9급 지방직 공무원 서울시 과학 필기 기출문제복원 (2017-06-24)

9급 지방직 공무원 서울시 과학
(2017-06-24 기출문제)

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1. 그림은 수평면에 놓인 물체 B 위에 물체 A를 올려놓은 것을 나타낸 것이다. A, B의 질량은 각각 m, 2m이고, A와 B는 정지한 상태이다. 이에 대한 설명으로 옳은 것을 <보기>에서 모두 고른 것은? (단, 중력 가속도는 g이다.)

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

    - 물체 A와 B에 작용하는 중력은 각각 mg, 2mg이다.
    - 물체 A와 B는 정지한 상태이므로, 물체 A와 B에 작용하는 중력의 합력은 0이다.
    - 따라서, 물체 A와 B 사이에 작용하는 반작용력은 물체 A와 B의 중력과 같은 크기이며, 반대 방향으로 작용한다.
    - 물체 A와 B 사이에 작용하는 반작용력이 물체 A를 위로 밀어주는 힘이 되므로, 물체 A는 B 위에서 떨어지지 않고 고정된다.
    - 따라서, 물체 A와 B는 서로의 중력과 반작용력에 의해 서로를 밀어주고 있는 상태이다.
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2. 파동에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 파동이 퍼져 나갈 때 전달되는 것은 에너지이다.
  2. 공기 중에서 소리의 속력은 온도가 낮을수록 빠르다.
  3. 전자기파는 매질이 없어도 전파되는 파동이다.
  4. 소리는 매질의 진동 방향과 파동의 진행 방향이 나란한 종파이다.
(정답률: 알수없음)
  • 공기 중에서 소리의 속력은 온도가 낮을수록 빠르다는 것은 옳지 않습니다. 온도가 낮을수록 공기 분자들이 서로 가까이 있어서 소리의 전달이 더 빠르게 이루어지기 때문에 소리의 속력이 빨라지는 것입니다. 따라서 온도가 높을수록 소리의 속력이 더 빠릅니다.
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3. 그림과 같이 p-n 접합 다이오드 A와 B, 전구 A와 B를 이용하여 회로를 구성하였다. 이에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 다이오드 B에는 순방향 전압이 걸린다.
  2. 전구 B는 불이 들어오고 전구 A에는 불이 들어오지 않는다.
  3. 다이오드 A에는 양공이 왼쪽으로 전기력을 받아 p-n 접합면에서 멀어진다.
  4. 전원의 극을 바꾸면 전구 A, B 모두 불이 들어오지 않는다.
(정답률: 알수없음)
  • 다이오드 B에는 순방향 전압이 걸려 전류가 흐르고, 전구 B는 불이 들어온다. 그러나 전구 A는 역방향 전압이 걸려 전류가 흐르지 않아 불이 들어오지 않는다. 전원의 극을 바꾸면 다이오드 A에는 순방향 전압이 걸리지 않아 전류가 흐르지 않아 불이 들어오지 않고, 다이오드 B에는 역방향 전압이 걸려 전류가 흐르지 않아 전구 B도 불이 들어오지 않는다. 따라서 전구 A, B 모두 불이 들어오지 않는다.
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4. 그림은 실린더 속에 들어있는 이상기체의 상태를 A에서 B로 변화시켰을 때 A와 B에서의 압력과 부피를 나타낸 것이다. 이 과정에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 기체의 온도는 일정하다.
  2. 내부에너지가 증가한다.
  3. 기체가 외부에 일을 한다.
  4. 기체가 외부로 열에너지를 방출한다.
(정답률: 알수없음)
  • 이상기체의 상태를 나타내는 PV = nRT에서, A에서 B로 변화하는 과정에서 압력은 일정하게 유지되지만 부피가 증가하므로 온도가 상승한다. 이에 따라 이상기체의 내부에너지가 증가하게 된다. 따라서 "내부에너지가 증가한다."가 정답이다.
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5. 우라늄 의 양성자수와 중성자수를 순서대로 옳게 나열한 것은?

  1. 92, 143
  2. 92, 235
  3. 143, 235
  4. 143, 327
(정답률: 알수없음)
  • 우라늄의 원자핵은 양성자와 중성자로 이루어져 있습니다. 원자핵 내부의 양성자와 중성자의 수는 원자량에서 원자번호를 뺀 값으로 구할 수 있습니다.

    따라서, 우라늄의 원자번호는 92이므로 양성자수는 92개입니다. 중성자수는 원자량에서 양성자수를 뺀 값으로 구할 수 있습니다.

    우라늄의 원자량은 대략 238이므로, 중성자수는 238 - 92 = 146개입니다. 하지만, 실제로는 우라늄의 원자핵에는 약간의 중성자가 더 존재하기 때문에, 중성자수는 대략 143개입니다.

