서의 탄소 순환	⑤

정답

ㄱ, ㄴ. A는 생산자, B는 분해자이다. 생산자는 대기 중의 [eqn: rm CO _{2}]를 흡수하여 광합성 작용에 의해 유기물로 전환시키는 역할을 하는 독립 영양 생물이다.

ㄷ. 먹이 연쇄인 ⓐ를 통해 화학 에너지가 이동한다.

9. 세포 호흡	②

정답

ㄱ. 토마토의 껍질을 연하게 만드는 효소 X는 무르지 않는 토마토에서 발현이 억제되므로 단위 무게당 효소 X의 양은 무르지 않는 토마토가 무른 토마토보다 더 적다.

ㄴ. (가)는 특정 유전자를 다른 유전자와 결합시키는 유전자 재조합 기술을 이용하여 재조합 DNA를 만드는 과정이다.

ㄷ. (나)는 조직 배양으로 세포나 조직의 일부를 떼어내어 영양 배지에서 배양하는 기술이다. 조직 배양에서는 체세포 분열이 일어난다.

10. 계통수	②

정답

ㄱ. 다시마는 갈조류에 속하며 엽록소 a와 c를 갖는다. 따라서 다시마와 다른 생물들을 구분하는 특성 ㉠ ‘엽록소 있음’이 될 수 없다.

ㄴ. 이끼는 선태식물에 속하며 관다발이 분화되어 있지 않고, 고사리, 소나무, 옥수수는 관다발이 있으므로 특성 ㉡은 ‘관다발 있음’이다.

ㄷ. 종자식물은 씨방의 유무에 따라 겉씨식물과 속씨식물로 나눌 수 있다. 소나무는 씨방이 없는 겉씨식물에 속하고, 옥수수는 씨방이 있는 속씨식물에 속하므로 특성 ㉢은 ‘씨방 있음’이 될 수 없다.

11. 생물의 분류	⑤

정답

A는 폐렴쌍구균, B는 붉은빵곰팡이, C는 해캄이다.

ㄱ. 진정세균인 폐렴쌍구균과 자낭균류인 붉은빵곰팡이는 모두 세포벽을 가지고 있다.

ㄴ. 붉은빵곰팡이와 해캄은 모두 핵막으로 둘러싸인 핵과 세포 소기관을 갖는 진핵생물이므로 미토콘드리아가 있다.

ㄷ. A는 원핵생물이고, B(균류)와 C(조류)는 진핵생물이므로 A와 B의 유연관계보다 B와 C의 유연관계가 더 가깝다.

12. 세포 호흡	④

정답

A는 미토콘드리아 기질이다. (가)는 전자 전달계, (나)는 해당 과정, (다)는 TCA 회로이다.

ㄱ. 해당 과정에서 [eqn: rm NADH _{2}]가 생성될 때 탈수소 효소가 관여한다. 따라서 ⓐ는 탈수소 효소, ⓑ는 탈탄산 효소이다.

ㄴ. 탈탄산 효소가 작용하는 과정은 TCA 회로이며, TCA 회로는 미토콘드리아 기질에서 진행된다.

ㄷ. 해당 과정과 TCA 회로에서는 기질 수준의 인산화에 의해 ATP가 생성되고, 전자 전달계에서는 산화적 인산화에 의해 ATP가 생성된다.

13. 파스퇴르의 실험	③

정답

ㄱ. 고기즙을 끓이는 (가) 과정은 고기즙 내의 미생물을 제거하는 과정이다.

ㄴ. 플라스크의 목 부분을 S자형으로 굽혀 A로 미생물이 이동할 수 없다.

ㄷ. 공기는 B 부위를 통해 A 부위로 이동할 수 있다.

14. 식물의 분류와 계통수	③

정답

표를 바탕으로 계통수를 그려 보면, (가)와 (라)는 X속, (나), (다), (마)는 Y속에 속한다.

ㄱ. 꽃 색깔이 흰색인 종은 (가)와 (라)이고, 붉은색인 종은 (나), (다), (마)로 꽃 색깔이 같은 종은 같은 속에 속한다.

ㄴ. 꽃 종류가 십자형인 종은 (가), (라), (마)로 Y속의 (마)가 포함되어 있기 때문에 꽃 종류로 두 속을 구분할 수 없다.

ㄷ. (다)와 같은 속에 속하는 종은 (나)와 (마)로 꽃잎 수가 4개로 모두 같다.

