DAY 06 우주론과 기본 입자

오늘의 수능패턴 11 우주론

06	01	2014학년도 6월 평가원 2번

다음 중 시공간을 새롭게 이해하는 데 도움을 준 상대성 이론이나 우주의 역사에 관한 새로운 사실을 밝히는 데 기여한 현대 우주론에 관한 진술로 옳지 않은 것은? (2점)

① 일정한 상대 속도로 움직이는 두 관측자가 측정한 진공에서의 빛의 속력은 같다.

② 지표면에서 관측했을 때 운동하는 뮤온은 정지한 뮤온보다 수명이 길다.

③ 태양 근처를 지나가는 빛의 경로가 휜다.

④ 우리 은하로부터 멀리 있는 은하일수록 후퇴하는 속력이 더 작다.

⑤ 우주 공간의 모든 방향에서 관측되는 우주 배경 복사는 대폭발 우주론의 증거이다.

정답 ④

06	02	2015학년도 3월 교육청 1번

다음은 정상 우주론을 주장한 과학자 A와 대폭발(빅뱅) 우주론을 주장한 과학자 B의 대화이다.

A: 우주는 시작과 끝이 없이 언제나 같은 모습을 유지해 왔습니다.

B: 제 생각은 다릅니다. 우주는 모든 질량과 에너지가 한 점에 모여 있는 상태에서 시작하여 계속해서 팽창하고 있습니다.

A: 우주가 팽창하는 건 맞습니다. 하지만 팽창하면서 생기는 공간에 새로운 물질이 만들어져서 채워지기 때문에 팽창하더라도 우주의 전체적인 모습은 변하지 않습니다.

B: 그렇지 않습니다. 우주는 팽창하면서 밀도가

(가)

하였고 온도가

(나)

하여 지금의 우주가 되었습니다.

(가)와 (나)에 들어갈 내용으로 옳은 것은? (2점)

(가)    (나)	(가)     (나)

① 증가    증가	② 증가     감소

③ 감소    증가	④ 감소     감소

⑤ 일정    감소

정답 ④

06	03	2014학년도 9월 교육청 8번 고2

그림은 프리드만의 3가지 우주 모형 A, B, C를 나타낸 것이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (2점)

		<보 기>
	ㄱ. 우주는 밀도가 매우 큰 한 점에서 시작되었다. ㄴ. A는 닫힌 우주 모형이다. ㄷ. 우주의 밀도가 임계 밀도보다 작은 경우는 C이다.

① ㄱ   ② ㄷ   ③ ㄱ, ㄴ   ④ ㄴ, ㄷ   ⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ

정답 ⑤

06	04	2014학년도 6월 교육청 13번 고2

그래프는 현재까지 관측된 사실을 바탕으로 우주의 크기를 시간에 따라 나타낸 것이다.

이에 대하여 옳게 말한 사람만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (2점)

		<보 기>
	철수: 우주는 탄생 이후 현재까지 팽창 속도가 일정해. 영희: 외부 은하에서 오는 빛의 적색 편이 현상은 우주가 팽창하고 있다는 증거가 돼. 민수: 우주가 팽창하는 것은 중력 때문이야.

① 철수	② 영희	③ 철수, 민수

④ 영희, 민수	⑤ 철수, 영희, 민수

정답 ②

06	05	2013학년도 6월 교육청 17번 고2

그림은 지구에서 관측한 은하 A, B, C의 후퇴 속도를 거리에 따라 나타낸 것이다. 이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (3점)

		<보 기>
	ㄱ. 시간이 경과하면 A와 B 사이의 거리가 증가한다. ㄴ. C에서 관측하면 B에서 나온 빛의 적색 편이가 관측된다. ㄷ. A에서 관측하면 B에서 나온 빛의 적색 편이의 정도가 C보다 더 크게 관측된다.

① ㄱ   ② ㄴ   ③ ㄱ, ㄴ   ④ ㄱ, ㄷ   ⑤ ㄴ, ㄷ

정답 ③

06	06	2013학년도 6월 교육청 18번 고2

그림은 우주 탐사선이 측정한 우주 배경 복사를 나타낸 것이다. 이에 대하여 옳게 말한 사람만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (2점)

		<보 기>
	철수: 우주 배경 복사는 우주에 있는 수소가 방출하는 전자기파야. 영희: 대폭발 우주론을 뒷받침하는 증거로 인정받았어. 민수: 우주의 온도가 높았던 과거에는 우주 배경 복사의 파장이 지금보다 더 길었을 거야.

① 철수	② 영희	③ 철수, 민수

④ 영희, 민수	⑤ 철수, 영희, 민수

정답 ②

오늘의 수능패턴 12 표준 모형과 기본 입자

06	07	EBS연계 2016학년도 수능 7번

그림은 철수, 영희, 민수가 자연계에 존재하는 기본 상호 작용에 대해 대화하는 모습을 나타낸 것이다.

