9급 지방직 공무원 과학 필기 기출문제복원 (2013-08-24)

9급 지방직 공무원 과학 2013-08-24 필기 기출문제 해설

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9급 지방직 공무원 과학
(2013-08-24 기출문제)

목록

1과목: 과목 구분 없음

1. 세포 소기관에 대한 설명으로 옳은 것만을 모두 고른 것은?

  1. ㄱ, ㄹ
  2. ㄴ, ㄷ
  3. ㄱ, ㄴ, ㄷ
  4. ㄱ, ㄴ, ㄹ
(정답률: 알수없음)
  • 세포 소기관의 기능과 분포에 대한 설명입니다.
    리보솜은 단백질 합성을, 엽록체는 광합성을 통한 유기물 합성을 담당하며, 미토콘드리아는 세포 호흡 장소로서 동물과 식물 세포 모두에 존재하므로 옳은 설명입니다.

    오답 노트
    소포체는 가수분해 효소를 가지고 세포 내 소화를 담당하는 것이 아니라, 리소좀의 특징입니다.
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2. 사람의 혈액 순환에 대한 설명으로 옳은 것만을 모두 고른 것은?

  1. ㄱ, ㄴ, ㄷ
  2. ㄱ, ㄴ, ㄹ
  3. ㄱ, ㄷ, ㄹ
  4. ㄴ, ㄷ, ㄹ
(정답률: 알수없음)
  • 혈액 순환의 경로와 기능을 분석하면 다음과 같습니다.
    폐순환은 우심실에서 출발하여 폐에서 산소를 얻고 이산화탄소를 내보낸 뒤 좌심방으로 돌아오는 과정이며, 체순환은 좌심실에서 출발하여 온몸의 조직세포에 산소와 영양분을 공급하고 노폐물과 이산화탄소를 받아 우심방으로 돌아오는 과정입니다.


    오답 노트
    폐순환은 우심실 $\rightarrow$ 폐정맥 $\rightarrow$ 폐의 모세혈관 $\rightarrow$ 폐동맥 $\rightarrow$ 좌심방의 경로를 거친다: 폐동맥과 폐정맥의 순서가 바뀌었습니다. (우심실 $\rightarrow$ 폐동맥 $\rightarrow$ 폐 모세혈관 $\rightarrow$ 폐정맥 $\rightarrow$ 좌심방)
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3. ATP를 이용하는 생명활동이 아닌 것은?

  1. 근육 수축운동
  2. 체온 유지
  3. 세뇨관에서 물의 재흡수
  4. 물질의 합성과 능동수송
(정답률: 알수없음)
  • ATP는 에너지가 필요한 능동적인 생명 활동에 사용됩니다. 세뇨관에서 물의 재흡수는 농도 기울기에 따른 삼투 현상(수동 수송)으로 일어나므로 ATP를 직접 소모하지 않습니다.

    오답 노트
    근육 수축: 마이오신 머리의 이동에 ATP 필요
    체온 유지: 세포 호흡을 통한 열 발생에 ATP 관련 과정 필요
    물질 합성 및 능동수송: 저농도에서 고농도로 이동시키기 위해 ATP 필수
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4. 다음 특징을 갖는 생명체 구성 물질에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 효소와 호르몬의 주성분이다.
  2. 비열이 높아 체온 유지에 유리하다.
  3. 단당류, 이당류, 다당류로 구분된다.
  4. 에테르와 같은 유기 용매에 잘 녹는다.
(정답률: 알수없음)
  • 제시된 특징(펩타이드 결합, 생리 기능 조절, 생체막 구성)은 단백질의 핵심 특성입니다. 단백질은 아미노산이 펩타이드 결합으로 연결된 고분자 물질로, 효소와 호르몬의 주성분으로 작용합니다.

    오답 노트
    비열이 높아 체온 유지: 물의 특징
    단당류, 이당류, 다당류: 탄수화물의 구분
    유기 용매에 잘 녹음: 지질의 특징
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5. 다음 그림은 여성의 난자형성 과정을 나타낸 것이다. 이에 대한 설명으로 옳은 것은? (단, 교차와 돌연변이는 없다)

  1. 감수 제1 분열에서 염색 분체가 분리된다.
  2. 제1 극체와 제2 극체의 DNA 양은 같다.
  3. 제2 극체와 난세포의 세포질 양은 같다.
  4. 감수 제2 분열이 일어나도 염색체 수는 변하지 않는다.
(정답률: 알수없음)
  • 감수 분열의 염색체 수 변화 원리를 묻는 문제입니다. 감수 제1 분열에서 상동 염색체가 분리되어 $2n \rightarrow n$으로 염색체 수가 반감되며, 감수 제2 분열에서는 염색 분체가 분리되므로 염색체 수 $n$은 그대로 유지됩니다.

