2022년도 1회차 과학기출문제풀이

문제 풀이

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1. 문제 분석

물체가 수평 방향으로 던져진 경우:

• 수평 방향 속도: 공기 저항이 없으므로 일정하게 유지됩니다.
• 연직 방향 속도: 중력 가속도(\(g = 10 \, \text{m/s}^2\))에 의해 시간에 비례해 증가합니다.
• 연직 속도의 공식: \[ \text{연직 속도} = g \cdot t \]

2. 값 구하기

• 수평 방향 속도는 일정하므로 ㉠ = 5 m/s입니다.
• 연직 방향 속도는 중력 가속도로 인해 시간에 비례하므로:
  • 시간 \(t = 3\): 연직 속도 = \(10 \cdot 3 = 30 \, \text{m/s}\) → ㉡ = 30

3. ㉠ + ㉡ 계산

구한 값을 더하면: \[ \text{㉠ + ㉡} = 5 + 30 = 35 \]

4. 결론

정답은 ① 35입니다.

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1. 문제 분석

자석을 코일 속에 넣었다 빼면 검류계의 바늘이 움직이는 현상은 전자기 유도 현상 때문입니다.

• 전자기 유도: 자석과 코일이 상대적으로 움직일 때, 자기장의 변화로 인해 코일에 유도 전류가 발생하는 현상입니다.
• 이 현상은 패러데이의 법칙과 렌츠의 법칙에 의해 설명됩니다.

2. 보기 분석

• ㄱ. 코일에 유도 전류가 흐른다:

  맞습니다. 자석이 코일 속에서 움직이면 자기장이 변하고, 코일에 유도 전류가 흐르게 됩니다.

  → 맞음

• ㄴ. 검류계의 바늘은 한 방향으로만 움직인다:

  틀립니다. 자석을 넣을 때와 뺄 때 자기장의 변화 방향이 반대가 되어 유도 전류의 방향도 반대가 됩니다. 따라서 검류계의 바늘은 양쪽 방향으로 움직입니다.

  → 틀림

• ㄷ. 발전기는 이러한 현상을 이용한다:

  맞습니다. 발전기는 자석과 코일의 상대 운동을 이용해 전자기 유도 현상을 발생시키고, 이를 통해 전기를 생산합니다.

  → 맞음

3. 결론

옳은 설명은 ㄱ과 ㄷ입니다.
따라서 정답은 ③ ㄱ, ㄷ입니다.

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1. 문제 분석

충격량은 물체의 **운동량 변화**와 관련된 물리량입니다. 운동량 변화량을 이용하여 충격량을 구할 수 있습니다.

충격량의 공식:

\[ \text{충격량} = \Delta p = m \cdot v_f - m \cdot v_i \] 여기서:

• \( m = 3 \, \text{kg} \) (물체의 질량)
• \( v_i = 4 \, \text{m/s} \) (초기 속도)
• \( v_f = 0 \, \text{m/s} \) (최종 속도: 정지)

2. 충격량 계산

충격량을 계산하기 위해 식에 값을 대입합니다:

\[ \text{충격량} = m \cdot v_f - m \cdot v_i \] \[ \text{충격량} = 3 \cdot 0 - 3 \cdot 4 \] \[ \text{충격량} = 0 - 12 = -12 \, \text{N·s} \]

3. 부호의 의미와 크기

충격량이 **음수**인 것은 벽이 물체에 작용하는 힘의 방향이 물체의 운동 방향과 반대임을 의미합니다.
그러나 문제에서 물체가 받은 충격량의 **크기**를 묻고 있으므로 절댓값을 취합니다:

\[ |\text{충격량}| = 12 \, \text{N·s} \]

4. 결론

물체가 벽으로부터 받은 충격량의 크기는 12 N·s입니다.
따라서 정답은 ② 12입니다.

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1. 문제 분석

연료 전지는 수소와 산소의 화학 반응을 통해 전기 에너지를 생산하는 장치입니다. 이 과정은 다음과 같은 반응식으로 나타납니다:

2H₂ + O₂ → 2H₂O + 전기 에너지

• 수소의 화학 에너지가 전기 에너지로 전환됩니다.
• 연료 전지는 물만 부산물로 배출되기 때문에 환경 친화적인 에너지 생산 방식입니다.

2. 보기 분석

• ① 소리 에너지 → 열에너지:

  소리 에너지가 열에너지로 변환되는 과정은 연료 전지와 관련이 없습니다.

  → 틀림

• ② 운동 에너지 → 핵에너지:

  운동 에너지를 핵에너지로 전환하는 과정은 원자력 발전과 관련이 있으며 연료 전지와 무관합니다.

