경찰공무원(순경) 과학 필기 기출문제복원 (2014-08-30)

경찰공무원(순경) 과학
(2014-08-30 기출문제)

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1. 다음의 특징을 갖고 있는 세포 소기관은?

  1. 골지체
  2. 리보솜
  3. 엽록체
  4. 미토콘드리아
(정답률: 알수없음)
  • 이 소기관은 미토콘드리아이다. 그 이유는 그림에서 보이는 것처럼 이 소기관은 이중막 구조를 갖고 있으며, 세포호흡과 관련된 ATP 생산에 중요한 역할을 한다. 이러한 특징은 미토콘드리아에만 해당되기 때문이다.
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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)
  • 가계도 조사는 가족 구성원들 간의 유전적 관계를 파악하기 위한 방법이고, 쌍생아 연구는 유전적인 영향을 비교하기 위해 쌍생아를 대상으로 연구하는 방법입니다. 사회 통계법은 인구 통계학적인 자료를 이용하여 인구의 특성을 파악하는 방법이며, 염색체 조사는 개인의 염색체를 분석하여 유전적인 정보를 파악하는 방법입니다. 따라서, 올바른 순서는 가계도 조사, 쌍생아 연구, 사회 통계법, 염색체 조사입니다.
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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)
  • 정답은 "교감 신경이 흥분하면 혈압이 낮아진다." 이다. 교감 신경이 흥분하면 혈압이 올라가는 것이 옳은데, 이는 교감 신경이 혈관을 수축시켜 혈압을 높이기 때문이다. 따라서 이 자료를 통해 알 수 있는 내용으로 옳지 않은 것은 "교감 신경이 흥분하면 혈압이 낮아진다." 이다.

    교감 신경이 흥분하면 혈압이 올라가는 이유는 교감 신경이 혈관을 수축시켜 혈압을 높이기 때문이다. 이는 체내의 혈압을 유지하고 혈액을 조절하는 역할을 하기 때문이다. 반면 부교감 신경은 혈관을 이완시켜 혈압을 낮추는 역할을 한다. 이러한 교감 신경과 부교감 신경의 상호작용을 통해 체내의 혈압을 조절하게 된다.
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4. 호르몬의 일반적인 특징으로 옳은 것만을 보기에서 있는 대로 고른 것은?

  1. ㉠, ㉡
  2. ㉠, ㉢
  3. ㉡, ㉢, ㉣
  4. ㉠, ㉡, ㉢, ㉣
(정답률: 알수없음)
  • 일반적인 호르몬의 특징은 다음과 같습니다.

    ㉠ 몸의 다른 부위에 영향을 미칩니다.
    ㉡ 작은 양으로도 강한 효과를 발휘합니다.
    ㉢ 혈액을 통해 운반됩니다.
    ㉣ 특정한 세포에만 작용합니다.

    따라서, ㉠, ㉡, ㉢, ㉣ 모두 일반적인 호르몬의 특징이므로 정답은 "㉠, ㉡, ㉢, ㉣" 입니다.
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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)
  • ㉠. ABO 혈액형은 A와 B가 함께 나타날 수 없으며, O형은 A와 B가 모두 없어야 나타날 수 있다. 이 가계도에서는 A형과 B형이 함께 나타나는 경우가 없으므로, 부모가 AB형일 수 없다. 따라서, AB형으로 표시된 자녀는 잘못된 정보이다.
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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)
  • 일의 정의는 힘과 이동 거리의 곱이다. 따라서 이 문제에서는 물체가 이동하지 않으므로 일의 크기는 0이다. 따라서 보기에서 정답은 "0J"이어야 한다.
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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)
  • 물이 수소 기체와 산소 기체로 분해되는 현상은 자발적인 변화가 아닙니다. 이는 전기 분해라는 과정을 통해 일어나는데, 전기를 통해 물 분자가 분해되어 수소 이온과 수산화 이온으로 분리되는 것입니다. 따라서 이 현상은 외부적인 영향이 필요한 반응으로, 자발적인 변화가 아닙니다.
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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)
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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)
  • 분자량이 다른 기체의 평균 속력은 동일한 온도에서는 다르다. 이는 각 분자의 운동에너지가 분자량에 비례하기 때문이다. 따라서, 수소 분자의 평균 속력은 산소 분자의 평균 속력보다 더 높다.

    분자량의 비가 1:16이므로, 수소 분자의 운동에너지는 산소 분자의 운동에너지보다 16배 높다. 따라서, 수소 분자의 평균 속력은 산소 분자의 평균 속력보다 4배 높다. 따라서, 정답은 "4"이다.
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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)
  • 가스의 상태방정식인 PV=nRT를 이용하여 문제를 풀 수 있다.

    처음 상태에서의 기체의 온도(T1)는 0°C = 273K, 압력(P1)은 1기압, 몰수(n1)는 1mol, 부피(V1)는 22.4L이다.

    두 번째 상태에서의 기체의 온도(T2)는 273°C = 546K, 압력(P2)은 4기압, 몰수(n2)는 2mol이다. 이때의 부피(V2)를 구하면 된다.

    PV=nRT를 이용하여 V2를 구하는 식은 다음과 같다.

    V2 = (n2RT2) / P2

    여기서 R은 기체 상수로, 8.31 J/mol·K이다.

