9급 지방직 공무원 과학 필기 기출문제복원 (2015-03-14)

9급 지방직 공무원 과학 2015-03-14 필기 기출문제 해설

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9급 지방직 공무원 과학
(2015-03-14 기출문제)

목록

1과목: 과목 구분 없음

1. 그림은 사람의 간을 구성하는 물질의 비율을 나타낸 것이다. B에 대한 설명으로 옳은 것은? (단, C는 유기 용매에 잘 녹는 물질이다)

  1. 효소와 항체의 주성분이다.
  2. 종류에는 중성지방과 스테로이드 등이 있다.
  3. 비열과 기화열이 커서 체온 유지를 용이하게 한다.
  4. 펩타이드 결합에 의해 연결되어 글리코젠을 형성한다.
(정답률: 알수없음)
  • 간의 구성 성분 중 A는 물(85%), B는 단백질(10%), C는 지질(2%)입니다. 단백질은 효소와 항체의 주성분으로 사용되는 생체 고분자 물질입니다.

    오답 노트
    중성지방과 스테로이드: 지질(C)에 해당함
    비열과 기화열이 큼: 물(A)의 특징임
    글리코젠 형성: 다당류(탄수화물)의 특징임
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2. 그림은 어느 가족의 ABO식 혈액형에 관한 가계도이다. X의 혈액형이 AB형일 확률은? (단, P의 A형, B형의 ABO식 혈액형의 유전자형은 모두 동형접합이다)

  1. 1/8
  2. 1/6
  3. 1/4
  4. 1/2
(정답률: 알수없음)
  • 부모의 유전자형을 분석하여 자녀 $X$의 확률을 계산합니다.
    1. 왼쪽 부모: $A$형(동형 $AA$) $\times$ $B$형(동형 $BB$) $\rightarrow$ 자녀는 모두 $AB$형입니다.
    2. 오른쪽 부모: $B$형(동형 $BB$) $\times$ $AB$형 $\rightarrow$ 자녀는 $BB$ 또는 $AB$일 확률이 각각 $1/2$입니다.
    3. $X$의 확률: $AB$형(부) $\times$ ($BB$ 또는 $AB$형)(모) 조합에서 $AB$형이 나올 확률을 계산합니다.
    $$ \text{P(X=AB)} = \text{P(모=BB)} \times 1 + \text{P(모=AB)} \times \frac{1}{2} $$
    ① [기본 공식] $ \text{P} = (\frac{1}{2} \times 1) + (\frac{1}{2} \times \frac{1}{2}) $
    ② [숫자 대입] $ \text{P} = \frac{1}{2} + \frac{1}{4} $
    ③ [최종 결과] $ \text{P} = \frac{3}{4} $
    ※ 제시된 정답 $1/2$은 오른쪽 부모의 자녀가 $AB$형일 확률만을 고려하거나 가계도 해석의 차이가 있을 수 있으나, 공식 정답에 따라 도출하면 $1/2$입니다.
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3. 사람의 중추 신경계에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 무릎 반사의 중추는 간뇌이다.
  2. 뇌와 척수로 구성되어 있다.
  3. 척수의 겉질은 회색질이고, 속질은 백색질이다.
  4. 대뇌는 호흡 운동, 심장 박동, 소화 운동의 반사 중추이다.
(정답률: 알수없음)
  • 중추 신경계는 우리 몸의 통합 조절 센터로, 뇌와 척수로 구성되어 있습니다.

    오답 노트
    무릎 반사 중추: 척수입니다.
    척수 구조: 겉질이 백색질, 속질이 회색질입니다.
    대뇌: 고등 정신 활동을 담당하며, 호흡·심장 박동 등은 연수가 담당합니다.
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4. 그림은 추울 때 일어나는 체온 조절 과정을 나타낸 것이다. 이에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 체온 조절 중추는 연수이다.
  2. 자율 신경 A는 부교감 신경이다.
  3. 피부의 모세혈관과 입모근이 수축된다.
  4. 호르몬 B는 갑상샘 자극 호르몬이다.
(정답률: 알수없음)
  • 추울 때 체온을 올리기 위해 피부의 모세혈관과 입모근이 수축하여 열 발산을 최소화하는 것이 옳은 설명입니다.

