변리사 1차(3교시) 필기 기출문제복원 (2021-02-27)

변리사 1차(3교시)
(2021-02-27 기출문제)

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1. 경사진 면을 질량 m인 물체가 마찰없이 미끄러져 내려오고 있다. 물체는 높이 h에서 정지 상태로부터 출발하였다. 물체가 h/2인 지점을 통과하는 순간의 속력은?

(정답률: 알수없음)
  • 물체가 h/2인 지점을 통과할 때, 물체의 위치에 대한 변화량은 h/2이고, 이에 따라 물체의 위치에 대한 변화량에 대한 시간 변화량은 다음과 같다.

    Δx = h/2, Δt = √(2Δx/g)

    여기서 g는 중력 가속도이다. 이때, 물체의 초기 속력은 0이므로, 물체의 속력은 가속도와 시간에 비례한다.

    v = gΔt = g√(2Δx/g) = √(2gh/2) = √(gh)

    따라서, 물체가 h/2인 지점을 통과할 때의 속력은 √(gh)이다. 이에 따라 정답은 ""이다.
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2. 균일한 자기장 B에 수직한 방향으로 속력 v로 입사한 질량 m인 전하 +q는 반지름 r인 원운동을 한다. 전하의 운동을 설명한 것으로 옳지 않은 것은?

  1. 전하의 가속도 크기는 이다.
  2. 원운동의 주기는 이다.
  3. 원운동의 반지름은 이다.
  4. 전하의 운동에너지는 이다.
  5. 전하가 받는 힘의 크기는 qvB이다.
(정답률: 37%)
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3. 그림은 전지와 부하 저항이 연결된 회로이다. 부하 저항은 5Ω인 저항과 R′인 가변 저항이 병렬로 연결되어있다. 전지의 기전력(ε)은 3V이고, 내부 저항(r)은 4Ω이다. 부하 저항에 최대 전력(electric power)을 전달하기 위한 R′은?

  1. 1Ω
  2. 4Ω
  3. 5Ω
  4. 9Ω
  5. 20Ω
(정답률: 알수없음)
  • 부하 저항에 최대 전력을 전달하기 위해서는 부하 저항과 전지의 내부 저항이 일치해야 한다. 따라서, 전지의 내부 저항 4Ω과 병렬로 연결된 R′의 값이 일치해야 한다. 보기에서 R′이 20Ω일 때, 전체 회로의 등가 저항은 3.2Ω이 되며, 이 때 부하 저항에 전달되는 전력이 최대가 된다. 따라서, 정답은 "20Ω"이다.
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4. 그림 (가)는 질량이 M이고 반지름이 R인 속이 꽉 찬 균일한 강체 구를, (나)는 질량이 m이고 반지름이 R인 가늘고 균일한 고리를 (가)의 구에 수평으로 끼워 고정한 강체를 나타낸 것이다. 정지해 있던 (가)와 (나)의 강체에 동일한 토크를 동일한 각도까지 각각 가했더니, (가)와 (나)의 강체는 제자리에서 각각 각속도 2ω와 ω로 회전한다.

질량비 M/m 은? (단, 구의 관성모멘트는 이고, 고리는 수평을 유지하며 회전하고, 고리의 두께, 강체와 바닥면 사이의 마찰, 공기 마찰은 무시한다.)

(정답률: 알수없음)
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5. 그림은 줄에 매달린 물체가 수평면에서 등속 원운동을 하는 모습을 나타낸 것이다. 물체의 질량은 m이고, 줄과 수직축 사이의 각도는 30°이다.

물체의 구심 가속도의 크기는? (단, 중력 가속도는 g이고, 모든 마찰은 무시한다.)

  5. 2g
(정답률: 알수없음)
  • 줄에 매달린 물체는 등속 원운동을 하고 있으므로, 중력과 줄의 장력이 서로 상쇄되어야 한다. 이를 위해서는 중력과 줄의 방향이 서로 반대여야 한다. 그림에서 물체와 중력의 방향은 같으므로, 줄의 방향은 중력과 반대여야 한다. 이를 위해서는 물체와 수직축 사이의 각도가 30°보다 작아야 한다. 따라서, 줄의 방향과 중력의 방향이 서로 반대인 경우에만 등속 원운동이 가능하다. 이 경우, 물체의 구심 가속도는 중력 가속도의 2배가 된다. 따라서, 물체의 구심 가속도의 크기는 2g이다. 따라서, 정답은 ""이다.
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6. 그림과 같이 xy 평면의 일사분면에 놓인 한 변의 길이가 d인 정사각형의 한 꼭짓점은 원점에 있고, 점전하 +q는 원점에서 d만큼 떨어져 z축 상에 고정되어 있다.

정사각형을 통과하는 전기 선속(electric flux)은? (단, ε0은 진공의 유전율이다.)

