अभ्यास सेट 3: उत्तर और हल

अभ्यास सेट 3: उत्तर और हल

पहले पिछले पृष्ठ का पूरा प्रश्न पत्र हल कीजिए, फिर यहाँ मिलाइए। खंड-अ के हर प्रश्न का सही विकल्प और छोटा कारण नीचे है, और खंड-ब के सभी 30 प्रश्नों के नमूना उत्तर।

अपने अंक जोड़ने का तरीका: खंड-अ में अपने पहले 40 उत्तरों में से सही उत्तर गिनिए। खंड-ब में हर विषय के 4 लघु और 1 दीर्घ उत्तर को नमूना उत्तर से मिलाइए। तथ्य सही हों, समीकरण संतुलित हो, इकाई लिखी हो और चित्र का नामांकन पूरा हो, तभी पूरे अंक दीजिए।

खंड-अ: उत्तर कुंजी

खंड-अ: प्रश्न 1 से 20 के कारण सहित उत्तर

1. (A) अभिलंब से दूर
जल से वायु में जाते समय प्रकाश सघन से विरल माध्यम में जाता है और उसकी चाल बढ़ती है, इसलिए किरण अभिलंब से दूर मुड़ती है। इसी कारण सिक्का कुछ ऊपर उठा हुआ दिखता है।

2. (A) इसका कोई मात्रक नहीं होता
अपवर्तनांक दो चालों का अनुपात है, इसलिए मात्रक आपस में कट जाते हैं। डाइऑप्टर लेंस की क्षमता का मात्रक है, अपवर्तनांक का नहीं।

3. (C) $\frac{\sin i}{\sin r}$
स्नेल के नियम में आपतन कोण की ज्या और अपवर्तन कोण की ज्या का अनुपात नियत रहता है, और यही सापेक्ष अपवर्तनांक है। कोणों का सीधा अनुपात नियत नहीं रहता, इसलिए वह विकल्प सही नहीं है।

4. (A) किरोसिन जल से हल्का होकर भी प्रकाशिक रूप से जल से सघन है
जिस माध्यम का अपवर्तनांक अधिक हो, वह प्रकाशिक रूप से सघन होता है और उसमें प्रकाश धीमा चलता है। प्रकाशिक घनत्व का द्रव्यमान घनत्व से कोई संबंध नहीं, इसलिए हल्का किरोसिन भी प्रकाशिक रूप से जल से सघन है।

5. (B) समांतर होती है, पर थोड़ी खिसकी हुई (पार्श्विक विस्थापन)
सिल्ली के दोनों सामने वाले पृष्ठ समांतर हैं, इसलिए पहले पृष्ठ पर जितना मुड़ाव होता है, दूसरे पृष्ठ पर उतना ही उल्टा मुड़ाव हो जाता है। इसी से निर्गत किरण आपतित किरण के समांतर रहती है, पर कुछ बगल में खिसक जाती है।

6. (A) $+1$
समतल दर्पण का प्रतिबिंब सीधा और बिंब के बराबर साइज़ का होता है, इसलिए आवर्धन +1 है। ऋण चिह्न वाला आवर्धन वास्तविक और उलटे प्रतिबिंब के लिए होता है।

7. (B) हीरा
हीरे का अपवर्तनांक 2.42 है, जो इन सब में सबसे अधिक है। जितना अधिक अपवर्तनांक, माध्यम उतना ही प्रकाशिक सघन और प्रकाश की चाल उतनी ही कम।

8. (D) बिना दिशा बदले सीधी निकल जाती है
प्रकाशिक केंद्र के पास लेंस के दोनों पृष्ठ लगभग समांतर होते हैं, इसलिए वहाँ से जाने वाली किरण बिना विचलन के निकल जाती है। मुख्य अक्ष के समांतर आने वाली किरण अपवर्तन के बाद मुख्य फोकस से होकर जाती है।

9. (C) 40 cm
वक्रता त्रिज्या $R = 2f = 2 \times 20 = 40$ cm, और वक्रता केंद्र ध्रुव से इतनी ही दूरी पर, दर्पण के पीछे होता है। 10 cm तब आता जब फोकस दूरी को आधा कर दिया जाए, जो उल्टा हिसाब है।

10. (D) आभासी, सीधा और छोटा
अवतल लेंस किरणों को फैला देता है, इसलिए प्रतिबिंब बिंब वाली ओर, प्रकाशिक केंद्र और फोकस के बीच, आभासी, सीधा और छोटा बनता है। आभासी, सीधा और बड़ा प्रतिबिंब उत्तल लेंस बनाता है, जब बिंब फोकस और प्रकाशिक केंद्र के बीच हो।

11. (B) 25 cm
सामान्य नेत्र 25 cm से पास की वस्तु को साफ़ नहीं देख पाता, इसलिए निकट-बिंदु लगभग 25 cm है। अनंत तो सामान्य नेत्र का दूर-बिंदु है, और 2.3 cm नेत्र गोलक का व्यास है।

12. (D) गरम वायु का अपवर्तनांक ठंडी वायु से कम होता है और लगातार बदलता रहता है
गरम वायु ठंडी वायु से विरल होती है, इसलिए उसका अपवर्तनांक कम होता है। गरम और ठंडी वायु की परतें लगातार बदलती हैं, तो वस्तु से आती किरणों का मार्ग भी बदलता रहता है और वस्तु हिलती-सी दिखती है।

13. (A) फिर से श्वेत प्रकाश
उलटा रखा दूसरा प्रिज़्म सातों वर्णों को वापस उल्टी दिशा में मोड़कर एक साथ मिला देता है, इसलिए श्वेत प्रकाश निकलता है। इससे पता चला कि श्वेत प्रकाश सात वर्णों से मिलकर बना है।

14. (C) वास्तविक स्थिति से कुछ ऊपर
तारे का प्रकाश वायुमंडल में ऊपर से नीचे बढ़ते अपवर्तनांक वाली परतों से गुज़रते हुए अभिलंब की ओर मुड़ता है। आँख को प्रकाश ऊपर की दिशा से आता लगता है, इसलिए तारा कुछ ऊँचा दिखता है।

15. (B) $V \propto I$
ओम के नियम के अनुसार ताप नियत रहे तो $V = IR$, यानी विभवांतर धारा के समानुपाती है। इसी कारण $V$-$I$ ग्राफ़ मूल बिंदु से गुज़रने वाली सीधी रेखा बनता है।

16. (A) चालक की लंबाई
प्रतिरोधकता पदार्थ का अपना गुण है, यह पदार्थ और ताप के साथ बदलती है। लंबाई बदलने से प्रतिरोध बदलता है, प्रतिरोधकता नहीं।

17. (B) 5 V
$V = IR = 0.5 \times 10 = 5$ V। 20 V तब आता जब प्रतिरोध को धारा से भाग दे दिया जाए, जो सूत्र नहीं है।

18. (A) आधा हो जाएगा
$R = \rho \frac{l}{A}$ में पदार्थ और अनुप्रस्थ काट वही रहें तो प्रतिरोध लंबाई के समानुपाती है। लंबाई आधी होने से प्रतिरोध भी आधा हो जाता है।

19. (D) $3.6 \times 10^6$ J
1 kW h $= 1000$ W $\times 3600$ s $= 3.6 \times 10^6$ J। घंटे को सेकंड में बदलना भूलने पर ही छोटा उत्तर आता है।

20. (A) जिस अवयव की धारा मापनी है, उसके श्रेणीक्रम में
ऐमीटर से वही धारा गुज़रनी चाहिए जो अवयव से गुज़र रही है, इसलिए इसे श्रेणीक्रम में लगाते हैं। पार्श्वक्रम में वोल्टमीटर लगाया जाता है, जो विभवांतर मापता है।

खंड-अ: प्रश्न 21 से 40 के कारण सहित उत्तर

21. (D) दोनों ध्रुवों के पास
ध्रुवों के पास चुंबकीय क्षेत्र सबसे प्रबल होता है, और जहाँ क्षेत्र प्रबल हो वहाँ रेखाएँ पास-पास बनती हैं। चुंबक से दूर जाने पर रेखाएँ फैल जाती हैं, क्योंकि क्षेत्र दुर्बल होता जाता है।

