9급 지방직 공무원 과학 필기 기출문제복원 (2017-04-08)

9급 지방직 공무원 과학
(2017-04-08 기출문제)

목록

1. 세포 소기관과 그 기능이 옳게 짝지어진 것은?

  1. 골지체-물질의 저장 및 분비를 담당한다.
  2. 소포체-포도당을 합성한다.
  3. 핵-생명 활동에 필요한 에너지를 생성한다.
  4. 중심립-가수 분해 효소가 있어서 세포 내 소화를 담당한다.
(정답률: 알수없음)
  • 골지체는 세포 내에서 담당하는 물질의 저장 및 분비를 담당하는 소기관입니다. 이는 골지체 내부에 있는 분비 결합 단백질들이 물질을 수송하고 저장하며, 필요한 시점에 분비를 담당하는 기능을 수행하기 때문입니다.
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2. 그림은 사람의 순환계를 나타낸 것이다. 이에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 혈관 A는 폐동맥이다.
  2. 혈관 B에는 판막이 있다.
  3. 혈액은 혈관 B → C → D의 방향으로 흐른다.
  4. E는 산소 분압이 가장 높은 곳이다.
(정답률: 알수없음)
  • 혈관 B에는 판막이 있어서 혈액이 역류하지 않고 한 방향으로만 흐를 수 있기 때문입니다.
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3. 그림은 세균과 바이러스를 기준 (가)에 따라 분류한 것이다.

(가)에 해당하는 것으로 옳은 것만을 <보기>에서 고른 것은?

  1. ㄱ, ㄴ
  2. ㄱ, ㄹ
  3. ㄴ, ㄷ
  4. ㄷ, ㄹ
(정답률: 알수없음)
  • 세균과 바이러스는 생물학적으로 큰 차이가 있기 때문에 (가)에서는 이를 구분하여 분류하고 있다. (ㄱ)은 세균과 바이러스를 모두 포함하는 범주이므로 옳지 않다. (ㄱ)과 (ㄹ)은 각각 세균과 바이러스를 구분하는 범주이지만, (ㄱ)은 세균과 바이러스를 함께 포함하고 있기 때문에 옳지 않다. 따라서, 정답은 (ㄴ)과 (ㄷ)이다. (ㄴ)은 세균을, (ㄷ)은 바이러스를 구분하는 범주이기 때문에 옳다.
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4. 물질대사에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 생물체 내에서 일어나는 물질의 화학 반응을 포함한다.
  2. 물질대사가 일어날 때는 에너지가 흡수되거나 방출된다.
  3. 광합성은 이화 작용의 대표적인 예이다.
  4. 동화 작용은 작은 분자들을 큰 분자로 합성하는 과정이다.
(정답률: 알수없음)
  • "동화 작용은 작은 분자들을 큰 분자로 합성하는 과정이다."가 옳지 않은 설명입니다. 동화 작용은 큰 분자를 작은 분자로 분해하는 과정을 말합니다.

    광합성은 태양에서 온 에너지를 이용하여 이화 작용을 통해 이산화탄소와 물을 이용해 유기물을 합성하는 과정입니다. 이러한 이유로 광합성은 이화 작용의 대표적인 예입니다.
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5. 그림은 염색체와 그 세부 구조를 나타낸 것이다. 이에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. (가)는 인산, 당, 염기가 1:1:1로 결합된 뉴클레오타이드로 구성된다.
  2. (나)는 DNA와 함께 뉴클레오솜을 형성한다.
  3. (다)는 세포 분열 시 응축되어 염색체가 된다.
  4. (라)는 감수 1분열 과정에서 염색 분체의 분리가 일어난다.
(정답률: 알수없음)
  • "(라)는 감수 1분열 과정에서 염색 분체의 분리가 일어난다."라는 설명이 옳지 않습니다. 감수 1분열 과정에서는 염색체가 분리되는 것이 아니라, 염색체가 복제되어 각각의 딸세포에 동일한 염색체가 전달되는 과정이 일어납니다. 따라서 "(라)는 감수 1분열 과정에서 염색 분체의 분리가 일어난다."라는 설명은 틀린 설명입니다.
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6. 금속 표면에 적색 빛을 비출 때 표면에서 전자가 튀어나오는 현상과 관련된 설명으로 <보기>에서 옳은 것만을 고른 것은?

  1. ㄱ, ㄴ
  2. ㄱ, ㄷ
  3. ㄴ, ㄷ
  4. ㄴ, ㄹ
(정답률: 알수없음)
  • 보기에서 정답이 "ㄱ, ㄷ" 인 이유는 다음과 같습니다.

