다음 각 문항의 배점은 모두 같다.

다음 각 문항의 정답은 1개인 것도 있고, 2개 이상인 것도 있다. 정답을 바르게 표기했을 때만 점수가 주어지며, 오답을 표기했을 때에는 오답한 숫자만큼 감점이 된다. 아무 표시가 없을 때에는 감점이 되지 않는다.

1. 그림은 지상에서 비스듬히 던진 야구공의 궤적을 나타낸 것이다. 위치 A와 B는 야구공의 순간적인 위치를 표시한 것이고, (가)∼(라)와 (가□)∼(라□)는 위치 A와 B에서 각각의 수직선과 수평선을 표시한 것이다.(위치 B는 공의 높이가 최고인 순간이다.)

공기에 의한 저항력이 야구공의 속력의 제곱에 비례한다면 위치 A, B에서의 가속도를 가장 바르게 나타낸 것은?(                  )

	위치 A	위치 B
①	가속도 방향이 (가)와 (나) 사이이다.	가속도 크기가 0이다.
②	가속도 방향이 (가)와 (나) 사이이다.	가속도 방향이 (나`) 방향이다.
③	가속도 방향이 (다)와 (라) 사이이다.	가속도 방향이 (다`)와 (라`) 사이이다.
④	가속도 방향이 (다) 방향이다.	가속도 크기가 0이다.
⑤	가속도 방향이 (다) 방향이다.	가속도 방향이 (다`) 방향이다.

2. 탐험대가 북극점에 도착하여 음극선 발생장치가 내장된 화상 통신장치를 작동시키니 본국에서 송신된 화면이 이동되어 표시되었다. 그림은 본국에서 송신된 화상과 음극선 발생기에서 수평으로 음극선이 입사되는 순간을 모식적으로 나타낸 것이다.

본국에서 송신된 화상

전국고교 과학탐구대회 지필고사

수험번호 : (        ), 시/도 명 : (           )시/도, 학교명 : (             )고등학교, 학생이름 : (          )

음극선이 구성한 화면의 이동방향이 옳게 표현된 것은? (단, 음극선을 이루는 입자들의 질량은 무시할 수 있을 정도로 작다고 가정한다. 또 보기는 이해를 돕기위하여 실제 상황보다 다소 과장하여 표현하였다.)(            )

①                       ②

③                       ④

⑤

3. 달리던 자동차가 □공사중□이라는 표지판을 보고 브레이크를 밟았으나 도로 위를 타이어가 미끄러지다가 결국 표지판과 부딪혔다.

사고를 처리하는 과정에서 사고 당시 자동차가 제한속도 이상으로 달리고 있었는지를 규명할 필요성이 생겼다. 자동차가 브레이크를 밟기 직전까지 달리던 속력을 알기 위하여 반드시 알아야만 하는 것은?(단, 정지하는 동안 브레이크는 일정한 힘으로 밟았다고 가정한다.) (            )

① 타이어가 미끄러진 거리

② 타이어와 도로면 사이의 마찰계수

③ 중력가속도

④ 자동차의 질량

⑤ 운전자가 표지판을 보고 브레이크를 밟을 때까

지의 시간

4. 10□의 코일형 저항이 연결된 회로의 스위치를 닫으니 그림과 같은 전류의 변화가 발생하였다.(스위치를 닫은 순간의 시간이 [eqn: t_0]이다.)

10□의 저항을 직렬 연결된 5□저항 2개로 바꾸어 스위치를 닫으면 그래프는 어떻게 변할까? ( 단,  5□의 저항들도 모양과 크기는 10□의 저항과 완전히 똑같다.) (                     )

① 전류의 값이 순간적으로 [eqn: i_0]보다 증가했다가 다

시 [eqn: i_0]가 된다.

② 전류의 값이 순간적으로 (-) 값을 나타내다가

다시 [eqn: i_0]가 된다.

③ [eqn: i_0]의 값이 증가한다.

④ [eqn: t_1]의 값이 증가한다.

⑤ 모든 수치 값이 변함없다.

5. 단열 처리된 스테인레스 통 안을 부피비가 1:1 이 되도록 얇은 막으로 분리시켜 놓고 칸 A에는 1기압의 수소를, 칸 B에는 2기압의 산소를 넣어놓았다. 단, 산소와 수소의 온도는 똑같고 이상기체처럼 행동한다고 가정한다.

