수능(지구과학II) 필기 기출문제복원 (2010-10-12)

수능(지구과학II) 2010-10-12 필기 기출문제 해설

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수능(지구과학II)
(2010-10-12 기출문제)

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1과목: 과목구분없음

1. 그림은 우리나라의 지역에 따른 지각 두께를 나타낸 것이다.

이와 같은 지각 두께를 구하기 위해 사용한 지구 내부 탐구 방법으로 적절한 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?

  1. ㄱ
  2. ㄴ
  3. ㄱ, ㄷ
  4. ㄴ, ㄷ
  5. ㄱ, ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 지각의 두께 분포를 파악하기 위해서는 지구 내부를 통과하는 파동의 속도 변화를 분석하는 방법이 필요합니다. 지진파 탐사는 지각과 맨틀의 경계면(모호로비치치 불연속면)에서 지진파의 속도가 급격히 변하는 원리를 이용하여 지각의 두께를 측정하는 가장 대표적인 방법입니다.

    오답 노트
    운석 연구: 지구 구성 성분을 추정하는 방법입니다.
    지각 열류량 조사: 지구 내부의 에너지 상태나 열전달 과정을 연구하는 방법입니다.
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2. 그림은 위도에 따른 중력과 중력의 크기에 영향을 미치는 만유인력, 원심력의 상대적인 크기를 나타낸 것이다.

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

  1. ㄱ
  2. ㄴ
  3. ㄱ, ㄴ
  4. ㄱ, ㄷ
  5. ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 위도에 따른 힘의 변화를 분석하는 문제입니다.
    만유인력(B)은 지구 중심 방향으로 작용하며, 극지방으로 갈수록 지구 중심과의 거리가 가까워져 커집니다. 따라서 ㄴ은 옳습니다.

    오답 노트
    지구 자전에 의해 나타나는 원심력(C)은 적도에서 최대이고 극으로 갈수록 0이 됩니다.
    힘 A는 중력으로, 만유인력과 원심력의 합력입니다.
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3. 그림은 적도 부근 해양에서 부는 무역풍을 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)
  • 북반구($30^{\circ}N$)와 남반구($30^{\circ}S$)에서 무역풍이 불 때, 에크만 수송은 풍향의 오른쪽(북반구)과 왼쪽(남반구)으로 일어납니다.
    따라서 적도 부근으로 해수가 모이게 되어 적도에서는 해수가 위로 솟구치는 용승 현상이 발생하므로 ㄴ은 옳습니다.
    또한, 적도와 $30^{\circ}S$ 사이에서는 에크만 수송에 의해 해수가 서쪽으로 밀려나며 지형류가 서쪽으로 흐르게 되므로 ㄷ은 옳습니다.

    오답 노트
    적도와 $30^{\circ}N$ 사이에서 에크만 수송은 북서쪽으로 일어납니다.
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4. 그림 (가)와 (나)는 어느 해안가에서 해풍과 육풍이 불 때 높이에 따른 기압을 순서 없이 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)
  • 기압은 온도가 높을수록 낮아집니다. (가)에서 지표 기압은 육지가 바다보다 낮으므로 지표 온도는 육지가 바다보다 높으며, 이에 따라 육지에서 바다로 바람이 부는 해풍이 붑니다. 따라서 ㄱ은 옳습니다.
    (나)에서는 지표 기압이 바다가 육지보다 낮으므로 바다에서 육지로 바람이 부는 육풍이 불며, ㄴ은 옳습니다.

    오답 노트
    해풍과 육풍은 국지적인 대기 순환으로, 규모가 매우 큰 편서풍 파동과는 다릅니다.
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5. 그림은 전 세계에 분포하는 변동대의 일부를 나타낸 것이다.

변동대 A ~ C에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?

  1. ㄱ
  2. ㄷ
  3. ㄱ, ㄴ
  4. ㄱ, ㄷ
  5. ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 변동대 A(히말라야), B(일본 해구), C(안데스 산맥)는 모두 판과 판이 만나는 수렴 경계에 해당하므로 ㄷ은 옳습니다.
    B는 해양판이 대륙판 아래로 섭입되는 곳으로 해양판이 소멸되므로 ㄴ은 옳습니다.

    오답 노트
    A에서는 화산 활동과 지진이 일어나지만, A는 대륙판과 대륙판이 충돌하는 곳으로 화산 활동이 활발하지 않습니다.
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6. 그림은 화성암 (가)와 (나)를 편광 현미경으로 관찰한 모습이고, 표는 이들 암석의 화학 조성을 무게비(%)로 나타낸 것이다. (단, 관찰한 배율은 같다.)

