2024년도 2회차 과학기출문제풀이

1번 문제

정답: ④ 태양광 발전

문제

다음 설명에 해당하는 발전 방식은?

태양 전지를 사용하여 태양의 빛에너지를 전기 에너지로 직접 전환하며, 일조량에 따라 전력 생산량이 달라질 수 있다.

보기:

  • ① 수력 발전
  • ② 조력 발전
  • ③ 파력 발전
  • ④ 태양광 발전

문제 풀이

문제 분석
이 문제는 발전 방식의 특징을 이해하고 정확히 구분할 수 있는지를 묻고 있습니다.
주어진 설명의 핵심 키워드를 분석해 보면 다음과 같습니다:
- "태양 전지": 태양광 에너지를 전기로 변환하는 장치
- "태양의 빛에너지": 태양의 빛을 에너지원으로 활용
- "직접 전환": 빛을 다른 중간 단계 없이 전기 에너지로 바로 변환
- "일조량에 따라 달라질 수 있": 태양의 빛이 많거나 적음에 따라 전력 생산량이 변화
보기 분석
  • ① 수력 발전: 물의 위치 에너지를 활용하여 전기를 생산. 댐에 저장된 물이 터빈을 돌리면서 전기가 생성됩니다.
  • ② 조력 발전: 바닷물의 조수 차(밀물과 썰물)를 이용하여 전기를 생산. 해안가에 설치된 발전소가 조수의 운동 에너지를 이용합니다.
  • ③ 파력 발전: 바다의 파도 운동 에너지를 전기로 변환. 바다 위에 설치된 부유체가 파도의 운동으로 전기를 생산합니다.
  • ④ 태양광 발전: 태양 전지를 이용하여 태양광(빛 에너지)을 전기로 직접 변환. 문제의 설명과 정확히 일치합니다.
결론
설명에서 언급된 특징(태양 전지, 빛 에너지 활용, 일조량에 따른 변화)은 태양광 발전의 원리와 정확히 일치합니다. 다른 보기들은 설명의 조건을 충족하지 않으므로 정답은 ④ 태양광 발전입니다.

2번 문제

정답: ① 12

문제

그림과 같이 마찰이 없는 수평면에서 질량이 2kg인 물체가 6m/s의 일정한 속력으로 운동할 때, 이 물체의 운동량(kg·m/s)의 크기는?

보기:

  • ① 12
  • ② 15
  • ③ 18
  • ④ 21

문제 풀이

1. 운동량의 정의
운동량은 물체의 운동 상태를 나타내는 물리량으로, 질량(m)과 속도(v)의 곱으로 정의됩니다.
운동량의 공식은 다음과 같습니다:
운동량 (p) = 질량 (m) × 속도 (v)
2. 문제에서 주어진 값
물체의 질량 m = 2 kg
물체의 속도 v = 6 m/s
3. 운동량 계산
주어진 값을 공식을 이용해 대입합니다:
운동량 (p) = 2kg × 6m/s
운동량 (p) = 12kg·m/s
결론
이 물체의 운동량의 크기는 12kg·m/s이며, 정답은 ① 12입니다.

3번 문제

정답: ③ 전자기 유도

문제

다음 설명에서 ㉠에 공통으로 해당하는 것은?

코일 근처에서 자석을 움직이면 코일에 전류가 유도되는데 이러한 현상을 ㉠(이)라 한다.
변압기는 ㉠을/를 이용하여 전압을 변화시키는 장치로, 각 코일에 걸린 전압은 코일의 감은 수에 비례한다.

보기:

  • ① 열효율
  • ② 핵발전
  • ③ 전자기 유도
  • ④ 초전도 현상

문제 풀이

전자기 유도의 원리
- 자석과 코일: 자석을 코일 근처에서 움직이면 코일 내부의 자기장이 변화하여 전류가 유도됩니다.
- 변압기: 1차 코일의 전류가 만드는 자기장의 변화로 2차 코일에 전류가 유도되며, 전압은 코일의 감은 수에 비례합니다.
보기 분석
① 열효율: 열기관의 효율과 관련된 개념으로, 전류 유도나 변압기와 무관
② 핵발전: 원자핵 분열을 통한 발전 방식으로, 자기장 변화와 무관
③ 전자기 유도: 자기장 변화로 인한 전류 유도 현상으로, 문제의 두 상황을 정확히 설명
④ 초전도 현상: 전기 저항이 0이 되는 현상으로, 전류 유도와 무관
결론
두 설명 모두 전자기 유도 현상을 설명하고 있으므로, 정답은 ③ 전자기 유도입니다.

4번 문제

정답: ③ ㄱ, ㄷ

문제

그림은 수평 방향으로 던진 공의 위치를 일정한 시간 간격으로 나타낸 것이다. A와 B 지점에서의 물리량이 같은 것을 <보기>에서 모두 고른 것은?

(단, 중력 가속도는 10 m/s²이고, 공기 저항은 무시한다.)