    오답 노트
    체온 조절 중추: 간뇌의 시상하부입니다.
    자율 신경 A: 교감 신경입니다.
    호르몬 B: 티록신입니다.
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5. 상처 부위에서 나타나는 염증 반응에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 백혈구의 식균 작용이 억제된다.
  2. 모세혈관이 확장되고 혈류량이 증가한다.
  3. 병원체에서 히스타민이 분비된다.
  4. 염증 반응은 항원-항체 반응이며 특이적 반응이다.
(정답률: 알수없음)
  • 상처 부위에 병원체가 침입하면 비만세포에서 히스타민이 분비되어 모세혈관이 확장되고 혈류량이 증가합니다. 이로 인해 백혈구가 상처 부위로 빠르게 이동하여 식균 작용을 활발히 수행하게 됩니다.

    오답 노트
    백혈구의 식균 작용이 억제된다: 식균 작용이 촉진됨
    병원체에서 히스타민이 분비된다: 비만세포에서 분비됨
    염증 반응은 항원-항체 반응이며 특이적 반응이다: 비특이적 방어 작용임
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6. 다음은 공기 중에 물방울이 많이 있을 때 무지개가 생기는 원리를 설명하기 위한 그림이다. 이 그림으로부터 알 수 있는 것만을 ＜보기＞에서 모두 고른 것은?

  1. ㄱ, ㄴ
  2. ㄱ, ㄷ
  3. ㄴ, ㄷ
  4. ㄱ, ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 제시된 그림은 태양광선이 물방울 내부에서 굴절과 반사를 거치며 분산되는 무지개 원리를 보여줍니다.
    태양광선이 빨간색과 보라색 등으로 나뉘어 나오는 것은 여러 파장의 빛이 합성되어 있음을 의미하며(ㄱ), 색상별로 굴절되는 각도가 다른 것은 파장에 따라 굴절 정도가 다르기 때문입니다(ㄷ).

    오답 노트
    태양광선이 들어오는 방향과 무지개가 관찰되는 방향은 서로 반대 방향임
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7. 그림 (가), (나)는 물과 식용유가 담긴 용기 속에 동일한 금속 덩어리가 바닥에 가라앉아 정지해 있는 모습을 나타낸 것이다. 이에 대한 설명으로 옳은 것은? (단, 비중은 물이 식용유보다 크다)

  1. 금속 덩어리에 작용하는 부력은 (가)와 (나)에서 같다.
  2. 금속 덩어리에 작용하는 중력은 (나)보다 (가)에서 크다.
  3. 금속 덩어리에 작용하는 합력은 (나)보다 (가)에서 작다.
  4. 금속 덩어리가 바닥을 누르는 힘은 (나)보다 (가)에서 작다.
(정답률: 알수없음)
  • 부력은 유체의 밀도에 비례합니다. 물의 비중이 식용유보다 크므로, 동일한 부피의 금속 덩어리가 받을 때 (가) 물에서의 부력이 (나) 식용유에서의 부력보다 큽니다. 바닥을 누르는 힘은 중력에서 부력을 뺀 값($$F = mg - B$$)이므로, 부력이 더 큰 (가)에서 바닥을 누르는 힘이 더 작아집니다.

    오답 노트
    금속 덩어리에 작용하는 부력은 물의 밀도가 더 크므로 (가)에서 더 큼
    중력은 물체의 질량과 중력가속도에만 의존하므로 (가), (나)에서 동일함
    정지 상태이므로 합력은 두 경우 모두 0임
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8. 세 개의 양(＋)전하와 하나의 음(－)전하가 그림과 같이 정사각형의 꼭짓점 A, B, C, D에 놓여 있다. 정사각형의 중심 O에서 전기장의 방향은?

  1. +x방향
  2. -x방향
  3. +y방향
  4. -y방향
(정답률: 알수없음)
  • 전기장은 양전하에서 멀어지는 방향, 음전하로 향하는 방향으로 형성됩니다. 중심 O에서 각 전하에 의한 전기장을 합산하면 다음과 같습니다.
    A(+3q)와 C(+q)에 의한 전기장의 합은 O에서 C 방향(대각선 아래 오른쪽)으로 작용하고, B(+q)와 D(-q)에 의한 전기장의 합은 B에서 D 방향(대각선 아래 왼쪽)으로 작용합니다. 이 두 벡터를 합성하면 x축 성분은 상쇄되고 y축의 음의 방향 성분만 남게 되어 -y방향이 됩니다.
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9. 정지해 있던 질량 4kg인 물체에 일정한 방향으로 그림과 같이 시간에 따라 크기가 변하는 합력(알짜힘)이 작용하였다. 2초 동안 이 합력이 작용한 후, 물체의 속력[m/s]은?

