2020년도 2회차 과학기출문제풀이

1번 문제

정답: ① 관성의 법칙

문제

다음 설명에 해당하는 법칙은 무엇인가요?

정지해 있는 물체는 외부로부터 힘이 작용하지 않으면 계속 정지해 있다.
운동하는 물체는 외부로부터 힘이 작용하지 않으면 계속 등속 직선 운동을 한다.

보기:

  • ① 관성의 법칙
  • ② 가속도의 법칙
  • ③ 만유인력의 법칙
  • ④ 작용 반작용의 법칙

문제 풀이

문제 분석
주어진 설명은 물체가 "외부로부터 힘이 작용하지 않을 때"를 전제로 하고 있습니다.
두 가지 상황을 제시하고 있습니다:
  • 정지 상태의 유지
  • 등속 직선 운동의 유지
이는 외부 힘이 없을 경우 물체가 본래의 운동 상태를 유지하려는 성질과 관련됩니다.
관련 법칙 정리
  • 관성의 법칙(①): 물체는 외부에서 힘이 가해지지 않는 한 정지 상태 또는 등속 직선 운동 상태를 유지하려는 성질을 설명합니다. 뉴턴의 제1법칙으로도 알려져 있습니다.
  • 가속도의 법칙(②): 물체에 힘이 작용할 때, 힘과 질량에 따라 물체가 가속하는 법칙입니다. 뉴턴의 제2법칙입니다.
  • 만유인력의 법칙(③): 두 물체 사이의 질량과 거리의 곱에 비례하여 서로 끌어당기는 힘을 설명하는 법칙입니다.
  • 작용 반작용의 법칙(④): 한 물체가 다른 물체에 힘을 가할 때, 동일한 크기의 반대 방향의 힘이 발생한다는 법칙입니다. 뉴턴의 제3법칙입니다.
결론
주어진 설명은 "외부 힘이 작용하지 않을 때 물체가 현재 상태를 유지"한다는 관성을 다루고 있으므로, 정답은 ① 관성의 법칙입니다.

2번 문제

정답: ③ 지진파

문제

다음 설명에 해당하는 파동은 무엇인가요?

탄성파의 한 종류이다.
지구 내부에서 발생한 에너지가 지구를 이루는 물질을 통해 전달되는 파동이다.

보기:

  • ① X선
  • ② 자외선
  • ③ 지진파
  • ④ 가시광선

문제 풀이

문제 분석
탄성파란 매질의 탄성을 통해 에너지가 전달되는 파동입니다.
지구 내부에서 발생한 에너지가 지구를 구성하는 물질(고체, 액체, 기체)을 통해 전달되는 파동을 묻고 있습니다.
관련 파동 정리
  • ① X선: 전자기파의 한 종류로, 높은 에너지를 가지며 매질 없이도 진공에서 전달될 수 있습니다.
  • ② 자외선: 전자기파의 한 종류로, 태양에서 나오는 빛의 일부입니다.
  • ③ 지진파: 탄성파의 한 종류로, 지구 내부의 에너지가 지구를 이루는 물질을 통해 전파됩니다. 이는 주로 지진이나 화산 폭발로 인해 발생합니다. 지진파에는 P파(종파)와 S파(횡파)가 있습니다.
  • ④ 가시광선: 전자기파의 한 종류로, 인간의 눈에 보이는 빛입니다.
결론
지문에서 "탄성파"와 "지구 내부에서 발생한 에너지"라는 조건을 만족하는 것은 ③ 지진파입니다.
X선, 자외선, 가시광선은 모두 전자기파로 매질 없이도 전달되므로, 탄성파와는 관련이 없습니다.

3번 문제

정답: ③ ㄱ, ㄷ

문제

디지털 신호와 아날로그 신호에 대한 설명 중 옳은 것을 고르시오.

보기:

  • ㄱ. 디지털 신호는 0과 1로 표시되는 신호이다.
  • ㄴ. 자연에서 발생하는 소리는 모두 디지털 신호이다.
  • ㄷ. 아날로그 신호는 연속적으로 변화하는 신호이다.

선택지:

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

문제 풀이

문제 분석
디지털 신호와 아날로그 신호의 특성을 묻고 있습니다.
각각의 진술이 디지털 신호와 아날로그 신호의 정의 및 특성에 부합하는지 검토합니다.
보기 검토
  • ㄱ: 디지털 신호는 0과 1로 표시되는 신호입니다. 이는 데이터를 이진수(0과 1)로 표현하여 전송하는 신호를 의미하며, 옳은 설명입니다.
  • ㄴ: 자연에서 발생하는 소리는 모두 디지털 신호라는 설명은 틀렸습니다. 자연에서 발생하는 소리는 연속적으로 변화하는 아날로그 신호입니다. 디지털 신호는 아날로그 신호를 변환하여 처리하는 경우에 사용됩니다.
  • ㄷ: 아날로그 신호는 연속적으로 변화하는 신호로, 시간에 따라 값이 연속적으로 변화하며 자연계에서 흔히 볼 수 있는 신호 형태입니다. 옳은 설명입니다.
결론
옳은 설명은 ㄱ과 ㄷ입니다.
따라서 정답은 ③ ㄱ, ㄷ입니다.

4번 문제

정답: ② 구리

문제

그림은 어떤 고체의 가전자띠와 전도띠를 나타낸 것이다. 다음 중 그림과 같은 에너지 띠 구조를 가진 고체는 무엇인가요?

