경찰공무원(순경) 과학 필기 기출문제복원 (2014-03-15)

경찰공무원(순경) 과학
(2014-03-15 기출문제)

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1. 다음 중 식물 세포에만 존재하는 세포 소기관은?

  1. 세포벽
  2. 중심립
  3. 세포막
  4. 리보솜
(정답률: 알수없음)
  • 정답: 세포벽

    설명: 세포벽은 식물 세포에만 존재하는 소기관으로, 세포의 외부를 둘러싸고 있는 견고한 벽을 형성하는 역할을 합니다. 따라서 다른 보기들인 중심립, 세포막, 리보솜은 동물 세포에도 존재하는 소기관이기 때문에 정답은 세포벽입니다.
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2. 사람의 혈액 순환 중 폐순환 경로를 바르게 나타낸 것은?

  1. 좌심방 → 폐동맥 → 폐 → 폐정맥 → 우심실
  2. 우심실 → 폐동맥 → 폐 → 폐정맥 → 좌심방
  3. 우심방 → 폐동맥 → 폐 → 폐정맥 → 좌심실
  4. 우심실 → 폐동맥 → 좌심방 → 폐정맥 → 폐
(정답률: 알수없음)
  • 우심실에서 출발한 혈액은 폐동맥을 통해 폐로 이동하게 됩니다. 폐에서 혈액은 산소를 흡수하고 이산화탄소를 방출한 후 폐정맥을 통해 좌심방으로 돌아가게 됩니다. 따라서 정답은 "우심실 → 폐동맥 → 폐 → 폐정맥 → 좌심방" 입니다.
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3. 사람 콩팥의 기능적 단위인 신단위(nephron) 구성으로 옳은 것은?

  1. 사구체, 방광, 요도
  2. 보먼주머니, 세뇨관, 방광
  3. 대동맥, 사구체, 보먼주머니
  4. 사구체, 보먼주머니, 세뇨관
(정답률: 알수없음)
  • 신단위(nephron)는 사구체(glomerulus), 보먼주머니(Bowman's capsule), 세뇨관(renal tubule)으로 구성되어 있습니다. 사구체는 혈액에서 물질을 걸러내는 역할을 하고, 보먼주머니는 사구체에서 걸러진 물질을 받아들이는 역할을 합니다. 그리고 세뇨관은 보먼주머니에서 받아들인 물질을 처리하고, 최종적으로 요로 갈 때 방광으로 이동시키는 역할을 합니다. 따라서 정답은 "사구체, 보먼주머니, 세뇨관"입니다.
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4. 체세포 분열 중기의 특징으로 옳은 것은?

  1. 염색사가 응축되기 시작한다.
  2. 방추사가 사라지고 새로운 핵막이 생성된다.
  3. 염색체가 세포 중앙 또는 적도판에 배열된다.
  4. 염색분체가 분리되어 서로 반대 방향으로 이동한다.
(정답률: 알수없음)
  • 체세포 분열 중기에서는 염색체가 세포 중앙 또는 적도판에 배열된다. 이는 염색체가 중앙에 정렬되어 분리될 준비를 하기 때문이다. 이후에는 염색체가 분리되어 각각의 딸세포로 이동하게 된다.
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5. 사람의 염색체 수 이상에 의한 유전 질환과 염색체 구성의 특징을 바르게 짝 지은 것은?

