9급 지방직 공무원 과학 필기 기출문제복원 (2021-06-05)

9급 지방직 공무원 과학
(2021-06-05 기출문제)

목록

1. 생물 다양성의 가치에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 생물로부터 의약품의 원료를 얻는다.
  2. 다양한 생물의 서식지는 관광 자원으로 활용된다.
  3. 농작물을 우수한 단일 품종으로 대체하여 환경 적응력을 높인다.
  4. 오염원을 흡수하고 정화할 수 있는 미생물을 환경 정화에 이용한다.
(정답률: 55%)
  • 농작물을 우수한 단일 품종으로 대체하여 환경 적응력을 높인다는 것은 생물 다양성의 가치에 대한 옳지 않은 설명입니다. 이는 오히려 생물 다양성을 감소시키는 행위로, 작물의 유전적 다양성을 줄이고 작물에 대한 병해충의 저항성을 약화시키는 결과를 가져올 수 있습니다.
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2. 사람의 물질대사에 관여하는 기관계의 통합적 작용에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 소화계에서 흡수된 영양소는 순환계로 이동한다.
  2. 우리 몸에 필요한 에너지원은 호흡계를 통해 체내로 들어온다.
  3. 세포에서 생긴 노폐물은 순환계를 통해 배설계로 이동한다.
  4. 순환계가 소화계 및 호흡계와 연계되어야 외부에서 들어온 물질이 세포에 공급된다.
(정답률: 59%)
  • "우리 몸에 필요한 에너지원은 호흡계를 통해 체내로 들어온다."라는 설명이 옳지 않은 이유는, 우리 몸에 필요한 에너지원은 소화계를 통해 체내로 들어오고, 호흡계는 그 에너지원을 이용하여 에너지를 생산하는 과정을 말하기 때문입니다.

    우리 몸에 필요한 에너지원은 소화계에서 흡수되어 순환계를 통해 각 조직과 기관에 공급되고, 호흡계는 그 에너지원을 이용하여 ATP를 생산하는 과정을 말합니다. 따라서, "우리 몸에 필요한 에너지원은 호흡계를 통해 체내로 들어온다."라는 설명은 옳지 않습니다.
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3. 그림 (가)와 (나)는 서로 다른 과학의 탐구 방법을 나타낸 것이다. 이에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. (가)는 대조 실험을 수행하는 탐구 방법이다.
  2. 세포설은 탐구 방법 (가)의 결과이다.
  3. (나)는 연역적 탐구 방법이다.
  4. (나)는 의문에 대한 잠정적인 해답을 먼저 찾는 탐구 방법이다.
(정답률: 42%)
  • (가)는 대조 실험을 수행하는 탐구 방법이다. 이는 실험군과 대조군을 비교하여 실험 결과를 분석하고 인과관계를 파악하는 방법이다. 따라서 (가)는 변수의 영향을 제어하고 정확한 결과를 얻기 위한 과학적인 방법이다. 세포설은 이러한 대조 실험을 통해 발견된 결과이다.
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4. 다음은 사람의 뇌를 구성하는 어떤 부분에 대한 자료이다. 이 부분의 기능으로 옳은 것은?

  1. 심장 박동과 소화 운동의 조절 중추이다.
  2. 안구 운동과 홍채 작용의 조절 중추이다.
  3. 고등 정신 활동과 감각, 수의 운동의 중추이다.
  4. 자율 신경의 조절 중추로 항상성 유지에 관여한다.
(정답률: 41%)
  • 이 부분은 뇌간(medulla oblongata)으로, 심장 박동과 소화 운동을 조절하는 중추입니다. 이 부분은 자율 신경계의 일부이며, 심장 박동과 소화 운동을 조절하여 항상성 유지에 관여합니다.
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5. 다음은 사람에게 유전되는 형질A와 B의 특징을 나타낸 것이다. 이에 대한 설명으로 ＜보기＞에서 옳은 것만을 모두 고르면? (단, 돌연변이는 고려하지 않는다)

