[난이도 상]

중간․기말고사 출제대비 문제은행

범위 : Ⅰ. 우주의 기원과 진화

2017년

고등 과학

1. 다음 그림 (가)는 세페이드 변광성의 시간에 따른 겉보기 등급의 변화를, (나)는 세페이드 변광성의 변광 주기와 절대 등급을 나타낸 것이다.

절대 등급

(가)                       (나)

이에 대한 설명으로 옳은 것은?

① 변광 주기는 5일이다.

② 변광성의 절대 등급은 약 -6등급이다.

③ 평균 겉보기 등급은 약 5.2등급이다.

④ 변광성까지의 거리는 10 pc보다 멀다.

⑤ 변광 주기가 길어질수록 별의 실제 밝기는 어두워진다.

[난이도 상]

2. 다음 표는 A와 B의 허블 상수와 여러 물리량을 기호로 나타낸 것이다.

구분	A	B
허블 상수 (km/s/Mpc)	100	70
우주의 나이	TA	TB
동일 은하에 대한 후퇴 속도	VA	VB

이 허블 상수를 이용하여 추론한 물리량의 크기를 옳게 비교한 것은?

	우주의 나이	동일 은하에 대한 후퇴 속도
①	TA < TB	VA > VB
②	TA < TB	VA < VB
③	TA = TB	VA > VB
④	TA > TB	VA < VB
⑤	TA > TB	VA > VB

[난이도 중]

3. 다음 그림은 은하 A에서 외부 은하를 관측하여 각 은하의 후퇴 속도를 화살표의 길이로 나타낸 것이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것을 <보기>에서 모두 고른 것은?

ㄱ. 은하 A가 우주의 중심이다.

ㄴ. 은하 B에서 은하 A를 관측하면 적색 편이가 나타난다.

ㄷ. 은하 E의 후퇴 속도가 가장 크므로 적색 편이도 가장 클 것이다.

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① ㄱ	② ㄱ, ㄴ	③ ㄱ, ㄷ

④ ㄴ, ㄷ	⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ

[난이도 상]

4. 다음 그림은 WMAP  위성이 관측한 우주 배경 복사를 나타낸 것이다.

우주 배경 복사와 관련된 설명으로 옳은 것은?

① 빅뱅 우주론을 지지하는 증거이다.

② 가시광선 영역에서 관측한 것이다.

③ 파장은 시간이 지날수록 짧아진다.

④ 우주의 특정한 방향에서만 관측된다.

⑤ 초기 우주의 물질 분포는 완전히 균일하였다.

[난이도 하]

총괄ⅠⅠ

고등 과학 중간 ․ 기말고사 출제대비 문제은행      범위 : Ⅰ. 우주의 기원과 진화

5. 빅뱅 이후 처음 3분 동안에 일어난 일로 옳은 것을 <보기>에서 모두 고른 것은?

ㄱ. 빛과 물질이 분리되었다.

ㄴ. 수소 원자핵이 형성되었다.

ㄷ. 양성자와 중성자가 형성되었다.

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① ㄱ	② ㄷ	③ ㄱ, ㄴ

④ ㄴ, ㄷ	⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ

[난이도 중]

6. 다음 그림은 빅뱅 초기에 형성된 두 가지 입자를 나타낸 것이다.

㈎	㈏

위 그림에 대한 설명으로 옳은 것은?

① (가)는 +1의 전하를 띤다.

② (나)는 전하를 띠지 않는다.

③ 질량은 (가)가 (나)보다 작다.

④ 빅뱅 우주 초기에는 (가)가 (나)보다 많았다.

⑤ 위 쿼크와 아래 쿼크를 묶어 주는 힘은 강력이다.

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7. 다음 그림은 헬륨 원자핵이 형성되는 과정을 나타낸 것이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것을 <보기>에서 모두 고른 것은?

ㄱ. (가)는 삼중수소 원자핵이다.

ㄴ. (가)와 (나)의 전하량은 같다.

ㄷ. (다)의 질량은 (가)의 질량의 2배이다.

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① ㄱ	② ㄷ	③ ㄱ, ㄴ

④ ㄴ, ㄷ	⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ

[난이도 중]

8. 다음 그림 (가)는 수소 원자, (나)는 헬륨 원자의 구조를 나타낸 것이다.

