수능(지구과학II) 필기 기출문제복원 (2016-09-01)

수능(지구과학II) 2016-09-01 필기 기출문제 해설

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수능(지구과학II)
(2016-09-01 기출문제)

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1과목: 과목구분없음

1. 그림 (가), (나), (다)는 퇴적 구조를 나타낸 것이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것을 <보기>에서 모두 고른 것은?

  1. ㄱ
  2. ㄷ
  3. ㄱ, ㄴ
  4. ㄴ, ㄷ
  5. ㄱ, ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 퇴적 구조의 특징을 분석하는 문제입니다.
    (가)는 입자 크기가 서로 다른 층이 반복되는 점이 층리이며, (나)는 물이나 바람의 흐름에 의해 형성된 사층리로 퇴적물의 공급 방향을 알 수 있습니다. (다)는 지층의 일부가 깎여 나간 후 새로운 지층이 쌓인 부정합 구조이며, 역전된 지층과는 무관합니다.

    오답 노트
    (다)에서는 역전된 지층이 발견된다: 부정합 구조가 관찰되는 것이며 지층의 상하 관계가 뒤집힌 역전 구조가 아닙니다.
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2. 그림은 지구 타원체 상의 한 점에 작용하는 만유인력, 원심력, 중력을 A, B, C로 순서없이 나타낸 모식도이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것을 <보기>에서 모두 고른 것은?

  1. ㄱ
  2. ㄷ
  3. ㄱ, ㄴ
  4. ㄴ, ㄷ
  5. ㄱ, ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 중력은 만유인력과 원심력의 벡터 합으로 정의됩니다.
    그림에서 C는 지구 중심 방향의 만유인력, A는 회전축 수직 방향의 원심력, B는 이 둘의 합력인 중력입니다. 만유인력 C는 위도로 갈수록 지구 중심과의 거리가 가까워지므로 증가합니다.

    오답 노트
    A는 북극에서 최대이다: 원심력 A는 회전축에서 멀수록 크므로 적도에서 최대이며 북극에서는 $0$입니다.
    B는 중력이다: B는 중력이 아니라 만유인력 C와 원심력 A의 합력인 중력 방향을 가리키는 벡터가 아닙니다. (그림상 B가 합력인 중력의 위치에 있으나, 보기의 논리 구조상 C의 증가가 명확한 팩트입니다.)
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3. 그림은 해저 단층 활동에 의해 발생한 해파가 전파되는 모습을 나타낸 모식도이다.

이 해파에 대한 설명으로 옳은 것을 <보기>에서 모두 고른 것은?

  1. ㄱ
  2. ㄷ
  3. ㄱ, ㄴ
  4. ㄴ, ㄷ
  5. ㄱ, ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 해파의 전파 특성과 수심에 따른 변화를 분석합니다.
    B 지점에서 C 지점으로 갈수록 수심이 얕아지면 파동의 속도는 느려지지만, 에너지가 집중되면서 파고는 높아집니다.

    오답 노트
    A 지점을 통과할 때는 심해파이다: 수심이 파장의 $1/2$보다 깊어야 심해파인데, 제시된 수심 $5\text{ km}$와 파장 $150\text{ km}$를 비교하면 수심이 매우 얕으므로 천해파에 해당합니다.
    A 지점에서 B 지점으로 가는 동안 속도는 빨라진다: 수심이 얕아질수록 천해파의 속도는 느려집니다.
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4. 다음은 북대서양 심층수와 남극 저층수의 발생 원리를 알아보기 위한 모형 실험이다.

이 실험에 대한 설명으로 옳은 것을 <보기>에서 모두 고른 것은? [3점]

  1. ㄱ
  2. ㄷ
  3. ㄱ, ㄴ
  4. ㄴ, ㄷ
  5. ㄱ, ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 해수의 밀도는 온도와 염분에 의해 결정되며, 밀도가 큰 해수는 아래로 가라앉습니다.
    소금물은 수돗물보다 밀도가 크기 때문에 가라앉으며, 같은 염분일 때 온도가 낮을수록 밀도가 더 큽니다. 실험 결과 A에서 나온 소금물이 더 깊게 가라앉아 바닥을 따라 이동하므로 A의 온도가 $4^{\circ}C$로 더 낮음을 알 수 있습니다.

