1996-11 고3 수능 과학(자연계)

1997학년도 대학수학능력시험 과학(자연계)

시행 : 1996.11.13(수)

대상 : 고등학교 3학년

출제 : 교육과정평가원

1996-11 고3 수능 6과학(자연계)[문제].pdf

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1. $BF_{3}$의 분자 구조가 아래 그림 중 (가)인지 혹은 (나)인지를 알아보기 위한 실험으로 가장 적당한 것은?

① $BF_{3}$의 밀도를 측정한다.
② $BF_{3}$의 극성 유무를 알아본다.
③ $BF_{3}$의 원소 분석을 정확하게 실시한다.
④ $BF_{3}$와 $NH_{3}$의 반응 속도를 측정한다.
⑤ $BF_{3}$와 $H_{2}O$를 반응시켜 생성된 화합물의 녹는점을 측정한다.

2. 그림과 같이 마찰이 없는 수평면에 놓여 있는 물체를 철수와 영수가 반대 방향으로 당기고 있으나, 물체는 움직이지 않고 있다.

아래 <보기>는 위의 상황에서 물체에 작용하는 힘에 대해 생각한 단계이다. 잘못된 단계를 모두 고른다면?

 <보 기> 

ㄱ. 물체는 정지해 있으므로, 물체에 작용하는 합력은 0이다.
ㄴ. 합력이 0이므로, 철수가 물체를 당기는 힘과 영수가 물체를 당기는 힘은 크기가 같고 방향만 반대이다.
ㄷ. 따라서, 위의 두 힘은 뉴턴 제3법칙에서 말하는 작용과 반작용의 관계에 있다.

① ㄴ
② ㄷ
③ ㄱ, ㄴ
④ ㄴ, ㄷ
⑤ 잘못된 단계가 없다.

3. 다음 그림은 초점거리 ($f$)를 알고 있는 볼록렌즈를 사용하여, 물체와 렌즈와의 거리, 렌즈와 상과의 거리를 측정하여, 이들 사이의 관계를 확인하기 위한 실험 장치이다.

위 그림에서 꼬마전구를 렌즈의 왼쪽에 놓고 횐종이를 움직이면서 상을 찾으려고 한다. 횐종이에 상이 생기는 경우를 아래 (보기)에서 모두 고른다면?

 <보 기> 

ㄱ. [꼬마전구를 놓는 곳] : F의 왼쪽 / [횐종이로 상을 찾는 곳] : 렌즈의 오른쪽
ㄴ. [꼬마전구를 놓는 곳] : F점 / [횐종이로 상을 찾는 곳] : 렌즈의 오른쪽
ㄷ. [꼬마전구를 놓는 곳] : F와 렌즈 사이 / [횐종이로 상을 찾는 곳] : 렌즈의 오른쪽
ㄹ. [꼬마전구를 놓는 곳] : F와 렌즈 사이 / [횐종이로 상을 찾는 곳] : 꼬마전구의 왼쪽

① ㄱ
② ㄴ
③ ㄱ, ㄷ
④ ㄱ, ㄹ
⑤ ㄴ, ㄹ

[4~5] 철수네 가족의 혈액형을 조사한 결과, 가족 4명의 혈액형이 모두 다르게 나타났다. 2년 전 아버지가 교통 사고로 다쳐 혈액이 필요하게 되었을 때, 어머니로부터 수혈을 받았다. 그러나 얼마 전, 어머니가 혈액이 필요하였을 때는 가족 중 누구로부터도 수혈을 받을 수 없다는 판정을 받았다.
다음 물음에 답하시오.

4. 철수와 영희의 혈액형 유전자형을 바르게 짝지은 것은?

① AA―AO
② AO―BB
③ AO―BO
④ AO―AB
⑤ BO―OO

5. 어머니가, 가족 중 누구로부터도 수혈을 받을 수 없는 이유를 어머니의 혈액과 관련하여 바르게 설명한 것은?

① 백혈구에 $\alpha$응집수가 없기 때문에
② 혈청에 $\alpha$응집소와 $\beta$응집소가 모두 있기 때문에
③ 적혈구에 A응집원과 B응집원이 모두 있기 때문에
④ 적혈구와 혈청에 응집원과 응집소가 모두 없기 때문에
⑤ 적혈구에 응집원은 있으나 혈청에는 응집소가 없기 때문에

6. 철수는 과거의 별자리 사진과 현재의 별자리 사진을 비교한 결과, 베가 별의 위치가 변한 사실을 알고, 이 별의 운동을 이해하기 위하여 다음과 같은 그림을 그렸다.

이 그림으로부터 철수가 별의 공간속도 를 구하는 과정에서 잘못된 것은?

① 별까지의 거리 $d$는 연주시차 또는 실시등급 및 절대등급값으로부터 구한다.
② 시선방향 속도 $v_{r}$은 별 스펙트럼선의 도플러 이동량으로부터 구한다.
③ 고유운동 $\mu$는 1년간 별의 밝기 변화량과 거리 $d$로부터 구한다.
④ 접선방향 속도 $v_{t}$는 거리 $d$와 고유운동 $\mu$값을 이용하여 구한다.
⑤ 별의 공간속도 $v$는 $v= \sqrt{{v_{r}}^{2}+{v_{t}}^{2}}$ 관계에서 구한다.