㈎	㈏

이에 대한 설명으로 옳은 것을 <보기>에서 모두 고른 것은?

ㄱ. A와 B의 전하의 종류는 같다.

ㄴ. B와 C는 전자기력에 의해 묶여 있다.

ㄷ. (가)와 (나)는 모두 전기적으로 중성이다.

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① ㄱ	② ㄷ	③ ㄱ, ㄴ

④ ㄴ, ㄷ	⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ

[난이도 상]

9. 다음 그림은 수소와 헬륨의 선 스펙트럼을 나타낸 것이다.

수소 스펙트럼

헬륨 스펙트럼

두 원소의 스펙트럼이 다르게 나타난 이유는?

① 원자들이 연속적인 파장의 빛을 방출하기 때문이다.

② 헬륨이 수소보다 원자 내부 구조가 안정하기 때문이다.

③ 전자가 많을수록 스펙트럼의 파장이 길어지기 때문이다.

④ 수소와 헬륨을 구성하는 전자의 에너지 구조가 다르기 때문이다.

⑤ 수소는 헬륨보다 전자와 원자핵 사이의 결합력이 강하기 때문이다.

[난이도 중]

10. 우주 초기에 만들어진 수소 원자핵과 헬륨 원자핵의 개수 비에 대한 설명으로 옳은 것을 <보기>에서 모두 고른 것은?

ㄱ. 우주 초기에 수소 원자핵과 헬륨 원자핵의 질량비는 3 : 1이다.

ㄴ. 현재 우주에서 관측되는 수소와 헬륨의 질량비는 우주 초기와 같다.

ㄷ. 헬륨 원자핵의 질량은 양성자보다 약 2배 더 크다.

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① ㄱ	② ㄴ	③ ㄱ, ㄴ

④ ㄱ, ㄷ	⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ

[난이도 중]

11. 성간 물질과 별의 탄생에 대한 설명으로 옳은 것을 <보기>에서 모두 고른 것은?

ㄱ. 성간 물질은 주로 수소와 헬륨으로 이루어져 있다.

ㄴ. 성간 물질의 온도와 밀도가 높은 곳에서 원시별이 탄생한다.

ㄷ. 원시별은 수축하면서 자전 속도는 빨라지고 중심의 온도가 낮아진다.

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① ㄱ	② ㄴ	③ ㄱ, ㄴ

④ ㄴ, ㄷ	⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ

[난이도 하]

12. 다음 중 무거운 원소의 생성 과정에 대한 설명으로 옳은 것을 모두 고르면? (정답 2개)

① 철보다 무거운 원소는 적색 거성 단계에서 생성된다.

② 질량이 큰 별일수록 중심핵에 무거운 원소가 생성된다.

③ 태양은 핵융합 반응으로 구리나 우라늄을 생성할 수 있다.

④ 무거운 원소로 된 별의 중심부는 중성자별이 되고 외곽은 강한 폭발이 일어난다.

⑤ 무거운 원소는 우주가 투명해지면서 별 내부의 핵융합 반응으로 대부분이 형성되었다.

[난이도 중]

13. 다음은 세 학생이 천체 사진을 보면서 대화한 내용이다.

∙ 철수 : 행성상 성운은 태양과 질량이 비슷한 별의 진화 과정에서 나타나는 천체야.

∙ 영희 : 이 천체의 중심에서는 철보다 무거운 원소가 만들어질 거야.

∙ 민수 : 이 천체는 중성자별로 진화할거야.

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옳게 설명한 학생을 <보기>에서 모두 고른 것은?

① 철수	② 민수

③ 철수, 민수          ④ 영희, 민수

⑤ 철수, 영희, 민수

[난이도 중]

14. 다음 그림은 성운에서 탄생한 별의 진화 경로를 나타낸 것이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것을 <보기>에서 모두 고른 것은?

ㄱ. (가)는 (나)보다 질량이 큰 별의 진화 경로이다.

ㄴ. (가)는 (나)보다 주계열성 단계에서 머무는 시간이 길다.

ㄷ. 철보다 무거운 원소는 (나)의 진화 과정에서 생성된다.

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① ㄱ	② ㄷ	③ ㄱ, ㄴ

④ ㄴ, ㄷ	⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ

[난이도 하]

15. 다음 그림은 우리 은하의 모습을 나타낸 것이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것을 <보기>에서 모두 고른 것은?