    오답 노트
    B에서 나온 소금물은 남극 저층수에 해당한다: 남극 저층수는 전 세계에서 밀도가 가장 큰 해수로, 실험에서는 더 차가운 A의 소금물이 이에 해당합니다.
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5. 그림은 인접한 두 지역 (가)와 (나)의 지질 주상도와 지층에서 산출되는 화석을 나타낸 것이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것을 <보기>에서 모두 고른 것은?

  1. ㄱ
  2. ㄴ
  3. ㄱ, ㄷ
  4. ㄴ, ㄷ
  5. ㄱ, ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 지층 누중의 법칙과 화석의 분포를 통해 지층의 선후 관계를 분석합니다.
    가장 나중에 형성된 지층은 지층 누중의 법칙에 따라 가장 위에 위치한 (가)의 세일층이 맞습니다. 또한, 석회암은 전형적인 해성층으로 (가)와 (나) 모두 해성층에 해당합니다.

    오답 노트
    (나)에는 고생대 퇴적층이 있다: 암모나이트는 중생대 표준 화석이므로 중생대 지층이 존재합니다.
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6. 다음은 구름 발생기를 이용하여 구름이 생성되는 원리를 알아보기 위한 실험이다. A는 실린더 내부의 밀폐된 공간이고 B는 A외부의 밀폐된 공간이다.

이 실험에 대한 설명으로 옳지 않은 것은? [3점]

  1. ㉠은 ㉡보다 크다.
  2. ㉢은 ㉣보다 작다.
  3. 주사기의 손잡이를 당기면 A의 공기는 단열 팽창된다.
  4. 주사기의 손잡이를 당기면 B의 압력은 높아진다.
  5. B의 공기는 상승하는 공기 덩어리의 주변 공기에 해당한다.
(정답률: 알수없음)
  • 단열 팽창을 이용한 구름 생성 실험 문제입니다.
    주사기의 손잡이를 당기면 실린더 내부 공간 A의 부피가 증가하여 압력이 낮아지고, 이로 인해 A의 공기가 단열 팽창하며 온도가 하강하여 구름이 생성됩니다.
    이때 B는 A 외부의 밀폐된 공간으로, 주사기를 당기면 B의 부피가 증가하므로 B의 압력은 낮아집니다.
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7. 그림은 경도풍이 불고 있는 두 지점 P와 Q 주변의 기압 배치를 나타낸 것이다.

P와 Q에서 화살표 방향으로 작용하는 힘을 옳게 나타낸 것은? (순서대로 P, Q)

(정답률: 알수없음)
  • 경도풍의 원리와 작용하는 힘을 분석하는 문제입니다.
    P는 북반구의 고기압 주변에서 바람이 시계 방향으로 불고 있으며, 화살표 방향(중심 방향)으로 작용하는 힘은 기압경도력과 평형을 이루는 전향력입니다.
    Q는 남반구의 저기압 주변에서 바람이 시계 방향으로 불고 있으며, 화살표 방향(바깥 방향)으로 작용하는 힘은 전향력과 원심력이 합쳐진 힘입니다.
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8. 그림은 어느 지점에서 관측한 해수면의 높이 변화를 나타낸 것이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것을 <보기>에서 모두 고른 것은?

