경찰공무원(순경) 과학 필기 기출문제복원 (2018-12-22)

경찰공무원(순경) 과학 2018-12-22 필기 기출문제 해설

이 페이지는 경찰공무원(순경) 과학 2018-12-22 기출문제를 CBT 방식으로 풀이하고 정답 및 회원들의 상세 해설을 확인할 수 있는 페이지입니다.

경찰공무원(순경) 과학
(2018-12-22 기출문제)

목록

1과목: 과학

1. 다음 그림과 같이 질량이 각각 6kg, 4kg 인 물체 A, B에 10N의 힘을 수평면과 평행하게 가했더니 두 물체가 마찰이 없는 수평면 위에서 등가속도 운동을 하였다. 이때 물체 B가 물체 A에 가하는 힘의 크기는? (단, 물체의 크기와 공기 저항은 무시한다.)

  1. 2 N
  2. 4 N
  3. 6 N
  4. 10 N
(정답률: 알수없음)
  • 두 물체가 함께 움직이므로 전체 계의 가속도를 먼저 구한 뒤, 물체 B에 작용하는 알짜힘을 통해 A가 B를 미는 힘(작용 반작용에 의해 B가 A를 미는 힘과 동일)을 구합니다.
    ① [기본 공식]
    $$a = \frac{F}{m_A + m_B}$$
    $$F_{AB} = m_B \times a$$
    ② [숫자 대입]
    $$a = \frac{10}{6 + 4}$$
    $$F_{AB} = 4 \times 1$$
    ③ [최종 결과]
    $$F_{AB} = 4\text{ N}$$
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

2. 소리의 특성에 대한 설명으로 옳은 것만을 보기에서 있는 대로 고른 것은?

  1. ㉠
  2. ㉡
  3. ㉡㉢
  4. ㉠㉢
(정답률: 알수없음)
  • 소리는 매질의 진동 방향과 파동의 진행 방향이 평행한 종파의 형태로 전달되며, 동일한 기체 내에서는 온도가 높을수록 분자 운동이 활발해져 소리의 속력이 빨라집니다.

    오답 노트
    소리의 속력은 일반적으로 고체 > 액체 > 기체 순으로 빠릅니다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

3. 다음 그림과 같이 질량이 4kg이고 길이가 6m인 균일한 막대를 O점과 P점이 받침대에 닿도록 놓고, 질량이 1kg인 벽돌을 막대의 P점 위에 놓았다. 막대가 수평을 유지하고 있을 때, O점과 P점에서 받침대가 막대에 작용하는 힘의 크기를 각각 FO, FP 라고 하면, FP/FO의 값은? (단, 벽돌의 크기는 무시한다.)

  1. 1
  2. 2
  3. 3
  4. 4
(정답률: 알수없음)
  • 막대의 무게 중심(3m 지점)과 벽돌의 위치를 기준으로 O점에 대한 돌림힘의 합이 0이 되어야 수평을 유지합니다. (중력 가속도 $g$는 약분되므로 질량으로 계산)
    O점을 회전축으로 잡았을 때, 막대 무게에 의한 돌림힘과 벽돌에 의한 돌림힘의 합은 $F_P$에 의한 돌림힘과 같습니다.
    ① [기본 공식] $F_P \times 4 = (4 \times 3) + (1 \times 4)$
    ② [숫자 대입] $F_P \times 4 = 12 + 4 = 16 \implies F_P = 4 \text{ kg}\cdot g$
    전체 수직 힘의 평형에서 $F_O + F_P = 4 + 1 = 5 \text{ kg}\cdot g$이므로 $F_O = 1 \text{ kg}\cdot g$ 입니다.
    ③ [최종 결과] $\frac{F_P}{F_O} = \frac{4}{1} = 4$
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

4. 다음 그림은 U자관에 담긴 비압축성 유체와 위 아래로 움직일 수 있는 피스톤으로 구성된 유압 장치를 나타낸 것이다. 피스톤 A의 단면적은 0.2m2, 피스톤 B의 단면적은 4m2 이다. 피스톤 A 위에 질량이 50kg인 사람이 올라선 후 피스톤 A, B가 같은 높이에서 정지해 있다면, 이때 피스톤 B 위의 물체의 질량은? (단, 피스톤 및 유체의 질량과 마찰은 무시한다.)