보기:

  • ㄱ. 공의 수평 방향 속력
  • ㄴ. 공의 연직 방향 속력
  • ㄷ. 공에 작용하는 힘의 크기
  • ① ㄴ
  • ② ㄱ, ㄴ
  • ③ ㄱ, ㄷ
  • ④ ㄴ, ㄷ

문제 풀이

포물선 운동의 특성 분석
1. 수평 방향 운동 (ㄱ)
- 수평 방향으로는 힘이 작용하지 않아 등속 운동
- A와 B 지점에서 수평 속력이 동일
2. 연직 방향 운동 (ㄴ)
- 중력에 의한 등가속도 운동
- 시간에 따라 속력이 증가하므로 A와 B에서 다름
3. 작용하는 힘 (ㄷ)
- 중력만 작용: F = mg
- 질량과 중력가속도가 일정하므로 A와 B에서 동일
결론
A와 B 지점에서 같은 물리량은 수평 방향 속력(ㄱ)과 작용하는 힘의 크기(ㄷ)이므로, 정답은 ③ ㄱ, ㄷ입니다.

5번 문제

정답: ② ㄴ, ㄷ

문제

그림은 수평 방향으로 던진 공의 위치를 일정한 시간 간격으로 나타낸 것이다. A와 B 지점에서의 물리량이 같은 것을 <보기>에서 모두 고른 것은?

(단, 중력 가속도는 10 m/s²이고, 공기 저항은 무시한다.)

보기:

  • ㄱ. 공의 수평 방향 속력
  • ㄴ. 공의 연직 방향 속력
  • ㄷ. 공에 작용하는 힘의 크기
  • ① ㄴ
  • ② ㄱ, ㄴ
  • ③ ㄱ, ㄷ
  • ④ ㄴ, ㄷ

문제 풀이

포물선 운동의 특성 분석
1. 수평 방향 운동 (ㄱ)
- 수평 방향으로는 힘이 작용하지 않아 등속 운동
- A와 B 지점에서 수평 속력이 동일
2. 연직 방향 운동 (ㄴ)
- 중력에 의한 등가속도 운동
- 시간에 따라 속력이 증가하므로 A와 B에서 다름
3. 작용하는 힘 (ㄷ)
- 중력만 작용: F = mg
- 질량과 중력가속도가 일정하므로 A와 B에서 동일
결론
A와 B 지점에서 같은 물리량은 수평 방향 속력(ㄱ)과 작용하는 힘의 크기(ㄷ)이므로, 정답은 ③ ㄱ, ㄷ입니다.

6번 문제

정답: ④ 탄소

문제

다음은 그래핀에 대한 설명이다. ㉠에 해당하는 것은?

전기 전도성이 뛰어나다.
㉠ 원자가 육각형 모양으로 배열된 평면 구조이다.

보기:

  • ① 규소
  • ② 산소
  • ③ 질소
  • ④ 탄소

문제 풀이

1. 그래핀의 정의
- 그래핀은 탄소(C) 원자가 육각형의 벌집 모양(hexagonal lattice)으로 배열된 2차원 평면 구조를 가진 물질입니다.
- 전기 전도성이 뛰어남: 그래핀은 전자가 자유롭게 움직일 수 있는 특성이 있어 금속보다 뛰어난 전도성을 가집니다.
- 육각형 배열: 탄소 원자 하나가 주변의 3개의 탄소 원자와 결합하여 육각형 모양을 형성합니다.
2. 보기 분석
  • ① 규소: 반도체 물질로 사용되며, 육각형 배열이 아니라 사면체 구조를 가집니다.
  • ② 산소: 분자 상태에서 이중결합을 형성하거나, 물 등의 화합물 형태로 존재하며, 육각형 평면 배열과는 무관합니다.
  • ③ 질소: 주로 이원자 분자 형태(N₂)로 존재하며, 육각형 평면 구조와 관련이 없습니다.
  • ④ 탄소: 그래핀, 흑연, 다이아몬드 등 다양한 동소체를 형성하며, 그중 그래핀은 탄소 원자들이 육각형 평면 구조로 배열된 물질입니다.
결론
그래핀의 육각형 평면 구조를 이루는 원자는 탄소(C)이므로, 정답은 ④ 탄소입니다.

7번 문제

정답: ③ 5+

문제

다음은 원자의 전자 배치를 나타낸 것이다. 13족 원소는?

보기:

  • ① 3+
  • ② 4+
  • ③ 5+
  • ④ 6+

문제 풀이

1. 13족 원소의 특징
13족 원소는 주기율표에서 족 번호가 13인 원소로, 외곽 전자 껍질에 3개의 원자가 전자(최외각 전자)가 존재합니다.
2. 보기 분석
  • ① 3+ (전자 배치: 2, 1)
    전자 배치: 핵심 전자 2개, 최외각 전자 1개.
    최외각 전자가 1개이므로, 이는 1족 원소(리튬)에 해당합니다.
  • ② 4+ (전자 배치: 2, 2)
    전자 배치: 핵심 전자 2개, 최외각 전자 2개.
    최외각 전자가 2개이므로, 이는 2족 원소(베릴륨)에 해당합니다.
  • ③ 5+ (전자 배치: 2, 3)
    전자 배치: 핵심 전자 2개, 최외각 전자 3개.
    최외각 전자가 3개이므로, 이는 13족 원소(붕소)에 해당합니다.
  • ④ 6+ (전자 배치: 2, 4)
    전자 배치: 핵심 전자 2개, 최외각 전자 4개.
    최외각 전자가 4개이므로, 이는 14족 원소(탄소)에 해당합니다.
결론
최외각 전자가 3개인 ③ 5+ (전자 배치: 2, 3)이 13족 원소이므로, 정답은 ③입니다.

