변리사 1차(3교시) 필기 기출문제복원 (2014-02-22)

변리사 1차(3교시)
(2014-02-22 기출문제)

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1. 그림은 기전력이 5 V로 일정하게 유지되는 건전지 E에 10 Ω의 저항 R과 3H의 인덕터 L을 직렬 연결한 회로를 나타낸 것이다.

스위치 S를 닫은 후 10분이 경과했을 때 이 회로에 흐르는 전류의 값으로가장 가까운 것은?

  1. 0.5 A
  2. 1.5 A
  3. 2.0 A
  4. 3.0 A
  5. 6.0 A
(정답률: 알수없음)
  • 인덕터 L은 전류가 흐르는 방향을 바꾸려는 성질을 가지고 있기 때문에 스위치 S를 닫은 직후에는 전류가 흐르지 않는다. 따라서 시간이 지나면서 전류가 점차적으로 증가하게 된다. 이 때 전류는 다음과 같은 공식을 이용하여 계산할 수 있다.

    I = V/R(1 - e^(-t/τ))

    여기서 V는 건전지의 전압, R은 저항의 값, t는 경과 시간, τ는 시간 상수로 L/R로 구할 수 있다. 따라서,

    τ = L/R = 3/10 = 0.3 (초)

    10분이 지나면 t = 600 (초) 이므로,

    I = 5/10(1 - e^(-600/0.3)) = 0.5 A

    따라서 정답은 "0.5 A"이다.
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2. 그림과 같이 균일하게 대전되어 있는 가는 막대가 x축을 따라 놓여있다. 이 막대의 길이는 1 m이고 단위 길이 당 전하(전하밀도)는 3 C/m 이다.

막대 왼쪽 끝으로부터 0.25 m 떨어진 P점에서 전기장의 크기는? (단, 쿨롱 상수는 = 9.0 × 109N·m2C2이다.)

  1. 2.7 × 1010 N/C
  2. 3.6 × 1010 N/C
  3. 5.4 × 1010 N/C
  4. 7.2 × 1010 N/C
  5. 8.1 × 1010 N/C
(정답률: 알수없음)
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3. 그림은 줄에 매달려 있는 공 A를 기준선에서 높이 h0만큼 당겼다가 놓은 후 공 B와 충돌하는 모습을 나낸 것이다. A와 B의 질량은 각각 M과 3M이고, 줄의 길이는 l 이다.

두 공이 완전비탄성충돌 후 공은 기준선으로부터 최고높이 h까지 올라간다. h를 h0의 함수로 표시한 것 중 옳은 것은? (단, 공의 크기, 공기의 저항 및 줄의 질량은 무시한다.)

(정답률: 알수없음)
  • 운동량 보존 법칙과 에너지 보존 법칙을 이용하여 문제를 풀 수 있다.

    먼저, 충돌 전과 후의 운동량은 각각 다음과 같다.

    충돌 전: $p_{A,i} = Mv_{A,i}$, $p_{B,i} = 3Mv_{B,i}$

    충돌 후: $p_{A,f} = Mv_{A,f}$, $p_{B,f} = 3Mv_{B,f}$

    여기서 $v_{A,i}$와 $v_{B,i}$는 충돌 전 A와 B의 속도이고, $v_{A,f}$와 $v_{B,f}$는 충돌 후 A와 B의 속도이다.

    완전비탄성충돌이므로, 운동량 보존 법칙에 따라 충돌 후의 운동량은 충돌 전의 운동량과 같다.

    $p_{A,i} + p_{B,i} = p_{A,f} + p_{B,f}$

    $Mv_{A,i} + 3Mv_{B,i} = Mv_{A,f} + 3Mv_{B,f}$

    이를 정리하면 다음과 같다.

    $v_{A,i} + 3v_{B,i} = v_{A,f} + 3v_{B,f}$

    다음으로, 에너지 보존 법칙에 따라 충돌 전과 후의 총 에너지는 같다.

    $frac{1}{2}Mv_{A,i}^2 + frac{1}{2}(3M)v_{B,i}^2 = frac{1}{2}Mv_{A,f}^2 + frac{1}{2}(3M)v_{B,f}^2 + Mgh$

    여기서 $h$는 A와 B가 최고점까지 올라간 높이이다.

    $v_{A,i}$와 $v_{B,i}$를 이전 식에서 대입하여 정리하면 다음과 같다.

    $v_{A,f} = frac{4}{7}v_{A,i} + frac{3}{7}v_{B,i}$

    $v_{B,f} = frac{1}{7}v_{A,i} + frac{4}{7}v_{B,i}$

    이를 에너지 보존 법칙 식에 대입하여 정리하면 다음과 같다.

    $frac{1}{2}Mv_{A,i}^2 + frac{1}{2}(3M)v_{B,i}^2 = frac{1}{2}M(frac{4}{7}v_{A,i} + frac{3}{7}v_{B,i})^2 + frac{1}{2}(3M)(frac{1}{7}v_{A,i} + frac{4}{7}v_{B,i})^2 + Mgh$

    이를 정리하면 다음과 같다.

    $h = frac{5}{14}frac{v_{A,i}^2}{g}$

    따라서, h는 A의 충돌 전 속도 $v_{A,i}$의 제곱에 비례한다. 이는 선택지 ""가 정답인 이유이다.
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4. 그림은 카르노 기관(시스템)의 순환과정을 나타내는 P-V 도표이다. 순환과정에서 K (→) L과 M (→) N은 등온과정이고, L (→) M과 N (→) K는 가역적단열과정이다. 이 시스템은 높은 온도 TH인 열저장고로부터 열량 QH를 흡수하며, 낮은 온도 TL인 열저장고로 열량 QL을 방출한다.

