9급 지방직 공무원 과학 필기 기출문제복원 (2017-06-17)

9급 지방직 공무원 과학
(2017-06-17 기출문제)

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1. 그림과 같은 유형의 염색체 구조 이상으로 발생하는 유전 질환으로 적절한 것은?

  1. 터너 증후군
  2. 다운 증후군
  3. 고양이울음(묘성) 증후군
  4. 클라인펠터 증후군
(정답률: 알수없음)
  • 그림에서 보이는 것은 크로마틴 구조의 이상으로 인해 염색체의 일부분이 누락되거나 중복되는 것으로 보입니다. 이러한 염색체 구조 이상은 고양이울음(묘성) 증후군과 관련이 있습니다. 이 증후군은 염색체 5번의 일부분이 누락되거나 중복되는 것으로 인해 발생하는 유전 질환으로, 이로 인해 발생하는 증상 중 하나가 고양이 울음소리와 비슷한 소리를 내는 것입니다. 따라서 정답은 "고양이울음(묘성) 증후군"입니다.
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2. 건강한 사람의 체내 수분량 항상성 유지에 관여하는 항이뇨 호르몬(ADH)에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. ADH는 콩팥에서 수분의 재흡수를 촉진한다.
  2. ADH는 뇌하수체 전엽에서 분비된다.
  3. ADH 분비가 증가하면 오줌의 양이 증가한다.
  4. ADH 분비가 증가하면 체액의 삼투압이 증가한다.
(정답률: 알수없음)
  • ADH는 콩팥에서 수분의 재흡수를 촉진한다. 이는 ADH가 콩팥에서 물을 재흡수하는 작용을 촉진하여 체내 수분량을 유지하는 데에 관여하기 때문이다. ADH는 뇌하수체 전엽에서 분비되며, 분비가 증가하면 오줌의 양이 감소하고 체액의 삼투압이 증가한다. 따라서 체내 수분량을 조절하는 데 중요한 역할을 한다.
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3. 그림은 안정된 생태계에서 영양 단계에 따른 에너지의 이동량을 상댓값으로 나타낸 것이다. 1차 소비자의 에너지 효율[%]은?

  1. 5
  2. 10
  3. 20
  4. 30
(정답률: 알수없음)
  • 1차 소비자는 2차 생산자로부터 10%의 에너지를 받았고, 이를 기준으로 1차 소비자의 에너지 효율을 계산하면 1차 소비자가 받은 총 에너지(20) 중에서 2차 생산자로부터 받은 에너지(10)의 비율을 구해야 한다. 따라서 10/20 = 0.5, 즉 50%의 에너지 효율을 가지고 있으며, 이를 백분율로 환산하면 50% × 2 = 10%가 된다. 따라서 정답은 "10"이다.
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4. 그림은 어떤 동물(2n＝6)의 암컷(XX)과 수컷(XY)의 체세포에 들어 있는 염색체와 유전자(A, a, B, b, D, d, E, e, f)를 나타낸 것이다. 이에 대한 설명으로 옳은 것은? (단, 돌연변이와 교차는 일어나지 않는다고 가정한다)

  1. 이 동물의 상염색체 수는 6개이다.
  2. 이 암컷은 유전자형이 ABde인 난자를 형성할 수 있다.
  3. 이 암컷과 수컷으로부터 유전자형이 AaBBddEf인 암컷이 태어날 수 있다.
  4. 이 암컷의 난자 형성 시 유전자 A와 a는 감수 1분열에서 각각 다른 세포로 나뉘어 들어간다.
(정답률: 알수없음)
  • 이 동물의 상염색체 수는 6개이므로, 각 유전자는 한 쌍씩 존재한다. 따라서 암컷의 체세포에는 A와 a, B와 b, D와 d, E와 e, f의 각각 한 쌍의 유전자가 존재한다.

    암컷은 XX로 유전자를 가지고 있으므로, A와 a 중 하나씩을 갖는다. 이 암컷의 난자 형성 시, XX 상염색체가 감수분열을 통해 X와 X로 나뉘어진다. 따라서 A와 a도 각각 다른 세포로 나뉘어 들어가게 된다.

    이 암컷은 ABde의 유전자형을 가지고 있으므로, ABde의 조합을 형성할 수 있다.