22. (D) चालक को केंद्र मानकर बने संकेंद्री वृत्तों में
सीधे चालक के चारों ओर चुंबकीय क्षेत्र रेखाएँ चालक को केंद्र मानकर संकेंद्री वृत्त बनाती हैं। छड़ चुंबक जैसा प्रतिरूप धारावाही परिनालिका का होता है।

23. (C) एकसमान, क्षेत्र रेखाएँ समांतर सीधी रेखाएँ होती हैं
परिनालिका के भीतर क्षेत्र रेखाएँ समांतर सीधी रेखाएँ होती हैं, इसलिए वहाँ हर बिंदु पर क्षेत्र एक समान होता है। परिनालिका के भीतर का यह प्रबल क्षेत्र नर्म लोहे की छड़ को चुंबक बना देता है, इसलिए विद्युत चुंबक इसी तरह बनाया जाता है।

24. (D) कटान बिंदु पर दिक्सूची की सुई एक साथ दो दिशाएँ दिखाती, जो संभव नहीं
क्षेत्र रेखा के किसी बिंदु पर स्पर्श रेखा उस बिंदु पर क्षेत्र की दिशा बताती है। दो रेखाएँ कटें तो उस बिंदु पर क्षेत्र की दो दिशाएँ होतीं, जो संभव नहीं है।

25. (A) ऑक्सीजन की अनुपस्थिति में
संपाचित्र चारों ओर से बंद रहता है, वहाँ अवायवीय सूक्ष्मजीव ऑक्सीजन के बिना कर्दम का अपघटन करके मेथेन वाली जैव गैस बनाते हैं। हवा मिलने पर यह प्रक्रिया ठीक से नहीं होती।

26. (B) 15 km/h
पवन चक्कियों से बिजली ठीक से बनाने के लिए हवा की चाल 15 km/h से अधिक होनी चाहिए। इसके साथ फ़ार्म के लिए बड़ी भूमि भी चाहिए, लगभग 2 हेक्टेयर प्रति 1 MW।

27. (B) नाभिकीय संलयन
सूर्य में हाइड्रोजन के हल्के नाभिक बहुत ऊँचे ताप पर जुड़कर भारी नाभिक बनाते हैं और विशाल ऊर्जा निकलती है, इसे संलयन कहते हैं। विखंडन में भारी नाभिक टूटता है, यह नाभिकीय बिजलीघरों में होता है।

28. (C) सल्फ़र डाइऑक्साइड (SO₂)
गर्म करने पर 2FeSO₄ → Fe₂O₃ + SO₂ + SO₃ होता है, और SO₂ तथा SO₃ से जलते गंधक की गंध आती है। हाइड्रोजन सल्फ़ाइड की गंध सड़े अंडे जैसी होती है।

29. (C) प्रकाश द्वारा वियोजन
यहाँ एक ही अभिकारक टूटकर दो उत्पाद दे रहा है और ऊर्जा सूर्य के प्रकाश से मिल रही है, इसलिए यह प्रकाश द्वारा वियोजन है। ऊष्मा द्वारा वियोजन में अभिकारक को गर्म करना पड़ता है।

30. (D) C
कार्बन को ऑक्सीजन मिलती है और वह CO बनता है, इसलिए कार्बन का उपचयन होता है। जिंक ऑक्साइड से ऑक्सीजन हटती है, इसलिए उसका अपचयन होता है।

31. (C) 5
संतुलित समीकरण C₃H₈ + 5O₂ → 3CO₂ + 4H₂O है, जिसमें दोनों ओर 3 C, 8 H और 10 O परमाणु हैं। 4 तो H₂O का गुणांक है, O₂ का नहीं।

32. (D) ऊष्माक्षेपी
श्वसन में ग्लूकोज़ टूटकर CO₂ और जल बनाता है और ऊर्जा मुक्त होती है, इसलिए यह ऊष्माक्षेपी अभिक्रिया है। ऊष्माशोषी अभिक्रिया में ऊर्जा लेनी पड़ती है।

33. (A) मेथेनॉइक अम्ल
चींटी और नेटल पत्ती के डंक में मेथेनॉइक अम्ल होता है। ऐसीटिक अम्ल सिरके में और लैक्टिक अम्ल दही में मिलता है।

34. (C) जठर रस
जठर रस का pH लगभग 1.2 है, जबकि नींबू रस का लगभग 2.2, शुद्ध जल का 7 और मिल्क ऑफ़ मैग्नीशिया का लगभग 10। जितना कम pH, उतना प्रबल अम्लीय विलयन।

35. (C) क्षारीय है
हल्दी एक प्राकृतिक सूचक है, जो क्षारक में लाल-भूरी हो जाती है। साबुन का विलयन क्षारीय होता है, इसलिए दाग का रंग बदल जाता है।

36. (B) घट जाएगा
जितने अधिक H⁺ आयन, विलयन उतना अधिक अम्लीय और उसका pH उतना कम। pH बढ़ना तो OH⁻ आयन बढ़ने पर होता है।

37. (A) 7 से कम
NH₄Cl प्रबल अम्ल (HCl) और दुर्बल क्षारक (NH₄OH) से बना लवण है, इसलिए इसका विलयन अम्लीय होता है और pH 7 से कम रहता है।

38. (B) हाइड्रोजन
अभिक्रिया 2NaOH + Zn → Na₂ZnO₂ + H₂ होती है, जिसमें सोडियम जिंकेट और हाइड्रोजन बनती है। यह गैस जलती तीली पास लाने पर फट-फट की ध्वनि करती है।

39. (A) ग्रैफ़ाइट
कार्बन का अपररूप ग्रैफ़ाइट अधातु होते हुए भी विद्युत का सुचालक है। आयोडीन अधातु होकर भी चमकीला होता है, पर विद्युत का चालन नहीं करता।

40. (D) ZnO
जिंक ऑक्साइड अम्ल और क्षारक, दोनों से अभिक्रिया करके लवण और जल देता है, इसलिए उभयधर्मी है। Na₂O और CaO क्षारकीय हैं, जबकि SO₂ अम्लीय है।

खंड-अ: प्रश्न 41 से 60 के कारण सहित उत्तर

41. (D) आयन अपनी जगह जकड़े रहते हैं और गति नहीं कर पाते
ठोस में आयन दृढ़ संरचना में बँधे रहते हैं, इसलिए आवेश नहीं बहता। जल में घुलने या पिघलने पर आयन चलने लगते हैं और विद्युत का चालन होता है।

42. (B) ऐलुमिनियम
ऐलुमिनियम आयरन ऑक्साइड से ऑक्सीजन छीन लेता है, इसलिए वह अपचायक है। जिस आयरन ऑक्साइड से ऑक्सीजन हटी, उसका अपचयन हुआ है।

43. (B) 3 भाग सांद्र HCl और 1 भाग सांद्र HNO₃
ऐक्वा रेजिया में सांद्र हाइड्रोक्लोरिक अम्ल के 3 भाग और सांद्र नाइट्रिक अम्ल का 1 भाग होता है। अनुपात उलट देने वाला मिश्रण ऐक्वा रेजिया नहीं है।

44. (D) श्रृंखलन
कार्बन का कार्बन से ही जुड़कर बड़े अणु बनाना श्रृंखलन कहलाता है। चतुःसंयोजकता का अर्थ है कार्बन की संयोजकता चार होना, यह अलग गुण है।

45. (C) 13
ब्यूटेन में कार्बन-कार्बन के 3 और कार्बन-हाइड्रोजन के 10 आबंध हैं, यानी कुल 13। केवल हाइड्रोजन वाले आबंध गिनने पर 10 आता है, जो अधूरा उत्तर है।

