수능(지구과학II) 필기 기출문제복원 (2012-04-10)

수능(지구과학II) 2012-04-10 필기 기출문제 해설

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수능(지구과학II)
(2012-04-10 기출문제)

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1과목: 과목구분없음

1. 그림 (가)는 위도에 따른 표준 중력을, (나)는 지구 타원체 상의 한 지점에서 중력 요소의 관계를 나타낸 것이다.

두 지점 A, B에 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)
  • 지구는 자전으로 인해 적도에서 원심력이 가장 크고 극으로 갈수록 작아집니다. 따라서 위도가 낮은 A가 B보다 원심력이 더 큽니다.

    오답 노트
    만유인력: 지구는 타원체이므로 극지방(B)이 중심에서 더 가깝기 때문에 B의 만유인력이 A보다 더 큽니다.
    중력의 방향: 중력은 만유인력과 원심력의 합력이므로, 위도에 따라 원심력의 크기와 방향이 달라져 중력의 방향은 지구 중심과 일치하지 않으며 지점마다 다릅니다.
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2. 그림 (가)는 지구의 지각과 핵을, (나)는 석질 운석과 철질 운석을 구성하는 원소의 질량비를 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)
  • 지구 내부 구조와 운석의 성분을 비교하여 지구의 조성을 추론하는 문제입니다.
    핵은 철($\text{Fe}$)과 니켈($\text{Ni}$)의 함량이 매우 높아 지각보다 평균 밀도가 훨씬 큽니다.
    철질 운석의 성분 그래프를 보면 철($\text{Fe}$)과 니켈($\text{Ni}$)의 비율이 지구의 핵과 매우 유사하게 나타납니다.
    이러한 유사성을 통해 석질 운석은 지각/맨틀과, 철질 운석은 핵과 유사하다고 판단하여 운석을 통해 지구 내부 물질의 조성을 추정할 수 있습니다.
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3. 그림은 해양 지역에서의 지각 열류량과 지구 내부의 온도 분포를 나타낸 것이다.

세 지역 A ~ C에 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)
  • 지각 열류량은 지구 내부에서 지표로 방출되는 열에너지의 양을 의미하며, 온도 분포(등온선)의 간격이 좁을수록 온도 기울기가 커져 열류량이 많습니다.
    A 지역은 등온선 간격이 매우 좁고 지각 열류량 그래프의 값이 가장 높으므로 지구 내부에서 흘러나오는 열의 양이 가장 많습니다.
    B 지역은 등온선 간격이 넓고 열류량이 낮으며, C 지역은 마그마의 상승으로 인해 열류량이 급격히 증가하는 화산 활동 지역입니다.
    따라서 같은 깊이에서 온도가 낮은 지역(등온선이 지표 쪽으로 치우친 곳)은 일반적으로 열류량이 낮게 나타납니다.

    오답 노트
    화산 활동이 가장 활발한 지역은 B이다: 열류량이 급증하고 마그마가 존재하는 C 지역이 가장 활발함
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4. 표는 SiO4 사면체를 기본 구조로 하는 감람석과 휘석의 구조와 성질을 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)
  • 감람석은 독립 사면체 구조이며, 휘석은 단사슬 구조입니다.
    두 광물 모두 $\text{SiO}_4$ 사면체를 기본 단위로 하지만, 휘석은 산소를 공유하여 사슬을 형성하므로 $\text{Si}:\text{O}$의 개수비가 감람석과 다릅니다.
    휘석의 쪼개짐은 2방향이며, 판상으로 떨어지는 것은 흑운모와 같은 판상 구조 광물의 특징입니다.
    감람석과 휘석은 모두 결정 구조를 가진 고체 상태의 광물이므로 고용체(고체)입니다.

    오답 노트
    감람석과 휘석을 구성하는 $\text{Si}:\text{O}$의 개수비는 서로 같다: 구조적 차이로 인해 비율이 다름
    휘석에 힘을 가하면 판상으로 떨어져 나간다: 2방향 쪼개짐을 가짐
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5. 그림은 서로 다른 세 지역에서 깊이에 따른 S파의 속도를 나타낸 것이다.

A ~ C에 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)
  • S파의 속도가 급격히 감소하는 저속도층은 맨틀의 부분 용융으로 인해 발생합니다. 따라서 저속도층이 나타나는 이유는 맨틀의 부분 용융 때문입니다.

