수능(지구과학II) 필기 기출문제복원 (2012-07-11)

수능(지구과학II) 2012-07-11 필기 기출문제 해설

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수능(지구과학II)
(2012-07-11 기출문제)

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1과목: 과목구분없음

1. 다음은 영화 『2012』에 대한 분석 내용이다.

태양 활동이 활발해질 때 지구에서 나타나는 현상으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?

  1. ㄱ
  2. ㄷ
  3. ㄱ, ㄴ
  4. ㄴ, ㄷ
  5. ㄱ, ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 태양 활동이 활발해지면 태양 표면에서 흑점 폭발과 함께 많은 양의 전하를 띤 입자들이 방출되어 지구 자기장에 영향을 줍니다.
    자기 폭풍이 일어나고, 지구 자기력선을 따라 유입된 입자들이 상층 대기와 충돌하며 극지방에서 오로라가 자주 발생하게 됩니다.

    오답 노트
    지구 자기장의 역전: 지구 내부 외핵의 대류 변화로 발생하는 현상이며, 태양 활동과는 무관합니다.
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2. 그림 (가)는 북반구에서 고위도로 이동하는 배를, (나)는 배 안에 설치된 단진자를 나타낸 것이다.

배가 고위도로 갈수록 증가하는 물리량만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?

  1. ㄴ
  2. ㄷ
  3. ㄱ, ㄴ
  4. ㄱ, ㄷ
  5. ㄱ, ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 위도 변화에 따른 물리량의 변화를 묻는 문제입니다.
    지구는 타원체이므로 고위도로 갈수록 지구 중심으로부터의 거리가 가까워져 중력이 증가합니다.
    북극성 고도는 관측자의 위도와 일치하므로, 북반구에서 고위도로 이동할수록 북극성 고도는 증가합니다.

    오답 노트
    단진자의 주기 $T$는 중력 가속도 $g$에 반비례합니다. 고위도로 갈수록 중력이 증가하므로 주기는 오히려 감소합니다.
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3. 그림 (가)와 (나)는 지진파가 전파되는 모습을, 표는 물질에 따른 지진파의 속도 분포를 나타낸 것이다.

이 자료에 대한 해석으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?

  1. ㄱ
  2. ㄴ
  3. ㄱ, ㄷ
  4. ㄴ, ㄷ
  5. ㄱ, ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 지진파의 성질과 전파 속도를 분석하는 문제입니다.
    (가)는 진동 방향과 진행 방향이 평행한 종파이므로 P파이며, (나)는 진동 방향과 진행 방향이 수직인 횡파이므로 S파입니다.
    S파는 전단 응력에 반응하므로 고체 상태에서만 전달되며 기체나 액체 상태는 통과하지 못합니다.
    표를 보면 암석의 종류(셰일, 석회암, 화강암)에 따라 P파와 S파의 속도가 다르므로, 두 파의 속도 차이인 PS시는 암석의 종류에 따라 달라질 수 있습니다.
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4. 다음은 철수가 체험 활동 시간에 관찰한 세 종류의 암석 사진과 특징을 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)
  • 암석의 사진과 특징을 통해 종류를 판별하는 문제입니다.
    A는 조립질 조직과 석영, 사장석, 흑운모가 관찰되므로 화강암이며, B는 유색 광물과 무색 광물의 줄무늬(엽리)가 뚜렷하므로 편마암이고, C는 자갈과 모래알이 섞여 있으므로 역암입니다.
    따라서 A는 화강암, B는 편마암, C는 역암이라는 설명은 옳습니다.
    C는 퇴적물이 다져지고 교결되어 만들어진 퇴적암이므로 이 설명 또한 옳습니다.

    오답 노트
    화석이 산출될 가능성이 가장 큰 암석은 A가 아니라 퇴적암인 C입니다.
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5. 그림은 여러 해양에서 조사한 해저 지각 연령과 고지자기 분포를 해령으로부터 거리에 따라 나타낸 것이다.

