지구과학 Ⅱ 정답

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

해 설

1. [출제의도] 지구의 역장에 대한 개념 이해와 특성을 평가한다.

나침반은 자북을 가리키므로 A는 지리상 북극에 대하여 동편각을 갖는다. 연직자기력은 자북에 가까워질수록 커지므로 C에서 가장 크다. B는 자북과 지리상의 북극에 경도상 일치하므로 자북이나 지리상의 북극이나 나침반은 A, C와 달리 같은 방향을 가리킨다.

2. [출제의도] 변성암의 특징과 변성정도를 이해하는지를 평가한다.

(가)는 편리구조가, (나)는 편마구조가 잘 나타난다. 따라서 보다 높은 열과 압력을 받은 변성암은 (나)이며 이러한 작용은 압력이 우세한 충돌형 경계에서 잘 발달된다.

3. [출제의도] 화성암 종류에 따른 특성과 현미경적 특성을 실제로 파악하는지를 평가한다.

(가)는 조립질의 광물로 이루어져 심성암임을 알 수 있고 (나)에 비해 색깔이 밝아 무색 광물(석영, 정장석)의 비율이 더 높다. 따라서 암석의 밀도는 (가)가 더 작다.

4. [출제의도] 지하의 온도 분포와 암석의 용융 곡선 관계를 그래프로 해석할 수 있는지를 평가한다.

(가)의 C는 해령으로 판이 발산하며 압력이 감소되어 현무암이 용융될 수 있다. 따라서 D→F 의 압력 하강이 일어난다. 화강암의 용융 곡선이 현무암의 용융 곡선 보다 동일 심도에서 더 낮은 용융점을 보인다. 마그마의 밀도는 더 깊은 심도에서 생성된 마그마인 B에서 무거운 금속원소를 많이 함유하여 밀도가 더 크다.

5. [출제의도] 열점의 특징과 판의 운동을 연관지을 수 있는지를 평가한다.

하와이 열도 중 하와이 섬 부근의 연령이 가장 적으므로 하와이 섬 부근 남동쪽에 열점이 가까이 위치한다. 수이코 해산은 4천 2백만년전까지는 북북서 방향으로 이동했으나, 현재는 하와이 섬과 같은 서북서 방향으로 이동하고 있다. 하와이는 판의 발산경계가 아니며 같은 판의 내부에 있는 고정된 열원이다. 따라서 A 지역 또한 서북서 방향으로 이동된다.

6. [출제의도] 기온 감률과 단열 감률에 따른 대기의 안정도를 그래프를 보고 해석할 수 있는지를 평가한다.

A~C 중 기온감률이 가장 큰 것은 A이므로 A에서는 건조 공기나 포화 공기에 관계없이 모두 불안정하다. B는 불포화 공기에 대해서는 안정하고 포화 공기에 대해서는 불안정하다. 한편, C는 기온의 역전층으로 매우 안정하며 이런 경우에 안개가 잘 발생된다.

7. [출제의도] 지상풍과 그에 작용하는 힘을 이해하는지를 그림을 보고 해석할 수 있는지를 평가한다.

A는 기압경도력, B는 마찰력, C는 전향력이다. 기압경도력은 등압선에 항상 수직방향으로 작용하며 마찰력이 커질수록 경각(θ)은 커지지만 전향력 C는 작아져 등압선과 나란하게 된다. 또한 상공으로 갈수록 마찰력이 작아져 경각은 작아지고 바람의 방향은 반시계 방향으로 바뀌게 된다.

8. [출제의도] 정역학 평형과 지균풍의 원리를 이해할 수 있는지를 평가한다.

지균풍은 기압경도력과 전향력이 평형을 이루어 부는 바람으로 현재 기압경도력은 A 방향으로 작용하지만 힘을 분력해보면 연직기압경도력 B, 수평기압경도력 D로 나눌 수 있다. 그런데, B와 공기의 무게 C는 정역학적 평형을 이루어 상쇄되고 수평기압경도력 D로 기압경도력의 총합이 발생하게 된다. 따라서 바람은 항상 연직 방향 보다 수평 방향으로 불게 된다.

9. [출제의도] 별의 고도와 위치관계를 이해하는지를 평가한다.

A는 지평선 아래로 질 수 있어 출몰성이고, B와 D는 일주권이 같아 적위가 같다. 21시에 가장 고도가 높은 별은 D이다.

10. [출제의도] 태양으로부터의 거리에 따른 태양상수의 변화를 이해하는지를 이해한다.

태양상수는 태양에서의 거리의 제곱에 반비례한다. 또한 행성의 크기가 클수록 행성의 단면적만큼 행성 전체가 받는 태양복사에너지량은 많아진다. 그러므로 지구가 받는 태양복사에너지량은 [eqn: piR ^{ 2}I]이며 지구 전체가 받는 태양복사에너지량은 지구표면적으로 나누어 주게 되어 [eqn: {I} over {4}]가 된다. 또한 행성은 태양에서부터 지구보다 2배 멀므로 태양복사에너지는 [eqn: {1} over {4}]이 된다. 그러나 행성의 크기는 지구보다 2배 크므로 단면적은 4배가 되어 결국, 지구와 태양상수가 같게 된다.

11. [출제의도] 밀도에 따른 해류의 순환을 이해하는지를 평가한다.