  1. ㄴ
  2. ㄷ
  3. ㄱ, ㄴ
  4. ㄱ, ㄷ
(정답률: 47%)
  • 형질 A와 B는 모두 대립유전자를 가지고 있으며, A가 우세한 형질이다. 따라서 A 형질을 가진 사람은 A 형질을 표현하고, B 형질을 가진 사람은 A 형질을 표현하지 않는다. 이에 따라, 부모가 A 형질을 가지고 있고, B 형질을 가지지 않는다면 자녀는 A 형질을 가질 확률이 100%이다. 따라서 "ㄱ"은 옳은 설명이다. 또한, 부모가 A 형질을 가지고 있고, B 형질을 가지고 있다면 자녀는 A 형질을 가질 확률이 50%, B 형질을 가질 확률이 50%이다. 따라서 "ㄷ"도 옳은 설명이다.
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6. 전자기파는 파장에 따라 분류할 수 있다. 전자기파를 파장이 긴 것부터 순서대로 바르게 나열한 것은?

  1. 감마선, X선, 자외선, 가시광선, 적외선
  2. 감마선, X선, 적외선, 가시광선, 자외선
  3. 적외선, 가시광선, 자외선, X선, 감마선
  4. X선, 감마선, 자외선, 가시광선, 적외선
(정답률: 55%)
  • 전자기파는 파장에 따라 분류할 수 있으며, 파장이 긴 순서대로 나열하면 적외선, 가시광선, 자외선, X선, 감마선이 된다. 이는 파장이 길어질수록 전자기파의 진동수가 낮아지고, 에너지가 낮아지기 때문이다. 따라서 적외선은 파장이 가장 길고, 감마선은 파장이 가장 짧다.
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7. 표는 보어의 수소 원자 모형에서 양자수 n이 1, 2, 3일 때 에너지 준위를 나타낸 것이다. n이 1, 2, 3인 에너지 준위 간에 전자가 전이할 때, 흡수 또는 방출할 수 있는 광자의 에너지로 옳지 않은 것은? (단, 전자가 전이할 때 1개의 광자를 흡수 또는 방출한다)

  1. 1.89 eV
  2. 4.91 eV
  3. 10.20 eV
  4. 12.09 eV
(정답률: 49%)
  • n이 1에서 2로 전이할 때, 에너지 준위 차이는 10.20 eV - 1.89 eV = 8.31 eV 이다. 따라서 전자가 전이할 때 방출되는 광자의 에너지는 8.31 eV이다. 마찬가지로 n이 2에서 3으로 전이할 때, 에너지 준위 차이는 12.09 eV - 10.20 eV = 1.89 eV 이다. 따라서 전자가 전이할 때 방출되는 광자의 에너지는 1.89 eV이다. 따라서 n이 1에서 3으로 전이할 때, 전자가 전이할 때 방출되는 광자의 에너지는 8.31 eV + 1.89 eV = 10.20 eV이다. 따라서 옳지 않은 것은 4.91 eV이다.
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8. 마찰이 없는 수평면에서 질량이 mA인 물체A가 정지 상태의 질량이 mB인 물체B를 향해 3m/s로 등속도 운동하여 정면충돌하였고, 충돌 후 A와 B가 한 덩어리가 되어 1m/s의 등속도로 운동하였다. 두 물체가 충돌 전후 동일 직선상에서 운동하였다면, mA:mB는? (단, A와 B가 충돌할 때 서로에게 작용하는 힘 이외에 다른 힘은 없으며, 물체의 크기는 무시한다)

  1. 1 : 2
  2. 2 : 1
  3. 2 : 3
  4. 3 : 2
(정답률: 39%)
  • 운동량 보존 법칙에 따라, 충돌 전과 후의 운동량은 동일해야 한다. 충돌 전 A의 운동량은 mA × 3, B의 운동량은 0이다. 충돌 후 두 물체가 한 덩어리가 되어 등속도로 운동하므로, 운동량은 (mA + mB) × 1이다. 따라서, mA × 3 = (mA + mB) × 1 이 성립한다. 이를 정리하면, mA = 2mB 이므로, mA:mB = 1:2 이다. 따라서 정답은 "1 : 2"이다.
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9. 물질의 자성과 관련된 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 반자성체에 강한 자석을 가까이 가져가면 서로 밀어낸다.
  2. 원자 내 전자의 운동은 물질이 자기적 성질을 띠는 원인이 된다.
  3. 상자성체는 외부 자기장을 제거하면 자화(자기화)된 상태가 바로 사라진다.
  4. 강자성체는 외부 자기장을 가했을 때 외부 자기장과 반대방향으로 자화(자기화)되는 물질이다.
(정답률: 52%)
  • 정답: "상자성체는 외부 자기장을 제거하면 자화(자기화)된 상태가 바로 사라진다."

