수능(지구과학II) 필기 기출문제복원 (2013-10-08)

수능(지구과학II) 2013-10-08 필기 기출문제 해설

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수능(지구과학II)
(2013-10-08 기출문제)

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1과목: 과목구분없음

1. 다음은 어느 지역의 지질 단면도를 보고 세 학생이 나눈 대화이다.

옳게 말한 학생만을 있는 대로 고른 것은? [3점]

  1. 철수
  2. 영희
  3. 철수, 민수
  4. 영희, 민수
  5. 철수, 영희, 민수
(정답률: 알수없음)
  • 지질 단면도의 암석 종류와 특징을 분석하는 문제입니다.
    석회암이 화강암의 관입으로 인해 열과 압력을 받아 변성된 A는 대리암이 맞습니다.

    오답 노트
    B와 C는 모두 화강암이며, B는 관입 경계에 가까워 냉각 속도가 빨라 입자가 작고, C는 내부에서 천천히 냉각되어 입자가 더 큽니다. 따라서 B의 입자가 C보다 작습니다.
    화강암(D)은 화성암으로 층리가 나타나지 않습니다. 층리는 퇴적암의 특징입니다.
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2. 다음은 조륙 운동의 원리를 알아보기 위한 실험 과정이다.

이 실험을 통해 옳게 추론한 내용만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?

  1. ㄱ
  2. ㄷ
  3. ㄱ, ㄴ
  4. ㄴ, ㄷ
  5. ㄱ, ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 실험에서 밀도가 낮은 나무 도막은 지각을, 이를 떠받치는 물은 맨틀을 모사한 것입니다.
    얼음을 올려 고도를 높였을 때 수면 아래 잠긴 깊이 B가 깊어지므로, 고도가 높은 지역일수록 모호면의 깊이가 깊어짐을 알 수 있습니다.
    얼음이 녹아 무게가 줄어들면 도막이 위로 솟아오르므로, 대륙 빙하가 녹는 곳에서는 지각이 융기합니다.
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3. 그림은 어느 지역의 판의 경계를 나타낸 것이다.

이에 대한 옳은 설명만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?

  1. ㄱ
  2. ㄷ
  3. ㄱ, ㄴ
  4. ㄴ, ㄷ
  5. ㄱ, ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 그림에서 A는 해구와 해령 사이에 위치하며, 해령에서 멀어지는 방향으로 판이 이동하므로 남동쪽으로 이동한다는 설명은 틀렸습니다.
    해령 B에서 멀어질수록 생성된 지 오래된 지각이므로 A에서 B로 갈수록 나이가 감소합니다.
    X-Y 단면은 해령(발산형 경계)과 해구(수렴형 경계)를 모두 지나므로 발산형과 수렴형 경계가 모두 나타납니다.
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4. 그림은 방사성 동위 원소인 14C가 14N로 붕괴될 때 두 원소의 양의 변화를 나타낸 것이다.

이에 대한 옳은 설명만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?

  1. ㄱ
  2. ㄷ
  3. ㄱ, ㄴ
  4. ㄴ, ㄷ
  5. ㄱ, ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 방사성 붕괴 그래프에서 양이 감소하는 곡선 A는 모원소인 $^{14}C$이며, 양이 증가하는 곡선 B는 자원소인 $^{14}N$입니다.
    그래프에서 A의 양이 처음의 $\frac{1}{2}$이 되는 시점이 $5,700$년이므로 $^{14}C$의 반감기는 약 $5,700$년입니다.
    반감기가 2번 경과한 $11,400$년 후에는 처음 양의 $(\frac{1}{2})^2 = \frac{1}{4}$인 $25\%$가 남게 됩니다.
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5. 표는 광물 A, B, C의 성질을 정리한 것이다.

이에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. (가)는 깨짐이다.
  2. A와 B는 규산염 광물이다.
  3. A는 무색 광물, B는 유색 광물이다.
  4. A와 C를 서로 긁으면 A의 표면에 흠집이 난다.
  5. C에 염산을 떨어뜨리면 이산화 탄소가 발생한다.
(정답률: 알수없음)
  • 광물의 굳기는 숫자가 클수록 단단하며, 단단한 광물이 무른 광물을 긁어 흠집을 냅니다. A(석영, 굳기 $7$)가 C(방해석, 굳기 $3$)보다 훨씬 단단하므로, 서로 긁으면 굳기가 낮은 C의 표면에 흠집이 납니다.

