2011년 11월 10일(목) 시행

2012학년도 대학수학능력시험 해설

4교시  <과학탐구 영역>

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전국모의고사 전문  비상에듀

￭ 본 해설은 비상에듀 출제개발부

교과 연구팀에서 작성한 자료입니다.

물 리 Ⅰ

과학탐구 영역

2012 수능 해설

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1. ④	2. ③	3. ①	4. ②	5. ③

6. ④	7. ①	8. ③	9. ③	10. ⑤

11. ②	12. ①	13. ④	14. ②	15. ⑤

16. ⑤	17. ⑤	18. ④	19. ⑤	20. ②

1. 운동의 해석	④

정답

ㄱ, ㄴ. 0초부터 1초까지 공의 위치가 증가하다가 1초부터 3초까지 공의 위치가 감소하므로 1초일 때 공의 운동 방향이 바뀌었다. 따라서 P와 벽 사이의 거리는 0초부터 1초까지의 위치 변화량의 크기와 같은 4m이다.

ㄷ. 1초부터 2초까지 공의 위치 변화량(=이동 거리)이 2m이므로 공은 P에 도달하지 못한다.

2. 일과 일률	③

정답

ㄱ. 1초부터 물체가 등속도 운동을 하므로 합력이 0이다. 따라서 [eqn: T]는 물체의 중력과 같은 크기인 100N이다.

ㄴ. 2초일 때의 속력은 1초일 때의 속력과 같다. 1초일 때의 속력은 물체가 위로 20N의 합력을 받아 1초 동안 운동하였을 때의 속력과 같으므로 [eqn: {20} over {10} TIMES 1=2](m/s)

이다.

ㄷ. 2초일 때 전동기가 물체를 당기는 힘의 크기는 100N이고, 물체의 속력은 2m/s로 일정하므로 전동기가 물체를 당기는 힘에 의한 일률은 [eqn: 100 TIMES 2=200](W)이다.

3. 운동 제1 법칙 / 운동 제3 법칙	①

정답

ㄱ. 책이 정지해 있으므로 책에 작용하는 합력은 0이다.

ㄴ. 책에 작용하는 중력과 손이 책을 아래로 누르는 힘의 합력과 책상이 책을 떠받치는 힘의 합력이 0이므로 책상이 책을 떠받치는 힘의 크기는 책에 작용하는 중력의 크기보다 크다.

ㄷ. 손이 책을 누르는 힘과 책상이 책을 떠받치는 힘은 책에 각각 작용하여 합력이 0이 되는 힘이다.

4. 저항의 연결	②

정답

ㄱ. S가 열려 있을 때, A와 B의 합성 저항값은 [eqn: {R} over {2}]가 되고, 이것이 C와 직렬로 연결되어 있으므로 A에 걸리는 전압은 C에 걸리는 전압의 [eqn: {1} over {2}]배이다.

ㄴ. S가 열려 있을 때, 회로의 합성 저항은 [eqn: {R} over {2} + R = 3 over 2 R]이다.

ㄷ. S가 닫혀 있을 때, C가 없는 것과 같으므로 회로에 흐르는 전류의 세기는 [eqn: {V} over {{R} over {2}} = {2V} over {R}]이다.

5. 파동의 발생과 특성	③

정답

ㄱ. 주기는 진동수의 역수이므로 [eqn: {1} over {f}]이다.

ㄴ. 파동의 이웃한 두 마루 사이의 거리가 파장이므로, 이 파동의 파장은 [eqn: {L} over {3}]이다.

ㄷ. 파동의 속력은 진동수와 파장의 곱과 같으므로 [eqn: f TIMES {L} over {3} = {fL} over {3}]이다.

6. 직선상에서의 운동 분석	④

정답

A와 B가 속력이 같을 때 스쳐 지나가므로 A와 B가  속력이 같아질 때까지 각각 이동한 거리의 합이 [eqn: L]이다. 따라서 [eqn: L= {1} over {2} TIMES 10 TIMES 20+ {1} over {2} TIMES (10+5) TIMES 20=250](m)이다.

7. 운동량과 충격량	①

정답

ㄱ. 충격량은 힘-시간 그래프 아래의 면적과 같다. 따라서 0부터 [eqn: t _{0}]까지 A가 받은 충격량은 [eqn: {1} over {2} F _{0} t _{0}]이고, B가 받은 충격량은 [eqn: F_0 t_0]이다. 따라서 받은 충격량은 A가 B보다 작다.

ㄴ. 운동량 변화량은 충격량과 같으므로 [eqn: t _{0}]일 때 물체의 속력을 각각 [eqn: v _{rm A it}], [eqn: v _{rm B it}]라고 하면

[eqn: mv _{rm A it} = {1} over {2} F _{0} t _{0}], [eqn: 2mv _{rm B it} =F _{0} t _{0}]

에서 [eqn: v _{rm A it} = {F _{0} t _{0}} over {2m}], [eqn: v _{rm B it} = {F _{0} t _{0}} over {2m}]로 같다.

ㄷ. 0부터 [eqn: 2t _{0}]까지 그래프 아래의 면적은 [eqn: 2F _{0} t _{0}]로 같다. 따라서 [eqn: 2t _{0}]일 때, 물체의 운동량의 크기는 같다.

8. 역학적 에너지 보존	③

정답

두 물체가 연결되어 있고, 두 물체에는 중력만 작용하므로 역학적 에너지 보존 법칙이 성립한다. 따라서

[eqn: 2m TIMES g TIMES 2h=m TIMES g TIMES h+ {1} over {2} TIMES 2m TIMES v ^{2} + {1} over {2} TIMES m TIMES v ^{2}]

에서 [eqn: v= sqrt {2gh}]이다.

9. 등가속도 운동과 운동 방정식	③

정답

ㄱ. B와 C에 각각 일정한 중력이 작용하고, A에 일정한 마찰력이 작용하므로 물체의 운동은 등가속도 운동이다. 2초 동안 2m를 이동하므로 가속도는 [eqn: s = 1 over 2 at^2]에서 [eqn: a= {2s} over {t ^{2}} = { 2 times 2 } over 2^2 =1( \m/s^2 )]이다. 따라서 A가 Q점을 통과하는 순간의 속력은 [eqn: v=at=1 TIMES 2=2](m/s)이다.

ㄴ. 가속도가 1[eqn: rm m/s ^{2}]이므로, A에 작용하는 합력의 크기는 [eqn: 1 TIMES 1=1](N)이다.

ㄷ. 세 물체가 1[eqn: rm m/s ^{2}]의 등가속도 운동을 하므로 운동 방정식을 적용하면

[eqn: 2 TIMES 10-1 TIMES 10- mu TIMES 1 TIMES 10=(1+1+2) TIMES 1 =4]

에서 [eqn: mu =0.6]이다.

10. 운동량 보존	⑤

정답

ㄱ. (나)에서 세 물체가 충돌한 후 정지하므로 운동량의 합이 0이 된다. 따라서 (가)에서의 운동량의 합도 0이 된다.

ㄴ. (가)에서 A의 운동 방향과 B와 C의 운동 방향이 반대가 되어야 운동량의 합이 0이 된다.

ㄷ. A와 B의 운동 방향이 반대이고 운동량의 크기가 각각 [eqn: 2p], [eqn: p]이므로, 충돌 후 한 덩어리가 된 후 운동량의 크기는 [eqn: p]가 된다.

11. 저항의 연결	②

정답

A에 2V, A와 B가 병렬 연결된 부분에 1V의 전압이 걸리므로 A의 저항값은 A와 B의 합성 저항값의 2배이다. 따라서 A의 저항값을 [eqn: R _{rm A it}], B의 합성 저항값을 [eqn: R _{rm B it}]라고 하면

[eqn: R _{rm A it} =2 TIMES {R _{rm A it} R _{rm B it}} over {R _{rm A it} +R _{rm B it}}], [eqn: R _{rm A it} +R _{rm B it} =2R _{rm B it}], [eqn: R _{rm A it} =R _{rm B it}]

이다. 따라서 [eqn: rho _{rm A it} {L} over {S} = rho _{rm B it} {L} over {2S}]에서 [eqn: rho _{rm A it}] : [eqn: rho _{rm B it}] [eqn: =] 1 : 2이다.

12. 전류의 열작용	①

정답

ㄱ. A에 흐르는 전류는 (가)에서가 (나)에서의 2배이므로 A에서의 소비 전력은 (가)에서가 (나)에서의 4배이다.

ㄴ. (가)에서와 (다)에서 A에 걸리는 전압이 같으므로 A에서의 소비 전력은 (가)에서와 (다)에서가 같다.

ㄷ. (나)에서의 합성 저항값은 [eqn: 2R], (다)에서의 합성 저항값은 [eqn: {R} over {2}]이고, 걸리는 전압이 [eqn: V]로 같으므로 [eqn: P= {V ^{2}} over {R}]의 식을 이용하면 A와 B의 소비 전력의 합은 (다)에서가 (나)에서의 4배이다.

13. 전류에 의한 자기장	④

정답

ㄱ. X에 의해 P에 생기는 자기장의 방향은 종이면에 수직으로 들어가는 방향이고, Y에 의해 P에 생기는 자기장의 방향은 종이면에서 수직으로 나오는 방향이며, 전류의 세기와 거리가 같으므로 자기장의 세기는 같다.

ㄴ. 원형 도선의 중심에서의 자기장의 방향은 원형 도선에 흐르는 전류의 접선 방향으로 오른손 엄지손가락을 향하게 하고 나머지 손가락을 감아쥐었을 때 감기는 방향의 합이므로 종이면에 수직으로 들어가는 방향이다. 또한 P에서 X, Y에 의한 자기장이 서로 상쇄되므로 원형 도선에 의한 자기장의 세기는 [eqn: B _{0}]이다.

ㄷ. 다른 조건을 그대로 두면 두 직선 도선에 의한 자기장은 서로 상쇄되고, 원형 도선에 의한 자기장의 세기만 2배로 증가하므로 P에서의 자기장의 세기는 [eqn: 2B _{0}]가 된다.

14. 전자기 유도	②

정답

도선 P의 점 p가 [eqn: x]축을 따라 [eqn: -a]에서 0까지 이동하는 동안 시계 반대 방향으로 유도 전류가 흐르므로 영역Ⅰ에서의 자기장의 방향은 종이면에 수직으로 들어가는 방향이다. 점 p가 [eqn: a]에서 [eqn: 2a]까지 이동하는 동안 시계 반대 방향으로 유도 전류가 흐르므로 영역Ⅱ에서의 자기장의 방향은 종이면에서 수직으로 나오는 방향이다. 그런데 전류의 세기가 [eqn: a]에서 [eqn: 2a]까지 이동하는 동안이 [eqn: -a]에서 0까지 이동하는 동안의 2배이므로 자기장의 세기는 영역Ⅱ가 영역Ⅰ의 2배이다. 즉, 영역Ⅰ의 자기장의 세기를 [eqn: B _{0}]라고 하면, 영역Ⅱ의 자기장의 세기는 [eqn: 2B _{0}]이다. 따라서 도선 Q의 점 q가 [eqn: -a]에서 0까지 이동하는 동안에는 종이면에서 수직으로 나오는 방향의 자속의 증가량이 p가 [eqn: -a]에서 0까지 이동하는 동안의 [eqn: {1} over {2}]배이므로 유도 전류의 세기는 [eqn: I _{0} over 2]이고 방향은 시계 방향이며, [eqn: a]에서 [eqn: 2a]까지 이동하는 동안에는 종이면에서 수직으로 나오는 방향의 자속의 감소량이 p가 [eqn: a]에서 [eqn: 2a]까지 이동하는 동안의 [eqn: {1} over {2}]배이므로 유도 전류의 세기는 [eqn: I _{0} over 2]이고 방향은 시계 반대 방향이다.

15. 빛의 반사와 굴절　	⑤

정답

ㄱ. 매질Ⅱ에서의 굴절각이 같으므로, 매질Ⅰ에 대한 매질Ⅱ의 상대 굴절률이 클수록 입사각이 크다. 매질Ⅰ에 대한 매질Ⅱ의 상대 굴절률은 A가 1.6, B가 1.5이다. 따라서 매질Ⅰ에서의 입사각은 A가 B보다 크다.

ㄴ. 빛의 속력은 매질의 굴절률이 작을수록 크다. 따라서 매질Ⅱ에서의 속력은 B가 A보다 크다.

ㄷ. 매질Ⅱ와 공기와의 굴절률 차이가 더 큰 것이 전반사하기 쉽다. 따라서 매질Ⅱ에서의 굴절률이 더 큰 A가 전반사한다.

16. 정상파	⑤

정답

(가)는 정상파의 배의 진폭이 최대인 순간이다. 따라서 이 순간 이후 정상파의 변위가 0이 되기 위해서는 주기를 [eqn: T]라 하면, 시간이 [eqn: {T} over {4} +n T over 2]([eqn: n=]0, 1, 2, 3, …)만큼 경과해야 한다. 정상파의 파장이 2m이고, 속력이 0.5m/s이므로 주기는 [eqn: {2} over {0.5} =4](초)이다. 따라서 위의 식은 [eqn: 1 + 2n]이 된다.

ㄱ. 1초는 [eqn: n =]0인 경우, ㄴ. 2초는 [eqn: n =]0.5인 경우, ㄷ. 3초는 [eqn: n =]1인 경우이다.

17. 광전 효과	⑤

정답

철수. (다) 과정에서 빛을 네온등에서 자외선등으로 바꾸는 것은 빛의 진동수를 바꾸기 위한 것이다.

영희. 금속박이 오므라들기 위해서는 검전기의 (-)전하가 감소해야 하므로, 광전자가 방출되어야 한다.

민수. 금속박이 더 빨리 오므라드는 것은 (-)전하가 더 빨리 줄어들기 때문이다. 따라서 (라)에서 자외선등을 가까이 하였을 때 빛의 세기가 증가하였다.

18. 물질파	④

정답

운동하는 전자의 운동 에너지는

[eqn: E _{rm K it} = {1} over {2} mv ^{2} = {p ^{2}} over {2m} = {h ^{2}} over {2m lambda ^{2}}][eqn: LEFT ( BECAUSE p= {h} over {lambda } RIGHT )]

이다. 따라서 진동수가 [eqn: f]일 때의 최대 운동 에너지를 [eqn: E]라 하면, [eqn: 2f]일 때의 최대 운동 에너는 [eqn: 4E]이다. 이를 광전자의 최대 운동 에너지를 구하는 식에 대입하면 한계 진동수 [eqn: f _{0}]는

[eqn: E=hf-hf _{0}],  [eqn: 4E=2hf-hf _{0}]

에서 두 식을 연립하여 풀면 [eqn: f _{0} = {2} over {3} f]이다.

