2023 변리사 자연과학개론 문제 정답 - 2023.2.18.

 

자연과학개론정답(2023-05-10 / 724.8KB / 150회)

 

 2023년도 제60회 변리사 1차 3교시 A형 ( 17 - 1 ) 1. 그림 (가)와 같이 실에 매달린 물체 A는 수평면에서 반지름   인 등속 원운동을 하고, 물체 B는 수평면에서 정지해 있다. (가)의 실이 끊어져 그림 (나)와 같이 A 가 B와 충돌한 후 한 덩어리가 되어 속력 로 운동한다. A와 B의 질량은 각각 과 이고, (가)에서 실과 수직축 사이의 각도는 이다. (가)에서 A에 작용 하는 수직항력의 크기는? (단, 중력 가속도는 이고, 실의 질량과 모든 마찰은 무 시한다.) ①      ②      ③      ④      ⑤      2023년도 제60회 변리사 1차 3교시 A형 ( 17 - 2 ) 2. 그림과 같이 벽에 닿아 있는 길이 , 무게 인 막대를 두 사람이 당겨 수평을 유지한다. 두 사람이 당기는 힘의 크기의 비   는? (단, 막대의 밀도는 불균일하 고, 막대의 굵기와 벽의 마찰은 무시한다.) ①    ②   ③ 1 ④  ⑤  3. 그림 (가)와 같이 질량 72 kg의 사람이 짐을 들고 수면과 동일한 높이의 얼음 위 에 서 있다. 그림 (나)와 같이 짐을 물에 던졌더니 얼음 부피의   이 수면 위로 떠올랐다. 짐의 질량(kg)은? (단, 물과 얼음의 밀도는 각각 w,   w이고, 얼음 은 녹지 않는다.) ① 12 ② 18 ③ 24 ④ 36 ⑤ 48 2023년도 제60회 변리사 1차 3교시 A형 ( 17 - 3 ) 4. 그림과 같이 고온저장고에서 열  를 흡수하여 의 일을 하는 열기관1의 열효 율이 0.4이다. 열기관1의 배기열   을 활용하기 위하여   을 다른 열기관2에 공급하였더니, 열기관2는 의 일을 하고 열효율이 0.3이었다. 전체 열효율     는? ① 0.52 ② 0.58 ③ 0.63 ④ 0.69 ⑤ 0.75 5. 그림 (가)와 같이 전기용량  A ,  B인 축전기에 각각 전하량 A , B이 저장되 어 있다. 그림 (나)와 같이 두 축전기의 단자 1과 2가 연결되고, 기전력 인 전지 와 연결되어 평형을 이룬 후 전기용량  A인 축전기에 저장된 전하량 A는? ① A CB CACB   A CB QA QBCA ② A CB CACB   A CB QA QBCA ③ A CB CACB   A CB QA QBCB ④ A CB CACB   A CB QA QBCB ⑤ A CB CACB  2023년도 제60회 변리사 1차 3교시 A형 ( 17 - 4 ) 6. 그림과 같이 질량 3 kg, 전하량 2 C인 물체가 전위차 인 무한 평행판의 한쪽 판에서 정지해 있다가 직선 가속운동을 하고 다른 쪽 판을 통과한 후, 크기 4 T로 균일한 자기장 영역에서 반지름 3 m인 등속 원운동을 한다. 이 때 는? (단, 중 력은 무시한다.) ① 6 V ② 12 V ③ 16 V ④ 32 V ⑤ 48 V 7. 그림과 같이 축에 수직한 면을 경계로 하여 크기가 일정한 값 로 균일한 자기 장이 ± 축 방향으로 나오고 들어가며, 한 변의 길이가 인 정사각형 금속고리가  축 방향으로 등속도 운동하고 있다. 금속고리에 전류가 유도되지 않다가 시간  동안만 일정한 전류  가 유도될 때, 금속고리의 저항은? ①    ②    ③    ④    ⑤    2023년도 제60회 변리사 1차 3교시 A형 ( 17 - 5 ) 8. 그림과 같이 물체 O로부터 10 cm 떨어진 곳에 두께 3 cm, 굴절률 1.5인 평면유리 가 놓여 있다. 