과학-물리 정답

1	①	2	①	3	④	4	③	5	②
6	②	7	④	8	④	9	③	10	②
11	⑤	12	③	13	⑤	14	④	15	③
16	①	17	②	18	⑤	19	⑤	20	③

해 설

1. [출제의도] 등속 원운동의 특성을 이해한다.

철수 : 줄이 공을 당기는 힘에 의해 등속 원운동하던 공은 줄이 끊어진 순간 작용하는 합력이 0이 되어 원의 접선 방향인 (가) 방향으로 운동하게 된다.

[오답풀이] 영희 : (나) 방향으로 작용하는 힘은 없다. 민수 : 등속 원운동하던 공은 줄이 끊어진 후에도 줄이 끊어지기 전과 같은 속력으로 등속 직선 운동한다.

2. [출제의도] 나란하지 않은 세 힘의 평형을 이해한다.

ㄱ. 물체가 일정한 속도로 운동하므로 물체에 작용하는 합력은 0이다.

[오답풀이] ㄴ. 물체가 올라갈수록 [eqn: theta]는 커진다. ㄷ. 물체에 작용하는 합력은 0이고 물체에 작용하는 중력이 일정하므로 물체에 위쪽 방향으로 작용하는 힘의 크기도 일정해야 한다. 따라서 [eqn: theta]가 커질수록 철수와 영희가 줄을 당기는 힘의 크기는 각각 증가해야 한다.

3. [출제의도] 진공과 공기 중에서 물체의 낙하 운동을 비교한다.

ㄴ. (나)에서 구겨진 종이와 펼쳐진 종이는 질량이 동일하므로 중력의 크기는 서로 같다. ㄷ. 공기 중에서는 중력이 같아도 공기의 저항력이 달라서 동시에 바닥에 떨어지지 않지만, 진공에서는 공기 저항력이 없으므로 처음 높이가 같으면 물체의 질량에 관계없이 동시에 바닥에 떨어진다.

[오답풀이] ㄱ. (가)에서 쇠구슬과 깃털은 속력이 점점 빨라지는 운동을 한다.

4. [출제의도] 운동하는 물체의 역학적 에너지 보존을 이해한다.

ㄱ. 위치 에너지는 나무 도막의 개수에 비례하고 수레의 감소한 위치 에너지만큼 운동 에너지가 증가한다. ㄴ. (나)에서 높이는 (가)의 4배이므로 위치 에너지도 4배가 된다.

[오답풀이] ㄷ. 수레가 바닥에 도달하는 순간 (다)에서 속력은 (가)의 3배이므로 운동 에너지는 9배가 된다.

5. [출제의도] 저항의 직렬 연결과 병렬 연결에서 물리량을 비교한다.

ㄷ. 병렬 연결이므로 각 저항에 걸리는 전압은 전원 장치의 전압과 같은 10 V이다.

[오답풀이] ㄱ. 전압이 같고 전류의 세기도 같으므로 합성 저항값은 (가)와 (나)에서 서로 같다. ㄴ. 합성 저항값이 같으므로 [eqn: 2R _{1} = {R _{2}} over {2}]에서 [eqn: R _{2}]는 [eqn: R _{1}]의 4배이다.

6. [출제의도] 저항의 병렬 연결에서 전류의 열작용을 이해한다.

저항이 병렬로 연결되어 있으므로 A와 B에 걸리는 전압이 같다. 따라서 각 열량계에서 발생하는 열량은 저항의 크기에 반비례한다. B의 저항이 A의 2배이므로 B에서 발생하는 열량은 A의 [eqn: 1 over 2]배이다. 따라서 A에 들어 있는 물의 온도 변화가 8 ℃일 때 B에 들어 있는 물의 온도 변화는 4 ℃이므로 B에 들어 있는 물의 온도는 24 ℃이다.

7. [출제의도] 파동이 굴절될 때 물리량의 변화를 이해한다.

ㄴ. 파면의 간격이 파장을 의미하므로 파장은 영역 Ⅰ보다 영역 Ⅱ에서 크다. ㄷ. 파동의 속력은 파장에 비례하므로 속력은 영역 Ⅰ보다 영역 Ⅱ에서 크다.

[오답풀이] ㄱ. 파동이 진행할 때 진동수는 변하지 않는다.

8. [출제의도] 직선 전류에 의한 자기장을 이해한다.

ㄱ. (가)에서 나침반의 N극이 동쪽으로 회전하였으므로 (가)의 도선에는 북쪽으로 전류가 흐른다. ㄷ. 전류의 세기가 감소하면 전류에 의한 자기장의 세기가 감소하므로 자침의 회전각은 작아진다.

[오답풀이] ㄴ. 도선 위에 놓인 나침반과 도선 아래에 놓인 나침반의 N극이 모두 동쪽으로 회전하였으므로 전류의 방향은 서로 반대이다.

9. [출제의도] 반사의 법칙을 이해한다.

ㄱ. 반사의 법칙에 따라 입사각 a와 반사각 b의 크기는 서로 같다. ㄴ. 평면거울에 의한 반사는 정반사이지만 종이에 의한 반사는 난반사이므로 종이에서 반사된 레이저 빛은 P에서 볼 수 있다.

[오답풀이] ㄷ. 난반사가 일어날 때에도 빛은 반사의 법칙을 따른다.

10. [출제의도] 운동 속력이 다를 때 힘에 의한 일률을 비교한다.

(가)와 (나)에서 추의 속력은 다르지만 각각 일정한 속력으로 올라가므로 추를 끌어 올리는 힘은 추에 작용하는 중력과 그 크기가 같다. 따라서 (가)와 (나)에서 추를 끌어 올리는 힘은 서로 같고 속력은 (나)에서가 (가)에서의 2배이므로 단위 시간당 한 일이 2배이므로 일률은 (나)에서가 (가)에서의 2배이다.

11. [출제의도] 허블의 법칙을 적용하여 우주의 팽창을 이해한다.

