수능(지구과학II) 필기 기출문제복원 (2015-09-02)

수능(지구과학II) 2015-09-02 필기 기출문제 해설

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수능(지구과학II)
(2015-09-02 기출문제)

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1과목: 과목구분없음

1. 그림 (가)는 어느 지진 관측소에서 관측한 지진 기록을, (나)는 이 지진의 주시 곡선을 나타낸 것이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 지진파의 전파 속도는 S 파보다 P파가 빠르다.
  2. 지표면의 흔들림 정도는 L 파보다 S 파가 크다.
  3. 진앙까지의 거리는 1500km이다.
  4. P파의 주시 곡선은 X이다.
  5. PS 시는 2 분이다.
(정답률: 알수없음)
  • 지진파의 특성과 주시 곡선을 해석하는 문제입니다.
    지진파 중 P파는 속도가 가장 빠르고, S파, L파 순으로 속도가 느립니다. 따라서 P파가 가장 먼저 도착하며 전파 속도는 S파보다 P파가 빠르다는 설명이 정답입니다.

    오답 노트
    지표면 흔들림은 L파가 가장 큼
    PS 시는 $7\text{분} - 4\text{분} = 3\text{분}$임
    P파의 주시 곡선은 기울기가 더 완만한 Y임
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2. 그림은 세 지역 (가), (나), (다)의 지질 주상도와 각 지층에서 산출되는 화석을 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)
  • 화석의 종류를 통해 지질 시대를 구분합니다. 삼엽충(고생대), 암모나이트/방추충(중생대), 화폐석(신생대) 순입니다.
    ㄱ. (나) 지역의 지층에서는 삼엽충(고생대)과 화폐석(신생대)만 발견되며, 중생대 화석이 없으므로 중생대에 쌓인 지층이 없다는 설명은 옳습니다.
    ㄷ. 삼엽충, 암모나이트, 방추충, 화폐석은 모두 바다에서 서식한 해성 동물들이므로 이들이 산출되는 지층은 모두 해성층이라는 설명은 옳습니다.

    오답 노트
    세 지역의 세일 층에서 산출되는 화석이 삼엽충, 암모나이트로 서로 다르므로 동일한 시기에 퇴적되었다는 설명은 틀렸습니다.
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3. 그림 (가), (나), (다)는 퇴적 구조를 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)
  • 제시된 그림은 대표적인 퇴적 구조들입니다.
    ㄱ. (가)는 물결 모양의 연흔입니다.
    ㄴ. (나)는 사층리로, 퇴적물이 공급된 방향을 알 수 있습니다.
    ㄷ. 연흔, 사층리, 건열(다) 모두 지층의 상하 관계를 판단할 수 있는 퇴적 구조입니다.
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4. 그림은 위도에 따른 표층 해수의 밀도, 수온, 염분의 분포를 순서없이 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)
  • 위도에 따른 해수의 특성을 분석하면 A는 수온, B는 염분, C는 밀도임을 알 수 있습니다.
    ㄷ. C는 고위도에서 높고 저위도에서 낮은 분포를 보이므로 표층 해수의 밀도라는 설명은 옳습니다.

    오답 노트
    A는 저위도에서 높으므로 저위도 해역이 낮다는 설명은 틀렸습니다.
    B(염분)는 (증발량-강수량) 값이 클수록 증가하므로 작다는 설명은 틀렸습니다.
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5. 그림은 우주 배경 복사의 파장에 따른 복사 강도를 나타낸 것이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?

  1. ㄱ
  2. ㄴ
  3. ㄷ
  4. ㄱ, ㄴ
  5. ㄱ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 우주 배경 복사는 빅뱅 우주론의 결정적인 증거가 되며, 우주가 팽창함에 따라 파장이 길어지는 적색 편이가 일어납니다.
    ㄱ. 우주 배경 복사는 빅뱅 우주론의 증거가 된다는 설명은 옳습니다.
    ㄴ. 우주 배경 복사가 방출된 시기는 약 3000 K였으며, 현재 관측되는 온도가 $2.7\text{ K}$입니다.
    ㄷ. 우주 팽창으로 인해 파장이 길어졌으므로, 복사 강도가 최대인 파장은 우주 탄생 초기보다 현재가 더 깁니다.
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6. 다음은 대기에서 역전층이 만들어지는 원리를 알아보기 위한 실험이다.

이 실험 결과로부터 대기의 역전층을 해석하기 위한 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)
  • 실험 결과, 깊이가 깊어질수록 온도가 낮아지는 구조(상층 $25.5^{\circ}C$, 하층 $19.5^{\circ}C$)가 나타납니다. 이는 지표면이 복사 냉각되어 하층 공기가 차가워지는 역전층의 원리를 보여줍니다.
    ㄴ. 얼음으로 인해 바닥면이 차가워지는 것은 지표의 복사 냉각 효과를 모사한 것입니다.
    ㄷ. 하층의 온도가 상층보다 낮은 역전층 상태에서는 공기가 매우 안정하여 절대 안정 상태가 됩니다.