15. 생식 세포 분열과 교차	⑤

정답

ㄱ. 그림에서 상동 염색체가 분리되어 양극으로 이동하고 있으므로 이 세포는 감수 제 1 분열 후기에 관찰된다.

ㄴ. P에서 형성된 생식 세포 중 A와 D가 연관된 염색체를 가지는 세포의 비율은 [eqn: {100} over {1000} TIMES 100=10(%)]이다.

ㄷ.  생식 세포 AbD와 Abd로부터 AAbbDd가 생성되고, 생식 세포 aBD와 aBd로부터 aaBBDd가 생성된다. Abd : AbD : aBD : aBd : 4 : 1 : 1 : 4이므로 AAbbDd : aaBBDd ＝ 1 : 1이다.

16. 젖당 오페론	①

정답

ㄱ. 조절 유전자는 젖당 오페론에 의해 조절되지 않고 항상 발현되어 억제 물질을 만든다. 따라서 [eqn: rm t _{1}]일 때 A의 조절 유전자가 발현된다.

ㄴ. [eqn: rm t _{2}]일 때는 젖당이 있으므로 구조 유전자로부터 mRNA의 전사가 일어난다. [eqn: rm t _{3}]일 때는 젖당이 제거된 후이므로 억제 물질이 작동 부위에 결합하여 RNA의 중합 효소가 프로모터에 붙는 것을 방해하기 때문에 구조 유전자의 전사는 일어나지 않는다.

ㄷ. 조절 유전자에 돌연변이가 일어난 대장균 B는 젖당의 유무와 관계없이 구조 유전자가 전사되지 않으므로 작동 부위에 결합이 가능한 억제 물질을 만든다는 것을 알 수 있다.

17. 집단 유전과 진화	③

정답

유전자 [eqn: rm H ^{*}]의 빈도를 [eqn: p], [eqn: rm H]의 빈도를 [eqn: q]라 하면, [eqn: q ^{2} = {3600} over {10000}]= 0.36이다. 따라서 [eqn: q]는 0.6, [eqn: p]는 0.4이다.

이 집단에서 말라리아 저항성이 없는 여성([eqn: rmHH])이 임의의 남성과 결혼하여 말라리아 저항성을 갖는 아이를 낳으려면 남성의 유전자형은 [eqn: rmHH ^{ *}] 또는 [eqn: rm H ^{*} H ^{*}]이어야 한다. 이 집단의 남성의 수는 5000명이므로 유전자형이 [eqn: rmHH ^{ *}]인 남성의 수는 [eqn: 5000 TIMES 2pq`=5000 TIMES 0.48=2400]명이고, 유전자형이 [eqn: rm H ^{*} H ^{*}]인 남성의 수는 [eqn: 5000 TIMES p ^{2} `=800]명이다.

따라서 말라리아 저항성을 갖는 아이를 낳을 확률은 [eqn: ( {2400} over {5000} TIMES {1} over {2} + {800} over {5000} ) TIMES 100=40(%)]이다.

18. 연관과 교차	④

정답

ㄱ. 유형 Ⅰ의 유전자형은 RR, 유형 Ⅱ의 유전자형은 Rr, 유형 Ⅲ의 유전자형은 rr이다. 따라서 유형 Ⅰ의 개체와 유형 Ⅱ의 개체는 모두 붉은색 꽃을 가진다.

ㄴ. E로 절단했을 때 DNA 조각 W만 나타나려면 유전자형이 r이어야 한다. 식물 A(RrLl)에서 유전자형이 r인 꽃가루가 형성될 확률은 50%이다.

ㄷ. 유형 Ⅲ의 유전자형이 rr이므로 줄기 길이 유전자형이 열성인 ll과 교배하여 나온 개체 수 160으로부터 교차율이 16%임을 알 수 있다. 생식 세포의 유전자형의 비 RL : Rl : rL : rl ＝ n : 1 : 1 : n 에서 n ＝ 4이므로 R과 L의 교차율은 20%이다.

19. 유전자의 전사와 번역	④

정답

X로부터 만들어진 폴리펩티드의 아미노산 서열로부터 전사된 mRNA 서열이 5' - AAA AUG AAG GGG - 3'임을 알 수 있다.

ㄱ. 전사된 mRNA의 서열로 보아 DNA 가닥Ⅰ이 주형 가닥으로 이용되었음을 알 수 있다.

