경찰공무원(순경) 과학 필기 기출문제복원 (2017-09-02)

경찰공무원(순경) 과학 2017-09-02 필기 기출문제 해설

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경찰공무원(순경) 과학
(2017-09-02 기출문제)

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1과목: 과학

1. 아래 표와 관련된 설명으로 옳은 것만을 보기에서 있는 대로 고른 것은?

  1. ㉠㉡
  2. ㉡㉢
  3. ㉡㉣
  4. ㉡㉢㉣
(정답률: 알수없음)
  • 연소 장치 뒤의 $\text{CaCl}_2$ 관은 $\text{CO}_2$를, $\text{NaOH}$ 관은 $\text{H}_2\text{O}$를 흡수합니다.
    $\text{NaOH}$ 관의 질량 증가량 $264\text{ mg}$은 생성된 물의 질량이며, $\text{CaCl}_2$ 관의 질량 증가량 $90\text{ mg}$은 생성된 $\text{CO}_2$의 질량입니다.
    각 원소의 몰수를 계산하면 $\text{C} : \text{H} : \text{O} =
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2. 지진파에 대한 설명 중 가장 적절하지 않은 것은?

  1. P파와 S파는 실체파에 속한다.
  2. P파는 액체와 기체를 통과하지 못한다.
  3. 지진 자체의 에너지를 나타내는 단위는 지진 규모(M)이다.
  4. S파는 진행 방향과 매질의 진동 방향이 서로 직각이다.
(정답률: 알수없음)
  • 지진파의 물리적 특성에 대한 문제입니다.
    P파는 종파로서 고체, 액체, 기체 모든 매질을 통과할 수 있는 특성을 가집니다.

    오답 노트
    P파는 액체와 기체를 통과하지 못한다: P파는 모든 상태의 매질을 통과하며, 통과하지 못하는 것은 S파(횡파)입니다.
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3. 현재의 대서양을 형성시킨 판 경계 활동의 특징에 대한 설명으로 옳은 것만을 보기에서 있는 대로 고른 것은?

  1. ㉠㉢
  2. ㉠㉣
  3. ㉡㉢
  4. ㉢㉣
(정답률: 알수없음)
  • 대서양은 해령을 중심으로 하는 발산형 경계의 특징을 보입니다.
    해령에서 생성된 해양판이 양옆으로 멀어지며 이동하고, 경계를 중심으로 해양 지각의 나이가 대칭적으로 분포하는 것이 핵심입니다.

    오답 노트
    열수 작용과 현무암질 마그마 생성: 안산암질 마그마는 주로 섭입대에서 생성됩니다.
    베니오프 지진대: 해구와 같은 수렴형 경계에서 나타나는 특징입니다.
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4. 환경오염에 대한 설명으로 옳은 것만을 보기에서 있는 대로 고른 것은?

  1. ㉠㉡
  2. ㉠㉢
  3. ㉡㉢
  4. ㉠㉡㉢
(정답률: 알수없음)
  • 환경오염의 정의와 생성 원리에 대한 설명입니다.
    호기성 박테리아가 유기물을 분해할 때 소비하는 산소량을 생화학적 산소 요구량(BOD)이라 하며, 토양의 점토 광물은 미세 공극이 많아 중금속 등의 오염 물질을 잘 흡착합니다. 또한 대류권 오존은 질소 산화물($NO_{x}$)이 태양 빛을 흡수하여 일어나는 광화학 반응을 통해 생성되므로 제시된 모든 설명이 옳습니다.
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5. 퇴적 지층으로 이루어진 지형을 보기에서 있는 대로 고른 것은?

  1. ㉠㉣
  2. ㉡㉢
  3. ㉠㉢㉣
  4. ㉡㉢㉣
(정답률: 알수없음)
  • 퇴적 지층으로 이루어진 지형은 풍화, 운반, 퇴적 과정을 거쳐 형성된 지형을 말합니다.
    진안 마이이산과 태백 구문소는 퇴적암 지형에 해당하므로 정답입니다.

