융합 모의고사 2회

교사용 정답·선지별 근거·서술형 채점 기준

방향키 해설 강의

M2Q1 · 중 · 10점

별 S의 겉보기 등급 m과 절대 등급 M의 관계는?

공전 궤도의 양끝에서 6개월 간격으로 관측한 최대 이동 폭은 0.10″이다. 이 폭은 연주시차의 두 배이다. 가림은 없다.

① M < m
② M = m
③ M > m
④ m과 M의 비교는 불가능하다

M < m

① ○ · 20 pc의 별을 10 pc로 옮기면 밝아지므로 맞다.

② × · 이동 폭 전체를 p로 쓰면 생기는 잘못된 결론이다.

③ × · 기준 거리로 가까워지는 상황에서 등급 방향을 반대로 해석했다.

④ × · 절대 등급의 정확한 숫자는 몰라도 크기 관계는 알 수 있다.

출제 의도: 이동 폭과 시차 → 거리 계산 → 10 pc에서 비교

유형 검토: 엔픽 PDF 25-29쪽: 연주시차 관측도와 표 / 오투 PDF 3-8쪽: 시차-거리 자료형 / 엔픽 PDF 31,35-38쪽: 등급·색 비교표 / 오투 PDF 11-18쪽: 겉보기/절대등급·색 표 · 문항·그림 새로 구성

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M2Q2 · 상 · 10점

같은 실제 밝기의 A와 B에 대해 예상되는 시차의 비 pA:pB를 쓰시오.

같은 센서로 측정했고 가림은 없다. 센서값은 도착한 빛의 양에 비례한다. 같은 실제 밝기에서 받는 빛은 거리 제곱에 반비례한다.

10:1. A가 100배 밝게 보여 거리는 B의 1/10이고, 시차는 거리와 반비례하므로 A의 시차가 10배 크다.

센서값에서 밝기비 100:1: 3점
거리비 1:10: 3점
시차비 10:1과 반비례 설명: 4점

출제 의도: 센서값 읽기 → 밝기로 거리 추론 → 거리에서 시차로 → 세 비율 연결

유형 검토: 엔픽 PDF 25-29쪽: 연주시차 관측도와 표 / 오투 PDF 3-8쪽: 시차-거리 자료형 / 엔픽 PDF 30,34-36쪽: 거리별 빛 세기 자료 / 오투 PDF 9-10,15-16쪽: 빛 퍼짐/측정 자료형 · 문항·그림 새로 구성

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M2Q3 · 상 · 10점

모형 성단 A와 B가 전체적으로 같은 밝기로 보였다. B의 예상 연주시차는?

A는 같은 실제 밝기의 별 4개, B는 그와 같은 별 16개로 이루어진 모형이다. 각 성단 내부 거리 차이와 가림은 무시한다. 전체 빛은 구성 별들의 빛의 합이다.

① 0.80″
② 0.40″
③ 0.10″
④ 0.05″

0.10″

① × · 전체 빛의 4배를 시차에 그대로 곱한 값이다. 더 먼 B의 시차는 작아야 한다.

② × · 거리 두 배를 시차 두 배로 뒤집었다.

③ ○ · B는 두 배 멀어 연주시차가 A의 절반인 0.10″이다.

④ × · 전체 빛 4배를 거리 4배로 잘못 읽고 시차를 1/4로 만든 값이다.

출제 의도: 성단 전체의 빛 → 거리 제곱 적용 → 시차로 전환

유형 검토: 엔픽 PDF 25-29쪽: 연주시차 관측도와 표 / 오투 PDF 3-8쪽: 시차-거리 자료형 / 엔픽 PDF 30,34-36쪽: 거리별 빛 세기 자료 / 오투 PDF 9-10,15-16쪽: 빛 퍼짐/측정 자료형 / 엔픽 PDF 42,45-47쪽: 성운·성단 사진 분류 / 오투 PDF 19-20,27-28쪽: 천체 사진 비교 · 문항·그림 새로 구성

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M2Q4 · 중 · 10점

원반 위아래의 성단 조사 표본과 태양계에서 은하수가 띠로 보이는 까닭을 바르게 짝지은 것은?

