• 과학탐구 영역 •

물리Ⅰ 정답

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

해 설

1. [출제의도] 앙부일구에서 그림자 위치 변화 예측하기

앙부일구에서 가로 선은 절기선이고 세로 선은 시각선이다. 같은 날 태양은 동에서 서로 이동하므로 그림자는 서에서 동으로 이동한다. 영희가 관찰한 그림자의 이동 방향은 c이다. 3월에서 5월로 갈수록 태양의 남중 고도가 높아지므로 그림자의 길이가 짧아진다. 철수가 관찰한 그림자의 이동 방향은 d이다.

2. [출제의도] 등속도 운동과 등가속도 운동 적용하기

A는 등속도 운동을 하므로 10 m를 운동하는 데 걸린 시간은 [eqn: t= { s} over {v }= { 10} over { 5}=2(rms)]이다. A가 운동하는 데 걸린 시간과 B가 낙하하는 데 걸린 시간은 같다. B는 등가속도 운동을 하므로 높이는  [eqn: h= { 1} over { 2}gt ^{ 2}= { 1} over {2 } TIMES10 TIMES2 ^{ 2}=20(rm m)]이다.

3. [출제의도] 위치-시간 그래프를 분석하여 실험 설계하기

위치-시간 그래프에서 그래프의 기울기가 일정하므로 등속도 운동임을 알 수 있다.

ㄱ. 수평으로 놓여 있어 운동하는 방향과 나란한 방향으로 작용하는 힘이 없으므로 등속도 운동을 한다.

[오답풀이] ㄴ. 운동하는 방향으로 힘이 작용하므로  속력이 증가하는 등가속도 운동을 한다. ㄷ. 운동하는 반대 방향으로 힘이 작용하므로 속력이 감소하는 등가속도 운동을 한다.

4. [출제의도] 물체에 작용하는 힘의 관계 이해하기

ㄱ. 정지해 있으므로 공에 작용하는 알짜힘은 0이다. ㄷ. 수평면이 공에 작용하는 힘의 크기는 영희와 공의 무게의 합과 같으므로 영희가 공에 작용하는 힘의 크기는 수평면이 공에 작용하는 힘의 크기보다 작다.

[오답풀이] ㄴ. 공이 영희에게 작용하는 힘의 반작용은 영희가 공에 작용하는 힘이다.

5. [출제의도] 운동량과 충격량의 관계 이해하기

ㄱ. 같은 높이에서 떨어져 정지하였으므로 충격량의 크기는 같다. ㄴ. 마룻바닥에 떨어졌을 때가 방석에 떨어졌을 때보다 충돌 시간이 짧다.

[오답풀이] ㄷ. 충격량=충격력×충돌 시간([eqn: I=F BULLET t])에서 충격량(운동량 변화량)이 일정할 때, 충돌 시간이 짧을수록 평균 충격력이 크다.

6. [출제의도] 역학적 에너지 보존 법칙 이해하기

ㄷ. 일․에너지 정리에서 공에 작용하는 중력이 한 일만큼 운동 에너지가 변한다.

[오답풀이] ㄱ. 마찰과 공기 저항이 없으므로 역학적 에너지는 보존된다. 역학적 에너지는 B점에서와 C점에서 같다. ㄴ. B점과 D점에서 운동 에너지가 같고, 속력이 같아 운동량([eqn: p=mv])의 크기는 같다.

7. [출제의도] 일․에너지 정리 이해하기

ㄱ. (가)에서 민수가 물체에 작용하는 힘의 크기는 물체의 무게와 같고, (나)에서는 빗면에 놓여있으므로 민수가 물체에 작용하는 힘의 크기는 물체의 무게보다 작다. ㄴ. 민수가 물체에 작용하는 힘이 (가)에서가 (나)에서보다 크고 이동 거리가 같으므로 한 일은 (가)에서가 (나)에서보다 크다.

ㄷ. 물체가 올라간 높이는 (가)에서가 (나)에서보다 크므로 중력 퍼텐셜 에너지([eqn: mgh]) 변화량은 (가)에서가 (나)에서보다 크다.

8. [출제의도] 쿨롱 법칙 적용하기

전기력의 크기는 거리의 제곱에 반비례한다([eqn: F PROPTO 1 overr^2]). 거리가 2배 증가하였으므로 전기력의 크기는 [eqn: { 1} over { 4}]배이다.

9. [출제의도] 케플러 제 3 법칙 유도하기

[eqn: G {mM} over {r ^{2}} =m {v ^{2}} over {r}]에 [eqn: v= {2 pi r} over {T}]를 대입하면 [eqn: {r ^{3}} over {T ^{2}} = {GM} over {4 pi ^{2}}]이므로 공전 주기의 제곱은 궤도 반지름의 세제곱에 비례한다.

10. [출제의도] 정전기 유도 현상 이해하기

ㄱ. 금속 막대는 도체이므로 전자는 금속 막대에서 금속구로 이동한다. ㄷ. 나무 막대 내부에서는 전자들이 원자나 분자에 속박되어 있어 이동할 수 없다. 대전체를 가까이 하면 원자나 분자 내의 양(+)전하와 음(-)전하가 서로 반대쪽으로 전기력을 받아 제자리에서 정렬하는  유전 분극이 일어난다.