ㄱ. 그래프를 보면 100 Mpc 떨어져 있는 은하의 후퇴 속도는 7000 km/s이다. 그래프의 기울기가 일정하므로 10 Mpc 떨어져 있는 은하의 후퇴 속도는 700 km/s이다. ㄴ. 멀리 있는 은하일수록 후퇴 속도가 빠르므로 A, B의 결과는 모두 우주가 팽창하고 있음을 알려준다. ㄷ. 그래프의 기울기는 허블 상수이고 허블 상수의 역수가 우주의 나이이므로 우주의 나이는 B가 A보다 큰 값을 얻는다.

12. [출제의도] 헬륨 원자핵을 구성하는 기본 입자의 종류와 핵융합 과정을 이해한다.

ㄱ. A는 업 쿼크 2개와 다운 쿼크 1개가 결합하여 만들어진 양성자이고, B는 업 쿼크 1개와 다운 쿼크 2개가 결합하여 만들어진 중성자이다. ㄷ. 핵융합 과정에서 질량 결손이 생겨 에너지로 전환되므로, 핵융합하기 전 A(양성자) 2개와 B(중성자) 2개의 질량의 합은 헬륨 원자핵의 질량보다 크다.

[오답풀이] ㄴ. 중성자의 전하량은 0이므로 헬륨 원자핵의 전하량은 양성자 2개의 전하량과 같다.

13. [출제의도] 우주 초기에 중성 원자가 만들어지는 과정을 이해한다.

빅뱅 후 38만 년 정도가 지나 우주의 온도가 낮아지면 전자의 속력이 느려져 운동 에너지가 작아진다. 운동 에너지가 작아진 전자는 전기력에 의해 원자핵과 결합하여 중성 원자가 만들어지는 것이다.

14. [출제의도] WMAP으로 관측한 우주 배경 복사 지도의 의미를 이해한다.

ㄱ. 빅뱅 후 38만 년 정도가 지나 우주의 온도가 3000 K 정도로 낮아지면 빛은 입자와 분리되어 자유롭게 우주로 퍼져 나가게 된다. 이 빛이 우주 배경 복사인데, 우주의 모든 방향에서 관측되고 빅뱅의 증거가 된다. ㄷ. 우주 배경 복사의 미세한 온도 차이는 초기 우주의 온도가 완전히 균일하지는 않았음을 알려주고 이러한 온도 차이는 은하가 탄생하는 원인이 된다.

[오답풀이] ㄴ. 현재 우주 배경 복사의 온도는 약 2.7 K으로 전파 영역에 해당한다.

15. [출제의도] 별의 진화 과정을 이해한다.

ㄱ. (가) 단계는 주계열성으로 중심부에서 수소 핵융합 반응이 일어난다. ㄴ. 적색 거성은 중심부의 온도가 주계열성 단계보다 높아져 헬륨보다 무거운 원소가 만들어진다.

[오답풀이] ㄷ. 철보다 무거운 원소는 초신성 폭발 단계에서 만들어진다.

16. [출제의도] 케플러 제2법칙을 이해한다.

케플러 제2법칙에 따라 동일한 시간에 태양과 행성을 연결하는 직선이 쓸고 지나가는 면적은 같다. 문제의 조건에서 [eqn: S_{rm A} = S_{rmB}= S_{rmC}]이므로 [eqn: t_{rm A} = t_{rmB}= t_{rmC}]이다.

17. [출제의도] 물체의 운동을 분석하여 행성의 질량 및 탈출 속도를 비교한다.

A에서 [eqn: v]로 발사한 물체는 행성을 탈출하지 못하고 되돌아 왔으므로 [eqn: v_{rm A} > v]이고, B에서 [eqn: v]로 발사한 물체는 무한히 먼 곳으로 날아갔으므로 [eqn: v >= v_{rm B}]이다. 따라서 [eqn: v_{rm A} > v >=v_{rmB}]이므로 [eqn: v_{rm A} > v_{rmB}]이다. 행성의 질량을 [eqn: M], 행성의 반지름을 [eqn: R]이라 하면 행성 표면에서의 탈출 속도는 [eqn: sqrt {{2GM} over {R}}]이다. 두 행성 A, B의 반지름이 같고 [eqn: v _{rm A it} >v _{rm B it}]이므로 [eqn: M _{rm A it} >M _{rm B it}]임을 알 수 있다.

18. [출제의도] 행성에서 탈출하는 물체의 에너지 변화를 이해한다.

ㄱ. 질량이 [eqn: M]인 행성과 질량이 [eqn: m]인 물체가 [eqn: r]만큼 떨어져 있을 때 위치 에너지는 [eqn: - {GMm} over {r}]이므로 행성에서 멀어질수록 위치 에너지는 증가한다. ㄴ. 행성에서 멀어질수록 속력이 느려지므로 물체의 운동 에너지는 감소한다. ㄷ. 공기 저항을 무시할 때 역학적 에너지는 일정하게 보존된다.

19. [출제의도] 지구 공전의 증거인 스펙트럼의 청색 편이와 적색 편이 현상을 이해한다.

A를 지날 때는 지구가 별에 가까이 가는 운동을 하므로 B에서 관찰할 때에 비해 선스펙트럼의 청색 편이가 나타나고, C를 지날 때는 지구가 별에서 멀어지는 운동을 하므로 적색 편이가 나타난다.

20. [출제의도] 행성에 작용하는 만유인력을 비교하고 케플러 제3법칙을 이해한다.

ㄱ. 만유인력은 두 물체의 질량의 곱에 비례하고 두 물체 사이의 거리의 제곱에 반비례한다. 따라서 화성에 비해 질량이 크고 공전 궤도 긴반지름이 작은 지구에 작용하는 만유인력이 더 크다. ㄴ. 그래프에서 태양으로부터 멀리 있는 행성일수록 공전 주기가 길어짐을 알 수 있다.

[오답풀이] ㄷ. 케플러 제3법칙(조화의 법칙)에서 행성의 공전 주기의 제곱은 공전 궤도 긴반지름의 세제곱에 비례하므로 화성의 공전 주기는 지구의 공전주기의[eqn: sqrt {1.5 ^{3}}]배이다.

과학-화학 정답

1	③	2	⑤	3	④	4	③	5	②
6	⑤	7	③	8	①	9	①	10	④
11	①	12	②	13	①	14	④	15	④
16	③	17	②	18	③	19	⑤	20	②

해 설

1. [출제의도] 주어진 실험 조건에서 일어나는 물의 상태 변화를 추론할 수 있다.