산개 성단은 주로 원반에, 구상 성단은 원반을 둘러싼 영역에도 분포한다. 표의 별 집단은 중력으로 묶여 있다.

① P / 원반을 따라 많은 별빛이 겹쳐 보인다.
② Q / 원반을 따라 많은 별빛이 겹쳐 보인다.
③ R / 원반을 따라 많은 별빛이 겹쳐 보인다.
④ P / 원반에 수직일수록 더 많은 별빛이 겹친다.

P / 원반을 따라 많은 별빛이 겹쳐 보인다.

① ○ · 구상 성단 P를 고르고 원반 내부 시선을 연결해 두 조건을 모두 만족한다.

② × · 은하수 설명은 맞지만 Q는 주로 원반에 분포하는 산개 성단이다.

③ × · 은하수 설명은 맞지만 R은 별 집단이 아니라 먼지 구름이다.

④ × · 표본 P는 맞지만 원반에 수직인 시선은 원반 속을 지나는 경로가 짧다.

출제 의도: 형태로 분류 → 분포에 연결 → 관찰 위치 연결 → 두 판단 결합

유형 검토: 엔픽 PDF 39-41,44-45쪽: 우리은하 관측 방향 / 오투 PDF 19-20쪽: 위/옆 모습과 태양계 위치 / 엔픽 PDF 42,45-47쪽: 성운·성단 사진 분류 / 오투 PDF 19-20,27-28쪽: 천체 사진 비교 · 문항·그림 새로 구성

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M2Q5 · 상 · 10점

별 S가 어두워진 이유를 자료로 설명하시오.

S의 실제 밝기는 일정하다. 두 관측 사이에 먼지 구름이 S 앞 시선으로 이동했다. 측정 오차는 무시한다.

연주시차가 같아 거리는 50 pc로 변하지 않았다. 앞을 지난 먼지 구름이 별빛을 가려 어두워졌으므로 겉보기 등급 숫자가 4에서 6으로 커졌다.

동일 시차를 거리 일정과 연결: 3점
등급 숫자 증가를 어두워짐으로 해석: 3점
먼지 구름의 가림을 원인으로 설명: 4점

출제 의도: 거리 변화 검사 → 등급 변화 읽기 → 빛의 경로 검사 → 보고서 쓰기

유형 검토: 엔픽 PDF 25-29쪽: 연주시차 관측도와 표 / 오투 PDF 3-8쪽: 시차-거리 자료형 / 엔픽 PDF 31,35-38쪽: 등급·색 비교표 / 오투 PDF 11-18쪽: 겉보기/절대등급·색 표 / 엔픽 PDF 42,45-47쪽: 성운·성단 사진 분류 / 오투 PDF 19-20,27-28쪽: 천체 사진 비교 · 문항·그림 새로 구성

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M2Q6 · 중 · 10점

성운의 종류와 별-성운 거리를 두 배로 한 뒤 관측되는 성운 빛의 변화를 바르게 짝지은 것은?

별빛이 먼지에서 여러 방향으로 흩어져 일부가 관찰자에게 온다. 별 자체의 밝기, 관찰자-성운 거리와 산란 비율은 일정하다. 관측되는 성운 빛은 성운에 도착한 빛에 비례한다.

① 반사 성운 / 1/4배
② 반사 성운 / 1/2배
③ 방출 성운 / 1/4배
④ 방출 성운 / 4배

반사 성운 / 1/4배

① ○ · 먼지에 의한 산란은 반사 성운이며 입사광이 1/4로 줄어 관측 빛도 1/4이다.

② × · 성운 분류는 맞지만 거리의 제곱을 적용하지 않았다.

③ × · 빛의 비율은 맞지만 먼지가 별빛을 산란하므로 방출 성운이 아니다.

④ × · 분류가 다르고, 별이 멀어질 때 도착하는 빛이 늘어난다는 방향도 반대이다.

