경찰공무원(순경) 과학 필기 기출문제복원 (2018-03-24)

경찰공무원(순경) 과학
(2018-03-24 기출문제)

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1. 다음은 경수로에서 일어나는 핵반응식을 나타낸 것이다.

경수로와 위 핵반응식에 대한 설명으로 옳은 것만을 보기에서 있는 대로 고른 것은?

  1. ㉠, ㉡
  2. ㉡, ㉢
  3. ㉢, ㉣
  4. ㉡, ㉢, ㉣
(정답률: 알수없음)
  • - ㉡: 핵분열 반응에서 생성된 중성자가 다시 경수로와 반응하여 새로운 중성자를 생성하고, 이 중성자가 다시 핵분열 반응을 일으키는 연쇄반응이 일어나기 때문이다.
    - ㉢: 핵분열 반응에서 생성된 중성자가 우라늄 핵과 반응하여 발생하는 핵분열 반응이 일어나기 때문이다.
    - ㉣: 핵분열 반응에서 생성된 에너지가 물을 가열하여 증기를 생성하고, 이 증기가 터빈을 돌려 전기를 생산하기 때문이다.
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2. 다음 그림은 고체 A, B, C의 에너지띠 구조를 나타낸 것이다. A, B, C는 각각 도체, 절연체, 반도체를 순서 없이 나타낸 것이고, 색칠한 부분은 절대 온도 0K에서 전자가 채워져 있는 에너지띠를 나타낸 것이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 보기에서 있는 대로 고른 것은?

  1. ㉠, ㉡
  2. ㉠, ㉢
  3. ㉠, ㉢, ㉣
  4. ㉡, ㉢, ㉣
(정답률: 알수없음)
  • - 고체 A는 도체이므로 전자가 자유롭게 움직일 수 있어서 에너지띠가 꽉 차 있지 않다. 따라서 0K에서도 일부 전자가 존재할 수 있다. 따라서 ㉠은 옳다.
    - 고체 B는 절연체이므로 전자가 움직일 수 있는 에너지띠가 없다. 따라서 0K에서도 전자가 존재하지 않는다. 따라서 ㉢는 옳다.
    - 고체 C는 반도체이므로 전자가 움직일 수 있는 에너지띠가 있지만, 에너지띠가 꽉 차 있지 않다. 따라서 0K에서도 일부 전자가 존재할 수 있다. 따라서 ㉣은 틀리다.
    따라서 정답은 "㉠, ㉢"이다.
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3. 다음 그림과 같이 질량이 각각 2kg, 3kg인 물체 A, B를 실로 연결한 후, 20N의 일정한 힘을 수평면과 나란하게 작용하였더니 두 물체가 등가속도 운동을 하였다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 보기에서 있는 대로 고른 것은? (단, 실의 질량 및 모든 마찰과 공기 저항은 무시하고, 실은 수평을 유지한다.)

  1. ㉠, ㉡
  2. ㉡, ㉢
  3. ㉢, ㉣
  4. ㉠, ㉢, ㉣
(정답률: 알수없음)
  • 두 물체가 등가속도 운동을 하므로, 두 물체에 작용하는 힘의 크기는 같고 방향은 반대이다. 따라서 A와 B에 작용하는 힘을 각각 F라고 하면, F = 20N이다. 이때 A와 B의 가속도는 같으므로, F = (2kg + 3kg)a에서 a = 4m/s^2이다.

    이제 A와 B에 작용하는 힘을 구해보자. A에 작용하는 힘은 F와 방향이 같으므로 20N이고, B에 작용하는 힘은 A와 B 사이의 실에 의해 전달되는 힘이다. 이때 실은 긴 것이 아니므로, A와 B 사이의 거리가 멀어질수록 실에 의한 힘은 작아진다. 따라서 B에 작용하는 힘은 A에 작용하는 힘보다 작을 것이다.

    따라서 보기에서 "㉢, ㉣"이 옳다. ㉢는 A와 B에 작용하는 힘의 크기가 다르다는 것을, ㉣은 B에 작용하는 힘이 A에 작용하는 힘보다 작다는 것을 나타낸다.
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4. 다음 그림은 고열원으로부터 Q1의 열을 공급받아 W의 일을 하고 저열원으로 Q2의 열을 방출하는 열기관을 나타낸 것이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 보기에서 있는 대로 고른 것은?

  1. ㉠
  2. ㉡
  3. ㉢
  4. ㉡, ㉢
(정답률: 알수없음)
  • 열기관에서 일하는 기체는 열원과 저열원 사이에서 주기적으로 주기적인 열적 변화를 겪는다. 이러한 열적 변화를 통해 열기관은 일을 할 수 있다. 이러한 열적 변화를 통해 열기관은 일을 할 수 있다.

