9급 지방직 공무원 서울시 과학 필기 기출문제복원 (2019-06-15)

9급 지방직 공무원 서울시 과학
(2019-06-15 기출문제)

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1. 그림은 지구의 초기 진화 과정을 순서 없이 나타낸 것이다. A~D를 진화 순서대로 바르게 나열한 것은?

  1. A→B→C→D
  2. A→C→D→B
  3. A→D→B→C
  4. A→D→C→B
(정답률: 알수없음)
  • 이 그림은 지구의 초기 진화 과정을 나타내고 있으며, 생명체의 진화 과정을 나타내고 있다.

    A는 생명체의 원조인 유기화합물이 생성되는 환경을 나타낸다.

    C는 생명체의 진화 과정에서 중요한 역할을 하는 RNA의 생성을 나타낸다.

    D는 생명체의 진화 과정에서 DNA가 생성되는 것을 나타낸다.

    B는 생명체의 진화 과정에서 생물체가 등장하는 것을 나타낸다.

    따라서, 진화 과정을 순서대로 나열하면 A→C→D→B가 된다.
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2. ㈎는 동물, ㈏는 식물의 구성 단계를 나타낸 것이다. ⓐ~ⓓ는 각각 기관계, 조직, 기관, 조직계 중 하나이다. 이에 대한 설명으로 가장 옳은 것은?

  1. 서로 다른 기능을 하는 세포가 모여 ⓐ를 이룬다.
  2. ㈎에서 혈액과 혈관은 모두 ⓑ에 해당한다.
  3. ⓒ는 조직계이다.
  4. ⓓ를 이루는 세포 중 일부에서 엽록체가 관찰된다.
(정답률: 알수없음)
  • ㈎는 동물의 구성 단계를 나타내므로, ⓐ~ⓒ는 모두 동물의 구성 단계에 해당한다. 따라서, ⓓ는 식물의 구성 단계인 조직계에 해당한다.

    엽록체는 식물 세포에서 발견되는 중요한 세포 소기관 중 하나이다. 따라서, ⓓ를 이루는 세포 중 일부에서 엽록체가 관찰된다는 것은 해당 구성 단계가 식물의 조직계임을 나타낸다.
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3. <보기>는 인류 문명과 생명 현상에 관련된 화학 반응을 나타낸 것이다. 이에 대한 설명으로 가장 옳은 것은?

  1. ㉠은 화합물로 분자이다.
  2. ㉡은 분자이며 원소이다.
  3. ㉡, ㉢, ㉣은 분자이다.
  4. ㉢, ㉣은 모두 같은 종류의 원소로 구성된 화합물이다.
(정답률: 알수없음)
  • 화학 반응을 나타낸 그림에서 ㉠, ㉡, ㉢, ㉣은 모두 분자로 구성되어 있습니다. 따라서 ㉡, ㉢, ㉣은 분자이며, ㉠도 화합물로 분자이기 때문에 ㉡, ㉢, ㉣, ㉠ 모두 분자입니다.
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4. 그림은 해령 주변의 판의 경계와 이동 방향을 모식도로 나타낸 것이다. 이에 대한 설명으로 가장 옳은 것은?

  1. A에서는 천발 지진이 가장 많이 발생한다.
  2. B에서는 심발 지진이 가장 많이 발생한다.
  3. C에서는 현무암질 마그마가 분출할 수 있다.
  4. D에서 C로 갈수록 해양 지각의 나이가 많아진다.
(정답률: 알수없음)
  • 해령은 판의 경계선 상에 위치하고 있으며, 이곳은 북아메리카판과 유라시아판이 충돌하는 지역이다. 이에 따라 지진과 화산활동이 빈번하게 일어나며, C 지역에서는 현무암질 마그마가 분출할 수 있다.
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5. 그림은 물체 A, B, C에 줄1, 2를 연결하고 C를 잡고 있다가 가만히 놓았을 때 세 물체가 등가속도 직선 운동하는 것을 나타낸 것이다. A, B, C의 질량은 각각 m, 2m, 3m이고, A와 B는 수평한 책상면 위에서 운동한다. 이에 대한 설명으로 가장 옳은 것은? (단, 중력 가속도는 g이고, 줄의 질량 및 모든 마찰과 공기 저항은 무시한다.)