평면유리에 의한 상의 위치로 옳은 것은? (단, 중심축과 이루는 각 도 가 작을 때 sin ≃ tan ≃ 이다.) ① O에서 평면유리 반대쪽으로 2 cm ② O에서 평면유리 반대쪽으로 1 cm ③ O에서 평면유리 쪽으로 1 cm ④ O에서 평면유리 쪽으로 2 cm ⑤ O에서 평면유리 쪽으로 3 cm 9. 관측자 A에 대한 관측자 B의 상대속도는   이다. 이에 관한 설명으로 옳지 않 은 것은? (단, Lorentz 인자     이고, 는 진공에서의 빛의 속력이다.) ① A와 B가 진공에서 각각 측정한 빛의 속력은 같다. ② B가 측정한 시간 가 고유시간일 때, A가 측정한 시간은   이다. ③ 상대속도 방향의 길이만을 고려하면 A가 측정한 길이 가 고유길이일 때, B가 측정 한 길이는   이다. ④ A와 B가 각각 측정한 물체의 속력은  보다 클 수 없다. ⑤ A와 B가 관측하는 물리현상에 적용되는 물리법칙은 동일하다. 2023년도 제60회 변리사 1차 3교시 A형 ( 17 - 6 ) 10. 그림은 콤프턴 실험에서 파장 인 빛이 입사하면서 정지해 있던 전자와 충돌하고 각도 인 방향으로 파장 ′인 빛이 산란하는 모습을 나타낸 것이다. 충돌 후 운 동량의 크기가 인 전자가 튕겨나간다. 알려진 관계식 ′    C   cos 와 운 동량 보존법칙으로 구한  은? (단, C  mc h , 는 플랑크 상수이고, 는 진공에 서의 빛의 속력이며, 은 전자의 질량이다.) ①    ′  C    C    ②    ′  C    C    ③    ′  C    C    ④    ′  C    C    ⑤    ′  C    C    11. 25℃에서 밀도가  gmL인  M의 A 수용액 100 mL를 20℃로 냉각하였더니, 밀 도가  gmL인 A 수용액이 되었다. 20℃에서 A 수용액의 몰농도와 질량 퍼센트 농도를 각각  M과  라고 할 때,   는? (단, A의 몰질량은 100 g/mol 이고, A 는 물에 모두 용해되며, 물의 증발은 무시한다.) ①   ②   ③   ④   ⑤   2023년도 제60회 변리사 1차 3교시 A형 ( 17 - 7 ) 12. 다음은 기체 A와 B가 반응하여 기체 C가 생성되는 반응의 화학 반응식이다.  A(g)  B(g) ⇄  C(g) (, 는 반응 계수) 표는 이 반응의 평형 (가)～(다)에 관한 자료이다. 이에 관한 설명으로 옳은 것만 을 에서 있는 대로 고른 것은? (단,     L ․ atmmol,     L ․ atmmol ( 는 기체 상수)이고, c 와 p 는 각각 농도로 정의된 평 형 상수와 압력으로 정의된 평형 상수이다. 기체는 이상 기체와 같은 거동을 한 다.) 평형 온도 농도(M) 평형 상수 (가)   A   , B   , C    c   (나)   A   , B   , C    p   (다)   A   , B    , C    c   < 보 기 > ㄱ. C 는 (다)에서가 (나)에서보다 크다. ㄴ. 이 반응의 정반응은 발열 반응이다. ㄷ. p는 (가)에서가 (다)에서의 100배이다. ① ㄱ ② ㄷ ③ ㄱ, ㄴ ④ ㄴ, ㄷ ⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ 2023년도 제60회 변리사 1차 3교시 A형 ( 17 - 8 ) 13. 