[오답풀이] ㄴ. 나무 막대는 절연체이므로 전자는 이동하지 않는다.

11. [출제의도] 동시성의 상대성 이해하기

ㄱ. 철수에 대해 영희가 속력 [eqn: v]로 운동하므로 영희가 관측했을 때 철수는 속력 [eqn: v]로 운동한다. ㄴ. B에 친 번개의 빛이 진행하는 동안 영희는 빛이 진행하는 반대 방향으로 운동하므로 B에 번개가 먼저 친 것으로 본다.

[오답풀이] ㄷ. 빛의 속력은 모든 관성 좌표계에서  일정하다.

12. [출제의도] 중력 렌즈 현상 이해하기

밤일 때 별들의 위치가 일식 때 화살표 방향으로 이동하여 관측된 것은 태양 주변의 시공간이 휘어져 있어 별빛이 휘어져 진행하였기 때문이다. 이와 같은 현상은 아인슈타인의 일반 상대성 이론의 증거이며 중력 렌즈 현상의 하나이다.

13. [출제의도] 특수 상대성 이론 이해하기

뮤온과 함께 움직이는 좌표계에서 봤을 때 정지한 좌표계에 있는 길이가 짧아지므로 [eqn: L>L~prime]이다(길이 수축). 정지한 좌표계에서 봤을 때 운동하는 뮤온의 좌표계의 시간이 느리게 가므로 [eqn: T>T ~prime]이다(시간  지연).

14. [출제의도] 허블 법칙 이해하기

ㄴ. 허블 법칙 [eqn: v=H`r]에서 그래프의 기울기는 허블 상수이다. ㄷ. 허블 법칙에서 은하의 후퇴 속도는 은하 사이의 거리에 비례한다. B의 거리가 A의 2배이므로 후퇴 속도는 B가 A의 2배이다.

[오답풀이] ㄱ. 우주가 팽창하고 있으므로 C에서 관측할 때, A는 C에서 멀어진다.

15. [출제의도] 원자의 구조, 기본 입자, 상호 작용 이해하기

ㄱ. 중성자는 위(u) 쿼크 1개와 아래(d) 쿼크 2개로 구성되어 있다. ㄴ. 핵자들 사이에 작용하는 힘은 강한 상호 작용으로 글루온이 매개한다. ㄷ. 원자핵과 전자는 전하를 띠므로 전자기력이 작용한다.

16. [출제의도] 전하에 의한 전기력선 이해하기

ㄴ. A의 전기력선의 수가 B보다 많으므로 전하량의 크기는 A가 B보다 크다.

[오답풀이] ㄱ. 음(-)전하와 A 사이에는 척력이 작용하므로 A는 음(-)전하이고, B는 양(+)전하이다. ㄷ. 쿨롱 법칙에 의해 거리가 멀어질수록 전기력이 감소하므로 가속도의 크기는 감소한다.

17. [출제의도] 직선 전류에 의한 자기장 이해하기

ㄴ. 도선으로부터 멀어지면 자기장의 세기가 감소하므로 θ 는 감소한다.

[오답풀이] ㄱ. 직선 전류에 의한 자기장의 방향이 반시계 방향이므로 전류는 a방향으로 흐른다. ㄷ. Q를 놓은 곳에서 자기장의 방향이 북쪽이므로 전류의 세기가 증가하여도 자침은 회전하지 않는다.

18. [출제의도] 솔레노이드에 의한 자기장 이해하기

ㄱ. 오른손 네 손가락을 전류의 방향으로 감아쥐면 엄지손가락의 방향이 솔레노이드 내부에서 자기장의 방향이므로 a → b 방향이다.

[오답풀이] ㄴ. 솔레노이드의 왼쪽은 S극이므로 막대자석과 솔레노이드 사이에는 인력이 작용한다. ㄷ. 전류의 세기를 증가시키면 솔레노이드 내부에서 자기장의 세기는 증가한다.

19. [출제의도] 등가 원리 이해하기

ㄱ, ㄴ. 등가 원리에 의해 중력에 의한 현상과 관성력에 의한 현상을 구분할 수 없으므로 철수의 몸무게는 (가)와 (나)에서 같고, 철수는 (가)와 (나)의 상황을 구분할 수 없다.

[오답풀이] ㄷ. 가속 좌표계에 있는 물체에 작용하는 관성력은 가속 좌표계의 가속도 방향과 반대 방향으로 작용한다.

20. [출제의도] 운동의 법칙 적용하기

ㄱ. 같은 시간 동안 이동한 거리는 A가 B보다 크므로 속력은 A가 B보다 빠르다. ㄴ. 같은 시간 동안 이동한 거리는 A가 B의 3배이므로 [eqn: s = 1 over2 at^2]에서 가속도의 크기는 A가 B의 3배이다.

[오답풀이] ㄷ. [eqn: F`=`ma]에서 질량이 B가 A의 4배이므로 알짜힘의 크기는 A가 B의 [eqn: { 3} over {4 }]배이다.