  1. 50 kg
  2. 450 kg
  3. 1000 kg
  4. 2000 kg
(정답률: 알수없음)
  • 파스칼의 원리에 의해 밀폐된 유체 내의 압력은 모든 지점에서 동일하게 전달됩니다. 따라서 두 피스톤에 가해지는 압력이 같아야 평형을 유지합니다.
    ① [기본 공식] $\frac{F_A}{S_A} = \frac{F_B}{S_B}$
    ② [숫자 대입] $\frac{50 \times 9.8}{0.2} = \frac{m_B \times 9.8}{4}$
    ③ [최종 결과] $m_B = 1000 \text{ kg}$
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

5. 70km/h의 속력으로 움직이는 자동차에 일정한 크기의 힘이 작용하여 자동차가 멈추는 경우, 0.1초 동안 작용하여 멈출 때 힘의 크기를 F1, 10초 동안 작용하여 멈출 때 힘의 크기를 F2라고 하면, F1/F2의 값은?

  1. 0.01
  2. 7
  3. 70
  4. 100
(정답률: 알수없음)
  • 충격량-운동량 정리를 이용하여 힘의 크기를 구합니다. 멈춘 자동차의 나중 속도는 $0$이므로, 힘과 시간의 곱은 처음 운동량의 변화량과 같습니다.
    $$F \times t = m \Delta v$$
    $$F_{1} \times 0.1 = F_{2} \times 10$$
    $$\frac{F_{1}}{F_{2}} = \frac{10}{0.1}$$
    $$\frac{F_{1}}{F_{2}} = 100$$
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

6. 다음 그림은 0 ℃, 1 기압에서 3가지 기체가 밀폐된 용기에 각각 들어 있는 것을 나타낸 것이다. 이에 대한 설명으로 옳은 것은? (단, H, C, O의 원자량은 각각 1, 12, 16이다.)

  1. 용기 내 기체의 총 질량은 (가)와 (나)가 같다.
  2. 산소 원자의 수는 (나)보다 (다)가 많다.
  3. 기체 분자의 수는 (가)와 (다)가 같다.
  4. (다)에 존재하는 산소 원자의 몰수는 1몰이다.
(정답률: 알수없음)
  • 아보가드로 법칙에 따라 온도와 압력이 같을 때, 같은 부피의 기체에는 같은 수의 분자가 들어 있습니다.
    세 용기 모두 $0^{\circ}\text{C}, 1\text{ atm}$에서 $22.4 \text{ L}$이므로, 각 용기에는 기체 분자 $1 \text{ mol}$씩 들어 있습니다.
    따라서 (가) $\text{H}_{2}$와 (다) $\text{CO}_{2}$에 들어 있는 기체 분자의 수는 $1 \text{ mol}$로 서로 같습니다.

    오답 노트
    총 질량: (가) $2\text{g}$, (나) $32\text{g}$, (다) $44\text{g}$으로 모두 다릅니다.
    산소 원자 수: (나) $\text{O}_{2}$는 $2 \text{ mol}$의 $\text{O}$ 원자, (다) $\text{CO}_{2}$는 $2 \text{ mol}$의 $\text{O}$ 원자를 가지므로 같습니다.
    (다)의 산소 몰수: $\text{CO}_{2}$ $1 \text{ mol}$ 내에 $\text{O}$ 원자는 $2 \text{ mol}$ 존재합니다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

7. 다음 표는 서로 다른 4가지 분자의 구조와 성질을 나타낸 것이다. 이에 대한 설명으로 옳은 것만을 보기에서 있는 대로 고른 것은? (단, 표의 공란은 무시한다.)

