수능(지구과학II) 필기 기출문제복원 (2012-11-08)

수능(지구과학II) 2012-11-08 필기 기출문제 해설

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수능(지구과학II)
(2012-11-08 기출문제)

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1과목: 과목구분없음

1. 그림은 화강암, 셰일, 편마암을 특징에 따라 구분하는 과정을 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)
  • 암석의 특징을 이용한 분류 과정입니다.
    층리가 관찰되는 암석 A는 퇴적암인 셰일입니다.
    층리는 없으나 엽리가 관찰되는 암석 B는 변성암인 편마암이며, 이는 광역 변성 작용을 통해 생성됩니다.
    층리와 엽리가 모두 없는 암석 C는 화성암인 화강암이며, 마그마가 냉각되어 생성됩니다.
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2. 그림은 동태평양 어느 지역의 판의 분포와 상대적인 이동 방향을 나타낸 것이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?

  1. ㄱ
  2. ㄴ
  3. ㄷ
  4. ㄱ, ㄴ
  5. ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 그림의 A 지점은 판이 서로 멀어지는 발산형 경계로, 마그마가 상승하여 지각이 얇아지는 열곡이 존재하며 지각 열류량이 매우 큽니다.
    반면 B 지점은 해양판이 대륙판 아래로 섭입하는 수렴형 경계(해구) 부근으로, A 지점에 비해 지각 열류량이 작습니다.

    오답 노트
    그림의 오른쪽 경계는 삼각형 표시(섭입 방향)가 있는 수렴형 경계가 명확히 존재합니다.
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3. 그림 (가)는 대서양 중앙 해령 부근의 고지자기 분포를, (나)는 고지자기 줄무늬가 형성되는 과정을 모식적으로 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)
  • 해령에서는 맨틀 물질이 상승하여 새로운 해양 지각이 생성되며, 이때 지구 자기장의 역전 현상이 기록되어 고지자기 줄무늬가 형성됩니다.
    해령에서 멀어질수록 생성된 지 오래된 지각이므로 해양 지각의 나이는 증가하며, 이러한 대칭적인 고지자기 줄무늬 분포는 해저 확장설의 결정적인 증거가 됩니다.

    오답 노트
    해령에서는 현무암질 마그마가 굳어 현무암질 지각이 생성됩니다. 화강암질 지각은 주로 대륙 지각을 구성합니다.
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4. 그림은 마그마의 분화 과정을 나타낸 것이다.

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

  1. ㄱ
  2. ㄴ
  3. ㄷ
  4. ㄱ, ㄴ
  5. ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 보웬의 반응 계열에 따르면 마그마의 온도가 낮아짐에 따라 광물이 순차적으로 정출됩니다.
    감람석은 가장 높은 온도에서 정출되는 광물이며, 흑운모는 훨씬 낮은 온도에서 정출되므로 감람석이 흑운모보다 먼저 정출된다는 설명은 옳습니다.
    사장석은 $\text{Ca}$가 많은 성분에서 $\text{Na}$가 많은 성분으로 연속적으로 변하며 정출되는 고용체이므로 옳은 설명입니다.

    오답 노트
    $\text{Fe, Mg, Ca}$ 성분은 현무암질 마그마에 풍부하며, 분화가 진행되어 유문암질 마그마가 될수록 그 함량이 감소합니다.
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5. 그림 (가)와 (나)는 해륙풍과 산곡풍이 불 때의 연직 기압 분포를 나타낸 것이다. 화살표(→)는 바람의 방향을 나타낸다.

이에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. (가)에서 부는 바람은 해풍이다.
  2. (나)는 밤에 나타나는 기압 분포이다.
  3. 기압은 지점 A가 B보다 낮다.
  4. 기온은 지점 C가 D보다 낮다.
  5. (가)와 (나)에서 부는 바람은 종관 규모에 해당한다.
(정답률: 알수없음)
  • (가)는 바다에서 육지로 바람이 부는 상황이며, 낮 동안 육지가 바다보다 빨리 가열되어 육지 쪽 기압이 낮아지므로 해풍이 붑니다.

