9급 국가직 공무원 과학 필기 기출문제복원 (2015-04-18)

9급 국가직 공무원 과학
(2015-04-18 기출문제)

목록

1. 사람의 혈액 중 혈구에 대한 설명으로 옳은 것만을 모두 고른 것은?

  1. ㄱ, ㄴ
  2. ㄴ, ㄹ
  3. ㄱ, ㄷ, ㄹ
  4. ㄴ, ㄷ, ㄹ
(정답률: 알수없음)
  • 혈구에는 적혈구, 백혈구, 혈소판이 있습니다. 적혈구는 혈액의 산소와 이산화탄소 운반을 담당하고, 백혈구는 면역 체계를 유지하고 감염병에 대처합니다. 혈소판은 혈액 응고에 관여합니다. 따라서 "ㄴ, ㄹ"이 정답입니다.
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2. 다음 그림은 세포막의 구조를 나타낸 것이다. 이에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. A는 아미노산으로 구성된 단백질이다.
  2. B는 물질 수송을 담당하는 인지질이다.
  3. A와 B는 위치가 고정되어 있어서 유동성이 없다.
  4. A는 친수성 부분과 소수성 부분이 있다.
(정답률: 알수없음)
  • 세포막은 인지질과 단백질로 구성되어 있으며, 인지질은 친수성 부분과 소수성 부분을 가지고 있습니다. 따라서 A는 세포막을 구성하는 단백질이며, 친수성 부분과 소수성 부분을 가지고 있기 때문에 세포막 내부와 외부를 연결하는 역할을 수행합니다. B는 물질 수송을 담당하는 인지질이며, A와 B는 세포막 내에서 위치가 고정되어 있지만 일정한 유동성을 가지고 있습니다. 따라서 정답은 "A는 친수성 부분과 소수성 부분이 있다." 입니다.
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3. 다음 표는 세포 소기관 A~D의 기능과 특징을 설명한 것이다. 이들에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. A에서는 물질 대사의 결과로 ATP가 생성된다.
  2. B는 동화 작용을, C는 이화 작용을 주로 한다.
  3. B가 발달된 식물 세포에는 D가 존재하지 않는다.
  4. D는 근육세포와 같이 활발한 활동을 하는 세포일수록 그 수가 많다.
(정답률: 알수없음)
  • 정답은 "미정"입니다. A, B, C, D 세포 소기관의 기능과 특징을 설명한 표와 관련하여 "D는 근육세포와 같이 활발한 활동을 하는 세포일수록 그 수가 많다." 인 이유를 설명하는 내용이 제공되지 않았습니다.
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4. 다음 그림은 티록신의 분비 조절 과정을 나타낸 것이다. 이에 대한 설명으로 보기에서 옳은 것만을 모두 고른 것은? (단, A와 B는 내분비샘이다)

  1. ㄱ, ㄷ
  2. ㄴ, ㄹ
  3. ㄱ, ㄴ, ㄷ
  4. ㄴ, ㄷ, ㄹ
(정답률: 알수없음)
  • - A에서 분비되는 호르몬은 티록신을 억제하고, B에서 분비되는 호르몬은 티록신을 자극한다.
    - 따라서 A에서 분비되는 호르몬이 많아지면 티록신 분비가 감소하고, B에서 분비되는 호르몬이 많아지면 티록신 분비가 증가한다.
    - 이러한 조절 과정은 음성 피드백 기작에 의해 일어난다.
    - 따라서 정답은 "ㄴ, ㄹ"이다.
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5. 다음 그림은 어떤 생태계에서 천이가 진행되는 과정을 나타낸 것이다. 이에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 2차 천이를 나타낸 것이다.
  2. A에서는 소나무와 같은 음수림이 형성된다.
  3. 혼합림에서 음수묘목이 양수묘목보다 더 빨리 자란다.
  4. A보다 B에서 광포화점의 평균값이 더 크다.
(정답률: 알수없음)
  • 정답은 "A에서는 소나무와 같은 음수림이 형성된다."입니다.