기본 상호 작용에 대해 옳게 말한 사람만을 있는 대로 고른 것은? (2점)

① 철수	② 민수	③ 철수, 영희

④ 영희, 민수	⑤ 철수, 영희, 민수

정답 ④

06	08	EBS연계 2016학년도 9월 평가원 11번

다음은 중성자가 양성자로 붕괴하는 과정을 나타낸 것이다.

중성자 → 양성자 +

(가)

+ 중성 미자

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (2점)

		<보 기>
	ㄱ. 중성 미자의 전하량은 0이다. ㄴ. 약한 상호 작용이 관여한다. ㄷ. (가)는 위 쿼크이다.

① ㄱ   ② ㄷ   ③ ㄱ, ㄴ   ④ ㄴ, ㄷ   ⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ

정답 ③

06	09	2016학년도 7월 교육청 6번

다음은 원자핵 반응식을 나타낸 것이다.

•핵융합: [eqn: {} _{3} ^{2} He+a` -> ` {} _{4} ^{7}Be+r]

•[eqn: beta]붕괴: [eqn: {} _{1} ^{3} H` -> ` {} _{2} ^{3}He+ beta +]중성미자

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (2점)

		<보 기>
	ㄱ. [eqn: alpha]입자를 구성하는 위 쿼크와 아래 쿼크의 수는 같다. ㄴ. [eqn: beta]입자는 렙톤에 속한다. ㄷ. 약한 상호 작용을 매개하는 입자는 광자이다.

① ㄱ   ② ㄴ   ③ ㄷ   ④ ㄱ, ㄴ   ⑤ ㄴ, ㄷ

정답 ④

06	10	EBS연계 2016학년도 6월 평가원 6번

그림은 표준 모형을 구성하는 입자를 나타낸 것이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (3점)

		<보 기>
	ㄱ. A에 속한 입자는 힘을 매개한다. ㄴ. ㉠과 ㉡의 전하량의 합은 0이다. ㄷ. 양성자를 구성하는 쿼크의 종류는 위 쿼크와 아래 쿼크이다.

① ㄱ   ② ㄴ   ③ ㄱ, ㄷ   ④ ㄴ, ㄷ   ⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ

정답 ③

06	11	2016학년도 4월 교육청 2번

다음은 표준 모형에서 어떤 입자 A, B를 설명한 것이다.

•A, B는 기본 입자이다.

•A는 양성자를 구성하는 입자 중 하나이다.

•B는 ㉠약한 상호 작용에 의해 중성자가 양성자로

붕괴할 때 방출되는 입자 중 하나이다.

•A와 B는 같은 종류의 전하를 띠고 있다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (2점)

		<보 기>
	ㄱ. A는 아래 쿼크이다. ㄴ. B는 렙톤에 속한다. ㄷ. ㉠을 매개하는 입자는 광자이다.

① ㄴ   ② ㄷ   ③ ㄱ, ㄴ   ④ ㄱ, ㄷ   ⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ

정답 ③

06	12	2016학년도 3월 교육청 4번

표는 표준 모형의 기본 입자들을 전하량에 따라 A, B, C, D로 분류한 것이다. e는 기본 전하량이다.

전하량	[eqn: -e]	[eqn: - {1} over {3}e]	0	[eqn: + {2} over {3}e]
종류	A	B	C	D

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (2점)

		<보 기>
	ㄱ. 전자는 A에 속한다. ㄴ. 중성 미자는 B에 속한다. ㄷ. 양성자는 C나 D에 속하는 입자로만 이루어져 있다.

① ㄱ   ② ㄴ   ③ ㄱ, ㄷ   ④ ㄴ, ㄷ   ⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ

정답 ①

06	13	EBS연계 2015학년도 수능 4번

다음은 물질을 구성하는 입자에 대한 설명이다.

표준 모형에서 입자는 물질을 구성하는 기본 입자와 상호 작용을 매개하는 매개 입자로 구분된다. 그림과 같이 원자는 원자핵과

A

(으)로 이루어져 있으며, 원자핵은 전하를 띠는

B

과/와 전하를 띠지 않는 중성자로 구성되어 있다. 표준 모형에 의하면

B

과/와 중성자는 각각 글루온이 매개하는 강한 상호 작용에 의해 두 종류의

C

이/가 결합되어 만들어져 있다.

입자 A, B, C에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (2점)

		<보 기>
	ㄱ. A와 B의 전하량의 크기는 서로 같다. ㄴ. 중성자가 B로 붕괴하는 과정에서 C를 방출한다. ㄷ. 표준 모형에서 C는 기본 입자이다.

