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

9급 지방직 공무원 서울시 과학
(2015-06-13 기출문제)

목록

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)
  • 그래프에서 기울기는 가속도를 나타내므로, 2초 때의 기울기가 0이므로 가속도는 0이다. 따라서 물체는 등속운동을 하고 있으며, 이는 일정한 속력으로 움직인다는 것을 의미한다. 따라서 0초 때의 물체의 위치와 4초 때의 물체의 위치가 같다.
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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)
  • 원자의 전자는 원자핵에 의해 중력적으로 끌려있으며, 전자는 원자핵 주변을 돌면서 운동 에너지를 가지고 있다. 이 운동 에너지는 전자가 원자핵에 끌리는 중력력을 균형시키는 역할을 한다. n=1은 원자핵과 가장 가까운 궤도이며, 이 궤도에서 전자는 가장 낮은 운동 에너지를 가진다. n=2는 n=1보다 더 멀리 떨어진 궤도이며, 이 궤도에서 전자는 더 높은 운동 에너지를 가진다. 따라서 n=1과 n=2사이에는 전자가 존재할 수 없다는 것은, 전자가 n=1에서 가질 수 있는 최소한의 운동 에너지보다 더 높은 운동 에너지를 가지고 있어야 n=2로 이동할 수 있다는 것을 의미한다. 이는 전자가 외부에서 에너지를 흡수해야만 가능하다.
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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. ㉡, ㉢
(정답률: 알수없음)
  • ㉠: 그래프에서 파란색은 A, B, C 모두에서 빛을 흡수하는 정도가 높은 것으로 나타난다. 따라서 A, B, C 모두 파란색을 감지할 수 있다.

    ㉡: 그래프에서 녹색은 A, B, C 모두에서 빛을 흡수하는 정도가 중간 정도인 것으로 나타난다. 따라서 A, B, C 모두 녹색을 감지할 수 있다.

    ㉢: 그래프에서 빨간색은 A, B, C 중 A와 C에서는 빛을 흡수하는 정도가 높지만, B에서는 그렇지 않은 것으로 나타난다. 따라서 A와 C는 빨간색을 감지할 수 있지만, B는 감지하지 못한다.

    따라서 정답은 "㉢"이다.
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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. ㉠, ㉡, ㉢
(정답률: 알수없음)
  • 보기에서 정답이 "㉢" 인 이유는 다음과 같다.

    ㉠. 원자로에서 우라늄 원자핵이 핵분열하는 과정에서 중성자가 방출된다.
    ㉡. 중성자가 다른 우라늄 원자핵과 충돌하여 핵분열을 일으키는 연쇄반응이 일어난다.
    ㉢. 핵분열로 인해 방출된 에너지가 열에 의해 수증기를 발생시키고, 이를 이용하여 터빈을 회전시켜 전기를 생산한다.

    따라서, 핵분열로 인해 발생하는 열에너지를 이용하여 전기를 생산하는 것이 원자력 발전소의 주요한 목적이기 때문에 "㉢"가 정답이 된다.
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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)
  • 정답은 "우주가 팽창하고 있음을 의미한다."입니다.

    허블의 법칙은 은하들이 서로 멀어지는 속도가 그들 사이의 거리에 비례한다는 것을 보여줍니다. 이 그래프에서는 x축이 은하들 간의 거리를, y축이 그들의 속도를 나타냅니다. 그래프 상에서 모든 점들이 y=x의 직선 위에 있지 않고, 일정한 기울기를 가진 직선 위에 분포하고 있습니다. 이는 은하들이 멀어지는 속도가 그들 사이의 거리에 비례한다는 것을 의미합니다. 따라서, 이 그래프는 우주가 팽창하고 있음을 보여줍니다.
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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)
  • - ㉡: 고로에서 철광석과 석탄을 함께 불태워서 철과 탄소를 분리하는 과정에서 발생하는 가스인 일산화탄소(CO)가 철광석과 반응하여 철을 추출하는 과정을 나타낸다.
    - ㉢: 추출된 철을 녹여서 순수한 철을 얻는 과정인 제련 과정에서 발생하는 슬래그(잔재)를 제거하는 과정을 나타낸다.
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7. 다음 표는 원자를 구성하는 입자의 발견과 관련된 실험 과정 및 결과이다. 다음 실험 결과로부터 제시된 원자 모형은 무엇인가?

