[2025] 6월 모의고사 통합과학_1~5번 풀이

 

1. 측정과 어림

1. 다음은 측정과 어림에 대한 세 학생의 대화이다. 제시한 내용이 옳은 학생만을 있는 대로 고른 것은?

이 문항은 과학 탐구의 기초가 되는 측정과 어림의 정확한 의미와 방법을 묻고 있습니다. 물리량을 수치와 단위로 나타내는 측정 활동과 대략적인 값을 추정하는 어림 활동의 차이를 명확히 이해하는 것이 중요합니다.

 

학생 A: 측정은 질량, 길이 등을 기준이 되는 양과 비교하여 수치와 단위로 나타내는 활동이야.

→ O(측정은 질량이나 길이 같은 물리량을 기준이 되는 양과 비교하여 수치와 단위로 명확하게 나타내는 활동입니다)

 

학생 B: 측정을 할 때는 저울, 자 등의 도구를 사용할 수 있어.

→ O(측정을 정확하게 수행하기 위해서는 자나 저울 그리고 온도계 등 다양한 측정 도구를 사용할 수 있습니다)

 

학생 C: 어림을 통해 대략적인 질량, 길이 등을 추정할 수 있어.

→ O(어림은 정확한 측정 도구를 사용하지 않고 대략적인 질량이나 길이 등을 짐작하여 추정하는 활동을 의미합니다)

 

정답은 ⑤입니다.

 

💡 자연 현상을 탐구할 때 대상의 물리량을 기준과 비교해 수치와 단위로 나타내는 측정의 개념을 명확히 이해해야 합니다. 또한 도구를 이용한 정밀한 측정과 대략적인 값을 짐작하는 어림을 상황에 맞게 적절히 구분하여 활용할 수 있어야 합니다.

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2. 기본량, 단위, 규모

2. 다음은 제임스웹 우주 망원경에 대한 자료이다. 이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?

이 문항은 제임스웹 우주 망원경의 제원을 나타낸 자료를 바탕으로 과학 탐구의 기초가 되는 물리량의 구분과 자연 세계의 측정 규모를 묻고 있습니다. 물리량은 독립적이고 기준이 되는 기본량과 기본량을 조합하여 만들어진 유도량으로 나뉩니다. 또한 우리가 탐구하는 자연 세계는 크기에 따라 눈에 보이지 않는 아주 작은 규모와 우주처럼 아주 거대한 규모로 나눌 수 있습니다.

 

ㄱ. ㉠은 기본량 중 길이에 해당한다.

→ O(지름은 물체의 길이를 나타내는 물리량입니다. 길이는 질량 시간 온도 등과 함께 과학에서 다루는 독립적인 7가지 기본량 중 하나입니다)

 

ㄴ. ㉡은 기본량으로부터 유도된 물리량이다.

→ O(㉡ 면적은 가로 길이와 세로 길이를 곱하여 계산하는 물리량입니다. 즉 기본량인 길이 두 개를 조합하여 유도해 낸 물리량입니다)

 

ㄷ. 제임스웹 우주 망원경은 거시 세계를 관측하는 데 사용한다.

→ O(자연 세계의 규모는 원자나 세포 같은 아주 작은 미시 세계와 별이나 은하처럼 아주 큰 거시 세계로 나뉩니다. 제임스웹 우주 망원경은 멀리 떨어진 별이나 은하 등 우주라는 매우 거대한 규모를 관측하는 도구이므로 거시 세계를 관측하는 데 사용됩니다)

 

정답은 ⑤입니다.

 

💡 길이 질량 시간 등 과학의 바탕이 되는 기본량의 종류를 명확히 암기하고 면적 부피 속력 같이 기본량을 조합하여 만든 유도량과 정확히 구분할 수 있어야 합니다. 아울러 미시 세계와 거시 세계라는 자연 세계의 규모 차이를 이해하고 우주 망원경이 매우 큰 거시 세계를 탐구하는 장비임을 파악하는 것이 핵심입니다.

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3. 길이 측정의 현대적 방법

3. 다음은 길이를 측정하는 다양한 사례를 나타낸 것이다. 이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?

이 문항은 과학 기술의 발달로 가능해진 다양한 규모의 길이 측정 사례를 제시하고 그 원리를 묻고 있습니다. (가)는 레이저 빛이 지구와 달 사이를 왕복하는 시간을 측정하여 매우 거대한 규모인 거시 세계의 거리를 구하는 방법입니다. (나)는 원자 힘 현미경을 이용해 눈에 보이지 않는 아주 작은 미시 세계인 탄소 원자의 크기를 정밀하게 측정하는 사례입니다. (다)는 위성 위치 확인 시스템(GPS) 위성 신호가 도달하는 시간 차이를 바탕으로 일상생활에서 위치와 이동 거리를 파악하는 현대적인 측정 방법입니다.

 

ㄱ. (가)에서 빛의 속력을 이용한다.

→ O((가)에서 지구와 달 사이의 거리를 구하려면 빛이 이동하는 데 걸린 시간과 빛의 속력을 곱하여 계산합니다)

 

ㄴ. (가)에서가 (나)에서보다 작은 규모의 길이를 측정한다.