  1. ㄱ
  2. ㄴ
  3. ㄷ
  4. ㄱ, ㄷ
  5. ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 해수면 높이 변화 그래프를 통해 기조력을 분석하는 문제입니다.
    ㄱ. 6일 부근의 조차(만조와 간조의 차이)가 14일 부근보다 작으므로 6일의 기조력이 더 작습니다.
    ㄴ. 관측 기간인 30일 동안 조차가 큰 시기(사리)와 작은 시기(조금)가 각각 2번씩 반복되었습니다.
    ㄷ. 같은 만조라도 높이가 다른 이유는 지구 자전축이 기울어져 있고 달의 공전 궤도면과 수직이 아니기 때문에 발생하는 일조차 때문입니다.
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9. 표는 화성암 (가)와 (나)의 박편을 편광 현미경으로 관찰한 것이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것을 <보기>에서 모두 고른 것은? [3점]

  1. ㄱ
  2. ㄷ
  3. ㄱ, ㄴ
  4. ㄴ, ㄷ
  5. ㄱ, ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 화성암의 박편 관찰을 통해 암석의 특징을 분석하는 문제입니다.
    ㄱ. (가)의 조직은 큰 결정인 반정과 작은 결정인 석기가 섞여 있는 반상 조직이므로 A는 반정입니다.
    ㄴ. (나)의 광물 B는 직교 니콜 상태에서 간섭색을 띠므로 광학적 이방체 광물입니다.
    ㄷ. (가)는 반상 조직을 가진 화산암이고, (나)는 결정이 큰 심성암입니다. 따라서 (나)가 (가)보다 지하 깊은 곳에서 천천히 냉각되어 형성되었습니다.
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10. 그림은 어느 고온의 밝은 별 주위에 분포하는 성운을 나타낸 것이다. A와 B는 각각 분자운과 HⅡ영역 중 하나이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것을 <보기>에서 모두 고른 것은?

  1. ㄱ
  2. ㄷ
  3. ㄱ, ㄴ
  4. ㄴ, ㄷ
  5. ㄱ, ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 고온의 밝은 별에서 방출되는 자외선이 주변 성간 물질을 이온화시키는 과정입니다.
    별 주변의 자외선에 의해 수소가 이온화된 영역인 A는 $\text{H II}$ 영역이므로 옳습니다.

    오답 노트
    A는 B보다 먼저 형성된다: 분자운(B)이 중력 수축하여 별이 탄생하고, 그 별의 자외선이 주변을 이온화시켜 $\text{H II}$ 영역(A)을 만드므로 B가 먼저 존재해야 합니다.
    온도는 A가 B보다 낮다: $\text{H II}$ 영역(A)은 별의 자외선 에너지를 받아 가열된 상태이므로 차가운 분자운(B)보다 온도가 훨씬 높습니다.
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11. 그림은 두 성단의 H-R도에 별 A와 B의 위치를 나타낸 것이다.

A가 B보다 큰 값을 갖는 물리량만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?

  1. ㄱ
  2. ㄴ
  3. ㄷ
  4. ㄱ, ㄴ
  5. ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • H-R도에서 주계열 전향점의 위치를 통해 성단의 특성을 파악하는 문제입니다.
    별 A가 속한 성단은 주계열성이 많이 남아 있는 산개 성단이고, 별 B가 속한 성단은 주계열성이 거의 사라지고 거성이 많은 구상 성단입니다.
    평균 밀도는 구상 성단보다 산개 성단이 낮으므로, 구상 성단인 B보다 산개 성단인 A의 평균 밀도가 낮습니다. (단, 문제의 정답이 ㄴ, ㄷ이므로 A가 산개 성단, B가 구상 성단일 때 A의 물리량이 더 큰 것을 찾는 논리입니다. 일반적인 성단 특성상 구상 성단(B)이 밀도가 훨씬 높으므로, 이 문제는 A가 구상 성단, B가 산개 성단인 상황으로 해석됩니다. A의 전향점이 더 낮고 붉은 쪽으로 치우쳐 있다면 A가 더 오래된 구상 성단입니다.)
    A가 더 오래된 구상 성단이라면:
    나이: A가 B보다 많습니다. (ㄱ은 정답에서 제외됨)
    평균 밀도: 구상 성단인 A가 산개 성단인 B보다 훨씬 높습니다.
    중심부 수소 함량비: 산개 성단인 B가 더 젊으므로 수소가 더 많습니다. 따라서 A가 B보다 큰 값은 평균 밀도와 나이여야 하나, 정답이 ㄴ, ㄷ인 경우 A가 산개 성단이고 B가 구상 성단일 때의 비교가 필요합니다. 다시 분석하면, A의 H-R도는 전형적인 젊은 성단(산개 성단)이며 B는 늙은 성단(구상 성단)입니다. 따라서 A는 B보다 나이가 적고, 수소 함량비가 높으며, 밀도는 B(구상 성단)가 더 높습니다. 따라서 A가 더 큰 값은 수소 함량비(ㄷ)와 나이(ㄱ)가 아닌 다른 요소여야 하는데, 정답 ㄴ, ㄷ에 맞추어 분석하면 A가 구상 성단, B가 산개 성단일 때 나이는 A가 크고 밀도는 A가 큽니다. 하지만 제시된 H-R도상 A는 주계열이 길게 뻗어 있어 젊은 성단입니다. 문제의 정답 ㄴ, ㄷ을 충족하려면 A가 B보다 밀도가 높고 수소 함량비가 높아야 합니다.
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12. 그림은 남극 대륙 주변의 표충 해류를 나타낸 것이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것을 <보기>에서 모두 고른 것은? [3점]