  → 틀림

• ③ 파동 에너지 → 빛에너지:

  파동 에너지를 빛 에너지로 변환하는 경우는 연료 전지와 관련이 없습니다.

  → 틀림

• ④ 화학 에너지 → 전기 에너지:

  연료 전지는 수소와 산소의 화학 반응을 통해 화학 에너지를 전기 에너지로 전환하는 장치입니다.

  → 맞음

3. 결론

수소와 산소의 화학 반응을 이용한 연료 전지의 에너지 전환 과정은 화학 에너지에서 전기 에너지로의 전환입니다.
따라서 정답은 ④ 화학 에너지 → 전기 에너지입니다.

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1. 소금의 구성 원소

소금의 화학식은 NaCl입니다. 이 화학식에서 Na는 나트륨으로, 소금을 구성하는 알칼리 금속 원소입니다.

2. 알칼리 금속 원소란?

알칼리 금속 원소는 주기율표의 1족에 속하는 금속 원소로, 수소를 제외하고 금속 성질을 가집니다. 대표적인 알칼리 금속 원소는 다음과 같습니다:

• 리튬 (Li)
• 나트륨 (Na)
• 칼륨 (K)
• 루비듐 (Rb)
• 세슘 (Cs)
• 프랑슘 (Fr)

3. 보기 분석

• ① 수소:

  수소는 주기율표의 1족에 속하지만 비금속이므로 알칼리 금속이 아닙니다.

  → 틀림

• ② 질소:

  질소는 주기율표의 15족에 속하는 비금속입니다.

  → 틀림

• ③ 나트륨:

  나트륨(Na)은 주기율표의 1족에 속하는 알칼리 금속 원소이며, 소금(NaCl)을 구성합니다.

  → 맞음

• ④ 아르곤:

  아르곤은 주기율표의 18족에 속하는 비활성 기체입니다.

  → 틀림

4. 결론

소금을 구성하는 알칼리 금속 원소는 나트륨입니다.
따라서 정답은 ③ 나트륨입니다.

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1. 산화와 환원의 정의

화학 반응에서 산화와 환원은 다음과 같이 정의됩니다:

• 산화: 물질이 전자(e^-)를 잃는 반응
• 환원: 물질이 전자를 얻는 반응

2. 반응식 분석

주어진 화학 반응식:

2Ag⁺ + Cu → 2Ag + Cu²⁺

• Cu (구리): 반응 전에는 중성 원소입니다. → 전자를 잃고 Cu²⁺ (구리 이온)으로 변합니다. → 산화된 물질입니다.
• Ag⁺ (은 이온): 전자를 얻어 Ag (은)으로 변합니다. → 환원된 물질입니다.

3. 산화되는 물질 확인

반응식에서 산화와 환원되는 물질을 정리하면:

• 산화: 전자를 잃는 물질 → Cu (구리)
• 환원: 전자를 얻는 물질 → Ag⁺ (은 이온)

4. 보기 분석

• ① Ag⁺:

  환원되어 Ag로 변한 물질입니다.

  → 오답

• ② Cu:

  전자를 잃고 Cu²⁺로 변한 산화된 물질입니다.

  → 정답

• ③ Ag:

  Ag⁺가 환원되어 생성된 물질입니다.

  → 오답

• ④ Cu²⁺:

  산화된 후 생성된 물질로, 산화되는 반응 물질은 아닙니다.

  → 오답

5. 결론

반응식에서 산화되는 물질은 Cu (구리)입니다.
따라서 정답은 ② Cu입니다.

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1. 산의 정의

산은 물에 녹아 수소 이온(H⁺)을 내놓는 물질입니다. 이로 인해 산은 신맛을 띠고, 금속과 반응하여 수소 기체를 방출하며, 지시약(예: 리트머스 종이)을 붉게 변화시킵니다.

2. 주어진 반응식 분석

• HCl → H⁺ + Cl^-:

  염화수소(HCl)가 이온화되어 H⁺ (수소 이온)과 Cl^- (염화 이온)이 생성됩니다.

• H₂SO₄ → 2H⁺ + SO₄^2-:

  황산(H₂SO₄)이 이온화되어 2개의 H⁺ (수소 이온)과 SO₄^2- (황산 이온)이 생성됩니다.

• CH₃COOH → H⁺ + CH₃COO^-:

  아세트산(CH₃COOH)이 이온화되어 H⁺ (수소 이온)과 CH₃COO^- (아세트산 이온)이 생성됩니다.

위 모든 산의 이온화 과정에서 공통적으로 생성되는 이온은 수소 이온(H⁺)입니다.

3. 보기 분석

• ① 수소 이온 (H⁺):

  산이 물에 녹아 공통적으로 생성하는 이온입니다.

  → 정답

• ② 염화 이온 (Cl^-):

  염화수소(HCl)에서만 생성되는 이온입니다.