화학Ⅰ 정답

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

해 설

1. [출제의도] 암모니아의 합성 반응 이해하기

암모니아로부터 얻은 질소 비료는 농업 생산량 증가에 큰 영향을 주었고 식량 부족 문제를 해결하는데 기여하였다. 질소(N2)는 상온에서 안정하여 수소와 쉽게 반응하지 않으며, 암모니아(NH3)는 4 개의 원자로 이루어진 4 원자 분자이다.

2. [출제의도] 화학식 이해하기

포도당과 아스피린의 분자량은 180 으로 같다. 분자량이 같으므로 분자식에 H 의 개수가 더 많은 포도당이 H 의 질량 백분율(%)이 더 크며, C 의 개수가 더 많은 아스피린이 완전 연소 시 발생하는 CO2 의 질량이 더 크다.

3. [출제의도] 원자의 구성 입자 이해하기

원자는 전기적으로 중성이므로, 전자()의 수와 양성자()의 수가 같다. 전자가 3 개이므로 양성자도 3 개이다. 따라서 X 의 원자 번호는 3 이다. 원자가 전자를 얻거나 잃으면 이온이 된다. 원자의 질량은 대부분 양성자와 중성자가 차지한다.

4. [출제의도] 원소와 화합물 이해하기

(가)는 H2O 만 존재하므로 순물질이다. (나)는 H2 와 O2 의 2 가지 원소가 섞여 있는 혼합물이다. 분자 1 개를 구성하는 원자의 수는 (가)는 3 개, (나)는 2 개, (다)는 4 개이다.

5. [출제의도] 화학 변화 이해하기

신나바르는 황과 수은의 2 가지 원소로 이루어져 있으며, 황과 수은의 화학 반응을 통해 만들어지므로 반응 전 수은의 성질과는 다르다. 화학 반응을 통해서 원소의 종류는 변하지 않으므로 황과 수은의 화학 반응으로 금이 생성될 수 없다.

6. [출제의도] 원자량 이해하기

원자량은 상댓값이므로 단위가 없다. 탄소 원자 6.02×1023 개의 질량이 12.00 g이므로, 1 개의 질량은 [eqn: {12.00} over {6.02 TIMES 10 ^{23}}] g이다. 원자량을 정하는 기준 원자가 바뀌면 원자량은 달라지지만 원자 1 개의 실제 질량은 변하지 않는다.

7. [출제의도] 화학식량과 몰수 이해하기

0℃, 1 기압에서 모든 기체 2.24 L는 0.1 몰이다. CO2 의 분자량이 44 이므로 0.1 몰의 질량은 4.4 g이다. 한 분자를 구성하는 원자 수는 (가)는 2 개, (나)는 3 개, (다)는 5 개이므로 같은 수의 분자 속에 총 원자수가 가장 많은 것은 (다)이다.

8. [출제의도] 오비탈과 전자 배치 이해하기

원자 번호 3 인 원자의 전자 배치는 1s2 2s1 이므로 a = 0, 바닥 상태에서 2p 오비탈에 2 개의 전자가 들어 있는 전자 배치는 1s2 2s2 2px1 2py1이므로 b=6, c=2 이다. 원자 번호 8 인 원자의 전자 배치는 1s2 2s2 2px2 2py12pz1 이므로 d=2 이다. 따라서 a+b+c+d=10 이다.

9. [출제의도] [eqn: alpha] 입자 산란 실험 이해하기

대부분의 [eqn: alpha] 입자가 통과했으므로 원자의 대부분은 빈 공간이며, (+)전하를 띠는 [eqn: alpha] 입자가 휘어지는 것은 원자핵이 같은 전하를 띠고 있기 때문이다. 전자의 에너지 준위는 이 실험으로 알 수 없다.

10. [출제의도] 원자의 구성 입자 이해하기

원자는 전기적으로 중성이므로 양성자 수와 전자 수가 같다. A 는 전자 수가 2 개이므로 양성자 수도 2 개이다. A 와 C 는 전자 수가 다르므로 양성자 수도 다르기 때문에 동위원소가 아니다. 질량수는 B 는 1, C 는 3 이므로 C > B 이다.

11. [출제의도] 화학 반응을 모형으로 이해하기

생성물은 AB2 1 가지이다. 화학 반응식에서 계수비는 분자 수의 비이므로 2AB(g)+B2(g)→ 2AB2(g)이다. 반응 후 반응물 AB 가 남아 있으므로 B2 를 더 넣으면 AB2 가 더 생성된다.

12. [출제의도] 동위원소와 평균 원자량 이해하기

X 의 평균 원자량이 1.00 에 훨씬 더 가까우므로 존재 비율은 1X 가 2X 보다 크다. Y2 의 가장 작은 분자량이 70 이므로 Y 의 동위원소 중 원자량이 작은 Y 의 원자량은 35 이다. 35 의 존재비가 더 크므로 평균 원자량은 35 에 더 가깝다. 분자량이 서로 다른 XY 는 36, 37, 38, 39 로 4 가지이다. 존재 비율이 가장 큰 XY 는 존재 비율이 큰 1X 와 35Y 가 결합한 것이므로 분자량은 36 이다.