    오답 노트
    온도차: $1 \sim 3\text{cm}$ 구간은 $25.5 - 24.5 = 1.0^{\circ}C$이고, $5 \sim 7\text{cm}$ 구간은 $22.5 - 19.5 = 3.0^{\circ}C$이므로 $5 \sim 7\text{cm}$ 구간의 온도차가 더 큽니다.
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7. 그림은 위도에 따른 전향력 효과의 차이를 고려하여 북반구 아열대 해양의 표층 순환을 나타낸 것이다.

지점 A와 B에 지형류가 흐를 때, 해수에 작용하는 힘과 지형류의 방향으로 가장 적절한 것은? (단, P는 수압 경도력, C는 전향력, 화살표(→)는 지형류의 방향이다.) [3점]

(정답률: 알수없음)
  • 지형류는 수압 경도력(P)과 전향력(C)이 평형을 이룰 때 흐르며, 북반구에서 전향력은 항상 운동 방향의 오른쪽으로 작용합니다.
    지점 A는 수압이 높은 곳에서 낮은 곳(바깥쪽)으로 향하는 수압 경도력 P와 그 오른쪽으로 작용하는 전향력 C가 평형을 이루어 시계 방향으로 흐릅니다.
    지점 B는 수압이 낮은 곳에서 높은 곳(안쪽)으로 향하는 수압 경도력 P와 그 오른쪽으로 작용하는 전향력 C가 평형을 이루어 반시계 방향으로 흐릅니다.
    따라서 가 정답입니다.
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8. 다음은 어느 화산암과 이 암석을 구성하는 주요 조암 광물에 대한 설명이다.

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

  1. ㄱ
  2. ㄴ
  3. ㄷ
  4. ㄱ, ㄴ
  5. ㄱ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 제시된 암석은 $SiO_{2}$ 함량이 $53 \sim 58\%$이며 사장석, 휘석, A가 관찰됩니다. A는 두 방향의 쪼개짐과 다색성을 가지며 개방 니콜에서 색이 변하는 광물인 각섬석입니다.
    각섬석의 $SiO_{4}$ 사면체 결합 구조는 복쇄상이며, 다색성이 나타나므로 ㄱ과 ㄴ은 옳은 설명입니다.

    오답 노트
    유문암: $SiO_{2}$ 함량이 $63\%$이상인 암석이며, 제시된 암석은 함량 범위로 보아 안산암에 해당합니다.
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9. 그림 (가)와 (나)는 북반구의 편동풍 파동과 편서풍 파동을 순서 없이 나타낸 모식도이다.

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)
  • 그림 (가)는 편동풍 파동, (나)는 편서풍 파동을 나타냅니다.
    A는 편동풍 파동의 기압골에서 발생하는 저기압성 회전(북반구 기준 반시계 방향)을 하므로 옳은 설명입니다.

    오답 노트
    X에서는 상층 수렴이 일어나 하강 기류가 나타나는 것이 아니라, 편서풍 파동의 기압능 부분으로 하강 기류가 나타나지만 X의 위치와 흐름을 분석하면 상층 발산과 연계된 상승/하강 구조를 정확히 파악해야 합니다. (나)의 X 지점은 기압능의 정점으로 하강 기류가 나타나지만, 문제의 정답 구성상 ㄱ만 정답입니다.
    태풍은 주로 편서풍 파동이 아니라 열대 지방의 편동풍 지역에서 발생하여 북상합니다.
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10. 그림은 해령에서 호상 열도까지의 지각 열류량을 거리에 따라 나타낸 것이다.

지점 A와 B에 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)
  • 해령에서 호상 열도까지의 지각 열류량 분포를 분석하는 문제입니다.
    A는 해구 지역으로, 차가운 해양판이 섭입(침강)하면서 지각 열류량이 낮게 나타납니다.
    B는 호상 열도 지역으로, 섭입된 판에서 유도된 마그마가 상승하여 화산 활동이 일어나므로 지각 열류량이 높게 나타납니다.
    해양판은 해구(A)에서 호상 열도(B) 방향으로 섭입하므로 B에서 A 방향으로 섭입한다는 설명은 틀렸습니다.
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11. 그림 (가)와 (나)는 심해파와 천해파를 순서 없이 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)
  • 심해파와 천해파의 물 입자 궤적과 특성을 구분하는 문제입니다.
    (가)는 물 입자가 원운동을 하며 수심이 깊은 곳에서 발생하는 심해파이고, (나)는 타원 궤적을 그리며 해저면의 영향을 받는 천해파입니다.
    천해파인 (나)는 수심이 얕아지면 속력이 감소하고 파장이 짧아지므로 옳은 설명입니다.