    오답 노트
    암석권의 두께는 S파 속도가 일정하게 증가하다가 저속도층이 시작되는 깊이까지이므로, 그래프상 $C > A > B$ 순입니다.
    저속도층에서의 속도 감소 폭은 그래프의 가로축 변화량을 보면 B가 가장 큽니다.
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6. 표는 우리나라 어느 지역에서 측정한 편각, 전자기력, 수평 자기력의 값을 연도별로 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)
  • 자기력의 관계식과 편각의 정의를 통해 분석합니다.
    연직 자기력은 전자기력과 수평 자기력을 이용해 구할 수 있으며, 수식은 다음과 같습니다.
    $$\text{연직 자기력} = \sqrt{\text{전자기력}^{2} - \text{수평 자기력}^{2}}$$
    표에서 전자기력은 증가하고 수평 자기력은 감소하므로, 연직 자기력은 증가합니다.
    편각이 $7.2^{\circ}W$에서 $7.9^{\circ}W$로 커졌으므로 북각(진북과 자북 사이의 각도)은 증가한 것입니다.

    오답 노트
    편각이 서편각($W$)으로 증가했다는 것은 나침반의 N극이 진북에 대해 왼쪽(서쪽)으로 더 치우쳤음을 의미합니다.
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7. 그림은 스칸디나비아 반도에서 빙하기 이후 지각이 융기한 양을 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)
  • 빙하의 무게로 인해 지각이 누르되었다가, 빙하가 사라지면서 다시 솟아오르는 빙하 반동 현상을 나타낸 그림입니다. 융기량이 클수록 과거 빙하의 두께가 더 두꺼웠음을 의미하므로, 융기량이 더 큰 A 지역의 빙하가 B 지역보다 더 두꺼웠습니다.

    오답 노트
    판의 충돌이 아니라 빙하의 하중 제거에 의한 반동으로 융기한 것입니다.
    지각이 융기하면 하부의 모호면도 함께 상강합니다.
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8. 그림은 편광 현미경의 재물대에 같은 종류의 광물 A, B가 포함되어 있는 박편을 올려놓고 직교 니콜 상태에서 재물대를 회전시키면서 관찰한 결과이다.

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)
  • 직교 니콜 상태에서 재물대를 회전시킬 때 광물의 색이 변하는 것은 광학적 이방성을 가졌음을 의미하므로, 이 광물은 광학적 이방체입니다.

    오답 노트
    A는 회전 각도에 따라 색이 변하므로 다색성이 아니라 소광 현상이 나타나는 것입니다.
    B는 $0^{\circ}$와 $90^{\circ}$에서 소광이 일어나므로, $180^{\circ}$ 회전 시 다시 소광이 일어납니다.
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9. 그림 (가)는 현무암질 마그마의 냉각에 의한 광물의 정출 과정을, (나)는 이 마그마에서 결정 분화 작용의 후기 모습을 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)
  • 마그마의 냉각 과정에서 보웬의 반응 계열에 따라 용융점이 높은 광물부터 순차적으로 정출됩니다. 따라서 결정 분화가 진행될수록 남은 마그마의 온도는 낮아지며, 결과적으로 용융점이 낮은 광물이 나중에 정출됩니다.

    오답 노트
    감람석은 가장 먼저 정출되어 밀도가 크므로 (나)의 하부에 분포합니다.
    결정 분화가 진행될수록 마그마의 $SiO_{2}$ 함량은 증가합니다.
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10. 그림은 셰일의 변성 과정에서 나타나는 암석을 변성 정도에 따라 나열한 것이다.

암석 A ~ D에 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)
  • 셰일이 점차 높은 온도와 압력을 받는 광역 변성 작용을 거치면 슬레이트 $\rightarrow$ 필라이트 $\rightarrow$ 편암 $\rightarrow$ 편마암 순으로 변합니다.
    A(셰일)에서 D(편마암)로 갈수록 변성 정도가 심해지며, 이에 따라 구성 입자의 크기가 점점 커집니다.

    오답 노트
    층리: A는 퇴적암이므로 층리가 나타나지만, 변성암인 B, C, D는 층리가 아닌 엽리(편리)가 나타납니다.
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11. 그림 (가) ~ (라)는 퇴적암에 나타나는 건열, 연흔, 사층리, 점이 층리를 순서 없이 나타낸 것이다.

(가)～(라)에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. (가)는 건조한 환경에서 형성되었다.
  2. (나)를 통해 바람이나 물이 흘렀던 방향을 알 수 있다.
  3. (다)는 점이 층리이다.
  4. (라)는 수심이 깊은 곳에서 주로 형성된다.
  5. (가)~(라)와같은퇴적구조로지층의역전여부를판단할수있다.
(정답률: 알수없음)
  • 제시된 이미지를 분석하면 (가)는 건열, (나)는 사층리, (다)는 점이 층리, (라)는 연흔입니다.
    연흔은 물의 흐름에 의해 퇴적물 표면에 물결 모양의 흔적이 남는 구조로, 주로 수심이 얕은 곳에서 형성됩니다.