ㄴ. DNA 가닥 Ⅰ의 G＋C 함량이 40%이므로 전사된 mRNA의 G＋C 함량도 40%이다. 따라서 A＋U 함량은 60%이다.

ㄷ. ㉠은 T, ㉡은 A, ㉢은 C이다.

20. 개체군과 군집	①

정답

ㄱ. (가)의 구간 Ⅰ에서 A의 개체수가 가장 많이 증가하였다.

ㄴ. (나)에서 B의 개체수가 감소하여 사라진 것으로 보아 생태적 지위가 중복되면 같은 장소에서 공존할 수 없는 경쟁 배타의 원리가 적용되었음을 알 수 있다.

ㄷ. (다)에서 A와 C는 (가)에서 단독 배양했을 때보다 개체수가 증가한 것으로 보아 서로 이익을 얻는 상리 공생 관계임을 알 수 있다.

지구과학 Ⅱ

1. ④	2. ④	3. ⑤	4. ①	5. ③

6. ⑤	7. ②	8. ⑤	9. ③	10. ①

11. ③	12. ③	13. ⑤	14. ④	15. ③

16. ②	17. ②	18. ①	19. ①	20. ②

1. 퇴적암 생성과 종류	④

정답

ㄱ. A는 화산 쇄설물이 퇴적되었으므로 응회암이다.

ㄴ. 해수의 증발이 잘 일어나려면 건조한 환경이어야 한다.

ㄷ. 생물체의 유해가 퇴적되었을 때 화석이 생성될 수 있다. 따라서 C에서 화석이 발견될 수 있다.

2. 판의 경계에서 일어나는 현상	④

정답

ㄱ. 해양판은 대륙판에 비해 지각의 두께가 얇다.

ㄴ. 대륙판과 대륙판의 경계에서는 조산 운동이 일어나고, 지진이 많이 발생하지만 화산 활동은 거의 일어나지 않는다.

ㄷ. 해양 지각은 대륙 지각에 비해 밀도가 큰 암석으로 구성되어 있다.

3. 북태평양 표층 해수의 순환	⑤

정답

ㄱ. A 해류는 서안 경계류로 동안 경계류인 B에 비해 폭이 좁고 유속이 빠르다.

ㄴ. 북반구의 아열대 순환은 북동 무역풍과 편서풍의 영향을 받아 발생한다.

ㄷ. 아열대 순환의 중심이 서쪽으로 치우친 것은 위도에 따라 전향력이 차이가 나기 때문이다.

4. 기층의 안정도	①

정답

ㄱ. 새벽에는 지표면 근처의 기온이 낮고 높이 올라갈수록 기온이 증가하며, 한낮에는 지표면 근처의 기온이 높고 높이 올라갈수록 기온이 감소한다.

ㄴ. (나)의 지표면에서 [eqn: h]까지는 역전층으로 절대 안정층이다.

ㄷ. (다)와 같이 연기가 퍼지는 것은 아래쪽은 안정하고 위쪽은 불안정할 때이므로 (나)일 때이다.

5. 바람에 작용하는 힘	③

정답

A는 기압 경도력과 전향력이 평형을 이루는 경우이므로 상공 1km 이상에서 부는 지균풍이고, B는 기압 경도력, 전향력, 마찰력이 평형을 이루는 경우로 지상 1km 아래에서 부는 지상풍이다. C는 지상 1km 이상인 곳에서 고기압 중심 주위를 원운동하는 바람인 경도풍이다. 이때는 기압 경도력은 바깥쪽이고 전향력은 고기압 중심쪽을 향하는데, 구심력이 작용해야 하므로 전향력이 기압 경도력보다 크기가 크다. 따라서 (가)는 B (나)는 A, (다)는 C이다.

6. 화성암의 구성 성분	⑤

정답

ㄱ. (가)는 [eqn: rm Al _{2} O _{3}]이다.

ㄴ. 나머지 성분의 질량비의 합이 A가 B보다 작으므로 (나)가 (다)보다 크다.

ㄷ. 철과 마그네슘의 함량이 A가 B보다 작으므로, A가 B보다 더 밝다.

7. 푄 현상	②

정답

① A에서 B로 갈수록 공기가 단열 팽창하므로 단위 부피당 수증기량이 감소한다. 따라서 절대 습도는 낮아진다.

② 상승 응결 고도를 [eqn: h]라 하면

[eqn: 30-1 TIMES h=18-0.2 TIMES h], [eqn: h=15]

가 되는데 단위가 100m이므로 상승 응결 고도는 1500m이다.