    ㉠ : 열기관에서 일하는 기체는 열원과 저열원 사이에서 주기적으로 주기적인 열적 변화를 겪는다. 이러한 열적 변화를 통해 열기관은 일을 할 수 있다.

    ㉡ : 열기관에서 일하는 기체는 열원에서 열을 받아들이면서 팽창하고, 저열원으로 열을 방출하면서 압축된다. 이러한 팽창과 압축의 과정에서 기체는 일을 하게 된다.

    ㉢ : 열기관에서 일하는 기체는 열원에서 열을 받아들이면서 팽창하고, 저열원으로 열을 방출하면서 압축된다. 이러한 팽창과 압축의 과정에서 기체는 일을 하게 된다.

    따라서, ㉡과 ㉢는 열기관에서 일하는 기체의 주요한 열적 변화를 설명하고 있으므로 정답은 "㉡, ㉢"이다.
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5. 광전 효과에 대한 설명으로 옳은 것만을 보기에서 있는 대로 고른 것은?

  1. ㉠
  2. ㉠, ㉡
  3. ㉡, ㉢
  4. ㉠, ㉡, ㉢
(정답률: 알수없음)
  • 광전 효과란, 빛이 금속 표면에 충돌하여 전자를 방출하는 현상을 말한다. 이때, 전자의 운동에너지는 빛의 주파수와 비례하며, 전자의 방출량은 빛의 강도와 비례한다.

    ㉠은 옳은 설명이다. 광전 효과는 빛의 주파수에 따라 전자의 운동에너지가 결정되기 때문에, 빨간색보다 파란색 빛이 전자를 더 많이 방출시킨다.

    ㉡은 옳은 설명이다. 광전 효과는 빛의 강도에 따라 전자의 방출량이 결정되기 때문에, 더 강한 빛일수록 전자를 더 많이 방출시킨다.

    ㉢은 옳은 설명이다. 광전 효과는 금속 표면에 빛이 충돌할 때만 일어나기 때문에, 빛이 금속 표면에서 반사되거나 투과되는 경우에는 광전 효과가 일어나지 않는다.
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6. 다음은 산 염기 반응의 화학 반응식이다.

(가)∼(라)에 대한 설명으로 옳은 것만을 보기에서 있는 대로 고른 것은?

  1. ㉠, ㉢
  2. ㉡, ㉢
  3. ㉡, ㉣
  4. ㉡, ㉢, ㉣
(정답률: 알수없음)
  • 산 염기 반응에서는 산과 염기가 중화되어 염이 생성되며, 이때 수소 이온(H+)과 수산화 이온(OH-)이 결합하여 물(H2O)이 생성된다. 따라서, 반응식에서 H+와 OH-이 결합하여 물이 생성되는 부분은 (㉡)이고, 이때 생성된 염은 (㉢)이다. (㉠)는 반응식에서 나타나지 않는 물질이므로 옳지 않다. (㉣)은 반응식에서 나타나지 않는 물질이며, 염기와 관련된 것이므로 옳지 않다. 따라서 정답은 "㉡, ㉢"이다.
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7. 다음 그림은 주기율표의 일부를 나타낸 것이다.

A∼E에 대한 설명으로 옳은 것만을 보기에서 있는 대로 고른 것은? (단, A∼E는 임의의 원소 기호이다.)

  1. ㉠
  2. ㉠, ㉢
  3. ㉡, ㉢
  4. ㉠, ㉡, ㉢
(정답률: 알수없음)
  • 주어진 그림은 주기율표의 일부이며, A∼E는 임의의 원소 기호이다. 그림에서 주어진 정보를 바탕으로 보기를 살펴보면, A, B, C 모두 주기 3에 속하고, D, E 모두 주기 4에 속한다는 것을 알 수 있다. 또한, A, B, D 모두 2족에 속하고, C, E 모두 3족에 속한다는 것도 알 수 있다. 따라서, 옳은 보기는 "㉠"이다.
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8. 고리 모양 탄화수소 사이클로프로페인(C3H6), 사이클로뷰테인(C4H8), 사이클로헥세인(C6H12)에 대한 설명으로 옳은 것만을 보기에서 있는 대로 고른 것은?

  1. ㉠
  2. ㉠, ㉢
  3. ㉡, ㉢
  4. ㉠, ㉡, ㉢
(정답률: 알수없음)
  • ㉠: 이 세 가지 화합물은 모두 고리 모양을 가지고 있으며, 탄소 원자 수가 각각 3개, 4개, 6개인 사이클로알케인이다.