46. (C) C₃H₆ (प्रोपीन)
C₃H₆ (प्रोपीन) सामान्य सूत्र CₙH₂ₙ में आता है और इसमें एक द्विआबंध है। बाकी तीनों CₙH₂ₙ₊₂ वाले ऐल्केन हैं, जो संतृप्त होते हैं।

47. (D) -OH
नाम के अंत का "ऑल" ऐल्कोहॉल समूह -OH बताता है। -CHO ऐल्डिहाइड का, -COOH कार्बोक्सिलिक अम्ल का और >C=O कीटोन का समूह है।

48. (D) एथेनॉइक अम्ल
क्षारीय KMnO₄ ऑक्सीकारक है, यह एथनॉल को ऑक्सीजन देकर एथेनॉइक अम्ल में बदल देता है। एथिल एथेनोएट तो एथनॉल और एथेनॉइक अम्ल के एस्टरीकरण से बनता है।

49. (B) आयनिक सिरा जल की ओर और हाइड्रोकार्बन पूँछ जल से बाहर (या तेल की ओर)
साबुन का आयनिक सिरा जलरागी है और जल में घुलता है, जबकि लंबी हाइड्रोकार्बन पूँछ जलविरागी है और तेल में घुलती है। इसी व्यवस्था से मिसेल बनता है।

50. (B) जल के कैल्सियम और मैग्नीशियम लवण साबुन से अविलेय पदार्थ (स्कम) बना देते हैं
कठोर जल के Ca²⁺ और Mg²⁺ आयन साबुन से मिलकर दही जैसा अवक्षेप (स्कम) बनाते हैं, जिससे साबुन बेकार जाता है। अपमार्जक ऐसा अवक्षेप नहीं बनाते, इसलिए कठोर जल में भी झाग देते हैं।

51. (C) यह केवल कैल्सियम तक के हल्के तत्वों पर ठीक बैठता था
अष्टक का नियम कैल्सियम तक ठीक चला, उसके बाद के भारी तत्वों पर हर आठवें तत्व के गुण पहले तत्व जैसे नहीं मिले। न्यूलैंड्स ने तत्वों को परमाणु द्रव्यमान के क्रम में रखा था, परमाणु संख्या के नहीं।

52. (B) अधातु, X⁻ आयन
बाहरी कोश में 7 इलेक्ट्रॉन हैं, अष्टक पूरा करने के लिए इसे केवल 1 इलेक्ट्रॉन लेना है, इसलिए यह अधातु है और X⁻ आयन बनाता है। यह क्लोरीन जैसा समूह 17 का तत्व है।

53. (A) Li, Na, K
Li और K के परमाणु द्रव्यमानों का औसत (6.9 + 39.0) ÷ 2 = 22.95 है, जो Na के 23.0 के लगभग बराबर है। बाकी समूह एक ही आवर्त के पड़ोसी तत्व हैं, इनके गुण आपस में मिलते-जुलते नहीं।

54. (D) 14
विन्यास 2, 8, 4 होगा, यानी कुल 14 इलेक्ट्रॉन, इसलिए परमाणु संख्या 14 है (सिलिकॉन)। 6 तो कार्बन की परमाणु संख्या है, जिसमें केवल दो कोश होते हैं।

55. (B) वृक्क → मूत्रवाहिनी → मूत्राशय → मूत्रमार्ग
मूत्र वृक्क में बनता है, मूत्रवाहिनी से मूत्राशय में जमा होता है और मूत्रमार्ग से बाहर निकलता है। मूत्रवाहिनी और मूत्रमार्ग को आपस में बदल देना एक आम भूल है।

56. (D) केशिका गुच्छ (ग्लोमेरुलस)
वृक्काणु के कप जैसे सिरे (बोमन संपुट) में केशिकाओं का गुच्छा रहता है, जिसे केशिका गुच्छ कहते हैं। यहीं से रुधिर का निस्यंदन शुरू होता है।

57. (C) 180 लिटर
प्रतिदिन लगभग 180 लिटर निस्यंद बनता है, पर इसका अधिकांश भाग नलिकाओं में वापस अवशोषित हो जाता है। मूत्र के रूप में केवल एक-दो लिटर ही बाहर आता है।

58. (D) बायाँ निलय
फुफ्फुस से लौटा ऑक्सीजनित रुधिर बाएँ अलिंद से बाएँ निलय में आता है, और मोटी पेशी वाला बायाँ निलय इसे महाधमनी द्वारा पूरे शरीर में भेजता है। दायाँ निलय विऑक्सीजनित रुधिर को फुफ्फुस की ओर पंप करता है।

59. (A) ग्लूकोज़
ग्लूकोज़, अमीनो अम्ल, लवण और अधिकांश जल शरीर के काम के हैं, इसलिए नलिका में इनका चयनात्मक पुनरवशोषण हो जाता है। यूरिया जैसे नाइट्रोजनी अपशिष्ट मूत्र के साथ बाहर निकल जाते हैं।

60. (A) जल
प्रकाश संश्लेषण के एक चरण में प्रकाश ऊर्जा से जल के अणु हाइड्रोजन और ऑक्सीजन में टूटते हैं, और यही ऑक्सीजन बाहर निकलती है। कार्बन डाइऑक्साइड का तो अपचयन होकर कार्बोहाइड्रेट बनता है।

खंड-अ: प्रश्न 61 से 80 के कारण सहित उत्तर

61. (C) पचे हुए भोजन के अवशोषण के लिए सतह का क्षेत्रफल बढ़ाना
दीर्घरोम अवशोषण का क्षेत्रफल बढ़ाते हैं और इनमें रुधिर वाहिकाएँ भरपूर होती हैं, जो पचा भोजन शरीर की कोशिकाओं तक ले जाती हैं। बचे हुए भोजन से जल का अवशोषण बृहदांत्र में होता है।

62. (C) 30.5 kJ
ATP के अंतस्थ फ़ॉस्फ़ेट के टूटने पर एक मोल से लगभग 30.5 kJ ऊर्जा मिलती है। कोशिका यही ऊर्जा पेशियों के सिकुड़ने, प्रोटीन बनने और तंत्रिका आवेग जैसे कामों में लगाती है।

63. (A) वाष्पोत्सर्जन खिंचाव
दिन में रंध्र खुले रहते हैं और पत्तियों से जल वाष्प बनकर उड़ता है, यही वाष्पोत्सर्जन खिंचाव जल को ऊपर खींचता है। मूल दाब का मुख्य योगदान रात के समय होता है।

64. (C) मेरुरज्जु में
ऐसी प्रतिवर्ती क्रियाओं में संवेदी तंत्रिका से आया संदेश मेरुरज्जु में ही प्रेरक तंत्रिका तक पहुँच जाता है, इसलिए अनुक्रिया बहुत तेज़ होती है। सूचना बाद में मस्तिष्क तक भी जाती है।

65. (B) अनुमस्तिष्क
पश्चमस्तिष्क का अनुमस्तिष्क ऐच्छिक क्रियाओं की परिशुद्धि और शरीर की संस्थिति तथा संतुलन संभालता है। मेडुला रक्तदाब, लार आना और वमन जैसी अनैच्छिक क्रियाएँ नियंत्रित करता है।

66. (C) 31
मेरुरज्जु से 31 जोड़ी मेरु तंत्रिकाएँ निकलती हैं। 12 जोड़ी तो कपाल तंत्रिकाएँ हैं, जो मस्तिष्क से निकलती हैं।

67. (B) सिनेप्स (अंतर्ग्रथन)
सिनेप्स पर आवेग रसायनों के रूप में रिक्त स्थान पार करके अगली द्रुमिका तक जाता है। न्यूरॉन और पेशी के मिलन स्थल को तंत्रिका पेशीय संधि कहते हैं।

68. (D) सहारे से सटा भाग धीमे बढ़ता है और दूर वाला भाग तेज़ी से बढ़ता है
यह वृद्धि पर आश्रित गति है। सहारे से दूर वाला भाग अधिक तेज़ी से बढ़ता है, इसलिए प्रतान सहारे के चारों ओर मुड़कर लिपट जाता है।