8번 문제

정답: ② (나)

문제

그림은 주기율표의 일부를 나타낸 것이다. 원소 (가)~(라) 중 가장 바깥 전자 껍질의 전자 수가 8개이고 반응성이 거의 없는 것은?

  • ① (가)
  • ② (나)
  • ③ (다)
  • ④ (라)

문제 풀이

1. 문제 분석
- 주기율표에서 족 번호는 가장 바깥 전자 껍질의 전자 수를 나타냅니다.
- 최외각 전자 수가 8개이고 반응성이 거의 없는 원소는 18족 원소입니다.
- 반응성이 거의 없다는 것은 화학적으로 안정하며, 이는 비활성 기체의 특징입니다.
2. 원소 분석
  • (가) - 16족:
    - 최외각 전자 6개
    - 산소(O), 황(S) 등이 속함
    - 화학적 반응성이 높음
  • (나) - 18족:
    - 최외각 전자 8개
    - 네온(Ne), 아르곤(Ar) 등의 비활성 기체
    - 반응성이 거의 없음
  • (다) - 1족:
    - 최외각 전자 1개
    - 리튬(Li), 나트륨(Na) 등이 속함
    - 반응성이 매우 높음
  • (라) - 17족:
    - 최외각 전자 7개
    - 플루오린(F), 염소(Cl) 등이 속함
    - 반응성이 매우 높음
결론
최외각 전자가 8개이며, 반응성이 거의 없는 원소는 (나)이므로, 정답은 ② (나)입니다.

9번 문제

정답: ④ ㄴ, ㄷ

문제

이온 결합 물질에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 모두 고른 것은?

보기:

  • ㄱ. 산소 기체(O₂)가 해당한다.
  • ㄴ. 수용액 상태에서 전류가 흐른다.
  • ㄷ. 양이온과 음이온의 정전기적 인력에 의해 생성된다.
  • ① ㄱ
  • ② ㄴ
  • ③ ㄱ, ㄷ
  • ④ ㄴ, ㄷ

문제 풀이

1. 이온 결합의 정의
- 이온 결합 물질은 양이온과 음이온이 정전기적 인력(쿨롱 인력)에 의해 결합한 화합물입니다.
- 이온 결합은 금속 원소와 비금속 원소 사이에서 주로 형성됩니다.
- 예: NaCl(염화나트륨), MgO(산화마그네슘) 등
2. <보기> 분석
  • ㄱ. 산소 기체(O₂)가 해당한다.
    - 산소 기체는 공유 결합으로 결합된 분자 물질입니다.
    - 이온 결합 물질이 아니므로 옳지 않습니다.
  • ㄴ. 수용액 상태에서 전류가 흐른다.
    - 이온 결합 물질은 물에 녹아 이온으로 분리될 때 전류를 흐르게 합니다.
    - 올바른 설명입니다.
  • ㄷ. 양이온과 음이온의 정전기적 인력에 의해 생성된다.
    - 이온 결합 물질의 기본적인 생성 원리입니다.
    - 올바른 설명입니다.
결론
옳은 설명은 ㄴ과 ㄷ이므로, 정답은 ④ ㄴ, ㄷ입니다.

10번 문제

정답: ② Ca(OH)₂

문제

다음 중 물에 녹아 염기성을 나타내는 물질은?

  • ① HCl
  • ② Ca(OH)₂
  • ③ H₂SO₄
  • ④ CH₃COOH

문제 풀이

1. 산성과 염기성의 구분
- 염기성 물질: OH⁻(수산화 이온)을 방출하거나 생성하여 pH가 7보다 큰 용액을 만듭니다.
- 산성 물질: H⁺(수소 이온)을 방출하여 pH가 7보다 작은 용액을 만듭니다.
2. 보기 분석
  • ① HCl (염화수소)
    - 강산으로 물에 녹으면 H⁺를 방출하여 산성을 나타냅니다.
    - 염기성이 아닙니다.
  • ② Ca(OH)₂ (수산화칼슘)
    - 강염기로 물에 녹으면 Ca²⁺와 OH⁻를 방출하여 염기성을 나타냅니다.
    - 염기성 물질입니다.
  • ③ H₂SO₄ (황산)
    - 강산으로 물에 녹으면 H⁺를 방출하여 산성을 나타냅니다.
    - 염기성이 아닙니다.
  • ④ CH₃COOH (아세트산)
    - 약산으로 물에 녹으면 일부 H⁺를 방출하여 약한 산성을 나타냅니다.
    - 염기성이 아닙니다.
결론
물에 녹아 염기성을 나타내는 물질은 Ca(OH)₂이므로, 정답은 ② Ca(OH)₂입니다.

11번 문제

정답: ② 탄소

문제

다음은 그래핀에 대한 설명이다. ㉠에 해당하는 것은?

전기 전도성이 뛰어나다.
㉠ 원자가 육각형 모양으로 배열된 평면 구조이다.

