2013 국가직 9급 과학 문제 해설 - 2013.7.27.

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과 학 인 책형 1 쪽 과 학 문 1. 그림 (가)와 (나)는 생명체를 구성하는 물질 중 지질의 종류 두 가지를 나타낸 것이다. 이에 대한 설명으로 옳은 것은? 인산 지방산 (가) (나) 지방산 글리세롤 콜린 글리세롤 ① (가)는 친수성 머리와 소수성 꼬리 구조로 되어 있다. ② (가)는 피부 밑에 두꺼운 층을 형성하여 몸의 단열재 역할을 한다. ③ (나)는 글리세롤과 지방산이 펩타이드 결합을 이루면서 연결되어 있다. ④ (가)는 스테로이드 구조이고, (나)는 중성지방 구조이다. 문 2. 다음 그림은 안정된 생태계에서 일어나는 물질과 에너지의 이동을 간략하게 나타낸 것이다. 이에 대한 설명으로 옳은 것은? 빛 생산자 1차소비자 2차소비자 대기 물 토양 등 (가) 생태계 A B ① (가)에 적합한 생태계의 구성 요소는 3차 소비자이다. ② 1차 소비자는 태양의 빛에너지를 화학에너지로 전환하여 유기물 형태로 저장한다. ③ A와 B 중 에너지의 이동을 나타낸 것은 A이다. ④ 생태계 내에서 최종 소비자 단계로 갈수록 이용 가능한 에너지 양은 증가한다. 문 3. 그림 (가)는 인슐린의 합성 및 분비 과정을, (나)는 건강한 사람 (A)과 당뇨병 환자(B)를 비교한 것이다. 이에 대한 설명으로 옳지 않은 것은? 인슐린 인슐린 분비 세포 인슐린 합성 표적세포 건강한 사람(A) 당뇨병 환자(B) (가) (나) 포도당 ① 정상 수준 이상으로의 혈당량 증가는 인슐린의 합성 및 분비를 촉진한다. ② A에서 인슐린은 포도당의 세포 내 흡수를 촉진시킨다. ③ B의 경우, 표적세포는 인슐린에 대하여 정상적으로 반응한다. ④ 간의 경우, 인슐린은 표적세포로 흡수된 포도당의 글리코젠 전환을 촉진한다. 문 4. 다음 그림은 어떤 생물의 체세포 속에 들어 있는 염색체의 상태를 나타낸 것이다. 이에 대한 설명으로 옳은 것은? (단, ㉠, ㉡, ㉢은 같은 형질을 나타내는 데 관여하는 유전자이다) ㉠ ㉡ ㉢ ① 이 세포의 핵상은 2n ＝ 8이다. ② 이 세포의 염색체 수는 4개이다. ③ ㉠과 ㉡은 대립 유전자 관계이다. ④ ㉠과 ㉢의 DNA 염기 서열은 항상 동일하다. 문 5. 다음 그림은 성염색체에 존재하는 유전자로 인해 나타나는 어떤 유전병에 대한 가계도이다. 이에 대한 설명으로 옳은 것은? (단, 다른 종류의 변이는 발생하지 않는다) 정상 남자 정상 여자 유전병 여자 유전병 남자 철수 ① 이 유전병 유전자는 Y 염색체에 존재한다. ② 이 유전병 유전자는 정상 유전자에 대해 우성이다. ③ 철수 어머니의 이 유전병에 대한 유전자형은 동형 접합이다. ④ 철수와 정상 여자 사이에서 자녀가 태어났을 때, 모든 아들에서 이 유전병이 나타난다. 문 6. 그림 (가)와 같이 일정한 전류 가 흐르는 무한히 긴 직선 도선 으로부터 거리가 인 점 P 에서 자기장의 세기가  으로 측정 되었다. 일정한 전류 가 같은 방향으로 흐르는 무한히 긴 두 직선 도선이 그림 (나)와 같이  만큼 떨어져 있다. 점 Q 에서 자기장의 세기는?  P      (가) (나) Q ① 0 ②  ③ 2  ④ 4  문 7. 다음 그림은 지레의 받침대로부터 각각 2 m , 1 m , 3 m 떨어져 있는 점 P, Q, R에 질량이 각각 5 kg ,  , 2 kg인 물체가 놓여 평형을 이루고 있는 모습을 나타낸 것이다. 의 값[kg]은? (단, 물체의 크기와 지레의 질량은 무시한다) 받침대 P Q R 5 kg  2 kg 중력 2 m 1 m 3 m ① 1 ② 2 ③ 3 ④ 4 과 학 인 책형 2 쪽 문 8. 