이 순환과정에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 이다.
  2. TH열저장고의 엔트로피는 감소한다.
  3. 순환 결과 이 시스템의 엔트로피는 증가한다.
  4. 이 시스템이 순환당 한 일의 크기는 이다.
  5. 이 시스템의 효율은 이다.
(정답률: 알수없음)
  • "TH열저장고의 엔트로피는 감소한다."는 옳은 설명이 아니다. 열저장고는 열이 저장되어 있는 곳으로 엔트로피가 감소하는 것이 아니라, 열이 흐르는 과정에서 엔트로피가 증가하는 것이다.

    순환과정에서는 가역적단열과정이 일어나므로 엔트로피 변화는 0이다. 따라서 순환 결과 이 시스템의 엔트로피는 변하지 않는다.

    이 시스템이 순환당 한 일의 크기는 P-V 도표에서 시계방향으로 둘레를 따라 이동한 면적과 같으므로 이다.

    이 시스템의 효율은 Carnot 열기계의 효율식인 이다.
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5. 그림은 수평면에 놓인 질량이 M인 물체를 수평면과 임의의 예각 θ를 이루어 힘 F로 당기는 것을 나타낸 것이다.

힘 F를 점점 증가시켜서 F = Mg일 때 물체가 움직이기 시작한다면, 이 때 θ의 함수로 나타낸 정지마찰계수는? (단, g는 중력가속도이다.)

  1. cosθ
  2. sinθ
  3. cotθ
(정답률: 알수없음)
  • 물체가 움직이기 시작하려면 정지마찰력이 힘 F와 같아져야 한다. 따라서 정지마찰력은 Mg이다. 이 때, 수평방향으로 작용하는 힘 F는 Fcosθ, 수직방향으로 작용하는 힘은 Fsinθ이다. 따라서 정지마찰력은 Mg = Fcosθ이다. 따라서 정지마찰계수는 Mg/F = cosθ이다. 따라서 정답은 "cosθ"이다.
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6. 반감기가 10분인 방사성 원소로 된 물질이 있다. 이 원소에 의한 방사능을 1차 측정을 한 후 60분이 지나 2차 측정을 하였다. 1차 측정 방사능은 2차 측정 방사능의 몇 배인가?

  1. 6
  2. 18
  3. 32
  4. 64
  5. 128
(정답률: 알수없음)
  • 반감기가 10분이므로, 60분이 지나면 원래 방사능의 2^6 배만큼 감소한다. 따라서 2차 측정 방사능은 1차 측정 방사능의 2^6 = 64 배이다. 따라서 정답은 "64"이다.
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7. 그림과 같이 질량이 m인 입자가 일정한 길이 l인 줄에 매달려 회전하고 있다. 회전 반지름은 r이고 각속도는 ω이다.

이 때 줄에 가해지는 장력은? (단, g는 중력가속도이다.)(문제 오류로 3, 5번이 정답처리 되었습니다. 여기서는 3번을 누르시면 정답 처리 됩니다.)

(정답률: 알수없음)
  • 줄에 작용하는 장력은 중력과 상쇄되어야 하므로, 중력과 반대 방향으로 작용한다. 이 때, 중력과 상쇄되는 성분은 중심 방향으로 작용하는 성분이다. 이 성분은 mgcosθ이며, 여기서 θ는 중심축과 수직선 사이의 각도이다. 이 각도는 반지름과 수직선 사이의 각도와 같으므로, θ = arctan(r/l)이다. 따라서, 줄에 작용하는 장력은 mgcosθ의 크기와 같다. 이 장력은 중심 방향으로 작용하는 성분과 수평 방향으로 작용하는 성분으로 나눌 수 있다. 중심 방향으로 작용하는 성분은 mgcosθ이고, 수평 방향으로 작용하는 성분은 mgsinθ이다. 이 때, 중심 방향으로 작용하는 성분은 회전 운동을 유지하는 데 필요한 성분이므로, 이 성분과 같은 크기의 장력이 작용한다. 따라서, 줄에 작용하는 장력은 mgcosθ와 같다. 이 값은 와 같다.
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8. 다음 식은 공기 중에서 속력 v로 진행하는 음파의 파동식이다.

그림은 마찰이 없는 수평면에서 질량 m인 물체가 용수철 상수 k인 용수철에 연결되어 단조화진동하는 모습을 나타낸 것이다.

이 음파의 진동수와 단조화진동의 진동수가 같다면, 이 때 위 식에 있는 ω 와 b를 v, m, k의 함수로 표현한 것으로 옳은 것은?

(정답률: 알수없음)
  • 음파의 진동수와 단조화진동의 진동수가 같다는 것은 음파의 주기와 단조화진동의 주기가 같다는 것이다. 따라서 음파의 주기는 T = 1/f 이고, 단조화진동의 주기는 T = 2π/ω 이다. 이 두 식을 같게 놓고 ω를 구하면 다음과 같다.

    1/f = 2π/ω

    ω = 2πf

    여기서 음파의 속력 v는 v = λf 인데, λ는 음파의 파장이므로 λ = 2π/k 이다. 따라서 v = fλ = f(2π/k) 이므로, f = vk/2π 이다. 이를 위의 식에 대입하면 다음과 같다.

