융합 모의고사 3회

교사용 정답·선지별 근거·서술형 채점 기준

방향키 해설 강의

M3Q1 · 중 · 10점

학생은 A의 p를 0.08″, B의 p를 0.02″로 놓고 A가 16배 밝다고 했다. 바른 밝기비 A:B는?

두 별의 실제 밝기는 같다. 표는 모두 공전 궤도 양끝에서 본 6개월 최대 이동 폭 2p이다. 가림은 없다.

① 1:4
② 2:1
③ 4:1
④ 16:1

4:1

① × · 더 가까운 A가 더 밝아야 한다.

② × · 거리비의 제곱을 빠뜨렸다.

③ ○ · 두 이동 폭을 모두 절반으로 변환하면 거리비 1:2로부터 4:1이다.

④ × · A에만 2p를 p로 대입한 잘못된 결과이다.

출제 의도: 같은 관측량 확인 → 거리비 계산 → 예측 수정

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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M3Q2 · 상 · 10점

두 별이 다르게 보이는 이유를 가장 잘 뒷받침하는 가설은?

A·B는 실제 밝기가 같고 연주시차도 같다. B 앞 시선에만 먼지 구름이 확인되었다.

① B가 A보다 훨씬 멀다.
② B의 별빛 일부가 먼지 구름에 가려진다.
③ B는 실제로 더 적은 빛을 낸다.
④ B가 A보다 가까워 별빛이 더 좁은 면적에 퍼진다.

B의 별빛 일부가 먼지 구름에 가려진다.

① × · 동일 연주시차 자료와 모순이다.

② ○ · 동일 거리·동일 실제 밝기를 유지하면서 밝기 차이를 설명한다.

③ × · 실제 밝기가 같다는 조건과 모순이다.

④ × · 같은 시차이므로 거리는 같으며, 가까워지면 더 밝아져야 하므로 B가 어두운 관측과도 다르다.

출제 의도: 거리 원인 제외 → 고유 밝기 원인 제외 → 가림 가설 검토 → 등급과 연결

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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M3Q3 · 상 · 10점

센서가 두 별의 빛을 같은 값으로 측정했다. 실제로 내는 빛의 비 B:A를 구하시오.

센서 조건과 빛의 가림 조건은 같고 가림은 없다. 받는 빛은 실제로 내는 빛에 비례하고 거리 제곱에 반비례한다.

9:1. B의 시차가 A의 1/3이므로 거리는 3배이다. 같은 빛이 도착하려면 B가 실제로 3²=9배의 빛을 내야 한다.

시차비에서 거리 B:A=3:1: 3점
거리 제곱 효과 9배: 3점
동일 센서값 조건으로 실제 밝기 B:A=9:1: 4점

출제 의도: 거리비만 구하기 → 퍼짐의 효과 → 센서값 조건 회복

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M3Q4 · 상 · 10점

성단 구성원 중 표면 온도가 가장 높은 색의 별은?

이 관측에서는 성단과 같은 운동을 하고 거리가 50 pc인 별을 구성원으로 판정한다. 세 별의 운동은 같고 색의 관측 오차는 없다. d(pc)=1/p(″)이다.

① A만
② B만
③ B와 C
④ A·B·C 모두

B만

① × · 확인된 구성원이지만 붉은 A보다 푸른 B가 뜨겁다.

② ○ · 구성원 조건과 고온 색 조건을 모두 통과한다.

③ × · C는 앞에 겹쳐 보일 뿐 제시된 구성원 기준에 맞지 않는다.

④ × · 소속과 색 조건을 모두 무시한 판단이다.

출제 의도: 소속을 먼저 확인 → 구성원의 색 비교 → 사진 전체와 성단 구분

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M3Q5 · 상 · 10점

R의 관측 때문에 우리은하가 원반 모양이라는 설명을 버려야 한다는 주장에 반박하시오.

같은 넓이 하늘의 별 수를 셌다. P·Q는 별빛 가림이 없고, R에는 먼 별빛을 가리는 먼지 구름이 있다. R의 구름 뒤에도 별이 많다.

P와 Q의 차이는 원반 방향에 별빛이 많이 겹친다는 설명과 맞는다. R은 앞의 암흑 성운이 빛을 가려 별이 적게 보인 것이므로, 보이는 별 수가 적다고 실제 별도 적다고 단정할 수 없다.

P·Q를 원반 시선의 별빛 중첩으로 연결: 3점
R의 암흑 성운 가림을 사용: 3점
보이는 별 수와 실제 별 수를 구분한 반박: 4점

출제 의도: 가림 없는 방향 비교 → R의 조건 분리 → 관측과 실제 분포 → 반박 완성

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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M3Q6 · 상 · 10점

구상 성단을 골라 원반 위아래의 분포를 조사하려 한다. 선택할 성단의 전체 실제 밝기는 다른 성단의 몇 배인가?

P는 둥글고 조밀한 별 집단, Q는 느슨한 별 집단이며 둘 다 중력으로 묶여 있다. 가림은 없고 두 성단은 전체적으로 같은 밝기로 보인다.

① 1/4배
② 1/2배
③ 1배
④ 4배

4배

① × · 더 먼 P가 더 적은 빛을 내면 같게 보일 수 없다.