  1. C의 가속도의 크기는 g이다.
  2. A에 작용하는 알짜힘의 크기는 B에 작용하는 알짜힘의 크기와 같다.
  3. 줄1이 B에 작용하는 힘의 크기는 줄1이 A에 작용하는 힘의 크기와 같다.
  4. 줄2가 B에 작용하는 힘의 크기는 줄1이 B에 작용하는 힘의 크기의 2배이다.
(정답률: 알수없음)
  • 줄1은 A와 B 사이에 연결되어 있으므로, A와 B에 작용하는 힘의 크기는 같다. 따라서 줄1이 B에 작용하는 힘의 크기도 줄1이 A에 작용하는 힘의 크기와 같다.
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6. 그림은 어떤 식물의 체세포 분열 과정에서 관찰할 수 있는 세포의 모습을 나타낸 것이다. 이에 대한 설명으로 가장 옳은 것은?

  1. 세포 A의 DNA상대량/세포 분열 결과 형성된 딸세포의 DNA상대량 =2 이다.
  2. A는 S기에 해당한다.
  3. 이 식물 세포의 핵상은 2n=8이다.
  4. 이 식물의 감수 분열 시, 감수 2분열에서 B를 관찰할수 있다.
(정답률: 알수없음)
  • 이 그림은 유전자 복제와 세포 분열 과정을 나타내고 있다. 세포 A는 S기에 해당하며, 이 때 DNA가 복제되어 DNA 양이 2배가 된다. 그리고 이후에 세포 분열이 일어나면서, 각 딸세포에는 원래 세포의 DNA 양의 절반씩이 전달된다. 따라서 세포 A의 DNA상대량/세포 분열 결과 형성된 딸세포의 DNA상대량 =2 이다. 이 식물 세포의 핵상은 2n=8이며, 감수 분열 시에는 감수 2분열에서 B를 관찰할 수 있다는 정보는 이 그림에서는 나타나지 않는다.
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7. 그림은 양 끝이 고정된 동일한 재질인 두 개의 줄 A와 B가 진동하는 모습을 나타낸 것이다. A, B의 길이는 각각 2L, L이고 A와 B에서 파동의 전파 속력이 서로 같을 때, 파동의 진동수를 fA, fB라 하면, fA: fB는?

  1. 1:2
  2. 1:4
  3. 2:1
  4. 4:1
(정답률: 알수없음)
  • A와 B의 길이 비율은 2:1이므로, 파동의 진동수 비율은 길이 비율의 역수인 1:2가 된다. 따라서 정답은 "1:2"이다.
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8. 그림은 직선 운동하는 어떤 물체의 속도를 시간에 따라 나타낸 것이다. 이 물체의 운동에 대한 설명으로 가장 옳은 것은?

  1. 1~2초 동안 등속도 운동을 한다.
  2. 0~2초 동안 이동한 거리는 12m이다.
  3. 2.5초일 때 가속도의 크기는 8m/s2 이다.
  4. 2~4초 동안 평균 속도의 크기는 4m/s이다.
(정답률: 알수없음)
  • 그림에서 처음 2초 동안의 면적은 직사각형으로 나타낼 수 있으며, 가로축은 시간, 세로축은 속도를 나타낸다. 따라서 면적은 시간과 속도를 곱한 것인데, 이는 이동한 거리를 나타낸다. 따라서 0~2초 동안 이동한 거리는 2초 동안의 면적인 12m이 된다.
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9. 그림은 보어의 원자 모형에서 수소 원자의 에너지 준위와 몇 가지 전자 전이를 나타낸 것이다. 이에 대한 설명으로 옳은 것을 <보기>에서 모두 고르면? (단, 수소 원자의 에너지 준위 이며, n은 주양자 수이다.)