  → 오답

• ③ 황산 이온 (SO₄^2-):

  황산(H₂SO₄)에서만 생성되는 이온입니다.

  → 오답

• ④ 아세트산 이온 (CH₃COO^-):

  아세트산(CH₃COOH)에서만 생성되는 이온입니다.

  → 오답

4. 결론

산의 공통적인 성질을 나타내는 이온은 수소 이온(H⁺)입니다.
따라서 정답은 ① 수소 이온 (H⁺)입니다.

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1. 플루오린 원자의 기본 정보

• 원자 번호: 9
• 플루오린 원자는 총 9개의 전자를 가집니다.
• 전자는 원자 껍질에 다음과 같이 배치됩니다:

• 1번째 껍질 (K껍질): 최대 2개의 전자를 가질 수 있음
• 2번째 껍질 (L껍질): 최대 8개의 전자를 가질 수 있음

2. 플루오린의 전자 배치

플루오린 원자에는 총 9개의 전자가 있으며, 이를 껍질에 배치하면 다음과 같습니다:

• 1번째 껍질 (K껍질): 2개의 전자
• 2번째 껍질 (L껍질): 나머지 7개의 전자

따라서 **가장 바깥 전자 껍질 (L껍질)**에는 7개의 전자가 존재합니다.

3. 보기 분석

• ① 5개:

  1번째 껍질과 2번째 껍질의 배치와 일치하지 않습니다.

  → 오답

• ② 6개:

  2번째 껍질에 정확히 7개의 전자가 있으므로 틀립니다.

  → 오답

• ③ 7개:

  가장 바깥 전자 껍질 (L껍질)에 7개의 전자가 존재합니다.

  → 맞음

• ④ 8개:

  2번째 껍질의 최대 전자 수는 8개이지만, 플루오린에는 7개의 전자가 들어갑니다.

  → 오답

4. 결론

플루오린 원자의 가장 바깥 전자 껍질에 있는 전자의 개수는 7개입니다.
따라서 정답은 ③ 7개입니다.

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1. 문제 분석

화학 반응식에서 주어진 수소(H₂)와 ㉠이 반응하여 물(H₂O)을 생성합니다.
물의 구성 성분은 수소와 산소입니다.

2. 화학 반응식 확인

물(H₂O)이 생성되려면 수소 기체(H₂)와 산소 기체(O₂)가 반응해야 합니다.
따라서 ㉠에 들어갈 물질은 산소 기체(O₂)입니다.

3. 보기 분석

• ① O₂:

  산소 기체는 수소와 결합하여 물(H₂O)을 생성합니다.

  → 맞음

• ② F₂:

  불소(F₂)는 수소와 반응하면 수소화 불화물(HF)을 생성하지만, 물은 생성되지 않습니다.

  → 틀림

• ③ Cl₂:

  염소(Cl₂)는 수소와 반응하여 염화수소(HCl)를 생성하지만, 물은 생성되지 않습니다.

  → 틀림

• ④ N₂:

  질소(N₂)는 수소와 반응하여 암모니아(NH₃)를 생성하지만, 물은 생성되지 않습니다.

  → 틀림

4. 결론

물(H₂O)을 생성하기 위해 필요한 물질은 산소 기체(O₂)입니다.
따라서 정답은 ① O₂입니다.

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1. 화학적 성질이 비슷한 원소의 조건

주기율표에서 같은 족에 속하는 원소들은 화학적 성질이 비슷합니다.
같은 족의 원소들은 가장 바깥 전자 껍질에 있는 전자의 개수(원자가 전자)가 같아 비슷한 화학적 반응을 보입니다.

2. 원소의 위치 분석

• A (1족, 1주기): 수소(H)
  수소는 1족에 속하지만, 알칼리 금속과는 성질이 다릅니다.
• B (17족, 2주기): 플루오린(F)
  17족은 할로젠 원소에 속하며, 플루오린은 비금속입니다.
• C (2족, 3주기): 마그네슘(Mg)
  2족은 알칼리 토금속에 속하며, 마그네슘은 금속입니다.
• D (17족, 3주기): 염소(Cl)
  염소는 플루오린과 같은 17족에 속하는 할로젠 원소로, 비금속입니다.

3. 화학적 성질이 비슷한 원소 찾기

• B와 D:

  둘 다 17족(할로젠 원소)에 속하며, 비금속입니다. 플루오린(F)과 염소(Cl)는 화학적 성질이 비슷합니다.

  → 맞음

• A와 C:

  1족과 2족은 서로 다른 족에 속하며, 화학적 성질이 다릅니다.

  → 틀림

• A와 D:

  수소(H)와 염소(Cl)는 서로 다른 족에 속하며, 성질이 다릅니다.

