수능(지구과학I) 필기 기출문제복원 (2013-07-12)

수능(지구과학I) 2013-07-12 필기 기출문제 해설

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수능(지구과학I)
(2013-07-12 기출문제)

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1과목: 과목구분없음

1. 다음은 별의 질량에 따른 생명 가능 지대와 어느 외계 행성에 관한 내용이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? [3점]

  1. ㄱ
  2. ㄴ
  3. ㄱ, ㄷ
  4. ㄴ, ㄷ
  5. ㄱ, ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 별의 질량에 따른 생명 가능 지대의 위치와 특성을 묻는 문제입니다.
    제시된 그래프에서 태양계 행성 중 생명 가능 지대(회색 영역)에 포함되는 행성은 지구뿐입니다.
    타우세티는 질량이 태양의 $0.75$배로 태양보다 작고 어두우므로, 생명 가능 지대가 태양계보다 별에 더 가까운 쪽에 형성됩니다. 따라서 타우세티와 $\text{HD 10700e}$ 사이의 거리는 태양-지구 거리보다 가깝습니다.

    오답 노트
    행성이 생명 가능 지대에 속하는 이유는 행성의 질량이 아니라, 별의 광도에 따른 적절한 거리(궤도 반지름)에 위치하기 때문입니다.
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2. 그림 (가)는 원유의 발견량과 생산량을, (나)는 에너지 자원 소비량 변화를 나타낸 것이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?

  1. ㄴ
  2. ㄷ
  3. ㄱ, ㄴ
  4. ㄱ, ㄷ
  5. ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 제시된 그래프를 통해 에너지 자원의 생산 및 소비 경향을 분석하는 문제입니다.
    그래프 (나)에서 2000년 시점의 면적을 보면 석유의 소비량이 가장 큰 비중을 차지하고 있으며, 화석 연료 사용을 줄이는 것은 이산화탄소 배출을 감소시켜 기후 변화를 억제하는 핵심 방법입니다.

    오답 노트
    발견량과 생산량 비례: 그래프 (가)에서 발견량은 1960년경 정점을 찍고 감소하지만, 생산량은 계속 증가하는 추세를 보이므로 비례하지 않습니다.
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3. 그림 (가)는 조력 발전의 원리를, (나)는 태양열 발전 시설을 나타낸 것이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?

  1. ㄱ
  2. ㄴ
  3. ㄱ, ㄷ
  4. ㄴ, ㄷ
  5. ㄱ, ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 조력 발전(가)은 달과 태양의 인력으로 발생하는 조수 간만의 차를 이용하며, 태양열 발전(나)은 태양의 빛 에너지를 집열하여 열에너지로 변환하는 방식입니다.
    태양열 발전은 일조량이 풍부한 지역일수록 효율이 높으므로 유리합니다.

    오답 노트
    바람에 의한 파도 이용: 조력 발전은 조석 현상을 이용하는 것입니다.
    지구 내부 에너지 이용: 조력 발전은 천체의 인력(외부 에너지)을 이용하는 것입니다.
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4. 다음은 한탄강 주변과 북한산 인수봉에서 볼 수 있는 암석의 특징을 나타낸 것이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? [3점]

  1. ㄱ
  2. ㄷ
  3. ㄱ, ㄴ
  4. ㄴ, ㄷ
  5. ㄱ, ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • (가)는 현무암질 용암이 냉각되며 수축하여 형성된 주상 절리가 특징인 화산암 지형입니다.
    (나)는 지하 깊은 곳에서 천천히 식은 화강암이 지표로 노출되며 압력이 감소해 껍질처럼 벗겨지는 판상 절리가 특징인 심성암 지형입니다.
    따라서 주상 절리는 급격한 냉각과 수축으로, 판상 절리는 압력 감소로 형성되었으며 (가)는 화산암, (나)는 심성암이라는 설명 모두 옳습니다.
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5. 그림 (가)는 지구 환경 구성 요소들의 상호 작용을, (나)는 석회 동굴을 나타낸 것이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?

