[과외]고등 과학탐구 모의고사 30문제 08

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문제31~60

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물은 어떤 원소 사이에 형성될까 ?
이온 결합은 양이온과 음이온 사이의 정전기적 인력에 의해 이루어지므로, 전자를 잃기 쉬운 금속 원소와 전자를 얻기 쉬운 비금속 원소 사이에 형성된다.
(예) 등 답 ②
57. 최근에 신문지상에는 프레온 가스의 사용 증가로 인하여 오존층이 점점 파괴되어 남극 상공에 오존 구멍이 넓어지고 있음이 보도되고 있다. 오른쪽 그림은 높이에 따른 대기권의 온도 분포와 오존의 농도를 나타낸 것이다. 다음 내용 중 오존층이 파괴될 경우에 나타 날 것으로 예상되는 현상을 모두 고르면?
ㄱ. 성층권의 온도가 상승할 것이다.
ㄴ. 성층권의 온도가 하강할 것이다.
ㄷ. 지상에 도달하는 자외선의 양이 증가할 것이다.
ㅁ. 지상에 도달하는 적외선의 양이 감소할 것이다.
① ㄱ, ㄷ② ㄱ, ㄹ③ ㄴ, ㄷ
④ ㄴ, ㄹ⑤ ㄷ, ㄹ
　 출제의도 : 대기권의 구조-지구의 대기권은 높이에 따른 기온 분포에 따라 대류권, 성층권, 중간권, 열권으로 구분한다. 성층권에서 위로 올라갈수록 온도가 상승하는 까닭을 알아본다.
　 풀이핵심 : 주어진 자료에서 오존층이 존재하는 위치를 파악하고 오존층의 역할을 이해하여 오존층이 없어졌을 때의 대기권의 온도 분포와 그 때 나타날 수 있는 현상을 예측한다.
고도에 따른 온도 변화(상승)의 요인
대류권 : 지표면에서 방출되는 지구 복사 에너지
성층권 : 오존층에서 흡수되는 자외선에 의한 에너지
　 풀이 : 지표면으로부터 높이 올라갈수록 온도가 낮아지는 대류권을 지나 성층권에서 온도가 상승하는 것은 성층권에 존재하는 오존층이 태양으로부터 오는 자외선의 에너지를 흡수하기 때문이다. 따라서 만약 성층권에 있는 오존층이 파괴된다면 성층권의 온도가 상승하는 일이 없어지게 될 것이다. 또한 오존은 태양 복사 에너지 중에서 동식물에 해로운 자외선을 흡수하여 지상의 동식물을 보호해 주는 역할을 한다. 그러므로 오존층이 파괴되면 대기권의 구조가 달라지게 되고 지표면에는 자외선이 다량 도달하게 되어 생태계가 파괴되는 결과를 가져오게 될 것이다.
　 배경지식 : [오존층의 파괴]
오존층을 파괴시키는 주요 물질인 염화불화탄소(CFCl3)는 일명 프레온 가스라고 한다. 이는 화학적으로 안정하고 부식성이나 독성이 없어 스프레이, 냉장고나 에어컨의 냉매제 등으로 널리 쓰이고 있다. 염화불화탄소는 대류권 하층에서는 분해되지 않으나 성층권에 들어가면 자외선에 의해 분해되어 염소 원자를 방출한다. 이 염소 원자는 촉매 작용을 통해 오존과 결합하면서 오존층을 파괴하는데, 한 개의 염소 원자는 10만 개의 오존 분자를 파괴시킬 수 있다고 한다. 오존층이 파괴되면 파장이 0.3μm 이하인 자외선이 지상에 도달하여 DNA와 세포를 손상시키므로 피부암을 일으키거나 백내장을 유발시키는 등 인체에 매우 해롭게 된다. 답 ③
58. 어떤 학생이 용액 X, Y가 식물 생장에 어떤 영향을 미치는가를 알아보기 위한 실험을 설계하였다. 그는 같은 흙에 같은 종류의 옥수수씨를 심은 화분 3개를 준비하여 수분과 온도를 같게 유지하였다. 화분 1, 2, 3에 첨가해야 할 것을 옳게 나타낸 것은?