→ X((가)는 우주 규모의 매우 큰 거리를 측정하는 거시 세계의 사례이고 (나)는 원자 수준의 매우 작은 길이를 측정하는 미시 세계의 사례입니다. 따라서 (가)가 (나)보다 훨씬 큰 규모의 길이를 측정합니다)

 

ㄷ. (다)에서 이동 거리의 정밀한 측정을 위해 정확한 시간 측정이 필요하다.

→ O(위성 위치 확인 시스템(GPS)은 여러 위성에서 보낸 신호가 수신기에 도달할 때까지 걸린 시간 차이를 바탕으로 거리를 계산합니다. 따라서 이동 거리를 정밀하게 파악하기 위해서는 정확한 시간 측정이 필수적입니다)

 

정답은 ③입니다.

 

💡 자연 세계는 미시 세계부터 거시 세계까지 다양한 규모로 이루어져 있으며 각 규모에 맞는 측정 도구와 원리가 적용됨을 이해하는 것이 가장 중요합니다. 레이저 빛의 속력과 도달 시간을 이용한 먼 거리 측정 원리 그리고 정밀한 시간 측정을 기반으로 작동하는 위성 위치 확인 시스템(GPS)의 특징을 올바르게 파악하는 것이 핵심입니다.

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4. 시간 측정과 측정 표준

4. 그림 (가)~(다)는 자연에서 일어나는 현상을 나타낸 것이다. 이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?

이 문항은 자연에서 일어나는 다양한 현상을 이용한 시간 측정 방법과 현재 사용되는 시간 측정 표준을 묻고 있습니다. (가)는 낮 동안 태양의 위치 변화를 나타내며 과거에 시간을 측정하던 대표적인 방식입니다. (나)는 사람의 심장 박동으로 개인의 신체 상태나 주변 상황에 따라 변하므로 일정한 규칙성을 가지지 않습니다. (다)는 세슘 원자에서 나오는 빛의 진동을 나타내며 온도 등 외부 환경의 영향을 거의 받지 않아 현재 국제 공통의 시간 측정 표준으로 사용되는 매우 정밀한 방법입니다.

 

ㄱ. 해시계는 (가)를 이용한 것이다.

→ O(해시계는 낮 동안 태양의 위치가 변하면서 생기는 그림자의 길이와 이동을 이용하여 시간을 측정하는 도구입니다)

 

ㄴ. 현재 국제 공통의 시간 측정 표준은 (나)를 이용한다.

→ X(사람의 심장 박동은 상황에 따라 수시로 빨라지거나 느려질 수 있어 측정값이 일정하지 않습니다. 현재 국제 공통의 시간 측정 표준은 매우 일정한 주기를 가지는 (다)의 세슘 원자 진동을 이용합니다)

 

ㄷ. (가)를 이용한 시간 측정이 (다)를 이용한 시간 측정보다 정확하다.

→ X(양의 위치 변화를 이용한 (가)보다 세슘 원자에서 나오는 빛의 진동을 이용한 (다)가 외부 환경의 영향을 받지 않아 훨씬 더 정밀하고 정확한 시간 측정이 가능합니다)

 

정답은 ①입니다.

 

💡 과거와 현재의 시간 측정 방법을 비교하고 가장 정밀하고 일정한 규칙성을 가지는 세슘 원자시계가 현재 국제 공통의 시간 측정 표준으로 사용됨을 명확히 이해해야 합니다.

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5. 일상생활에서 측정 표준의 유용성

5. 다음은 당뇨병에 대한 설명이다. 이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?

이 문항은 당뇨병 진단 기준을 통해 생명체를 구성하는 물질과 일상생활에서 활용되는 측정 표준의 개념을 종합적으로 묻고 있습니다. 제시문에 등장하는 ㉠ 인슐린은 혈당량을 조절하는 단백질 호르몬입니다. ㉡은 8시간 이상 공복 상태에서 측정한 혈중 포도당 농도 수치를 나타내며 질병을 진단하는 명확하고 객관적인 기준이 됩니다.

 

ㄱ. ㉠의 단위체는 아미노산이다.

→ O(인슐린은 단백질로 이루어진 호르몬입니다. 생명체를 구성하는 거대 분자인 단백질은 수많은 아미노산이 결합하여 만들어집니다)

 

ㄴ. ㉡은 측정 표준이 활용된 사례이다.

→ O(혈중 포도당 농도를 기준이 되는 양과 비교하여 수치와 단위(mg/dL)로 명확하게 나타내어 당뇨병 진단의 객관적 기준으로 삼았습니다. 이는 의료 분야에서 신뢰할 수 있는 결과를 얻기 위해 측정 표준을 유용하게 활용한 대표적인 사례입니다)

 

ㄷ. mg/L는 기본량의 단위이다.

→ X(기본량은 길이 질량 시간 온도 등 독립적으로 사용되는 물리량입니다. mg/dL는 질량의 단위인 mg과 부피의 단위인 dL가 결합하여 만들어진 단위입니다. 이처럼 기본량의 단위를 두 개 이상 조합하여 나타낸 것은 유도량입니다)

 

정답은 ③입니다.

 

💡 생명체를 구성하는 핵심 물질인 단백질의 단위체가 아미노산임을 아는 것이 첫 번째 출제 의도입니다. 나아가 질병 진단과 같은 일상생활에서 측정 표준이 어떻게 유용하게 활용되는지 파악하고 독립적인 기본량과 이를 조합하여 만든 유도량의 단위를 정확히 구분해 내는 능력이 핵심입니다.