  1. ㄱ, ㄴ
  2. ㄴ, ㄷ
  3. ㄴ, ㄹ
  4. ㄷ, ㄹ
(정답률: 알수없음)
  • - 보기 ㄱ: 수소 원자의 기본 상태에서 전자는 n=1 에너지 준위에 위치하고 있다. 이 상태에서 에너지를 흡수하면 전자는 더 높은 에너지 준위로 이동할 수 있다. 이때 흡수한 에너지는 전자가 이동한 에너지 준위와 관련이 있다. 따라서 보기 ㄱ은 틀린 설명이다.
    - 보기 ㄴ: 전자가 n=3 에서 n=2로 이동하는 과정에서 에너지가 방출된다. 이때 방출된 에너지는 전자가 이동한 에너지 준위와 관련이 있다. 따라서 보기 ㄴ은 옳은 설명이다.
    - 보기 ㄷ: 전자가 n=2 에서 n=1로 이동하는 과정에서 에너지가 방출된다. 이때 방출된 에너지는 전자가 이동한 에너지 준위와 관련이 있다. 따라서 보기 ㄷ는 옳은 설명이다.
    - 보기 ㄹ: 전자가 n=3 에서 n=1로 직접 이동하는 것은 불가능하다. 전자는 먼저 n=2로 이동한 후에 n=1로 이동할 수 있다. 따라서 보기 ㄹ은 틀린 설명이다.
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10. 그림과 같이 막대 자석이 금속 고리의 중심축을 따라 고리를 통과하여 낙하한다. 점 p, q는 중심축상의 지점이다. 막대 자석이 p를 지나는 순간 고리에 유도되는 전류의 방향은 ⓐ이다. 이에 대한 설명으로 가장 옳은 것은? (단, 막대자석의 크기는 무시한다.)

  1. 막대 자석의 윗면은 S극이다.
  2. 막대 자석이 q를 지나는 순간, 금속 고리에 유도되는 전류의 방향은 ⓐ와 같다.
  3. 막대 자석이 q를 지나는 순간, 막대 자석과 금속 고리 사이에 서로 미는 힘이 작용한다.
  4. 막대 자석이 p를 지나는 순간, 막대 자석과 금속 고리 사이에 서로 당기는 힘이 작용한다.
(정답률: 알수없음)
  • 막대 자석의 윗면은 S극이다. 이유는 막대 자석이 금속 고리를 통과할 때, 금속 고리 내부에서 전류가 유도되어 자기장을 만들게 되는데, 이 때 막대 자석의 자기장과 금속 고리 내부에서 유도된 자기장이 서로 반대 방향을 가지게 된다. 따라서 막대 자석의 윗면은 S극이 되어야 금속 고리 내부에서 유도된 자기장과 상쇄되어 전류가 유도될 수 있다.
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11. 그림 ㈎와 ㈏는 북반구의 온대 저기압에 동반된 두 종류의 전선을 나타낸 것이다. 이에 대한 설명으로 가장 옳은 것은?

  1. 전선면의 기울기는 ㈎가 ㈏보다 완만하다.
  2. ㈏의 이동 속도는 ㈎보다 느리다.
  3. ㈏의 전선 후면에서는 맑은 날씨가 나타난다.
  4. ㈎의 전선면에서는 적운형 구름이 발달한다.
(정답률: 알수없음)
  • 그림 ㈎와 ㈏는 북반구의 온대 저기압에 동반된 두 종류의 전선을 나타낸 것입니다. 이 중 전선면의 기울기가 완만한 것은 ㈎입니다. 이유는 ㈎ 전선면은 저기압의 중심부에 위치하고 있기 때문입니다. 저기압의 중심부에서는 공기가 상승하면서 냉각되고, 이로 인해 구름이 발달합니다. 따라서 ㈎ 전선면에서는 적운형 구름이 발달합니다. 반면 ㈏ 전선면은 저기압의 전선 후면에 위치하고 있습니다. 전선 후면에서는 공기가 내려가면서 기온이 상승하고, 이로 인해 맑은 날씨가 나타납니다. 또한 전선 후면에서는 전선면보다 공기가 더 느리게 이동하기 때문에 ㈏의 이동 속도는 ㈎보다 느립니다.
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12. 그림은 주기율표의 일부를 나타낸 것이다. 원소 A~F에 대한 설명으로 가장 옳은 것은? (단, A~F는 임의의 원소 기호이며, 원자 번호는 20 이하이다.)

