भौतिकी · मुफ़्त अभ्यास

JEE Main ऊष्मा, तरंगें, प्रकाशिकी और आधुनिक भौतिकी: अभ्यास प्रश्न हल सहित

16 प्रश्न। पहले खुद हल करें, फिर हल देखें।

सुझाव: हल देखने से पहले कागज़ पर प्रश्न हल करें। हल खोलने पर वह प्रश्न अभ्यास किया हुआ माना जाएगा और आपके HeyGyan टेस्ट में दोबारा नहीं आएगा।
ऊष्मागतिकीमध्यम

प्रश्न 1. एक आदर्श एकपरमाणुक गैस को स्थिर दाब पर गर्म किया जाता है। दी गई ऊष्मा का कितना भाग गैस द्वारा किए गए कार्य में बदलता है?

  1. 2/5
  2. 3/5
  3. 2/3
  4. 1/3
उत्तर और हल देखें

उत्तर: (A) 2/5

हलQ = nCₚΔT = (5/2)nRΔT और W = nRΔT। अतः W/Q = 1/(5/2) = 2/5।
आम गलती3/5 वह भाग है जो आंतरिक ऊर्जा में जाता है, कार्य में नहीं।
ध्वनि तरंगेंकठिन

प्रश्न 2. दोनों सिरों पर खुले ऑर्गन पाइप की मूल आवृत्ति 300 Hz है। यदि एक सिरा बंद कर दिया जाए, तो उसके द्वितीय अधिस्वरक की आवृत्ति क्या होगी?

  1. 450 Hz
  2. 600 Hz
  3. 750 Hz
  4. 900 Hz
उत्तर और हल देखें

उत्तर: (C) 750 Hz

हलखुला पाइप: v/2L = 300 Hz, अतः बंद पाइप की मूल आवृत्ति v/4L = 150 Hz। बंद पाइप में केवल विषम संनादी होते हैं। द्वितीय अधिस्वरक 5वाँ संनादी है: 5 × 150 = 750 Hz।
आम गलती450 Hz प्रथम अधिस्वरक है। 900 Hz खुले पाइप की संनादी श्रेणी से आता है।
किरण प्रकाशिकीमध्यम

प्रश्न 3. काँच के एक लेंस (μ = 1.5) की वायु में फोकस दूरी 20 cm है। पानी (μ = 4/3) में डुबोने पर इसकी फोकस दूरी क्या होगी?

  1. 20 cm
  2. 40 cm
  3. 60 cm
  4. 80 cm
उत्तर और हल देखें

उत्तर: (D) 80 cm

हललेंस-निर्माता सूत्र: 1/f ∝ (μ_सापेक्ष − 1)। वायु में: 0.5। पानी में: 1.5/(4/3) − 1 = 1/8। अतः f, 0.5 ÷ 1/8 = 4 गुना हो जाती है: 80 cm।
आम गलतीसापेक्ष अपवर्तनांक के अनुपात की जगह (1.5 − 4/3) = 1/6 लेना।
द्रव्य की द्वैत प्रकृतिआसानसंख्यात्मक

प्रश्न 4. 300 nm तरंगदैर्ध्य का प्रकाश 2.13 eV कार्य फलन वाली धातु पर पड़ता है। निरोधी विभव (वोल्ट में) क्या है? (hc = 1240 eV·nm लें; निकटतम पूर्णांक तक)

संख्यात्मक प्रश्न: उत्तर लिखना है, कोई विकल्प नहीं।

उत्तर और हल देखें

उत्तर: 2

हलफोटॉन ऊर्जा = 1240/300 ≈ 4.13 eV। अधिकतम गतिज ऊर्जा = 4.13 − 2.13 = 2.00 eV। निरोधी विभव = 2 V।
आम गलतीeV में ऊर्जा और V में विभव को अलग संख्याएँ मानना। इलेक्ट्रॉन के लिए ये बराबर होते हैं।
नाभिकमध्यम

प्रश्न 5. एक रेडियोधर्मी नमूने की सक्रियता 15 दिनों में प्रारंभिक मान की 1/8 रह जाती है। पहले 10 दिनों में मूल नमूने का कितना भाग विघटित होता है?

  1. 1/4
  2. 1/2
  3. 3/4
  4. 7/8
उत्तर और हल देखें

उत्तर: (C) 3/4

हल1/8 = (1/2)³, अतः 3 अर्धायु = 15 दिन और T½ = 5 दिन। 10 दिनों (2 अर्धायु) में 1/4 शेष रहता है, अतः 3/4 विघटित हो जाता है।
आम गलती1/4 शेष भाग है, विघटित भाग नहीं।
तरंग प्रकाशिकीआसान

प्रश्न 6. यंग के द्वि-झिरी प्रयोग में वायु में फ्रिंज चौड़ाई 0.6 mm है। पूरे उपकरण को पानी (μ = 4/3) में डुबोने पर यह क्या होगी?