69. (A) मुकुलन
कोशिका पर उभरी कली (मुकुल) से नया जीव बनने को मुकुलन कहते हैं, यीस्ट और हाइड्रा इसके उदाहरण हैं। द्विखंडन में जीव बीच से दो बराबर भागों में बँट जाता है।

70. (B) खंडन
सरल बहुकोशिकीय जीव का टुकड़ों में टूटकर हर टुकड़े से नया जीव बनना खंडन है। बहुखंडन एककोशिक जीवों में होता है, जैसे प्लैज़्मोडियम में।

71. (A) प्लैसेंटा
प्लैसेंटा गर्भाशय की भित्ति में धँसी तश्तरी जैसी संरचना है, जिससे माँ का भोजन और ऑक्सीजन भ्रूण तक जाते हैं और भ्रूण के अपशिष्ट माँ के रुधिर में आते हैं। अंडवाहिका में तो निषेचन होता है।

72. (C) मूलांकुर
भ्रूण का मूलांकुर भावी जड़ और प्रांकुर भावी प्ररोह बनता है। बीजपत्र में भोजन का संग्रह रहता है, जो अंकुरण के समय काम आता है।

73. (B) जीन → एंज़ाइम (प्रोटीन) → हॉर्मोन → पौधे की लंबाई
जीन में एक प्रोटीन (एंज़ाइम) बनाने की सूचना होती है, यह एंज़ाइम वृद्धि हॉर्मोन बनाता है और हॉर्मोन की मात्रा से पौधे की लंबाई तय होती है। एंज़ाइम ठीक से काम न करे तो हॉर्मोन कम बनेगा और पौधा बौना रह जाएगा।

74. (C) XY
पुरुष में एक X और एक छोटा Y गुणसूत्र होता है, जबकि स्त्री में दोनों X होते हैं। संतान को पिता से Y मिले तो लड़का होता है।

75. (A) एक-चौथाई
Tt × Tt से TT, Tt और tt पौधे 1 : 2 : 1 में बनते हैं। केवल tt बौना होता है, यानी चार में से एक भाग।

76. (D) क्लोरोफ्लुओरोकार्बन (CFCs)
रेफ्रीजेरेटर और अग्निशामकों में पहले काम आने वाले CFCs ऊपर जाकर ओज़ोन को तोड़ते हैं। इसीलिए देशों ने मिलकर पहले इनका उत्पादन सीमित किया और बाद में पूरी तरह बंद कर दिया।

77. (B) इनके लिए उपजाऊ ऊपरी मिट्टी की बहुत बड़ी मात्रा खर्च होती
कुल्हड़ मिट्टी के बने और जैव निम्नीकरणीय हैं, पर करोड़ों कुल्हड़ बनाने से उर्वरक ऊपरी मृदा की भारी क्षति होती। इसीलिए बड़े पैमाने पर कुल्हड़ अपनाने का सुझाव पर्यावरण की दृष्टि से पूरी तरह ठीक नहीं माना गया।

78. (C) बगुले में
DDT अजैव निम्नीकरणीय है और हर अगले पोषी स्तर पर अधिक जमा होता जाता है, इसे जैव-आवर्धन कहते हैं। श्रृंखला के शीर्ष पर बैठे बगुले में इसकी मात्रा सबसे अधिक होगी।

79. (D) पानी में मानव मल का संदूषण है
कोलिफ़ॉर्म मानव की आँत में रहने वाले जीवाणु हैं, इसलिए पानी में इनका मिलना बताता है कि उसमें मल मिल रहा है। रसायनों या pH की जाँच इससे नहीं होती।

80. (A) आहर और पइन
बिहार में आहर (जलाशय) में वर्षा का जल रोका जाता है और पइन (नाली) से खेतों तक पहुँचाया जाता है। कुल्ह हिमाचल प्रदेश, खादिन राजस्थान और सुरंगम केरल की व्यवस्थाएँ हैं।

खंड-ब: नमूना उत्तर (भौतिकी)

प्रश्न 1. हीरे का निरपेक्ष अपवर्तनांक 2.42 और काँच का 1.5 है। (i) काँच के सापेक्ष हीरे का अपवर्तनांक ज्ञात कीजिए। (ii) हीरे में प्रकाश की चाल कितनी होगी? ($c = 3 \times 10^8$ m/s) (2 अंक)

हल:

(i) दिया है: $n_d = 2.42$, $n_g = 1.5$

काँच के सापेक्ष हीरे का अपवर्तनांक:

$n_{dg} = \frac{n_d}{n_g} = \frac{2.42}{1.5} \approx 1.61$

काँच के सापेक्ष हीरे का अपवर्तनांक ≈ 1.61 (मात्रकहीन)

(ii) $n_d = \frac{c}{v}$ से

$v = \frac{c}{n_d} = \frac{3 \times 10^8}{2.42} \approx 1.24 \times 10^8$ m/s

हीरे में प्रकाश की चाल ≈ $1.24 \times 10^8$ m/s

हीरे का अपवर्तनांक बहुत अधिक है, इसलिए उसमें प्रकाश निर्वात की चाल के आधे से भी कम चाल से चलता है।

प्रश्न 2. 20 cm फोकस दूरी वाला एक अवतल लेंस जलती मोमबत्ती से 30 cm दूर रखा है। मोमबत्ती की लौ का प्रतिबिंब लेंस से कितनी दूर बनेगा? आवर्धन निकालकर प्रतिबिंब की प्रकृति भी लिखिए। (2 अंक)

हल:

चिह्न परिपाटी से: $f = -20$ cm (अवतल लेंस), $u = -30$ cm

लेंस सूत्र: $\frac{1}{v} - \frac{1}{u} = \frac{1}{f}$

$\frac{1}{v} = \frac{1}{f} + \frac{1}{u} = \frac{1}{-20} + \frac{1}{-30} = \frac{-3 - 2}{60} = -\frac{5}{60} = -\frac{1}{12}$

$v = -12$ cm

आवर्धन: $m = \frac{v}{u} = \frac{-12}{-30} = +0.4$

प्रतिबिंब लेंस से 12 cm दूर, बिंब वाली ओर बनेगा, और आवर्धन +0.4 है।

$v$ ऋणात्मक और $m$ धनात्मक है, इसलिए प्रतिबिंब आभासी, सीधा और बिंब से छोटा है।

प्रश्न 3. तारे टिमटिमाते हैं, पर ग्रह नहीं टिमटिमाते। कारण समझाइए। (2 अंक)

उत्तर:

• तारे बहुत दूर हैं, इसलिए वे प्रकाश के लगभग बिंदु-स्रोत जैसे हैं। उनका प्रकाश पृथ्वी के वायुमंडल से गुज़रते हुए लगातार अपवर्तित होता है। इसे वायुमंडलीय अपवर्तन कहते हैं।
• वायुमंडल की परतों का ताप और घनत्व बदलता रहता है, इसलिए उनका अपवर्तनांक भी बदलता रहता है। इससे तारे के प्रकाश का मार्ग थोड़ा-थोड़ा बदलता है और आँख तक पहुँचने वाले प्रकाश की मात्रा घटती-बढ़ती है। तारा कभी चमकीला और कभी धुँधला दिखता है, यही टिमटिमाना है।
• ग्रह पृथ्वी के बहुत पास हैं और विस्तृत स्रोत हैं। ग्रह को बहुत से बिंदु-स्रोतों का समूह मान सकते हैं। इन सबके प्रकाश के उतार-चढ़ाव आपस में मिलकर बराबर हो जाते हैं, इसलिए ग्रह नहीं टिमटिमाते।

प्रश्न 4. ताँबे के एक तार की लंबाई 100 m और अनुप्रस्थ काट का क्षेत्रफल $1 \times 10^{-6}$ m² है। ताँबे की प्रतिरोधकता $1.62 \times 10^{-8}$ Ω m है। तार का प्रतिरोध ज्ञात कीजिए। इसी तार की लंबाई आधी कर दी जाए तो प्रतिरोध कितना होगा? (2 अंक)