보기:

  • ① 고무
  • ② 구리
  • ③ 나무
  • ④ 유리

문제 풀이

문제 분석
그림에서 가전자띠와 전도띠가 서로 겹쳐 있는 구조를 보이고 있습니다.
이는 에너지 띠 구조가 겹치는 도체(전도체)의 특징입니다.
고체는 일반적으로 다음과 같이 에너지 띠 구조에 따라 나뉩니다:
  • 도체(전도체): 가전자띠와 전도띠가 겹치거나 매우 가까워 전자가 쉽게 이동할 수 있음.
  • 반도체: 가전자띠와 전도띠 사이에 좁은 띠틈(에너지 갭)이 존재함.
  • 부도체(절연체): 가전자띠와 전도띠 사이의 띠틈이 매우 커 전자의 이동이 어려움.
보기 분석
  • ① 고무: 부도체(절연체)로, 가전자띠와 전도띠 사이의 띠틈이 매우 큽니다. 그림과 다릅니다.
  • ② 구리: 대표적인 금속 도체로, 가전자띠와 전도띠가 겹치는 구조를 가집니다. 그림과 일치합니다.
  • ③ 나무: 부도체(절연체)로, 띠틈이 매우 큽니다. 그림과 다릅니다.
  • ④ 유리: 부도체(절연체)로, 띠틈이 큽니다. 그림과 다릅니다.
결론
그림과 같은 에너지 띠 구조를 가지는 고체는 ② 구리입니다.

5번 문제

정답: ③ 전열기에서 운동 에너지가 전기 에너지로 전환된다.

문제

사용 중인 전기 기구에서의 에너지 전환에 대한 설명 중 옳지 않은 것은 무엇인가요?

보기:

  • ① 전등에서 전기 에너지가 빛 에너지로 전환된다.
  • ② 다리미에서 전기 에너지가 열 에너지로 전환된다.
  • ③ 전열기에서 운동 에너지가 전기 에너지로 전환된다.
  • ④ 선풍기에서 전기 에너지가 운동 에너지로 전환된다.

문제 풀이

문제 분석
각 기구에서 실제로 이루어지는 에너지 전환 과정을 확인하고, 주어진 설명과 비교합니다.
전기 기구는 주로 전기 에너지를 다른 형태의 에너지(빛, 열, 운동 등)로 변환합니다.
에너지 전환의 방향이 정확한지 확인해야 합니다.
보기 분석
  • ① 전등에서 전기 에너지가 빛 에너지로 전환된다: 전등은 전기 에너지를 빛 에너지로 변환하며, 일부는 열 에너지로도 방출됩니다. 옳은 설명입니다.
  • ② 다리미에서 전기 에너지가 열 에너지로 전환된다: 다리미는 전기 에너지를 열 에너지로 변환하여 옷을 다림질합니다. 옳은 설명입니다.
  • ③ 전열기에서 운동 에너지가 전기 에너지로 전환된다: 전열기는 전기 에너지를 열 에너지로 변환하는 기구입니다. 그러나 보기에서는 운동 에너지가 전기 에너지로 전환된다고 했으므로, 이는 틀린 설명입니다.
  • ④ 선풍기에서 전기 에너지가 운동 에너지로 전환된다: 선풍기는 전기 에너지를 운동 에너지(날개의 회전)로 변환합니다. 옳은 설명입니다.
결론
옳지 않은 설명은 ③ 전열기에서 운동 에너지가 전기 에너지로 전환된다입니다.

6번 문제

정답: ② 바이오 에너지

문제

다음 설명에 해당하는 재생 에너지는 무엇인가요?

고구마, 사탕수수 등의 유기물을 이용해 만든 연료로부터 에너지를 얻는다.
대규모로 에너지를 얻는 과정에서 농작물의 가격이 상승하고, 환경오염을 일으킬 수 있다.

보기:

  • ① 풍력 에너지
  • ② 바이오 에너지
  • ③ 태양광 에너지
  • ④ 핵융합 에너지

문제 풀이

문제 분석
고구마, 사탕수수 등 유기물을 이용한다는 점에서 생물 유래 자원을 활용하는 에너지를 찾습니다.
농작물 가격 상승과 환경오염은 에너지원 확보 과정에서 생길 수 있는 부작용입니다.
보기 분석
  • ① 풍력 에너지: 바람의 운동 에너지를 이용해 전기를 생성합니다. 유기물과는 관계가 없습니다. 오답입니다.
  • ② 바이오 에너지: 고구마, 사탕수수와 같은 유기물을 연료로 활용하여 에너지를 생성합니다. 바이오에탄올, 바이오디젤 등이 이에 해당하며, 대규모로 생산할 경우 농작물 가격 상승과 환경오염의 문제점이 지적되기도 합니다. 정답입니다.
  • ③ 태양광 에너지: 태양의 빛 에너지를 전기에너지로 변환합니다. 유기물과는 관련이 없습니다. 오답입니다.
  • ④ 핵융합 에너지: 수소 원자핵을 융합하여 에너지를 얻는 방식으로, 유기물과는 관련이 없습니다. 오답입니다.
결론
고구마, 사탕수수 등의 유기물을 연료로 활용하는 것은 ② 바이오 에너지입니다.

7번 문제

정답: ① ㄱ

문제

화학 반응 속도를 증가시킬 수 있는 방법으로 옳은 것만을 고르시오.

보기:

  • ㄱ. 정촉매를 첨가한다.
  • ㄴ. 반응물의 농도를 감소시킨다.
  • ㄷ. 단위 시간당 반응 입자의 충돌 횟수를 감소시킨다.