    - 금속 표면에 적색 빛을 비추면 전자가 튀어나오는 현상을 광전자 발광이라고 합니다. 이는 광전자 효과의 일종으로, 금속 표면에 빛이 충돌하면 전자가 흡수되어 에너지를 획득하고, 이 에너지가 충분해지면 전자가 금속 표면에서 떨어져 나오는 것입니다.
    - 이 때, 전자가 떨어져 나오는데 필요한 최소한의 에너지를 일정한 값으로 정의한 것을 일함수라고 합니다. 이 일함수는 각 금속마다 고유한 값이 있으며, 보기에서는 "금속 표면의 일함수"로 설명되어 있습니다.
    - 빛의 파장이 짧을수록 높은 에너지를 가지므로, 적색 빛보다 파란색 빛이 더 많은 에너지를 가지게 됩니다. 따라서, 파란색 빛을 금속 표면에 비추면 적색 빛보다 더 많은 전자가 튀어나오게 됩니다.
    - 이러한 이유로, 보기에서는 "파란색 빛을 금속 표면에 비추면 적색 빛보다 더 많은 전자가 튀어나오게 된다"는 설명이 "ㄱ"로, "금속 표면의 일함수가 작을수록 더 많은 전자가 튀어나오게 된다"는 설명이 "ㄷ"로 옳은 것으로 나와 있습니다.
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7. 그림과 같이 수평면에 정지해 있던 질량이 2kg인 물체에 수평 방향으로 4N의 힘을 2초 동안 작용하였다. 물체가 수평면을 지나서 경사면을 따라 도달할 수 있는 수평면으로부터의 최대 높이 h[m]는? (단, 수평력이 작용되는 동안 물체는 수평면에 있고, 물체의 크기 및 모든 마찰과 공기 저항은 무시하며, 중력 가속도는 10m/s2이다)

  1. 1.6
  2. 1.2
  3. 0.8
  4. 0.4
(정답률: 알수없음)
  • 물체에 작용하는 힘 F = ma 에서 가속도 a = F/m = 4/2 = 2m/s^2 이다.
    물체가 경사면을 따라 올라갈 때, 수직 방향으로 작용하는 힘은 중력과 수직 방향 성분의 마찰력이다. 이 때, 마찰력은 수평 방향 성분의 힘과 같아서 물체가 움직이지 않는 상태이다. 따라서, 수직 방향으로 작용하는 힘은 중력의 수직 방향 성분인 mgcosθ 이다. 여기서 θ는 경사면의 각도이다.
    따라서, 물체가 올라갈 수 있는 최대 높이는 중력의 수직 방향 성분이 일하는 일과 높이의 관계에서 구할 수 있다. 일반적으로 일은 힘과 이동 거리의 곱으로 정의된다. 여기서는 높이를 이동 거리로 생각할 수 있다. 따라서, 물체가 올라갈 수 있는 최대 높이는 다음과 같다.

    mgcosθ × h = 1/2 × m × v^2
    h = v^2/2gcosθ

    여기서, v는 물체의 속도이다. 물체가 처음에 정지해 있으므로 v = at = 2 × 2 = 4m/s 이다.
    θ는 그림에서 보면 약 30도 정도이다. 따라서, cosθ는 약 0.87이다.
    따라서, h = (4^2)/(2 × 10 × 0.87) = 0.8m 이다.
    따라서, 정답은 0.8이다.
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8. 그림 (가)는 동일한 도체구 와 를 나타낸 것이다. 는 의 전하로 대전되어 있고 는 대전되어 있지 않다. 그림 (나)는 (가)의 두 도체구를 접촉시켰다가 다시 처음 위치로 떼어 놓은 것을 나타낸 것이다. 이에 대한 설명으로 <보기>에서 옳은 것만을 모두 고른 것은?

  1. ㄱ, ㄴ
  2. ㄱ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 정답: ㄴ

    그림 (가)에서는 두 도체구의 전하가 다르므로 전하의 크기가 다르다. 따라서 전하가 많은 쪽인 A 도체구는 전하를 덜 가진 B 도체구에게 전하를 이동시키게 된다. 이로 인해 A 도체구는 전하가 적어지고 B 도체구는 전하가 많아지게 된다.

    그림 (나)에서는 두 도체구가 접촉하여 전하가 균등하게 분포된다. 이후 다시 처음 위치로 떼어지면서 A 도체구와 B 도체구는 서로 다른 전하를 가지게 된다. 그러나 이전과 달리 A 도체구의 전하가 적어지고 B 도체구의 전하가 많아지는 것이 아니라, 두 도체구의 전하가 균등하게 분포되어 전하의 크기가 같아지게 된다. 따라서 그림 (나)에서는 두 도체구의 전하가 같아지게 된다.