출제 의도: 성운이 빛나는 방식 → 성운에 도착하는 빛 → 관측 빛 예측

유형 검토: 엔픽 PDF 30,34-36쪽: 거리별 빛 세기 자료 / 오투 PDF 9-10,15-16쪽: 빛 퍼짐/측정 자료형 / 엔픽 PDF 42,45-47쪽: 성운·성단 사진 분류 / 오투 PDF 19-20,27-28쪽: 천체 사진 비교 · 문항·그림 새로 구성

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M2Q7 · 중 · 10점

N의 분류와 풍선 표면의 서로 다른 두 점에 대응할 대상을 바르게 연결한 것은?

점은 은하 하나를 뜻한다. C·N은 우리은하 안의 천체이고 D·E는 우리은하 밖의 독립된 거대한 별과 성간 물질의 집합이다.

① N은 성운이며 C와 그 안의 별을 두 점으로 표시한다.
② N은 성운이며 N의 양끝을 두 점으로 표시한다.
③ N은 성운이며 D와 E를 두 점으로 표시한다.
④ N은 성단이며 D와 E를 두 점으로 표시한다.

N은 성운이며 D와 E를 두 점으로 표시한다.

① × · N의 분류는 맞지만 성단과 그 구성 별은 서로 다른 은하가 아니다.

② × · N의 분류는 맞지만 성운 자체 크기를 은하 사이 거리로 바꿔 해석했다.

③ ○ · 먼지 구름 N을 성운으로 분류하고 독립된 두 은하를 점에 대응시켰다.

④ × · 점 대응은 맞지만 먼지 구름 N은 별 집단인 성단이 아니다.

출제 의도: 포함 관계 확인 → 모형 대응 검사 → 모형 선택

유형 검토: 엔픽 PDF 42,45-47쪽: 성운·성단 사진 분류 / 오투 PDF 19-20,27-28쪽: 천체 사진 비교 / 엔픽 PDF 43-48쪽: 팽창 모형의 전후 자료 / 오투 PDF 21-25,28쪽: 풍선 점 거리 비교 · 문항·그림 새로 구성

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M2Q8 · 상 · 10점

표의 A와 B는 실제 밝기가 같은 기준별이다. B의 예상 연주시차를 구하시오.

A는 성단 가, B는 성단 나의 구성원이다. 가림은 없다. 같은 센서의 측정값은 받는 빛의 양에 비례한다.

0.001″. B에서 받는 빛은 A의 1/100이고 두 별의 실제 밝기가 같으므로 B까지 거리는 10배이다. 시차는 A의 1/10이다.

실제 밝기가 같은 기준별 조건 사용: 2점
센서값→받는 빛 100:1→거리 1:10 연결: 4점
시차 0.001″와 반비례 근거: 4점

출제 의도: 기준별 조건 → 밝기에서 거리로 → 시차 예측

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M2Q9 · 중 · 10점

표에서 겉보기 등급을 그대로 절대 등급으로 사용할 수 있는 별 중 가장 뜨거운 색의 별은?

별빛 가림은 없다. d=1/p이며 절대 등급은 10 pc에서 본 것으로 정한다.

① A
② B
③ C
④ B와 C

① × · 기준 거리에는 있지만 B보다 표면 온도가 낮다.

② ○ · 10 pc 조건과 푸른색 조건을 모두 만족한다.

③ × · 푸르지만 5 pc에 있어 기준 거리 조건을 통과하지 못한다.

④ × · C는 기준 거리 조건에서 제외되어야 한다.

출제 의도: 기준 거리 선별 → 색으로 온도 비교 → 선택 검산

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M2Q10 · 상 · 10점

다른 관측값은 정확하다고 할 때 절대 등급 기록에 오류가 있는 행을 찾아 설명하시오.

m은 겉보기 등급, M은 절대 등급이다. 가림은 없다. M의 정확한 수치 대신 10 pc 기준과 등급의 크기 관계로 판단한다.

B. 시차 0.05″이므로 20 pc에 있다. 10 pc로 옮기면 더 밝아져 M은 m=2보다 작아야 하는데 5로 기록되어 모순이다.

B 선택: 2점
시차에서 20 pc 도출: 3점
10 pc에서 더 밝음→M<2인데 5는 모순임을 설명: 5점

출제 의도: 거리로 변환 → 등급 방향 예측 → 기록과 대조 → 수정의 범위

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