7. 녹말, 지방, 단백질은 ‘입 → 위 → 소장’을 지나는 동안, 각 부위에서 분비되는 소화액에 의하여 분해된다. 아래 그래프는 각 부위에 따라 영양소가 분해되는 상태를 나타낸 것이다.

녹말, 지방, 단백질이 모두 들어 있는 시험관에 충분한 양의 침, 위액, 소장액을 넣고 pH를 2~3으로 맞추어 36℃에서 30분간 처리하였다. 영양소가 분해되는 상태를 시간($t$)에 따라 바르게 나타낸 그래프는? [2점]

[8~9] 농도 70.0%인 진한 질산($HNO_{3}$) 9,000kg을 싣고 가던 트럭이 교통 사고가 나서 질산이 모두 쏟아져 버렸다. 즉시 구조대가 파견되어 쏟아진 질산을 과량의 탄산나트륨($Na_{2}CO_{3}$)으로 중화시켜 주변 오염을 막는 작업을 하였다.
다음 물음에 답하시오.

8. 쏟아진 질산을 모두 중화시킬 때 막대한 양의 열이 발생한다. 이 열량을 구하기 위해 필요한 자료를 <보기> 중에서 모두 고른 것은? 단, 질산과 탄산나트륨의 열화학 반응식은 아래와 같다. [1점]

$2HNO_{3}(aq)+Na_{2}CO_{3}(g) → 2NaNO_{3}(aq)+H_{2}O(l)+CO_{2}(g)+16.5$kcal

 <보 기> 

ㄱ. $HNO_{3}$의 분자량
ㄴ. $Na_{2}CO_{3}$의 화학식량
ㄷ. 사용된 $Na_{2}CO_{3}$의 양

① ㄱ
② ㄴ
③ ㄷ
④ ㄱ, ㄴ
⑤ ㄱ, ㄷ

9. 위와 같은 사고가 발생하였을 때, 질산을 중화시키기 위하여 사용할 수 있는 물질로는 $NaOH$, $KOH$, $Ca(OH)_{2}$, $NH_{4}OH$, $Na_{2}CO_{3}$ 등이 있다. 이들 중, $Na_{2}CO_{3}$가 선택된 가장 중요한 이유는?

① 비휘발성이며 수용액은 약염기성이다.
② 물에 대한 용해도가 크다.
③ 녹는점이 높으며, 표준 상태에소 고체이다.
④ 산과 반응할 때 중성염을 생성한다.
⑤ 산과 반응할 때 반응속도가 크다.

10. 다음 그래프는 맨틀 위에 놓여 있는 지각의 평형 상태를 알아보기 위해서, 대륙의 면적과 대륙의 평균 고도와의 관계를 나타낸 것이다.

위 자료를 근거로 지각의 상태를 해석한 것 중, 옳지 않은 것은?

① 대륙의 면적은 대륙의 평균 고도와 관계가 있을 것이다.
② 대륙의 평균 두께는 유라시아 대륙이 가장 클 것이다.
③ 대륙의 평균 두께는 오세아니아 대륙이 가장 작을 것이다.
④ 남극 대륙의 고도는 얼음을 포함한 평균 고도일 것이다.
⑤ 면적이 $25 \times 10^6$km${}^2$인 대륙은 평균 고도가 약 500m가 될 것이다.

11. 철수는 광원의 파장에 따라 회절 현상이 어떻게 달라지는지 실험을 통해 확인하려고 하였다. (가)는 붉은 색 광원을 이용한 회절 실험을, (나)는 스크린에 나타난 무늬의 밝기를 그래프로 나타낸 것이다. $I$는 밝기, $y$는 중심 $O$로부터의 거리이며, $I_{O}$와 $D$는 각각 가장 밝은 무늬의 밝기와 폭을 나타낸다.

동일한 조건에서 붉은 색 광원 대신에 같은 밝기의 푸른 색 광원으로 바꾸면 그래프는 어떻게 변하겠는가?

① $I_{O}$는 커지고, $D$는 좁아진다.
② $I_{O}$는 커지고, $D$는 넓어진다.
③ $I_{O}$는 작아지고, $D$는 좁아진다.
④ $I_{O}$는 작아지고, $D$는 넓어진다.
⑤ $I_{O}$와 $D$ 모두 변함없다.

12. 철수는 올레산 분자의 크기를 측정하기 위하여 다음과 같이 실험하였다.

 <보 기> 

가. 그림과 같이 그릇에 물을 넣고, 유리 막대의 한 끝에 식용유를 소량 묻혀 수면에 가볍게 닿게 하여 식용유 막을 만든다.
나. 송화 가루를 식용유 막 위에 뿌린다.
다. 석유에테르 용매로 묽힌 올레산 용액 한 방울을 식용유 막의 중앙에 떨어뜨린다.
라. 형성된 올레산 막의 넓이를 측정하고, 넓이로부터 이 막의 두께를 계산한다.

이 실험에 대한 설명 중, 틀린 것은?