(정답률: 알수없음)
  • 전기 선속은 전기장의 크기와 면적에 비례한다. 이 문제에서는 정사각형의 면적이 전기 선속에 영향을 미치므로, 정사각형의 면적을 구해야 한다.

    정사각형의 한 변의 길이가 d이므로, 면적은 d2이다. 전기장은 점전하 +q에서 원점까지의 거리에 비례하므로, 전기장의 크기는 q/d2이다. 따라서 전기 선속은 ε0q/d2이다.

    정답은 ""이다.
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7. 그림 (가)는 길이가 L인 한쪽이 막힌 관이고, (나)는 양쪽이 열린 관이다. (가)의 관에서 가장 낮은 음의 정상 음파가 (나)의 관에서 정상 음파가 되기 위한 관의 최소 길이는? (단, 관의 가장자리 효과는 무시한다.)

  2. L
  4. 2L
  5. 3L
(정답률: 알수없음)
  • (가)의 관에서 가장 낮은 음의 정상 음파의 파장 길이는 4L이다. 이 파장 길이는 (나)의 관에서 정상 음파가 되기 위해서는 파장 길이가 2배인 8L이 되어야 한다. 따라서, (나)의 관의 최소 길이는 2L이다.
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8. 그림은 어떤 각도 θ로 산란된 X선의 세기를 파장에 따라 측정한 콤프턴 실험 결과이다. 세기 분포는 파장 λ0, λ1 에서 두 개의 봉우리를 갖는다.

이에 관한 설명으로 옳은 것만을 보기에서 있는 대로 고른 것은?

  1. ㄱ
  2. ㄴ
  3. ㄷ
  4. ㄱ, ㄷ
  5. ㄱ, ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • - ㄱ. X선의 파장이 λ0일 때, 산란된 X선의 세기가 가장 강하다.
    - ㄷ. X선의 파장이 λ1일 때, 산란된 X선의 세기가 두 번째로 강하다.

    이유:
    - 콤프턴 산란 실험에서는 X선이 물질과 상호작용하여 산란되는데, 이 산란된 X선의 파장은 원래의 파장과 다를 수 있다.
    - 그림에서 보듯이, 파장이 λ0일 때 산란된 X선의 세기가 가장 강하므로, 이 때 산란된 X선의 파장이 원래의 파장과 가장 비슷하다고 볼 수 있다.
    - 마찬가지로, 파장이 λ1일 때 산란된 X선의 세기가 두 번째로 강하므로, 이 때 산란된 X선의 파장도 원래의 파장과 비슷하다고 볼 수 있다.
    - 따라서, 그림에서 보이는 두 개의 봉우리는 X선의 파장이 λ0와 λ1일 때 산란된 X선의 세기가 강하게 나타나는 것이다.
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9. 그림은 힘의 평형을 이루며 정지해 있는 연결된 피스톤과 단원자 이상기체 A와 B가 각각 실린더에 들어 있는 모습을 나타낸 것이다. A와 B의 압력, 부피, 절대온도는 각각 P, V, T 로 같다. A가 들어 있는 실린더는 단열되어 있고, B가 들어있는 실린더는 외부와 열적 평형을 이룬다. 이때 A에 열량 Qin(＞0)을 서서히 공급하면, A의 나중 온도는 4T가 되고 B에서 열량 Qout(＞0)이 외부로 방출된다.

열량의 차 (Qin - Qout)는? (단, 외부의 온도는 T로 일정하고, 대기압은 일정하며 마찰은 무시한다.)

(정답률: 알수없음)
  • A와 B의 압력, 부피, 절대온도가 같으므로 이상기체 상태방정식을 이용하여 A와 B의 몰수를 구할 수 있다.

    PV = nRT

    n = PV/RT

    A와 B의 몰수가 같으므로, A에 공급된 열량 Qin은 A의 몰수 nA에 비례하고, B에서 방출된 열량 Qout은 B의 몰수 nB에 비례한다.

    따라서, Qin/nA = Qout/nB

    A의 온도가 4T가 되므로, A의 초기 온도는 T였다. A에서 공급된 열량 Qin은 A의 몰수 nA에 의해 A의 온도가 4T가 될 때까지 상승한다.

    따라서, Qin/nA = CV(4T-T) = 3CVT

    여기서 CV는 A의 열용량을 나타낸다.

    B에서 방출된 열량 Qout은 B의 몰수 nB에 의해 B의 온도가 T에서 상승한다.

    따라서, Qout/nB = CV(T-T) = 0

    따라서, Qin/nA = Qout/nB = 0

    따라서, Qin - Qout = 0

    즉, A에서 공급된 열량과 B에서 방출된 열량은 같으므로 열량의 차는 0이다.

    따라서, 정답은 "" 이다.
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10. 다음의 핵융합 반응식에서 x에 해당하는 것은? (단, n은 중성자이다.)