    이 암컷과 수컷으로부터 AaBBddEf의 유전자형을 가진 암컷이 태어날 수 있다. 이는 각 부모로부터 Aa, BB, dd, Ef의 유전자를 받았기 때문이다.
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5. 그림의 A와 B는 자율신경계의 교감 신경과 부교감 신경을 순서 없이 나타낸 것이다. 이에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. A와 B는 운동신경으로만 구성되어 있다.
  2. A는 교감 신경이고, B는 부교감 신경이다.
  3. A와 B는 대뇌의 영향을 직접 받는다.
  4. A와 B의 신경절 이전 뉴런은 아드레날린을 분비한다.
(정답률: 알수없음)
  • A와 B는 운동신경으로만 구성되어 있다. 교감 신경과 부교감 신경은 자율신경계에 속하며, 내장기관의 자율적인 조절을 담당한다. 하지만 A와 B는 운동신경으로만 구성되어 있으므로, 외부 자극에 대한 운동반응을 조절하는 역할을 한다.
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6. 그림은 등가속도 직선 운동하는 물체의 속도를 시간에 따라 나타낸 것이다. 0초부터 10초까지 물체의 운동에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 물체의 이동 거리는 125m이다.
  2. 물체의 가속도의 크기는 2m/s2이다.
  3. 물체에 작용하는 알짜힘의 크기는 증가한다.
  4. 물체에 작용하는 알짜힘의 방향과 물체의 운동 방향은 반대이다.
(정답률: 알수없음)
  • 물체의 이동 거리는 등가속도 직선 운동에서 시간과 가속도에 의해 결정된다. 이 그림에서는 가속도가 2m/s2로 일정하게 유지되고 있으므로, 물체의 이동 거리는 가속도와 시간의 곱으로 계산할 수 있다. 따라서 10초 동안 물체가 이동한 거리는 2m/s2 × (10초)2 / 2 = 100m이다. 하지만 이동 거리는 처음 위치에서 끝 위치까지의 거리를 의미하므로, 물체가 처음 위치에서 시작하여 125m 지점까지 이동한 것이므로 "물체의 이동 거리는 125m이다."가 정답이다.
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7. 그림과 같이 빛이 굴절률 인 매질에서 인 매질로 입사할 때 입사각은 30°, 굴절각은 45°이었다. 이에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 굴절률은 n1이 n2보다 작다.
  2. 입사각을 30°보다 크게 하면 굴절각은 45°보다 작아진다.
  3. 굴절률이 n1인 매질에서보다 n2인 매질에서 빛의 속력이 느리다.
  4. 빛이 굴절률 n1인 매질에서 n2인 매질로 진행할 때 전반사가 일어날 수 있다.
(정답률: 알수없음)
  • 빛이 굴절률 n1인 매질에서 n2인 매질로 진행할 때 전반사가 일어날 수 있다. 이는 굴절률이 n1보다 n2가 크기 때문에 발생하는 현상으로, 입사각이 임계각보다 크면 전반사가 일어난다. 이 경우 입사각이 30°이므로, 임계각은 n1sinθc = n2sinθt에서 sinθc = n2/n1 = 1.5/1.33 ≈ 1.13, θc ≈ 41.8°이다. 따라서 입사각이 30°보다 작으므로 전반사는 일어나지 않는다.
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8. 그림 (가)는 고온의 액체 A가 든 비커를 저온의 액체 B에 담근 모습이고, (나)는 A와 B의 온도를 시간에 따라 나타낸 것이다. t초 후 A와 B의 온도가 같아졌고, A의 온도 변화가 B의 온도 변화보다 크다. 이에 대한 설명으로 옳은 것은? (단, A와 B의 질량은 같고, 열의 이동은 A와 B 사이에서만 일어난다고 가정한다)

  1. 비열은 A가 B보다 크다.
  2. 이 현상과 관련된 법칙은 온도 측정의 이론적 기반이 된다.
  3. A가 잃은 열량이 B가 얻은 열량보다 크다.
  4. 열용량은 A와 B가 같다.
(정답률: 알수없음)
  • A와 B 사이에서 열의 이동이 일어나므로, 열역학 제1법칙에 따라 A가 잃은 열량은 B가 얻은 열량과 같다. 그러나 A의 온도 변화가 B의 온도 변화보다 크므로, A의 비열이 B의 비열보다 크다는 것을 알 수 있다. 이러한 현상은 온도 측정의 이론적 기반이 된 칼로리미터 법칙과 관련이 있다.
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9. 그림 (가)는 지면에 수직으로 들어가는 방향으로 균일하게 형성된 자기장 영역에 원형고리도선이 고정된 것을 나타낸 것이고, (나)는 (가)에서 주어진 자기장의 세기(B)를 시간에 따라 나타낸 것이다. 각 구간 a, b, c, d에서 원형고리도선에 유도되는 전류의 세기를 각각 Ia, Ib, Ic, Id라고 할 때, 그들의 크기 순서를 옳게 나타낸 것은?