  1. A와 C의 원자가 전자 수는 8이다.
  2. 음이온이 되기가 가장 쉬운 원소는 E이다.
  3. 비활성 기체는 B와 F이다.
  4. 이온 반지름은 D가 E보다 크다.
(정답률: 알수없음)
  • A와 C의 원자가 전자 수가 8인 것은 완전 전자껍질을 가지고 있기 때문이다. 이에 비해 E는 전자껍질이 불완전하고, 외부 전자가 적은 상태이기 때문에 다른 원자로부터 전자를 받아 음이온이 되기가 가장 쉽다.
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13. 그림 ㈎와 ㈏는 엘니뇨와 라니냐를 순서 없이 나타낸 것이다. 이에 대한 설명으로 가장 옳은 것은?

  1. ㈎는 라니냐 ㈏는 엘니뇨 발생 시기이다.
  2. 무역풍의 세기는 ㈎시기가 ㈏시기보다 약하다.
  3. ㈎시기가 ㈏시기보다 A해역에서의 용승현상이 약하다.
  4. A해역의 해수면 높이는 ㈎시기가 ㈏시기보다 높다.
(정답률: 알수없음)
  • 그림 ㈎와 ㈏는 엘니뇨와 라니냐를 나타낸 것이다. ㈎는 따뜻한 해류가 서남태평양에 흐르면서 발생하는 라니냐, ㈏는 차가운 해류가 서남태평양에 흐르면서 발생하는 엘니뇨를 나타낸다. 따라서, ㈎는 라니냐 ㈏는 엘니뇨 발생 시기이다.
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14. 호르몬에 대한 설명으로 가장 옳지 않은 것은?

  1. 내분비샘에서 분비된다.
  2. 미량으로 작용하므로 결핍증이나 과다증이 없다.
  3. 별도의 분비관 없이 혈액으로 분비된다.
  4. 혈액에 의해 운반된다.
(정답률: 알수없음)
  • 미량으로 작용하므로 결핍증이나 과다증이 없다는 설명은 옳지 않습니다. 호르몬은 몸의 생리적 기능을 조절하는 데 중요한 역할을 합니다. 따라서 호르몬의 결핍증이나 과다증은 몸에 부정적인 영향을 미칠 수 있습니다. 예를 들어, 갑상선 호르몬의 결핍증은 갑상선 기능저하증을 유발하고, 인슐린 호르몬의 과다증은 당뇨병을 유발할 수 있습니다.
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15. 표는 2주기 원소 X~Z로 이루어진 분자 ㈎~㈐에 대한 자료이다. ㈎~㈐에서 모든 원자가 옥텟 규칙을 만족할 때, 이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 모두 고른 것은? (단, X~Z는 임의의 원소 기호이다.)

  1. ㄱ, ㄷ
  2. ㄴ, ㄹ
  3. ㄱ, ㄷ, ㄹ
  4. ㄴ, ㄷ, ㄹ
(정답률: 알수없음)
  • 보기 중 옳은 것은 "ㄴ, ㄷ, ㄹ"입니다.