선택지:

  • ① ㄱ
  • ② ㄷ
  • ③ ㄱ, ㄴ
  • ④ ㄴ, ㄷ

문제 풀이

문제 분석
화학 반응 속도를 증가시키려면, 반응이 더 잘 일어나도록 하는 조건을 강화해야 합니다.
반응 속도를 높이는 요인:
  • 촉매: 활성화 에너지를 낮춰 반응 속도를 증가시킴.
  • 반응물 농도 증가: 반응물의 농도가 높아지면 충돌 횟수가 증가하여 반응 속도가 빨라짐.
  • 온도 상승: 입자의 운동 에너지가 증가하여 충돌 횟수와 충돌 에너지가 증가함.
  • 표면적 증가: 반응이 일어나는 접촉 면적이 넓어져 반응 속도가 빨라짐.
보기 검토
  • ㄱ: 정촉매는 활성화 에너지를 낮추어 반응 속도를 증가시키는 역할을 합니다. 옳은 설명입니다.
  • ㄴ: 반응물의 농도를 감소시키면 충돌 횟수가 줄어들어 반응 속도가 느려집니다. 틀린 설명입니다.
  • ㄷ: 충돌 횟수가 감소하면 반응 속도도 감소합니다. 틀린 설명입니다.
결론
옳은 설명은 ㄱ뿐입니다.

8번 문제

정답: ④ ㄴ, ㄷ

문제

그림 (가)와 (나)는 각각 수소(H₂)와 물(H₂O)의 전자 배치를 나타낸 것이다. 이에 대한 설명으로 옳은 것을 <보기>에서 모두 고르시오.

보기:

  • ㄱ. (가)에서 공유 전자쌍은 2쌍이다.
  • ㄴ. (나)에서 수소 원자와 산소 원자는 공유 결합을 한다.
  • ㄷ. 공유 전자쌍의 수는 (가)보다 (나)에서 많다.

선택지:

  • ① ㄱ
  • ② ㄴ
  • ③ ㄱ, ㄴ
  • ④ ㄴ, ㄷ

문제 풀이

문제 분석
  • 그림 (가): 수소 분자(H₂)를 나타내며, 두 수소 원자가 전자 1개씩을 공유하여 공유 전자쌍 1쌍을 형성합니다.
  • 그림 (나): 물 분자(H₂O)를 나타내며, 산소 원자가 전자쌍 2개를 수소 원자와 공유하여 공유 전자쌍 2쌍을 형성합니다.
각 설명이 그림의 구조에 부합하는지 확인합니다.
보기 검토
  • ㄱ: (가)는 수소 분자로, 두 수소 원자 사이에 공유 전자쌍 1쌍만 존재합니다. 틀린 설명입니다.
  • ㄴ: (나)는 물 분자로, 산소 원자와 두 수소 원자가 각각 공유 결합을 형성합니다. 옳은 설명입니다.
  • ㄷ: (가)에는 공유 전자쌍이 1쌍, (나)에는 공유 전자쌍이 2쌍 존재합니다. 옳은 설명입니다.
결론
옳은 설명은 ㄴ과 ㄷ입니다.

9번 문제

정답: ④ ㄱ, ㄴ, ㄷ

문제

수소의 연소 반응을 나타낸 화학 반응식에 대한 설명으로 옳은 것을 모두 고르시오.

화학 반응식:

\( H_2 + O_2 → 2H_2O \)

보기:

  • ㄱ. 반응물의 종류는 2가지이다.
  • ㄴ. ㉠의 값은 2이다.
  • ㄷ. 반응 전과 후의 산소 원자의 개수는 같다.

선택지:

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

문제 풀이

문제 분석
화학 반응식을 바르게 해석하고, 반응물과 생성물의 원자 수를 비교합니다.
화학 반응식: \( H_2 + O_2 → 2H_2O \)
반응물: \( H_2 \) (수소 분자)와 \( O_2 \) (산소 분자).
생성물: \( H_2O \) (물).
이 반응식은 화학적으로 균형이 잡혀 있어야 합니다.
보기 검토
  • ㄱ: 반응물은 \( H_2 \)와 \( O_2 \), 즉 수소 분자와 산소 분자로 구성됩니다. 반응물의 종류는 2가지입니다. 옳은 설명입니다.
  • ㄴ: 생성물의 계수를 보면 \( 2H_2O \)로, 계수 ㉠의 값이 2임을 알 수 있습니다. 옳은 설명입니다.
  • ㄷ: 반응 전 산소 원자의 개수는 \( O_2 \)로 2개입니다. 반응 후에도 \( 2H_2O \)에서 산소 원자가 2개 존재합니다. 반응 전후 산소 원자의 개수가 같습니다. 옳은 설명입니다.
결론
옳은 설명은 ㄱ, ㄴ, ㄷ 모두입니다.

10번 문제

정답: ③ 단백질

문제

다음 설명에 해당하는 물질은 무엇인가요?

단위체는 아미노산이다.
탈수 축합 중합 반응으로 만들어진다.

보기:

  • ① 녹말
  • ② DNA
  • ③ 단백질
  • ④ 암모니아

문제 풀이

문제 분석
단위체가 아미노산이라는 점에서 아미노산이 반복적으로 결합하여 형성되는 물질을 찾고 있습니다.
또한, 탈수 축합 중합 반응은 물을 제거하면서 단위체들이 결합하여 고분자 화합물이 형성되는 반응입니다. 이 반응은 주로 단백질 합성에서 발생합니다.
보기 분석
  • ① 녹말: 녹말은 다당류로, 단위체는 포도당(당)입니다. 따라서 아미노산과는 관련이 없습니다. 틀린 설명입니다.
  • ② DNA: DNA는 뉴클레오타이드라는 단위체로 구성되어 있으며, 아미노산이 아닙니다. 틀린 설명입니다.
  • ③ 단백질: 단백질은 아미노산이 결합하여 만들어지는 고분자 화합물입니다. 아미노산들은 탈수 축합 중합 반응을 통해 결합하여 폴리펩타이드라는 긴 사슬을 형성합니다. 옳은 설명입니다.
  • ④ 암모니아: 암모니아는 단백질이나 고분자와는 관련이 없고, 아미노산의 단위체도 아닙니다. 틀린 설명입니다.
결론
주어진 설명에 해당하는 물질은 단백질입니다.

