수능(지구과학II) 필기 기출문제복원 (2016-07-06)

수능(지구과학II) 2016-07-06 필기 기출문제 해설

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수능(지구과학II)
(2016-07-06 기출문제)

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1과목: 과목구분없음

1. 그림은 P 파의 속도를 깊이에 따라 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)
  • P파의 속도 분포 그래프를 통해 지구 내부 구조를 분석하는 문제입니다.
    A 영역은 지각과 맨틀 상부의 단단한 층인 암석권에 해당하며, B 영역은 P파의 속도가 감소하는 저속도층(연약권)을 포함하고 있어 부분 용융 상태일 가능성이 큽니다.

    오답 노트
    A와 B의 경계면: 모호면은 지각과 맨틀의 경계면이며, A와 B의 경계는 암석권과 연약권의 경계입니다.
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2. 그림은 어느 지진파의 전파 경로와 주시 곡선을 나타낸 것이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, 지구 반지름은 6400 km이고, π는 3이다.) [3점]

  1. ㄱ
  2. ㄴ
  3. ㄱ, ㄷ
  4. ㄴ, ㄷ
  5. ㄱ, ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 각거리 $110^{\circ}$ 부근에서 외핵에 의해 굴절되어 도달하는 P파는 진폭이 매우 작은 약한 P파(PKP)입니다.
    주시 곡선에서 기울기가 급한(속도가 빠른) X가 P파, 완만한 Y가 S파입니다. 하지만 S파는 외핵을 통과하지 못하므로 $103^{\circ}$이후로는 나타나지 않습니다.
    PS 시간(P파와 S파의 도달 시간 차이) 계산:
    각거리 $45^{\circ}$일 때 P파 도달 시간 $\approx 4$분, S파 도달 시간 $\approx 7$분
    $$PS = 7 - 4 = 3$$
    따라서 $PS$는 5분보다 작지만, 보기의 논리 구조상 ㄱ만이 확실한 정답으로 처리됩니다.
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3. 그림은 세 종류의 암석을 생성 원인에 따라 분류하는 과정을 나타낸 것이다.

A ~ C에 해당하는 암석을 바르게 나열한 것은? (순서대로 A, B, C)

  1. 대리암, 반려암, 셰일
  2. 규암, 석회암, 반려암
  3. 반려암, 혼펠스, 규암
  4. 화강암, 대리암, 셰일
  5. 현무암, 사암, 대리암
(정답률: 알수없음)
  • 제시된 분류 체계에 따라 암석을 구분하면 다음과 같습니다.
    1. 마그마가 굳어 만들어진 암석(화성암) $\rightarrow$ A: 화강암
    2. 재결정 작용을 받아 만들어진 암석(변성암) $\rightarrow$ B: 대리암
    3. 위 두 조건에 모두 해당하지 않는 암석(퇴적암) $\rightarrow$ C: 셰일
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4. 그림은 북극 상공에서 내려다 본 동일 경도상의 두 지점 A, B와 A 지점에서 측정한 편각을 나타낸 것이다.

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)
  • A 지점에서 자북극이 지리상 북극보다 오른쪽에 위치하므로, 진북(지리상 북극)을 기준으로 자북이 동쪽에 있는 $10^{\circ}\text{E}$의 편각을 가집니다.
    표준 중력은 위도가 높을수록(극지방에 가까울수록) 커지므로, 위도가 더 높은 B가 A보다 큽니다.
    A는 B보다 위도가 낮으므로 북각이 작으며, 편각의 크기 또한 그림상 A가 B보다 작게 나타납니다.
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5. 그림 (가)는 마그마의 분화 과정에서 정출되는 광물을, (나)는 고용체인 사장석의 편광 현미경 사진을 나타낸 것이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, 사장석은 ㉠이 ㉡보다 먼저 생성되었다.)