    ㉢: 이들은 모두 포화 탄화수소로 이루어져 있으며, 분자 내에서 이중 결합이나 방향족 결합이 없다.

    따라서, 옳은 정답은 "㉠"이다.
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9. 다음 그림은 화합물 (가), (나)를 화학 결합 모형으로 나타낸 것이다. (가)의 구성 원소는 A, B이고, (나)의 구성 원소는 B, C이다.

(가), (나)에 대한 설명으로 옳은 것만을 보기에서 있는 대로 고른 것은? (단, A∼C는 임의의 원소 기호이다.)

  1. ㉠
  2. ㉡
  3. ㉡, ㉢
  4. ㉠, ㉡, ㉢
(정답률: 알수없음)
  • - (가)의 구성 원소는 A, B이고, (나)의 구성 원소는 B, C이다.
    - (가)는 A와 B가 결합한 이온결합 화합물이며, (나)는 B와 C가 결합한 공유결합 화합물이다.
    - 이온결합 화합물은 전하를 가진 이온들 간의 전기적인 인력에 의해 결합하며, 공유결합 화합물은 원자들이 전자를 공유하여 결합한다.
    - 따라서, (가)는 이온결합 모형으로, (나)는 공유결합 모형으로 나타낼 수 있다.
    - 따라서, 정답은 "㉡, ㉢"이다.
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10. 다음은 탄산 칼슘(CaCO3)을 묽은 염산에 넣었을 때 일어나는 반응의 화학 반응식이다.

(a, b는 반응계수) 이에 대한 설명으로 옳은 것만을 보기에서 있는 대로 고른 것은? (단, CaCO3의 화학식량은 100이다.)

  1. ㉠
  2. ㉠, ㉡
  3. ㉡, ㉢
  4. ㉠, ㉡, ㉢
(정답률: 알수없음)
  • - 반응식에서 CaCO3의 화학식량은 100이므로, 100g의 CaCO3이 염산과 반응한다는 것을 알 수 있다.
    - 반응식을 보면 CaCO3과 염산이 반응하여 CO2, CaCl2, H2O가 생성된다.
    - 이때, CO2의 몰질량은 44g/mol이므로, 100g의 CaCO3이 반응하여 생성되는 CO2의 몰질량은 100/100 x 44 = 44g이다.
    - 따라서, 반응식에서 a=1, b=2가 되어야 한다.
    - 이에 따라 보기를 살펴보면, ㉠은 a=1, b=2인 반응식을 올바르게 나타내고 있으므로 옳다.
    - 또한, 반응식에서 CaCl2의 몰질량은 111g/mol이므로, 100g의 CaCO3이 반응하여 생성되는 CaCl2의 몰질량은 100/100 x 111 = 111g이다.
    - 따라서, 보기 중 ㉡도 옳다.
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11. 다음 유전병 중 세포 내 염색체 수가 가장 적은 것은?

  1. 클라인펠터 증후군
  2. 고양이 울음 증후군
  3. 터너 증후군
  4. 낫모양 적혈구 빈혈증
(정답률: 알수없음)
  • 정답은 "터너 증후군"입니다. 이유는 터너 증후군은 여성에서 발생하는 유전적 이상으로, 일반적으로 46개의 염색체 대신 45개의 염색체를 가지고 있습니다. 이는 X 염색체가 하나만 존재하거나, 또는 X 염색체가 완전히 결여되어 있기 때문입니다. 따라서 세포 내 염색체 수가 가장 적은 유전병 중 하나입니다.
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12. 다음은 식물 잎의 형태와 기능에 대한 설명이다.

㉠과 ㉡에 해당하는 생명 현상의 특성과 가장 관련이 깊은 것은?(순서대로 ㉠, ㉡)

  1. 항상성, 적응과 진화
  2. 적응과 진화, 자극에 대한 반응
  3. 자극에 대한 반응, 항상성
  4. 물질대사, 생식과 유전
(정답률: 알수없음)
  • 정답: "항상성, 적응과 진화"

    식물 잎의 형태와 기능은 항상성을 유지하면서 적응과 진화를 통해 변화하고 발전해왔습니다. 항상성은 환경의 변화에도 불구하고 일정한 상태를 유지하는 것을 말하며, 이는 식물이 생존하기 위한 기본적인 조건입니다. 적응과 진화는 환경의 변화에 대처하기 위해 식물이 변화하고 발전하는 과정을 말합니다. 이러한 과정을 통해 식물은 더욱 효율적으로 자원을 이용하고 생존력을 높일 수 있습니다. 따라서 식물 잎의 형태와 기능은 항상성과 적응과 진화의 상호작용을 통해 발전해왔습니다.
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13. 사람의 혈액 순환에 대한 설명으로 옳은 것만을 보기에서 있는 대로 고른 것은?

