9급 지방직 공무원 과학 필기 기출문제복원 (2016-03-19)

9급 지방직 공무원 과학
(2016-03-19 기출문제)

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1. 그림은 신경 세포막에서 Na+, K+의 이동에 관여하는 세 종류의 단백질(A, B, C)을 나타낸 모식도이다. 이에 대한 설명으로 옳지 않은 것은? (단, A와 B는 서로 다른 종류의 이온이 이동하는 통로이다)

  1. 활동 전위가 발생할 때는 A를 통해 Na+이 세포 안쪽으로 이동한다.
  2. 탈분극 시에는 B를 통해 K+이 세포 바깥쪽에서 안쪽으로 이동한다.
  3. 휴지 전위가 유지되는 동안에는 C를 통해 Na+은 세포 바깥쪽으로, K+은 세포 안쪽으로 이동한다.
  4. A와 B를 통해 이온이 이동될 때는 에너지가 소비되지 않지만, C를 통해 이온이 이동될 때는 에너지가 소비된다.
(정답률: 알수없음)
  • 탈분극 시에는 세포 안쪽의 전기적인 차이가 줄어들어 세포 안쪽이 양성전하에서 음성전하로 변하게 되는데, 이 때 B를 통해 K+이 세포 바깥쪽에서 안쪽으로 이동하는 것은 전기적인 그라디언트에 따라 일어나는 것이다. 따라서 B를 통해 K+이 이동하는 것은 전기적인 그라디언트에 의한 자연스러운 이동이므로 에너지가 소비되지 않는다. 따라서 "A와 B를 통해 이온이 이동될 때는 에너지가 소비되지 않지만, C를 통해 이온이 이동될 때는 에너지가 소비된다."가 옳지 않은 설명이다.
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2. 다음은 생명현상의 한 특성에 대한 설명이다. 이와 가장 관련이 깊은 것은?

  1. 짚신벌레는 이분법으로 번식한다.
  2. 세포는 모든 생물의 구조적, 기능적 기본 단위이다.
  3. 아버지의 특정 형질이 딸에게 나타난다.
  4. 체온을 유지하기 위하여 사람의 몸에서 땀을 배출한다.
(정답률: 알수없음)
  • 사람의 몸에서는 체온을 일정하게 유지하기 위해 땀을 배출합니다. 땀이 증발하면서 열이 발산되어 체온을 낮추는 역할을 합니다. 따라서 체온 조절과 관련된 것입니다.
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3. 그림은 어떤 여자 F1을 포함한 가족의 ABO식 혈액형에 대한 가계도이다. F1의 혈액과 관련된 설명으로 옳은 것은? (단, 돌연변이는 없으며 ABO식 혈액형만 고려한다)