  1. 다운 증후군 ― 21번 염색체가 3개
  2. 에드워드 증후군 ― 18번 염색체가 1개
  3. 터너 증후군 ― 성염색체가 XXX로 3개
  4. 클라인펠터 증후군 ― 성염색체가 Y로 1개
(정답률: 알수없음)
  • 다운 증후군은 21번 염색체가 3개인 상태로 발생하는 유전 질환입니다. 이로 인해 발생하는 신체적 특징으로는 얼굴이 둥글고 작아지며, 눈이 비정상적으로 작고 눈꺼풀 주름이 많이 생기며, 손가락이 짧아지고 굽어지며, 지능 발달이 늦어지는 등이 있습니다.
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6. 다음 그림과 같이 자동차가 직선 도로를 따라 0~15초 동안 속도가 변하는 운동을 하였다. 이 자동차의 운동에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 2~9초 동안 자동차의 속도는 일정하였다.
  2. 9초 이후 자동차의 운동 방향이 변화하였다.
  3. 0~15초 동안 자동차의 이동 거리는 66m이다.
  4. 0~2초, 9~15초 동안 자동차는 등가속도 운동을 하였다.
(정답률: 알수없음)
  • "9초 이후 자동차의 운동 방향이 변화하였다."는 옳은 설명이다. 이유는 9초 이후부터 자동차의 가속도가 음수가 되어서, 즉 감속하게 되어서 운동 방향이 변화하게 된다. 이전에는 가속도가 양수였기 때문에 일정한 방향으로 운동하다가, 감속하면서 방향이 바뀌게 된 것이다.
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7. 다음 그림은 줄의 한쪽 끝을 벽에 고정시키고 다른 한쪽 끝을 진동자에 연결한 후, 진동자를 270Hz로 진동시켰을 때, 줄에 만들어진 정상파의 모습이다. 이에 대한 설명으로 옳은 것을 보기에서 모두 고른 것은? (단, 진동자에서 벽까지의 거리는 1.5m이다.)

  1. ㉠
  2. ㉠, ㉡
  3. ㉡, ㉢
  4. ㉠, ㉡, ㉢
(정답률: 알수없음)
  • ㉠. 줄의 길이와 진동수에 따라 만들어지는 정상파의 파장 길이가 결정되기 때문이다. 파장 길이는 진동수와 파속의 곱으로 구할 수 있으며, 파속은 매질의 특성에 따라 일정하다. 따라서 진동수가 일정하다면 파장 길이도 일정하게 유지되며, 이에 따라 만들어지는 정상파의 모양도 일정하게 유지된다.
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8. 다음 그림과 같이 단면이 둥근 U자 관이 있다. 피스톤 A의 지름이 피스톤 B의 지름보다 2배 크며, U자 관에는 비압축성 유체가 들어 있고 피스톤 A, B는 같은 높이에 평형 상태로 위치해 있다. 피스톤 B에 힘 F를 가하여 h만큼 내려가게 하였을 때, 이에 대한 설명으로 옳은 것을 보기에서 모두 고른 것은? (단, 모든 마찰을 무시한다. 또한 피스톤과 유체의 질량도 무시한다.)

  1. ㉠, ㉡
  2. ㉠, ㉢
  3. ㉡, ㉢
  4. ㉠, ㉡, ㉢
(정답률: 알수없음)
  • ㉡. 피스톤 B가 내려가면 U자 관의 왼쪽 부분의 부피가 감소하고, 오른쪽 부분의 부피가 증가하게 된다. 이로 인해 왼쪽 부분의 압력이 증가하고, 오른쪽 부분의 압력이 감소하게 된다. 그러면 왼쪽 부분에서 오른쪽으로 힘이 작용하게 되어 피스톤 A가 오른쪽으로 이동하게 된다.

    ㉢. 피스톤 A가 이동하면 U자 관의 왼쪽 부분의 부피가 증가하고, 오른쪽 부분의 부피가 감소하게 된다. 이로 인해 왼쪽 부분의 압력이 감소하고, 오른쪽 부분의 압력이 증가하게 된다. 그러면 오른쪽 부분에서 왼쪽으로 힘이 작용하게 되어 피스톤 B가 왼쪽으로 이동하게 된다. 따라서 피스톤 B에 가해지는 힘 F는 피스톤 A에 가해지는 힘의 2배가 된다.
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9. 균일한 전기장이 형성된 어느 공간에 질량이 M이고 전하량이 e인 (+)전하를 놓았더니 (+)전하가 가속도 a로 운동하였다. 같은 위치에 질량이 2M이고 전하량이 3e인 (+)전하를 놓을 때, 이 전하의 가속도는?