19. 역학적 에너지 보존	⑤

정답

O에서 Q까지의 거리를 [eqn: x _{0}]라 하면, 물체가 O에서 Q까지 이동하는 동안 탄성력과 마찰력이 한 일의 합은 중력이 한 일과 크기가 같다. 마찰력의 크기가 [eqn: 0.5 TIMES 4 TIMES 10=20](N)이므로

[eqn: {1} over {2} times 100 x _{0} ^{```2} +20x _{0} =70x _{0}],  [eqn: x _{0} =1](m)

이다. 또한 물체가 Q에서 반대로 운동하여 P에서 정지하였으므로, 탄성력이 Q에서 P까지 한 일은 마찰력과 중력이 한 일의 합과 크기가 같다. 따라서

[eqn: {1} over {2} TIMES 100 TIMES 1 ^{2} - {1} over {2} TIMES 100 TIMES x ^{2} =20(1-x )+70(1-x )]

에서 [eqn: x = 0.8](m)이다.

20. 저항의 연결	②

정답

전압을 단자 a, b에 연결하면 [eqn: R _{1}]에 흐르는 전류가 6A가 되고, 걸리는 전압은 18V가 된다. 따라서 [eqn: R _{1} = 3](Ω)이다.

전압을 단자 a, c에 연결하였을 때 저항의 연결 모양은 그림 (가)와 같다. 이때 [eqn: R _{1}]에 흐르는 전류가 2A이므로 [eqn: R _{1}]에 걸리는 전압은 6V, [eqn: R _4]에 걸리는 전압은 12V이다. 따라서 [eqn: R _{1}], [eqn: R _2]의 합성 저항을 [eqn: R]라 하면 [eqn: R] : [eqn: R _4] = 1 : 2가 되어 [eqn: R _4]=2[eqn: R]가 된다.

(가)

[eqn: R _{1}]

[eqn: R _{2}]

[eqn: R _{4}]

[eqn: R _{3}]

a

c

(나)

[eqn: R _{1}]

[eqn: R _{2}]

[eqn: R _{3}]

[eqn: R _{4}]

b

c

전압을 단자 b, c에 연결하였을 때 저항의 연결 모양은 그림 (나)와 같다. 이때 [eqn: R _{1}]에 흐르는 전류가 3A이므로 [eqn: R _{1}]에 걸리는 전압은 9V, [eqn: R _3]에 걸리는 전압은 9V이다. 따라서 [eqn: R] : [eqn: R _3] = 1 : 1이 되어, [eqn: R _3]=[eqn: R]가 된다. 그러므로 [eqn: R _3] : [eqn: R _4] = 1 : 2가 된다.

화 학 Ⅰ

과학탐구 영역

1. ②	2. ④	3. ⑤	4. ②	5. ⑤

6. ③	7. ①	8. ④	9. ①	10. ①

11. ⑤	12. ②	13. ⑤	14. ③	15. ③

16. ①	17. ③	18. ③	19. ⑤	20. ④

1. 물과 얼음의 밀도	②

정답

ㄱ, ㄷ. 1g의 부피가 A가 B보다 크므로 단위 부피당 질량값인 밀도는 B가 A보다 크다. 따라서, 단위 부피당 분자 수는 B가 A보다 많다.

ㄴ. A는 0℃ 얼음이고, B는 0℃ 물이다. 얼음이 녹을 때는 수소 결합 중 일부만 끊어지므로 A와 B에는 수소 결합이 있다.

2. 철의 부식 방지	④

정답

①, ② 철 표면에 페인트칠이나 기름칠을 하면 철과 공기, 수분과의 접촉이 차단되어 철의 부식이 방지된다.

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③ 철에 크롬과 니켈을 혼합하여 합금을 만들면 철의 성질이 변하여 철의 부식이 방지된다.

④ 철 표면에 도금을 하면 철의 성질은 변하지 않고 철과 공기, 수분과의 접촉이 차단되어 철의 부식이 방지된다.

⑤ 철에 철보다 반응성이 큰 아연을 부착하면 아연이 철대신 산화되어 철의 부식이 방지된다.

3. 철의 제련	⑤

정답

ㄱ. ㉠은 CO로 코크스의 불완전 연소로 생성된다.

ㄴ. CO는 [eqn: rm CO _{2}]로 되면서 철광석에 포함된 산화철을 철로 환원시킨다.

ㄷ. ㉡은 [eqn: rm CO _{2}]로 석회수에 통과시키면 석회수가 뿌옇게 흐려진다.

4. 주기율표	②

정답

A는 F, B는 Na, C는 Cl, D는 K, E는 Br이다.

① 알칼리 금속은 원자 번호가 증가할수록 전자를 잃기 쉬우므로 D는 B보다 전자를 잘 잃는다.

② 알칼리 금속인 B는 공기 중에서 쉽게 산화되어 [eqn: rm B _{2} O]의 산화물로 된다.

③ 원자 번호가 큰 할로겐 원소로 이루어진 분자일수록  끓는점이 높으므로 [eqn: rm E _{2}]는 [eqn: ` rm A_2]보다 끓는점이 높다.

④ 원자 번호가 작은 할로겐 원소로 이루어진 분자일수록 반응성이 크므로 [eqn: rm C _{2}]는 [eqn: rm E _{2}]보다 반응성이 크다.

⑤ 알칼리 금속인 B와 D는 금속이고, 할로겐 원소인 A, C, E는 비금속이다.

5. 광화학 스모그	⑤

정답

ㄱ. ㉠과 ㉡은 일산화질소(NO)이다.

ㄴ. 이산화질소([eqn: rm NO _{2}])는 산성비의 성분인 질산([eqn: rm HNO _{3}])을 생성한다.

ㄷ. 광화학 스모그의 생성에는 자외선이 관여한다. 따라서, 광화학 스모그는 흐린 날보다 햇빛이 강한 날에 발생하기 쉽다.

6. 공기 중 산소의 부피비 측정	③

정답

ㄱ. (다)에서는 플라스크 안 산소가 철솜과 반응하므로 (나)와 (다)에서 플라스크 안 공기의 조성비는 다르다.

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ㄴ, ㄷ. (다)에서 철은 플라스크 안 산소와 반응하여 산화되어 산화철로 된다. 그러므로 (다)에서 플라스크 안 공기의 압력이 대기압보다 작아지므로 수은면의 높이는 B가 A보다 낮다.

7. 세제의 구조	①

정답

A-a. 친유성기에 가지가 많은 A가 미생물에 의한 생분해성이 가장 작다. 비누의 친수성기인 [eqn: rm COO ^{-}]은 센물 중의 [eqn: rm Ca ^{2+}] 또는 [eqn: rm Mg ^{2+}]과 앙금을 생성하지만 합성 세제의 친수성기인 [eqn: \ -SO_3 ^{````-}]은 센물 중의 [eqn: rm Ca ^{2+}]또는 [eqn: rm Mg ^{2+}]과 앙금을 생성하지 않는다.

8. 물의 표면 장력	④

정답

ㄱ．20℃ 물이 90℃ 물보다 물이 넘치는 순간까지 들어간 클립 수가 많으므로 물의 온도가 높아지면 물의 표면 장력이 감소한다.

ㄴ. 90℃ 물이 20℃ 비눗물보다 물이 넘치는 순간까지 들어간 클립 수가 많으므로 표면 장력은 90℃ 물이 20℃ 비눗물보다 크다.

ㄷ. 20℃ 비눗물이 20℃ 물보다 물이 넘치는 순간까지 들어간 클립 수가 적으므로 비누는 물의 표면 장력을 약화시킨다.

9. 원유의 분별 증류	①

정답

ㄱ. (가) 과정은 분별 증류로 끓는점 차이를 이용한다.

ㄴ. (나) 과정은 크래킹으로 (나) 과정에서는 한 분자당 탄소 수가 감소한다.

ㄷ. 한 분자를 포화 탄화수소로 만들 때 첨가되는 수소([eqn: rm `H _{2}]) 분자수는 ㉠과 ㉡에서는 모두 1분자, ㉢에서는 2분자이다.

10. 기체의 성질	①

정답

ㄱ. 액체 질소 속에서 고체로 되는 기체 A는 이산화탄소이다.

ㄴ, ㄷ. 액체 질소 속에서 B는 액체로 C는 기체로 존재하므로 끓는점은 B>C이다. 그러므로 기체 C가 든 플라스크를 액체 B에 넣어두면 기체 C는 액화되지 않고, 기체로 존재한다.

11. 에틸렌의 반응	⑤

정답

(가)는 에탄올([eqn: rm CH _{3} CH _{2} OH]), (나)는 아세트알데히드([eqn: rm CH _{3} CHO]), (다)는 아세트산([eqn: rm CH _{3} COOH])이다.

ㄱ. -OH기가 있는 에탄올과 아세트산은 나트륨과 반응하여 수소 기체를 발생한다.

ㄴ. -CHO기를 가진 아세트알데히드는 은거울 반응을 한다.

ㄷ. 에탄올과 아세트산이 에스테르화 반응을 하면  [eqn: rm `CH _{3} COOC _{2} H _{5}]이 생성된다.

12. 고분자 화합물	②

정답

① (가)의 단위체는 에틸렌([eqn: rm CH _{2} =CH _{2}]) 한 종류이다.

② (나)는 축합 중합체이다.

③ -OH기를 많이 가진 (다)는 물에 잘 녹는다.

④ (가), (나), (라)는 합성 고분자이고, (다)는 천연 고분자이다.

⑤ (라)는 부타디엔([eqn: rm `CH _{2} =CH-CH=CH _{2}])과 스티렌의 첨가 중합체이다.

13. 탄산수소칼슘 수용액의 반응	⑤

정답

ㄱ. (가)에서는 [eqn: rm CaCO _{3}] 앙금이 생성되므로 수용액에 존재하는 전체 이온 수가 감소한다.

ㄴ. (가)와 (다)에서는 모두 [eqn: rm CaCO _{3}] 앙금이 생성된다.

ㄷ. (나)와 (라)에서는 모두 [eqn: rm CO _{2}] 기체가 발생한다.

14. 탄화수소의 성질	③

정답

① 각 탄화수소의 분자식은 다음과 같다.

A : [eqn: rm C _{6} H _{12}], B : [eqn: rm C _{6} H _{10}], C : [eqn: rm C _{6} H _{8}], D : [eqn: rm C _{6} H _{6}](벤젠)

② (나), (다), (라)는 불포화 탄화수소이다.

③ (가)와 (라)는 분자 내 탄소와 탄소 사이의 결합 길이가 모두 같다.

④ (나)와 (다)는 브롬수 탈색 반응을 하지만 벤젠인 (라)는 브롬수 탈색 반응을 하지 않는다.

⑤ 한 분자가 완전 연소하였을 때 생성된 물 분자 수가 가장 많은 것은 분자 내 수소 원자수가 가장 많은 (가)이다.

15. 기체의 압력과 부피 　	③

정답

ㄱ．같은 온도와 압력에서 같은 질량의 기체의 부피가 X가 Y의 2배이므로 같은 질량일 때 기체 분자 수는 X가 Y의 2배이다. 그러므로 분자의 상대적 질량은 Y가 X의 2배이다.

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ㄴ. (나)와 (다)에서 기체의 부피와 질량이 같으므로 밀도는 (나)와 (다)에서 서로 같다.

ㄷ. (가)와 (다)는 온도와 압력이 같으므로 분자 간 평균 거리가 같다.

16. 금속의 반응성	①

정답

ㄱ. A 원자가 2개 반응할 때 용액 중의 전체 양이온 수는 1개 감소하므로 A와 C 이온의 반응은 다음과 같다.

[eqn: rm 2A+3C ^{2+} -> 2A ^{3+} +3C]

그러므로 A 이온과 C 이온의 전하량의 비는 3 : 2이다.

ㄴ. (가)에서 금속판 A의 질량이 감소하므로 2A>3C이다. 그러므로 원자의 상대적 질량은 A가 C보다 크다.

ㄷ. (나)에서 금속판 A의 질량이 감소하므로 A는 B보다 반응성이 크다. 그러므로 A와 B를 도선으로 연결하면 A의 부식이 촉진된다.

17. 염소 기체의 반응	③

정답

ㄱ．(가)에서는 KCl이 생성되고, (다)에서는 KCl과 [eqn: rm Br _{2}] 이 생성된다.

(가) 2K+[eqn: rm `Cl _{2}] → 2KCl

(다) [eqn: rm `Cl _{2}]+2KBr → 2KCl+[eqn: rm Br _{2}]

ㄴ. (나)에서는 살균 작용이 있는 HClO가 생성되므로 (나)는 물의 정수 과정에 이용될 수 있다.

ㄷ. (다)에서는 CHCl=CHCl이 생성된다. PVC의 단위체는 [eqn: rm CH _{2} =CHCl]이다.

18. 기체의 압력과 부피　	③

정답

ㄱ.  용기 B의 압력을 [eqn: x _{1}]기압이라 하면 용기 A의 압력은 ([eqn: x _{1}]-0.5)기압이다. 따라서,

3×2+3×2=3×1+2×([eqn: x _{1}]-0.5)+2[eqn: x _{1}]에서 [eqn: x _{1}]=2.5

이다.

ㄴ. 그림 Ⅰ에서 그림 Ⅱ로 될 때 용기 A의 압력은 1기압이 감소하고, 용기 B의 압력은 0.5기압이 감소하므로 그림 Ⅱ에서 실린더 속에 존재하는 기체 X와 Y의 분자 수 비는 2 : 1이다.

ㄷ. 실린더 속의 기체의 압력과 용기 B의 압력은 2기압이 된다. 따라서, 3×1+2×2.5=2×(2+[eqn: V])에서 [eqn: V=]2(L)이다.

19. 앙금 생성 반응	⑤

정답

ㄱ．A에서 B로 될 때 [eqn: rm Cl ^{-}]이 1개 없어질 때 [eqn: rm NO _{3} ^{```-}] 1개가 첨가되므로 A와 B에서 용액 중의 전체 이온 수는 같다.

ㄴ. [eqn: rm Na _{2} SO _{4}] 수용액 20mL에는 [eqn: rm `Na ^{+}]이 4N개가 들어 있고, [eqn: rm AgNO _{3}] 수용액 20mL에도 [eqn: rm Ag ^{+}]이 4N개가 들어 있으므로 단위 부피당 양이온 수는 [eqn: rm Na _{2} SO _{4}] 수용액과 [eqn: rm AgNO _{3}] 수용액이 같다.

ㄷ. [eqn: rm AgNO _{3}] 수용액에 의해 생성된 AgCl 앙금에 포함된 전체 양이온 수는 4N개이고, [eqn: rm BaCl _{2}] 수용액에 의해 생성된 [eqn: rm BaSO _{4}] 앙금에 포함된 전체 양이온 수는 2N개이다.