① 표면이 흔들리지 않게 그릇을 고정시켜야 한다.
② 송화 가루는 막의 경계를 쉽게 관찰하기 위해 사용된다.
③ 형성된 올레산 막은 단분자층이고 물 표면에 존재하는 것으로 가정한다.
④ 올레산 막의 넓이를 계산할 때 석유에테르 용매가 차지하는 넓이를 빼 준다.
⑤ 충분히 묽은 농도의 올레산 용액을 사용하여, 형성된 막이 수면을 완전히 덮지 않도록 해야 한다.

[13~14] 적혈구 속에 들어 있는 헤모글로빈($Hb$)은 산소($O_{2}$)를 운반하는 역할을 한다. $Hb$와 $O_{2}$의 결합은 다음 반응식으로 나타낼 수 있고, 이 반응은 수소이온 농도($[H^{+}]$)에 의존한다.

${HbH_{4}}^{4+}+4O_{2} ⇄ Hb(O_{2})_{4}+4H^{+}$

또한, 혈액 중의 수소이온 농도는 단기적으로 다음식과 같이, 용해되어 있는 $CO_{2}$의 반응에 의하여 변화한다.

$CO_{2}+H_{2}O ⇄ H_{2}CO_{3} ⇄ {HCO_{3}}^{-}+H^{+}$

다음 물음에 답하시오.

13. 영희는 다음 <보기>와 같은 몇 가지 상황에 르 샤틀리에의 원리를 적용해 보았다. 영희의 예측 가운데서 옳은 것을 모두 고른다면?

 <보 기> 

ㄱ. 혈액의 pH가 낮아지면, $Hb$는 $O_{2}$와 결합하기 쉽게 된다.
ㄴ. 사람에게 $NaHCO_{3}$ 수용액을 주사하면, $Hb$와 $O_{2}$의 결합이 쉽게 된다.
ㄷ. 세포 내 $CO_{2}$ 농도가 매주 낮아지면, $Hb$와 $O_{2}$는 쉽게 분리되지 않는다.

① ㄱ
② ㄴ
③ ㄷ
④ ㄱ, ㄴ
⑤ ㄴ, ㄷ

14. 심한 운동을 할 때, 혈액을 통하여 운반되어 온 $Hb(O_{2})_{4}$로부터 근육 세포가 $O_{2}$를 공급받는 상태를 바르게 설명한 것은? [1점]

① 체온이 올라가므로 pH가 낮아져, $O_{2}$의 공급이 어려워진다.
② $O_{2}$가 많이 소모되어 pH가 높아져, $O_{2}$의 공급이 어려워진다.
③ $CO_{2}$가 많이 생성되어 pH가 낮아져, $O_{2}$의 공급이 많아진다.
④ $CO_{2}$와 $O_{2}$가 많이 생성되어 pH가 낮아져, $O_{2}$의 공급이 많아진다.
⑤ $CO_{2}$와 $O_{2}$가 많이 생성되어 pH가 높아져, $O_{2}$의 공급이 어려워진다.

15. 여성의 생식 기능은 뇌하수체와 난소에서 분비되는 호르몬의 상호 관계에 의해 조절되어 주기적인 현상으로 나타난다.

성염색체가 XO형인 여성은 난소가 제대로 발달되지 않으며, 2차 성장도 뚜렷하지 못하다. 이 여성의 뇌하수체와 난소에 대하여 바르게 설명한 것은?

① [뇌하수체] : 정상 발달 / [난소] : 정상 배란
② [뇌하수체] : 비정상 발달 / [난소] : 정상 배란
③ [뇌하수체] : 여포자극호르몬 정상 분비 / [난소] : 프로게스테론 비정상 분비
④ [뇌하수체] : 여포자극호르몬 비정상 분비 / [난소] : 프로게스테론 정상 분비
⑤ [뇌하수체] : 여포자극호르몬 비정상 분비 / [난소] : 프로게스테론 비정상 분비

16. 일조 시간이 긴 여름에 꽃이 피는 식물은 장일 식물이라 하고, 일조 시간이 짧은 가을에 꽃이 피는 식물은 단일 식물이라 한다. 여러 식물을 아래와 같은 실험조건에서 꽃이 피는지 조사하였다.

위의 결과에 대한 올바른 설명과 결론을 바르게 짝지은 것은? [2점]

 <보 기> 

결론 ‘가’ : 꽃이 피는 데는 지속적인 명기가 중요한 환경 요인이다.
결론 ‘나’ : 꽃이 피는 데는 지속적인 암기가 중요한 환경 요인이다.

① 결론 ‘가’, A와 B는 장일 식물이다.
② 결론 ‘가’, D는 단일 식물이다.
③ 결론 ‘나’, A와 C는 장일 식물이다.
④ 결론 ‘나’, B는 단일 식물이다.
⑤ 결론 ‘나’, C는 단일 식물이다.

[17~18] 철수는 친구들과 등산을 갔으나, 성냥이 없어서 라디오에 있는 1.5V짜리 건전지와 준비한 알루미늄박지를 사용해서 불을 붙이기로 하였다. 철수는 그림과 같이 넓은 알루미늄박지를 밑에 깔고 두 건전기의 극이 반대가 되도록 세운 후, 폭이 좁은 알루미늄박지를 위쪽의 두 극에 연결하였다.
다음 물음에 답하시오.

