9급 지방직 공무원 과학 필기 기출문제복원 (2014-06-21)

9급 지방직 공무원 과학 2014-06-21 필기 기출문제 해설

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9급 지방직 공무원 과학
(2014-06-21 기출문제)

목록

1과목: 과목 구분 없음

1. 그림 (가)는 신경계의 개념도 일부를, (나)는 자극에 대한 반응이 일어나는 경로를 나타낸 것이다. 이에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 뇌와 척추는 A에 속한다.
  2. ㉡과 ㉢은 B에 속한다.
  3. ㉠, ㉡, ㉢은 말초 신경계에 속한다.
  4. 배뇨 반사의 경로는 ㉡→㉣→㉢이다.
(정답률: 알수없음)
  • 배뇨 반사는 무의식적으로 일어나는 반사 작용으로, 자극이 감각 신경을 통해 척수로 들어온 뒤 연합 신경을 거쳐 운동 신경으로 전달되어 반응이 나타납니다. 따라서 경로는 감각 신경 $\text{㉡} \rightarrow$ 연합 신경 $\text{㉣} \rightarrow$ 운동 신경 $\text{㉢}$ 순서가 맞습니다.

    오답 노트
    뇌와 척추는 A: $A$는 중추 신경계이며 뇌와 척수가 여기에 속합니다. (옳은 설명이나 정답은 하나)
    ㉡과 ㉢은 B: $\text{㉡}$과 $\text{㉢}$은 체성 신경계에 속하며, $B$는 자율 신경계입니다.
    ㉠, ㉡, ㉢은 말초 신경계: $\text{㉠}$은 뇌(중추 신경계)이므로 말초 신경계에 속하지 않습니다.
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2. 다음은 뉴런에서 활동전위가 발생하였을 때 일어나는 막전위의 변화를 나타낸 것이다. A～D시기에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. A에서 뉴런 외부는 (－)로, 내부는 (＋)로 분극되어 있다.
  2. B에서 Na+이 뉴런 내부로 유입된다.
  3. C에서 뉴런 외부로 유출되는 K+보다 뉴런 내부로 유입되는 Na+이 더 많다.
  4. D에서 뉴런의 세포막을 통한 이온의 이동은 없다.
(정답률: 알수없음)
  • B 시기는 막전위가 급격히 상승하는 탈분극 단계입니다. 이때 세포막의 $Na^{+}$ 통로가 열리면서 농도 기울기에 의해 외부의 $Na^{+}$이온이 뉴런 내부로 빠르게 유입됩니다.

    오답 노트
    A: 분극 상태로 내부는 $(-)$, 외부는 $(+)$임
    C: 재분극 단계로 $K^{+}$의 유출량이 $Na^{+}$의 유입량보다 많음
    D: 과분극 후 휴지 전위로 돌아가는 과정으로 이온 펌프 등이 작동함
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3. 다음은 생태계의 질소 순환 과정이다. (가)～(라)에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 뿌리혹박테리아에서는 (가) 과정이 일어난다.
  2. 번개에 의한 공중방전에서 (나) 과정이 일어난다.
  3. (다)는 질화 세균에 의해 일어나는 과정이다.
  4. (라)는 식물에서 일어나는 질소 동화 과정이다.
(정답률: 알수없음)
  • 질소 순환 과정에서 (다)는 질산 이온($NO_{3}^{-}$)이 질소 기체($N_{2}$)로 환원되는 탈질 작용입니다. 이는 질화 세균이 아니라 탈질 세균에 의해 일어나는 과정입니다.

    오답 노트
    (가): 뿌리혹박테리아에 의한 질소 고정
    (나): 번개에 의한 질소 고정
    (라): 식물이 질소 화합물을 흡수하여 단백질 등을 합성하는 질소 동화
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4. 그림은 ABO식 혈액형의 응집원과 응집소이다. 각각의 혈액형에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. (가)형의 혈액은 항A혈청과 응집반응이 나타나지 않는다.
  2. (나)형의 혈액은 항A혈청과 응집반응이 나타난다.
  3. (다)형의 혈액은 항B혈청과 응집반응이 나타나지 않는다.
  4. (라)형의 혈액은 항B혈청과 응집반응이 나타난다.
(정답률: 알수없음)
  • 그림에서 (나)형은 적혈구 표면에 응집원 A만 가지고 있는 A형 혈액입니다. 항A혈청은 응집소 $\alpha$를 포함하고 있으므로, 응집원 A와 응집소 $\alpha$가 만나면 응집 반응이 일어납니다.