    강자성체는 외부 자기장을 가했을 때 외부 자기장과 반대방향으로 자화(자기화)되는 물질이다. 이는 외부 자기장에 의해 자기적으로 정렬된 전자들이 외부 자기장과 반대 방향으로 정렬되기 때문이다.

    반자성체는 강한 자석을 가까이 가져가면 서로 밀어낸다. 이는 반자성체 내부의 전자들이 자기적으로 정렬되지 않기 때문이다.

    원자 내 전자의 운동은 물질이 자기적 성질을 띠는 원인이 된다. 이는 전자의 스핀과 궤도 운동에 의해 발생하는 자기적 모멘트 때문이다.

    상자성체는 외부 자기장을 제거하면 자화(자기화)된 상태가 바로 사라진다. 이는 상자성체 내부의 전자들이 외부 자기장에 의해 정렬되기 때문이다.
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10. 전하량이 각각 ＋10C, －2C인 두 점전하가 있다. 두 점전하 사이의 거리가 2r일 때 두 점전하 사이에 작용하는 전기력의 크기를 F1, 거리가 3r일 때 두 점전하 사이에 작용하는 전기력의 크기를 F2라고 하면 F1/F2의 값은? (단, 두 점전하는 진공 중에 있다)

  1. 1/4
  2. 9/4
  3. 1/9
  4. 4/9
(정답률: 42%)
  • 전기력의 크기는 Coulomb's law에 의해 결정된다.

    Coulomb's law: F = k * q1 * q2 / r^2

    여기서 F는 전기력, k는 쿨롱 상수 (8.99 × 10^9 N·m^2/C^2), q1과 q2는 각각의 전하량, r은 두 전하 사이의 거리이다.

    따라서, F1 = k * q1 * q2 / (2r)^2 = k * q1 * q2 / 4r^2

    F2 = k * q1 * q2 / (3r)^2 = k * q1 * q2 / 9r^2

    F1/F2 = (k * q1 * q2 / 4r^2) / (k * q1 * q2 / 9r^2) = 9/4

    따라서, F1/F2의 값은 9/4이다.
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11. 다음은 학생이 지질답사를 통해 관찰한 화성암의 특징을 나타낸 것이다. 이 암석의 명칭으로 옳은 것은?

  1. 섬록암
  2. 현무암
  3. 화강암
  4. 유문암
(정답률: 30%)
  • 이 암석은 화강암과는 달리 조각이 불규칙하며, 현무암과는 달리 조각면이 부드럽고 유기적인 형태를 띠고 있습니다. 또한, 섬록암과는 달리 조각면에 작은 구멍이 많이 발견되는데, 이는 화성암이 용액 상태에서 가스를 포함하고 있었다가 결정화되면서 생긴 것입니다. 따라서 이 암석은 "유문암"입니다.
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12. 다음은 판 구조론이 정립되기 전까지 등장했던 학설에 대한 설명이다. 등장한 순서대로 바르게 나열한 것은?

  1. (가)→(나)→(다)
  2. (가)→(다)→(나)
  3. (나)→(다)→(가)
  4. (다)→(가)→(나)
(정답률: 20%)
  • (가)는 지각론, (나)는 인과론, (다)는 판 구조론이다. 지각론은 사물이나 현상을 직접 인식하여 이를 통해 지식을 얻는 것을 강조하며, 인과론은 원인과 결과의 관계를 중심으로 사물이나 현상을 이해하고 설명하는 것을 강조한다. 판 구조론은 인간의 사고나 인식이 어떤 구조에 의해 결정되는지를 연구하는 학설이다. 따라서 이들 학설이 등장한 순서는 (가)→(나)→(다)이다.
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13. (가)나선은하, (나)타원은하에 대한 설명으로 옳은 것만을 모두 고르면?