보기:

  • ① 규소
  • ② 탄소
  • ③ 질소
  • ④ 산소

문제 풀이

1. 그래핀의 정의
- 그래핀은 탄소(C) 원자가 육각형의 벌집 모양(hexagonal lattice)으로 배열된 2차원 평면 구조를 가진 물질입니다.
- 전기 전도성이 뛰어남: 그래핀은 전자가 자유롭게 움직일 수 있는 특성이 있어 금속보다 뛰어난 전도성을 가집니다.
- 육각형 배열: 탄소 원자 하나가 주변의 3개의 탄소 원자와 결합하여 육각형 모양을 형성합니다.
2. 보기 분석
  • ① 규소: 반도체 물질로 사용되며, 육각형 배열이 아니라 사면체 구조를 가집니다.
  • ② 탄소: 그래핀, 흑연, 다이아몬드 등 다양한 동소체를 형성하며, 그중 그래핀은 탄소 원자들이 육각형 평면 구조로 배열된 물질입니다.
  • ③ 질소: 주로 이원자 분자 형태(N₂)로 존재하며, 육각형 평면 구조와 관련이 없습니다.
  • ④ 산소: 분자 상태에서 이중결합을 형성하거나, 물 등의 화합물 형태로 존재하며, 육각형 평면 배열과는 무관합니다.
결론
그래핀의 육각형 평면 구조를 이루는 원자는 탄소(C)이므로, 정답은 ② 탄소입니다.

12번 문제

정답: ② C

문제

다음 화학 반응에서 반응 물질 중 산화되는 것은?

2CuO + C → 2Cu + CO₂

(산화 구리(Ⅱ) + 탄소 → 구리 + 이산화 탄소)

  • ① CuO
  • ② C
  • ③ Cu
  • ④ CO₂

문제 풀이

1. 산화와 환원의 정의
- 산화(Oxidation): 전자(e⁻)를 잃는 과정, 산화수가 증가
- 환원(Reduction): 전자(e⁻)를 얻는 과정, 산화수가 감소
2. 화학 반응 분석
  • 산화 구리(Ⅱ), CuO
    - Cu의 산화수: +2 → 0 (감소)
    - 환원됨
  • 탄소(C)
    - C의 산화수: 0 → +4 (증가)
    - 산화됨
  • 구리(Cu)
    - 생성물로, 반응에 직접 관여하지 않음
  • 이산화 탄소(CO₂)
    - 생성물로, 산화와 관련 없음
결론
반응 물질 중 탄소(C)가 산화되므로, 정답은 ② C입니다.

13번 문제

정답: ④ 유전적 다양성

문제

다음 설명에서 ㉠에 해당하는 것은?

같은 종의 무당벌레 개체군에서 겉날개의 색과 반점 무늬가 개체마다 달라지면 ㉠이/가 증가한다.

  • ① 생물 대멸종
  • ② 외래종 도입
  • ③ 서식지 단편화
  • ④ 유전적 다양성

문제 풀이

1. 문제 분석
문제의 핵심은 "무당벌레 개체군 내에서 겉날개의 색과 반점 무늬가 개체마다 달라진다"는 점입니다.
이는 같은 종 내에서 개체별 차이가 존재함을 의미하며, 이러한 차이는 유전적 다양성과 직접적으로 관련됩니다.
2. 보기 분석
  • ① 생물 대멸종
    - 환경 변화, 기후 변화 등으로 많은 생물 종이 멸종하는 현상
    - 개체군 내 유전적 차이와는 무관
  • ② 외래종 도입
    - 새로운 서식지에 외래종이 유입되는 현상
    - 같은 종 내의 개체별 차이와는 관련 없음
  • ③ 서식지 단편화
    - 서식지가 분리되는 현상
    - 생물 다양성을 감소시키는 요인
  • ④ 유전적 다양성
    - 같은 종 내에서 개체 간의 유전적 차이
    - 문제의 조건과 정확히 부합
결론
문제의 ㉠에 해당하는 것은 유전적 다양성이므로, 정답은 ④ 유전적 다양성입니다.

14번 문제

정답: ④ 뉴클레오타이드

문제

다음 설명에 해당하는 물질은?

핵산을 구성하는 기본 단위체이다.

염기 및 당과 인산으로 구성되어 있다.

  • ① 지질
  • ② 포도당
  • ③ 아미노산
  • ④ 뉴클레오타이드

문제 풀이

1. 핵산의 구성 성분
핵산(예: DNA와 RNA)은 생명체의 유전 정보를 저장하고 전달하는 생체 고분자입니다.
핵산은 뉴클레오타이드(nucleotide)라는 기본 단위체로 구성되어 있습니다.
2. 뉴클레오타이드의 구조
뉴클레오타이드는 다음 세 가지 구성 요소로 이루어져 있습니다:
- 염기 (Base): 아데닌(A), 구아닌(G), 사이토신(C), 티민(T), 유라실(U) 중 하나
- 당 (Sugar): 리보스(리보핵산의 경우) 또는 디옥시리보스(디옥시리보핵산의 경우)
- 인산 (Phosphate): 인산기(PO₄³⁻)
3. 보기 분석
  • ① 지질
    - 세포막을 구성하는 주요 성분으로, 글리세롤과 지방산으로 구성
    - 핵산의 기본 단위체가 아님
  • ② 포도당
    - 단당류로, 탄수화물의 기본 단위
    - 핵산의 구성과 관련 없음
  • ③ 아미노산
    - 단백질의 기본 단위체
    - 핵산의 기본 단위체가 아님
  • ④ 뉴클레오타이드
    - 핵산의 기본 단위체이며, 염기, 당, 인산으로 구성
    - 문제의 설명과 정확히 일치
결론
문제의 설명에 해당하는 물질은 뉴클레오타이드이므로, 정답은 ④ 뉴클레오타이드입니다.