20. 중화 반응	④

정답

실험 Ⅰ의 혼합 수용액의 액성이 염기성이므로 실험 Ⅰ의 혼합 수용액에는 [eqn: rm `Na ^{+}], [eqn: rm Cl ^{-}], [eqn: rm OH ^{-}]이 들어 있다. 또한, 실험 Ⅱ의 액성이 산성이므로 실험 Ⅱ의 혼합 수용액에는 [eqn: rm H ^{+}], [eqn: rm `Na ^{+}], [eqn: rm Cl ^{-}]이 들어 있다. 따라서 각 실험에서 반응 전과 반응 후 각 이온의 수는 다음과 같다.

구분	이온 수(상대값)
	실험 Ⅰ	실험 Ⅱ
반응 전	[eqn: rm H ^{+}] : 3N [eqn: rm Cl ^{-}] : 3N [eqn: rm `Na ^{+}] : 5N [eqn: rm OH ^{-}] : 5N	[eqn: rm H ^{+}] : 12N [eqn: rm Cl ^{-}] : 12N [eqn: rm `Na ^{+}] : 2N [eqn: rm OH ^{-}] : 2N
반응	[eqn: rm H ^{+}] : 3N [eqn: rm OH ^{-}] : 3N	[eqn: rm H ^{+}] : 2N [eqn: rm OH ^{-}] : 2N
반응 후	[eqn: rm H ^{+}] : 5N [eqn: rm Cl ^{-}] : 3N [eqn: rm OH ^{-}] : 2N	[eqn: rm H ^{+}] : 10N [eqn: rm Cl ^{-}] : 12N [eqn: rm `Na ^{+}] : 2N

ㄱ. 단위 부피당 음이온 수 비는 HCl 수용액  :  NaOH 수용액 = [eqn: {3} over {20} : {5} over {100}]=3 : 1이다.

ㄴ. 실험 Ⅱ의 혼합 수용액에 존재하는 [eqn: rm `Na ^{+}]과 [eqn: rm Cl ^{-}]의 개수 비는 2 : 12 = 1 : 6이다.

ㄷ. 실험 Ⅰ, Ⅱ의 혼합 수용액에는 각각 [eqn: rm OH ^{-}]이 2N개,  [eqn: rm H ^{+}]이 10N개 존재하므로, 두 혼합 수용액을 섞으면 [eqn: rm H ^{+}]이 8N개 남는다. 따라서 액성은 산성이 된다.

생 물 Ⅰ

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과학탐구 영역

2012 수능 해설

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1. ③	2. ④	3. ②	4. ④	5. ①

6. ⑤	7. ②	8. ⑤	9. ③	10. ⑤

11. ③	12. ②	13. ⑤	14. ②	15. ①

16. ①	17. ③	18. ⑤	19. ③	20. ④

1. 생명 현상의 특성	③

정답

빨간목벌새가 비행하는 동안 저장된 지방을 분해하여 비행에 필요한 에너지를 얻는 것은 생명 현상의 특성 중 물질 대사의 예이다.

①은 생식, ②는 유전, ④는 자극과 반응, ⑤는 발생과 생장의 예이다. ③에서 효모가 포도당을 분해하여 에너지를 얻는 것은 물질 대사의 예이다.

2. 사람의 에너지 대사 과정	④

정답

ㄱ. 생물이 세포 호흡을 통해 포도당으로부터 생성하는 최종 분해 산물 ㉠은 [eqn: rm CO _{2}]이다.

ㄴ. ATP에 저장된 에너지는 근육 운동, 물질 합성 등의 생명 활동에 사용된다.

ㄷ. 세포 호흡 시 생성된 에너지의 일부는 ATP로 저장되고, 일부는 열에너지로 방출된다.

3. 주영양소의 소화 과정	②

정답

(가)는 지방, (나)는 녹말, (다)는 단백질이다.

① 이자액에 포함된 효소 A는 리파아제이다.

② 지방은 1g당 약 9kcal의 열량을 내며, 녹말은 1g당 약 4kcal의 열량을 내기 때문에 1g당 발생하는 열량은 (가) > (나)이다.

③ 효소의 주성분은 (다)이다.

④ 아미노산으로 구성된 주영양소는 (다)이다.

⑤ 단백질을 구성하는 아미노산 중 필수 아미노산은 체내에서 합성하지 못하여 음식물을 통해 섭취해야 한다.

4. 면역 반응	④

정답

ㄱ. 형질 세포에서 분비된 항체는 식세포에서 제시된 X와 결합한다.

ㄴ. 식세포에 의해 분해된 X의 조각은 식세포의 표면에 제시되어 보조 T 림프구와 반응한다.

ㄷ. (가)에 세균 X가 1차 침입할 때 B 림프구가 분화하여 형질 세포와 기억 세포를 형성한다.

5. 기체의 교환과 운반	①

정답

ㄱ. 적혈구 내에서 탄산무수화 효소에 의해 ㉠ 반응이 일어난다.

ㄴ. 폐의 모세혈관에서는 ㉢ 반응보다 ㉣ 반응이 활발히 일어난다.

ㄷ. (가)에서 동맥에서 정맥으로 이동하는 동안 산소 해리도는 25%이므로, 폐의 모세혈관에서 조직의 모세혈관으로 운반된 [eqn: rm O _{2}]의 25%가 조직으로 확산된다.

6. 주영양소 검출 실험	⑤

정답

시험관 2에서 요오드 반응 결과 옅은 갈색이 나타난  것으로 보아 A는 녹말이며, 시험관 3에서 수단 Ⅲ 반응 결과 선홍색이 나타난 것으로 보아 C는 지방이다. 나머지 B는 단백질이다.

① 녹말의 최종 소화 산물은 포도당이므로 베네딕트 반응으로 검출할 수 있다.

② 단백질의 최종 소화 산물은 아미노산으로, 소장 융털의 모세혈관으로 흡수된다.

③ 수단 Ⅲ 반응에서 선홍색으로 나타나는 C는 지방이다.

④ X는 녹말을 분해하는 효소로, 시험관 2에서 X에 의해 녹말이 모두 분해되었다.

⑤ Y가 들어 있는 시험관 3에 영양소 B와 C가 들어 있는 용액을 넣은 결과 B가 모두 분해되었으므로, Y는 단백질을 분해하는 효소이다.

7. 눈의 구조와 기능	②

정답

구간 Ⅰ에서 동공 길이가 작아진 것으로 보아 눈으로 들어오는 빛의 세기가 강해졌음을 알 수 있으며, 구간 Ⅱ에서 수정체 길이가 길어진 것으로 보아 물체 P가 눈으로부터 멀어졌음을 알 수 있다.

ㄱ. 구간 Ⅰ에서는 눈으로 들어오는 빛의 세기가 강해지면서 간상세포의 로돕신이 분해되어 로돕신의 양은 감소한다.

ㄴ. 구간 Ⅱ에서 P는 눈으로부터 멀어졌다.

ㄷ. 멀어지는 P를 보기 위해 모양체가 이완하여 수정체의 두께를 얇게 한다.

8. 혈압과 혈장 삼투압	⑤

정답

A는 대정맥, B는 대동맥이다. 혈액의 이동 방향은 ㉡에서 ㉠이다.

ㄱ. 대정맥의 혈압은 모세혈관의 혈압인 25mmHg보다 낮다.

ㄴ. 혈관의 탄성 섬유층의 두께는 대정맥보다 대동맥에서 두껍다. 따라서 B > A이다.

ㄷ. ㉠은 혈장 삼투압이 혈압보다 높으므로 모세혈관으로 유입된 조직액의 양이 많으며, ㉡은 혈압이 혈장 삼투압보다 높으므로 조직으로 유출된 혈장의 양이 많다. 따라서 [eqn: {모세혈관으로```유입된```조직액의```양} over {조직으로```유출된```혈장의``양}]은 ㉠ > ㉡이다.

9. 호흡 운동	③

정답

ㄱ. A는 흡기 중의 상태이며 B는 폐의 부피가 최대가 되어 흡기가 끝나는 지점이다. 따라서 폐로 유입되는 공기의 이동 속도는 A가 B보다 빠르다.

ㄴ. 횡격막은 A에서 수축되고 있는 상태이며, B에서 최대로 수축한다.

ㄷ. 폐포 내 [eqn: rm CO _{2}] 분압은 흡기가 끝나는 B에서보다 호기가 끝나는 C에서 더 높다.

10. 심장 박동 조절 경로	⑤

정답

A는 감각 신경, B는 부교감 신경, C는 교감 신경이다.

ㄱ. 혈액 속의 [eqn: rm CO _{2}] 농도가 변하면 감각 신경을 통해 자극이 연수로 전달된다.

ㄴ. ㉠에서는 아세틸콜린이, ㉡에서는 아드레날린이 분비된다.

ㄷ. A, B, C는 모두 중추 신경에 연결된 말초 신경이다.

11. 심장 박동	③

정답

ㄱ. 좌심실의 부피가 감소하면서 반월판이 열려 혈액이 대동맥으로 빠져나가다가 좌심실의 부피가 더 이상 줄어들지 않는 A에서 반월판이 닫히며 심음이 들린다.

ㄴ. B에서 좌심방에서 좌심실로 혈액이 이동하므로 좌심방의 압력이 좌심실의 압력보다 높다.

ㄷ. C는 좌심실의 부피가 감소하는 시점으로, 좌심실의 압력이 대동맥의 압력과 같다.

12. 염색체의 구조적 이상	②

정답

ㄱ. 묘성증후군은 5번 염색체에 결실이 일어났을 때 나타난다.

ㄴ. ㉠과 ㉡은 부계와 모계로부터 각각 하나씩 받아 형성된 상동 염색체이다.

ㄷ. (나)의 ㉢은 어머니의 성염색체와 모양이 다른 것으로 보아 아버지로부터 물려받은 Y 염색체이다.

13. 체온 조절 과정	⑤

정답

ㄱ, ㄷ. 추울 때에는 교감 신경의 작용으로 피부 모세혈관이 수축하여 혈류량이 감소하고 입모근이 수축하여 체표면을 통한 열발산이 억제된다.

ㄴ. (가)를 통한 자극 전달은 호르몬에 의한 것이고, (나)를 통한 자극 전달은 신경에 의한 것이다. 그러므로 (나)를 통한 자극 전달이 (가)를 통한 자극 전달보다 빠르다.

14. 남성의 생식 기관	②

정답

A는 정낭, B는 부정소, C는 세정관이다.

ㄱ. 테스토스테론은 정소에서 생성된다.

ㄴ. 정세포가 정자로 되는 곳은 세정관이다.

ㄷ. 정원 세포는 세정관에서 체세포 분열을 한다.

15. 상염색체에 의한 유전	①

정답

ㄱ. A에서 마른 귀지의 자녀가 태어난 것으로 보아 축축한 귀지가 우성이고, 마른 귀지가 열성이다.

ㄴ. B에서 마른 귀지의 자녀가 나타난 것으로 보아 귀지 상태의 유전자형이 이형 접합인 부모가 있다.

ㄷ. 축축한 귀지 또는 마른 귀지의 형태로 대립 형질이 나타나는 것으로 보아 다인자 유전이 아니라 단일 인자 유전이다.

16. 먹이 그물과 생물 농축	①

정답

ㄱ. 카드뮴은 배설되지 않으므로 상위 단계로 갈수록 체내에 축적되는 카드뮴의 농도가 높아져 카드뮴의 농도는 개구리가 메뚜기보다 높다.

ㄴ. 매의 피식자는 쥐, 뱀, 개구리이므로 매의 체구성 물질은 모두 거미로부터 전달된 것이 아니다.

ㄷ. 먹이 그물이 복잡할수록 안정된 생태계이므로 (가)보다 (나)가 안정한 생태계이다.

17. 생식 세포 형성	③

정답

ㄱ. A의 DNA량이 1일 때, B의 DNA량은 2이므로 A와 B의 DNA량의 합은 3이고, 수정란의 체세포 분열로 생성된 배아 ㉠의 할구 1개당 DNA량은 2이다.

ㄴ. [eqn: rm {세포당````DNA량} over {세포당````염색체````수}]은 2세포기 배아와 수정란이 같다.

ㄷ. ㉠은 수정 후 난할을 거쳐서 형성된 4세포기의 배아로 수란관에서 이동 중이다.

18. 가계도 분석	⑤

정답

형질 (가)가 나타나지 않는 1과 2에서 형질 (가)를 갖는 6이 태어났으므로 (가)는 열성으로 유전된다.

형질 (나)가 나타난 1에서 형질 (나)를 갖는 아들 6, 7이 태어났으므로 (나)는 열성이고 반성 유전이다.

남자에게서 나타나는 형질인 (다)를 결정하는 유전자는 Y 염색체에 있다. Y 염색체에 의한 유전은 한성 유전으로, 아버지가 유전자 d를 가질 때 아들은 (다)를 갖는다.

ㄱ. 4는 형질 (가), (나), (다)가 모두 발현되므로, X 염색체에 유전자 a, b가 존재하고, Y 염색체에 유전자 d가 존재한다. 정자는 X 염색체와 Y 염색체 중 하나만 가지므로 a와 d가 동일한 염색체에 있는 정자의 비율은 0%이다.

ㄴ. (나)의 유전자형은 1의 경우 [eqn: rm X ^{b} X ^{b}]이고, 2의 경우 [eqn: rm X ^{B} Y]이다. 따라서 딸인 5는 이형 접합인  [eqn: rm X ^{B} X ^{b}]이다.

ㄷ. 7의 유전자형은 [eqn: rm X ^{B} Y]이고, 8의 유전자형은 [eqn: rm X ^{B} X ^{b}]이다. 7과 8 사이에서 (나) 발현 여자([eqn: rm X ^{b} X ^{b}])가 태어날 확률은 25%이다.

19. 유전자 재조합 기술	③

정답

ㄱ. 재조합 DNA를 만드는 (가) 과정에서 DNA를 연결하는 리가아제가 사용된다.

ㄴ. 바이러스 A는 재조합 유전자를 환자의 체세포 X에 전달하는 역할을 한다.

ㄷ. 세포 융합 기술은 서로 다른 두 종류의 세포를 융합시켜 잡종 세포를 만드는 기술이다.

20. 인공 신장기와 체액의 흐름	④

정답

요소의 농도는 A > B, D > C, E = F = G이다.

포도당의 농도는 A = C, E = F = G이다.

단백질은 투석되지 않는다. (나)에서 단백질의 농도는 F > E이다.