  1. ㄱ
  2. ㄴ
  3. ㄱ, ㄴ
  4. ㄴ, ㄷ
(정답률: 25%)
  • 가) 나선은하는 중심부에 밝은 별들이 모여 있고, 나선 모양으로 팔을 펼친 듯한 모양을 가지고 있습니다. 이러한 특징은 그림에서도 확인할 수 있습니다.

    나) 타원은하는 긴 축과 짧은 축이 있는 타원 모양을 가지고 있습니다. 이러한 특징은 그림에서도 확인할 수 있습니다.

    따라서, 가)와 나) 모두 그림과 일치하므로 "ㄱ, ㄴ"이 정답입니다.
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14. 표의 A, B, C는 북반구 대기 대순환의 순환 세포를 나타낸 것이다. 이에 대한 설명으로 ＜보기＞에서 옳은 것만을 모두 고르면?

  1. ㄱ
  2. ㄷ
  3. ㄱ, ㄴ
  4. ㄴ, ㄷ
(정답률: 33%)
  • - A, B, C는 북반구 대기 대순환의 순환 세포를 나타낸다.
    - A는 북극에서 시작하여 대륙을 따라 남하하고, 온난한 바다 위로 올라가며 다시 북극으로 돌아온다. 이는 폴로달 순환(Polar cell circulation)이다.
    - B는 30도 위 아래에서 발생하며, 열대 지방에서 발생한 공기가 위로 상승하여 대류권 상층으로 이동하고, 다시 30도 위 아래에서 하강하여 지표면으로 돌아오는 세포이다. 이는 페렐 순환(Ferrel cell circulation)이다.
    - C는 적도 지방에서 발생한 공기가 위로 상승하여 대류권 상층으로 이동하고, 다시 적도 지방으로 내려가는 세포이다. 이는 하들리-셀비 순환(Hadley-Cellby circulation)이다.
    - 따라서, A는 폴로달 순환, B는 페렐 순환, C는 하들리-셀비 순환을 나타내므로 "ㄱ, ㄴ"이 정답이다.
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15. 그림은 어느 주계열성 A의 내부 구조를 나타낸 것이다. A가 태양보다 큰 값을 갖는 물리량으로 ＜보기＞에서 옳은 것만을 모두 고르면?

  1. ㄱ
  2. ㄷ
  3. ㄱ, ㄴ
  4. ㄴ, ㄷ
(정답률: 20%)
  • A의 내부 구조를 보면 중심부에서부터 밖으로 갈수록 밀도가 낮아지는 것을 알 수 있다. 이는 태양보다 큰 값을 갖는 물리량 중에서는 질량이나 부피 등의 물리량이 될 수 있으며, 이 중에서는 질량이 가장 적절한 답이다. 따라서 정답은 "ㄷ"이다.
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16. 다음은 세 가지 분자의 분자식이다. 이에 대한 설명으로 ＜보기＞에서 옳은 것만을 모두 고르면?

  1. ㄱ
  2. ㄴ
  3. ㄱ, ㄷ
  4. ㄴ, ㄷ
(정답률: 30%)
  • - 분자 A는 탄소원자 2개와 수소원자 6개로 이루어져 있으며, 이는 에탄이라는 유기화합물의 분자식이다.
    - 분자 B는 탄소원자 1개와 수소원자 4개로 이루어져 있으며, 이는 메탄이라는 유기화합물의 분자식이다.
    - 분자 C는 탄소원자 6개와 수소원자 6개로 이루어져 있으며, 이는 글루코스라는 당의 분자식이다.
    - 따라서, 분자 A와 B는 유기화합물이고, 분자 C는 당이므로 보기에서 정답이 "ㄴ, ㄷ"이다.
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17. 그림은 주기율표의 일부를 나타낸 것이다. A～E에 대한 설명으로 ＜보기＞에서 옳은 것만을 모두 고르면? (단, A～E는 임의의 원소 기호이다)

