과학탐구 영역

(지구 과학I)

과학탐구 영역

(지구 과학I)

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제 4 교시

성명

수험 번호

대전광역시교육청 주관

2010학년도 대학수학능력시험 10월 모의평가 문제지

과학탐구 영역(지구 과학 I)

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32

다음 글은 2009년 7월 어느 신문 기사 내용의 일부분이다.

4일 기상청에 따르면, 타이완 남서쪽 해상에서 열대 저압부가 북동진하며 발달하고 있어 열대저압부와 북태평양고기압으로부터 많은 수증기가 장마전선으로 유입될 것으로 전망된다. 이에 따라 장마전선이 강화되어 집중호우의 가능성이 커진 상태이다.

이와 관련된 지구과학의 특성으로 옳게 설명한 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?

	<보 기>
ㄱ. 수권과 기권의 상호 작용에 의해 일어나는 현상이다. ㄴ. 가설을 설정하고 실험을 통해 검증하여 결론을 얻는다. ㄷ. 자료 수집과 분석을 통해 결론에 도달하는 탐구방법을 사용한다.

① ㄱ	② ㄴ	③ ㄱ, ㄷ	④ ㄴ, ㄷ	⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ

그림 (가)는 고생대 말과 중생대 말의 수륙 분포를, (나)는 지질 시대 동안 생물 과(科)의 수 변화를 나타낸 것이다.

고생대 말

중생대 말

(가)                             (나)

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?

	<보 기>
ㄱ. 생물의 서식 환경은 고생대 말보다 중생대 말에 더 넓다. ㄴ. A 시기에 많은 생물이 멸종한 것은 판게아의 형성과도 관련이 있다. ㄷ. B 시기에 멸종한 대표적인 생물은 메머드이다.

① ㄱ	② ㄷ	③ ㄱ, ㄴ	④ ㄱ, ㄷ	⑤ ㄴ, ㄷ

그림은 기후 변화에 관한 정부간 위원회(IPCC) 제4차 평가 보고서에 발표된 북극 빙하 면적의 예상도이다.

이와 관련된 미래의 지구 환경 변화에 대하여 옳게 설명한 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?

	<보 기>
ㄱ. 해수 속 용존 기체량이 많아진다. ㄴ. 북극 주변 해수의 염분이 낮아질 것이다. ㄷ. 해수의 열팽창으로 해수면이 상승할 것이다.

① ㄱ	② ㄷ	③ ㄱ, ㄴ	④ ㄱ, ㄷ	⑤ ㄴ, ㄷ

그림 (가)와 (나)는 우리나라의 계절별 일기도이고, (다)는 동해 어느 지점에서 (가)와 (나)의 계절에 각각 측정한 깊이에 따른 수온 분포를 나타낸 것이다.

(가)                        (나)

(다)

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

	<보 기>
ㄱ. A 의 수온 분포가 나타나는 계절은 (가)이다. ㄴ. 수온 약층은 (가)보다 (나)에서 더 뚜렷하다. ㄷ. 혼합층의 두께는 (가)보다 (나)에서 두껍다.

① ㄱ    ② ㄷ    ③ ㄱ, ㄴ    ④ ㄴ, ㄷ    ⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ

그림 (가)와 (나)는 서로 다른 두 화산체의 모양을 모식적으로 나타낸 것이다.

(가)                   (나)

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?

	<보 기>
ㄱ. 용암의 온도는 (가)가 (나)보다 높다. ㄴ. 용암의 점성은 (가)가 (나)보다 크다. ㄷ. 화산 가스의 함량은 (가)가 (나)보다 많다.

① ㄱ	② ㄷ	③ ㄱ, ㄴ	④ ㄱ, ㄷ	⑤ ㄴ, ㄷ

그림은 어느 관측소에서 서로 다른 지진이 발생했을 때, 관측된 지진 기록을 나타낸 것이다.

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

	<보 기>
ㄱ. 지진의 규모는 A 와 B 가 같다. ㄴ. 지진의 진도는 A 가 B 보다 크다. ㄷ. 진원까지의 거리는 A 가 B 보다 가깝다.

① ㄱ    ② ㄷ    ③ ㄱ, ㄴ    ④ ㄴ, ㄷ    ⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ

그림은 어느 날 우리나라 주변의 일기도이다.

이에 대한 설명으로 가장 옳은 것은?

8

32

① 초여름의 일기도이다.

② 우리나라는 북서 계절풍이 불 것이다.

