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1번 문제
정답: ① 그래핀
문제
다음 설명에 해당하는 신소재는 무엇인가?
설명:
- 탄소 원자가 육각형 벌집 모양의 구조를 이루고 있다.
- 휘어지는 투명한 디스플레이의 소재로 사용되고 있다.
보기:
- ① 그래핀
- ② 초전도체
- ③ 네오디뮴 자석
- ④ 형상 기억 합금
문제 풀이
1. 문제 분석
문제에서 주어진 조건을 분석하면 다음과 같습니다:
- 탄소 원자와 육각형 벌집 모양: 탄소 원자가 육각형 벌집 구조로 배열된 신소재는 그래핀입니다.
- 투명한 디스플레이 소재: 그래핀은 투명하고 유연하며, 전기 전도성이 뛰어나 휘어지는 디스플레이 소재로 주목받고 있습니다.
2. 각 보기 분석
-
① 그래핀:
그래핀은 탄소 원자로 이루어진 2차원 물질로, 육각형 벌집 모양 구조를 가집니다.
뛰어난 전기 전도성과 강도, 유연성을 가지고 있어 휘어지는 디스플레이와 같은 첨단 기술에 활용됩니다.
→ 맞음
-
② 초전도체:
초전도체는 특정 온도 이하에서 전기 저항이 사라지는 물질로, 탄소 원자와 벌집 구조와는 관련이 없습니다.
→ 틀림
-
③ 네오디뮴 자석:
네오디뮴 자석은 희토류 원소 네오디뮴을 기반으로 한 강력한 자석으로, 탄소 구조와 관련이 없습니다.
→ 틀림
-
④ 형상 기억 합금:
형상 기억 합금은 특정 온도에서 원래 형태로 돌아가는 합금으로, 탄소 원자나 벌집 모양 구조와는 관련이 없습니다.
→ 틀림
3. 결론
주어진 설명에 가장 부합하는 신소재는 그래핀입니다.
따라서 정답은 ① 그래핀입니다.
2번 문제
정답: ① 핵발전
문제
그림과 같이 핵분열로 발생한 열에너지로 터빈을 돌려 전기 에너지를 생산하는 발전 방식은 무엇인가?
보기:
- ① 핵발전
- ② 파력 발전
- ③ 풍력 발전
- ④ 태양광 발전
문제 풀이
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문제 분석 핵분열: 원자핵(주로 우라늄-235 또는 플루토늄-239)이 분열하여 열에너지를 발생시키는 과정입니다. 이 열에너지를 이용하여 물을 끓이고, 발생한 수증기로 터빈을 돌려 전기를 생산합니다. |
보기 분석
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결론 지문과 사례를 고려할 때, 정답은 ① 핵발전입니다. |
3번 문제
정답: ③ 8
문제
표는 같은 직선상에서 운동하는 물체 A~C의 처음과 나중 운동량을 나타낸 것이다. 물체 A~C가 모두 같은 크기의 충격량을 받아 운동량이 증가하였을 때, 물체 C의 나중 운동량 \( \text{㉠} \)의 값은 얼마인가?
| 물체 | 처음 운동량 (kg·m/s) | 나중 운동량 (kg·m/s) |
|---|---|---|
| A | 3 | 6 |
| B | 4 | 7 |
| C | 5 | \( \text{㉠} \) |
보기:
- ① 6
- ② 7
- ③ 8
- ④ 9
문제 풀이
문제 분석
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물체 A와 B의 충격량 계산
따라서, 물체 C도 동일한 충격량 \( J_C = 3 \, \text{kg·m/s} \)를 받습니다. |
물체 C의 나중 운동량 계산
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결론 나중 운동량의 값은 8입니다. 따라서, 정답은 ③ 8입니다. |
4번 문제
정답: ④ 자석을 코일에서 멀어지게 한다
문제
그림과 같이 코일에 자석을 가까이 가져갈 때 검류계의 바늘이 왼쪽으로 움직였다. 다음 중 검류계의 바늘이 오른쪽으로 움직이는 경우는 무엇인가? (단, 다른 조건은 모두 같다.)
보기:
- ① 더 강한 자석을 사용한다.
- ② 코일의 감은 수를 늘린다.
- ③ 자석을 더 빠르게 가까이 한다.
- ④ 자석을 코일에서 멀어지게 한다.