17. 폭이 좁은 알루미늄박지의 저항을 $R_{1}$, 넓은 알루미늄박지의 저항을 $R_{2}$라고 할 때, 이 장치와 동등한(동일한 효과를 나타내는) 전기 회로도는? (단, 건전지의 내부저항은 그리지 않는다.

18. 저항 $R_{2}$를 고정시키고 $R_{1}$을 변화시키면서 $R_{1}$에 소비되는 전력 $P$를 측정하여 다음과 같은 그래프를 얻었다.

폭이 좁은 알루미늄박지 ($R_{1}$)의 길이가 10.0cm라면, 폭이 약 몇 mm일 때 $R_{1}$에서 열이 가장 많이 발생하겠는가? 단, 길이가 5.0cm이고 폭이 1.0mm인 알루미늄박지의 저항은 0.1Ω이다.

① 0.25mm
② 0.5mm
③ 1.0mm
④ 2.0mm
⑤ 4.0mm

19. 그림과 같이 길고 휘어지지 않는 판을 지구 위에 설치하여 놓았다고 가정하자. A점에 벽돌을 가만히 올려 놓았다.

시간 $t$에 대한 벽돌의 운동속도 $v$의 변화를 가장 잘 나타낸 그래프는? (단, 지구의 운동에 의한 효과와 벽돌과 판 사이의 마찰은 무시하며, 판은 고정되어 움직이지 않는다.) [2점]

20. (가)는 카메라에 짙은 색유리를 대고 촬영한 태양 사진이고, (나)는 인터넷에서 입수한 그 날의 X선 태양 사진이다.

위의 사진에서 알 수 있는 내용으로 옳지 않은 것은?

① (가)는 채층의 모습을 잘 보여주고 있다.
② 코로나의 활동 지역이 (나)에 나타나 있다.
③ (가)에는 (나)보다 온도가 낮은 지역이 나타나 있다.
④ X선 사진 중앙의 밝은 지역은 (가)의 흑점과 관련이 있다.
⑤ 연속된 시간의 태양 사진이 얻어지면 태양의 자전 속도를 계산할 수 있다.

21. 어느 화산에, 표와 같이 $SiO_{2}$ 성분의 함량이 서로 다른 용암이 분포한다. 이 세 종류의 용암이 동일한 마그마에서 결정 분화 작용을 거쳐 분화된 것으로 가정하고, 마그마의 분화 과정을 아래와 같은 모형으로 그렸다.

<용암의 $SiO_{2}$ 성분의 평균 함량>

용암의 종류	A	B	C
$SiO_{2}$ (중량%)	45~50	55~60	65~70

이 모형에 대해서 설명한 것 중, 옳지 않은 것은?

① (가)는 (다)보다 온도가 더 높다.
② (나)는 중성 마그마이다.
③ (다)에서 결정되는 광물은 주로 무색 광물이다.
④ (가)에서 결정되어 가라앉는 광물은 주로 유색 광물이다.
⑤ (가), (나), (다)는 각각 용암 C, B, A의 마그마이다.

22. 가시고기의 수컷은 배에 붉은 색을 띠는데, 다른 수컷이 나타나면 공격 행동을 보인다. 공격 행동을 일으키는 신호 자극을 알아보기 위해서 여러 대상에 대한 반응을 조사하여 아래와 같은 결과를 얻었다.

위 실험 결과로부터 알 수 있는 공격 행동을 일으키는 신호 자극은?

① 수평 자세이다.
② 붉은 색의 배이다.
③ 가시고기의 외형이다.
④ 붉은 색의 배와 수평 자세이다.
⑤ 붉은 색의 배, 수평 자세 및 가시고기의 외형이다.

[23~24] 철수는 최근에 발행된 과학 잡지에서 다음 글을 읽었다.

지난 20여 년 간에 걸쳐 수행된 호수의 생태계 조사에 의하면, 대부분의 지역에서 산성비는 호숫물의 pH에 큰 영향을 미쳐 왔으며 호수에 분포된 생물의 개체수와 호숫물의 pH는 밀접한 관계가 있다고 한다. 그러나 주성분이 $CaCO_{3}$인 석회암이 풍부한 지역에서는 호숫물의 pH와 호수에 분포된 생물의 개체수가 거의 일정하게 유지되어 왔다.

다음 물음에 답하시오.

23. 철수는 “산성비가 생성되는 주된 요인은 무엇이며, $CaCO_{3}$이 호숫물의 pH에 어떠한 영향을 미치는가?”라는 의문을 갖고, 이를 알아보기 위하여 여러 종류의 화학반응과 화학평형을 고려하였다. 다음 중, 고려할 필요가 없는 것은?