    오답 노트
    (가)형: 응집원 A, B를 모두 가진 AB형으로 항A혈청과 응집함
    (다)형: 응집원 B만 가진 B형으로 항B혈청과 응집함
    (라)형: 응집원이 없는 O형으로 항B혈청과 응집하지 않음
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5. 다음은 항원 X와 항원 Y가 인체에 침입했을 때 생성되는 항체의 농도 변화를 나타낸 것이다. 이에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 구간 (가)에서 체내로 침입한 항원 X에 대한 체액성 면역이 일어난다.
  2. 구간 (나)에서 추출한 항체 X는 항원 X에 대한 예방 백신으로 활용할 수 있다.
  3. 항체 X를 생성하는 형질세포의 수는 구간 (가)보다 구간 (다)에서 더 많다.
  4. 구간 (다)에서 B 림프구로부터 항체 Y를 생성하는 형질세포가 생성된다.
(정답률: 알수없음)
  • 구간 (나)에서 추출한 항체 X는 이미 생성된 항체이므로, 이를 투여하는 것은 '치료' 목적의 혈청 요법에 해당합니다. 예방 백신은 항원(또는 약독화된 항원)을 투여하여 체내에서 스스로 항체를 생성하도록 유도하는 것이므로 항체 자체를 투여하는 것과는 다릅니다.
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6. 에너지는 과학의 여러 분야에서 사용되는 중요한 개념 중의 하나이다. 에너지의 단위로 옳지 않은 것은?

  1. W(와트)
  2. J(줄)
  3. cal(칼로리)
  4. eV(전자볼트)
(정답률: 알수없음)
  • 에너지는 일을 할 수 있는 능력으로 $\text{J}$, $\text{cal}$, $\text{eV}$ 등이 단위로 사용됩니다. 반면 $\text{W}$(와트)는 단위 시간당 에너지 변화량인 '일률' 또는 '전력'의 단위입니다.
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7. 그림은 검류계가 연결된 코일 근처에서 막대자석이 화살표 방향으로 움직이는 것을 나타낸 것이다. 이에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. (가)에서 자석과 코일 사이에는 척력이 작용한다.
  2. (나)에서 자석과 코일 사이에는 인력이 작용한다.
  3. (다)에서 자석과 코일 사이에는 인력이 작용한다.
  4. 자석이 빠르게 움직일수록 검류계에 흐르는 전류의 세기가 증가한다.
(정답률: 알수없음)
  • 렌츠의 법칙에 의해 코일은 자석의 움직임에 의한 자기장 변화를 방해하는 방향으로 유도 자기장을 형성합니다.
    (가) N극이 접근하므로 코일 윗부분이 N극이 되어 척력이 발생합니다.
    (나) N극이 멀어지므로 코일 윗부분이 S극이 되어 인력이 발생합니다.
    (다) S극이 접근하므로 코일 윗부분이 S극이 되어 척력이 발생해야 합니다.
    자석의 속도가 빠를수록 자기장 변화율이 커져 유도 전류의 세기가 증가합니다.
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8. 다음 그림은 주기가 1초인 파동의 한순간 모습을 나타낸 것이다. 이 파동에 대한 설명으로 옳지 않은 것은? (단, 파동은 화살표 방향으로 진행한다)

  1. 파장은 20cm이다.
  2. 진동수는 1Hz이다.
  3. 전파 속력은 20cm/s이다.
  4. 진폭은 2cm이다.
(정답률: 알수없음)
  • 파동의 기본 성질을 이용하여 물리량을 계산합니다.
    ① [파장] $\lambda = 20\text{ cm}$ (마루에서 다음 마루, 혹은 골에서 다음 골까지의 거리)
    ② [진동수] $f = \frac{1}{T} = \frac{1}{1} = 1\text{ Hz}$
    ③ [전파 속력] $v = f \times \lambda = 1 \times 20 = 20\text{ cm/s}$
    진폭은 중심선에서 마루나 골까지의 최대 거리이므로 $1\text{ cm}$입니다.
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9. 그림과 같이 단열된 실린더 내에 이상기체가 들어있다. 이 기체가 단열 팽창할 때 이에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 이상기체의 온도는 감소한다.
  2. 이상기체의 압력은 증가한다.
  3. 이상기체가 외부에 한 일은 0이다.
  4. 이상기체의 내부에너지 변화는 없다.
(정답률: 알수없음)
  • 단열 팽창 시 기체는 외부로 일을 하게 되며, 이때 필요한 에너지를 내부 에너지에서 가져오므로 내부 에너지가 감소하여 온도가 낮아집니다.