물을 가열하면 물이 기화하여 수증기가 생성되고 A 속의 수증기가 얼음이 든 시계 접시 바닥에서 액화하여 물로 된다. 물은 염화 코발트 종이를 붉은색으로 변화시키는 성질이 있다.

2. [출제의도] 일정한 압력에서 온도의 변화에 따른 기체의 부피 변화를 알아낼 수 있다.

일정한 압력에서 온도가 낮아지면 기체의 부피는 감소하므로 [eqn: h]는 작아진다. 따라서 기체의 밀도는 증가한다. 또한 기체의 온도가 낮아졌으므로 기체 분자의 평균 운동 속력은 감소한다.

3. [출제의도] 얼음의 가열 곡선에서 각 구간의 특징을  비교할 수 있다.

①, ② (가)는 고체 상태, (다)는 액체 상태, (마)는 기체 상태이다. 물 분자의 배열은 액체가 고체보다 불규칙하고 분자 운동은 기체가 고체보다 활발하다.③ (나)와 (라)에서 온도가 일정한 것은 공급된 열에너지가 상태 변화에 쓰이기 때문이다. ⑤ 대기압이 낮아지면 물질의 끓는점도 낮아진다. 따라서 0.5기압에서 물의 끓는점은 1기압에서보다 작다.

[오답풀이] ④ 기화가 일어나면 부피가 크게 증가하므로 (다)보다 (마)에서 물 분자 사이의 평균 거리가 더 멀다.

4. [출제의도] 온도와 압력에 따른 기체의 용해도 변화를 파악할 수 있다.

(가)와 (나)에서 압력은 같고 온도는 다르다. 기체의 용해도는 온도가 높을수록 작아지므로 (가)보다 (나)에서 발생하는 이산화탄소의 양이 많다. (가)와 (다)에서 탄산음료의 온도는 같고 압력이 다르다. 기체의 용해도는 압력이 클수록 커지므로 (다)보다 (가)에서 발생하는 이산화탄소의 양이 많다. 따라서 발생하는 기포의 양은 (나) > (가) > (다)이다.

5. [출제의도] 반응 모형을 분석하여 화학 반응식을 완성할 수 있다.

반응 전에는 [eqn: RMA] 2개와 [eqn: RMB] 2개가 있고 반응 후에 [eqn: RMB] 1개가 반응하지 않고 남아 있으므로 화학 반응에 참여한 분자는 [eqn: RMA] 2개와 [eqn: RMB] 1개이다. 한편 반응 후에는 [eqn: RMC] 2개가 생성되었으므로 이 반응의 화학 반응식은 [eqn: rm 2`A+B`` ->`` 2`C]가 된다.

6. [출제의도] 주기율표에 나타낸 원소의 성질을 알아낼 수 있다.

[eqn: rm A]와 [eqn: rm C]는 같은 족 원소이므로 화학적 성질이 비슷하다. [eqn: rm B]는 2주기 16족 원소인 산소이다. 산소는 지각에 가장 많이 존재하는 원소이다. [eqn: rm C]와 [eqn: rm D]는 같은 3주기에 존재하므로 전자껍질 수가 3개로 같다.

7. [출제의도] 스펙트럼의 특징을 분석할 수 있다.

원자의 에너지 준위는 불연속적이므로 모든 원자의 스펙트럼은 선 스펙트럼이다. 또 원자마다 가질 수 있는 에너지 준위는 다르므로 선 스펙트럼에서 선의 개수와 위치가 다르다. 따라서 스펙트럼을 이용하여 원소를 구별할 수 있다.

[오답풀이] ㄷ. 원소의 양이 많아지더라도 원자의 에너지 준위는 일정하므로 선의 개수가 변하지 않는다.

8. [출제의도] 기체 반응의 법칙을 이해할 수 있다.

같은 온도와 압력에서 반응한 기체와 생성된 기체의 부피 사이에는 일정한 정수비가 성립하므로 반응한 기체 [eqn: rm X]와 [eqn: rm Y], 생성된 기체 [eqn: rm Z]의 부피비는 1 : 3 : 2이다. 따라서 [eqn: rm X] 10 mL와 [eqn: rm Y] 40 mL가 반응하면 [eqn: rm Z]는 20 mL가 생성되고, [eqn: rm Y]는 10 mL가 남는다.

[오답풀이] ㄷ. 화학 반응이 일어날 때 질량이 보존되므로 반응 전후의 질량은 같다. 따라서 [eqn: rm Z]의 분자량은 [eqn: {rm X의`분자량`+`3 TIMES Y의`분자량 it} over {2}]이 된다.

9. [출제의도] 농도와 반응 속도의 관계를 알 수 있다.

(가)에서는 각각의 반응물 4개로부터 생성물이 2개 만들어지고, (나)에서는 각각의 반응물 8개로부터 생성물이 6개 만들어진다. 이로부터 일정한 온도에서 반응물의 농도가 증가하면 반응 속도가 빨라져 생성물이 더 많이 생성된다는 것을 알 수 있다. 강철솜이 공기 중에서보다 산소를 모은 집기병 속에서 더 잘 타는 것은 반응물인 산소의 농도가 커서 강철솜의 연소 반응 속도가 빨라진 것이다.

[오답풀이] ㄱ. 겨울철보다 여름철에 음식이 빨리 상하는 현상은 온도가 높아져 반응 속도가 빨라진 예이다. ㄷ. 과산화 수소수에 이산화 망간을 넣어주면 이산화 망간이 촉매로 작용하여 산소가 더 활발하게 발생한다.

10. [출제의도] 원자의 전자 배치로부터 원소의 성질을 알 수 있다.

[eqn: RMA]는 수소, [eqn: RMB]는 헬륨, [eqn: RMC]는 탄소, [eqn: RMD]는 산소 원자임을 알 수 있다, [eqn: RMB]는 최외각 전자껍질을 모두 채운 안정한 원소이므로 반응성이 거의 없다. 성간 물질 중에는 수소가 산소보다 많으므로 존재 비율은 [eqn: RMA _{ 2}]가 [eqn: RMD _{2}]보다 크다.