순간적으로 얇은 막을 제거하면 통 안의 온도와 내부에너지는 각각 어떻게 되겠는가?

(                                             )

6. 눈이 많이 내리면, 차들이 미끄러져 교통 사고가 일어날 염려가 많기 때문에 염화칼슘을 뿌려 눈을 녹이는 작업을 한다. 염화칼슘을 뿌리면, 눈이 빨리 녹고 다시 얼지 않는 데, 이 현상과 관련되는 것은 어느 것인가?(                )

① 염화칼슘이 물에 녹으면 엔트로피가 증가한다.

② 염화칼슘은 흡습성이 강하다.

③ 염화칼슘이 물에 녹는 것은 흡열 반응이다.

④ 물에 염화칼슘이 녹으면 용액의 증기압력이 증

가한다.

⑤ 염화칼슘이 녹은 물의 녹는점은 내려간다.

⑥ 눈이 녹아 물이 될 때는 열을 흡수한다.

⑦ 눈이 염화칼슘으로부터 열을 흡수하여 녹는다.

7. 다음 그림은 어떤 액체와 그 액체가 얼어서 만들어진 고체가 함께 있는 사진이다. 이 액체의 밀도는 0.9 g/cm3이며, 분자량은 약 80이고 무극성이다. 단, 이 액체는 독성이 없어 수중 생물이 살 수 있다고 가정한다.

액체

고체

만약, 위의 액체가 모여서 만들어진 큰 호수가 있다고 하자. 다음 중 이 호수에서 일어날 수 있는 일은 어느 것인가?(                  )

① 모터 보트에서 흘러나온 폐기름이 호수 표면을

덮는다.

② 겨울철에 얼어붙은 호수에서 스케이트를 탄다.

③ 용존 산소량이 적어 수중 생물이 호흡하기 어

렵다.

④ 소금이 잘 녹지 않는다.

⑤ 더운 여름철에는 호수의 액체량이 많아진다.

⑥ 얼면 부피가 늘어난다.

⑦ 물방울을 떨어뜨리면 섞이지 않고 호수 바닥으

로 가라앉는다.

8. 여러분이 기상 이변으로 완전히 고립된 어떤 도시의 과학자라고 하자. 이 도시의 가장 중요한 공장에서는 생산 과정 중에 카드뮴을 사용하는데, 카드뮴을 공급할 수 있는 방법이 완전히 차단되었다. 여러분에게 그 대체 물질을 추천해달라는 의뢰가 들어온다면, 어떻게 할 것인가? 대체 물질로 적당한 것을 ① 두가지 고르고, 그 이유를 설명하라. ② ①에서 고른 두가지 물질중 한가지를 선택하라면 어느 물질을 택할 것인가? 또 그 이유는?( 각 과정마다 물질 이름과 그 이유를 설명하여라.)

①

②

9. 다음과 같은 간단한 실험 방법을 사용하여 아보가드로 수를 계산해보려고한다. 다음의 실험 과정을 보고 계산에 필요한 값을 모두 골라라. (단, 올레산은 물 위에서 퍼져 단분자막을 만드는 물질이며, 분자의 모양은 정육면체로 가정한다.) (                                    )

- 실험 과정 -

가. 펜탄에 올레산을 넣은 올레산-펜탄 용액을

준비한다.

나. 머리카락이나 면실을 준비하여 끝 부분끼리

묶어 고리 모양을 만든다. 면실을 사용할 경

우 윤활제를 발라준다.

다. 넓고 평평한 접시를 준비하여 물을 채운 뒤

그 위에 머리카락 고리를 올려 놓는다.

라. 머리 카락 고리가 원이 될 때까지, 올레산-

펜탄 용액을 한 방울씩 떨어뜨린다.