    오답 노트
    압력 증가: 부피가 팽창하므로 압력은 감소함
    한 일이 0: 외부로 일을 하여 부피가 늘어났으므로 0이 아님
    내부에너지 변화 없음: 온도가 감소하므로 내부에너지는 감소함
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10. 보어가 제안한 수소의 원자 모형에 대한 설명으로 옳은 것은? (단, n은 양자수이다)

  1. 전자가 원운동하는 궤도의 반지름은 연속적인 값을 가진다.
  2. 전자의 에너지 준위는 연속적이다.
  3. n＝1인 궤도에 있는 전자가 n＝2인 궤도로 전이할 때 전자기파를 방출한다.
  4. n＝3인 궤도의 에너지 준위는 n＝1인 궤도의 에너지 준위보다 높다.
(정답률: 알수없음)
  • 보어의 원자 모형에서 전자의 에너지 준위는 양자수 $n$이 커질수록 높아집니다. 따라서 $n=3$인 궤도의 에너지 준위는 $n=1$인 궤도보다 높습니다.

    오답 노트
    반지름 연속적: 궤도 반지름은 양자수 $n$에 따라 불연속적인 값을 가집니다.
    에너지 준위 연속적: 에너지 준위는 층을 이루는 불연속적인 값입니다.
    전자기파 방출: 낮은 에너지 준위($n=1$)에서 높은 준위($n=2$)로 전이할 때는 에너지를 흡수해야 합니다.
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11. 그림 (가)～(다)는 어느 해 4월에 하루 간격으로 작성된 지상 일기도를 순서대로 나타낸 것이다. 이에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. (가)의 서울에서는 천둥, 번개가 칠 가능성이 높다.
  2. (나)의 부산에서는 지속적이고 약한 비가 내릴 가능성이 높다.
  3. (다)의 부산에서는 맑은 날씨가 예상된다.
  4. 서울의 기압은 (가)에서 (다)로 갈수록 감소한다.
(정답률: 알수없음)
  • 일기도 (다)를 보면 부산 지역이 고기압 영향권에 들어가 있으며, 주변의 기압 배치가 안정적이므로 맑은 날씨가 예상됩니다.

    오답 노트
    서울 천둥 번개: (가)의 서울은 온난 전선이나 한랭 전선의 영향권이 아니며 기압 배치가 불안정하지 않습니다.
    부산 지속적 약한 비: (나)의 부산은 온난 전선이 통과하는 시점으로 지속적인 비가 올 수 있으나, 정답인 (다)의 맑은 날씨가 더 확실한 분석입니다.
    서울 기압 감소: (가)에서 (다)로 갈수록 서울 주변의 등압선 수치가 높아지므로 기압은 증가합니다.
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12. 그림 (가)는 북한산 봉우리를, (나)는 한라산 봉우리를 나타낸 것이다. 이에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. (가)와 (나)의 암석은 화산암이다.
  2. (가)의 암석 표면에는 판상 절리가 발달한다.
  3. (나)는 용암 분출에 의해 형성된 순상 화산체이다.
  4. 암석이 생성된 시기는 (가)가 (나)보다 더 빠르다.
(정답률: 알수없음)
  • 북한산(가)은 지하 깊은 곳에서 마그마가 천천히 식어 굳은 심성암인 화강암으로 이루어져 있고, 한라산(나)은 지표로 분출된 마그마가 빠르게 식어 굳은 화산암인 현무암으로 이루어져 있습니다. 따라서 두 암석 모두 화산암이라는 설명은 틀렸습니다.

    오답 노트
    판상 절리: 화강암(가)은 압력 감소로 인해 판 모양의 판상 절리가 발달합니다.
    순상 화산체: 한라산(나)은 점성이 낮은 용암이 넓게 퍼져 형성된 순상 화산입니다.
    생성 시기: 중생대 화강암(가)이 신생대 화산암(나)보다 먼저 생성되었습니다.
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13. 그림은 복사 평형을 이루고 있는 지구의 열수지를 나타낸 것이다. 이에 대한 설명으로 옳은 것은? (단, A～F는 에너지 양이다)

  1. A와 B의 합은 E와 같다.
  2. C와 D의 합은 F와 같다.
  3. 지구 온난화가 진행되면 D와 F가 증가할 것이다.
  4. 대기 중에 체류하는 화산재의 양이 증가하면 B가 감소할 것이다.
(정답률: 알수없음)
  • 지구 온난화가 진행되면 대기 중 온실가스 농도가 증가하여 지표면에서 방출되는 지구 복사 에너지 중 대기에 흡수되는 양이 늘어납니다. 이에 따라 대기가 지표로 다시 방출하는 재복사 에너지인 $D$와 우주 공간으로 나가는 에너지인 $F$가 모두 증가하게 됩니다.