15번 문제

정답: ③ 전사, 번역

문제

그림은 세포 내 유전 정보의 흐름을 나타낸 것이다. ㉠, ㉡에 해당하는 것은?

  • ① 번역, 전사
  • ② 전도, 번역
  • ③ 전사, 번역
  • ④ 전사, 전도

문제 풀이

1. 문제 분석
그림은 유전 정보의 흐름을 나타내며, 이는 생물학의 중심 원리를 보여줍니다:
DNA → RNA → 단백질
유전 정보가 DNA에서 RNA로 전달되고, RNA의 정보가 해석되어 단백질(아미노산 서열)이 생성되는 과정이 나타나 있습니다.
2. 각 단계 분석
  • ㉠: DNA → RNA (전사)
    - DNA의 염기서열을 주형으로 하여, 상보적인 RNA가 합성되는 과정
    - 전사(Transcription)라고 함
    - DNA 서열(GC, AT)이 RNA 서열(GC, AU)로 전환
  • ㉡: RNA → 단백질 (번역)
    - RNA의 염기서열(코돈)을 기반으로 아미노산이 연결되어 단백질이 형성
    - 번역(Translation)이라고 함
    - RNA의 서열이 아미노산으로 변환
3. 보기 분석
  • ① 번역, 전사
    - 순서가 잘못됨
    - DNA → RNA는 전사, RNA → 단백질은 번역
  • ② 전도, 번역
    - "전도"는 생물학의 중심 원리에서 사용되지 않는 용어
  • ③ 전사, 번역
    - ㉠은 전사(Transcription), ㉡은 번역(Translation)
    - 문제의 설명과 정확히 일치
  • ④ 전사, 전도
    - RNA → 단백질의 과정은 번역이지 전도가 아님
결론
㉠은 전사, ㉡은 번역에 해당하므로, 정답은 ③ 전사, 번역입니다.

16번 문제

정답: ③ ㄱ, ㄴ

문제

그림은 세포막의 구조와 세포막을 통한 물질 A와 B의 이동을 나타낸 것이다. 이에 대한 설명으로 옳은 것을 <보기>에서 모두 고른 것은?

<보기>

  • ㄱ. A는 막단백질을 통해 이동한다.
  • ㄴ. B는 인지질 사이로 확산한다.
  • ㄷ. 세포막은 막단백질로만 구성되어 있다.
  • ① ㄱ
  • ② ㄴ
  • ③ ㄱ, ㄴ
  • ④ ㄷ

문제 풀이

1. 세포막의 구조와 물질 이동
세포막의 구조
- 세포막은 인지질 이중층과 막단백질로 구성되어 있습니다.
- 인지질 이중층: 친수성 머리와 소수성 꼬리로 이루어진 구조로, 비극성 물질이나 작은 분자는 확산으로 이동 가능합니다.
- 막단백질: 특정 물질(예: 이온, 큰 극성 분자)의 수송을 돕는 역할을 합니다.
2. 물질 이동 방식
  • A (막단백질 통과)
    - A는 막단백질을 통해 세포막을 통과하므로, 이는 능동수송 또는 촉진확산으로 이동합니다.
  • B (인지질 확산)
    - B는 인지질 이중층을 직접 통과합니다.
    - 이는 주로 단순확산으로 이루어지며, 비극성 분자(예: O₂, CO₂)와 작은 분자가 이런 방식으로 이동합니다.
3. <보기> 분석
  • ㄱ. A는 막단백질을 통해 이동한다.
    - A는 막단백질을 통해 이동하는 것으로 그림에서 확인됩니다.
    - 옳은 설명입니다.
  • ㄴ. B는 인지질 사이로 확산한다.
    - B는 인지질 이중층을 직접 통과하여 세포 안팎으로 이동하는 것으로 보입니다.
    - 이는 단순확산의 특징이며, 옳은 설명입니다.
  • ㄷ. 세포막은 막단백질로만 구성되어 있다.
    - 세포막은 인지질 이중층과 막단백질로 구성되어 있습니다.
    - 막단백질로만 구성된다는 설명은 틀린 설명입니다.
결론
옳은 설명은 ㄱ과 ㄴ이므로, 정답은 ③ ㄱ, ㄴ입니다.

17번 문제

정답: ① 자연 선택

문제

다음 설명에서 ㉠에 해당하는 것은?

항생제를 반복적으로 사용하다 보면 세균 집단 내에 항생제 내성 세균의 비율이 증가하게 된다. 이러한 현상은 다윈의 ㉠ (으)로 설명할 수 있다.