हल:

दिया है: $l = 100$ m, $A = 1 \times 10^{-6}$ m², $\rho = 1.62 \times 10^{-8}$ Ω m

सूत्र: $R = \rho \frac{l}{A}$

$R = \frac{1.62 \times 10^{-8} \times 100}{1 \times 10^{-6}} = 1.62 \times 10^{-8 + 2 + 6} = 1.62$ Ω

तार का प्रतिरोध = 1.62 Ω

पदार्थ और मोटाई वही रहें तो $R \propto l$। लंबाई आधी (50 m) करने पर:

$R' = \frac{1.62}{2} = 0.81$ Ω

आधी लंबाई वाले तार का प्रतिरोध = 0.81 Ω

प्रश्न 5. विभवांतर का SI मात्रक क्या है? 1 वोल्ट की परिभाषा दीजिए। 12 V की बैटरी 3 C आवेश को परिपथ में एक बार प्रवाहित करने में कितना कार्य करती है? (2 अंक)

हल:

मात्रक: विभवांतर का SI मात्रक वोल्ट (V) है।

1 वोल्ट: यदि किसी धारावाही चालक के दो बिंदुओं के बीच 1 कूलॉम आवेश को ले जाने में 1 जूल कार्य होता है, तो उन बिंदुओं के बीच का विभवांतर 1 वोल्ट होता है।

$1\ \mathrm{V} = \frac{1\ \mathrm{J}}{1\ \mathrm{C}}$

गणना: $V = 12$ V, $Q = 3$ C

$V = \frac{W}{Q}$ से $W = V \times Q = 12 \times 3 = 36$ J

बैटरी द्वारा किया गया कार्य = 36 J

प्रश्न 6. छड़ चुंबक के चारों ओर चुंबकीय क्षेत्र रेखाओं का नामांकित चित्र बनाइए और क्षेत्र रेखाओं के दो गुण लिखिए। (2 अंक)

उत्तर:

चित्र में क्या बनाइए: बीच में एक आयताकार छड़ चुंबक बनाइए। एक सिरे पर N और दूसरे पर S लिखिए। N सिरे से निकलकर S सिरे में जाती कई बंद वक्र रेखाएँ चुंबक के ऊपर और नीचे, दोनों ओर बनाइए। ध्रुवों के पास रेखाएँ पास-पास हों और बीच में दूर-दूर। चुंबक के बाहर हर रेखा पर N से S की ओर तीर लगाइए, और चुंबक के भीतर S से N की ओर।

नामांकन: उत्तर ध्रुव (N), दक्षिण ध्रुव (S), चुंबकीय क्षेत्र रेखाएँ, रेखाओं की दिशा बताने वाले तीर।

क्षेत्र रेखाओं के गुण:

1. चुंबक के बाहर क्षेत्र रेखाएँ उत्तर ध्रुव से निकलकर दक्षिण ध्रुव में जाती हैं और भीतर दक्षिण से उत्तर ध्रुव की ओर चलती हैं। इस तरह हर रेखा एक बंद वक्र है।
2. दो क्षेत्र रेखाएँ एक-दूसरे को कभी नहीं काटतीं। जहाँ रेखाएँ पास-पास होती हैं, वहाँ चुंबकीय क्षेत्र प्रबल होता है।

प्रश्न 7. धारावाही परिनालिका के चुंबकीय क्षेत्र की दो विशेषताएँ लिखिए। परिनालिका की सहायता से विद्युत चुंबक कैसे बनाया जाता है? (2 अंक)

उत्तर:

विशेषताएँ:

1. परिनालिका में धारा बहने पर उसके चारों ओर क्षेत्र रेखाओं का प्रतिरूप छड़ चुंबक जैसा होता है। उसका एक सिरा उत्तर ध्रुव और दूसरा सिरा दक्षिण ध्रुव की तरह काम करता है।
2. परिनालिका के भीतर क्षेत्र रेखाएँ समांतर सीधी रेखाएँ होती हैं। इसका अर्थ है कि भीतर हर बिंदु पर चुंबकीय क्षेत्र एकसमान है।

विद्युत चुंबक: परिनालिका के भीतर नर्म लोहे की छड़ रखकर धारा प्रवाहित कीजिए। भीतर का प्रबल क्षेत्र नर्म लोहे को चुंबक बना देता है। धारा बंद करते ही इसका चुंबकत्व लगभग खत्म हो जाता है, इसलिए यह अस्थायी चुंबक है।

प्रश्न 8. सौर कुकर में काला रंग, काँच का ढक्कन और समतल दर्पण क्यों लगाए जाते हैं? सौर कुकर की एक सीमा लिखिए। (2 अंक)

उत्तर:

• काला रंग: बक्से का भीतरी भाग काला रंगा जाता है, क्योंकि काला पृष्ठ अपने ऊपर पड़ने वाली ऊष्मा का अधिक भाग अवशोषित करता है।
• काँच का ढक्कन: सूर्य का प्रकाश काँच से भीतर चला जाता है, पर भीतर बनी ऊष्मा आसानी से बाहर नहीं निकल पाती। इसे पौधघर (ग्रीन हाउस) प्रभाव कहते हैं। इससे बक्से का ताप काफ़ी बढ़ जाता है।
• समतल दर्पण (परावर्तक): यह सूर्य के प्रकाश को परावर्तित करके बक्से के भीतर भेजता है, जिससे अधिक ऊर्जा भीतर पहुँचती है।
• सीमा: सौर कुकर रात में और बादल वाले दिनों में काम नहीं करता।

प्रश्न 9. (क) प्रकाश के अपवर्तन के दोनों नियम लिखिए। (ख) काँच की आयताकार सिल्ली से गुज़रने वाली प्रकाश किरण का नामांकित किरण आरेख बनाइए और बताइए कि निर्गत किरण आपतित किरण के समांतर क्यों होती है। (ग) एक उत्तल लेंस की फोकस दूरी 25 cm है। इसकी क्षमता ज्ञात कीजिए। (6 अंक)

हल:

(क) अपवर्तन के नियम:

1. आपतित किरण, अपवर्तित किरण और दोनों माध्यमों को अलग करने वाले पृष्ठ के आपतन बिंदु पर खींचा गया अभिलंब, तीनों एक ही तल में होते हैं।
2. प्रकाश के किसी निश्चित रंग और दिए हुए दो माध्यमों के लिए आपतन कोण की ज्या और अपवर्तन कोण की ज्या का अनुपात नियत रहता है। इसे स्नेल का नियम कहते हैं:

$\frac{\sin i}{\sin r} = n_{21}$

यह नियतांक $n_{21}$ पहले माध्यम के सापेक्ष दूसरे माध्यम का अपवर्तनांक है।

(ख) काँच की आयताकार सिल्ली से अपवर्तन

चित्र में क्या बनाइए: एक आयत ABCD बनाइए, यह काँच की सिल्ली है। ऊपरी पृष्ठ AB पर बाईं ओर से तिरछी आती आपतित किरण EO बनाइए और बिंदु O पर बिंदीदार अभिलंब खींचिए। सिल्ली के भीतर अपवर्तित किरण OO′ बनाइए, जो अभिलंब की ओर झुकी हो। निचले पृष्ठ CD के बिंदु O′ पर दूसरा अभिलंब खींचिए और वहाँ से बाहर निकलती निर्गत किरण O′H बनाइए, जो अभिलंब से दूर मुड़ी हो। EO को बिंदीदार रेखा से आगे बढ़ाइए, ताकि दिखे कि O′H उसके समांतर है पर कुछ बगल में खिसकी है।

नामांकन: वायु, काँच, आपतित किरण, अपवर्तित किरण, निर्गत किरण, अभिलंब, आपतन कोण $i$, अपवर्तन कोण $r$, निर्गत कोण $e$, पार्श्विक विस्थापन।