11번 문제

정답: ③ 파도의 운동을 이용하여 전기를 생산한다.

문제

다음 사례 중 파력 에너지를 이용하는 것은 무엇인가요?

보기:

  • ① 태양열을 이용하여 난방을 한다.
  • ② 경유를 자동차의 연료로 이용한다.
  • ③ 파도의 운동을 이용하여 전기를 생산한다.
  • ④ 지구 내부의 열로 데워진 지하수를 가정에서 이용한다.

문제 풀이

문제 분석
파력 에너지란 파도의 운동 에너지를 활용하여 전기나 다른 형태의 에너지를 생성하는 것을 말합니다.
보기에서 제시된 각 사례를 파력 에너지와 연관 지을 수 있는지 확인합니다.
보기 분석
  • ① 태양열을 이용하여 난방을 한다: 이는 태양에서 나오는 열 에너지를 활용하는 방법입니다. 파도와 관련이 없습니다. 오답입니다.
  • ② 경유를 자동차의 연료로 이용한다: 경유는 화석연료로, 연소를 통해 에너지를 얻는 방식입니다. 파도와 관련이 없습니다. 오답입니다.
  • ③ 파도의 운동을 이용하여 전기를 생산한다: 파도의 운동 에너지를 활용하여 발전하는 방식은 파력 에너지의 대표적인 사례입니다. 정답입니다.
  • ④ 지구 내부의 열로 데워진 지하수를 가정에서 이용한다: 이는 지열 에너지를 활용하는 사례입니다. 파도와 관련이 없습니다. 오답입니다.
결론
파력 에너지를 이용하는 사례는 ③ 파도의 운동을 이용하여 전기를 생산한다입니다.

12번 문제

정답: ① 백신

문제

다음 설명의 ㉠에 해당하는 것은 무엇인가요?

( ㉠ )은/는 병원체에 의한 질병을 예방하기 위해 접종하는 것으로, 접종 이후 병원체에 대한 기억 세포가 체내에 생성된다.

보기:

  • ① 백신
  • ② 비타민
  • ③ 포도당
  • ④ 항생제

문제 풀이

문제 분석
병원체 예방과 기억 세포 생성에 주목합니다.
기억 세포는 면역 반응의 일부로, 특정 병원체에 노출된 후 빠르게 대응할 수 있도록 형성됩니다.
병원체의 예방과 기억 세포 생성은 백신 접종과 관련이 있습니다.
보기 분석
  • ① 백신: 백신은 병원체의 일부(항원)를 약화시키거나 불활성화한 형태로, 질병을 예방하기 위해 접종합니다. 백신 접종 후, 기억 세포가 생성되어 같은 병원체에 재노출될 경우 빠르게 대응할 수 있습니다. 정답입니다.
  • ② 비타민: 비타민은 신체 대사에 필요한 영양소로, 면역 증진에 도움을 줄 수는 있으나 병원체 예방 및 기억 세포와는 관련이 없습니다. 오답입니다.
  • ③ 포도당: 포도당은 신체의 에너지원으로 사용되며, 병원체 예방이나 기억 세포와는 관련이 없습니다. 오답입니다.
  • ④ 항생제: 항생제는 세균 감염을 치료하기 위한 약물로, 병원체를 직접 제거하지만 기억 세포 생성에는 관여하지 않습니다. 오답입니다.
결론
병원체를 예방하고 기억 세포를 생성하는 것은 백신입니다.

13번 문제

정답: ② 유전 물질을 가지고 있다.

문제

다음 중 원핵생물에 대한 설명으로 옳은 것은 무엇인가요?

보기:

  • ① 핵막이 있다.
  • ② 유전 물질을 가지고 있다.
  • ③ 진핵생물보다 나중에 출현했다.
  • ④ 막으로 둘러싸인 세포 소기관이 발달되어 있다.

문제 풀이

원핵생물의 특징
  • 원핵생물은 핵막이 없는 단순한 구조를 가지며, 세포 소기관 또한 막으로 둘러싸여 있지 않습니다.
  • 유전 물질은 존재하지만, 핵막에 의해 둘러싸여 있지 않아 세포질에 자유롭게 존재합니다.
  • 원핵생물은 진핵생물보다 먼저 출현했으며, 대표적으로 세균과 남세균 등이 있습니다.
보기 분석
  • ① 핵막이 있다: 원핵생물은 핵막이 없는 세포 구조를 가집니다. 틀린 설명입니다.
  • ② 유전 물질을 가지고 있다: 원핵생물은 핵막이 없지만, 유전 물질(주로 원형 DNA 형태)을 가지고 있습니다. 옳은 설명입니다.
  • ③ 진핵생물보다 나중에 출현했다: 원핵생물은 진핵생물보다 먼저 출현했습니다. 틀린 설명입니다.
  • ④ 막으로 둘러싸인 세포 소기관이 발달되어 있다: 원핵생물은 막으로 둘러싸인 세포 소기관(예: 미토콘드리아, 소포체 등)이 없습니다. 틀린 설명입니다.
결론
원핵생물에 대한 옳은 설명은 ② 유전 물질을 가지고 있다입니다.

14번 문제

정답: ② 전사 - 번역

문제

그림은 DNA에서 단백질이 만들어지는 과정을 나타낸 것입니다. (가)와 (나)에 해당하는 것은 무엇인가요?