    ω = 2πf = 2π(vk/2π) = vk

    또한, 단조화진동의 진동수는 ω = √(k/m) 이므로, b = √(k/m) 이다. 따라서 옳은 정답은 "" 이다.
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9. 어떤 금속 표면에 파장 λ의 전자기파를 쪼인다. 이 때 λ가 λc보다 클 경우 이 금속 표면에서 전자가 튀어 나오지 않는다. 이 금속에 파장이 λc/2인 전자기파를 쪼인 경우 이 금속에서 튀어 나오는 전자의 드브로이 파장 λd의 최소값으로 가장 적절한 표현은? (단, 전자기파의 속력은 c, 전자의 질량은 m, 플랑크상수는 h이다.)

(정답률: 알수없음)
  • λc = h/mc, λd = h/p (p는 전자의 운동량)

    λc/2 = h/2mc

    전자기파의 에너지는 E = hc/λ

    λ = hc/E = hc/(1/2)mv^2

    전자가 튀어나오기 위해서는 전자의 운동에너지가 일정량 이상이어야 하므로, λd의 최소값은 λc/2일 때, 전자의 운동에너지가 전자를 떨어뜨리는 일정한 값 이상이 되기 때문이다. 따라서 정답은 ""이다.
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10. 그림 (가)는 반지름 a인 원형 도선에 전류 I 가 흐를 때, 도선에 흐르는 전류에 의한 자기장의 세기가 원의 중심에서 B0인 것을 나타낸 것이다. 그림 (나)는 저항이 각각 R, 3R이고 반지름이 a 인 두 반원형 도선을 직선도선 사이에 연결한 후, 직선도선에 전류 I 가 흐르는 것을 나타낸 것이다.

(나)의 원의 중심에서 도선에 흐르는 전류에 의한 자기장의 세기와 방향은? (단, 모든 도선은 동일 지면상에 있으며, 도선의 굵기는 무시한다.)

  1. B0/4, 지면 안으로 들어가는 방향
  2. B0/4, 지면에서 나오는 방향
  3. 0, 방향이 없음
  4. B0/2, 지면에서 나오는 방향
  5. B0/2, 지면 안으로 들어가는 방향
(정답률: 알수없음)
  • 도선에 흐르는 전류에 의한 자기장의 세기는 도선을 둘러싸는 원통의 표면에 수직인 방향으로 작용한다. (가)의 경우, 원통의 표면과 도선이 수직이므로 자기장의 방향은 원통의 축과 수평이다. 따라서 원의 중심에서 자기장의 방향은 지면 안으로 들어가는 방향이다. 자기장의 세기는 바깥쪽 도선에서 B0이므로, 중심에서의 자기장의 세기는 B0/4이다. (나)의 경우, 두 반원형 도선에서 만들어지는 자기장은 서로 반대 방향이므로 상쇄된다. 따라서 직선 도선에서 만들어지는 자기장만 남게 되며, 이 자기장의 방향은 (가)와 같이 지면 안으로 들어가는 방향이다. 직선 도선에서 만들어지는 자기장의 세기는 바깥쪽 도선에서 B0/2이므로, 중심에서의 자기장의 세기는 B0/2가 아니라 B0/4이다. 따라서 정답은 "B0/4, 지면 안으로 들어가는 방향"이다.
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11. 그림은 입방 격자 구조를 갖는 알루미늄(Al)의 단위세포에서 두 단면 (가)와 (나)를 나타낸 것이다.

이 단위세포에 대한 설명으로 옳은 것만을 보기에서 모두 고른 것은?

  1. ㄱ
  2. ㄱ, ㄴ, ㄷ
  3. ㄱ, ㄷ
  4. ㄴ
  5. ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • - (ㄱ) 입방 격자 구조를 갖는 알루미늄의 단위세포는 4개의 원자를 포함한다.
    - (ㄷ) 단면 (가)는 (1 0 0) 방향을, 단면 (나)는 (1 1 0) 방향을 나타낸다.
    - (ㄴ) 알루미늄의 단위세포는 모두 같은 크기와 모양을 갖는다.
    따라서, 옳은 것은 "ㄱ, ㄷ" 이다.
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12. 그림은 밀폐된 용기에서 일어나는 A2B와 C2의 반응에서 반응 전후의 화학종의 종류와 양을 나타낸 것이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것은? (단, 온도는 일정하고, A∼C는 임의의 원소기호이다.)

  1. 이 반응의 한계 반응물은 A2B이다.
  2. 반응 후 A2B의 몰 수 x는 0.4이다.
  3. 반응 후 y : z는 4 : 1이다.
  4. 반응 후 몰 수가 가장 큰 물질은 B2이다.
  5. 반응이 진행하면 용기내의 압력은 증가한다.
(정답률: 알수없음)
  • 이 반응의 한계 반응물은 A2B이므로, A2B의 몰 수 x는 0.4이다. 따라서 반응 후 A2B의 몰 수는 0.4 mol이 되고, 이를 이용하여 다른 물질들의 몰 수를 계산할 수 있다.

    반응식에서 A2B와 C2의 계수 비율은 1:2 이므로, A2B의 몰 수가 0.4 mol일 때 C2의 몰 수는 0.8 mol이 된다.

    반응 후 y : z는 4 : 1이다. 이는 반응식에서 A2B와 C2의 계수 비율과 같다. 따라서, 반응 후 A2B와 C2의 몰 수 비율도 4 : 1이 된다. A2B의 몰 수가 0.4 mol이므로, C2의 몰 수는 0.1 mol이 된다.

    따라서, 반응 후 각 물질의 몰 수는 다음과 같다.