① $2CO(g)+O_{2}(g) → 2CO_{2}(g)$
② $CaCO_{3}(s) ⇄ Ca^{2+}(aq)+{CO_{3}}^{2-}(aq)$
③ ${CO_{3}}^{2-}(aq)+H_{3}O+(aq) ⇄ {HCO_{3}}^{-}(aq)+H_{2}O(l)$
④ $SO_{3}(g)+H_{2}O(l) → H_{2}SO_{4}(aq)$
⑤ $2NO_{2}(g)+H_{2}O(l) → HNO_{3}(aq)+HNO_{2}(aq)$

24. 산성비로 pH가 낮아진 호수에서 생물의 개체수가 감소되는 직접적인 원인을 가장 바르게 설명한 것은? [1점]

① 생물의 체온이 올라가 에너지 소모가 많아지기 때문에
② 생물의 운동력이 떨어져 이동하기 어려워지기 때문에
③ 생물의 체액을 순환시키는 능력이 떨어지기 때문에
④ 세포가 모여 조직을 형성하는 능력이 떨어지기 때문에
⑤ 세포의 생명 현상에 관계하는 효소의 기능이 떨어지기 때문에

25. 영희는 여러 가지 수용액의 전기 전도성을 알아보기 위하여 <보기>와 같은 4가지 수용액을 만들었다. 그리고 이것들을 <보기>의 그림과 같이 4개의 동일한 전구와 연결하여 전기 회로를 만들었다.

 <보 기> 

ㄱ. 1.0M 아세트산 용액 200mL
ㄴ. 1.0M 암모니아 용액 200mL
ㄷ. 1.0M 아세트산 용액 100mL와 1.0M 암모니아 용액 100mL의 혼합용액 200mL
ㄹ. 1.0M 에틸알코올 용액 200mL

4개의 전구의 밝기를 비교하였을 때, 밝기 순서를 바르게 나열한 것은? [2점]

① $A≈B > C > D$
② $A≈B≈C > D$
③ $A > B≈C > D$
④ $C > A≈B > D$
⑤ $C > A≈B≈D$

[26~27] 지구상에서 물이 순환하는 동안에 물의 화학 조성은 여러 가지 과정에 의해서 변화한다. 다음 그래프는 빗물, 강물 및 해수에 녹아 있는 주요 성분의 평균 농도를 나타낸 것이다.
다음 물음에 답하시오.

26. 빗물, 강물 및 해수의 화학 조성을 비교하여 추정한 것 중, 타당하지 않은 것은?

① 빗물에 용해된 성분들은 대부분 해수에서 온 것이다.
② 강물에 있는 $Na^{+}$와 $Ca^{2+}$은 대부분 암석의 풍화로 용해된 것이다.
③ 해수에 있는 $Cl^{-}$은 거의 대부분 빗물과 강물에 의해 공급된 것이다.
④ 해수에 유입된 $Ca^{2+}$과 $H_{4}SiO_{4}$은 화학적으로 침전되거나 생물체에 의해 제거된다.
⑤ 해수에 유입된 ${HCO_{3}}^{-}$은 $CO_{2}$로 변화되거나 화학적 침전 및 생물체에 의해 제거된다.

27. 다음은 해수에 녹아 있는 이온들을 분석하기 위해 계획한 여러 실험 중의 몇 가지이다. 이들 중, 옳은 것은?

① 페놀프탈레인 지시약으로 $Cl^{-}$의 존재를 확인한다.
② $AgNO_{3}$ 용액으로 $Mg^{2+}$의 존재를 확인한다.
③ $BaCl_{2}$ 용액으로 ${SO_{4}}^{2-}$의 존재를 확인한다.
④ $H_{2}S$를 사용하여 $Ca^{2+}$의 존재를 확인한다.
⑤ 불꽃 반응으로 $K^{+}$, $Ca^{2+}$, $Cl^{-}$의 존재를 확인한다.

28. 동해가 만들어진 과정에 대한 가설에는 그림 (가)와 같이 “한반도와 일본 열도 사이에 있던 땅이 함몰되었다.”라는 함몰설과, 그림 (나)와 같이 “일본 열도가 한반도에서 이동하여 동해가 만들어졌다.”라는 열림설이 있다.

열림설을 지지하는 사실을 <보기>에서 모두 고른다면?

 <보 기> 

ㄱ. 동해 밑에 대륙 지각의 암석이 분포한다.
ㄴ. 동해 밑에 해양 지각의 암석이 분포한다.
ㄷ. 한반도 남동부와 일본 남서부의 지질이 서로 유사하다.

① ㄱ
② ㄷ
③ ㄱ, ㄴ
④ ㄱ, ㄷ
⑤ ㄴ, ㄷ

29. 아래 그래프에서, (가)는 증발암의 분포, (나)는 증발량과 강수량의 차이, (다)는 해수 표면의 염분 분포를 각각 위도에 따라 나타낸 것이다.

위 자료를 근거로, 증발암의 분포에 대한 <보기>의 설명 중, 옳은 것을 모두 고른다면?

 <보 기> 

ㄱ. 증발암의 분포는 해수 표면의 염분 분포와 관계가 없다.
ㄴ. 증발암은 북위와 남위 각각 30도 부근에 가장 많이 분포한다.
ㄷ. 적도 부근에 증발암이 적은 것은 증발량에 비해 강수량이 많기 때문이다.