선택지:

  • ① 복제 - 전사
  • ② 전사 - 번역
  • ③ 전사 - 복제
  • ④ 번역 - 복제

문제 풀이

DNA에서 단백질 생성 과정
  • (가): 전사(Transcription)
    DNA의 유전 정보가 RNA(주로 mRNA)로 복사되는 과정입니다.
    핵 안에서 진행되며, RNA 중합효소가 관여합니다.
  • (나): 번역(Translation)
    mRNA의 코돈(3염기 조합)을 읽어 아미노산 서열로 변환하는 과정입니다.
    번역은 리보솜에서 진행되며, 결과적으로 단백질이 생성됩니다.
선택지 분석
  • ① 복제 - 전사: 복제는 DNA가 스스로를 복사하는 과정으로, 그림과 관련이 없습니다. 오답입니다.
  • ② 전사 - 번역: (가)는 DNA에서 RNA로 전환되는 전사 과정, (나)는 RNA에서 단백질로 전환되는 번역 과정입니다. 정답입니다.
  • ③ 전사 - 복제: 복제는 RNA가 아닌 DNA 복사를 의미하므로, (나)와 관련이 없습니다. 오답입니다.
  • ④ 번역 - 복제: (가)는 번역이 아니라 전사에 해당하며, (나)는 복제가 아니라 번역입니다. 오답입니다.
결론
(가)는 전사, (나)는 번역이므로 정답은 ② 전사 - 번역입니다.

15번 문제

정답: ② ㄱ, ㄴ

문제

그림은 어떤 사람의 염색체 일부를 나타낸 것입니다. 이에 대한 설명으로 옳은 것을 <보기>에서 모두 고르시오.

보기:

  • ㄱ. 이 사람은 남자이다.
  • ㄴ. (가)는 상염색체이다.
  • ㄷ. (나)는 어머니로부터 물려받은 것이다.

선택지:

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

문제 풀이

(가)와 (나) 분석
  • (가): 상염색체
    "1"과 "7"로 번호가 표시된 염색체는 상염색체입니다.
    상염색체는 남녀 모두 동일하게 가지고 있는 염색체입니다.
  • (나): 성염색체 (X와 Y)
    "X"와 "Y" 성염색체는 성별을 결정합니다.
    "X"와 "Y"를 가진 사람은 남성이며, "X"는 어머니로부터, "Y"는 아버지로부터 물려받습니다.
보기 검토
  • ㄱ: "X"와 "Y" 성염색체를 가진 사람은 남성이므로 옳은 설명입니다.
  • ㄴ: (가)는 번호 "1"과 "7"로 표시된 상염색체이므로 옳은 설명입니다.
  • ㄷ: 성염색체에서 "X"는 어머니로부터 물려받았지만, "Y"는 아버지로부터 물려받은 것입니다. (나) 전체를 "어머니로부터 물려받았다"고 보는 것은 틀린 설명입니다.
결론
옳은 설명은 ㄱ과 ㄴ입니다.

16번 문제

정답: ④ 지방은 인체의 에너지원으로 사용되지 않는다.

문제

다음 중 영양소에 대한 설명으로 옳지 않은 것은 무엇인가요?

보기:

  • ① 단백질은 효소의 주성분이다.
  • ② 탄수화물은 인체의 주된 에너지원이다.
  • ③ 무기 염류는 인체의 생리 작용을 조절한다.
  • ④ 지방은 인체의 에너지원으로 사용되지 않는다.

문제 풀이

각 영양소의 특징
  • 단백질: 세포를 구성하며, 효소와 같은 생체 촉매의 주성분입니다.
  • 탄수화물: 인체의 주된 에너지원으로 사용됩니다. 포도당으로 분해되어 빠르게 에너지를 공급합니다.
  • 무기 염류: 칼슘, 철분 등은 인체의 생리 작용 조절에 관여합니다.
  • 지방: 탄수화물 다음으로 중요한 에너지원입니다. 지방은 탄수화물보다 높은 에너지를 제공합니다(1g당 9kcal).
보기 검토
  • ① 단백질은 효소의 주성분이다: 단백질은 효소의 주성분으로, 생명체 내에서 화학 반응을 촉진합니다. 옳은 설명입니다.
  • ② 탄수화물은 인체의 주된 에너지원이다: 탄수화물은 신체에서 가장 먼저 사용되는 주된 에너지원입니다. 옳은 설명입니다.
  • ③ 무기 염류는 인체의 생리 작용을 조절한다: 무기 염류는 신경 전달, 근육 수축, 혈액 응고 등 생리 작용을 조절합니다. 옳은 설명입니다.
  • ④ 지방은 인체의 에너지원으로 사용되지 않는다: 지방은 탄수화물 다음으로 중요한 에너지원으로 사용됩니다. 틀린 설명입니다.
결론
옳지 않은 설명은 ④ 지방은 인체의 에너지원으로 사용되지 않는다입니다.

17번 문제

정답: ④ 위 내시경 검사는 위의 내부를 관찰하는 검사이다.

문제

다음 중 질병 진단 검사에 대한 설명으로 옳은 것은 무엇인가요?

보기:

  • ① MRI 검사는 화학적 진단 검사이다.
  • ② 초음파 검사는 X선을 이용한 검사이다.
  • ③ 소변 검사는 컴퓨터 단층 촬영을 이용한 검사이다.
  • ④ 위 내시경 검사는 위의 내부를 관찰하는 검사이다.

