경찰공무원(순경) 과학 필기 기출문제복원 (2014-08-30)

경찰공무원(순경) 과학 2014-08-30 필기 기출문제 해설

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경찰공무원(순경) 과학
(2014-08-30 기출문제)

목록

1과목: 과학

1. 다음의 특징을 갖고 있는 세포 소기관은?

  1. 골지체
  2. 리보솜
  3. 엽록체
  4. 미토콘드리아
(정답률: 알수없음)
  • 제시된 이미지 의 특징인 2중막 구조, 자체 DNA 보유 및 증식 가능, 세포 호흡을 통한 ATP 합성, 동물과 식물 세포 모두에 존재한다는 점은 미토콘드리아의 핵심 특징입니다.
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2. 다음 보기의 ㉠~㉣에서 이용하는 유전 연구 방법을 바르게 나열한 것은?(순서대로 ㉠, ㉡, ㉢, ㉣)

  1. 염색체 조사, 쌍생아 연구, 사회 통계법, 가계도 조사
  2. 가계도 조사, 쌍생아 연구, 사회 통계법, 염색체 조사
  3. 쌍생아 연구, 사회 통계법, 염색체 조사, 가계도 조사
  4. 가계도 조사, 쌍생아 연구, 염색체 조사, 사회 통계법
(정답률: 알수없음)
  • 제시된 상황에 맞는 유전 연구 방법을 매칭하면 다음과 같습니다.
    ㉠ 영국 왕실의 혈우병 유전 경로 추적 $\rightarrow$가계도 조사
    ㉡ 남녀 쌍둥이의 성격 차이 조사 $\rightarrow$ 쌍생아 연구
    ㉢ 우리나라 사람의 혈액형 분포 조사 $\rightarrow$ 사회 통계법
    ㉣ 다운 증후군 아이 미리 확인 $\rightarrow$ 염색체 조사
    따라서 정답은 가계도 조사, 쌍생아 연구, 사회 통계법, 염색체 조사 순입니다.
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3. 다음 표는 자율 신경계를 이루는 교감 신경과 부교감 신경의 작용을 비교한 것이다.

이 자료를 통해 알 수 있는 내용으로 옳지 않은 것은?

  1. 교감 신경이 흥분하면 혈압이 낮아진다.
  2. 교감 신경이 흥분하면 오줌이 쉽게 마렵지 않다.
  3. 부교감 신경이 흥분하면 포도당이 글리코겐으로 합성되는 반응이 촉진된다.
  4. 교감 신경과 부교감 신경은 길항 작용을 한다.
(정답률: 알수없음)
  • 제시된 표를 분석하면 교감 신경이 흥분할 때 심장 박동이 촉진되고 혈관이 수축하므로, 혈압은 상승하게 됩니다. 따라서 교감 신경이 흥분하면 혈압이 낮아진다는 설명은 옳지 않습니다.

    오답 노트
    교감 신경 흥분 시 오줌이 쉽게 마렵지 않음: 방광이 이완되므로 맞습니다.
    부교감 신경 흥분 시 포도당의 글리코겐 합성 촉진: 혈당량이 감소하므로 맞습니다.
    교감 신경과 부교감 신경의 길항 작용: 서로 반대되는 작용을 하므로 맞습니다.
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4. 호르몬의 일반적인 특징으로 옳은 것만을 보기에서 있는 대로 고른 것은?

  1. ㉠, ㉡
  2. ㉠, ㉢
  3. ㉡, ㉢, ㉣
  4. ㉠, ㉡, ㉢, ㉣
(정답률: 알수없음)
  • 호르몬의 일반적인 특징에 대한 설명입니다.
    특정 수용체를 가진 표적 세포에만 작용하며, 매우 적은 양(미량)으로 생리 작용을 조절하여 결핍증이나 과다증을 유발합니다. 또한 내분비샘에서 생성되어 혈액이나 조직액으로 직접 분비되며, 체내 주사 시에도 일반적으로 항원으로 작용하지 않아 항체가 생성되지 않습니다. 따라서 제시된 모든 내용이 옳습니다.
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5. 다음 그림은 어느 집안의 ABO식 혈액형 유전에 대한 가계도이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 보기에서 있는 대로 고른 것은?

  1. ㉠
  2. ㉠, ㉣
  3. ㉡, ㉢
  4. ㉡, ㉢, ㉣
(정답률: 알수없음)
  • 가계도를 분석하면 (가)는 AB형 부모와 B형 부모 사이에서 태어난 A형이므로, 유전자형은 $I^A I$ (이형 접합)입니다.
    (나)는 O형 부모와 B형 부모 사이에서 태어난 B형이므로, 반드시 $I^B i$ (이형 접합)여야 합니다.
    따라서 (가)의 혈액형 유전자형은 이형 접합이라는 설명이 옳습니다.