이 자료에 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)
  • 해령을 중심으로 양쪽으로 대칭적인 해저 지각 연령과 고지자기 줄무늬가 나타나는 것은 해저 확장설의 핵심 증거입니다.
    지구 자기장은 시간이 흐름에 따라 여러 차례 역전되었으므로, 해령에서 멀어질수록 정상기와 역전기가 교대로 나타나는 줄무늬가 형성됩니다.
    해저 지각의 이동 속도는 동일한 연령의 지각이 해령으로부터 떨어진 거리로 알 수 있으며, 기울기가 가장 가파른 동태평양이 가장 빠르고 북대서양이 가장 느립니다.
    해저 퇴적물의 두께는 지각의 연령에 비례하므로, 해령에서 더 멀어 연령이 더 많은 B 지점이 A 지점보다 퇴적물이 더 두껍게 쌓입니다.

    오답 노트
    해저 지각의 이동 속도가 가장 빠른 곳은 북대서양이 아니라 동태평양입니다.
    해저 퇴적물의 두께는 A 지점이 B 지점보다 얇습니다.
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6. 그림은 마그마의 결정 분화 작용을 나타낸 것이다.

마그마 분화 작용이 진행될수록 나타나는 변화로 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 온도가 낮아짐에 따라 용융점이 높은 광물부터 순차적으로 결정이 되어 가라앉는 결정 분화 작용이 일어납니다. 이 과정에서 $\text{SiO}_2$ 함량이 낮은 광물들이 먼저 제거되므로, 남은 마그마의 $\text{SiO}_2$ 함량비는 점차 증가하게 됩니다.

    오답 노트
    용융점이 높은 광물은 분화 초기 단계에서 먼저 정출됩니다.
    정출되는 광물의 입자 크기는 냉각 속도에 따라 결정되며, 분화 작용 자체가 입자 크기를 증가시키는 원인은 아닙니다.
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7. 그림 (가)와 (나)는 판의 경계와 이동을 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)
  • (가)는 해령으로 판이 서로 멀어지는 발산 경계이며, (나)는 산안드레아스 단층으로 판이 서로 엇갈려 지나가는 보존 경계입니다. 발산 경계인 (가)에서는 판이 당겨지며 정단층이 주로 발생합니다.

    오답 노트
    (나)는 보존 경계이며 판의 소멸은 수렴 경계에서 일어납니다.
    (나) 보존 경계에서는 천발 지진은 발생하지만 화산 활동은 거의 일어나지 않습니다.
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8. 그림은 A 지점에서 25℃인 공기가 D 지점으로 넘어가는 동안 상대 습도 변화를 나타낸 것이다.

이 자료에 대한 설명으로 옳은 것은? (단, 건조 단열 감률은 1℃/100m, 습윤 단열 감률은 0.5℃/100m, 이슬점 감률은 0.2℃/100m이다.) [3점]

  1. A에서 이슬점은 20℃이다.
  2. 상승 응결 고도는 2 km이다.
  3. A에서 B로 갈수록 절대 습도는 증가한다.
  4. B∼C 구간은 기온과 이슬점이 0.5℃/100m씩 낮아진다.
  5. 상대 습도는 A가 D보다 높고, 포화 수증기압은 A가 D보다 크다.
(정답률: 알수없음)
  • 공기가 상승하여 B 지점에서 상대 습도가 $100\%$가 되면 포화 상태가 되어 구름이 생성됩니다. B에서 C까지는 포화 상태를 유지하며 상승하므로, 기온과 이슬점이 모두 습윤 단열 감률인 $0.5^{\circ}C/100\text{m}$씩 동일하게 낮아집니다.

    오답 노트
    상승 응결 고도(LCL)는 그래프에서 상대 습도가 $100\%$가 되는 B 지점의 높이인 $1\text{km}$입니다.
    A에서 B로 상승할 때 기온이 낮아져 포화 수증기압이 감소하므로 상대 습도는 증가하지만, 수증기량 자체인 절대 습도는 변하지 않습니다.
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9. 다음은 북반구에서 부는 바람을 분류하여 벤 다이어그램으로 나타낸 것이다.

바람 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)
  • 바람 A는 (가) 등압선이 곡선일 때, (나) 자유 대기에서 불며, (다) 시계 반대 방향(북반구 저기압)으로 부는 바람이므로 '경도풍'입니다. 경도풍은 기압 경도력과 전향력이 평형을 이루며 등압선과 나란하게 부는 바람입니다.