  1. ㄱ
  2. ㄴ
  3. ㄱ, ㄷ
  4. ㄴ, ㄷ
  5. ㄱ, ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 보웬의 반응 계열에 따르면 유색 광물(감람석, 휘석, 각섬석, 흑운모)은 분화 작용 초기에 먼저 정출되며, 무색 광물(석영, 정장석 등)이 말기에 정출됩니다.
    사장석의 경우, 중심부인 ⑦이 외곽인 ⓨ보다 먼저 생성되었으므로 정출 온도가 더 높고, 반응 계열상 먼저 생성될수록 $\text{Ca}$ 함량이 많고 나중에 생성될수록 $\text{Na}$ 함량이 많아집니다.

    오답 노트
    유색 광물은 주로 분화 작용 말기에 정출된다: 초기에 정출됨
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6. 다음은 지각 평형설의 원리를 알아보기 위한 모형 실험 과정과 결과이다.

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)
  • 지각 평형설(에어리설)의 원리를 이용한 실험 문제입니다.
    에어리설에 따르면 지각의 밀도가 일정할 때, 수면 위로 드러난 높이는 전체 두께에 비례합니다.
    ㄱ. 수면 위 높이 계산
    ① [기본 공식] $\text{높이} = \text{전체 두께} \times \frac{\text{물 밀도} - \text{나무 밀도}}{\text{물 밀도}}$
    ② [숫자 대입] $\text{높이} = 5 \times \frac{1.0 - 0.75}{1.0}$
    ③ [최종 결과] $\text{높이} = 1.25$
    ㄴ. 지각의 두께에 따라 모호면의 깊이가 달라지는 원리를 설명할 수 있습니다.
    ㄷ. 이 실험은 지각의 두께가 다를 때 평형을 이루는 에어리설의 원리를 증명하는 실험입니다.
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7. 그림은 아프리카 연안에서 대서양으로 불고 있는 편동풍 파동을 나타낸 것이며, 화살표는 공기의 흐름이다.

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)
  • 편동풍 파동의 기압 배치와 공기 흐름을 분석하는 문제입니다.
    X-Y는 저기압 중심을 잇는 기압 골입니다. A 지점은 고기압 영역의 하강 기류 영향권에 있어 날씨가 맑으며, B 지점의 바람은 기압 경도력과 전향력의 평형을 이루려는 성질에 의해 휘어지게 됩니다.

    오답 노트
    X-Y는 기압 마루이다: 공기가 수렴하는 저기압 중심을 연결한 선이므로 기압 골입니다.
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8. 그림 (가)와 (나)는 서로 다른 지질 구조가 나타나는 두 지역을 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)
  • 지질 구조의 특징을 분석하는 문제입니다.
    (가)는 하부 지층과 상부 지층의 경계면이 각도를 이루고 있는 경사 부정합이 관찰됩니다. (나)는 지층이 끊어져 어긋난 단층 구조입니다.

    오답 노트
    (나)의 지질 구조는 판의 수렴형 경계보다 발산형 경계에서 잘 발달한다: 단층은 수렴형 경계(충돌대)에서도 매우 활발하게 발생합니다.
    (가)와 (나)의 지질 구조는 장력에 의해 형성되었다: 경사 부정합은 습곡과 침식, 퇴적이 복합적으로 작용하며, 단층은 장력뿐만 아니라 횡압력에 의해서도 형성됩니다.
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9. 그림은 퇴적 시기가 다른 지층 A, B, C의 분포와 이에 대해 세 학생이 나눈 대화이다.

위 대화에서 옳게 말한 학생만을 있는 대로 고른 것은?

  1. 철수
  2. 영희
  3. 순이, 철수
  4. 순이, 영희
  5. 순이, 철수, 영희
(정답률: 알수없음)
  • 지층의 분포와 퇴적 환경을 분석하는 문제입니다.
    순이는 A 지층에서 층리와 산호 화석이 발견된다고 하였으며, 산호는 따뜻하고 얕은 바다에서 서식하므로 적절한 설명입니다. 영희는 지층의 분포상 A가 가장 아래에 있고 C가 가장 위에 있으므로 생성 시기가 $A \rightarrow B \rightarrow C$ 순서라고 정확히 말했습니다.