    따라서 보기에서 정답은 "ㄴ"이다.
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9. 그림은 세기가 각각 B와 2B인 균일한 자기장이 형성된 평면 상의 영역 I과 영역 II를 나타내며, 영역 I의 자기장은 지면으로 들어가는 방향이고, 영역 II의 자기장은 지면으로부터 나오는 방향이다. 그림과 같이 동일한 두 고리 도선 a와 b가 속력은 같고 서로 반대 방향으로 영역의 경계를 지나고 있다. 이에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. a에 유도된 전류의 방향은 시계방향이다.
  2. b에 유도된 전류의 방향은 반시계방향이다.
  3. a에 유도된 전류와 b에 유도된 전류의 세기는 같다.
  4. a에 유도된 기전력은 b에 유도된 기전력보다 크기가 작다.
(정답률: 알수없음)
  • 영역 I에서는 자기장이 지면으로 들어가는 방향이므로, 도선 a를 지나는 자기력선은 시계방향으로 휘어집니다. 이에 따라 도선 a에 유도되는 전류의 방향은 오른쪽에서 왼쪽으로 향하는 방향, 즉 시계방향입니다.
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10. 그림 (가)는 단열된 실린더에 들어있는 이상 기체를 나타낸 것이다. 그림 (나)는 상태 (가)에서 피스톤을 고정하고 열량 Q를 유입시켜 평형상태에 도달한 기체를, 그림 (다)는 상태 (가)에서 피스톤을 고정하지 않고 열량 Q를 서서히 유입시켜 평형상태에 도달한 기체를 나타낸 것이다. 이에 대한 설명으로 옳지 않은 것은? (단, 모든 과정에서 대기압은 일정하며, 피스톤의 무게와 벽면과의 마찰은 무시한다)

  1. (가)~(다) 중 (가)에서 기체의 온도가 가장 낮다.
  2. (다)보다 (나)에서 기체의 온도가 높다.
  3. (다)보다 (나)에서 기체의 압력이 크다.
  4. (다)에서 기체의 내부 에너지는 (가)보다 Q만큼 크다.
(정답률: 알수없음)
  • "(다)에서 기체의 내부 에너지는 (가)보다 Q만큼 크다." 이 설명이 옳지 않은 이유는, (다)에서 기체의 내부 에너지는 (나)와 같기 때문이다. (나)에서는 열량 Q가 유입되어 기체의 온도와 내부 에너지가 증가하였고, 이 상태에서 (다)로 가면서 기체의 온도와 내부 에너지는 일정하게 유지된다. 따라서 (다)에서는 (가)와 같은 내부 에너지를 가지게 된다.
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11. 그림은 동일한 지진에 대하여 서로 다른 장소의 지진 관측소 A, B, C에서 관측한 지진파를 기록한 것이다. 이에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 지진 발생 시각은 오후 4시 1분 이후이다.
  2. 각 관측소에 도달하는 S파는 고체 물질만을 통과하여 전파된다.
  3. 진폭의 크기로 보아 지진의 규모는 세 관측소 중 C에서 가장 크다.
  4. 동일한 지진이므로 진폭과 관계없이 진도 값은 A, B, C 모두 같다.
(정답률: 알수없음)
  • S파는 고체 물질을 통과하여 전파되는데, 이는 고체 물질의 탄성파이기 때문이다. 따라서 지진파가 지나가는 지층의 밀도와 탄성에 따라 속도가 달라지기 때문에, 지진파가 지나가는 지층의 밀도와 탄성이 높은 고체 물질을 통과하는 S파는 다른 파들보다 더 빠르게 전파되며, 이는 그림에서 관측소 C에서 S파가 먼저 도착하는 것으로 확인할 수 있다. 따라서 "각 관측소에 도달하는 S파는 고체 물질만을 통과하여 전파된다."는 설명이 옳다.
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12. 다음은 영희가 서로 다른 두 지역 (가)와 (나)를 지질 답사한 후 작성한 보고서의 일부이다.

이에 대한 설명으로 <보기>에서 옳은 것만을 모두 고른 것은?

  1. ㄱ, ㄷ
  2. ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 보고서에서는 (가)와 (나) 지역의 공통점과 차이점을 나열하고 있다. 이에 따라 보기를 살펴보면, (가)와 (나) 지역의 공통점은 "산이 많다"는 것이며, 차이점은 "강이 흐르는 유무"와 "해변이 있는 유무"이다. 따라서 정답은 "ㄱ"이다.
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13. 그림은 우리나라 부근에 영향을 미치는 황사의 발생과 이동 경로를 나타낸 것이다.