    따라서, 정답은 "92, 143"입니다.
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6. 다음은 질산 은(AgNO3) 수용액에 철(Fe)판을 넣었을 때의 화학 반응식이다. 반응 후에 철판에는 은이 석출되었다. 이에 대한 설명으로 옳지 않은 것은? (단, 원자량은 Ag이 Fe보다 크다.)

  1. a+b+c=5 이다.
  2. 철은 은보다 산화가 잘된다.
  3. 수용액 속 이온의 총 수는 반응 전과 후가 같다.
  4. 철판의 질량은 반응 후가 반응 전보다 크다.
(정답률: 알수없음)
  • 화학 반응식에서 Fe(s)가 Fe2+(aq)로 산화되고, Ag+(aq)가 Ag(s)로 환원되는 반응이 일어난다. 이때 Fe(s)가 Fe2+(aq)로 산화되므로 Fe2+(aq)이 새로 생기게 되고, Ag+(aq)가 Ag(s)로 환원되므로 Ag+(aq)이 소비되어 없어진다. 따라서 수용액 속 이온의 총 수는 반응 전과 후가 같다.
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7. 다음은 기체 A와 B의 반응에 대한 자료이다. 이에 대한 설명으로 옳은 것을 <보기>에서 모두 고른 것은?

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

    - 기체 A와 B가 반응하여 C와 D가 생성됩니다.
    - 반응 열은 200 kJ/mol로 양수입니다. 이는 반응이 일어나기 위해 열이 흡수되어야 함을 의미합니다.
    - 따라서 이 반응은 엔드로픽 반응입니다. (열이 흡수되는 반응)
    - 엔드로픽 반응에서는 온도가 낮아지면 반응이 촉진되므로, 온도가 낮아지면 C와 D의 생성량이 증가할 것입니다.
    - 반면, 엔도템릭 반응에서는 온도가 높아지면 반응이 촉진되므로, 온도가 높아지면 C와 D의 생성량이 증가할 것입니다.
    - 따라서, "ㄱ, ㄴ"이 옳습니다.
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8. 다음은 이온 A+와 B-의 전자 배치를 나타낸 것이다. 바닥 상태의 원자 A와 B에 대한 설명으로 옳은 것을 <보기>에서 모두 고르면? (단, A와 B는 임의의 원소 기호이다.)

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

    A+는 전자를 하나 잃어버렸기 때문에 전자 구성이 2, 8, 0이 됩니다. 이는 네온 원자와 같은 전자 구성입니다. 따라서 A는 네온 원소입니다.

    B-는 하나의 전자를 얻었기 때문에 전자 구성이 2, 8, 8이 됩니다. 이는 아르곤 원자와 같은 전자 구성입니다. 따라서 B는 아르곤 원소입니다.

    따라서 A와 B는 각각 네온과 아르곤 원소입니다.
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9. 그림은 프로펜과 사이클로 헥세인의 구조식을 나타낸 것이다. 두 분자의 공통점에 대한 설명으로 옳은 것을 <보기>에서 모두 고른 것은?

  1. ㄱ, ㄴ
  2. ㄱ, ㄷ
  3. ㄴ, ㄷ
  4. ㄱ, ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 보기에서 공통점이라고 나와있는 것은 "순환 구조를 가지고 있다"와 "6개의 탄소 원자를 가지고 있다"이다. 따라서 정답은 "ㄱ, ㄷ"이다.

    - "ㄱ" : 두 분자 모두 순환 구조를 가지고 있다.
    - "ㄷ" : 두 분자 모두 6개의 탄소 원자를 가지고 있다.
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10. 다음은 3가지 분자의 분자식이다. [BF3, CH4, NH3] 분자의 결합각 크기를 비교한 것으로 옳은 것은?

  1. BF3 > CH4 > NH3
  2. BF3 > NH3 > CH4
  3. CH4 > NH3 > BF3
  4. NH3 > BF3 > CH4
(정답률: 알수없음)
  • 정답은 "BF3 > CH4 > NH3"입니다.

    BF3는 삼각평면 구조를 가지며, 결합각은 120도입니다. CH4는 탄소 원자가 중심이 되어 사면체 구조를 가지며, 결합각은 109.5도입니다. NH3는 질소 원자가 중심이 되어 삼각피라미드 구조를 가지며, 결합각은 107도입니다.