    오답 노트
    중생대 바다에서 퇴적된 것은 B야: 지층의 분포와 화석 증거를 통해 B가 중생대라고 단정할 근거가 부족합니다.
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10. 그림 (가)는 어느 지역의 지질 단면도를, (나)는 X에서 Y까지 암석의 연령을 나타낸 것이다.

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)
  • 지질 단면도 (가)에서 화강암이 세일과 사암을 뚫고 들어온 관입암이므로 가장 나중에 생성되었습니다. 따라서 생성 순서는 세일 $\rightarrow$ 사암 $\rightarrow$ 화강암 순입니다.
    연령 그래프 (나)에서 $a$와 $b$ 사이의 연령이 급격히 증가했다가 다시 감소하는 불연속적인 패턴을 보이며, 단면도 상에서 이 구간은 세일 지층이 분포하는 영역과 일치합니다.
    역전된 지층은 연령이 깊이에 따라 혹은 수평 거리에 따라 정상적인 순서와 반대로 나타나는 구간을 찾아야 하며, $b-Y$ 구간은 연령이 점진적으로 감소하는 경향을 보이므로 역전되었다고 보기 어렵습니다.
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11. 그림은 해저 확장 속도가 다른 두 지역에서 해령으로부터의 거리에 따른 지각 열류량을 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)
  • 해령에서 멀어질수록 지각은 냉각되어 밀도가 증가하고 지각 열류량은 감소합니다.
    또한, 해저 확장 속도가 빠를수록 동일한 거리에서 지각의 나이가 더 젊기 때문에 지각 열류량이 더 높게 나타납니다.
    지각 나이 계산은 거리와 속도의 관계를 이용합니다.
    ① [기본 공식] $T = \frac{d}{v}$ (나이 = 거리 / 속도)
    ② [숫자 대입] $T = \frac{1000 \times 10^{3} \text{ m}}{10 \times 10^{-2} \text{ m/year}}$
    ③ [최종 결과] $T = 10^{7} \text{ year}$
    따라서 A 지점의 지각 나이는 1천만 년이 맞습니다.

    오답 노트
    해령에서 멀어질수록: 열류량은 낮아짐
    거리 동일 시: 빠른 확장판의 열류량이 더 높음
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12. 그림은 어느 지역의 X-Y를 지나는 지질 단면도를 나타낸 것이다.

위와 같은 지질 단면도를 그릴 수 있는 지질도로 가장 적절한 것은? [3점]

(정답률: 알수없음)
  • 지질 단면도에서 지층의 분포와 경계, 그리고 등고선(심도선)의 형태를 분석하여 지질도와 매칭해야 합니다.
    단면도에서 A(점무늬), B(흰색), C(회색) 지층이 순서대로 나타나며, 특히 B 지층 상부에 D(진한 회색) 지층이 렌즈 형태로 존재하고 400m 지점까지 솟아오른 배사 구조를 보입니다.
    이러한 단면 구조를 평면도로 옮기면, 중심부로 갈수록 심도가 얕아지며 D 지층이 중심에 위치하고 A, B, C 지층이 이를 둘러싸고 있는 형태가 됩니다.
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13. 그림 (가)는 에크만 수송을, (나)는 연안 용승이 일어나는 캘리포니아 해역의 표층 수온 분포를 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)
  • 북반구에서 표층 해수는 바람 방향의 오른쪽 $45^{\circ}$ 방향으로 이동하며, 전체적인 에크만 수송은 바람 방향의 오른쪽 $90^{\circ}$ 방향으로 일어납니다. 그림 (가)는 이 원리를 정확히 보여주므로 북반구 해양에서의 에크만 수송이 맞습니다.
    그림 (나)의 A 해역은 연안 용승이 발생하는 캘리포니아 해역으로, 북반구에서 연안 용승이 일어나려면 바람이 해안선을 따라 북쪽으로 부는 북풍 계열이어야 합니다. 따라서 남풍 계열의 바람이 분다는 설명은 틀렸습니다.
    연안 용승이 일어나면 저층의 차갑고 영양염류가 풍부한 해수가 표층으로 올라오므로, 동일 위도의 주변 해역보다 영양염류가 많습니다.
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14. 그림은 A 지점의 공기 덩어리가 산을 넘는 동안 높이에 따른 기온 변화를 A ~ C 지점까지만 나타낸 것이다.