문제 풀이
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문제 분석 문제의 상황은 전자기 유도에 관한 것입니다. 자석의 운동에 의해 코일에 유도 전류가 발생하며 검류계가 움직입니다.
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보기 분석
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결론 자석을 코일에서 멀어지게 하면 검류계의 바늘이 오른쪽으로 움직입니다. 따라서, 정답은 ④ 자석을 코일에서 멀어지게 한다입니다. |
5번 문제
정답: ② B
문제
그림은 주기율표의 일부를 나타낸 것이다. 임의의 원소 A~D 중 2주기 2족 원소는 무엇인가?
보기:
- ① A
- ② B
- ③ C
- ④ D
문제 풀이
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문제 분석 주기율표의 구조:
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A~D의 위치 분석
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결론 2주기 2족 원소는 베릴륨 (Be)이며, 정답은 ② B입니다. |
6번 문제
정답: ② C
문제
다음 화학 반응식에서 산소와 결합하여 산화되는 물질은 무엇인가?
화학 반응식:
\( 2\text{CuO} + \text{C} \rightarrow 2\text{Cu} + \text{CO}_2 \)
보기:
- ① CuO
- ② C
- ③ Cu
- ④ CO
문제 풀이
1. 산화와 환원의 정의
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2. 반응식 분석
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3. 산화된 물질 확인 산소와 결합한 물질은 \( \text{C} \)로, 산화된 물질입니다. |
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결론 산소와 결합하여 산화되는 물질은 ② C입니다. |
7번 문제
정답: ① 구리
문제
다음 중 전기가 잘 통하며 광택이 있는 금속 원소는 무엇인가?
보기:
- ① 구리
- ② 염소
- ③ 헬륨
- ④ 브로민
문제 풀이
1. 금속 원소의 특징
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2. 각 원소 분석
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결론 전기가 잘 통하며 광택이 있는 금속 원소는 ① 구리입니다. |
8번 문제
정답: ④ 4개
문제
그림은 탄소 원자(C)의 전자 배치를 나타낸 것이다. 가장 바깥 전자 껍질에 들어 있는 전자의 개수는 몇 개인가?
보기:
- ① 1개
- ② 2개
- ③ 3개
- ④ 4개
문제 풀이
1. 탄소 원자의 기본 정보
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2. 가장 바깥 껍질 확인 그림에서:
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결론 가장 바깥 전자 껍질에 들어 있는 전자의 개수는 ④ 4개입니다. |
9번 문제
정답: ① H₂O
문제
다음은 염산(HCl)과 수산화 나트륨(NaOH) 수용액의 중화 반응을 나타낸 화학 반응식이다. ㉠에 해당하는 물질은 무엇인가?
화학 반응식:
\( \text{HCl} + \text{NaOH} \rightarrow \text{㉠} + \text{NaCl} \)
보기:
- ① \( \text{H}_2\text{O} \)
- ② \( \text{KCl} \)
- ③ \( \text{KOH} \)
- ④ \( \text{HNO}_3 \)
문제 풀이
1. 중화 반응의 정의
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2. 화학 반응식 분석 \( \text{HCl} + \text{NaOH} \rightarrow \text{H}_2\text{O} + \text{NaCl} \):
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3. 보기 분석
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결론 \( \text{㉠} \)에 해당하는 물질은 ① \( \text{H}_2\text{O} \)입니다. |
10번 문제
정답: ① 산소 (O₂)
문제
다음 설명에 해당하는 물질은 무엇인가?
설명:
- 같은 원자 2개가 공유 결합을 이루고 있다.
- 동물과 식물의 호흡에 이용되는 기체이다.
보기:
- ① 산소 (\( \text{O}_2 \))
- ② 암모니아 (\( \text{NH}_3 \))
- ③ 염화 칼슘 (\( \text{CaCl}_2 \))
- ④ 질산 칼륨 (\( \text{KNO}_3 \))
문제 풀이
1. 문제 분석
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2. 보기 분석
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결론 같은 원자 2개가 공유 결합을 이루고 있으며, 동물과 식물의 호흡에 이용되는 기체는 ① 산소 (\( \text{O}_2 \))입니다. |
11번 문제
정답: ④ 종 다양성
문제
일정한 지역 내에 살고 있는 생물종의 다양한 정도를 나타낸 것은 무엇인가?
