9급 지방직 공무원 서울시 과학 필기 기출문제복원 (2015-06-13)

9급 지방직 공무원 서울시 과학 2015-06-13 필기 기출문제 해설

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9급 지방직 공무원 서울시 과학
(2015-06-13 기출문제)

목록

1과목: 과목 구분 없음

1. 그래프는 어떤 물체의 직선상에서의 운동 상태를 속도-시간 그래프로 나타낸 것이다. 이에 대한 해석으로 옳은 것은?

  1. 시간이 흐를수록 속력이 계속 감소하고 있다.
  2. 운동방향이 두 번 바뀌었다.
  3. 0초 때의 물체의 위치와 4초 때의 물체의 위치가 같다.
  4. 2초 때의 가속도의 크기는 0m/s2이다.
(정답률: 알수없음)
  • 속도-시간 그래프에서 그래프와 시간축 사이의 면적은 변위를 의미합니다. 에서 0초부터 2초까지의 양의 면적(삼각형)과 2초부터 4초까지의 음의 면적(삼각형)의 크기가 동일하므로, 전체 변위는 0이 되어 0초 때와 4초 때의 위치가 같습니다.

    오답 노트
    속력이 계속 감소하고 있다: 2초 이후부터는 속력(절댓값)이 증가함
    운동방향이 두 번 바뀌었다: 속도가 0이 되는 2초 때 한 번만 바뀜
    2초 때의 가속도의 크기는 0m/s^2이다: 그래프의 기울기가 일정하므로 가속도는 전 구간 동일한 상숫값임
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2. 그림은 양성자 하나와 전자 하나로 이루어진 수소원자를 나타낸 보어의 원자 모형이다. 이에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 전자의 전하량이 원자핵의 전하량보다 크다.
  2. n=1과 n=2사이에는 전자가 존재할 수 없다.
  3. n=2의 전자가 n=1로 떨어지기 위해서는 외부의 에너지를 흡수해야 한다.
  4. n=2의 전자가 n=3으로 올라가기 위해서는 외부로 에너지를 방출해야 한다.
(정답률: 알수없음)
  • 보어의 원자 모형에서 전자는 특정한 에너지를 가진 궤도(에너지 준위)에서만 회전하며, 궤도와 궤도 사이의 공간에는 존재할 수 없습니다. 따라서 $n=1$과 $n=2$ 사이에는 전자가 존재할 수 없습니다.

    오답 노트
    전자의 전하량이 원자핵의 전하량보다 크다: 전기적으로 중성인 원자에서 두 전하량의 절대값은 같습니다.
    n=2의 전자가 n=1로 떨어지기 위해서는 외부의 에너지를 흡수해야 한다: 낮은 에너지 준위로 이동할 때는 에너지를 방출합니다.
    n=2의 전자가 n=3으로 올라가기 위해서는 외부로 에너지를 방출해야 한다: 높은 에너지 준위로 이동할 때는 에너지를 흡수해야 합니다.
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3. 그래프는 색을 감지하는 사람의 원뿔 세포 A, B, C가 파장에 따라 빛을 흡수하는 정도를 나타낸 것이다. 이에 대한 설명으로 옳은 것을 ＜보기＞에서 모두 고른 것은?

  1. ㉠
  2. ㉠, ㉡
  3. ㉡, ㉢
  4. ㉢
(정답률: 알수없음)
  • 원뿔 세포의 빛 흡수 특성과 가시광선 영역에 대한 문제입니다. 적외선은 가시광선 영역(약 $400\text{nm} \sim 700\text{nm}$) 밖의 파장이므로 A, B, C 모든 원뿔 세포가 반응하지 않습니다.

    오답 노트
    백색광은 모든 가시광선 파장이 섞여 있어 A, B, C 모두 반응합니다. 또한 원뿔 세포는 일반적으로 청색, 녹색, 적색 세포로 구분됩니다.
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4. 다음 식은 원자력 발전소의 원자로에서 우라늄 원자핵이 핵분열하는 핵반응식을 나타낸 것이다. 이에 대한 설명으로 옳은 것을 ＜보기＞에서 모두 고른 것은?