다음은 기체 A가 분해되는 반응의 화학 반응식이다. A(g)   B(g) + C(g) (는 반응 속도 상수) 그림은 강철 용기에서 온도를 달리하면서 이 반응을 진행시킬 때 반응 시간에 따 른 A 농도의 역수(A  )를 나타낸 것이며, (가)와 (나)의 온도는 T K와 1.2 T K를 순서 없이 나타낸 것이다. 이에 관한 설명으로 옳은 것만을 에서 있는 대 로 고른 것은? (단, 기체 상수()는  JK․ mol 이다.) < 보 기 > ㄱ. 이 반응의 속도 법칙은   A  이다. ㄴ. 이 반응의 활성화 에너지는   ln  Jmol 이다. ㄷ. 동일한 A까지 걸린 반응 시간이 (나)가 (가)보다  s 더 길다면 이 A에서의 반감기는 (나)가 (가)보다  s 더 길다. ① ㄱ ② ㄷ ③ ㄱ, ㄴ ④ ㄴ, ㄷ ⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ 2023년도 제60회 변리사 1차 3교시 A형 ( 17 - 9 ) 14. 다음은 아세틸렌 분자의 구조식이다. 이에 관한 설명으로 옳은 것만을 에 서 있는 대로 고른 것은? < 보 기 > ㄱ. 분자의 C원자 간에는 2개의 π 결합이 존재한다. ㄴ. π-콘쥬게이션(conjugation)된 trans-폴리아세틸렌은 전도성 고분자이다. ㄷ. 산촉매에서 물의 첨가 반응으로 생성된 물질의 IR 스펙트럼은 1,730cm  부근에서 강한 피크를 나타낸다. ① ㄱ ② ㄷ ③ ㄱ, ㄴ ④ ㄴ, ㄷ ⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ 15. 분자식이 C4H8O인 화합물의 구조 이성질체 중 알코올을 제외한 고리형 구조 이 성질체의 수는? ① 4 ② 5 ③ 6 ④ 7 ⑤ 8 16. 다음은 원소 A～D와 관련된 설명이다. A, B, C, D는 Na, Cl, Ne, Ar을 순서 없이 나타낸 것이다. 이에 관한 설명으로 옳은 것만을 에서 있는 대로 고른 것은? ○ A는 B, C, D와 다른 주기를 갖는다. ○ C 와 D는 등전자 배치를 갖는다. < 보 기 > ㄱ. 원자 반지름 또는 이온 반지름은 B   A  D  C  이다. ㄴ. 제 1 이온화 에너지는 B  C  D  A이다. ㄷ. 중성 기체 상태의 원자 1 mol이 전자 1 mol을 받아들일 때 방출하는 에너지는 C  B 이다. ① ㄱ ② ㄷ ③ ㄱ, ㄴ ④ ㄴ, ㄷ ⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ 2023년도 제60회 변리사 1차 3교시 A형 ( 17 - 10 ) 17. 바닥상태 정사면체 착화합물 MCl   에 관한 설명으로 옳지 않은 것은? (단, M 은 원자 번호가 25인 임의의 원소 기호이며, 는 정사면체 결정장 갈라짐 에너 지이다.) ① 중심 이온의 산화수는 +2이다. ② 중심 이온의  오비탈의 에너지가   오비탈 에너지보다 높다. ③ 가상적인 정육면체에서 중심 이온의  오비탈 중  과     오비탈은 면심을 향 하고 있다. ④ 중심 이온의 홀전자 수는 5이다. ⑤ 결정장 안정화 에너지는 이다. 18. 다음은 2주기 원소의 동종핵 2원자 분자를 나타낸 것이다. 분자 오비탈(MO) 이 론에 근거하여, 이 분자에 관한 설명으로 옳지 않은 것은? (단, 모든 분자는 바닥 상태이다.) B2, C2, N2, O2, F2 ① 모든 분자들의 결합 차수 총합은 9이다. ② 상자기성 분자는 3개이다. ③ 결합성 π2p MO 에너지 준위에 비해 결합성 σ2p MO 에너지 준위가 낮은 분자는 2개이다. ④ 결합 에너지가 가장 큰 분자는 N2이다. ⑤ 모든 분자들의 홀전자 수 총합은 4이다. 2023년도 제60회 변리사 1차 3교시 A형 ( 17 - 11 ) 19. 