13. [출제의도] 다전자 원자의 전자 배치 이해하기

수용 가능한 최대 전자 수는 모두 2 개로 같다. 다전자 원자의 오비탈 에너지 준위는 2s < 2px = 2py = 2pz 이다. 7N의 바닥 상태 전자배치는 1s2 2s2 2px1 2py1 2pz1 이다.

14. [출제의도] 원자 및 이온의 전자 배치 이해하기

A 와 B 는 전자 수가 같은 원자이므로 같은 원소이며 B 는 들뜬 상태이다. C- 는 1 가 음이온이므로 C 의 전자 배치는 1s2 2s2 2p5 이다. 따라서 원자가 전자는 7 개이고, A, B, C 의 전자껍질 수는 같다.

15. [출제의도] 화합물의 실험식 구하기

N : O 의 질량비는 X 는 14 : 16, Y 는 7 : 16 이므로 몰수비는 X 는 [eqn: {14} over {14} `: {16} over {16}], Y 는 [eqn: {7} over {14} `: {16} over {16}] 이다. 따라서 실험식은 X 는 NO, Y 는 NO2 이다. 실험식량은 X 는 30, Y 는 46 이므로 Y 가 더 크다. 화합물 100 g에 포함된 질소의 질량(g)은 X 는 [eqn: 100 TIMES {14} over {30}]이고, Y 는 [eqn: 100 TIMES {14} over {46}] 이다.

16. [출제의도] 기체 반응에서 몰과 부피의 관계 이해하기

일정 온도와 압력에서 반응하는 기체의 부피비는 계수비와 같다. A2 와 B2 가 모두 반응할 때의 부피비가 27 : 9 이므로 계수비는 a : b = 3 : 1 이다. (가)에서는 A2  9 mL와 B2 3 mL가 반응하므로 B2 12 mL가 남는다. (나)와 (다)에서 반응한 B2 의 부피가 6 mL로 같으므로 생성된 기체  X 의 부피도 12 mL로 같다.

17. [출제의도] 화학 반응에서의 양적 관계 이해하기

화학 반응식에서 반응 전후 원자의 수를 비교하면 X 는 CO2(g)이다. 생성된 CO2(g)의 질량은 0.2 g이고 분자량이 44 이므로 몰수는 [eqn: {0.2} over {44}] 몰이다. CaCO3 와 CO2 의 계수비가 1 : 1 이므로, 반응한 CaCO3 의 몰수는 생성된 CO2 의 몰수와 같다.

18. [출제의도] 수소 원자의 전자 전이와 선 스펙트럼 이해하기

n=1 로 전이하는 a, b 가 자외선 영역에 해당한다. 빛의 에너지는 진동수가 클수록, 또는 파장이 짧을수록 크다. b 는 가장 큰 에너지를 방출하므로 파장이 가장 짧다. (가)는 가시광선 영역에 해당하는 전자 전이 중 에너지가 가장 작으므로, n=3 에서 n=2 로 전이하는 c 에 해당한다.

19. [출제의도] 원소 분석을 이용하여 물질의 실험식 구하기

NaOH 은 CO2 뿐만 아니라 H2O 을 흡수하는 성질이 있어 CaCl2 을 넣은 관과 NaOH 을 넣은 관의 순서를 바꾸면 시료 중 H 와 C 의 질량을 정확히 측정할 수 없다. (나)에서 흡수한 CO2 의 질량을 [eqn: x] 라 하면 [eqn: x TIMES {12} over {44} =36] 이므로, [eqn: x=132](mg)이다. 물질 X 를 구성하는 C 와 H 의 몰수비는 [eqn: rm C`:`H`=][eqn: {36} over {12} `:` {7} over {1} `=`3`:`7] 이므로 실험식은 C3H7 이다.

20. [출제의도] 화학식량과 몰수 이해하기

같은 온도와 압력에서 기체의 부피비는 분자 수의 비와 같으므로 분자 수의 비는 (가) : (나) = 1 : 9 이다. (가)와 (나)의 질량이 [eqn: w] 로 같으므로 분자 1 개의 질량비는 (가) : (나) = [eqn: {w} over {1} `:` {w} over {9}]= 9 : 1이다. 원자 A 의 원자량을 a, 원자 B 의 원자량을 b 라 하면, A2 B의 분자량은 2a+b 이고 A2 의 분자량은 2a 이므로 2a+b : 2a = 9 : 1이다. 따라서 a : b = 1 : 16 이다.

생명 과학Ⅰ 정답

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

해 설

1. [출제의도] 생명 현상의 특성 중 항상성 이해하기

식사 후 혈당량이 높아지면 간에서 포도당이 글리코젠으로 합성되어 혈당량이 조절된다. 혈당량 조절은 생명 현상의 특성 중 항상성에 해당한다.

[오답풀이] ① 발생과 생장, ② 생식, ③ 유전, ④ 물질대사에 해당한다.

2. [출제의도] 생명 과학의 탐구 과정 이해하기

조작 변인 외 일정하게 유지하는 변인을 통제 변인이라 한다.

