정답 및 해설 11월
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고3 - 2020 -
28 32- 11월 - 정답 및 해설 1.
A는 해령, B는 열점, C는 호상 열도에 해당한다. ㄱ.A와 B에서는 현무암질 마그마가, C에서는 안산암질 마그마가 주로 분출하므로 마그마의 SiO2 함량은 C에 서 가장 높다. ㄴ. A와 B에서는 맨틀 물질이 지표 가까 이 상승하는 과정에서 압력이 빠르게 감소하게 되어 부 분 용융이 일어나 현무암질 마그마가 생성된다. ㄷ. C에 서 분출하는 마그마는 주로 안산암질 마그마로, 해구에 서 섭입된 해양 지각에서 공급된 물에 의해 맨틀 물질의 용융점이 낮아져 생성된 현무암질 마그마가 대륙 지각이 용융된 유문암질 마그마와 혼합되어 생성된다.
2.
ㄱ. 나침반의 N극은 항상 지구 자기의 S극을 향하며, 자기력선은 N극에서 S극 쪽을 향한다. 따라서 자북극은 지리상 남극, 자남극은 지리상 북극에 위치한다. ㄴ. 북 반구에서 자기력선은 수평면의 위쪽을 향하므로 나침반 의 N극은 수평면의 위쪽으로, S극은 수평면의 아래쪽으 로 기울어진다. ㄷ. 현재 자북극은 지리상 북극 부근에, 자남극은 지리상 남극 부근에 위치하므로 이 시기는 현 재를 기준으로 역자극기에 해당한다.3.
(가)는 경사 부정합, (나)는 역단층이다. ㄱ, ㄷ. 경사 부정 합은 부정합면 아래의 지층이 퇴적된 후 횡압력 등에 의 해 지층이 기울어져 형성된다. 역단층은 횡압력에 의해 상반이 하반에 대해 위로 이동하여 형성된다. ㄴ. 경사 부정합은 조산 운동에 의한 횡압력으로 지층이 변형되어 잘 형성되고, 평행 부정합은 조륙 운동에 의해 잘 형성된다.4.
ㄱ. 해양판(㉠)은 대륙판(㉡)보다 밀도가 크므로 수렴형 경계에서 대륙판 아래로 섭입된다. ㄴ, ㄷ. A는 새롭게 형성된 발산형 경계로, 하부에서는 뜨거운 플룸이 상승 한다. B의 하부에서는 섭입된 해양 지각으로 인해 주위 보다 온도가 낮고 밀도가 큰 플룸이 형성된다. 지진파의 전달 속도는 온도가 낮은 영역보다 높은 영역에서 느리다.5.
ㄱ. 시조새는 중생대 쥐라기 말에 나타났다. 중생대는 비교적 온난한 기후가 지속되어 빙하기가 나타나지 않았 다. ㄴ. 매머드는 신생대 제4기에 번성하였다. 로키 산맥 과 안데스 산맥은 중생대 트라이아스기 말 판게아가 분 리되는 시기에 해양판이 섭입되면서 형성되기 시작하였 다. ㄷ. 신생대 팔레오기와 네오기에는 대형 유공충인 화 폐석이 바다에서 번성하였다. 따라서 생물이 번성한 순 서는 (가) → (다) → (나)이다.6.
ㄱ. 가시광선 영상은 구름과 지표면에서 반사된 태양의 가시광선을 관측한 것이다. (가)와 (나)는 태양 빛이 없는 03시에 촬영된 것이므로 가시광선 영상이 아니다. ㄴ.(가)는 적외선 영상이다. 적외선 영상은 물체가 방출하 는 적외선을 관측한 것으로, 구름의 온도를 알 수 있어 구름의 높이를 알아낼 수 있다. 적외선 영상에서 고도 가 높은 구름은 온도가 낮아 흰색으로, 고도가 낮은 구름 은 온도가 높아 어두운 회색으로 나타난다. ㄷ. (가)는 북 서풍이 강하게 부는 겨울철에 한파나 폭설이 나타날 때 의 영상이고, (나)는 여름철에 태풍이 영향을 줄 때의 영 상이므로 위성 영상이 촬영된 날의 일평균 기온은 (가)가 (나)보다 낮다.
7.
