[2026] 9월 모의고사 통합과학_16~20번 풀이

16. 그림은 대륙판 A와 해양판 B 사이의 판의 경계를 나타낸 것이고, 표는 A, B의 평균 밀도와 이동 방향을 나타낸 것이다. 이 자료에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?

A와 B는 서로 마주 보는 방향으로 이동하므로 수렴형 경계입니다. 밀도가 더 큰 해양판 B가 밀도가 작은 대륙판 A 아래로 섭입하며, 그 아래에서는 맨틀 물질의 하강이 나타납니다. 이러한 경계에는 해구와 화산 활동이 발달할 수 있으며 해령은 발산형 경계에서 형성됩니다.

 

ㄱ. A와 B의 판의 경계 하부에는 하강하는 맨틀 물질이 존재한다.

→ O(수렴형 경계에서 밀도가 큰 해양판이 섭입하면서 맨틀 물질의 하강 흐름과 연결됩니다)

 

ㄴ. 판의 경계는 발산형 경계에 해당한다.

→ X(A와 B가 서로 가까워지는 방향으로 이동하므로 수렴형 경계입니다)

 

ㄷ. 판의 경계에서는 해령이 형성된다.

→ X(해령은 판이 서로 멀어지고 새로운 해양판이 생성되는 발산형 경계에서 발달합니다)

 

정답은 ㄱ으로, ①입니다.

 

💡 판의 이동 방향과 밀도를 함께 보아 경계 유형을 판단해야 합니다. 해양판-대륙판 수렴 경계에서는 밀도가 큰 해양판이 섭입합니다.

 

17. 다음은 중력과 물체의 운동에 대해 학생 A, B, C가 나눈 대화이다. 제시한 내용이 옳은 학생만을 있는 대로 고른 것은?

지구 주위를 도는 인공위성은 지구의 중력을 구심력으로 받아 원운동하므로 중력이 계속 작용합니다. 사과가 지표면으로 떨어지는 것도 지구가 사과를 끌어당기는 중력 때문입니다. 공기 저항을 무시하면 자유 낙하 가속도는 물체의 질량과 관계없이 같은 장소에서 동일합니다.

 

학생 A. 지구를 중심으로 원운동하는 인공위성에는 중력이 작용하지 않아.

→ X(인공위성에는 지구 중심 방향의 중력이 작용하며 이 힘이 원운동에 필요한 구심력 역할을 합니다)

 

학생 B. 지표면의 사과나무에서 사과가 떨어지는 이유는 사과에 중력이 작용하기 때문이야.

→ O(지구가 사과를 아래로 끌어당기는 중력 때문에 사과가 낙하합니다)

 

학생 C. 공기 저항을 무시하면, 떨어지는 사과의 질량이 클수록 사과의 가속도의 크기도 클거야.

→ X(공기 저항을 무시한 자유 낙하에서는 질량과 관계없이 중력 가속도의 크기가 같습니다)

 

정답은 학생 B로, ②입니다.

 

💡 중력은 지표면의 낙하 운동뿐 아니라 인공위성의 원운동도 일으킵니다. 자유 낙하 가속도는 물체의 질량과 무관합니다.

 

18. 그림은 같은 높이에서 물체 A를 가만히 놓는 동시에 물체 B를 수평으로 던졌을 때 A, B의 운동 경로를 나타낸 것이다. 물체에 작용하는 중력의 크기는 A가 B보다 크다. 이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?

같은 장소에서 중력의 크기는 F=mg이므로 중력이 더 큰 A의 질량이 B보다 큽니다. 그러나 공기 저항을 무시하면 두 물체의 연직 방향 가속도는 모두 같은 중력 가속도 g이며, 같은 높이에서 동시에 출발하므로 지면에 도달하는 시간도 같습니다. B의 수평 속력은 수평 이동 거리만 바꾸고 낙하 시간에는 영향을 주지 않습니다.

 

ㄱ. 질량은 A가 B보다 크다.

→ O(같은 장소에서는 중력의 크기가 질량에 비례하므로 중력이 더 큰 A의 질량이 더 큽니다)

 

ㄴ. A는 B보다 수평면에 먼저 도달한다.