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

  1. ㄱ
  2. ㄷ
  3. ㄱ, ㄴ
  4. ㄴ, ㄷ
  5. ㄱ, ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 공기 덩어리의 상승 및 하강에 따른 기온 변화와 이슬점 변화를 분석하는 문제입니다.
    ㄱ. A에서 B까지 건조 단열 감률($1.0\text{ ℃}/100\text{ m}$)로 상승하여 $1000\text{ m}$에서 기온이 $20\text{ ℃} \rightarrow 10\text{ ℃}$가 되었습니다. B에서 C까지는 습윤 단열 감률($0.5\text{ ℃}/100\text{ m}$)로 상승하며 기온이 $10\text{ ℃} \rightarrow 0\text{ ℃}$가 되었으므로, 추가 높이는 $2000\text{ m}$입니다. 총 높이는 $1000 + 2000 = 3000\text{ m}$로 옳습니다.
    ㄴ. B 지점에서 기온과 이슬점이 같아지므로, A 지점의 이슬점은 이슬점 감률($0.2\text{ ℃}/100\text{ m}$)을 적용해 역산합니다.
    ① [기본 공식] $T_{d(A)} = T_{d(B)} + (0.2 \times \frac{h}{100})$
    ② [숫자 대입] $T_{d(A)} = 10 + (0.2 \times \frac{1000}{100})$
    ③ [최종 결과] $T_{d(A)} = 12$
    따라서 $12\text{ ℃}$로 옳습니다.
    ㄷ. D 지점은 C에서 하강하며 건조 단열 감률로 기온이 상승하지만, 이슬점은 완만하게 상승합니다. 따라서 기온과 이슬점의 차이는 상승 시보다 하강 후인 D 지점에서 더 커지므로 옳습니다.
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15. 표는 겉보기 등급이 같은 두 별의 물리량을 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)
  • 별의 등급, 색지수, 고유 운동 데이터를 분석하여 물리량을 비교하는 문제입니다.
    두 별의 겉보기 등급이 같을 때, 절대 등급이 더 작은(더 밝은) 별 B가 별 A보다 더 멀리 있습니다. 따라서 거리는 B가 A보다 멀어 ㄱ은 틀렸습니다.
    색지수가 $0.0$으로 같으므로 두 별의 표면 온도는 같습니다. 이때 광도 $L$은 반지름 $R$의 제곱에 비례하며, 절대 등급 차이가 $3.0 - (-2.0) = 5.0$등급이므로 광도는 $100$배 차이가 납니다. 따라서 반지름은 $\sqrt{100} = 10$배가 되어 B가 A의 $10$배인 ㄴ은 옳습니다.
    고유 운동이 같더라도 거리가 다르므로 실제 접선 속도는 다릅니다. 따라서 ㄷ은 틀렸습니다.
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16. 그림 (가)는 어느 날 기조력에 의해 해수면이 부푼 모습을, (나)는 이 날 28°N 지역에서 해수면의 높이 변화를 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)
  • 기조력에 의해 지구의 해수면은 달 방향과 그 반대 방향으로 부풀어 오르며, 지구 자전에 의해 하루에 보통 2회의 만조와 2회의 간조가 나타납니다.
    ㄱ. (나) 그래프에서 해수면 높이가 최솟값인 지점이 2번 나타나므로 간조는 2회 나타납니다.
    ㄷ. (나) 그래프의 두 만조 높이 $a$와 $b$가 다른 이유는 지구 자전축이 기울어져 있어 적도면이 달의 공전 궤도면과 나란하지 않기 때문입니다.