    오답 노트
    울릉도 성인봉, 한탄강 주상절리대: 화산 활동으로 형성된 화성암 지형입니다.
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6. 한 난폭 운전자가 법정 최고 속도가 50 km/h인 도로에서 150 km/h로 과속 운전을 하였다. 그 사람이 운전한 자동차의 운동에너지는 법정 최고 속도를 유지했을 경우의 운동에너지에 비해 몇 배인가?

  1. 3배
  2. 6배
  3. 9배
  4. 12배
(정답률: 알수없음)
  • 운동에너지는 속력의 제곱에 비례한다는 원리를 이용합니다.
    ① [기본 공식]
    $$E = \frac{1}{2}mv^2$$
    ② [숫자 대입]
    $$\text{배수} = \frac{150^2}{50^2} = (\frac{150}{50})^2$$
    ③ [최종 결과]
    $$\text{배수} = 9$$
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7. 케플러(Kepler, J.)는 행성의 운동에서 세 가지의 규칙성을 발견하였다. 그 세 가지 규칙성에 대한 설명으로 옳은 것만을 보기에서 있는 대로 고른 것은?

  1. ㉠
  2. ㉠㉢
  3. ㉡㉢
  4. ㉠㉡㉢
(정답률: 알수없음)
  • 케플러의 행성 운동 법칙에 대한 설명입니다.
    행성은 태양을 한 초점으로 하는 타원 궤도를 따라 공전한다는 제1법칙(타원 궤도의 법칙)이 옳습니다.

    오답 노트
    $\text{㉡}$: 공전 주기의 제곱은 궤도 긴반지름의 세제곱에 비례합니다.
    $\text{㉢}$: 면적 속도 일정 법칙에 의해 태양과 가까울수록 속력이 빠르고, 멀수록 느립니다.
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8. <그림>과 같이 밀도가 ρ인 유체가 단면적이 변하는 관 속을 흐르고 있다. 두 지점 A, B에서 관의 단면적은 각각 SA, SB이고, 높이는 각각 hA, hB이다. 이에 대한 설명으로 옳은 것만을 보기에서 있는 대로 고른 것은? (단, 중력 가속도는 g이고, 유체는 베르누이 법칙을 만족한다.)

  1. ㉠
  2. ㉡
  3. ㉡㉢
  4. ㉠㉡㉢
(정답률: 알수없음)
  • 유체의 흐름과 압력 관계를 분석하는 문제입니다.
    $\text{㉡}$ 연속 방정식 $S_A v_A = S_B v_B$에 의해 단면적이 4배가 되면 속력은 $\frac{1}{4}$배가 되므로, A의 속력이 B보다 4배 빠릅니다.
    $\text{㉢}$ 유체가 정지한 상태에서 두 지점의 압력 차이는 밀도 $\rho$, 중력 가속도 $g$, 높이 차의 곱인 $\rho g(h_B - h_A)$가 됩니다.

    오답 노트
    $\text{㉠}$: 높이가 더 높은 B 지점의 퍼텐셜 에너지가 더 큽니다.
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9. 소리의 공명과 간섭에 대한 설명 중 가장 적절하지 않은 것은?

  1. 상쇄 간섭을 일으키는 음파를 발생시켜 소음을 감소시킬 수 있다.
  2. 관의 길이가 길수록 공명이 일어나는 소리의 파장이 길어져서 낮은 소리가 난다.
  3. 중첩되는 파동 변위의 방향이 같아서 합성파의 변위가 커지는 것을 보강 간섭이라 한다.
  4. 공명이 일어나면 진폭이 작아져서 원래 소리보다 더 작은 소리를 발생시킨다.
(정답률: 알수없음)
  • 공명이란 외부에서 가해준 진동수가 물체의 고유 진동수와 일치할 때 진폭이 급격히 커지는 현상입니다. 따라서 공명이 일어나면 진폭이 커져서 원래 소리보다 더 큰 소리가 발생하게 됩니다.
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10. 그림은 지레가 수평 상태를 이루고 있는 것을 나타낸다. 지레의 왼쪽 끝에 가해진 힘이 600 N일 때, 오른쪽 끝에 가해진 힘 F는? (단, 지레의 질량, 두께 및 변형은 무시한다.)