    따라서, 결합각이 가장 큰 것은 BF3이고, 그 다음으로 CH4이며, NH3이 가장 작습니다. 이는 분자 구조와 전자 수에 따른 결합각의 차이로 설명할 수 있습니다.
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11. 그림은 세포의 구조를 나타낸 것으로 A~D는 각각 핵, 중심립, 리보솜, 미토콘드리아 중 하나이다. 이에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. A는 세포 활동에 필요한 에너지를 생산한다.
  2. C는 세포의 생명 활동을 통제하고 조절한다.
  3. B는 빛에너지를 이용하여 포도당을 합성한다.
  4. D는 여러 가지 가수 분해 효소가 들어 있어 세포 내 소화를 담당한다.
(정답률: 알수없음)
  • 보기에서 C는 핵, 중심립, 리보솜, 미토콘드리아 중 하나로 설명되어 있지 않으므로 제외된다. A는 에너지 생산과 관련된 기능을 가지고 있으며, B는 빛에너지를 이용하여 포도당 합성과 관련된 기능을 가지고 있다. D는 가수 분해 효소가 들어있어 세포 내 소화를 담당하는 기능을 가지고 있다. 따라서, C는 세포의 생명 활동을 통제하고 조절하는 기능을 가지고 있다. 이는 핵이 세포의 유전 정보를 담당하고, 중심립이 세포 분열과 관련된 역할을 하며, 리보솜이 단백질 합성과 관련된 역할을 하기 때문이다.
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12. 그림은 세포 호흡에 필요한 물질이 공급되는 과정과 조직세포에서 일어나는 ATP의 합성과 분해를 나타낸 것이다. (가)~(다)는 각각 호흡계, 순환계, 소화계 중 하나이다. 이에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. (가)는 순환계이다.
  2. 혈액은 (다)를 구성하는 기관이다.
  3. 미토콘드리아에서 ㉡ 반응이 일어난다.
  4. 영양소의 에너지는 모두 ATP에 저장된다.
(정답률: 알수없음)
  • 미토콘드리아는 세포 호흡에서 중요한 역할을 하는 세포 소기관으로, 호흡계에서 생성된 NADH와 FADH2를 이용하여 ATP를 합성하는 과정인 산화적인 인산화가 일어납니다. 따라서 (가) 호흡계에 해당하는 반응이 일어나는 미토콘드리아에서 ㉡ 반응이 일어납니다.
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13. 그림은 어떤 사람의 세포에 들어 있는 모양과 크기가 같은 한 쌍의 염색체를 나타낸 것이다. 이에 대한 설명으로 옳은 것은? (단, 돌연변이는 고려하지 않는다.)

  1. 세포의 핵상은 n이다.
  2. A와 B는 체세포 분열 시 2가 염색체를 형성한다.
  3. A와 B의 대립 유전자 구성은 항상 서로 같다.
  4. A와 B는 감수 분열 시 서로 다른 생식 세포로 나뉘어 들어간다.
(정답률: 알수없음)
  • 감수 분열 시에는 염색체가 한 쌍씩 나뉘어서 각각의 생식 세포로 들어가기 때문에 A와 B 염색체도 서로 다른 생식 세포로 나뉘어 들어가게 된다. 따라서 A와 B는 감수 분열 시 서로 다른 생식 세포로 나뉘어 들어간다.
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14. 다음은 어떤 집안의 유전병 ㉠에 대한 가계도와 자료이다. 이에 대한 설명으로 옳은 것은? (단, 돌연변이는 고려하지 않는다.)

  1. ㉠은 우성 형질이다.
  2. ㉠ 대립 유전자는 X염색체에 있다.
  3. 유전자형이 동형 접합인 가족 구성원은 4명이다.
  4. 3의 동생이 태어날 때 이 동생에게서 ㉠이 나타날 확률은 100%이다.
(정답률: 알수없음)
  • 가계도를 보면 1, 2, 3, 4번 가족 구성원이 모두 ㉠ 형질을 가지고 있으며, 5, 6, 7, 8번 가족 구성원은 ㉠ 형질을 가지고 있지 않다. 이러한 상황에서 ㉠ 대립 유전자가 X염색체에 있다는 것은 ㉠ 형질을 나타내는 유전자가 X염색체에 위치해 있기 때문이다. 따라서, ㉠은 우성 형질이다. 또한, 유전자형이 동형 접합인 가족 구성원이 4명이므로, ㉠ 대립 유전자를 가진 부모가 ㉠ 대립 유전자를 가진 자식을 낳을 확률은 100%이다.
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15. 그림은 식물 군집의 건성 천이 과정을 나타낸 것이다. 이에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 2차 천이의 개척자는 B이다.
  2. 잎의 평균 두께는 B보다 C가 크다.
  3. A는 개척자로 균류와 조류의 공생체이다.
  4. B에서 C로 천이되는 과정에서 온도가 가장 중요한 요인이다.
(정답률: 알수없음)
  • 이 그림은 건성 천이 과정을 나타내고 있으며, 식물 군집에서는 건성 천이 과정을 통해 물이 증발하면서 수분을 보존하고, 또한 기후 변화에 대한 적응력을 갖추게 된다. 따라서, 올바른 설명은 "이 그림은 식물 군집에서 건성 천이 과정을 나타내며, 이 과정을 통해 식물 군집은 물을 보존하고 기후 변화에 대한 적응력을 갖추게 된다." 이다.

