2021 변리사 자연과학개론 문제 정답 - 2021.2.27.

 

자연과학개론 A형정답(2021-09-26 / 658.0KB / 575회)

 

 2021년도 제58회 변리사 1차 3교시 A형 ( 14 - 1 ) 1. 경사진 면을 질량 인 물체가 마찰없이 미끄러져 내려오고 있다. 물체는 높이  에서 정지 상태로부터 출발하였다. 물체가   인 지점을 통과하는 순간의 속력은? ①    ②    ③     ④  ⑤  2. 균일한 자기장 에 수직한 방향으로 속력 로 입사한 질량 인 전하 는 반지 름 인 원운동을 한다. 전하의 운동을 설명한 것으로 옳지 않은 것은? ① 전하의 가속도 크기는   이다. ② 원운동의 주기는   이다. ③ 원운동의 반지름은   이다. ④ 전하의 운동에너지는    이다. ⑤ 전하가 받는 힘의 크기는 이다. 2021년도 제58회 변리사 1차 3교시 A형 ( 14 - 2 ) 3. 그림은 전지와 부하 저항이 연결된 회로이다. 부하 저항은 5 Ω인 저항과  ′인 가 변 저항이 병렬로 연결되어있다. 전지의 기전력()은 3 V이고, 내부 저항()은 4 Ω 이다. 부하 저항에 최대 전력(electric power)을 전달하기 위한  ′은? ① 1 Ω ② 4 Ω ③ 5 Ω ④ 9 Ω ⑤ 20 Ω 4. 그림 (가)는 질량이 이고 반지름이 인 속이 꽉 찬 균일한 강체 구를, (나)는 질량이 이고 반지름이 인 가늘고 균일한 고리를 (가)의 구에 수평으로 끼워 고정한 강체를 나타낸 것이다. 정지해 있던 (가)와 (나)의 강체에 동일한 토크를 동일한 각도까지 각각 가했더니, (가)와 (나)의 강체는 제자리에서 각각 각속도 와 로 회전한다. (가) (나) 질량비   은? (단, 구의 관성모멘트는    이고, 고리는 수평을 유지하며 회전 하고, 고리의 두께, 강체와 바닥면 사이의 마찰, 공기 마찰은 무시한다.) ①   ②   ③   ④   ⑤   2021년도 제58회 변리사 1차 3교시 A형 ( 14 - 3 ) 5. 그림은 줄에 매달린 물체가 수평면에서 등속 원운동을 하는 모습을 나타낸 것이다. 물체의 질량은 이고, 줄과 수직축 사이의 각도는 이다. 물체의 구심 가속도의 크기는? (단, 중력 가속도는 이고, 모든 마찰은 무시한다.) ①    ②    ③    ④   ⑤  6. 그림과 같이  평면의 일사분면에 놓인 한 변의 길이가 인 정사각형의 한 꼭짓 점은 원점에 있고, 점전하 는 원점에서 만큼 떨어져  축 상에 고정되어 있다. 정사각형을 통과하는 전기 선속(electric flux)은? (단, 은 진공의 유전율이다.) ①   ②   ③   ④   ⑤   2021년도 제58회 변리사 1차 3교시 A형 ( 14 - 4 ) 7. 그림 (가)는 길이가 인 한쪽이 막힌 관이고, (나)는 양쪽이 열린 관이다. (가)의 관에서 가장 낮은 음의 정상 음파가 (나)의 관에서 정상 음파가 되기 위한 관의 최소 길이는? (단, 관의 가장자리 효과는 무시한다.) (가) (나) ①    ②  ③    ④  ⑤  8. 그림은 어떤 각도 로 산란된 X선의 세기를 파장에 따라 측정한 콤프턴 실험 결 과이다. 세기 분포는 파장   에서 두 개의 봉우리를 갖는다. 이에 관한 설명으로 옳은 것만을 에서 있는 대로 고른 것은? < 보 기 > ㄱ. 산란각 가 커지면 두 봉우리에 해당하는 파장의 차는 커진다. ㄴ. 산란된 X선의 광자 한 개 당 에너지는 일 때가 일 때보다 크다. ㄷ. 