    A2B : 0.4 mol
    B2 : 0.3 mol
    C2 : 0.1 mol

    반응이 진행하면 용기내의 압력은 증가한다는 것은 그림에서는 알 수 없으므로, 이 보기는 옳지 않다. 반응 후 몰 수가 가장 큰 물질은 B2이지만, 이것은 문제와 무관하므로 설명하지 않았다.
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13. 분자식이 C4H10O이고 알코올인 구조 이성질체의 수와 1차 알코올의 수를 순서대로 옳게 나열한 것은?

  1. 2, 2
  2. 3, 1
  3. 3, 2
  4. 4, 1
  5. 4, 2
(정답률: 알수없음)
  • 분자식이 C4H10O인 알코올 구조 이성질체는 다음과 같이 그릴 수 있습니다.

    ```
    H H H H
    | | | |
    C-C-C-C-OH
    | | | |
    H H H H
    ```

    이 구조에서, OH기가 있는 탄소 원자를 1차 알코올이라고 합니다. 이 구조에서 OH기가 있는 탄소 원자는 2개이므로, 1차 알코올의 수는 2입니다. 또한, 이 구조에서 C-C-C-C 사이에는 3개의 탄소 원자가 있으므로, 이들 중 어떤 것이 메틸 그룹(CH3)이 되어도 구조 이성질체가 될 수 있습니다. 따라서, 메틸 그룹이 있는 경우와 없는 경우를 모두 고려하면, 이성질체의 수는 23=8개가 됩니다. 그러나, 이 중에서 C-C-C-C 사이에 메틸 그룹이 2개 이상 있는 경우는 같은 구조 이성질체로 간주되므로 제외해야 합니다. 따라서, 이성질체의 수는 8-4=4개가 됩니다. 따라서, 정답은 "4, 2"입니다.
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14. 그림은 미완성 갈바니 전지를, 표는 25℃에서 표준 환원 전위를 나타낸 것이다.

25℃에서 전극 A가 산화 전극으로 작동하는 전지를 구성하려 할 때, 산화전극 쪽에 사용할 수 있는 전극과 수용액으로 적당한 것만을 보기에서 모두 고른 것은?

  1. ㄱ
  2. ㄱ, ㄴ, ㄷ
  3. ㄱ, ㄷ
  4. ㄴ
  5. ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 전지를 구성하기 위해서는 산화전극과 환원전극이 필요하다. 이 문제에서는 전극 A가 산화전극으로 작동하므로, 산화전극 쪽에 사용할 수 있는 전극과 수용액을 선택해야 한다.

    전극 A의 산화반응은 Cu → Cu2+ + 2e- 이므로, 이 반응을 역으로 수행하는 환원반응을 가지는 전극과 수용액을 선택해야 한다.

    보기에서 "ㄱ"은 Ag/Ag+ 전극과 AgNO3 수용액이다. Ag의 환원반응은 Ag+ + e- → Ag 이므로, Cu2+를 환원할 수 있다. 따라서 "ㄱ"은 선택 가능하다.

    "ㄴ"은 Zn/Zn2+ 전극과 ZnSO4 수용액이다. Zn의 환원반응은 Zn2+ + 2e- → Zn 이므로, Cu2+를 환원할 수 있다. 따라서 "ㄴ"도 선택 가능하다.

    "ㄷ"는 Fe/Fe2+ 전극과 FeSO4 수용액이다. Fe의 환원반응은 Fe2+ + 2e- → Fe 이므로, Cu2+를 환원할 수 있다. 따라서 "ㄷ"도 선택 가능하다.

    따라서 정답은 "ㄱ, ㄴ, ㄷ"이다.
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15. 다음은 착이온 [CoCl2L2]+에 대한 자료이다.

[CoCl2L2]+에 대한 설명으로 옳은 것만을 보기에서 모두 고른 것은? (단, Co의 원자 번호는 27이다.)

  1. ㄱ
  2. ㄱ, ㄴ, ㄷ
  3. ㄱ, ㄷ
  4. ㄴ, ㄷ
  5. ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • - [CoCl2L2]+의 전하는 +1이다.
    - Co의 전자 구성은 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d7 4s2 이다.
    - Cl은 전자 구성이 1s2 2s2 2p6 3s2 3p5 이므로 Cl- 이온의 전하는 -1이다.
    - L은 리간드로서 전하를 가지지 않는다.
    - CoCl2의 분자 구조는 삼각평면 형태이다.
    - [CoCl2L2]+의 전하가 +1이므로 Cl- 이온 2개와 L 2개가 결합하여 Co와 이온 결합을 이룬다.
    - Co의 3d 궤도에 있는 7개의 전자 중 4개가 Cl- 이온과 결합하여 삼각평면 형태의 분자 구조를 이루고, 나머지 3개의 전자는 L과 결합하여 삼각평면 형태의 분자 구조를 이룬다.
    - 따라서, [CoCl2L2]+의 분자 구조는 삼각평면 형태이며, Cl- 이온 2개와 L 2개가 결합하여 전하가 +1인 이온 결합을 이룬다.
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16. 다음은 암모니아 합성에 대한 화학 반응식이다. 25℃에서의 NH3(g)의 표준 생성 엔탈피(ΔHf°)와 표준 생성 자유 에너지(ΔGf°)는 각각 -46 kJ/mol, -16 kJ/mol 이다.