    오답 노트
    (가): 석영은 쪼개짐이 없고 불규칙하게 깨지는 깨짐 성질을 가집니다.
    규산염 광물: 화학식에 $\text{Si}$와 $\text{O}$가 포함된 A($\text{SiO}_2$)와 B(흑운모)는 규산염 광물입니다.
    색: A는 무색, B는 흑색(유색) 광물입니다.
    방해석 반응: $\text{CaCO}_3$ 성분인 C는 염산과 반응하여 $\text{CO}_2$ 기체를 발생시킵니다.
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6. 그림은 진앙 거리에 따른 P파의 최초 도착 시간과 P파의 진행 경로를 나타낸 것이다.

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

  1. ㄱ
  2. ㄴ
  3. ㄱ, ㄷ
  4. ㄴ, ㄷ
  5. ㄱ, ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 지표면을 따라 이동하는 직접파는 진앙 거리 $l$이전의 지점 A에서 굴절파보다 먼저 도착합니다. 또한, 굴절파가 생성되기 위해서는 하부 (나)층의 속도가 (가)층보다 빨라야 하므로 (나)층의 속도가 더 큽니다.

    오답 노트
    P파 속도: 굴절파가 존재한다는 것은 (나)층의 속도가 (가)층보다 빠르다는 것을 의미하므로, (나)층에서 더 느리다는 설명은 틀렸습니다.
    임계 거리: (가)층이 두꺼울수록 굴절파가 도달하는 최소 거리인 임계 거리가 멀어지므로, 직접파와 굴절파가 동시에 도착하는 지점 $l$은 더 커집니다.
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7. 그림은 어느 지역의 지질도를 나타낸 것이다.

X - Y의 지질 단면도를 개략적으로 나타낸 것은? [3점]

(정답률: 알수없음)
  • 지질도에서 등고선 형태의 경계선과 수치($200\text{m} \sim 500\text{m}$)를 분석하면, 지층 B가 중심부에서 가장 높게 솟아오른 배사 구조임을 알 수 있습니다. X-Y 단면을 따라가면 A $\rightarrow$ B $\rightarrow$ A 순으로 나타나며, 중심부가 위로 볼록한 형태인 가 정답입니다.
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8. 그림 (가)는 서로 다른 지질 시대의 두 퇴적층의 분포를, (나)는 주요 석탄 광산의 분포를 나타낸 것이다.

이에 대한 옳은 설명만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?

  1. ㄱ
  2. ㄴ
  3. ㄱ, ㄷ
  4. ㄴ, ㄷ
  5. ㄱ, ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 평안 누층군(A)은 고생대, 경상 누층군(B)은 중생대에 퇴적되었습니다. 따라서 A가 B보다 먼저 퇴적되었습니다.

    오답 노트
    석탄 분포: 석탄은 주로 고생대 식물이 퇴적된 평안 누층군(A)에 많이 분포합니다.
    퇴적 환경: 경상 누층군(B)은 주로 호수나 하천 같은 육성층 환경에서 퇴적되었습니다.
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9. 그림은 절대 등급이 같은 세 별 A, B, C를 나타낸 것이다.

이에 대한 옳은 설명만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, 그림의 숫자는 겉보기 등급이다.)

  1. ㄱ
  2. ㄷ
  3. ㄱ, ㄴ
  4. ㄴ, ㄷ
  5. ㄱ, ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 겉보기 등급은 숫자가 클수록 어둡게 보입니다. 별 A의 겉보기 등급이 $+5$로 가장 크므로 맨눈으로 볼 때 가장 어둡습니다.

    오답 노트
    연주 시차: 거리가 멀수록 시차가 작습니다. 절대 등급이 같을 때 겉보기 등급이 가장 큰 A가 가장 멀리 있으므로 연주 시차는 A가 가장 작습니다.
    거리: 절대 등급이 같을 때 겉보기 등급이 클수록 멀리 있습니다. 따라서 가장 멀리 있는 별은 C가 아니라 A입니다.
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10. 그림은 북반구의 편동풍 파동과 그 주위의 기압 분포를 나타낸 것이다.