② × · 거리 제곱과 방향을 모두 잘못 적용했다.

③ × · 같게 보이는 밝기를 실제 밝기와 혼동했다.

④ ○ · 두 배 먼 P가 같게 보여 실제로 4배의 빛을 내야 한다.

출제 의도: 조사 대상의 종류 → 거리와 관측 결합 → 실제 밝기 비교

유형 검토: 엔픽 PDF 30,34-36쪽: 거리별 빛 세기 자료 / 오투 PDF 9-10,15-16쪽: 빛 퍼짐/측정 자료형 / 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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M3Q7 · 상 · 10점

N의 종류와 B를 기준으로 본 은하들의 변화를 함께 설명한 것으로 옳은 것은?

A·B·C는 독립된 은하이다. N은 A 안에서 배경 별빛을 가리는 기체·먼지 구름이다. A-B-C가 일렬인 팽창 모형에서 아래 간격을 측정했다.

① N은 암흑 성운이고, B에서 A·C가 모두 멀어져도 B를 특별한 중심이라 할 수 없다.
② N은 암흑 성운이고, B에서 A는 가까워지고 C만 멀어진다.
③ N은 방출 성운이고, A-N이 일정하므로 우주 팽창 모형이 아니다.
④ N은 성단이고, N도 독립 은하로 세어 네 은하의 팽창이라 한다.

N은 암흑 성운이고, B에서 A·C가 모두 멀어져도 B를 특별한 중심이라 할 수 없다.

① ○ · 별빛을 가리는 N은 암흑 성운이고, 두 은하까지 모두 멀어져도 B를 특별한 중심으로 정할 수 없다.

② × · N의 분류는 맞지만 B-A 간격도 2에서 3으로 늘었다.

③ × · N은 방출 성운이 아니며, 한 은하 내부 간격의 일정함은 은하 사이 팽창을 부정하지 않는다.

④ × · N은 별 집단이나 독립 은하가 아니라 A에 포함된 암흑 성운이다.

출제 의도: 대상 선별 → B 기준으로 읽기 → 관측 위치와 중심 → 내부 크기와 구분

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 / 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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M3Q8 · 상 · 10점

세 별의 절대 등급 숫자를 작은 것부터 나열하시오.

별빛 가림은 없다. 현재 겉보기 등급은 모두 같다. d=1/p이며 절대 등급은 같은 10 pc에서 비교한 등급이다.

C < B < A. 거리는 A 5 pc, B 10 pc, C 20 pc이다. 10 pc에 맞추면 A는 어두워지고 C는 밝아지므로 절대 등급 숫자는 C가 가장 작다.

시차에서 세 거리 또는 거리 순서를 정확히 도출: 3점
10 pc 이동에 따른 밝기 변화를 설명: 4점
절대 등급 숫자 C<B<A: 3점

출제 의도: 거리 순서 → 공통 거리로 이동 → 등급 숫자로 변환 → 순서 마무리

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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M3Q9 · 상 · 10점

모형 성단 가와 나의 전체 겉보기 밝기를 비교하면?

두 모형에 속한 모든 별은 실제 밝기가 같다. 성단 내부 거리 차이와 가림은 무시한다. 전체 빛은 각 별에서 받은 빛의 합이다.

① 나가 100배 밝다.
② 가가 100배 밝다.
③ 전체 겉보기 밝기는 같다.
④ 주어진 자료로는 전체 밝기를 비교할 수 없다.

전체 겉보기 밝기는 같다.

① × · 별 수만 보고 나의 각 별이 더 멀어 어둡다는 사실을 빠뜨렸다.

② × · 별 하나의 밝기만 보고 나의 별 수가 많은 것을 빠뜨렸다.

③ ○ · 100배 많은 별이 각각 1/100의 빛을 보내 두 효과가 상쇄된다.

④ × · 시차로 거리비를 구하고 별 하나의 빛에 별 수를 반영하면 전체를 비교할 수 있다.

출제 의도: 시차에서 거리로 → 별 하나의 빛 → 성단의 별 수 → 두 효과 결합

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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M3Q10 · 상 · 10점

이 모형에서 두 외부 은하까지의 거리가 어떻게 바뀌었는지 추론하고, 팽창 해석에 N을 쓰지 않는 이유를 설명하시오.

독립 은하 A·C의 기준별을 서로 같고 일정한 밝기의 광원으로 나타냈다. B가 관찰 기준이며 N은 A 안의 성운이다. 가림이 없고 받는 빛은 거리 제곱에 반비례한다.

A와 C의 기준별에서 받는 빛이 각각 1/4로 줄어 두 은하까지의 모형 거리는 각각 두 배가 된다. N은 A 안의 성운이므로 독립 은하 사이 팽창을 비교할 점이 아니다.

A·C와 내부 성운 N을 구분: 3점
두 광원의 받는 빛 변화가 각각 1/4임을 확인: 3점
거리 각각 2배와 은하 사이 팽창으로 연결: 4점

출제 의도: 비교 대상 분류 → 변화 비율 읽기 → 빛에서 거리 추론 → 모형 해석

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 / 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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