[오답풀이] ㄴ. 원자가 전자의 개수는 [eqn: RMA]가 1개, [eqn: RMC]가 4개이므로 [eqn: RMC] 1개가 [eqn: RMA] 4개와 결합해야 옥텟 규칙을 만족하는 안정한 화합물이 된다.

11. [출제의도] 원자의 모형으로부터 원자 구성 입자의 성질을 알 수 있다.

삼중수소([eqn: rm_{ 1} ^{ 3}rmH])는 양성자가 1개이므로 원자핵 안에 1개 들어있는 B가 양성자이다. 양성자의 질량은 전자의 질량에 비해 매우 크다.

[오답풀이] ㄱ. 삼중수소는 원자핵 안에 양성자 1개와 중성자 2개가 존재하므로 A는 중성자이다. ㄷ. 원자는 원자핵과 전자 사이의 전기적 인력에 의해 생성된다.

12. [출제의도] 강철솜의 연소 반응을 이해할 수 있다.

강철솜을 가열하면 철이 공기 중의 산소와 결합하여 산화 철이 생성된다. 이 때 생성되는 산화 철은 반응물인 철 또는 산소와는 성질이 전혀 다른 물질이므로 강철솜의 연소 과정은 화학 변화이다.

[오답풀이] ㄱ. 생성되는 산화 철의 질량은 반응 전 강철솜의 질량과 결합한 산소의 질량의 합과 같다. 따라서 [eqn: w _{2}]가 [eqn: w_{ 1}]보다 크다. ㄷ. 산화 철은 금속인 철과 비금속인 산소의 이온 결합 물질이다.

13. [출제의도] 물질의 특성을 이용하여 혼합물을 분리하는 장치를 찾을 수 있다.

액체 물질 A와 B는 물과 섞이지 않는 무극성 물질이므로 서로 잘 섞인다. 서로 잘 섞이는 액체 혼합물은 끓는점의 차이를 이용한 분별 증류로 분리할 수 있다. 따라서 ①이 적합한 실험 장치이다.

[오답풀이] ②는 어느 한 용매에 녹는 고체와 녹지 않는 고체 혼합물을 분리할 때 이용하는 거름 장치이고, ③은 서로 섞이지 않는 액체 혼합물을 밀도 차이로 분리하는 장치이다.

14. [출제의도] 빅뱅 우주에서 헬륨 원자가 생성되는 과정을 이해할 수 있다.

물질의 기본 입자는 빅뱅 이후 우주가 팽창하여 식어가면서 생성되었다. 이 때 생성된 쿼크가 충돌하여 양성자와 중성자가 생성되었고, 양성자와 중성자는 다시 충돌하여 중수소 원자핵과 삼중수소 원자핵이 생성되었다. 다시 중수소 원자핵과 삼중수소 원자핵이 충돌하여 헬륨 원자핵이 생성되었다. 이후 우주의 온도가 3,000 K 정도로 낮아지면서 전자와 헬륨 원자핵이 결합하여 헬륨 원자가 생성되었다.

15. [출제의도] 분자 모형으로부터 물질의 성질을 유추할 수 있다.

(가)는 [eqn: RMH _{ 2}] 분자, (나)는 [eqn: RMO _{ 2}] 분자, (다)는 [eqn: RMN _{ 2}] 분자이다. [eqn: RMO _{ 2}] 분자와 [eqn: RMN _{ 2}] 분자는 구성 원자가 공유 결합을 하여 각 원자의 원자가 전자가 8개가 되는 옥텟 규칙을 만족한다. 이 과정에서 [eqn: RMO _{ 2}] 분자는 이중 결합이, [eqn: RMN _{ 2}] 분자는 삼중 결합이 형성된다.

[오답풀이] ㄱ. [eqn: RMH _{ 2}] 분자는 대칭 구조를 갖는 무극성 분자이므로 물에 잘 녹지 않는다.

16. [출제의도] 원자의 구성 입자를 파악하여 원소의 성질을 유추할 수 있다.

ㄷ. 양성자 수와 중성자 수의 합이 가장 큰 [eqn: rmC]가 원자 1개의 질량이 가장 크다.

[오답풀이] [eqn: rmB]의 양성자는 1개이고, [eqn: rmC]의 양성자는 2개이므로 전자 수는 각각 1개, 2개이다.

17. [출제의도] 물질의 뜨고 가라앉는 현상을 통해 밀도 차이를 비교할 수 있다.

소금물과 압정을 꽂은 연필의 밀도 차이에 의해 뜨고 가라앉은 정도가 다르다. 연필이 가장 많이 떠 오른 (나)의 소금물의 밀도가 가장 크다. 또 연필이 가라앉은 (가)에서 소금물의 밀도가 가장 작다. 따라서 일정량의 물에 녹인 소금의 양은 (가)가 (나)보다 작고, (다)에 물을 더 넣어주면 소금물의 밀도가 작아져 연필은 더 가라앉게 된다.

18. [출제의도] 화학 반응식을 완성하는 과정을 이해할 수 있다.

ㄱ, ㄷ. 메테인은 탄소 원자 1개와 수소 원자 4개가 결합한 화합물이므로 화학식은 [eqn: rmCH_4]이다. 반응 전후의 원자의 종류와 개수가 같으므로 반응물의 총 질량과 생성물의 총 질량은 같다.

[오답풀이] ㄴ. 생성물을 이루는 산소 원자의 개수가 4개이므로 반응물을 이루는 산소 원자의 개수도 4개이어야 한다. 따라서 계수 [eqn: a]는 2이다.

19. [출제의도] 물질의 분자 구조, 분자량, 끓는점으로 물질의 성질을 추론할 수 있다.

(가)는 무극성 분자로, (나)와 (다)는 극성 분자로 이루어진 물질이다. 또 끓는점이 (나)가 (가)보다 높으므로 분자 간 인력은 (나)가 (가)보다 크다. 같은 온도에서 분자의 평균 운동 속력은 분자량이 가장 작은 (가)가 가장 빠르다.

20. [출제의도] 금속 산화물의 구성 원소의 질량 관계를 파악할 수 있다.