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

  1. ㄱ
  2. ㄷ
  3. ㄱ, ㄴ
  4. ㄴ, ㄷ
  5. ㄱ, ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 북반구 편동풍 파동의 기압 배치와 바람의 방향을 분석하는 문제입니다.
    북반구에서 시계 방향의 회전은 고기압, 반시계 방향의 회전은 저기압입니다. 따라서 (가)는 고기압, (나)는 저기압입니다.
    편동풍 파동은 저위도 지역에서 형성되므로 편서풍 파동보다 저위도에서 형성됩니다.

    오답 노트
    상공의 바람은 등압선에 평행하게 불며, 고기압(가)과 저기압(나) 사이에서 A에서 B 방향이 아닌 B에서 A 방향으로 흐릅니다.
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11. 그림 (가)는 해파가 접근하는 해안의 단면을, (나)는 A보다 깊은 곳에서 진행하는 두 해파의 모습을 나타낸 것이다.

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

  1. ㄱ
  2. ㄴ
  3. ㄱ, ㄷ
  4. ㄴ, ㄷ
  5. ㄱ, ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 해파의 성질과 수심에 따른 변화를 분석하는 문제입니다.
    그림 에서 $\textcircled{1}$의 파장은 $200\text{m}$이고 $\textcircled{2}$의 파장은 $100\text{m}$이므로 $\textcircled{1}$이 더 깁니다.
    심해파의 조건은 수심 $d < \frac{L}{2}$입니다. A 지점의 수심은 $100\text{m}$이며 $\textcircled{1}$의 파장 $L=200\text{m}$일 때 $100 < \frac{200}{2}$는 성립하지 않으나, A보다 더 깊은 곳에서는 수심이 충분히 깊어지므로 $\textcircled{1}$은 심해파가 됩니다.
    천해파의 조건은 수심 $d < \frac{L}{20}$입니다. B 지점의 수심은 $5\text{m}$이며 $\textcircled{2}$의 파장 $L=100\text{m}$일 때 $5 < \frac{100}{20}$이므로 B보다 얕은 곳에서는 천해파가 되며, 이때 물 입자는 타원 운동을 합니다.
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12. 표는 대폭발 우주론과 정상 우주론의 시간에 따른 주요 물리량의 변화를 비교한 것이다.

(A), (B)에 들어갈 내용으로 옳은 것은? (순서대로 A, B)

  1. 증가, 증가
  2. 증가, 감소
  3. 증가, 일정
  4. 감소, 증가
  5. 감소, 감소
(정답률: 알수없음)
  • 대폭발 우주론과 정상 우주론의 우주 팽창에 따른 물리량 변화를 비교하는 문제입니다.
    대폭발 우주론은 우주가 팽창함에 따라 전체 부피가 커지므로 평균 온도는 감소합니다.
    정상 우주론은 우주가 팽창해도 밀도를 일정하게 유지하기 위해 새로운 물질이 계속 생성되므로 전체 질량은 증가합니다.
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13. 그림은 대서양의 심층 순환을 나타낸 것이다.

해류 A, B, C에 대한 옳은 설명만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?

  1. ㄱ
  2. ㄴ
  3. ㄱ, ㄷ
  4. ㄴ, ㄷ
  5. ㄱ, ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 심층 순환은 밀도 차이에 의해 발생하며, 수심이 깊을수록 밀도가 큽니다.
    A는 B보다 얕고, B는 C보다 얕으므로 밀도는 $A < B < C$ 순입니다. 따라서 A는 C보다 밀도가 작습니다.

    오답 노트
    B는 남극 부근에서 생성되어 북쪽으로 흐르는 심층 해류이므로 북극이 아닌 적도 방향(북향)으로 흐릅니다.
    심층 순환(A, B, C)은 표층 순환에 비해 유속이 매우 느립니다.
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14. 그림 (가)는 수압 차이에 의해 물이 이동하는 원리를 알아보는 장치를, (나)는 동일한 고도에서 수평 기압 분포를 나타낸 것이다.

이에 대한 옳은 설명만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?

