9급 지방직 공무원 과학 필기 기출문제복원 (2014-03-22)

9급 지방직 공무원 과학
(2014-03-22 기출문제)

목록

1. 단백질에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 뉴클레오타이드로 구성되어 있다.
  2. 에너지원으로 사용된다.
  3. 세포막의 구성 성분이다.
  4. 호르몬과 항체의 성분이다.
(정답률: 알수없음)
  • 단백질은 뉴클레오타이드로 구성되어 있지 않습니다. 단백질은 아미노산으로 구성되어 있습니다.
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2. 바이러스에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 세포로 구성되어 있다.
  2. 스스로 물질 대사를 할 수 있다.
  3. 살아있는 숙주 내에서만 유전 현상이 나타난다.
  4. 바이러스에 의한 질병은 항생제로 치료한다.
(정답률: 알수없음)
  • 바이러스는 세포로 구성되어 있지 않으며, 스스로 물질 대사를 할 수 없습니다. 따라서 바이러스는 살아있는 숙주 내에서만 유전 현상이 나타납니다. 이는 바이러스가 숙주 세포 내부의 기계를 이용하여 복제되기 때문입니다. 바이러스에 의한 질병은 항생제로 치료할 수 없습니다.
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3. 그림은 짚신벌레 두 종 A와 B를 단독 배양할 때와 혼합 배양할 때, A 개체군과 B 개체군의 밀도 변화를 나타낸 것이다. 이에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 단독 배양할 때 A 개체군의 생장률은 구간Ⅰ보다 구간 Ⅱ에서 더 크다.
  2. 단독 배양할 때 B 개체군의 생장에 환경 저항이 작용하지 않는다.
  3. 혼합 배양할 때 A와 B의 생태적 지위가 중복된다.
  4. 혼합 배양할 때 A와 B는 공생한다.
(정답률: 알수없음)
  • 혼합 배양할 때 A와 B의 생태적 지위가 중복된다는 것은, 두 개체군이 서로 경쟁하면서도 서로 영향을 주고 받는다는 것을 의미합니다. 즉, A와 B가 서로 다른 환경에서 살아남는 데 필요한 자원을 공유하고 경쟁하면서 서로 영향을 미치기 때문에 생태적 지위가 중복된다고 할 수 있습니다. 이러한 상황에서는 A와 B가 서로 공생하거나 경쟁하면서 생장률이 변화할 수 있습니다.
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4. 그림은 서로 다른 종류의 자율 신경 A와 B를 나타낸 것이다. 이에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. X와 Y는 서로 같은 신경전달물질이다.
  2. A는 인슐린의 분비를 촉진한다.
  3. A가 흥분하면 심장 박동이 빨라진다.
  4. B가 흥분하면 동공이 축소된다.
(정답률: 알수없음)
  • A는 글루카곤과 같은 호르몬을 분비하는 신경이며, 글루카곤은 혈당을 높이는 호르몬입니다. 인슐린은 혈당을 낮추는 호르몬이므로 A는 인슐린의 분비를 촉진하지 않습니다. 따라서, "A는 인슐린의 분비를 촉진한다."는 옳지 않은 설명입니다.
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5. ㉠~㉢은 유전자형이 AaBb인 체세포를 각각 나타낸 것이다. 이에 대한 설명으로 옳은 것은? (단, A는 a, B는 b에 대해 완전 우성이고, 교차와 돌연변이는 없다)