[오답풀이] ㄱ. (가)는 관찰 및 문제 인식 단계이고, 가설 설정 단계는 (나)이다. ㄷ. 종속 변인은 콩 꼬투리의 피해 정도이다.

3. [출제의도] 사람의 구성 체계 이해하기

(나)는 형태와 기능이 비슷한 세포들로 구성된 조직이다.

[오답풀이] ㄱ. (가)는 기관계 중 소화계를 나타낸 것이다. ㄷ. (다)는 기관이고 사람의 몸을 구성하는 단계는 세포 → 조직 → 기관 → 기관계 → 개체이다. 따라서 (나) → (다) → (가)이다.

4. [출제의도] 생물을 구성하는 물질의 구조와 기능 이해하기

(가)는 아미노산, (나)는 포도당, (다)는 뉴클레오타이드이다. ㄱ. 아미노산 2개가 결합할 때 펩타이드 결합을 형성한다. ㄴ. 포도당은 체내에서 주로 에너지원으로 이용된다. ㄷ. 뉴클레오타이드는 인산, 당, 염기로 구성되어 있다.

5. [출제의도] 세포 소기관의 기능과 특징 이해하기

리소좀에는 가수 분해 효소가 있어 세포 내 소화를 담당한다.

[오답풀이] ㄱ. 단백질을 합성하는 A는 리보솜으로 막 구조가 아니다. ㄴ. B는 미토콘드리아로 동물 세포와 식물 세포에 모두 존재한다.

6. [출제의도] 바이러스와 생물의 생명 현상 특성 이해하기

독감 바이러스와 아메바는 유전 물질로 핵산을 가지고 있다.

[오답풀이] ㄴ. 독감 바이러스는 세포 구조가 아니므로 세포 분열을 할 수 없다. ㄷ. 독감 바이러스는 물질대사에 관여하는 효소가 없어 독자적으로 물질대사를 할 수 없다.

7. [출제의도] 염색분체와 상동 염색체를 구분하고, 대립 유전자의 위치 이해하기

b와 ㉡은 상동 염색체의 같은 위치에 존재하므로 대립 유전자이다. 따라서 부모로부터 각각 물려받은 것이다. ㉡과 ㉢은 한 염색체에 존재하므로 서로 연관되어 있다.

[오답풀이] ㄱ. 염색분체는 DNA복제 결과 생성된 것이므로 ㉠은 A이다.

8. [출제의도] 감수 분열 시 염색체 수 변화와 DNA 상대량 변화 이해하기

(나)는 (가)의 B 시기에서 관찰되는 세포이므로 ㉠은 4이다.

[오답풀이] ㄴ. A 시기는 G1기, B 시기는 감수 1분열 중이므로 염색체 수는 4개로 같다. ㄷ. B 시기에서 C 시기로 될 때 상동 염색체가 분리된다.

9. [출제의도] 연역적 탐구 방법 이해하기

(가) 과정은 가설 설정 단계로서 의문에 대한 잠정적인 해답을 제시한다. 대조군 설정은 탐구 설계 단계 인 (나) 과정에서 한다.

[오답풀이] ㄷ. 도출된 결론이 가설과 일치하지 않으면 가설을 수정하는 A 경로를 따른다.

10. [출제의도] 염색체의 구조 이해하기

(가)는 뉴클레오솜으로 DNA와 단백질로 구성되어 있다.

[오답풀이] ㄱ. ⓐ와 ⓑ는 DNA 복제 후 응축된 염색분체이다. ㄷ. (나)는 염색체이므로 세포 주기 중 분열기에 관찰된다.

11. [출제의도] 체세포의 세포 주기와 분열 과정에서 나타나는 염색체 모양 이해하기

B는 A에서 염색분체가 분리되어 분열이 끝난 상태로 (가)의 말기(㉣)에 해당되므로 DNA 상대량은 G1기 세포 1개와 같다.

[오답풀이] ㄱ. G1기는 간기로 염색체를 관찰할 수 없다. 염색체는 분열기에서 관찰할 수 있다. ㄴ. 체세포 분열 과정이므로 2가 염색체는 관찰할 수 없다. 2가 염색체는 감수 1분열 전기와 중기에서 관찰된다.

12. [출제의도] 감수 분열과 멘델의 분리 법칙 이해하기

구슬은 대립 유전자를 나타내고 각 구슬을 합치는 것은 수정 과정에 해당한다.

[오답풀이] ㄱ. 상자에서 구슬을 하나씩 꺼내는 과정은 대립 유전자의 분리에 해당하므로 감수 분열에 대한 실험이다. ㄷ. 실험 결과 나오는 표현형은 2종류이다.

13. [출제의도] 생식 세포 분열 단계에 따른 핵상과 DNA 상대량 변화 이해하기

C는 감수 1분열 중기, B는 감수 2분열 중기, A는 감수 2분열을 마친 상태를 나타낸 것이다. 세포 1개당 [eqn: {염색체`수} over {염색`분체`수}]의 값은 B 시기에는 [eqn: {2} over {4}]이고 C 시기에는 [eqn: {4} over {8}]로 같다.