ㄷ. 마그네슘 3 g이 산소 2 g과 반응하여 산화 마그네슘 5 g이 생성되고, 구리 2 g이 산소 0.5 g과 반응하여 산화 구리(Ⅱ) 2.5 g이 생성되므로, 각 금속 6 g이 반응할 때 산화 마그네슘은 10 g, 산화 구리(Ⅱ)는 7.5 g이다. 따라서 생성물의 질량비는 산화 마그네슘 : 산화 구리(Ⅱ) = 4 : 3이다.

[오답풀이] ㄱ. 마그네슘 3 g이 산소 2 g과 반응하므로, 마그네슘 6 g과 산소 6 g을 반응시키면 마그네슘 6 g이 산소 4 g과 반응하여 산화 마그네슘 10 g이 생성된다.

과학-생명 과학 정답

1	④	2	③	3	①	4	③	5	⑤
6	①	7	④	8	②	9	⑤	10	⑤
11	⑤	12	④	13	①	14	①	15	③
16	④	17	②	18	③	19	⑤	20	②

해 설

1. [출제의도] 영양소의 특성에 대해 묻는 문제이다.

ㄴ. 식품 B는 뷰렛 반응에 보라색을 나타내는 단백질을 함유하고 있다. ㄷ. 탄수화물과 단백질은 1 g 당 4 kcal, 지방은 1 g 당 9 kcal를 내므로 식품 100 g 당 A는 374.3 kcal, B는 409.5 kcal, C는 431.8 kcal의 열량을 낸다.

[오답풀이] ㄱ. B에 단백질이 가장 많이 포함되어 있으므로 근육 발달에 가장 좋은 식품은 B이다.

2. [출제의도] 혈구 관찰 과정과 혈구의 특성에 대해 묻는 문제이다.

③ (나)는 혈구가 파괴되지 않고 형태를 유지할 수 있도록 고정하기 위한 과정이다.

[오답풀이] ① B는 백혈구로 식균 작용이나 항체 생성 등의 면역에 관여한다. ② C는 혈소판으로 혈액 응고에 관여한다. 헤모글로빈을 함유하고 있어 붉은색을 띠는 것은 적혈구(A)이다. ④ 혈구 중 핵을 가지고 있는 것은 백혈구(B)이다. ⑤ 혈구의 대부분을 차지하는 것은 적혈구(A)이다.

3. [출제의도] 소화의 필요성을 알아보기 위한 실험에 대해 묻는 문제이다.

ㄱ. 침 속에 들어 있는 아밀라아제는 녹말을 엿당으로 분해한다.

[오답풀이] ㄴ. 용액 A에 대한 요오드 반응 색깔이 갈색인 것으로 보아 용액 A에는 녹말이 없다. 이를 통해 녹말은 셀로판 주머니를 통과할 수 없다는 것을 알 수 있다. ㄷ. 용액 B는 베네딕트 반응에서 황적색을 나타낸 것으로 보아 셀로판 주머니 안에서 녹말이 분해되어 생성된 엿당이 셀로판 주머니를 통과하여 용액 B로 빠져나왔다는 것을 알 수 있다.

4. [출제의도] 사람의 혈액 순환 경로에 따른 혈관과 혈액의 특성에 대해 묻는 문제이다.

③ C는 정맥으로 조직을 지나면서 산소가 감소하고 이산화탄소가 증가한 정맥혈이 흐른다.

[오답풀이] ① 간에서 암모니아가 요소로 전환되므로 B(간문맥)보다 A(간정맥)에서 요소 농도가 높다. ② 공복 시에는 간에 저장된 글리코겐이 포도당으로 분해된 후 방출되므로 B보다 A에서 혈당량이 높다.  ④ 혈압의 크기는 동맥 > 모세 혈관 > 정맥 순이므로 D > E > C 순이다. ⑤ 판막이 존재하는 혈관은 정맥(C)이다. E는 모세 혈관이다.

5. [출제의도] 호흡 시 일어나는 기체 교환의 원리에 대해 묻는 문제이다.

ㄱ. 폐와 조직에서의 기체 교환은 분압 차에 따른 확산에 의해 일어난다. ㄷ. 운동을 할 경우 조직 세포에서 산소 소비량과 이산화탄소 발생량이 증가하므로 호흡이 촉진된다. 따라서 (가)와 (나)에서의 단위 시간 당 기체 이동량이 증가한다.

[오답풀이] ㄴ. (나) 과정은 확산에 의해 일어나므로 에너지, 즉 ATP가 소모되지 않는다.

6. [출제의도] 호흡 운동의 원리에 대해 묻는 문제이다.

ㄱ. A는 폐이다. 숨을 내쉴 때에는 폐 속의 공기가 외부로 빠져나가므로 폐의 부피가 작아진다.

[오답풀이] ㄴ. B는 횡격막이다. 횡격막은 숨을 들이마실 때 내려간다. ㄷ. 숨을 들이마실 때는 흉강의 부피가 커지므로 흉강의 압력이 낮아진다.

7. [출제의도] 혈당량 조절 원리에 대해 묻는 문제이다.

④ 인슐린은 간에 작용하여 포도당이 글리코겐으로 합성되는 반응을 촉진한다. 따라서 인슐린(A)을 주사하면 구간 (가)에서 간의 글리코겐 양이 증가한다.

[오답풀이] ① 호르몬 A는 인슐린으로 혈당량을 감소시킨다. ② 식사 후에는 혈당량이 증가하므로 인슐린의 분비량이 증가한다. ③ 인슐린이 결핍되면 혈당량이 높아지므로 당뇨 증세가 나타날 수 있다. ⑤ 이자에서 분비되는 글루카곤은 혈당량을 높이는 작용을 한다. 따라서 구간 (나)에서는 글루카곤이 분비됨을 알 수 있다.

8. [출제의도] 오줌의 생성 원리에 대해 묻는 문제이다.

A는 요소, B는 단백질, C는 포도당이다. ㄴ. 단백질은 사구체에서 보먼 주머니로 여과되지 않으므로 오줌으로 배설되지 않는다. 포도당은 여과된 후 세뇨관에서 모세 혈관으로 전부 재흡수되므로 오줌으로 배설되지 않는다.