    따라서,

    V2 = (2mol x 8.31 J/mol·K x 546K) / 4기압

    V2 = 22.4L

    따라서, 이 기체가 273°C, 4기압, 2mol일 때의 부피는 22.4L이다.

    정답이 "22.4L"인 이유는, 기체의 몰수가 2배가 되었지만 온도와 압력이 2배가 된 것이 아니기 때문에, 부피도 2배가 된 것이 아니라 처음 상태와 같은 22.4L이 된 것이다.
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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)
  • "태양의 자전 주기는 위도에 관계없이 약 35일이다."가 옳지 않은 설명이다. 실제로는 태양의 자전 주기는 적도 부근에서는 약 25일, 극지방에서는 약 36일로 다르다. 이는 태양의 자전 속도가 적도 부근에서 더 빠르기 때문이다.
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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)
  • 정답은 "동일한 기반암에서 형성된 토양은 항상 동일한 성질을 갖는다."이다. 이유는 기반암의 성분, 지질학적 특성, 지형적 조건 등에 따라 토양의 성질이 달라지기 때문이다. 따라서 동일한 기반암에서 형성된 토양이라 하더라도 지역에 따라 성질이 다를 수 있다.

    모질물은 기반암에서 떨어져 나온 돌조각이나 모래로 이루어진 층이다. 표토는 죽은 생명체가 분해된 유기물과 광물질이 혼합된 층이다. 심토는 표층에서 씻겨 내려온 점토 광물과 산화철이 많이 포함되어 있는 층이다.
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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)
  • 정답은 "A 시기는 미행성체의 충돌이 활발했던 시기로 지구의 질량이 증가하였다."이다.

    A 시기는 지구 초기에 미행성체들이 충돌하여 지구의 질량이 증가하였던 시기이다. 이러한 충돌로 인해 지구는 더욱 큰 질량을 가지게 되었고, 이후에는 지구 내부에서 무거운 금속 성분들이 가라앉아 지구 중심부의 핵이 형성되는 등의 과정이 일어나게 된다. 이러한 지구의 진화 과정은 지구의 현재 모습과 생명체들이 존재할 수 있는 환경을 만들어내는 중요한 역할을 하였다.
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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)
  • 정답은 "C 행성은 낮과 밤의 온도 차이가 B 행성보다 심하다."이다. 이유는 B 행성은 태양으로부터의 거리가 가장 가깝기 때문에 태양으로부터 받는 열의 양이 가장 많아서 낮과 밤의 온도 차이가 적어진다. 반면에 C 행성은 태양으로부터의 거리가 가장 멀기 때문에 태양으로부터 받는 열의 양이 가장 적어서 낮과 밤의 온도 차이가 크다. A 행성의 대기 조성 주성분 ㈎는 H2, He이고, A, B, C 행성 모두 목성형 행성이다. 대기의 두께는 표에서 제공되지 않으므로 알 수 없다.
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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 경사각이 변하면 지구의 기울기가 변하게 되어 위도별로 일사량이 달라지기 때문이다. 이는 계절의 변화와 관련이 있으며, 지구의 기후 변화에 큰 영향을 미친다.
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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)
  • 메테인의 연소 반응은 산소와 메테인이 반응하여 이산화탄소와 물이 생성되는 반응이다. 이 반응은 발열반응으로 열이 방출된다. 따라서, 이 반응은 화학반응이다.

    식물체에서 일어나는 광합성 반응은 태양광을 흡수하여 이를 이용하여 이산화탄소와 물에서 포도당과 산소가 생성되는 반응이다. 이 반응은 발열반응이 아니라 흡열반응으로 열이 흡수된다. 따라서, 이 반응은 생물학적 반응이다.

    따라서, 옳은 것은 "㉠, ㉡"이다.
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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 반응식에서 수소와 산소의 몰 비율은 2:1 이다. 즉, 2 몰의 수소와 1 몰의 산소가 반응하여 2 몰의 물이 생성된다.

    따라서, 5L의 수소는 몰로 환산하면 5/22.4 = 0.223 몰이다. 이에 따라 산소의 몰 수는 0.223/2 = 0.1115 몰이다.

    이제, 산소의 부피를 구하기 위해 이 몰 수를 부피로 환산해야 한다. 이때, 0°C, 1기압에서 1 몰의 기체 부피는 22.4L 이므로, 0.1115 몰의 산소 부피는 0.1115 × 22.4 = 2.496L 이다.

    따라서, 필요한 산소의 부피는 약 2.5L 이다.
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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 수소는 중성자 3개를 가지고 있지 않습니다. 삼중 수소는 양성자 1개와 중성자 2개로 이루어져 있습니다.
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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)
  • 벤젠은 6개의 탄소 원자와 6개의 수소 원자로 이루어진 고리 모양의 포화 탄화수소이며, 이 고리는 평면 육각형 구조를 이룹니다. 이 구조는 탄소 원자들이 서로 같은 거리에 위치하며, 이를 통해 안정성을 유지합니다. 또한 벤젠은 물과 잘 섞이는 특성을 가지고 있습니다.
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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 수소 이온(H+)을 포함한 양이온을 생성하는 화학 물질입니다. 따라서, 산 수용액에 전류를 흘려주면 수소 이온(H+)이 이동하면서 전류가 흐르게 됩니다. 이는 전기적으로 중요한 역할을 하는데, 예를 들어 전기 분해를 통해 금속을 도금하는 등의 용도로 활용됩니다.
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