  1. 0.45 mm
  2. 0.6 mm
  3. 0.8 mm
  4. 0.3 mm
उत्तर और हल देखें

उत्तर: (A) 0.45 mm

हलफ्रिंज चौड़ाई β = λD/d, और पानी में तरंगदैर्ध्य λ/μ हो जाती है। अतः β' = 0.6 × 3/4 = 0.45 mm।
आम गलतीμ से भाग देने की जगह गुणा करने पर 0.8 mm आता है।
अणुगति सिद्धांतमध्यमसंख्यात्मक

प्रश्न 7. किस ताप (K में) पर ऑक्सीजन अणुओं की वर्ग-माध्य-मूल चाल, 300 K पर हाइड्रोजन अणुओं की वर्ग-माध्य-मूल चाल के बराबर होगी?

संख्यात्मक प्रश्न: उत्तर लिखना है, कोई विकल्प नहीं।

उत्तर और हल देखें

उत्तर: 4800

हलv_rms = √(3RT/M), अतः T/M बराबर होना चाहिए। T_O₂ = 300 × (32/2) = 4800 K।
आम गलती16 की जगह √16 = 4 लेने पर 1200 K आता है। ताप, M के साथ सीधे बदलता है, √M के साथ नहीं।
परमाणुमध्यम

प्रश्न 8. हाइड्रोजन की बामर श्रेणी की प्रथम रेखा और लाइमन श्रेणी की प्रथम रेखा की तरंगदैर्ध्यों का अनुपात क्या है?

  1. 5 : 27
  2. 27 : 5
  3. 4 : 3
  4. 9 : 4
उत्तर और हल देखें

उत्तर: (B) 27 : 5

हल1/λ = R(1/n₁² − 1/n₂²)। लाइमन (2→1): 3R/4। बामर (3→2): 5R/36। λ का अनुपात = (3/4)/(5/36) = 27/5।
आम गलती5 : 27 ऊर्जाओं (या 1/λ) का अनुपात है, तरंगदैर्ध्यों का नहीं।
द्रव्य की द्वैत प्रकृतिमध्यमसंख्यात्मक

प्रश्न 9. 100 V से त्वरित इलेक्ट्रॉन की दे ब्रॉग्ली तरंगदैर्ध्य 1.227 Å है। 0.6135 Å तरंगदैर्ध्य के लिए उसे कितने विभवांतर (वोल्ट में) से त्वरित करना होगा?

संख्यात्मक प्रश्न: उत्तर लिखना है, कोई विकल्प नहीं।

उत्तर और हल देखें

उत्तर: 400

हलλ ∝ 1/√V। तरंगदैर्ध्य आधी करने के लिए √V दोगुना होना चाहिए, अतः V = 4 × 100 = 400 V।
आम गलतीλ ∝ 1/V मानने पर 200 V आता है।
ऊष्मामितिमध्यम

प्रश्न 10. 0 °C की 10 g बर्फ को 50 °C के 10 g जल में मिलाया जाता है। मिश्रण का अंतिम ताप क्या है? (गलन की गुप्त ऊष्मा = 80 cal/g, जल की विशिष्ट ऊष्मा = 1 cal/g °C)

  1. 0 °C
  2. 5 °C
  3. 10 °C
  4. 25 °C
उत्तर और हल देखें

उत्तर: (A) 0 °C

हलसारी बर्फ पिघलाने के लिए 10 × 80 = 800 cal चाहिए। जल 0 °C तक ठंडा होकर केवल 10 × 50 = 500 cal देता है। अतः केवल 6.25 g बर्फ पिघलती है और मिश्रण 0 °C पर रहता है।
आम गलती25 °C साधारण औसत है, जिसमें पिघलने की गुप्त ऊष्मा छूट जाती है।
किरण प्रकाशिकीमध्यम

प्रश्न 11. 60° अपवर्तक कोण वाले प्रिज़्म का अपवर्तनांक √2 है। इसका न्यूनतम विचलन कोण क्या है?