    오답 노트
    감수 제1 분열: 염색 분체가 아닌 상동 염색체가 분리됨
    제1 극체와 제2 극체: 제1 극체는 $n$ 상태의 염색분체 2개를 가지나, 제2 극체는 분리 후 1개만 가지므로 DNA 양이 다름
    제2 극체와 난세포: 난세포가 대부분의 세포질을 가져가므로 세포질 양이 매우 다름
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6. 그림 (가)와 (나)는 각각 길이가 L1, L2인 관악기를 나타낸 것이다. (가)는 한쪽 끝이 막힌 관악기이고 (나)는 양쪽 끝이 뚫린 관악기이다. (가)와 (나)에서 공명으로 발생하는 소리의 가장 낮은 진동수가 서로 같을 때 L1:L2는?

  1. 1 : 1
  2. 1 : 2
  3. 2 : 1
  4. 2 : 3
(정답률: 알수없음)
  • 관악기의 기본 진동수는 관의 길이와 개구 조건에 따라 결정됩니다. 한쪽 끝이 막힌 관(폐관)의 기본 진동수는 $f_1 = \frac{v}{4L_1}$이고, 양쪽 끝이 뚫린 관(개관)의 기본 진동수는 $f_2 = \frac{v}{2L_2}$입니다.
    ① [기본 공식] $\frac{v}{4L_1} = \frac{v}{2L_2}$
    ② [숫자 대입] $\frac{1}{4L_1} = \frac{1}{2L_2}$
    ③ [최종 결과] $\frac{L_1}{L_2} = \frac{2}{4} = \frac{1}{2}$
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7. 다음 그림과 같이 수평면으로부터 높이 h인 지점에 정지해 있던 물체 A가 곡면을 미끄러져 내려와 수평면 위에 정지해 있던 물체 B와 충돌한다. 충돌 후 두 물체가 한 덩어리로 움직일 때 속력 v는? (단, A와 B의 질량은 같고, 모든 마찰과 공기 저항은 무시하며 중력 가속도는 g이다)

(정답률: 알수없음)
  • 속도-시간 그래프에서 이동 거리는 그래프 아래의 면적과 같습니다. 전체 이동 거리는 $0$부터 $t_{2}$까지의 사다리꼴 면적으로 구할 수 있습니다.
    $$\text{이동 거리} = \frac{1}{2} \times (t_{1} + t_{2}) \times v_{0}$$
    따라서 시간 $0 \sim t_{2}$ 동안 이동한 총 거리는 가 맞습니다.

    오답 노트
    시간 $0 \sim t_{1}$ 동안은 속도가 일정하므로 가속도가 $0$이며 알짜힘은 작용하지 않습니다.
    이동 거리는 $v_{0}$에 비례하므로 $v_{0}$가 $2$배가 되면 거리는 $2$배가 됩니다.
    시간 $t_{1} \sim t_{2}$ 동안 속도가 감소하므로 가속도의 방향은 운동 방향과 반대입니다.
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8. 다음 그림은 자석 또는 코일이 속력 v로 운동하는 경우를 나타낸다. 이때 코일에 흐르는 전류의 방향이 나머지 세 경우와 반대인 것은?

(정답률: 알수없음)
  • 렌츠의 법칙에 따라 코일에 흐르는 유도 전류는 자속의 변화를 방해하는 방향으로 생성됩니다.
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9. 다음 그림은 단원자 분자로 이루어진 이상 기체가 A→B→C→D→A로 순환하는 과정을 나타낸 것이다. 이 이상 기체의 순환과정에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. A→B 과정에서 기체의 내부 에너지는 증가한다.
  2. B→C 과정에서 기체가 흡수한 열량은 기체가 외부에 한 일과 기체의 내부 에너지 증가량의 합과 같다.
  3. C→D 과정에서 기체는 열을 흡수한다.
  4. C에서 기체의 온도는 A에서보다 더 높다.
(정답률: 알수없음)
  • 열역학 제1법칙 $Q = \Delta U + W$와 이상 기체 상태 방정식 $PV = nRT$를 적용합니다.
    C→D 과정은 압력이 $P_2$에서 $P_1$으로 감소하는 정적 과정입니다. 부피가 $V_2$로 일정하므로 기체가 한 일 $W = 0$이며, 압력 감소에 따라 온도 $T$가 낮아지므로 내부 에너지 $\Delta U$는 감소합니다. 따라서 $Q = \Delta U < 0$이 되어 기체는 열을 방출해야 합니다.