  1. 0.5a
  2. a
  3. 1.5a
  4. 2a
(정답률: 알수없음)
  • 전하와 질량이 모두 2배가 되었으므로, 전기력은 4배가 되고, 운동할 전하의 질량도 2배가 되므로 가속도는 1/2배가 된다. 따라서, 두 번째 전하의 가속도는 0.5a x 4 / 2 = 1.5a가 된다.
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10. 1차 코일과 2차 코일의 감은 수가 각각 80회, 20회인 변압기가 있다. 2차 코일에 10Ω의 저항을 연결하였더니 2A의 전류가 흘렀다고 할 때, 1차 코일의 전압과 전류의 세기로 옳은 것은? (단, 변압기에서의 에너지 손실은 없다고 가정한다.)(순서대로 전압, 전류)

  1. 40V, 0.5A
  2. 40V, 2A
  3. 80V, 0.5A
  4. 80V, 2A
(정답률: 알수없음)
  • 1차 코일과 2차 코일의 감은 비례 관계에 있으므로, 1차 코일에 인가되는 전압과 2차 코일에서 흐르는 전류는 반비례 관계에 있다. 따라서, 2차 코일에서 2A의 전류가 흐르면, 1차 코일에서는 1/4의 전류가 흐르게 된다. 이에 따라 1차 코일에서의 전류는 0.5A가 되며, 1차 코일과 2차 코일의 감은 비례 관계에 있으므로, 1차 코일에서의 전압은 80V가 된다. 따라서, 정답은 "80V, 0.5A"이다.
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11. 지구계의 구성 요소에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 외권은 태양 복사의 자외선을 차단해 준다.
  2. 현재의 생물권은 기권, 수권, 지권에 모두 분포한다.
  3. 수권은 위도별 에너지 불균형을 해소시키는 역할을 한다.
  4. 지질 시대를 거치는 동안 생물권의 공간 분포가 확대되었다.
(정답률: 알수없음)
  • "외권은 태양 복사의 자외선을 차단해 준다."가 옳지 않은 것이다. 외권은 태양 복사의 자외선을 차단하지 않고, 오히려 자외선을 반사시켜 지구에 도달하게 한다.
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12. 다음 표는 동일한 지진에 대해 관측소 A와 B의 지진 기록이다. 이에 대한 설명으로 옳은 것을 보기에서 모두 고른 것은?

  1. ㉠, ㉡
  2. ㉠, ㉣
  3. ㉡, ㉢
  4. ㉢, ㉣
(정답률: 알수없음)
  • ㉡은 A와 B의 지진 기록이 동일한 지진을 나타내고 있음을 나타내며, ㉢은 A와 B의 지진 기록이 시간적으로 차이가 있음을 나타낸다. 이는 지진이 발생한 위치와 A와 B의 위치가 다르기 때문에 발생하는 현상으로, 지진파가 A와 B에 도달하는 시간이 다르기 때문이다.
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13. 다음은 우리 생활에 영향을 주는 기상 현상 A, B, C의 특징이다. 이에 대한 설명으로 옳은 것을 보기에서 모두 고른 것은?

  1. ㉠
  2. ㉡
  3. ㉠, ㉢
  4. ㉠, ㉡, ㉢
(정답률: 알수없음)
  • ㉠. 기상 현상 A는 일기예보에 가장 많이 사용되는 기상 현상으로, 대기 중 수증기의 양이 많아지면서 구름이 생기고 비 또는 눈이 내리는 현상이다.
    ㉡. 기상 현상 B는 대기 중 먼지나 연기 등의 물질이 많아지면서 태양광선이 산란되어 하늘이 흐려지는 현상이다.
    ㉢. 기상 현상 C는 대기 중 미세한 물방울이나 얼음 결정이 많아지면서 태양광선이 굴절되어 무지개가 생기는 현상이다.
    따라서, ㉠, ㉡, ㉢ 모두 우리 생활에 영향을 주는 기상 현상이며, 이들은 각각 비, 흐림, 무지개와 같은 현상으로 나타난다.
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14. 기단에 대한 설명으로 가장 적절하지 않은 것은?

  1. 우리나라는 겨울철에 주로 해양성 기단의 영향을 받는다.
  2. 온난 기단이 한랭한 지역으로 북상하면 기단 하부의 기층이 안정해진다.
  3. 기단은 형성된 장소의 온도와 습도에 따라 분류된다.
  4. 기단이 발생 지역을 떠나 다른 지역으로 이동하면 성질이 달라진다.
(정답률: 알수없음)
  • "기단이 발생 지역을 떠나 다른 지역으로 이동하면 성질이 달라진다."는 기단의 성질과 관련된 설명이 아니므로 가장 적절하지 않은 것이다.