① ㄴ   ② ㄷ   ③ ㄱ, ㄴ   ④ ㄱ, ㄷ   ⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ

정답 ④

06	14	2015학년도 10월 교육청 2번

그림 (가)는 무거운 원자핵이 전자와 중성 미자를 방출하는 모습을, (나)는 중성자를 구성하는 세 개의 쿼크를 모식적으로 나타낸 것이다.

(가)                        (나)

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (2점)

		<보 기>
	ㄱ. (가)에서 약한 상호 작용이 관계된다. ㄴ. (나)에서 세 쿼크의 전하량은 크기가 모두 같다. ㄷ. 두 개의 전자는 서로 광자를 주고받으며 상호 작용을 할 수 있다.

① ㄱ   ② ㄷ   ③ ㄱ, ㄴ   ④ ㄱ, ㄷ   ⑤ ㄴ, ㄷ

정답 ④

06	15	EBS연계 2015학년도 9월 평가원 4번

다음은 표준 모형에 대한 내용이다.

표준 모형에서는 물질을 구성하는 기본 입자를 쿼크와

(가)

(으)로 구분하고, 기본 입자들 사이의 상호 작용은 매개 입자에 의해 일어난다고 설명한다. 쿼크는 6종류가 있고, 이들이 결합하여 다른 종류의 입자를 만든다. 예를 들어, 원자핵을 구성하는 양성자와 중성자는 각각 3개의 쿼크로 구성되어 있는데,

(나)

의 경우는 전하량이 [eqn: + {2} over {3}e]인 위 쿼크 2개와 전하량이 [eqn: - {1} over {3}e]인 아래 쿼크 1개로 이루어져 있다.

(가)

에는 전자, 뮤온, 타우 입자와 각각의 입자에 대응하는

(다)

이/가 있고, 이들 6종류의 입자는 전하량이 0이거나 -e이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (2점)

		<보 기>
	ㄱ. (가)는 글루온이다. ㄴ. (나)는 양성자이다. ㄷ. (다)의 전하량은 0이다.

① ㄱ   ② ㄴ   ③ ㄷ   ④ ㄱ, ㄴ   ⑤ ㄴ, ㄷ

정답 ⑤

06	16	2015학년도 7월 교육청 2번

그림은 표준 모형에 대해 세 명의 학생이 대화하는 모습을 나타낸 것이다.

옳게 말한 학생만을 있는 대로 고른 것은? (2점)

① 철수	② 민수	③ 철수, 영희

④ 영희, 민수	⑤ 철수, 영희, 민수

정답 ⑤

06	17	EBS연계 2015학년도 6월 평가원 2번

다음은 중성자와 양성자의 구성에 대한 설명이고, 그림은 W 보손이 매개하는 상호 작용에 의해 중성자가 양성자로 붕괴되면서 중성 미자와 입자 A가 생성되는 과정을 모식적으로 나타낸 것이다.

•중성자와 양성자는 각각 3개의 쿼크로 구성되어 있다.

•위 쿼크와 아래 쿼크의 전하량의 크기는 각각 기본

전하량(e)의 [eqn: {2} over {3}]배, [eqn: {1} over {3}]배이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (3점)

		<보 기>
	ㄱ. 위 쿼크는 음(-)전하를 띤다. ㄴ. 위 쿼크가 아래 쿼크로 변한다. ㄷ. A는 전자이다. ㄹ. W 보손이 매개하는 상호 작용은 약한 상호 작용이다.

① ㄱ, ㄴ	② ㄱ, ㄹ	③ ㄷ, ㄹ

④ ㄱ, ㄴ, ㄷ	⑤ ㄴ, ㄷ, ㄹ

정답 ③

06	18	2015학년도 4월 교육청 6번

표는 표준 모형에서 어떤 입자 A, B를 설명한 것이다.

입자 A	입자 B
•쿼크의 한 종류이다. •중성자를 구성하는 입자 이다. •전하량은 [eqn: - {1} over {3}e]이다.	•렙톤에 속한다. •중성자가 베타 붕괴할 때 생성된다. •양성자와 ⓐ전자기 상호 작용을 할 수 있다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, e는 기본 전하량이다.) (2점)

		<보 기>
	ㄱ. A는 위 쿼크이다. ㄴ. ⓐ를 매개하는 입자는 광자이다. ㄷ. A와 B는 강한 상호 작용을 할 수 있다.

① ㄱ   ② ㄴ   ③ ㄷ   ④ ㄱ, ㄴ   ⑤ ㄴ, ㄷ

정답 ②

06	19	2015학년도 3월 교육청 4번

그림은 원자핵 속의 중성자가 양성자로 바뀌면서 입자 A와 중성 미자를 방출하는 모습을 모식적으로 나타낸 것이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (2점)

		<보 기>
	ㄱ. A는 전자이다. ㄴ. 양성자는 위 쿼크 1개, 아래 쿼크 2개로 이루어져 있다. ㄷ. 약한 상호 작용의 매개 입자는 중성 미자이다.