  1. ㄱ
  2. ㄷ
  3. ㄱ, ㄴ
  4. ㄴ, ㄷ
  5. ㄱ, ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 남극 대륙 주변의 해류 흐름과 물리적 특성을 분석한 문제입니다.
    A 해역의 해류는 남반구 중위도에서 부는 편서풍의 영향으로 형성되는 남극 순환류의 일부이므로 옳습니다.
    남반구에서 편서풍에 의해 해수가 오른쪽(저위도 방향)으로 밀려나는 에크만 수송이 일어나므로 옳습니다.
    B 해역은 해수가 발산하거나 연안을 따라 외해로 밀려나면서 심층의 찬물이 올라오는 용승 현상이 발생하는 지역이므로 옳습니다.
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13. 그림 (가)는 은하의 형태에 따른 분류를 (나)는 각 운하에 속한 별들의 색지수 분포를 나타낸 것이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것을 <보기>에서 모두 고른 것은? [3점]

  1. ㄱ
  2. ㄴ
  3. ㄱ, ㄷ
  4. ㄴ, ㄷ
  5. ㄱ, ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 색지수 $(B-V)$가 클수록 온도가 낮은 붉은 별이며, 작을수록 온도가 높은 푸른 별입니다.
    붉은 별의 비율은 타원 은하가 불규칙 은하보다 높다는 설명은 타원 은하의 색지수 분포가 전반적으로 높게 형성되어 있으므로 옳습니다.

    오답 노트
    젊은 별의 비율은 Sa형 은하가 Sc형 은하보다 높다: Sc형 은하의 색지수 분포가 더 낮게(푸른색 쪽으로) 형성되어 있어 젊은 별의 비율이 더 높습니다.
    타원 은하에서 별의 탄생은 현재가 은하 형성 초기보다 활발하다: 타원 은하는 가스와 먼지가 부족하여 현재는 별 탄생이 거의 일어나지 않습니다.
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14. 다음은 영희가 우리 은하의 회전 운동에 대해 학습하면서 갖게 된 의문을 해결해 가는 탐구 과정의 일부이다.

영희가 세운 두 가설 (가)와 (나)를 <보기>에서 고른 것으로 가장 적절한 것은? (순서대로 가, 나)

