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2005학년도 6월 고1 전국연합학력평가

정답 및 해설

과학탐구 영역

정답

41	④	42	①	43	①	44	④	45	⑤
46	③	47	④	48	③	49	②	50	②
51	②	52	①	53	⑤	54	③	55	②
56	⑤	57	④	58	②	59	①	60	②
61	②	62	④	63	④	64	⑤	65	⑤
66	②	67	⑤	68	③	69	①	70	④
71	④	72	②	73	②	74	④	75	①
76	③	77	①	78	④	79	⑤	80	②

해설

41. [출제의도] 과학적 탐구과정 이해하기

[해설] 탐구 과정은 문제인식, 가설설정, 탐구 설계 및 수행, 자료해석, 결론도출, 일반화이다.

문제인식 - ‘화성암은 종류에 따라 구성 광물의 결정 크기가 다르다는 점에 의문을 갖게 되었다.’ 가설설정 - ‘결정의 크기는 마그마의 냉각 속도와 관련이 있을 것이라는 생각.’ 탐구수행 - 실험 과정 (가), (나). 결론도출 - ‘화성암을 이루는 광물 결정의 크기는 마그마의 냉각 속도와 관련이 있다.’ 따라서 자료해석 부분이 표현되어 있지 않다.

42. [출제의도] 자연선택설의 원리와 그 예 설명하기

[해설] 녹색 잔디밭에 떨어진 녹색의 이쑤시개는 눈에 잘 띄지 않으며, 녹색의 안경을 쓴 상태에서는 더욱 그렇다. 이것은 자연선택설을 설명하기 위한 실험이다. 매연으로 나무 색이 짙어진 맨체스터 지방에서 흰 나방보다 검은 나방이 더 많이 살아남을 수 있었던 이유도 흰 나방보다 검은 나방이 천적의 눈에 잘 띄지 않았기 때문이다. 이와 같은 현상을 공업암화라 한다. ②는 용불용설, ③은 돌연변이설, ④와 ⑤는 격리설의 예이다.

43. [출제의도] 일정성분비의 법칙을 알아내기 위한 탐구 설계하기

[해설] 반응 전․후 도가니와 구리 가루의 질량을 측정하면 구리 1 g과 결합한 산소의 질량을 구할 수 있다. 구리의 질량을 달리하여 실험해 보면 일정량의 구리와 반응한 산소의 질량비가 일정함을 알 수 있다.

44. [출제의도] 나무와 강철솜의 연소 자료를 해석하여 질량 보존의 법칙 이해하기

[해설] 나무가 연소될 때, 연소 전 나무의 질량과 반응한 산소의 질량을 합한 값은 연소 후 남은 재와 공기 중으로 날아간 기체의 질량을 합한 값과 같다. 강철솜이 연소될 때, 연소 전 강철솜과 반응한 산소의 질량을 합한 값은 연소 후 산화철의 질량과 같다. 따라서 나무와 강철솜이 연소될 때 모두 질량보존의 법칙이 성립한다.

45. [출제의도] 탐구 설계시 대조군 설치하기

[해설] 증산 작용이 잎에서 일어남을 확인하려면 반드시 잎이 없는 가지(대조군)를 설치하여 잎이 있는 가지(실험군)와 물이 줄어드는 정도를 비교해 보아야 한다. 따라서 잎이 없는 가지를 이용한 실험이 보완되어야 한다. 바람이 불 때 증산작용이 활발함은 선풍기를 틀어준 쪽이 안 틀어 준 쪽 보다 물이 더 많이 줄어 든 것으로 보아 알 수 있다.

46. [출제의도] 상태 변화에 따른 에너지의 출입 이해하기

[해설] 손난로는 티오황산나트륨 등이 녹아 있는 과포화 용액으로 만들어져 있으며 수용액 상태에서 고체가 석출되면서 열을 방출하는 원리를 이용한 것이다. 나프탈렌은 승화하면서 주위의 열을 흡수하고 더운날 마당에 뿌린 물은 기화하면서 주위의 열을 흡수한다. 겨울철에 안경을 끼고 버스를 타면 차가운 안경 주위의 수증기가 열을 방출하면서 응결되어 뿌옇게 된다.

47. [출제의도] 지진파의 지진 기상 해석하기

[해설] P파가 S파보다 먼저 기록되었으므로 P파의 전파 속도가 더 빠르다. 진폭은 S파가 P파보다 크며, S파 도착 시간과 P파 도착 시간의 차이 t가 클수록 진앙까지의 거리가 멀어진다.