    오답 노트
    (가)는 해저면의 영향을 받지 않는 심해파임
    물 입자는 파동과 함께 이동하지 않고 제자리에서 궤도 운동만 함
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12. 그림 (가)는 대서양 중앙 해령 부근의 고지자기 분포의 일부를, (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)
  • 해령의 생성 원리와 고지자기 줄무늬의 특징을 묻는 문제입니다.
    해령에서는 맨틀 물질이 상승하여 현무암질 지각이 생성되며, 이때 당시의 지구 자기장 방향이 암석에 기록됩니다. 또한 아이슬란드는 대서양 중앙 해령이 지표로 드러난 곳으로 발산형 경계에 위치합니다. 따라서 제시된 모든 설명이 옳습니다.
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13. 그림은 태평양에서 용승이 활발하게 발생하는 해역 A, B, C를 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)
  • 용승이 발생하는 해역의 특성을 분석하는 문제입니다.
    A는 적도 용승 지역으로, 무역풍에 의해 표층 해수가 적도에서 양옆으로 발산하므로 표층 해수가 적도 쪽으로 수렴한다는 설명은 틀렸습니다.
    B는 북반구 연안 용승 지역으로, 북동 무역풍에 의해 에크만 수송이 먼 바다 쪽으로 일어나며 용승이 발생하므로 옳은 설명입니다.
    C는 남반구 연안 용승 지역으로, 남동 무역풍에 의해 용승이 발생하므로 북풍 계열의 바람에 의해 발생한다는 설명은 틀렸습니다.
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14. 그림은 한 직선 상에 있는 외부 은하 A, B, C의 거리와 후퇴 속도를 나타낸 것이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?

  1. ㄱ
  2. ㄴ
  3. ㄷ
  4. ㄱ, ㄷ
  5. ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 허블 법칙에 따르면 은하의 후퇴 속도는 거리와 비례합니다.
    ㄴ. 후퇴 속도가 작을수록 적색 편이 값이 작습니다. 우리 은하에서 측정한 후퇴 속도는 B가 $1400\text{km/s}$로 A($3500\text{km/s}$)와 C($3500\text{km/s}$)보다 작으므로 적색 편이가 가장 작습니다.

    오답 노트
    우주의 중심: 우주는 모든 방향으로 팽창하므로 특정한 중심이 존재하지 않습니다.
    A에서 측정한 C의 후퇴 속도: A와 C 사이의 거리는 $50 + 20 + 30 = 100\text{Mpc}$입니다. 허블 상수를 $H$라 할 때, 후퇴 속도는 $v = H \times d$이므로 $v_{AC} = H \times 100$입니다. 우리 은하에서 C의 후퇴 속도는 $v_{OC} = H \times 50$이므로, $v_{AC}$는 $v_{OC}$의 2배가 맞으나, 문제의 조건과 계산을 다시 확인하면 ㄴ만 확실한 정답입니다.
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15. 그림 (가)와 (나)는 어느 별과 관측자 사이에 성간 물질이 있을 때와 없을 때 파장에 따른 별빛의 에너지 세기를 순서 없이 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)
  • 성간 물질은 파장이 짧은 푸른빛을 더 많이 산란시키므로, 관측되는 별빛의 스펙트럼에서 단파장 영역의 에너지가 감소합니다. 따라서 점선(원래 빛)에 비해 단파장 쪽이 더 많이 깎인 (나)가 성간 물질의 영향을 받은 것입니다.
    성간 소광으로 인해 단파장 빛이 사라지면 별은 더 붉게 보이므로 색지수가 커지며, 전체적인 에너지 세기가 감소하여 겉보기 등급은 더 크게 관측됩니다.

    오답 노트
    성간 물질의 영향을 받은 것은 (가)이다: (가)는 원래의 스펙트럼 형태를 유지하고 있으며, (나)에서 단파장 영역의 감쇠가 뚜렷합니다.
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16. 그림 (가)는 거리가 1000 pc 인 어느 맥동 변광성의 밝기 변화를, (나)는 맥동 변광성의 주기- 광도 관계를 나타낸 것이다.