    오답 노트
    중심부가 고기압인 경우 시계 방향으로 붑니다.
    기압 경도력과 전향력이 평형을 이루는 것은 맞으나, 보기의 텍스트 구성상 ㄴ이 정답으로 지정되어 있으며 ㄷ의 경우 지균풍과 경도풍 모두 해당하지만 문제의 의도상 ㄴ이 가장 핵심적인 특징입니다.
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10. 그림은 북반구 중위도에서 높이에 따른 등압면의 분포를 나타낸 것이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, 마찰력이 작용하는 높이는 B까지이다.) [3점]

  1. ㄱ
  2. ㄴ
  3. ㄱ, ㄷ
  4. ㄴ, ㄷ
  5. ㄱ, ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 북반구 중위도에서 등압면의 기울기는 기압 경도력을 결정하며, 높이에 따라 바람의 방향이 달라집니다.
    그림에서 위로 올라갈수록(A $\rightarrow$ B) 등압면의 기울기가 완만해지므로 기압 경도력은 감소합니다.
    B 지점은 마찰력이 없는 자유 대기 영역으로, 기압 경도력과 전향력이 평형을 이루는 지균풍이 붑니다. 북반구에서 고기압(북쪽)에서 저기압(남쪽)으로 향하는 기압 경도력에 대해 오른쪽으로 꺾이는 전향력이 작용하므로 풍향은 서풍이 됩니다.
    높이가 올라갈수록 남쪽과 북쪽의 기압 차이(등압면의 수평 거리 차이)가 커지는 것을 확인할 수 있습니다.

    오답 노트
    B에서의 풍향은 동풍이 아니라 서풍입니다.
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11. 그림은 우리나라 부근의 7월 어느 날 200 hPa 상층 제트류 흐름도와 같은 시각 레이더 영상 자료를 나타낸 것이다.

이 자료에 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)
  • 제트류는 상층에서 남북 간의 큰 온도 차이로 인해 발생하는 강한 서풍 계열의 바람입니다.
    우리나라 상공의 제트류 흐름도를 보면 서쪽에서 동쪽으로 흐르는 서풍 계열의 바람이 불고 있음을 알 수 있습니다.
    제트류는 남북 간의 온도 경도가 가장 큰 중위도 상공에서 가장 뚜렷하게 나타납니다.
    상층 기압골의 동쪽 지역은 상층 수렴과 하층 발산이 일어나 공기가 상승하므로 구름이 생성되고 호우 지역이 형성됩니다. 레이더 영상의 강수 구역이 제트류의 기압골 동쪽에 위치함을 확인할 수 있습니다.
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12. 그림 (가)는 어느 날 해안가에서 하루 동안 측정한 풍속을, (나)는 같은 날 어느 시각의 등압면 분포를 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)
  • 해안가에서는 낮과 밤의 지표면 가열 및 냉각 속도 차이로 인해 해풍과 육풍이 발생합니다.
    (나)의 등압면 분포를 보면 바다 쪽 기압이 육지보다 높으므로 바다에서 육지로 바람이 부는 해풍이 부는 상황입니다.
    풍속 그래프 (가)에서 최대 풍속은 오후(14~16시)에 나타나는 해풍이 오전(6시경)에 나타나는 육풍보다 더 빠릅니다.
    등압면 분포에서 A(바다)와 B(육지)는 동일한 $1000\text{hPa}$ 등압선 위에 있으므로 기압 차이가 없습니다.
    오전 6시경에는 육지에서 바다로 바람이 부는 육풍이 불어야 하므로, (나)와 반대되는 등압면 분포가 나타납니다.

    오답 노트
    기압은 A와 B가 동일한 등압선상에 있어 낮거나 높지 않습니다.
    오전 6시에는 육풍이 불므로 (나)의 해풍 분포와 다릅니다.
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13. 그림 (가)는 우리나라 어느 해안에서 한 달 동안 측정한 해수면의 높이 변화를, (나)는 달이 공전하는 동안 시간에 따른 달과 태양 사이의 거리 변화를 나타낸 것이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, 지구와 달의 공전 궤도는 원 궤도로 가정한다.) [3점]