  1. ㄱ
  2. ㄷ
  3. ㄱ, ㄴ
  4. ㄴ, ㄷ
  5. ㄱ, ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 유체는 압력이 높은 곳에서 낮은 곳으로 이동하며, 기압 경도력은 고기압에서 저기압 방향으로 작용합니다.
    (가)에서 물은 A $\rightarrow$ B로 이동한다: A의 수면이 B보다 높으므로 A 지점의 수압이 더 높기 때문에 물은 A에서 B로 흐릅니다.
    (나)에서 기압 경도력은 C $\rightarrow$ D로 작용한다: C 지점($1004\text{hPa}$)이 D 지점($1000\text{hPa}$)보다 기압이 높으므로 고기압에서 저기압 방향인 C에서 D로 힘이 작용합니다.

    오답 노트
    수압/기압 경도력은 $l_1, l_2$에 비례한다: 경도력은 거리(분모)에 반비례합니다. 즉, 거리가 짧을수록 경도력은 더 커집니다.
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15. 그림 (가)는 어느 지역의 높이에 따른 기온 분포를, (나)는 이 지역의 지표에서 25 ℃로 가열된 공기 덩어리가 단열 상승할 때의 온도 변화를 나타낸 것이다.

이에 대한 옳은 설명만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, 건조 단열 감률은 1 ℃/ 100 m, 습윤 단열 감률은 0.5 ℃/100 m, 이슬점 감률은 0.2 ℃/ 100 m이다.) [3점]

  1. ㄴ
  2. ㄷ
  3. ㄱ, ㄴ
  4. ㄱ, ㄷ
  5. ㄱ, ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 공기 덩어리의 온도 변화와 주변 대기의 온도를 비교하여 안정도를 판단합니다.
    상승하는 공기 덩어리는 A 구간에서 불포화 상태이다: (나)에서 지표면 $25^{\circ}C$에서 $1000\text{m}$까지 건조 단열 감률($1^{\circ}C/100\text{m}$)로 온도가 하강하여 $15^{\circ}C$가 되므로, 이 구간은 불포화 상태입니다.
    상승하는 공기 덩어리가 $1000\text{m}$ 높이에 도달하면 이슬점은 $15^{\circ}C$가 된다: 지표면 온도 $25^{\circ}C$에서 이슬점 온도(그림 (나)의 구름 생성 시작점 기준)가 $15^{\circ}C$가 되는 높이가 $1000\text{m}$이므로, 이슬점 감률($0.2^{\circ}C/100\text{m}$)을 적용하면 $25 - (10 \times 0.2) = 23^{\circ}C$가 아니라, 구름이 생성되는 지점의 온도가 곧 이슬점이므로 $15^{\circ}C$가 맞습니다.
    B 구간의 대기층은 절대 안정하다: B 구간의 주변 기온 감률이 습윤 단열 감률($0.5^{\circ}C/100\text{m}$)보다 작으므로, 상승하는 공기 덩어리가 항상 주변보다 차가워 다시 내려오려는 성질을 가지므로 절대 안정합니다.
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16. 그림은 달의 기조력에 의한 해수면의 모양을 나타낸 것이다.

이에 대한 옳은 설명만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, 달에 의한 기조력만을 고려하며, 지형에 의한 영향과 해수의 관성은 무시한다.)

  1. ㄱ
  2. ㄷ
  3. ㄱ, ㄴ
  4. ㄴ, ㄷ
  5. ㄱ, ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 달의 기조력은 달과 가까운 쪽과 반대쪽에서 해수면을 부풀게 하여 타원체 모양을 만듭니다.
    P 지점은 현재 만조이다: P는 해수면이 부풀어 오른 부분에 위치하므로 만조입니다.
    Q 지점은 하루에 약 2회의 간조가 일어난다: 지구의 자전으로 인해 Q 지점은 하루에 두 번 해수면이 낮은 간조 지역을 지나게 됩니다.
    달의 공전 궤도면은 지구 적도면과 나란하다: 그림에서 P 지점이 적도에서 벗어나 부풀어 오른 것으로 보아, 달의 궤도면은 적도면과 일정 각도 기울어져 있음을 알 수 있습니다.
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17. 그림 (가)는 여러 산개 성단의 H - R도를, (나)는 구상 성단인 M13의 H - R도를 나타낸 것이다.