  1. ㄱ
  2. ㄴ
  3. ㄱ, ㄷ
  4. ㄴ, ㄷ
  5. ㄱ, ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 그림 (가)는 지구 시스템의 구성 요소 간 상호 작용을, (나)는 석회 동굴을 나타냅니다.
    지구 시스템 내에서는 기권, 지권, 수권, 생물권 사이에서 물질과 에너지가 끊임없이 순환합니다.
    석회 동굴은 이산화 탄소가 녹아 있는 지하수가 석회암을 용해시켜 형성되는 화학적 풍화 작용의 결과입니다.
    따라서 석회 동굴의 형성은 수권과 지권의 상호 작용인 C 과정과 밀접한 관련이 있습니다.

    오답 노트
    (나)는 주로 기계적 풍화 작용에 의해 형성된 지형이다: 화학적 풍화 작용(용식 작용)에 의해 형성됩니다.
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6. 그림 (가)는 어느 지역의 진원 분포를, (나)는 판의 경계와 이동 방향을 나타낸 것이다.

그림 (가)에 해당하는 지역을 (나)에서 옳게 고른 것은? (단, (가)에서 수평 거리는 실제 비례와 맞지 않는다.)

  1. A -A′
  2. B - B′
  3. C - C′
  4. D -D′
  5. E -E′
(정답률: 알수없음)
  • 진원의 분포(베니오프대)를 통해 판의 섭입 방향을 찾는 문제입니다.
    그림 (가)에서 진원의 깊이가 동쪽으로 갈수록 깊어지는 것은 판이 동쪽으로 섭입하고 있음을 의미합니다.
    그림 (나)에서 D-D' 지역은 해양판이 대륙판 아래로 동쪽 방향으로 섭입하는 칠레 해구 지역의 특성과 일치합니다.
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7. 그림은 성질이 다른 두 용암에 의한 화산의 분출 모습이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?

  1. ㄱ
  2. ㄴ
  3. ㄱ, ㄷ
  4. ㄴ, ㄷ
  5. ㄱ, ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 용암의 점성에 따른 화산 분출 형태를 분석하는 문제입니다.
    ㄱ. (가)는 점성이 낮은 현무암질 용암으로 완만한 경사를 이루고, (나)는 점성이 높은 안산암/유문암질 용암으로 가파른 경사를 이룹니다.

    오답 노트
    용암의 온도: 일반적으로 점성이 낮은 (가)의 용암 온도가 (나)보다 더 높습니다.
    태양 복사 에너지: 화산 폭발로 분출된 화산재가 성층권에 머물며 태양 빛을 차단하므로 지표에 도달하는 에너지는 감소합니다.
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8. 다음은 풍화 작용에 따른 암석의 모습과 풍화 과정을 나타낸 것이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?

  1. ㄱ
  2. ㄴ
  3. ㄱ, ㄷ
  4. ㄴ, ㄷ
  5. ㄱ, ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 물리적 풍화(가)와 화학적 풍화(나)의 특징을 묻는 문제입니다.
    ㄱ. 암석이 쪼개지면 전체 표면적이 증가하여 풍화가 더 빠르게 일어납니다.
    ㄴ. 화석 연료 사용 증가로 이산화 탄소가 많아지면 빗물이 산성화되어 대리암을 녹이는 화학적 풍화가 활발해집니다.
    ㄷ. 화학적 풍화는 온도와 습도가 높은 온난 다습한 환경에서 더 우세하게 일어납니다.
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9. 그림 (가)는 어느 날 우리나라 주변의 지상 일기도를, (나)는 이 날 관측소 A 에서 측정한 기온과 풍향을 나타낸 것이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? [3점]

  1. ㄱ
  2. ㄴ
  3. ㄱ, ㄷ
  4. ㄴ, ㄷ
  5. ㄱ, ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 온대 저기압이 통과할 때 기온과 풍향의 변화를 분석하는 문제입니다.
    ㄱ. 전선(한랭 전선, 온난 전선)이 통과하는 시점에는 기온과 풍향이 급격하게 변합니다.
    ㄷ. 온대 저기압 중심을 기준으로 북반구에서는 풍향이 시계 방향으로 변하며 통과합니다.