[오답풀이] ㄱ. 요소는 단백질 분해로 인해 생성된 노폐물이다. 단백질이 분해될 때 나오는 암모니아를 간에서 요소로 전환한다.

9. [출제의도] 의식적인 행동과 반사의 흥분 전달 경로에 대해 묻는 문제이다.

ㄱ. A 부위만 마비된 경우 의식적인 행동은 일어나지 않지만, 척수 반사에 의해 발을 움직일 수 있다. ㄴ. B 부위는 감각 신경에 있으므로 마비되면 자극이 대뇌로 전달될 수 없어 감각을 느낄 수 없다. ㄷ. C 부위는 운동 신경에 있으므로 마비되면 운동 명령이 근육으로 전달될 수 없어 발을 움직일 수 없다.

10. [출제의도] 귀의 구조와 청각의 성립 과정에 대해 묻는 문제이다.

A는 청소골, B는 달팽이관, C는 유스타키오관이다. ㄱ. 고막을 통해 들어온 음파는 청소골을 통해 달팽이관으로 전달된다. ㄴ. 달팽이관에는 청세포가 있다. 음파에 의해 청세포가 흥분하면 그 흥분이 청신경을 통해 대뇌로 전달된다. ㄷ. 유스타키오관은 외이와 중이의 압력을 같게 조절하는 역할을 한다.

11. [출제의도] 쌍둥이가 태어나는 원리에 대해 묻는 문제이다.

ㄱ. A는 수정란 2개로부터 발생하였으므로 이란성 쌍둥이, B는 수정란 1개로부터 발생하였으므로 일란성 쌍둥이이다.

ㄴ. A는 서로 다른 난자에 서로 다른 정자가 수정하였으므로 정자에 포함된 성염색체가 X인지 Y인지에 따라 성별이 다를 수 있다.

ㄷ. B는 유전자 구성이 같으므로 혈액형이 같다.

12. [출제의도] 가계도 분석과 유전자와 염색체의 관계에 대해 묻는 문제이다.

아버지가 우성이면 딸도 우성, 어머니가 열성이면 아들도 열성이므로 이 유전병은 반성 유전을 한다. 부모가 모두 정상인데 철수는 유전병이므로 정상이 우성, 유전병이 열성이다. 따라서 어머니의 유전자형은 Aa이다.

④ 어머니가 가지고 있는 유전병에 관계된 대립 유전자는 X 염색체의 대응부에 각각 하나씩 존재한다.

13. [출제의도] 감수 분열 과정에 대해 묻는 문제이다.

ㄱ. ㉠과 ㉡은 감수 제1 분열 전기에 접합하여 2가 염색체를 이루고 있으므로 상동 염색체이다.

[오답풀이] ㄴ. A는 2가 염색체가 세포 중앙에 배열해 있고 방추사가 연결되어 있으므로 감수 제1 분열 중기 상태이다. ㄷ. 그림은 상동 염색체가 분리되고 있으므로 감수 제1 분열 과정의 일부이다.

14. [출제의도] 양성 잡종 교배 실험에 대해 묻는 문제이다.

① ㉢의 유전자형은 ㉠의 유전자형인 RRYY 외에도 RRYy, RrYY, RrYy가 가능하다.

[오답풀이] ② ㉡과 ㉣은 열성이므로 순종이다. ③ F2의 표현형의 비가 9 : 3 : 3 : 1이므로 완두의 모양과 색깔 유전은 멘델의 독립의 법칙을 따른다. ④ 부모 세대에서 둥글고 황색인 완두와 주름지고 녹색인 완두를 교배하였을 때, 자손 1대에서 나타나는 둥근 완두 형질과 황색 완두 형질은 각각 주름진 완두 형질과 녹색 완두 형질에 대해 우성이다. ⑤ F1의 생식 세포의 유전자형은 RY, Ry, rY, ry 4종류이다.

15. [출제의도] 원시 생명체의 구조와 생명 활동에 대해 묻는 문제이다.

ㄱ. (가)는 이화 작용을 통해 에너지가 방출되는 물질 대사를 나타낸다. ㄴ. A는 자기 복제 능력이 있으므로 핵산이다. 핵산은 인산, 당, 염기로 구성된 뉴클레오타이드가 단위체이다.

[오답풀이] ㄷ. B는 세포막이며 주성분은 인지질과 단백질이다.

16. [출제의도] 원시 대기 성분으로부터 아미노산이 합성되는 과정에 대해 묻는 문제이다.

ㄴ. 아미노산의 구성 원소는 C, H, O, N 등이다. 암모니아(NH3)는 아미노산의 아미노기(-NH2) 형성에 필요한 질소(N)를 공급하는 데 이용될 수 있다. ㄷ. 원시 대기 성분으로부터 생물을 구성하는 유기물인 아미노산, 유기산, 염기 등이 합성될 수 있다.

[오답풀이] ㄱ. 이 과정은 에너지를 흡수하는 동화 작용이다.

17. [출제의도] 원시 생명체의 탄생에 대해 묻는 문제이다.

② 밀러는 실험을 통해 원시 대기 성분으로부터 간단한 유기물이 합성될 수 있음을 입증하였으나 단백질의 합성이 가능함을 보이지는 못하였다.

[오답풀이] ⑤ 오파린은 원시 대기 성분으로부터 간단한 유기물이 합성된 후 원시 바다에 고농도로 농축되어 복잡한 유기물이 생성되고 이를 물이 둘러싸서 코아세르베이트와 같은 액체 방울이 형성되어 원시 세포의 기원이 되었을 것으로 추정하였다.

18. [출제의도] 인체를 구성하는 물질의 특성에 대해 묻는 문제이다.

ㄱ. A는 단백질이며 효소의 주성분으로 이용된다. ㄷ. B는 물이며 무기 화합물이다. 인체 구성 성분 중 단백질, 지질, 탄수화물 등이 탄소 화합물이다.

[오답풀이] ㄴ. 탄수화물은 섭취량은 많으나 인체의 구성 비율은 매우 낮다. 이는 섭취한 탄수화물의 대부분이 에너지원으로 이용되고 나머지는 주로 지방으로 전환되어 체내에 저장되기 때문이다.

19. [출제의도] 아미노산의 축합 반응에 대해 묻는 문제이다.