ㄱ. 중위도에 위치하는 이 해역에서 표층 해수의 수온은 8월에 높고 2월에 낮다. 따라서 이 해역은 8월이 여름철 에 해당하는 북반구 해역이다. 남반구에서는 1~2월에 표층 수온이 높게 나타난다. ㄴ. 수온 약층은 깊이에 따라 수온이 급격하게 변하는 층이다. 깊이가 깊어짐에 따라 8 월에는 수온이 급격히 떨어지지만, 1월에는 거의 변화하지 않으므로 수온 약층은 1월보다 8월에 잘 발달한다. ㄷ.해수의 밀도는 수온이 높아지면 낮아진다. 수심 80 m인 지점은 연중 수온 변화가 거의 없어 밀도 변화도 거의 크게 나타나지 않지만, 수심 20 m인 지점은 수온이 5¾ 이하에서 13¾ 이상까지 변하므로 해수 밀도의 연간 변화량도 크다.
8.
이 은하는 수많은 별들로 이루어진 은하이지만 너무 멀 리 있어 하나의 별처럼 보이는 퀘이사이다. ㄱ. X선 사 진에서 은하 중심부에서 바깥쪽으로 뻗어나가는 강한 제 트가 뚜렷하게 나타나 있다. ㄴ. 퀘이사는 매우 먼 거리 에 있어 후퇴 속도가 매우 크다. 따라서 적색 편이가 매 우 크게 나타난다. ㄷ. 퀘이사는 태양계 정도의 크기이 며, 매우 강한 에너지를 방출한다. 따라서 가시광선 영역 에서 관측하면 하나의 별처럼 관측된다.9.
ㄱ. 열대 저기압은 수온이 약 27¾ 이상인 위도 5ù~25ù 의 열대 해상에서 수증기가 공급되어 발생하지만, 적도 에서는 소용돌이가 형성되지 않아 저기압이 형성되지 않 는다. ㄴ. 태평양의 적도 부근 해상에서 무역풍이 강해지 면 서쪽으로 흐르는 따뜻한 해수의 양이 증가하여 A 해 역의 수온이 높아진다. 수온이 높아지면 수증기의 공급 이 원활해지므로 열대 저기압의 발생이 대체로 증가한 다. ㄷ. 태풍은 북태평양 고기압 세력권의 서쪽 가장자리 를 따라 북상하므로 북태평양 고기압의 세력이 강해지면 A 해역에서 발생한 열대 저기압의 이동 경로는 평소보 다 서쪽으로 치우치게 된다.10.
ㄱ. 소나기와 뇌우가 나타나는 곳은 한랭 전선 근처이 므로 저기압이 이동한 경로는 A이다. 북반구에서는 저 기압이 통과할 때 저기압 중심의 남쪽에서는 풍향이 시 계 방향으로 변하고, 북쪽에서는 시계 반대 방향으로 변 하므로 관측소 P에서 풍향은 시계 방향으로 변했을 것이 다. ㄴ. 관측소 P는 구름이 없고 맑은 상태이고, P보다 서쪽에는 한랭 전선이 위치하고 있으므로 이날 09시 이 후 P에는 한랭 전선이 통과했을 것이다. ㄷ. 관측소 Q는 현재 온난 전선과 한랭 전선 사이에 위치하고 있고, 서쪽 에 위치한 한랭 전선이 접근하게 되므로 이날 09시 이후 관측소 Q에서는 주로 적운형 구름이 관측될 것이다.11.
이 지역의 지층은 석회암 퇴적 → B 관입 → 평행 부정합→ 사암 퇴적 → A 관입 → 평행 부정합 → 셰일 퇴적의 순 서로 형성되었다. ㄱ. 사암의 연령이 3억 년(고생대 말)이 므로 사암보다 먼저 퇴적된 석회암층은 고생대 말 이전에 퇴적된 지층이다. 암모나이트는 중생대에 살았던 생물이 므로 석회암층에서 화석이 발견될 수 없다. ㄴ. A는 사암 이 퇴적된 3억 년 전 이후에 관입했으므로 A의 연령은 3억 년보다 짧아야 한다. A는 반감기를 2번 지났으므로 X의 반감기가 1.5억 년 이상이면 A의 연령이 사암보다 많아지 므로 X의 반감기는 1.5억 년보다 짧다. ㄷ. A는 사암을 관입했으므로 사암이 포획될 수 있지만, B는 사암이 퇴적되 기 전에 형성되었으므로 사암이 포획되어 나타날 수 없다.