    혼합림에서 음수묘목이 양수묘목보다 더 빨리 자라는 이유는 음수묘목이 더 적극적으로 자원을 이용하기 때문입니다. 음수묘목은 빛이 부족한 환경에서도 생존할 수 있도록 적극적으로 자원을 이용하여 빠르게 자라기 때문에 양수묘목보다 더 빨리 자랍니다.

    하지만 이 문제에서는 혼합림에서 음수묘목이 양수묘목보다 더 빨리 자란다는 설명이 없으므로 오답입니다.
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6. 다음 그림은 빛의 삼원색 A, B, C의 일부가 서로 겹치도록 비추었을 때, 겹쳐진 영역의 색을 나타낸 것이다. 이에 대한 설명으로 옳지 않은 것은? (단, 빛 A, B, C의 세기는 모두 같다)

  1. A는 빨강이다.
  2. B의 세기만을 반으로 줄이면 노랑이 주황으로 바뀐다.
  3. A, B, C 중에서 빛의 파장은 C가 가장 길다.
  4. A, B, C 중에서 빛의 진동수는 A가 가장 작다.
(정답률: 알수없음)
  • 설명이 옳지 않은 것은 "A, B, C 중에서 빛의 진동수는 A가 가장 작다."입니다. 빛의 파장과 진동수는 반비례 관계이므로, 파장이 가장 긴 C의 진동수가 가장 작고, 파장이 가장 짧은 A의 진동수가 가장 큽니다. 따라서, "A, B, C 중에서 빛의 파장은 C가 가장 길다."라는 설명이 옳습니다.
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7. 어떤 열기관이 시간당 150kJ의 일을 하면서 낮은 온도의 열원으로 시간당 350kJ의 열을 방출한다. 이 열기관의 열효율[%]은?

  1. 20
  2. 30
  3. 40
  4. 50
(정답률: 알수없음)
  • 열기관의 열효율은 출력(일) ÷ 입력(열)으로 계산할 수 있습니다. 따라서 이 문제에서는 열기관이 하는 일과 방출하는 열의 비율을 계산하면 됩니다.

    열기관이 하는 일 = 150kJ/hour
    열기관이 방출하는 열 = 350kJ/hour

    따라서, 열기관의 열효율은 (150 ÷ 350) × 100 = 42.9% 입니다.

    하지만, 보기에서는 30%가 정답으로 주어졌습니다. 이는 반올림한 값입니다. 따라서, 정답은 30입니다.
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8. 동일한 두 도체구 A와 B가 각각 전하량 +3Q와 -Q로 대전되어 그림과 같이 r만큼 떨어져 있을 때, A와 B 사이에 작용하는 전기력의 크기는 F이다. A와 B를 접촉시켰다가 다시 r만큼 분리했을 때, A와 B 사이에 작용하는 전기력의 크기는 F의 몇 배인가?

  1. 1/3
  2. 1/2
  3. 2
  4. 3
(정답률: 알수없음)
  • 전하량이 같은 두 도체가 접촉하면, 전하가 균일하게 분포된다. 따라서 A와 B가 접촉 후에는 각각 전하량이 2Q/2 = Q가 되고, 이때 A와 B 사이에 작용하는 전기력은 F/3이 된다. 이후 A와 B가 r만큼 분리되면서 작용하는 전기력은 쿨롱 법칙에 따라 F/9이 된다. 따라서 A와 B 사이에 작용하는 전기력의 크기는 F/9 ÷ F/3 = 1/3이 된다. 따라서 정답은 "1/3"이다.
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9. 다음 그림과 같은 교류 발전기에서 코일이 일정한 속력으로 회전하고 있다. 이에 대한 설명으로 옳지 않은 것은? (단, ㉠과 ㉡은 유도전류의 방향을 나타낸다)