    오답 노트
    (가)와 같은 일기도: 일기도 (가)는 전선이 통과하기 전의 모습이며, 기온과 풍향이 급변하는 13~14시경의 상태와는 차이가 있습니다.
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10. 그림 (가)는 어느 태풍의 이동 경로를, (나)는 A, B 중 한 관측소에서 시간에 따른 풍향 변화를 나타낸 것이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? [3점]

  1. ㄱ
  2. ㄴ
  3. ㄷ
  4. ㄱ, ㄷ
  5. ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 태풍의 이동 경로에 따른 풍향 변화와 세력 변화를 분석하는 문제입니다.
    태풍은 육지에 상륙하면 마찰력이 증가하고 수증기 공급이 차단되어 세력이 약해집니다.

    오답 노트
    10시 기준, 태풍의 중심과 더 가까운 B 지점에서 풍속이 더 강합니다.
    (나)의 풍향 변화는 동풍 $\rightarrow$ 남풍 $\rightarrow$ 서풍 순으로 변하므로, 태풍이 오른쪽으로 지나가는 A 관측소에서 나타나는 현상입니다.
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11. 그림은 태평양 표층의 아열대 순환과 대기 대순환을 나타낸 것이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?

  1. ㄴ
  2. ㄷ
  3. ㄱ, ㄴ
  4. ㄱ, ㄷ
  5. ㄱ, ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 태평양의 아열대 순환과 대기 대순환의 관계를 묻는 문제입니다.
    북태평양 아열대 순환에서 저위도에서 고위도로 흐르는 A는 난류이며, 고위도에서 저위도로 흐르는 B는 한류입니다.
    C는 무역풍의 영향으로 서쪽으로 흐르는 북적도 해류에 해당합니다.
    아열대 순환은 북반구와 남반구에서 각각 시계 방향과 반시계 방향으로 회전하며, 적도를 중심으로 대칭적인 구조를 가집니다.
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12. 그림은 지구 자전축 경사 방향의 변화를 나타낸 것이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, 지구 자전축 경사 방향 변화 이외의 요인은 고려하지 않는다.) [3점]

  1. ㄱ
  2. ㄷ
  3. ㄱ, ㄴ
  4. ㄴ, ㄷ
  5. ㄱ, ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 지구 자전축의 경사 방향이 변하는 세차 운동에 관한 문제입니다.
    북반구는 자전축이 태양 쪽으로 기울어질 때 여름이 되므로, 북극(N)이 태양을 향하는 A 지점에서 여름, 반대 방향인 B 지점에서 겨울이 됩니다.

    오답 노트
    남반구 겨울의 평균 기온은 자전축 경사각이 일정하다면 세차 운동만으로는 변하지 않습니다.
    우리나라의 연교차는 자전축의 기울기(각도)가 변할 때 영향을 받으며, 단순히 방향만 바뀌는 세차 운동으로는 (가)와 (나) 사이에 차이가 없습니다.
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13. 그림은 지구에 도달하는 태양 복사 에너지양을 100이라고 했을 때 지구의 복사 평형을 나타낸 것이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? [3점]

  1. ㄱ
  2. ㄷ
  3. ㄱ, ㄴ
  4. ㄴ, ㄷ
  5. ㄱ, ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 지구의 복사 평형 에너지 흐름도를 분석하는 문제입니다.
    대기에서 우주로 방출되는 장파 복사는 대기 자체의 복사 $64$와 지표면에서 방출되어 대기를 통과한 $6$ 그리고 대기가 흡수했다가 다시 방출한 $67$ (총 $117 - 50$) 등을 합산하여 계산합니다. 그림의 우주 방향 화살표를 합산하면 $64 + 6 + 97 = 167$이 됩니다.

    오답 노트
    반사율: 우주로 바로 반사되는 양은 $20 + 4 + 6 = 30$이므로 반사율은 $30\%$입니다.
    지표면 흡수량: 지표면이 흡수하는 단파 복사는 $20 + 24 + 6 = 50$이고, 대기로부터 받는 장파 복사는 $50$이므로 두 양은 같습니다.
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14. 그림 (가)와 (나)는 어느 날 같은 지역에서 측정한 새벽과 한낮의 연직 기온 분포를 순서 없이 나타낸 것이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, 이 날은 바람이 없고 맑았다.)

  1. ㄱ
  2. ㄴ
  3. ㄱ, ㄷ
  4. ㄴ, ㄷ
  5. ㄱ, ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 맑고 바람 없는 날, 지표면의 복사 냉각으로 인해 지표 부근의 공기가 상층보다 차가워지는 기온 역전층이 형성됩니다.
    그림 (가)는 지표 부근의 기온이 낮은 역전층이 나타나므로 새벽의 분포이며, A는 복사 냉각에 의해 형성된 역전층입니다. 반면 (나)는 고도가 높을수록 기온이 낮아지는 일반적인 한낮의 분포입니다.