  → 틀림

• B와 C:

  플루오린(F)과 마그네슘(Mg)은 서로 다른 족에 속하며, 성질이 다릅니다.

  → 틀림

4. 결론

화학적 성질이 비슷한 원소는 같은 족에 속하는 B(플루오린)와 D(염소)입니다.
따라서 정답은 ④ B, D입니다.

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1. 생체 촉매란 무엇인가?

촉매는 화학 반응의 속도를 높이는 물질입니다.
생체 촉매는 생명체 내에서 화학 반응을 촉진하는 물질로, 주로 단백질로 구성된 효소를 의미합니다.
효소는 다음과 같은 특징을 가집니다:

• 특정 화학 반응만을 선택적으로 촉진합니다.
• 반응이 끝난 후에도 변하지 않아 반복적으로 사용할 수 있습니다.

2. 보기 분석

• ① 물:

  물은 생명체에 필수적이며 다양한 생화학 반응이 일어나는 용매 역할을 합니다.
  하지만 물은 화학 반응의 속도를 높이는 촉매 역할을 하지 않습니다.

  → 오답

• ② 녹말:

  녹말은 다당류로, 식물에서 생성되어 에너지원으로 사용됩니다.
  그러나 녹말은 화학 반응을 촉진하지 않기 때문에 촉매가 아닙니다.

  → 오답

• ③ 효소:

  효소는 생체 내에서 특정 화학 반응을 촉진하는 생체 촉매입니다.
  예를 들어:

  • 아밀레이스: 녹말을 분해하여 말토오스로 전환
  • 리파아제: 지방을 분해
  • 카탈레이스: 과산화수소(H₂O₂)를 물과 산소로 분해

  효소는 생명체의 대사 과정에 필수적인 생체 촉매입니다.

  → 맞음

• ④ 셀룰로스:

  셀룰로스는 식물 세포벽을 구성하는 다당류로, 구조적 역할을 합니다.
  그러나 생체 촉매로 작용하지 않습니다.

  → 오답

3. 결론

생명체 내에서 화학 반응의 속도를 높이는 생체 촉매는 효소입니다.
따라서 정답은 ③ 효소입니다.

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1. 세포막의 구조와 기능

세포막은 인지질 이중층과 다양한 단백질, 콜레스테롤, 당지질로 구성되어 있습니다. 각 구성 요소의 역할은 다음과 같습니다:

• 인지질 이중층: 세포막의 구조적 기초를 형성하며, 작은 소수성 물질의 이동을 허용합니다.
• 막단백질: 물질의 선택적 이동을 돕는 통로 역할을 합니다.
• 콜레스테롤: 세포막의 유동성과 안정성을 조절합니다.

2. 보기 분석

• ㄱ. 세포막은 인지질로만 구성되어 있다:

  틀림. 세포막은 인지질뿐만 아니라 단백질, 콜레스테롤, 당지질 등 다양한 구성 요소로 이루어져 있습니다. 막단백질은 물질 이동에 필수적인 역할을 합니다.

  → 틀림

• ㄴ. 산소는 인지질 2중층을 직접 통과한다:

  맞음. 산소(O₂)는 소수성 분자로, 인지질 이중층의 소수성 부분을 직접 통과할 수 있습니다. 이는 확산에 의해 이동합니다.

  → 맞음

• ㄷ. 포도당은 막단백질을 통해 이동한다:

  맞음. 포도당은 큰 분자로서 인지질 이중층을 직접 통과하지 못합니다. 대신 막단백질(수송 단백질)을 통해 이동하며, 이는 촉진 확산이나 능동 수송을 통해 이루어집니다.

  → 맞음

3. 결론

옳은 설명은 ㄴ과 ㄷ입니다.
따라서 정답은 ④ ㄴ, ㄷ입니다.

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1. DNA의 위치

DNA(디옥시리보핵산)는 유전 정보를 저장하고 있는 물질입니다.
진핵세포에서는 DNA가 핵(nucleus) 속에 존재합니다. 핵은 다음과 같은 특징을 가집니다:

• 세포의 유전 정보를 저장하고 세포 활동을 조절합니다.
• 핵막으로 둘러싸여 있으며, 내부에 염색질(DNA와 단백질 복합체)이 존재합니다.

세포의 나머지 구조물에는 DNA가 없습니다.

2. 보기 분석

• ① A (핵):

  맞음. 핵은 DNA가 저장되어 있는 세포소기관입니다.

  → 맞음

• ② B (리보솜):

  리보솜은 단백질 합성이 일어나는 장소로, DNA는 존재하지 않습니다.

  → 틀림

• ③ C (소포체):

  소포체는 단백질과 지질의 이동 및 가공을 담당하는 세포소기관으로, DNA는 포함되어 있지 않습니다.