지구과학 Ⅰ

1. ①	2. ⑤	3. ③	4. ①	5. ④

6. ④	7. ⑤	8. ②	9. ①	10. ③

11. ②	12. ④	13. ③	14. ③	15. ②

16. ①	17. ⑤	18. ⑤	19. ③	20. ②

1. 지구과학의 탐구	①

정답

해파에 의한 암석의 침식 현상은 오랜 시간이 걸리는 자연 현상이므로 한두 시간의 실험으로 변화를 관찰하기에는 적합하지 않다. 따라서 해파에 의한 암석의 침식 현상을 알아보기 위한 실험에서는 지구과학의 탐구 특성 중 탐구 대상의 시간 규모가 크다는 것을 고려하여야 한다.

2. 지층과 화석	⑤

정답

ㄱ. 지층 (가)의 공룡은 육지에 살던 생물이므로 지층 (가)는 육지에서 형성된 지층이며, (나)의 삼엽충은 바다에서 살던 생물이므로 지층 (나)는 바다에서 형성되었다.

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ㄴ. (가)의 공룡과 (라)의 암모나이트는 중생대의 대표적인 표준 화석이므로 (가)와 (라)는 중생대에 형성되었다.

ㄷ. 가장 오래된 지층은 고생대의 삼엽충이 산출되는 (나) 지층이며, 가장 최근에 형성된 지층은 신생대의 화폐석이 산출되는 (다)이다.

3. 기권의 구조	③

정답

ㄱ. A와 C층은 아래쪽의 기온이 높고 위로 올라갈수록 기온이 낮아지므로 아래에 있는 따뜻한 공기가 위로 상승하고, 위에 있는 찬 공기가 아래로 하강하는 대류현상이 나타난다.

ㄴ. A층의 대류권에서는 기상 현상이 일어난다. 기상 현상은 물의 순환에 의해 생기는 현상으로 기권과 수권의 상호 작용이다.

ㄷ. 공기의 조성에 따라 기권을 분류하면 100km 이하는 공기의 조성이 균질한 균질권이다. C층은 균질권에 속한다.

4. 혜성	①

정답

① 혜성의 꼬리는 태양에 가까울수록 길게 형성되므로 B보다 A에서 길게 나타난다.

② 혜성은 태양 부근을 지날 때마다 물질이 떨어져 나가면서 꼬리를 형성하므로 시간이 지날수록 혜성의 질량은 감소한다.

③ 천체가 지구에서 태양과 반대 방향에 위치할 때를 충이라 한다. 지구가 (가)에 있을 때 혜성은 B에 위치하므로 충의 위치가 아니다.

④ 혜성의 핵은 충돌 탐사 방법으로 탐사한 적이 있으며, 아직 유인 착륙 방법으로는 탐사하지 못했다.

⑤ 혜성이 B의 위치에 있을 때 (가)의 지구에서는 새벽에 남쪽 하늘에서 혜성을 볼 수 있다.

5. 용암의 성질	④

정답

ㄱ. A는 현무암질 용암이고, B는 유문암질 용암이다. 따라서 유동성은 A가 B보다 크다.

ㄴ. 화산 가스의 함량이 높을수록 화산이 격렬하게 폭발한다. 화산 가스의 함량은 유문암질 용암인 B가 A보다 높다. 따라서 B가 A보다 격렬하게 폭발한다.

ㄷ. 그림 (나)는 유동성이 큰 용암에 의해 형성된 경사가 완만한 순상 화산의 모양을 나타낸 것이다. 따라서 이와 같은 화산체를 형성하는 용암은 현무암질 용암인 A이다.

6. 지진	④

정답

ㄱ．01시 15분은 P파가 관측소에 도착한 시각이므로 지진은 이 시각보다 더 이른 시각에 발생하였다.

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ㄴ．동일한 진원에서 출발한 P파와 S파 중 P파가 S파 보다 빨리 도착하였으므로 P파의 전파 속도가 S파의 전파 속도보다 빠르다.

ㄷ．P파와 S파의 도달 시간 차이를 PS시라 한다. PS시는 진원까지의 거리가 멀수록 크게 나타난다.

7. 지질 시대의 환경 변화	⑤

정답

ㄱ. 육상에 생물이 출현한 시기는 약 5억 년 전인 고생대이다.

ㄴ. 선 캄브리아시대 지층에서는 남조류인 스트로마톨라이트 화석이 발견된다.

ㄷ. 남조류와 녹조류는 광합성을 통해 대기 중 산소의 농도를 증가시켰다.

8. 지구 환경의 변화	②

정답

ㄱ．(가)에서 이산화탄소의 농도는 1960년 이후에 급격하게 증가하였다. 따라서 이산화탄소의 증가율은 1960년 이후가 이전보다 더 높다.

ㄴ．대기 중 이산화탄소의 증가는 1900년 이후 지구의 기온을 상승시킨 주요한 원인이다.

ㄷ．(다)에서 북극 빙하의 면적은 점차 감소하고 있다. 빙하가 감소하면 지표면의 반사율은 감소한다.

9. 일기도 해석	①

정답

ㄱ. 대륙에 위치한 고기압은 9월 17일보다 9월 19일에 더 남쪽까지 영향을 미친다. 즉, 고기압이 남쪽으로 학장된 것이다.

ㄴ. 태풍 A의 위치는 이틀 후에도 거의 제자리이지만 B의 위치는 이틀 후 일본 동쪽 해상까지 북상하였다. 따라서 이 기간 동안 태풍의 이동 속도는 B가 A보다 더 빨랐다.

ㄷ. 태풍의 풍속은 등압선의 간격이 조밀할수록 세므로 등압선이 조밀한 19일이 17일보다 태풍 A의 최대 풍속이 더 강하다.

10. 태양의 흑점	③

정답

ㄱ. (가)에서 대부분의 흑점은 위도 40° 이하의 저위도에서 나타난다.

ㄴ. (나)에서 태양의 자전 주기는 저위도로 갈수록 짧아진다. 그러므로 태양의 자전 속도는 고위도인 A보다 저위도인 B에서 더 빠르다.

ㄷ. 코로나의 크기는 태양의 흑점이 많을 때 커진다. 2000년은 흑점 수가 많을 때이므로 흑점 수가 적은 2008년보다 코로나의 크기가 더 크다.

11. 해수의 성질	②

정답

ㄱ. 해수의 밀도는 수온이 낮을수록 커진다. 따라서 표층 해수의 밀도는 수온이 낮은 2월이 8월보다 크다.

2012 수능 해설

ㄴ. 해수 표면인 0m에서는 수온의 계절 변화가 크게 나타나는데, 수심이 깊은 100m에서는 수온의 계절 변화가 작게 나타난다. 따라서 수온의 연교차는 수심이 깊어질수록 작아진다.

ㄷ. 해수의 연직 혼합이 활발할수록 해수 표면으로부터 깊이에 따른 수온이 일정하게 유지되는 해수의 층, 즉 혼합층이 두꺼워진다. 따라서 2월이 8월보다 해수의 연직 혼합이 활발하게 나타난다.

12. 해류	④

정답

ㄱ. A는 쿠로시오 해류로 수온이 높은 난류이고, B는 캘리포니아 해류로 수온이 낮은 한류이다. 따라서 수온은 A가 B보다 높다.

ㄴ. C는 편서풍에 의한 북태평양 해류이다.

ㄷ. D는 무역풍에 의해 형성된 남적도 해류이다.

13. 판의 발산 경계	③

정답

ㄱ．동아프리카 열곡대는 판의 발산 경계이므로 양쪽으로 장력이 작용하여 정단층이 발달한다.

ㄴ．판의 발산 경계에서는 천발지진이 발생한다.

ㄷ．열곡대는 맨틀대류의 상승에 의해 판이 갈라지는 경계이다.

14. 빙정설	③

정답

ㄱ．(가)의 구름은 수직으로 높게 발달하는 적란운이다.

ㄴ．(나)의 과냉각 물방울에서 증발이 일어나는 것은 불포화 상태이기 때문이다.

ㄷ．빙정의 성장이 가장 잘 이루어지는 층은 0℃～-40℃사이의 B층이다.

15. 일기 기호　	②

정답

ㄱ．(가)의 기압은 1004.5hPa, (나)의 기압은 1001.7hPa이다. 따라서 기압은 (가)가 (나)보다 2.8hPa높다.

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ㄴ．(가)와 (나)의 기온은 모두 10℃로 같다. 기온이 같을 때 상대 습도는 이슬점 온도가 높을수록 높다. (가), (다)의 이슬점은 각각 9℃, 8℃이다. 따라서 상대 습도는 (가)가 (다)보다 높다.

ㄷ. 대기 중의 수증기량은 이슬점 온도가 높을수록 높다. (나)의 이슬점이 (다)의 이슬점보다 높으므로 수증기량은 (나)가 (다)보다 많다.

16. 별의 밝기와 거리　	①

정답

ㄱ. 알코르는 미자르보다 겉보기 등급이 크므로 어둡게 보인다.

ㄴ. 알코르까지의 거리는 25pc이므로 겉보기 밝기는 절대 밝기보다 어둡다. 따라서 절대 등급은 겉보기 등급인 4.0보다 작다.

ㄷ. 미자르는 겉보기 등급이 절대 등급보다 더 크므로 겉보기 밝기가 절대 밝기보다 어둡다. 따라서 미자르까지의 거리는 10pc보다 멀다.

17. 단열 변화	⑤

정답

ㄱ．상승 응결 고도는 h=125(기온-이슬점)으로 구할 수 있다. (가)는 상승 응결 고도가 1km이므로 지표면에서 공기의 온도는 28℃이다. 반면 (나)는 상승 응결 고도가 1.5km이므로 지표면에서 공기의 온도는 32℃이다. 따라서 지표면에서 공기 덩어리의 온도는 (가)보다 (나)가 높다.

ㄴ．(가)의 공기는 1km에서 포화 상태에 도달하였으므로 상대 습도는 100%이며, (나)는 아직 포화 상태에 도달하지 못하였으므로 상대 습도가 100%보다 작다.

ㄷ. 1～1.5km 구간에서 (가)의 이슬점은 습윤 단열 감률에 의해 변하므로 0.5℃/km의 비율로 감소한다. (나)에서는 공기가 아직 포화되지 않았으므로 이슬점은 이슬점 감률인 0.2℃/km의 비율로 감소한다. 따라서 이슬점 감률은 (가)가 (나)보다 크다.

18. 천동설과 지동설	⑤

정답

ㄱ. 목성 주위의 위성의 개수와 위치가 변하는 것은 위성이 목성 주위를 공전하기 때문이다.

ㄴ. (가)는 목성의 위성들의 존재를 나타낸다. 지구가 아닌 다른 천체를 중심으로 운동하는 천체가 존재하는 것은 지구가 우주의 중심이라는 프톨레마이오스의 우주관과 맞지 않는다.

ㄷ. 코페르니쿠스는 지동설을 주장하였다. 지동설에서는 금성의 위상 변화가 설명된다.

19. 달의 위상과 관측 시각	③

정답

ㄱ．A의 위치에 있는 달은 초승달 모양이다. 따라서 b에 해당된다.

ㄴ．h는 그믐달로 태양보다 먼저 뜨고 먼저 진다.

ㄷ．(나)에서 탁구공의 검은 면을 일정한 방향으로 놓는 것은 달 표면에 비치는 태양 빛이 모두 같은 방향에서 비추기 때문이다.

20. 내행성의 관측　	②

정답

ㄱ．2월부터 9월까지는 금성이 태양보다 먼저 지므로 금성은 태양보다 서쪽에 위치한다. 따라서 금성은 2월 초에 내합, 10월 초에 외합의 위치를 지난다. 2월은 금성이 내합에서 서방 최대 이각의 위치로 움직여가는 시기이므로 점점 밝아진다.

ㄴ. 4월에는 금성이 서방 최대 이각 부근에 위치하므로 태양보다 서쪽에 위치한다.

ㄷ. 10월 초에 금성은 외합 부근을 지나고 있으므로 순행한다.

물 리 Ⅱ

1. ①	2. ③	3. ②	4. ③	5. ⑤

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

16. ③	17. ②	18. ④	19. ⑤	20. ⑤

1. 속력과 속도	①

정답

ㄱ. 직선 경로를 따라 운동한 것이 아니므로, 변위의 크기는 이동 거리보다 작다.

ㄴ. 이동 거리가 변위의 크기보다 크므로, 평균 속력은 평균 속도의 크기보다 크다.

ㄷ. 운동 방향이 계속 바뀌므로 등속도 운동이 아니다.

2. 평면상에서의 운동	③

정답

ㄱ. 1초일 때 가속도는 A가 [eqn: -1 rm `m/s ^{2}], B가 [eqn: 1 rm `m/s ^{2}]이므로 크기가 서로 같다.

ㄴ. 2초일 때 A와 P 사이의 거리는

[eqn: 4 - 1 over 2 times ( 3+1) times 2 = 0](m)

이고, P와 B 사이의 거리는 [eqn: {1} over {2} TIMES 2 TIMES 2=2](m)이다. 따라서 A와 B 사이의 거리는 2m이다.

ㄷ. 3초일 때 A는 오른쪽으로 1m/s, B는 위쪽으로 2m/s의 속력으로 운동하므로, A에 대한 B의 상대 속도의 크기는 [eqn: sqrt {1 ^{2} +2 ^{2}} = sqrt {5}](m/s)이다.

3. 원운동	②

정답

ㄱ. 각속도 [eqn: omega = {2 pi } over {T}]로, 주기가 같으므로 각속도는 같다.

ㄴ. 원운동 속력 [eqn: v=r omega]로, 각속도가 같으므로 반지름이 큰 영희의 속력이 더 크다.

ㄷ. 구심 가속도의 크기는 [eqn: a=r omega ^{2}]으로, 각속도가 같으므로 반지름이 큰 영희의 구심 가속도의 크기가 더 크다.

4. 평면상에서의 충돌	③

정답

충돌 후 B의 속력을 [eqn: v']라 하고 [eqn: x]축, [eqn: y]축 방향에 대해 각각 운동량 보존 법칙을 적용하면,

[eqn: x]축 방향 :

[eqn: mv=m LEFT ( {sqrt {3}} over {2} v RIGHT ) cos30°+2mv prime cos theta], [eqn: v prime = {1} over {8cos theta } v]

[eqn: y]축 방향 :

[eqn: m LEFT ( {sqrt {3}} over {2} v RIGHT ) sin30°=2mv prime sin theta], [eqn: v prime = {sqrt {3}} over {8sin theta } v]

이므로, [eqn: {1} over {8cos theta } v =][eqn: {sqrt {3}} over {8sin theta } v]에서 [eqn: theta =60°]이다. 따라서

[eqn: v prime = {1} over {8cos theta } v= {1} over {8cos60°} v= {v} over {4}]

이다.