다음은 금속 A를 이용한 갈바니 전지이고, 이 전지의 전위는 25℃에서 0.82 V이다. A   A     M ║H    M  H   atm 이에 관한 설명으로 옳은 것만을 에서 있는 대로 고른 것은? (단, 25℃에서   ln    log    V log Q ( 는 기체 상수,  는 패러데이 상수,  는 반응 지수)이고, A는 임의의 원소 기호이며, 온도는 25℃로 일정하다.) < 보 기 > ㄱ. H 는 산화제이다. ㄴ. A      e  → A 의 표준 환원 전위( o)는 - 0.70 V이다. ㄷ. 용액의 pH가 3이 되면 전지의 전위는 0.76 V보다 커진다. ① ㄱ ② ㄴ ③ ㄱ, ㄷ ④ ㄴ, ㄷ ⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ 20. 어떤 약산 HA의 산 해리 상수(a )가 25℃에서  ×   일 때, 다음 중 pH가 6 에 가장 가까운 용액은? (단, 용액의 온도는 25℃로 일정하다.) ① HA가 1 % 해리된 용액 ② HA가 9 % 해리된 용액 ③ HA가 50 % 해리된 용액 ④ HA가 91 % 해리된 용액 ⑤ HA가 99 % 해리된 용액 21. 세포소기관에 관한 설명으로 옳은 것은? ① 세포골격을 구성하는 중간섬유, 미세섬유, 미세소관 중 미세소관이 가장 굵다. ② 리소좀 내의 효소들은 중성 환경에서만 작용한다. ③ 골지체의 트랜스(trans) 면 쪽은 소포체로부터 떨어져 나온 소낭(vesicle)을 받는 쪽이다. ④ 글리옥시좀(glyoxysome)은 동물세포에서만 발견된다. ⑤ 활면소포체는 칼륨이온(K+)을 저장한다. 2023년도 제60회 변리사 1차 3교시 A형 ( 17 - 12 ) 22. 세포호흡과 광합성에 관한 설명으로 옳은 것만을 에서 있는 대로 고른 것은? < 보 기 > ㄱ. 광인산화와 산화적 인산화는 화학삼투를 통하여 ATP를 생성한다. ㄴ. C3 식물과 C4 식물의 탄소고정 경로는 다르나 캘빈회로는 같다. ㄷ. C3 식물의 캘빈회로로부터 직접 생성되는 탄수화물은 포도당이다. ① ㄱ ② ㄴ ③ ㄷ ④ ㄱ, ㄴ ⑤ ㄴ, ㄷ 23. 사람의 신호전달과정에 관한 설명으로 옳은 것은? ① 국소분비 신호전달(paracrine signaling)은 분비된 분자가 국소적으로 확산되어 분비한 세포 자신의 반응을 유도한다. ② 신경전달물질(neurotransmitter)은 신경세포의 말단에서 혈류로 확산된다. ③ 수용성 호르몬은 세포 표면의 신호 수용체에 결합하면 세포반응이 유도된다. ④ 에피네프린은 세포질내의 수용체 단백질과 결합하여 호르몬-수용체 복합체를 형성한다. ⑤ 내분비 신호전달(endocrine signaling)은 짧은 거리의 표적세포에 신호를 전달한다. 24. 사람의 적응면역에 관한 설명으로 옳은 것만을 에서 있는 대로 고른 것은? < 보 기 > ㄱ. 항원제시세포는 Ⅰ형 MHC 분자만을 가진다. ㄴ. 세포독성 T세포는 감염된 세포를 죽인다. ㄷ. T세포는 골수에서 성숙한다. ㄹ. B세포 항원수용체와 항체는 항원표면의 항원결정부(epitope)를 인식한다. ① ㄱ, ㄴ ② ㄱ, ㄷ ③ ㄴ, ㄷ ④ ㄴ, ㄹ ⑤ ㄷ, ㄹ 25. 동물의 난할(cleavage)에 관한 설명으로 옳은 것만을 에서 있는 대로 고 른 것은? < 보 기 > ㄱ. 난자 내에서 난황이 집중되어 있는 쪽을 동물극이라 한다. ㄴ. 난할 중인 세포들의 세포분열주기는 주로 S기와 M기만으로 구성된다. ㄷ. 