문제 풀이

보기 검토
  • ① MRI 검사는 화학적 진단 검사이다: MRI(자기공명영상)는 강한 자기장과 라디오파를 이용해 인체의 단면 영상을 얻는 검사입니다. 화학적 진단이 아니라 영상 진단 검사에 해당합니다. 틀린 설명입니다.
  • ② 초음파 검사는 X선을 이용한 검사이다: 초음파 검사는 X선을 사용하는 것이 아니라, 고주파 음파를 이용하여 신체 내부를 영상화하는 검사입니다. 틀린 설명입니다.
  • ③ 소변 검사는 컴퓨터 단층 촬영을 이용한 검사이다: 소변 검사는 화학적 또는 현미경적 방법으로 소변의 성분을 분석하는 검사입니다. 컴퓨터 단층 촬영(CT)과는 무관합니다. 틀린 설명입니다.
  • ④ 위 내시경 검사는 위의 내부를 관찰하는 검사이다: 위 내시경 검사는 내시경 카메라를 이용해 위 내부를 직접 관찰하며, 병변이나 염증 등을 확인하는 검사입니다. 옳은 설명입니다.
결론
옳은 설명은 ④ 위 내시경 검사는 위의 내부를 관찰하는 검사이다입니다.

18번 문제

정답: ③ \( O_2 \)

문제

다음은 식물의 광합성 과정을 나타낸 것입니다. ㉠에 해당하는 것은 무엇인가요?

반응식:

\( 6CO_2 + 6H_2O \xrightarrow{\text{빛에너지, 엽록체}} C_6H_{12}O_6 + 6㉠ \)

보기:

  • ① \( H_2 \)
  • ② \( N_2 \)
  • ③ \( O_2 \)
  • ④ \( CO_2 \)

문제 풀이

광합성 반응 분석
광합성 과정은 식물이 빛에너지를 이용하여 이산화탄소(\( CO_2 \))와 물(\( H_2O \))로부터 포도당(\( C_6H_{12}O_6 \))과 산소(\( O_2 \))를 생성하는 반응입니다.
광합성의 화학 반응식을 다시 정리하면:
\( 6CO_2 + 6H_2O → C_6H_{12}O_6 + 6O_2 \)
㉠의 정체
반응식의 오른쪽에서 ㉠에 해당하는 물질은 광합성 과정에서 생성된 산소(\( O_2 \))입니다.
이 산소는 물(\( H_2O \))이 분해되면서 생성된 산소 원자로부터 만들어집니다.
보기 검토
  • ① \( H_2 \): 수소는 광합성의 생성물이 아니며, 반응 과정에서 물 분자의 일부로 사용됩니다. 오답입니다.
  • ② \( N_2 \): 질소는 광합성과 직접적인 관련이 없으며, 반응식에도 나타나지 않습니다. 오답입니다.
  • ③ \( O_2 \): 산소(\( O_2 \))는 광합성 과정에서 물이 분해되며 생성되는 산물이므로, ㉠에 해당합니다. 정답입니다.
  • ④ \( CO_2 \): 이산화탄소(\( CO_2 \))는 광합성의 반응물로 사용되며, 생성물이 아닙니다. 오답입니다.
추가 설명
광합성은 두 단계로 이루어집니다:
  • 명반응: 빛 에너지를 이용해 물(\( H_2O \))을 분해하여 산소(\( O_2 \))를 방출하고, 에너지원(ATP, NADPH)을 생성합니다.
  • 암반응(캘빈 회로): 명반응에서 생성된 ATP와 NADPH를 사용하여 이산화탄소(\( CO_2 \))로부터 포도당(\( C_6H_{12}O_6 \))을 합성합니다.
결론
㉠에 해당하는 물질은 \( O_2 \)입니다.

19번 문제

정답: ① 삼엽충

문제

다음 중 고생대의 표준 화석에 해당하는 것은 무엇인가요?

보기:

  • ① 삼엽충
  • ② 암모나이트
  • ③ 공룡
  • ④ 매머드

문제 풀이

표준 화석 정의
표준 화석은 특정 시대의 특징적인 생물을 나타내며, 지질 시대를 구분하는 데 사용됩니다.
특정 시대에 널리 분포하고 비교적 짧은 기간 동안 생존한 생물이 표준 화석으로 사용됩니다.
고생대의 특징
고생대(약 5억 4천만 년 전~2억 5천만 년 전)는 삼엽충, 완족류, 방추충 등의 생물이 번성했던 시기입니다.
고생대는 캄브리아기, 오르도비스기, 실루리아기, 데본기, 석탄기, 페름기로 나뉘며, 삼엽충은 고생대를 대표하는 화석입니다.
보기 검토
  • ① 삼엽충: 삼엽충은 고생대를 대표하는 표준 화석으로, 고생대 초기인 캄브리아기에서 페름기까지 서식했습니다. 정답입니다.
  • ② 암모나이트: 암모나이트는 중생대(2억 5천만 년 전~6,600만 년 전)를 대표하는 표준 화석입니다. 오답입니다.
  • ③ 공룡: 공룡은 중생대 트라이아스기부터 백악기에 번성했으며, 고생대와는 관련이 없습니다. 오답입니다.
  • ④ 매머드: 매머드는 신생대(약 2백만 년 전~1만 년 전)에 서식한 포유류로, 고생대와는 관련이 없습니다. 오답입니다.
결론
고생대의 표준 화석에 해당하는 것은 ① 삼엽충입니다.

20번 문제

정답: ④ 지구의 타원 궤도 공전

문제

지구가 태양 주위를 공전할 때 근일점과 원일점이 나타나는 원인은 무엇인가요?

