지구과학 Ⅰ 정답

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

해 설

1. [출제의도] 지구과학의 특성을 평가한다.

지구과학은 시간적 공간적으로 탐구 대상이 광범위하다. 따라서 통합적으로 연구하고 협동탐구가 필요한 학문이며 자연 현상을 독립적으로 연구할 수 없다. 한편, 자연 현상에 대한 많은 것들을 실험으로 검증할 수 없어 관측이나 모형을 많이 이용한다.

2. [출제의도] 지진파 분석을 통해 지진의 특성을 알 수 있는지를 평가한다.

두 지진파의 기상은 서로 다른 지진을 한 관측소에서 관측된 것이다. PS시가 클수록 지진이 일어난 거리가 멀어지므로 (나)가 (가)에 비해 지진 거리가 멀다. 또한 진도는 지진파의 진폭을 통해 알 수 있으므로 진도가 더 큰 지진은 (가) 지진이다.

3. [출제의도] 지구환경구성요소간의 상호작용을 평가한다.

지구온난화로 인한 영향은 기권의 변화로 북극해의 빙하를 줄게 만들었다. 이에 따라 수권의 변화가 북극곰의 서식지를 잃게 만들어 결국 생물권의 변화도 야기한다. 아이슬란드 화산에 의한 화산재는 대기권으로 이동하여 암권에서 기권의 영향을 주었으며, 이로 인해 항공기 결항 등 인간의 생활에 영향을 미치게 되어 결국 생물권에 영향을 미치게 된다.

4. [출제의도] 기권의 높이에 따른 기온 변화 경향 이해하는지를 평가한다.

현재 대기에서 지표 부근에서 높이 올라갈수록 지구복사에너지가 적게 도달하게 되어 기온이 하강한다. 또한 오존의 자외선 흡수로 다시 기온이 상승하게 된다. 하지만 오존층이 분포하고 있지 않다면 오존에 의한 기온 상승도 없게 될 것이며, 대기는 단순한 2단계의 구조로 이루어지게 될 것이다.

5. [출제의도] 화산분출물의 특성을 이해하는지를 평가한다.

용암은 SiO2의 함량으로 구분된다. 화산쇄설물은 많은 무기물을 함유하고 있으며 토양을 중성화 시켜 비옥하게 하는 역할을 할 수 있다. 또한 수증기는 화산가스에서 90% 이상의 비율을 차지하고 있어 화산가스에서 그 양이 가장 많다.

6. [출제의도] 전 세계 판의 경계에 대한 특징을 파악하고 있는지를 평가한다.

A, B, C는 판의 경계로 지진이 모두 활발하게 발생한다. 하지만 D는 판의 내부로 안정한 지역인 순상지이다. 전 세계적으로 지진이 발생한 지역이라도 보존형경계인 변환단층 같은 곳은 화산이 발생하지 않는다.

7. [출제의도] 지구 환경의 변화 과정을 평가한다.

지구 표면 온도는 그림에서 A에서 D로 갈수록 감소하고 있으며 대기 중 산소량은 25억년전부터 갈수록 증가함을 볼 수 있다. 또한 생명체의 종류는 다양해졌다.

8. [출제의도] 별의 밝기와 거리에 대한 관계를 이해하는지를 평가한다.

거리지수가 가장 큰 별은 데네브로 거리가 가장 멀다. 또한 겉보기 등급과 절대 등급의 차이가 적을수록 10pc에 가까워지므로 직녀(베가)의 위치가 10pc에 가장 가깝다.

9. [출제의도] 아이티 지진과 판 경계의 관련성을 평가한다.

아이티 지진은 (나) 그림에서 화살표 방향으로 볼 때 보존형 경계의 부분으로 파악된다. 따라서 (가) 그림의 C 부분에 해당된다. 그리고 이 부분은 천발지진이 발생하는 보존형 경계이다. 하지만 보존형 경계에서는 화산활동이 일어나지 않는다.

10. [출제의도] 기상 관측 자료를 해석하는 능력을 평가한다.

(가)의 기상레이더 자료에서는 강수량의 직접적인 정도를 알아볼 수 있다. 따라서 현재 중부 지방에는 강수현상이 없으며 강수가 많은 남해안 영역에 장마전선이 있음을 알 수 있다. (나)와 (다)의 기상 위성 사진은 오전 6시경 자료로 중국 쪽은 아직 새벽이므로 가시광선을 이용하여 구름이 촬영될 수 없다. 따라서 (나)는 적외선 영역, (다)는 가시광선 영역으로 촬영한 것이다.

11. [출제의도] 열대저기압의 운동과 위험지역을 해석할 수 있는지를 평가한다.