    "우리나라는 겨울철에 주로 해양성 기단의 영향을 받는다."는 우리나라의 기후와 관련된 설명이다. 우리나라는 북서쪽에서부터 차가운 기단이 내려오면서 겨울철에 많은 눈과 추위를 경험하게 된다. 이때, 일본해와 서해안에서 올라오는 해양성 기단이 만나면서 더욱 강력한 추위와 함께 눈이 내리는 경우가 많다.

    "온난 기단이 한랭한 지역으로 북상하면 기단 하부의 기층이 안정해진다."는 기단의 형성과 관련된 설명이다. 기단은 차가운 공기와 따뜻한 공기가 충돌하면서 형성되는데, 이때 따뜻한 공기가 차가운 공기 위로 올라가면서 기단 하부의 기층이 안정화된다.

    "기단은 형성된 장소의 온도와 습도에 따라 분류된다."는 기단의 종류와 관련된 설명이다. 기단은 형성된 장소의 온도와 습도에 따라 다양한 종류로 분류될 수 있다. 예를 들어, 북극에서 내려오는 극기단은 매우 차가운 기온과 건조한 기후를 가지고 있으며, 태평양에서 내려오는 태평양기단은 따뜻하고 습한 기후를 가지고 있다.
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15. 화성에 대한 설명으로 옳은 것을 보기에서 모두 고른 것은?

  1. ㉠
  2. ㉡
  3. ㉠, ㉢
  4. ㉠, ㉡, ㉢
(정답률: 알수없음)
  • 화성은 태양계에서 지구 다음으로 태양에 가까운 행성이다. 이 행성은 지구와 비슷한 크기와 구조를 가지고 있으며, 지구와 비슷한 기체 구성을 가지고 있다. 그러나 화성은 지구와는 다르게 대기가 거의 없고, 표면은 황갈색으로 덮여 있으며, 붉은 색의 먼지 폭풍이 자주 일어난다. 또한, 화성은 지구와는 다르게 자기장이 약하고, 지구와는 다른 궤도를 돌고 있기 때문에 지구와의 거리가 계속 변한다. 이러한 이유로 화성은 인류가 살기에는 적합하지 않은 행성이다.

    ㉠: 화성은 지구와 비슷한 크기와 구조를 가지고 있다.
    ㉢: 화성은 지구와는 다르게 대기가 거의 없고, 표면은 황갈색으로 덮여 있으며, 붉은 색의 먼지 폭풍이 자주 일어난다.
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16. 수소 원자의 동위원소에는 수소(1H), 중수소(2H), 삼중수소(3H)가 있다. 이 세 가지의 같은 점을 보기에서 모두 고른 것은?

  1. ㉠, ㉡, ㉢
  2. ㉠, ㉡, ㉣
  3. ㉠, ㉢, ㉣
  4. ㉡, ㉢, ㉣
(정답률: 알수없음)
  • 세 가지 동위원소 모두 수소 원자이기 때문에 전자 구성이 같고, 양성자 수가 각각 1, 2, 3개로 다르지만 핵 외부에서의 화학적 특성은 거의 동일하다. 따라서 "㉠, ㉡, ㉣"이 모두 고른 답이 된다.
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17. 150℃, 1 기압에서 산소 기체와 수소 기체를 반응시키면 수증기가 발생한다. 다음 그림과 같이 밀폐된 원통 용기에 같은 부피의 산소 기체와 수소 기체를 넣으니 피스톤이 60cm 높이에 위치하였다. 반응이 완결된 후 피스톤이 위치하는 높이는? (단, 산소, 수소, 수증기 모두 이상기체로 가정한다. 피스톤의 질량은 0, 피스톤과 용기 벽과의 마찰력도 0으로 가정한다. 반응 전후에 온도는 변하지 않았다.)

  1. 45cm
  2. 60cm
  3. 75cm
  4. 90cm
(정답률: 알수없음)
  • 밀폐된 용기 안에서 기체의 부피는 일정하므로, 산소와 수소가 반응하여 수증기가 생성되면 용기 안의 총 기체 부피는 변하지 않는다. 따라서, 반응 전과 후의 총 기체 부피는 같다. 산소와 수소가 반응하여 생성된 수증기는 이상기체로 가정하므로, 산소와 수소의 부피의 합보다 작다. 따라서, 반응 후에는 반응 전보다 총 기체 부피가 작아진다. 이에 따라 피스톤이 위치하는 높이는 반응 전보다 높아진다. 따라서, 정답은 "45cm"이다.
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18. HCl 1g과 NaOH 1g을 증류수에 모두 녹였을 때, 물에 녹아 있는 이온 중 그 수가 가장 많은 것은? (단, HCl의 몰질량은 36.5g/mol, NaOH의 몰질량은 40.0g/mol이다.)

