[2026] 6월 모의고사 통합과학_11~15번 풀이

11. 에너지 보존과 태양 전지판의 효율

11. 그림은 태양 전지판에서의 에너지 전환을, 표는 태양 전지판 A와 B의 공급 에너지와 생산·버려지는 에너지를 나타낸 것이다. A와 B의 에너지 효율은 서로 같다. ㉠/㉡은?

에너지 보존 법칙에 따라 공급받은 에너지는 생산한 전기 에너지와 버려지는 에너지의 합과 같습니다. A에서 ㉠ = 40E₀ - 32E₀ = 8E₀입니다. 따라서 A의 효율은 (8E₀/40E₀)×100 = 20%입니다. B도 효율이 20%이므로 6E₀/(6E₀+㉡)=0.20이고, 이를 풀면 ㉡=24E₀입니다. 따라서 ㉠/㉡ = 8/24 = 1/3입니다.

 

① 1/3

→ O(에너지 보존과 동일한 효율 조건을 적용하면 ㉠=8E₀, ㉡=24E₀이므로 비는 1/3입니다)

 

② 1/2

→ X(계산한 ㉠과 ㉡의 비 8:24와 일치하지 않습니다)

 

③ 2/3

→ X(계산한 값은 2/3이 아니라 1/3입니다)

 

④ 1

→ X(㉠과 ㉡은 서로 같지 않습니다)

 

⑤ 2

→ X(㉠은 ㉡보다 작으므로 비가 2가 될 수 없습니다)

 

정답은 ①입니다.

 

💡 계산 문항에서는 먼저 에너지 보존으로 빠진 값을 구하고, 효율=(유용한 에너지/공급 에너지)×100을 적용해야 합니다.

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12. 공유 결합 분자의 전자 수

12. 표는 N₂, O₂, F₂의 전체 원자가 전자 수 합, 분자 안에서 공유하는 전자 수, 화학 결합 모형을 나타낸 것이다. 이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?

질소 원자는 원자가 전자가 5개이므로 N₂의 전체 원자가 전자 수는 5+5=10개입니다. N₂는 삼중 결합으로 전자 6개를 공유하고, O₂는 이중 결합으로 전자 4개를 공유하며, F₂는 단일 결합으로 전자 2개를 공유합니다. 제시된 (가)는 산소 원자 두 개가 전자 2쌍을 공유하는 O₂의 결합 모형입니다.

ㄱ. x는 10이다.

→ O(N₂를 구성하는 질소 원자 두 개의 원자가 전자 수 합은 5+5=10입니다)

 

ㄴ. 제시된 산소 분자의 이중 결합 모형은 (가)에 해당한다.

→ O((가)는 두 산소 원자가 두 쌍의 전자를 공유하는 O₂의 결합 모형입니다)

 

ㄷ. ㉠과 ㉡의 합은 N₂, O₂, F₂에서 모두 같다.

→ O(N₂는 10+6=16, O₂는 12+4=16, F₂는 14+2=16이므로 모두 같습니다)

 

정답은 ㄱ, ㄴ, ㄷ으로, ⑤입니다.

 

💡 14~17족의 원자가 전자 수와 단일·이중·삼중 결합에서 공유하는 전자 수를 함께 계산하면 각 분자의 규칙성을 확인할 수 있습니다.

 

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13. 태양의 형성 과정

13. 다음은 태양계 성운 형성 → 원시 태양 형성 → 태양 형성의 과정을 나타낸 것이다. 이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?

태양계 성운은 이전 세대 별의 진화와 초신성 폭발에서 방출된 물질을 포함하므로 철보다 무거운 원소도 포함합니다. 성운은 중력에 의해 수축하고 회전하며, 중심부에 원시 태양이 형성됩니다. 원시 태양도 계속 중력 수축하여 중심부의 온도와 압력이 증가하고, 수소 핵융합이 시작되면서 태양이 됩니다.

 

ㄱ. ㉠은 철보다 무거운 원소를 포함한다.

→ O(태양계 성운에는 초신성 폭발로 만들어져 방출된 철보다 무거운 원소도 포함되어 있습니다)

 

ㄴ. A에서 ㉠은 수축한다.

→ O(태양계 성운은 중력에 의해 수축하면서 중심부에 원시 태양을 형성합니다)

 

ㄷ. B에서 ㉡의 중심부 온도는 감소한다.