  • ① 자연 선택
  • ② 생태계 평형
  • ③ 생태 피라미드
  • ④ 생명 중심 원리

문제 풀이

1. 문제 분석
이 문제는 항생제 내성 세균의 비율이 증가하는 현상을 다윈의 어떤 개념으로 설명할 수 있는지 묻고 있습니다. 핵심은 항생제라는 환경 요인이 세균 집단에서 내성 세균의 생존을 선택한다는 것입니다.
2. 항생제 내성 세균 비율 증가의 원리
  • 항생제의 작용
    - 항생제가 투입되면 내성이 없는 세균은 항생제에 의해 죽습니다.
    - 내성을 가진 세균은 살아남아 번식하여 세균 집단 내 내성 세균의 비율이 증가합니다.
  • 다윈의 자연 선택
    - 개체 간 변이: 세균 집단에는 항생제 내성 유전자 유무와 같은 변이가 존재
    - 환경 요인: 항생제가 사용되면서 내성이 없는 세균이 사멸
    - 적응과 생존: 내성 세균은 항생제 환경에서 생존할 수 있는 적응된 개체
    - 번식: 내성 세균이 번식하여 세균 집단 내 내성 유전자를 가진 개체 비율이 증가
3. 보기 분석
  • ① 자연 선택
    - 환경에 적응한 개체가 생존하고 번식하여 특정 형질이 집단 내 증가하는 현상
    - 항생제라는 환경에서 내성 세균이 선택되는 문제의 상황과 정확히 일치
  • ② 생태계 평형
    - 생태계 내 생물과 환경 간의 균형을 유지하는 상태
    - 항생제 내성 세균의 증가 현상과는 관련 없음
  • ③ 생태 피라미드
    - 생태계 내 에너지, 생물 수, 생물량의 분포를 피라미드 형태로 나타낸 것
    - 이 문제와는 관련 없음
  • ④ 생명 중심 원리
    - 유전 정보가 DNA → RNA → 단백질로 흐른다는 중심 원리
    - 항생제 내성 세균의 증가와 관련 없음
결론
문제의 ㉠에 해당하는 개념은 자연 선택이므로, 정답은 ① 자연 선택입니다.

18번 문제

정답: ② 생산자 비생물적 요인

문제

다음 설명에서 밑줄 친 ㉠, ㉡이 해당되는 생태계 구성 요소는?

한 그루의 ㉠ 참나무를 관찰했더니 ㉡ 햇빛을 강하게 받은 잎이 약하게 받은 잎보다 두꺼운 것이 확인되었다.

  • ① 생산자 분해자
  • ② 생산자 비생물적 요인
  • ③ 소비자 분해자
  • ④ 소비자 비생물적 요인

문제 풀이

1. 문제 분석
  • ㉠ 참나무
    - 광합성을 통해 스스로 유기물을 생성하는 생물입니다.
    - 생태계에서 생산자로 분류됩니다.
  • ㉡ 햇빛
    - 생물이 아닌 환경적 요소로, 생태계에서 비생물적 요인으로 분류됩니다.
2. 보기 분석
  • ① 생산자 분해자
    - ㉠ 참나무는 생산자에 해당하지만, ㉡ 햇빛은 분해자가 아니므로 틀렸습니다.
  • ② 생산자 비생물적 요인
    - ㉠ 참나무는 생산자이며, ㉡ 햇빛은 비생물적 요인으로 정확히 일치합니다.
    - 정답입니다.
  • ③ 소비자 분해자
    - ㉠ 참나무는 소비자가 아니므로 틀렸습니다.
  • ④ 소비자 비생물적 요인
    - ㉠ 참나무는 소비자가 아니므로 틀렸습니다.
결론
㉠은 생산자, ㉡은 비생물적 요인에 해당하므로, 정답은 ② 생산자 비생물적 요인입니다.

19번 문제

정답: ① ㄱ

문제

그림은 어떤 안정된 생태계의 개체 수 피라미드를 나타낸 것이다. 이 생태계에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 모두 고른 것은?

<보기>

  • ㄱ. A는 1차 소비자이다.
  • ㄴ. 참새는 B에 해당한다.
  • ㄷ. 상위 영양 단계로 갈수록 개체 수는 증가한다.
  • ① ㄱ
  • ② ㄴ
  • ③ ㄱ, ㄴ
  • ④ ㄴ, ㄷ

문제 풀이

1. 문제 분석
그림은 개체 수 피라미드로, 생태계 내 각 영양 단계의 개체 수를 나타냅니다. 일반적으로, 안정된 생태계에서는 아래로 갈수록 개체 수가 많고, 위로 갈수록 개체 수가 적어집니다.
  • B (피라미드 아래층)
    - 1차 생산자(예: 식물, 조류 등)가 위치
    - 개체 수가 가장 많음
  • A (피라미드 중간층)
    - 1차 소비자(예: 초식동물)가 위치
    - 1차 생산자를 먹고 사는 생물
  • 2차 소비자 (피라미드 꼭대기)
    - 육식 동물이나 상위 포식자가 위치
    - 개체 수가 가장 적음
2. <보기> 분석
  • ㄱ. A는 1차 소비자이다.
    - A는 피라미드 중간층에 위치하며, 이는 1차 소비자가 차지
    - 옳은 설명입니다.
  • ㄴ. 참새는 B에 해당한다.
    - B는 1차 생산자(식물 등)가 해당
    - 참새는 1차 소비자이므로 A에 해당
    - 틀린 설명입니다.
  • ㄷ. 상위 영양 단계로 갈수록 개체 수는 증가한다.
    - 상위 영양 단계로 갈수록 개체 수는 줄어듦
    - 틀린 설명입니다.
결론
옳은 설명은 ㄱ뿐이므로, 정답은 ① ㄱ입니다.