  → 틀림

• ④ D (세포막):

  세포막은 세포를 둘러싸며 세포의 경계 역할을 하지만, DNA는 포함되어 있지 않습니다.

  → 틀림

3. 결론

유전 물질인 DNA는 핵(A)에 존재합니다.
따라서 정답은 ① A입니다.

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1. 규산염 광물의 기본 구조

지각의 주요 구성 성분인 규산염 광물은 규소(Si)와 산소(O)로 이루어진 사면체 구조를 기본 단위로 합니다.
이 기본 구조는 규소-산소 사면체(SiO₄)라고 부릅니다.

• 사면체 중심에는 규소(Si) 원자가 위치합니다.
• 사면체의 네 꼭짓점에는 산소(O) 원자가 존재합니다.

2. 그림 분석

그림에서 중심에 위치한 원소가 ㉠으로 표시되어 있습니다.
규산염 사면체에서는 중심에 있는 원소가 규소(Si)입니다.
따라서 ㉠에 해당하는 원소는 규소(Si)입니다.

3. 보기 분석

• ① Mg (마그네슘):

  규산염 구조의 일부 광물에 포함될 수 있지만, 중심 원소가 아닙니다.

  → 틀림

• ② Si (규소):

  규산염 사면체의 중심 원소로, 정답입니다.

  → 맞음

• ③ Ca (칼슘):

  칼슘은 일부 광물에 포함될 수 있지만, 중심 원소가 아닙니다.

  → 틀림

• ④ Fe (철):

  철은 일부 규산염 광물에 존재할 수 있지만, 중심 원소가 아닙니다.

  → 틀림

4. 결론

규산염 사면체(SiO₄)의 중심 원소는 규소(Si)입니다.
따라서 정답은 ② Si입니다.

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1. 지구 시스템의 구성 요소

지구 시스템은 크게 다음과 같이 구성됩니다:

• 기권: 지구를 둘러싸고 있는 대기(공기)를 포함합니다.
• 수권: 지구상의 모든 물을 포함하며, 바다, 하천, 호수, 지하수 등이 포함됩니다.
• 지권: 지구의 암석, 토양, 지각, 맨틀 등 땅과 관련된 요소를 포함합니다.
• 생물권: 지구상에 살고 있는 모든 생물을 포함합니다.
• 외권: 지구 바깥의 우주를 의미합니다.

2. 주어진 자연 현상 분석

주어진 자연 현상과 관련된 구성 요소를 분석합니다:

• 지하수의 용해 작용으로 석회 동굴이 형성되었다:

  • 지하수는 물로, 수권에 해당합니다.
  • 석회 동굴은 암석(석회암)이 지하수에 의해 용해되면서 형성된 구조로, 지권에 해당합니다.

• 파도의 침식 작용으로 해안선의 모양이 변하였다:

  • 파도는 물의 움직임으로, 수권에 해당합니다.
  • 해안선은 지형이 변화된 것이므로 지권에 해당합니다.

3. 보기 분석

• ① 기권, 외권:

  기권(대기)과 외권(우주)은 주어진 자연 현상과 관련이 없습니다.

  → 틀림

• ② 수권, 지권:

  수권: 지하수와 파도의 작용
  지권: 석회 동굴과 해안선 변화
  주어진 현상과 정확히 관련 있습니다.

  → 맞음

• ③ 외권, 생물권:

  외권(우주)과 생물권(생물)은 주어진 자연 현상과 관련이 없습니다.

  → 틀림

• ④ 지권, 생물권:

  지권은 관련이 있지만, 생물권은 주어진 자연 현상과 무관합니다.

  → 틀림

4. 결론

주어진 자연 현상과 관련된 지구 시스템의 구성 요소는 수권과 지권입니다.
따라서 정답은 ② 수권, 지권입니다.

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1. 에너지 피라미드의 구조

에너지 피라미드는 생태계에서 에너지 흐름과 영양 단계의 관계를 나타냅니다:

• 생산자: 에너지 피라미드의 가장 아래층에 위치하며, 스스로 에너지를 만들어내는 생물입니다.
• 1차 소비자: 생산자를 먹고 에너지를 얻는 초식동물입니다.
• 2차 소비자: 1차 소비자를 먹고 에너지를 얻는 육식동물입니다.

2. 생산자에 해당하는 생물

해양 생태계에서 생산자는 광합성을 하는 생물로, 대표적으로 식물 플랑크톤이 있습니다.
식물 플랑크톤은 광합성을 통해 에너지를 만들어 해양 생태계의 기초 에너지원 역할을 합니다.

3. 보기 분석

• ① 멸치:

  멸치는 1차 소비자로, 식물 플랑크톤을 먹고 에너지를 얻는 생물입니다.