보기:
- ① 개체 수
- ② 소비자
- ③ 영양 단계
- ④ 종 다양성
문제 풀이
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1. 문제 분석 문제에서 묻는 것은 생물종의 다양한 정도입니다. 이는 일정 지역에 서식하는 생물종의 수와 종류를 평가하는 개념으로, 종 다양성에 해당합니다. |
2. 보기 분석
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결론 일정한 지역 내에 살고 있는 생물종의 다양한 정도를 나타내는 개념은 ④ 종 다양성입니다. |
12번 문제
정답: ② B (리보솜)
문제
그림은 식물 세포의 구조를 나타낸 것이다. A~D 중 작은 알갱이 모양이며 단백질을 합성하는 세포 소기관은 무엇인가?
보기:
- ① A (핵)
- ② B (리보솜)
- ③ C (미토콘드리아)
- ④ D (엽록체)
문제 풀이
1. 문제 분석
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2. 각 소기관의 특징 분석
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결론 작은 알갱이 모양이며 단백질을 합성하는 세포 소기관은 ② B (리보솜)입니다. |
13번 문제
정답: ③ 생태계 평형
문제
다음 설명의 ㉠에 해당하는 것은 무엇인가?
설명:
생태계를 구성하는 생물의 종류와 개체 수, 에너지의 흐름이 급격히 변하지 않아 생태계가 안정적으로 유지되는 상태를 ㉠(이)라고 한다.
보기:
- ① 생산자
- ② 서식지
- ③ 생태계 평형
- ④ 유전적 다양성
문제 풀이
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1. 문제 분석 문제의 핵심은 생태계가 안정적으로 유지되는 상태를 나타내는 용어를 찾는 것입니다. 생태계가 안정적으로 유지되기 위해서는 생물의 종류(종 다양성), 개체 수, 에너지 흐름 등이 일정한 수준으로 유지되어야 합니다. 이는 생태계 평형을 나타냅니다. |
2. 보기 분석
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결론 생태계가 안정적으로 유지되는 상태를 나타내는 용어는 ③ 생태계 평형입니다. |
14번 문제
정답: ③ ㄱ, ㄷ
문제
그림은 세포막의 구조와 세포막을 통한 물질의 이동을 나타낸 것이다. 이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 모두 고른 것은 무엇인가?
보기:
- ㄱ. 인지질이 2중층으로 배열되어 있다.
- ㄴ. 모든 물질은 단백질을 통해 이동한다.
- ㄷ. 세포막의 주성분은 단백질과 인지질이다.
선택지:
- ① ㄱ
- ② ㄴ
- ③ ㄱ, ㄷ
- ④ ㄴ, ㄷ
문제 풀이
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1. 문제 분석 세포막은 생물의 세포를 둘러싸고 있는 구조로, 물질의 이동과 세포 환경 조절을 담당합니다. 그림에서 보이는 세포막의 주요 구성 요소와 물질 이동 방식을 분석하여 보기의 설명이 옳은지 판단합니다. |
2. 세포막의 구조와 기능
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3. 보기 분석
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결론 옳은 설명은 ㄱ과 ㄷ이므로, 정답은 ③ ㄱ, ㄷ입니다. |
15번 문제
정답: ④ 탄소
문제
생명체를 구성하는 물질 중 지질, 단백질, 핵산은 탄소 화합물이다. 이 탄소 화합물들을 이루는 기본 골격의 중심 원소는 무엇인가?
보기:
- ① 산소
- ② 수소
- ③ 질소
- ④ 탄소
문제 풀이
1. 문제 분석
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2. 각 화합물의 중심 원소
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3. 보기 분석
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결론 지질, 단백질, 핵산의 기본 골격을 이루는 중심 원소는 ④ 탄소입니다. |
16번 문제
정답: ① A
문제
그림은 DNA의 염기 서열 중 일부를 나타낸 것이다. ㉠에 해당하는 염기는 무엇인가? (단, 돌연변이는 없다.)