① 올레산의 밀도

② 올레산-펜탄 용액 한 방울의 부피

③ 머리 카락 고리의 지름

④ 펜탄의 부피

⑤ 올레산의 분자량

⑥ 현재 기온

⑦ 현재 압력

⑧ 올레산의 희석 비율

⑨ 고리가 채워질 때 까지 소모된 올레산-펜탄 용

액의 방울 수

10. 두 상자가 조절 마개로 닫혀진 파이프로 연결되어있다. 두 상자의 기압은 모두 1기압이다.  아래의 그림 1과 같이 상자 A는 SO2(●), CH4(■), H2(○) 의 혼합 기체로 채워져 있고, 상자 B는 H2로 채워져 있다. 조절 마개를 연 후 1시간이 경과하면, 두 상자 안의 기체 분포는 균일해진다. 그렇다면 조절마개를 연 후, 30분이 지났을 때, 분자 분포 그림으로 옳은 것은?(     )

①

②

③

④

⑤

⑥

11. 다음 그림은 요석이가 과학 잡지에서 찾아낸, 단세포 생물의 전자현미경적 구조 모식도이다. 요석이는 이것을 보고 이 생물의 특징을 다음과 같이 정리해보았다. 다음에서 요석이가 이 생물의 특징을 바르게 찾아낸 것은?(             )

① 원핵 세포에서 볼 수 없는 것은 A와 C이다.

② 동물 세포에서 볼 수 없는 것은 B와 D이다.

③ 이 생물은 독립영양 생물이다.

④ 이 생물은 확산으로 산소를 받아들인다.

⑤ 이 생물은 동물이다.

12. 진수는 빈혈로 매우 고생하고 있다. 그는 병원에서 자신의 빈혈이 겸형 적혈구증을 유발하는 유전 인자 때문임을 알았다. 진수는 빈혈이 유전될 것을 걱정하면서도 이 유전자를 가진 것이 말라리아에 대해서는 내성을 가질 수 있다는 사실을 알고 어느 정도 마음의 위안을 느낄 수 있었다. 진수는 자기 자손의 겸형 적혈구증 발생 빈도를 예측해보기 위해 집안의 겸형 적혈구증에 대한 가계도를 그려보니 다음과 같았다. 진수 집안의 겸형 적혈구증의 유전에 대한 분석이 잘못된 것은? (                  )

① 겸형 적혈구증의 유전자는 열성으로 유전되며,

상염색체상에 있다.

② 진수의 엄마와 아빠는 겸형적혈구증 유전자를

잡종으로 가져서 말라리아에 대한 내성이 있다.

③ 진수의 형제자매들은 모두 말라리아에 대한 내

성을 가진다.

④ 진수의 자녀들은 모두 말라리아에 대한 내성이

있을 것이다.

⑤ 말라리아에 대한 내성은 여자보다 남자에게서

더 많이 나타난다.

13. 기라는 병원에 가서 다음과 같은 임신과 출산, 수유에 관련된 그래프가 걸려 있는 것을 보고 나름대로 이 그래프에 대해 해석해보았다. 기라의 해석이 잘못된 것은?(           )

① 프로게스테론과 에스트로겐의 양은 출생시까지

급격히 증가한다.

② 프로락틴은 수유가 시작될 때 분비되기 시작한다.

③ 프로게스테론은 임신을 하면 처음 분비되기 시

작하는 호르몬이다.

④ 임신기간 중에 FSH와 LH는 분비되지 않는다.

⑤ 분만을 유도하는 호르몬은 X로 그 명칭은 옥시

토신이다.

14. 찬영이는 어떤 원리로 오줌이 만들어지는지 궁금하여 책을 찾아보다가 다음과 같은 자료를 발견하고 이 자료의 내용을 글로 정리해보았다. 찬영이가 정리한 내용이 자료에서 제시한 대로 바르게 된 것은?(        )

① 하룻동안 사구체를 통해 여과되는 여과액의 양

은 180L이다.

② 하룻동안 여과되는 요소의 양은 약 108g이다.

③ 하룻동안 생성되는 오줌의 양은 약 1.4L이다.

④ 요소는 재흡수되지 않고 모두 오줌으로 배출된다.

⑤ 여과된 무기염류는 모두 오줌으로 배출된다.

15. 다음은 발생학을 연구하는 과정에서 여러 발생학자들이 가설을 세운 후 실험을 통해 얻은 결과들이다. 이러한 실험은 어떠한 가설을 확인하기 위해 수행된 것일까? 각 실험이 수행된 구체적인 가설이 있다면 그 가설과 해당 실험결과를 짝지어 보라. (단, 한 실험이 가장 가까운 한가지 가설에 해당하도록 연결할 것.)