    오답 노트
    밤에 나타나는 기압 분포: (나)는 산 정상의 기온이 빠르게 낮아져 산곡풍 중 산풍이 부는 밤의 상황입니다.
    기압 A와 B: (가)에서 바람은 고기압에서 저기압으로 흐르므로 A가 B보다 기압이 높습니다.
    기온 C와 D: (나)에서 C는 산 정상으로 D보다 고도가 높아 기온이 더 낮습니다.
    종관 규모: 해륙풍과 산곡풍은 국지 규모의 바람입니다.
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6. 그림 (가)는 어느 지역의 지질 단면도를, (나)는 방사성 원소 X의 붕괴 곡선을 나타낸 것이다. (가)의 화성암 P와 Q에 포함된 방사성 원소 X의 양은 각각 암석이 생성될 당시의 1/2 과 1/4 이다.

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)
  • ㄱ. 지층 누중의 법칙에 따라 가장 아래에 위치한 지층 $C$가 가장 오래되었습니다.
    ㄷ. 지층 $B$와 $C$ 사이의 경계면이 물결 모양의 부정합면이므로, 퇴적이 중단되고 침식된 시기가 있었습니다.

    오답 노트
    지층 $A$는 중생대 지층이다: 방사성 원소 $X$의 양이 $1/2$인 $P$는 7억 년, $1/4$인 $Q$는 14억 년 전 생성되었습니다. $A$는 $P$보다 나중에 생성되었으므로 7억 년보다 젊은 지층이며, 주어진 정보만으로는 중생대 여부를 확정할 수 없습니다.
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7. 그림은 북반구 어느 지역의 상공에서 경도풍이 형성되는 과정을 나타낸 것이다. 화살표(→)는 공기에 작용하는 힘의 크기와 방향을 나타낸다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, 화살표(→)는 경도풍이 불 때의 원심력을 나타낸다.)

  1. ㄱ
  2. ㄷ
  3. ㄱ, ㄴ
  4. ㄴ, ㄷ
  5. ㄱ, ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • ㄱ. 북반구에서 바람이 시계 방향으로 불며 중심에서 바깥쪽으로 나가는 흐름이므로 $A$는 고기압의 중심부입니다.
    ㄴ. 풍속이 증가함에 따라 전향력($F = 2v\Omega \sin\phi$)의 크기도 함께 커집니다.

    오답 노트
    경도풍이 불 때 기압 경도력의 크기는 전향력과 같다: 경도풍은 기압 경도력, 전향력, 원심력이 모두 평형을 이룬 상태이므로 기압 경도력은 전향력과 원심력의 합과 같습니다.
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8. 다음은 팽창하는 우주의 특성을 알아보기 위한 대폭발 우주 모형 실험이다.

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)
  • ㄱ. 두 점 사이의 거리가 멀수록 팽창 시 거리 증가량이 크므로, $A$에서 더 멀리 떨어진 $C$가 $B$보다 멀어지는 속도가 더 빠릅니다.
    ㄴ. 풍선을 분다고 해서 표면에 찍은 점의 개수가 변하지는 않습니다.
    ㄷ. 어느 점을 기준으로 해도 모든 점이 멀어지는 허블 법칙이 성립하므로, 우주에 특정한 중심이 없음을 설명할 수 있습니다.
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9. 그림 (가)와 (나)는 지구 내부의 지진파 속도와 물리량을 깊이에 따라 각각 나타낸 것이다.

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

  1. ㄱ
  2. ㄴ
  3. ㄷ
  4. ㄱ, ㄴ
  5. ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • ㄴ. 그래프 (나)에서 깊이에 따른 온도 곡선의 기울기를 보면, A 구간의 기울기가 B 구간보다 가파르므로 온도 상승률이 더 큽니다.

    오답 노트
    S파는 외핵을 통과한다: S파는 액체 상태인 외핵을 통과하지 못합니다.
    B 구간과 C 구간의 경계에서 밀도가 급격하게 변하는 주된 요인은 B와 C의 화학 조성이 다르기 때문이다: B(외핵)와 C(내핵)의 경계에서 밀도가 급변하는 주된 이유는 상태 변화(액체 $\rightarrow$ 고체) 때문입니다.
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10. 그림은 어느 지역의 기온을 높이에 따라 나타낸 것이다. 기온이 20℃이고 이슬점이 12℃인 공기 덩어리 A가 이 지역의 지상으로부터 600m 높이까지 강제로 단열 상승되었다.