5. 전자기파	⑤

정답

(가)는 전자기파이고, 공진 회로에는 축전기와 코일이 이용되므로 (나)는 코일이다.

6. 수평 방향으로 던진 물체의 운동	④

정답

ㄱ. 동일한 높이를 낙하하므로 낙하하는 데 걸리는 시간은 같다. 따라서 책상면 끝에서 수평면까지 운동하는 데 걸리는 시간은 같다.

ㄴ. 같은 시간 동안 B의 이동 거리가 A의 이동 거리의 2배이므로 속력은 B가 A의 2배이다. 운동량이 보존되어야 하고, 처음 운동량의 합이 0이므로, A의 질량은 B의 질량의 2배이다.

ㄷ. 수평면에 도달하는 순간 연직 아래 방향의 속력은 같으나 수평 방향의 속력이 B가 A보다 더 크므로, B의 속력이 A의 속력보다 더 크다.

7. 축전기가 연결된 직류 회로	②

정답

ㄱ. 축전기가 완전히 충전되면 축전기로는 전류가 흐르지 않으므로 회로는 두 저항이 직렬 연결된 것과 같다. 따라서 p에 흐르는 전류의 세기는 [eqn: {V} over {2R}]이다.

ㄴ. 축전기는 병렬 연결된 저항과 같은 전압이 걸리므로, 축전기에 걸리는 전압은 [eqn: {V} over {2}]이다.

ㄷ. 축전기에 저장된 전기 에너지는 [eqn: {1} over {2} C LEFT ( {V} over {2} RIGHT ) ^{2} = {1} over {8} CV ^{2}]이다.

8. 자기장에서 전하의 운동	①

정답

두 입자 A와 B가 같은 속력으로 동시에 자기장 영역에 입사하여 동시에 자기장 영역에서 빠져나왔으므로 이동 경로의 길이는 같다. A의 이동 경로의 반지름을 [eqn: r _{rm A it}], B의 이동 경로의 반지름을 [eqn: r _{rm B it}]라 하고 이동 경로의 길이를 [eqn: s]라 하면, [eqn: s= pi r _{rm A it} = {pi r _{rm B it}} over {2}]에서 [eqn: r _{rm B it} =2r _{rm A it}]이다. 자기력이 구심력이 되므로 [eqn: qvB= {mv ^{2}} over {r}]에서 [eqn: m= {qB} over {v} r]이다. 따라서 B의 질량이 A의 질량의 2배이므로, [eqn: m _{rm A it}] : [eqn: m _{rm B it}] = 1 : 2이다.

9. 위성의 운동	③

정답

ㄱ. 행성에 의한 만유 인력은 위성의 질량에 비례하고, 거리의 제곱에 반비례하므로, A가 B의 4배이다.

ㄴ. 행성 주위를 원운동하는 위성의 역학적 에너지는 [eqn: - {GMm} over {2r}]이다. A의 위치 에너지가 [eqn: - {GMm} over {r _{0}} =-4E_0]이므로, 역학적 에너지는 [eqn: -2E _{0}]이다.

ㄷ. 케플러 제3 법칙에 의해 원운동 주기는 반지름이 클수록 크다. 따라서 B의 주기가 A의 주기보다 크다.

10. 보어의 수소 원자 모형	④

정답

원자핵이 전자에 작용하는 힘은 전기력이다. 따라서 (가)는 전기력이다.

양자수가 [eqn: n]인 궤도에서 전자의 물질파 파장은 [eqn: lambda _{n} = {h} over {p _{n}} = {h} over {mv _{n}}]이다. 따라서 (나)는 [eqn: n{h} over {mv _{n}}]이다.

11. 힘의 평형과 단진동	②

정답

실이 양쪽 물체를 당기는 힘이 같으므로 양쪽 용수철에 작용하는 힘도 같다. 따라서 A가 연결된 용수철의 늘어난 길이를 [eqn: 2L]라 하면 B가 연결된 용수철의 늘어난 길이는 [eqn: L]이다. A와 B의 속력의 최댓값을 구하면

[eqn: {1} over {2} TIMES k TIMES (2L) ^{2} = {1} over {2} TIMES 2m TIMES v _{rm A it} ^{`````2}], [eqn: v _{rm A it} = sqrt {{2k} over {m}} L]

[eqn: {1} over {2} TIMES 2k TIMES L ^{2} = {1} over {2} TIMES m TIMES v _{rm B it} ^{`````2}], [eqn: v _{rm B it} = sqrt {{2k} over {m}} L]

로 같다. 주기를 구하면 A는 [eqn: 2 pi sqrt {{2m} over {k}}], B는 [eqn: 2 pi sqrt {{m} over {2k}}]으로, A가 B의 2배이다. 따라서 이를 만족하는 것은 ②번 그래프이다.

12. 수소 원자 스펙트럼	④

정답

ㄱ. 라이면 계열의 스펙트럼은 발머 계열의 스펙트럼보다 에너지가 크므로 라이먼 계열의 파장은 발머 계열의 파장보다 짧다. 따라서 [eqn: lambda _{rm A it}]는 [eqn: lambda _{rm B it}]보다 짧다.

ㄴ. [eqn: lambda _{rm B it}]는 [eqn: n=4]인 궤도에서 [eqn: n=2]인 궤도로 전이하는 경우이므로 에너지는 [eqn: E _{4} -E _{2}]이다.

ㄷ. 수소 원자에 있는 전자의 에너지 준위는 양자수에 따라 결정되므로 불연속적이다.

13. 열역학 제1 법칙	①

정답

ㄱ. 기체의 절대 온도는 압력과 부피의 곱에 비례한다. A에서는 [eqn: 4P _{0} V _{0}], B에서는 [eqn: 8P _{0} V _{0}]이므로 B의 온도가 A의 온도의 2배이다.

ㄴ. 기체가 외부에 한 일은 압력-부피 그래프 아래의 면적과 같다. A → B 과정에서 한 일은 [eqn: 4P _{0} V _{0}]이고, B → C 과정에서 한 일은 [eqn: 4P _{0} V _{0}]보다 크다. 따라서 기체가 외부에 한 일은 A → B 과정에서가 B → C 과정에서보다 작다.

ㄷ. 기체 분자의 평균 운동 에너지는 온도에 비례한다. C에서의 온도가 A에서의 온도의 2배이므로, 기체 분자의 평균 운동 에너지도 C에서가 A에서의 2배이다.

14. 방사선([eqn: alpha]선, [eqn: beta]선, [eqn: gamma]선)	①

정답

A는 음(-)극판 쪽으로 진행 방향이 휘어지므로 헬륨 원자핵인 [eqn: alpha]선, B는 직진하므로 전하를 띠지 않는 [eqn: gamma]선, C는 양(+)극판 쪽으로 진행 방향이 휘어지므로 전자선인 [eqn: beta]선이다.

15. 열역학 제1 법칙	⑤

정답

ㄱ. B의 온도는 (가)와 (나)에서 같고, 부피는 (나)에서가 (가)에서의 [eqn: {1} over {2}]배이므로 압력은 (나)에서가 (가)에서의 2배이다. (가)와 (나)에서 A와 B의 압력은 각각 같으므로, A의 압력은 (나)에서가 (가)에서의 2배이다.

ㄴ. [eqn: PV _{rm A it} =RT _{rm A it}], [eqn: PV _{rm B it} =RT _{0}]이므로, [eqn: 2P LEFT ( V _{rm A it} + {V _{rm B it}} over {2} RIGHT ) =RT]에서 [eqn: T=2T _{rm A it} +T _{0}]이다.

ㄷ. B가 등온 변화 하므로 외부에서 받은 일만큼 외부로 열을 방출하였다. 따라서 A가 B에 한 일은 B가 외부로 방출한 열량과 같다.

16. 원자 모형	③

정답

철수. 톰슨의 원자 모형에서는 양(+)전하의 덩어리 속에 전자가 띄엄띄엄 박혀 있다.

영희. 러더퍼드의 원자 모형에서는 양(+)전하가 모여 이루어진 아주 작은 원자핵 주위를 전자가 원운동하고 있다.

민수. [eqn: alpha]입자 산란 실험으로부터 러더퍼드의 원자 모형이 제안되었다.

17. 방사성 원소의 붕괴	②

정답

ㄱ. A → B 과정에서 양성자 수는 일정하고 질량수가 증가하므로 중성자 수가 증가하였다.

ㄴ. B → C 과정에서 질량수는 일정하고 양성자 수가 증가하므로 중성자가 전자를 방출하였다.

ㄷ. D → E 과정에서 질량수가 4 감소하고, 양성자 수가 2 감소하므로 헬륨 원자핵인 [eqn: alpha] 입자를 방출하였다.

18. 전기장에서 전하의 운동　	④

정답

ㄱ. 전하량의 크기가 같으므로 전기장에서 받는 전기력의 크기는 A와 B가 같다.

ㄴ, ㄷ. 전기력의 크기가 같고 방향은 반대이며 이동 거리가 같으므로 전기력이 한 일의 크기는 같다. 따라서 운동 에너지의 변화량은 같고, A가 전기장 영역에 들어가는 속력과 B가 전기장 영역에서 나오는 속력이 같다. 따라서 a점과 b점에서 A와 B의 속력이 같다. 양 끝의 속력이 각각 같고, 가속도의 크기가 같으므로 걸리는 시간은 같다.

19. 키르히호프의 법칙	⑤

정답

ㄱ. S가 열려 있을 때 2Ω의 저항에 8V의 전압이 걸리므로, a와 b의 전위차는 8V이다.

ㄴ. S가 닫혀 있을 때, 스위치 왼쪽의 1Ω의 저항과 2Ω의 저항, 스위치 오른쪽의 2Ω의 저항과 1Ω의 저항이 각각 병렬 연결되므로, 두 병렬 연결 부분의 합성 저항값은 [eqn: {2} over {3}]Ω으로 같다. 따라서 병렬 연결된 두 부분에 걸리는 전압이 6V로 같으므로 a와 b 사이의 전위차는 6V이다.

ㄷ. S가 닫혀 있을 때 회로 전체의 합성 저항이 [eqn: {4} over {3}]Ω이므로, 전체 전류는 [eqn: {12} over {{4} over {3}} =9](A)이다. 따라서 a의 왼쪽 부분에서 1Ω에 흐르는 전류가 6A, 오른쪽 부분에서 2Ω에 흐르는 전류가 3A이므로, 키르히호프의 법칙(전하량 보존 법칙)에 의해서 a에는 3A의 전류가 흐른다.

20. [eqn: R-L-C] 회로　	⑤

정답

ㄱ. 저항에 걸리는 전압의 최댓값이 15V이므로 저항에 흐르는 전류의 최댓값은 [eqn: I _{rm R it} = {15} over {30} =0.5](A)이다.

ㄴ. 저항에 걸리는 전압의 최댓값이 15V이고, 코일에 걸리는 전압의 최댓값이 20V이므로 a, b 사이에 걸리는 전압, 즉 저항과 코일에 걸리는 전압의 최댓값은

[eqn: V _{rm ab it} = sqrt {15 ^{2} +20 ^{2}} =25](V)이다.

ㄷ. 교류 전원의 전압의 최댓값이 15V이고, 저항과 코일에 걸리는 전압의 최댓값이 각각 15V, 20V이므로 코일에 걸리는 전압은

[eqn: V= sqrt {V _{rm R it} ^{```2} +(V _{rm L it} -V _{rm C it} ) ^{2}}],  [eqn: 15= sqrt {15^{2} +(20 -V _{rm C it} ) ^{2}}]

에서 [eqn: V _{rm C it} =20](V)이다. 회로에 흐르는 전류의 최댓값이 0.5A이므로 축전기의 용량 리액턴스 [eqn: X _{rm C it} = {20} over {0.5} =40](Ω)이다.

화 학 Ⅱ

과학탐구 영역

1. ④	2. ③	3. ①	4. ①	5. ⑤

6. ③	7. ②	8. ②	9. ③	10. ④

11. ①	12. ④	13. ⑤	14. ③	15. ②

16. ⑤	17. ④	18. ③	19. ⑤	20. ②

1. 동소체	④

정답

(가)는 다이아몬드, (나)는 흑연, (다)는 풀러렌이다.

다이아몬드, 흑연, 풀러렌의 탄소는 모두 공유 결합을 하고, 이 중 흑연은 전기 전도성을 가지고 있다. 다이아몬드와 흑연은 탄소로만 구성되어 있어 완전 연소 시 이산화탄소가 발생된다. 탄소 원자의 결합각은 다이아몬드는 109.5°, 흑연은 120°이다.

2. 원자의 구조	③

정답

○는 양성자, ●는 중성자이다.

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ㄱ. X의 양성자 수는 1개이므로 원자번호는 1이다.

ㄴ. Y의 중성자 수는 1개이다.

ㄷ. 질량수는 (양성자 수+중성자 수)이므로 X와 Y의 질량수비는 2 : 3이 된다.

3. 루이스 전자점식과 화합물의 구조	①

정답

ㄱ. [eqn: rm BF _{3}]는 B에 비공유 전자쌍이 없고, 3개의 F와 공유 결합을 하므로 평면 삼각형 구조를 가진다.

ㄴ. (나)의 N의 주변에는 총 8개의 전자가 존재하므로 옥텟 규칙을 만족한다.

ㄷ. (다)는 [eqn: rm NH _{3}]의 비공유 전자쌍을 [eqn: rm BF _{3}]에 제공하는 배위 공유 결합을 가지고 있다.

4. 산화, 환원 반응식	①

정답

ㄱ. 반응 결과 [eqn: rm 2H _{2} O]가 생성되었으므로 반응 물질에는 O 원자가 2개 존재해야 한다. 따라서 a는 1이 된다. a가 1이 되면 반응 물질에는 S 원자가 3개 존재하므로 b는 3이 된다.

ㄴ. [eqn: rm SO _{2}]에서 S의 산화수는 +4, O의 산화수는 -2이다.

ㄷ. [eqn: rm SO _{2}]는 반응 결과 S로 변한다. [eqn: rm SO _{2}]의 S는 산화수가 +4에서 0으로 감소하므로 환원된다. 따라서, [eqn: rm H _{2} S]는 환원제로 작용한다.

5. 이상 기체와 실제 기체	⑤

정답

ㄱ. [eqn: P _{1}]에서 X는 이상 기체보다 부피가 더 작으므로 분자 간 인력이 반발력보다 우세한 것을 알 수 있다.

ㄴ. Q에서 이상 기체와 기체 X의 부피가 같으므로 X는 이상 기체 상태 방정식을 만족한다.