그림 (가)와 (나)는 각각 고체의 에너지띠 구조를 나타낸 것으로, 음영 부분은 전자가 채워진 부분을, 흰색 부분은 전자가 채워져 있지 않은 부분을 나타낸 것이다. 이에 대한 설명으로 <보기>에서 옳은 것만을 모두 고른 것은? 에너지 A 띠틈 (가) (나) <보 기> ㄱ. A는 전도띠이다. ㄴ. 반도체는 (나)에 속한다. ㄷ. (가)보다 (나)의 전기 전도도가 더 높다. ① ㄱ ② ㄱ, ㄷ ③ ㄴ, ㄷ ④ ㄱ, ㄴ, ㄷ 문 9. 그림 (가)는 단색광이 입사각 으로 매질 1에서 매질 2로 입사하여 반사와 굴절이 일어난 것을 나타낸 것이고, 그림 (나)는 동일한 단색광이 입사각 으로 매질 1에서 매질 3으로 입사하여 전반사가 일어난 것을 나타낸 것이다. 이 단색광이 매질 1에서 매질 3으로 진행할 때의 임계각을  , 매질 2에서 매질 3으로 진행할 때의 임계각을 라고 할 때, 다음 중 옳은 것은? (가) (나)   매질 1 매질 2 매질 1 매질 3 ①     이다. ②     이다. ③   이고,   이다. ④   이고,   이다. 문 10. 다음은 동일 직선 상에서 운동하는 물체 A, B의 충돌 전후의 위치를 시간에 따라 나타낸 것이다. 이에 대한 설명으로 <보기>에서 옳은 것만을 모두 고른 것은? (단, A와 B에 외부의 힘은 작용하지 않는다) 0 2 4 시간(s 4 6 10 위치 (m) B A <보 기> ㄱ. 충돌 시 A가 받은 충격량의 크기와 B가 받은 충격량의 크기는 같다. ㄴ. A의 질량은 B의 질량의 4배이다. ㄷ. A와 B의 운동에너지의 총합은 충돌 전과 후에 동일하다. ① ㄱ, ㄴ ② ㄱ, ㄷ ③ ㄴ, ㄷ ④ ㄱ, ㄴ, ㄷ 문 11. 다음 그림은 동일한 지진에 대하여 서로 다른 관측소 A와 B에서 관측한 지진 기록을 나타낸 것이다. P, S는 P파와 S파가 도착한 시각이다. 이에 대한 설명으로 옳은 것은? (단, 진원에서 A, B 두 지점까지 거리 이외의 물리적 조건은 모두 같다) 도착시각(s 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 A B P S P S ① 규모는 A에서가 B에서보다 더 크다. ② 진도는 A에서가 B에서보다 더 크다. ③ PS시는 A에서가 B에서보다 더 길다. ④ 진원까지의 거리는 A가 B보다 더 멀다. 문 12. 다음 그림은 우리나라에 영향을 미치는 서로 다른 저기압 A와 B를 나타낸 지상 일기도이다. 이에 대한 설명으로 <보기>에서 옳은 것만을 모두 고른 것은? A 1000 1004 1008 1012 1016 1008 1012 1012 1008 1000 1004 996 1008 B ☁ ☙ ☁ ☙ <보 기> ㄱ. A의 중심부에는 상승기류가 발달한다. ㄴ. A의 중심 기압은 B의 중심 기압보다 더 높다. ㄷ. B는 주로 우리나라의 봄에 영향을 미친다. ㄹ. B는 물리적 특성이 다른 두 기단이 만나서 만들어진 것이다. ① ㄱ, ㄴ ② ㄱ, ㄹ ③ ㄴ, ㄷ ④ ㄷ, ㄹ 문 13. 다음 그림은 어느 날 우리나라에서 남중한 달의 모습을 나타낸 것이다. 이에 대한 설명으로 옳지 않은 것은? ① 이날은 음력 7 ～ 8일경이다. ② 다음 날에 달의 밝은 부분의 면적은 더 커진다. ③ 새벽녘에 이 달은 서쪽 하늘에서 관측할 수 있다. ④ 다음 날 같은 시각에 관측한 달은 이날보다 동쪽에 위치한다. 과 학 인 책형 3 쪽 문 14. 다음은 원시 지구의 진화 과정을 나타낸 것이다. 이에 대한 설명으로 옳은 것은? (가) 미행성 충돌 시작 A (나) 마그마 바다 형성 B (다) 원시 지각과 원시 해양의 형성 C (라) 생물체의 출현과 진화 ① A 시기에 맨틀과 핵이 분리되었다. ② B 시기에 성층권에서는 오존층이 형성되었다. ③ C 시기의 대기 중 이산화탄소의 양은 현재와 같아졌다. ④ A 시기보다 C 시기에 지구 중심부의 밀도가 더 크다. 