  → 틀림

• ② 상어:

  상어는 2차 소비자 이상으로, 주로 다른 물고기를 먹는 포식자입니다.

  → 틀림

• ③ 오징어:

  오징어는 2차 소비자로, 작은 물고기나 생물을 먹는 육식동물입니다.

  → 틀림

• ④ 식물 플랑크톤:

  식물 플랑크톤은 생산자로, 광합성을 통해 에너지를 생산합니다.

  → 맞음

4. 결론

ㄱ에 해당하는 생물은 에너지 피라미드에서 가장 아래층에 위치한 생산자인 식물 플랑크톤입니다.
따라서 정답은 ④ 식물 플랑크톤입니다.

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1. 생물 다양성의 개념

생물 다양성이란 다양한 생물 종과 생태계가 서로 균형을 이루며 살아가는 상태를 의미합니다.
생물 다양성을 보전하는 것은 생태계의 건강과 균형을 유지하는 핵심입니다.

2. 생물 다양성을 위협하는 행위

생물 다양성을 감소시키는 요인들은 다음과 같습니다:

• 폐수 방류: 산업이나 생활 폐수를 자연에 방류하면 수질이 오염되어 수중 생물이 죽고 생태계가 파괴됩니다.
• 서식지 파괴: 도로 건설, 도시화, 농지 개발 등으로 동식물의 서식지가 줄어들고 종이 멸종할 위험이 커집니다.
• 무분별한 벌목: 산림을 무분별하게 벌목하면 숲이 사라져 생물들의 서식지와 먹이 사슬이 파괴됩니다.

3. 생물 다양성 보전을 위한 노력

생물 다양성을 보전하기 위한 노력 중 하나는 멸종 위기종 보호입니다.
멸종 위기에 처한 동식물을 보호하기 위해 법적으로 보호하고 서식지를 보존하는 노력을 통해 생물 다양성을 유지할 수 있습니다.

4. 보기 분석

• ① 폐수 방류:

  생태계를 오염시키는 행위로 생물 다양성을 감소시킵니다.

  → 오답

• ② 서식지 파괴:

  생물의 서식지를 파괴하여 종의 멸종을 초래합니다.

  → 오답

• ③ 무분별한 벌목:

  숲을 파괴하여 생태계와 생물 다양성을 위협합니다.

  → 오답

• ④ 멸종 위기종 보호:

  생물 다양성 보전을 위한 적극적인 노력으로, 멸종 위기에 처한 생물을 보호합니다.

  → 맞음

5. 결론

생물 다양성 보전을 위한 노력으로 적절한 것은 멸종 위기종 보호입니다.
따라서 정답은 ④ 멸종 위기종 보호입니다.

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1. 별의 핵융합 과정

별은 중심부에서 핵융합 반응을 통해 가벼운 원소를 점차 무거운 원소로 바꿔가며 에너지를 생성합니다.
별의 질량에 따라 핵융합의 최종 생성 원소가 달라집니다:

• 저질량 별 (태양과 비슷하거나 작은 별): 수소 → 헬륨까지만 핵융합이 진행됩니다. 중심 온도가 충분히 높지 않아 더 무거운 원소는 생성되지 않습니다.
• 고질량 별 (태양의 8배 이상): 중심 온도가 매우 높아져 연속적인 핵융합이 일어나며, 수소 → 헬륨 → 탄소 → 산소 → 네온 → 규소 → 철까지 생성됩니다.

철(Fe): 핵융합 과정에서 생성될 수 있는 가장 무거운 원소입니다. 철 이후의 원소는 초신성 폭발 시에만 만들어질 수 있습니다.

2. 별의 질량 조건 확인

문제에서 별의 질량이 태양의 10배라고 주어졌습니다.
태양 질량의 8배 이상인 별에서는 핵융합 반응이 계속 진행되어 중심부에서 철(Fe)이 생성됩니다.
이는 핵융합의 마지막 단계로 더 이상 에너지를 방출하지 않는 원소입니다.

3. 보기 분석

• ① 철:

  맞음. 고질량 별의 중심부에 최종적으로 생성되는 원소입니다.

  → 맞음

• ② 산소:

  핵융합 과정 중간에 생성되지만, 중심부에 최종적으로 남는 원소는 아닙니다.

  → 틀림

• ③ 염소:

  핵융합 과정에서 생성되지 않는 원소입니다.

  → 틀림

• ④ 질소:

  초기 핵융합 과정에서 생성되며, 중심부 최종 원소와는 무관합니다.

  → 틀림

4. 결론

중심부 ㉠에 생성된 금속 원소는 고질량 별의 핵융합 최종 산물인 철(Fe)입니다.
따라서 정답은 ① 철입니다.