→ X(원시 태양이 중력 수축하면 위치 에너지가 열에너지로 전환되어 중심부 온도는 증가합니다)

 

정답은 ㄱ, ㄴ으로, ④입니다.

 

💡 태양계 성운과 원시 태양은 모두 중력 수축하며, 수축 과정에서 중심부 온도가 상승한다는 흐름을 기억해야 합니다.

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14. 수평으로 던진 물체의 운동

14. 다음은 쇠구슬을 수평 방향으로 발사하고 0.1초 간격의 수평 방향 구간 거리 R과 연직 방향 구간 거리 H를 측정한 실험이다. 이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?

수평으로 던진 쇠구슬은 수평 방향으로는 등속 운동을 하므로 같은 시간 동안 이동한 수평 거리가 일정합니다. 연직 방향으로는 중력에 의해 자유 낙하하므로 같은 시간 간격의 이동 거리가 점점 증가합니다. 따라서 표에서 5 cm, 15 cm, 25 cm로 증가하는 ㉠은 H이고, 일정한 ㉡은 R입니다. (나)의 R은 35 cm, (다)의 R은 25 cm이므로 수평 속력은 (나)가 더 큽니다.

 

ㄱ. ㉠은 R이다.

→ X(시간이 지날수록 증가하는 ㉠은 자유 낙하에 따른 연직 방향 거리 H이고, 일정한 ㉡이 수평 방향 거리 R입니다)

 

ㄴ. 쇠구슬의 수평 방향 속력은 (나)에서가 (다)에서보다 크다.

→ O(같은 0.1초 동안 수평 이동 거리가 (나) 35 cm, (다) 25 cm이므로 (나)의 수평 속력이 더 큽니다)

 

ㄷ. (다)에서 쇠구슬이 낙하하는 동안 쇠구슬에 작용하는 힘의 방향은 연직 아래 방향이다.

→ O(공기 저항을 무시하면 쇠구슬에는 중력만 작용하므로 힘의 방향은 연직 아래입니다)

 

정답은 ㄴ, ㄷ으로, ④입니다.

 

💡 수평 방향은 일정한 간격, 연직 방향은 점점 커지는 간격으로 나타납니다. 두 운동을 독립적으로 분석해야 합니다.

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15. 적혈구와 삼투

15. 다음은 정상 적혈구 표본 Ⅰ, Ⅱ, Ⅲ에 서로 다른 농도의 소금물 또는 생리식염수를 떨어뜨린 뒤 적혈구 모양을 관찰한 실험이다. 이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?

Ⅰ의 적혈구가 부풀어 올랐으므로 적혈구 밖의 용액 A는 생리식염수보다 농도가 낮습니다. 물이 세포막을 통해 적혈구 안으로 이동했기 때문입니다. Ⅱ의 적혈구는 쭈그러들었으므로 B는 농도가 높은 소금물이며, 물이 빠져나가면서 적혈구 안쪽 용액의 농도는 처음보다 높아집니다. Ⅲ은 생리식염수에서 모양 변화가 없지만 물 분자는 양방향으로 계속 이동하며 순이동만 0입니다.

 

ㄱ. A는 ‘생리식염수보다 농도가 낮은 소금물’이다.

→ O(저농도 용액에서는 삼투에 의해 물이 적혈구 안으로 들어와 적혈구가 부풀어 오릅니다)

 

ㄴ. Ⅱ에서 적혈구 세포막 안쪽 농도는 (가)에서가 (다)에서보다 높다.

→ X(Ⅱ에서는 물이 적혈구 밖으로 빠져나가므로 세포막 안쪽 농도는 (다)에서가 (가)에서보다 높습니다)

 

ㄷ. (다)의 Ⅲ에서 적혈구 세포막을 통한 물의 이동은 없다.

→ X(등장액에서는 물이 양방향으로 같은 정도로 이동하여 순이동이 없을 뿐, 물 분자의 이동 자체는 계속됩니다)

 

정답은 ㄱ으로, ①입니다.

 

💡 세포 모양의 변화로 물의 이동 방향을 판단해야 합니다. 등장액에서 ‘순이동이 없다’와 ‘물의 이동이 없다’를 구분하는 것이 중요합니다.