  1. 1
  2. 2
  3. 3
  4. 4
  5. 5
(정답률: 알수없음)
  • 주어진 핵융합 반응식에서 x는 헬륨-4를 의미한다. 이는 반응식에서 헬륨-4가 생성되는 것을 나타내며, 이는 핵융합 반응에서 일어나는 일 중 하나이다. 따라서 정답은 "3"이다.
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11. 다음은 온도 T에서 A(s) 분해 반응의 화학 반응식과 압력으로 정의되는 평형 상수(Kp)이다.

T에서, 1기압의 B(g)가 들어 있는 용기에 A(s)를 넣은 후 A(s)의 분해 반응이 일어나 도달한 평형 상태의 전체 기체 압력이 2기압이었다. Kp는? (단, 기체는 이상 기체로 거동하고, A(s)의 증기 압력은 무시한다.)

  4. 1
(정답률: 알수없음)
  • A(s) 분해 반응의 화학 반응식은 기체와 고체 간의 반응이므로 A(s)의 증기 압력은 무시할 수 있다. 따라서, 전체 기체 압력은 B(g)의 압력과 A(s) 분해로 생성된 기체의 압력의 합과 같다. 평형 상태에서 전체 기체 압력이 2기압이므로, B(g)의 압력은 2-=1기압이다. 따라서, Kp는 B(g)의 압력이 1기압일 때의 Kp이다. 따라서, Kp는 ""이다.
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12. 표는 기체의 분해 반응 (가)~(다)의 반응 속도 실험 자료이다.

t = 1h 일 때 C, E, I의 농도를 비교한 것으로 옳은 것은? (단, ln2 = 0.69 이고, 반응용기의 부피는 일정하다.)

  1. [C] ＜ [E] ＜ [I]
  2. [C] ＜ [I] ＜ [E]
  3. [E] ＜ [C] ＜ [I]
  4. [E] ＜ [I] ＜ [C]
  5. [I] ＜ [C] ＜ [E]
(정답률: 알수없음)
  • 반응 속도는 농도에 비례하므로, 농도가 높은 순서대로 반응이 빠르게 일어난다. 따라서, t = 1h 일 때 C, E, I의 농도를 비교하면 [C] ＜ [I] ＜ [E] 이다.

    이유는 다음과 같다.

    - C: 초기 농도가 가장 낮으므로, 반응이 가장 느리게 일어난다.
    - I: 초기 농도가 높은 편이지만, 반응이 진행됨에 따라 농도가 감소하므로, C보다는 반응이 빠르게 일어난다.
    - E: 초기 농도가 가장 높으므로, 반응이 가장 빠르게 일어난다.

    따라서, [C] ＜ [I] ＜ [E] 이다.
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13. 그림은 1기압에서 1몰 H2O의 가열 곡선이다.

상태가 A ∼ E인 1몰 H2O에 관한 설명으로 옳은 것은?

  1. 열용량은 A ＞ C 이다.
  2. 내부 에너지는 B ＞ C 이다.
  3. 엔트로피는 C ＞ D 이다.
  4. 깁스 자유 에너지는 D = E 이다.
  5. 엔탈피는 A가 가장 크다.
(정답률: 알수없음)
  • - 열용량은 A ＞ C 이다. : 가열 과정에서 온도가 상승하는 구간에서 열용량이 가장 크기 때문에 A가 C보다 크다.
    - 내부 에너지는 B ＞ C 이다. : 내부 에너지는 온도와 관련이 있으며, B에서 C로 이동하는 과정에서 내부 에너지가 감소하기 때문에 B가 C보다 크다.
    - 엔트로피는 C ＞ D 이다. : 엔트로피는 가열 과정에서 증가하므로, C에서 D로 이동하는 과정에서 엔트로피가 증가하기 때문에 C가 D보다 크다.
    - 깁스 자유 에너지는 D = E 이다. : 깁스 자유 에너지는 상태의 안정성을 나타내는 지표로, 가열 과정에서는 온도가 일정하므로 상태의 안정성은 내부 에너지와 엔트로피에 의해 결정된다. 따라서 D와 E는 같은 값이다.
    - 엔탈피는 A가 가장 크다. : 엔탈피는 내부 에너지와 압력, 부피 등의 상태 함수를 포함하므로, 가열 과정에서 압력이 일정하면 온도가 상승할수록 엔탈피가 증가하기 때문에 A가 가장 크다.

    따라서 정답은 "깁스 자유 에너지는 D = E 이다." 이며, 이유는 가열 과정에서 온도가 일정하므로 상태의 안정성은 내부 에너지와 엔트로피에 의해 결정되기 때문이다.
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14. 다음은 3가지 탄화수소의 구조식이다.

이에 관한 설명으로 옳은 것만을 보기에서 있는 대로 고른 것은?