  1. 항 A 혈청에는 응집하지 않고, 항 B 혈청에는 응집한다.
  2. 적혈구 막에 응집소 와 결합하는 응집원이 있다.
  3. F1은 ABO식 혈액형 유전자를 동형 접합으로 가진다.
  4. F1의 혈장과 그 배우자의 적혈구를 섞으면 응집하지 않는다.
(정답률: 알수없음)
  • 정답은 "적혈구 막에 응집소와 결합하는 응집원이 있다."입니다. ABO식 혈액형은 항원이 적혈구 막에 존재하며, 이 항원과 상호작용하는 항체가 혈청에 존재합니다. 항 A 혈청은 A 항원과 상호작용하는 항체를, 항 B 혈청은 B 항원과 상호작용하는 항체를 가지고 있습니다. 따라서, A 항원이 존재하는 적혈구와 항 A 혈청을 섞으면 응집이 발생하고, B 항원이 존재하는 적혈구와 항 B 혈청을 섞으면 응집이 발생합니다. F1이 ABO식 혈액형 유전자를 동형 접합으로 가지고 있기 때문에, A 항원과 B 항원을 모두 가지고 있지 않으며, 따라서 항 A 혈청과 항 B 혈청 모두에 응집하지 않습니다.
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4. 그림에서 A는 생식세포 형성과정을, B는 수정을, C는 발생과정을 모식적으로 나타낸 것이다. 이에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. A 과정을 통해 유전적 다양성이 증가된다.
  2. A 과정에서 핵상의 변화를 갖는 감수분열이 일어난다.
  3. B를 통해 핵상이 n으로 변화된다.
  4. C 과정 동안 세포의 증식이 일어난다.
(정답률: 알수없음)
  • B는 수정을 나타내는데, 수정은 핵상이 n으로 변화하는 과정을 말합니다. 따라서 "B를 통해 핵상이 n으로 변화된다."는 옳은 설명입니다.
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5. 미토콘드리아에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 세포의 종류에 따라 수와 크기가 다양하다.
  2. 세포호흡을 통해 세포 활동에 필요한 에너지를 생산한다.
  3. 가수분해효소를 포함하고 있어서 세포내 소화를 담당한다.
  4. 외막과 내막의 2중막 구조를 갖는다.
(정답률: 알수없음)
  • 미토콘드리아는 가수분해효소를 포함하고 있어서 세포내 소화를 담당하는 것이 아니라, 세포호흡을 통해 세포 활동에 필요한 에너지를 생산하는 기능을 가지고 있습니다. 따라서 "가수분해효소를 포함하고 있어서 세포내 소화를 담당한다."가 옳지 않은 설명입니다.
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6. 어떤 전구를 220V 전원에 연결할 때 소비 전력이 110W이다. 이 전구에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 220V 전원에 연결하여 사용할 때 전구에 흐르는 전류는 2A이다.
  2. 전구의 저항은 440Ω이다.
  3. 220V 전원에 연결하여 1시간 동안 사용하면 소비하는 전기 에너지는 110Wh이다.
  4. 전구를 110V 전원에 연결하면 소비 전력은 110/4W가 된다.
(정답률: 알수없음)
  • 정답: "전구를 110V 전원에 연결하면 소비 전력은 110/4W가 된다."

    이유: 전기의 전력은 전압과 전류의 곱으로 나타낼 수 있으며, P=VI의 공식을 사용한다. 따라서, 전구의 소비 전력이 110W이고 전압이 220V이므로, 전류는 P/V로 계산하여 2A가 된다. 전구의 저항은 V/I로 계산하여 440Ω이 된다. 또한, 전구를 1시간 동안 사용하면 소비하는 전기 에너지는 전력과 시간의 곱으로 계산하여 110Wh가 된다. 그러나 전구를 110V 전원에 연결하면 전압이 낮아져 전류가 증가하므로, 전력은 P=V^2/R의 공식을 사용하여 110/4W가 된다.
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7. 그림은 전자기파를 파장에 따라 분류한 것이다. 이에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 투과력이 강해 인체 내부의 골격을 살펴보는 데 이용되는 전자기파는 A영역에 속한다.
  2. 기상 관측에 필요한 레이더나 위성 통신에 이용되는 전자기파는 B영역에 속한다.
  3. 형광 물질에 흡수되면 가시광선을 방출하게 하거나 살균 작용에 이용되는 전자기파는 C영역에 속한다.
  4. 야간투시경이나 리모컨에 이용되는 전자기파는 D영역에 속한다.
(정답률: 알수없음)
  • A영역은 X선과 감마선으로 이루어져 있으며, 이들은 투과력이 강해 인체 내부의 골격을 살펴보는 데 이용됩니다. 따라서 "투과력이 강해 인체 내부의 골격을 살펴보는 데 이용되는 전자기파는 A영역에 속한다."는 설명이 옳습니다.
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8. 그림과 같이 수평면으로부터 높이가 2m인 P 점을 10m/s의 속력으로 통과한 질량 2kg인 물체가 곡면을 따라 운동하여 R 점까지 올라가 순간적으로 멈춘다. 이 때 수평면으로부터 R 점까지의 높이 H[m]는? (단, 중력 가속도는 10m/s2이고, 물체의 크기와 공기 저항 및 모든 마찰은 무시한다)

