경찰공무원(순경) 과학 필기 기출문제복원 (2015-09-19)

경찰공무원(순경) 과학
(2015-09-19 기출문제)

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1. 다음은 수소 원자의 에너지 준위와 전자의 전이(A~D)를 나타낸 그림이다. 이에 대한 설명으로 옳은 것만을 보기에서 있는 대로 고른 것은?

  1. ㉠, ㉡
  2. ㉠, ㉣
  3. ㉡, ㉢
  4. ㉡, ㉢, ㉣
(정답률: 알수없음)
  • - 수소 원자의 기본 상태에서 전자는 최하위 에너지 준위인 1s에 위치해 있다.
    - 전자가 에너지를 흡수하면서 2s 또는 2p 에너지 준위로 이동할 수 있다.
    - 전자가 2s 에너지 준위로 이동하는 것은 A, B 전이이다.
    - 전자가 2p 에너지 준위로 이동하는 것은 C, D 전이이다.
    - 따라서, ㉡은 2s 에너지 준위로 이동하는 A, B 전이를 나타내고, ㉢은 2p 에너지 준위로 이동하는 C, D 전이를 나타낸다. 따라서 정답은 "㉡, ㉢"이다.
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2. 표는 4가지 발전 방식(A~D)을 3가지 기준에 따라 분류한 것이다. A~D는 각각 수력, 화력, 원자력, 태양광 발전 방식 중 하나이다.

이에 대한 설명으로 옳지 않은 것만을 보기에서 있는 대로 고른 것은?

  1. ㉠, ㉡
  2. ㉡, ㉢
  3. ㉢, ㉣
  4. ㉡, ㉢, ㉣
(정답률: 알수없음)
  • 설명으로 옳지 않은 것은 "A발전 방식은 모두 화력 발전 방식이다." 이다. A발전 방식은 수력 발전 방식이다.

    ㉡은 발전 방식에 따라 분류한 것이고, ㉢는 발전량에 따라 분류한 것이다. ㉣은 발전 방식과 발전량 모두에 따라 분류한 것이다. 따라서, ㉡, ㉢, ㉣ 모두를 선택해야 한다. ㉠은 발전량에 따라 분류한 것이 아니기 때문에 선택하지 않는다.
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3. 다음은 외부 자기장이 걸어질 때 물질이 나타내는 자성에 대한 설명이다. (가)~(다)에서 설명하는 각각의 성질을 갖는 물질의 예를 순서대로 나열한 것은?(순서대로 가, 나, 다)

  1. 니켈, 마그네슘, 금
  2. 철, 코발트, 구리
  3. 구리, 마그네슘, 금
  4. 철, 니켈, 코발트
(정답률: 알수없음)
  • 가) 외부 자기장에 의해 자기화되어 자기장을 유지하는 물질
    - 철, 코발트, 니켈

    나) 외부 자기장에 의해 자기화되지만 자기장을 유지하지 못하는 물질
    - 구리, 마그네슘

    다) 외부 자기장에 영향을 받지 않는 물질
    - 금

    정답이 "니켈, 마그네슘, 금" 인 이유는, 니켈과 마그네슘은 외부 자기장에 의해 자기화되지만 자기장을 유지하지 못하는 물질이기 때문에, 금과 함께 선택지에서 제외됩니다. 따라서, "철, 코발트, 구리"와 "철, 니켈, 코발트" 중에서 선택해야 합니다. 하지만, 철, 코발트, 니켈은 모두 외부 자기장에 의해 자기화되어 자기장을 유지하는 물질이기 때문에, 정답은 "니켈, 마그네슘, 금" 입니다.
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4. 그림은 행성 A에서 질량 4 kg인 물체 (가)의 중력에 의한 위치 에너지와 행성 B에서 질량 2 kg인 물체 (나)의 중력에 의한 위치 에너지를 지면으로부터 높이에 따라 나타낸 것이다. 지면으로부터 높이가 15 m인 지점에서 물체 (가)와 (나)의 중력 가속도의 크기를 각각 gA와 gB라고 할 때, 이들의 관계로 옳은 것은?