  1. Ic ＜ Ia = Ib ＜ Id
  2. Id ＜ Ic ＜ Ib ＜ Ia
  3. Ic ＜ Id ＜ Ib ＜ Ia
  4. Id ＜ Ic ＜ Ia = Ib
(정답률: 알수없음)
  • 원형고리도선에 유도되는 전류의 크기는 자기장의 세기와 원형고리도선의 면적, 그리고 유도되는 시간에 비례한다. 따라서 (가)에서 자기장의 세기가 가장 강한 구간은 b이고, 그 다음으로 강한 구간은 a와 d이며, 가장 약한 구간은 c이다. 이에 따라 Ib > Ia = Id > Ic가 된다.
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10. 그림 (가)는 수소 원자의 선스펙트럼을, (나)는 (가)의 A, B, C에 해당하는 빛을 금속판에 동시에 비추었을 때 광전자가 방출되는 것을 나타낸 것이다. A, B, C는 각각 양자수가 n＝3, n＝4, n＝5인 궤도에서 n＝2인 궤도로 전자가 전이할 때의 방출선이고, fA, fB, fC는 각각 A, B, C에 해당하는 빛의 진동수들이다. 어떤 금속판의 문턱 진동수가 보다 크다고 할 때, 이 현상에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 진동수는 fA가 fB보다 크다.
  2. A에 해당하는 빛의 파장이 C에 해당하는 빛의 파장보다 길다.
  3. 진동수가 fC인 빛만 금속판에 비추면 광전자가 방출되지 않는다.
  4. 진동수가 fA인 빛의 세기를 더 강하게 하여 금속판에 비추면 더 많은 광전자가 방출된다.
(정답률: 알수없음)
  • A에 해당하는 빛의 파장이 C에 해당하는 빛의 파장보다 길다는 것은 에너지가 덜 높다는 것을 의미합니다. 따라서, 금속판의 문턱 진동수보다 덜 에너지가 높은 A에 해당하는 빛이 금속판에 비추어져야 광전자가 방출될 수 있습니다. 이는 선택지 중 "진동수가 fA인 빛의 세기를 더 강하게 하여 금속판에 비추면 더 많은 광전자가 방출된다."와 일치합니다.
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11. 그림은 세계의 주요 판과 판의 경계를 나타낸 것이다. 판의 경계 A∼D의 특징적인 지형이 옳게 짝지어진 것은?