화성암 (가)가 (나)보다 큰 값을 가지는 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? [3점]

  1. ㄱ
  2. ㄴ
  3. ㄱ, ㄴ
  4. ㄱ, ㄷ
  5. ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 화학 조성 표를 보면 (가)는 $\text{SiO}_2$ 함량이 낮고 $\text{FeO} + \text{Fe}_2\text{O}_3$, $\text{MgO}$ 등 유색 광물 성분이 많으므로 염기성암이며, (나)는 $\text{SiO}_2$ 함량이 높은 산성암입니다.
    염기성암인 (가)는 산성암인 (나)보다 밀도가 크고, 유색 광물의 함량이 훨씬 많습니다.

    오답 노트
    생성 깊이: (가)는 주로 지하 깊은 곳에서 생성되는 심성암의 성질을 띠며, (나) 역시 심성암(화강암)일 수 있으나 조성만으로는 (가)가 반드시 더 깊다고 단정할 수 없으며, 일반적으로 밀도와 유색 광물 함량의 차이가 명확합니다.
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7. 그림은 어느 지역의 지표에서 2km 높이까지의 기온 분포를 단열선도에 나타낸 것이다.

지표의 공기가 20℃로 가열되어 상승할 때의 현상으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, 지표에서 이 공기의 이슬점은 12℃이다.) [3점]

  1. ㄱ
  2. ㄷ
  3. ㄱ, ㄴ
  4. ㄴ, ㄷ
  5. ㄱ, ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 공기 덩어리가 상승하며 온도와 이슬점이 같아지는 지점이 응결 고도입니다.
    ① [상승 응결 고도 계산]
    건조 단열 감률 $10^{\circ}\text{C/km}$, 이슬점 감률 $2^{\circ}\text{C/km}$이므로, 고도 $h$에서 $20 - 10h = 12 - 2h$가 성립해야 합니다.
    $$8h = 8$$
    $$h = 1\text{km}$$
    따라서 상승 응결 고도는 $1\text{km}$입니다.
    ② [구름 두께 계산]
    상승 응결 고도 $1\text{km}$에서 기온은 $10^{\circ}\text{C}$입니다. 이후 습윤 단열 감률 $5^{\circ}\text{C/km}$로 상승하며 주변 기온선과 만나는 지점이 구름의 상단입니다. 그래프 분석 시 약 $1.5\text{km}$에서 만나므로 두께는 $1.5 - 1 = 0.5\text{km}$입니다.
    ③ [상대 습도]
    상대 습도는 기온과 이슬점의 차이가 작을수록 높습니다. $1.5\text{km}$ 지점은 구름 상단으로 포화 상태에 가까워 상대 습도가 매우 높습니다.
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8. 그림은 우리나라 부근의 500hPa 등압면의 등고선을 나타낸 것이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, A~ D는 500hPa 등압면에 위치한다.)

  1. ㄱ
  2. ㄷ
  3. ㄱ, ㄴ
  4. ㄱ, ㄷ
  5. ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 500hPa 등압면의 등고선에서 고도가 낮은 곳은 지상에서 고기압으로, 고도가 높은 곳은 저기압으로 나타납니다.
    A 지점은 등고선이 북서쪽에서 남동쪽으로 흐르는 흐름의 오른쪽에 위치하며, 북반구 상층 바람은 등고선과 평행하게 불므로 북서풍이 붑니다.

    오답 노트
    지상 저기압 형성: 상층에서 공기가 발산하는 곳에 형성되는데, B는 수렴 구역에 가깝습니다.
    D의 바람: 500hPa 상층 바람은 마찰력이 거의 작용하지 않는 지균풍에 가깝습니다.
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9. 그림은 어느 해역의 수심을 등수심선으로 나타낸 것이다.

이 해역에서 천해파의 진행 방향으로 가장 적절한 것은?

(정답률: 알수없음)
  • 천해파는 수심이 얕아질수록 속력이 감소하며, 파면이 등수심선에 수직인 방향으로 굴절하여 진행하는 성질이 있습니다. 따라서 파동은 수심이 깊은 곳에서 얕은 곳으로, 즉 등수심선에 수직하게 해안 방향으로 굽어지며 진행하게 됩니다.
    정답:
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10. 그림은 위도 40°N인 지역에서 춘분날 남쪽 하늘에 있는 두 별 A, B의 시간에 따른 고도를 나타낸 것이다.

별 A, B에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? [3점]

  1. ㄱ
  2. ㄴ
  3. ㄱ, ㄴ
  4. ㄱ, ㄷ
  5. ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 춘분날 위도 $40^{\circ}N$에서 별의 고도 그래프를 분석합니다.
    ㄴ. 별 B는 24시에 남중하므로 적경은 $12\text{h}$입니다.
    ㄷ. 그래프의 최고점(남중 고도)을 비교하면 별 A는 $45^{\circ}$, 별 B는 $50^{\circ}$이므로 A가 B보다 낮습니다.