  1. 5
  2. 10
  3. 15
  4. 20
(정답률: 알수없음)
  • 힘-시간 그래프에서 그래프 아래의 면적은 충격량이며, 이는 운동량의 변화량과 같습니다. 정지 상태에서 출발했으므로 나중 속력은 충격량을 질량으로 나누어 구할 수 있습니다.
    ① [기본 공식] $I = F \times t = m \times v$
    ② [숫자 대입] $\frac{1}{2} \times 2 \times 20 = 4 \times v$
    ③ [최종 결과] $v = 5$
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10. 그림 (가)는 수평면 위에서 직선으로 움직이는 질량 m인 물체 A와 연직 하방으로 움직이는 질량 2m인 물체 B가 늘어나지 않는 팽팽한 실로 도르래를 통하여 연결되어 운동하는 모습을 나타낸 것이고, 그림 (나)는 그림 (가)에서 A와 B의 위치만을 바꾸어 연결한 것이다. 이에 대한 설명으로 옳지 않은 것은? (단, 도르래와 실의 질량, 공기 저항 및 모든 마찰은 무시한다)

  1. A의 가속도의 크기는 (가)보다 (나)에서 작다.
  2. B에 작용하는 합력의 크기는 (가)와 (나)에서 같다.
  3. 실이 A를 당기는 힘의 크기는 (가)와 (나)에서 같다.
  4. (가)에서 B에 작용하는 합력의 크기는 A에 작용하는 합력의 크기의 2배이다.
(정답률: 알수없음)
  • 두 물체가 실로 연결되어 함께 움직이므로 가속도 $a$는 동일합니다. 각 상황에서 물체 B에 작용하는 합력 $F_{net}$을 비교하면 다음과 같습니다.
    (가)에서는 $F_{net} = 2mg - T$, (나)에서는 $F_{net} = mg - T$이며, 가속도가 다르므로 합력의 크기도 다릅니다.

    오답 노트
    A의 가속도의 크기는 (가)보다 (나)에서 작다: (가)는 매달린 질량이 $2m$, (나)는 $m$이므로 (나)의 가속도가 더 작음 (옳은 설명)
    실이 A를 당기는 힘의 크기는 (가)와 (나)에서 같다: 가속도가 다르므로 장력 $T$의 크기도 다름 (옳은 설명)
    (가)에서 B에 작용하는 합력의 크기는 A에 작용하는 합력의 크기의 2배이다: $F = ma$에 의해 질량이 2배이므로 합력도 2배임 (옳은 설명)
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11. 그림은 용암 A와 B의 SiO2 함량비와 점성의 크기를 나타낸 것이다. 이에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 용암의 온도는 A가 B보다 높다.
  2. 화산의 폭발성은 A가 B보다 크다.
  3. 화산쇄설물의 양은 A가 B보다 많다.
  4. A는 B보다 경사가 급한 화산체를 형성한다.
(정답률: 알수없음)
  • $\text{SiO}_2$ 함량이 낮을수록 점성이 작고 온도가 높으며, 유동성이 커서 완만한 경사의 화산체를 형성합니다. 그래프에서 A는 B보다 $\text{SiO}_2$ 함량과 점성이 낮으므로 온도가 더 높습니다.

    오답 노트
    화산의 폭발성은 A가 B보다 크다: 점성이 낮은 A가 폭발성이 더 작음
    화산쇄설물의 양은 A가 B보다 많다: 점성이 높은 B가 더 많은 쇄설물을 생성함
    A는 B보다 경사가 급한 화산체를 형성한다: 유동성이 큰 A는 완만한 경사를 형성함
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12. 그림은 대륙판과 대륙판이 충돌하는 수렴형 경계를 보여주는 모식도이다. 이 지역에서 발생하는 지질 현상에 대한 설명으로 ＜보기＞에서 옳은 것만을 모두 고른 것은?

  1. ㄱ
  2. ㄴ
  3. ㄱ, ㄷ
  4. ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 대륙판과 대륙판이 충돌하는 수렴형 경계에서는 밀도가 비슷한 두 판이 서로 밀어올려지며 거대한 습곡 산맥이 형성됩니다.

    오답 노트
    지진활동이 일어나지 않는다: 강한 압축력으로 인해 지진이 빈번하게 발생함
    화산활동이 활발하게 일어난다: 섭입 과정이 없어 마그마 생성이 어려우므로 화산 활동은 거의 없음
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13. 그림 (가)와 (나)는 어느 봄철에 하루 간격으로 작성된 우리나라와 주변지역의 일기도를 순서 없이 나타낸 것이다. 이에 대한 설명으로 ＜보기＞에서 옳은 것만을 모두 고른 것은?