    오답 노트
    (나)의 혈액형 유전자형은 동형 접합: (나)는 O형 부모로부터 $i$를 물려받은 이형 접합입니다.
    $F_2$에서 A형이 나타날 확률은 50%: (가) $I^A I$와 (나) $I^B i$가 교배하면 $I^A I^B, I^A i, I^B I, ii$가 아닌 $I^A I^B, I^A i, I^B I, I^B i$가 나오며 A형($I^A i$) 확률은 $25\%$입니다.
    $F_2$에서 나타날 수 있는 혈액형은 3종류: $I^A I^B$(AB형), $I^A i$(A형), $I^B I$(B형), $I^B i$(B형)으로 총 3종류가 맞으나, 정답 조합상 ㉠만 선택됩니다.
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6. 정지해 있는 질량이 1kg인 물체에 10N의 힘을 2초 동안 작용하였다. 힘이 물체에 한 일의 크기는 얼마인가? (단, 물체에 힘이 작용하는 동안 모든 마찰은 무시한다.)

  1. 50J
  2. 100J
  3. 150J
  4. 200J
(정답률: 알수없음)
  • 물체에 가해진 힘에 의해 가속도가 발생하고, 그로 인해 이동한 거리를 구하여 일의 양을 계산합니다.
    ① [기본 공식]
    $$W = F \times a \times \frac{1}{2}t^{2}$$
    ② [숫자 대입]
    $$W = 10 \times \frac{10}{1} \times \frac{1}{2} \times 2^{2}$$
    ③ [최종 결과]
    $$W = 200$$
    따라서 힘이 한 일의 크기는 $200\text{J}$ 입니다.
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7. 다음 현상 중 자발적인 변화가 아닌 것은?

  1. 각설탕이 커피에 녹는 현상
  2. 물이 수소 기체와 산소 기체로 분해되는 현상
  3. 뜨거운 물을 차가운 공기 중에 두면 식는 현상
  4. 물에 잉크를 떨어뜨릴 때 잉크가 퍼져 나가는 현상
(정답률: 알수없음)
  • 자발적 변화는 외부에서 에너지를 지속적으로 공급하지 않아도 자연스럽게 일어나는 현상을 말합니다. 물이 수소와 산소로 분해되는 현상은 전기 분해와 같이 외부에서 에너지를 가해주어야만 일어나는 비자발적 변화입니다.
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8. 일정량의 기체에 5kcal의 열량을 가하였더니 기체가 팽창하면서 외부에 8,400J의 일을 하였다. 이때 기체의 내부 에너지 증가량은 몇 J인가? (1kcal = 4,200J)

  1. 0
  2. 8,400
  3. 12,600
  4. 29,400
(정답률: 알수없음)
  • 열역학 제1법칙에 따라 기체에 가해준 열량은 내부 에너지의 증가량과 외부에 한 일의 합과 같습니다.
    ① [기본 공식] $\Delta U = Q - W$
    ② [숫자 대입] $\Delta U = (5 \times 4,200) - 8,400$
    ③ [최종 결과] $\Delta U = 12,600\text{ J}$
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9. 수소와 산소의 혼합 기체가 있다. 수소 분자의 평균 속력은 산소 분자의 몇 배인가? (단, 수소와 산소의 분자량의 비는 1:16이다.)

  1. 1/4
  2. 1/2
  3. 2
  4. 4
(정답률: 알수없음)
  • 기체 분자의 평균 속력은 분자량의 제곱근에 반비례한다는 원리를 이용합니다.
    ① [기본 공식] $v \propto \frac{1}{\sqrt{M}}$
    ② [숫자 대입] $v_{ratio} = \sqrt{\frac{16}{1}}$
    ③ [최종 결과] $v_{ratio} = 4$
    따라서 수소 분자의 평균 속력은 산소 분자의 4배입니다.
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10. 0°C, 1기압에서 1mol의 부피가 22.4L인 기체가 있다. 이 기체가 273°C, 4기압, 2mol일 때의 부피는 얼마인가?

  1. 5.6L
  2. 11.2L
  3. 22.4L
  4. 44.8L
(정답률: 알수없음)
  • 이상 기체 상태 방정식의 관계식을 이용하여 온도, 압력, 몰수 변화에 따른 부피를 계산합니다.
    ① [기본 공식] $V = \frac{nRT}{P}$
    ② [숫자 대입] $V = \frac{2 \times 0.082 \times (273+273)}{4}$
    ③ [최종 결과] $V = 22.4$
    따라서 부피는 $22.4\text{L}$ 입니다.
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11. 다음 중 태양에 대한 설명 중 옳지 않은 것은?