  1. ㄱ
  2. ㄷ
  3. ㄱ, ㄴ
  4. ㄴ, ㄷ
  5. ㄱ, ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • - 1번 탄화수소는 분자 내에 더블결합이 없으므로 포화탄화수소이다. 이중 결합이 없으므로 구조식에서도 모든 결합이 단일결합으로 표시된다.
    - 2번 탄화수소는 분자 내에 하나의 더블결합이 있으므로 불포화탄화수소이다. 구조식에서 더블결합이 있는 결합은 이중결합으로 표시된다.
    - 3번 탄화수소는 분자 내에 두 개의 더블결합이 있으므로 불포화탄화수소이다. 구조식에서 더블결합이 있는 결합은 이중결합으로 표시된다.

    따라서, 옳은 설명은 "ㄱ, ㄴ" 이다.
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15. 표는 화학식이 C4H10O인 두 이성질체 A와 B의 적외선(IR)과 13C 핵자기 공명(NMR) 분광학 자료이다.

A와 B의 구조식을 순서대로 옳게 나타낸 것은?

(정답률: 알수없음)
  • A와 B의 구조식은 각각 ""와 ""이다.

    이유는 다음과 같다.

    1. IR 스펙트럼에서 A와 B는 각각 3400 cm-1과 3300 cm-1에서 -OH 결합을 가지고 있다. 이는 알코올 기능기가 존재함을 나타낸다.

    2. NMR 스펙트럼에서 A와 B는 각각 4개의 신호를 가지고 있다. 이는 C4H10O 구조를 가지고 있음을 나타낸다.

    3. A와 B의 NMR 스펙트럼에서 각각 3개와 2개의 다른 화학 시프트를 가지고 있다. 이는 이성질체 A와 B가 서로 다른 구조를 가지고 있음을 나타낸다.

    4. A의 NMR 스펙트럼에서 가장 큰 화학 시프트는 3.7 ppm이고, B의 NMR 스펙트럼에서 가장 큰 화학 시프트는 1.3 ppm이다. 이는 A와 B가 서로 다른 구조를 가지고 있음을 나타내며, A는 알데히드 기능기를 가지고 있고, B는 알코올 기능기를 가지고 있음을 나타낸다.

    따라서 A와 B의 구조식은 각각 ""와 ""이다.
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16. 다음은 H2O, Br-, 두 자리 리간드 phen이 배위 결합한 정팔면체 C o(III) 착이온 (가)와 (나)의 화학식이다. phen은 이다.

이에 관한 설명으로 옳은 것만을 보기에서 있는 대로 고른 것은?

  1. ㄱ
  2. ㄷ
  3. ㄱ, ㄴ
  4. ㄴ, ㄷ
  5. ㄱ, ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • - (가)의 화학식은 [Co(H2O)(phen)2Br]2+이다.
    - (나)의 화학식은 [Co(Br)(phen)2(H2O)]2+이다.

    ㄱ. (가)와 (나) 모두 Co(III) 착이온이다.
    ㄴ. (가)와 (나) 모두 phen이 리간드로 사용되었다.
    ㄷ. (가)와 (나) 모두 정팔면체 구조를 가진다.

    - (가)와 (나) 모두 Co(III) 착이온이므로 ㄱ은 옳다.
    - (가)와 (나) 모두 phen이 리간드로 사용되었으므로 ㄴ은 옳다.
    - (가)와 (나) 모두 phen이 배위 결합하여 정팔면체 구조를 가지므로 ㄷ는 옳다.

    따라서 정답은 "ㄱ, ㄴ, ㄷ"이다.
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17. 표는 원자 X의 오비탈 A와 B에 관한 자료이다.

이에 관한 설명으로 옳은 것만을 보기에서 있는 대로 고른 것은?

  1. ㄱ
  2. ㄷ
  3. ㄱ, ㄴ
  4. ㄴ, ㄷ
  5. ㄱ, ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 정답은 "ㄱ"이다. 표에서 원자 X의 오비탈 A와 B의 에너지는 같고, A 오비탈에는 2개의 전자가 있고 B 오비탈에는 4개의 전자가 있다. 이는 폴리의 원리에 따라 가능한 최저 에너지 상태이다. 따라서 A와 B 오비탈은 같은 에너지 상태에 있으며, A 오비탈에 있는 전자 2개는 B 오비탈로 이동할 수 있다. 이러한 전자 이동은 산화-환원 반응에서 일어나는 전자 이동과 유사하다.
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18. 분자 궤도함수 이론에 근거하여 바닥 상태 이원자 분자에 관한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. Li2의 결합 차수는 1이다.
  2. C2는 반자기성이다.
  3. O2에는 2개의 홀전자가 있다.
  4. N2의 최고 점유 분자 궤도함수(HOMO)는 σ궤도함수이다.
  5. B2의 최저 비점유 분자 궤도함수(LUMO)는 이중 축퇴된 한 쌍의 반결합성 궤도함수이다.
(정답률: 알수없음)
  • B2의 최저 비점유 분자 궤도함수(LUMO)는 이중 축퇴된 한 쌍의 반결합성 궤도함수이다는 설명이 옳다.
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19. 다음의 산화 환원 반응을 염기성 용액에서 균형을 맞추었을 때 OH-(aq)의 반응계수는 a, H2O(l) 의 반응 계수는 b이다. b/a 는?