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

  1. ㄱ
  2. ㄷ
  3. ㄱ, ㄴ
  4. ㄴ, ㄷ
  5. ㄱ, ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • H-R도에서 전향점(Turn-off point)의 위치가 낮을수록(온도가 낮고 광도가 낮을수록) 성단의 나이가 많습니다.
    (가)의 플레아데스 성단은 (나)의 M13보다 주계열성의 비율이 크다: M13은 구상 성단으로 나이가 매우 많아 주계열성 대부분이 진화하여 거성으로 이동한 반면, 산개 성단인 플레아데스는 상대적으로 젊어 주계열성 비율이 훨씬 높습니다.

    오답 노트
    히아데스 성단의 나이가 가장 적다: 전향점이 가장 높은 페르세우스 성단의 나이가 가장 적습니다.
    주계열성은 거성보다 광도가 크다: H-R도 상에서 거성은 주계열성보다 위쪽에 위치하므로 광도가 더 큽니다.
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18. 그림은 어떤 가상의 은하에서 케플러 회전을 하고 있는 나선팔에 위치한 관측자와 성간운 A, B를 나타낸 것이다.

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

  1. ㄱ
  2. ㄷ
  3. ㄱ, ㄴ
  4. ㄴ, ㄷ
  5. ㄱ, ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 케플러 회전 은하에서는 중심에서 멀어질수록 회전 속도가 감소합니다.
    회전 속도는 A가 B보다 크다: A가 B보다 은하 중심에 더 가깝기 때문에 회전 속도가 더 빠릅니다.
    A는 현재 관측자에 가까워지고 있다: 관측자의 시선 방향과 A의 운동 방향을 분석하면 A는 관측자 쪽으로 다가오는 성분(청색 편이)을 가집니다.
    시선 속도의 크기는 A와 B가 같다: 시선 속도는 실제 속도에 시선 방향의 성분을 곱한 값으로, A와 B의 궤도 반지름과 속도가 다르므로 시선 속도가 같을 수 없습니다.
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19. 그림 (가)는 원궤도로 공전하는 식쌍성 A와 B를, (나)는 Hα흡수선의 스펙트럼 상에서 원래 파장과 지구에서 관측한 별 B의 파장 변화를 나타낸 것이다.

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

  1. ㄱ
  2. ㄷ
  3. ㄱ, ㄴ
  4. ㄴ, ㄷ
  5. ㄱ, ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 식쌍성에서 공전 궤도 반지름이 작은 A가 B보다 질량이 큽니다.
    쌍성계의 두 별은 공통 질량 중심을 기준으로 공전하므로 공전 주기는 서로 같습니다.
    (나)의 스펙트럼 변화를 보면, 별 B의 파장이 가장 짧을 때(청색 편이)조차 기준 위치보다 길고, 가장 길 때(적색 편이)는 훨씬 더 깁니다. 즉, 전체적으로 적색 편이 상태이므로 이 쌍성계는 지구로부터 멀어지고 있습니다.
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20. 그림 (가)는 H - R도에 태양과 별 ㉠, ㉡을, (나)는 주계열성의 질량- 광도 관계를 나타낸 것이다.

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

  1. ㄱ
  2. ㄷ
  3. ㄱ, ㄴ
  4. ㄴ, ㄷ
  5. ㄱ, ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • H-R도에서 $\text{㉠}$은 주계열성이고 $\text{㉡}$은 백색 왜성 영역에 위치합니다. 주계열성 $\text{㉠}$은 태양보다 절대 등급이 낮으므로 광도가 훨씬 큽니다. (나) 그래프에서 $\text{㉠}$의 절대 등급이 약 $-5$일 때 광도는 태양의 약 $10^4$배 수준이며, $\text{㉡}$의 절대 등급 $+10$과 비교하면 $15$배라는 수치는 적절하지 않습니다.
    주계열성 $\text{㉠}$의 분광형은 B형으로, (나) 그래프의 질량-광도 관계를 보면 태양보다 질량이 큽니다. 하지만 정확히 $4$배라는 근거는 부족합니다.
    $\text{㉡}$은 주계열 단계에서 진화하여 백색 왜성이 된 별이므로 $\text{㉠}$보다 더 진화한 별입니다.
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