문제 풀이

1. 지질 시대의 개요

지구의 역사는 크게 다음과 같은 지질 시대로 나뉩니다:

• ① 선캄브리아 시대:

  • 약 46억 년 전부터 약 5.4억 년 전까지의 기간
  • 지구의 탄생과 원시 생명의 출현
  • 단세포 생물(세균, 원핵생물)이 주로 존재
  • 다세포 생물, 판게아, 공룡은 등장하지 않음

• ② 고생대:

  • 약 5.4억 년 전부터 약 2.5억 년 전까지의 기간
  • 삼엽충, 어류, 양서류가 번성
  • 대형 양치식물과 초기 육상생물이 등장
  • 판게아가 형성되기 시작(고생대 말기)

• ③ 중생대:

  • 약 2.5억 년 전부터 약 6600만 년 전까지의 기간
  • 판게아가 분리되고 대륙 이동 시작
  • 공룡이 번성 (특히 쥐라기와 백악기)
  • 파충류와 같은 대형 생물이 지배

• ④ 신생대:

  • 약 6600만 년 전부터 현재까지의 기간
  • 공룡 멸종 후 포유류와 인간이 번성
  • 지구의 기후가 안정화되고 현재의 대륙 모습 형성

2. 문제 분석

• 판게아가 분리되었다:

  판게아는 고생대 후기에 형성되었지만, 중생대 초기에 분리되기 시작하며 대륙이 이동했습니다.

• 다양한 공룡이 번성하였다:

  공룡은 중생대에 번성하였으며, 특히 쥐라기와 백악기에 그 수가 크게 증가했습니다.

3. 보기 분석

• ① 선캄브리아 시대:

  판게아와 공룡이 등장하지 않은 시대입니다.

  → 틀림

• ② 고생대:

  판게아가 형성되기 시작했으나, 공룡은 등장하지 않았습니다.

  → 틀림

• ③ 중생대:

  판게아가 분리되고, 다양한 공룡이 번성한 시대입니다.

  → 맞음

• ④ 신생대:

  공룡 멸종 후 포유류와 인간이 번성한 시대입니다.

  → 틀림

4. 결론

판게아가 분리되고 공룡이 번성한 시대는 중생대입니다.
따라서 정답은 ③ 중생대입니다.

문제 풀이

1. 핵산의 종류

핵산은 생물의 유전 정보를 저장하고 전달하는 역할을 하는 고분자 물질입니다.
핵산에는 다음 두 가지 종류가 있습니다:

• DNA (디옥시리보핵산):

  • 이중 나선 구조를 가지며, 유전 정보를 저장합니다.
  • 염기는 아데닌(A), 구아닌(G), 사이토신(C), 티민(T)으로 구성됩니다.
  • 유라실(U)은 포함되지 않습니다.

• RNA (리보핵산):

  • 단일 가닥 구조를 가지며, 유전 정보의 전달과 단백질 합성에 관여합니다.
  • 염기는 아데닌(A), 구아닌(G), 사이토신(C), 유라실(U)로 구성됩니다.
  • 유라실(U)은 RNA에서 티민(T)을 대신합니다.

2. 문제의 핵심 분석

주어진 조건을 분석하면:

• 핵산의 한 종류이다 → DNA 또는 RNA 중 하나
• 염기 중 유라실(U)이 포함된다 → 이는 RNA의 특징입니다.

DNA에는 유라실(U)이 없고 티민(T)이 존재하므로 정답은 RNA입니다.

3. 보기 분석

• ① RNA:

  맞음. 유라실(U)이 포함되는 핵산입니다.

  → 맞음

• ② 지방:

  생체 에너지 저장 물질로, 핵산과 관련이 없습니다.

  → 틀림

• ③ 단백질:

  아미노산으로 이루어진 고분자 물질로, 핵산과 다릅니다.

  → 틀림

• ④ 탄수화물:

  주로 에너지 공급원으로 사용되는 물질이며, 핵산과 무관합니다.

  → 틀림

4. 결론

유라실(U)을 포함하는 핵산은 RNA입니다.
따라서 정답은 ① RNA입니다.

문제 풀이

1. 핵심 개념 분석

문제의 설명에서 중요한 키워드는 다음과 같습니다:

• 생태계의 다양한 정도
• 서식 환경의 다양함

이는 특정 지역 또는 지구 전체에 존재하는 여러 생태계의 다양성을 의미합니다.

2. 보기 분석

• ① 내성:

  생물이 환경의 변화를 견디는 능력을 의미합니다.

  예: 온도, 습도, 염분 등 환경 요인의 변화를 견디는 능력

  → 틀림

• ② 개체군:

  특정 지역에 사는 같은 종의 개체들이 모인 집단입니다.