	< 실험 결과 >
<실험 1> 드리슈는 2세포기 때 성게의 알의 할구를 두 개로 분리하였더니 각각 완전한 개체로 되었다. <실험 2> 슈페만이 양서류의 알이 수정된 후 회색 신월환을 가진 부분과 가지지 않은 부분으로 갈라지도록 묶었더니 회색 신월환을 가진 부분만 정상 발생하였다. <실험 3> 슈페만이 도롱뇽의 초기 낭배의 원구 상순부를 떼어내어 다른 배에 이식시켰더니 2차 배가 형성되었다. <실험 4> 루는 2세포기 때 개구리알의 한쪽 할구를 침으로 찔렀더니 나머지 할구만 계속 발생하여 반쪽의 배로 되었다. <실험 5> 슈페만은 도롱뇽의 수정란을 실로 묶어 핵이 있는 부분과 핵이 없는 부분으로 나누었더니 핵이 있는 부분만 난할이 진행되었다. 이 후 16 세포기 때 실을 느슨하게 풀어 핵이 없는 쪽으로 한 개의 핵을 이동시켰더니 난할이 시작되어 정상배를 형성하였다.

	< 가 설 >
① 도롱뇽의 초기 낭배는 이미 기관의 운명이 결정되어 있을 것이다. ② 배의 발생 운명은 초기에 이미 결정되어 있을 것이다. ③ 핵 속의 유전자가 작용을 나타내려면 적당한 세포질적 환경이 필요할 것이다. ④ 핵은 배의 발생과정을 지배할 것이다. ⑤ 배의 발생 운명은 발생이 진행됨에 따라 결정될 것이다.

(             ), (             ), (             ),

(             ), (             )

16. 다음은 빨대를 가지고 분무기의 원리를 알아보는 실험이다.

-------------< 실험 과정 >---------------

㉠ 빨대를 자른다. 한 쪽이 조금 길게 (7□보다 길게)하고 다른 쪽은 조금 짧게 (7□보다 짧게) 자른다

㉡ 긴 빨대 끝에서부터 1□ 안쪽을 동그랗게 가위로 오려낸 후 짧은 빨대를 끼운다.

㉢ 물 속에 수직의 컵의 바닥에 닿지 않게 빨대를 담근다

㉣ 수평의 빨대에 입을 대고 바람을 불어 넣는다

--------------------------------------------

이 실험과 같은 원리로 일어나는 현상이 아닌 것은?(                       )

① 비행기가 하늘을 난다

② 나무가 물을 빨아올린다

③ 종이를 들고 아래쪽에 바람을 부니 내려앉는다

④ 두 장난감배 사이에 물을 흘려주니 가운데로

모인다

⑤ 선풍기의 바람을 강하게 틀어 놓으면 탁구공이

그 위에 떠 있는다

⑥ 수도꼭지의 물을 세게 틀어놓고 물줄기에 실로

연결한 공을 대면 물속으로 빨려들어간다

17. 오리온은 겨울 밤하늘의 별자리로 서울 하늘에서도 쉽게 볼 수 있다. 오리온자리의 □성은 베텔규스로서 거인의 어깨라는 뜻이며, □성은 리겔로서 거인의 발이라는 뜻이다.

지구에서 멀리 떨어져 있는 베텔규스와 리겔 의 온도를 비교하고자 한다. 탐구 수행 과정과  결론이 맞는 것은?(                   )

① 나영 : 두별을 관측하여 색을 비교한 결과 베

텔규스는 붉게 리겔은 파랗게 보이므로 리겔의

온도가 더 높다.

② 유진 : 분광기를 사용하여 두 별빛의 분광형을

분석한 결과 베텔규스는 M2, 리겔은 B8이므로

베텔규스의 온도가 더 높다

③ 선숙 : 육안으로 관측한 두 별의 겉보기 등급

을 비교한 결과 베텔규스는 0.8등급, 리겔은

0.1이므로 리겔의 온도가 더 높다.

④ 재은 : 각각 두별의 겉보기 등급에서 절대 등

급을 뺀 결과 베텔규스는 0.8-(-5.5)=6.3, 리겔은

0.1-(-6.8)=6.9이므로 리겔의 온도가 더 높다.

⑤ 시선 : 두 별의 B(4500Å), V(5500Å) 파장별 밝

기를 측정하고 등급 B-V를 계산한 결과 베텔

규스는 0보다 크고 리겔은 0보다 작아 리겔의

온도가 더 높다.

