9급 국가직 공무원 과학 필기 기출문제복원 (2019-04-06)

9급 국가직 공무원 과학
(2019-04-06 기출문제)

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1. 생물 다양성을 감소시키는 원인이 아닌 것은?

  1. 환경오염
  2. 생태통로 설치
  3. 불법 포획과 남획
  4. 서식지 파괴와 고립화
(정답률: 72%)
  • 생태통로 설치는 생물 다양성을 증진시키는 방법으로, 서식지 파괴와 고립화, 불법 포획과 남획, 그리고 환경오염과 같은 요인들이 생물 다양성을 감소시키는 원인이 될 수 있지만, 생태통로 설치는 이러한 문제들을 해결하고 생물들이 서로 교류하며 번식할 수 있는 환경을 조성하여 생물 다양성을 유지하고 증진시키는 역할을 합니다. 따라서, 생태통로 설치는 생물 다양성을 감소시키는 원인이 아닙니다.
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2. 그림의 (가)는 동물의 구성 단계를, (나)는 식물의 구성 단계를 나타낸 것이다. 이에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 소포체와 골지체는 A에 해당한다.
  2. 호르몬을 분비하는 뇌하수체는 B에 해당한다.
  3. 식물의 표피세포는 C에 해당한다.
  4. 꽃과 열매는 D에 해당한다.
(정답률: 35%)
  • 그림에서 (가)는 동물의 구성 단계를 나타내고 있으며, 이 중에서도 꽃과 열매는 동물에 해당하지 않고 식물에만 존재하는 구성 요소이기 때문에 (나)의 식물의 구성 단계에 해당하는 D에 해당한다고 할 수 있다.
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3. 다음은 세포 내에서 일어나는 화학반응의 일부를 나타낸 것이다. 이에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 이화 작용의 대표적인 사례이다.
  2. 엽록체에서 일어나는 광합성이다.
  3. 빛에너지를 화학에너지로 전환하는 반응이다.
  4. 작은 분자들을 큰 분자로 합성하는 반응이다.
(정답률: 51%)
  • 이화 작용은 빛에너지를 이용하여 화학에너지를 만드는 반응으로, 엽록체에서 일어나는 광합성이 이화 작용의 대표적인 사례입니다. 이 반응은 빛에너지를 이용하여 이산화탄소와 물을 이용하여 포도당과 산소를 합성하는 반응으로, 작은 분자들을 큰 분자로 합성하는 반응입니다. 따라서 "이화 작용의 대표적인 사례이다.", "엽록체에서 일어나는 광합성이다.", "빛에너지를 화학에너지로 전환하는 반응이다.", "작은 분자들을 큰 분자로 합성하는 반응이다." 모두 이화 작용에 대한 설명으로 옳은 것입니다.
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4. 다음은 여러 가지 질병을 (가)와 (나)로 구분하여 나타낸 것이다. 이에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. (가)와 (나) 질병은 모두 감염성 질병이다.
  2. (가) 질병의 병원체는 스스로 물질대사를 할 수 없다.
  3. (가) 질병은 세균의 감염에 의해 발생하는 질병이다.
  4. (나) 질병에 대한 방어 과정에서 비특이적 면역이 작용한다.
(정답률: 44%)
  • "(가) 질병은 세균의 감염에 의해 발생하는 질병이다."라는 설명은 옳다. (가) 질병은 세균이 원인인 감염성 질병으로, 세균이 감염된 부위에서 증식하면서 발생한다. 이에 반해 (나) 질병은 바이러스나 기생충 등 다른 병원체에 의해 발생할 수 있다.
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5. 표는 서로 다른 동물 A와 B의 체세포 1개에 들어 있는 염색체 수를, 그림은 세포 (가)와 (나) 각각에 들어 있는 모든 염색체를 나타낸 것이다. (가)와 (나)는 각각 동물 A와 B의 세포 중 하나이다. 이에 대한 설명으로 옳지 않은 것은? (단, 돌연변이는 고려하지 않는다)