ㄷ. 같은 압력에서 이상 기체보다 부피가 작게 나올수록 [eqn: PV over RT]값은 작아진다. [eqn: P _2]에서 X의 부피는 이상 기체보다 크고, [eqn: P _{1}]에서 X의 부피는 이상 기체보다 작으므로 [eqn: {PV} over {RT}]값은 [eqn: P _{1}]에서가 [eqn: P _2]에서보다 작다.

6. 화학 반응의 양적 계산	③

정답

ㄱ．같은 온도에서 압력과 부피의 곱은 몰수에 비례한다. 따라서 [eqn: rm CH _{4}]과 [eqn: rm O _{2}]의 몰수비는 0.1×3 : 0.4×2 = 3 : 8이 된다.

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ㄴ．화학반응식에서 [eqn: rm CH _{4}]와 [eqn: rm O _{2}]의 반응비가 1 : 2이므로 반응결과 [eqn: rm CH _{4}]는 모두 소모되고 [eqn: rm O _{2}]는 남는다.

ㄷ．반응한 [eqn: rm CH _{4}], [eqn: rm O _{2}]의 몰수와 생성된 [eqn: rm CO _{2}], [eqn: rm `H _{2} O]의 몰수가 서로 같으므로 반응 전후의 기체수는 변화가 없다. 따라서 반응 전과 후 기체의 전체 압력은 같다.

7. 증기 압력	②

정답

ㄱ. 실험 결과 (다)에서 수은 기둥의 높이가 같으므로 25℃ X와 40℃ Y의 증기 압력은 같다. 온도가 올라갈수록 증기 압력이 커지므로 같은 온도에서 Y의 증기 압력은 X보다 작다. 같은 온도에서 증기 압력이 작을수록 분자 간 인력이 크다.

ㄴ. 분자 간 인력이 클수록 끓는점이 높다. 따라서 Y의 기준 끓는점은 X보다 높다.

ㄷ. 증기 압력은 용액의 양과 관련이 없고, 온도에만 영향을 받으므로 (라)에서 X, Y의 증기 압력이 같다.

8. 원소의 주기적 성질	②

정답

A는 Be, B는 N, C는 O, D는 F이다.

ㄱ．같은 주기에서 원자 번호가 커질수록 원자 반지름이 감소되므로 원자 반지름에 대한 그래프는 (나)이다.

ㄴ．같은 주기에서 원자 번호가 커질수록 제1 이온화 에너지는 커지므로 제1 이온화 에너지는 A<B이다.

ㄷ．[eqn: rm B _{2}]는 [eqn: rm N _{2}]로 공유 전자쌍이 3개이고, [eqn: rm C _{2}]는 [eqn: rm O _{2}]로 공유 전자쌍이 2개이다.

9. 헨리의 법칙	③

정답

기체의 용해도는 기체의 부분 압력에 비례한다.

1기압, 300K에서 기체 X의 용해도가 [eqn: a](g/L)이므로 그림 A에서 물에 녹지 않은 기체 X의 질량은 98[eqn: a] g이 된다. 98[eqn: a] g의 기체 X는 2기압, 98mm의 부피를 나타낸다. 이것으로 [eqn: a] g의 기체 X는 2기압에서 1mm의 부피를 나타내는 것을 알 수 있다. 그림 B에서 압력이 1기압이므로 물에 녹지 않은 기체 X의 질량은 99[eqn: a] g이 된다. 99[eqn: a] g의 기체 X는 2기압에서 99mm의 부피를 나타내므로 1기압에서 198mm의 부피를 나타낸다.

10. 중화 적정과 퍼센트 농도	④

정답

NaOH와 HCl의 반응은 다음과 같다.

[eqn: rm NaOH+HCl -> NaCl+H _{2} O]

중화점까지 들어간 HCl의 몰수는 1.0M×0.1L=0.1몰이므로 반응하여 생성된 NaCl의 몰수는 0.1몰이 된다. 0.1몰의 NaCl의 질량은 5.85g이 된다.

중화점에서 용액의 질량은 NaOH 수용액의 질량에 HCl 수용액의 질량을 더한 값이다. HCl 수용액의 질량은 들어간 (HCl 수용액의 부피×밀도)로 구할 수가 있다. 따라서 중화점에서 전체 용액의 질량은 140g이 되므로, 중화점에서 NaCl 수용액의 퍼센트 농도(%)는 [eqn: {5.85} over {140} TIMES 100]이 된다.

11. 공유 결합과 분자의 극성	①

정답

2012 수능 해설

극성 분자이면서 수소 결합을 하는 것은 [eqn: rm NH _{3}], [eqn: rm H _{2} O], HF이고, 극성 분자이면서 수소 결합을 하지 않은 것은 [eqn: rm PF _{3}], CO, [eqn: rm H _{2} S]이다. 무극성 분자이면서 극성 공유 결합을 하는 것은 [eqn: rm CO _{2}]이고, 무극성 분자이면서 무극성 공유 결합을 하는 것은 [eqn: rm Cl _{2}], [eqn: rm O _{2}]이다.

12. 산과 염기의 중화 반응	④

정답

ㄱ．중화점까지 들어간 NaOH의 양이 많은 (나)의 농도가 (가)보다 크다.

ㄴ．산 HA는 물에 들어가서 다음과 같은 반응을 한다.

[eqn: rm HA+H _{2} O EXARROW H _{3} O ^{+} +A ^{-}]

용액이 묽을수록 이온화도가 커진다. 따라서 농도가 작은 (가)의 이온화도가 (나)의 이온화도보다 크다.

ㄷ．(가)에서 중화점까지 들어간 NaOH 수용액의 양은 50mL이므로 (가)에서 HA의 농도는 0.5M이고, HA의 몰수는 0.5M×0.1L=0.05몰이다. 중화점에서 HA는 [eqn: rm A ^{-}]이 되므로 [A-]=[eqn: {0.05몰} over {0.15 \L} = {1} over {3}]M 정도이다. (나)에서 중화점까지 들어간 NaOH 수용액의 양은 100mL이므로 HA의 농도는 1.0M이고, HA 몰수는 1.0M×0.1L=0.1몰이다. 중화점에서 [[eqn: rm A ^{-}]]=[eqn: {0.1몰} over {0.2 \ L} = {1} over {2}]M 정도이다.

13. 반응열과 헤스의 법칙	⑤

정답

ㄱ．[eqn: △H _{1}]에 해당되는 반응에서 C(s, 흑연)은 변하지 않으므로 이 반응은 [eqn: rm H _{2} O](g)의 생성 반응이 된다. 반응 결과 엔탈피는 감소하므로 [eqn: rm H _{2} O](g)의 생성 반응은 발열 반응이다.

ㄴ．C(s, 흑연)의 연소 반응은 다음과 같다.

C(s, 흑연)+[eqn: rm O _{2}](g) →[eqn: rm CO _{2}](g)

이에 해당되는 반응열(△H)은 [eqn: DELTAH _{4} + DELTAH _{5}]이다.

ㄷ．헤스의 법칙에 의해 (가)에서 [eqn: DELTA H _{1} - DELTA H _{2} = DELTA H _{4}]이고, (나)에서 [eqn: DELTA H _{4} = DELTA H _{3} - DELTA H _{5}]이므로,

[eqn: DELTA H _{2} = DELTA H _{1} - DELTA H _{3} + DELTA H _{5}]

이다.

14. 열화학 반응식	③

정답

ㄱ．[eqn: rm Cl _{2}](g)의 공유 결합이 끊어져서 2Cl(g)로 될 때 흡수하는 에너지가 결합 에너지이다. 따라서 [eqn: rm Cl _{2}](g) 분자의 결합 에너지는 243 kJ/몰 이다.

ㄴ. 가장 안정한 물질로부터 HCl(g) 1몰이 만들어질 때의 반응열을 생성열이라고 한다. 따라서, HCl(g)의 생성열은 [eqn: {(-185)} over {2~}]kJ/몰이다.

ㄷ．HCl(g)의 용해 반응은 HCl(g)  →  HCl(aq)이다. 이는 [eqn: {1} over {2}](네 번째 반응 - 세 번째 반응)이므로 이 반응의 용해열은 [eqn: {(-335`+`185)} over {2}]kJ/몰이 된다.

15. 산과 염기　	②

정답

ㄱ．산의 세기가 HCOOH > HCN 이므로 짝염기의 세기는 [eqn: rm HCOO ^{-}]< [eqn: rm CN ^{-}]이다.

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ㄴ．[eqn: rm C _{6} H _{5} NH _{2}]의 짝산의 [eqn: K _{a}]는 [eqn: {K _{w}} over {K _{b}} = {1.0 TIMES 10 ^{-14}} over {4 TIMES 10 ^{-10}}]= [eqn: 2.5 TIMES 10 ^{-5}]로 HCN의 [eqn: K _{a}]보다 크므로 HCN이 더 약한 산이다.

ㄷ. 이온화 상수가 클수록 이온화가 잘 되고, 생성된 전체 이온 수가 많으므로 [eqn: rm CH _{3} NH _{2}]의 전체 이온 수가 가장 많다.

16. 표준 환원 전위　	⑤

정답

ㄱ．(나)에서 A는 [eqn: rm HNO _{3}]와 반응하지 않으므로 A 이온의 표준 환원 전위가 [eqn: rm `NO _{3} ^{```-}](aq)의 표준 환원 전위보다 크다.

ㄴ．[eqn: rm H ^{+}]의 표준 환원 전위는 0이다. (가)에서 A와 B는 [eqn: rm H ^{+}]보다 표준 환원 전위가 크고, (나)에서 A는 [eqn: rm `NO _{3} ^{```-}](aq)보다 표준 환원 전위가 크다. 따라서 E°의 크기는 A > [eqn: rm `NO _{3} ^{```-}](aq) > B > [eqn: rm H ^{+}](aq) > C이다.

ㄷ．두 금속을 연결하여 화학 전지를 만들었을 때 표준 환원 전위가 큰 금속이 (+)극이 된다.

17. 화학 평형	④

정답

(가)에서 B의 몰수가 [eqn: x]이므로 A의 몰수는 (1-[eqn: x])몰이 된다. 따라서 평형 상수 [eqn: K _{(가)}] =[eqn: a]=[eqn: {x} over {1-x}]가 된다. (나)에서 B의 몰수가 2[eqn: x]이므로 A의 몰수는 (1-2[eqn: x])몰이 된다. 따라서 평형 상수 [eqn: K_(나)] = 6[eqn: a]=[eqn: {2x} over {1-2x}]가 된다.

두 평형 상수를 연립해서 풀면 [eqn: x=0.4]이다.

18. 끓는점 오름	③

정답

ㄱ. (다)에서 추가로 녹인 용질의 질량이 0일 때 끓는점 오름은 (가)가 (나)의 2배이다. 끓는점 오름은 용질의 몰랄 농도에 비례하므로 (가)의 몰랄 농도가 (나)의 2배가 된다. A와 B의 분자량을 [eqn: M _{rm A it}], [eqn: M _{rm B it}]라고 하면 A의 몰랄 농도는 [eqn: {3.0/M _{\A}} over {0.1}], B의 몰랄 농도는 [eqn: {4.5/M _{rm B it}} over {0.1}]가 되므로,

[eqn: {3.0/M _{\A}} over {0.1}] : [eqn: {4.5/M _{rm B it}} over {0.1}]=2 : 1, [eqn: M _{\A} `:`M _{\B} `=`1`:`3]이다.

ㄴ. (가) 수용액에 B를 [eqn: a] g 넣었더니 끓는점이 0.13℃ 올라갔다. 이 값은 (나) 수용액에 A를 넣지 않았을 때 끓는점 오름 값과 같으므로 [eqn: a]는 4.5 g이다.

ㄷ. (가)와 (나)에서 추가로 녹인 용질의 질량이 1.5g일 때의 끓는점이 (가)가 (나)보다 높으므로, 어는점도 (가)가 (나)보다 낮다.

19. 반응 속도	⑤

정답

ㄱ．[eqn: T _{1}]에서 B의 반감기는 2분이 된다. 화학 반응식의 계수비가 A : B=2 : 1이므로 [eqn: T _{1}]에서 2분일 때 A의 절반이 반응하여 B로 변하고, 절반은 반응하지 않고 남아 있다. 이때 B의 농도가 0.16M이므로 반응한 A의 농도는 0.32M이 되고, 남아 있는 A의 농도도 0.32M이 된다. 따라서 [eqn: rm [A] _{0}]는 0.64M이 된다.

ㄴ．[eqn: T _{1}]에서의 반감기는 2분, [eqn: T _2]에서의 반감기는 4분이다. 반감기를 고려하면 [eqn: T _{1}]과 [eqn: T _2]에서의 초기 반응 속도 비는 2 : 1이 된다. [eqn: T _{1}], [eqn: T _2]에서 모두 초기 농도가 [eqn: rm [A] _{0}]이므로 반응 속도와 반응 속도 상수는 서로 비례한다. 따라서 반응 속도 상수의 비는 2 : 1이 된다.

ㄷ．[eqn: T _{1}]에서의 반감기가 2분이므로 8분일 때 A의 농도는 [eqn: rm [A] _{0}]×[eqn: left( {1} over {2} right) ^{4}]가 된다. [eqn: T _2]에서의 반감기는 4분이므로 8분일 때 A의 농도는 [eqn: rm [A] _{0}]×[eqn: left( {1} over {2} right) ^{2}]가 된다.

20. 화학 평형과 화학 반응의 양적 관계	②

정답

ㄱ．(가)～(다)의 온도가 같으므로 평형 상수는

[eqn: {(0.6) ^{c}} over {(0.3) TIMES (0.3) ^{b}}]=[eqn: {(0.4) ^{c}} over {(0.2) TIMES (0.2) ^{b}}]=[eqn: {(0.2) ^{c}} over {(0.1) TIMES (0.1) ^{b}}]

이다. 이 식이 성립하기 위해서는 [eqn: c=1+b]가 되어야 한다. 이것은 (가)에서 A와 B를 5 : 7의 몰수비로 넣어준 것 중 반응하여 없어진 A와 B의 몰수만큼 C가 생성되었다는 것을 의미한다. (가)의 평형 상태에서 C의 몰수가 0.6이고, A와 B의 몰수가 0.3몰이므로 처음 넣어준 A와 B의 몰수는 0.5몰, 0.7몰이 되어야 한다.

ㄴ．(가)에서 반응한 A와 B의 농도는 0.2M, 0.4M이고, 생성된 C의 농도는 0.6M이므로 [eqn: b]=2, [eqn: c]=3이 된다.

따라서, 평형 상수는 [eqn: {(0.6) ^{3}} over {(0.3) TIMES (0.3) ^{2}} =8~]이다.

ㄷ. A, B, C의 분자량을 [eqn: M _{rm A it}], [eqn: M _{rm B it}], [eqn: M _{rm C it}]라고 한다면, 질량 보존의 법칙에 의해 [eqn: 3M _{\C} =M _{\A} +2M _{\B}]가 된다.