문 15. 다음은 어느 항성 주위를 타원 궤도로 공전하는 한 행성의 시간에 따른 공전 속도를 나타낸 것이다. 최대 공전 속도가 되는 두 시점 A와 B 사이의 시간 간격은 64년이다. 이 행성에 대한 설명으로 옳은 것은? (단, 항성의 질량은 태양과 같고, 행성의 질량은 항성에 비해 매우 작다고 가정한다) 64년 공 전 속 도 A B 시간 ① 공전 궤도 긴반지름은 16 AU이다. ② A와 B는 원일점을 통과하는 때이다. ③ 항성은 행성 공전 궤도면의 중심에 있다. ④ 1년 동안 지나간 궤도 면적은 전체 궤도 면적의 1/32이다. 문 16. 다음은 3가지 화합물 분자의 결합 배열을 간단히 나타낸 것이다. 이에 대한 설명으로 옳은 것은? (단, 비공유 전자쌍과 다중 결합은 표시되지 않았다) H N N H  (나) H O O H  (다) H C C H  (가) ① (가), (나), (다) 중 직선형 분자는 단 1개이다. ② (가), (나), (다) 모두 다중 결합을 갖는다. ③ (가), (나), (다) 중 비공유 전자쌍의 개수가 가장 많은 것은 (나)이다. ④ 결합각 , , 의 크기는 모두 같다. 문 17. 다음은 NH3와 BF3가 반응하여 NH3BF3를 생성하는 반응식이다. 이에 대한 설명으로 옳지 않은 것은? NH3 ＋ BF3 → NH3BF3 ① NH3는 삼각뿔 모양의 분자이다. ② NH3BF3에서 B는 옥텟 규칙을 만족한다. ③ NH3BF3에는 B와 N 간의 공유 결합이 존재한다. ④ NH3BF3에서 결합각 ∠(F-B-F)는 120°이다. 문 18. 다음은 이산화황(SO2)이 반응물로 참여하는 3가지 화학 반응식이다. 이에 대한 설명으로 옳은 것은? (가) SO2(g) ＋ H2O(l) → H2SO3(aq) (나) SO2(g) ＋ a H2S(g) → b S(s ＋ 2H2O(l) (다) SO2(g) ＋ 2H2O(l) ＋ Cl2(g) → H2SO4(aq) ＋ 2HCl(aq) ① (가)에서 SO2가 환원된다. ② (나)에서 a ＋ b ＝ 4이다. ③ (나)에서 SO2가 산화제로 작용한다. ④ (다)에서 SO2가 H2O를 환원시킨다. 문 19. 다음은 탄소(C)와 수소(H)만으로 구성된 화합물 X의 실험식을 구하는 과정이다. 이에 대한 설명으로 옳은 것은? (단, H, C, O의 원자량은 각각 1, 12, 16이다) [실험 과정] (가) 다음 그림과 같은 장치에 화합물 X 78 mg을 넣고 산소를 충분히 공급하면서 가열하여 X를 완전 연소시킨다. 건조한 O2 가열관 화합물 X CaCl2를 채운 관 NaOH를 채운 관 (나) 반응 후 염화칼슘(CaCl2)과 수산화나트륨(NaOH)이 각각 들어 있는 관의 증가한 질량을 구한다. [실험 결과] CaCl2를 채운 관 NaOH를 채운 관 증가한 질량(mg) 54 264 ① 생성된 CO2와 H2O의 몰수 비는 1 : 2이다. ② (가)에서 연소에 소모된 산소의 질량은 240 mg이다. ③ CaCl2를 채운 관과 NaOH를 채운 관의 위치를 맞바꿔도 실험 결과는 동일하다. ④ X의 실험식은 CH2이다. 문 20. 다음은 수소 원자에서 주양자수()가 에서  ＋ 1로 증가하는 전자 전이(Δ ＝ ＋1)가 일어날 때 흡수되는 에너지 ΔE를   에 따라 나타낸 것이다. 이에 대한 설명으로 옳은 것은? ΔE a b c 0 0.25 0.50 0.75 1.00   ① a 값은 수소 원자의 이온화 에너지에 해당한다. ② a 값은 b 값의 5배보다 더 크다. ③ c 값은 가시광선의 에너지에 해당한다. ④ b와 c 사이의 ΔE 값을 가지면서, Δ ＝ ＋1인 전자 전이가 수소 원자에는 존재하지 않는다.