  1. (가)는 B의 세포이다.
  2. (가)의 감수 1분열 중기에서 세포 1개당 염색 분체 수는 8이다.
  3. (나)의 핵상은 2n이다.
  4. (나)의 체세포 분열 중기에서 세포 1개당 염색체 수는 4이다.
(정답률: 21%)
  • 표에서 동물 A와 B의 체세포 1개에 들어 있는 염색체 수를 보면, 동물 A는 8개, 동물 B는 4개이다. 그림에서 (가)와 (나) 각각의 핵상을 보면, (가)는 8개의 염색체를 가지고 있으므로 동물 A의 세포일 가능성이 높고, (나)는 4개의 염색체를 가지고 있으므로 동물 B의 세포일 가능성이 높다. 따라서, "(가)의 감수 1분열 중기에서 세포 1개당 염색 분체 수는 8이다."라는 설명은 (가)가 동물 A의 세포일 가능성이 높기 때문이다.
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6. 그림은 p-n-p형 반도체를 접합하여 만든 소자를 나타낸 것이다. 이에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 이 소자는 0과 1의 신호를 만드는 디지털 소자로 응용할 수 없다.
  2. 베이스 B와 컬렉터 C 사이에 순방향 전압을 걸어 줄 때 작동하는 소자이다.
  3. 베이스 B의 미세한 신호를 컬렉터 C의 강한 신호로 바꾸는 증폭 작용을 할 수 있다.
  4. p형 반도체에서는 주로 전자가 전류를 흐르게 한다.
(정답률: 32%)
  • p-n-p형 반도체에서 베이스 B에 전류를 인가하면, 베이스와 염기 사이의 전압이 감소하고, 이로 인해 염기와 컬렉터 사이의 전압이 증가합니다. 이는 컬렉터에서 더 강한 전류가 흐르게 되어, 베이스 B의 미세한 신호를 컬렉터 C의 강한 신호로 바꾸는 증폭 작용을 할 수 있게 됩니다. 따라서 정답은 "베이스 B의 미세한 신호를 컬렉터 C의 강한 신호로 바꾸는 증폭 작용을 할 수 있다."입니다.
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7. 관성력은 물체 사이의 상호작용에 의한 힘이 아니고 관측자가 가속운동을 하기 때문에 느껴지는 겉보기 힘이다. 이에 대한 현상으로 옳은 것만을 모두 고르면?

  1. ㄱ, ㄴ
  2. ㄱ, ㄷ
  3. ㄴ, ㄷ
  4. ㄱ, ㄴ, ㄷ
(정답률: 50%)
  • 이 문제는 관성력에 대한 이해와 관측자의 시점에서의 관점 변화에 대한 이해가 필요합니다.

    먼저, 관성력은 물체 사이의 상호작용에 의한 힘이 아니라 관측자가 가속운동을 하기 때문에 느껴지는 겉보기 힘이라고 했습니다. 이는 관측자의 시점에서 물체가 가속운동을 하면서 생기는 힘이며, 물체 자체에는 아무런 힘이 작용하지 않습니다.

    따라서, 위의 그림에서 물체 A와 B는 서로에게 작용하는 중력과 전자력 등의 상호작용에 의해 서로에게 힘이 작용하고 있습니다. 하지만, 물체 A와 B가 서로 가속운동을 하지 않는 한, 물체 A와 B에는 아무런 힘이 작용하지 않습니다.

    하지만, 관측자의 시점에서는 물체 A와 B가 서로 가속운동을 하면서 생기는 관성력이 느껴집니다. 이 관성력은 물체 A와 B가 서로에게 작용하는 힘이 아니라, 관측자의 시점에서 물체 A와 B가 가속운동을 하면서 생기는 겉보기 힘이기 때문입니다.

    따라서, 이 문제에서는 물체 A와 B 사이의 상호작용에 의한 힘이 아니라, 관측자의 시점에서 물체 A와 B가 가속운동을 하면서 생기는 겉보기 힘인 관성력에 대한 이해가 필요합니다. 따라서 정답은 "ㄱ, ㄴ"입니다.
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8. 다음은 소리와 전자기파의 특성을 나열한 것이다. ㉠~㉣에 들어갈 말을 옳게 짝 지은 것은?