    ㄱ. X는 1주기 원소이므로 1개의 전자껍질을 가지고 있습니다. 따라서 X가 8개의 전자를 가지려면 다른 원소와 결합하여 분자를 형성해야 합니다. 하지만 Y와 결합하면 X는 10개의 전자를 가지게 되어 옥텟 규칙을 위반합니다.

    ㄴ. Y는 2주기 원소이므로 2개의 전자껍질을 가지고 있습니다. Y가 8개의 전자를 가지려면 X와 결합하여 분자를 형성해야 합니다. 이 경우 X와 Y는 공유결합을 이루어 각각 8개의 전자를 가지게 되어 옥텟 규칙을 만족합니다.

    ㄷ. Z는 3주기 원소이므로 3개의 전자껍질을 가지고 있습니다. Z가 8개의 전자를 가지려면 Y와 결합하여 분자를 형성해야 합니다. 이 경우 Y와 Z는 이중결합을 이루어 각각 8개의 전자를 가지게 되어 옥텟 규칙을 만족합니다.

    따라서, "ㄴ, ㄷ, ㄹ"이 옳은 이유는 모든 원자가 옥텟 규칙을 만족하면서도 분자를 형성할 수 있는 원자들끼리 결합하여 분자를 형성했기 때문입니다.
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16. 그림은 묽은 염산(HCl)에 금속 M을 넣었을 때 일어나는 반응을 모형으로 나타낸 것이다. 이에 대한 설명으로 가장 옳은 것은? (단, M은 임의의 원소기호이다.)

  1. H+가 산화되어 H2가 된다.
  2. 먼저 M이 산화되고, 순차적으로 나중에 H+가 환원된다.
  3. M이 환원되어 M2+가 된다.
  4. 반응이 일어나는 동안 수용액의 이온 수는 감소한다.
(정답률: 알수없음)
  • 반응식을 보면 금속 M이 염산과 반응하여 M2+ 이온과 수소 기체가 생성되는 것을 알 수 있다. 이때 M이 환원되어 M2+가 되므로, 염산은 산화되어 H+ 이온을 생성한다. 따라서 반응이 일어나는 동안 수용액의 이온 수는 감소한다.
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17. 그림과 같이 실린더에 들어있는 이상 기체에 열 Q를 가했더니 기체의 압력이 P로 일정하게 유지되면서 부피가 증가하였다. 부피가 증가하는 동안, 이상 기체에 일어나는 현상에 대한 설명으로 가장 옳은 것은?

  1. 기체의 온도는 감소한다.
  2. 기체는 외부로부터 일을 받는다.
  3. 기체 분자의 평균 속력은 일정하다.
  4. 기체가 흡수한 열량은 기체가 외부에 한 일보다 크다.
(정답률: 알수없음)
  • 기체가 부피를 증가시키면서 일정한 압력을 유지하려면, 기체 분자들은 외부에서 가해지는 압력과 같은 힘을 내야 합니다. 이 때, 기체 분자들은 일을 하면서 내부 에너지를 소모하게 되고, 이는 기체의 온도가 감소하는 원인이 됩니다. 따라서, 기체가 외부로부터 일을 받으면서 부피를 증가시키는 과정에서는 기체가 흡수한 열량이 외부에 한 일보다 크게 됩니다.
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18. 그림과 같이 단면적이 변하는 관을 따라 이상 유체가 흐르고 있다. 관 내부 두 지점 A, B의 압력은 같고, 높이 차는 3m이며, A에서 유체의 속력은 8m/s이다. A와 B의 단면적이 각각 1cm2, S 일 때, S의 값은? (단, 중력 가속도 g=10m/s2로 한다.)

  1. 4cm2
  2. 6cm2
  3. 8cm2
  4. 10cm2
(정답률: 알수없음)
  • 유체의 연속 방정식에 의해 유체의 속력과 단면적은 반비례 관계에 있다. 즉, 속력이 빠를수록 단면적은 작아지고, 속력이 작을수록 단면적은 커진다. 따라서 A 지점에서의 단면적이 B 지점에서의 단면적보다 작아야 한다.