ㄱ. A에는 산개 성단과 성운이 많이 분포한다.

ㄴ. B와 C에는 주로 나이가 많은 별들이 분포한다.

ㄷ. 우리 은하는 정상 나선 은하에 속한다.

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① ㄱ	② ㄷ	③ ㄱ, ㄴ

④ ㄴ, ㄷ	⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ

[난이도 중]

16. 다음 그림은 허블이 외부 은하를 어떤 기준에 따라 분류한 것이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것을 <보기>에서 모두 고른 것은?

ㄱ. 외부 은하를 진화 과정에 따라 분류한 것이다.

ㄴ. A는 성간 물질이 거의 없고, 주로 나이가 많은 별들로 이루어져 있다.

ㄷ. B와 C는 성간 물질이 풍부하여 새로운 별이 많이 탄생한다.

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① ㄱ	② ㄷ	③ ㄱ, ㄴ

④ ㄴ, ㄷ	⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ

[난이도 중]

17. 다음 그림 (가), (나)는 산소와 질소 분자의 공유 결합을 나타낸 것이다.

㈎	㈏

이에 대한 설명으로 옳은 것을 <보기>에서 모두 고른 것은?

ㄱ. 공유 전자쌍은 (가)가 (나)보다 많다.

ㄴ. 원자가 전자는 (가)가 (나)보다 많다.

ㄷ. 결합의 세기는 (가)보다 (나)가 강하다.

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① ㄱ	② ㄷ	③ ㄱ, ㄴ

④ ㄴ, ㄷ	⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ

[난이도 중]

18. 다음 그림은 화학 반응 속도에 영향을 미치는 요인을 설명하기 위한 모형을 나타낸 것이다.

이와 관련된 현상을 <보기>에서 모두 고른 것은?

ㄱ. 꺼져가는 불씨에 입김을 불어주면 불씨가 살아난다.

ㄴ. 빗물의 산성도가 커지면 대리석의 부식 속도도 빨라진다.

ㄷ. 여름철에 남은 음식을 냉장 보관하지 않으면 빨리 상한다.

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① ㄱ	② ㄷ	③ ㄱ, ㄴ

④ ㄴ, ㄷ	⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ

관식/서술형 문제

주

[19-20] 다음 그림은 일정한 크기의 사이렌 소리를 내면서 이동하는 구급차와 관측자 A, B에게 들리는 소리의 파장 변화를 모식적으로 나타낸 것이다. 물음에 답하시오.

[난이도 중]

19. 관측자 A와 B에게 들리는 소리의 파장을 비교하여 부등호로 나타내시오.

[난이도 중]

20. 구급차의 이동 속도가 현재보다 빨라질 때 관측자 A와 B에게 들리는 소리의 파장은 각각 어떻게 달라지는지 서술하시오.

[난이도 중]

21. 다음 그림은 우주에 존재하는 헬륨 원자의 구성 입자를 모형으로 나타낸 것이다.

㈎	㈏

양성자

(1) A의 이름을 쓰시오.

(2) (나)에서 A와 양성자를 결합하는 힘을 쓰시오.

[난이도 중]

22. WMAP 위성은 우주 배경 복사의 비등방성을 밝혔다. 우주 배경 복사의 비등방성이 가지는 의미를 은하의 형성과 관련지어 설명하시오.

[난이도 하]

23. 다음 그림은 주계열성이 만들어지는 과정을 나타낸 것이다.

A

B

A

B

별

A와 B의 화살표가 의미하는 별의 에너지원을 각각 쓰시오.

[난이도 상]

24. 태양 정도의 질량을 가진 별이 핵융합 반응을 멈추었다. 다음에 설명하는 별의 진화 단계를 쓰시오.

(1) 핵융합 반응이 멈추기 직전의 별의 단계를 쓰시오.

(2) 핵융합 반응이 멈춘 이후 별의 중심핵의 진화 단계를 쓰시오.

[난이도 중]

25. 다음 그림은 반응 속도에 영향을 미치는 어떤 요인을 모형으로 나타낸 것이다. (가)와 (나)의 농도, 충돌 횟수, 반응 속도를 비교하여 부등호로 나타내시오.

㈎	㈏