이에 대한 설명으로 <보기>에서 옳은 것만을 모두 고른 것은?

  1. ㄱ, ㄴ
  2. ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 정답이 "ㄷ" 인 이유는 황사가 중국 내륙에서 발생하여 서쪽으로 이동하다가, 서해상을 건너 우리나라 서쪽 지역에 영향을 미치고, 이후 동쪽으로 이동하여 동해안 지역에 영향을 미치기 때문이다. 즉, 서쪽 지역에서는 먼저 영향을 받고, 이후 동쪽 지역에서 영향을 받는다는 것이다. 따라서 "ㄷ" 가 정답이다.
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14. 그림 (가)는 대기가 없는 경우를 가정할 때 어떤 행성에서의 복사 평형을 나타낸 모식도이고, 그림 (나)는 이 행성에서 대기가 있는 경우의 복사 평형을 나타낸 모식도이다. 이에 대한 설명으로 옳은 것은? (단, a~d는 흡수 또는 방출되는 복사 에너지를 나타낸다)

  1. a는 행성 복사 에너지이다.
  2. 지표면의 연평균 온도는 (가)가 (나)보다 더 높다.
  3. (나)에서 a+d=c 이다.
  4. 지표면의 하루 중 최고 온도에서 최저 온도를 뺀 값은 (나)가 (가)보다 더 크다.
(정답률: 알수없음)
  • 그림 (가)에서는 대기가 없기 때문에 모든 복사 에너지가 지표면에서 흡수되고, 지표면에서 방출되는 복사 에너지는 a이다. 그러나 그림 (나)에서는 대기가 있기 때문에 일부 복사 에너지가 대기에서 흡수되고, 대기에서 방출되는 복사 에너지는 d이다. 따라서 지표면에서 방출되는 복사 에너지는 a+d이고, 대기에서 방출되는 복사 에너지는 c이다. 그리고 복사 평형을 유지하기 위해서는 지표면에서 흡수되는 복사 에너지와 지표면에서 방출되는 복사 에너지가 같아야 하므로, a+d=c가 성립한다.
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15. 그림은 케플러 법칙을 만족하는 어떤 소행성의 공전 궤도를 나타낸 것이다.

P1에서 P2까지 이동하는 데 걸리는 시간은 1년이고, 색칠한 부분의 면적 S는 전체 궤도 면적의 1/8이었다. 이 소행성에 대한 설명으로 <보기>에서 옳은 것만을 모두 고른 것은?

  1. ㄴ, ㄷ
  2. ㄱ, ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 보기에서 옳은 것은 "ㄴ"입니다.

    이유는 케플러 법칙에 따라 행성이나 소행성 등의 공전 주기와 궤도 면적은 비례 관계에 있습니다. 즉, 궤도 면적이 작을수록 공전 주기도 짧아지게 됩니다. 따라서 색칠한 부분의 면적이 전체 궤도 면적의 1/8이므로 공전 주기도 1/8로 줄어들게 되어 P1에서 P2까지 이동하는 데 걸리는 시간이 1년이므로 전체 공전 주기는 8년이 되는 것입니다.

    따라서 "ㄴ"이 옳은 것입니다.
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16. 그림 (가)~(다)는 2주기의 서로 다른 중심 원자에 수소(H)가 결합된 중성인 분자 모형을 나타낸 것이다. 이에 대한 설명으로 옳은 것은? (단, (가)~(다)의 중심 원자는 옥텟 규칙을 만족한다)

  1. 극성 분자는 1개이다.
  2. 비공유 전자쌍은 (가)가 가장 많다.
  3. (다)는 무극성 공유 결합을 갖는 분자이다.
  4. 중심 원자에서의 결합각은 (나)가 (다)보다 크다.
(정답률: 알수없음)
  • (가)~(다)는 모두 옥텟 규칙을 만족하므로, 중심 원자와 결합된 수소 원자의 수는 모두 4개이다. 이때, 비공유 전자쌍은 중심 원자 주변에 있는 전자쌍 중에서 결합에 참여하지 않은 전자쌍을 말한다. (가)는 중심 원자 주변에 있는 전자쌍이 2개이므로 비공유 전자쌍이 2개이다. (나)와 (다)는 중심 원자 주변에 있는 전자쌍이 각각 1개이므로 비공유 전자쌍이 1개이다. 따라서, 비공유 전자쌍은 (가)가 가장 많다.
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17. 다음은 에탄올(C2H5OH)이 완전 연소할 때, 화학 반응식을 나타낸 것이다. 에탄올 1몰을 완전 연소시키기 위해 필요한 산소기체(O2)의 질량[g]은? (단, a, b, c, d는 화학 반응식의 계수이고, O의 원자량은 16이다)

  1. 48
  2. 64
  3. 80
  4. 96
(정답률: 알수없음)
  • 화학 반응식을 보면, 에탄올 1 몰이 완전 연소되기 위해서는 3 몰의 O2가 필요하다는 것을 알 수 있다. 따라서, 에탄올 1 몰을 완전 연소시키기 위해 필요한 O2의 몰 수는 3 몰이다.