  1. gA와 gB는 같다.
  2. gA는 gB의 2배이다.
  3. gB는 gA의 1.5배이다.
  4. gA : gB = 4 : 5
(정답률: 알수없음)
  • 물체의 위치 에너지는 높이와 중력 가속도에 비례하므로, 높이가 같은 지점에서 물체 (가)와 (나)의 위치 에너지는 질량에 비례한다. 따라서 물체 (가)와 (나)의 질량 비율이 2:1이므로, 중력 가속도의 크기도 2:1이다. 즉, gA와 gB는 같다.
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5. 그림은 발광 다이오드의 작동 원리를 나타낸 것이다. 두 가지 반도체인 A와 B를 접합시킨 후 그림과 같이 전압을 걸어주면 빛을 방출한다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 보기에서 있는 대로 고른 것은?

  1. ㉠, ㉡
  2. ㉠, ㉢
  3. ㉡, ㉢
  4. ㉡, ㉢, ㉣
(정답률: 알수없음)
  • ㉡은 p형 반도체와 n형 반도체가 접합되어 있을 때, 전자와 양공이 재결합하면서 발광 다이오드에서 빛이 나오는 원리를 설명하고 있으며, ㉢는 발광 다이오드에서 전류가 흐를 때 발생하는 전자와 양공의 결합으로 인해 빛이 나오는 원리를 설명하고 있다. 따라서, ㉡과 ㉢는 발광 다이오드의 작동 원리를 설명하는데 모두 필요한 내용이므로 정답은 "㉡, ㉢"이다.
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6. 그림은 세 가지 탄소화합물들을 화학식 또는 구조식으로 나타낸 것이다. (가)~(다)에 대한 설명으로 옳은 것만을 보기에서 있는 대로 고른 것은?

  1. ㉠, ㉡
  2. ㉡, ㉢
  3. ㉢, ㉣
  4. ㉡, ㉢, ㉣
(정답률: 알수없음)
  • - (가)는 에테인으로, 화학식은 C2H2이다.
    - (나)는 프로판으로, 화학식은 C3H8이다.
    - (다)는 에틸렌으로, 구조식은 H2C=CH2이다.

    ㉠ 에테인과 프로판은 모두 포화되지 않은 탄화수소이지만, 에테인은 C2H2로 이중결합을 가지고 있고, 프로판은 C3H8로 몇 개의 단일 결합과 몇 개의 삼중 결합을 가지고 있기 때문에 화학식이 다르다. 따라서 ㉠은 틀린 설명이다.

    ㉡ 에테인과 에틸렌은 모두 이중결합을 가지고 있기 때문에 구조식이 같다. 따라서 ㉡은 옳은 설명이다.

    ㉢ 프로판과 에틸렌은 구조가 다르기 때문에 구조식이 다르다. 따라서 ㉢은 옳은 설명이다.

    ㉣ 모든 화합물의 구조식이 다르기 때문에 ㉣은 틀린 설명이다.
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7. 그림은 원자 A~D의 전자배치 모형을 나타낸 것이다.

A~D 원자 또는 이들로 이루어진 물질에 대한 설명으로 옳은 것만을 보기에서 있는 대로 고른 것은? (단, A~D는 임의의 원소 기호이다.)

  1. ㉠, ㉡
  2. ㉠, ㉣
  3. ㉡, ㉢
  4. ㉠, ㉡, ㉣
(정답률: 알수없음)
  • 원자 A는 전자껍질에 2개의 전자를 가지고 있으므로 1족 원소인 리튬(Li)이다. 원자 B는 전자껍질에 8개의 전자를 가지고 있으므로 2족 원소인 베릴륨(Be)이다. 원자 C는 전자껍질에 7개의 전자를 가지고 있으므로 7족 원소인 플루오린(F)이다. 원자 D는 전자껍질에 6개의 전자를 가지고 있으므로 6족 원소인 세레늄(Se)이다. 따라서, ㉠은 "A 원자는 리튬(Li)이다."와 같이 옳은 설명이고, ㉣은 "D 원자는 세레늄(Se)이다."와 같이 옳은 설명이다.
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8. 다음 화학 반응식은 탄산칼슘(CaCO3)과 묽은 염산(HCl)의 반응을 나타낸 것이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 보기에서 있는 대로 고른 것은?