→ X(A와 B는 연직 방향으로 같은 가속도 g를 받고 같은 높이에서 출발하므로 동시에 도달합니다)

 

ㄷ. B의 수평 방향 속력만을 감소시켜 던져도 B가 수평면에 도달할 때까지 걸리는 시간은 변하지 않는다.

→ O(수평 운동과 연직 운동은 서로 독립적이므로 수평 속력을 바꾸어도 연직 낙하 시간은 변하지 않습니다)

 

정답은 ㄱ, ㄷ으로, ③입니다.

 

💡 수평 방향으로 던진 물체는 수평 방향으로 등속 운동하고 연직 방향으로 자유 낙하합니다. 낙하 시간은 높이와 중력 가속도에 의해 결정됩니다.

 

19. 그림 (가)는 마찰이 없는 수평면에서 물체 A, B가 각각 속력 4v, 3v로 운동하다가 벽과 충돌하여 정지하는 모습을 나타낸 것이고, (나)는 A, B의 속력을 시간에 따라 나타낸 것이다. A와 B가 각각 벽과 충돌하는 동안 벽으로부터 받은 충격량의 크기는 A와 B가 같다. 이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?

충격량은 운동량의 변화량과 같으므로 두 물체가 받은 충격량이 같다면 운동량 변화량의 크기도 같습니다. 두 물체 모두 정지하므로 충돌 전 운동량의 크기가 서로 같아 mA·4v=mB·3v이고, 따라서 mA=3/4 mB로 A의 질량이 더 작습니다. 충돌 시간은 A가 t₀~3t₀로 2t₀, B가 t₀~2t₀로 t₀이므로 같은 충격량을 더 긴 시간에 받는 A의 평균 힘이 더 작습니다.

 

ㄱ. A와 B가 각각 벽과 충돌하는 동안 운동량 변화량의 크기는 A가 B보다 크다.

→ X(충격량의 크기가 같으므로 운동량 변화량의 크기도 A와 B가 같습니다)

 

ㄴ. A와 B가 각각 벽과 충돌하는 동안 벽으로부터 받은 평균 힘의 크기는 A가 B보다 작다.

→ O(같은 충격량을 A는 더 긴 시간 동안 받으므로 평균 힘의 크기는 A가 더 작습니다)

 

ㄷ. 질량은 A가 B보다 작다.

→ O(정지 전 운동량이 같으므로 4mA v=3mB v이며 mA=3/4mB입니다)

 

정답은 ㄴ, ㄷ으로, ④입니다.

 

💡 충격량=운동량 변화량, 충격량=평균 힘×충돌 시간이라는 두 관계를 함께 사용해야 합니다.

 

20. 다음은 식혜에 대한 자료이다. 이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?

식혜의 엿기름에는 녹말을 분해하는 아밀레이스가 들어 있습니다. 효소는 생체 촉매로서 반응의 활성화에너지를 낮추어 반응이 더 쉽게 일어나게 하며, 대부분 단백질로 이루어져 있습니다. 저울 대신 종이컵의 부피와 경험을 이용해 질량을 대략 맞추는 것은 정확한 측정이 아니라 어림에 해당합니다.

 

ㄱ. ㉠은 녹말 분해 반응의 활성화에너지를 높인다.

→ X(효소인 아밀레이스는 녹말 분해 반응의 활성화에너지를 낮춥니다)

 

ㄴ. ㉠의 주성분은 단백질이다.

→ O(아밀레이스를 포함한 대부분의 효소는 단백질로 이루어져 있습니다)

 

ㄷ. ㉡은 어림에 해당한다.

→ O(저울로 질량을 직접 측정하지 않고 종이컵을 이용해 필요한 양을 대략 가늠하므로 어림입니다)

 

정답은 ㄴ, ㄷ으로, ④입니다.

 

💡 효소는 활성화에너지를 낮추는 생체 촉매이며, 측정 도구로 정확한 값을 구하는 측정과 경험을 바탕으로 대략 추정하는 어림을 구분해야 합니다.