    오답 노트
    A 지역의 높이: (가)에서 A 지역은 달의 반대 방향 부푼 곳에 위치하며, 0시에는 달 방향에 만조가 오므로 A 지역은 간조에 가깝습니다.
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17. 그림은 지표면 부근에서 정역학 평형을 이루고 있는 공기 덩어리를 나타낸 것이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, 공기의 밀도는 일정하고, 중력 가속도 는 10m/s2이다.) [3점]

  1. ㄱ
  2. ㄴ
  3. ㄱ, ㄷ
  4. ㄴ, ㄷ
  5. ㄱ, ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 정역학 평형 상태에서는 위쪽으로 향하는 연직 기압 경도력과 아래쪽으로 향하는 중력이 평형을 이룹니다.
    ㄱ. 고도가 높아질수록 기압이 낮아지므로, 아래쪽인 $P_1$이 위쪽인 $P_2$보다 기압이 높습니다.
    ㄴ. 기압 차이는 $\Delta P = \rho g \Delta z$ 관계가 성립하여 높이 차이 $\Delta z$에 비례합니다.
    ㄷ. 정역학 평형 상태에서 공기 $1\text{ kg}$에 작용하는 중력의 크기는 $1\text{ kg} \times 10\text{ m/s}^2 = 10\text{ N}$이며, 이에 대응하는 연직 기압 경도력의 크기 또한 $10\text{ N}$입니다.
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18. 그림은 화강암과 유문암의 특성에 따른 물리량의 차이를 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)
  • 마그마의 냉각 시간이 길수록 결정의 크기가 커지며, 이는 주로 지하 깊은 곳에서 천천히 냉각될 때 나타납니다.
    ㄱ. 냉각 시간이 길수록 결정이 크게 성장하므로 $Y$에는 광물 결정의 크기가 들어갈 수 있습니다.
    ㄷ. 화강암과 유문암은 모두 산성암으로, 주요 구성 광물은 석영, 장석, 흑운모입니다.

    오답 노트
    생성 깊이: 냉각 시간이 긴 화강암이 유문암보다 더 깊은 곳에서 생성되었습니다.
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19. 그림은 북대서양의 여러 수괴를 수온-염분도에 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)
  • 수온-염분도(T-S도)에서 동일밀도선은 오른쪽 아래로 향하며, 오른쪽 아래로 갈수록 밀도가 커집니다.
    ㄷ. 그래프에서 수온 $15^{\circ}C$, 염분 $36.0\text{ psu}$ 지점은 북대서양 중앙 표층수 영역에 해당하므로 옳습니다.

    오답 노트
    밀도가 가장 큰 수괴: 그래프의 가장 오른쪽 아래에 위치한 남극 저층수가 밀도가 가장 큽니다.
    지구 온난화: 온난화로 표층 수온이 상승하면 밀도가 낮아져 심층수 형성이 억제되므로 흐름이 약화됩니다.
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20. 그림은 공통 질량 중심을 중심으로 공전하는 식쌍성의 모형과 시간에 따른 밝기 변화를 나타낸 것이다.

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)
  • 밝기 변화 곡선에서 주극소의 폭이 넓은 것은 식별되는 별의 반지름이 크기 때문입니다. 주극소의 지속 시간($11t - 3t = 8t$)이 부극소의 지속 시간($9t - 3t = 6t$)보다 길고 깊이도 더 깊으므로, A가 B보다 반지름이 크고 표면 온도가 낮은 별입니다. (단, 문제의 정답 기준에 따라 A가 더 밝고 큰 별로 분석됨)
    식쌍성의 두 별은 공통 질량 중심을 중심으로 공전하므로 공전 주기는 동일합니다.

    오답 노트
    A의 공전 주기는 B보다 짧다: 두 별의 공전 주기는 항상 같다
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