③ 전선의 북쪽보다 남쪽에 더 많은 비가 내린다.

④ 전선은 편서풍의 영향으로 서쪽으로 이동한다.

⑤ 전선의 남쪽 기단이 확장되면 우리나라는 고온 건조해진다.

그림 (가)는 서로 다른 두 판의 상대적인 판의 이동을, (나)는 주요 변동대와 판의 경계를 나타낸 것이다. (단, 화살표는 판의 이동 방향이다.)

a

b

c

(가)                           (나)

그림 (가)에 해당되는 판의 경계를 (나)에서 찾아 옳게 짝지은 것은? [3점]

a      b       c               a       b        c

①  A      D      B           ②  B      C      E

③  B      D      E           ④  E      C      A

⑤  E      D      A

그림은 어떤 공기가 지표로부터 산의 두 봉우리를 연속하여 넘어 가는 과정을 그린 모식도이다. 첫 번째 봉우리에서는 강수가 있었고, 두 번째 봉우리에서는 강수가 없었다.

높이가 같은 네 지점 A ～ D 를 지나가는 공기에 대한 설명으로 옳은 것은? [3점]

① 포화수증기압은 A 가 가장 크다.

② 이슬점은 A 와 B 가 같다.

③ 절대습도는 A와 D 가 같다.

④ 상대습도는 B, C, D 가 모두 같다.

⑤ 기온은 D 가 C 보다 높다.

그림은 상대적으로 가열된 공기 덩어리가 지표면으로부터 상승할 때의 온도 변화를 나타낸 것이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, 상승하는 공기의 지상 기온은 25 ℃이다.)

	<보 기>
ㄱ. 높이 1 km에서는 기온과 이슬점이 같아진다. ㄴ. 상승하는 공기의 지표에서 이슬점은 17 ℃이다. ㄷ. 습윤 단열선을 따라 상승하는 공기 덩어리는 상대습도와 절대습도가 일정하다.

① ㄱ    ② ㄷ    ③ ㄱ, ㄴ    ④ ㄱ, ㄷ    ⑤ ㄴ, ㄷ

다음은 나로우주센터와 나로호에 대한 글이다.

나로우주센터는 한국이 자체기술로 인공위성을 우주공간으로 쏘아 올리기 위해 건설한 것으로 한국은 세계에서 13번째로 자체 발사장을 보유한 나라가 되었다.

이곳에서 한국 최초 우주 발사체인 ‘나로호(KSLV-I)’가 발사된다. 나로호 발사체에 실려 우주로 올라가게 될 과학기술위성 2호는 저궤도(300km) 우주 공간에서 약 2년간 지구복사에너지 측정과 위성궤도 정밀 측정 등의 임무를 수행할 예정이다.   ○○일보  2009-07-20

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?

	<보 기>
ㄱ. 과학기술위성 2호는 우리나라 상공에 위치할 정지궤도 위성이다. ㄴ. 지구 자전 효과를 고려하여 북반구에서는 우주 발사체를 동쪽 방향으로 발사하는 것이 유리하다. ㄷ. 위성을 이용한 원격탐사는 광범위한 지역을 동시에 관측할 수 있는 해양과 대기 관측 등에 유리하다.

① ㄱ	② ㄴ	③ ㄱ, ㄷ	④ ㄴ, ㄷ	⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ

그림 (가)는 프톨레마이오스의 우주관을, (나)는 티코 브라헤의 우주관을 나타낸 것이다.

(가)

(나)

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

9

32

	<보 기>
ㄱ. (가)에서 행성의 역행 현상을 각 행성의 공전속도 차이로 설명할 수 있다. ㄴ. (가)에서 설명하지 못하는 내행성의 위상을 (나)에서는 설명할 수 있다. ㄷ. (나)에서 별의 연주 시차를 측정할 수 있다.

① ㄱ    ② ㄴ    ③ ㄱ, ㄷ    ④ ㄴ, ㄷ    ⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ

그림은 지구 형성으로부터의 시간에 따른 주요 대기 성분의 분압 변화를 나타낸 것이다.

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

	<보 기>
ㄱ. A 는 질소, B 는 이산화탄소이다. ㄴ. B 는 지구 생성 초기의 대기에서 급격히 감소되었다. ㄷ. C 는 남조류와 녹색 식물의 번성과 깊은 관련이 있다.

① ㄱ	② ㄴ	③ ㄱ, ㄷ	④ ㄴ, ㄷ	⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ

그림은 북태평양의 표층 해류를 모식적으로 나타낸 것이다.