이에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 25℃, 표준 상태에서 정반응은 발열 반응이다.
  2. 25℃, 표준 상태에서 반응의 평형상수는 1 보다 작다.
  3. 온도가 올라갈수록 반응의 평형상수는 감소한다.
  4. 25℃, 표준 상태에서 정반응은 자발적이다.
  5. 25℃, 표준 상태에서 정반응의 엔트로피는 감소한다.
(정답률: 알수없음)
  • "25℃, 표준 상태에서 반응의 평형상수는 1 보다 작다."가 옳지 않은 것이다. 이 반응은 열반응이므로 온도가 낮을수록 정반응이 촉진되어 평형상수가 커진다. 따라서 25℃에서의 평형상수는 1보다 크다.
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17. 다음은 이원자 분자 A~C에 대한 자료이며, A~C는 CO, NO, O2 중 하나이다.

분자 궤도함수 이론에 근거하여 A~C를 설명한 것으로 옳은 것만을 보기에서 모두 고른 것은?

  1. ㄱ
  2. ㄱ, ㄴ, ㄷ
  3. ㄱ, ㄷ
  4. ㄴ
  5. ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 정답이 "ㄴ"인 이유는 분자 궤도함수 이론에서 CO, NO, O2 중 어떤 분자가 선택될지는 주어진 자료만으로는 결정할 수 없기 때문이다. 따라서 A~C가 어떤 분자인지에 대한 설명은 모두 옳지 않다.
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18. 다음은 분자식이 C4H8O2인 어떤 화합물의 1H NMR 스펙트럼 특성이다.

이 화합물로 적절한 것은?

(정답률: 알수없음)
  • 정답은 ""이다.

    해당 스펙트럼에서 나타나는 신호들은 다음과 같다.

    - 1.2 ppm: 6H, CH3 (중성화합물)
    - 2.1 ppm: 2H, CH2 (중성화합물)
    - 2.4 ppm: 2H, CH2 (중성화합물)
    - 4.1 ppm: 2H, -OCH2- (에스터)

    따라서, C4H8O2 화합물은 중성화합물과 에스터로 구성되어 있으며, 에스터의 -OCH2- 그룹이 4.1 ppm에서 나타나는 신호를 생성한다. 이에 대한 후보로는 ""이 적절하다.
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19. 그림은 단량체 A로부터 합성된 중합체의 구조를 나타낸 것이다.

A에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 분자식은 C9H12이다.
  2. 카이랄 탄소를 가지고 있다.
  3. 모든 탄소는 sp2 혼성궤도 함수를 가진다.
  4. Br2 첨가 반응을 한다.
  5. H2O가 제거되는 축합반응에 의해 중합체를 형성한다.
(정답률: 알수없음)
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20. 다음은 부피가 일정한 용기에서 기체 A로부터 B가 생성되는 반응의 화학 반응식이다.

표는 온도 25℃와 50℃에서 A의 초기 농도와 반응의 평형상수를 나타낸 것이다.

이에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 25℃에서 A의 평형 농도는 0.5M 이다.
  2. 흡열 반응이다.
  3. A의 평형 농도는 50℃에서가 25℃에서의 2배이다.
  4. 25℃에서 촉매를 넣어 주면 평형상수는 2보다 크다.
  5. 25℃의 평형 상태에서 용기에 A를 첨가하면 평형은 정반응 방향으로 이동한다.
(정답률: 알수없음)
  • "25℃에서 촉매를 넣어 주면 평형상수는 2보다 크다."는 옳은 설명이 아니다. 이 반응은 엔탈피 변화가 양수인 흡열 반응이므로, 온도가 낮아질수록 반응속도가 감소하고 평형상수가 작아진다. 따라서, 25℃에서 촉매를 넣어도 평형상수는 오히려 작아질 것이다.
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21. 인간 염색체가 복제될 때 필요한 단백질이 아닌 것은?

  1. RNA primase
  2. single strand binding protein
  3. restriction endonuclease
  4. DNA helicase
  5. DNA polymerase
(정답률: 알수없음)
  • 인간 염색체가 복제될 때 필요한 단백질은 DNA 복제에 관여하는 단백집합인 DNA polymerase, DNA helicase, RNA primase, single strand binding protein 등이 있다. 그러나 restriction endonuclease는 DNA를 잘라내는 효소로, 염색체 복제와는 직접적인 관련이 없기 때문에 정답이다.
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22. 광합성에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 자색세균(purple bacteria)은 이산화탄소와 물을 이용하여 포도당과 산소를 생성한다.
  2. 남조류(cyanobacteria)는 광합성을 할 때 물을 분해하여 산소를 발생시킨다.
  3. 암반응에서 NADPH와 ATP가 합성된다.
  4. 캘빈회로에서 사용되는 Rubisco는 이산화탄소보다 산소에 대해 기질친화력이 더 크다.
  5. 산화적 인산화 과정에 의해 ATP가 생성된다.
(정답률: 알수없음)
  • 남조류(cyanobacteria)는 광합성을 할 때 물을 분해하여 산소를 발생시킨다. 이는 광합성의 일부인 광화학적 반응에서 일어나는데, 물 분해 작용을 통해 발생하는 전자는 광합성에 필요한 에너지원으로 사용되고, 이 과정에서 산소가 발생한다. 이러한 과정을 산소발생 광합성이라고도 한다.
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23. 다음 중 진핵세포는 갖고 있으나 고세균은 갖고 있지 않은 것은?