① ㄱ
② ㄴ
③ ㄷ
④ ㄱ, ㄷ
⑤ ㄴ, ㄷ

[30~31] 오른쪽 그래프는 영희의 집과 철수의 집에서 방출하는 단위 시간당 열손실량 H를 집안과 바깥과 온도 차이 $\Delta T$에 따라 그린 것이다.
바깥 기온이 0℃인 날, 오랫동안 비워 놓았던 두 집에 단위 시간당 발열량이 $P_{0}$인 보일러를 각각 계속 가동하였다.
다음 물음에 답하시오.

30. 시간에 따른 두 집의 내부 온도 변화를 바르게 나타낸 그래프는? [1점]

31. 각 집에서 단위 시간당 집 밖으로 빠져나가는 열량 $P$를 시간에 따라 바르게 나타낸 그래프는?

32. 그래프 (가)는 해수의 수온, 염분 및 밀도의 관계를 나타낸 것이다. 그림 (나)는 어느 연안 지역의 단면도인데, 만의 수온과 염분은 각각 11℃ 와 34%로 거의 일정하다.
그래프 (다)는 만 부근의 외해에서 깊이에 따른 밀도의 분포를 나타낸 것이다.

만의 물이 외해로 흘러나오면 그래프 (다)에서 어느 깊이를 따라 이동하겠는가? (단, 만의 물이 흘러가는 동안 외해의 물과 섞이지 않는다고 가정한다.)

① 표면
② ㄱ
③ ㄴ
④ ㄷ
⑤ ㄹ

33. 다음 그림은 7월 전세계의 평균 해수면에서의 기압 분포도이다.

위의 기압 분포에 관한 <보기>의 설명 중, 옳은 것을 모두 고른다면?

 <보 기> 

ㄱ. 남위 40~60도에서는 중위도보다 바람이 약하게 분다.
ㄴ. 남위 30도와 북위 30도 부근에 있는 고기압들은 대기 대순환에 의해 형성된 것이다.
ㄷ. 같은 위도에서 해양에서의 기압이 대륙보다 높은 것은 해수의 비열이 크기 때문이다.

① ㄱ
② ㄴ
③ ㄷ
④ ㄱ, ㄴ
⑤ ㄴ, ㄷ

[34~35] 달에는 지구보다 운석 구덩이가 더 많이 있다. 그 원인으로는 여러 가지가 있지만, 그 중의 하나는 달에 대기가 없기 때문이다. 다음 물음에 답하시오.

34. 철수는 철이 주성분인 작은 운석(유성체)이 지구 대기권으로 진입하면, 공기와 마찰로 속력이 급속히 줄어들면서 다 녹아버린다고 생각했다. 철수는 자신의 생각이 옳은지 알아보기 위해 운석에 관한 자료를 조사하여 아래와 같이 계산해 보았다.

<조사한 자료>
ㆍ 운석의 질량 : 약 20g
ㆍ 운석의 대기권 진입 속력 약 : 40,000m/s
ㆍ 철의 비열 : 약 450J/kgㆍK
ㆍ 철의 녹는점 : 약 1,800K
<계산>
운동에너지의 약 3%만이 운석의 온도를 높히는 데 사용되었다면, 다음과 같은 관계가 성립한다.
$\dfrac{1}{2} \times (2.0 \times 20 ^{-2} ) \times (4.0 \times 10 ^{4} ) ^{2} \times 0.03=(2.0 \times 10 ^{-2} ) \times (4.5 \times 10 ^{2} ) \times \Delta T$

<결론>
운석의 온도는 약 $5.3 \times 10^{4}$K가 되므로 운석이 다 녹아버린다.

위의 과정에서 철수가 사용한 가정이 아닌 것은? [2점]

① 운석의 위치에너지 변화량은 무시한다.
② 운석의 운동에너지는 열에너지로 변환된다.
③ 운석의 역학적 에너지는 보존된다.
④ 열에너지의 대부분은 공기 중으로 방출된다.
⑤ 철의 비열은 온도에 따라 변하지 않는다.

35. 철수는 지구보다 달에 운석 구덩이가 많은 이유가, 지구에 대기가 존재한다는 것 외에 다른 이유도 있을 것이라고 생각했다. 다음 중, 그 이유를 설명하는 데 가장 유용하게 사용될 수 있는 것은? [1점]

① 지구와 달의 중력값
② 태양의 흑점 주기에 대한 자료
③ 지구와 달의 공전 궤도 자료
④ 지구와 달의 지각 활동에 대한 자료
⑤ 달이 지구에 미치는 기조력 크기에 대한 자료

36. 실온에서 시클로헥산($C_{6}H_{12}$)과 물($H_{2}O$)은 서로 잘 용해되지 않아 층을 이룬다. 화학 결합에 관한 개념들을 적용하여 이 현상을 설명하려고 한다. 다음 중, 직접적인 연관이 없는 것은?

① 시클로헥산 분자에서 C-C 결합은 무극성이고, 물 분자에서 O-H 결합은 극성이다.
② 시클로헥산 분자에서 C-C 결합에너지는 물 분자에서 O-H 결합에너지보다 작다.
③ 시클로헥산 분자와 물 분자 사이에 작용하는 정전기적 인력은 약하다.
④ 시클로헥산 분자 사이에 작용하는 정전기적 인력은 물 분자 사이에 작용하는 정전기적 인력보다 약하다.
⑤ 분자의 극성이 유사한 물질들은 서로 잘 용해된다.