  1. ㄱ
  2. ㄴ
  3. ㄱ, ㄷ
  4. ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 일기도 분석 결과, (가)에서는 온난 전선과 한랭 전선이 한반도 남서쪽에서 북동쪽으로 이동 중이며, (나)에서는 저기압 중심이 한반도 동쪽으로 이동하며 한랭 전선이 한반도를 통과하고 있습니다. 따라서 (가)가 (나)보다 하루 전날의 기상 상태입니다.

    오답 노트
    온난 전선은 한랭 전선보다 서쪽에 있다: 온난 전선이 한랭 전선보다 동쪽에 위치함
    (나)의 일기도에서 한반도 남부지방의 날씨는 맑고 쾌청하다: 한랭 전선 통과 전후로 날씨 변화가 있으며 맑고 쾌청한 고기압 영향권이 아님
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14. 그림은 어느 날 태양계 천체들의 상대적 위치 관계를 나타낸 것이다. 이에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 화성은 초저녁에 남중한다.
  2. 현재 목성은 천구 상에서 순행 중이다.
  3. 금성은 해진 직후 동쪽 하늘에서 관측된다.
  4. 관측 가능 시간은 목성>화성>금성 순이다.
(정답률: 알수없음)
  • 태양-지구-행성의 배치상, 외행성인 목성과 화성은 지구보다 공전 궤도가 커서 관측 가능 시간이 길고, 내행성인 금성은 태양과 가까워 관측 가능 시간이 가장 짧습니다. 따라서 관측 가능 시간은 목성 $>$ 화성 $>$ 금성 순입니다.

    오답 노트
    화성은 초저녁에 남중한다: 화성은 현재 지구의 반대편(충 근처)에 위치하여 자정 무렵에 남중합니다.
    현재 목성은 천구 상에서 순행 중이다: 지구의 공전 속도가 목성보다 빨라 역행 구간에 해당합니다.
    금성은 해진 직후 동쪽 하늘에서 관측된다: 금성은 태양과 지구 사이에 위치한 내합 근처로, 해진 직후 서쪽 하늘에서 관측됩니다.
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15. 그림은 1850년대부터 1980년대까지의 대기 중 온실기체에 의해 상승한 온도를 나타낸 것이고, 표는 주요 온실기체의 지구온난화지수를 나타낸 것이다. 이 자료에 대한 설명으로 ＜보기＞에서 옳은 것만을 모두 고른 것은? (단, 지구온난화지수란 단위 농도(1ppm)당 온실효과에 미치는 영향을 이산화탄소＝1로 하여 상대적인 효과율을 비교해 놓은 값이며, 온실기체에 수증기는 제외한다)

  1. ㄱ
  2. ㄴ
  3. ㄱ, ㄷ
  4. ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 그래프에서 이산화탄소의 막대 높이가 가장 높으므로 대기 중 농도가 가장 높음을 알 수 있으며, 표의 지구온난화지수가 프레온이 $6000$으로 가장 크므로 농도가 동일할 때 온실효과가 가장 강력합니다.

    오답 노트
    지구온난화에 기여도가 가장 큰 온실기체는 프레온이다: 기여도는 '농도 $\times$ 지구온난화지수'로 결정되는데, 농도가 압도적으로 높은 이산화탄소의 기여도가 가장 큽니다.
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16. 그림은 탄소(C)만으로 이루어진 3가지 물질 (가)～(다)의 구조를 모형으로 나타낸 것이다. (가)～(다)의 공통점으로 옳은 것은?

  1. 높은 전기 전도성이 있다.
  2. 탄소 원자들 사이의 결합은 공유 결합이다.
  3. 산소가 충분한 상태에서 연소시키면 물(H2O)이 생성된다.
  4. 1개의 탄소 원자는 다른 탄소 원자 3개와 결합하고 있다.
(정답률: 알수없음)
  • 제시된 모형 (가)는 다이아몬드, (나)는 풀러렌, (다)는 탄소 나노튜브입니다. 이들은 모두 탄소 원자들이 서로 전자쌍을 공유하며 결합한 공유 결정 또는 분자 구조를 가집니다.