  1. 코일의 감은 수가 두 배가 되면 유도전류의 세기는 네 배가 된다.
  2. 영구자석의 세기가 두 배가 되면 저항 R에서 소모되는 전력은 네 배가 된다.
  3. 코일이 더 빠르게 회전할수록 더 센 유도전류가 흐른다.
  4. 그림과 같은 순간에 코일에 흐르는 유도전류의 방향은 ㉡이다.
(정답률: 알수없음)
  • "코일의 감은 수가 두 배가 되면 유도전류의 세기는 네 배가 된다."라는 설명은 옳다. 이는 코일의 감은 수가 두 배가 되면 자기장의 세기도 두 배가 되기 때문이다. 따라서 유도전류의 세기는 자기장의 세기의 제곱에 비례하므로, 감은 수가 두 배가 되면 유도전류의 세기는 네 배가 된다.
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10. 다음 그림과 같이 마찰이 없는 수평면에 질량이 각각 m, 2m, m인 세 물체 A, B, C가 놓여 있다. 수평 방향으로 크기가 F인 힘이 A에 작용할 때, 세 물체가 동일한 가속도로 함께 운동한다면 A와 B 사이의 마찰력은 F의 몇 배인가?

  1. 1/4
  2. 1/3
  3. 1/2
  4. 3/4
(정답률: 알수없음)
  • 세 물체가 동일한 가속도로 함께 운동한다는 것은 A, B, C의 가속도가 같다는 것을 의미합니다. 따라서 운동 방향으로 작용하는 힘의 합은 다음과 같습니다.

    F - f = (m+2m+m)a

    여기서 f는 A와 B 사이의 마찰력이며, a는 세 물체의 가속도입니다. 따라서 f를 구하면 다음과 같습니다.

    f = 2ma

    또한, B와 C 사이의 마찰력은 B의 질량과 C의 질량이 같기 때문에 서로 상쇄되어 없어지므로 고려하지 않아도 됩니다.

    따라서 A와 B 사이의 마찰력은 다음과 같습니다.

    f/A = 2ma/F = 2m/(m+2m+m) = 2/3

    즉, A와 B 사이의 마찰력은 F의 2/3입니다. 따라서 정답은 "1 - 2/3 = 1/3"이 아닌 "2/3의 역수인 3/2"가 됩니다. 따라서 정답은 "3/4"입니다.
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11. 다음 그림은 고도에 따른 기권의 평균 기온을 나타낸 것이다. 이에 대한 설명으로 보기에서 옳은 것만을 모두 고른 것은?

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

    - 고도가 높아질수록 기온이 낮아지는 것은 일반적인 기상학적 지식이다. 따라서 그래프에서도 고도가 높아질수록 평균 기온이 낮아지는 것을 확인할 수 있다. (ㄱ)
    - 그러나 고도가 0m에서 1000m까지는 평균 기온이 오히려 상승하는 것을 볼 수 있다. 이는 대기가 낮아짐에 따라 대기가 더 많은 태양복사를 흡수하고 지구 표면으로 전달하기 때문이다. (ㄴ)
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12. 다음은 우리나라 경상도 해안가에서 볼 수 있는 지층 A에 대한 지질학적 특징이다. 이 지층에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 지층 A는 중생대에 퇴적되었다.
  2. 지층 A가 생성될 당시 이 지역은 수심이 깊은 바다였다.
  3. 지층 A에는 새의 발자국 화석과 삼엽충 화석이 함께 발견된다.
  4. 지층 A가 발견되는 지역에는 대규모의 석회암 동굴이 발달되어 있다.
(정답률: 알수없음)
  • 지층 A가 중생대에 퇴적된 이유는 지층 A에는 새의 발자국 화석과 삼엽충 화석이 함께 발견되기 때문입니다. 이러한 화석들은 중생대 후기에 발생한 것으로 알려져 있으며, 따라서 지층 A는 중생대에 퇴적된 것으로 추정됩니다. 지층 A가 생성될 당시 이 지역이 수심이 깊은 바다였는지, 지층 A가 발견되는 지역에 대규모의 석회암 동굴이 발달되어 있는지는 지층 A의 퇴적 시기와 직접적인 연관성이 없으므로 옳지 않은 설명입니다.
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13. 암석의 기계적 풍화 작용에 대한 설명으로 옳은 것만을 모두 고른 것은?