48. [출제의도] 물질의 상태변화 이해하기

[해설] 물질의 상태가 변할 때 열의 출입이 있으므로 물질이 가지고 있는 에너지의 크기가 달라진다. 물질의 상태에 따라 분자간의 거리가 다르므로 부피가 달라진다. 질량과 원자의 종류는 상태가 바뀌어도 변하지 않는다.

49. [출제의도] 물리적 변화와 화학적 변화의 특성을 이해하여 주변 현상에 적용시키기

[해설] 보기의 ㄱ은 기화, ㄹ은 용해, ㅁ은 승화로 물질의 화학적 성질은 변하지 않고 상태나 모양이 변하므로 물리적 변화이고 ㄴ은 발효, ㄷ은 연소로 반응 전․후 물질의 화학적 성질이 변하므로 화학적 변화이다.

50. [출제의도] 시간기록계의 결과 분석하기

[해설] 종이테이프에 찍힌 타점간격은 일정한 시간에 수레가 이동한 거리를 나타낸다. 힘이 작용하지 않으면 타점간의 간격은 변화가 없는 등속운동을 하고, 힘이 작용하게 되면 타점 간격의 변화가 있는 가속도 운동을 하게 된다. 가속도 운동은 속도가 증가하는 운동도 의미하지만 속도가 감소하는 운동도 가속도 운동이다.

마찰이 없는 경사면을 내려올 때는 중력에 의해서 속력이 증가하는 운동을 한다.

51. [출제의도] 망원경의 기능 이해하기

[해설] 망원경의 A는 대물렌즈로 빛을 모으고, B는 경통으로 빛이 지나가는 통로 역할을 한다. C는 파인더로 관측대상을 쉽게 찾도록 도와주는 보조망원경 역할을 한다. D는 균형추로 망원경의 균형을 잡아주는 역할을 하며, E는 접안렌즈로 물체의 상을 확대한다.

52. [출제의도] 기온과 습도변화 그래프를 통해 기단의 성질 이해하기

[해설] 그래프에서 14일 기온은 대략 -14℃ 내외이고, 습도는 약 40% 정도로 기온과 습도가 모두 가장 낮다. 따라서 이 날 영향을 준 기단의 성질은 한랭 건조하다.

53. [출제의도] 유성․무성생식의 특징 이해하기

[해설] 유성생식은 부모로부터 받은 유전 정보가 합쳐지고, 생식 세포 형성 시 유전자 재조합에 의해 자손들의 형질이 다양해져 환경에 대한 적응도가 크다. 무성생식은 번식률은 높지만 모체의 유전 형질이 그대로 물려지므로 다양성이 없고 환경에 대한 적응도도 낮다. ①②③은 무성생식의 특징이고, ④는 두 생식 방법의 공통된 특징이다.

54. [출제의도] 멘델의 가설에 위배되는 유전 현상 이해하기

[해설] 분홍 꽃이나 AB형 혈액형 자손은 부모 모두의 유전적 요소를 가진 이형접합자이다. 이 경우 멘델은 “두 유전적 요소 중 우성을 나타내는 유전 요소에 의해 우성 형질만 나타난다.”고 생각했다. 그러나 주어진 유전 현상은 표현형이 중간형이거나(분홍 꽃), 공동 우성으로 모두 발현된 경우이므로(AB형) 위 멘델의 가설에 위배된다고 할 수 있다.

55. [출제의도] 온도에 따른 기체의 부피 변화를 이해하여 현상에 적용시키기

[해설] 액체 질소에 풍선을 넣으면 온도가 낮아지면서 기체의 부피가 작아지고, 풍선을 꺼내면 온도가 높아지면서 부피가 커진다. 사이다 병의 뚜껑을 열면 압력이 낮아지면서 기체의 용해도가 감소하여 기포가 발생하고, 잠수부가 내뿜은 기포는 수면 가까이 올라갈수록 압력이 낮아지므로 크기가 커진다.

56. [출제의도] 위치-시간 그래프 이해하기

[해설] 직선운동을 하는 물체의 위치와 시간에 따른 그래프에서 기울기는 속도를 의미한다.

A구간에서는 기울기가 증가하고 있어 속도가 증가한다. B구간에서는 기울기가 감소하고 있어 속도가 감소하고 있다. 그러나 C구간에서는 기울기가 0이어서 속도는 0이다.