  1. ㉠-소리
  2. ㉡-고체
  3. ㉢-진동수
  4. ㉣-파장
(정답률: 43%)
  • 소리는 고체, 액체, 기체 등의 매질을 통해 전파되는데, 이때 고체는 분자 간 거리가 가장 가깝기 때문에 소리의 전달이 가장 잘 일어납니다. 따라서 "㉡-고체"가 정답입니다.
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9. 그래프는 수평면에 정지해 있는 1kg의 물체에 작용한 힘을 시간에 따라 나타낸 것이다. 0~2초 동안 물체가 마찰이 없는 바닥에서 직선운동을 할 때, 이에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 물체의 가속도의 크기는 5m/s2이다.
  2. 물체에 작용한 힘이 물체에 한 일은 200J이다.
  3. 1초에서 물체의 속력은 5m/s이다.
  4. 일정한 힘이 작용하였으므로 물체의 운동량의 크기는 일정하다.
(정답률: 16%)
  • 물체의 가속도는 5m/s2이므로, F=ma에서 작용하는 힘 F는 F=ma=1kg×5m/s2=5N이다. 이 힘이 0~2초 동안 작용하므로, 물체에 작용한 힘이 물체에 한 일은 W=F×d=5N×(2m-0m)=10J이다. 따라서 "물체에 작용한 힘이 물체에 한 일은 200J이다."는 오답이다.
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10. 다음은 중성자(n)가 전자(e-)를 방출하는 베타 붕괴과정을 나타낸 것이다. 이 붕괴과정과 입자 A에 대한 설명으로 옳은 것만을 모두 고르면?

  1. ㄱ, ㄷ
  2. ㄴ, ㄹ
(정답률: 22%)
  • - 중성자(n)가 베타 붕괴를 일으켜 전자(e-)를 방출하는 과정이다.
    - 입자 A는 중성자(n)에서 베타 붕괴를 일으켜 생성된 입자이다.

    ㄴ. 베타 붕괴는 핵반응 중 하나로, 핵의 중성자(n)가 억제된 상태에서 전자(e-)와 안티뉴트리노(e+)를 방출하여 핵 내부의 중성자 수를 감소시키는 과정이다. 따라서, 중성자(n)가 전자(e-)를 방출하는 것은 베타 붕괴과정에 해당한다.

    ㄹ. 입자 A는 베타 붕괴를 일으킨 중성자(n)에서 생성된 입자이다. 베타 붕괴는 핵반응 중 하나로, 핵의 중성자(n)가 안정한 상태를 유지하기 위해 전자(e-)와 안티뉴트리노(e+)를 방출하여 핵 내부의 중성자 수를 감소시키는 과정이다. 따라서, 입자 A는 중성자(n)에서 생성된 것으로, 베타 붕괴 과정에서 생성된 입자이다.
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11. 그림은 어느 날 우리나라 주변의 지상 일기도이다. 이에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 봄과 가을에 주로 나타나는 일기도 유형이다.
  2. A에서의 풍속은 B에서보다 작다.
  3. C에서는 층운형 구름이 발생하고 이슬비가 내린다.
  4. D에서의 풍향은 시간이 지남에 따라 반시계 방향으로 바뀐다.
(정답률: 35%)
  • 그림에서 A와 B 지점 사이에 있는 등고선은 등압선이다. 등압선은 같은 기압을 가진 지점들을 연결한 선이다. 따라서 A와 B 지점은 같은 기압을 가지고 있으며, 풍속은 기압차에 비례하기 때문에 A에서의 풍속은 B에서보다 작다.
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12. 그림은 대기권에서 일어나는 오존의 생성 또는 소멸과 관련 있는 과정을 나타낸 것이다. 이에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. ㉠은 이산화황(SO2)이다.
  2. 이 과정에 의해 오존이 생성된다.
  3. 이 과정은 주로 성층권에서 일어난다.
  4. 이 과정이 활발해지면 지표면에 도달하는 자외선의 양은 감소한다.
(정답률: 22%)
  • 이 과정에서 일어나는 오존 생성 또는 소멸은 자외선(UV)의 영향을 받기 때문에, 이 과정은 주로 성층권에서 일어납니다. 성층권은 지표면에서 약 10~50km 정도 높이에 위치하며, 이곳에서 자외선이 많이 흡수되기 때문에 오존 생성 및 소멸이 활발하게 일어납니다.
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13. 재생에너지 발전에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 조력 발전은 해류의 흐름을 이용한 발전 방식이다.
  2. 태양광 발전은 발전할 수 있는 시간이 제한된다.
  3. 지열 발전은 온실가스 발생량을 줄이는 장점이 있다.
  4. 풍력 발전의 근원 에너지는 태양 에너지이다.
(정답률: 16%)
  • "조력 발전은 해류의 흐름을 이용한 발전 방식이다."가 옳지 않은 것이다. 조력 발전은 강이나 하천의 물의 흐름을 이용한 발전 방식이다. 해류는 바다의 물의 흐름을 이용한 발전 방식이다.
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14. 표는 판의 경계와 그 경계에서 형성되는 지형을 나타낸 것이다. 이에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. A는 수렴형 경계이다.
  2. B는 발산형 경계이다.
  3. C에서는 해양판이 소멸된다.
  4. D에서는 습곡 산맥이 만들어진다.
(정답률: 33%)
  • D에서는 두 개의 대륙 플레이트가 충돌하여 지각 변동이 발생하고, 이로 인해 지각이 높아져서 산맥이 형성된다. 이러한 지각 변동은 습곡 산맥 형성에 가장 일반적인 현상이다.
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15. 표는 세 지점(A, B, C)의 위도를 나타낸 것이다. 이에 대한 설명으로 옳은 것만을 모두 고르면?