  1. 100 N
  2. 200 N
  3. 300 N
  4. 400 N
(정답률: 알수없음)
  • 지레가 수평을 이루려면 받침점을 기준으로 양쪽의 모멘트(힘 $\times$ 거리)가 같아야 합니다.
    ① [기본 공식] $F_1 \times L_1 = F_2 \times L_2$
    ② [숫자 대입] $600 \times 1 = F \times 3$
    ③ [최종 결과] $F = 200\text{ N}$
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11. 다음은 C, H, O로 이루어진 물질 X의 실험식을 구하는 실험 과정과 그 결과이다. 이 실험에 대한 설명으로 옳은 것만을 보기에서 있는 대로 고른 것은? (단, C, H, O의 원자량은 각각 12, 1, 16이다.)

  1. ㉠㉢
  2. ㉡㉣
  3. ㉠㉡㉢
  4. ㉡㉢㉣
(정답률: 알수없음)
  • 연소 장치 뒤의 $\text{CaCl}_2$ 관은 $\text{CO}_2$를, $\text{NaOH}$ 관은 $\text{H}_2\text{O}$를 흡수합니다.
    $\text{NaOH}$ 관의 질량 증가량 $264\text{ mg}$은 생성된 물의 질량이며, $\text{CaCl}_2$ 관의 질량 증가량 $90\text{ mg}$은 생성된 $\text{CO}_2$의 질량입니다.
    각 원소의 몰수를 계산하면 $\text{C} : \text{H} : \text{O} =
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12. 다음은 몇 가지 원자의 전자 배치를 나타낸 것이다. 원자 A∼D에 대한 설명으로 옳은 것만을 보기에서 있는 대로 고른 것은? (단, A∼D는 임의의 기호이다.)

  1. ㉠㉢
  2. ㉡㉣
  3. ㉠㉡㉢
  4. ㉡㉢㉣
(정답률: 알수없음)
  • 전자 배치를 통해 각 원소를 분석하면 A는 $N$, B는 $F$, C는 $Ne$, D는 $Na$입니다.
    B는 할로젠 원소로 전자 1개를 얻어 $B^{-}$ 형태의 안정한 이온이 됩니다.
    C는 최외각 전자 껍질이 가득 찬 비활성 기체입니다.
    원자 반지름은 주기율표에서 오른쪽 아래로 갈수록 커지므로, 3주기 원소인 D가 2주기 원소인 B보다 큽니다.

    오답 노트
    A의 전자 배치는 $2p$ 오비탈에 전자가 3개만 채워진 불안정한 상태이므로 바닥상태가 아닙니다.
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13. 그림은 BOH(aq) 50 mL에 HA(aq)를 가할 때, HA(aq)의 부피에 따른 A-와 B+의 수를 나타낸 것이다. 이에 대한 설명으로 옳은 것만을 보기에서 있는 대로 고른 것은? (단, 중화 반응에 의한 물의 부피 변화는 무시한다.)

  1. ㉠㉢
  2. ㉡㉣
  3. ㉠㉡㉢
  4. ㉡㉢㉣
(정답률: 알수없음)
  • 그래프에서 $B^{+}$의 수는 일정하므로 $BOH$의 초기 양은 $5N$입니다. $A^{-}$의 수는 가해준 $HA$의 양에 비례하여 증가하므로, $A^{-}$의 수가 $B^{+}$의 수와 같아지는 지점 $R$($HA$ 부피 $50\text{ mL}$)이 중화점입니다.