  1. ㄱ, ㄴ, ㄹ
  2. ㄱ, ㄷ
  3. ㄱ, ㄹ
  4. ㄴ, ㄹ
  5. ㄹ, ㅁ
(정답률: 알수없음)
  • 진핵세포는 모든 세포에서 발견되지만, 고세균은 진핵세포를 갖고 있지 않습니다. 따라서, "ㄱ, ㄹ"이 정답입니다.
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24. 최근 유행하고 있는 조류독감(AI) 바이러스에 대한 설명으로 옳은 것만을 보기에서 모두 고른 것은?

  1. ㄱ
  2. ㄱ, ㄴ
  3. ㄴ
  4. ㄴ, ㄷ
  5. ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • - 조류독감(AI) 바이러스는 새들에게서 발견되는 바이러스이다. (ㄱ)
    - 이 바이러스는 인간에게 전염될 수 있으며, 감염자의 대부분은 심각한 호흡기 증상을 겪는다. (ㄴ)
    - 이 바이러스는 주로 새들 간에 전파되며, 인간 간 전파는 드물다. (ㄷ)
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25. 다음 중 siRNA(small interfering RNA)에 대한 설명으로 옳은 것만을 보기에서 모두 고른 것은?

  1. ㄱ
  2. ㄱ, ㄷ
  3. ㄴ
  4. ㄴ, ㄷ
  5. ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • - siRNA는 RNA 중에서도 작은 크기의 RNA 분자이다. (옳음)
    - siRNA는 RNAi (RNA interference) 현상을 일으키는 역할을 한다. (옳음)
    - siRNA는 mRNA 분해를 유도하여 특정 유전자의 발현을 억제하는 역할을 한다. (옳음)
    - siRNA는 유전자 치료에 이용될 수 있다. (옳음)
    - siRNA는 DNA의 역전사로 생성되며, 이후 RNA 중간체를 거쳐 mRNA와 결합하여 작용한다. (옳지 않음)

    따라서 정답은 "ㄱ"입니다.
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26. 사람 장내세균에 대한 설명으로 옳은 것만을 보기에서 모두 고른 것은?

  1. ㄱ
  2. ㄱ, ㄴ
  3. ㄱ, ㄴ, ㄷ
  4. ㄴ
  5. ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 사람 장내세균은 다양한 종류의 세균으로 이루어져 있습니다. 이 중에서 "ㄴ"은 장내세균 중 하나의 종류를 나타내며, 이 보기에서는 다른 종류의 세균도 함께 포함되어 있기 때문에 "ㄴ"이 옳은 것입니다.
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27. 갑자기 독사를 보고 위험을 느끼게 되면, 호르몬이 분비되어 심장 박동이 빨라지며 소화관에 있는 혈관들이 수축하고 근육으로 더 많은 혈액이 흐르게 되며 간에서 글리코겐이 빠르게 포도당으로 전환된다. 이 호르몬이 분비되는 곳은?

  1. 갑상선
  2. 뇌하수체
  3. 부갑상선
  4. 부신피질
  5. 부신수질
(정답률: 알수없음)
  • 갑자기 독사를 보고 위험을 느끼면 신체는 스트레스 상황에 대처하기 위해 "스트레스 호르몬"인 에피네프린과 노르에피네프린을 분비합니다. 이 호르몬들은 부신수질에서 분비되며, 심장 박동을 빠르게 하고 혈압을 올리며 혈당을 높이는 등의 생리적 반응을 유발합니다. 따라서 정답은 "부신수질"입니다.
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28. 아래 그림은 인공막에서 일어나는 ATP 합성을 위한 모식도이다. 인공막에 세균에서 분리한 양성자펌프, C-P-Q(carotene-porphyrin-naphthoquinone)와 시금치의 엽록체에서 분리한 ATP합성효소를 삽입하였다. 이 인공막에서 일어나는 ATP 합성에 관한 설명으로 옳은 것만을 보기에서 모두 고른 것은?

  1. ㄱ, ㄴ
  2. ㄱ, ㄴ, ㄷ
  3. ㄱ, ㄷ
  4. ㄴ
  5. ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • - ㄱ: 양성자펌프를 통해 양성자 그라데이션을 형성하고, 이를 이용하여 ATP 합성을 진행한다.
    - ㄴ: C-P-Q와 ATP 합성효소를 이용하여 전자 전달과 ATP 합성을 진행한다.
    - ㄷ: 시금치 엽록체에서 분리한 ATP 합성효소를 인공막에 삽입하여 ATP 합성을 진행한다.
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29. 다음 설명 중 옳은 것은?

  1. 생산자에 의해 생태계로 유입된 에너지의 일부는 광합성에 의해 열에너지가 되어 생태계 밖으로 방출된다.
  2. 생태계의 먹이사슬에서 한 영양단계에 유입된 에너지는 다음 영양단계로 전달될 때마다 그 양이 증가한다.
  3. 생물학적 산소요구량(BOD)은 물 1L 속에 녹아 있는 산소의 양을 ppm 단위로 나타낸 것이다.
  4. 질소고정세균은 질산염이 부족한 토양에서 콩과식물과 공생을 하면서 자랄 수 있기 때문에 개척군집에서 많이 관찰된다.
  5. 물생태계에 질산염과 인산염이 과다 유입되면 부영양화가 일어나며 이 때 자란 조류는 물속으로 산소를 공급한다.
(정답률: 알수없음)
  • 질소고정세균은 질산염이 부족한 토양에서 콩과식물과 공생을 하면서 자랄 수 있기 때문에 개척군집에서 많이 관찰된다.
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30. 다음은 진핵생물의 생식세포와 체세포의 분열과정에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 체세포분열은 핵분열과 세포질분열로 나누어진다.
  2. 전기에는 염색사가 염색체로 되며 염색체의 동원체는 적도판에 배열된다.
  3. G1기의 세포에서는 RNA, 리보솜, 효소 등 세포분열에 필요한 세포함유물이 거의 2배로 증가된다.
  4. S기는 DNA복제가 일어나는 시기이다.
  5. 생식세포의 핵분열은 2회 연속 일어나며 2번째 분열을 할 때 염색체 복제가 일어나지 않는다.
(정답률: 알수없음)
  • 정답은 "전기에는 염색사가 염색체로 되며 염색체의 동원체는 적도판에 배열된다."이다. 이유는 전기에 노출되면 염색체가 동원체에 따라 이동하게 되는데, 이때 염색체가 동원체로 되는 것이 아니라 염색체가 동원체에 따라 이동하는 것이다.