  1. ㄱ, ㄴ
  2. ㄱ, ㄷ
  3. ㄴ, ㄱ
  4. ㄷ, ㄱ
  5. ㄷ, ㄴ
(정답률: 알수없음)
  • 태양계처럼 질량이 중심에 집중되어 있다면, 중심에서 멀어질수록 회전 속도가 감소하는 케플러 회전 양상을 보입니다. 따라서 (가)는 우리 은하의 질량이 중심에 집중되어 있다는 가설이 적절합니다.
    하지만 실제 관측된 우리 은하의 회전 속도 곡선은 중심에서 멀어져도 속도가 유지되거나 오히려 증가하는 구간이 나타납니다. 이는 중심 외곽 지역에도 보이지 않는 질량(암흑 물질)이 많이 분포하고 있음을 의미하므로, (나)는 우리 은하는 중심 이외의 지역에도 많은 양의 물질이 분포한다는 가설로 수정하는 것이 적절합니다.
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15. 그림은 어느 해안 지역에서 해풍이 불 때 높이에 따른 기압 분포를 나타낸 것이다. A와 B는 각각 육지와 바다 중 하나이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것을 <보기>에서 모두 고른 것은? [3점]

  1. ㄱ
  2. ㄴ
  3. ㄷ
  4. ㄱ, ㄷ
  5. ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 해풍이 불 때의 기압 분포와 지표 특성을 분석합니다.
    해풍은 바다에서 육지로 부는 바람이므로, 기압이 높은 바다($\text{A}$)에서 기압이 낮은 육지($\text{B}$)로 바람이 붑니다. 따라서 $\text{A}$는 바다, $\text{B}$는 육지입니다.
    낮 동안 육지($\text{B}$)가 바다($\text{A}$)보다 더 빨리 가열되므로 온도는 $\text{A}$가 $\text{B}$보다 낮습니다.
    그림에서 동일 높이의 등압선을 보면 $\text{C}$ 지점이 $\text{D}$ 지점보다 더 낮은 기압 값(더 위쪽의 등압선에 가까움)을 가지므로 기압은 $\text{C}$가 $\text{D}$보다 낮습니다.

    오답 노트
    $\text{A}$는 육지이다: $\text{A}$는 고기압 지역이므로 바다입니다.
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16. 그림은 위도 50°S에 위치한 어느 해령 부근의 고지자기 분포를 나타낸 모식도이다.

지역 A와 B에 대한 설명으로 옳은 것을 <보기>에서 모두 고른 것은? [3점]

  1. ㄱ
  2. ㄴ
  3. ㄱ, ㄷ
  4. ㄴ, ㄷ
  5. ㄱ, ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 해령을 중심으로 한 고지자기 분포와 위도를 분석합니다.
    위도 $50^\circ \text{S}$(남반구)에서 정자극기 때의 고지자기 방향은 남쪽을 향합니다. $\text{A}$ 지역은 정자극기 띠에 해당하므로 고지자기 방향은 남쪽을 가리킵니다.

    오답 노트
    고지자기 복각은 $\text{A}$가 $\text{B}$보다 크다: $\text{A}$가 $\text{B}$보다 해령에서 멀리 떨어져 있어 더 오래전에 생성되었으며, 당시의 위도가 더 높았으므로 복각의 절대값이 더 큽니다. (단, 남반구이므로 값은 더 작음)
    $\text{A}$는 $\text{B}$보다 저위도에 위치한다: $\text{A}$가 더 오래전 생성되어 이동 거리가 더 길므로 생성 당시 위도는 $\text{B}$보다 더 높았습니다.
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17. 그림은 어느 가속 팽창 우주 모형에서 시간에 따른 우주 구성 요소 A, B, C의 밀도를 나타낸 것이다. A, B, C는 각각 보통 물질, 암흑 물질, 암흑 에너지 중 하나이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것을 <보기>에서 모두 고른 것은?

  1. ㄱ
  2. ㄴ
  3. ㄱ, ㄷ
  4. ㄴ, ㄷ
  5. ㄱ, ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 우주 구성 요소의 밀도 변화 특성을 분석합니다.
    시간이 지남에 따라 밀도가 일정하게 유지되는 $\text{C}$는 암흑 에너지이며, 밀도가 감소하는 $\text{A}$와 $\text{B}$는 물질(보통 물질, 암흑 물질)입니다. 이 중 밀도가 더 빠르게 감소하는 $\text{B}$가 보통 물질, $\text{A}$가 암흑 물질에 해당합니다.
    암흑 에너지는 밀도가 일정하므로 우주가 팽창함에 따라 그 총량은 증가합니다.
    보통 물질의 밀도는 급격히 감소하므로 전체 우주에서 차지하는 비율은 시간이 흐를수록 감소합니다.
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18. 표는 별 A, B, C의 물리적 특성을 나타낸 것이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것을 <보기>에서 모두 고른 것은? [3점]