① ㄱ   ② ㄴ   ③ ㄱ, ㄴ   ④ ㄱ, ㄷ   ⑤ ㄴ, ㄷ

정답 ①

06	20	EBS연계 2014학년도 수능 2번

다음은 대폭발 우주론에 관한 글이다.

(가)대폭발 우주론에 의하면 과거 어느 시점에 에너지 밀도가 높은 상태에서 커다란 폭발이 일어나 우주가 생성되었고, 우주는 지금까지 계속 팽창하며 온도가 내려가고 있다. 우주 생성 초기에 (나)쿼크들 사이에 글루온이 매개하는 (다)힘이 작용하여 양성자와 (라)중성자가 생성되었고, 이후 이들이 결합하여 헬륨 원자핵이 생성되었다. 우주의 온도가 약 3,000K 정도로 내려갔을 때 전자와 원자핵이 (마)전자기력에 의해 결합하여 원자가 생성되었다.

(가)∼(마)에 대한 설명으로 옳지 않은 것은? (2점)

① 우주 배경 복사는 (가)의 증거이다.

② (나)의 전하량은 0이다.

③ (다)는 강한 상호 작용이다.

④ (라)는 3개의 쿼크로 이루어져 있다.

⑤ (마)를 매개하는 입자는 광자이다.

정답 ②

06	21	2014학년도 10월 교육청 4번

그림은 자연계의 기본 힘과 매개 입자에 대하여 정리한 자료이다.

(가)와 (나)에 들어갈 매개 입자로 옳은 것은? (2점)

(가)      (나)	(가)       (나)

①   광자     전자	②  광자      글루온

③ 뉴트리노  파이온	④ 뉴트리노   글루온

⑤   전자    파이온

정답 ②

06	22	EBS연계 2014학년도 9월 평가원 4번

다음은 표준 모형에서 어떤 입자를 설명한 것이다.

•물질을 구성하는 기본 입자이다.

•㉠강한 상호 작용을 한다.

•양성자를 구성하는 3개의 입자 중 2개에 해당한다.

•전하량은 [eqn: + {2} over {3}e]이다. (e: 기본 전하량)

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (3점)

		<보 기>
	ㄱ. 위 쿼크에 대한 설명이다. ㄴ. 중성자를 구성하는 입자 중 하나이다. ㄷ. ㉠을 매개하는 입자는 글루온이다.

① ㄱ   ② ㄴ   ③ ㄱ, ㄷ   ④ ㄴ, ㄷ   ⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ

정답 ⑤

06	23	2014학년도 7월 교육청 6번

다음은 표준 모형에 대한 설명이다.

표준 모형에서는 입자를 물질을 구성하는 기본 입자와 입자 사이의 상호 작용을 매개하는 매개 입자로 구분한다. 기본 입자는

(가)

와(과) 렙톤으로 다시 구분할 수 있으며,

(가)

는(은) 4가지 상호 작용을 모두 하는 반면, 렙톤은 4가지 상호 작용 중

(나)

은 하지 않는다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (2점)

		<보 기>
	ㄱ. (가)는 ‘쿼크’이다. ㄴ. (가)는 전하량을 갖지 않는 입자이다. ㄷ. (나)는 ‘강한 상호 작용’이다.

① ㄱ   ② ㄴ   ③ ㄱ, ㄷ   ④ ㄴ, ㄷ   ⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ

정답 ③

06	24	EBS연계 2014학년도 6월 평가원 5번

다음은 4가지 기본 상호 작용에 관한 글이다.

•전하를 띤 입자들은

(가)

을/를 주고받으며 전자기    상호 작용을 한다.

•핵자 속에 있는

(나)

은/는 글루온을 주고받으며     강한 상호 작용을 한다.

•약한 상호 작용에 의해 중성자가 양성자로 변하는          베타([eqn: beta]) 붕괴에서는 중성자를 구성하는 쿼크가 W 보손을    통해 렙톤의 일종인

(다)

과/와 전자를 방출한다.

•중력을 매개하는 것으로 추정되는 중력자는 아직 발견    되지 않았다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (2점)

		<보 기>
	ㄱ. (가)는 광자이다. ㄴ. (나)는 (가)를 주고받으며 전자와 전자기 상호 작용을 할 수 있다. ㄷ. (다)는 전기장 안에서 힘을 받는다.

① ㄴ   ② ㄷ   ③ ㄱ, ㄴ   ④ ㄱ, ㄷ   ⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ

정답 ③