  1. 3/2
  2. 2
  3. 5/2
  4. 3
  5. 7/2
(정답률: 알수없음)
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20. 25℃에서 1.0×10-8M 염산( HCl(aq))에 들어 있는 H+, OH-, C l-의 농도를 비교한 것으로 옳은 것은? (단, 25℃에서 H2O의 이온곱 상수(Kw)는 1.0×10-14이다.)

  1. [H+] ＜ [OH-] ＜ [Cl-]
  2. [H+] = [Cl-] ＜ [OH-]
  3. [OH-] = [Cl-] ＜ [H+]
  4. [OH-] ＜ [Cl-] ＜ [H+]
  5. [Cl-] ＜ [OH-] ＜ [H+]
(정답률: 알수없음)
  • [H+] = 1.0×10-8M 이므로, [OH-] = Kw/[H+] = 1.0×10-6M 이다. 또한, 염산은 강산이므로 완전이온화되어 [Cl-] = 1.0×10-8M 이다. 따라서, [Cl-] ＜ [OH-] ＜ [H+] 이다.
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21. 식물에서 일어나는 광합성에 관한 설명으로 옳은 것만을 보기에서 있는 대로 고른 것은?

  1. ㄱ, ㄴ
  2. ㄱ, ㄷ
  3. ㄴ, ㄷ
  4. ㄴ, ㄹ
  5. ㄷ, ㄹ
(정답률: 50%)
  • - 광합성은 태양에서 온 빛을 이용하여 이산화탄소와 물을 이용해 포도당과 산소를 만드는 과정이다.
    - 광합성에서 빛에 의해 활성화된 염료인 엽록소가 이산화탄소와 물을 이용하여 산소와 포도당을 만든다.
    - 이 과정에서 생성된 산소는 높은 에너지를 가지고 있어 호흡과 같은 다른 생명 활동에 이용되며, 포도당은 에너지원으로 사용된다.
    - 따라서, 광합성에서 일어나는 과정은 "산소와 포도당을 만드는 과정"이므로 "ㄴ, ㄹ"이 옳은 정답이다.
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22. 그림은 분열 중인 동물세포를 나타낸 것이다. (가)는 중심체로부터 뻗어 나온 섬유이다.

(가)의 단량체는?

  1. 액틴
  2. 튜불린
  3. 라미닌
  4. 미오신
  5. 케라틴
(정답률: 알수없음)
  • (가)의 단량체는 튜불린이다. 이는 중심체로부터 뻗어 나온 섬유인 (가)가 마이크로튜브를 구성하는 단량체이기 때문이다. 액틴은 마이크로필라멘트를 구성하는 단량체이고, 라미닌은 중간엽세포의 핵 주변에 위치한 중간필라멘트를 구성하는 단량체이다. 미오신은 근육세포의 근육섬유를 구성하는 단량체이고, 케라틴은 피부나 모발 등의 각질세포를 구성하는 단량체이다.
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23. 포유동물의 동맥, 정맥, 모세혈관에 관한 설명으로 옳은 것만을 보기에서 있는대로 고른 것은?

  1. ㄱ
  2. ㄴ
  3. ㄱ, ㄷ
  4. ㄴ, ㄷ
  5. ㄱ, ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
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24. 다음은 그레이브스병(Graves' disease)과 그레이브스병을 가진 여성 A에 대한 자료이다.

이에 관한 설명으로 옳은 것만을 보기에서 있는 대로 고른 것은?

  1. ㄱ
  2. ㄴ
  3. ㄷ
  4. ㄱ, ㄴ
  5. ㄱ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • - 그레이브스병은 자신의 갑상선 조직을 공격하는 자가면역질환으로, 갑상선 호르몬의 과도한 분비로 인해 증상이 나타난다.
    - 그레이브스병을 가진 여성 A는 갑상선 기능항진증, 즉 갑상선 호르몬의 과도한 분비로 인한 증상을 보이고 있다.
    - 갑상선 호르몬의 과도한 분비로 인해 심장 박동수가 증가하고, 혈압이 상승하는 것이 일반적인 증상이다.
    - 그레이브스병의 치료 방법으로는 항갑상선제, 방사성 요오드 치료, 수술 등이 있다.
    - 따라서, "ㄱ, ㄷ"가 옳은 정답이다.
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25. 감수분열에 관한 설명으로 옳은 것만을 보기에서 있는 대로 고른 것은?