    오답 노트
    A의 적위: 남중 고도 $h = 90^{\circ} - \phi + \delta$ 공식을 적용하면 $45^{\circ} = 90^{\circ} - 40^{\circ} + \delta$에서 $\delta = -5^{\circ}$가 되어 $+5^{\circ}$가 아님
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11. 그림은 북반구의 상공에서 지균풍이 발달하는 과정을 나타낸 것이다.

공기가 A에서 D로 갈 때 증가하는 값만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?

  1. ㄱ
  2. ㄴ
  3. ㄱ, ㄷ
  4. ㄴ, ㄷ
  5. ㄱ, ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 지균풍이 발달하는 과정에서 힘의 평형 변화를 분석합니다.
    공기가 A에서 D로 이동하며 풍속이 증가함에 따라, 풍속에 비례하는 전향력 또한 함께 증가합니다.

    오답 노트
    마찰력: 상공의 지균풍은 마찰력을 무시하므로 증가하지 않음
    풍향과 등압선 사이의 각: 지균풍이 완전히 발달하면 풍향은 등압선과 평행해지므로 각도는 $0^{\circ}$로 감소함
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12. 그림은 아이슬란드 주변 해령의 암석에 기록되어 있는 고지자기의 줄무늬를 나타낸 것이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?

  1. ㄱ
  2. ㄴ
  3. ㄱ, ㄴ
  4. ㄴ, ㄷ
  5. ㄱ, ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 해령에서 생성된 해양 지각의 고지자기 줄무늬 분석 결과입니다.
    ㄱ. A 지점은 흰색 줄무늬(역전기) 영역에 있으므로, 생성 당시 지자기 방향은 현재와 반대였습니다.
    ㄴ. 해령을 중심으로 양쪽으로 동일한 순서의 줄무늬가 생성되므로 대칭적으로 나타납니다.
    ㄷ. 줄무늬의 색이 교대로 나타나는 것은 지구 자기장의 방향이 여러 번 바뀌었음을 의미합니다.
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13. 그림은 별 A ~ D를 H - R도에 나타낸 것이다. (단, 별 A와 C는 주계열성이다.)

이에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 진화가 가장 많이 진행된 별은 A이다.
  2. 질량은 A가 C보다 작다.
  3. 반지름이 가장 큰 별은 B이다.
  4. 표면 온도가 가장 높은 별은 B이다.
  5. 광도가 가장 큰 별은 D이다.
(정답률: 알수없음)
  • H-R도에서 별의 특성을 분석하면 다음과 같습니다.
    별 B는 오른쪽 상단에 위치한 거성으로, 표면 온도는 낮지만 광도가 매우 커서 반지름이 가장 큽니다.

    오답 노트
    진화가 가장 많이 진행된 별: 주계열을 벗어나 거성이나 백색 왜성으로 진화한 B 또는 D가 더 많이 진행됨
    질량: 주계열성인 A가 C보다 왼쪽 상단에 위치하므로 A의 질량이 더 큼
    표면 온도: 가장 왼쪽에 위치한 A가 가장 높음
    광도: 가장 위쪽에 위치한 B가 가장 큼
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14. 그림은 어느 지역의 지질도이다.

(ㄱ)지층 A, B 중 먼저 퇴적된 지층과 (ㄴ)지층 A의 주향과 경사를 나타낸 기호가 옳게 짝지어진 것은? (단, 지층은 역전되지 않았다.) (순서대로 ㄱ, ㄴ) [3점]

(정답률: 알수없음)
  • 지층의 퇴적 순서는 지층의 분포 범위와 상하 관계를 통해 판단합니다. 지층 A가 지층 B 위에 놓여 있으므로, 지층 B가 먼저 퇴적되었습니다.
    지층 A의 주향은 지층의 경계선 방향인 북동-남서 방향이며, 경사는 지층이 낮아지는 방향인 남동쪽을 향합니다. 따라서 이를 나타낸 기호는 가 정답입니다.
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15. 그림은 대양에서의 해수의 표층 순환과 심층 순환을 나타낸 것이다.

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

  1. ㄱ
  2. ㄷ
  3. ㄱ, ㄴ
  4. ㄱ, ㄷ
  5. ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 해수의 심층 순환은 밀도 차이에 의해 발생하며, 표층 순환과 상호작용하며 지구의 에너지를 수송합니다.
    ㄱ. 빙하가 녹아 A 해역(북대서양)에 담수가 유입되면 해수의 염분이 낮아져 밀도가 감소하므로, 침강 현상이 약화됩니다.

    오답 노트
    B 해역: B 해역은 남극 주변의 침강 지역입니다. 용승이 아니라 밀도가 커진 해수가 가라앉는 침강이 일어납니다.
    표층 순환: 심층 순환과 표층 순환은 하나의 거대한 컨베이어 벨트처럼 연결되어 있어, 심층 순환이 강해지면 전체적인 순환 체계가 활발해집니다.
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16. 그림은 어느 해 우리나라에서 관측한 태양과 금성의 남중 시각을 나타낸 것이다.