  1. ㉡에서 유전자형이 aB인 생식 세포가 나온다.
  2. ㉡을 갖는 개체와 ㉢을 갖는 개체를 교배하면 유전자형이 aabb인 자손이 나올 수 있다.
  3. ㉠에서 생성되는 생식 세포의 유전자형 비율은 AB:Ab:aB:ab＝9:3:3:1이다.
  4. ㉢을 갖는 개체를 검정 교배한 경우보다 자가 교배한 경우에 자손의 표현형이 더 다양하다.
(정답률: 알수없음)
  • ㉠~㉢은 유전자형이 AaBb인 체세포를 각각 나타낸 것이다. 이 경우, ㉠에서 생성되는 생식 세포의 유전자형 비율은 AB:Ab:aB:ab＝9:3:3:1이다. 따라서, 자가 교배한 경우에는 유전자형이 AaBb인 개체가 나오기 때문에 표현형은 모두 같다. 하지만, ㉢을 갖는 개체를 검정 교배한 경우에는 AaBb와 Aabb, aaBb, aabb의 유전자형을 가진 자손이 나올 수 있기 때문에 표현형이 더 다양해진다. 예를 들어, A와 B가 모두 완전 우성인 경우, AaBb는 검정색을 나타내고, Aabb와 aaBb는 갈색을 나타내며, aabb는 흰색을 나타낸다. 따라서, ㉢을 갖는 개체를 검정 교배한 경우보다 자가 교배한 경우에 자손의 표현형이 더 다양하다.
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6. 다음 반응식에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. (가)는 중성자이다.
  2. 반응 전과 반응 후의 질량수의 합과 전하량의 합은 보존된다.
  3. 원자력 발전에 이용되는 핵분열 반응식이다.
  4. 반응 후 질량의 합이 반응 전보다 증가한다.
(정답률: 알수없음)
  • 원자핵 분열 반응에서 중성자가 원자핵에 충돌하여 분열이 일어나면서 에너지가 방출되는데, 이때 방출된 에너지는 질량에 상응하는 것으로 알려져 있습니다. 따라서 반응 전보다 반응 후의 질량의 합이 더 많아지는 것입니다.
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7. 그림은 비행기가 활주로에 착륙한 후부터 정지할 때까지의 속도－시간 그래프를 나타낸 것이다. 이 그래프에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 시간 0~t1 동안 비행기에 알짜힘이 작용한다.
  2. 속도 v0가 2배가 되면 0~t1 동안 이동한 거리는 4배가 된다.
  3. 시간 0~t2 동안 이동한 총 거리는 이다.
  4. 시간 t1~t2 동안 가속도의 방향은 운동 방향과 같다.
(정답률: 알수없음)
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8. 그림은 금속판에 빛을 비추었을 때 광전자가 방출되는 광전효과의 모식도이다. 이에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 방출되는 광전자의 수는 빛의 파장에 비례한다.
  2. 광전자의 운동에너지는 빛의 세기(밝기)와 관계가 없다.
  3. 빛의 파동성을 설명하는 현상이다.
  4. 입사하는 빛의 진동수는 문턱(한계) 진동수보다 작다.
(정답률: 알수없음)
  • 광전자의 운동에너지는 빛의 세기(밝기)와 관계가 없다는 이유는 광전자가 빛의 파동성이 아닌 입자성에 의해 방출되기 때문이다. 즉, 빛의 세기가 증가하면 광전자의 수는 증가하지만, 각 광전자의 운동에너지는 변하지 않는다.
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9. 그림과 같이 전하량이 각각 ＋Q, －Q, ＋Q 인 A, B, C 세 점전하가 직선상에서 같은 거리 r만큼 떨어져 놓여있다. 점전하 C에는 A에 의한 전기력과 B에 의한 전기력의 합력이 작용한다. A와 B 사이에 작용하는 전기력의 크기를 F라고 할 때, 점전하 C에 작용하는 전기력의 크기와 방향은?

  1. F/2, 오른쪽 (→)
  2. F/2, 왼쪽 (←)
  3. 3F/4, 오른쪽 (→)
  4. 3F/4, 왼쪽 (←)
(정답률: 알수없음)
  • 전하 A와 B 사이에 작용하는 전기력의 크기는 쿨롱 법칙에 따라 F = kQ^2/r^2 이다. 이때, C에 작용하는 전기력은 A와 B에 의한 전기력의 합력이므로, 크기는 F/2 + F/2 = F 이다.

    방향은 A와 B에 의한 전기력이 서로 반대 방향이므로 상쇄되어 C에 작용하는 전기력은 A와 B 사이의 중심선과 수직 방향이다. 따라서 C에 작용하는 전기력의 방향은 왼쪽(←)이다.