57. [출제의도] 운동량 보존법칙을 이용하여 결론 도출하기

[해설] 운동량 보존법칙에 따라 공을 던지기 전후의 운동량 합은 보존된다. 어린이 A가 공을 던졌을 때, 공의 증가된 운동량 크기만큼 어린이의 운동량은 줄어들어야 하므로 속력은 느려진다.

그러나 어린이 B의 경우, 두 공을 던진 후 두 공의 변화된 운동량 합은 0이다. 결국 B는 속도의 변화가 없다. 그러므로 A와 B는 멀어지고 B와 C의 간격은 변화가 없다.

58. [출제의도] 혈관계의 구조와 기능 이해하기[해설] A와 B는 대정맥, C는 폐동맥, D는 폐정맥, E와 F는 대동맥을 나타낸다. 판막은 심장ㆍ정맥ㆍ림프관에 있으며, 혈압은 심장에 가까울수록 높으므로 동맥이 정맥보다 높다. 이산화탄소의 양은 대동맥보다 대정맥에 더 많다. 한편, 폐에서 산소를 받아들이고 이산화탄소를 내보내므로 폐정맥이 폐동맥보다 산소가 많다.

59. [출제의도] 평균속력과 평균속도 구별하기

[해설] 변위는 물체의 위치 변화량이다. 평균속도는 변위를 경과시간으로 나눈 값이고, 평균속력은 이동거리를 경과시간으로 나눈 값이다.

쥐 B의 변위는 0 이어서 속도는 0 이다. 평균속도의 경우 쥐A와 C는 변위는 같으나 경과시간이 쥐 A가 작으므로 쥐 A가 더 크다. 평균속력의 경우 쥐 C는 쥐 A에 비해서 이동거리는 2배이나 경과시간도 2배여서 같다.

60. [출제의도] 앙금 생성 반응을 통해 이온의 양적 관계와 일정 성분비의 법칙 이해하기

[해설] 일정량의 질산납([eqn: rm Pb(NO_3`)_2]) 수용액에 요오드화칼륨([eqn: RM KI]) 수용액의 양을 달리하여 반응시키면 노란색의 요오드화납([eqn: rm Pb`I _{2}]) 앙금이 생성되는데, 일정량의 요오드화칼륨 수용액을 넣은 후부터 더 많은 양을 넣어도 앙금의 양은 증가하지 않는다.

[eqn: rm Pb(NO _{3} `) _{2} `(aq)``+``2KI(aq)`` -> ``Pb`I _{2} `(s)``+``2KNO _{3} `(aq)]

앙금의 높이로 보아  D 시험관에서는 납 이온과 요오드화 이온이 모두 반응하였으므로 같은 양의 질산 이온과 칼륨 이온이 남아있다. B 시험관은 요오드화칼륨 수용액보다 질산납 수용액의 양이 많으므로 요오드화 이온은 모두 반응하였고 반응하지 못한 납 이온이 남아있다. E 시험관에는 칼륨 이온이 가장 많이 존재한다.

61. [출제의도] 전해질과 비전해질의 특성 이해하기

[해설] A는 수용액 상태에서 전류가 흐르지 않으므로 비전해질이고 B는 수용액 상태에서 전류가 흐르므로 전해질이다. 전해질과 비전해질은 완전히 언 상태에서 모두 전류가 흐르지 않으므로 이온의 이동이 자유롭지 못함을 알 수 있다.

62. [출제의도] 물체에 작용하는 힘 분석하기

[해설] ㄱ. A의 질량 변화가 없으므로 A가 받는 중력은 같다. ㄴ. B의 무게만큼 A에 작용하는 수직항력은 증가한다. ㄷ. 물체 A는 계속 정지해 있으므로 알짜힘은 0이다. ㄹ. A만 놓여 있을 때, 물체 A는 수직항력과 중력 2가지 힘을 받고, 물체 B를 올려놓았을 때는 중력, 수직항력, B가 누르는 힘 3가지를 받게 된다.

63. [출제의도] 작용 반작용 법칙 이해하기

[해설] 두 사람이 접촉한 상태에서 다른 사람을 미는 경우 두 사람 사이에는 작용과 반작용의 법칙이 적용된다.

경사를 오르기 위해서 사람은 경사면을 밀면 경사면 또한 사람을 밀게 되어서 사람이 앞으로 나아갈 수 있다. 로켓이 발사될 때 로켓은 가스를 뒤로 분출하여 공기를 뒤로 밀게 되면 공기도 로켓을 앞으로 밀게 되어 로켓은 앞으로 나아가게 된다. 그러나 안전띠를 매는 이유는 관성에 의해 운전자가 튀어나가는 것을 방지하기 위한 것이다.