  1. ㉠, ㉡
  2. ㉡, ㉣
  3. ㉠, ㉢, ㉣
  4. ㉡, ㉢, ㉣
(정답률: 알수없음)
  • 화학 반응식에서 탄산칼슘(CaCO3)과 묽은 염산(HCl)이 반응하여 탄산가스(CO2)와 물(H2O), 그리고 염화칼슘(CaCl2)이 생성된다. 이는 산화-환원 반응 중 산화 반응에 해당한다.

    ㉠은 옳지 않다. 이 반응에서 생성된 탄산가스는 물에 용해되어 탄산수(H2CO3)가 된다.

    ㉢은 옳지 않다. 이 반응에서 생성된 염화칼슘은 물에 용해되어 이온화된 상태로 존재한다.

    ㉣은 옳다. 이 반응에서 생성된 염화칼슘은 물에 용해되어 이온화된 상태로 존재하며, 이는 중화 반응에 해당한다.

    따라서 정답은 "㉡, ㉣"이다.
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9. 다음은 바닥상태의 원자 A와 B에 대한 자료이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 보기에서 있는 대로 고른 것은? (단, A와 B는 임의의 원소 기호이다.)

  1. ㉠, ㉡
  2. ㉡, ㉢
  3. ㉠, ㉢, ㉣
  4. ㉡, ㉢, ㉣
(정답률: 알수없음)
  • 바닥상태의 원자 A와 B에 대한 자료를 보면, A는 2개의 전자를 가지고 있고 B는 7개의 전자를 가지고 있다. 이는 각각 1족과 7족 원소에 해당한다. 따라서, A는 양이온이 되기 쉽고 B는 음이온이 되기 쉽다.

    ㉠은 틀린 설명이다. A와 B는 서로 다른 족에 속하므로, 이들이 결합하면 이온결합을 이루게 된다.

    ㉡은 옳은 설명이다. A가 양이온이 되고 B가 음이온이 되어 이온결합을 이루게 된다.

    ㉢은 옳은 설명이다. 이온결합은 전자의 이동으로 이루어지므로, A가 전자를 B에게 양도하게 되어 A+와 B- 이온이 생성된다.

    ㉣은 옳은 설명이다. 이온결합은 전자의 이동으로 이루어지므로, A가 전자를 B에게 양도하게 되어 A+와 B- 이온이 생성된다. 이 때, 생성된 이온들은 전기적으로 서로 반대의 전하를 가지므로, 전기적으로 상호작용하게 된다.
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10. 다음은 철과 관련된 반응의 화학 반응식이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 보기에서 있는 대로 고른 것은?

  1. ㉠, ㉡
  2. ㉠, ㉢
  3. ㉠, ㉢, ㉣
  4. ㉡, ㉢, ㉣
(정답률: 알수없음)
  • 주어진 반응식에서 철은 산화되고, 황은 환원된다. 이는 황과 철이 화학적으로 상호작용하여 황의 전자를 철에게 전달하고, 철은 이를 받아 산화되는 과정이다. 이러한 화학 반응은 황과 철 사이의 전자 이동에 의해 일어나므로, 이 반응은 전자 이동 반응이라고도 한다. 따라서, 이 반응식에서는 전자의 이동이 일어나는 것이며, 이는 ㉠, ㉢, ㉣ 모두에서 나타나는 과정이므로 정답은 "㉠, ㉢, ㉣"이다.
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11. 다음은 담배 모자이크병을 일으키는 바이러스 A의 특성을 알아보기 위한 실험 과정과 실험 결과이다.

실험 결과에 나타난 바이러스 A의 특성으로 가장 적절한 것은?

  1. 세포로 되어 있다.
  2. 이분법으로 증식한다.
  3. 유전 물질을 가지고 있다.
  4. 자신의 효소를 이용하여 스스로 물질대사를 할 수 있다.
(정답률: 알수없음)
  • 정답은 "유전 물질을 가지고 있다."이다. 실험 결과에서 바이러스 A는 DNA 염기서열을 분석한 결과 유전 물질을 가지고 있음을 알 수 있다. 이는 바이러스 A가 유전 정보를 가진 생물체임을 의미한다.
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12. 생식 기관에서 생식 세포를 만들기 위해 일어나는 감수 분열 과정은 연속적으로 2회의 분열이 일어나 4개의 딸세포를 만드는 과정이다. 다음 중 감수 1분열에서만 관찰되는 현상은?