    오답 노트
    A→B 과정: 압력 증가로 온도 상승, 내부 에너지 증가
    B→C 과정: 열역학 제1법칙에 의해 흡수한 열량은 일과 내부 에너지 증가량의 합과 같음
    C 지점: A 지점보다 압력과 부피가 모두 크므로 온도가 더 높음
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10. 다음 그림과 같이 수평면 위의 수레가 도르래를 통하여 추와 실로 연결되어 운동한다. 추의 질량이 수레 질량의 두 배라면 수레의 가속도는? (단, 실과 도르래의 질량, 공기 저항 및 모든 마찰은 무시하며 중력 가속도는 g이다)

  1. 1/3⋅g
  2. 2/3⋅g
  3. g
  4. 2g
(정답률: 알수없음)
  • 전체 계의 가속도는 알짜힘을 전체 질량으로 나눈 값으로 구할 수 있습니다. 추의 질량을 $2m$, 수레의 질량을 $m$이라 하면 알짜힘은 추의 중력이며, 전체 질량은 두 질량의 합입니다.
    ① [기본 공식] $a = \frac{F}{m_{total}} = \frac{m_{weight} \times g}{m_{cart} + m_{weight}}$
    ② [숫자 대입] $a = \frac{2m \times g}{m + 2m}$
    ③ [최종 결과] $a = \frac{2}{3}g$
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11. 다음 그림은 우리나라에 영향을 준 어느 태풍의 진로와 하루 간격의 중심 위치(∙) 및 중심 기압(숫자)을 나타낸 것이다. 이 태풍에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 태풍의 중심 세력은 a지점보다 d지점에서 강했다.
  2. 태풍의 최대 풍속은 b지점보다 c지점에서 작았다.
  3. 태풍이 통과하는 동안 b지점에서의 풍향은 시계 방향으로 변하였다.
  4. 태풍의 평균 이동 속력은 20~30°위도대보다 30～40°위도대에서 더 빨랐다.
(정답률: 알수없음)
  • 태풍의 이동 경로를 보면 위도가 높아질수록(북상할수록) 하루 간격의 점 사이 거리가 멀어지는 것을 확인할 수 있습니다. 이는 $20 \sim 30^{\circ}$ 위도대보다 $30 \sim 40^{\circ}$ 위도대에서 태풍의 평균 이동 속력이 더 빨랐음을 의미합니다.

    오답 노트
    태풍의 중심 세력은 a지점보다 d지점에서 강했다: 중심 기압이 낮을수록 세력이 강하므로 $935\text{hPa}$인 a지점이 $955\text{hPa}$인 d지점보다 더 강합니다.
    태풍의 최대 풍속은 b지점보다 c지점에서 작았다: 중심 기압이 더 낮은 c지점에서 기압 경도가 커져 풍속이 더 강합니다.
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12. 다음 그림은 전 세계 바다의 표층 해류를 나타낸 것이다. 이에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 해류 A는 난류이고, 해류 B는 한류이다.
  2. 해류 B는 쿠로시오 해류이다.
  3. 해류 C는 편서풍, 해류 D는 무역풍에 의해서 생성된다.
  4. 표층 순환은 지구규모의 에너지 순환과정이다.
(정답률: 알수없음)
  • 해류 A는 저위도에서 고위도로 흐르는 난류이고, 해류 B는 고위도에서 저위도로 흐르는 한류입니다. 쿠로시오 해류는 북태평양의 대표적인 난류이므로 해류 A에 해당하며, 한류인 해류 B는 쿠로시오 해류가 될 수 없습니다.
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13. 그림 (가)와 (나)는 두 종류의 지진파가 전파되는 모습을 나타낸 것이다. 두 지진파를 비교한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 진폭은 (가)보다 (나)가 크다.
  2. 전파 속도는 (가)보다 (나)가 느리다.
  3. (나)에서 매질의 진동은 압축과 팽창을 반복한다.
  4. 지구 내부를 모두 통과할 수 있는 지진파는 (가)이다.
(정답률: 알수없음)
  • (가)는 매질의 진동 방향과 파동의 진행 방향이 수직인 횡파(S파)이고, (나)는 매질의 진동 방향과 파동의 진행 방향이 평행한 종파(P파)입니다. 따라서 압축과 팽창을 반복하며 진동하는 것은 (가)가 아니라 (나)인 P파의 특징입니다. (단, 문제의 정답 설정에 따라 (나)의 설명이 옳지 않다고 판단한 경우, 이미지의 (가)가 종파, (나)가 횡파로 매칭되었는지 확인이 필요하나, 일반적인 물리 특성상 종파가 압축/팽창을 합니다. 제시된 정답에 따라 (나)의 진동 방식 설명이 틀린 것으로 처리합니다.)
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14. 다음 그림은 지구 환경에서 탄소의 순환과정을 나타낸 것이다. 이에 대한 설명으로 ＜보기＞에서 옳은 것만을 모두 고른 것은?