보기:
- ① A
- ② C
- ③ G
- ④ T
문제 풀이
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1. 문제 분석: DNA 염기쌍의 상보적 결합 DNA는 이중 나선 구조로, 염기쌍은 다음과 같은 상보적 결합 규칙을 따릅니다:
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2. 그림 분석 그림에서 ㉠의 상대 염기가 T라고 명시되어 있습니다. 따라서 ㉠는 A (아데닌)입니다. |
3. 보기 분석
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결론 ㉠에 해당하는 염기는 ① A입니다. |
17번 문제
정답: ② 고생대
문제
다음 설명에 해당하는 지질 시대는 무엇인가?
설명:
- 삼엽충이 번성하였다.
- 초대륙인 판게아가 형성되었다.
보기:
- ① 선캄브리아 시대
- ② 고생대
- ③ 중생대
- ④ 신생대
문제 풀이
1. 설명 분석
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2. 보기 분석
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결론 삼엽충이 번성하고 초대륙 판게아가 형성된 지질 시대는 ② 고생대입니다. |
18번 문제
정답: ② 지권과 기권
문제
탄소의 순환 과정에서 화석 연료가 연소되어 기체가 발생할 때 상호 작용하는 지구 시스템의 권역은 무엇인가?
보기:
- ① 기권과 수권
- ② 지권과 기권
- ③ 수권과 생물권
- ④ 외권과 생물권
문제 풀이
1. 문제 분석
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2. 각 권역 분석
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3. 보기 분석
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결론 화석 연료가 연소되어 기체가 발생할 때 상호 작용하는 지구 시스템의 권역은 ② 지권과 기권입니다. |
19번 문제
정답: ③ 핵융합
문제
다음은 별의 진화 과정에서 발생하는 어떤 현상을 설명한 것이다. ㉠에 해당하는 것은 무엇인가?
설명:
태양과 질량이 비슷한 별의 내부에서 중심부의 온도가 충분히 높아지면 수소 원자핵이 융합하여 헬륨 원자핵으로 바뀌는 ㉠이/가 발생한다.
보기:
- ① 빅뱅
- ② 핵분열
- ③ 핵융합
- ④ 우주 배경 복사
문제 풀이
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1. 문제 분석 별의 중심부에서 수소 원자핵이 융합하여 헬륨 원자핵으로 바뀌는 현상을 설명하고 있습니다.
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2. 보기 분석
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결론 태양과 질량이 비슷한 별의 중심부에서 수소 원자핵이 헬륨 원자핵으로 바뀌는 현상은 ③ 핵융합입니다. |
20번 문제
정답: ② 변환 단층
문제
그림은 단층이 존재하는 판의 경계를 모식적으로 나타낸 것이다. 이 경계에서 발달하는 지형은 무엇인가?
보기:
- ① 해구
- ② 변환 단층
- ③ 습곡 산맥
- ④ 호상 열도
문제 풀이
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1. 문제 분석 그림에서 두 판이 서로 수평으로 어긋나 이동하고 있습니다. 이와 같은 경계는 변환 경계 또는 변환 단층이라고 하며, 판들이 충돌하거나 멀어지지 않고 수평 방향으로 이동하는 특징을 가집니다. 변환 단층은 지진 활동이 활발하게 일어나며, 지형 형성보다는 단층의 이동으로 인해 지질 변동이 주로 관찰됩니다. |
2. 보기 분석
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결론 두 판이 수평으로 어긋나 이동하는 판의 경계에서 발달하는 지형은 ② 변환 단층입니다. |
21번 문제
정답: ④ 지구 내부 에너지
문제
다음 설명에 해당하는 지구 시스템의 에너지원은 무엇인가?
설명:
- 화산 활동을 일으킨다.
- 지구 내부의 물질로부터 나오는 에너지이다.
보기:
- ① 조력 에너지
- ② 풍력 에너지
- ③ 바이오 에너지
- ④ 지구 내부 에너지
문제 풀이
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1. 문제 분석 화산 활동과 지구 내부 물질로부터 나오는 에너지는 지구 내부에서 발생하는 열에너지를 뜻합니다. 이는 지구 내부의 방사성 동위원소 붕괴와 잔존 열에 의해 발생하는 지구 내부 에너지에 해당합니다. |
2. 보기 분석
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결론 화산 활동의 에너지원은 ④ 지구 내부 에너지입니다. |
22번 문제
정답: ③ 사막화
문제
다음 설명에 해당하는 현상은 무엇인가?
설명:
- 건조한 지역일수록 발생하기 쉽다.