12.
ㄱ. 해수의 평균 이동 속력은 표층 해류인 ㉠이 심층 해류인 ㉡보다 빠르다. ㄴ. 캐나다의 동쪽 해역에 위치한 A 해역에서는 표층 해수가 북동쪽으로 계속 이동한다.해수의 침강은 보다 고위도에 위치한 그린란드 주변 해 역에서 일어난다. ㄷ. ㉢은 그린란드 해역 부근에서 침강 하여 형성된 북대서양 심층수로, 수심 약 1500~4000 m 사이에서 60ùS까지 이동한다. 한편 남극 저층수는 웨델 해에서 침강하여 해저를 따라 북쪽으로 이동하여 30ùN 까지 흐른다. 따라서 적도 부근 해역에서 수심이 가장 깊 은 곳에서는 남극 저층수가 흐른다.
13.
① 별의 중심부에는 대류가 일어나는 핵이 존재하므 로 질량이 태양 질량의 약 2배보다 큰 별이다. ② 이 별 은 주계열성이므로 광도 계급이 태양과 같은 Ⅴ이다. ③ 1 pc이 약 3.26광년이므로 이 별의 거리는 10 pc보다 가 깝다. 따라서 이 별의 겉보기 등급은 절대 등급보다 작 다. ④ 반지름(R)은 광도(L)의 제곱근에 비례하고, 표 면 온도(T)의 제곱에 반비례한다. 이 별의 절대 등급은 0.0이므로 광도는 태양보다 100배 크고, 표면 온도는 태 양보다 2배 높으므로 반지름은 태양 반지름의 약 2.5배 이다. RR태양=¾Ð LL태양_{ TT }태양2=15100_{ 12}2=2.5
⑤ 복사 에너지가 최대인 파장은 표면 온도에 반비례하 므로 태양보다 짧다.
14.
ㄱ. 황해에서는 바람이나 조류, 담수 유입 등의 영향으 로 시기에 따라 해류의 변동이 매우 크게 나타난다. ㄴ.A, B, C 해역 중 B 해역에서는 난류와 한류가 만나는 조경 수역이 형성되므로 위도에 따른 표층 수온 변화가
A 해역과 C 해역에 비해 훨씬 크다. ㄷ. 해류 ㉠은 편서 풍의 영향으로 서쪽에서 동쪽으로 흐르는 북태평양 해류 이다. 편서풍은 대기 대순환 중 간접 순환인 페렐 순환에 의해 형성된 바람이다.
15.
ㄱ. 평상시에는 적도 태평양의 서쪽에서 따뜻한 해수 로부터 열과 수증기를 공급받아 상승 기류가 나타나고, 상대적으로 온도가 낮은 적도 태평양의 동쪽에서 하강 기류가 나타난다. 따라서 평상시에 나타나는 적도 부근 의 대기 순환은 (가)이다. ㄴ. 태평양 적도 부근 해역에서 동쪽으로 흐르는 해류(적도 반류)는 무역풍이 평상시인 (가)보다 약해지는 엘니뇨 시기인 (나)일 때 강하다. ㄷ.평상시에는 A 지역에서 상승 기류, B 지역에서 하강 기 류가 우세하지만, 엘니뇨 시기에는 이와 반대가 된다. 따 라서 (A에서 평균 해면 기압-B에서 평균 해면 기압)은 평상시인 (가)보다 엘니뇨 시기인 (나)일 때 크다.
16.
ㄱ. (가)는 별이 가장 오랜 시간을 보내는 주계열 단계에 해당한다. 따라서 (가)일 때 별은 정역학 평형 상태를 유 지한다. ㄴ. (나)는 별이 주계열 단계에서 벗어나 반지름이 커지면서 거성으로 진화하는 단계에 해당하며, (다)는 별 의 중심부에서 헬륨 핵융합 반응이 일어날 수 있는 적색 거성 단계에 해당한다. 따라서 (나)보다 (다)일 때 H - R도 상에서 오른쪽 상단에 위치한다. ㄷ. 별의 표면 온도는 거 성 단계인 (라)보다 백색 왜성 단계인 (마)일 때 높다.17.