A 해류가 B 해류보다 큰 물리량을 갖는 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?

	<보 기>
ㄱ. 유속 ㄴ. 수온 ㄷ. 염분 ㄹ. 용존산소량

① ㄱ, ㄷ	② ㄴ, ㄷ	③ ㄴ, ㄹ

④ ㄱ, ㄴ, ㄷ	⑤ ㄱ, ㄷ, ㄹ

다음은 2009년 8월 25일 밤 9시에 우리나라에서 관측한 달의 모습이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?

	<보 기>
ㄱ. 음력으로 약 22일경이다. ㄴ. 남동쪽 하늘에서 관측되었다. ㄷ. 다음날 달의 위상은 더 커진다.

① ㄱ    ② ㄷ    ③ ㄱ, ㄴ    ④ ㄴ, ㄷ    ⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ

그림은 A ～ D 해역의 온도와 염분을 등밀도 곡선에 나타낸 것이다.

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

	<보 기>
ㄱ. 해수의 밀도는 염분에 비례한다. ㄴ. A 와 B 를 혼합하면 C 의 밀도보다 커진다. ㄷ. B 에서 염분은 일정하고 수온이 높아지면 밀도가 커진다.

① ㄱ    ② ㄴ    ③ ㄱ, ㄷ    ④ ㄴ, ㄷ    ⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ

그림 (가)와 (나)는 두 종류의 망원경을 나타낸 것이다.

(가)

(나)

이에 대한 설명으로 옳은 것은?

① (가)는 태양계 행성 관측에 적합하다.

② (가)는 색수차가 나타나는 단점이 있다.

③ (나)는 부경으로 평면거울을 사용한다.

④ (나)에서 천체를 밝게 관측하기 위해서 배율을 크게 한다.

⑤ (나)에서 분해능을 좋게 하기 위해서는 구경을 크게 한다.

그림은 시간에 따른 금성의 이각 변화를 나타낸 것이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것은? [3점]

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32

① a 에서 위상은 상현달 모양이다.

② a ～ b 기간 동안 초저녁에 서쪽 하늘에서 관측된다.

③ a ～ c 기간 동안 순행한다.

④ b 일 때 지구로부터 가장 가까이 위치한다.

⑤ b ～ c 기간 동안 시직경이 점점 작아진다.

그림 (가)는 강수 과정을, (나)는 물의 상태 변화를 나타낸 것이다.

(가)                         (나)

이에 대한 설명으로 옳은 것은? [3점]

① (가)는 열대지방의 강수 과정이다.

② (가)의 과정은 (나)의 C → B 과정에 해당된다.

③ (가)에서 구름 속 공기는 빙정에 대하여 불포화 상태이다.

④ (가)에서 물방울의 크기가 다양할수록 빙정이 빨리 성장한다.

⑤ (가)에서 수증기는 물방울보다 빙정에 대하여 먼저 포화된다.

다음은 우리나라에서 일어난 일식에 대한 신문 기사의 일부분이다.

2009년 7월 22일 우리나라에서는 태양의 약 82%(대전의 경우) 정도가 가려지는 일식 현상이 나타났다. 이번 일식 현상은 오전 9시 30분경부터 시작되어 10시 50분 전후로 식의 최대가 일어났으며 12시 6분경에 끝났다.

(태양 - 달 - 지구의 위치 관계)

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

	<보 기>
ㄱ. 대전은 A 영역에 위치하였다. ㄴ. 이날 달에서도 일식 관측이 가능하였다. ㄷ. 일식 현상은 태양의 오른쪽부터 시작되었다.

① ㄱ	② ㄴ	③ ㄷ	④ ㄱ, ㄴ	⑤ ㄴ, ㄷ

* 확인 사항

◦  답안지의 해당란에 필요한 내용을 정확히 기입(표기)했는지 확인하시오.

지구과학 Ⅰ 정답

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

해 설

1. [출제의도] 지구과학의 탐구 특성을 평가한다.

장마전선에 대한 신문 기사를 지구과학의 학문적 특성과 탐구방법에 대해 찾는 것이다. 장마는 수권과 기권의 상호작용으로 일어나며 자료수집과 분석을 통해 장마를 예측(결론)할 수 있다. 그러나 실험을 통해 검증하여 결론을 얻어낼 수는 없다.

2. [출제의도] 지구의 수륙 분포와 생물권 변화를 알아본다.