  1. ㉠㉡
  2. ㉠㉢
  3. ㉡㉣
  4. ㉢㉣
(정답률: 알수없음)
  • 분자의 구조와 분자 간 인력을 분석합니다.
    ㉢ $\text{NH}_{3}$의 결합각 B는 약 $107^{\circ}$이고, $\text{CH}_{4}$의 결합각 C는 $109.5^{\circ}$이므로 B가 C보다 작습니다.
    ㉣ $\text{H}_{2}\text{O}$는 강한 수소 결합을 하므로, 분산력과 쌍극자-쌍극자 힘만 갖는 $\text{CH}_{4}$보다 녹는점 D가 E보다 높습니다.

    오답 노트
    ㉠ (가)는 중심 원자의 원자가 전자 수(또는 결합 수)를 나타내며, 비공유 전자쌍 수는 $\text{H}_{2}\text{O}$가 2쌍, $\text{NH}_{3}$가 1쌍 등으로 서로 다릅니다.
    A: $\text{NH}_{3}$의 분자 모양은 삼각뿔형입니다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

8. 다음은 철의 제련과정과 관련된 화학 반응식이다. 이에 대한 설명으로 옳은 것만을 보기에서 있는 대로 고른 것은?

  1. ㉠㉡
  2. ㉡㉢
  3. ㉢㉣
  4. ㉠㉡㉣
(정답률: 알수없음)
  • 화학 반응식의 계수 맞추기와 산화-환원 반응의 원리를 적용합니다.
    (가)의 계수를 맞추면 $\text{Fe}_{2}\text{O}_{3} + 3\text{CO} \rightarrow 2\text{Fe} + 3\text{CO}_{2}$이므로 $a=3, b=2$입니다.
    ㉡ $\text{CO}$는 $\text{Fe}_{2}\text{O}_{3}$를 환원시키고 자신은 $\text{CO}_{2}$로 산화되므로 환원제입니다.
    ㉢ (나) 반응은 $\text{CaCO}_{3} + \text{SiO}_{2} \rightarrow \text{CaSiO}_{3} + \text{CO}_{2}$로, 원소들의 산화수가 변하지 않는 중화 반응의 일종이므로 산화-환원 반응이 아닙니다.

    오답 노트
    ㉠ $a+b = 3+2 = 5$이므로 4가 아닙니다.
    ㉣ (나)는 석회석과 실리카의 반응이며, 코크스의 불완전 연소 반응($2\text{C} + \text{O}_{2} \rightarrow 2\text{CO}$)이 아닙니다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

9. 다음 그림은 수소 원자에서 일어나는 전자 전이 a~d와, 수소 원자의 가시광선 영역의 선 스펙트럼을 나타낸 것이다. 이에 대한 설명으로 옳은 것만을 보기에서 있는 대로 고른 것은? (단, 수소 원자의 에너지 준위는 이고, n은 주양자수이다.)

  1. ㉠㉡
  2. ㉡㉢
  3. ㉢㉣
  4. ㉠㉡㉣
(정답률: 알수없음)
  • 수소 원자의 에너지 준위 식은 $E_{n} = -\frac{1312}{n^{2}} \text{ kJ/mol}$ 입니다.
    ㉠ 전자 전이 a는 $n=3$ 또는 $n=4$에서 $n=1$로 전이되는 과정으로, 방출되는 에너지가 매우 커서 자외선 영역에 해당하므로 파장이 $400 \text{ nm}$보다 짧습니다.
    ㉡ 가시광선 영역인 발머 계열은 $n=2$로 전이될 때 나타나며, 전이 b($n=3 \rightarrow n=2$)는 발머 계열의 가장 긴 파장인 (가)에 해당합니다.
    ㉣ 전이 d는 $n=\infty$에서 $n=1$로 전이되는 과정으로, 이는 바닥 상태의 전자 하나를 완전히 떼어내는 이온화 에너지와 같습니다.