  1. 염색체가 다시 염색사로 풀린다.
  2. 핵막과 인이 나타나 딸세포가 형성된다.
  3. 방추사가 짧아지면서 염색 분체가 분리되어 양극으로 이동한다.
  4. 상동 염색체가 결합된 2가 염색체가 세포 중앙에 나란히 배열된다.
(정답률: 알수없음)
  • 상동 염색체가 결합된 2가 염색체가 세포 중앙에 나란히 배열되는 현상은 감수 1분열에서만 관찰된다. 이는 감수 1분열에서 염색체가 짝지어져 나란히 배열되어 상동 염색체를 형성하기 때문이다. 이후 감수 2분열에서는 상동 염색체가 분리되어 딸세포로 전달된다.
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13. 표는 용액 A와 B에 들어 있는 영양소의 종류를 알아보기 위한 실험 결과이다.

이 결과에 대한 설명으로 옳은 것만을 보기에서 있는 대로 고른 것은?

  1. ㉠
  2. ㉠, ㉡
  3. ㉡, ㉢
  4. ㉠, ㉡, ㉢
(정답률: 알수없음)
  • ㉠은 용액 A에만 존재하는 영양소를 나타내고, ㉡은 용액 A와 B 모두에 존재하는 영양소를 나타낸다. 이는 실험 결과에서 A 용액과 B 용액이 각각 어떤 영양소를 포함하고 있는지를 알 수 있기 때문이다. 따라서 ㉠과 ㉡은 올바른 설명이다. ㉢은 실험 결과에서 나타나지 않는 영양소를 나타내기 때문에 올바르지 않다. ㉠, ㉡, ㉢ 모두를 선택하는 것은 실험 결과와 일치하지 않는 정보를 포함하기 때문에 올바르지 않다.
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14. 그림은 인체에서 주영양소 A가 세포 호흡을 통해 분해되어 최종 노폐물이 생성되는 과정을 나타낸 것이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 보기에서 있는 대로 고른 것은?

  1. ㉠
  2. ㉠, ㉡
  3. ㉡, ㉢
  4. ㉠, ㉡, ㉢
(정답률: 알수없음)
  • 정답은 "㉠"이다.

    주영양소 A는 세포 내 미토콘드리아에서 호흡과정을 거쳐 에너지를 생성하고, 이때 생성된 이산화탄소와 물은 세포 밖으로 배출된다. 이산화탄소는 혈액을 통해 폐로 이동하여 호흡기로 배출되고, 물은 혈액을 통해 신장으로 이동하여 배설된다. 따라서 최종 노폐물은 이산화탄소와 물이며, 이는 "㉠"에 해당한다.
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15. 그림은 산불이 난 후 천이가 진행되는 과정을 나타낸 것이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 보기에서 있는 대로 고른 것은?

  1. ㉠
  2. ㉠, ㉡
  3. ㉡, ㉢
  4. ㉠, ㉡, ㉢
(정답률: 알수없음)
  • ㉠은 산불이 발생하면서 나무와 식물들이 타서 연기와 재가 발생하고, 이로 인해 대기 중에 미세먼지와 유해물질이 발생한다는 것을 나타낸다. ㉡은 이러한 연기와 재가 대기 중에 떠다니면서 빛을 흡수하고, 이로 인해 지구 표면에 도달하는 일조량이 감소한다는 것을 나타낸다. ㉢은 이러한 일조량 감소로 인해 식물들이 광합성을 할 수 없게 되고, 이로 인해 생태계가 파괴되는 것을 나타낸다. 따라서 ㉠, ㉡, ㉢ 모두 산불이 생태계에 미치는 영향을 나타내는 것이다.
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16. 그림은 지구의 기권을 높이와 온도 변화에 따라 구분한 것이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 보기에서 있는 대로 고른 것은?