निर्गत किरण समांतर क्यों: पृष्ठ AB पर किरण वायु से काँच में, यानी विरल से सघन माध्यम में जाती है और अभिलंब की ओर मुड़ती है। पृष्ठ CD पर वह काँच से वायु में, यानी सघन से विरल माध्यम में आती है और अभिलंब से उतनी ही दूर मुड़ जाती है। दोनों पृष्ठ समांतर हैं, इसलिए दोनों मुड़ाव बराबर और उल्टे होते हैं और $\angle e = \angle i$ होता है। इसी कारण निर्गत किरण आपतित किरण के समांतर निकलती है, पर थोड़ा बगल में खिसक जाती है। इस खिसकाव को पार्श्विक विस्थापन कहते हैं।

(ग) लेंस की क्षमता

उत्तल लेंस: $f = +25$ cm $= +0.25$ m

$P = \frac{1}{f} = \frac{1}{0.25} = +4$ D

लेंस की क्षमता = +4 D (डाइऑप्टर)

प्रश्न 10. (क) ओम का नियम लिखिए। इसके सत्यापन का परिपथ आरेख बनाइए और बताइए कि $V$-$I$ ग्राफ़ कैसा आता है। (ख) 4 Ω और 12 Ω के दो प्रतिरोधक पार्श्वक्रम में 6 V की बैटरी से जोड़े गए हैं। परिपथ का तुल्य प्रतिरोध, बैटरी से ली गई कुल धारा और हर प्रतिरोधक में बहने वाली धारा ज्ञात कीजिए। (6 अंक)

हल:

(क) ओम का नियम: यदि किसी धातु के तार का ताप समान रहे, तो उसके सिरों के बीच का विभवांतर $V$ उसमें बहने वाली धारा $I$ के अनुक्रमानुपाती होता है।

$V \propto I$ या $V = IR$, जहाँ $R$ तार का प्रतिरोध है।

परिपथ आरेख में क्या बनाइए: एक बैटरी, प्लग कुंजी K, ऐमीटर A, निक्रोम तार XY और धारा नियंत्रक, इन सबको एक के बाद एक श्रेणीक्रम में जोड़कर बंद परिपथ बनाइए। वोल्टमीटर V को निक्रोम तार XY के दोनों सिरों के बीच पार्श्वक्रम में लगाइए।

नामांकन: बैटरी, प्लग कुंजी, ऐमीटर (धन और ऋण सिरे सहित), वोल्टमीटर, निक्रोम तार XY, धारा नियंत्रक।

ग्राफ़: परिपथ में पहले 1 सेल, फिर 2, 3 और 4 सेल लगाकर हर बार ऐमीटर से $I$ और वोल्टमीटर से $V$ पढ़िए। हर बार $\frac{V}{I}$ लगभग बराबर आता है। $V$ को y-अक्ष पर और $I$ को x-अक्ष पर लेकर ग्राफ़ खींचने पर मूल बिंदु से गुज़रने वाली सीधी रेखा मिलती है। यही ओम के नियम का सत्यापन है।

(ख) गणना

दिया है: $R_1 = 4$ Ω, $R_2 = 12$ Ω, $V = 6$ V

तुल्य प्रतिरोध:

$\frac{1}{R_p} = \frac{1}{R_1} + \frac{1}{R_2} = \frac{1}{4} + \frac{1}{12} = \frac{3 + 1}{12} = \frac{4}{12} = \frac{1}{3}$

$R_p = 3$ Ω

कुल धारा: $I = \frac{V}{R_p} = \frac{6}{3} = 2$ A

पार्श्वक्रम में हर प्रतिरोधक पर पूरा 6 V विभवांतर रहता है:

$I_1 = \frac{6}{4} = 1.5$ A, $I_2 = \frac{6}{12} = 0.5$ A

जाँच: $1.5 + 0.5 = 2$ A, जो कुल धारा के बराबर है।

तुल्य प्रतिरोध = 3 Ω, कुल धारा = 2 A, 4 Ω में धारा = 1.5 A, 12 Ω में धारा = 0.5 A

खंड-ब: नमूना उत्तर (रसायन शास्त्र)

प्रश्न 11. निम्नलिखित समीकरणों को संतुलित कीजिए और हर अभिक्रिया का प्रकार लिखिए:

(i) MnO₂ + HCl → MnCl₂ + H₂O + Cl₂

(ii) Zn + AgNO₃ → Zn(NO₃)₂ + Ag (2 अंक)

उत्तर:

(i) MnO₂ + 4HCl → MnCl₂ + 2H₂O + Cl₂

जाँच: दोनों ओर Mn = 1, O = 2, H = 4, Cl = 4। यह उपचयन-अपचयन (रेडॉक्स) अभिक्रिया है। MnO₂ से ऑक्सीजन निकलती है, इसलिए उसका अपचयन होता है, और HCl से हाइड्रोजन निकलती है, इसलिए उसका उपचयन होकर Cl₂ बनती है।

(ii) Zn + 2AgNO₃ → Zn(NO₃)₂ + 2Ag

जाँच: दोनों ओर Zn = 1, Ag = 2, NO₃ = 2। यह विस्थापन अभिक्रिया है। जिंक, सिल्वर से अधिक अभिक्रियाशील है, इसलिए वह सिल्वर नाइट्रेट के विलयन से सिल्वर को हटा देता है।

प्रश्न 12. जल की अनुपस्थिति में अम्ल अपना अम्लीय व्यवहार क्यों नहीं दिखाते? अम्ल का जलीय विलयन विद्युत का चालन क्यों करता है? (2 अंक)

उत्तर:

• अम्ल जल में घुलने पर ही H⁺ आयन देते हैं। ये आयन अकेले नहीं रह सकते, जल के अणु से जुड़कर हाइड्रोनियम आयन बनाते हैं:

HCl + H₂O → H₃O⁺ + Cl⁻

• अम्ल के सारे गुण (खट्टा स्वाद, नीले लिटमस को लाल करना, धातु से H₂ देना) इन्हीं H⁺(aq) या H₃O⁺ आयनों के कारण हैं। जल न हो तो ये आयन बनते ही नहीं, इसलिए अम्लीय व्यवहार नहीं दिखता। इसी से शुष्क HCl गैस सूखे नीले लिटमस का रंग नहीं बदलती, पर नम लिटमस को लाल कर देती है।
• जलीय विलयन में H₃O⁺ और ऋणायन (जैसे Cl⁻) स्वतंत्र रूप से चल सकते हैं। ये आयन आवेश को एक जगह से दूसरी जगह ले जाते हैं, इसलिए विलयन विद्युत का चालन करता है।

प्रश्न 13. सोडियम (परमाणु संख्या 11) और ऑक्सीजन (परमाणु संख्या 8) के बीच इलेक्ट्रॉनों के स्थानांतरण द्वारा सोडियम ऑक्साइड का बनना समझाइए। इस यौगिक में कौन-कौन से आयन हैं? (2 अंक)

उत्तर:

इलेक्ट्रॉनिक विन्यास: Na = 2, 8, 1 और O = 2, 6

• सोडियम अपने बाहरी कोश का 1 इलेक्ट्रॉन देकर स्थिर अष्टक (2, 8) पा लेता है और धनायन बनता है: Na → Na⁺ + e⁻
• ऑक्सीजन को अष्टक पूरा करने के लिए 2 इलेक्ट्रॉन चाहिए। इसलिए दो सोडियम परमाणु एक-एक इलेक्ट्रॉन ऑक्सीजन को देते हैं: O + 2e⁻ → O²⁻ (2, 8)
• इलेक्ट्रॉन-बिंदु चित्र में दोनों Na के एक-एक बाहरी इलेक्ट्रॉन को तीर से O के छह बाहरी इलेक्ट्रॉनों की ओर जाता दिखाइए, फिर उत्पाद को [Na⁺] [O²⁻] [Na⁺] के रूप में लिखिए।
• दो Na⁺ और एक O²⁻ आयन विपरीत आवेशों के आकर्षण से बँधकर Na₂O बनाते हैं। कुल रूप में: 4Na + O₂ → 2Na₂O