(가)는 미세 중력 렌즈를 이용하는 탐사 방법, (나)는 식 현상을 이용하는 탐사 방법이다. ㄱ. (가)에서 짧은 시 간 동안 나타난 2번의 급격한 밝기 변화는 외계 행성에 의한 미세 중력 렌즈 현상 때문이다. 따라서 (가)의 외계 행성계에는 행성이 최소 2개 이상임을 알 수 있다. ㄴ. (나) 에서 A는 식 현상이 일어나는 주기이므로 별과 행성이 공통 질량 중심 주위를 회전하는 주기와 같다. 따라서 A 를 주기로 중심별의 스펙트럼 변화가 나타난다. ㄷ. (나) 는 관측자의 시선 방향과 행성의 공전 궤도면이 거의 나 란해야 하지만, (가)는 관측자의 시선 방향과 행성의 공 전 궤도면이 수직하더라도 이용 가능하다.18.
CO2는 산업 혁명 이전부터 대기 중에 존재했으므 로 ㉠이다. N2O는 산업 활동 이후 화석 연료를 사용하 면서부터 대기 중에 증가하기 시작하였으므로 ㉡이다.CFCs는 냉매, 발포제 등으로 사용된 기체로 1940년대 중반부터 사용하기 시작하였으므로 ㉢이다. ㄱ. ㉠은 현 재 대기의 온실 효과에 가장 큰 영향을 미치고 있는 CO2
이다. 오존층 파괴의 주요 원인 물질은 CFCs(㉢)이다.
ㄴ. ㉡과 ㉢은 거의 대부분 인간에 의한 산업 활동을 통 해 대기 중으로 방출된 온실 기체이다. ㄷ. ㉢의 경우, 20세기 말부터 일정하거나 약간 감소하는 경향이 나타 나므로 21세기 후반에는 ㉢의 영향이 세 온실 기체 중에 서 가장 적을 것으로 추정할 수 있다. ㉠, ㉡, ㉢의 증가 경향을 비교해 보면, 21세기 후반에도 지구 온난화에 가 장 큰 영향을 미치는 기체는 CO2(㉠)일 것이다.
19.
ㄱ. 선 스펙트럼 ㉠과 ㉡은 모두 복사 에너지의 세기 가 특정 파장에서 강하므로 방출 스펙트럼이다. ㄴ. 고유 파장의 파장 변화량은 (가)에서 약 10 nm, (나)에서 약 25 nm이므로 적색 편이는 (나)가 (가)의 약 2.5배이다.후퇴 속도는 적색 편이에 비례하므로 (나)가 (가)의 약 2.5배이다. ㄷ. 후퇴 속도는 거리에 비례하므로 (나)는 (가)보다 약 2.5배 멀리 있다. 밝기는 거리의 제곱에 반 비례하여 어두워진다. 두 은하의 광도가 같으므로 약 2.5배 가까이 있는 (가)가 (나)보다 2.52배 밝게 관측된 다. 따라서 겉보기 등급은 (가)가 (나)보다 약 2등급 작다.
20.
(가)는 루빈이 1960년대 말에 관측하였고, (나)는 펜 지어스와 윌슨이 1960년대 중반에 관측하였다. (다)는 1990년대에 여러 천문학자들에 의해 확인되었다. ㄱ. 나 선 은하의 회전 속도가 중심에서 멀어지더라도 감소하 지 않는 이유는 은하 외곽부에 암흑 물질이 존재하기 때 문인 것으로 추정하고 있다. ㄴ. (다)를 통해 우주의 팽 창 속도가 점점 증가하고 있다는 것을 알 수 있다. 급팽 창 이론은 빅뱅 우주론의 문제점을 해결하기 위해 제안 된 이론이며, 아직까지 관측을 통해 확인되지 못하였다.ㄷ. 시간 순서대로 나열하면 (나) → (가) → (다)이다.
11. ② 12. ① 13. ③ 14. ⑤ 15. ③
16. ② 17. ④ 18. ⑤ 19. ② 10. ①
11. ② 12. ① 13. ④ 14. ④ 15. ⑤
16. ③ 17. ③ 18. ② 19. ① 20. ①