    오답 노트
    중화점은 P와 Q의 사이에 존재한다: 중화점은 $A^{-}$와 $B^{+}$의 수가 같아지는 $R$ 지점입니다.
    P에서 $OH^{-}$의 수는 Q에서의 2배이다: $P$($10\text{ mL}$)와 $Q$($30\text{ mL}$)에서 반응한 $HA$의 양 차이는 $20\text{ mL}$이며, 남은 $OH^{-}$의 양은 $B^{+}$의 수에서 $A^{-}$의 수를 뺀 값이므로 $P$는 $5N-1N=4N$, $Q$는 $5N-3N=2N$이 되어 2배가 맞습니다.
    Q에서의 pH는 7보다 크다: 중화점 $R$이전인 $Q$ 지점은 염기성 영역이므로 $\text{pH} > 7$입니다.
    단위 부피당 $A^{-}$의 수는 Q보다 R에서 많다: $A^{-}$의 총수는 $R$에서 더 많고, 전체 부피 또한 $R$에서 더 크지만, $A^{-}$의 증가율이 부피 증가율보다 크므로 농도는 $R$에서 더 높습니다.
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14. 탄소 동소체인 다이아몬드, 흑연, 풀러렌에 대한 설명으로 옳은 것만을 보기에서 있는 대로 고른 것은?

  1. ㉠
  2. ㉠㉢
  3. ㉡㉢
  4. ㉠㉡㉢
(정답률: 알수없음)
  • 풀러렌은 축구공 모양의 빈 공간이 있어 내부에 다른 화합물을 저장할 수 있으며, 다이아몬드와 흑연은 모두 탄소($C$)로만 이루어진 동소체이므로 완전 연소 시 이산화 탄소($CO_{2}$)가 생성됩니다.

    오답 노트
    흑연은 전기 전도성이 있으나 다이아몬드와 풀러렌은 전기 전도성이 매우 낮거나 없어 세 물질의 전기 전도성은 서로 다릅니다.
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15. 그림은 용액의 액성에 따라 다른 형태로 존재하는 아미노산인 알라닌의 구조식이다. 이에 대한 설명으로 가장 적절하지 않은 것은?

  1. ㈎는 산성 용액에서의 구조식이다.
  2. ㈏는 중성 용액에서의 구조식이다.
  3. 알라닌은 루이스 염기로 작용할 수 없다.
  4. 알라닌은 산성기와 염기성기를 동시에 가지고 있다.
(정답률: 알수없음)
  • 아미노산은 분자 내에 아미노기($-NH_{2}$)와 카복실기($-COOH$)를 모두 가지고 있어 산성기와 염기성기를 동시에 갖는 양쪽성 물질입니다.
    아미노기의 질소($N$) 원자는 비공유 전자쌍을 가지고 있어 전자쌍을 제공할 수 있으므로 루이스 염기로 작용할 수 있습니다.
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16. 다음 표에 대한 설명으로 옳은 것만을 보기에서 있는 대로 고른 것은?

  1. ㉠㉢
  2. ㉡㉣
  3. ㉠㉡㉢
  4. ㉡㉢㉣
(정답률: 알수없음)
  • 표의 세포 소기관은 (가) 세포막, (나) 리보솜, (다) 액포, (라) 핵입니다.
    리보솜은 거친면 소포체 표면이나 세포질에 자유롭게 존재하며, 핵은 유전 정보를 통해 세포의 생명 활동을 총괄적으로 통제하고 조절합니다.

    오답 노트
    세포막의 주성분은 인지질과 단백질입니다.
    납작한 주머니가 여러 겹 쌓인 모양은 액포가 아니라 골지체입니다.
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17. 그림은 어떤 동물 체세포의 세포 주기를 나타낸 것이다. 이에 대한 설명으로 옳은 것만을 보기에서 있는 대로 고른 것은? (㈎∼㈐는 각각 G1기, G2기, S기 중 하나이다.)

  1. ㉠㉡
  2. ㉢㉣
  3. ㉠㉡㉢
  4. ㉡㉢㉣
(정답률: 알수없음)
  • 세포 주기는 $G_{1}$기 $\rightarrow$ S기 $\rightarrow$ $G_{2}$기 $\rightarrow$ M기 순으로 진행됩니다. 그림에서 M기 다음인 (가)는 $G_{1}$기, (나)는 S기, (다)는 $G_{2}$기입니다.
    (가) 시기의 세포에는 핵막이 존재하며, (다) 시기에는 M기에 필요한 방추사 구성 단백질 등이 합성됩니다.