광자와 전자의 총운동량은 충돌 전과 후가 동일하다. ① ㄱ ② ㄴ ③ ㄷ ④ ㄱ, ㄷ ⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ 2021년도 제58회 변리사 1차 3교시 A형 ( 14 - 5 ) 9. 그림은 힘의 평형을 이루며 정지해 있는 연결된 피스톤과 단원자 이상기체 A와 B가 각각 실린더에 들어 있는 모습을 나타낸 것이다. A와 B의 압력, 부피, 절대 온도는 각각   로 같다. A가 들어 있는 실린더는 단열되어 있고, B가 들어 있는 실린더는 외부와 열적 평형을 이룬다. 이때 A에 열량 in( )을 서서히 공 급하면, A의 나중 온도는 가 되고 B에서 열량 out( )이 외부로 방출된다. 열량의 차in out는? (단, 외부의 온도는 로 일정하고, 대기압은 일정하며 마 찰은 무시한다.) ①    ②    ③    ④    ⑤    10. 다음의 핵융합 반응식에서 에 해당하는 것은? (단, n은 중성자이다.) H  H → He  n   MeV ① 1 ② 2 ③ 3 ④ 4 ⑤ 5 11. 다음은 온도  에서 A 분해 반응의 화학 반응식과 압력으로 정의되는 평형 상 수(p)이다. A ⇄ B(g) + C(g) p  에서, 1기압의 B(g)가 들어 있는 용기에 A를 넣은 후 A의 분해 반응이 일어나 도달한 평형 상태의 전체 기체 압력이 2기압이었다. p는? (단, 기체는 이 상 기체로 거동하고, A의 증기 압력은 무시한다.) ①   ②   ③   ④ 1 ⑤   2021년도 제58회 변리사 1차 3교시 A형 ( 14 - 6 ) 12. 표는 기체의 분해 반응 (가)～(다)의 반응 속도 실험 자료이다.   h일 때 C E I의 농도를 비교한 것으로 옳은 것은? (단, ln   이고, 반응 용기의 부피는 일정하다.) 반응 화학 반응식 온도 초기(  ) 농도 속도 법칙 (가) A → B  C   A   M    A    h    A  (나) D → E  F   D   M    D   M h   D  (다) G → H  I   G   M    G   M h  ①  C  <  E  <  I  ②  C  <  I  <  E  ③  E  <  C  <  I  ④  E  <  I  <  C  ⑤  I  <  C  <  E  13. 그림은 1기압에서 1몰 HO의 가열 곡선이다. 상태가 A∼E인 1몰 HO에 관한 설명으로 옳은 것은? ① 열용량은 A > C이다. ② 내부 에너지는 B > C이다. ③ 엔트로피는 C > D이다. ④ 깁스 자유 에너지는 D  E 이다. ⑤ 엔탈피는 A가 가장 크다. 2021년도 제58회 변리사 1차 3교시 A형 ( 14 - 7 ) 14. 다음은 3가지 탄화수소의 구조식이다. 이에 관한 설명으로 옳은 것만을 에서 있는 대로 고른 것은? < 보 기 > ㄱ.  혼성 궤도함수를 갖는 탄소가 포함된 탄화수소는 2가지이다. ㄴ. H의 질량 백분율이 가장 큰 것은 에틸렌이다. ㄷ. 알렌에서 모든 원자는 같은 평면에 있다. 에틸렌 아세틸렌 알렌 ① ㄱ ② ㄷ ③ ㄱ, ㄴ ④ ㄴ, ㄷ ⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ 15. 표는 화학식이 CHO인 두 이성질체 A와 B의 적외선(IR)과 13C 핵자기 공명 (NMR) 분광학 자료이다. IR 주요 특성 봉우리 ( , cm ) 13C NMR 봉우리 ( δ , ppm) A 2950, 1130 80, 57, 22 B 3368, 2973, 1202 69, 31 A와 B의 구조식을 순서대로 옳게 나타낸 것은? ① ② ③ ④ ⑤ 2021년도 제58회 변리사 1차 3교시 A형 ( 14 - 8 ) 16. 