  1. ㄱ
  2. ㄷ
  3. ㄱ, ㄴ
  4. ㄴ, ㄷ
(정답률: 13%)
  • 주기율표에서 수직으로 같은 열에 위치한 원소들은 전자껍질에 있는 전자의 수가 같으므로 비슷한 성질을 가진다. A와 B는 같은 열에 위치하고 있으므로 비슷한 성질을 가진다. C와 D는 같은 열에 위치하고 있으므로 비슷한 성질을 가진다. 하지만 A와 E는 같은 열에 위치하지 않으므로 성질이 다를 수 있다. 따라서 정답은 "ㄷ"이다.
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18. 표는 원자 A～D의 바닥상태 전자 배치를 나타낸 것이다. 이에 대한 설명으로 ＜보기＞에서 옳은 것만을 모두 고르면? (단, A～D는 임의의 원소 기호이다)

  1. ㄱ
  2. ㄴ
  3. ㄱ, ㄷ
  4. ㄴ, ㄷ
(정답률: 16%)
  • - 원자 A의 전자 구성은 2개의 전자가 1s 궤도에 있고, 3개의 전자가 2s 궤도와 2p 궤도에 있으며, 이는 주기율표에서 3주기에 해당하는 원소의 전자 구성과 일치한다. 따라서 A는 3주기 원소이다.
    - 원자 B의 전자 구성은 2개의 전자가 1s 궤도에 있고, 2개의 전자가 2s 궤도에 있으며, 4개의 전자가 2p 궤도에 있으며, 이는 주기율표에서 2주기에 해당하는 원소의 전자 구성과 일치한다. 따라서 B는 2주기 원소이다.
    - 원자 C의 전자 구성은 2개의 전자가 1s 궤도에 있고, 2개의 전자가 2s 궤도에 있으며, 4개의 전자가 2p 궤도에 있으며, 1개의 전자가 3s 궤도에 있으며, 이는 주기율표에서 3주기에 해당하는 원소의 전자 구성과 일치한다. 따라서 C는 3주기 원소이다.
    - 원자 D의 전자 구성은 2개의 전자가 1s 궤도에 있고, 2개의 전자가 2s 궤도에 있으며, 3개의 전자가 2p 궤도에 있으며, 1개의 전자가 3s 궤도에 있으며, 이는 주기율표에서 3주기에 해당하는 원소의 전자 구성과 일치한다. 따라서 D는 3주기 원소이다.

    따라서 정답은 "ㄱ"이다.
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19. 표는 원자 X～Z로 이루어진 화합물 (가)와 (나)에 대한 자료이다. X～Z는 각각 O, F, Mg 중 하나이다. 이에 대한 설명으로 ＜보기＞에서 옳은 것만을 모두 고르면? (단, 화합물에서 모든 원자는 옥텟 규칙을 만족한다)

  1. ㄱ
  2. ㄴ
  3. ㄱ, ㄷ
  4. ㄴ, ㄷ
(정답률: 25%)
  • - (가)의 분자식은 OF2이다.
    - (나)의 분자식은 MgF2이다.

    ㄴ. (가)와 (나) 모두 옥텟 규칙을 만족하고 있으며, (가)는 산화수가 +2, (나)는 산화수가 +2인 이온화합물이다.
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20. 다음은 구리(Cu)와 질산(HNO3)이 반응하여 이산화 질소(NO2) 기체가 발생하는 반응을 나타낸 것이다. 이에 대한 설명으로 ＜보기＞에서 옳은 것만을 모두 고르면? (단, a～d는 반응 계수이다)

  1. ㄱ
  2. ㄷ
  3. ㄱ, ㄴ
  4. ㄴ, ㄷ
(정답률: 20%)
  • 반응식을 보면 구리(Cu)가 질산(HNO3)과 반응하여 이산화 질소(NO2) 기체가 발생하고 동시에 구리 이온(Cu2+)과 질산 이온(NO3-)이 생성된다. 이 반응에서 구리(Cu)는 산화되어 구리 이온(Cu2+)이 생성되고, 질산(HNO3)은 환원되어 질산 이온(NO3-)이 생성된다. 따라서, 보기에서 "ㄱ"은 구리(Cu)가 산화되는 과정을 나타내고, "ㄴ"은 질산(HNO3)이 환원되는 과정을 나타낸다. 따라서, 정답은 "ㄱ, ㄴ"이다.
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