    오답 노트
    한낮과 새벽 구분: (가)가 새벽, (나)가 한낮입니다.
    오염 물질 확산: 역전층이 형성된 (가) 상태에서는 공기의 수직 혼합이 억제되어 오염 물질의 확산이 (나)보다 어렵습니다.
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15. 그림은 사막과 사막화 지역 분포를, 표는 지표면 상태에 따른 태양 복사 에너지의 반사율을 나타낸 것이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?

  1. ㄱ
  2. ㄷ
  3. ㄱ, ㄴ
  4. ㄴ, ㄷ
  5. ㄱ, ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 사막화의 원인과 지표면 반사율의 관계를 묻는 문제입니다.
    ㄱ. A 지역(중앙아시아)의 사막화가 진행되어 확대되면, 바람에 의해 날리는 모래와 먼지가 증가하여 우리나라의 황사 피해가 증가합니다.
    ㄴ. 강수량 감소와 지속적인 가뭄은 식생을 파괴하여 토양을 건조하게 만들며, 이는 사막화를 촉진시켜 사막 면적을 확대시킵니다.
    ㄷ. 표를 보면 삼림($10 \sim 20\%$)이나 초원($20 \sim 30\%$)보다 식물이 없는 땅($20 \sim 35\%$)이나 사막($35 \sim 45\%$)의 반사율이 더 높습니다. 따라서 과도한 방목으로 식생이 감소하면 지표면의 반사율은 증가하게 됩니다.
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16. 표는 춘분날 서울 지방(37.5˚ N)에서 관측한 별들의 적경과 적위를 나타낸 것이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? [3점]

  1. ㄱ
  2. ㄷ
  3. ㄱ, ㄴ
  4. ㄴ, ㄷ
  5. ㄱ, ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 천구의 좌표계와 남중 고도를 계산하는 문제입니다.
    ㄱ. 지평선 위에 떠 있는 시간은 적위가 높을수록(북극 쪽일수록) 깁니다. 별 A($-20^\circ$), B($+15^\circ$), C($-40^\circ$) 중 적위가 가장 높은 별 B가 가장 오래 떠 있습니다.
    ㄴ. 춘분날 정오에 적경 $0\text{h}$인 별이 남중합니다. 자정은 정오로부터 $12\text{h}$ 차이가 나므로, 적경 $12\text{h}$인 별 B가 자정에 남중합니다.
    ㄷ. 남중 고도 계산 공식은 다음과 같습니다.
    ① [기본 공식] $\text{고도} = 90^\circ - |\text{위도} - \text{적위}|$
    ② [숫자 대입] $\text{고도} = 90^\circ - |37.5^\circ - (-40^\circ)| = 90^\circ - 77.5^\circ$
    ③ [최종 결과] $\text{고도} = 12.5^\circ$
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17. 그림은 일정 기간 동안 관측한 화성의 시직경 변화를 나타낸 것이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? [3점]

  1. ㄴ
  2. ㄷ
  3. ㄱ, ㄴ
  4. ㄱ, ㄷ
  5. ㄱ, ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 행성의 시직경 변화를 통해 지구와의 거리를 분석하는 문제입니다.
    ㄱ. 화성의 시직경이 최대가 되는 주기(대접분)는 약 26개월(약 780일)입니다. 그래프에서 2008년 1월경과 2010년 1월경의 피크 간격이 약 2년(24개월) 정도로 보이나, 정확한 화성의 회합 주기는 26개월이므로 25개월이라는 설명은 틀렸습니다.
    ㄴ. 2008년 1월 그래프를 보면 시직경이 정점을 찍고 감소하는 추세입니다. 시직경이 감소한다는 것은 지구와 화성 사이의 거리가 멀어지고 있다는 뜻이므로 적경이 증가하는 것과는 별개로 거리상 멀어지고 있습니다.
    ㄷ. 시직경은 거리와 반비례합니다. 2008년 1월의 시직경(약 $15''$)이 2010년 1월의 시직경(약 $14''$)보다 더 크므로, 2008년 1월에 지구와 화성 사이의 거리가 더 가깝습니다.
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18. 표는 소행성 A 와 지구의 근일점과 원일점 거리를 나타낸 것이다.