다음은 HO, Br , 두 자리 리간드 phen이 배위 결합한 정팔면체 CoIII 착이온 (가)와 (나)의 화학식이다. phen은 이다. (가) CoHO phenBr  (나) CoHO  phenBr  이에 관한 설명으로 옳은 것만을 에서 있는 대로 고른 것은? < 보 기 > ㄱ. (가)의 모든 기하이성질체는 광학 비활성이다. ㄴ. 기하이성질체의 수는 (나)가 (가)보다 크다. ㄷ. (나)의 기하이성질체 중 광학 비활성인 것이 있다. ① ㄱ ② ㄷ ③ ㄱ, ㄴ ④ ㄴ, ㄷ ⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ 17. 표는 원자 X의 오비탈 A와 B에 관한 자료이다. 오비탈 주양자수 방사 방향 마디 수 각마디 수 A  0  B   0 2 이에 관한 설명으로 옳은 것만을 에서 있는 대로 고른 것은? < 보 기 > ㄱ.    이다. ㄴ.    이다. ㄷ. A의 각운동량 양자수(ℓ)는 0이다. ① ㄱ ② ㄷ ③ ㄱ, ㄴ ④ ㄴ, ㄷ ⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ 18. 분자 궤도함수 이론에 근거하여 바닥 상태 이원자 분자에 관한 설명으로 옳지 않 은 것은? ① Li2의 결합 차수는 1이다. ② C2는 반자기성이다. ③ O2에는 2개의 홀전자가 있다. ④ N2의 최고 점유 분자 궤도함수(HOMO)는  궤도함수이다. ⑤ B2의 최저 비점유 분자 궤도함수(LUMO)는 이중 축퇴된 한 쌍의 반결합성 궤도함수이다. 2021년도 제58회 변리사 1차 3교시 A형 ( 14 - 9 ) 19. 다음의 산화 환원 반응을 염기성 용액에서 균형을 맞추었을 때 OH  의 반응 계수는 , HO의 반응 계수는 이다.   는? ClO  HO → ClO   O(g) ①   ②  ③   ④  ⑤   20. 25℃에서  ×  M 염산( HCl)에 들어 있는 H  , OH  , Cl의 농도를 비교 한 것으로 옳은 것은? (단, 25℃에서 HO의 이온곱 상수(w)는  ×  이다.) ① H   < OH   < Cl  ② H   = Cl  < OH   ③ OH   = Cl  < H   ④ OH   < Cl  < H   ⑤ Cl  < OH   < H   21. 식물에서 일어나는 광합성에 관한 설명으로 옳은 것만을 에서 있는 대로 고른 것은? < 보 기 > ㄱ. NAD +가 전자운반체 역할을 한다. ㄴ. 암반응에서 탄소고정이 일어난다. ㄷ. 배출되는 O2는 CO2에서 유래된 것이다. ㄹ. 광계 II에서 얻은 에너지는 ATP 생성에 이용된다. ① ㄱ, ㄴ ② ㄱ, ㄷ ③ ㄴ, ㄷ ④ ㄴ, ㄹ ⑤ ㄷ, ㄹ 22. 그림은 분열 중인 동물세포를 나타낸 것이다. (가)는 중심체로부터 뻗어 나온 섬유 이다. (가)의 단량체는? ① 액틴 ② 튜불린 ③ 라미닌 ④ 미오신 ⑤ 케라틴 2021년도 제58회 변리사 1차 3교시 A형 ( 14 - 10 ) 23. 포유동물의 동맥, 정맥, 모세혈관에 관한 설명으로 옳은 것만을 에서 있는 대로 고른 것은? < 보 기 > ㄱ. 혈압은 동맥에서 가장 높다. ㄴ. 혈류의 속도는 정맥에서 가장 느리다. ㄷ. 총단면적은 모세혈관에서 가장 크다. ① ㄱ ② ㄴ ③ ㄱ, ㄷ ④ ㄴ, ㄷ ⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ 24. 