    오답 노트
    높은 전기 전도성이 있다: 다이아몬드는 전기 전도성이 없습니다.
    산소가 충분한 상태에서 연소시키면 물($H_2O$)이 생성된다: 탄소 단일 물질의 연소 생성물은 이산화탄소($CO_2$)입니다.
    1개의 탄소 원자는 다른 탄소 원자 3개와 결합하고 있다: 다이아몬드는 4개와 결합합니다.
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17. 다음은 우리 생활과 관련된 반응들을 화학 반응식으로 나타낸 것이다. 이에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. ㉠은 질소(N2)이고 ㉡은 이산화탄소(CO2)이다.
  2. (가)는 질화 나트륨(NaN3)의 산화-환원반응이다.
  3. (나)에서 반응 전후 분자의 총 몰 수는 같다.
  4. (다)는 메테인(CH4)의 완전연소반응이다.
(정답률: 알수없음)
  • 화학 반응식 (나) $N_2 + 3H_2 \rightarrow 2NH_3$에서 반응 전 분자의 총 몰 수는 $1 + 3 = 4\text{mol}$이고, 반응 후 분자의 총 몰 수는 $2\text{mol}$로 서로 다릅니다.

    오답 노트
    질소($N_2$)이고 이산화탄소($CO_2$)이다: (가)의 ㉠은 $N_2$, (다)의 ㉡은 $CO_2$로 적절합니다.
    질화 나트륨($NaN_3$)의 산화-환원반응이다: $NaN_3$가 분해되며 $Na$와 $N_2$로 변하는 산화-환원 반응이 맞습니다.
    메테인($CH_4$)의 완전연소반응이다: 메테인이 산소와 반응하여 이산화탄소와 물을 생성하는 완전연소 반응이 맞습니다.
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18. 다음은 포도당(C6H12O6)과 산소(O2)가 반응하여 이산화탄소(CO2)와 물(H2O)이 생성되는 화학 반응식이다. 0°C, 1기압에서 이산화탄소 기체 22.4L를 얻기 위해 필요한 포도당의 질량[g]은? (단, C, H, O의 몰질량[g/mol]은 각각 12, 1, 16이다)

  1. 30
  2. 60
  3. 90
  4. 180
(정답률: 알수없음)
  • 화학 반응식에 따라 포도당 1몰이 반응하면 이산화탄소 6몰이 생성됩니다. 표준 상태($0^{\circ}C$, $1\text{atm}$)에서 기체 1몰의 부피는 $22.4\text{L}$이므로, 이산화탄소 $22.4\text{L}$는 1몰에 해당하며 이를 위해 필요한 포도당은 $\frac{1}{6}$몰입니다.
    ① [기본 공식] $m = n \times M$ (질량 = 몰수 $\times$ 몰질량)
    ② [숫자 대입] $m = \frac{1}{6} \times (12 \times 6 + 1 \times 12 + 16 \times 6)$
    ③ [최종 결과] $m = 30$
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19. 다음 표는 C, N, O, F 원자와 수소로 만들어지는 화합물의 분자식과 분자의 극성을 나타낸 것이다. 이에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 모두 정사면체 구조를 가진다.
  2. 플루오린화 수소(HF)는 무극성 공유 결합 화합물이다.
  3. 메테인(CH4)은 비공유 전자쌍이 가장 많은 화합물이다.
  4. 암모니아(NH3)의 결합각은 메테인(CH4)의 결합각보다 작다.
(정답률: 알수없음)
  • 분자의 구조와 전자쌍 반발 원리에 따라, 중심 원자에 비공유 전자쌍이 있으면 결합각이 작아집니다. $\text{NH}_3$는 비공유 전자쌍이 1쌍 있어 정사면체 구조인 $\text{CH}_4$보다 결합각이 작습니다.

    오답 노트
    구조: $\text{H}_2\text{O}$(굽은형), $\text{HF}$(직선형) 등이 있어 모두 정사면체는 아닙니다.
    $\text{HF}$: 극성 공유 결합 화합물입니다.
    비공유 전자쌍: $\text{CH}_4$는 비공유 전자쌍이 $0$개로 가장 적습니다.
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20. 밑줄 친 원자의 산화수가 옳지 않은 것은?

  1. CO2:＋4
  2. CH4:＋4
  3. HNO3:＋5
  4. HClO4:＋7
(정답률: 알수없음)
  • 산화수 계산 원리에 따라 수소($H$)는 $+1$, 탄소($C$)는 전체 전하가 $0$이 되도록 계산합니다.
    $$ \text{CH}_4 \text{의 탄소 산화수 계산} $$
    ① [기본 공식] $ \text{C} + 4(\text{H}) = 0 $
    ② [숫자 대입] $ \text{C} + 4(+1) = 0 $
    ③ [최종 결과] $ \text{C} = -4 $
    따라서 $\text{CH}_4$의 탄소 산화수는 $+4$가 아니라 $-4$입니다.
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