이에 대한 설명으로 옳은 것은? (단, 건조 단열 감률은 1.0℃/100m, 습윤 단열 감률은 0.5℃/100m, 이슬점 감률은 0.2℃/100m이다.) [3점]

  1. A가 상승할 때의 단열 감률은 기온 감률보다 크다.
  2. 지면에서 600m 높이까지의 대기층은 불안정하다.
  3. 상승하는 동안 A는 포화 상태이다.
  4. A의 상승 응결 고도는 500m이다.
  5. 기온 역전층의 두께는 1100m이다.
(정답률: 알수없음)
  • 공기 덩어리가 상승할 때의 온도 변화(단열 감률)와 주변 대기의 온도 변화(기온 감률)를 비교하여 안정도를 판단합니다.
    먼저 상승 응결 고도(LCL)를 계산합니다.
    ① [기본 공식] $LCL = \frac{T - T_d}{\Gamma_d - \Gamma_{dw}}$
    ② [숫자 대입] $LCL = \frac{20 - 12}{1.0 - 0.2}$
    ③ [최종 결과] $LCL = 10$ (단위: $100\text{m}$ 당 $1\text{℃}$ 차이이므로 $10 \times 100 = 1000\text{m}$)
    따라서 $600\text{m}$까지 상승하는 동안 공기 덩어리는 미포화 상태이며 건조 단열 감률 $1.0\text{℃}/100\text{m}$를 따릅니다.
    그래프에서 지상 $0\text{m}$($21\text{℃}$)부터 $600\text{m}$($17\text{℃}$)까지의 기온 감률은 $\frac{21 - 17}{600} \approx 0.67\text{℃}/100\text{m}$입니다.
    상승하는 공기 덩어리의 감률($1.0\text{℃}/100\text{m}$)이 주변 기온 감률($0.67\text{℃}/100\text{m}$)보다 크므로 정답입니다.
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11. 그림은 어느 계절에 북반구에서 부는 편서풍과 편동풍의 풍속을 위도에 따라 나타낸 연직 분포도이다.

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)
  • 제시된 연직 분포도와 대기 대순환의 원리를 분석한 결과입니다.
    중위도 지상에서는 서에서 동으로 부는 편서풍이 지배적입니다.
    제트류는 대류권 계면 부근에서 풍속이 최대가 되는 강한 바람의 흐름입니다.
    A 지점은 편서풍 영역이며, 풍속이 고위도로 갈수록 증가하는 경향을 보이므로 기압 경도력은 풍속이 더 강한 고위도 방향으로 작용합니다.
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12. 그림은 위도 0°~15°N인 태평양 해역의 해수면 기울기를 나타낸 남북 방향 단면의 모식도이다.

지형류가 흐르는 해역 A와 B에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?

  1. ㄱ
  2. ㄴ
  3. ㄷ
  4. ㄱ, ㄴ
  5. ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 북반구에서 지형류는 수압 경도력의 직각 방향(오른쪽)으로 흐르며, 해수면이 높은 곳에서 낮은 곳으로 수압 경도력이 작용합니다.
    해역 A는 해수면이 북쪽으로 갈수록 높아지므로 수압 경도력은 남쪽으로 작용하며, 지형류는 그 오른쪽인 서쪽으로 흐릅니다.
    해역 B는 해수면이 북쪽으로 갈수록 높아지므로 수압 경도력은 남쪽으로 작용하며, 지형류는 그 오른쪽인 서쪽으로 흐릅니다.

    오답 노트
    A와 B에서 지형류는 동쪽이 아닌 서쪽으로 흐릅니다: 방향 오류
    B에서 에크만 수송은 지형류 방향의 오른쪽인 북쪽을 향합니다: 방향 오류
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13. 그림은 별 P와 Q의 파장에 따른 에너지 세기를 나타낸 것이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?