(정답률: 알수없음)
  • 정답은 "㈎"입니다.

    - 실험 ①: 전자가 존재한다는 것을 발견한 실험입니다.
    - 실험 ②: 전자의 질량을 측정한 실험입니다.
    - 실험 ③: 양성자가 존재한다는 것을 발견한 실험입니다.
    - 실험 ④: 원자의 질량을 측정한 실험입니다.

    이러한 실험 결과로부터 제시된 원자 모형은 "톰슨의 원자모형"입니다. 이 모형은 전자들이 양성자들이 모인 구조체 내에서 둥둥 떠다니며, 전체적으로는 양성자들이 차지하는 부피가 크다는 가설을 제시합니다. 이 모형은 후에 라덴포드의 실험 결과를 토대로 보완되어, 보편적으로 받아들여지는 "라덴포드-보어의 원자모형"으로 발전하게 됩니다.
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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)
  • - a: 2번 에너지 준위에서 3번 에너지 준위로 전이
    - 전이 에너지 = E3 - E2 = -1312/32 - (-1312/22) = -328 kJ/mol
    - 방출되는 빛의 파장은 짧아져서 보라색에 가까워진다.
    - 따라서, ㉠은 옳다.
    - b: 1번 에너지 준위에서 3번 에너지 준위로 전이
    - 전이 에너지 = E3 - E1 = -1312/32 - (-1312/12) = -1224 kJ/mol
    - 방출되는 빛의 파장은 매우 짧아져서 자외선에 가까워진다.
    - 따라서, ㉡은 옳다.
    - c: 3번 에너지 준위에서 1번 에너지 준위로 전이
    - 전이 에너지 = E1 - E3 = -1312/12 - (-1312/32) = 1224 kJ/mol
    - 흡수되는 빛의 파장은 매우 길어져서 적색에 가까워진다.
    - 따라서, ㉢은 옳지 않다.
    - d: 2번 에너지 준위에서 1번 에너지 준위로 전이
    - 전이 에너지 = E1 - E2 = -1312/12 - (-1312/22) = 788 kJ/mol
    - 흡수되는 빛의 파장은 중간 정도의 길이를 가지게 된다.
    - 따라서, ㉢은 옳지 않다.

    따라서, 정답은 "㉠, ㉡, ㉢" 이다.
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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)
  • A는 6개의 탄소 원자가 고리를 이루고 있으므로 사이클로펜테인이다. B는 고리를 가지고 있지 않고, 모든 탄소 원자가 sp2 하이브리드화 되어 있으므로 벤젠이다. C는 더블결합을 가지고 있으므로 에텐이다. D는 5개의 탄소 원자가 고리를 이루고 있으므로 펜테인이다. 따라서 옳은 짝은 "A : 사이클로펜테인, B : 벤젠, C : 에텐, D : 펜테인" 이다.
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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)
  • NaH는 이온결합을 이루는 화합물로, Na는 양이온, H는 음이온입니다. 이 때, Na는 양전하를 가지고 있으므로 산화수는 +1입니다. H는 음전하를 가지고 있으므로 산화수는 -1입니다. 따라서 NaH의 산화수는 -1이 됩니다.
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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. 이는 인체에서 구성 비율이 가장 높은 물질 중 하나이며, 세포막의 구성 성분이기도 합니다. 핵에서는 발견되지 않는 이유는 핵은 주로 DNA와 RNA를 저장하는 곳이기 때문입니다.
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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)
  • 정답: 터너 증후군