    오답 노트
    전이 c: $n=3$에서 $n=2$로 전이되는 과정이므로 방출 에너지는 $$E_{3} - E_{2}$$ 가 되어 $\frac{1312}{9} \text{ kJ/mol}$이 아닙니다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

10. 다음은 생활 속에서 볼 수 있는 같은 종류의 화학 반응의 예이다. 이와 동일한 종류의 화학 반응을 일으키기 위해 묽은 염산에 물질 A를 섞었더니 물질 B와 염이 만들어졌다. A와 B를 가장 적절하게 연결한 것은?(순서대로 A, B)

  1. 수산화 마그네슘, 물
  2. 수산화 나트륨, 아세트산
  3. 수산화 칼륨, 암모니아
  4. 아세트산, 수산화 나트륨
(정답률: 알수없음)
  • 제시된 예시(레몬즙, 달걀 껍데기, 식초)는 모두 산성과 염기성을 중화시키는 '중화 반응'의 사례입니다. 묽은 염산(산성)과 반응하여 염과 물을 생성하려면 물질 A는 염기성 물질이어야 합니다.
    수산화 마그네슘은 염기성 물질이며, 산과 반응하면 물과 염을 생성하므로 정답입니다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

11. 다음 밑줄 친 ㉠에 해당하는 생명 현상의 특성과 가장 관련이 깊은 것은 무엇인가?

  1. 식물은 광합성을 통해 양분을 합성한다.
  2. 갈라파고스 군도의 핀치 새는 섬에 따라 부리 모양이 다르다.
  3. 지렁이에게 빛을 비추면 어두운 곳으로 이동한다.
  4. 더운 여름에는 땀의 분비량이 증가하여 체온이 상승하는 것을 막는다.
(정답률: 알수없음)
  • 제시된 지문은 항생제라는 환경 압력에 의해 내성을 가진 세균이 살아남아 형질이 변하는 '적응과 진화'의 과정을 설명하고 있습니다. 갈라파고스 핀치 새의 부리 모양 변화 역시 환경에 적응하며 진화한 대표적인 사례입니다.

    오답 노트
    광합성: 물질대사
    지렁이의 이동: 자극에 대한 반응
    땀 분비: 항상성 유지
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

12. 인체의 방어 작용(면역)에 관한 내용으로 옳은 것만을 보기에서 있는 대로 고른 것은?

  1. ㉢
  2. ㉠㉡
  3. ㉡㉢
  4. ㉡㉣
(정답률: 알수없음)
  • 백신은 약화시키거나 죽인 병원체를 몸에 주입하여, 실제 병원체가 침입했을 때 빠르게 대응할 수 있도록 항체 생성을 유도하는 인공 면역 방법입니다.

    오답 노트
    1차 방어 작용은 병원체의 종류와 상관없이 반응하는 비특이적 면역입니다.
    세포독성 T 림프구는 특정 항원을 인식하여 공격하는 특이적 면역을 수행합니다.
    백신 사용의 주 목적은 질병의 치료가 아니라 예방입니다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

13. 다음 그림 (가)는 신경세포에 자극을 주었을 때 세포 내의 막전위 변화를 나타낸 것이다. 그림 (나)는 (가)의 A부터 D 중 어떤 시기에 막전위 및 이온 ⓐ와 ⓑ의 농도를 나타내며, ⓐ, ⓑ는 나트륨 이온(Na+)과 칼륨 이온(K+) 중 하나이다.이에 대한 설명으로 옳은 것만을 보기에서 있는 대로 고른 것은?