지중해의 표층 해수 염분이 대서양에 비해 높아 지브롤터 해협 부근에서 지중해의 해수가 대서양 해수 아래로 침강한다. 수심 1200m 깊이 이하의 대서양 해수는 지중해의 해수보다 염분이 작음에도 심층에 있으므로 수온이 더 낮음을 추측할 수 있다.

12. [출제의도] 계절에 따른 하루 동안의 태양과 행성의 황도상의 위치를 이해할 수 있다.

정동

정서

여름밤자정(24시)

행성

정동

정서

해

여름낮정오(12시)

해

행성

정오에 남중한 태양의 고도

자정에 남중한 행성의 고도

북반구에서 자전축이 태양 쪽으로 기울어졌을 때는 낮이 길어지며 여름에 가까워지게 된다. 이때 태양과 적경이 비슷한 행성일수록 고도가 높아지고, 태양의 반대쪽에 있는 먼 행성일수록 고도가 낮아지게 된다. 즉 여름 밤 자정에 남중하는 행성의 고도가 가장 낮게 된다. 따라서 현재는 북서 방향으로 지고 있는 태양을 볼 때 여름임을 알 수 있고 해가 지는 시간은 6시를 넘어선다. 한편, 동쪽에서 막 떠오르는 행성은 태양과 반대에 있으므로 위 그림처럼 고도가 낮에 태양의 일주 고도보다 낮아지게 된다.

13. [출제의도] 멕시코만 원유유출에 의한 환경 오염이 해류의 흐름과 연관지어 변화되는 양상을 추측할 수 있는지 평가한다.

유출된 원유가 해류의 흐름을 통해 확산될 수 있고 편서풍은 해류를 일으키는 원동력이 될 뿐만 아니라 편서풍의 세기가 강할수록 원유의 확산 범위는 더 빠르고 더 넓은 범위로 확대될 것이다. 또한 원유 오염도는 시간이 갈수록 해류를 따라 북극해는 물론 전 세계적인 해양 오염을 야기할 수 있다.

14. [출제의도] 강수량의 변화로 엘니뇨 현상의 특징을 이해할 수 있는지를 평가한다.

A 지역은 평년에 비해 강수량이 적고 B 지역은 높다. 따라서 현재는 동태평양의 수온이 높아져 기층이 불안정해졌음을 추측할 수 있고 강수량이 증가하는 엘니뇨 현상이 나타나 용존산소량이 풍부한 용승이 잘 일어나지 않으므로 평상시보다 어획량이 줄어든다. 또한 엘니뇨는 그림에서 볼 수 있듯이 전 세계적인 강수량의 변화를 초래함을 알 수 있다.

15. [출제의도] 우리나라의 지질에 대해 알고 있는지를 평가한다.

(가)는 우리나라 화성 활동으로 A가 중생대 초 대보화강암, B는 중생대 말 불국사 화강암, C는 신생대 현무암 분출을 나타낸다. (나)는 고생대의 지층으로 우리나라 고생대는 초기 해성층에서 후기 육성층으로 바뀌어 육성층과 해성층이 모두 나타난다.

16. [출제의도] 케플러 법칙을 이해하는지를 평가한다.

행성은 같은 시간 동안 같은 면적을 쓸고 지나가므로 A의 공전주기는 64년, B의 공전주기는 8년이다. 따라서 두 행성의 공전주기의 비는 8:1이 된다. 또한 공전주기의 제곱은 공전궤도 장반경의 세제곱에 비례하므로 두 행성의 공전궤도 장반경의 비는 4:1이다.

17. [출제의도] 행성의 등급 변화로 행성의 운동 특성을 해석할 수 있는지를 평가한다.

수성은 등급 변화가 가장 빠른 주기로 나타나고 2010년에는 4번의 회합주기가 나타나므로 역행 또한 4번 일어나게 되며 회합주기 또한 가장 짧다. 목성은 충의 위치에서 가장 밝아 등급이 가장 작게 나타나는데 9월에 목성의 등급이 가장 작게 나타나 9월 경에 목성은 충의 위치를 지난다.

18. [출제의도] H-R도 분석 능력을 평가한다.

별 A, B, C 는 주계열성으로 질량이 가장 큰 별은 C이며 따라서 수명은 가장 짧다. D별은 백색왜성으로 E별보다 밀도가 크고 C별과 D별은 온도가 같음에도 밝기가 10000배 차이가 난다. 따라서 C별은 D별에 비해 100배 크다.

19. [출제의도] 지질단면도와 절대연령 분석을 통해 지사를 파악할 수 있는지를 평가한다.

화성암 A는 2억년, 화성암 D는 약 1억년 정도의 연령으로 그 기간 속에 협재된 지층인 E는 중생대에 만들어진 지층임으로 삼엽충이 발견될 수 없다. 또한 화성암 A는 지층 B와 C를 관입하고 있어 가장 오래되지 않았다. 이 지역에 부정합이 2회 발생하므로 융기는 최소 3회 이상 발생하였다.

20 [출제의도] 지질평면도를 해석할 수 있는지를 평가한다.

주향은 북을 기준으로 얼마나 기울어져 있는지를 평가하므로 지층 D는 북쪽과 20° 동쪽으로 기울어져 있어 N20°E 이다. 지층의 생성순서는 B→C→D→부정합→A이다.