    또한, C에 작용하는 전기력의 크기는 A와 B에 의한 전기력의 합력인 F에서 C와 A, B 사이의 거리 비율에 따라 나누어져야 한다. C와 A, B 사이의 거리는 모두 r이므로, C에 작용하는 전기력의 크기는 (2/3)F 이다. 따라서 정답은 "3F/4, 왼쪽 (←)"이다.
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10. 그림과 같이 수평면에 정지해 있던 질량이 2kg인 물체 A에 일정한 크기의 힘 4N을 작용시켜 A를 1m 이동시켰다. 이후 A는 일정한 속도로 운동하다가 정지해 있던 질량이 2kg인 물체 B와 충돌한 후 정지하였다. 이 충돌과정에서 운동량과 역학적 에너지가 보존된다. 물체 B는 A와 충돌 후 일정한 속도로 이동하다가 빗면을 따라 수평면에서 높이 h인 점 P까지 올라갔다 내려온다. 물체 A와 B의 운동에 대한 설명으로 옳은 것은? (단, 중력 가속도는 10m/s2이며, A와 B의 크기, 모든 마찰과 공기 저항은 무시한다)

  1. A에 4N의 힘이 작용할 때 A의 가속도는 8m/s2이다.
  2. A와 B가 충돌하기 직전 A의 속도는 4m/s이다.
  3. A와 B가 충돌할 때 B에 작용한 충격량의 크기는 4Nㆍs이다.
  4. 점 P의 높이 h는 50cm이다.
(정답률: 알수없음)
  • 운동량 보존 법칙에 의해, A와 B의 운동량의 합은 충돌 전과 후에도 일정하다. 따라서, A가 충돌 전에 가지고 있던 운동량은 충돌 후 B가 가지게 된다. A의 운동량은 $p_A = mv_A = 2times4 = 8$ N·s이다. 따라서, B의 운동량도 8 N·s이어야 한다. B의 질량이 2kg이므로, B의 속도는 $v_B = frac{p_B}{m_B} = frac{8}{2} = 4$ m/s이다. 이후 B는 빗면을 따라 수직 방향으로 운동하므로, 운동 에너지는 중력 에너지로 변환된다. 따라서, $m_Bgh = frac{1}{2}m_Bv_B^2$이 성립하고, $h = frac{v_B^2}{2g} = frac{4^2}{2times10} = 0.8$ m이다. 따라서, 정답은 "점 P의 높이 h는 80cm이다."이다.

    또한, A에 작용하는 힘의 크기는 4N이고, 질량이 2kg이므로 가속도는 $a = frac{F}{m} = frac{4}{2} = 2$ m/s2이다. 따라서, A가 1m 이동하는 데 걸리는 시간은 $t = frac{d}{v_i} = frac{1}{frac{1}{2}at^2} = sqrt{frac{2}{a}} = sqrt{frac{2}{2}} = 1$ s이다. 따라서, A의 충돌 직전 속도는 $v_A = at = 2times1 = 2$ m/s이다.

    마지막으로, 충격량은 $I = FDelta t$로 정의된다. A와 B가 충돌할 때, A가 B에게 전달한 운동량은 $p_B - p_A = 8 - 0 = 8$ N·s이다. 따라서, B에 작용한 충격량은 $I = frac{p_B - p_A}{Delta t}$이다. 충돌 시간 $Delta t$는 B가 A와 충돌한 후 일정한 속도로 운동하다가 정지할 때까지의 시간이다. B가 일정한 가속도로 운동하다가 정지하므로, $Delta t = frac{v_B}{a} = frac{4}{2} = 2$ s이다. 따라서, $I = frac{8}{2} = 4$ N·s이다. 따라서, 정답은 "A와 B가 충돌할 때 B에 작용한 충격량의 크기는 4Nㆍs이다."이다.
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11. 그림은 IPCC(정부 간 기후 변화 협의체) 보고서에 실린 전 지구적인 해수면 높이의 편차 변화이다. A, B 기간은 관측 값을, C 기간은 미래 예측 값의 추정 범위를 나타낸 것이다. 이에 대한 설명으로＜보기＞에서 옳은 것만을 모두 고른 것은?