ㄱ, ㄴ. 한 아미노산의 카복시기(-COOH)와 다른 아미노산의 아미노기(-NH2) 사이에 물(H2O)이 빠지면서 (가)와 같은 펩타이드 결합이 형성되는 반응을 탈수 축합 반응이라고 한다. ㄷ. 단백질은 DNA의 유전 정보에 따라 지정된 아미노산이 탈수 축합 반응을 통해 펩타이드 결합을 형성하여 생성된다.

20. [출제의도] 세포막의 구조에 대해 묻는 문제이다.

ㄷ. 인지질은 친수성 머리(B)와 소수성 꼬리(C)로 구성된다.

[오답풀이] ㄱ. 세포막은 인지질 이중층에 단백질(A)이 군데군데 박혀 있거나 표면에 붙어있는 구조로 이루어져 있다. ㄴ. B는 물과 친한 성질을 가진 인지질의 머리 부위이다.

과학-지구과학 정답

1	③	2	①	3	②	4	③	5	⑤
6	③	7	①	8	⑤	9	②	10	④
11	①	12	①	13	④	14	③	15	②
16	④	17	②	18	④	19	⑤	20	③

해 설

1. [출제의도] 빙하나 바람 등의 힘에 의하여 형성된 지형의 특징을 이해할 수 있다.

ㄱ. U자곡은 빙하가 이동하면서 빙하 주위를 침식하여 형성된 지형이다.

ㄴ. 버섯 바위는 바람이 불면서 모래 등이 암석을 깎아 형성된 지형이다.

[오답풀이] ㄷ. (가)와 (나)는 모두 침식에 의하여 형성된 지형이다.

2. [출제의도] 구름이 만들어지는 과정과 공기의 운동 등을 파악할 수 있다.

ㄴ. 지표 근처의 공기가 상승하여 일정 높이에 이르면 구름이 만들어진다. 이러한 공기의 상승 운동이 활발하면 층운형 구름보다 적운형 구름이 더 잘 만들어진다.

[오답풀이] ㄱ. 적운형 구름은 수직으로 잘 발달하고, 층운형 구름은 수평으로 잘 발달한다.

ㄷ. 소나기는 적운형 구름에 속하는 적란운에서 발생한다.

3. [출제의도] 기온이 변할 때 나타나는 공기의 물리량 변화를 이해할 수 있다.

수증기량의 변화 없이 기온이 감소하면 공기의 이슬점은 변화가 없지만, 상대 습도는 증가하고, 포화 수증기량은 감소한다.

4. [출제의도] 일기도를 보고 날씨에 관한 정보를 찾아낼 수 있다.

ㄱ. A는 주변보다 기압이 높으므로 고기압이다. B는 주변보다 기압이 낮으므로 저기압이다.

ㄷ. 우리나라 북서쪽에서 강하게 발달한 고기압은 겨울철에 전형적으로 나타나는 시베리아 고기압이다.

[오답풀이] ㄴ. 제주도 가까이에 있는 일기 기호로 보아 제주도에는 북서풍이 불고 있다.

5. [출제의도] 두 대륙 지각의 충돌에 의하여 형성된 지형의 특징을 도출할 수 있다.

ㄱ. 히말라야 산맥은 두 대륙 지각이 충돌하여 형성된 산맥이다. 지각이 충돌하는 곳에서는 지진이 활발하다.

ㄴ. 두 대륙 지각이 충돌할 때 그 사이에 쌓여 있던 해양 퇴적물이 횡압력을 받아 산맥을 형성하면서 습곡과 단층이 나타난다.

ㄷ. 히말라야 산맥은 해양 퇴적물이 횡압력을 받아 높이 솟아오르면서 형성되었으므로 산맥 속에서 해양 생물의 화석이 발견된다.

6. [출제의도] 암석이 순환하는 과정을 통하여 나타나는 현상을 이해할 수 있다.

ㄱ. 퇴적암이 높은 열과 압력을 받으면 변성암으로 변한다.

ㄴ. 화성암이 물, 바람 등에 의해 풍화⋅침식을 받으면 부서져서 퇴적물로 변한다.

[오답풀이] ㄷ. 마그마가 식으면 굳어져서 화성암이 되는데, 마그마가 빨리 식으면 화성암을 구성하는 광물 결정의 크기가 작아진다.

7. [출제의도] 일식과 관련된 천문 현상에 대하여 이해할 수 있다.

ㄴ. 일식은 달이 태양과 지구 사이에 있을 때 나타나는 현상으로 이때 달의 위상은 삭이다.

[오답풀이] ㄱ. 태양이 최대로 가려졌을 때의 모양으로 보아 서울에서는 부분 일식이 관측된다. 부분 일식은 반그림자에 들어있는 지역에서 나타난다.

ㄷ. 삭은 한 달에 한 번씩 일어나지만 지구와 달의 공전 궤도면이 약 5° 경사져 있으므로 삭일 때 일식이 항상 나타나지는 않는다.

8. [출제의도] 태양계에 있는 행성의 특징을 이해할 수 있다.

ㄱ. 극관은 화성의 북극 지방과 남극 지방에서 물과 이산화 탄소가 얼어서 하얗게 나타나는 지형이다. 극관의 크기는 계절에 따라 달라진다.

ㄴ. 표면에 여러 개의 줄무늬와 대기의 소용돌이인 대적점이 나타나는 행성은 목성이다. 목성의 줄무늬는 목성이 빨리 자전하기 때문에 나타나는 현상이다.

ㄷ. 화성은 암석질 행성이고, 목성은 기체 행성으로 화성의 평균 밀도가 목성의 평균 밀도보다 크다.

9. [출제의도] 우리 은하의 특성을 이해할 수 있다.

ㄷ. A는 나선팔에 있는 영역, C는 은하 원반의 아래와 위에 있는 공간인 헤일로에 있는 영역이다. 성간 물질은 헤일로보다 나선팔에 많이 분포한다.

[오답풀이] ㄱ. B는 은하의 중심부에 있는 영역이다. B에는 젊은 별보다 늙은 별이 많이 있다.

ㄴ. 별이 가장 활발하게 생성되는 영역은 A, B, C 중 A이다.