고생대 말에 초대륙(판게아)이 형성됨으로서 천해성 환경(대륙붕)이 좁아진 것이 많은 생물이 멸종하게된 한 요인이 되었고, 중생대말 초대륙이 점차 분리되면서 대륙붕의 면적이 넓어졌다. 메머드는 신생대의 표준화석이다.

3. [출제의도] 지구 온난화로 인한 기후의 변화를 평가한다.

2006년에 비해 2070년 북극의 빙하 면적이 급격히 줄어든 자료를 통해 지구의 온난화를 예상할 수 있다. 해수 온도가 올라가면 기체의 용해도가 감소하여 용존 기체량이 적어지고, 해수의 열팽창으로 해수면이 상승한다. 북극 주변에서 해빙수가 유입되면 해수의 염분이 낮아진다.

4. [출제의도] 계절별 일기도와 수온의 연직 분포 적용을 평가한다.

(가)는 여름, (나)는 겨울의 전형적 일기도이다. A 는 수온이 낮고 혼합층이 두꺼운 겨울철 수온 분포이고, B는 수온이 높고 수온약층이 잘 발달한 여름철의 수온 분포도이다.

5. [출제의도] 화산체의 모양과 특성을 평가한다.

(가)는 순상화산, (나)는 종상화산이다. 용암의 온도가 높으면 점성이 작아 순상화산 (가)를 이룬다. 점성이 높고, 화산가스 함량이 높아 폭발하면 경사가 급한 (나)와 같은 종상화산이 된다.

6. [출제의도] 지진파 분석을 통해 지진의 특성을 안다.

동일한 관측소에서 기록된 서로 다른 지진 기록 자료이므로 두 지진의 규모는 알 수 없다. 진도는 지진기록에서 진폭이 큰 A 에서 더 크다. 진원까지의 거리는 PS시로 알 수 있는데, A 의 PS시가 B보다 더 작기 때문에  진원거리는 A 가 더 가깝다.

7. [출제의도] 우리나라 주변의 일기도를 분석할 수 있다.

우리나라가 장마전선의 영향을 받고 있는 초여름의 일기도이다. 장마전선에서는 전선의 남쪽보다 북쪽에 더 많은 비가 내리며, 전선의 남쪽 기단인 북태평양 기단이 확장되면 우리나라는 고온다습해진다.

8. [출제의도] 판의 이동과 변동대의 특징을 안다.

해양판과 해양판이 멀어지는 발산형 경계(a)는 대서양 해령(E)이다. 대륙판과 해양판이 수렴하는 경계(b)는 페루 해구와 안데스 산맥이 있는 D 이다. 대륙판과 대륙판의 수렴 경계(c)는 인도-오스트레일리아판과 유라시아판이 충돌하는 A 이다.

9. [출제의도] 공기의 단열변화 과정을 알아본다.

산의 두 봉우리를 연속으로 넘어가는 공기의 변화는 계속 단열 팽창하여 A 지점 이후에 상대습도가 100 %가 되면서 구름이 만들어지고 비가 내린 후 첫 번째 봉우리를 넘어 B 지점으로 가면서 단열압축에 의해 공기의 온도와 이슬점이 증가한다. C 지점을 지날 때는 B 지점의 공기의 상태와 같게 되고, 두 번째 봉우리를 넘을 때는 구름의 형성과 강수과정이 없으므로 푄현상은 나타나지 않는다. 따라서 D 지점의 공기는 C 지점의 공기와 같은 상태가 된다.

기온은 A < B = C = D 이기 때문에 A에서 포화수증기압은 가장 작다. B, C, D 세 지역의 이슬점이 같기 때문에 절대습도, 상대습도가 모두 같다.

10. [출제의도] 공기의 단열변화에 따른 물리량의 변화를 알아본다.

상승응결고도(1 km)에서 기온과 이슬점은 같고, 지상의 이슬점은 17 ℃ 이다. 습윤단열선을 따라 상승하는 공기덩이는 포화되어서 상대습도는 100 % 로 일정하지만, 단열팽창하여 부피가 커지므로 절대습도는 감소한다.

11. [출제의도] 우주탐사와 나로우주센터에 관한 특성을 알고 흥미와 관심을 유도한다.

과학기술위성 2호는 저궤도를 도는 극궤도위성이다. 우주발사체는 지구자전의 방향(서 → 동)을 고려하여 동쪽으로 발사한다. 인공위성을 이용한 원격탐사는 광범위한 지역을 동시에 관측할 수 있기 때문에 해양과 대기의 관측에 유리하다.