[오답풀이] ㄱ. (가)의 염색체 수는 2개이고 염색분체가 분리되기 전이므로 B 시기의 염색체를 나타낸 것이다. ㄴ. 정상 생식 세포 형성 시 ㉠과 ㉡은 감수 2분열에서 나뉘어 서로 다른 생식 세포로 들어간다.

14. [출제의도] 검정 교배 결과를 통한 개체의 유전자형 이해하기

F1에서 표현형 비가 1 : 1 : 1 : 1이므로 (가)의 유전자형은 AaBb이고 A와 B는 서로 다른 상동 염색체 상에 존재한다.

[오답풀이] ㄷ. A와 B는 서로 다른 상동 염색체 상에 존재하므로 자가 교배하면 다음 세대의 표현형 분리비(A_B_ : A_bb : aaB_ : aabb)는 9 : 3 : 3 : 1로 나타난다.

15. [출제의도] 사람의 유전 종류 이해하기

미맹은 한 쌍의 대립 유전자에 의해 결정되므로 단일 인자 유전 형질이다. ABO식 혈액형은 대립 유전자가 3가지이지만, 그 중 한 쌍의 대립 유전자에 의해 표현 형질이 결정된다.

[오답풀이] ㄴ. 키는 여러 쌍의 대립 유전자가 관여하는 다인자 유전 형질로 우열 관계가 뚜렷하지 않고 환경의 영향을 받아 표현형이 다양하게 나타난다.

16. [출제의도] 염색체의 종류와 대립 유전자 이해하기

A와 a는 상동 염색체의 같은 위치에 존재하는 대립 유전자이다. D는 수컷에게만 있는 성염색체에 존재하는 유전자이다. 수컷과 암컷의 상염색체는 4개로 동일하다.

17. [출제의도] 연관 유전과 독립 유전 이해하기

이 식물에서 만들어지는 생식 세포의 유전자형은 PQR, Pqr, pQR, pqr이다.

[오답풀이] ㄴ. 둥근 잎 유전자와 둥근 씨 모양 유전자가 연관되어 있어 둥근 잎과 주름진 씨를 가진 자손은 나타나지 않는다. ㄷ. 씨의 색깔과 잎의 형태를 나타내는 유전자는 서로 다른 상동 염색체 상에 존재한다.

18. [출제의도] 감수 분열 관찰 과정과 감수 분열 이해하기

㉠은 세포의 활동을 정지시키는 고정 과정이다. ㉡은 세포 하나하나를 떼어 내는 과정이다.

[오답풀이] ㄷ. A는 감수 2분열이 완료되어 4개의 세포로 분열된 상태이다.

19. [출제의도] 상염색체 열성 유전 이해하기

정상 부모로부터 유전병인 (가)가 태어났으므로 이 유전병 유전자는 열성이고 상염색체에 존재한다. 정상 유전자를 A, 유전병 유전자를 a라고 가정하면, (가)의 부모 모두 유전자형이 Aa이므로 (가)의 동생이 태어날 때, 유전병에 걸릴 확률은 [eqn: {1} over {4}]이다.

[오답풀이] ㄱ. 이 유전병 유전자는 상염색체에 존재한다. ㄷ. 가계도에서 정상인은 모두 보인자로 A와 a를 둘 다 가지고 있다.

20. [출제의도] ABO식 혈액형과 반성 열성 유전의 특성 이해하기

구성원 2와 4가 가진 ㉠ 유전병 유전자의 DNA 양은 동일하나 2는 정상, 4는 ㉠ 유전병을 나타낸다. 따라서 ㉠ 유전병 유전자는 X 염색체 상에 존재하며, 정상 유전자에 대해 열성이다. 구성원 3은 A형이고 1이 B형이므로 2는 유전자 A를 가지고 있어야 하며, 동형 접합이므로 A형(AA)이다. 구성원 3은 2로부터 혈액형 유전자 A를 받고 1로부터 유전자 O를 받는다. 따라서 3의 ABO식 혈액형 유전자형은 AO이다. ㉠  유전병 유전자를 X'로 표시할 때, 1은 X'Y, 2는 XX'이므로 3은 XX'이다. 구성원 3이 O형인 정상 남자와 결혼하여 태어날 아이가 A형일 확률 [eqn: {1} over {2}], ㉠  유전병인 아들일 확률은 [eqn: {1} over {4}]이다. 따라서 [eqn: {1} over {2}]×[eqn: {1} over {4}]=[eqn: {1} over {8}]이다.

[오답풀이] ㄴ. 구성원 4의 ㉠ 유전병 유전자는 어머니로부터 물려받았다.

지구 과학Ⅰ 정답

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

해 설

1. [출제의도] 생명 가능 지대 이해하기

ㄱ. 태양계 행성 중 생명 가능 지대에 속하는 것은 지구뿐이다. ㄷ. 태양의 복사 에너지 방출량이 현재의 절반이 된다면 액체 상태의 물이 존재할 수 있는 거리 범위인 생명 가능 지대는 현재보다 태양에 가까워질 것이다.

[오답풀이] ㄴ. 금성은 생명 가능 지대보다 태양에 가까워 물이 기체 상태로, 화성은 태양으로부터 멀기 때문에 고체 상태로 존재할 가능성이 높다.