10. [출제의도] 우리나라에서 발견되는 화석을 통하여 퇴적 환경을 추정할 수 있다.

ㄴ. 태백 지역에서 바다 생물인 삼엽충 화석이 발견되는 것으로 보아 이 지역은 과거에 바다였던 적이 있다.

ㄷ. 삼엽충은 고생대, 공룡은 중생대에 살았던 생물이다.

[오답풀이] ㄱ. 공룡 발자국은 퇴적층에서 만들어진 것이므로 공룡 발자국 화석은 퇴적암에서 발견된다.

11. [출제의도] 밀물과 썰물의 주기성과 원인을 이해할 수 있다.

ㄱ. 해안에서 주기적으로 일어나는 해수면의 높이 변화는 달과 태양의 인력에 의해서 일어난다.

[오답풀이] ㄴ. 이 지역에서 만조와 간조는 하루에 약 두 번씩 일어난다.

ㄷ. 14일경은 조차가 최대이므로 달의 위치는 A나 C에 해당한다.

12. [출제의도] 적색 편이를 통하여 은하의 거리와 후퇴 속도와의 관계를 도출할 수 있다.

ㄱ. 은하 A와 은하 B 모두 화살표 길이만큼 파장이 길어졌고 적색 편이가 나타난다.

[오답풀이] ㄴ. 적색 편이가 더 큰 A가 B보다 더 먼 거리에 있다.

ㄷ. 지구로부터 멀어지는 천체는 적색 편이를 나타내고, 가까워지는 천체는 청색 편이를 나타낸다.

13. [출제의도] 자료를 통하여 염분과 염분비 일정의 법칙을 이해할 수 있다.

ㄴ. 해수 중에 가장 많이 포함되어 있는 염은 염화 나트륨이고, 이온은 염화 이온이다. 염화 이온은 약 55 %를 차지한다.

ㄷ. 염분비 일정의 법칙에 의해 동해와 황해에서 각 염류들이 차지하는 구성 비율은 일정하다.

[오답풀이] ㄱ. 염분은 1 kg의 해수에 녹아 있는 염류의 총량으로 동해의 염분이 황해보다 높다.

14. [출제의도] 지진파의 속도 분포를 통하여 지구 내부 구조를 이해할 수 있다.

ㄱ. P파가 S파보다 더 빠르므로, A가 P파, B가 S파이다.

ㄴ. B는 S파로 외핵을 통과하지 못한다.

[오답풀이] ㄷ. 전파 속도는 P파가 S파보다 빠르다.

15. [출제의도] 케플러 법칙을 이해할 수 있다.

ㄷ. 케플러 제1법칙에 의해 행성들은 태양을 한 초점으로 하는 타원 궤도를 따라 공전하고 있다.

[오답풀이] ㄱ. A와 B의 공전 궤도 긴반지름의 비가 2 : 1이므로, 케플러 제3법칙에 의해 공전 주기의 비는 [eqn: 2sqrt { 2}] : 1이다.

ㄴ. 공전 궤도 긴반지름이 큰 A의 평균 공전 속도가 B보다 느리다. 즉, 태양에서 거리가 먼 행성일수록 평균 공전 속도가 느리다.

16. [출제의도] 부정합과 습곡의 특성에 대하여 이해할 수 있다.

ㄴ. 부정합면을 경계로 두 지층 사이에는 긴 시간적 간격이 있으므로, 부정합면은 지질 시대의 구분 기준이 될 수 있다.

ㄷ. (나)층의 습곡 구조는 (나)층이 퇴적된 이후 수평 방향으로 미는 힘을 받아 형성된 것이다.

[오답풀이] ㄱ. (가)와 (나) 두 지층의 불연속면인 A - A'는 부정합면이다.

17. [출제의도] 팽창하는 우주와 물리량과의 변화 관계를 도출할 수 있다.

ㄷ. 우주의 팽창으로 모든 은하들 사이의 거리가 멀어진다.

[오답풀이] ㄱ. 빅뱅 우주론에 의하면 우주가 팽창함에 따라 우주의 부피가 증가하면서 우주의 밀도는 감소한다.

ㄴ. 우주가 팽창함에 따라 우주의 평균 온도가 감소한다.

18. [출제의도] 태양풍, 지구 자기장, 오로라 현상의 관계를 이해할 수 있다.

ㄱ. 지구 자기장은 외핵 물질의 대류에 의해 생성된다는 다이나모 이론으로 설명한다.

ㄷ. 지구 자기장은 태양으로부터 불어 나오는 고에너지의 입자가 들어오지 못하도록 막아줌으로써 지구의 생명체를 보호하는 역할을 한다.

[오답풀이] ㄴ. 오로라는 지구 표면으로 들어오지 못한 고에너지 입자들이 지구의 자기력선을 따라 극지방으로 이동하면서 상층 대기와 충돌할 때 발생하는 빛이다. 따라서 오로라는 극지방(A)에서 주로 발생한다.

19. [출제의도] 지구 전체와 지각의 주요 원소를 비교하여 차이점을 유추할 수 있다.

ㄱ. 지각 속에 가장 풍부한 원소 A는 산소이다.

ㄴ. 지각 속에서 산소는 다른 원소와 결합한 화합물의 형태로 존재한다.

ㄷ. 지각보다 지구 전체에서 철이 차지하는 질량비가 크므로 핵에 포함된 철의 질량비가 지각보다 더 큰  것을 알 수 있다.

20. [출제의도] 행성의 대기 보유 조건을 토성 대기에 적용할 수 있다.

ㄱ. 같은 기체 분자일 경우 온도가 높을수록 기체의 평균 운동 속도가 빨라진다.

ㄷ. 토성의 탈출 속도가 36 km/s이므로, [eqn: {1} over {10}]은 3.6 km/s이다. 그래프에서 토성의 대기 온도 143 K에서 3.6 km/s를 찾으면 수소와 헬륨의 평균 운동 속도보다 크기 때문에 토성은 수소와 헬륨을 대기로 보유할 수 있다.

[오답풀이] ㄴ. 온도가 같다면 가벼운 원소가 무거운 원소보다 평균 운동 속도가 더 빠르다. 따라서 헬륨의 평균 운동 속도가 산소보다 더 빠르다.