2015학년도 대학입학전형 자연계 모의평가 문제지

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지원학과

수험번호

성명

과목

지구과학

【유의사항】

1. 시험시간은 수학 및 과학을 포함하여 100분입니다.

2. 답안은 답안지의 해당 문항 번호에 연필 또는 샤프로 작성하시오.

3. 제목을 쓰지 말고 본문부터 시작하시오.

4. 학교명, 성명 등 자신의 신상에 관련된 사항을 답안에는 드러내지 마시오.

5. 답안 연습은 연습지를 활용하시오.

6. 답안지, 연습지 및 문제지에 필요한 인적사항을 기입하였는지 확인하시오.

【제시문】

[가] 지각의 진화사를 종합적으로 해석하기 위해서는 절대연령을 이용한 지층의 선후관계 파악뿐만 아니라, 지층에 기록된 여러 가지 지각변동 기록들(습곡, 단층, 부정합, 관입 등)을 이용한 상대연령에 대한 이해가 필수적이다.

다음 그림은 어느 지역의 지질구조와 지층의 분포를 입체적으로 해석하기 위하여 제작된 지질 단면도이다. 화성암 D의 절대연령은 약 7천만년, 화성암 F의 절대연령은 약 2억년, 변성암 G의 절대연령은 약 3억 2천만년으로 측정되었지만, 퇴적암 A, B, C, E의 절대연령은 현재 확인할 수 없다. H는 단층으로써 지층들을 절단하고 있다.

[나] 변광성이란 밝기가 변하는 별이다.　자체의 원인으로 인한 것을 본질적 변광성이라 하고, 쌍성계를 이루는 두 별이 식(蝕)을 일으켜 밝기가 변하는 것을 식쌍성(蝕雙星) 또는 식변광성(蝕變光星)이라 한다. 본질적 변광성은 별이 팽창과 수축을 되풀이하는 맥동(脈動)변광성과, 별의 폭발과 관련되어 짧은 시간에 걸쳐 밝기가 변하는 폭발변광성(예: 신성, 초신성)으로 나눌 수 있다. 맥동변광성에는 변광주기나 상태에 따라 (a)세페이드변광성, (b)성단형변광성(예: 거문고자리RR형 변광성), 장주기변광성(예: 고래자리 미라형 변광성) 등이 있다. 한편, 식변광성은 공전하는 쌍성계의 기하학적인 원인 때문에 나타나는 현상으로, 별 자체의 물리적인 변화와는 관계가 없다. 식변광성을 이루는 두 별 중 표면 온도가 높은 별을 주성(主星)이라고 하고, 표면 온도가 낮은 별을 반성(伴星)이라고 한다. 지금까지 발견된 식변광성은 약 5,000여개가 있다.

[다] 태양-지구사이에서 열을 전달하는 다른 방법이 없다고 가정하면 태양 복사 흡수율과 지구 적외선 방출율이 같아져 복사평형을 이루게 되는데, 이때의 평균 온도를 복사평형 온도라 한다. 복사체의 단위면적당 복사량은 복사체 온도의 4승에 비례한다(스테판-볼쯔만 법칙).

[라]어떤 깊이에 있는 단위 부피의 해수는 중력과 수압 경도력이 작용하지만 중력과 수압 경도력의 연직분포는 정역학 평형(△p=[eqn: rho_w gh])을 이루고 있으므로 수압경도력의 수평분력만이 해수의 운동에 관여한다. 해수의 운동을 지배하는 힘에는 수압경도력, 전향력, 마찰력 등이 있다. 등압선간의 수압차를 [eqn: TRIANGLE P], 등압선간 거리를 [eqn: TRIANGLE H] 라고 하면 수압 경도력의 크기는 [eqn: {TRIANGLE P} over {TRIANGLE H}]가 된다.  위도에 따라 다르게 나타나는 지구 자전에 의한 전향력은 2[eqn: rho _w v omegasin phi] 이다. 여기서 [eqn: rho` _{w}]는 해수의 밀도, [eqn: v]는 해수의 유속, [eqn: omega] 는 지구자전각속도(=7.3 × 10-5/s), [eqn: phi]는 위도 이다.