  1. ㄱ, ㄴ
  2. ㄱ, ㄷ
(정답률: 27%)
  • - A, B, C 지점은 모두 북위 30도 이상에 위치해 있다. (O)
    - A 지점과 B 지점의 경도 차이는 60도 이하이다. (O)
    - C 지점은 A 지점보다 남쪽에 위치해 있다. (X)
    - B 지점과 C 지점의 위도 차이는 30도 이하이다. (O)

    ㄱ. A, B, C 지점 모두 북위 30도 이상에 위치해 있으므로, 이들 지점은 모두 열대 지방에 위치한다고 볼 수 있다.
    ㄴ. B 지점과 C 지점의 위도 차이가 30도 이하이므로, 이들 지점은 서로 매우 가깝다고 볼 수 있다.
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16. 금속 나트륨(Na)과 염화 나트륨(NaCl)에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. Na원자가 Cl원자보다 전기 음성도가 크다.
  2. 나트륨 이온(Na+)의 바닥상태에서의 전자 배치는 1s22s22p6이다.
  3. 염화 나트륨은 용융 상태가 고체 상태보다 전기 전도성이 크다.
  4. 동일한 힘을 가할 때 염화 나트륨이 금속 나트륨보다 더 쉽게 부서진다.
(정답률: 40%)
  • "Na원자가 Cl원자보다 전기 음성도가 크다."가 옳지 않은 설명입니다. Na와 Cl은 모두 원소기호에서 알 수 있듯이 양성자와 전자의 수가 다릅니다. Na는 11개의 양성자와 11개의 전자를 가지고 있고, Cl은 17개의 양성자와 17개의 전자를 가지고 있습니다. 전기 음성도는 원자나 이온이 전자를 끌어당기는 능력을 나타내는 지표로, 전자 수가 많을수록 전기 음성도가 높아집니다. 따라서 Cl이 Na보다 전기 음성도가 큽니다.

    나트륨 이온(Na+)의 바닥상태에서의 전자 배치는 1s2 2s2 2p6입니다.

    염화 나트륨은 용융 상태가 고체 상태보다 전기 전도성이 큽니다. 이는 고체 상태에서는 이온들이 고정되어 있어 전기 전도성이 낮지만, 용융 상태에서는 이온들이 자유롭게 이동할 수 있어 전기 전도성이 높아지기 때문입니다.

    동일한 힘을 가할 때 염화 나트륨이 금속 나트륨보다 더 쉽게 부서지는 것은 옳은 설명입니다. 염화 나트륨은 이온 결합으로 이루어져 있어 결합력이 강하고, 금속 나트륨은 금속 결합으로 이루어져 있어 결합력이 상대적으로 약하기 때문입니다.
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17. 다음 화학 반응식에서 산화-환원 반응식만을 모두 고르면?