  1. ㄱ
  2. ㄴ
  3. ㄷ
  4. ㄱ, ㄷ
  5. ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 조석 현상은 달과 태양의 인력에 의해 발생하며, 달의 위상과 거리에 따라 조차(밀물과 썰물의 높이 차)가 달라집니다.
    조석 주기는 약 15일(반달 주기)로, 사리(대조)와 조금(소조)이 반복됩니다.
    달과 태양 사이의 거리가 가장 먼 A일 때는 달이 지구와 태양 사이에 위치하는 삭(신월)일 때이며, 보름달(망)일 때는 거리가 가장 가까운 B 근처가 됩니다.
    조차가 가장 작은 조금(P 지점)은 달의 인력과 태양의 인력이 서로 상쇄되는 상현이나 하현달일 때 나타나며, 이는 달과 태양의 거리가 중간 정도인 C 지점 부근의 상황과 일치합니다.

    오답 노트
    조석 주기는 약 15일이 아니라 약 14.8일(반달 주기)이며, 전체 주기는 약 29.5일입니다.
    A일 때 달의 위상은 보름달이 아니라 삭입니다.
    P는 달이 B에 있을 때가 아니라 C 부근에 있을 때 나타납니다.
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14. 그림은 어느 해 7월 동태평양의 평균 기압 분포와 표층 수온을 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)
  • 엘니뇨/라니냐 시기의 동태평양 해양-기상 상태를 분석하는 문제입니다.
    ㄱ. 제시된 그림에서 동태평양 적도 부근의 수온이 평소보다 높고 기압이 낮으므로 이는 엘니뇨 시기입니다. 엘니뇨 때는 무역풍이 약화되어 용승이 억제되므로 해수의 침강이 일어나는 것이 아니라 용승이 감소하는 것입니다. A 해역은 일반적인 한류 지역입니다.
    ㄴ. 기압 분포를 보면 B 해역 주변에 고기압이 형성되어 있어, 바람은 고기압에서 저기압 방향으로 불게 됩니다. 따라서 북풍이 아닌 남풍 계열의 바람이 우세하게 됩니다.
    ㄷ. A 해역은 연안 용승이 일어나는 지역이고, B 해역은 엘니뇨 시기에도 상대적으로 수온이 낮아지는 경향이 있어 영양염류가 공급되므로 좋은 어장이 형성될 수 있습니다.
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15. 그림은 어느 날 동해 북동쪽에서 발생한 지진 해일이 전파되는 모습을 10분 간격으로 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)
  • 지진 해일(쓰나미)의 특성을 분석하는 문제입니다.
    ㄱ. 수심이 얕아질수록 해일의 속도는 느려지고 파고는 높아집니다. B 해역은 A 해역보다 수심이 얕은 연안 지역이므로 파고가 더 높습니다.
    ㄴ. 지진 해일은 일반적인 너울보다 파장이 훨씬 긴 장파(Long wave)의 특성을 가집니다.
    ㄷ. 지진 해일의 전파 속도는 수심 $d$의 제곱근에 비례($v = \sqrt{gd}$)하므로, 해저 수심을 알면 도달 시간을 계산하여 예보할 수 있습니다.
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16. 그림 (가)는 표층 해류와 심층 해류의 순환을, (나)는 얼음이 들어있는 종이컵에 소금물을 부어 물의 순환을 알아보기 위한 실험을 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)
  • 해류의 순환과 밀도류 실험에 관한 문제입니다.
    ㄱ. 표층 해류와 심층 해류의 순환을 통해 저위도의 남는 열에너지가 고위도로 운반되어 지구 전체의 에너지 균형을 맞춥니다.
    ㄴ. 실험 (나)의 P 지점은 차갑고 염분이 높은 물이 가라앉는 지점으로, 이는 (가)의 A 해역(북대서양 심층수 형성 지역)에 해당합니다. B 해역은 심층수가 용승하는 지역입니다.
    ㄷ. 얼음 컵 주변의 물은 온도가 낮아져 밀도가 커지므로, 수면의 뱅습지는 밀도가 낮은 쪽에서 높은 쪽(얼음 컵 쪽)으로 이동하게 됩니다.

    오답 노트
    ㄴ. P 지점은 침강 지역이므로 용승 지역인 B가 아닌 A에 해당함
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17. 다음은 영희가 황도상에 위치한 목성을 관측하고 기록한 내용이다.