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

  1. ㄱ
  2. ㄴ
  3. ㄱ, ㄴ
  4. ㄱ, ㄷ
  5. ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 금성의 남중 시각이 태양보다 늦으면(숫자가 크면) 저녁에 보이고, 빠르면(숫자가 작으면) 새벽에 보입니다.
    ㄱ. 2월부터 9월까지 금성의 남중 시각이 태양보다 늦으므로 초저녁 서쪽 하늘에서 관측 가능합니다.

    오답 노트
    보름달 모양: 7월 말 금성은 남중 시각이 태양보다 훨씬 늦은 내합 근처의 상태이므로, 지구에서 보기에 얇은 낫 모양(초승달 모양)으로 보입니다.
    적경 증가: 10월 말 금성의 남중 시각이 급격히 빨라지는 것은 금성이 태양 쪽으로 다가가며 적경이 감소하고 있음을 의미합니다.
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17. 그림은 외부 은하의 거리에 따른 후퇴 속도를 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)
  • 허블 법칙에 따라 외부 은하의 후퇴 속도는 거리에 비례하며, 이는 우주 팽창의 증거가 됩니다.
    ㄱ. 후퇴 속도가 빠를수록 빛의 파장이 길어지는 적색 편이가 크게 나타나며, 거리가 멀수록 후퇴 속도가 빠르므로 적색 편이가 큽니다.
    ㄷ. 허블 상수는 그래프의 기울기에 해당하며, 우주의 나이는 허블 상수의 역수($1/H$ )로 구할 수 있습니다.

    오답 노트
    허블 상수: 그래프에서 거리 $100\text{Mpc}$일 때 후퇴 속도가 약 $7000\text{km/s}$이므로, 허블 상수는 $H = \frac{7000}{100} = 70\text{km/s/Mpc}$ 정도입니다.
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18. 그림은 우리나라에서 어느 지질 시대의 지층이 분포하는 지역을 나타낸 것이다.

이 지층에 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)
  • 제시된 지도는 우리나라의 경상도 지역을 나타내며, 이곳에는 중생대 백악기의 경상 누층군이 분포합니다.
    ㄴ. 경상 누층군에서는 공룡의 발자국 화석과 호수 환경에서 살았던 담수 생물 화석이 많이 발견됩니다.

    오답 노트
    석회암층: 경상 누층군은 주로 셰일, 사암 등의 쇄설성 퇴적암으로 이루어져 있습니다.
    심하게 변형: 경상 누층군은 퇴적 이후 일부 변형은 있었으나, 지층 전체가 심하게 변형된 변성암 지대가 아닙니다.
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19. 그림 (가)와 (나)는 종류가 다른 변광성의 밝기 변화를 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)
  • 그림 (가)는 식별 가능한 식식 현상으로 인해 밝기가 주기적으로 급격히 감소하는 식변광성이고, (나)는 별 자체의 크기와 온도가 변하는 맥동변광성입니다.
    ㄱ. 식변광성의 밝기 감소율은 두 별의 반지름 비와 관련이 있으므로 구할 수 있습니다.
    ㄴ. 맥동변광성은 별 내부의 불안정성으로 인해 반지름과 표면 온도가 주기적으로 변하며 밝기가 변합니다.

    오답 노트
    주계열성: 주계열성은 매우 안정적인 상태의 별로, (나)와 같은 주기적인 밝기 변화를 보이지 않습니다.
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20. 다음은 어떤 별을 관측한 결과이다.

이 별에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, log20=1.3이다.) [3점]

  1. ㄱ
  2. ㄷ
  3. ㄱ, ㄴ
  4. ㄱ, ㄷ
  5. ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 별의 거리, 절대 등급, 색지수를 계산하는 문제입니다.
    먼저 연주시차를 이용해 거리를 구합니다.
    ① [기본 공식] $d = \frac{1}{p}$
    ② [숫자 대입] $d = \frac{1}{0.05}$
    ③ [최종 결과] $d = 20\text{ pc}$
    이를 광년으로 환산하면 $20 \times 3.26 \approx 65.2$ 광년이므로 ㄱ은 옳습니다.
    다음으로 거리 지수 공식을 통해 절대 등급을 구합니다.
    ① [기본 공식] $M = m - 5\log d + 5$
    ② [숫자 대입] $M = 0.34 - 5\log 20 + 5$
    ③ [최종 결과] $M = 0.34 - 5(1.3) + 5 = -1.16$
    따라서 ㄴ은 틀렸습니다.
    마지막으로 색지수를 구하면 $B - V = 0.34 - 0.50 = -0.16$이므로 0보다 작아 ㄷ은 옳습니다.
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