  1. ㉡
  2. ㉠㉢
  3. ㉡㉣
  4. ㉢㉣
(정답률: 알수없음)
  • 그림 (나)에서 세포 외액의 ⓐ는 $5\text{ mM}$, ⓑ는 $142\text{ mM}$이며, 세포 내액의 ⓐ는 $140\text{ mM}$, ⓑ는 $10\text{ mM}$입니다. 따라서 ⓐ는 $\text{K}^+$, ⓑ는 $\text{Na}^+$입니다.
    구간 B는 탈분극 시기로, $\text{Na}^+$ 통로가 열려 ⓑ($\text{Na}^+$)가 세포 내로 유입되므로 정답입니다.

    오답 노트
    구간 A에서 역치 미만의 자극을 받으면 활동 전위가 형성되지 않습니다.
    구간 C는 재분극 시기로, ⓑ($\text{Na}^+$) 통로는 닫히고 ⓐ($\text{K}^+$) 통로가 열립니다.
    구간 D는 과분극 시기로, ⓐ($\text{K}^+$)의 유출이 지속되어 막전위가 $-70\text{ mV}$보다 낮아집니다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

14. 다음 그림은 사람 몸에 있는 각 기관계의 통합적 작용을 나타낸 것이며, A부터 C는 소화계, 배설계, 호흡계 중 하나이다. 그림에 대한 설명으로 옳은 것만을 보기에서 있는 대로 고른 것은?

  1. ㉠
  2. ㉡㉢
  3. ㉡㉣
  4. ㉢㉣
(정답률: 알수없음)
  • 그림에서 $O_{2}$를 교환하는 A는 호흡계, 오줌을 배출하는 B는 배설계, 영양소를 흡수하는 C는 소화계입니다.
    폐는 호흡계인 A에 속하며, 간은 소화계인 C에 속하여 물질대사가 일어납니다.

    오답 노트
    (가)는 A(호흡계)를 통해 배출되는 이산화탄소($CO_{2}$)입니다: 일산화탄소라고 설명하여 틀림
    대장은 소화계인 C에 속합니다: B(배설계)라고 설명하여 틀림
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

15. 돌연변이에 대한 설명으로 옳은 것만을 보기에서 있는 대로 고른 것은?

  1. ㉠㉡
  2. ㉠㉣
  3. ㉡㉢
  4. ㉢㉣
(정답률: 알수없음)
  • 돌연변이는 유전자 수준의 변화와 염색체 수준의 변화로 나뉩니다.
    ㉠ 낫 모양 적혈구 빈혈증은 DNA 염기 서열 하나가 바뀌어 발생하는 전형적인 유전자 돌연변이입니다.
    ㉣ 클라인펠터 증후군은 성염색체가 $\text{XXY}$로 나타나는 성염색체 비분리에 의한 염색체 수 돌연변이입니다.

    오답 노트
    ㉡ 다운 증후군은 성염색체가 아니라 21번 상염색체의 비분리로 인해 발생합니다.
    ㉢ 고양이 울음 증후군은 염색체의 중복이 아니라 5번 염색체의 일부가 결실되어 발생합니다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

16. 다음 표는 2016년 특정 시간에 발생한 경주 지진을 측정한 가상의 결과이다. 이에 대한 설명으로 옳은 것만을 보기에서 있는 대로 고른 것은? (단, 진도는 12등급으로 구성된 수정 메르칼리 진도이다.)

  1. ㉠㉢
  2. ㉠㉣
  3. ㉡㉢
  4. ㉠㉡㉣
(정답률: 알수없음)
  • 진앙과 가까울수록 지진파가 도달하는 시간(PS시)이 짧고 지진파의 진폭이 크게 나타나므로, A가 C보다 PS시가 짧고 최대 진폭이 큽니다.

    오답 노트
    지진의 규모는 지진 발생 시 방출되는 에너지의 양으로, 관측소 위치와 상관없이 동일한 지진에 대해 하나의 값으로 일정합니다. 진도는 진앙에서 멀어질수록 작아지므로 C가 가장 작습니다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

17. 다음 그림은 보크사이트, 석회석, 가스 하이드레이트를 분류하는 과정을 나타낸 것이다. 이에 대한 설명으로 옳은 것만을 보기에서 있는 대로 고른 것은?