    또한, 유체의 운동에너지와 위치에너지는 보존되므로 A 지점에서의 운동에너지와 위치에너지의 합은 B 지점에서의 운동에너지와 위치에너지의 합과 같다.

    A 지점에서의 운동에너지는 1/2 x m x v2 = 1/2 x 1 x 82 = 32 (J)이다.

    A 지점에서의 위치에너지는 mgh = 1 x 10 x 3 x 10-2 = 0.3 (J)이다.

    따라서 B 지점에서의 운동에너지와 위치에너지의 합은 32 + 0.3 = 32.3 (J)이다.

    B 지점에서의 운동에너지는 1/2 x m x v2이고, A 지점에서의 단면적이 S일 때 B 지점에서의 단면적은 S x (vA/vB)이므로,

    1/2 x m x v2 + mgh = 32.3

    1/2 x m x v2 + mgh = 1/2 x m x vA2 x (S/SB) + mghB

    32 + 0.3 = 1/2 x 1 x 82 x (S/SB) + 1 x 10 x 6 x 10-2

    32.3 = 32S/SB + 0.6

    31.7 = 32S/SB

    S/SB = 31.7/32

    S/SB ≈ 0.99

    따라서 S는 SB보다 약간 크므로, 정답은 "4cm2"이다.
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19. 그림은 약 한 달 동안 태양, 지구, 달의 상대적인 위치 변화를 나타낸 것이다. 이에 대한 설명으로 가장 옳은 것은?

  1. a의 위치에서 달의 위상은 삭으로 관찰된다.
  2. a에서 b까지 가는 데 걸리는 시간은 약 27.3일이다.
  3. a에서 c까지 가는 데 걸리는 시간을 항성월이라고 한다.
  4. b의 위치에서 달의 위상은 망으로 관찰된다.
(정답률: 알수없음)
  • 그림은 지구와 달이 태양 주위를 공전하면서 달의 상대적인 위치 변화를 보여주고 있다. a에서 b까지 가는 데 걸리는 시간은 한 달의 주기인 약 27.3일이다. 이는 항성월이라고도 불리며, 이 동안 달은 지구 주위를 한 바퀴 돌아 자신의 위상이 변화한다. a의 위치에서 달의 위상은 삭으로 관찰되며, b의 위치에서 달의 위상은 망으로 관찰된다.
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20. 그림 ㈎는 조혈 모세포에서 림프구가 분화하는 과정을, ㈏는 세균 X가 침입했을 때 일어나는 방어 작용의 일부를 나타낸 것이다. 세균 X가 서로 다른 두 종류의 항원을 가질 때, 이에 대한 설명으로 가장 옳은 것은? (단, ㉠~㉢은 각각 형질세포, B림프구, 보조T림프구 중 하나이다.)

  1. 세포 ㉠과 ㉡의 핵상은 n으로 동일하다.
  2. 세포 ㉠은 골수에서 생성되어 가슴샘에서 성숙한다.
  3. 세포 ㉡은 체액성 면역과 세포성 면역을 모두 활성화시킬 수 있다.
  4. 세포 ㉢은 서로 다른 두 종류의 항체를 생성한다.
(정답률: 알수없음)
  • 세균 X가 서로 다른 두 종류의 항원을 가질 때, B림프구는 각각의 항원에 대한 특이적인 항체를 생성하고, 보조T림프구는 이 항체와 결합하여 세포 ㉠을 활성화시킨다. 세포 ㉠은 체액성 면역과 세포성 면역을 모두 활성화시킬 수 있는데, 이는 세포 ㉠이 항체와 결합하여 체액성 면역을 활성화시키고, 동시에 보조T림프구와 상호작용하여 세포성 면역을 활성화시키기 때문이다. 따라서 "세포 ㉠은 체액성 면역과 세포성 면역을 모두 활성화시킬 수 있다."가 옳은 설명이다.
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