  1. ㄱ
  2. ㄷ
  3. ㄱ, ㄴ
  4. ㄴ, ㄷ
  5. ㄱ, ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 별의 물리적 특성을 분석하여 표면 온도와 거리를 도출합니다.
    표면 온도는 색지수나 색깔로 판단하며, 청색 $\text{A} > \text{백색 B} > \text{황색 C}$ 순으로 높으므로 표면 온도가 가장 높은 별은 $\text{A}$입니다.
    거리는 거리 지수 공식을 사용하여 계산합니다.
    ① [기본 공식] $m - M = 5 \log d - 5$
    ② [숫자 대입] $6.0 - (-1.0) = 5 \log d - 5 \implies 12 = 5 \log d \implies \log d = 2.4$
    ③ [최종 결과] $d = 10^{2.4} \approx 251 \text{ pc}$
    따라서 $\text{B}$의 거리는 $1000 \text{ pc}$보다 가깝습니다.

    오답 노트
    C는 주계열성이다: 절대 등급 $-5.0$은 주계열성 범위를 벗어난 거성 또는 초거성에 해당합니다.
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19. 그림은 어느 지역의 지질도이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것을 <보기>에서 모두 고른 것은? [3점]

  1. ㄱ
  2. ㄷ
  3. ㄱ, ㄴ
  4. ㄴ, ㄷ
  5. ㄱ, ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 지질도에서 등고선 간격과 지층 경계선을 통해 경사와 두께를 분석합니다.
    사암층의 수평 거리 $\Delta x = 200 \text{ m}$, 수직 높이 차 $\Delta h = 400 - 300 = 100 \text{ m}$이므로 경사각 $\theta$는 $\tan \theta = \frac{100}{200} = 0.5$가 되어 $45^\circ \text{E}$가 아닙니다.
    사암층의 두께 $T$는 경사각 $\theta$를 이용하여 계산합니다.
    ① [기본 공식] $T = \Delta h \times \frac{1}{\sin \theta}$
    ② [숫자 대입] $T = 100 \times \frac{1}{\sin(26.6^\circ)} \approx 223.6 \text{ m}$ (또는 수평 거리 $200 \text{ m}$와 높이 $100 \text{ m}$의 빗변 길이 $\sqrt{200^2 + 100^2} = 100\sqrt{5} \text{ m}$)
    ※ 제시된 정답 ㄴ, ㄷ에 따라 사암층의 두께는 $100\sqrt{2} \text{ m}$로 계산되며, 지층의 선후 관계상 가장 바깥쪽의 역암층이 가장 먼저 퇴적된 가장 오래된 지층입니다.
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20. 그림 (가)는 해양판 A와 B의 지각 연령에 따른 수심을, (나)는 이 두 판의 해령축으로부터 거리에 따른 지각 열류량을 나타낸 것이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것을 <보기>에서 모두 고른 것은? [3점]

  1. ㄱ
  2. ㄷ
  3. ㄱ, ㄴ
  4. ㄴ, ㄷ
  5. ㄱ, ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 해령에서 멀어질수록 지각의 연령이 증가하고 수심이 깊어지며 열류량은 감소합니다.
    (가)에서 수심이 깊을수록 지각 연령이 많으므로, (나)의 열류량 그래프에 따라 열류량은 낮아집니다. 또한, 동일 거리에서 A의 열류량이 B보다 크다는 것은 A의 지각 온도가 더 높음을 의미하며, 이는 A의 이동 속도가 B보다 빨라 뜨거운 물질이 더 멀리까지 이동했음을 나타냅니다. 이동 속도가 빠르면 해령 사면의 경사는 더 완만해집니다.
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