  1. ㄱ
  2. ㄴ
  3. ㄷ
  4. ㄱ, ㄴ
  5. ㄱ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 감수분열은 두 개 이상의 감을 나누어서 더 작은 감으로 만드는 과정입니다. 이 때, 더 작은 감의 크기는 원래 감의 크기의 약수여야 합니다. 그리고 "ㄱ"과 "ㄴ"은 모두 20을 약수로 가지고 있기 때문에, 20을 기준으로 감을 나누면 "ㄱ"과 "ㄴ"이 나오게 됩니다. 따라서 정답은 "ㄱ, ㄴ"입니다.
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26. 유전자형이 AaBbDd인 어떤 식물에서 대립유전자 A와 d는 같은 염색체에, B는 다른 염색체에 있다. 이 식물을 자가교배하여 자손을 얻을 때, 자손의 유전자형이 AaBbDd일 확률은? (단, 생식세포 형성 시 교차는 고려하지 않는다.)

(정답률: 30%)
  • 각 염색체에서 대립유전자 A와 d는 같은 염색체에 있으므로, 가능한 유전자 조합은 AD, Ad, aD, ad 4가지이다. 또한, B는 다른 염색체에 있으므로 가능한 유전자 조합은 Bb, bB 2가지이다. 마지막으로, D는 A와 독립적으로 분리되므로 가능한 유전자 조합은 Dd, dD 2가지이다. 따라서, 가능한 유전자 조합의 총 수는 4 × 2 × 2 = 16이다. 이 중에서 AaBbDd인 유전자 조합은 1가지이므로, 확률은 1/16이다. 따라서, 정답은 ""이다.
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27. 진핵세포의 유전자발현에 관한 설명으로 옳은 것은?

  1. 오페론을 통해 전사가 조절된다.
  2. mRNA 가공은 세포질에서 일어난다.
  3. 인핸서(enhancer)는 전사를 촉진하는 단백질이다.
  4. 히스톤 꼬리의 아세틸화는 염색질 구조변화를 유도한다.
  5. 마이크로 RNA (miRNA)는 짧은 폴리펩티드에 대한 정보를 담고 있다.
(정답률: 알수없음)
  • 히스톤 꼬리의 아세틸화는 염색질 구조변화를 유도한다. - 히스톤은 염색체의 주요 단백질 중 하나이며, 히스톤 꼬리에 아세틸기가 결합하면 염색체의 구조가 느슨해져서 DNA가 더 쉽게 열릴 수 있게 된다. 이는 유전자 발현을 조절하는데 중요한 역할을 한다.
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28. 그림 (가)~(라)는 생물분류군 A~E의 유연관계를 나타낸 계통수이다.

A~E의 진화적 관계가 동일한 계통수를 옳게 짝지은 것은?

  1. (가) - (나)
  2. (가) - (다)
  3. (나) - (다)
  4. (나) - (라)
  5. (다) - (라)
(정답률: 30%)
  • 정답은 "(가) - (나)"이다. 이유는 계통수에서 A와 B는 가장 가까운 관계이며, C와 D는 그 다음으로 가까운 관계이며, E는 모든 생물군과 동일한 거리에 위치하기 때문이다. 따라서 A와 B는 동일한 진화적 관계를 가지고 있으며, 이를 "(가) - (나)"로 짝지을 수 있다.
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29. 코로나 바이러스(SARS-CoV-2)의 감염 여부를 역전사 중합효소연쇄반응(RT-PCR)을 이용하여 진단하고자 한다. 이 진단 방법에서 필요한 시료가 아닌 것은?

  1. 역전사효소
  2. 열안정성 DNA 중합효소
  3. 디옥시뉴클레오티드(dNTP)
  4. SARS-CoV-2 바이러스 특이적 IgM
  5. SARS-CoV-2 유전자 특이적 프라이머
(정답률: 알수없음)
  • SARS-CoV-2 바이러스 특이적 IgM은 항체이며, RT-PCR은 바이러스 RNA를 검출하는 방법이므로 시료로 사용되지 않습니다. 따라서 정답은 "SARS-CoV-2 바이러스 특이적 IgM"입니다.
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30. 다음 중 어떤 생물이 세균(Bacteria) 영역에 속하는 생물이라고 판단한 근거로 가장 적절한 것은?

  1. RNA 중합효소는 한 종류만 있다.
  2. 히스톤과 결합한 DNA가 있다.
  3. 세포 표면에 섬모가 있다.
  4. 셀룰로오스로 구성된 세포벽이 있다.
  5. 막으로 둘러싸인 세포소기관이 세포질에 있다.
(정답률: 알수없음)
  • "RNA 중합효소는 한 종류만 있다."라는 근거는 옳지 않습니다. RNA 중합효소는 여러 종류가 있으며, 각각의 종류는 다른 역할을 수행합니다. 따라서 이 근거는 세균 영역에 속하는 생물을 판단하는 데에는 적절하지 않습니다.
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31. 탄산염 광물에 해당하는 것은?