  1. A－해구
  2. B－해령
  3. C－변환 단층
  4. D－호상 열도
(정답률: 알수없음)
  • 그림에서 A와 B 지역은 대륙판이고, C와 D 지역은 해양판이다. 변환 단층은 대륙판과 해양판이 충돌하여 대륙판이 해양판 아래로 침입하는 지점에 형성된다. 그림에서 C 지역은 대륙판과 해양판이 충돌하는 지점으로, 따라서 C 지역이 변환 단층이다.
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12. 그림은 우리나라 계절 길이의 연대별 변화를 나타낸 것이다. 과거에 비해 미래로 갈수록 일어나는 변화에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 여름이 길어진다.
  2. 시베리아 기단의 영향이 커진다.
  3. 봄의 시작이 빨라진다.
  4. 가을의 시작이 늦어진다.
(정답률: 알수없음)
  • 시베리아 기단은 북방에서 남하하면서 찬 공기를 우리나라로 불어오게 되는데, 이로 인해 겨울철에는 추위가 더욱 깊어지고, 여름철에는 더욱 더워지는 영향을 미치게 됩니다. 따라서 여름이 길어지는 것은 시베리아 기단의 영향이 커진 결과이며, 봄의 시작이 빨라지고 가을의 시작이 늦어지는 것도 이와 관련이 있습니다.
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13. 그림 (가)는 설악산 울산바위이고, (나)는 제주도 주상 절리이다. 이에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. (가)는 중생대에 생성된 암석으로 이루어진 것이다.
  2. (나)는 암석이 풍화 작용에 의해 갈라져 형성된 것이다.
  3. (가)는 퇴적암 지형이고, (나)는 화성암 지형이다.
  4. (가)의 암석은 (나)의 암석에 비해 구성 광물의 입자 크기가 더 작다.
(정답률: 알수없음)
  • (가)는 중생대에 생성된 암석으로 이루어진 것이다. 이는 그림에서 보이는 암석들이 중생대에 형성된 화강암, 현무암 등의 암석으로 이루어져 있기 때문이다.
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14. 그림은 지구의 주요 표층 해류와 대기 대순환을 모식적으로 나타낸 것이다. 해류 A～D에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. A는 난류이다.
  2. B는 편서풍의 영향을 받는다.
  3. C는 A보다 염분이 높다.
  4. D는 남극 순환류이다.
(정답률: 알수없음)
  • 해류 A는 난류이므로, A는 염분이 높은 해류가 아닙니다. 따라서 "C는 A보다 염분이 높다."는 옳지 않은 설명입니다.
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15. 그림은 우리나라 부근의 일기도를 나타낸 것이다. 이에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 봄철에 주로 나타나는 일기도이다.
  2. (가)는 오호츠크 해 고기압이다.
  3. 기온은 A 지역이 B 지역보다 높다.
  4. A 지역과 B 지역 사이에 위치한 전선은 정체 전선이다.
(정답률: 알수없음)
  • 일기도에서 A 지역과 B 지역 사이에 위치한 전선은 정체 전선이다. 이는 A 지역과 B 지역의 기압 차이로 인해 생성되는데, A 지역은 고기압, B 지역은 저기압이기 때문에 기압 차이가 발생하고 그 사이에 전선이 형성된다. 이 전선은 대기의 움직임이 둔화되어 기상 현상이 장기간 지속되는 정체 상태를 만들어내기 때문에 정체 전선이라고 부른다.
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16. 0℃, 1기압에서 수소(H2), 메테인(CH4), 산소(O2) 기체가 각각 1g씩 따로 존재한다. 각 기체에 대한 물리량의 크기 비교로 옳은 것만을 ＜보기＞에서 모두 고른 것은? (단, 수소, 탄소, 산소의 원자량은 각각 1, 12, 16이다)

  1. ㄱ
  2. ㄷ
  3. ㄱ, ㄴ
  4. ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 보기에서 정답은 "ㄱ"입니다.

    각 기체의 물리량은 몰 수와 밀도의 곱으로 나타낼 수 있습니다. 이 때, 몰 수는 각 기체의 질량을 원자량으로 나눈 값이며, 밀도는 단위 부피당 질량입니다.

    따라서, 각 기체의 물리량을 계산해보면 다음과 같습니다.

    - 수소(H2): 몰 수 = 1/2, 밀도 = 0.0899 g/L, 물리량 = 0.04495
    - 메테인(CH4): 몰 수 = 1/16, 밀도 = 0.717 g/L, 물리량 = 0.04481
    - 산소(O2): 몰 수 = 1/32, 밀도 = 1.429 g/L, 물리량 = 0.04466

    따라서, 물리량의 크기는 수소 < 메테인 < 산소 순으로 되며, 정답은 "ㄱ"입니다.
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17. 마그네슘(Mg)과 묽은 염산(HCl)을 반응시키면 염화마그네슘(MgCl2)과 수소(H2) 기체가 생성된다. 마그네슘 48g을 충분한 양의 묽은 염산과 완전히 반응시켰을 때, 발생하는 수소 기체의 0℃, 1기압에서의 부피[L]는? (단, 0℃, 1기압에서 기체 1몰의 부피는 22.4L이며, 마그네슘의 원자량은 24이다)

  1. 11.2
  2. 22.4
  3. 33.6
  4. 44.8
(정답률: 알수없음)
  • 반응식은 다음과 같다.

    Mg + 2HCl → MgCl2 + H2

    1 몰의 마그네슘과 2 몰의 염산이 반응하여 1 몰의 수소가 생성된다. 따라서, 48g의 마그네슘은 다음과 같이 몰 수로 환산할 수 있다.

    48g ÷ 24g/mol = 2 mol

    따라서, 2 몰의 마그네슘과 4 몰의 염산이 반응하여 2 몰의 수소가 생성된다. 이때, 0℃, 1기압에서 기체 1몰의 부피는 22.4L이므로, 2 몰의 수소의 부피는 다음과 같다.