  1. ㉠, ㉡
  2. ㉠, ㉡, ㉢
  3. ㉡
  4. ㉢
(정답률: 알수없음)
  • 우라늄-235의 핵분열 반응식을 분석하는 문제입니다. 핵분열 시 발생하는 에너지는 반응 전후의 질량 차이인 질량 결손에 의해 발생합니다.

    오답 노트
    ⓐ는 핵분열을 유도하는 중성자이며, ⓑ는 질량수 보존 법칙에 의해 $235 + 1 - 141 = 95$가 되어야 하므로 94라는 설명은 틀렸습니다.
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5. 다음 그래프는 허블의 법칙을 나타낸 것으로 A와 B는 지구에서 본 서로 다른 두 은하이다. 다음 설명 중 옳은 것은?

  1. 우주가 팽창하고 있음을 의미한다.
  2. 지구에서 볼 때 A의 후퇴속력이 B보다 크다.
  3. 은하 A에서 볼 때 B는 A에 가까워진다.
  4. 은하 B에서 볼 때 A는 B에 가까워진다.
(정답률: 알수없음)
  • 허블의 법칙에 따르면 은하의 후퇴 속도는 거리와 비례합니다. 모든 은하가 서로 멀어지고 있다는 것은 우주가 모든 방향으로 팽창하고 있음을 의미합니다.

    오답 노트
    후퇴 속력은 거리와 비례하므로 거리가 더 먼 B의 후퇴 속력이 A보다 큽니다. 또한 우주 팽창으로 인해 모든 은하는 서로에게서 멀어지므로 가까워진다는 설명은 틀렸습니다.
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6. 그림은 철의 제련 과정을 나타낸 것이다. 이에 대한 설명으로 옳은 것을 보기에서 모두 고르면?

  1. ㉠, ㉡
  2. ㉠, ㉡, ㉢
  3. ㉠, ㉢
  4. ㉡, ㉢
(정답률: 알수없음)
  • 철의 제련 과정에서 일어나는 화학 반응의 핵심 원리를 묻는 문제입니다.
    CO는 코크스의 불완전 연소에 의해 생성되며, $\text{CaCO}_3$는 석회석으로서 철광석의 불순물인 $\text{SiO}_2$를 제거하여 슬래그를 만들기 위해 첨가합니다.

    오답 노트
    C(코크스)는 산소를 뺏어오는 환원제 역할을 하므로 산화제라는 설명은 틀렸습니다.
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7. 다음 표는 원자를 구성하는 입자의 발견과 관련된 실험 과정 및 결과이다. 다음 실험 결과로부터 제시된 원자 모형은 무엇인가?

  1. ㈎
  2. ㈏
  3. ㈐
  4. ㈑
(정답률: 알수없음)
  • 음극선이 직진하고, 입자성을 가지며(바람개비 회전), (-)전하를 띠어 (+)극으로 휘어지는 성질을 통해 전자의 존재를 확인한 실험입니다. 이러한 전자가 원자 내부에 분포한다는 톰슨의 푸딩 모형인 의 ㈎가 정답입니다.
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8. 그림은 수소 원자의 전자 전이를 나타낸 것이다. 전자 전이 a~e에 대한 설명으로 옳은 것을 ＜보기＞ 에서 모두 고른 것은? (단, 수소 원자의 에너지 준위는 En=-1312/n2kJ/몰이다.)

  1. ㉠, ㉡
  2. ㉠, ㉡, ㉢
  3. ㉠, ㉢
  4. ㉡, ㉢
(정답률: 알수없음)
  • 전자 전이 시 에너지 차이가 클수록 방출되는 빛의 파장은 짧아집니다.
    ㉠ 전자 전이 a는 가장 높은 에너지 준위에서 $n=1$로 떨어지므로 에너지 차이가 가장 커서 파장이 가장 짧은 빛을 방출합니다.
    ㉡ 전자 전이 d는 $n=4$에서 $n=3$으로 전이되는 브래킷 계열로, 적외선 영역의 빛을 방출합니다.
    ㉢ 전자 전이 b는 $n=1$에서 $n=\infty$로 전이되는 과정으로, 이는 바닥 상태의 전자를 완전히 제거하는 이온화 에너지와 같습니다.
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9. 다음은 탄화수소 A~D를 구분하기 위한 분류 과정이다. 탄화수소 A~D를 옳게 짝지은 것은? (단, A, B, C, D는 각각 벤젠, 에텐, 펜테인, 사이클로펜테인 중 하나이다.)

