수능(지구과학II) 필기 기출문제복원 (2010-04-13)

수능(지구과학II) 2010-04-13 필기 기출문제 해설

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수능(지구과학II)
(2010-04-13 기출문제)

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1과목: 과목구분없음

1. 다음은 지구 내부를 연구하는 두 방법과 관련된 자료이다.

이 방법에 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)
  • 지구 내부를 연구하는 방법 중 (가)는 시추를 통한 직접적 방법이고, (나)는 고온 고압 실험 장치를 이용한 간접적 방법입니다.
    ㄱ. 시추는 기술적 한계로 인해 주로 지각과 상부 맨틀 일부까지만 조사가 가능합니다.
    ㄴ. (나)의 실험 장치는 지구 내부의 극한 환경을 재현하여 핵의 성분을 추론할 수 있게 합니다.
    ㄷ. 실제로 물질을 채취하는 (가)는 직접적 방법, 실험으로 추론하는 (나)는 간접적 방법입니다.
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2. 그림은 내부가 균일한 타원체인 지구에 네 지점 A~D를 나타낸 것이다.

네 지점에서 중력과 관련된 힘에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른것은? (단, 이다.)

  1. ㄱ
  2. ㄷ
  3. ㄱ, ㄴ
  4. ㄴ, ㄷ
  5. ㄱ, ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 지구의 타원체 구조와 자전에 의한 원심력을 고려하여 중력을 분석합니다.
    ㄱ. 중력은 만유인력과 원심력의 합력입니다. 원심력은 적도에서 최대, 극에서 $0$이므로, 적도인 A에서 만유인력 방향과 중력 방향 사이의 각도가 가장 큽니다. 따라서 A가 B보다 크다는 설명은 틀렸습니다. (원심력의 영향이 더 큰 A에서 편차가 더 큼)
    ㄴ. $\varphi_{1} = \varphi_{2}$이므로 B와 D는 위도가 같습니다. 지구 내부가 균일한 타원체이므로 위도가 같은 두 지점의 만유인력 크기는 동일합니다.
    ㄷ. 적도(A)에서 극(C)으로 갈수록 지구 중심으로부터의 거리 $r$이 감소하여 만유인력이 증가하고, 원심력은 감소하여 중력의 크기는 계속 증가합니다.
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3. 그림 (가)는 가상의 지구 내부에서, (나)는 실제 지구 내부에서 지진파가 전파되는 모습을 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)
  • 지진파의 전파 경로를 통해 지구 내부 구조의 불균질성을 파악할 수 있습니다.
    ㄱ. (가)는 지진파가 직선으로 전파되는 모습으로, 굴절이나 반사가 없는 균일한 매질임을 의미하므로 층상 구조가 나타나지 않습니다.
    ㄴ. (나)에서 $102^{\circ} \sim 143^{\circ}$ 사이의 암영대(Shadow zone)가 나타나며, 이를 통해 액체 상태인 외핵의 존재를 알 수 있고, 다시 지진파가 도달하는 영역을 통해 고체 상태인 내핵의 존재를 추론할 수 있습니다.

    오답 노트
    S파 도달: S파는 액체인 외핵을 통과하지 못하므로, 진앙의 반대편에 가까운 A와 B 지점에는 S파가 도달할 수 없습니다.
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4. 그림은 대륙과 주변 해양에서의 지각 열류량 분포와 판의 경계를, 표는 화강암과 현무암에 포함된 주요 방사성 동위 원소의 평균 함유량을 나타낸 것이다.

이에 대한 해석으로 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)
  • 지각 열류량은 내부 방사성 동위 원소의 붕괴열과 맨틀 대류에 의한 열전달에 의해 결정됩니다.
    ㄱ. 해양 지각의 발산 경계(해령)는 뜨거운 맨틀 물질이 상승하는 곳이므로 지각 열류량이 매우 높습니다.

    오답 노트
    방사성 동위 원소 붕괴열: 표에서 화강암(대륙 지각)의 함유량이 현무암(해양 지각)보다 훨씬 많으므로 대륙 지각의 열 발생량이 더 많습니다.
    열류량과 함유량 관계: 지각 열류량이 높은 해령 지역은 방사성 원소 함유량이 많아서가 아니라 맨틀의 열이 직접 공급되기 때문입니다.
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5. 그림 (가)는 북극 주변의 지자기 분포를 자침의 방향을 이용하여 나타낸 것이고, (나)는 복각계이다.