2. [출제의도] 수자원 이용 현황 이해하기

ㄱ. 수자원 실제 이용량의 합은 ‘댐 이용(14%) + 하천수 이용(10%) + 지하수 이용(3%)’으로 총량의 27%에 해당된다. ㄴ. 해수 속에 녹아 있는 염류를 제거하는 담수화는 실제 이용 가능한 수자원량을 늘린다.

[오답풀이] ㄷ. 댐이나 저수지가 많아지면 바다로 유실되는 비율이 31%보다 낮아진다.

3. [출제의도] 지하자원 이해하기

ㄱ. 철광석은 금속 광물 자원에 속한다. ㄷ. 석유, 석탄은 에너지 자원의 예이다.

[오답풀이] ㄴ. 시멘트 원료인 석회석은 비금속 광물 자원에 속하며 제련 과정을 거치지 않고 얻는다.

4. [출제의도] 물의 순환과 분포 이해하기

④ 지표상의 물이 대기 중으로 증발하면서 에너지를 수송한다.

[오답풀이] ① A의 양은 46이다. ② ‘증발량 - 강수량’ 값은 바다에서는 455-409로 +46이고, 육지에서는 62-108로 -46이다. 따라서 바다보다 육지에서 작다. ③ 육수 중 가장 많은 양을 차지하는 것은 빙하이다. ⑤ 물의 순환은 주로 태양 에너지에 의해 일어난다.

5. [출제의도] 친환경 에너지 발전 방식 이해하기

ㄴ. 조력 발전은 동해보다 조차가 큰 황해에 설치하는 것이 유리하다.

[오답풀이] ㄱ. 풍력 발전은 바람의 세기나 방향이 일정하지 않으므로 발전량 예측이 어렵다. ㄷ. 지열 발전은 판의 경계나 열점, 화산 지대 등의 지열을 이용하므로 우리나라보다 판의 경계에 가까운 일본에서 더 유리하다.

6. [출제의도] 지진의 개념 이해 및 적용하기

진원의 깊이가 13.5km이므로 천발 지진에 해당한다. 부산은 서울보다 진앙에서 멀기 때문에 PS시는 부산이 더 크다. 진도는 지진에 의한 진동이나 피해 정도를 나타내는 수치로 대체로 진앙 거리가 멀면 진도는 작아진다. 그렇지만 규모는 지진에 의해 방출되는 에너지량에 해당하므로 동일한 지진에 대해서는 진앙 거리에 관계없이 일정한 값을 갖는다.

7. [출제의도] 한반도 퇴적 환경 이해하기

ㄴ. 삼엽충은 해양 생물 화석이고 공룡 발자국은 육상 생물 화석이므로 (가)는 바다, (나)는 육지에서 형성되었다. ㄷ. (가)와 (나)는 화석이므로 모두 퇴적층에서 형성되었다.

[오답풀이] ㄱ. (가)는 고생대, (나)는 중생대의 표준 화석이므로 (가)가 (나)보다 먼저 형성되었다.

8. [출제의도] 해양 자원 이해하기

ㄱ. (가)는 수심이 깊은 저온 고압 환경의 바다에서 형성되는데 우리나라 동해 해저에 매장되어 있다. (나)는 태평양과 같은 수심이 매우 깊은 심해저에 존재한다.

[오답풀이] ㄴ. (나)는 해수에 녹아 있는 망가니즈, 코발트 등 유용 금속 성분이 침전되어 핵을 중심으로 성장한 것으로 퇴적 광상에 해당한다. ㄷ. (가)는 에너지 자원, (나)는 금속 광물 자원에 해당한다.

9. [출제의도] 지구계의 상호 작용 이해하기

탐보라 화산 폭발로 대기 중에 분출된 화산재가 햇빛을 차단하여 지구의 기온이 낮아진 현상은 지권과 기권의 상호 작용에 해당한다. ㄷ. 중국에서 발생한 황사가 편서풍에 의해 우리나라 쪽으로 이동하는 현상은 지권과 기권의 상호 작용에 해당한다.

[오답풀이] ㄱ. 열대 해상에서 발생하는 태풍은 수권과 기권의 상호 작용에 해당한다. ㄴ. 석회암이 지하수에 용해되어 형성된 석회 동굴은 수권과 지권의 상호 작용에 해당한다.

10. [출제의도] 주상 절리 이해하기

경주시 양남면 해안가에 부챗살 모양으로 펼쳐진 검은 색을 띠는 암석은 현무암으로, 용암이 급격히 냉각될 때 수축에 의해 형성된 육각 기둥 모양의 주상 절리가 발달되어 있다.

11. [출제의도] 변성암 지형 이해하기

전북 고군산 군도의 해안에서 볼 수 있는 습곡 구조는 퇴적된 지층이 횡압력을 받아 휘어진 지질 구조이고,  해식 절벽은 주로 파도에 의한 침식 작용으로 형성되었다. 그리고 규암은 사암이 변성 작용을 받아 형성된 변성암이다.