  1. ㄴ
  2. ㄷ
  3. ㄱ, ㄴ
  4. ㄱ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 보기에서 정답이 "ㄴ"인 이유는, C 기간의 미래 예측 값의 추정 범위가 A, B 기간의 관측 값의 범위보다 훨씬 크기 때문이다. 따라서, 미래에는 해수면 높이의 변화가 더욱 심해질 가능성이 있으며, 이는 기후 변화의 심각성을 보여준다.
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12. 그림은 우리나라를 지나는 온대 저기압에 동반된 전선을 나타낸 것이다. A, B, C 지점에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. A 지점은 B 지점보다 기압이 낮다.
  2. A 지점은 C 지점보다 지속적이고 약한 비가 내릴 가능성이 높다.
  3. B 지점은 C 지점보다 기온이 낮다.
  4. C 지점에서는 북서풍이 불고 있다.
(정답률: 알수없음)
  • A 지점은 전선의 서쪽에 위치하고 있으며, 전선은 저기압과 고기압이 만나는 지점이다. 이때, 전선의 서쪽은 저기압이 위치하고 있으므로 A 지점은 B 지점보다 기압이 낮다.
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13. 그림은 우리나라 주변 변동대의 판 경계 단면을 나타낸 것이다. 이에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 이 변동대는 판이 소멸되는 곳이다.
  2. 지형 A는 호상열도이다.
  3. 지형 B는 판의 수렴형 경계에서 나타난다.
  4. 판의 밀도는 유라시아 판이 태평양 판보다 크다.
(정답률: 알수없음)
  • 이 변동대는 판이 소멸되는 곳이며, 지형 A는 호상열도로 인해 유연성이 높아져서 소멸되는 판과 충돌하여 산화되고, 지형 B는 판의 수렴형 경계에서 나타나는 것으로, 이러한 과정에서 유라시아 판과 태평양 판이 충돌하면서 밀도가 높아지게 된다. 따라서 "판의 밀도는 유라시아 판이 태평양 판보다 크다."는 옳은 설명이다.
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14. 그림은 태양, 지구, 달의 상대적 위치(A~D)를 나타낸 것이다. 이에 대한 설명으로 ＜보기＞에서 옳은 것만을 모두 고른 것은?

  1. ㄱ
  2. ㄷ
  3. ㄱ, ㄴ
  4. ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 달이 지구와 태양 사이에 위치한 경우는 만월식이 발생하는 경우이다. 이때는 태양, 지구, 달이 일직선상에 위치하며, 달이 지구와 태양 사이를 가로막아 태양광이 가려지는 현상이 일어난다. 따라서 정답은 "ㄷ"이다.
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15. 그림 (가)는 우리나라에 영향을 주는 기단 A~D를, (나)는 이 중 어느 기단이 우리나라로 이동하는 동안 기단 하부의 기온과 수증기압의 변화를 나타낸 것이다. 이에 대한 설명으로 ＜보기＞에서 옳은 것만을 모두 고른 것은?

  1. ㄱ
  2. ㄷ
  3. ㄱ, ㄴ
  4. ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • ㄱ. 그림 (가)는 기단 A~D를 나타내고, 그 중에서도 기단 A가 우리나라에 영향을 주는 것으로 알려져 있기 때문에 옳다.
    ㄴ. 그림 (나)는 기단 A~D 중 어느 것인지는 명시되어 있지 않지만, 기단이 이동하는 동안 기온과 수증기압의 변화를 보여주고 있기 때문에 기단의 특성을 이해하는 데 도움이 된다. 따라서 옳다.
    따라서 정답은 "ㄱ, ㄴ"이다.
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16. 그림은 염산(HCl)에 수산화 나트륨(NaOH) 수용액을 넣은 혼합 용액의 모형을 나타낸 것이다.