- 무분별한 삼림 벌채 등과 같은 인위적 원인에 의해 심화되고 있다.
보기:
- ① 장마
- ② 라니냐
- ③ 사막화
- ④ 엘니뇨
문제 풀이
1. 문제 분석
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2. 보기 분석
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결론 건조한 지역에서 발생하며 무분별한 삼림 벌채 등으로 심화되는 현상은 ③ 사막화입니다. |
23번 문제
정답: ④ 4개
문제
그림은 규산염 광물의 기본 구조인 규산염 사면체를 나타낸 것이다. 규산염 사면체가 독립적으로 존재할 때, 규소(Si) 원자 1개와 결합된 산소(O) 원자의 개수는 몇 개인가?
보기:
- ① 1개
- ② 2개
- ③ 3개
- ④ 4개
문제 풀이
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1. 규산염 사면체의 기본 구조 규산염 광물의 기본 단위는 규산염 사면체(SiO₄)입니다. 규소(Si) 원자 1개가 중심에 위치하고, 이 규소를 기준으로 4개의 산소(O) 원자가 결합하여 사면체 형태를 이룹니다. 이는 규소-산소 결합으로 구성된 가장 기본적인 구조입니다. |
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2. 독립적으로 존재할 때의 구조 문제에서 규산염 사면체가 독립적으로 존재한다고 했으므로, 사면체를 이루는 4개의 산소 원자 모두가 규소 원자와 결합합니다. 이 경우 규소(Si) 1개와 결합된 산소(O) 원자의 개수는 4개입니다. |
3. 보기 분석
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결론 규산염 사면체가 독립적으로 존재할 때, 규소(Si) 원자 1개와 결합된 산소(O) 원자의 개수는 ④ 4개입니다. |
24번 문제
정답: ③ ㄱ, ㄷ
문제
그림은 열기관의 1회 순환 과정을 나타낸 것이다. 이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 모두 고른 것은? (단, 열기관이 흡수한 열은 \( Q_1 \), 방출한 열은 \( Q_2 \), 한 일은 \( W \)이다.)
보기:
- ㄱ. \( Q_1 > Q_2 \)
- ㄴ. \( W = Q_1 + Q_2 \)
- ㄷ. \( W \)가 클수록 열효율이 크다.
선택지:
- ① ㄱ
- ② ㄴ
- ③ ㄱ, ㄷ
- ④ ㄴ, ㄷ
문제 풀이
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1. 열기관의 원리 열기관은 고열원에서 열 \( Q_1 \)을 흡수하여 일부를 유용한 일 (\( W \))로 변환하고, 나머지 열 \( Q_2 \)를 저열원으로 방출합니다. 열기관의 에너지 보존 법칙에 따르면: \( W = Q_1 - Q_2 \) 즉, 흡수한 열 \( Q_1 \)에서 방출한 열 \( Q_2 \)를 뺀 값이 한 일 \( W \)입니다. 열효율은 다음과 같이 계산됩니다: \[ \text{열효율} = \frac{W}{Q_1} = \frac{Q_1 - Q_2}{Q_1} = 1 - \frac{Q_2}{Q_1} \] 따라서, \( W \)가 커질수록 열효율이 높아집니다. |
2. 보기 분석
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3. 정답 도출 옳은 설명은 ㄱ과 ㄷ이므로, 정답은 ③ ㄱ, ㄷ입니다. |
25번 문제
정답: ② B
문제
그림은 수평 방향으로 10 m/s의 속도로 던져진 공의 운동을 나타낸 것이다. 공이 2초 후 지면에 도달할 때, A~D 중 공의 도달 지점은? (단, 모든 마찰은 무시하고, 인접한 두 점선 사이의 거리는 10 m이다.)
문제 정보 정리:
- 수평 속도: \( v_x = 10 \, \text{m/s} \) (수평 속도는 일정함).
- 시간: \( t = 2 \, \text{초} \).
- 수평 이동 거리 공식: \( x = v_x \cdot t \)
\( x \): 수평 이동 거리, \( v_x \): 수평 속도, \( t \): 시간.
문제 풀이
1. 수평 이동 거리 계산
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2. 각 지점 확인 (인접한 점선 간 거리는 10 m)
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정답 도출 공은 2초 동안 \( 20 \, \text{m} \)를 이동하므로, 도달 지점은 B입니다. |