즉, C의 분자량은

[eqn: rm {(A의분자량+2 TIMES B의분자량)} over {3}]

이 된다.

생 물 Ⅱ

1. ②	2. ④	3. ②	4. ①	5. ②

6. ③	7. ③	8. ④	9. ①	10. ④

11. ③	12. ③	13. ⑤	14. ④	15. ②

16. ⑤	17. ③	18. ③	19. ①	20. ⑤

1. 세포 소기관의 구조와 기능	②

정답

ㄱ. A는 미토콘드리아이다.

ㄴ. B는 엽록체로 광합성이 일어나는 장소이다.

ㄷ. C는 리보솜으로 막으로 싸여 있지 않다.

2. 생태계에서의 에너지 흐름	④

정답

ㄱ. 녹색 식물은 광합성을 하여 스스로 유기물을 합성하는 생산자이다.

ㄴ. 자료에서 생태계로 입사된 태양 에너지 100000 중에 녹색 식물이 이용하지 않는 태양 에너지가 99000이므로 녹색 식물은 생태계로 입사된 태양 에너지의 일부(1%)만 이용한다는 것을 알 수 있다.

ㄷ. 영양 단계가 높아질수록 먹이 연쇄를 거치면서 유기물 속의 에너지가 방출되므로 전달되는 에너지의 양은 감소한다.

3. 세포막을 통한 물질 이동	②

정답

ㄱ. (가)는 ATP를 사용하여 물질 A를 농도가 낮은 쪽에서 높은 쪽으로 이동시키는 능동 수송이다.

ㄴ. (가)와 (나)는 각각 능동 수송과 촉진 확산으로, 모두 막 단백질을 통하여 물질이 이동한다.

ㄷ. [eqn: rm Na ^{+} -K ^{+}] 펌프를 통해 [eqn: rm Na ^{+}]이 이동하는 방식은 능동 수송이므로 (가)와 같다.

4. 효소와 초기 반응 속도	①

정답

A는 기질, B는 저해제, P는 생성물이다.

ㄱ. 기질은 효소의 활성 부위에 결합하여 생성물이 된다.

ㄴ. (나)는 물질의 농도가 증가함에 따라 초기 반응 속도가 감소하므로 저해제(B)의 농도에 따른 초기 반응 속도임을 알 수 있다.

ㄷ. 저해제의 농도에 관계없이 효소 반응의 활성화 에너지는 동일하므로 [eqn: rm M _{1}]일 때와 [eqn: rm M _{2}]일 때 활성화 에너지는 같다.

5. 효소의 종류	②

정답

효소 Ⅰ은 물을 첨가하여 물질을 분해하는 가수 분해 효소, 효소 Ⅱ는 H나 O의 원자 또는 전자를 다른 분자에 전달하여 산화․환원 반응을 촉진하는 산화 환원 효소이다.

6. 빛의 세기와 광합성	③

정답

ㄱ. A에서는 [eqn: rm CO _{2}]가 방출되는 호흡이 일어나고 있으며, B는 호흡으로 방출되는 [eqn: rm CO _{2}]의 양과 광합성으로 흡수되는 [eqn: rm CO _{2}]의 양이 같아 순광합성량이 0일 때의 빛의 세기인 보상점이다. A보다 B에서의 광합성량이 많으므로 명반응 속도는 B에서 더 빠르다.

ㄴ. 순광합성량은 총광합성량에서 호흡량을 뺀 값으로, C에서의 순광합성량은 4이다. 호흡량은 빛의 세기가 0일 때의 [eqn: rm CO _{2}] 방출량으로, A에서의 호흡량은 2이다. 따라서 C에서의 순광합성량은 A에서의 호흡량의 2배이다.

ㄷ. 총광합성량은 실제로 식물이 광합성을 한 양으로, 순광합성량과 호흡량의 합이다. 따라서 구간 Ⅰ에서는 빛의 세기 증가에 따라 총광합성량이 증가함을 알 수 있다.

7. 원시 지구와 유기물의 생성	③

정답

ㄱ. 밀러의 실험에서 플라스크 안에 원시 대기 성분인 환원성 기체([eqn: rm CH _{4}], [eqn: rm NH _{3}], [eqn: rm H _{2} O], [eqn: rm H _{2}])를 넣고 전기 방전을 일으킨 결과 U자관에서 아미노산, 시안화수소, 포름알데히드, 요소 등의 유기물이 생성되었다. 따라서 시간에 따라 농도가 감소하는 A는 암모니아, 농도가 증가하는 B는 아미노산이다.

ㄴ. 밀러의 실험을 통해 원시 대기에서 무기물로부터 간단한 유기물이 합성될 수 있다는 것을 확인하였으나, 단백질 합성을 증명하지는 못하였다. 이후 폭스가 아미노산으로부터 단백질의 합성을 증명하였다.

ㄷ. 전기 방전은 태양으로부터 오는 자외선, 번개 등 유기물을 합성하는 데 필요한 에너지에 해당한다.

8. DNA 복제 원리	④

정답

ㄱ. DNA 복제는 분리된 두 가닥의 사슬을 주형으로 하여 각각 상보적인 새로운 사슬 두 가닥을 만드는 과정이다. 따라서 새로 만들어진 두 분자의 DNA는 원래 DNA와 같으므로 1세대와 2세대의 [eqn: rm {G의``개수} over {A의``개수}]는 같다.

ㄴ. DNA 원심 분리 결과 상층의 DNA는 [eqn: {} ^{14} rm N]-[eqn: {} ^{14} rm N], 중층의 DNA는 [eqn: {} ^{14} rm N]-[eqn: {} ^{15} rm N], 하층의 DNA는 [eqn: {} ^{15} rm N]-[eqn: {} ^{15} rm N]이다. 3세대에서는 [eqn: {} ^{14} rm N]-[eqn: {} ^{14} rm N]과 [eqn: {} ^{14} rm N]-[eqn: {} ^{15} rm N]이 3 : 1의 비율로 만들어진다.

ㄷ. 3세대의 상층 DNA([eqn: {} ^{14} rm N]-[eqn: {} ^{14} rm N])는 2세대의 [eqn: {} ^{14} rm N]-[eqn: {} ^{14} rm N] DNA 또는 [eqn: {} ^{14} rm N]-[eqn: {} ^{15} rm N] DNA로부터 복제된 것이다.

9. 세포 호흡	①

정답

ㄱ. (가)에서 3탄소 화합물인 피루브산에서 ㉠이 생성될 때 탄소가 빠져나오지 않으므로 ㉠ 분자의 탄소 수는 3개이다.

ㄴ. (나)에서 피루브산은 [eqn: rm CO _{2}]를 방출하고 [eqn: rm NADH _{2}]를 생성한 후, 조효소 A와 결합하여 활성 아세트산(㉡)이 된다.

ㄷ. (나)에서 활성 아세트산이 생성되는 과정은 미토콘드리아 기질에서 일어난다.

10. 명반응	④

정답

(가)는 스트로마, (나)는 틸라코이드 내부이다. ㉠은 [eqn: rm NADP], ㉡은 [eqn: rm NADPH _{ 2}], ㉢은 [eqn: rm O _{2}]이다.

ㄱ. 1분자의 포도당 합성에는 12분자의 [eqn: rm NADPH _{ 2}]가 필요하다.

ㄴ. 틸라코이드 막에 있는 전자 전달계의 최종 전자 수용체는 [eqn: rm NADP]이다.

ㄷ. 광합성이 일어나는 동안 [eqn: rm H ^{+}]은 (나)로 능동 수송되어 (가)와 (나) 사이에 [eqn: rm H ^{+}]의 농도 기울기가 형성된다. 따라서 [eqn: rm H ^{+}]의 농도는 (나) > (가)이다.

11. 분류의 실제	③

정답

A는 원생생물 중 녹조류인 클로렐라, B는 원생생물 중 위족류인 아메바, C는 원핵생물 중 남조류인 흔들말이다.

ㄱ. 클로렐라와 아메바는 진핵생물이므로 모두 핵막을 갖는다.

ㄴ. 클로렐라는 셀룰로오스 성분의 세포벽을, 흔들말은 펩티도글리칸 층을 갖는다.

ㄷ. 아메바는 미토콘드리아를 갖지만, 흔들말은 막 구조의 세포 소기관을 갖지 않는다.

12. 젖당 오페론	③

정답

ㄱ. [eqn: rm t _{1}]은 포도당이 고갈되기 전이고 젖당 분해 효소도 생성되지 않았다. 따라서 대장균의 에너지원으로 포도당이 이용됨을 알 수 있다.

ㄴ. [eqn: rm t _{2}]는 포도당이 고갈된 이후이고, 젖당 분해 효소량이 증가하고 있는 것으로 보아, 젖당 분해 효소를 생성하는 (나) 상태의 젖당 오페론을 가진 대장균이 있음을 알 수 있다.

ㄷ. 젖당 오페론의 조절 유전자는 항상 발현된다. [eqn: rm t _{2}]는 젖당 분해 효소가 발현된 상태로, 조절 유전자에서 만들어진 억제 물질은 젖당과 결합하여 작동 부위에 결합하지 못하게 된다.

13. 전자 전달 과정	⑤

정답

ㄱ. 물질 X를 처리하면 전자가 [eqn: rm O _{2}]로 전달되지 못한다. 따라서 시토크롬 a는 환원 상태를 유지한다.

ㄴ. 물질 X는 전자 전달 과정을 차단하는 역할을 하므로 [eqn: rm NADH _{2}]와 [eqn: rm FADH _{2}]의 산화를 차단하게 되어 결과적으로 TCA 회로의 탈탄산 반응이 억제된다.

ㄷ. 전자 전달 과정이 차단되면 미토콘드리아 기질에 있던 [eqn: rm H ^{+}]을 미토콘드리아의 막간 공간으로 능동 수송시키지 못하게 된다. 따라서 막간 공간의 [eqn: rm H ^{+}] 농도가 감소하게 된다.

14. 동물의 계통수	④

정답

분류군 A의 바지락은 연체동물, 갯지렁이는 환형동물에 속하고, 분류군 B의 성게는 극피동물, 우렁쉥이는 미색동물, 칠성장어는 척추동물 중 원구류에 속한다.

ㄱ. 연체동물과 환형동물은 진체강을 갖는다.

ㄴ. 척색동물은 발생 과정에 척색을 형성하지만, 극피동물은 척색을 형성하지 않는다.

ㄷ. 진화 과정에서 낭배는 강장동물부터 나타났으며, 체강은 선형동물부터 나타났다. 따라서 낭배가 체강보다 먼저 나타났다.

15. 유전자 재조합	②

정답

Y가 도입된 숙주 대장균을 시약 X를 첨가한 정상 배지에서 배양했을 때 푸른색 군체가 생존한 것으로 보아 젖당 분해 효소 유전자가 재조합되어 젖당 분해 효소가 생성되었음을 알 수 있다. 따라서 제한 효소 A～C 중 젖당 분해 효소 유전자를 온전히 포함하여 자를 수 있는 제한 효소 A를 사용하였고, 그 결과 플라스미드의 항생제 α 저항성 유전자가 절단되었음을 알 수 있다.

㉠ 시약 X와 항생제 α가 포함된 정상 배지에서 배양할 경우 항생제 α 저항성 유전자가 절단되었으므로 대장균 군체는 사멸하게 된다.

㉡ 시약 X와 항생제 β가 포함된 정상 배지에서 배양할 경우 항생제 β 저항성 유전자에 의해 대장균 군체는 생존할 수 있으며, 젖당 분해 효소에 의해 대장균 군체가 푸른색으로 변한다.

16. 분류의 방법	⑤

정답

ㄱ. A과는 식물종 (가)～(라)가 포함되고, B과는 식물종 (마)에 해당하므로 A와 B를 분류하는 기준은 (가)～(라)와 (마)의 차이점인 꽃잎의 수이다.

ㄴ. A과는 식물종 (가), (나), (라)가 속하는 a속과 식물종 (다)가 속하는 b속으로 나뉜다. (가), (나), (라)와 (다)를 분류하는 형질은 잎차례이다.

ㄷ. 동일 속 내에서는 공통된 형질이 많을수록 유연관계가 가까우므로, 가시가 없고 뿌리 모양이 같은 (가)와 (나)의 유연관계가 꽃 색깔이 같은 (가)와 (라)의 유연관계보다 가깝다.

17. 단백질의 합성	③

정답

ㄱ. (가)는 DNA 3＇- ACC - 5＇로부터 합성된 mRNA 5＇-UGG - 3＇로부터 합성된 아미노산인 트립토판(Trp)이다.

ㄴ. 아스파라긴(Asn)을 지정하는 코돈의 두 번째 염기가 A이므로 ㉠에는 T가, 아스파르트산(Asp)을 지정하는 코돈의 첫 번째 염기가 G이므로 ㉡에는 C가 삽입되었다.

ㄷ. 메티오닌(Met)을 지정하는 코돈은 AUG이므로 메티오닌을 운반하는 tRNA의 안티코돈은 5＇- CAU -3＇이다.

18. 집단 유전	③

정답

이 초파리 집단의 유전자 빈도를 계산하면, A의 빈도는 0.3, a의 빈도는 0.7이고, B의 빈도는 0.6, b의 빈도는 0.4이다.

ㄱ. Bb의 빈도는 0.48, Aa의 빈도는 0.42이므로 Bb > Aa이다.

ㄴ. 이 집단은 멘델 집단이므로 세대가 거듭되어도 B의 빈도는 변하지 않는다.

ㄷ. [eqn: rm F _{1}]의 몸 색깔과 날개 길이 유전자가 모두 이형 접합(AaBb)이려면 암컷의 유전자형이 AA이므로 수컷의 몸 색깔 유전자형은 Aa 또는 aa여야 한다. Aa인 수컷과 교배할 경우 Aa가 태어날 확률은 0.21(=0.42×0.5)이고, aa인 수컷과 교배할 경우 Aa가 태어날 확률은 0.49(=0.49×1)이다. 따라서 [eqn: rm F _{1}]의 몸 색깔 유전자형이 Aa일 확률은 0.7(=0.21+0.49)이다. 같은 방식으로 암컷의 유전자형이 Bb이므로 수컷의 날개 길이 유전자형은 BB 또는 Bb 또는 bb여야 한다. BB인 수컷과 교배할 경우 Bb가 태어날 확률은 0.18(=0.36×0.5), Bb인 수컷과 교배할 경우 0.24(=0.48×0.5), bb인 수컷과 교배할 경우 0.08(=0.16×0.5)이다. 따라서 [eqn: rm F _{1}]의 날개 길이 유전자형이 Bb일 확률은 0.5(=0.18+0.24+0.08)이다. 즉, [eqn: rm F _{1}]이 AaBb일 확률은 35%(=0.7×0.5×100)이다.