18. NASA 에서는 무중력환경인 스카이랩에서 실험할 내용을 공개 모집해 25가지를 골랐다. 그 중에는 주디스라는 여학생이 제안한 □ 무중력에서는 거미가 거미줄을 어떻게 칠까□ 하는 궁금증도 있었다. 이 실험을 위해 탑승한 거미 □아라벨라□ 와 □아니타□는 처음에는 집을 짓지 못했다. 그러나 시간이 지나면서 무중력에 적응해 훌륭하게 집을 지었다고 한다. 그렇다면 여러분이 우주정거장에 가서 생활을 한다면 어떤 일들은 겪을 수 있을까? 다음 글은 여러분이 평소 겪는 하루 생활이다. 우주 정거장에서라면 할 수 없는 일들 또는 일어날 수 없는 상황을 모두 골라 밑줄을 쳐라.

----------------< 재희의 일기 >-------------

따르릉 거리는 시계 소리...눈을 부비며 일어난 나는 먼저 화장실에 부랴부랴 가서 좌변기에 덜퍼덕 앉아 큰일을 해결했다. 아침을 먹기 위해 냉장고에서 어제 만들어 놓은 야채 스프를 꺼내었다. 그런데 오래 되어 그런지, 무거운 야채가 아래로 가벼운 국물이 위로 서로 분리되어 있었다. 그래서  골고루 섞어 먹었다.

학교에 간 나는  모든 활동에 열심히 참여하였다. 특히, 체육시간에는 우향우, 좌향좌 하는 방법을 배웠는데 열심히 오른쪽과 왼쪽을 구분하면서 발바닥이 닳도록 우향우와 좌향좌를 하였다.

학교를 마치자마자 나는 친구와 함께 집으로 왔다. 우리는 너무나 배가 고파 냄비에 물을 담아 끓인 후 라면을 삶아 먹었다.

저녁에는 엄마가 내일 반찬거리로 두부를 사오라고 하셨다. 가게에 갔더니 두부 집 아주머니는 두부를 여러 개 겹쳐놓아서 아래에 있는 두부가 부스러졌다고 울상이셨다. 나는 두부를 한 모 사서 집에 왔다. 가게가 멀어서 그런지 갔다오니 목이 말라, 주전자의 물을 컵에 따라 마셨다.

밤에는 재미있게 텔레비전을 보고 있는 도중 아빠가 오셨다. 아빠는 합금을 만드는 회사에 다니신다. 나는 갑자기 합금을 만드는 방법이 궁금하여 여쭈어 보았다. 합금은 두 가지 이상의 금속을 녹여 섞어서 만든다고 하셨다. 그런데 비중이 큰 금속이 비중이 작은 금속 밑으로 가라앉아 100% 균일한 합금은 만들기가 어렵다고 하셨다. 난 아빠의 말씀을 듣고 아까 아침에 먹었던 야채 스프가 생각났다.

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19. 다음 지층의 생성 역사를 읽어보고, 범례를 사용하여 이에 맞는 지질 단면도를 그려보자.

------------< 지층 생성 역사 >--------------

산사태로 자갈, 모래, 점토의 퇴적물이 섞여서 빠른 흐름으로 흘러 바다속으로 들어가 퇴적되었다. 이런 흐름은 한 차례 더 있었다. 뒤 이어 일어난 변형작용으로 습곡 작용과 역단층 작용을 받았다. 그 후에 침식작용이 일어났다. 화산활동이 일어나 용암류가 지층과 단층을 뚫고 침식면을 덮었다.(단 지층의 두께는 상관없음)

< 범 례 >

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20. 여러분이 어떤 행성에 가서 밤에 별들이 뜨지도 않고 지지도 않으며 단지 수평선에 평행하게 원운동을 하고 있는 것을 관측했다. 이제 한 방향으로 12000 □를 걸어가보니 그 곳에서는 모든 별들이 수평선과는 직각을 이루면서 동쪽에서 수직으로 뜨고 서쪽에서 수직으로 지고 있었다.

다른 관측을 하지 않고 이 행성의 반지름을 어떻게 잴 수 있겠는가? 잴 수 있다면, 그 이유를 설명하고, 반지름을 계산하여라.( 단, 이 행성은 완전한 구 라고 가정하자.)

(                                          )

♧♣♧♣♧♣ 수고하셨습니다 ♧♣♧♣♧♣

점 수	초 검	재 검