세 지역 A, B, C에 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)
  • 자북극의 위치와 진북(북극)의 위치 차이로 인해 편각이 발생합니다.
    ㄱ. A에서는 자침이 진북보다 동쪽을 향하므로 동편각이, B에서는 서쪽을 향하므로 서편각이 나타납니다.
    ㄴ. C는 자북극 위에 위치하므로 자침이 수직 아래를 향하게 되어 수평 성분이 없으므로 편각을 정의할 수 없거나 $0^{\circ}$라고 보기 어렵습니다. (자북극 지점에서는 편각의 의미가 사라짐)
    ㄷ. 북각이 $60^{\circ}$라는 것은 자침이 수평면과 $60^{\circ}$ 아래로 기울어짐을 의미합니다. 복각계 (나)에서 $0^{\circ}$가 수평, $90^{\circ}$가 수직 아래 방향이므로, $60^{\circ}$ 지점인 d를 향하는 것이 맞습니다.
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6. 다음은 두 규산염 광물 사진과 이 광물들의 SiO4사면체 결합 구조 A, B를 순서 없이 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)
  • 감람석은 $\text{SiO}_4$ 사면체가 독립적으로 존재하는 독립 구조이며, 흑운모는 사면체가 평면으로 연결된 판상 구조입니다.
    따라서 감람석의 결합 구조는 A입니다.

    오답 노트
    독립 구조(A)는 산소 공유가 없으므로 규소에 대한 산소의 비율이 판상 구조(B)보다 큽니다.
    감람석과 흑운모는 화학 조성과 결정 구조가 완전히 다른 별개의 광물입니다.
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7. 그림 (가)는 투명한 방해석에 묽은 염산을 떨어뜨렸을 때의 모습이고, (나)는 이 광물의 박편을 편광 현미경의 직교 니콜에서 관찰한 모습이다.

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)
  • 방해석은 $\text{CaCO}_3$ 성분으로, 묽은 염산과 반응하면 이산화 탄소($\text{CO}_2$) 기체를 발생시킵니다.
    또한 방해석은 복굴절 특성이 강해 광물을 통해 글자를 보면 이중으로 보이는 현상이 나타납니다.

    오답 노트
    방해석은 등축정계 광물로, 편광 현미경의 직교 니콜 상태에서 소광되지 않고 항상 밝게 보이는 광학적 이방성을 가지며, 상부 편광판을 제거한 단편광 상태에서는 무색 투명하게 보입니다.
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8. 그림은 화성암 (가) ~ (다)의 화학 조성비를 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)
  • 화성암의 화학 조성에서 가장 큰 비중을 차지하는 성분 A는 $\text{SiO}_2$이며, 이 함량에 따라 암석의 성질이 결정됩니다.
    $\text{SiO}_2$ 함량이 높을수록 밀도가 작아지므로 (가)의 밀도가 (나)보다 작으며, $\text{SiO}_2$ 함량이 가장 낮은 (다)가 철($\text{FeO}$)과 마그네슘($\text{MgO}$) 등 유색 광물 함량이 가장 많습니다.
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9. 그림은 퇴적 구조 중 점이층리를 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)
  • 점이층리는 유속이 감소함에 따라 입자 크기가 큰 것부터 순차적으로 가라앉아 형성되는 퇴적 구조입니다.
    큰 입자가 작은 입자보다 빨리 가라앉아 형성되며, 입자 크기가 위로 갈수록 작아지는 층리 방향을 통해 지층의 역전 여부를 판단할 수 있습니다.

    오답 노트
    점이층리는 주로 수중 환경에서 형성되며, 건조한 기후와는 직접적인 상관관계가 없습니다.
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10. 그림은 어느 지역의 지질 단면도이고, 사진은 B의 암석 박편을 편광 현미경으로 관찰한 것이다.

암석 A, B, C에 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)
  • 지질 단면도와 암석 특성을 분석하는 문제입니다.
    A는 관입암으로, 변성 전 암석보다 재결정 작용을 통해 입자 크기가 커진 조립질 조직을 가집니다. B는 관입암의 박편 사진에서 큰 결정이 보이는 반상 조직을 나타냅니다. C는 세일(이암)로, 변성 작용을 받아 엽리가 형성된 변성암(슬레이트나 편암)이 되며 층리가 유지됩니다.