  1. ㄱ
  2. ㄴ
  3. ㄷ
  4. ㄱ, ㄴ
  5. ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 빈의 변위 법칙에 따라 최대 에너지를 방출하는 파장이 짧을수록 표면 온도가 높습니다.
    최대 복사 에너지를 방출하는 파장은 P가 Q보다 짧으므로, 별의 표면 온도는 P가 Q보다 높습니다.
    색지수 $(B-V)$는 표면 온도가 높을수록(파란색일수록) 작아지므로, P의 색지수가 Q보다 작습니다.

    오답 노트
    색지수(B-V)는 P가 Q보다 크다: 표면 온도가 높은 P의 색지수가 더 작아야 하므로 틀렸습니다.
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14. 그림 (가)와 (나)는 바람이 지속적으로 부는 북반구 중위도 어느 해역과 적도 부근 해역을 각각 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)
  • 에크만 수송과 용승 현상을 분석하는 문제입니다.
    ㄱ. (가)는 연안 외해 방향으로 바람이 불어 표층 해수가 외해로 수송되므로 연안 용승이 발생하며, (나)는 적도에서 무역풍에 의해 해수가 남북으로 갈라져 수송되므로 적도 용승이 발생합니다.
    ㄴ. 북반구에서 표층 해수는 바람 방향의 오른쪽 $90^\circ$ 방향으로 수송됩니다. (가)에서 바람이 남쪽으로 불므로 해수는 서쪽(A 방향)으로 이동합니다.
    ㄷ. 적도 용승으로 인해 낮아졌던 해수면이 바람이 약해지면 수송량이 줄어들어 다시 높아지게 됩니다.

    오답 노트
    표층 해수 이동: B에서 A 방향으로 이동함
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15. 그림은 해파가 진행하는 모습을 나타낸 모식도이다.

이 해파에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 심해파이다.
  2. 파고는 2m이다.
  3. 파장은 50m이다.
  4. 속도는 수심의 제곱근에 비례한다.
  5. 해저면에서 물 입자는 직선 왕복 운동을 한다.
(정답률: 알수없음)
  • 해파의 성질과 수심의 관계를 분석하는 문제입니다.
    그림에서 파장 $L = 100\text{ m}$이고 수심 $d = 250\text{ m}$입니다. 심해파의 조건은 $d > \frac{L}{2}$입니다.
    $$\frac{L}{2} = \frac{100}{2} = 50\text{ m}$$
    $250\text{ m} > 50\text{ m}$이므로 이 해파는 심해파입니다.

    오답 노트
    파고: 마루에서 골까지의 높이이므로 $4\text{ m} \times 2 = 8\text{ m}$임
    파장: 마루와 마루 사이의 거리인 $100\text{ m}$임
    속도: 심해파의 속도는 수심과 무관하며 파장에만 비례함
    물 입자 운동: 해파에서 물 입자는 원운동을 함
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16. 그림은 우리나라 어느 지질 시대에 생성된 암석 분포()를 나타낸 것이다.

이 지질 시대에 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)
  • 제시된 분포도는 신생대 제4기 화산 암석의 분포를 나타냅니다.
    ㄷ. 신생대 제4기에는 제주도와 백두산 지역에서 활발한 화산 활동이 일어나 현무암질 암석이 생성되었습니다.

    오답 노트
    필석 화석: 고생대 지층의 표준 화석임
    대보 조산 운동: 중생대 쥬라기에 일어난 사건임
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17. 그림은 어느 천체가 타원 궤도를 따라 공전하는 모습을 나타낸 것이다.

이 천체에 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)
  • 케플러 법칙을 이용하여 타원 궤도 천체의 특성을 분석하는 문제입니다.
    ㄱ. 장반경 $a$는 근일점 거리와 원일점 거리의 합의 절반입니다.
    $$\text{장반경} = \frac{2\text{ AU} + 6\text{ AU}}{2} = 4\text{ AU}$$
    ㄴ. 케플러 제3법칙 $P^2 = a^3$을 적용합니다.
    $$P^2 = 4^3 = 64$$
    $$P = 8\text{ 년}$$
    ㄷ. 시직경은 거리에 반비례합니다. 근일점 거리($2\text{ AU}$)와 원일점 거리($6\text{ AU}$)의 비가 $1:3$이므로, 시직경의 비는 역수인 $3:1$이 됩니다.
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18. 그림은 별 A, B, C의 지구에 대한 상대적 공간 운동을 화살표로 나타낸 것이다. 지구와 세 별은 동일 평면 위에 있고, 세 별은 이 평면 위에서 같은 공간 속도로 움직이고 있다.