다음은 그레이브스병(Graves’ disease)과 그레이브스병을 가진 여성 A에 대한 자 료이다. o 그림은 갑상샘호르몬의 분비가 유도되는 과정을 나타낸 것이다. o 그레이브스병은 수용체 작동제(receptor agonist)로 작용하는 항-TSH 수용 체 항체를 생성하는 자가면역질환이며, A는 갑상샘 항진증을 갖고 있다. o A가 출산한 B는 태어난 직후 항-TSH 수용체 항체를 가지고 있었고, 시간이 지난 후 B에서 더 이상 이 항체가 발견되지 않았다. 이에 관한 설명으로 옳은 것만을 에서 있는 대로 고른 것은? < 보 기 > ㄱ. A에서 갑상샘호르몬의 양이 증가해도 갑상샘으로부터 지속적으로 호르몬이 분비된다. ㄴ. A에서 갑상샘호르몬은 뇌하수체 전엽에 작용하여 TSH의 분비를 촉진한다. ㄷ. B가 가지고 있던 항-TSH 수용체 항체의 유형은 IgG 이다. ① ㄱ ② ㄴ ③ ㄷ ④ ㄱ, ㄴ ⑤ ㄱ, ㄷ 25. 감수분열에 관한 설명으로 옳은 것만을 에서 있는 대로 고른 것은? < 보 기 > ㄱ. 감수분열 Ⅰ에서 교차가 일어난다. ㄴ. 감수분열 Ⅱ에서 자매염색분체가 서로 분리된다. ㄷ. 감수분열 전체 과정을 통해 DNA 복제가 두 번 일어난다. ① ㄱ ② ㄴ ③ ㄷ ④ ㄱ, ㄴ ⑤ ㄱ, ㄷ 2021년도 제58회 변리사 1차 3교시 A형 ( 14 - 11 ) 26. 유전자형이 AaBbDd인 어떤 식물에서 대립유전자 A와 d는 같은 염색체에, B는 다른 염색체에 있다. 이 식물을 자가교배하여 자손을 얻을 때, 자손의 유전자형이 AaBbDd일 확률은? (단, 생식세포 형성 시 교차는 고려하지 않는다.) ①   ②   ③   ④   ⑤   27. 진핵세포의 유전자발현에 관한 설명으로 옳은 것은? ① 오페론을 통해 전사가 조절된다. ② mRNA 가공은 세포질에서 일어난다. ③ 인핸서(enhancer)는 전사를 촉진하는 단백질이다. ④ 히스톤 꼬리의 아세틸화는 염색질 구조변화를 유도한다. ⑤ 마이크로 RNA (miRNA)는 짧은 폴리펩티드에 대한 정보를 담고 있다. 28. 그림 (가)～(라)는 생물분류군 A～E의 유연관계를 나타낸 계통수이다. A～E의 진화적 관계가 동일한 계통수를 옳게 짝지은 것은? ① (가) - (나) ② (가) - (다) ③ (나) - (다) ④ (나) - (라) ⑤ (다) - (라) 29. 코로나 바이러스(SARS-CoV-2)의 감염 여부를 역전사 중합효소연쇄반응 (RT-PCR)을 이용하여 진단하고자 한다. 이 진단 방법에서 필요한 시료가 아닌 것은? ① 역전사효소 ② 열안정성 DNA 중합효소 ③ 디옥시뉴클레오티드(dNTP) ④ SARS-CoV-2 바이러스 특이적 IgM ⑤ SARS-CoV-2 유전자 특이적 프라이머 2021년도 제58회 변리사 1차 3교시 A형 ( 14 - 12 ) 30. 다음 중 어떤 생물이 세균(Bacteria) 영역에 속하는 생물이라고 판단한 근거로 가 장 적절한 것은? ① RNA 중합효소는 한 종류만 있다. ② 히스톤과 결합한 DNA가 있다. ③ 세포 표면에 섬모가 있다. ④ 셀룰로오스로 구성된 세포벽이 있다. ⑤ 막으로 둘러싸인 세포소기관이 세포질에 있다. 31. 탄산염 광물에 해당하는 것은? ① 암염 ② 황동석 ③ 각섬석 ④ 금강석 ⑤ 돌로마이트 32. 고생대의 화석과 지질에 관한 설명으로 옳지 않은 것은? ① 석탄층이 발견된다. ② 석회암층이 발견된다. ③ 삼엽충 화석이 산출된다. ④ 화폐석 화석이 산출된다. ⑤ 초대륙인 판게아(Pangaea)가 형성되었다. 33. 온대 저기압에 관한 설명으로 옳은 것만을 에서 있는 대로 고른 것은? < 보 기 > ㄱ. 