  1. A : 벤젠, B : 펜테인, C : 에텐, D : 사이클로펜테인
  2. A : 펜테인, B : 벤젠, C : 에텐, D : 사이클로펜테인
  3. A : 사이클로펜테인, B : 벤젠, C : 에텐, D : 펜테인
  4. A : 벤젠, B : 사이클로펜테인, C : 에텐, D : 펜테인
(정답률: 알수없음)
  • 탄화수소의 구조와 반응성에 따른 분류 문제입니다.
    고리 구조를 가지며 포화 탄화수소인 A는 사이클로펜테인, 고리 구조를 가지나 불포화(방향족)인 B는 벤젠입니다.
    사슬 구조 중 첨가 반응을 하는 불포화 탄화수소 C는 에텐, 첨가 반응을 하지 않는 포화 탄화수소 D는 펜테인입니다.
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10. 다음 각 물질에서 밑줄 친 원소의 산화수로 옳은 것은?

  1. HNO3 : +3
  2. H2S : +2
  3. NaH : -1
  4. HClO3 : +7
(정답률: 알수없음)
  • 화합물 내 원소의 산화수는 전하의 균형을 통해 결정합니다. NaH에서 Na는 1족 원소로 +1의 산화수를 가지므로, 전체 전하가 0이 되기 위해 H는 -1의 산화수를 가집니다.

    오답 노트
    HNO3의 N: +5
    H2S의 S: -2
    HClO3의 Cl: +5
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11. 생명체를 구성하는 물질 중 항체의 주성분에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 핵에서는 발견되지 않는다.
  2. 유전 정보를 저장하고 있다.
  3. 인체에서 구성 비율이 가장 높다.
  4. 세포막의 구성 성분이다.
(정답률: 알수없음)
  • 항체의 주성분은 단백질입니다. 단백질은 세포막의 구성 성분(수용체, 통로 단백질 등)으로 널리 사용됩니다.

    오답 노트
    핵에서는 발견되지 않는다: 핵 속의 히스톤 단백질 등 다양한 단백질이 존재함
    유전 정보를 저장하고 있다: 핵산(DNA, RNA)의 역할
    인체에서 구성 비율이 가장 높다: 물이 가장 높음
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12. 다음의 유전병 중 세포 내 염색체 수가 가장 적은 것은?

  1. 터너 증후군
  2. 다운 증후군
  3. 클라인펠터 증후군
  4. 고양이 울음 증후군
(정답률: 알수없음)
  • 정상 사람의 염색체 수는 46개입니다. 각 유전병의 염색체 수를 비교하면 다음과 같습니다.
    터너 증후군: 성염색체 하나가 부족한 $45$개 ($XO$)
    다운 증후군: 21번 염색체가 하나 더 많은 $47$개
    클라인펠터 증후군: 성염색체가 하나 더 많은 $47$개 ($XXY$)
    고양이 울음 증후군: 염색체 수는 $46$개로 정상이지만, 5번 염색체의 일부가 결실된 상태입니다.
    따라서 염색체 수가 가장 적은 것은 터너 증후군입니다.
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13. 그림 ㈎는 근육 원섬유 마디를, 그림 ㈏~㈑는 근육 원섬유 마디의 서로 다른 세 지점의 단면에서 관찰되는 액틴 필라멘트와 마이오신 필라멘트를 나타낸 것이다. 이에 대한 설명으로 옳은 것은?(단, ㉠은 암대이다.)