    오답 노트
    염색체가 적도판에 배열되는 것은 (나) 시기가 아니라 M기입니다.
    핵 1개당 DNA 양은 S기인 (나)를 기점으로 (가)보다 (다)가 2배 많으므로 (가)와 (다)는 서로 다릅니다.
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18. 그림은 어떤 집안의 적록 색맹에 대한 가계도이다. 이에 대한 설명으로 옳은 것만을 보기에서 있는 대로 고른 것은? (단, 돌연변이는 고려하지 않는다.)

  1. ㉠㉡
  2. ㉢㉣
  3. ㉠㉡㉢
  4. ㉡㉢㉣
(정답률: 알수없음)
  • 적록 색맹은 X 염색체 연쇄 열성 유전입니다. 가계도를 분석하면, 색맹인 아들 D는 어머니 B로부터 색맹 유전자를 물려받아야 하며, B는 정상 부모 A 사이에서 태어났으므로 A가 보인자여야 합니다. 하지만 B가 색맹인 아버지 C로부터 유전자를 물려받았으므로 B는 반드시 보인자입니다.
    따라서 D가 가진 적록 색맹 대립 유전자는 A가 아닌 C로부터 물려받은 것이며, F는 보인자일 가능성이 있어 정상 남자와 결혼 시 색맹 아들이 태어날 수 있습니다.

    오답 노트
    A는 보인자이며, B는 보인자가 아니다: B는 색맹 아버지 C의 딸이므로 반드시 보인자입니다.
    적록 색맹 대립 유전자를 갖지 않은 사람은 3명이다: 가계도 분석 시 유전자를 갖지 않은 사람은 더 적거나 다릅니다.
    D가 가지는 적록 색맹 대립 유전자는 A로부터 물려받은 것이다: D의 X 염색체는 어머니 B로부터 오며, B는 아버지 C로부터 색맹 유전자를 받았습니다.
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19. 그림은 어떤 신경세포에 자극을 주었을 때의 막전위 변화를 나타낸 것이다. 이에 대한 설명으로 옳은 것만을 보기에서 있는 대로 고른 것은?

  1. ㉠㉡
  2. ㉢㉣
  3. ㉠㉡㉢
  4. ㉡㉢㉣
(정답률: 알수없음)
  • 신경세포의 막전위 변화 그래프를 분석하면 다음과 같습니다.
    구간 B는 탈분극 단계로 $Na^{+}$ 통로가 열려 $Na^{+}$이온이 세포 안으로 확산됩니다.
    구간 C는 재분극 단계로 $K^{+}$ 통로가 열려 $K^{+}$이온이 세포 밖으로 확산됩니다.
    구간 D는 $Na^{+}-K^{+}$ 펌프의 작용으로 다시 분극 상태(휴지 전위)로 돌아갑니다.

    오답 노트
    구간 A에서 세포막을 통한 $K^{+}$의 이동은 없다: 휴지 전위 상태에서도 $K^{+}$ 누설 통로를 통해 $K^{+}$이온의 이동이 일어납니다.
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20. 그림은 어떤 동물의 시간에 따른 개체수의 변화를 나타낸 것이다. 이론상 생장 곡선과 달리 실제 생장 곡선이 S자 형태로 나타나는 원인으로 가장 적절하지 않은 것은?

  1. 질병이 감소하고 환경 수용력이 증가하기 때문이다.
  2. 천적에게 노출되는 빈도가 증가하기 때문이다.
  3. 노폐물이 증가하고 먹이가 부족해지기 때문이다.
  4. 개체군의 밀도가 높아지면서 생활 공간이 부족해지기 때문이다.
(정답률: 알수없음)
  • 실제 생장 곡선이 S자 형태(로지스틱 성장)를 띠는 이유는 환경 저항 때문입니다.
    개체수가 증가함에 따라 먹이 부족, 생활 공간 부족, 노폐물 축적, 천적 증가, 질병 확산 등의 환경 저항이 커져 성장이 둔화됩니다. 따라서 질병이 감소하고 환경 수용력이 증가한다는 설명은 성장을 촉진하는 요인이므로 S자 곡선으로 꺾이는 원인이 될 수 없습니다.
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