소행성 A에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? [3점]

  1. ㄴ
  2. ㄷ
  3. ㄱ, ㄴ
  4. ㄱ, ㄷ
  5. ㄱ, ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 케플러 법칙과 궤도 이심률을 이용한 문제입니다.
    ㄱ. 케플러 제3법칙에 의해 공전 궤도 반지름(평균 거리)이 작을수록 공전 주기가 짧습니다. 소행성 A의 평균 거리는 $\frac{0.74 + 1.10}{2} = 0.92\text{ AU}$로 지구의 평균 거리인 약 $1\text{ AU}$보다 작으므로 공전 주기는 지구보다 짧습니다.
    ㄴ. 소행성 A의 궤도 범위는 $0.74 \sim 1.10\text{ AU}$이며, 이는 지구 궤도와 겹치는 영역입니다. 화성과 목성 사이(소행성대)는 보통 $2.1 \sim 3.3\text{ AU}$ 영역이므로 틀린 설명입니다.
    ㄷ. 이심률은 궤도가 찌그러진 정도를 나타내며, 근일점과 원일점의 차이가 클수록 큽니다. 소행성 A의 거리 차이는 $1.10 - 0.74 = 0.36\text{ AU}$이고, 지구의 거리 차이는 $1.02 - 0.98 = 0.04\text{ AU}$이므로 소행성 A의 이심률이 훨씬 큽니다.
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19. 그림 (가)는 태양, 지구, 달의 상대적 위치 관계를, (나)는 M1의 달을 초저녁에 인천에서 관측한 것이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? [3점]

  1. ㄴ
  2. ㄷ
  3. ㄱ, ㄴ
  4. ㄱ, ㄷ
  5. ㄱ, ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 달의 위상과 위치 관계를 분석하는 문제입니다.
    ㄱ. 달의 공전 방향과 지구의 공전 방향이 같으므로, 태양을 기준으로 한 달의 위치 변화인 항성월보다 지구-태양-달의 상대적 위치가 반복되는 삭망월이 더 깁니다. 따라서 항성월이 삭망월보다 짧은 것은 옳은 설명입니다.
    ㄴ. 의 (나)는 달이 태양보다 약간 위쪽에 위치한 삭 근처의 모습이며, 초저녁에 관측되었다면 태양과 함께 지는 서쪽 하늘에서 관측한 것이 맞으나, 그림 (나)의 지평선 모습과 태양의 위치를 볼 때 이는 동쪽 하늘에서 뜨는 모습이거나 상황에 따라 해석이 달라질 수 있습니다. 하지만 정답 조합상 ㄴ은 틀린 것으로 처리됩니다.
    ㄷ. 달이 뜨는 시각은 달의 적경이 커질수록(태양보다 뒤처질수록) 늦어집니다. $M_1$보다 $M_2$일 때 달이 태양보다 더 동쪽에 위치하므로 더 늦게 뜨는 것이 아니라, 삭망월의 주기상 $M_2$ 위치에서 뜨는 시각이 $M_1$보다 빠릅니다.
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20. 다음은 세 망원경의 규격과 망원경 A의 모습을 나타낸 것이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?

  1. ㄱ
  2. ㄴ
  3. ㄱ, ㄷ
  4. ㄴ, ㄷ
  5. ㄱ, ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 망원경의 성능은 배율과 분해능으로 결정됩니다.
    배율은 대물렌즈의 초점 거리를 접안렌즈의 초점 거리로 나눈 값이며, 분해능은 대물렌즈의 구경이 클수록 좋아집니다.
    배율 계산:
    ① [기본 공식] $M = \frac{f_{obj}}{f_{eye}}$
    ② [숫자 대입] $M_A = \frac{1000}{10} = 100, M_B = \frac{1500}{15} = 100, M_C = \frac{1500}{10} = 150$
    ③ [최종 결과] $M_C = 150$ (C가 가장 큼)
    망원경 A는 굴절 망원경으로 볼록 렌즈를 통해 빛을 모으며, 구경이 $200\text{mm}$로 가장 큰 C의 분해능이 가장 좋습니다.
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