위 비커에 수산화 나트륨(NaOH) 수용액을 더 넣은 혼합 용액에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. pH값이 커진다.
  2. 온도가 올라간다.
  3. H+와 OH-의 몰수가 모두 증가한다.
  4. 브로모티몰 블루(BTB) 용액을 넣으면 노란색을 띤다.
(정답률: 알수없음)
  • 정답은 "pH값이 커진다."이다. 이유는 수산화 나트륨(NaOH)는 강염기이며, 염산(HCl)은 강산이다. 따라서 NaOH가 HCl과 반응하여 NaCl와 H2O가 생성되는데, 이때 생성된 H2O는 중성화되므로 용액의 pH값이 증가하게 된다. 즉, 용액이 약염기성에서 중성 또는 약산성으로 변화하게 된다.
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17. 다음 표의 A와 B는 동위원소 관계이고, B와 C는 질량수가 같을 때, (가)와 (나)의 합은?

  1. 39
  2. 40
  3. 41
  4. 42
(정답률: 알수없음)
  • A와 B가 동위원소 관계이므로, 질량수가 20인 원소는 산소(O)이다. B와 C가 질량수가 같으므로, 질량수가 19인 원소는 F, 질량수가 21인 원소는 Sc이다.

    (가)에서 A와 C가 결합하여 생성되는 분자의 질량은 20+21=41이다.

    (나)에서 B와 C가 결합하여 생성되는 분자의 질량은 19+22=41이다.

    따라서 (가)와 (나)의 합은 41+41=82이다.
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18. <보기 1>은 몇 가지 화학 반응식을 나타낸 것이다.

이에 대한 설명으로 <보기 2>에서 옳은 것만을 모두 고른 것은?

  1. ㄱ
  2. ㄱ, ㄷ
  3. ㄴ, ㄷ
  4. ㄱ, ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 보기 1에서는 화학 반응식이 나타나 있고, 보기 2에서는 이에 대한 설명이 나와있다.

    ①은 산화-환원 반응식으로, 화학물질이 전자를 주고 받는 반응이다.

    ②는 중화 반응식으로, 산과 염기가 반응하여 염과 물이 생성되는 반응이다.

    ③은 침전 반응식으로, 두 가지 이온이 반응하여 고체 침전물이 생성되는 반응이다.

    따라서, 보기 2에서는 ①과 ②가 옳은 설명이므로 정답은 "ㄱ, ㄷ"이다.
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19. 다음은 주기율표의 일부를 나타낸 것이다. A~D로 이루어진 세 분자(BA3, CA4, DA3)에 대한 설명으로 옳은 것은? (단, A~D는 임의의 원소 기호이다.)

  1. BA3와 DA3는 결합각이 같다.
  2. BA3에는 무극성 공유 결합이 있다.
  3. 세 분자 모두 중심 원자가 옥텟 규칙을 만족한다.
  4. 세 분자 중 한 분자만 전기장에서 일정한 방향으로 배열한다.
(정답률: 알수없음)
  • 세 분자 중 한 분자만 전기장에서 일정한 방향으로 배열하는 이유는, 해당 분자에 극성 결합이 존재하기 때문이다. 극성 결합은 전자의 분포가 불균일하여 분자 전체가 양성과 음성의 극성을 가지게 되는데, 이러한 극성 때문에 전기장에서 일정한 방향으로 배열하게 된다. BA3와 DA3는 결합각이 같고, 세 분자 모두 중심 원자가 옥텟 규칙을 만족하지만, BA3에는 무극성 공유 결합이 존재하지 않기 때문에 극성 결합이 존재하지 않는 CA4와는 달리 전기장에서 일정한 방향으로 배열하게 된다.
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20. 다음은 몇 가지 중성 원자들의 바닥상태 전자 배치를 나타낸 것이다. 이에 대한 설명으로 옳은 것은? (단, A~D는 임의의 원소 기호이다)

  1. 홀전자 수: B < C
  2. 전자껍질 수: B > D
  3. 원자의 반지름: A >B
  4. 이온화 에너지: C < D
(정답률: 알수없음)
  • 원자의 반지름은 전자껍질의 크기와 관련이 있다. 전자껍질이 더 많은 원자일수록 반지름이 커지기 때문에 B보다 D가 더 많은 전자껍질을 가지고 있을 것이다. 따라서 A의 전자껍질은 B보다 더 크고, 이에 따라 A의 반지름이 더 크게 된다.
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