  1. ㄱ, ㄴ
  2. ㄱ, ㄹ
  3. ㄴ, ㄷ
  4. ㄷ, ㄹ
(정답률: 33%)
  • 산화환원반응식은 전자의 양도와 수용에 의한 화학반응을 의미합니다. 이 반응식에서는 Cu가 0가에서 +2가로 산화되고, Fe가 +3가에서 +2가로 환원됩니다. 따라서 "ㄱ, ㄴ"이 정답입니다.
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18. 그림은 2주기 비금속 원자 X~Z의 루이스 전자점식을 나타낸 것이다. 보기의 설명으로 옳은 것만을 모두 고르면? (단, X~Z는 임의의 원소 기호이며, 보기의 물질에서 X~Z는 옥텟 규칙을 만족한다)

  1. ㄱ, ㄴ
  2. ㄱ, ㄹ
  3. ㄴ, ㄷ
  4. ㄷ, ㄹ
(정답률: 28%)
  • - X는 1개의 전자를 가지고 있으므로 다른 원자와 결합하여 옥텟을 완성할 수 있다. 따라서 "ㄱ"은 옳지 않다.
    - Y는 3개의 전자를 가지고 있으므로 다른 원자와 결합하여 옥텟을 완성할 수 있다. 따라서 "ㄴ"은 옳지 않다.
    - Z는 7개의 전자를 가지고 있으므로 다른 원자와 결합하여 옥텟을 완성할 수 없다. 따라서 "ㄷ"는 옳지 않다.
    - W는 4개의 전자를 가지고 있으므로 다른 원자와 결합하여 옥텟을 완성할 수 있다. 하지만, 이 경우에는 중앙의 탄소 원자와 결합하여 10개의 전자를 가지게 되므로 옥텟 규칙을 만족하지 않는다. 따라서 "ㄱ"은 옳고, "ㄴ"은 옳지 않다.
    - V는 5개의 전자를 가지고 있으므로 다른 원자와 결합하여 옥텟을 완성할 수 있다. 중앙의 탄소 원자와 결합하여 10개의 전자를 가지게 되므로 옥텟 규칙을 만족하지 않는다. 하지만, 이 경우에는 중앙의 탄소 원자와 결합하는 수소 원자가 2개이므로 이중 결합을 형성하여 옥텟 규칙을 만족할 수 있다. 따라서 "ㄹ"은 옳다.

    따라서 정답은 "ㄱ, ㄹ"이다.
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19. 메테인(CH4)의 완전 연소 반응에 대한 설명으로 옳지 않은 것은? (단, H, C, O의 원자량은 각각 1, 12, 16이고, 기체는 아보가드로 법칙을 따르며, 아보가드로수는 NA로 가정한다)

  1. 계수 a와 b는 같다.
  2. ㉠은 무극성 분자이다.
  3. 8g의 CH4가 완전 연소되기 위해서는 32g의 O2가 필요하다.
  4. 1몰의 CH4가 완전 연소될 때 얻어지는 H2O의 분자 수는 NA이다.
(정답률: 28%)
  • 1몰의 CH4가 완전 연소될 때 생성되는 H2O 분자 수는 NA인 이유는 몰의 개념과 화학식의 계수를 이용하여 계산할 수 있기 때문입니다. CH4 1몰이 연소될 때 생성되는 H2O 분자 수는 계수에 따라 2몰이 됩니다. 따라서, 1몰의 CH4가 연소될 때 생성되는 H2O 분자 수는 2 x NA입니다.
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20. 다음은 중화 반응 실험 결과이다. 이에 대한 설명으로 옳은 것은? (단, 열 손실은 없고, 실험 (가)~(다)에 사용한 HCl(aq), KOH(aq)은 같다)

  1. ㉠은 산성이다.
  2. (나)에 KOH(aq) 5mL를 추가로 넣으면 중성 용액이 된다.
  3. 혼합 전 단위 부피당 총 이온 수는 KOH가 HCl의 2배이다.
  4. 반응에서 생성되는 물의 양은 (가)가 (다)보다 많다.
(정답률: 43%)
  • 실험에서는 HCl과 KOH를 혼합하여 중화 반응을 일으켰다. 이때, HCl과 KOH는 각각 강산과 강염기이므로, 혼합 전에는 이온 수가 다르다. HCl은 H+와 Cl- 이온으로 이루어져 있으며, KOH는 K+와 OH- 이온으로 이루어져 있다. 따라서, 혼합 전 단위 부피당 총 이온 수는 KOH가 HCl의 2배이다. 이는 KOH가 OH- 이온을 2개 가지고 있기 때문이다.
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