  1. ㉠
  2. ㉢㉣
  3. ㉡㉢
  4. ㉡㉢㉣
(정답률: 알수없음)
  • 분류 결과 A는 가스 하이드레이트(에너지 자원), B는 보크사이트(제련 필요), C는 석회석(건설 산업 이용)입니다. 가스 하이드레이트는 우리나라 울릉도와 독도 연안에 다량 매장되어 있으며, 보크사이트는 퇴적 광상에서 형성됩니다.

    오답 노트
    A(가스 하이드레이트)는 에너지 자원이며, B(보크사이트)와 C(석회석)가 광물 자원입니다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

18. 다음은 우리나라의 대표적인 지질 명소 세 지역을 나타낸 것이다. 이에 대한 설명으로 옳은 것만을 보기에서 있는 대로 고른 것은?

  1. ㉠
  2. ㉡
  3. ㉡㉢
  4. ㉡㉢㉣
(정답률: 알수없음)
  • 한라산은 용암이 분출하여 형성된 화산 지형이며, 마이산은 화산재가 굳어 만들어진 응회암(화산암) 지형으로 북한산(화강암)보다 나중에 형성되었습니다.

    오답 노트
    북한산, 한라산, 마이산 모두 화산 활동과 관련된 화성암 지역입니다. 석회동굴은 퇴적암인 석회암 지역에서 발달합니다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

19. 다음 그림은 지구계 탄소 순환의 일부 과정을 표시한 것이다. 이에 대한 설명으로 옳은 것만을 보기에서 있는 대로 고른 것은?

  1. ㉠㉢
  2. ㉡㉢
  3. ㉠㉣
  4. ㉡㉣
(정답률: 알수없음)
  • 해수면의 온도가 낮아지면 기체의 용해도가 증가하여 대기권의 탄소가 수권으로 흡수되는 과정인 b가 증가하며, 생물권의 유해가 지권에 쌓여 석유나 석탄이 되는 과정은 c에 해당합니다.

    오답 노트
    a(대기권→지권)는 탄소 순환의 일부일 뿐 지구 전체 탄소량은 일정합니다. 생물의 호흡 작용은 탄소를 배출하는 과정이므로 d가 아닌 생물권에서 대기권으로 가는 방향입니다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

20. 다음은 태양계 행성들을 설명한 글이다. 행성 (가)부터 (라)에 대한 설명으로 옳은 것만을 보기에서 있는 대로 고른 것은?

  1. ㉠
  2. ㉡㉣
  3. ㉢㉣
  4. ㉠㉢㉣
(정답률: 알수없음)
  • 제시된 설명을 통해 각 행성을 분석하면 다음과 같습니다.
    (가) 크기가 가장 작은 행성 $\rightarrow$ 수성
    (나) 지구에서 가장 가까운 행성 $\rightarrow$ 금성
    (다) 물이 흐른 침식 지형 발견 $\rightarrow$ 화성
    (라) 두 번째로 큰 행성 $\rightarrow$ 토성

    따라서 옳은 설명은 다음과 같습니다.
    화성은 토성보다 암석 성분의 지구형 행성이므로 평균 밀도가 더 큽니다. (틀림)
    수성은 태양계 8개 행성 중 하나이며, 왜소 행성은 행성의 정의를 충족하지 못하는 천체입니다. (틀림)
    금성의 대기권에는 이산화 탄소와 같은 온실가스가 매우 많아 표면 온도가 매우 높습니다. (옳음)
    토성의 위성인 타이탄은 질소와 메테인이 주성분인 두꺼운 대기를 가지고 있습니다. (옳음)


    오답 노트
    평균 밀도: 화성(지구형) $>$ 토성(목성형)
    왜소 행성: 수성은 정식 행성임
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

< 이전회차목록 다음회차 >