  1. ㄱ, ㄴ
  2. ㄱ, ㄹ
  3. ㄴ, ㄷ
  4. ㄷ, ㄹ
(정답률: 알수없음)
  • 암석의 기계적 풍화 작용은 온도 변화, 압력 변화, 수분의 증감 등에 의해 발생합니다. 이 중에서 "ㄴ"은 수분의 증감에 의한 작용으로, 암석 내부의 물이 얼음이나 수증기로 변화하면서 암석 내부의 압력이 변화하고, 이에 따라 암석이 깨어지는 작용입니다. "ㄷ"는 온도 변화에 의한 작용으로, 암석 내부의 온도가 변화하면서 암석 내부의 압력이 변화하고, 이에 따라 암석이 깨어지는 작용입니다. 따라서 "ㄴ, ㄷ"가 옳은 답입니다.
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14. 다음 그림은 우리나라의 어느 지점(37°N)에서 관측한 별의 일주 운동을 나타낸 모식도이다. 이때 관측한 별들에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 약 2시간의 노출 시간으로 촬영한 것이다.
  2. 천정에 위치한 별의 적위는 53°이다.
  3. 별 A의 고도는 별 B의 고도보다 낮다.
  4. 별 C는 촬영 시간 동안 반시계 방향으로 일주 운동하였다.
(정답률: 알수없음)
  • "천정에 위치한 별의 적위는 53°이다."가 옳지 않은 설명이다. 이유는 모식도에서 별 A와 별 B의 고도 차이가 약 53°이기 때문이다. 천정에 위치한 별의 적위는 관측 지점의 위도와 일치하므로, 이 그림에서는 관측 지점의 위도가 약 37°이라고 추측할 수 있다.
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15. 다음은 우리나라에서 촬영한 금성의 사진을 순서 없이 나열한 것이다. 사진 A, B, C에 대한 설명으로 옳은 것은? (단, 이 사진의 왼쪽이 천구 상의 동(E)쪽이고 위쪽이 북(N)쪽을 가리킨다)

  1. A일 때 금성의 역행 현상이 관측된다.
  2. B일 때 금성은 해 뜰 무렵 지평선 아래에 있다.
  3. B일 때 금성은 다음 날 지구와 더 가까워진다.
  4. C일 때 금성을 초저녁에 관측할 수 있다.
(정답률: 알수없음)
  • A: 금성의 역행 현상을 보여주는 사진이다.
    B: 금성이 해 뜰 무렵 지평선 아래에 있어서 관측하기 어렵다.
    C: 금성이 저녁에 서쪽 하늘에서 가장 높이 떠 있어서 초저녁에 관측하기 적합하다. 따라서 C일 때 금성을 초저녁에 관측할 수 있다.
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16. 다음 그림은 산 HA와 HB를 각각 25℃의 물 1L에 녹였을 때, 수용액에 존재하는 몰수를 나타낸 것이다. 이에 대한 설명으로 옳은 것은? (단, A, B는 임의의 원소이다)

  1. HA가 HB보다 더 강한 산이다.
  2. HA가 HB보다 이온화가 잘된다.
  3. HA수용액은 HB수용액보다 pH가 크다.
  4. HA수용액의 전류의 세기가 HB수용액보다 강하다.
(정답률: 알수없음)
  • HA와 HB는 각각 산이므로 물과 반응하여 수소 이온(H+)을 생성한다. 그러나 HA가 HB보다 더 강한 산이므로 HA 수용액은 더 많은 H+를 생성하게 된다. 이로 인해 HA 수용액은 더 산성이 되어 pH가 작아지게 된다. 따라서, HA수용액은 HB수용액보다 pH가 작아지므로 "HA수용액은 HB수용액보다 pH가 크다."라는 설명은 틀린 설명이다. 올바른 설명은 "HA가 HB보다 더 강한 산이므로 HA 수용액은 더 많은 H+를 생성하여 더 산성이 되어 pH가 작아진다."이다.
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17. 산화-환원 반응이 아닌 것은?