20번 문제

정답: ③ 산소

문제

다음 설명에서 ㉠에 공통으로 해당하는 것은?

지구의 지각을 구성하는 암석은 주로 규소와 ㉠이/가 결합한 규산염 광물로 이루어져 있다.

㉠은/는 사람을 구성하는 원소 중 가장 많은 질량을 차지한다.

  • ① 수소
  • ② 탄소
  • ③ 산소
  • ④ 칼슘

문제 풀이

1. 문제 분석
  • 지구 지각에서 규산염 광물 구성
    - 지구의 지각을 구성하는 주요 성분은 규소(Si)와 산소(O)입니다.
    - 규산염 광물은 산소와 규소가 결합하여 이루어진 화합물이므로, ㉠은 산소일 가능성이 높습니다.
  • 사람을 구성하는 원소 중 가장 많은 질량
    - 사람의 몸을 구성하는 원소 중 질량 비율로 가장 많은 것은 산소(O)입니다.
    - 이는 물(H₂O)과 다양한 생체 분자에서 산소가 포함되기 때문입니다.
2. 보기 분석
  • ① 수소
    - 원자 수로는 많지만, 질량 비율로는 작음
    - 규산염 광물의 주요 구성 요소가 아님
  • ② 탄소
    - 생명체의 주요 구성 원소이지만, 질량 비율로는 산소보다 적음
    - 규산염 광물의 구성 요소로 적합하지 않음
  • ③ 산소
    - 지구의 지각에서 규산염 광물의 주성분
    - 사람의 몸에서 가장 큰 질량 비율을 차지
    - 문제의 조건에 정확히 부합
  • ④ 칼슘
    - 뼈를 구성하는 주요 원소이지만, 전체 질량 비율로는 산소보다 적음
    - 규산염 광물의 구성 성분이 아님
결론
㉠에 해당하는 원소는 산소(O)이므로, 정답은 ③ 산소입니다.

21번 문제

정답: ② 수소 헬륨

문제

다음 설명에서 ㉠, ㉡에 해당하는 것은?

태양 중심부에서는 ㉠ 원자핵 4개가 융합하여 ㉡ 원자핵 1개로 변환되는 수소 핵융합 반응이 일어난다.

  • ① 수소 철
  • ② 수소 헬륨
  • ③ 헬륨 철
  • ④ 헬륨 수소

문제 풀이

1. 태양 중심부의 핵융합 반응
태양 중심부에서는 수소 원자핵(양성자, H) 4개가 융합하여 헬륨 원자핵(He) 1개로 변환됩니다.
이 과정에서 일부 질량이 에너지로 변환되며, 이를 통해 태양이 빛과 열을 방출합니다.
이는 태양에서 주로 일어나는 수소 핵융합 반응의 기본 원리입니다.
2. 각 보기 분석
  • ① 수소 철
    - 수소 핵융합 반응에서 철(Fe)은 생성되지 않습니다.
  • ② 수소 헬륨
    - 수소 원자핵 4개가 융합하여 헬륨 원자핵이 생성되는 반응을 정확히 설명합니다.
    - 정답입니다.
  • ③ 헬륨 철
    - 헬륨이 철로 융합되는 반응은 고온의 별 중심부에서 후기 단계에서 발생하는 반응으로, 태양의 수소 핵융합 반응과는 관련이 없습니다.
  • ④ 헬륨 수소
    - 헬륨 원자핵이 융합하여 수소가 생성되는 반응은 일어나지 않습니다.
결론
태양 중심부의 수소 핵융합 반응에서 ㉠은 수소, ㉡은 헬륨이므로, 정답은 ② 수소 헬륨입니다.

22번 문제

정답: ① ㄱ

문제

그림은 어느 해역의 깊이에 따른 수온 변화를 나타낸 것이다. 층 A~C에 대한 설명으로 옳은 것을 <보기>에서 모두 고른 것은?

<보기>

  • ㄱ. A에서는 기권과 상호 작용이 일어난다.
  • ㄴ. B에서는 깊어질수록 수온이 높아진다.
  • ㄷ. C는 수온 약층이다.
  • ① ㄱ
  • ② ㄴ
  • ③ ㄱ, ㄷ
  • ④ ㄴ, ㄷ

문제 풀이

1. 그림 분석
  • A층 (수온이 높고 일정)
    - A층은 표층수로, 바다의 가장 위에 위치하며 기권과 직접적인 상호 작용이 일어납니다.
    - 태양 복사 에너지로 인해 수온이 높고, 바람과 혼합 작용으로 인해 수온이 일정합니다.
  • B층 (수온이 급격히 감소)
    - B층은 수온 약층(thermocline)으로, 깊이가 증가할수록 수온이 급격히 감소하는 층입니다.
    - 수온이 깊이에 따라 변하므로 ㄴ의 설명은 틀렸습니다.
  • C층 (수온이 낮고 일정)
    - C층은 심층수로, 태양 복사의 영향을 받지 않아 수온이 매우 낮고 일정합니다.
    - 수온 약층이 아니므로 ㄷ의 설명은 틀렸습니다.
2. <보기> 분석
  • ㄱ. A에서는 기권과 상호 작용이 일어난다.
    - A층(표층수)은 태양 복사 에너지와 바람 등 기권의 영향을 가장 많이 받습니다.
    - 옳은 설명입니다.
  • ㄴ. B에서는 깊어질수록 수온이 높아진다.
    - B층은 수온 약층으로, 깊어질수록 수온이 급격히 감소합니다.
    - 틀린 설명입니다.
  • ㄷ. C는 수온 약층이다.
    - C층은 심층수로, 수온 약층이 아닌 깊고 차가운 일정한 수온의 층입니다.
    - 틀린 설명입니다.
결론
옳은 설명은 ㄱ뿐이므로, 정답은 ① ㄱ입니다.

