2023 문현고 1학년 2학기 중간고사 통합과학2
기출문제·해설
문현고등학교 2023학년도 2학기 중간고사 통합과학2 전 문항(23문항)과 선지별 해설, 기출 변형문항을 무료로 제공합니다. 전기 에너지의 생산과 수송 · 진화와 생물다양성 · 지구시스템과 지권의 변화 · 산화와 환원
📍 서울 송파구📅 2023 · 2학기 중간고사🧪 통합과학2📝 23문항 (객관식 16 · 서술형 7)
문제 미리보기 (2문항)
1번전기 에너지의 생산과 수송발전기 원리중
그림은 발전기에서 자석 사이의 코일이 시계 방향의 일정한 속력으로 회전하는 과정을 나타낸 것이다. P는 코일 위의 한 점이다.
이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?
ㄱ. (나)일 때 전류의 세기는 0이다.
ㄴ. 전류의 세기는 (나)에서가 (다)에서보다 크다.
ㄷ. P에 흐르는 전류의 방향은 (가)와 (다)에서 같다.
ㄹ. 코일을 통과하는 자기장의 세기는 (가)에서가 (나)에서보다 크다.
① ㄱ, ㄹ
② ㄴ, ㄷ
③ ㄱ, ㄷ, ㄹ
④ ㄴ, ㄷ, ㄹ
⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ, ㄹ
정답 ④ · 해설
코일이 회전하면 코일을 통과하는 자기 선속이 변하여 유도 전류가 흐른다. (나)는 코일 면이 자기장과 나란하여 코일을 통과하는 자기장이 0이지만, 이때 자기 선속의 변화가 가장 빨라 유도 전류가 최대이다.
ㄱ. (나)일 때 유도 전류의 세기는 최대이다.
ㄴ. (나)는 전류가 최대인 위치이므로 (다)에서보다 전류가 세다.
ㄷ. (가)에서 (다)까지 P는 S극 쪽에서 같은 방향으로 움직이므로 전류의 방향이 같다.
ㄹ. (가)에서는 코일 면을 자기장이 비스듬히 통과하고, (나)에서는 통과하는 자기장이 0이다.
따라서 정답은 ④이다.
2번전기 에너지의 생산과 수송송전 전력 손실상
그림은 발전소에서 생산한 전기 에너지를 가정까지 송전하는 과정을 모식적으로 나타낸 것이다.
변전소의 변압기에서의 1차 코일과 2차 코일의 감은 수의 비는 1:10이다. 변압기 코일의 감은 수의 비를 변경하여 변전소에서 주상 변압기까지의 송전선에서 손실되는 전력을 기존의 $\dfrac{1}{9}$배로 낮추고자 한다. 이 때 1차 코일과 2차 코일의 감은 수의 비는 얼마인가?
① 1 : 3
② 1 : 9
③ 1 : 30
④ 30 : 1
⑤ 90 : 1
정답 ③ · 해설
Step 1. 전류의 변화
손실 전력은 $P_{\text{손실}}=I^2R$이므로 손실 전력을 $\dfrac{1}{9}$배로 하려면 송전 전류를 $\dfrac{1}{3}$배로 해야 한다.
Step 2. 전압과 감은 수 비
송전 전력 $P=VI$가 일정하므로 전류가 $\dfrac{1}{3}$배가 되려면 송전 전압이 3배가 되어야 한다. 전압은 감은 수에 비례하므로 2차 코일의 감은 수 비를 10에서 30으로 3배 늘린다. 따라서 감은 수의 비는 1:30이다.
① 전압이 3배로만 높아져 손실 전력이 기존의 9배가 된다.
② 전압이 9배로만 높아져 손실 전력이 기존보다 커진다.
③ 전압이 기존의 3배가 되어 손실 전력이 $\dfrac{1}{9}$배가 된다.
④ 전압을 낮추는 비율이므로 손실 전력이 크게 늘어난다.
⑤ 전압을 낮추는 비율이므로 손실 전력이 크게 늘어난다.
따라서 정답은 ③이다.
문항 구성
| 1번 | 전기 에너지의 생산과 수송 | 발전기 원리 | 중 | 객관식 |
| 2번 | 전기 에너지의 생산과 수송 | 송전 전력 손실 | 상 | 객관식 |
| 3번 | 전기 에너지의 생산과 수송 | 전자기 유도 | 중 | 객관식 |
| 4번 | 전기 에너지의 생산과 수송 | 화력 발전 | 하 | 객관식 |
| 5번 | 산화와 환원 | 광합성과 연소 | 하 | 객관식 |
| 6번 | 산화와 환원 | 금속 산화물 환원 | 하 | 객관식 |
| 7번 | 산화와 환원 | 금속과 이온 반응 | 중 | 객관식 |
| 8번 | 산화와 환원 | 세포 호흡 | 하 | 객관식 |
| 9번 | 진화와 생물다양성 | 변이와 자연 선택 | 하 | 객관식 |
| 10번 | 진화와 생물다양성 | 유전적 다양성 | 하 | 객관식 |
| 11번 | 진화와 생물다양성 | 생물다양성의 가치 | 하 | 객관식 |
| 12번 | 진화와 생물다양성 | 생물 다양성 구성 | 중 | 객관식 |
| 13번 | 지구시스템과 지권의 변화 | 지구 시스템 에너지원 | 하 | 객관식 |
| 14번 | 지구시스템과 지권의 변화 | 물의 순환 | 중 | 객관식 |
| 15번 | 지구시스템과 지권의 변화 | 지구 내부 구조 | 하 | 객관식 |
| 16번 | 지구시스템과 지권의 변화 | 판의 경계 | 중 | 객관식 |
| 17번 | 전기 에너지의 생산과 수송 | 송전 전력 손실 | 상 | 서술형 |
| 18번 | 전기 에너지의 생산과 수송 | 변압기 | 하 | 서술형 |
| 19번 | 산화와 환원 | 산화 환원 서술 | 하 | 서술형 |
| 20번 | 진화와 생물다양성 | 자연 선택 서술 | 하 | 서술형 |
| 21번 | 진화와 생물다양성 | 생물 다양성 서술 | 하 | 서술형 |
| 22번 | 지구시스템과 지권의 변화 | 탄소 순환 | 하 | 서술형 |
| 23번 | 지구시스템과 지권의 변화 | 판 경계와 지진 | 중 | 서술형 |