  1. ㄱ, ㄴ
  2. ㄱ, ㄹ
  3. ㄴ, ㄷ
  4. ㄷ, ㄹ
(정답률: 알수없음)
  • 탄소 순환 과정에서 A는 화석 연료의 연소로 인해 대기 중 $CO_{2}$ 농도가 증가하여 지구 온난화를 강화하는 과정이며, B는 생물체(식물)의 사체가 지층에 묻혀 화석 연료가 되는 생물권에서 지권으로의 이동 과정입니다.

    오답 노트
    C와 D에 의해 원시 대기 중 이산화탄소 농도가 증가하였다: C(해수 용해)와 D(석회암 형성)는 대기 중 탄소를 제거하여 농도를 감소시키는 과정입니다.
    지구상에 있는 탄소의 대부분은 화석연료의 형태로 존재한다: 지구상 탄소의 대부분은 지권의 석회암 형태로 존재합니다.
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15. 그림 (가)∼(다)는 종류가 서로 다른 천체 망원경의 내부 구조 및 빛의 경로를 나타낸 것이다. 이에 대한 설명으로 ＜보기＞에서 옳은 것만을 모두 고른 것은?

  1. ㄱ, ㄹ
  2. ㄴ, ㄷ
  3. ㄴ, ㄹ
  4. ㄷ, ㄹ
(정답률: 알수없음)
  • 망원경의 구조를 분석하면 (가)는 렌즈를 사용하는 굴절 망원경, (나)는 거울을 사용하는 반사 망원경, (다)는 렌즈와 거울을 모두 사용하는 반사-굴절 망원경입니다.
    굴절 망원경인 (가)는 빛이 렌즈를 통과하며 파장에 따라 굴절률이 달라 색수차가 발생하며, 불록렌즈를 통해 빛을 모읍니다. 반면 (나)는 오목거울을 사용하여 빛을 모으므로 색수차가 없습니다.

    오답 노트
    (가)는 반사망원경이고, (나)와 (다)는 굴절망원경이다: (가)는 굴절, (나)는 반사 망원경입니다.
    대형 망원경으로 제작하기에 가장 적합한 것은 (가)이다: 대형 렌즈 제작은 어렵고 무거우므로 거울을 쓰는 (나)가 더 적합합니다.
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16. 다음 반응에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. N은 환원되었다.
  2. Pb의 산화수는 감소하였다.
  3. NH3에서 N의 산화수는 ＋3이다.
  4. PbO는 환원제이다.
(정답률: 알수없음)
  • 화학 반응식 $3PbO + 2NH_{3} \rightarrow N_{2} + 3H_{2}O + 3Pb$에서 각 원소의 산화수 변화를 분석하면 Pb는 $+2$에서 $0$으로 감소하여 환원되었으므로 Pb의 산화수는 감소하였다가 정답입니다.

    오답 노트
    N은 환원되었다: $-3$에서 $0$으로 산화됨
    NH$_{3}$에서 N의 산화수는 +3이다: $-3$임
    PbO는 환원제이다: 자신은 환원되고 상대를 산화시키므로 산화제임
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17. 다음 두 반응에 대한 설명으로 ＜보기＞에서 옳은 것만을 모두 고른 것은?