37. 백열등 S와 고온의 기체 G에서 나오는 빛의 세기를 파장에 따라서 조사하여, 아래와 같이 (가)와 (나)의 그래프를 얻었다.

고온의 기체 G를 충분히 냉각시킨 후, 아래 그림과 같이 백열등 S에서 나오는 빛을 통과시켜 분광기로 관찰하였다.

냉각된 기체 G를 통과하여 분광기에 도착하는 빛의 세기를 파장에 따라 가장 잘 나타낸 그래프는?

38. 다음은 우리가 사용하는 여러 가지 실의 재료 이름과 그 구조식이다. 아래의 구조식을 참조하여 이들 중에서 흡습성이 우수한 실의 재료를 선택하려고 한다. 흡습성이 가장 우수한 것으로 예상되는 것은?

[39~40] 아래 <보기>는 철수가 검류계 G로 코일에 흐르는 전류를 조사한 실험 활동이다. 다음 물음에 답하시오.

 <보 기> 

ㄱ. 코일 안으로 막대 자석을 빠르게 넣고 코일 안에서 정지하였다.
ㄴ. 코일 안으로 막대 자석을 빠르게 넣었다 뺏다.
ㄷ. 코일 2개를 일직선 상에 마주 보게 놓고, 교류 전원이 연결된 코일의 스위치를 닫았다.
ㄹ. 코일 2개를 일직선 상에 마주 보게 놓고, 직류 전원이 연결된 코일의 스위치를 닫았다.

39. 철수가 실험 보고서에 “영점에 있던 검류계의 바늘이 오른쪽으로 움직였다가 곧 영점으로 돌아왔다.”라고 관찰결과를 적었다면, 철수는 위의 <보기> 중에서 어떤 활동을 하여 얻은 결과일까?

① ㄱ, ㄴ
② ㄱ, ㄷ
③ ㄱ, ㄹ
④ ㄴ, ㄷ
⑤ ㄷ, ㄹ

40. 위에서 철수가 한 실험은 다음 중, 어떤 현상을 설명하는 데 가장 도움이 되는가? [1점]

① 송신소 안테나에서 전자기파를 내보내는 현상
② 전기 회로에서 저항이 크면 전류가 적게 흐르는 현상
③ 건전지에 연결된 직선 도선 주위에 자기장이 존재하는 현상
④ 건전기가 연결된 평행판 축전기 사이에 일정한 전기장이 존재하는 현상
⑤ 일정한 전류가 같은 방향으로 흐르는 두 도선 사이에 인력이 작용하는 현상

41. 철수는 다음 그림과 같이 전기분해 장치를 만들고, 0.1M $CuSO_{4}$ 수용액을 전기분해하여 구리판에 순수한 $Cu$를 석출시켰다.

이 실험에 관한 다음 설명 중 틀린 것은?

① 전류계를 그림의 ‘가’ 위치에, 전압계는 ‘나’ 위치에 연결한다.
② 전기분해가 진행되는 동안 구리판에서는 환원반응이 일어나고, 탄소전국에서는 산화반응이 일어난다.
③ 전기분해가 진행되는 동안 탄소전극에서는 $H_{2}$가 발생한다.
④ 전기분해가 진행되는 동안 건전지에서는 화학에너지가 전기에너지로 변한다.
⑤ 이 실험을 통하여 구리판에 석출된 $Cu$의 질량은 통해준 전하량에 비례하여 증가한다는 것을 알 수 있다.

[42~43] 아래 그림은 개구리 수정란의 초기 발생을 나타낸 것이다. 다음 물음에 답하시오.

42. 개구리의 생식 세포는 올챙이 시기의 시원 생식 세포 단계를 거쳐 형성된다. 다음은 미수정란, 수정란, 2세포기 배에 각각 자외선을 쪼여 얻은 실험 결과이다.

실험조건 / 시원생식세포

위 실험으로부터 시원 생식 세포 형성요소에 관한 설명 중, 옳은 것을 모두 고른다면? [2점]

 <보 기> 

ㄱ. 식물극 근처에 분포한다.
ㄴ. 수정후에 만들어진다.
ㄷ. 자외선에 대한 민감도는 수정시에 감소한다.
ㄹ. 자외선에 대한 민감도는 수정에서 2세포기로 될 때 감소한다.

① ㄱ, ㄴ
② ㄱ, ㄷ
③ ㄱ, ㄹ
④ ㄴ, ㄷ
⑤ ㄴ, ㄹ

43. 포배는 수정란의 세포분열에 의해서 만들어진다. 그러나, 수정란과 포배의 크기는 거의 같다. 그 이유를 바르게 설명한 것은? [1점]

① 세포주기에서 S기가 생략되기 때문이다.
② 세포질 분열이 빠른 속도로 일어나기 때문이다.
③ DNA의 복제가 빠른 속도로 진행되기 때문이다.
④ 세포분열 후 세포의 생장이 일어나지 않기 때문이다.
⑤ 핵분열이 세포질 분열보다 빠르게 진행되기 때문이다.