③ B에서 C로 가는 동안은 습윤 단열 변화를 하므로 상대 습도는 100%로 유지된다.

④ C-D 구간은 건조 단열 변화를 한다.

⑤ D에 도달했을 때의 온도는

[eqn: 30-1 TIMES 15-0.5 TIMES 5+1 TIMES 20=32.5](℃)

이다.

8. 동질 이상 광물	⑤

정답

ㄱ. A의 안정 영역은 고압 조건이고, B의 안정 영역은 저압 조건이므로, A는 다이아몬드, B는 흑연이다.

ㄴ. 다이아몬드와 흑연은 구성 성분이 탄소로 동일하지만 탄소들의 배열 구조가 다른 동질 이상 광물이다.

ㄷ. B는 저압, 저온 조건에서 안정하므로 지구 표면의 온도와 압력 조건에서 안정하다.

9. 대기의 순환	③

정답

ㄱ. (가)는 열대 수렴대가 (나)보다 아래쪽에 위치하고, 우리나라 주변의 기압 분포가 서고동저형이므로 1월의 기압 분포와 바람을 나타낸 것이다.

ㄴ. 인도양의 북쪽 해역에서는 1월에는 북동풍이, 7월에는 남서풍이 분다. 따라서 계절풍이 뚜렷하게 나타난다.

ㄷ. 계절풍은 지속 기간이 1주일 이상인 지구 규모의 순환이다.

10. 별의 내부 구조	①

정답

ㄱ. (가)는 헬륨과 수소로 이루어져 있고, (나)는 헬륨과 수소 이외에도 이들보다 더 무거운 원소인 탄소, 산소, 규소, 철로 이루어져 있다. 따라서 (가)의 질량은 (나)의 질량보다 작다.

ㄴ, ㄷ. (나)는 질량이 큰 별의 마지막 상태에서의 내부 구조로, 철핵은 초신성으로 폭발하기 직전에 만들진다. 따라서 초신성 폭발을 일으켜 블랙홀이 될 수 있는 별은 (나)이다. (나)는 H-R도의 오른쪽 위에 위치한다.

11. 팽창하는 우주	③

정답

ㄱ. 팽창 우주론에서는 새로운 은하가 생성되지 않으면서 우주의 크기가 팽창하므로, 우주 전체의 질량은 일정하고 부피가 증가한다. 따라서 우주의 밀도는 감소한다.

ㄴ. 우리은하는 우주의 중심에 있지 않다.

ㄷ. 우주 배경 복사는 우주의 모든 방향에서 방출되며, 이는 대폭발설을 뒷받침해주는 증거이다.

12. 지진파의 전달	③

정답

ㄱ. A 지역은 진앙으로부터의 각거리가 103°보다 작으므로 P파와 S파가 모두 도달하는 지역이다.

ㄴ. B 지역은 진앙으로부터의 각거리가 103°～142°인 영역에 포함되어 있으므로 지진파(특히 P파)의 암영대이다.

ㄷ. 진앙으로부터의 각거리가 103°～180°인 영역에서는 S파가 관측되지 않는다. 이는 S파가 액체 상태의 외핵을 통과하지 못하기 때문이다.

13. 해수의 연직 구조	⑤

정답

ㄱ. 북대서양 서안의 동서 단면을 보면 서안에서 동쪽으로 가면서 해수면이 높아진다는 것을 알 수 있다. 따라서 수압 경도력은 해수면이 높은 동쪽에서 해수면이 낮은 서쪽으로 작용한다.

ㄴ. 북반구에서 전향력은 수압 경도력의 오른쪽 직각 방향으로 작용하므로, 지형류는 북쪽을 향해 흐른다.

ㄷ. 해수면의 경사는 에크만 수송에 의해 만들어지는데, 에크만 수송은 해수의 표면에 부는 바람에 의해 해수가 이동할 때 전향력에 의해 해수가 이동하는 방향, 즉 바람 방향의 오른쪽 직각 방향으로 일어난다.

14. 해안에서의 파도	④

정답

ㄱ. 해안 근처에서의 해파는 파장에 비해 수심이 매우 작은 천해파이다.

ㄴ. 곶에는 해파가 집중하여 도달하므로 해파에 의해 침식 작용이 활발하게 일어난다.

ㄷ. A가 B보다 해파의 마루선의 간격이 넓으므로 해파의 속도는 A가 B보다 빠르다. 천해파의 속도는 수심의 제곱근에 비례하므로 수심은 A가 B보다 깊다.