    이유: 터너 증후군은 여성에서 발생하는 유전적 이상으로, 일반적으로 45개의 염색체 대신 46개의 염색체를 가진 사람들과는 달리, 한 쌍의 X 염색체 중 하나가 결여되어 45개의 염색체를 가지고 있습니다. 따라서 세포 내 염색체 수가 가장 적습니다. 다운 증후군, 클라인펠터 증후군, 고양이 울음 증후군은 모두 일반적으로 46개의 염색체를 가진 사람들과는 달리, 특정 염색체의 이상으로 인해 발생하는 유전병입니다.
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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 필라멘트와 마이오신 필라멘트가 서로 겹쳐져서 근육 원섬유 마디의 길이가 짧아지게 된다. 따라서 ㈏와 같은 단면을 보이는 부분이 늘어나게 된다.
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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)
  • 백혈구의 일종인 비만세포가 분비하는 히스타민은 염증반응을 일으켜 병원체를 제거하도록 돕는다. 이는 2차 방어 작용 중 염증반응에 해당하는 것으로, 병원체 침입 시 비만세포가 분비한 히스타민이 염증반응을 일으켜 병원체를 제거하도록 돕는 것입니다. 1차 방어 작용은 비특이적 면역성을 가진 세포들이 병원체를 직접 제거하는 것이고, 2차 방어 작용은 특이적 면역성을 가진 세포들이 병원체를 제거하는 것입니다. 따라서 1번과 3번은 설명이 부적절하며, 4번은 1차 방어 작용과 관련된 내용입니다.
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15. 생물과 무기 환경 사이의 상호 관계에 대한 설명으로 옳은 것을 <보기>에서 모두 고른 것은?

  1. ㉠, ㉡, ㉢
  2. ㉠, ㉢
(정답률: 알수없음)
  • 생물과 무기 환경은 서로 영향을 주고 받으며 상호 작용한다. 이 상호 작용은 생물이 무기 환경에서 생존하고 번식하는 데 필수적인 자원을 제공하고, 무기 환경은 생물의 생존과 번식에 영향을 미치는 요인이다.

    ㉠은 생물이 무기 환경에서 필요로 하는 자원을 제공하는 것으로, 물은 생물체의 생존에 필수적인 수분을 제공하고, 탄소는 광합성 과정에서 생물체가 에너지를 생산하는 데 필요하다.

    ㉡은 생물이 무기 환경에 미치는 영향으로, 생물체가 대사 과정에서 배출하는 이산화탄소는 지구 온난화의 주요 원인 중 하나이다.

    ㉢은 무기 환경이 생물에게 미치는 영향으로, 대기 오염은 생물체의 호흡기계에 영향을 미치고, 물 오염은 생물체의 생존과 번식에 영향을 미친다.

    따라서, ㉠, ㉡, ㉢ 모두 생물과 무기 환경 사이의 상호 작용을 나타내는 것이다.
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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)
  • ㈎보다 ㈏가 더 깊은 곳에서 형성된 암석으로 이루어져 있다. 이는 지질학적으로 깊은 지하에서 형성된 암석이 노출되어 있는 것이 아니라, 지하에서 형성된 암석이 지각 변동 등의 과정을 거쳐 노출되어 있는 것이기 때문이다. 따라서 깊은 지하에서 형성된 암석이 노출되어 있는 ㈏는 ㈎보다 더 깊은 곳에서 형성된 것으로 추정된다.
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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)
  • 암석이 미끄러지는 경우에는 경사면과 암석 사이의 마찰력이 암석에 작용하는 중력보다 작기 때문이다. 따라서, 마찰력이 작아지는 경우에는 암석이 미끄러지게 된다. θ가 안식각보다 크면 마찰력이 작아지기 때문에 암석이 미끄러져 내린다.
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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)
  • 정답은 "동태평양 연안의 용승이 약해진다."입니다. 엘니뇨는 태평양의 열대 지역에서 일어나는 기상 현상으로, 태평양의 수온이 상승하면서 태평양 동부 지역에서는 기압이 낮아지고, 서부 지역에서는 기압이 높아지는 기상 조건이 만들어집니다. 이로 인해 동태평양 연안의 용승이 약해지게 되고, 이는 해양 생태계에 영향을 미치게 됩니다.
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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)
  • 이 행성의 색이 빨간색인 이유는 표면에 산화철 성분이 많기 때문입니다.
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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)
  • 그림은 반사 망원경의 원리를 나타내고 있다. 대형 망원경은 매우 큰 크기의 렌즈나 거울을 사용하기 때문에 제작이 어렵고 제작비가 많이 든다. 이는 반사 망원경 뿐만 아니라 모든 종류의 대형 망원경에 해당한다. 따라서 "대형 망원경의 제작이 어렵고 제작비가 많이 든다."가 정답이다.
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