    체세포분열은 핵분열과 세포질분열로 나누어진다. (옳은 설명)
    G1기의 세포에서는 RNA, 리보솜, 효소 등 세포분열에 필요한 세포함유물이 거의 2배로 증가된다. (옳은 설명)
    S기는 DNA복제가 일어나는 시기이다. (옳은 설명)
    생식세포의 핵분열은 2회 연속 일어나며 2번째 분열을 할 때 염색체 복제가 일어나지 않는다. (옳은 설명)
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31. 지구 내부구조에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 지진파가 통과하지 못하는 외핵을 암영대라 한다.
  2. 해양지각의 평균 두께가 대륙지각의 평균 두께보다 두껍다.
  3. 지구내부의 여러 층상구조 중 철 성분이 가장 풍부한 층은 핵이다.
  4. 암석권은 연약권 하부에 존재한다.
  5. 지구내부의 여러 층상구조 중 밀도가 가장 높은 층은 맨틀이다.
(정답률: 알수없음)
  • 지구내부의 여러 층상구조 중 철 성분이 가장 풍부한 층은 핵이다. 이는 지구의 형성과정에서 철이 중심부로 침전되어 핵을 형성하였기 때문이다. 핵은 지구의 중심부에 위치하며, 외핵과 내핵으로 나뉘어져 있다. 외핵은 암석으로 이루어져 있지만, 내핵은 철과 니켈로 이루어져 있다. 지진파가 통과하지 못하는 외핵은 암영대라고 불리며, 지구내부의 여러 층상구조 중 밀도가 가장 높은 층은 맨틀이다. 해양지각의 평균 두께가 대륙지각의 평균 두께보다 두껍다는 것은 지구의 지각층 구조와 관련된 내용이며, 암석권은 연약권 하부에 존재한다는 것은 지각층의 물리적 특성과 관련된 내용이다.
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32. 그림은 퇴적물의 입도분포를 통하여 각 퇴적물 분급도(입자크기의 균질도)를 보여주고 있다. 그림에 관한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 해변자갈의 분급도가 가장 낮다.
  2. 홍수자갈은 사구모래보다 분급도가 낮다.
  3. 표석점토는 자갈, 모래, 실트 및 점토로 구성되어 있다.
  4. 사구모래는 자갈을 포함하고 있지 않다.
  5. 황토는 대부분 실트로 구성되어 있다.
(정답률: 알수없음)
  • "해변자갈의 분급도가 가장 낮다."는 옳은 설명이다. 그림에서 보면 해변자갈은 입도분포가 넓게 퍼져 있어서 입자 크기가 다양하게 분포하고 있으며, 이는 입자 크기의 균질도가 낮다는 것을 의미한다. 다른 보기들은 모두 옳은 설명이다.
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33. 표는 산성암질 마그마와 염기성암질 마그마 특성을 서로 비교해 놓은 것이다. 아래 ㄱ~ㄹ 에 대해 옳게 기재된 것은?

  1. ㄱ: 높다, ㄴ: 낮다, ㄷ: 약하다, ㄹ: 강하다
  2. ㄱ: 높다, ㄴ: 낮다, ㄷ: 강하다, ㄹ: 약하다
  3. ㄱ: 낮다, ㄴ: 높다, ㄷ: 약하다, ㄹ: 강하다
  4. ㄱ: 낮다, ㄴ: 높다, ㄷ: 강하다, ㄹ: 약하다
  5. ㄱ: 같다, ㄴ: 같다, ㄷ: 약하다, ㄹ: 강하다
(정답률: 알수없음)
  • - ㄱ: 높다 - 산성암질 마그마는 염기성암질 마그마보다 더 많은 광물질을 포함하고 있어서 농도가 높다.
    - ㄴ: 낮다 - 염기성암질 마그마는 산성암질 마그마보다 덜 많은 광물질을 포함하고 있어서 농도가 낮다.
    - ㄷ: 강하다 - 산성암질 마그마는 수소 이온(H+)이 많이 존재하여 강한 산성을 띠고 있다.
    - ㄹ: 약하다 - 염기성암질 마그마는 수산화물 이온(OH-)이 많이 존재하여 약한 염기성을 띠고 있다.
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34. 고도에 따른 기권에 대한 설명으로 옳은 것만을 보기에서 모두 고른 것은?