64. [출제의도] 힘-시간 그래프를 통한 운동량 분석하기

[해설] 힘-시간 그래프의 밑넓이는 충격량의 크기이고, 이는 운동량의 변화량과 같다.

[eqn: F~․~t=mv-mv_0]에서 처음 속도는 0이므로 [eqn: 4×2=mv-0], 따라서 2초일 때 운동량은

8 kg․m/s이다.

65. [출제의도] 전해질 수용액에서 전류에 의한 이온의 이동 이해하기

[해설] 한천을 넣은 질산칼륨([eqn: RMKNO_3])의 포화 수용액을 식혀서 굳힌 U자관은 이온의 이동 통로 역할을 한다. 장치와 같이 양쪽 페트리 접시에 보라색의 과망간산칼륨([eqn: RMKMnO_4]) 수용액을 넣고 직류 전류를 흘러주면 (-)전하를 띤 과망간산 이온([eqn: RMMnO_4^-])이 (+)극 쪽으로 이동하고, 칼륨 이온([eqn: rm K ^{+}])은 (-)극 쪽으로 이동한다. 질산칼륨 대신 무색의 전해질인 질산나트륨([eqn: RMNaNO_3])이나 황산나트륨([eqn: rm Na _{2`} SO _{4}])을 넣어도 실험 결과는 같다.

66. [출제의도] 달의 위상변화 이해하기

[해설] 이날 관측된 달은 음력 26일 경의 그믐달로 새벽녘 동쪽 하늘에서 관측된다. 3일 후 달의 위상은 삭으로 변한다.

67. [출제의도] 해수의 염분과 염류 이해하기

[해설] 염분은 해수 1kg 중에 녹아있는 염류의 총량을 g수로 나타낸 것으로 동해의 염분은 33‰이고, 황해는 31‰이다. 그러므로 동해가 황해보다 염분이 높다. 염분비 일정의 법칙에 의하여 염류A는 3.60‰, B는 1.55‰이다.

68. [출제의도] 속도-시간 그래프 이해하기

[해설] 그래프에서 면적은 이동거리를, 기울기는 가속도를 의미한다.

ㄱ. 0∼2초 동안은 등속도 운동이므로 알짜힘이 0이다. ㄴ. 면적, 즉 이동거리는 24 m이다. ㄷ. 2초부터 속도는 감소하지만 부호가 같으므로 운동방향이 변하지 않는다. ㄹ. 기울기가 일정하므로 가속도는 -4 m/s2로 일정하다.

69. [출제의도] 이온의 형성 과정을 이해하여  물질의 화학식 만들기

[해설] A원자는 2개의 전자를 잃고 [eqn: RMA^2+] 이온이 되고 B원자는 2개의 전자를 얻어 [eqn: RMB^2-]이온이 된다. 화합물은 전기적으로 중성이므로 [eqn: RM A`^2+]  이온과 [eqn: RM B`^2-]  이온은 1 :  1로 결합하여 화합물을 만든다.

70. [출제의도] 자극에 대한 반응 경로 이해하기

[해설] A, B, C는 각각 감각신경, 연합신경, 운동신경에 의해 진행되는 과정이다. 대부분의 자극들은 척수를 통해 대뇌에 전달되지만 눈을 통해 들어온 시각정보는 척수를 거치지 않고 바로 대뇌로 전달되며, B에서는 시각 정보를 분석하여 판단한다.

71. [출제 의도] 위로 던진 물체의 속도-시간 그래프 분석하기

[해설] ㄱ. 최고점에서는 방향이 바뀌는 점이므로 속도가 0이다. ㄴ. 가속도를 의미하는 기울기가 일정하므로 물체는 등가속도운동을 한다. ㄷ. 등가속도 운동을 하는 물체는 일정한 알짜힘을 받는다.

72. [출제의도] 속도, 가속도, 힘의 방향 이해하기

[해설] 속도는 운동하고 있는 물체의 운동방향과 같으며 힘의 방향과 가속도의 방향은 같다.

브레이크를 밟으면 감속되므로 운동 방향과 반대 방향의 힘을 받는다.

73. [출제의도] 충돌 전후의 물리량 변화 이해하기

[해설] 충돌 시 공이 받는 충격량의 값은 공의 운동량의 변화량([eqn: F~․~t=mv-mv_0])과 같다. 그리고 충격량=충격력()×충돌시간()이다.

ㄱ. 충돌 직전 운동량은 서로 같고, 충돌 직후의 운동량은 더 높이 올라간 B가 더 크다.