성질이 다른 두 기단이 만나서 형성된다. ㄴ. 온난 전선의 전선면에서는 적란운이 발달한다. ㄷ. 온난 전선면의 기울기가 한랭 전선면의 기울기보다 작다. ① ㄱ ② ㄴ ③ ㄱ, ㄷ ④ ㄴ, ㄷ ⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ 34. 지진과 지진파에 관한 설명으로 옳은 것만을 에서 있는 대로 고른 것은? < 보 기 > ㄱ. 진앙은 탄성에너지가 최초로 방출된 지점이다. ㄴ. P파와 S파는 모두 실체파이다. ㄷ. S파는 파의 진행 방향이 매질 입자의 진동 방향과 평행한 종파이다. ① ㄱ ② ㄴ ③ ㄷ ④ ㄱ, ㄴ ⑤ ㄴ, ㄷ 2021년도 제58회 변리사 1차 3교시 A형 ( 14 - 13 ) 35. 지구 내부의 구성 물질에 관한 설명으로 옳은 것만을 에서 있는 대로 고 른 것은? < 보 기 > ㄱ. 내핵의 물질은 고체 상태로 존재한다. ㄴ. 상부 맨틀의 암석은 유문암으로 구성되어 있다. ㄷ. 해양지각의 SiO2 구성 성분비는 대륙지각의 SiO2 구성 성분비보다 크다. ① ㄱ ② ㄴ ③ ㄷ ④ ㄱ, ㄴ ⑤ ㄴ, ㄷ 36. 그림은 A 지점에서 기온이 18 ℃, 이슬점이 10 ℃인 공기 덩어리가 산을 타고 올라 가다가 B 지점부터 정상인 C 지점까지 구름을 만든 후 산을 넘어 D 지점까지 가는 과정을 나타낸 것이다. 이에 관한 설명으로 옳은 것만을 에서 있는 대로 고른 것은? (단, 건조단열 감률은 10℃/km, 이슬점 감률은 2℃/km 이며, A와 D의 해발고도는 0 km 이다.) < 보 기 > ㄱ. B 지점의 고도는 1 km 이다. ㄴ. C 지점에서 기온은 이슬점보다 낮다. ㄷ. D 지점에서는 A 지점보다 기온이 높다. ① ㄱ ② ㄴ ③ ㄱ, ㄷ ④ ㄴ, ㄷ ⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ 37. 지진해일(Tsunami)에 관한 설명으로 옳지 않은 것은? ① 심해파의 특성을 갖는다. ② 속도는 수심과 관련된다. ③ 해안으로 다가오면서 파고가 높아진다. ④ 우리나라 동해안에서 피해가 보고되었다. ⑤ 해저에서 발생하는 지진에 의해 일어난다. 2021년도 제58회 변리사 1차 3교시 A형 ( 14 - 14 ) 38. 다음 그래프는 외부 은하들의 거리와 시선속도의 관계를 나타낸 것이다. 이에 관한 설명으로 옳은 것만을 에서 있는 대로 고른 것은? < 보 기 > ㄱ. 우주는 팽창하고 있다. ㄴ. 허블 상수는 60 km s -1 Mpc-1 이다. ㄷ. 멀리 있는 은하일수록 청색편이가 크게 나타난다. ① ㄱ ② ㄴ ③ ㄱ, ㄴ ④ ㄴ, ㄷ ⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ 39. 지구 대기권에 관한 설명으로 옳지 않은 것은? ① 대류권에서는 기상현상이 나타난다. ② 대류권의 높이는 위도에 따라 다르다. ③ 성층권에서는 오존층에서 기온이 가장 높다. ④ 중간권에서는 대류작용이 일어난다. ⑤ 열권에서는 전리층이 존재한다. 40. 표는 별 A, B의 절대 등급과 겉보기 등급을 나타낸 것이다. A B 절대 등급(M) 0 0 겉보기 등급(m) 5 7 별 A, B 에 관한 설명으로 옳은 것은? ① A의 연주시차는 0.1″이다. ② A가 B보다 지구에서 가까운 거리에 있다. ③ 100pc에 위치한 A의 겉보기 등급은 0이다. ④ 육안으로 관측할 때 B가 A보다 10배 밝다. ⑤ A, B의 거리 지수(m-M)로 별의 화학조성을 알 수 있다.