23번 문제

정답: ② ㄴ

문제

그림의 A, B는 판의 경계를 나타낸 것이다. 이에 대한 설명으로 옳은 것을 <보기>에서 모두 고른 것은?

<보기>

  • ㄱ. A는 발산형 경계이다.
  • ㄴ. B에서는 판이 생성된다.
  • ㄷ. A, B에서는 모두 해구가 발달한다.
  • ① ㄱ
  • ② ㄴ
  • ③ ㄱ, ㄷ
  • ④ ㄴ, ㄷ

문제 풀이

1. 그림 분석
  • A (수렴형 경계)
    - 해양판이 대륙판 아래로 섭입(subduction)되는 수렴형 경계
    - 이곳에서는 해구와 화산이 형성
  • B (발산형 경계)
    - 맨틀 대류에 의해 판이 갈라지면서 새로운 판이 생성되는 발산형 경계
    - 해령이 형성되며, 판이 생성
2. <보기> 분석
  • ㄱ. A는 발산형 경계이다.
    - A는 수렴형 경계이므로 틀린 설명입니다.
  • ㄴ. B에서는 판이 생성된다.
    - B는 발산형 경계로, 맨틀 대류로 인해 새로운 판이 생성됩니다.
    - 옳은 설명입니다.
  • ㄷ. A, B에서는 모두 해구가 발달한다.
    - A에서는 해구가 형성되지만, B는 해령이 발달하며 해구와 관련이 없습니다.
    - 틀린 설명입니다.
결론
옳은 설명은 ㄴ뿐이므로, 정답은 ② ㄴ입니다.

24번 문제

정답: ① A - B - C

문제

그림은 서로 다른 지질 시대 A~C의 표준 화석을 나타낸 것이다. 오랜 지질 시대부터 순서대로 나열한 것은?

  • ① A - B - C
  • ② A - C - B
  • ③ B - A - C
  • ④ C - A - B

문제 풀이

표준 화석 설명
  • A: 삼엽충
    - 고생대 초기(캄브리아기)에서 대멸종(고생대 말기)까지 번성
    - 가장 오래된 표준 화석
  • B: 암모나이트
    - 중생대의 대표적인 표준 화석
    - 주로 쥐라기와 백악기에서 번성
  • C: 매머드
    - 신생대의 대표적인 포유류 화석
    - 가장 최근의 화석
보기 분석
  • ① A - B - C
    - 고생대 → 중생대 → 신생대의 순서로 정확히 나열
    - 정답입니다.
  • ② A - C - B
    - 고생대 → 신생대 → 중생대 순서로, 순서가 잘못됨
  • ③ B - A - C
    - 중생대 → 고생대 → 신생대 순서로, 순서가 잘못됨
  • ④ C - A - B
    - 신생대 → 고생대 → 중생대 순서로, 순서가 잘못됨
결론
오래된 시대부터 순서대로 나열한 것은 ① A - B - C입니다.

25번 문제

정답: ④ 지구 내부 에너지

문제

다음 현상을 일으키는 지구 시스템의 주된 에너지원은?

  • 지진과 화산 활동을 일으킨다.
  • 맨틀 대류를 일으켜 판을 이동시킨다.
  • ① 조력 에너지
  • ② 풍력 에너지
  • ③ 바이오 에너지
  • ④ 지구 내부 에너지

문제 풀이

1. 현상 분석
  • 지진과 화산 활동
    - 지구 내부에서 발생하는 에너지가 방출되며 일어나는 현상
    - 주로 지구 내부에서 생성된 열 에너지에 의해 발생
  • 맨틀 대류와 판 이동
    - 지구 내부에서 발생하는 열에 의해 맨틀 물질이 대류 운동
    - 이로 인해 판이 이동
2. 보기 분석
  • ① 조력 에너지
    - 달과 태양의 중력으로 인해 발생하는 에너지
    - 지구 내부의 열과 관련이 없음
  • ② 풍력 에너지
    - 태양 복사 에너지에 의한 대기 순환으로 생성되는 에너지
    - 지구 내부 에너지와 무관
  • ③ 바이오 에너지
    - 생물체의 유기물을 연소하거나 분해할 때 발생하는 에너지
    - 지구 내부 에너지와 무관
  • ④ 지구 내부 에너지
    - 방사성 원소의 붕괴와 초기 지구 형성 시 저장된 열로 인해 발생
    - 맨틀 대류, 지진, 화산 활동의 원인
    - 정답입니다.
결론
이 현상을 일으키는 지구 시스템의 주된 에너지원은 ④ 지구 내부 에너지입니다.

답글 남기기

이메일 주소는 공개되지 않습니다. 필수 필드는 *로 표시됩니다