보기:

  • ① 달의 공전
  • ② 지구의 자전
  • ③ 태양의 자전
  • ④ 지구의 타원 궤도 공전

문제 풀이

근일점과 원일점 정의
  • 근일점: 지구가 태양에 가장 가까워지는 지점으로, 태양에서 약 1억 4700만 km 떨어져 있습니다(1월 초).
  • 원일점: 지구가 태양에서 가장 멀어지는 지점으로, 태양에서 약 1억 5200만 km 떨어져 있습니다(7월 초).
근일점과 원일점이 나타나는 원인은 지구의 공전 궤도가 완전한 원이 아니라 타원이기 때문입니다.
보기 검토
  • ① 달의 공전: 달의 공전은 지구와 달 사이의 관계에 영향을 미치며, 근일점과 원일점과는 무관합니다. 오답입니다.
  • ② 지구의 자전: 지구의 자전은 하루(24시간)를 주기로 지구가 스스로 회전하는 현상입니다. 근일점과 원일점과는 관련이 없습니다. 오답입니다.
  • ③ 태양의 자전: 태양도 자체적으로 자전하지만, 이는 태양의 흑점 관찰 등 태양 내부와 관련된 현상에 영향을 미치며, 근일점과 원일점과는 무관합니다. 오답입니다.
  • ④ 지구의 타원 궤도 공전: 지구는 태양을 중심으로 하는 타원 궤도를 따라 공전하기 때문에 태양과 지구 사이의 거리가 일정하지 않으며, 이로 인해 근일점과 원일점이 발생합니다. 정답입니다.
결론
근일점과 원일점의 원인은 지구의 타원 궤도 공전입니다.

21번 문제

정답: ① 우상향 (직선)

문제

다음 중 외부 은하까지의 거리와 외부 은하의 후퇴 속도에 관한 허블 법칙을 나타낸 그래프로 옳은 것은 무엇인가요?

보기:

  • ① 우상향 (직선)
  • ② 우하향 (직선)
  • ③ 우하향 (포물선)
  • ④ 수평선 (등속)

문제 풀이

허블 법칙 정의
허블 법칙은 외부 은하까지의 거리(Mpc)와 후퇴 속도(km/s) 사이에 비례 관계가 있음을 나타내는 법칙입니다.
수식으로 표현하면:
\( v = H_0 \cdot d \)
여기서:
  • \( v \): 후퇴 속도 (km/s)
  • \( H_0 \): 허블 상수
  • \( d \): 은하까지의 거리 (Mpc)
즉, 은하까지의 거리가 멀수록 후퇴 속도가 빠릅니다.
그래프 분석
허블 법칙은 거리와 후퇴 속도가 정비례 관계이므로, 그래프는 우상향하는 직선이어야 합니다.
보기 검토
  • ① 우상향 (직선): 거리와 후퇴 속도가 비례하는 관계를 정확히 나타냅니다. 정답입니다.
  • ② 우하향 (직선): 거리가 멀수록 후퇴 속도가 감소하는 관계를 나타내며, 허블 법칙에 위배됩니다. 오답입니다.
  • ③ 우하향 (포물선): 거리와 속도가 반비례 관계를 나타내며, 허블 법칙에 맞지 않습니다. 오답입니다.
  • ④ 수평선 (등속): 거리에 상관없이 속도가 일정하다는 것을 나타내며, 허블 법칙과 맞지 않습니다. 오답입니다.
결론
허블 법칙을 나타내는 그래프는 ① 우상향 (직선)입니다.

22번 문제

정답: ④ ㄱ, ㄴ, ㄷ

문제

그림은 질량이 태양의 15배인 별의 진화 단계 중 일부(I ~ III)를 나타낸 것입니다. 이에 대한 설명으로 옳은 것을 <보기>에서 모두 고르시오.

보기:

  • ㄱ. I에서 중심부에 헬륨이 생성된다.
  • ㄴ. II에서 중심부에 철이 생성된다.
  • ㄷ. III에서 철보다 무거운 원소가 생성된다.

선택지:

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

문제 풀이

그림 단계 해석
  • I단계: 수소 핵융합 단계
    별의 중심부에서 수소가 핵융합 반응을 통해 헬륨으로 변환됩니다.
    이 단계는 별의 주요 수명 동안 유지됩니다.
  • II단계: 철 생성 단계
    별이 진화하면서 중심부에서 헬륨이 탄소, 산소 등으로 핵융합을 이어가며 점차 무거운 원소를 생성합니다.
    마지막으로 중심부에 철(Fe)이 축적됩니다. 철은 핵융합을 통해 더 무거운 원소로 변할 수 없으므로 에너지를 더 이상 생성하지 못합니다.
  • III단계: 초신성 폭발
    철이 축적된 중심부는 내부 압력을 더 이상 견디지 못하고 붕괴합니다.
    그 결과, 초신성 폭발이 발생하며 철보다 무거운 원소(금, 우라늄 등)가 생성됩니다.
보기 검토
  • ㄱ: I단계에서 수소 핵융합 과정에서 수소가 헬륨으로 변환되므로 옳은 설명입니다.
  • ㄴ: II단계에서 핵융합이 계속 진행되어 중심부에 철이 축적되므로 옳은 설명입니다.
  • ㄷ: III단계에서 초신성 폭발 과정에서 고온·고압 환경이 만들어져 철보다 무거운 원소(금, 우라늄 등)가 생성됩니다. 옳은 설명입니다.
결론
옳은 설명은 ㄱ, ㄴ, ㄷ 모두입니다.
추가 설명
질량이 큰 별(태양의 8배 이상)은 수소가 핵융합을 멈추면 헬륨, 탄소, 산소 등을 계속 연소하며 중심부에 철을 축적합니다.
최종적으로 초신성 폭발이 일어나며, 그 잔해는 중성자별 또는 블랙홀로 진화합니다.

