プレビューで最後のフレームを見ると黒くなってしまう。

こちらの現象（異常ではございません）は、映像の1フレームめが「0」から始まることを考慮する必要があります。

24fpsで2分ちょうどの映像の場合、0分00秒00フレームから1分59秒23フレームで2分00秒00フレームですので、冒頭にイン点を打って00:02:00:00に再生ヘッドを置いてアウト点を打つと、それは2分00秒01フレームの長さになるわけで、ラストに何もない黒が表示される理屈となります。

>動画のOut点をショートカットキー「O」で設定した場合、１フレーム飛び出してしまうのもこの問題が関わっているのでしょうか？

おっしゃる通りでして、添付していただいた画像の状況では1分59秒23フレームにアウト点が打たれているので、デュレーションは2分00秒00フレームになっています。

そして、再生ヘッドは冒頭から2分00秒01フレームめである02:00:00:00にありますので、黒味が表示されています。

見方を変えますと、「プレビューで最後のフレームを見る」という状況ではなく、「最後のフレームの次のフレームを見ている」ということになりますね。

【追記】

当初、30fps前提の例を挙げていたのですが、添付していただいた画像をよく見ますと24fpsのタイムコードを用いているようでしたので、24fpsの数値に書き換え致しました。