  1. H+
  2. Cl-
  3. OH-
  4. Na+
(정답률: 알수없음)
  • HCl과 NaOH는 각각 H+, Cl-, Na+, OH- 이온을 생성합니다. 그러나 HCl과 NaOH의 몰질량이 같지 않기 때문에, 녹인 양이 같더라도 생성되는 이온의 양은 다릅니다.

    HCl 1g은 몰질량 36.5g/mol 이므로 1/36.5 몰, NaOH 1g은 몰질량 40.0g/mol 이므로 1/40.0 몰입니다.

    따라서, HCl과 NaOH를 녹인 용액에서 생성되는 이온의 수는 다음과 같습니다.

    - H+: 1/36.5 몰
    - Cl-: 1/36.5 몰
    - Na+: 1/40.0 몰
    - OH-: 1/40.0 몰

    따라서, 물에 녹아 있는 이온 중 가장 많은 것은 Cl- 이온입니다.
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19. 질산은(AgNO3)을 녹인 수용액에 구리(Cu) 금속판을 넣으면 구리는 구리 이온으로 되어 물에 녹고, 은 이온은 구리 금속판에 은 금속으로 석출되어, 구리 금속판이 은으로 도금된다. 이 과정을 화학 반응식으로 바르게 나타낸 것은?

  1. Ag+(aq) + Cu(s) → Ag(s) + Cu2+(aq)
  2. Ag+(aq) + 2Cu(s) → Ag(s) + 2Cu2+(aq)
  3. Ag2+(aq) + Cu(s) → Ag(s) + Cu2+(aq)
  4. 2Ag+(aq) + Cu(s) → 2Ag(s) + Cu2+(aq)
(정답률: 알수없음)
  • 질산 수용액에는 은 이온(Ag+)과 질산 이온(NO3-)이 포함되어 있다. 구리 금속판(Cu)을 넣으면 구리 금속이 질산 이온과 반응하여 구리 이온(Cu2+)이 생성된다.

    Cu(s) + 2NO3-(aq) → Cu(NO3)2(aq) + 2e-

    동시에 은 이온은 구리 금속판에 의해 환원되어 은 금속이 생성된다.

    2Ag+(aq) + 2e- → 2Ag(s)

    따라서 전체 반응식은 다음과 같다.

    2Ag+(aq) + Cu(s) → 2Ag(s) + Cu2+(aq)
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20. N, O, F의 원자 반지름과 N2, O2, F2의 결합 길이를 각각 올바로 비교한 것은?(순서대로 원자반지름, 결합길이)

  1. F ＞ O ＞ N, N2 ＞ O2 ＞ F2
  2. F ＞ O ＞ N, F2 ＞ O2 ＞ N2
  3. N ＞ O ＞ F, N2 ＞ O2 ＞ F2
  4. N ＞ O ＞ F, F2 ＞ O2 ＞ N2
(정답률: 알수없음)
  • 정답은 "N ＞ O ＞ F, F2 ＞ O2 ＞ N2"이다.

    원자 반지름은 원자의 크기를 나타내는 값으로, 주기율표에서 왼쪽으로 갈수록 크기가 커지고, 아래쪽으로 갈수록 커지는 경향이 있다. 따라서 N의 원자 반지름이 가장 크고, O가 그 다음이며, F가 가장 작다.

    결합 길이는 분자 내에서 원자들이 서로 결합하여 이루는 거리를 나타내는 값으로, 분자의 크기를 결정하는 중요한 요소 중 하나이다. 결합 길이는 결합하는 원자들의 크기와 전자 수, 결합 형태 등에 따라 달라진다.

    N2, O2, F2는 모두 이중 결합을 이루는 분자이다. 이중 결합은 결합 길이가 짧은 편에 속하며, 결합하는 원자들의 크기가 작을수록 결합 길이가 짧아진다. 따라서 F2의 결합 길이가 가장 짧고, O2가 그 다음이며, N2가 가장 길다.

    따라서 "N ＞ O ＞ F, F2 ＞ O2 ＞ N2"이 정답이다.
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