  1. 근육의 수축 ㆍ 이완 과정에서 ㈎의 ㉠ 길이는 변한다.
  2. ㈎의 ㉢ 부분에서는 ㈑와 같은 단면이 나타난다.
  3. ㈎에서 ㉡과 ㉣은 액틴 필라멘트만으로 이루어진 H대이다.
  4. 근육이 수축하면 ㈏와 같은 단면을 보이는 부분이 늘어난다.
(정답률: 알수없음)
  • 근육이 수축하면 액틴 필라멘트가 마이오신 필라멘트 중심 방향으로 미끄러져 들어옵니다. 이때 액틴과 마이오신이 모두 존재하는 암대(㉠)의 길이는 변하지 않지만, 액틴만 존재하는 명대(㉡, ㉣)와 마이오신만 존재하는 H대(㉢)의 길이는 짧아집니다. 결과적으로 액틴과 마이오신이 겹치는 구간인 ㈏와 같은 단면을 보이는 영역은 더 넓어지게 됩니다.

    오답 노트
    ㉠ 길이는 변한다: 암대의 길이는 수축 시에도 일정합니다.
    ㉢ 부분에서는 ㈑와 같은 단면: ㉢은 H대로 마이오신만 존재하므로 ㈑(마이오신만 있는 단면)가 나타나는 것이 맞으나, 정답인 ㈏의 증가가 더 명확한 수축 특징입니다.
    액틴 필라멘트만으로 이루어진 H대: H대는 마이오신 필라멘트만으로 이루어진 구간입니다.
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14. 인체의 방어 작용에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 1차 방어 작용은 병원체의 종류에 따라 특이적으로 일어난다.
  2. 백혈구의 일종인 비만세포가 분비하는 히스타민은 염증반응을 일으켜 병원체를 제거하도록 돕는다.
  3. 활성화된 대식세포는 세포독성 T림프구와 B림프구를 활성화시켜 1차 방어 작용이 일어나도록 한다.
  4. 세포독성 T림프구는 병원체를 구별하지 않는 비특이적 면역성을 가진다.
(정답률: 알수없음)
  • 비만세포가 분비하는 히스타민은 혈관을 확장시키고 투과성을 높여 염증 반응을 유도하며, 이를 통해 백혈구의 이동을 도와 병원체를 효과적으로 제거합니다.

    오답 노트
    1차 방어 작용: 병원체 종류와 상관없이 일어나는 비특이적 방어입니다.
    1차 방어 작용이 일어나도록 한다: 대식세포가 T림프구와 B림프구를 활성화하는 것은 3차 방어 작용(특이적 면역)의 시작입니다.
    비특이적 면역성: 세포독성 T림프구는 특정 항원을 인식하여 공격하는 특이적 면역을 가집니다.
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15. 생물과 무기 환경 사이의 상호 관계에 대한 설명으로 옳은 것을 ＜보기＞에서 모두 고른 것은?

  1. ㉠
  2. ㉠, ㉡, ㉢
  3. ㉠, ㉢
  4. ㉡
(정답률: 알수없음)
  • 생물은 무기 환경(빛, 온도, 기간 등)의 영향을 받으며 이에 적응하여 살아갑니다.
    ㉠ 바다의 깊이에 따른 빛의 파장 차이는 해조류의 수직 분포에 결정적인 영향을 줍니다.
    ㉡ 추운 지역 동물일수록 열 손실을 줄이기 위해 말단 부위가 작아지고, 체적 대비 표면적을 줄이기 위해 몸집이 커지는 베르그만/알렌의 법칙이 적용됩니다.
    ㉢ 단일 식물은 한계 암기 이상의 지속적인 암기가 유지될 때 개화가 유도됩니다.
    따라서 ㉠, ㉡, ㉢ 모두 옳은 설명입니다.
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16. 그림 ㈎와 ㈏는 백두산과 북한산의 한 봉우리를 나타낸 것이다. 이에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. ㈎를 이루는 암석에서는 화석이 많이 산출된다.
  2. ㈏는 주상절리가 발달해 있다.
  3. ㈎보다 ㈏가 더 깊은 곳에서 형성된 암석으로 이루어져 있다.
  4. ㈎는 ㈏보다 먼저 형성되었다.
(정답률: 알수없음)
  • 백두산(㈎)은 지표 부근에서 빠르게 식어 굳은 화산암으로 이루어져 있고, 북한산(㈏)은 지하 깊은 곳에서 천천히 식어 굳은 심성암(화강암)으로 이루어져 있습니다. 따라서 ㈎보다 ㈏가 더 깊은 곳에서 형성된 암석으로 이루어져 있다는 설명이 옳습니다.