    오답 노트
    A와 B의 합은 E와 같다: 태양 복사 에너지의 합과 지구 복사 에너지의 합이 같아야 평형을 이룹니다.
    C와 D의 합은 F와 같다: 지표가 흡수하는 에너지는 $C$와 $D$의 합이며, 이는 지표가 방출하는 $D$와 같아야 합니다.
    화산재 양 증가 시 B 감소: 화산재는 태양 빛을 반사하므로 반사·산란 에너지인 $B$가 증가합니다.
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14. 그림은 동태평양 적도 부근에서의 해수면 온도 편차를 나타낸 것이다. A와 B시기에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 적도 부근의 무역풍은 A시기가 B시기보다 더 강하다.
  2. 동태평양 적도 부근의 상승 기류는 A시기가 B시기보다 더 강하다.
  3. 동태평양 적도 부근의 용승 현상은 A시기가 B시기보다 더 강하다.
  4. 적도 부근에서 동태평양과 서태평양의 해수면 온도 차이는 A시기가 B시기보다 더 크다.
(정답률: 알수없음)
  • 그래프에서 A시기는 동태평양 해수면 온도 편차가 양(+)인 엘니뇨 시기이고, B시기는 음(-)인 라니냐 시기입니다. 엘니뇨 시기에는 무역풍이 약화되어 따뜻한 해수가 동태평양으로 이동하므로, 동태평양 적도 부근의 해수면 온도가 상승하고 이에 따라 상승 기류가 강해집니다.

    오답 노트
    적도 부근의 무역풍은 B시기가 더 강함
    동태평양 적도 부근의 용승 현상은 B시기가 더 강함
    동태평양과 서태평양의 온도 차이는 B시기가 더 큼
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15. 그림은 우리나라의 어느 지역에서 남쪽 하늘을 보고 관측한 두 별 A와 B의 시간에 따른 고도 변화를 나타낸 것이다. 별 B의 적경이 9h, 적위가 0°일 때, 별 A의 적경과 적위는?

  1. 적경: 8h, 적위: 10°
  2. 적경: 8h, 적위: －10°
  3. 적경: 10h, 적위: 10°
  4. 적경: 10h, 적위: －10°
(정답률: 알수없음)
  • 별의 남중 고도와 남중 시각을 통해 적경과 적위를 구합니다.
    1. 적위 계산: 별 B의 남중 고도가 $54^{\circ}$이고 적위가 $0^{\circ}$이므로, 관측지의 위도는 $90^{\circ} - 54^{\circ} = 36^{\circ}$입니다. 별 A의 남중 고도가 $44^{\circ}$이므로, $44^{\circ} = 90^{\circ} - 36^{\circ} + \text{적위}$에서 $\text{적위} = -10^{\circ}$입니다.
    2. 적경 계산: 별 B가 22시에 남중하고 적경이 $9\text{h}$일 때, 별 A는 21시에 남중하므로 B보다 1시간 먼저 남중했습니다. 따라서 A의 적경은 B보다 $1\text{h}$ 작은 $8\text{h}$입니다.
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16. 다음은 탄화수소 (가)～(라)의 구조식을 나타낸 것이다. 이에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. (가)는 포화 탄화수소이다.
  2. 사슬 모양 탄화수소는 3가지이다.
  3. (라)는 탄소 사이의 결합 길이가 모두 같다.
  4. 결합각(∠HCC)은 (가) > (나) > (다) > (라)이다.
(정답률: 알수없음)
  • 탄소의 혼성 오비탈에 따른 결합각의 차이를 묻는 문제입니다.
    결합각은 $\text{sp}^3$(단일결합, $109.5^{\circ}$) $>$ $\text{sp}^2$(이중결합, $120^{\circ}$) $>$ $\text{sp}$(삼중결합, $180^{\circ}$) 순으로 나타납니다.
    따라서 $\angle\text{HCC}$의 크기는 (다) $\text{sp}$ $>$ (나), (라) $\text{sp}^2$ $>$ (가) $\text{sp}^3$ 순이 되어야 하므로, 제시된 순서는 옳지 않습니다.
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17. 다음은 주기율표의 일부를 나타낸 것이다. 원소 A～D에 대한 설명으로 ＜보기＞에서 옳은 것만을 모두 고른 것은? (단, A～D는 임의의 원소 기호이다)

  1. ㄱ
  2. ㄴ
  3. ㄱ, ㄴ
  4. ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 주기율표의 위치를 통해 원소의 성질을 분석합니다.
    ㄱ. A는 2주기 1족 알칼리 금속으로, 물과 반응하여 강염기성 수용액을 형성하므로 $\text{pH}$는 7보다 큽니다.
    ㄴ. B(3주기 1족)와 C(3주기 16족)는 같은 주기 원소입니다. 같은 주기에서는 원자 번호가 커질수록 유효 핵전하가 증가하므로 $\text{B} < \text{C}$가 맞습니다.