    오답 노트
    (가) 건열: 지표면이 건조해지며 갈라진 구조이므로 건조한 환경이 맞습니다.
    (나) 사층리: 퇴적물이 쌓인 각도를 통해 흐름 방향을 알 수 있습니다.
    (다) 점이 층리: 입자 크기가 위로 갈수록 작아지는 구조입니다.
    지층의 역전: 위 구조들은 모두 상하 관계를 알려주므로 역전 여부 판단이 가능합니다.
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12. 그림 (가)는 태평양 주변 판의 분포를, (나)는 두 지역 A, B의 진원을 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)
  • 그림 (나)의 진원 분포를 보면 A와 B 모두 깊이에 따라 진앙의 위치가 일정하게 변하는 베니오프대(섭입대)를 보이므로 둘 다 수렴형 경계입니다.
    A의 진원 분포는 B보다 더 깊고 넓게 분포하여 판의 경계로부터 더 먼 곳까지 진앙이 나타납니다.
    B 지역에서 태평양 판이 인도-오스트레일리아 판 아래로 섭입하므로, 섭입하는 태평양 판의 밀도가 더 큽니다.
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13. 그림은 A ~ C 해양에서 해령으로부터의 거리에 따른 자기 역전 여부를 해양 지각의 연령에 따라 나타낸 것이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로고른 것은?

  1. ㄴ
  2. ㄷ
  3. ㄱ, ㄴ
  4. ㄱ, ㄷ
  5. ㄱ, ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 해령에서 멀어질수록 생성된 지 오래된 지각이 분포하므로 해양 지각의 연령은 증가합니다. 에서 동일한 연령($5\text{백만 년}$)일 때 해령으로부터의 거리가 C가 가장 멀므로, 해양 지각의 확장 속도는 C가 가장 빠릅니다.

    오답 노트
    5백만 년 전의 지구 자기장 방향은 현재와 같았다: 그래프의 $5\text{백만 년}$ 지점을 보면 흰색(역전) 영역에 해당하므로 현재와 반대 방향이었습니다.
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14. 그림은 두 지역 A, B의 높이에 따른 기온 분포를 나타낸 것이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, 건조 단열 감률은 10℃/km, 습윤 단열 감률은 5℃/km이다.) [3점]

  1. ㄱ
  2. ㄷ
  3. ㄱ, ㄴ
  4. ㄴ, ㄷ
  5. ㄱ, ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 기온 감률은 높이에 따른 기온의 감소율을 의미하며, 그래프의 기울기가 가파를수록 감률이 큽니다. 에서 A의 기울기가 B보다 완만하므로(온도 변화가 더 큼) 기온 감률은 A가 B보다 큽니다. A의 기온 감률은 $2\text{km}$ 동안 $15^\circ\text{C}$ 감소하여 $7.5^\circ\text{C}/\text{km}$이며, 이는 습윤 단열 감률($5^\circ\text{C}/\text{km}$)보다는 크고 건조 단열 감률($10^\circ\text{C}/\text{km}$)보다는 작으므로 조건부 불안정 상태입니다.

    오답 노트
    B에서 발달하는 구름은 적운형이다: B의 기온 감률은 $2\text{km}$ 동안 $15^\circ\text{C}$ 감소하여 $7.5^\circ\text{C}/\text{km}$가 아니라, 그래프상 $20^\circ\text{C}$에서 $20^\circ\text{C}$ 근처로 매우 가파르게 상승하므로 매우 안정적인 층후를 가져 층운형 구름이 발달합니다.
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15. 그림 (가), (나)는 북반구 어느 지역에서 등압선 간격이 다른 날에 부는 지상풍을 나타낸 것이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, 화살표는 방향만을 의미한다.) [3점]

  1. ㄱ
  2. ㄴ
  3. ㄱ, ㄷ
  4. ㄴ, ㄷ
  5. ㄱ, ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 북반구에서 지상풍은 기압경도력과 전향력, 마찰력의 합력으로 결정되며, 등압선에 대해 오른쪽으로 굴절하여 돕니다. 에서 바람이 $P_2$에서 $P_1$ 방향으로 불고 있으므로 기압은 $P_1$이 $P_2$보다 낮습니다. 또한 등압선 간격이 좁을수록 기압경도력이 커져 풍속이 빠르므로 $A'$의 풍속이 $A$보다 큽니다. 전향력은 풍속에 비례하므로 풍속이 더 빠른 $A'$에서 전향력이 더 크게 작용합니다.
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16. 그림 (가)는 5억 년 전부터 현재까지 유럽과 북아메리카 대륙에서 측정한 고지자기 북극의 이동 경로를 나타낸 것이고, (나)는 두 대륙의 자극 이동 경로를 일치시켰을 때 나타나는 대륙의 분포이다.