19. 개체군의 생장 곡선	①

정답

ㄱ. 이론적인 생장 곡선 달리 실제의 생장 곡선은 환경 저항 때문에 S자형 곡선을 나타낸다.

ㄴ. (나)에서 개체 간 경쟁은 개체수가 적은 구간 Ⅰ에서보다 개체수가 많은 구간 Ⅱ에서 더 심하다.

ㄷ. 구간 Ⅲ에서는 개체수가 일정하게 유지되고 있는 것으로 보아 사망률과 출생률이 거의 같을 것이다.

20. 유전자의 형질 발현	⑤

정답

ㄱ. [eqn: rm F _{1}]에서 붉은색 개체의 꽃 색깔 유전자형은 AaBbdd로 모두 같다.

ㄴ. [eqn: rm F _{1}]에서 흰색 개체 중 d를 갖는 개체의 비율이 50%이므로 D를 갖는 개체의 비율도 50%이다.

ㄷ. AaBb의 생식 세포 분리비는 Ab : AB : ab : aB = 4 : 1 : 1 : 4이므로 교차율은 20%이다.

지구과학 Ⅱ

과학탐구 영역

1. ①	2. ①	3. ①	4. ⑤	5. ⑤

6. ③	7. ③	8. ②	9. ①	10. ④

11. ⑤	12. ③	13. ③	14. ⑤	15. ①

16. ④	17. ②	18. ④	19. ⑤	20. ②

1. 표준 화석	①

정답

<보기>의 화석은 ㄱ. 삼엽충, ㄴ. 공룡, ㄷ. 시조새로 고생대의 표준 화석은 ㄷ. 삼엽충이다. ㄴ. 공룡과 ㄷ. 시조새는 중생대의 표준 화석이다.

2. 화성암의 분류	①

정답

ㄱ. (가)는 색이 검고 입자의 크기가 작은 염기성 화산암인 현무암의 박편 사진이고, (나)는 산성암으로 밝은 색 광물이 많으며, 입자의 크기가 큰 심성암인 화강암의 박편 사진이다.

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ㄴ. 염기성암은 [eqn: rm SiO _{2}]의 함량이 52% 이하이고 산성암은 [eqn: rm SiO _{2}]의 함량비가 66% 이상이다. 따라서 [eqn: rm SiO _{2}]의 함량은 염기성암인 (가)가 산성암인 (나)보다 작다.

ㄷ. 마그마의 냉각 속도는 지표에서 형성된 화산암인 (가)가 지하 깊은 곳에서 형성된 심성암인 (나)보다 빨랐다.

3. 허블의 법칙	①

정답

① 표에서 거리가 먼 은하일수록 후퇴 속도는 커진다. 허블의 법칙에서 [eqn: v=HㆍR]이다.

② 별의 등급과 거리 관계식 ‘[eqn: m-M=5logr-5]’에서 거리 지수 ‘[eqn: m-M]’은 거리 [eqn: r]가 커지면 커진다. 거리 지수는 거리가 가장 먼 바다뱀자리 은하가 가장 크다.

③ 도플러 효과에 의한 외부 은하의 후퇴 속도 [eqn: v]=[eqn: c]× [eqn: {DELTA lambda } over {lambda }]이다. 적색 편이량([eqn: DELTA lambda])은 도플러 효과에 의해 후퇴 속도와 비례한다. 따라서 거리가 가장 가까운 처녀자리 은하의 적색 편이량이 가장 작다.

④ 은하들은 모두 후퇴 속도가 (+)값을 가지므로 우리 은하에서 멀어지고 있다.

⑤ 은하들이 멀어지면 도플러 효과에 의해 스펙트럼에 나타난 흡수선의 파장은 원래의 파장보다 길어지는 적색 편이 현상이 나타난다.

4. 온난 고기압과 한랭 고기압	⑤

정답

ㄱ. (가)는 키가 큰 고기압으로 온난 고기압이고, (나)는 키가 작은 고기압으로 한랭 고기압이다.

ㄴ. 남동 계절풍이 불 때 우리나라는 여름철이며 여름철에는 하강 기류에 의해 형성된 북태평양 고기압(온난 고기압)의 영향을 주로 받는다.

ㄷ. (나)의 A는 기압이 1000hPa보다 높아서 주위보다 기압이 높다. 따라서 (나)의 A에서는 공기가 주위로 발산한다.

5. 편서풍 파동	⑤

정답

ㄱ. 상층의 편서풍 파동에서 고기압성 흐름이 나타나는 마루는 풍속이 빠르고 저기압성 흐름이 나타나는 골은 풍속이 느리다. A는 상층의 편서풍 파동에서 공기가 수렴하는 곳이다.

ㄴ. B에서 공기가 발산하므로 부족한 공기를 하층에서 보충해야 한다. 따라서 D에는 공기가 상승하는 저기압이 발달한다.

ㄷ. 편서풍 파동은 남북 간의 온도 차이에 의한 기압 경도력에 의해 부는 바람으로 남북 간의 온도 차가 커지면 상층의 편서풍이 강해진다.

6. 판의 경계	③

정답

ㄱ. A는 히말라야 산맥으로 인도 판과 유라시아 판의 충돌로 발생하는 수렴형 경계이며, B는 안데스 산맥으로 해양판인 나즈카 판과 대륙판인 남미 판의 충돌로 발생하는 수렴형 경계 지역이다.

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ㄴ. 인도 판이 유라시아 판과 충돌하기 전에 두 판 사이에 해양이 존재하였다. 두 판의 충돌로 해양 퇴적물이 밀려 올라갔으므로 A에서는 해양 생물의 화석이 발견된다.

ㄷ. A와 B는 수렴형 경계로 횡압력에 의한 습곡 작용이 심하게 작용하여 광역 변성암이 분포한다.

ㄹ. A에는 두 대륙판의 충돌로 화산 활동은 거의 일어나지 않으며, B에는 해양판이 대륙판 아래로 섭입하는 수렴형 경계가 형성어 화산 활동이 일어난다. 따라서 화산 활동은 B가 A보다 활발하게 일어난다.

7. 열점	③

정답

ㄱ. 열점에서 형성된 마그마에 의해 화산 활동이 일어나므로 열점은 현재 하와이 섬의 하부에 존재한다.

ㄴ. 미드웨이 섬은 열점이 위치한 하와이 근처에서 형성된 이후 태평양 판의 이동에 의해 현재의 위치까지 이동하였다. 따라서 태평양 판의 평균 이동 속도는 약[eqn: rm {2700km} over {27,000,000년}]=10(cm/년)이다.

ㄷ. 현재 하와이 열도의 이동 방향은 서북서 방향이며, 엠퍼러 해산군이 형성되는 동안 태평양 판의 이동 방향은 북북서 방향으로 현재의 판의 이동 방향과는 달랐다.

8. 대서양 중앙 해령	②

정답

ㄱ. 해양 지각은 해령에서 멀어질수록 연령이 많아지며, 사성 동위 원소의 양이 줄어들어 지각 열류량이 적어진다. 따라서 지각 열류량은 B에서 A로 갈수록 낮아진다.

ㄴ. 퇴적물의 두께는 해양 지각의 연령에 비례한다. 따라서 퇴적물의 두께는 C가 B보다 두껍다.

ㄷ. 해양판이 생성되는 곳에서는 맨틀 물질의 상승에 의해 해저 산맥이 형성된다.

9. 화성의 시운동	①

정답

① 화성은 충 무렵에 지구에 가장 가까이 접근한다. 따라서 이 무렵에 가장 밝게 보인다.

② 충 무렵에 가장 가까이 접근하므로 시직경이 가장 크게 관측된다.

③ 화성은 충에서 역행을 하는 것으로 관측된다.

④ 화성은 충에서 자정에 남중하고 새벽에 지므로 새벽에 서쪽 하늘에서 관측된다.

⑤ 외행성은 충의 위치에서 태양과 이루는 이각이 180°가 된다.

10. 태양의 진화	④

정답

ㄱ. 현재 태양은 주계열성에 해당하므로 태양의 진화 단계는 (나)이다.

ㄴ. 광도와 절대 밝기는 비례하며, 별의 진화에서 가장 밝은 단계는 거성 단계이다. 따라서 태양의 진화 과정에서 절대 밝기가 가장 밝을 때는 (다)이다.

ㄷ. (가)에서 (나)까지 진화하는 동안 주요 에너지원은 위치 에너지의 감소에 의한 중력 수축 에너지이다.

11. 지형류	⑤

정답

ㄱ. 밀도는 수온에 반비례한다. A는 수온이 5℃ 정도이고, C는 수온이 17℃ 정도이므로 밀도는 A가 C보다 크다.

2012 수능 해설

ㄴ. 이 지역의 지형은 서쪽보다 동쪽이 높으므로 수압 경도력은 동쪽에서 서쪽으로 작용한다. 전향력은 수압 경도력과 정 반대 방향으로 작용하므로 서쪽에서 동쪽으로 작용하며, B에서 전향력은 C쪽으로 작용한다.

ㄷ. 지형류의 유속은 수압 경도력에 비례하므로 수압의 차이가 큰 지역인 B가 C보다 빠르다.

12. 지구의 층상 구조	③

정답

(가)는 산소가 가장 많은 비율을 차지하므로 지각의 화학 조성이며, (나)는 철이 가장 많은 비율을 차지하므로 핵의 화학 조성이다. (다)는 지각과 핵의 중간 조성으로 맨틀의 화학 조성이다.

ㄱ. 밀도가 가장 큰 층은 (나)의 핵이다.

ㄴ. 가장 큰 부피를 차지하는 층은 (다)의 맨틀이다.

ㄷ. (가)와 (다)에 해당하는 층의 조성 비율 중 산소와 규소가 가장 많으므로 주로 규산염 광물로 구성 되어 있는 것을 유추할 수 있다.

13. 바람에 작용하는 힘	③

정답

A와 C는 기압 경도력이며, B와 D는 전향력이다.

ㄱ. B와 D는 전향력으로 지구 자전 때문에 생기는 힘이다.

ㄴ. (가)와 (나)에서 바람은 기압 경도력의 오른쪽 직각 방향으로 불어가므로 북반구에서 부는 바람이다.

ㄷ. (나)에서 경도풍에 작용하는 힘은 ‘기압 경도력 = 전향력+원심력’으로 기압 경도력의 크기가 전향력의 크기보다 크다.

14. 기층의 안정도	⑤

정답

A는 기온 감률이 건조 단열 감률보다 큰 경우로 절대 불안정한 기층이고, B는 기온 감률이 건조 단열 감률보다 작고 습윤 단열 감률보다 큰 경우로 조건부 불안정한 층이다.

ㄱ. A가 B보다 불안정한 기층이므로 공기의 연직 운동은 A가 B보다 활발하다.

ㄴ. 높이에 따른 기온 감률은 세로축의 높이 변화를 기준으로 가로축의 온도 변화를 비교하는 것으로 A가 B보다 크다.

ㄷ. B는 기온 감률이 건조 단열 감률보다 작고 습윤 단열 감률보다 큰 경우로 조건부 불안정이다.

15. 기조력	①

정답

ㄱ. 사리는 삭과 망일 때 나타나며, 조금은 상현과 하현일 때 나타난다. (가)일 때는 삭으로 사리이다.

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ㄴ. 조차는 상현인 (나)가 망인 (가)보다 작다.

ㄷ. 조차는 삭인 (가)와 망인 (다)가 모두 같다.

16. 해수의 순환　	④

정답

ㄱ. 위도에 따른 전향력 효과의 차이를 고려하면 해수의 중심은 서쪽으로 치우쳐 나타난다. 따라서 위도에 따른 전향력 효과의 차이를 고려한 경우는 (나)이다.

ㄴ. (나)에서 순환 중심에 해수가 모여 들어 중심의 해수면 높이는 주변보다 높아진다.

ㄷ. (나)의 경우 같은 위도에서 유속은 수압 경도력이 큰 서안이 동안보다 빠르다.

17. 태양의 일주 운동	②

정답

A는 남중 고도가 가장 높으므로 하짓날에 해당되며, B는 춘분날, C는 동짓날에 해당된다.

ㄱ. 태양의 남중 고도 [eqn: h=90°- phi + delta]이다. 동짓날 남중 고도 [eqn: 30°=90°- phi -23.5°]에서 이 지역의 위도는 약 36.5°이다.

ㄴ. 태양의 적위는 하짓날인 A가 춘분날인 B보다 크다.

ㄷ. 태양이 가장 남쪽으로 치우쳐서 뜨는 날은 동짓날로 이에 해당하는 것은 C이다.

18. 지질 단면도	④

정답

ㄱ. 편마암은 셰일이 광역 변성 작용을 받아 생성되었다. 셰일이 접촉 변성 작용을 받아 생성되는 변성암은 혼펠스이다.

ㄴ. 편마암의 상부에 부정합이 있으므로 편마암이 생성된 이후 융기와 침식 작용이 있었다.

ㄷ. 편마암과 셰일이 형성된 후 화강암이 관입하였으므로 암석의 생성 순서는 편마암 → 셰일 → 화강암 순이다.

19. 주향과 경사	⑤

정답

주향이 N20°E인 지층의 경사는 NW와 SE 두 방향이 가능하다. 자료에서 경사각은 W의 눈금을 기준으로 양쪽으로 값을 읽는데 둥근 추의 경사 값을 읽으면 30°가 된다. 따라서 30°NW, 30°SE가 가능하다.

20. 절대 밝기와 색지수　	②

정답

색지수=B 필터에서의 겉보기 등급 - V 필터에서의 겉보기 등급으로 구할 수 있다. 색지수가 클수록 저온의 별이며, 색지수가 작을수록 고온의 별이 된다.

ㄱ. (가)～(다) 중 (가)는 색지수가 가장 작으므로 표면 온도가 가장 높다.

ㄴ. (가)와 (나)의 거리는 10pc이고, (다)의 거리는 100pc이다. 절대 밝기는 10pc의 거리에 두었을 때의 밝기를 비교하는 것으로 (가)와 (나)는 거리가 10pc이므로 (가)보다 (나)가 더 어둡다. (나)와 (다)에서 겉보기 등급이 같으나 거리는 (다)가 100pc로 더 멀리 있으며 (다)를 10pc의 거리에 두면 거리가 0.1배로 가까워지므로 밝기는 100배 더 밝아진다. 따라서 (나)가 가장 어둡다.

ㄷ. 별의 밝기는 표면 온도와 표면적에 비례한다. (다)의 절대 밝기가 (나)보다 밝으므로 반지름은 (다)가 (나)보다 크다.