  1. 15°
  2. 30°
  3. 45°
  4. 60°
उत्तर और हल देखें

उत्तर: (B) 30°

हलμ = sin((A + δ)/2)/sin(A/2)। अतः sin((60° + δ)/2) = √2 × sin 30° = 1/√2, जिससे (60° + δ)/2 = 45° और δ = 30°।
आम गलती45° अर्ध-कोण (A + δ)/2 है, स्वयं δ नहीं।
अर्धचालक इलेक्ट्रॉनिकीआसान

प्रश्न 12. NAND गेट के दोनों निवेश आपस में जोड़ दिए जाते हैं। परिपथ किस गेट की तरह कार्य करता है?

  1. AND
  2. OR
  3. NOT
  4. NOR
उत्तर और हल देखें

उत्तर: (C) NOT

हलदोनों निवेश A के बराबर होने पर निर्गत NOT(A · A) = NOT A होता है। अतः यह NOT गेट (प्रतिलोमक) की तरह कार्य करता है।
आम गलतीयह मानना कि निवेश जोड़ने पर भी गेट AND जैसा व्यवहार करता रहेगा।
परमाणुआसानसंख्यात्मक

प्रश्न 13. हाइड्रोजन परमाणुओं का एक नमूना n = 4 स्तर तक उत्तेजित किया जाता है। मूल अवस्था में लौटते समय यह अधिकतम कितनी भिन्न स्पेक्ट्रमी रेखाएँ उत्सर्जित कर सकता है?

संख्यात्मक प्रश्न: उत्तर लिखना है, कोई विकल्प नहीं।

उत्तर और हल देखें

उत्तर: 6

हलहर स्तर-युग्म से एक रेखा मिलती है: n(n − 1)/2 = 4 × 3/2 = 6 रेखाएँ।
आम गलती3 उत्तर देना, जो एक परमाणु के एक-एक स्तर नीचे आने पर बनने वाली रेखाएँ हैं।
डोरी पर तरंगेंआसान

प्रश्न 14. एक तनी हुई डोरी की मूल आवृत्ति 200 Hz है। बाकी सब वैसा रखते हुए तनाव 4 गुना करने पर नई मूल आवृत्ति क्या होगी?

  1. 100 Hz
  2. 200 Hz
  3. 400 Hz
  4. 800 Hz
उत्तर और हल देखें

उत्तर: (C) 400 Hz

हलf = (1/2L)√(T/μ), अतः f ∝ √T। चार गुना तनाव से आवृत्ति दोगुनी होती है: 400 Hz।
आम गलती800 Hz आवृत्ति को तनाव के सीधे समानुपाती मानने से आता है।
किरण प्रकाशिकीआसान

प्रश्न 15. √2 अपवर्तनांक वाले माध्यम से वायु में जाते प्रकाश के लिए क्रांतिक कोण क्या है?

  1. 30°
  2. 45°
  3. 60°
  4. 90°
उत्तर और हल देखें

उत्तर: (B) 45°

हलsin C = 1/μ = 1/√2, अतः C = 45°।
आम गलतीsin C = μ लेना, जो 1 से अधिक और असंभव है।
द्रव्य की द्वैत प्रकृतिमध्यम

प्रश्न 16. एक प्रोटॉन और एक ऐल्फा कण की गतिज ऊर्जा समान है। उनकी दे ब्रॉग्ली तरंगदैर्ध्यों का अनुपात λ_प्रोटॉन : λ_ऐल्फा क्या है?

  1. 1 : 1
  2. 1 : 2
  3. 2 : 1
  4. 4 : 1
उत्तर और हल देखें

उत्तर: (C) 2 : 1

हलλ = h/√(2mK)। समान K पर λ ∝ 1/√m। ऐल्फा कण 4 गुना भारी है, अतः λ_p/λ_α = √4 = 2।
आम गलती4 : 1, λ ∝ 1/m लेने से आता है, जो केवल समान चाल पर सही है।

अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न

इस पेज पर ऊष्मा, तरंगें, प्रकाशिकी और आधुनिक भौतिकी के कौन-से अध्याय हैं?

इस पेज पर अणुगति सिद्धांत, अर्धचालक इलेक्ट्रॉनिकी, ऊष्मागतिकी, ऊष्मामिति, किरण प्रकाशिकी, डोरी पर तरंगें, तरंग प्रकाशिकी, द्रव्य की द्वैत प्रकृति, ध्वनि तरंगें, नाभिक, परमाणु के प्रश्न हैं। प्रश्न JEE Main पैटर्न पर हैं, जिनमें बहुविकल्पीय और संख्यात्मक दोनों प्रकार हैं।

क्या ये JEE के पिछले वर्षों के प्रश्न हैं?

नहीं। ये नवीनतम पैटर्न पर लिखे गए मौलिक JEE Main स्तर के अभ्यास प्रश्न हैं, हर प्रश्न के हल और आम गलती के साथ।