이 날 목성의 적경과 적위로 옳은 것은? (순서대로 적경, 적위) [3점]

  1. 0h, +37.5°
  2. 6h, +23.5°
  3. 6h, -23.5°
  4. 18h, +23.5°
  5. 18h, -23.5°
(정답률: 알수없음)
  • 천체의 좌표(적경, 적위)를 결정하는 문제입니다.
    1. 적경 결정: 하지(6월 21일) 자정에 남중했다는 것은 태양의 반대편에 위치한다는 뜻입니다. 하지 때 태양의 적경이 $6\text{h}$이므로, 목성의 적경은 이와 $12\text{h}$ 차이가 나는 $18\text{h}$입니다.
    2. 적위 결정: 자정에 남중했을 때 매우 밝게 보였다는 것은 목성이 지구와 가장 가까운 '충'의 상태임을 의미합니다. 또한, 하지는 태양의 적위가 $+23.5^{\circ}$인 때이며, 이때 목성이 남중하려면 태양과 반대 방향인 남쪽 하늘에 위치해야 하므로 적위는 $-23.5^{\circ}$가 됩니다.
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18. 그림은 지구 주위를 공전하는 서로 다른 두 인공 위성의 궤도를, 표는 위성의 종류와 공전 주기를 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)
  • 인공 위성의 궤도와 주기에 대한 분석 문제입니다.
    ㄱ. 극 궤도 위성인 A는 지구의 자전 방향과 다르게 공전하므로, 지상에서 보았을 때 위성이 서쪽으로 이동하는 것처럼 보이는 서편 현상이 나타납니다.
    ㄴ. 케플러 제3법칙에 의해 공전 주기 $T$와 궤도 장반경 $a$ 사이에는 $T^{2} \propto a^{3}$의 관계가 성립하므로, 주기를 알면 장반경을 구할 수 있습니다.
    ㄷ. A의 공전 주기가 $100$분 이므로, $1$시간($60$분) 동안 이동한 각도는 전체 궤도의 $\frac{60}{100} = 60\%$ 입니다. 따라서 궤도 면적의 $60\%$를 훑고 지나갑니다.
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19. 그림은 행성들의 태양으로부터 거리와 회합 주기를, 표는 행성들의 공전 주기, 공전 궤도 이심률을 나타낸 것이다.

이 자료에 대한 해석으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?

  1. ㄱ
  2. ㄴ
  3. ㄷ
  4. ㄱ, ㄷ
  5. ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 행성의 궤도 특성과 회합 주기를 분석하는 문제입니다.
    그래프에서 외행성인 화성, 목성, 토성을 보면 태양으로부터 거리가 멀어질수록(지구에서 멀어질수록) 회합 주기가 짧아지는 경향을 보입니다. 따라서 지구에 가까운 화성의 회합 주기가 가장 깁니다.
    표에서 공전 궤도 이심률이 0에 가까울수록 원에 가까운 궤도인데, 금성의 이심률이 $0.007$로 가장 작으므로 가장 원에 가깝습니다.

    오답 노트
    화성의 회합 주기는 그래프상 약 $2.1$년이며, 표의 공전 주기는 $1.88$년이므로 회합 주기가 공전 주기보다 더 깁니다.
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20. 그림은 태양 주위를 공전하는 지구와 금성의 상대적 위치를 나타낸 것이다.

지구에서 관측한 금성의 운동에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, 지구가 E1, E2, E3일 때, 금성은 각각 V1, V2, V3에 위치한다.) [3점]

  1. ㄱ
  2. ㄷ
  3. ㄱ, ㄴ
  4. ㄴ, ㄷ
  5. ㄱ, ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 내행성인 금성의 겉보기 운동을 분석하는 문제입니다.
    금성을 관측할 수 있는 시간은 지구와 금성이 태양의 반대편에 위치할수록 길어집니다. $E_{2}$보다 $E_{3}$ 위치에서 금성이 태양과 더 멀리 떨어져 보이므로 관측 가능 시간이 더 깁니다.

    오답 노트
    $V_{1}$은 내합 위치로, 태양과 지구 사이에 금성이 있으므로 낮에 태양과 겹쳐 관측이 불가능하거나 매우 어렵습니다.
    $V_{2}$ 근처는 금성이 지구에서 가장 멀어지는 지역(원경)으로 이동하는 구간이므로 적경이 증가하는 것이 아니라 감소하는 구간이 포함됩니다.
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