  1. 5
  2. 7
  3. 10
  4. 12
(정답률: 알수없음)
  • 운동 에너지 보존 법칙에 의해 물체가 P에서 R까지 이동하는 동안 중력 에너지와 운동 에너지의 변화량이 같다. 따라서, $mgh = frac{1}{2}mv^2$ 이다. 여기서 $m=2kg$, $h=2m$, $v=10m/s$ 이므로, $h=frac{v^2}{2g}=5m$ 이다. 따라서, R점까지의 높이는 $2m+5m=7m$ 이다. 따라서 정답은 "7"이다.
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9. 그림과 같이 밀폐된 실린더에 들어 있는 이상 기체에 열 Q를 가했더니 기체의 압력이 P로 일정하게 유지되면서 부피가 증가하였다. 부피가 증가하는 동안 이상 기체에 일어나는 현상에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 기체의 온도는 감소한다.
  2. 기체의 내부 에너지 증가량은 Q이다.
  3. 기체 분자의 평균 속력은 증가한다.
  4. 기체가 흡수한 열량은 기체가 외부에 한 일과 같다.
(정답률: 알수없음)
  • 부피가 증가하면서 기체 내부의 분자들이 움직이는 공간이 넓어지게 되므로, 분자들이 서로 부딪히는 빈도가 줄어들게 됩니다. 이에 따라 분자들의 평균 속력은 증가하게 됩니다. 이는 기체의 온도가 증가하는 것과 같은 현상입니다. 따라서 "기체 분자의 평균 속력은 증가한다."가 옳은 설명입니다.
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10. 그림은 비행기 날개 위와 아래에 흐르는 공기의 흐름을 나타낸 것이다. 이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 모두 고른 것은?

  1. ㄱ, ㄴ
  2. ㄱ, ㄷ
  3. ㄴ, ㄷ
  4. ㄱ, ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • - 비행기 날개 윗면의 공기는 날개 아랫면의 공기보다 속도가 빠르다. (ㄱ)
    - 날개 윗면의 공기는 날개 아랫면의 공기보다 압력이 작다. (ㄷ)
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11. 그림은 사태의 요인을 알아보기 위한 실험이다. 이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 모두 고른 것은? (단, 실험은 20℃, 1기압에서 실시한다)

  1. ㄱ, ㄷ
  2. ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 그림은 물의 상태 변화를 보여주는 실험이다. 물이 얼어서 고체가 되는 지점은 0℃, 끓어서 기체가 되는 지점은 100℃이다. 따라서 그림에서는 물이 얼어서 고체가 되는 지점인 0℃에서부터 끓어서 기체가 되는 지점인 100℃까지의 온도 범위에서 물의 상태 변화를 보여주고 있다. 따라서 정답은 "ㄱ"이다.
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12. 다음 표는 어떤 천체를 관측하기 위한 굴절 망원경 A, B의 제원을 나타낸 것이다. 이에 대한 설명으로 옳은 것은? (단, 표에 제시된 제원 이외의 모든 조건은 동일하다)

  1. 망원경의 집광력은 A가 B의 2배이다.
  2. 망원경의 배율은 A가 B보다 크다.
  3. 같은 천체를 관측할 때 A는 B보다 상이 더 밝게 보인다.
  4. 같은 파장의 빛에 대한 분해능은 B가 A보다 4배 더 좋다.
(정답률: 알수없음)
  • 정답은 "망원경의 집광력은 A가 B의 2배이다."이다.

    광학 망원경에서의 밝기는 집광력과 관련이 있다. 집광력이 높을수록 더 많은 빛을 모아 밝게 보이게 된다. 따라서 A가 B보다 집광력이 2배 높기 때문에 같은 천체를 관측할 때 A는 B보다 상이 더 밝게 보인다. 망원경의 배율이나 분해능은 밝기와 직접적인 연관성이 없기 때문에 해당 보기들은 설명에 적합하지 않다.
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13. 다음 표는 광물 자원을 금속 광물과 비금속 광물로 구분한 것이다. 이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 모두 고른 것은?