  1. 암염
  2. 황동석
  3. 각섬석
  4. 금강석
  5. 돌로마이트
(정답률: 28%)
  • 탄산염 광물은 이산화탄소와 결합하여 탄산염을 이루는 광물을 말합니다. 이 중에서 "돌로마이트"는 칼슘과 마그네슘으로 이루어진 탄산염 광물로, 대표적인 예시로는 석회암이 있습니다.
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32. 고생대의 화석과 지질에 관한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 석탄층이 발견된다.
  2. 석회암층이 발견된다.
  3. 삼엽충 화석이 산출된다.
  4. 화폐석 화석이 산출된다.
  5. 초대륙인 판게아(Pangaea)가 형성되었다.
(정답률: 알수없음)
  • "화폐석 화석이 산출된다."는 옳지 않은 설명이다. 화폐석은 실제로는 화석이 아니라 광물이며, 지질학적으로는 화석이 발견되는 지층과는 관련이 없다.

    화폐석은 석탄층에서 발견되는데, 이는 석탄이 형성될 때 함께 생성되는 광물이다. 따라서 "석탄층이 발견된다."는 옳은 설명이다.

    또한, 삼엽충 화석은 고생대에 많이 발견되는 화석 중 하나이며, "삼엽충 화석이 산출된다."는 옳은 설명이다.

    석회암층은 석회암이 형성된 지층을 말하며, "석회암층이 발견된다."는 옳은 설명이다.

    초대륙인 판게아가 형성된 것은 고생대 후기의 사건으로, "초대륙인 판게아(Pangaea)가 형성되었다."는 옳은 설명이다.
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33. 온대 저기압에 관한 설명으로 옳은 것만을 보기에서 있는 대로 고른 것은?

  1. ㄱ
  2. ㄴ
  3. ㄱ, ㄷ
  4. ㄴ, ㄷ
  5. ㄱ, ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • - 온대 저기압은 대기의 수직 운동이 일어나는 지역에서 발생한다.
    - 그림에서 보면, 저기압 중심 부근에서 대기가 상승하면서 구름이 형성되고, 강한 비와 바람이 일어나는 것을 알 수 있다.
    - 따라서, "ㄱ"은 맞는 설명이다.
    - 그러나, 온대 저기압은 일정한 경로를 따라 이동하며, 이동 경로에 따라 영향을 미치는 지역이 달라진다.
    - 그림에서 보면, 저기압이 북동쪽으로 이동하면서 영향을 미치는 지역이 달라지는 것을 알 수 있다.
    - 따라서, "ㄷ"도 맞는 설명이다.
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34. 지진과 지진파에 관한 설명으로 옳은 것만을 보기에서 있는 대로 고른 것은?

  1. ㄱ
  2. ㄴ
  3. ㄷ
  4. ㄱ, ㄴ
  5. ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 지진은 지구 내부에서 발생하는 지하 진동으로 인해 지표면이 움직이는 현상을 말합니다. 이때 지하에서 발생한 진동이 지표면으로 전달되면서 지진파가 발생합니다.

    보기에서 "ㄴ"은 지진파가 지진 발생의 원인이 아니라 결과물이라는 것이 옳은 이유입니다. 지진파는 지진 발생 후에 발생하는 현상으로, 지진 발생 시에는 지하 진동이 원인이 됩니다. 따라서 "ㄴ"이 정답입니다.
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35. 지구 내부의 구성 물질에 관한 설명으로 옳은 것만을 보기에서 있는 대로 고른 것은?

  1. ㄱ
  2. ㄴ
  3. ㄷ
  4. ㄱ, ㄴ
  5. ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 지구 내부의 구성 물질은 지각층, 맨틀, 외부코어, 내부코어로 나뉩니다. 이 중에서 "ㄱ"은 지각층을 구성하는 암석으로, 지구 표면에서부터 약 5~70km 깊이에 위치합니다. "ㄴ"은 맨틀을 구성하는 암석으로, 지각층 아래부터 약 2900km 깊이까지 이어지며, 지구 내부의 대부분을 차지합니다. "ㄷ"는 외부코어와 내부코어를 구성하는 액체 상태의 철과 니켈로 이루어져 있습니다. 따라서 "ㄱ, ㄴ"은 지구 내부의 대부분을 차지하는 맨틀과 지각층을 모두 포함한 것이고, "ㄴ, ㄷ"는 맨틀과 외부코어, 내부코어를 모두 포함한 것입니다.
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36. 그림은 A 지점에서 기온이 18℃, 이슬점이 10℃인 공기 덩어리가 산을 타고 올라가다가 B 지점부터 정상인 C 지점까지 구름을 만든 후 산을 넘어 D 지점까지 가는 과정을 나타낸 것이다.

이에 관한 설명으로 옳은 것만을 보기에서 있는 대로 고른 것은? (단, 건조단열감률은 10℃/km, 이슬점 감률은 2℃/km 이며, A와 D의 해발고도는 0 km 이다.)