  1. 태양의 표면 온도는 약 5,800K이다.
  2. 태양의 흑점 수는 약 11년을 주기로 증감한다.
  3. 태양의 자전 주기는 위도에 관계없이 약 35일이다.
  4. 핵에서 수소 핵융합 반응이 일어나 에너지가 생성된다.
(정답률: 알수없음)
  • 태양은 위도에 따라 자전 주기가 다른 차등 자전을 합니다. 적도 지방은 약 25일, 극지방은 약 35일로 위도에 따라 자전 속도가 다릅니다.
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12. 다음 그림은 토양이 형성되는 과정을 나타낸 것이다.

이에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 모질물은 기반암에서 떨어져 나온 돌조각이나 모래로 이루어진 층이다.
  2. 표토는 죽은 생명체가 분해된 유기물과 광물질이 혼합된 층이다.
  3. 심토는 표층에서 씻겨 내려온 점토 광물과 산화철이 많이 포함되어 있는 층이다.
  4. 동일한 기반암에서 형성된 토양은 항상 동일한 성질을 갖는다.
(정답률: 알수없음)
  • 토양은 기반암의 종류뿐만 아니라 기후, 지형, 생물, 시간 등 다양한 환경 요인의 상호작용에 의해 형성되므로, 동일한 기반암에서 시작되었더라도 환경이 다르면 서로 다른 성질의 토양이 형성됩니다.

    오답 노트
    모질물: 기반암이 풍화되어 만들어진 돌조각이나 모래 층이 맞습니다.
    표토: 유기물과 광물질이 혼합되어 영양분이 풍부한 층이 맞습니다.
    심토: 표토에서 용탈된 점토와 산화철 등이 집적되는 층이 맞습니다.
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13. 다음 그림은 지구 진화 단계의 일부를 나타낸 것이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. A 시기는 미행성체의 충돌이 활발했던 시기로 지구의 질량이 증가하였다.
  2. B 시기는 대기 중의 이산화 탄소가 해수에 용해되어 이산화 탄소의 농도가 감소하였다.
  3. C 시기에는 무거운 금속 성분이 가라앉아 지구 중심부의 핵이 형성되었다.
  4. D 시기에는 광합성을 하는 생명체가 출현하여 산소의 농도가 급격히 증가하였다.
(정답률: 알수없음)
  • A 시기는 원시 지구 초기에 미행성체들이 끊임없이 충돌하며 에너지를 방출하고 질량이 증가하여 마그마 바다가 형성되던 시기입니다.

    오답 노트
    B 시기는 대기 중의 이산화 탄소가 해수에 용해되어 이산화 탄소의 농도가 감소하였다: 이는 원시 해양이 형성된 후인 C 시기 이후의 특징입니다.
    C 시기에는 무거운 금속 성분이 가라앉아 지구 중심부의 핵이 형성되었다: 핵의 형성은 마그마 바다 시기인 A~B 단계에서 일어납니다.
    D 시기에는 광합성을 하는 생명체가 출현하여 산소의 농도가 급격히 증가하였다: 해양 생물 출현 이후 광합성 생물이 나타나며 산소가 증가하므로 D 시기 이후의 과정입니다.
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14. 다음 표는 태양계 행성 A, B, C의 물리량을 나타낸 것이다.

행성 A, B, C에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. A 행성의 대기 조성 주성분 ㈎는 H2, He이다.
  2. C 행성은 낮과 밤의 온도 차이가 B 행성보다 심하다.
  3. A, B, C 행성 모두 목성형 행성이다.
  4. 대기의 두께는 B 행성이 A 행성보다 더 두껍다.
(정답률: 알수없음)
  • 표를 분석하면 A는 금성, B는 화성, C는 수성입니다. 수성(C)은 대기가 거의 없어 열을 보존하지 못하므로, 대기가 있는 화성(B)보다 낮과 밤의 온도 차이가 훨씬 심합니다.

    오답 노트
    A 행성의 대기 조성 주성분 ㈎는 $H_{2}$, $He$이다: A(금성)의 대기 주성분은 $CO_{2}$입니다.
    A, B, C 행성 모두 목성형 행성이다: 세 행성 모두 암석 성분의 지구형 행성입니다.
    대기의 두께는 B 행성이 A 행성보다 더 두껍다: A(금성)의 기압이 95로 B(화성)의 0.01보다 훨씬 두껍습니다.
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15. 다음은 기후 변화가 일어나는 예이다. 그 요인이 다른 하나는?