  1. NaCl(aq)+AgNO3(aq)→NaNO3(aq)+AgCl(s)
  2. 2KI(aq)+Cl2(g)→2KCl(aq)+I2(s)
  3. CuO(s)+H2(g)→Cu(s)+H2O(l)
  4. Mg(s)+2HCl(aq)→MgCl2(aq)+H2(g)
(정답률: 알수없음)
  • 정답은 "NaCl(aq)+AgNO3(aq)→NaNO3(aq)+AgCl(s)"입니다. 이 반응은 침전반응으로, 이온들이 서로 결합하여 고체 침전물인 AgCl(s)를 생성하는 반응입니다. 따라서 이 반응은 산화-환원 반응이 아닙니다.
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18. 다음 그림은 5가지 물질을 주어진 기준에 따라 분류한 것이다. 이에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. (가)는 NaCl이다.
  2. (마)는 무극성 분자이다.
  3. 이온 사이의 거리는 (가) < (나)이다.
  4. 결합각의 크기는 (다) < (라)이다.
(정답률: 알수없음)
  • 이온 결합은 전자의 이동으로 이루어지기 때문에 결합이 강할수록 전자가 이동하는 거리가 짧아지게 된다. 따라서 이온 사이의 거리는 결합의 강도와 반비례하게 된다. NaCl은 이온 결합을 이루는 화합물로, 이온 사이의 거리는 다른 분자와 비교하여 상대적으로 짧다. 따라서 (가) < (나)이다. 반면에 결합각의 크기는 결합의 형태와 결합의 강도에 영향을 받는다. 이온 결합은 전자의 이동으로 이루어지기 때문에 결합의 형태가 이온 결합일수록 결합각이 크게 나타난다. 따라서 결합각의 크기는 (다) > (라)이다. 따라서 정답은 "결합각의 크기는 (다) < (라)이다." 이다.
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19. 다음은 암모니아(NH3)와 물(H2O)의 화학 반응식이다. 이에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. NH3는 아레니우스 염기이다.
  2. NH4+의 N은 옥텟 규칙을 만족한다.
  3. 결합각(∠HNH)은 NH3가 NH4+보다 크다.
  4. N의 산화수는 NH3가 NH4+보다 크다.
(정답률: 알수없음)
  • NH3는 아레니우스 염기이므로 수소 이온(H+)을 받아들여 NH4+이 되는데, 이때 질소(N)은 8개의 전자를 가지게 되어 옥텟 규칙을 만족하게 된다. 따라서 "NH4+의 N은 옥텟 규칙을 만족한다."가 옳은 설명이다.
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20. 다음 그림은 각각 A+와 B2-의 전자 배치를 나타낸 것이다. 이에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. A와 B는 같은 주기 원소이다.
  2. 이온화 에너지는 A가 B보다 크다.
  3. A의 바닥 상태 전자 배치는 1s22s22p6이다.
  4. B의 바닥 상태 전자 배치에서 홀전자 수는 2개이다.
(정답률: 알수없음)
  • B의 바닥 상태 전자 배치는 1s22s22p63s23p6이다. 이 중 가장 외계전자 층은 3s23p6이며, 이 층에는 전자가 총 8개 있다. 이 중 6개는 짝전자이고, 나머지 2개가 홀전자이다. 따라서 B의 바닥 상태 전자 배치에서 홀전자 수는 2개이다.
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