12. [출제의도] 화산 활동과 용암의 성질 이해하기

(가)는 다량의 화산재를 뿜어내는 폭발형 화산 활동이고, (나)는 주로 용암이 흘러 나오는 분출형 화산 활동이다. 따라서 (가)의 용암은 (나)보다 SiO2 함량이 많고, 온도가 낮아 점성이 크고 유동성이 작다. (가)는 화산 쇄설물과 화산 가스의 비율이 높아 화산 분출물 중에서 용암이 차지하는 비율은 (나)보다 작다.

13. [출제의도] 암석의 풍화 과정 이해하기

ㄱ. 풍화는 주로 절리(암석 사이에 생긴 틈)를 따라  진행된다. ㄷ. 암석이 더 잘게 부서지면 공기, 물 등과의 접촉 면적이 넓어져 화학적 풍화 작용이 촉진된다.

[오답풀이] ㄴ. (가) → (나) 과정에서 풍화가 진행되어 암석이 더 잘게 부서지면 암석의 총 표면적은 증가한다.

14. [출제의도] 판 경계의 특징 이해하기

ㄱ. A에서는 두 대륙판의 수렴 경계로 습곡 산맥이 발달한다.

[오답풀이] ㄴ. B는 해령이 발달한 발산 경계로 해양 지각이 생성되어 양쪽으로 확장되므로 C로 갈수록 해양 지각의 나이가 많아진다. ㄷ. C는 해구가 발달한 수렴 경계로 맨틀 대류의 하강이 일어난다.

15. [출제의도] 판 경계의 지각 변동 이해하기

ㄱ. A 지역은 태평양 판이 인도 - 호주 판 아래로 비스듬히 섭입하는 과정에서 만들어진 마그마가 분출하여 화산 활동이 활발하지만, B 지역은 두 판이 서로 어긋나게 이동하는 변환 단층 지역이므로 화산 활동이 거의 일어나지 않는다. ㄴ. 태평양 판이 인도 - 호주 판 아래로 섭입하므로 ㉡에서 ㉠으로 갈수록 진원이 깊어진다.

[오답풀이] ㄷ. 수렴 경계 부근에서 태평양 판은 인도 - 호주 판 아래로 섭입하므로 인도 - 호주 판보다 밀도가 크다.

16. [출제의도] 토양의 생성 과정 이해하기

A는 표토, B는 심토, C는 모질물이다.

ㄴ. A는 죽은 생명체가 분해된 유기물과 광물질이 혼합된 층으로 어두운 색을 띠며, 생물의 활동이 가장 활발하다. ㄷ. B에는 A에서 씻겨 내려온 점토 광물과 산화철이 많이 포함되어 있다.

[오답풀이] ㄱ. 토양은 기반암 → C → A → B 순으로 생성된다.

17. [출제의도] 지구계 형성 과정 이해하기

ㄱ. A 시기에는 수권이 형성되기 전이므로 대기 중 이산화 탄소의 농도가 현재보다 많았기 때문에 온실 효과가 더 커서 기온이 높았을 것이다.

[오답풀이] ㄴ. C 시기에 현재의 오존층이 형성되어 자외선이 차단되었으므로 이후 육상 생물이 출현하였다. ㄷ. 자기권은 유해 우주선이나 태양풍을 차단하는 역할을 한다. 다이나모 이론에 따르면 지구 자기장의 형성은 철과 니켈로 이루어진 외핵의 열대류와 관련이 있고, 이는 지구 내부의 층상 구조가 형성되는 과정에서 시작되었다고 추정되므로 유해 우주선이나 태양풍의 차단이 C 시기에 시작되었다고 볼 수 없다.

18. [출제의도] 자연 재해와 지구계 상호 작용 이해하기

ㄴ. 우리나라 산사태의 주요 원인은 집중 호우이므로 비가 많이 오는 계절에 주로 발생한다.

[오답풀이] ㄱ. (가)의 지진 해일은 해저 지진으로 발생한 해파가 해안가에 접근하면서 파고가 높아지므로 높은 지대로 신속히 대피해야 한다. ㄷ. (가)와 (나)는 모두 수권과 지권의 상호 작용으로 일어날 수 있으므로 A에 해당되지 않는다.

19. [출제의도] 판 경계 구분하기

A는 보존 경계, B는 발산 경계, C는 수렴 경계이다.

ㄴ. 해령은 판이 생성되고 천발 지진만 일어나므로 B에서 발달하는 지형이다.

[오답풀이] ㄱ. A는 보존 경계이고, 호상 열도는 수렴 경계인 해구에 나란하게 발달한다. ㄷ. C는 수렴 경계이므로 두 판이 서로 가까워지고 있다.

20. [출제의도] 사태의 발생 조건 이해하기

ㄱ. 경사면에서 물체가 미끄러져 내려가지 않는 최대각을 안식각([eqn: theta])이라고 한다. ㄷ. 판자의 경사각이 클수록 경사면을 따라 미끄러져 내려가려는 힘([eqn: W sin theta])은 증가한다.

[오답풀이] ㄴ. (다)에서 판자 표면에 물을 뿌리면 벽돌과 판자 표면 사이의 마찰력이 줄어들기 때문에 각([eqn: theta])이 작을 것이다.