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)
  • 고지자기 북극의 겉보기 이동 경로는 대륙의 이동으로 인해 발생합니다. 에서 두 대륙의 이동 경로가 서로 다르게 나타나지만, 와 같이 두 경로를 일치시켰을 때 대륙이 하나로 모이는 것으로 보아 과거에 두 대륙은 붙어 있었음을 알 수 있습니다.

    오답 노트
    5억 년 전에는 2개의 자기 북극이 존재했다: 지구의 자기 북극은 항상 하나만 존재하며, 겉보기 경로가 여러 개인 것은 대륙이 이동했기 때문입니다.
    고지자기 북극의 이동은 대륙의 이동 없이 자극만 이동한 결과이다: 자극의 이동 속도보다 대륙의 이동 속도가 훨씬 느리며, 겉보기 이동은 주로 대륙의 이동에 의한 결과입니다.
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17. ㉠과 ㉡에서의 풍향으로 가장 적절한 것을 <보기>에서 골라 바르게 짝지은 것은? (순서대로 ㉠, ㉡)(17번 공통지문 문제)

  1. A, A
  2. B, C
  3. C, B
  4. D, A
  5. D, D
(정답률: 알수없음)
  • 풍향은 바람이 불어오는 방향을 의미합니다. 에서 화살표 방향이 남쪽을 향하고 있으므로, 바람은 북쪽에서 남쪽으로 불어오는 북풍에 해당합니다. 따라서 ㉠과 ㉡ 모두 북풍을 나타내는 D가 적절합니다.
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18. 그림 (가), (나)는 A에서 이슬점이 같고 기온은 다른 두 공기덩어리가 같은 산의 B, C지점을 지나가는 과정을 각각 나타낸 것이다.

두 공기 덩어리에 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)
  • 공기 덩어리가 산을 오를 때 기온이 이슬점에 도달하면 응결이 시작되어 구름이 생성됩니다.
    (가)는 산의 낮은 지점에서 이미 응결이 시작된 반면, (나)는 더 높은 지점에서 응결이 시작되었습니다. 이슬점이 같을 때 응결이 먼저 시작된 (가)의 초기 기온이 (나)보다 더 낮았음을 알 수 있습니다.
    B 지점에서 (가)는 이미 포화 상태로 상승하여 건조 단열 감률보다 작은 습윤 단열 감률을 적용받아 (나)보다 이슬점이 더 낮게 형성됩니다.
    C 지점에서는 두 공기 덩어리 모두 하강하며 단열 승온 과정(건조 단열 감률)을 거치므로, 기온은 상승하고 이슬점은 완만하게 상승하여 상대 습도는 A 지점보다 낮아집니다.
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19. 그림 (가), (나)는 정역학 평형 상태에 있는 대기의 연직 기압 분포를 나타낸 것이다.

두 지점 A, B의 공기에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, 동서 방향의 기압차는 없다.)

  1. ㄴ
  2. ㄷ
  3. ㄱ, ㄴ
  4. ㄱ, ㄷ
  5. ㄱ, ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 정역학 평형 상태에서는 연직 방향으로 기압 경도력과 중력이 평형을 이루어 알짜힘이 0이 됩니다.
    A 지점은 등압선이 수평이므로 수평 방향의 기압 경도력이 없으며, 오직 연직 방향으로만 기압 경도력과 중력이 작용하여 그 크기가 같습니다.
    B 지점은 등압선이 기울어져 있어 수평 방향으로도 기압 경도력이 작용합니다. 기압은 고기압에서 저기압 방향으로 작용하므로, B의 공기에는 남에서 북 방향으로 기압 경도력이 작용합니다.
    정역학 평형 상태이므로 공기 덩어리가 수평으로 움직이지 않으며, B의 공기가 북에서 남으로 움직인다는 설명은 틀렸습니다.

    오답 노트
    A, B의 공기에 작용하는 기압 경도력의 방향은 같다: A는 연직 방향, B는 연직 및 수평 방향으로 작용함
    B의 공기는 북 $\rightarrow$ 남 방향으로 움직인다: 정역학 평형 상태이므로 수평 이동하지 않음
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