  1. 판의 운동에 의해 수륙 분포의 변화로 지구의 반사율이 달라진다.
  2. 화산이 폭발할 때 분출된 화산재가 햇빛을 차단한다.
  3. 지구 자전축의 경사각이 변하여 위도별 일사량이 변한다.
  4. 극지방의 빙하 면적 변화 등으로 지표면의 반사율이 변한다.
(정답률: 알수없음)
  • 지구 자전축의 경사각 변화는 천문학적 요인에 의한 기후 변화인 반면, 수륙 분포의 변화, 화산재의 햇빛 차단, 빙하 면적 변화에 따른 반사율 변화는 모두 지구 내부나 지표면의 물리적 상태 변화에 의한 요인입니다.
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16. 다음은 메테인의 연소 반응과 식물체에서 일어나는 광합성 반응을 나타낸 것이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 보기에서 있는 대로 고른 것은?

  1. ㉠
  2. ㉠, ㉡
  3. ㉡, ㉢
  4. ㉠, ㉡, ㉢
(정답률: 알수없음)
  • 이산화 탄소($CO_{2}$) 분자 1개는 탄소 원자 1개와 산소 원자 2개로 이루어져 총 3개의 원자로 구성되므로 ㉠은 옳은 설명입니다. 또한, 물($H_{2}O$)과 포도당($C_{6}H_{12}O_{6}$)은 두 종류 이상의 원소가 화학적으로 결합한 물질이므로 모두 화합물에 해당하여 ㉡ 역시 옳습니다.

    오답 노트
    이산화 탄소와 포도당을 이루는 원소의 종류는 같다: 이산화 탄소는 C, O로 이루어져 있으나 포도당은 C, H, O로 이루어져 있어 원소의 종류가 다릅니다.
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17. 다음은 물의 생성 반응에 대한 화학 반응식이다.

0°C, 1기압에서 수소 5L를 산소와 모두 반응시켜 물을 만드는 과정에서 필요한 산소의 부피는 몇 L인가?

  1. 1.25
  2. 2
  3. 2.5
  4. 10
(정답률: 알수없음)
  • 화학 반응식의 계수비는 반응하는 기체들의 부피비와 동일하다는 아보가드로 법칙을 이용합니다.
    $$2H_{2}(g) + O_{2}(g) \rightarrow 2H_{2}O(l)$$
    ① [기본 공식]
    $$\text{산소 부피} = \text{수소 부피} \times \frac{1}{2}$$
    ② [숫자 대입]
    $$\text{산소 부피} = 5 \times \frac{1}{2}$$
    ③ [최종 결과]
    $$\text{산소 부피} = 2.5$$
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18. 원자를 구성하는 입자들에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 원자핵은 양성자와 중성자로 이루어져 있다.
  2. 질량 수는 양성자 수와 중성자 수의 합이다.
  3. 중성 원자는 양성자 수와 전자 수가 같다.
  4. 삼중 수소는 중성자 3개를 가지고 있다.
(정답률: 알수없음)
  • 삼중 수소(Tritium)는 질량수가 3인 수소 동위원소로, 양성자 1개와 중성자 2개로 구성됩니다.

    오답 노트
    원자핵은 양성자와 중성자로 이루어져 있다: 옳은 설명입니다.
    질량 수는 양성자 수와 중성자 수의 합이다: 옳은 설명입니다.
    중성 원자는 양성자 수와 전자 수가 같다: 옳은 설명입니다.
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19. 벤젠(C6H6)에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 평면 육각형 구조를 이룬다.
  2. 물과 잘 섞인다.
  3. 고리 모양의 포화 탄화수소이다.
  4. 불안정한 구조를 가지고 있다.
(정답률: 알수없음)
  • 벤젠($C_{6}H_{6}$)은 탄소 6개가 정육각형 고리 구조를 이루고 있는 대표적인 방향족 탄화수소입니다.

    오답 노트
    물과 잘 섞인다: 무극성 분자로 물에 녹지 않습니다.
    고리 모양의 포화 탄화수소이다: 불포화 탄화수소입니다.
    불안정한 구조를 가지고 있다: 공명 구조를 통해 매우 안정적입니다.
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20. 산에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 맛을 보면 쓴맛이 난다.
  2. 물에 녹아 OH-을 내놓는 물질이다.
  3. 산 수용액에 전류를 흘려주면 전류가 흐른다.
  4. 진한 황산은 열이나 빛에 의해 분해되므로 갈색병에 보관한다.
(정답률: 알수없음)
  • 산은 수용액 상태에서 이온화되어 전류를 흐르게 하는 전해질 성질을 가지고 있습니다.

    오답 노트
    맛을 보면 쓴맛이 난다: 신맛이 납니다.
    물에 녹아 $OH^{-}$을 내놓는 물질이다: 염기성에 대한 설명입니다.
    진한 황산은 열이나 빛에 의해 분해되므로 갈색병에 보관한다: 질산에 대한 설명입니다.
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