    오답 노트
    화석이 많이 산출된다: 화성암은 고온의 마그마가 굳은 것이므로 화석이 발견되기 어렵습니다.
    주상절리가 발달해 있다: 주상절리는 주로 용암이 급격히 식는 화산암(㈎)에서 나타납니다.
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17. 그림은 경사면에 놓인 암석에 작용하는 힘을 나타낸 것이다. 이에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 암석이 미끄러지는 경우 경사면과 암석 사이의 마찰력은 B보다 크다.
  2. θ가 안식각보다 크면 암석이 미끄러져 내린다.
  3. 물을 충분히 포함하면 A가 증가한다.
  4. θ가 증가하면 C값은 증가한다.
(정답률: 알수없음)
  • 안식각은 암석이 미끄러지기 시작하는 임계 각도를 의미합니다. 따라서 경사각 $\theta$가 안식각보다 커지면 암석에 작용하는 중력의 분력이 마찰력보다 커져 암석이 미끄러져 내립니다.

    오답 노트
    물을 충분히 포함하면 A가 증가한다: 물은 윤활제 역할을 하여 마찰력 $A$를 감소시킵니다.
    $\theta$가 증가하면 C값은 증가한다: $\theta$가 증가할수록 수직항력 $C$는 감소합니다.
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18. 다음 중 엘니뇨가 발생했을 때 나타나는 현상으로 옳은 것은?

  1. 무역풍이 강해진다.
  2. 동태평양 연안의 용승이 약해진다.
  3. 동태평양의 표층 수온이 낮아진다.
  4. 서태평양 지역의 강수량이 증가한다.
(정답률: 알수없음)
  • 엘니뇨가 발생하면 무역풍이 약화되어 서태평양의 따뜻한 바닷물이 동태평양 쪽으로 이동합니다. 이로 인해 동태평양 연안에서 심해의 찬물이 올라오는 용승 현상이 약해지게 됩니다.

    오답 노트
    무역풍이 강해진다: 무역풍이 약해지는 현상입니다.
    동태평양의 표층 수온이 낮아진다: 따뜻한 물이 유입되어 수온이 상승합니다.
    서태평양 지역의 강수량이 증가한다: 따뜻한 물이 동쪽으로 이동하여 서태평양의 강수량은 감소합니다.
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19. 다음은 어느 행성의 탐사기록을 정리한 것이다. 이 탐사행성에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 표면에 산화철 성분이 많다.
  2. 대기가 존재하지 않는다.
  3. 극관의 면적은 겨울이 여름보다 작다.
  4. 지구와 비슷한 크기를 가져 지구환경과 가장 유사한 행성이다.
(정답률: 알수없음)
  • 붉은색 사막 표면, 올림포스 화산, 극관의 존재라는 특징은 모두 화성(Mars)의 특성입니다. 화성의 붉은색은 표면의 산화철 성분 때문입니다.

    오답 노트
    대기가 존재하지 않는다: 희박하지만 이산화탄소 중심의 대기가 존재합니다.
    극관의 면적은 겨울이 여름보다 작다: 겨울에 얼음과 드라이아이스가 응결되어 면적이 더 넓어집니다.
    지구와 비슷한 크기를 가져 지구환경과 가장 유사한 행성이다: 화성은 지구보다 크기가 훨씬 작습니다.
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20. 그림은 어떤 망원경의 빛의 경로를 나타낸 것이다. 이에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 대형 망원경의 제작이 어렵고 제작비가 많이 든다.
  2. 반사 망원경의 원리이다.
  3. 오목거울을 사용하여 빛을 모은다.
  4. 상이 흔들리는 단점이 있다.
(정답률: 알수없음)
  • 제시된 그림은 렌즈를 사용하여 빛을 모으는 굴절 망원경의 구조입니다. 굴절 망원경은 대구경 렌즈를 제작할 때 구면 수차 등의 문제로 제작이 매우 어렵고 비용이 많이 든다는 특징이 있습니다.

    오답 노트
    반사 망원경의 원리이다: 렌즈가 아닌 거울을 사용하는 방식입니다.
    오목거울을 사용하여 빛을 모은다: 굴절 망원경은 볼록렌즈를 사용합니다.
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