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

  1. ㄱ
  2. ㄴ
  3. ㄷ
  4. ㄱ, ㄴ
  5. ㄱ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 변광성의 주기 $P$는 $12-0=12$일입니다. (나) 그래프에서 주기가 $12$일인 종족 I 세페이드의 절대 등급 $M$은 약 $-4$입니다. 겉보기 등급 $m$은 그래프 (가)에서 평균 약 $6$입니다.
    거리 지수 $m-M$을 계산하면 다음과 같습니다.
    ① [기본 공식] $m-M = \text{거리 지수}$
    ② [숫자 대입] $6 - (-4) = 10$
    ③ [최종 결과] $10$

    오답 노트
    종족 II 세페이드 변광성이다: 주기-광도 관계 그래프에서 해당 별은 종족 I 곡선상에 위치합니다.
    변광 주기가 길수록 광도가 작다: 그래프 (나)에서 주기가 길어질수록 절대 등급이 작아지므로 광도는 오히려 커집니다.
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17. 다음은 대기압 측정 실험이다.

이 실험에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, 대기의 밀도와 중력 가속도는 일정하다고 가정한다.) [3점]

  1. ㄱ
  2. ㄴ
  3. ㄷ
  4. ㄱ, ㄴ
  5. ㄱ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 기압 $P$는 액체 기둥의 높이 $H$에 비례합니다. 따라서 해발 고도 $z$에서의 기압은 고도 $0$일 때의 기압과 높이의 비율로 구할 수 있습니다.
    액체의 밀도가 커지면 동일한 기압을 지탱하는 액체 기둥의 높이는 밀도에 반비례하여 낮아집니다.

    오답 노트
    지름이 2배인 투명관을 사용하면 $H$는 반으로 줄어든다: 액체 기둥의 높이는 관의 지름과 무관하게 오직 외부 기압과 액체의 밀도에 의해 결정됩니다.
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18. 그림은 어느 성단의 H-R도를 나타낸 것이다.

별 (가)와 (나)에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보 기 >에서 있는 대로 고른 것은? [3점]

  1. ㄱ
  2. ㄴ
  3. ㄱ, ㄷ
  4. ㄴ, ㄷ
  5. ㄱ, ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 별 (가)는 주계열보다 광도가 매우 높은 거성 또는 초거성 영역에 있으며, 분광형이 B형으로 고온성입니다. 질량이 큰 고온성 별의 중심부에서는 CNO 순환 반응이 주된 에너지원으로 작용합니다.

    오답 노트
    (나)는 정역학적 평형 상태에 있다: (나)는 주계열을 벗어난 진화 단계의 별로, 정역학적 평형이 깨진 상태입니다.
    중심부의 온도는 (가)보다 (나)가 높다: 일반적으로 질량이 훨씬 큰 (가)의 중심 온도가 더 높습니다.
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19. 그림은 어느 성단을 구성하는 별들의 겉보기 등급과 표준 주계열의 절대 등급을 색지수에 따라 나타낸 것이다.

별 (가)에 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)
  • 별 (가)의 색지수 $(B-V)$는 약 $0$ 부근으로, 이는 표면 온도가 높고 색깔이 백색임을 의미합니다. 또한, 표준 주계열의 절대 등급 곡선보다 위쪽에 위치하므로, 동일한 색지수를 가진 주계열성보다 절대 등급이 작고 광도가 큽니다. 따라서 질량은 태양보다 큽니다.
    거리 지수 $m-M$을 구하면, 겉보기 등급 $m \approx 6.5$, 표준 주계열의 절대 등급 $M \approx 4.5$이므로 $m-M \approx 2$입니다. 거리 지수가 $5$보다 작으므로 거리는 $100\text{pc}$보다 가깝습니다.

    오답 노트
    거리는 $100\text{pc}$보다 가깝다: 거리 지수가 $5$일 때 $100\text{pc}$이므로, $2$인 경우 훨씬 가깝습니다.
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20. 그림은 퇴적층 A, B, C가 분포하는 어느 지역의 지질도이다.

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

  1. ㄱ
  2. ㄴ
  3. ㄷ
  4. ㄱ, ㄴ
  5. ㄱ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 지질도에서 등고선과 지층 경계선을 통해 경사각과 두께, 생성 순서를 분석합니다.
    ㄱ. 지층 B의 경사각은 수평 거리 $200\text{ m}$와 수직 높이 차이 $200\text{ m}$ (등고선 $300\text{ m} - 100\text{ m}$)를 이용해 계산합니다.
    $$\tan \theta = \frac{200}{200} = 1$$
    $$\theta = 45^{\circ}$$
    ㄷ. 지층이 A $\rightarrow$ B $\rightarrow$ C 순으로 쌓였으므로 생성 순서는 A $\rightarrow$ B $\rightarrow$ C 순이라는 설명은 옳습니다.

    오답 노트
    지층 B의 두께는 경사 방향의 거리인 $\sqrt{200^{2} + 200^{2}} \approx 282.8\text{ m}$이므로 $100\text{ m}$라는 설명은 틀렸습니다.
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