15. 지구의 공전	③

정답

ㄱ. 적경은 춘분점을 지나는 시간권에서 천체를 지나는 시간권 사이의 각으로 나타내는데, 춘분점에서 반시계 방향으로 재어 나타낸다. 따라서 근일점에서 적경은 약 [eqn: 18 ^{rm h it}]이다

ㄴ. 케플러의 제 2법칙 면적 속도 일정의 법칙에 의해서 태양 주위를 공전하는 천체와 태양을 잇는 선이 같은 기간 동안 쓸고 지나가는 면적은 항상 같다.

ㄷ. 동짓날보다 하짓날 태양과 지구 사이의 거리가 멀다. 따라서 케플러의 제 2법칙에서 지구의 공전 속도는 동짓날이 하짓날보다 빠르다.

16. 반감기를 이용한 지층의 생성 연대 비교	②

정답

ㄱ, ㄷ. A는 P가 관입하기 전에 생성된 지층이다. P에 포함된 방사성 원소의 양은 처음의 [eqn: {1} over {2}]이므로, 반감기가 1번 지난 것이다. 따라서 P의 관입 시기는 7천만 년 전이다. 같은 방법으로 Q의 관입 시기는 2억 1천만 년 전이다. 따라서 A는 중생대의 지층이다.

ㄴ. B는 Q와 P의 관입이 이루어지는 시기 사이에 퇴적되었으므로, 중생대의 지층이다. 따라서 B에서는 고생대 생물인 삼엽충이 발견될 수 없다.

17. 별의 밝기와 거리	②

정답

연주 시차가 0.01″이므로 거리는 100pc이다. 따라서 실제 밝기는 겉보기 밝기의 100배이다. 겉보기 등급이 0등급이므로 절대 등급은 이보다 5가 작은 -5등급이다. 따라서 ㄱ, ㄴ 중 하나이다. 그런데 최대 복사 에너지의 파장이 태양보다 길므로 표면 온도가 낮다. H-R도에서 오른쪽으로 갈수록 표면 온도가 낮은 별이다. 따라서 (가)의 별은 ㄴ이다.

18. 우리나라의 지질	①

정답

ㄱ. A는 선캄브리아대, B는 중생대, C는 신생대에 생성된 지층이다. 따라서 A, B, C 중 A가 가장 오래된 지층이다.

ㄴ. B는 경상 누층군으로 대보 조산 운동 이후에 퇴적되어 생성된 지층이다.

ㄷ. C는 신생대 제 3기에 퇴적된 지층으로, 중생대 생물인 공룡의 발자국 화석이 발견될 수 없다.

19. 지질도 해석	①

정답

ㄱ. 석회암층의 지층 경계선과 등고선이 만나는 두 점을 이은 선이 남북 방향이므로 석회암층의 주향은 NS이다.

ㄴ. 셰일과 화강암의 접촉 부분에 변성 작용을 받았다는 표시가 되어 있지 않으므로, 셰일은 접촉 변성 작용을 받지 않았다.

ㄷ. 화강암은 사암층에 관입한 것이으로 부정합 관계가 아니다. 부정합 관계는 지층이 쌓인 후에 장기간의 침식 작용이 일어난 후, 그 위에 새로운 지층이 쌓여 두 지층 사이의 시간 간격이 연속적이지 않은 경우를 의미한다.

20. 천체의 관측　	②

정답

ㄱ. 태양이 진 직후에 궁수자리가 남중하였으므로 궁수자리의 적경은 태양의 적경보다 [eqn: 6 ^{rm h it}]만큼 크다. 궁수자리의 적경이 [eqn: 18 ^{rm h it}]이므로 태양의 적경은 [eqn: 12 ^{rm h it}]이다. 따라서 이날 태양은 물고기자리에 위치하지 않는다.

ㄴ. 목성의 위치는 충의 위치에 도달하기 전이다. 따라서 목성의 적경은 전날보다 작다. 이는 지구의 공전 속도가 목성의 공전 속도보다 빠르기 때문이다.

ㄷ. 태양의 적경이 [eqn: 12 ^{rm h it}]이므로 계절은 가을이다.

지구

목성

동지

춘분

궁수자리

추분

태양

하지

([eqn: 18 ^{rm h it}])

([eqn: 12 ^{rm h it}])

([eqn: 6 ^{rm h it}])

([eqn: 0 ^{rm h it}])