23번 문제

정답: ① A

문제

그림은 일식 때 태양-달-지구가 일직선상에 위치한 모습을 나타낸 것입니다. A~D 중 개기 일식이 일어나는 지역은 어디인가요?

그림 설명 및 조건:

  • A: 달 방향의 지구 표면(본그림자가 닿는 중심 지역).
  • B: 달 방향 남쪽(본그림자 근처, 반그림자 지역).
  • C: 달의 반대편(달 그림자가 닿지 않는 지역).
  • D: 달 방향 북쪽(반그림자 지역).

문제 풀이

일식의 정의
  • 일식은 태양-달-지구가 일직선상에 위치할 때, 달이 태양을 가리는 현상입니다.
  • 개기 일식: 달의 본그림자(umbra)가 지구 표면에 닿는 지역에서 발생합니다.
  • 부분 일식: 달의 반그림자(penumbra)가 지구에 닿는 지역에서 발생하며, 태양이 일부만 가려집니다.
지역 분석
  • A 지역: 달의 본그림자가 직접 닿는 지역으로, 태양이 완전히 가려지는 개기 일식이 발생합니다.
  • B 지역: 본그림자 경계에서 멀어지며 반그림자 지역에 속합니다. 태양이 일부만 가려지는 부분 일식이 발생합니다.
  • C 지역: 달의 그림자가 닿지 않는 지역으로, 일식이 발생하지 않습니다.
  • D 지역: 반그림자에 해당하며, 태양의 일부만 가려지는 부분 일식이 발생합니다.
결론
개기 일식이 일어나는 지역은 A (달 방향의 본그림자 지역)입니다.

24번 문제

정답: ④ 이산화탄소

문제

다음 설명에 해당하는 온실 기체는 무엇인가요?

화석 연료 연소 과정에서 탄소가 산화되어 생성되는 기체이다.
화석 연료 사용 증가로 인해 지구 대기로 배출되는 양이 증가하여 지구 온난화를 가속시키는 기체이다.

보기:

  • ① 산소
  • ② 수소
  • ③ 헬륨
  • ④ 이산화탄소

문제 풀이

온실 기체 정의
온실 기체는 대기 중에 존재하며, 지구로부터 방출되는 열 복사를 흡수하여 지구 온난화를 유발하는 기체입니다.
  • 이산화탄소(\( CO_2 \)): 화석 연료 연소와 산업 활동에서 주로 발생.
  • 메탄(\( CH_4 \)): 농업 및 폐기물 처리 과정에서 발생.
  • 아산화질소(\( N_2O \)): 비료 사용 및 산업 활동에서 발생.
  • 수증기(\( H_2O \)): 자연적으로 존재하며 가장 풍부한 온실 기체.
보기 검토
  • ① 산소 (\( O_2 \)): 산소는 대기의 주요 구성 성분이며, 온실 효과와 관련이 없습니다. 오답입니다.
  • ② 수소 (\( H_2 \)): 수소는 연료 전지 등에서 사용되지만, 온실 기체로 작용하지 않습니다. 오답입니다.
  • ③ 헬륨 (\( He \)): 헬륨은 비활성 기체로, 온실 효과에 관여하지 않습니다. 오답입니다.
  • ④ 이산화탄소 (\( CO_2 \)): 화석 연료 연소(석탄, 석유, 천연가스) 과정에서 탄소가 산화되어 발생합니다. 배출량이 증가하면서 지구 온난화를 가속시키는 대표적인 온실 기체입니다. 정답입니다.
결론
지문에 해당하는 온실 기체는 ④ 이산화탄소입니다.

25번 문제

정답: ② ㄱ, ㄷ

문제

표는 광상의 생성 과정과 광상에서 산출되는 광물 자원의 예를 나타낸 것입니다. 이에 대한 설명으로 옳은 것을 <보기>에서 모두 고르시오.

광상 생성 과정 광물 자원의 예
A: 마그마의 냉각 금, 은, 구리
B: 암석의 풍화, 운반, 퇴적 (가)

보기:

  • ㄱ. 광상은 광물 자원이 밀집되어 있는 곳이다.
  • ㄴ. A는 퇴적 광상이다.
  • ㄷ. 정장석이 풍화되어 생기는 고령토는 (가)에 해당한다.

선택지:

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

문제 풀이

광상의 종류 정리
  • 광상: 광물 자원이 특정 지역에 밀집된 곳으로, 경제적으로 유용한 자원을 채취할 수 있는 지질 구조를 말합니다.
  • 화성 광상: 마그마의 냉각 과정에서 광물 자원이 농축되어 형성됩니다. 예: 금, 은, 구리, 철광석.
  • 퇴적 광상: 암석이 풍화, 운반, 퇴적되는 과정에서 특정 광물이 집중적으로 퇴적됩니다. 예: 고령토, 사철, 보크사이트.
표 내용 해석
  • A: 마그마의 냉각으로 금, 은, 구리가 산출되므로 화성 광상입니다.
  • B: 암석의 풍화로 정장석이 분해되어 고령토가 생성됩니다. 이는 퇴적 광상에 해당합니다.
보기 검토
  • ㄱ: 광상은 경제적 가치가 있는 광물 자원이 밀집된 곳으로, 이 설명은 맞습니다. 옳은 설명입니다.
  • ㄴ: A는 마그마의 냉각으로 형성되었으므로 화성 광상입니다. 퇴적 광상에 해당하지 않습니다. 틀린 설명입니다.
  • ㄷ: 정장석이 풍화되면서 생성된 고령토는 퇴적 광상의 대표적인 광물 자원입니다. 이는 (가)에 해당하며, 옳은 설명입니다.
결론
옳은 설명은 ㄱ과 ㄷ입니다.

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