(뒷면에 계속)

【문항 1】제시문 [가]에 대해 물음에 답하시오. (3문항)

1-1. 지질단면도에 나타난 암석의 생성과 지각변동의 순서를 상대적인 시기에 따라 순서대로 나열하시오. (4점)

1-2. 지층 A, B, C에서 산출될 수 있는 표준화석을 모두 쓰고, 그 이유에 대해 간단히 서술하시오. (3점)

1-3. 그림의 지질단면도 해석에서 적용될 수 있는 지사학의 원리를 3가지 적고, 그 원리에 관해 간단히 서술하시오. (3점)

【문항 2】제시문 [나]를 읽고, 물음에 답하시오. (2문항)

2-1. (a)세페이드변광성과 (b)성단형변광성의 거문고자리RR형 변광성을 이용하여 지구와 해당 천체와의 거리를 측정하는 방법에 대하여 각각 서술하시오. (6점)

2-2. 구상성단 베타(β)에서 (b)성단형변광성(예: 거문고자리 RR형 변광성)이 발견되었다. 해당 변광성의 겉보기 등급이 12.9등급일 때, 구상성단 베타(β)와의 거리(단위: 광년)를 구하시오. (계산식과 계산과정을 반드시 기입할 것, 아래의 상용로그표를 활용할 것, 계산 과정을 간단히 하기위해 소수점 첫째자리에서 반올림 할 것) (4점)

수	0	1	2	3	4	5	6	7	8	9	비례부분
											1	2	3	4	5	6	7	8	9
2.6	.4150	.4166	.4183	.4200	.4216	.4232	.4249	.4265	.4281	.4298	2	3	5	7	8	10	11	13	15
2.7	.4314	.4330	.4346	.4362	.4378	.4393	.4409	.4425	.4440	.4456	2	3	5	6	8	9	11	13	14
2.8	.4472	.4487	.4502	.4518	.4533	.4548	.4564	.4579	.4594	.4609	2	3	5	6	8	9	11	12	14
2.9	.4624	.4639	.4654	.4669	.4683	.4698	.4713	.4728	.4742	.4757	1	3	4	6	7	9	10	12	13
3.0	.4771	.4786	.4800	.4814	.4829	.4843	.4857	.4871	.4886	.4900	1	3	4	6	7	9	10	11	13
3.1	.4914	.4928	.4942	.4955	.4969	.4983	.4997	.5011	.5024	.5038	1	3	4	6	7	8	10	11	12
3.2	.5051	.5065	.5079	.5092	.5105	.5119	.5132	.5145	.5159	.5172	1	3	4	5	7	8	9	11	12
3.3	.5185	.5198	.5211	.5224	.5237	.5250	.5263	.5276	.5289	.5302	1	3	4	5	6	8	9	10	12
3.4	.5315	.5328	.5340	.5353	.5366	.5378	.5391	.5403	.5416	.5428	1	3	4	5	6	8	9	10	11
3.5	.5441	.5453	.5465	.5478	.5490	.5502	.5514	.5527	.5539	.5551	1	2	4	5	6	7	9	10	11

【문항 3】제시문 [다]를 읽고 다음 물음에 답하시오. (3문항)

지구에서 관측되는 태양상수(S)를 이용하여 지구 복사 평형온도와 태양의 표면 온도를 계산하고자 한다. 태양 복사 에너지는 전량 지구 표면에 흡수된다고 가정 (지구 대기는 없고 지구 표면의 반사도는 0으로 가정하시오.

ㄱ. 태양 상수 S

ㄴ. 태양 표면온도 Ts

ㄷ. 지구 복사평형온도 Te

ㄹ. 태양 반지름 Rs

ㅁ. 지구 반지름 Re

ㅂ. 지구와 태양사이의 거리  d

ㅅ. 지구 표면의 알베도(반사도) [eqn: alpha]

ㅇ. 복사 에너지 강도 I = [eqn: sigma]T4

3-1. 태양의 표면 온도(Ts) = [eqn: ( S over sigma )^1/4 ( d over R )^1/2] 임을 유도하고, 이렇게 계산되는 원리를 설명하시오.(3점)

3-2. 지구의 복사 평형 온도(Te) = [eqn: ( S over 4sigma )^1/4] 을 유도하고, 계산 과정을 설명하시오.(3점)

3-3. 대기의 온실 효과가 존재하는 실제 대기에서는 위의 대기 복사 관련 수(ㄱ. ~ ㅇ.) 중 어떤 변수들이 증가(혹은 감소)하게 되는지 그 변수를 찾아 쓰고, 변하는 원인을 설명하시오.(4점)

(다음 장에 계속)

【문항 4】제시문 [라]에 대해 물음에 답하시오. (2문항)

4-1. 북반구에서 해수면의 경사가 아래 그림과 같을 때, 지형류의 흐름은 어느 방향인지 표시하고, A~D 벡터가 나타내는 물리량을 이용하여 해수의 운동을 설명하시오(4점)

4-2. A, C 사이의 거리가 100 km (=1×105 m)이고, 수압차는 1,000 N/m2 이며, 해수의 밀도가 약 1000kg/m3 일 때, 위도 30도에서 지형류의 유속은 얼마인지 m/s 단위로 계산해 보시오.(단 중력가속도 g = 10m/s2로 계산하시오)(6점)

* 주의사항 : 문제지, 연습지, 답안지에 필요한 인적사항을 기입하였는지 확인하시오.