  1. ㄱ, ㄷ
  2. ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • - 금속 광물은 주로 금속을 추출할 수 있는 광물이며, 비금속 광물은 금속을 추출할 수 없는 광물이다.
    - 표에서 철, 구리, 납, 아연 등은 금속 광물에 해당하고, 석탄, 석회암, 석영 등은 비금속 광물에 해당한다.
    - 따라서, "ㄱ. 금속 광물은 금속을 추출할 수 있는 광물이다."와 "ㄷ. 석탄은 비금속 광물이다."가 옳은 설명이다.
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14. 그림은 지구가 자전할 때 북반구에서의 대기 대순환을 페렐(Ferrel, W.)의 3개 세포 모형으로 모식화한 것이다. 이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 모두 고른 것은?

  1. ㄴ, ㄷ
  2. ㄱ, ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • ① 지구의 자전으로 인해 대기가 북쪽과 남쪽으로 분리되어 회전하는데, 이 때 북반구에서는 페렐 세포 모형에 따라 고기압과 저기압이 번갈아가며 형성된다.
    ② 페렐 세포 모형에서는 30도와 60도 위도 사이에서 고기압과 저기압이 번갈아가며 형성되는데, 이 때 30도 위도에서는 고기압이 형성되어 건조한 기후가, 60도 위도에서는 저기압이 형성되어 습도가 높은 기후가 형성된다.
    ③ 페렐 세포 모형에서는 30도와 60도 위도 사이에서 고기압과 저기압이 번갈아가며 형성되는데, 이 때 30도 위도에서는 상승기류가 형성되어 구름이 많은 기후가, 60도 위도에서는 하강기류가 형성되어 비가 적은 기후가 형성된다. 따라서 30도 위도에서는 열대우림, 60도 위도에서는 대륙성 기후가 형성된다.
    ④ 페렐 세포 모형에서는 0도와 30도 위도 사이에서 열대저기압이 형성되어 매년 폭우가 내리는 열대우림 기후가 형성된다.
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15. 그림 (가)와 (나)는 온대 저기압에 발달하는 두 종류 전선의 연직 단면을 모식적으로 나타낸 것이다. 이에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. (가) 전선은 소나기성 강우를 동반한다.
  2. (가) 전선은 (나) 전선보다 이동 속도가 빠르다.
  3. (나) 전선은 찬 기단이 따뜻한 기단을 타고 올라가면서 형성된다.
  4. (가)는 온난 전선의 연직 단면을 나타낸 것이고, (나)는 한랭 전선의 연직 단면을 나타낸 것이다.
(정답률: 알수없음)
  • (가) 전선은 소나기성 강우를 동반한다는 것은 온난 전선이 비를 동반하는 경우가 많다는 것을 나타내며, (나) 전선은 찬 기단이 따뜻한 기단을 타고 올라가면서 형성된다는 것은 한랭 전선이 차가운 기단이 따뜻한 기단을 밀어 올리면서 형성된다는 것을 나타낸다. 따라서 (가)는 온난 전선의 연직 단면을 나타낸 것이고, (나)는 한랭 전선의 연직 단면을 나타낸 것이다. (가) 전선이 (나) 전선보다 이동 속도가 빠르다는 것은 문제와 관련이 없는 정보이므로 정답이 될 수 없다.
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16. 다음은 인류 문명의 발달과 관련된 화학 반응식이다. 이에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. NH3는 무극성 분자이다.
  2. (가)는 중화 반응이다.
  3. (나)에서 C의 산화수는 증가한다.
  4. CO2에는 비공유 전자쌍이 6개이다.
(정답률: 알수없음)
  • 이 반응식은 인류 문명의 발달과 관련된 화학 반응식으로, 암모니아(NH3)와 산소(O2)가 반응하여 이산화탄소(CO2)와 물(H2O)가 생성되는 반응이다. 이 반응에서 탄소(C)의 산화수는 증가한다. 이는 반응 전 NH3 분자에서 탄소의 산화수는 -3이지만, 반응 후 CO2 분자에서 탄소의 산화수는 +4이기 때문이다. 따라서 정답은 "(나)에서 C의 산화수는 증가한다."이다.
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17. 그림은 부피가 동일한 플라스크에 25℃, 1기압으로 각각 담겨 있는 세 가지 기체를 나타낸 것이다. (가)~(다)에 대한 설명으로 옳은 것은? (단, 25℃, 1기압에서 세 가지 기체 1몰의 부피는 서로 동일하고, 원자량은 H=1, C=12, O=16이다)