  1. ㉠, ㉢
  2. ㉡, ㉣
  3. ㉡, ㉢, ㉣
  4. ㉠, ㉡, ㉢, ㉣
(정답률: 알수없음)
  • - ㉠: 심장에서 출발한 산소가 부족한 혈액(저산소혈증)이 정맥계를 통해 심장으로 돌아오는 과정을 설명한 것이므로 틀림.
    - ㉢: 폐에서 산소를 공급받은 혈액이 동맥계를 통해 신체 각 부위로 전달되는 과정을 설명한 것이므로 틀림.
    - ㉡: 심장에서 출발한 산소가 풍부한 혈액(산소포화혈증)이 동맥계를 통해 신체 각 부위로 전달되는 과정을 설명한 것으로 옳음.
    - ㉣: 산소와 이산화탄소 등의 노폐물이 혈액에서 교환되는 과정을 설명한 것으로 옳음.
    따라서 정답은 "㉡, ㉣" 입니다.
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14. 다음 중 생태계 물질 순환에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 토양 내 유기물은 식물의 주요한 탄소원이다.
  2. 물속의 탄산 수소 이온(HCO3-)은 녹조류, 갈조류 등의 광합성을 통해 유기물로 합성된다.
  3. 공기 중 질소 기체(N2)를 탈취하여 식물이 이용할 수 있도록 바꾸어 주는 세균을 탈질소 세균이라 한다.
  4. 생물의 사체나 배설물 속의 질소 화합물은 분해자에 의해 질산 이온(NO3-)으로 분해되어 토양으로 돌아간다.
(정답률: 알수없음)
  • 물속의 탄산 수소 이온(HCO3-)은 녹조류, 갈조류 등의 광합성을 통해 유기물로 합성된다: 녹조류, 갈조류 등의 광합성 과정에서 탄산 수소 이온이 이용되어 유기물이 합성되기 때문이다.
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15. 다음은 어느 목장 초지에 침입한 외래종 도깨비가지의 침입 생태를 관찰한 결과 중 일부이다.

위 관찰 결과에 포함된 생물학적 개념을 보기에서 있는 대로 고른 것은?

  1. ㉠, ㉢, ㉣, ㉥
  2. ㉡, ㉣, ㉤, ㉦
  3. ㉡, ㉢, ㉤, ㉥
  4. ㉠, ㉣, ㉤, ㉦
(정답률: 알수없음)
  • - ㉠: 외래종 도깨비가지의 침입은 생태계의 균형을 깨뜨리는 생태적 문제이다.
    - ㉣: 도깨비가지는 다른 생물들과 경쟁하며 자원을 빼앗아 가는 생태적 경쟁자이다.
    - ㉤: 도깨비가지의 침입은 생물 다양성을 감소시키는 생태적 문제이다.
    - ㉦: 도깨비가지는 생물의 서식지를 파괴하고 생태계의 구조를 변화시키는 생태적 파괴자이다.

    따라서, ㉠, ㉣, ㉤, ㉦이 모두 도깨비가지의 침입 생태를 설명하는 적절한 생물학적 개념이다.
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16. 주계열성인 중심별의 질량에 따른 생명체 존재 가능성에 대한 학생들의 대화 중 옳은 의견을 제시한 학생만을 보기에서 있는 대로 고른 것은?

  1. 도윤
  2. 윤서
  3. 윤서, 준혁
  4. 도윤, 윤서, 준혁
(정답률: 알수없음)
  • 주계열성인 중심별의 질량이 클수록 중력이 강해져서 생명체가 존재하기 어렵다는 것이 학생들의 대화 내용이었다. 이에 대해 "윤서, 준혁" 학생은 질량이 클수록 중력이 강해져서 생명체가 존재하기 어렵다는 것은 맞지만, 주계열성인 중심별은 대부분 짧은 기간 동안만 존재하기 때문에 생명체가 존재할 가능성이 높다고 주장했다. 따라서 "윤서, 준혁"이 옳은 의견이다.
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17. 다음 그림은 탄소의 순환 중 일부를, 표는 하천수와 해수에 녹아있는 주요 성분을 나타낸 것이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 보기에서 있는 대로 고른 것은?