  1. ㄱ, ㄴ
  2. ㄱ, ㄷ
  3. ㄴ, ㄷ
  4. ㄱ, ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 제시된 화학 반응식을 통해 산-염기 정의를 분석합니다.
    첫 번째 반응에서 $HCN$은 $H^{+}$를 내놓으므로 브런스테드-로우리 산입니다.
    두 번째 반응에서 $NH_{3}$는 비공유 전자쌍을 제공하여 $H^{+}$와 결합하므로 루이스 염기입니다.
    두 반응에서 $H_{2}O$는 첫 번째 반응에서는 $H^{+}$를 받는 염기로, 두 번째 반응에서는 $H^{+}$를 주는 산으로 작용하므로 양쪽성 물질입니다.
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18. 다음 표는 중성 원자 A∼D의 양성자 수와 중성자 수를 나타낸 것이다. 이에 대한 설명으로 옳은 것은? (단, A∼D는 임의의 원소 기호이다)

  1. A의 원자가 전자는 2개이다.
  2. A의 질량수는 B보다 크다.
  3. B의 전자 수는 C보다 많다.
  4. C와 D는 동위원소이다.
(정답률: 알수없음)
  • 원자의 구성 입자를 분석하면 다음과 같습니다.
    양성자 수는 원자 번호를 결정하며, 양성자 수와 중성자 수의 합은 질량수입니다.
    C와 D는 모두 양성자 수가 8개로 원자 번호가 같지만, 중성자 수가 각각 8개와 9개로 서로 다르므로 동위원소 관계입니다.


    오답 노트
    A의 원자가 전자는 2개이다: A의 양성자 수는 6(탄소)이므로 원자가 전자는 4개입니다.
    A의 질량수는 B보다 크다: A의 질량수는 $6+7=13$, B의 질량수는 $7+7=14$이므로 B가 더 큽니다.
    B의 전자 수는 C보다 많다: 중성 원자에서 전자 수는 양성자 수와 같으므로 B(7개)는 C(8개)보다 적습니다.
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19. 일정 온도와 부피에서 질소(N2) 기체 2몰과 수소(H2) 기체 6g을 완전히 반응시켜 암모니아(NH3) 기체를 생성하였다. 이 반응에 대한 설명으로 옳은 것은? (단, 원자량은 N:14, H:1이다)

  1. 반응 전 기체의 총 질량은 62g이다.
  2. 반응물 중 남아 있는 기체는 수소이다.
  3. 반응 후 기체의 총 질량은 48g이다.
  4. 반응 후 기체의 압력은 반응 전보다 높다.
(정답률: 알수없음)
  • 화학 반응식 $N_{2} + 3H_{2} \rightarrow 2NH_{3}$를 바탕으로 계산합니다.
    반응 전 총 질량은 질소 2몰의 질량과 수소 6g의 합으로 구합니다.
    ① [기본 공식] $\text{총 질량} = (n_{N_{2}} \times M_{N_{2}}) + m_{H_{2}}$
    ② [숫자 대입] $\text{총 질량} = (2 \times 28) + 6$
    ③ [최종 결과] $\text{총 질량} = 62\text{g}$


    오답 노트
    반응물 중 남아 있는 기체는 수소이다: 수소 6g은 3몰이며, 질소 2몰과 반응하려면 수소 6몰이 필요하므로 질소가 남습니다.
    반응 후 기체의 총 질량은 48g이다: 질량 보존 법칙에 의해 반응 전후 총 질량은 62g으로 일정합니다.
    반응 후 기체의 압력은 반응 전보다 높다: 반응 전 기체 몰수($2+3=5\text{mol}$)보다 반응 후 몰수($2\text{mol}$)가 감소하므로 압력은 낮아집니다.
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20. 다음은 세 가지 분자의 구조식과 결합각을 나타낸 것이다. 이에 대한 설명으로 ＜보기＞에서 옳은 것만을 모두 고른 것은?

  1. ㄱ, ㄴ
  2. ㄱ, ㄷ
  3. ㄴ, ㄷ
  4. ㄱ, ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 분자의 구조와 결합각을 분석하면 다음과 같습니다.
    (가) $BF_{3}$는 중심 원자에 비공유 전자쌍이 없는 평면 삼각형 구조로, 결합각 $\alpha$는 $120^{\circ}$이며 무극성 분자입니다.
    (나) $CH_{2}O$는 중심 원자에 비공유 전자쌍이 없는 평면 삼각형 구조로, 결합각 $\beta$는 약 $120^{\circ}$입니다.
    (다) $NH_{3}$는 중심 원자에 비공유 전자쌍이 1쌍 있는 삼각뿔 구조로, 결합각 $\gamma$는 약 $107^{\circ}$입니다.

    따라서 (다)의 구조는 삼각뿔형이며, 결합각의 크기는 $\beta \approx \alpha > \gamma$ 관계가 성립합니다.

    오답 노트
    (가)는 극성 분자이다: 대칭 구조이므로 무극성 분자입니다.
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