    오답 노트
    C는 밝은 색과 어두운 색의 줄무늬가 교대로 나타난다: 이는 편마암의 특징인 편마 구조이며, C는 세일이 변성된 것으로 엽리가 나타납니다.
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11. 그림은 해빙으로 인한 스칸디나비아 반도 주변의 조륙 운동 속도를 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)
  • 빙하가 녹아 지각이 반등하는 조륙 운동에 관한 문제입니다.
    A지점은 상승 속도가 양수(+)이므로 지각이 상승하고 있으며, 이에 따라 하부의 모호면도 함께 상승합니다. B지점은 상승 속도가 음수(-)이므로 지각이 하강(침강)하고 있습니다. 이러한 상하 운동은 지각 평형을 맞추기 위한 과정에서 일어납니다.

    오답 노트
    A지점 하부의 모호면은 하강하고 있다: 지각이 상승하므로 모호면도 상승합니다.
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12. 그림의 A, B는 습곡 산맥이 나타나는 대표적인 두 지역을 표시한 것이다.

A, B지역에 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)
  • A는 안데스 산맥(해양판-대륙판 수렴형 경계), B는 히말라야 산맥(대륙판-대륙판 수렴형 경계)입니다.
    A는 섭입대이므로 천발 지진과 심발 지진이 모두 발생하며, B는 대륙판끼리의 충돌로 조산 운동이 일어납니다. 두 지역 모두 습곡 산맥이 형성되는 조산 운동 지역입니다.

    오답 노트
    B에서는 화산 활동이 활발하다: 대륙판-대륙판 충돌 지역으로 화산 활동은 거의 일어나지 않습니다.
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13. 그림은 어느 두 해양의 고지자기 이상 줄무늬를 나타낸 것이다.

이 자료에 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)
  • 해저 확장설과 고지자기 줄무늬의 대칭성을 분석합니다.
    A는 해령으로, 맨틀 대류의 상승부에 위치합니다.
    동일 연령선까지의 거리를 비교하면 (가)는 $200\text{km}$, (나)는 $400\text{km}$이므로 (가) 해양의 해저 확장 속도는 (나)보다 느립니다.
    8백만 년 전의 줄무늬 색상이 현재(0년)의 줄무늬 색상과 동일하므로, 당시의 지구 자기장 방향은 현재와 같았습니다.
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14. 그래프는 지상에서 20℃인 공기 덩어리의 단열 변화를, 표는 A~D 지역에서 지상과 1km 높이의 기온을 측정하여 나타낸 것이다.

A~D 지역의 공기가 1km까지 일정한 기온 감률을 가질 때, 불포화 공기에 대해 대기가 안정한 지역만을 있는 대로 고른 것은? [3점]

  1. A
  2. A, B
  3. B, C
  4. C, D
  5. B, C, D
(정답률: 알수없음)
  • 대기가 안정하려면 공기 덩어리의 기온이 주변 기온보다 낮아야 합니다.
    불포화 공기가 $1\text{km}$ 상승할 때의 기온은 건조 단열 감률($10^{\circ}\text{C}/1\text{km}$)을 적용하여 $20 - 10 = 10^{\circ}\text{C}$가 됩니다.
    주변 기온이 $10^{\circ}\text{C}$보다 높은 지역이 안정하므로, $1\text{km}$ 높이의 기온이 $15^{\circ}\text{C}$인 C 지역과 $20^{\circ}\text{C}$인 D 지역이 해당됩니다.
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15. 그림은기온이 T, 이슬점이 Td 인 공기 덩어리가 산을 넘어 반대편에 도착할 때까지 기온과 이슬점 변화를 나타낸 것이다.

이 공기에 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)
  • 기온과 이슬점의 변화를 통해 공기 덩어리의 상태를 분석합니다.
    A 구간에서는 기온이 이슬점보다 빠르게 하강하여 두 온도 차이가 커지므로 상대 습도는 낮아졌다가가 아니라 높아집니다.
    B 구간에서는 기온과 이슬점이 일치하여 포화 상태가 되며, 이후 응결이 일어나 수증기가 제거되므로 절대 습도는 감소하였습니다.
    C 구간에서는 기온이 상승하는 단열 압축 과정으로, 이미 구름이 생성된 후 소멸하는 과정이므로 구름이 만들어진다는 설명은 틀렸습니다.
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16. 그림은 지표 근처에서 등압면의 연직 단면을 나타낸 것으로, P와 Q 지점의 공기는 정역학 평형을 이루고 있다.