12. [출제의도] 우주관의 변천 과정을 이해한다.

프톨레마이오스의 천동설, 티코 브라헤의 절충설의 변화 과정을 이해한다. 천동설(가)에서 행성의 역행은 주전원으로 설명되며 (나)에서는 지구가 고정되어 있고지구를 중심으로 태양과 행성들이 공전하므로 연주시차를 측정할 수 없다.

13. [출제의도] 지구 대기 성분의 변화 과정을 이해한다.

A 는 질소, B 는 이산화탄소, C 는 산소이다. 지구의 형성 초기부터 현재까지 질소는 큰 변화가 없었다. 이산화탄소는 지구 생성 초기에 많은 양이 해수에 녹아 석회암이 되었으며, 산소는 남조류, 녹조류 및 녹색 식물 등에 의한 광합성으로 생성되었다.

14. [출제의도] 표층 해류의 특성에 대해 알아본다.

A 는 서안경계류인 쿠로시오 해류이고, B 는 동안경계류인 캘리포니아 해류이다. A 는 서안강화현상으로 유속이 빠르고, B 는 유속이 느리다. A 는 수온과 염분이 높고, B 는 수온과 염분이 낮은 것이 특징이다. 용존산소량은 한류인 B 에 더 많다.

15. [출제의도] 천체(달) 관측의 탐구 능력을 알아본다.

상현달에 가까운 모양으로 음력 약 6일경이다. 상현달은 초저녁(남쪽)에서 자정(서쪽)까지 관측된다. 다음날 달의 위상이 더 넓어지며, 약 8～9일 후 보름달로 관측된다.

16. [출제의도] 해수의 특성(염분-수온)을 분석할 수 있는지 알아본다.

등밀도선 분석에서 A 와 B 를 혼합하면 1.024～1.025 g/㎤ 의 밀도를 갖기 때문에 C 의 1.026 g/㎤ 보다 밀도가 작아진다. 해수의 밀도는 수온에 반비례하고 염분에는 비례하기 때문에 수온이 일정한 상태에서 염분이 증가하면 밀도는 커진다.

17. [출제의도] 천체망원경의 원리와 특성을 알아본다.

전파망원경은 파장이 긴 전파영역을 이용하기 때문에 거리가 먼 태양계 밖의 천체 관측에 유리하다. 색수차가 나타나는 것은 대물렌즈로 볼록렌즈를 사용하는 굴절망원경이며, 부경으로 평면거울을 사용하는 것은 뉴턴식 반사망원경이다. 천체를 밝게 관측하기 위해서는 배율을 낮추어야 한다. 분해능은 [eqn: rm{lambda ``(파장)} over {D``(구경)}]이고 분해능 값이 작을수록 좋기 때문에 따라서 구경이 클수록 좋아진다.

18. [출제의도] 금성 관측 자료를 통해 금성의 운동 특성을 알아본다.

금성의 이각 변화를 이용하여 금성의 공간적 위치와 운동을 보면 다음 그림과 같다. a 에서 위상은 하현달 모양이다. a 에서 b 기간 동안에는 새벽에 동쪽하늘에서 관측된다. b일 때 지구로부터 가장 멀리 떨어져 있다. b에서 c 동안 금성의 시직경은 점점 커진다.

a

b

c

태양

지구

19. [출제의도] 물의 상태 변화와 강수 과정에 대해 알아본다.

빙정설 (가)는 기화 후 승화에 의해 빙정이 성장하므로 (나)에서 D → F 과정에 해당한다. 빙정설은 온대나 한대 지방의 강수 과정을 설명할 수 있다. 구름 속 공기는 빙정에 대하여 과포화 상태이며 물방울에 대하여는 불포화 상태이다. 물방울의 크기에 상관없이 빙정과 물방울의 포화수증기압 차이가 클수록 빙정이 빨리 성장한다.

20. [출제의도] 일식의 원리와 특성을 알아본다.

A 는 본그림자, B 는 반그림자 영역이다. 개기 일식은 A 영역에서 일어나며, 부분 일식은 반그림자에 위치한 B 영역에서 일어난다. 이날 달에서는 일식을 관측할 수 없으며 달의 그림자에 의해 지구의 식 현상이 나타날 수 있다. 일식 현상은 달의 공전에 의해 오른쪽부터 시작된다.