ㄴ. ㄱ에서와 같이 운동량의 변화량은 B가 더 크므로 충력량도 B가 더 크다.

ㄷ. 같은 높이에서 자유낙하 시켰으므로 바닥에 닿는 순간 속력은 같다.

74. [출제의도] 땀과 이온 음료에 들어있는 성분 확인을 위한 실험 설계하기

[해설] 땀과 이온 음료에 들어 있는 [eqn: rm Na ^{+}], [eqn: rm K ^{+}]  등의 이온은 각각을 불꽃 반응하여 알아낼 수 있고, [eqn: rm Cl ^{-}] 이온은 질산은 수용액과 반응시켰을 때 흰색 앙금이 생성되는 것으로 알아낼 수 있다.  석회수는 수산화칼슘([eqn: rm Ca(OH) _{2}]) 수용액으로서  탄산 이온([eqn: rm CO _{3} ^{2-}])이나 황산 이온([eqn: rm SO _{4} ^{2-}])을 검출할 때 사용한다. 그러나 땀의 주요 성분에는 탄산 이온이나 황산 이온이 들어있지 않으므로 실험할 필요는 없다.

75. [출제의도] 충돌 시 운동량의 변화 이해하기

[해설] 운동량은 질량과 속도의 곱이다.

물체 A는 충돌이 일어나면서 속도가 감소하게 되어 운동량은 감소하고 물체 B는 충돌이 일어나면서 속도가 증가하게 되어 운동량은 증가하게 된다. 그러나 물체 사이의 운동량이 변하더라도 운동량의 총합은 변하지 않는다.

76. [출제의도] 대륙의 이동 이해하기

[해설] 고생대말에 하나의 초대륙인 판게아가 그후 맨틀대류에 의해 분리되었고, 중생대말 이후 아프리카 대륙과 남아메리카 대륙으로 분리되어 대서양이 생겼다.  이후 대서양은 점차 넓어졌고 인도 대륙은 북쪽으로 이동하여 유라시아 대륙과 충돌하였다.

77. [출제의도] 탐구 설계에 대한 변인 분석하기

[해설] 제시된 탐구과정 Ⅰ, Ⅱ, Ⅲ을 분석해 보면 운동하는 물체의 전체 질량(수레와 추 4개)은 변화가 없다. 그러나 접시 위에 추가 1개일 경우 전체 질량을 움직이게 하는 알짜힘은 이고 추가 2개일 경우는 , 추가 3개일 경우는 로 힘이 변화된다. 그러므로 이 실험은 질량을 일정하게 유지하고, 힘의 변화에 따른 가속도 변화를 알아보고자 하는 것이다.

78. [출제의도] 잎 단면의 구조와 기능 이해하기

[해설] 그림에서 A는 표피세포로 엽록체가 없으며, B는 책상조직과 해면조직으로 엽록체가 있어서 광합성이 일어난다. C의 위쪽은 물관으로 물의 통로이고, 아래쪽은 체관으로 양분의 이동 통로이다. D는 공변세포로 엽록체가 있어 광합성의 결과 포도당을 생성하고 이들이 녹말로 저장되기 때문에 요오드반응에서 청남색을 띈다. 한편 이 식물은 강한 빛에서 기공을 통해 CO2가 흡수되고 O2가  방출되고 있으므로 광합성이 호흡보다 활발하게 일어나고 있음을 알 수 있다.

79. [출제의도]  돌턴의 원자설과 기체 반응의 법칙을 모형으로 이해하기

[해설] (가)는 수증기를 나타낸 모형에서 원자가 쪼개어지므로 돌턴의 원자설에 어긋난다. 그러나 (나)의 분자 모형을 이용하면 돌턴의 원자설을 만족하면서 기체 반응의 법칙을 잘 설명할 수 있다.

80. [출제의도] 앙금 생성 반응을 통한 약수의 성분 알아내기

[해설] [eqn: rm NaCl] 수용액과 반응하여 변화가 없으므로 은 이온([eqn: rm Ag` ^{+}])이 들어있지 않고, [eqn: rm Na _{2} `CO _{3}] 수용액과 반응시켰을 때 흰색 앙금일 생겼으므로 칼슘 이온([eqn: rm Ca ^{2+}])이 들어 있음을 알 수 있다. 수산화칼슘([eqn: RMCa(OH)_2]) 수용액과 반응시켰을 때에도 변화가 없으므로 탄산 이온([eqn: rm CO_3^2-])이나 황산 이온([eqn: rm SO_4^2-])은 들어있지 않다.