화분 1
화분 2
화분 3
①
없음.
없음.
용액 X, Y
②
용액 X, Y
용액 X, Y
없음.
③
용액 X
용액 Y
용액 X, Y
④
용액 X
용액 Y
없음.
⑤
용액 X
용액 X, Y
없음.
　 풀이핵심 : 독립 변인이 용액 X, Y이고 이에 따른 식물 생장의 정도가 종속 변인이다. 따라서 한 번에 하나의 변인만 조사하기 위해서 화분 1에 용액 X, 화분 2에는 용액 Y를 넣은 실험군을 설정한다. 화분 3은 대조군으로 아무 것도 넣지 않는 것이 된다.
　 풀이 : ④에서 화분 1, 2는 조건을 변화시킨 실험군이고 화분 3은 대조군이다. 답 ④
※ 다음 <보기>의 그림은 액체 ㄱ～ㄹ의 증기 압력 곡선을 나타낸 것이다.
ㄱ. 0.1m 에탄올 수용액
ㄴ. 0.1m 포도당 수용액
ㄷ. 0.1m KCl 수용액
ㄹ. 물
59. 다음 중 <보기>의 그래프에 대한 설명으로 옳은 것 두 가지는 ?
① 물의 증기 압력 곡선은 a이다.
② 에탄올 수용액의 증기 압력 곡선은 b이다.
③ 0.1m 포도당 수용액의 증기 압력 곡선은 c이다.
④ 0.1m KCl 수용액의 증기 압력 곡선은 d이다.
⑤ 같은 온도에서 0.1m 포도당 용액의 증기 압력이 0.1m 에탄올 용액의 증기 압력보다 더 크다.
　 출제의도 : 휘발성 용액과 비휘발성 용액의 증기 압력 곡선의 차이점을 인식할 수 있는가 ?
　 풀이핵심 : 물에 비휘발성 용질을 녹인 용액의 증기 압력은 순수한 물의 증기 압력보다 작다.
　 풀이 : 포도당은 비휘발성 용질이고, 에탄올은 휘발성 용질이므로 에탄올 용액의 증기 압력이 물이나 포도당 용액의 증기 압력보다 더 크다. 곡선 a는 가장 증기 압력이 크므로 휘발성 용질이 녹은 0.1m 에탄올 용액의 증기 압력 곡선이다. 곡선 b는 물의 증기 압력 곡선이고, 곡선 c는 이온화가 안 되는 0.1m 포도당 용액의 증기 압력 곡선이다.
　 배경지식 : KCl 1몰은 이온화하여 K+ 1몰과 Cl- 1몰을 생성하므로 용액 중 용해된 비휘발성 입자의 몰수는 포도당 용액의 2배가 되므로 증기 압력 내림도 0.1m 포도당 용액의 2배가 된다. 답 ③, ④
60. 다음 그림은 어떤 사람이 비탈을 이용하여 물건을 끌어올리는 장면이다. 이 사람이 비 탈을 이용함으로써 득을 보는 것은 ?
① 힘② 일
③ 일률④ 힘과 일⑤ 힘과 일률
　 풀이 : 힘에는 이익이 있으나 일에는 이득이 없다(일의 원리). 답 ①
① 힘② 일
③ 일률④ 힘과 일⑤ 힘과 일률
　 풀이 : 힘에는 이익이 있으나 일에는 이득이 없다(일의 원리). 답 ①
※ 분자나 이온의 모양은 중심 원자 주위의 전자쌍의 수에 의하여 결정된다. 즉, 중심 원자를 둘러싸고 있는 전자쌍들은 서로 반발하여 멀리 떨어져 있으려는 경향을 갖는다. 다음은 몇 가지 중심 원자 주위의 전자쌍의 수에 따라 그 공간 배치를 나타낸 것이다.
(가)
(나)
(다)
(라)
중심 원자 주위의 전자쌍의 수
2
3
4
5
전자쌍의 배열
공간 배치 모양
직선
평면삼각형
정사면체
삼각쌍뿔

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축전기,   전하량,   운동에너지,   원자