개구리의 난할 패턴은 전할(holoblastic)이다. ① ㄱ ② ㄴ ③ ㄷ ④ ㄱ, ㄴ ⑤ ㄴ, ㄷ 2023년도 제60회 변리사 1차 3교시 A형 ( 17 - 13 ) 26. 꽃의 색은 대립유전자 R(빨간색)과 r(분홍색)에 의해, 크기는 대립유전자 L(큰 꽃)과 l(작은 꽃)에 의해 결정되며, 이 두 유전자좌위는 동일한 염색체상에 위치한 다. R은 r에 대해, L은 l에 대해 각각 완전 우성이다. 표는 유전자형이 RrLl인 식 물(P)을 자가교배하여 얻은 F1식물의 표현형 비율에 관한 자료이다. 이 결과에 관 한 설명으로 옳은 것만을 에서 있는 대로 고른 것은? < 보 기 > ㄱ. 재조합형 염색체가 감수분열 I 전기 동안 만들어졌다. ㄴ. 빨간색 큰 꽃 F1 식물들 모두가 재조합 자손이다. ㄷ. 유전자형이 RrLl인 식물(P)은 대립유전자 R과 L이 함께 위치한 염색체를 지녔다. 표현형 빨간색 큰 꽃 분홍색 큰 꽃 빨간색 작은 꽃 분홍색 작은 꽃 비율 0.51 0.24 0.24 0.01 ① ㄱ ② ㄴ ③ ㄷ ④ ㄱ, ㄴ ⑤ ㄴ, ㄷ 27. 다음은 세균 오페론의 전사 조절 인자들에 관한 자료이다. 이에 관한 설명으로 옳은 것은? ○ 전사인자에는 활성인자와 억제인자가 있다. ○ 작은 크기의 공동조절자에는 유도자(inducer), 공동활성자(coactivator)와 공동억제 자(corepressor)가 있다. ① 트립토판(Trp) 오페론의 전사는 양성 조절과 음성 조절을 모두 받는다. ② 젖당(Lac) 오페론의 양성 조절에서 공동조절자가 결합한 전사인자는 전사를 활성화시킨다. ③ 공동조절자에 의한 트립토판 오페론 전사 감쇠(attenuation) 조절 방식은 진핵세포에 서도 일어날 수 있다. ④ 젖당 오페론의 음성 조절에서 공동조절자가 결합한 전사인자는 작동자에 결합한다. ⑤ 트립토판 오페론에서 공동조절자 없이 전사인자만으로 전사가 억제된다. 28. 진핵생물의 염색질 구조에 관한 설명으로 옳은 것은? ① 염색질 변형은 복원될 수 없다. ② 히스톤 C-말단 꼬리의 아세틸화는 염색질 구조를 느슨하게 한다. ③ DNA의 메틸화는 전사를 촉진한다. ④ 뉴클레오솜(nucleosome)의 직경은 약 30 nm 정도이다. ⑤ 양전하를 띤 히스톤 단백질과 음전하를 띤 DNA가 결합하여 뉴클레오솜을 형성한다. 2023년도 제60회 변리사 1차 3교시 A형 ( 17 - 14 ) 29. CRISPR-Cas9 시스템에 관한 설명으로 옳지 않은 것은? ① Cas9는 DNA 이중가닥을 절단하는 단백질 효소이다. ② Cas9 단독으로 특정 DNA 서열을 자를 수 있다. ③ 세균은 박테리오파지 감염 방어에 CRISPR-Cas9 시스템을 이용한다. ④ 세균 염색체상에 CRISPR 영역이 위치한다. ⑤ CRISPR-Cas9 시스템을 이용한 유전자 편집으로 돌연변이의 복구가 가능하다. 30. 좌우대칭동물에 관한 설명으로 옳지 않은 것은? ① 연체동물은 촉수담륜동물문이다. ② 후구동물은 원구(blastopore)에서 입이 발달된다. ③ 좌우대칭동물은 삼배엽성동물이다. ④ 환형동물은 진체강동물이다. ⑤ 탈피동물은 외골격을 가지고 있다. 31. 지진파와 관련된 설명으로 옳은 것만을 에서 있는 대로 고른 것은? < 보 기 > ㄱ. 지진파의 속도는 매질의 상태나 밀도에 따라 달라진다. ㄴ. 지각과 외핵은 고체 상태이기 때문에 P파와 S파 모두 전파된다. ㄷ. 한 지진에 의한 P파 암영대는 S파 암영대보다 좁다. ① ㄱ ② ㄴ ③ ㄷ ④ ㄱ, ㄷ ⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ 32. 