    몰 수와 질량은 다음과 같은 관계가 있다.

    몰 수 = 질량(g) ÷ 분자량(g/mol)

    따라서, O2의 질량(g)은 다음과 같이 계산할 수 있다.

    O2의 분자량 = 2 × 16 = 32 g/mol

    O2의 질량(g) = 몰 수 × 분자량(g/mol) = 3 몰 × 32 g/mol = 96 g

    따라서, 에탄올 1 몰을 완전 연소시키기 위해 필요한 O2의 질량은 96 g이다. 따라서, 정답은 "96"이다.
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18. 그림은 임의의 원소 A~C의 순차적 이온화 에너지를 나타낸 것이다. 이에 대한 설명으로 옳은 것은? (단, A는 2주기 원소, B와 C는 3주기 원소이다)

  1. A와 C는 같은 족이다.
  2. 원자 번호는 B>C이다.
  3. B는 A보다 물에 대한 반응성이 크다.
  4. A~C 중, 원자 반지름은 C가 가장 크다.
(정답률: 알수없음)
  • B는 A보다 물에 대한 반응성이 크다는 이유는 B의 이온화 에너지가 A보다 작기 때문이다. 이는 B의 전자 구조가 더 안정적이기 때문으로 설명할 수 있다. A와 C는 같은 족에 속하므로 전자 껍질의 전자 수가 같다. 따라서 이온화 에너지는 전자 껍질의 크기와 관련이 있다. B는 A보다 전자 껍질이 크고, 전자 수가 많기 때문에 물과 반응하기 쉽다.
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19. 다음의 화학 반응식에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. (가)에서 BF3는 루이스의 산이다.
  2. (나)에서 NO3-는 아레니우스의 염기이다.
  3. (다)에서 CH3NH는 브뢴스테드-로우리의 산이다.
  4. (라)의 수용액에 페놀프탈레인을 가하면 붉게 변한다.
(정답률: 알수없음)
  • BF3는 전자를 받아들이는 능력이 없는데, 이는 루이스 산의 특징이다. 따라서 BF3는 루이스 산이다.
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20. 그림은 황산(H2SO4) 수용액 20mL에 수산화 칼륨(KOH) 수용액을 조금씩 가했을 때, 이 용액에 존재하는 수산화 이온(OH-)의 개수 변화를 나타낸 것이다. 이에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. A지점의 용액은 전기전도도가 0이다.
  2. B지점의 용액에 존재하는 이온의 종류는 2가지 뿐이다.
  3. 반응에 사용된 황산 수용액과 수산화 칼륨 수용액의 농도는 서로 같다.
  4. B지점의 용액에 존재하는 이온 중, 가장 많은 것은 K+이다.
(정답률: 알수없음)
  • 이 그림은 산염기 중화반응을 나타낸 것이다. 산성 용액인 황산(H2SO4)에 염기인 수산화 칼륨(KOH)를 조금씩 가하면서 중화반응이 일어나고, 이때 생성된 수산화 이온(OH-)의 개수가 변화하는 것을 보여준다.

    B지점에서는 수산화 이온(OH-)의 개수가 최대로 생성되는 지점이다. 이는 수산화 칼륨(KOH)가 황산(H2SO4)와 반응하여 수산화 이온(OH-)을 생성하면서 중화반응이 일어나기 때문이다. 따라서 B지점의 용액에는 K+ 이온과 OH- 이온이 존재하게 된다.

    그러나 A지점에서는 아직 수산화 이온(OH-)이 생성되기 전이므로 전기전도도가 0이다. 또한, 반응에 사용된 황산 수용액과 수산화 칼륨 수용액의 농도가 같다는 것은 중화반응에서 사용된 물질의 양이 같다는 것을 의미하며, 이는 B지점에서도 마찬가지이다.

    따라서 B지점의 용액에 존재하는 이온 중, 가장 많은 것은 K+이 아니라 OH- 이온이다.
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