P, Q지점의 공기 덩어리가 이동하기 시작하는 방향을 바르게 짝지은 것은? (순서대로 P, Q)

  1. a, h
  2. a, e
  3. b, g
  4. c, f
  5. d, e
(정답률: 알수없음)
  • 정역학 평형 상태에서 공기 덩어리가 이동할 때는 기압 경도력의 방향(고기압 $\rightarrow$ 저기압)으로 이동합니다.
    P 지점에서는 등압면이 위로 볼록하며, 수평 방향으로는 왼쪽(저기압 쪽)으로 기압 경도력이 작용하므로 a 방향으로 이동합니다.
    Q 지점에서는 수평 방향으로 오른쪽(저기압 쪽)으로 기압 경도력이 작용하므로 h 방향으로 이동합니다.
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17. 그림은 지상에서 주위 공기와 기온이 같은 공기 덩어리 A가 외부와의 열 출입 없이 상승하는 모습을 나타낸 것이다.

1.5km에 도달했을 때의 A에 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)
  • 공기 덩어리가 외부와 열 출입 없이 상승하면 단열 팽창으로 인해 온도가 낮아집니다.
    내부의 온도는 건조 단열 감률($10^{\circ}\text{C}/1\text{km}$)을 적용하여 $31 - (10 \times 1.5) = 16^{\circ}\text{C}$가 되므로, 내부의 온도는 $13^{\circ}\text{C}$이다라는 설명은 틀렸습니다.
    상승한 공기 덩어리는 팽창하여 부피가 증가하므로 지상에 있을 때보다 밀도가 작습니다.
    포화 수증기압은 온도가 낮아질수록 감소하므로, 지상에 있을 때보다 포화 수증기압이 작습니다.
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18. 그림은 어느 지역의 높이에 따른 기온 분포와 지상에서 공기 덩어리가 T1으로 가열되어 상승할 때의 단열변화를나타낸 것이다.

지상에서 공기 덩어리가 T2까지 가열되어상승한다면, 이공기 덩어리에 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)
  • 단열 변화와 구름 생성 원리를 분석하는 문제입니다.
    공기 덩어리가 $T_2$로 가열되어 상승하면, 건조 단열선을 따라 상승하다가 이슬점에 도달하여 응결이 시작됩니다.
    ㄷ. $T_2$에서 출발한 공기 덩어리는 $T_1$에서 출발한 덩어리보다 더 높은 곳에서 이슬점에 도달하며, 습윤 단열선을 따라 더 높이 상승하므로 구름 상단의 높이는 $h_2$보다 높습니다.

    오답 노트
    ㄱ. 지상에서 $T_1$ 공기 덩어리가 $h_1$에서 응결하므로, 이슬점은 $20^{\circ}C$보다 낮습니다.
    ㄴ. 상대 습도는 이슬점에 도달하는 응결 고도에서 $100\%$가 됩니다. $T_2$ 공기 덩어리의 응결 고도는 $h_1$보다 높습니다.
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19. 등압선 간격과 기압 차이가 모두 같을 때, A ~ D단계에 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)
  • 기압 경도력과 전향력의 원리를 분석하는 문제입니다.
    ㄴ. 전향력은 속도에 비례하며, 위도가 높을수록 큽니다. C는 D보다 위도가 낮고 풍속이 느리므로 전향력이 더 작습니다.

    오답 노트
    ㄱ. 등압선 간격과 기압 차이가 같으므로 기압 경도력은 모든 지점에서 동일합니다.
    ㄷ. 풍속은 기압 경도력과 전향력이 균형을 이루는 지균풍의 경우 등압선 간격에 비례합니다. B와 D의 등압선 간격이 같으므로 풍속은 동일합니다.
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20. 위의 지균풍과 경도풍의 공통점으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?

  1. ㄱ
  2. ㄷ
  3. ㄱ, ㄴ
  4. ㄴ, ㄷ
  5. ㄱ, ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 지균풍과 경도풍은 모두 마찰력이 없는 상공에서 기압 경도력과 전향력이 평형을 이루어 부는 바람입니다.
    ㄱ. 전향력은 북반구와 남반구에서 방향이 반대로 작용하므로 북반구에서도 당연히 붑니다.
    ㄴ. 두 바람 모두 기압 경도력과 전향력이 평형을 이루어 등압선과 나란하게 이동하는 특성을 가집니다.
    ㄷ. 지표면의 마찰 영향이 없는 상공에서만 이러한 평형 상태가 유지되어 나타납니다.
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