베게너가 대륙 이동설의 증거로 제시한 것으로 옳은 것만을 에서 있는 대 로 고른 것은? < 보 기 > ㄱ. 대서양을 사이에 두고 있는 남아메리카 대륙과 아프리카 대륙은 해안선 모 양이 잘 들어맞는다. ㄴ. 남극 대륙의 빙하 흔적은 북극의 빙하와 연결된다. ㄷ. 북아메리카 대륙과 유럽에 있는 산맥의 지질구조가 연속적이다. ① ㄱ ② ㄴ ③ ㄷ ④ ㄱ, ㄷ ⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ 2023년도 제60회 변리사 1차 3교시 A형 ( 17 - 15 ) 33. 판의 경계 중 발산형 경계에서 생성된 지형으로 옳은 것은? ① 마리아나 해구 ② 산안드레아스 단층 ③ 알프스 산맥 ④ 히말라야 산맥 ⑤ 동아프리카 열곡대 34. 표준화석의 조건과 특성에 관한 설명으로 옳지 않은 것은? ① 생물의 생존기간이 짧아야 한다. ② 생물이 살았던 환경을 추정하는데 이용된다. ③ 생물의 개체수가 많아야 한다. ④ 생물의 분포면적이 넓어야 한다. ⑤ 지층의 생성시기를 알 수 있다. 35. 대양에서 나타나는 시계 방향의 환류에 속하지 않는 해류는? ① 멕시코 만류 ② 페루 해류 ③ 쿠로시오 해류 ④ 캘리포니아 해류 ⑤ 카나리아 해류 36. 그림은 북반구에서 지균풍이 불 때, 마찰이 없는 상층의 기압경도력, 전향력, 바람 의 방향을 모식적으로 나타낸 것이다. 이에 관한 설명으로 옳은 것은? (단, 점선 은 등압선이다.) ① A는 전향력이다. ② A는 등압선 간격이 넓을수록 커진다. ③ B는 풍속이 강할수록 커진다. ④ B는 중위도보다 적도에서 크다. ⑤ 지표에서 마찰이 발생한다면 B의 크기가 A의 크기보다 커진다. 2023년도 제60회 변리사 1차 3교시 A형 ( 17 - 16 ) 37. 그림은 온도에 따른 포화수증기량곡선 중 일부를 나타낸 것이다. 이에 관한 설명 으로 옳지 않은 것은? ① A는 포화상태이다. ② B는 불포화상태이다. ③ B의 이슬점은 20 ℃이다. ④ C의 상대습도는 100 %이다. ⑤ D상태에서는 응결이 일어난다. 38. 그림은 어느 날 지구에서 관측한 금성과 달의 위치를 공전궤도에 모식적으로 나 타낸 것이다. 이에 관한 설명으로 옳은 것만을 에서 있는 대로 고른 것은? < 보 기 > ㄱ. 금성은 초저녁에 동쪽하늘에서 관측된다. ㄴ. 초저녁에 달은 상현달로 관측된다. ㄷ. 며칠 후 자정에 금성을 관측할 수 있다. ① ㄴ ② ㄷ ③ ㄱ, ㄴ ④ ㄱ, ㄷ ⑤ ㄴ, ㄷ 2023년도 제60회 변리사 1차 3교시 A형 ( 17 - 17 ) 39. 표는 별 A, B, C의 겉보기 등급과 연주시차를 나타낸 것이다. 이에 관한 설명으 로 옳은 것만을 에서 있는 대로 고른 것은? 별 겉보기 등급 연주시차(″) A 0 1 B 5 0.5 C 2 0.1 < 보 기 > ㄱ. A～C 중 가장 가까운 별은 A이다. ㄴ. A의 절대 등급은 -5이다. ㄷ. C의 절대 등급은 2이다. ① ㄱ ② ㄷ ③ ㄱ, ㄴ ④ ㄱ, ㄷ ⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ 40. 우리은하에 관한 설명으로 옳은 것은? ① 타원 은하이다. ② 은하의 중심 방향은 황소자리 부근에 위치한다. ③ 태양은 우리은하의 나선 팔에 위치한다. ④ 헤일로(halo)는 주로 젊은 별들로 구성되어 있다. ⑤ 나선 팔에는 나이 많은 별들로 구성된 구상성단이 주로 분포한다.