  1. 분자 수는 (가)가 가장 많다.
  2. 기체의 총 질량은 (가)와 (다)가 같다.
  3. 탄소 원자 수는 (가)와 (나)가 같다.
  4. 산소 원자 수는 (나)와 (다)가 같다.
(정답률: 알수없음)
  • (가)는 CO2, (나)는 CO, (다)는 O2이다. CO2와 CO는 모두 탄소 원자가 1개씩 있으므로 (가)와 (나)의 탄소 원자 수는 같다. O2는 분자 내에 산소 원자가 2개 있고, CO와 CO2는 각각 1개씩 있으므로 (나)와 (다)의 산소 원자 수는 같다.
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18. 그림은 A~C 원자의 중성자 수와 전자 수를 나타낸 것이다. 이에 대한 설명으로 옳은 것은? (단, A~C는 임의의 원소 기호이다)

  1. A의 원자 번호는 3이다.
  2. B의 원소 기호는 He이다.
  3. A와 B는 질량수가 같다.
  4. B와 C는 동위 원소이다.
(정답률: 알수없음)
  • 그림에서 A는 양전하 3개와 중성자 4개로 이루어진 리튬 원자를 나타내고 있으며, B는 양전하 2개와 중성자 2개로 이루어진 헬륨 원자를 나타내고 있다. 따라서 B의 원소 기호는 He이다.
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19. 그림은 네 가지 탄화수소를 주어진 기준에 따라 분류한 것이다. 이에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. A와 C는 분자식이 서로 같다.
  2. B 분자 내 모든 원자들은 같은 평면에 존재한다.
  3. B 분자 내 탄소 원자들 사이의 결합각은 모두 180°이다.
  4. C와 D를 완전 연소시켰을 때, 연소 생성물의 종류는 서로 다르다.
(정답률: 알수없음)
  • B 분자는 평면 분자 형태를 가지고 있기 때문에 모든 원자들이 같은 평면에 존재합니다. 이는 분자 내 탄소 원자들이 sp2 혼성화되어 있고, 이에 따라 결합된 세 개의 원자들이 같은 평면에 위치하게 되기 때문입니다.
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20. 그림은 수산화 나트륨 수용액 (가)에 동일한 양의 염산을 계속해서 넣을 때, 얻어지는 혼합 용액 (나)~(라) 속 이온의 변화를 모형으로 나타낸 것이다. 이에 대한 설명으로 옳지 않은 것은? (단, 각 이온의 개수는 각 이온의 상대적인 양을 나타낸다)

  1. (가)와 (다)의 불꽃 반응 색은 같다.
  2. (나)는 염기성 용액이다.
  3. (다)에 들어 있는 구경꾼 이온의 종류는 2가지이다.
  4. (라)의 pH는 7보다 크다.
(정답률: 알수없음)
  • "(라)의 pH는 7보다 크다."라는 설명이 옳지 않은 것은, 모형에서 (라)에는 수소 이온(H+)이 많이 존재하므로 pH가 7보다 작을 것으로 예상된다. 따라서, "(라)의 pH는 7보다 작을 것이다."가 옳은 설명이다.
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