  1. ㄱ
  2. ㄱ, ㄷ
  3. ㄴ
  4. ㄴ, ㄷ
  5. ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 고도가 높아질수록 공기의 밀도가 낮아지고 압력이 작아지기 때문에 비행기의 날개 아래쪽과 위쪽에는 압력차가 발생합니다. 이 압력차로 인해 비행기는 위로 밀려올라가는 기류인 상승 기류를 만나게 되는데, 이 상승 기류를 이용하여 비행기는 고도를 유지하거나 상승할 수 있습니다. 따라서 고도가 높아질수록 상승 기류가 강해지고, 이를 이용하여 기권이 더 잘 일어나게 됩니다. 이에 따라 고도가 높아질수록 기권이 더 잘 일어나므로 "ㄴ"이 옳은 답입니다.
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35. 그림은 어느 지역의 지층순서와 각 지층 A∼C에서 관찰되는 화석과 퇴적구조를 나타낸 것이다.

지층 A∼C에 대한 설명으로 옳은 것만을 보기에서 모두 고른 것은?

  1. ㄱ
  2. ㄱ, ㄷ
  3. ㄴ
  4. ㄴ, ㄷ
  5. ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • - 지층 A는 지층 B 위에 위치하고 있으며, 지층 B와 C는 연속적으로 쌓여 있다. (ㄱ)
    - 지층 A에서는 화석 A1과 A2가 발견되며, 이는 지층 A가 형성된 시기를 알 수 있는 지표화석이다. (ㄷ)
    - 지층 B에서는 화석 B1과 B2가 발견되며, 이는 지층 B가 형성된 시기를 알 수 있는 지표화석이다. (ㄴ, ㄷ)
    - 지층 C에서는 화석 C1과 C2가 발견되며, 이는 지층 C가 형성된 시기를 알 수 있는 지표화석이다. (ㄴ)
    따라서, 옳은 보기는 "ㄱ, ㄷ" 이다.
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36. 구름에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 권적운은 상층운의 일종이다.
  2. 해무리와 달무리를 만드는 구름은 권층운이다.
  3. 적운은 상승하는 공기에 의해 연직으로 발달하여 탑 형태를 띈다.
  4. 층운과 난층운은 하층운에 속한다.
  5. 구름은 수증기량으로 구분한다.
(정답률: 알수없음)
  • 구름은 수증기량으로 구분하는 것이 옳지 않다. 구름은 고도, 형태, 성질 등에 따라 다양한 방법으로 분류된다.
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37. 그림은 어느 지역의 지질도이다. 이에 대한 설명으로 옳은 것만을 보기에서 모두 고른 것은?

  1. ㄱ, ㄴ, ㄹ
  2. ㄱ, ㄷ
  3. ㄱ, ㄹ
  4. ㄴ, ㄷ
  5. ㄷ, ㄹ
(정답률: 알수없음)
  • - 지도에서 보이는 지형은 산, 언덕, 강 등으로 이루어져 있으며, 이 지역은 지형적으로 다양한 지형이 형성되어 있다.
    - 이 지역은 지진 활동이 많은 지역으로, 지진이 발생할 가능성이 높다.
    - 이 지역은 화산 활동이나 화산재 발생 가능성이 낮은 지역이다.
    - 이 지역은 지하수층이 발달되어 있지 않으며, 지하수 자원이 부족한 지역이다.

    따라서, 정답은 "ㄱ, ㄷ" 이다. 이유는 지형적으로 다양한 지형이 형성되어 있으며, 지진 활동이 많은 지역이기 때문이다.
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38. 해수의 흐름에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 모두 고른 것은?

  1. ㄱ
  2. ㄱ, ㄷ
  3. ㄴ
  4. ㄴ, ㄷ
  5. ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 해수의 흐름은 대기의 영향을 받아 변화하며, 이러한 흐름은 지구상의 온도와 염분의 분포, 해양 지형 등에 따라 다양하게 나타납니다. 그 중에서도 이 그림에서는 "북쪽에서 남쪽으로 흐르는 남극해류와, 남쪽에서 북쪽으로 흐르는 브레머해류가 만나는 지점에서 교차하여 발생하는 혼합해류"가 나타나고 있습니다. 따라서 정답은 "ㄷ"입니다.
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39. 별의 스펙트럼을 관찰할 때 스펙트럼선이 종종 청색 쪽으로나 적색 쪽으로 이동한다. 청색과 적색 쪽으로의 이동은 각각 별이 가까워지고 멀어짐을 나타낸다. 이것은 다음 중 어느 것과 연관이 있는가?

  1. 도플러 효과
  2. 케플러의 법칙
  3. 제만 효과
  4. 빈의 변위법칙
  5. 스테판-볼쯔만 법칙
(정답률: 알수없음)
  • 정답: "도플러 효과"

    도플러 효과는 소리나 빛의 파동이 발생하는 원점이 운동하면 파동의 주파수가 변화하는 현상을 말한다. 별의 스펙트럼선이 청색 또는 적색으로 이동하는 것은 별이 지구와 가까워지거나 멀어지면서 별의 속도가 변화하기 때문이다. 이러한 도플러 효과를 이용하여 별의 속도를 측정할 수 있다.
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40. 그림 (가)와 (나)는 태양, 지구, 달이 특정한 위치에 있을 때 북반구에서 나타나는 식 현상 진행 과정을 나타낸 것이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 보기에서 모두 고른 것은?

  1. ㄱ
  2. ㄱ, ㄴ, ㄷ
  3. ㄱ, ㄷ
  4. ㄴ
  5. ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • - (ㄱ) 태양과 지구가 일직선 상에 있을 때는 만월(만월식)이 일어나지 않는다.
    - (ㄷ) 만월(만월식)이 일어나기 위해서는 태양, 지구, 달이 일직선 상에 있어야 하며, 이때 달이 지구와 태양 사이에 위치해야 한다.
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