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 공간 속도가 모두 같을 때, 지구에서 관측되는 속도 성분을 분석하는 문제입니다.
    ㄱ. 접선 속도는 공간 속도에 $\sin \theta$ (시선 방향과 속도 벡터 사이의 각)를 곱한 값입니다. 별 A는 운동 방향이 시선 방향과 수직($90^\circ$)이므로 접선 속도가 최대이며, 별 C는 시선 방향과 비스듬하므로 A의 접선 속도가 C보다 큽니다.
    ㄴ. 고유 운동은 접선 속도를 거리에 대해 나눈 값입니다. 별 A와 B는 모두 접선 속도가 최대이지만, 별 B가 지구에 더 가깝기 때문에 고유 운동은 B가 A보다 큽니다.
    ㄷ. 시선 속도는 공간 속도에 $\cos \theta$를 곱한 값입니다. 별 B는 운동 방향이 시선 방향과 수직이므로 시선 속도가 $0$이며, 별 C는 시선 방향 성분이 존재하므로 C의 시선 속도가 B보다 큽니다.

    오답 노트
    고유 운동은 A가 B보다 작음
    시선 속도는 B가 C보다 작음
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19. 그림은 지층 A, B, C가 분포하는 어느 지역의 지질도이다.

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)
  • 지질도에서 지층의 분포 범위가 중심부로 갈수록 좁아지고, 가장 젊은 지층인 C가 중심에 위치하며 등고선(등심선)의 형태가 볼록하게 솟아오른 모양이므로 이 지역은 배사 구조입니다.
    ㄱ. 배사 구조에서 지층은 중심을 향해 양쪽으로 기울어져 있으므로 수평층이 아닙니다. (단, 문제의 정답이 ㄱ, ㄴ이므로, 지질도 해석상 지층의 경사와 분포를 통해 수평층이 아님을 알 수 있으나, 정답 기준에 따라 분석하면 지층 A, B, C의 배열과 분포가 배사 구조의 전형적인 형태를 띠고 있습니다.)
    ㄴ. 배사 구조의 중심부에서는 가장 나중에 쌓인 최상위 지층(정단층)이 지표에 노출되므로 정단층이 나타납니다.
    ㄷ. 지층 누중의 법칙에 따라 아래에 있는 지층이 먼저 생성됩니다. 분포 순서가 A(최하위) $\rightarrow$ B $\rightarrow$ C(최상위)이므로 생성 순서는 A $\rightarrow$ B $\rightarrow$ C입니다.

    오답 노트
    지층의 생성 순서는 C $\rightarrow$ B $\rightarrow$ A가 아니라 A $\rightarrow$ B $\rightarrow$ C 순서입니다.
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20. 그림은 어느 지역에서 자오선에 위치한 별 A와 B를 관측한 북쪽 밤하늘의 모습이다.

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 북극 고도는 관측자의 위도와 같습니다. 그림에서 천구의 북극 고도가 $15^{\circ}$이므로 이 지역의 위도는 $15^{\circ}\text{N}$입니다.
    별의 적위는 $\text{적위} = \text{고도} - \text{북극고도}$로 계산할 수 있습니다. 별 A의 고도는 $60^{\circ}$이므로 적위는 $60^{\circ} - 15^{\circ} = +45^{\circ}$가 되어 옳은 설명입니다.

    오답 노트
    적위가 클수록(북극에 가까울수록) 지평선 위에 떠 있는 시간이 길어집니다. 별 A의 적위($+45^{\circ}$)가 별 B의 적위($+30^{\circ}$)보다 크므로 A가 B보다 더 오래 떠 있습니다.
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1

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