    "A는 개척자로 균류와 조류의 공생체이다."라는 설명은 주어진 보기에서 언급되지 않았으므로, 이유를 설명할 수 없다.
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16. 그림은 성숙한 토양의 단면을 나타낸 것이다. 이에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 생물 활동이 가장 활발한 층은 A이다.
  2. B에는 점토질과 산화철 성분이 많이 포함되어 있다.
  3. C는 주로 기반암에서 떨어져 나온 물질로 이루어진 층이다.
  4. 생성 순서는 기반암 → C → B → A이다.
(정답률: 알수없음)
  • 생물 활동이 가장 활발한 층은 A이므로, 이 층은 가장 위에 위치한다. B에는 점토질과 산화철 성분이 많이 포함되어 있으므로, 이 층은 A 위에 위치한다. C는 주로 기반암에서 떨어져 나온 물질로 이루어진 층이므로, 이 층은 B 위에 위치한다. 따라서, 생성 순서는 기반암 → C → B → A이다.
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17. 그림은 월별 우리나라에 영향을 미치는 기단을 나타낸 것이다. 이에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. A는 시베리아 기단이다.
  2. B는 고온 다습한 기단이다.
  3. C는 대륙성 기단이다.
  4. 장마 전선은 B와 D에 의해 형성된다.
(정답률: 알수없음)
  • 그림에서 A는 겨울철에 우리나라에 영향을 미치는 기단으로, 시베리아에서 유래되어 차가운 공기를 가져온다. 따라서 "A는 시베리아 기단이다."라는 설명이 옳다.
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18. 다음은 대기 오염 사례를 나타낸 것이다. 이에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. ㉠은 2차 오염 물질이다.
  2. ㉠은 광화학 스모그의 주요 원인 물질이다.
  3. 역전층이 형성되면 위와 같은 스모그 현상이 더 심해진다.
  4. 이러한 스모그는 겨울철보다 여름철에 잘 발생한다.
(정답률: 알수없음)
  • 이러한 스모그 현상은 대기 중에 오염물질이 많아지면서 발생하는데, 역전층이 형성되면 오염물질이 상층에 갇혀서 농도가 더욱 증가하기 때문에 스모그 현상이 더 심해진다. 따라서 정답은 "역전층이 형성되면 위와 같은 스모그 현상이 더 심해진다."이다. ㉠은 2차 오염물질이며, 광화학 스모그의 주요 원인 물질은 NOx와 VOCs이다. 이러한 스모그는 겨울철보다는 여름철에 잘 발생한다.
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19. 그림은 태양, 지구, 금성의 위치 관계를 나타낸 것이다. 이에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. A는 동방 최대 이각의 위치이다.
  2. B에 위치할 때 금성은 우리나라에서 초승달 모양으로 관측된다.
  3. C에 위치할 때 금성은 역행한다.
  4. D에 위치할 때 금성은 우리나라에서 초저녁에 관측된다.
(정답률: 알수없음)
  • 태양과 지구 사이에 위치한 금성은 내부 행성으로, 태양을 중심으로 공전하면서 지구보다 더 가까이에 위치할 때도 있고 더 멀리 떨어져 있을 때도 있다. 그림에서 D는 지구와 금성이 태양을 중심으로 일직선상에 위치한 상황을 나타낸다. 이때 금성은 태양과 지구 사이에 있으며, 태양에서 떨어져 있는 거리가 가장 가까우므로 지구에서 볼 때 가장 밝게 빛나게 된다. 따라서 금성은 태양이 지푸라기라면 초저녁 시간대에 우리나라에서 관측될 수 있다.
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20. 그림은 태양계 행성을 지구형 행성과 목성형 행성으로 분류한 것이다. 이에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. A는 지구형 행성이다.
  2. B는 고리가 있다.
  3. 천왕성은 B에 해당한다.
  4. 자전 주기는 B가 A보다 길다.
(정답률: 알수없음)
  • 고리를 가진 행성은 목성형 행성에 해당하며, 목성형 행성은 지구형 행성보다 더 빠르게 자전한다. 따라서 B는 A보다 자전 주기가 길다.
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