  1. ㉠, ㉣
  2. ㉡, ㉢
  3. ㉠, ㉡, ㉣
  4. ㉠, ㉡, ㉢, ㉣
(정답률: 알수없음)
  • - ㉠, ㉣: 그림에서 보듯이, 탄소는 식물이 광합성을 통해 흡수하고, 동물이 호흡과 배설을 통해 방출된 후, 해양에서 흡수되어 다시 식물로 돌아가는 순환 과정을 거친다. 이때, 해양에서의 탄소 흡수는 대기와의 교환을 통해 일어나므로, 대기와 해양은 서로 영향을 주고받는다. 따라서, 탄소 순환에서 대기와 해양은 밀접한 관계에 있으므로, ㉠과 ㉣은 옳은 설명이다.
    - ㉡, ㉢: 표에서 보듯이, 하천수와 해수에는 다양한 물질이 녹아있다. 이들 물질 중 일부는 탄소 순환과 관련이 있으며, 일부는 그렇지 않다. 따라서, ㉡과 ㉢는 옳은 설명이다.
    - ㉠, ㉡, ㉣: 위에서 설명한 것처럼, 탄소 순환에서 대기와 해양은 서로 밀접한 관계에 있으며, 이들은 탄소의 교환을 통해 상호작용한다. 또한, 하천수와 해수에는 탄소뿐만 아니라 다양한 물질이 녹아있으며, 이들 물질 중 일부는 탄소 순환과 관련이 있다. 따라서, ㉠, ㉡, ㉣은 모두 옳은 설명이다.
    - ㉠, ㉡, ㉢, ㉣: ㉠, ㉡, ㉢, ㉣ 모두가 옳은 설명이므로, 이 보기가 정답이다.
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18. 다음 그림은 태양 주위를 도는 가상 행성의 타원 궤도를 나타낸 것이다. A는 태양과 가장 먼 지점, C는 태양과 가장 가까운 지점이고, S1과 S2의 넓이는 각각 타원 넓이의 1/10로 동일하다.

이에 대한 설명으로 옳지 않은 것은? (단, 행성이 A지점에서 B지점까지 이동하는데 걸린 시간은 1년이다.)

  1. 케플러 제1법칙에 의해 태양은 타원 궤도의 초점에 위치한다.
  2. 이 행성의 공전 속도가 가장 빠른 지점은 C이다.
  3. C지점에서 D지점 사이를 이동하는데 걸리는 시간은 1년이다.
  4. 이 행성의 공전 주기는 5년이다.
(정답률: 알수없음)
  • 이 행성의 공전 주기는 5년이다. - 타원 궤도에서는 태양이 궤도의 한 쪽 초점에 위치하므로 케플러 제1법칙에 따라 태양과 가장 먼 지점인 A에서 가장 가까운 지점인 C까지 이동하는데 걸리는 시간과 C에서 A까지 이동하는데 걸리는 시간은 같다. 따라서 이 행성의 공전 주기는 A에서 A까지 한 바퀴 도는데 걸리는 시간인 5년이다.
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19. 다음 중 사막화와 관련한 설명 중 가장 적절한 것은?

  1. 사막은 증발량이 강수량보다 많은 중위도 고압대 지역(위도 30° 부근)에 발달한다.
  2. 사막의 세계적인 분포를 보면 모래사막이 암석사막보다 많은 면적을 차지하고 있다.
  3. 우리나라는 아직 사막화 방지 협약(1994년 체결, 1996년 발효)을 비준한 국가가 아니다.
  4. 사막화의 진행 때문에 초본이 없어진 토양의 태양 에너지 흡수율은 증가한다.
(정답률: 알수없음)
  • "사막은 증발량이 강수량보다 많은 중위도 고압대 지역(위도 30° 부근)에 발달한다."
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20. 다음 그림 (가)는 성숙한 토양의 단면을, 표의 (나)와 (다)는 열대 및 한대 기후 지역에서 관찰할 수 있는 지형의 특징을 순서 없이 나타낸 것이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 보기에서 있는 대로 고른 것은?

  1. ㉠, ㉡
  2. ㉢, ㉣
  3. ㉠, ㉡, ㉢
  4. ㉠, ㉡, ㉢, ㉣
(정답률: 알수없음)
  • ① 성숙한 토양은 다른 지형 특징과는 관련이 없으므로 옳다.
    ② 열대 기후 지역은 강한 강수량과 고온 다습한 기후로 인해 지표면 침식이 많이 일어나고, 지형이 평탄하고 고도가 낮은 저지대가 많이 형성된다. 한대 기후 지역은 건조하고 기온차가 큰 기후로 인해 지표면 침식이 적고, 지형이 고산지대와 평야로 구분된다. 따라서 옳다.
    ③ ①과 ②의 내용이 모두 옳으므로 옳다.
    ④ ㉣은 보기에 없으므로 틀린 보기이다.
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