  1. ㄱ
  2. ㄴ
  3. ㄱ, ㄷ
  4. ㄴ, ㄷ
  5. ㄱ, ㄴ, ㄷ
(정답률: 30%)
  • - A 지점에서 기온이 18℃, 이슬점이 10℃인 공기 덩어리가 산을 타고 올라가다가 B 지점부터 정상인 C 지점까지 구름을 만든 후 산을 넘어 D 지점까지 가는 과정을 나타낸 그림이다.
    - B 지점에서 구름이 생기는 이유는, 공기가 산을 오르면서 기온이 10℃ 이하로 떨어져 이슬점에 도달하여 포화수증기압과 대기 중 수증기압이 같아져 구름이 생기기 때문이다.
    - C 지점에서 구름이 사라지는 이유는, 공기가 산을 넘어 내려가면서 기온이 다시 상승하여 이슬점보다 높아져 구름이 녹아 없어지기 때문이다.
    - 건조단열감률은 10℃/km이므로, A 지점에서 D 지점까지의 공기 덩어리는 3 km 상승하면서 기온이 18 - 30 = -12℃로 떨어진다.
    - 이슬점 감률은 2℃/km이므로, A 지점에서 D 지점까지의 공기 덩어리는 3 km 상승하면서 이슬점이 10 - 6 = 4℃로 상승한다.
    - 따라서, D 지점에서는 공기 덩어리의 기온이 -12℃이고 이슬점이 4℃이므로, 상대습도가 매우 낮아서 구름이 생기지 않는다.
    - 따라서, 정답은 "ㄱ, ㄷ"이다.
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37. 지진해일(Tsunami)에 관한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 심해파의 특성을 갖는다.
  2. 속도는 수심과 관련된다.
  3. 해안으로 다가오면서 파고가 높아진다.
  4. 우리나라 동해안에서 피해가 보고되었다.
  5. 해저에서 발생하는 지진에 의해 일어난다.
(정답률: 알수없음)
  • "심해파의 특성을 갖는다."는 옳지 않은 설명이다. 지진해일은 해저에서 발생하는 지진에 의해 일어나며, 속도는 수심과 관련되며, 해안으로 다가오면서 파고가 높아지는 특성을 갖는다. 우리나라 동해안에서도 지진해일로 인한 피해가 보고되었다. 하지만 "심해파의 특성을 갖는다."는 잘못된 설명이다.
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38. 다음 그래프는 외부 은하들의 거리와 시선속도의 관계를 나타낸 것이다.

이에 관한 설명으로 옳은 것만을 보기에서 있는 대로 고른 것은?

  1. ㄱ
  2. ㄴ
  3. ㄱ, ㄴ
  4. ㄴ, ㄷ
  5. ㄱ, ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • ㄱ. 그래프에서 거리와 시선속도는 양의 상관관계를 보이고 있으며, 이는 허블의 법칙에 따라 해석할 수 있다. 즉, 거리가 멀어질수록 은하의 속도가 빨라지는 것이다.

    ㄴ. 그래프에서 일부 점들이 직선적인 경향을 보이고 있으며, 이는 선형회귀분석을 통해 구한 기울기와 y절편을 이용하여 해석할 수 있다. 기울기는 은하들의 운동에 대한 정보를 제공하며, y절편은 우주의 초기 속도를 나타낸다.
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39. 지구 대기권에 관한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 대류권에서는 기상현상이 나타난다.
  2. 대류권의 높이는 위도에 따라 다르다.
  3. 성층권에서는 오존층에서 기온이 가장 높다.
  4. 중간권에서는 대류작용이 일어난다.
  5. 열권에서는 전리층이 존재한다.
(정답률: 40%)
  • "성층권에서는 오존층에서 기온이 가장 높다."가 옳지 않은 설명입니다. 오존층은 대기권의 상당히 높은 고도에 위치하며, 기온은 오히려 매우 낮습니다. 오존층은 자외선을 흡수하여 지구 표면에 도달하는 양을 줄이기 때문에 중요한 역할을 합니다.
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40. 표는 별 A, B의 절대 등급과 겉보기 등급을 나타낸 것이다.

별 A, B 에 관한 설명으로 옳은 것은?

  1. A의 연주시차는 0.1″이다.
  2. A가 B보다 지구에서 가까운 거리에 있다.
  3. 100pc에 위치한 A의 겉보기 등급은 0이다.
  4. 육안으로 관측할 때 B가 A보다 10배 밝다.
  5. A, B의 거리 지수(m-M)로 별의 화학조성을 알 수 있다.
(정답률: 알수없음)
  • 정답은 "A가 B보다 지구에서 가까운 거리에 있다." 이다. 이유는 별의 절대 등급은 별이 10pc 거리에 있을 때의 등급을 말하므로, A의 절대 등급이 B보다 작다는 것은 A가 지구에서 더 가깝다는 것을 의미한다. 겉보기 등급은 별이 지구에서 얼마나 밝게 보이는지를 나타내므로, A의 겉보기 등급이 0이라는 것은 A가 매우 밝게 보인다는 것을 의미한다.
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