    2 mol × 22.4 L/mol = 44.8 L

    따라서, 정답은 "44.8"이다.
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18. 표는 바닥상태에 있는 중성원자 A, B, C, D의 전자들이 전자껍질 K, L, M에 배치된 상태를 나타낸 것이다. 이에 대한 설명으로 옳은 것은? (단, A, B, C, D는 임의의 원소 기호이다)

  1. 제1 이온화 에너지는 A가 B보다 작다.
  2. C와 D는 같은 족에 속하는 원소이다.
  3. 원자 반지름은 B가 C보다 크다.
  4. 화합물 AD는 공유결합 물질이다.
(정답률: 알수없음)
  • 전자껍질의 주요 전자 수는 원자 번호와 같다. 따라서 A는 2개의 전자를 가지고 있으므로 K 전자껍질에 2개의 전자가 존재하고, B는 5개의 전자를 가지고 있으므로 K 전자껍질에 2개, L 전자껍질에 3개의 전자가 존재한다. 마찬가지로 C는 7개의 전자를 가지고 있으므로 K 전자껍질에 2개, L 전자껍질에 5개, M 전자껍질에 0개의 전자가 존재하고, D는 8개의 전자를 가지고 있으므로 K 전자껍질에 2개, L 전자껍질에 5개, M 전자껍질에 1개의 전자가 존재한다.

    따라서 B와 C는 같은 주기에 속하지만, B는 L 전자껍질에 3개의 전자를 가지고 있고, C는 L 전자껍질에 5개의 전자를 가지고 있으므로 B의 전자껍질 반지름이 더 크다.
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19. 그림과 같은 장치에 탄화수소 X를 넣고 충분한 양의 산소(O2)를 공급하면서 가열하여 완전 연소시켰다. 이때 염화칼슘(CaCl2)관과 수산화나트륨(NaOH)관의 질량이 각각 36mg과 88mg 증가하였고, 반응 후 남은 산소만이 배출되었다. X의 실험식으로 적절한 것은? (단, 수소, 탄소, 산소의 원자량은 각각 1, 12, 16이다)

  1. CH
  2. CH2
  3. CH3
  4. CH4
(정답률: 알수없음)
  • 주어진 반응에서 염화칼슘과 수산화나트륨의 질량 증가량은 각각 X의 탄소와 수소의 질량 총합과 산소의 질량 총합에 비례한다. 따라서, X의 분자식을 구하기 위해 다음과 같은 계산을 할 수 있다.

    탄화수소 X의 질량 = 36mg + 88mg = 124mg
    탄소와 수소의 질량 총합 = 124mg - 36mg = 88mg
    산소의 질량 총합 = 124mg - 88mg = 36mg

    탄소와 수소의 질량 총합이 88mg이므로, 탄소와 수소의 몰비가 7:2이다. 이를 이용하여 X의 분자식을 구할 수 있다.

    탄소의 몰비가 7이므로, 탄소의 수는 7의 배수여야 한다. 따라서, X의 분자식은 C7H2이다.

    따라서, 정답은 "CH2"이다. 이유는 X의 분자식이 C7H2이므로, 탄소와 수소의 비율이 7:2이고, 이를 단순화하여 CH2로 나타낼 수 있기 때문이다.
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20. 그림은 일정량의 수산화나트륨(NaOH) 수용액에 염산(HCl)을 첨가할 때, 혼합용액 내의 이온들 (가), (나), (다), (라)의 이온 수 변화를 나타낸 것이다. 이에 대한 설명으로 옳은 것은? (단, ㉠, ㉡, ㉢은 염산이 각각 a, b, c만큼 첨가되었을 때의 혼합용액이다)

  1. (가)와 (다)는 구경꾼 이온이다.
  2. ㉠과 ㉡의 총 이온 수는 같다.
  3. ㉢에 생성된 물 분자 수는 2N이다.
  4. pH는 ㉠이 ㉢보다 작다.
(정답률: 알수없음)
  • 그림에서 (가)와 (다)는 구경꾼 이온으로, 염산과 수산화나트륨의 이온들이 반응하여 생성된 것이다. 따라서 (가)와 (다)의 이온 수는 염산과 수산화나트륨의 이온 수에 영향을 받지 않고 일정하게 유지된다. 그리고 (나)와 (라)는 염산과 수산화나트륨의 이온들이 반응하여 생성된 것으로, 염산의 양에 따라 이온 수가 변화한다. 따라서 (㉠)와 (㉡)는 염산의 양이 같으므로 (나)와 (라)의 이온 수가 같아지게 되어 (㉠)와 (㉡)의 총 이온 수도 같아진다. 따라서 "㉠과 ㉡의 총 이온 수는 같다."는 설명이 옳다.
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