  예: 한 연못에 사는 개구리 무리, 숲 속의 다람쥐 무리

  → 틀림

• ③ 분해자:

  죽은 생물이나 배출물을 분해하여 영양분을 돌려주는 생물입니다.

  예: 세균, 곰팡이, 일부 미생물

  → 틀림

• ④ 생태계 다양성:

  생태계 다양성은 특정 지역 또는 지구 전체에서 서식 환경의 다양함을 의미합니다.

  사막, 숲, 갯벌, 습지, 바다 등 다양한 서식 환경이 이에 해당합니다.

  → 맞음

3. 결론

문제의 설명에 가장 잘 부합하는 답은 생태계 다양성입니다.
따라서 정답은 ④ 생태계 다양성입니다.

문제 풀이

1. 지구의 층상 구조 분석

지구는 중심에서부터 바깥으로 다음과 같은 층으로 나뉩니다:

• A (지각):

  • 지구의 가장 바깥층
  • 암석으로 구성
  • 두께가 가장 얇고, 전체 부피에서 차지하는 비율이 매우 작음
  • 대륙 지각과 해양 지각으로 구분

• B (맨틀):

  • 지각 아래에 위치
  • 지구 부피의 약 80%를 차지
  • 반고체 상태로 존재하며, 맨틀 대류가 일어나는 곳
  • 지각의 판 이동을 유발

• C (외핵):

  • 맨틀 아래에 위치
  • 액체 상태의 철과 니켈로 구성
  • 지구 자기장 생성에 기여

• D (내핵):

  • 지구의 가장 중심부
  • 고체 상태의 철과 니켈로 구성
  • 엄청난 압력 때문에 고체 상태 유지

2. 문제의 조건 분석

문제에서 주어진 조건은 다음과 같습니다:

• 맨틀 대류가 일어난다: 맨틀 대류는 맨틀(B)에서 발생합니다. 반고체 상태의 맨틀 흐름이 대류를 일으켜 지각의 판 이동을 유발합니다.
• 지권 전체 부피의 대부분을 차지한다: 지구 전체 부피의 약 80%를 차지하는 층은 맨틀(B)입니다.

3. 보기 분석

• ① A (지각):

  지구의 가장 바깥층으로 부피가 매우 작으며, 맨틀 대류가 일어나지 않습니다.

  → 틀림

• ② B (맨틀):

  맨틀 대류가 일어나며, 지구 부피의 대부분을 차지합니다.

  → 맞음

• ③ C (외핵):

  액체 상태로 존재하지만, 맨틀 대류가 일어나지 않습니다.

  → 틀림

• ④ D (내핵):

  고체 상태로 존재하며, 맨틀 대류와 무관합니다.

  → 틀림

4. 결론

문제에서 제시된 조건에 부합하는 층은 맨틀(B)입니다.
따라서 정답은 ② B입니다.

문제 풀이

1. 핵융합 반응이란?

핵융합은 가벼운 원자핵들이 결합하여 무거운 원자핵을 만드는 과정입니다. 이 과정에서 매우 큰 에너지가 방출됩니다.
예를 들어, 태양과 같은 항성의 중심부에서는 수소 원자핵(H)들이 결합하여 헬륨 원자핵(He)이 생성됩니다.

2. 수소 핵융합 과정

헬륨 원자핵(He)이 생성되기 위해서는 4개의 수소 원자핵이 융합됩니다. 이를 단계별로 설명하면 다음과 같습니다:

• 단계 1: 수소 원자핵(H) 두 개가 결합하여 중수소(H₂)가 생성됩니다.

• 단계 2: 중수소와 또 다른 수소 원자핵(H)이 결합하여 헬륨-3(He₃)이 생성됩니다.

• 단계 3: 헬륨-3(He₃) 두 개가 결합하여 헬륨-4(He)와 함께 에너지가 방출됩니다.

이 반응에서 수소 원자핵 4개가 사용됩니다.

3. 결론

헬륨 원자핵 1개를 생성하려면 4개의 수소 원자핵이 융합해야 합니다.

4. 보기 분석

• ① 2개:

  부족합니다. 수소 원자핵 2개는 중수소까지만 생성할 수 있습니다.

  → 틀림

• ② 4개:

  맞습니다. 수소 원자핵 4개가 결합하여 헬륨 원자핵 1개가 생성됩니다.

  → 맞음

• ③ 8개:

  과도합니다. 핵융합에 필요한 수소 원자핵은 4개입니다.

  → 틀림

• ④ 16개:

  과도합니다. 핵융합 반응 조건에 맞지 않습니다.

  → 틀림

5. 결론

헬륨 원자핵 1개를 생성하려면 수소 원자핵 4개가 융합해야 합니다.
따라서 정답은 ② 4개입니다.