[44~46] 오징어는 외투강 안에 물을 담고 있다가 적을 만나면 외투강을 싸고 있는 근육을 수축하여 출수공으로 물을 분사시켜 재빨리 도피한다. 이러한 도피 행동에는 근육에 전달되는 신경 신호가 중요한 역할을 한다.

다음 그래프는 오징어의 축색돌기에 자극을 주고 $Na^{+}$과 $K^{+}$의 출입에 의한 축색막 안팎의 전위차를 시간에 따라 기록한 것이다.

다음 물음에 답하시오.

44. 위 그래프에 나타난 각 시기에 대한 설명 중, 맞는 것은?

① ‘가’ 시기에는 $K^{+}$이 축색막 안쪽보다 바깥쪽에 더 많다.
② ‘나’ 시기에는 $Na^{+}$이 축색막 안쪽으로 이동한다.
③ ‘다’ 시기에는 축색막 안팎으로 이온의 이동이 없다.
④ ‘라’ 시기에는 $K^{+}$이 축색막 안쪽으로 이동한다.
⑤ ‘라’ 시기에는 $Na^{+}$이 축색막 안쪽으로 이동한다.

45. 축색돌기의 세포막 부분은 1cm${}^{2}$당 전기용량이 $1.0 \times 10 ^{-6}$패럿인 축전기의 역할을 한다고 하자. 위 그래프를 이용하여, 뉴런이 자극을 받을 때 축색막을 통하여 1cm${}^{2}$당 이동하는 $Na^{+}$의 몰 수를 구하면? 단, 전자 1몰의 전하량을 1패러데이라고 하며, 1패러데이는 약 $9.6 \times 10 ^{4}$쿨롬이다.

① $1.0 \times 10 ^{-3}$몰
② $1.0 \times 10 ^{-6}$몰
③ $1.0 \times 10 ^{-9}$몰
④ $1.0 \times 10 ^{-12}$몰
⑤ $1.0 \times 10 ^{-15}$몰

46. 오른쪽 그래프는 오징어가 외투강 안에 있는 물을 급속히 분사하며 도망갈 때, 오징어 속력의 시간에 따른 변화를 그린 것이다. 오징어의 최대 순간 속력을 추정하기 위해, 오징어의 질량 외에 꼭 필요한 정보를 아래 <보기>에서 모두 고른다면?

 <보 기> 

ㄱ. 오징어 축색돌기가 외투강을 싸고 있는 근육에 전달한 전기 에너지
ㄴ. 오징어가 분사한 물의 평균 분사 속력
ㄷ. 오징어가 분사한 물의 총질량

① ㄱ
② ㄴ
③ ㄱ, ㄴ
④ ㄴ, ㄷ
⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ

47. 철수는 소행성이 다음 그림과 같은 위치에 있을 때의 밝기를 알아 보고자 아래와 같은 단계로 계산하였다. (단, 태양상수는 $S$, 소행성의 반사율은 $A$, 소행성의 반경은 $R$이다.)

 <소행성의 밝기 계산 단계> 

단계 / 계산 물리량 / 계산식
1. 태양 광도에너지 $L _{◉}$(erg/s) / $L _{◉}=4\pi r^{2}S$
2. 소행성에서 본 태양의 밝기 $I _{◉}$(erg/s) / $I_{◉}=\dfrac{L _{◉}}{4\pi d^{2}}$
3. 소행성에 입사되는 태양에너지 $F$(erg/s) / $F=I_{◉}\pi r^{2}$
4. 소행성에서 반사되는 태양에너지 $L _{c}$(erg/s) / $?$
5. 지구에서 본 소행성의 밝기 $I_{c}$(erg/s) / $?$

단계 4의 $L _{c}$와 단계 5의 $I_{c}$계산식으로 올바르게 짝지은 것은? [2점]

① [$L _{c}$] : $AF$ / [$I_{c}$] : $AF/(4 \pi D ^{2} )$
② [$L _{c}$] : $AF$ / [$I_{c}$] : $AF/(4 \pi D ^{3}/3 )$
③ [$L _{c}$] : $(1-A)F$ / [$I_{c}$] : $(1-A)F/(4 \pi D ^{3}/3 )$
④ [$L _{c}$] : $F$ / [$I_{c}$] : $F/(4 \pi D ^{2} )$
⑤ [$L _{c}$] : $F$ / [$I_{c}$] : $F/(4 \pi D ^{2}/3 )$

48. 아래 그래프는 액체의 냉각 곡석을 나타낸 것이다. (1)은 순물질에 대한 것이며, (2)는 (1)에서 사용한 물질에 용질이 첨가된 용액에 대한 것이다.

위 그래프에 대한 설명 중, 맞는 것은 <보기>에서 모두 고른다면?

 <보 기> 

ㄱ. B의 위치가 A보다 낮은 이유는 용액의 어는점 내림 현상 때문이다.
ㄴ. ‘다’ 영역에서 기울기가 있는 이유는 이 물질이 고체로 변하고 있기 때문이다.
ㄷ. ‘마’ 영역에서 기울기가 있는 이유는 용매가 결정으로 석출되면서 용액의 어는점이 점차 낮아지기 때문이다.

① ㄱ
② ㄴ
③ ㄱ, ㄴ
④ ㄱ, ㄷ
⑤ ㄴ, ㄷ