  1. ㉠
  2. ㉠, ㉡
  3. ㉠, ㉢
  4. ㉡, ㉢
(정답률: 알수없음)
  • 기온이 상승하면 대기 중 수증기의 양이 증가하고, 이는 기권을 높이게 된다. 따라서, 기온이 높아질수록 기권이 높아지게 된다. 그림에서도 기온이 높아질수록 기권이 높아지는 것을 확인할 수 있다. 따라서, "㉠"가 정답이다.
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17. 온난 전선과 한랭 전선의 특징을 정리한 아래 표에서 옳지 않은 것은?

  1. ①
  2. ②
  3. ③
  4. ④
(정답률: 알수없음)
  • 정답: ①

    한랭 전선과 온난 전선은 온도 변화에 따라 전기 저항이 변하는 성질을 가지고 있습니다. 그러나 온난 전선은 전기 저항이 온도 상승에 따라 증가하고, 한랭 전선은 전기 저항이 온도 상승에 따라 감소합니다. 따라서, 온난 전선은 전기적으로 불안정하고, 한랭 전선은 전기적으로 안정적입니다. 이에 따라, 온난 전선은 가열용으로, 한랭 전선은 냉각용으로 사용됩니다. 따라서, 옳지 않은 것은 ①입니다.
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18. 판 구조론에서 수렴형 경계에 대한 설명으로 가장 적절한 것은?

  1. 변환 단층이 발달한다.
  2. 심발 지진과 화산 활동이 거의 일어나지 않는다.
  3. 판과 판이 서로 충돌하는 경계로, 역단층과 습곡 산맥 등 다양한 지형이 발달한다.
  4. 해양판과 해양판의 경계에서는 해령이 발달하고, 대륙판과 대륙판의 경계에서는 열곡대가 발달한다.
(정답률: 알수없음)
  • 수렴형 경계는 판과 판이 서로 충돌하는 경계로, 이 때 역단층과 습곡 산맥 등 다양한 지형이 발달한다. 따라서 정답은 "판과 판이 서로 충돌하는 경계로, 역단층과 습곡 산맥 등 다양한 지형이 발달한다."이다.
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19. 지구 기후 변화에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 지표면의 변화는 지표가 흡수하는 태양 에너지의 양을 변화시켜 기후 변화의 원인이 될 수 있다.
  2. 세차 운동에 의해 지구 자전축 경사 방향이 반대로 변하면 극지방은 열대 기후로 바뀔 것이다.
  3. 지구 자전축의 기울기가 커지면 여름과 겨울의 남중 고도 차이가 커져 계절의 온도 변화가 커질 것이다.
  4. 지구 공전 궤도 이심률이 커지면 근일점과 원일점사이의 일사량 차이가 커져서 기후 변화가 일어날 수 있다.
(정답률: 알수없음)
  • 세차 운동에 의해 지구 자전축 경사 방향이 반대로 변하면 극지방은 열대 기후로 바뀔 것이다는 설명이 옳지 않습니다. 지구 자전축의 경사 방향이 바뀌더라도 극지방은 여전히 극지방의 기후를 유지할 것입니다. 기후는 지구의 지리적 위치, 지형, 해류, 대기 등 여러 가지 요인에 영향을 받기 때문에 단일한 요인으로 설명할 수 없습니다.
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20. 다음 (가)~(다)는 태양에서 나타나는 현상이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 보기에서 있는 대로 고른 것은?

  1. ㉠
  2. ㉠, ㉡
  3. ㉡, ㉢
  4. ㉠, ㉡, ㉢
(정답률: 알수없음)
  • 태양에서 나타나는 현상은 일식과 월식이 있다. 위 그림은 일식을 나타내며, 태양이 가려지는 현상을 보여준다. 이때, 일식이 일어나는 조건은 태양, 지구, 달이 일직선상에 위치할 때이다.

    ㉠은 "태양이 지표면에서 가려지는 현상"이라는 설명으로 일식을 올바르게 설명하고 있다.

    ㉡은 "태양, 지구, 달이 일직선상에 위치할 때"라는 설명으로 일식이 일어나는 조건을 올바르게 설명하고 있다.

    따라서, 정답은 "㉠, ㉡"이다.
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