열대저기압이 반시계 방향으로 회전하므로 현재 북반구임을 알 수 있다. A, C의 풍속이 같고 D는 상대적으로 빠르고 B는 상대적으로 느려 태풍의 이동 방향은 A-C라인으로 진행됨을 알 수 있다. 한편 B는 45m/s, D는 25m/s로 진행 방향의 속도에 의해 B는 10m/s가 더 더해지고, D는 회전방향과 진행 방향이 반대로 10m/s가 감해짐을 알 수 있어 진행 속도는 10m/s임을 알 수 있다.

12. [출제의도] 구름 발생 원리 실험을 설계하고 이해할 수 있는지를 평가한다.

(나)는 단열압축 과정으로 플라스크 내부 공기의 단위 부피당 수증기량은 많아지게 되어 수증기압은 상승하게 된다. (다)는 단열팽창 과정으로 플라스크 내부 공기의 단위 부피당 수증기량은 적어지게 되어 수증기압은 하강한다. 하지만 플라스크 내부 온도는 하강하는데, 이슬점이 감소하는 양보다 크게 하강하여 결국 상대습도는 증가하게 된다.

13. [출제의도] 망원경 관측의 실제 능력을 평가한다.

북극성은 극축망원경의 A 부분 범위에서 2025년까지 위치가 변하여 극축에 정확히 고정되어 있는 천체가 아님을 알 수 있고 따라서 북극성 또한 일주운동을 한다. 그리고 중심의 십자선은 남반구나 북반구에서 지구자전축을 나타낸다.

14. [출제의도] 수온과 염분에 따른 해수의 특성을 그래프를 보고 해석할 수 있는지를 평가한다.

밀도 변화가 가장 큰 구간은 0~1000m 구간이며 0~4000m까지 수온과 염분은 일정한 증가, 감소 경향을 나타내지 않는다. 수심 1000~2000m 구간은 밀도가 증가하는 구간으로 오히려 연직운동이 일어나기 어렵고 수심 3000m~4000m 구간은 밀도가 거의 일정하여 연직운동이 발생하기 쉽다.

15. [출제의도] 푄현상 과정과 수증기의 표현방법을 이해하는지를 평가한다.

문제의 그림에서 이슬점의 변화 경향 그래프가 곧 절대습도를 의미하므로 절대습도는 ㄱ과 같은 형태로 나타난다. 또한 A→B로 상승할수록 단열팽창에 의해 상대습도가 높아지다가 B→C는 포화상태로 상대습도가 100%로 일정하게 된다. 한편, C→D로 하강하면서 단열압축이 발생하며 기온은 상승하게 되어 상대습도의 변화 그래프는 ㄷ의 형태가 된다.

16. [출제의도] 연간 수심에 따른 수온분포 경향을 그래프를 보고 해석할 수 있는지를 평가한다.

8월은 3월에 비해 수심에 따른 수온변화가 급격하게 발생하게 되어 3월에는 혼합층이, 8월에는 수온약층이 잘 발달한다. 따라서 3월에는 바람이 더 세며, 8월에는 연직 혼합이 일어나기 어렵다.

17.  [출제의도] 별자리보기판을 이용하여 천체를 관측할 수 있는지를 평가한다.

현재 별자리보기판의 18시는 11월 15일 경에 위치하고 있다. 또한 현재 시각에서 C는 서쪽에, B는 남쪽에 있어 C가 먼저 떴음을 알 수 있다. 한편, A별은 3개월 뒤 별자리판을 시계방향으로 약 90° 회전시킨 모양으로 별자리보기판의 남쪽에 위치하게 된다.

18.  [출제의도] 달과 행성의 운동을 이해하는지를 평가한다.

현재는 달의 모양으로 보아 초승달이 지평선 부근에서 관찰되어 관측 방향은 서쪽이며 초저녁임을 알 수 있다. 또한 달은 하루에 13° 지구를 서에서 동으로 공전하므로 내일 달은 금성과 목성보다 더 동쪽에 위치하게 되어 금성과 목성보다 늦게 뜨게 된다. 이 날 목성은 충보다는 합부분에 가까우므로 역행할 수 없다.

19. [출제의도] 천체망원경의 성능을 이해하는지를 그래프를 통해 해석 능력을 평가한다.

분해능은 구경이 클수록 좋으므로 A가 가장 좋다. 집광력은 대물렌즈 지름의 제곱에 비례하여 B, C, D의 대물렌즈의 구경은 모두 같다.

20. [출제의도] 우주관의 변천 과정을 이해하는지를 평가한다.

두 우주관은 지구가 여전히 우주의 중심으로 천동설을 바탕으로 하고 있다. 두 우주관 모두 수성과 금성을 태양과 멀리 떨어지지 않게 표현하여 최대이각을 설명하고 있다. 하지만 (가) 우주관에서는 금성의 보름달을 설명할 수 없으나, (나) 우주관은 태양의 반대쪽으로 내행성을 회전하게 만들어 보름달의 금성 모양을 설명할 수 있도록 만들었다.