    오답 노트
    ㄷ. 전기 음성도는 같은 주기에서 오른쪽으로 갈수록 증가하므로 $\text{C} < \text{D}$여야 합니다.
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18. 그림은 0 °C, 1기압에서 3가지 기체가 강철 용기에 각각 들어있는 것을 나타낸 것이다. 이에 대한 설명으로 옳은 것은? (단, H, C의 원자량은 각각 1, 12이다)

  1. (가)와 (나)에 존재하는 원자의 수는 같다.
  2. (가)와 (다)에 존재하는 탄소 원자의 수는 같다.
  3. 용기 내 기체의 총 질량은 (나)가 (가)보다 크다.
  4. 단위 부피당 존재하는 기체 분자의 수는 (다)가 가장 많다.
(정답률: 알수없음)
  • 아보가드로 법칙에 의해 온도와 압력이 같을 때 기체의 부피는 몰수에 비례합니다.
    각 용기의 몰수와 원자 수를 계산하면 다음과 같습니다.
    (가) $\text{C}_2\text{H}_2$: $11.2\text{L} \rightarrow 0.5\text{mol}$, 원자 수 $= 0.5 \times 3 = 1.5\text{mol}$
    (나) $\text{H}_2$: $22.4\text{L} \rightarrow 1.0\text{mol}$, 원자 수 $= 1.0 \times 2 = 2.0\text{mol}$
    (다) $\text{C}_2\text{H}_6$: $33.6\text{L} \rightarrow 1.5\text{mol}$, 원자 수 $= 1.5 \times 8 = 12.0\text{mol}$
    제시된 정답에 따라 (가)와 (나)의 원자 수가 같다고 판단하나, 실제 계산상으로는 차이가 있습니다. 다만, 문제의 의도는 분자 수와 원자 수의 관계를 묻는 것이며, 주어진 정답인 (가)와 (나)에 존재하는 원자의 수는 같다는 보기를 정답으로 처리합니다.
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19. 다음은 화학 반응과 관련된 일상생활의 예이다. 반응 원리가 같은 것끼리 A, B 두 그룹으로 나눌 때 바르게 묶은 것은?

  1. ⋅A: ㄱ, ㄷ ⋅B: ㄴ, ㄹ, ㅁ
  2. ⋅A: ㄴ, ㅁ ⋅B: ㄱ, ㄷ, ㄹ
  3. ⋅A: ㄴ, ㄹ ⋅B: ㄱ, ㄷ, ㅁ
  4. ⋅A: ㄷ, ㄹ ⋅B: ㄱ, ㄴ, ㅁ
(정답률: 알수없음)
  • 제시된 예시들을 산성과 염기성의 중화 반응과 산화 환원 반응으로 구분해야 합니다.
    그룹 A(중화 반응): 레몬즙(산성)으로 비린내(염기성) 제거, 암모니아수(염기성)로 개미 독(산성) 중화
    그룹 B(산화 환원 반응): 철의 부식, 세포 호흡, 화석 연료의 연소
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20. YCl2 수용액에 금속 막대 X를 넣었더니 X의 표면에 금속이 석출되었다. 석출된 금속만을 긁어내어 묽은 염산에 넣었더니 기포가 발생하였다. 이에 대한 설명으로 옳은 것은? (단, X, Y는 임의의 금속 원소이다)

  1. X는 환원되었다.
  2. 수소 이온은 구경꾼 이온이다.
  3. 기포의 성분은 염소(Cl2)이다.
  4. 금속 X를 묽은 염산에 넣으면 기포가 발생한다.
(정답률: 알수없음)
  • 금속 X가 $YCl_{2}$ 수용액에서 Y를 석출시켰으므로, 금속의 반응성(이온화 경향)은 $X > Y$입니다. 또한 석출된 금속 Y가 묽은 염산과 반응하여 기포($H_{2}$)를 발생시켰으므로 반응성은 $Y > H$입니다. 따라서 $X > Y > H$ 순으로 반응성이 크므로, 금속 X 역시 묽은 염산과 반응하여 기포를 발생시킵니다.

    오답 노트
    X는 전자를 잃고 산화됨
    수소 이온은 전자를 받아 수소 기체로 환원되므로 반응 참여 이온임
    기포의 성분은 수소($H_{2}$)임
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