आयन: सोडियम आयन Na⁺ (धनायन) और ऑक्साइड आयन O²⁻ (ऋणायन)। इलेक्ट्रॉन स्थानांतरण से बनने के कारण Na₂O आयनिक (वैद्युत संयोजक) यौगिक है।

प्रश्न 14. समजातीय श्रेणी किसे कहते हैं? इसके तीन लक्षण लिखिए और ऐल्कोहॉल श्रेणी के पहले दो सदस्यों के सूत्र लिखिए। (2 अंक)

उत्तर:

समजातीय श्रेणी: ऐसे कार्बन यौगिकों की श्रेणी, जिनमें एक ही प्रकार्यात्मक समूह हो और जो एक ही सामान्य सूत्र से लिखे जा सकें, समजातीय श्रेणी कहलाती है।

लक्षण:

1. श्रेणी के दो क्रमागत सदस्यों में -CH₂- इकाई का अंतर होता है, यानी आण्विक द्रव्यमान में 14 u का अंतर।
2. सभी सदस्यों के रासायनिक गुण एक जैसे होते हैं, क्योंकि उनमें प्रकार्यात्मक समूह एक ही है।
3. आण्विक द्रव्यमान बढ़ने के साथ भौतिक गुण (गलनांक, क्वथनांक, विलेयता) क्रम से बदलते हैं।

ऐल्कोहॉल श्रेणी के पहले दो सदस्य: मेथेनॉल CH₃OH और एथनॉल C₂H₅OH (CH₃CH₂OH)।

प्रश्न 15. एथनॉल की (i) सोडियम धातु से और (ii) 443 K पर गर्म सांद्र सल्फ़्यूरिक अम्ल से होने वाली अभिक्रियाओं के संतुलित रासायनिक समीकरण लिखिए। (2 अंक)

उत्तर:

(i) सोडियम से अभिक्रिया:

2CH₃CH₂OH + 2Na → 2CH₃CH₂ONa + H₂

इसमें सोडियम एथॉक्साइड बनता है और हाइड्रोजन गैस निकलती है। जलती तीली पास लाने पर यह गैस पॉप की ध्वनि के साथ जलती है।

(ii) सांद्र सल्फ़्यूरिक अम्ल से अभिक्रिया:

CH₃CH₂OH → CH₂=CH₂ + H₂O (गर्म सांद्र H₂SO₄, 443 K)

सांद्र H₂SO₄ निर्जलीकारक है, यह एथनॉल से जल का एक अणु हटा देता है और एथीन बनती है।

प्रश्न 16. साबुन से कपड़े का मैल कैसे साफ़ होता है? मिसेल के बनने की सहायता से समझाइए। (2 अंक)

उत्तर:

• साबुन लंबी श्रृंखला वाले कार्बोक्सिलिक अम्लों के सोडियम या पोटैशियम लवण हैं। साबुन के अणु के दो सिरे होते हैं: आयनिक सिरा, जो जल में घुलता है (जलरागी), और लंबी हाइड्रोकार्बन पूँछ, जो तेल में घुलती है (जलविरागी)।
• मैल प्रायः तैलीय होता है। साबुन के घोल में अणुओं की पूँछें तेल की बूँद के भीतर घुस जाती हैं और आयनिक सिरे बाहर जल की ओर रहते हैं।
• इस तरह तेल की बूँद के चारों ओर साबुन के अणुओं का गोल गुच्छा बन जाता है, जिसे मिसेल कहते हैं। मैल मिसेल के बीच में फँसा रहता है।
• मिसेल जल में इमल्शन बना लेते हैं और कपड़े को पानी में खँगालने पर मैल मिसेल के साथ बह जाता है।

प्रश्न 17. दो तत्वों A और B की परमाणु संख्याएँ क्रमशः 11 और 17 हैं। (i) आधुनिक आवर्त सारणी में दोनों के आवर्त और समूह लिखिए। (ii) इनमें धातु कौन है? (iii) A और B से बने यौगिक का सूत्र और उसका प्रकार लिखिए। (2 अंक)

उत्तर:

इलेक्ट्रॉनिक विन्यास: A (11) = 2, 8, 1 और B (17) = 2, 8, 7

(i) दोनों में तीन कोश हैं, इसलिए दोनों तीसरे आवर्त में हैं। A के बाहरी कोश में 1 इलेक्ट्रॉन है, इसलिए वह समूह 1 में है। B के बाहरी कोश में 7 इलेक्ट्रॉन हैं, इसलिए वह समूह 17 में है।

(ii) A अपना 1 बाहरी इलेक्ट्रॉन आसानी से दे देता है, इसलिए A धातु है (सोडियम)। B एक इलेक्ट्रॉन लेकर अष्टक पूरा करता है, इसलिए B अधातु है (क्लोरीन)।

(iii) A एक इलेक्ट्रॉन B को देकर A⁺ बनता है और B वह इलेक्ट्रॉन लेकर B⁻ बनता है। इसलिए यौगिक का सूत्र AB (यानी NaCl) है। यह इलेक्ट्रॉन स्थानांतरण से बना आयनिक (वैद्युत संयोजक) यौगिक है।

प्रश्न 18. धातुएँ नाइट्रिक अम्ल से अभिक्रिया करने पर सामान्यतः हाइड्रोजन गैस क्यों नहीं देतीं? कौन-सी धातुएँ इसका अपवाद हैं? (2 अंक)

उत्तर:

• नाइट्रिक अम्ल (HNO₃) एक प्रबल ऑक्सीकारक है। धातु से अभिक्रिया में जो हाइड्रोजन बनती है, उसे यह तुरंत उपचयित करके जल में बदल देता है।
• इस क्रिया में नाइट्रिक अम्ल स्वयं अपचयित होकर नाइट्रोजन के किसी ऑक्साइड (N₂O, NO या NO₂) में बदल जाता है। इसलिए हाइड्रोजन गैस बाहर नहीं निकलती।
• अपवाद: मैग्नीशियम (Mg) और मैंगनीज़ (Mn) अति तनु नाइट्रिक अम्ल से अभिक्रिया करके हाइड्रोजन गैस देते हैं।

Mg + 2HNO₃ → Mg(NO₃)₂ + H₂

प्रश्न 19. (क) एस्टरीकरण अभिक्रिया किसे कहते हैं? एथेनॉइक अम्ल और एथनॉल से एस्टर बनने का संतुलित समीकरण लिखिए। (ख) साबुनीकरण अभिक्रिया का समीकरण लिखिए। (ग) एथेनॉइक अम्ल की सोडियम हाइड्रोजन कार्बोनेट से अभिक्रिया का समीकरण लिखिए और निकलने वाली गैस की पहचान का तरीका बताइए। (5 अंक)

उत्तर:

(क) एस्टरीकरण: कार्बोक्सिलिक अम्ल और ऐल्कोहॉल की अम्ल उत्प्रेरक की उपस्थिति में अभिक्रिया से एस्टर और जल बनने को एस्टरीकरण कहते हैं।

CH₃COOH + C₂H₅OH → CH₃COOC₂H₅ + H₂O (अम्ल उत्प्रेरक, सांद्र H₂SO₄)

यहाँ एथेनॉइक अम्ल और एथनॉल से एथिल एथेनोएट (एस्टर) बनता है। एस्टर मीठी गंध वाले पदार्थ हैं, इसलिए इनका उपयोग इत्र और स्वाद लाने वाले पदार्थों में होता है।

(ख) साबुनीकरण: एस्टर को क्षार (सोडियम हाइड्रॉक्साइड) के साथ अभिक्रिया कराने पर वह फिर से ऐल्कोहॉल और कार्बोक्सिलिक अम्ल के सोडियम लवण में बदल जाता है।

CH₃COOC₂H₅ + NaOH → C₂H₅OH + CH₃COONa

साबुन बनाने में यही अभिक्रिया काम आती है, इसलिए इसे साबुनीकरण कहते हैं।

(ग) सोडियम हाइड्रोजन कार्बोनेट से अभिक्रिया:

CH₃COOH + NaHCO₃ → CH₃COONa + H₂O + CO₂

इसमें सोडियम एथेनोएट, जल और कार्बन डाइऑक्साइड बनते हैं और तेज़ बुदबुदाहट होती है।

गैस की पहचान: निकलने वाली गैस को चूने के पानी से गुज़ारिए। चूने का पानी दूधिया हो जाता है, इससे पता चलता है कि गैस CO₂ है:

Ca(OH)₂ + CO₂ → CaCO₃ + H₂O

प्रश्न 20. (क) सूचक किसे कहते हैं? दो प्राकृतिक और दो संश्लेषित सूचकों के नाम लिखिए। (ख) जिंक के दानों और तनु सल्फ़्यूरिक अम्ल की अभिक्रिया से निकलने वाली गैस की जाँच आप कैसे करेंगे? संतुलित समीकरण भी लिखिए। (ग) सांद्र अम्ल को तनु करते समय अम्ल को जल में मिलाया जाता है, जल को अम्ल में नहीं। क्यों? (5 अंक)

उत्तर:

(क) सूचक: वे पदार्थ जो अम्ल या क्षारक में अपना रंग (या गंध) बदलकर बता देते हैं कि विलयन अम्लीय है या क्षारीय, सूचक कहलाते हैं।

• प्राकृतिक सूचक: लिटमस (लाइकेन से मिलता है), हल्दी, लाल पत्ता गोभी का रस।
• संश्लेषित सूचक: मेथिल ऑरेंज, फीनॉल्फ्थेलिन।

उदाहरण: अम्ल नीले लिटमस को लाल करता है और फीनॉल्फ्थेलिन क्षारक में गुलाबी हो जाता है।

(ख) हाइड्रोजन गैस की जाँच:

एक परखनली में जिंक के कुछ दाने लेकर उसमें तनु सल्फ़्यूरिक अम्ल डालिए। जिंक की सतह पर गैस के बुलबुले बनते हैं। निकास नली से गैस को साबुन के घोल में भेजिए, तो गैस से भरे बुलबुले बनते हैं। जलती मोमबत्ती को बुलबुले के पास लाइए, गैस फट-फट (पॉप) की ध्वनि के साथ जलती है। इससे पता चलता है कि गैस हाइड्रोजन है।

Zn + H₂SO₄ → ZnSO₄ + H₂

(ग) अम्ल को जल में मिलाने का कारण:

सांद्र अम्ल को जल में घोलना अत्यंत ऊष्माक्षेपी प्रक्रम है, इसमें बहुत अधिक ऊष्मा निकलती है। यदि जल को सांद्र अम्ल में डालें, तो थोड़े से जल में अचानक बहुत ऊष्मा बनती है, मिश्रण उबलकर छींटे मार सकता है और काँच का पात्र भी टूट सकता है। इसलिए सांद्र अम्ल को धीरे-धीरे, लगातार हिलाते हुए जल में मिलाया जाता है।

खंड-ब: नमूना उत्तर (जीव विज्ञान)

प्रश्न 21. पौधे अपने अपशिष्ट पदार्थों से किस प्रकार छुटकारा पाते हैं? (2 अंक)

उत्तर:

पौधों में जंतुओं जैसा अलग उत्सर्जन तंत्र नहीं होता। वे कई तरीकों से अपशिष्ट निकालते हैं:

• प्रकाश संश्लेषण में बनी ऑक्सीजन और श्वसन में बनी कार्बन डाइऑक्साइड रंध्रों से विसरण द्वारा बाहर निकलती हैं।
• अतिरिक्त जल वाष्पोत्सर्जन द्वारा बाहर निकाल दिया जाता है।
• कई अपशिष्ट कोशिकाओं की रिक्तिकाओं में जमा रहते हैं। कुछ अपशिष्ट पत्तियों में जमा होते हैं, जो बाद में गिर जाती हैं।
• कुछ अपशिष्ट रेज़िन और गोंद के रूप में, ख़ास तौर पर पुराने जाइलम में, संचित रहते हैं। पौधे कुछ अपशिष्ट अपने आसपास की मिट्टी में भी छोड़ देते हैं।

प्रश्न 22. अपोहन (कृत्रिम वृक्क) क्या है? यह कैसे काम करता है? (2 अंक)

उत्तर:

• संक्रमण, चोट या रुधिर प्रवाह कम होने से वृक्क काम करना बंद कर दें, तो शरीर में विषैले अपशिष्ट जमा होने लगते हैं। ऐसे रोगी के रुधिर से नाइट्रोजनी अपशिष्ट निकालने की युक्ति को कृत्रिम वृक्क कहते हैं और इस क्रिया को अपोहन कहते हैं।
• कृत्रिम वृक्क में अर्धपारगम्य आस्तर वाली बहुत सी नलियाँ होती हैं, जो अपोहन द्रव से भरी टंकी में लगी रहती हैं। इस द्रव का परासरण दाब रुधिर जैसा होता है, पर इसमें नाइट्रोजनी अपशिष्ट नहीं होते।
• रोगी का रुधिर इन नलियों से गुज़रता है और अपशिष्ट विसरण द्वारा अपोहन द्रव में चले जाते हैं। शुद्ध रुधिर वापस रोगी के शरीर में पंप कर दिया जाता है।
• असली वृक्क से इसका अंतर यह है कि कृत्रिम वृक्क में कोई पुनरवशोषण नहीं होता।

प्रश्न 23. प्रतिवर्ती क्रिया किसे कहते हैं? एक उदाहरण दीजिए और प्रतिवर्ती चाप के घटकों को क्रम से लिखिए। (2 अंक)

उत्तर:

प्रतिवर्ती क्रिया: किसी उद्दीपन के उत्तर में बिना सोचे, तुरंत और अपने आप होने वाली अनुक्रिया को प्रतिवर्ती क्रिया कहते हैं।

उदाहरण: किसी गरम वस्तु को छूते ही हाथ का तुरंत पीछे हट जाना, या पैर में काँटा चुभते ही पैर का झटके से ऊपर उठ जाना।

प्रतिवर्ती चाप: प्रतिवर्ती क्रिया में आवेग जिस रास्ते से चलता है, उसे प्रतिवर्ती चाप कहते हैं। इसके घटक क्रम से:

ग्राही (जैसे त्वचा) → संवेदी तंत्रिका → मेरुरज्जु (प्रतिसारण तंत्रिका) → प्रेरक तंत्रिका → कार्यकर (पेशी)

प्रतिवर्ती चाप मेरुरज्जु में बनते हैं, इसलिए अनुक्रिया बहुत तेज़ होती है। सूचना बाद में मस्तिष्क तक भी पहुँचती है।

प्रश्न 24. प्रकाशानुवर्तन और गुरुत्वानुवर्तन में अंतर उदाहरण सहित लिखिए। (2 अंक)

उत्तर:

उदाहरण: खिड़की के पास रखे गमले के पौधे का तना खिड़की की ओर झुक जाता है (प्रकाशानुवर्तन)। गमले को लिटा दें, तब भी जड़ें मुड़कर नीचे की ओर बढ़ती हैं (गुरुत्वानुवर्तन)।

प्रश्न 25. लैंगिक जनन में युग्मकों (जनन कोशिकाओं) में गुणसूत्रों की संख्या और डी.एन.ए. की मात्रा आधी क्यों होती है? ऐसा न हो तो क्या होगा? (2 अंक)

उत्तर:

• लैंगिक जनन में नर युग्मक और मादा युग्मक मिलकर युग्मनज बनाते हैं, और इसी से नया जीव बनता है।
• यदि दोनों युग्मकों में जनक कोशिका जितने ही गुणसूत्र और डी.एन.ए. हों, तो युग्मनज में इनकी मात्रा जनक से दोगुनी हो जाएगी। हर अगली पीढ़ी में यह मात्रा फिर दोगुनी होती जाएगी।
• डी.एन.ए. ही कोशिका की संरचना और काम की सूचना देता है। इसकी मात्रा बार-बार दोगुनी होने से कोशिका की बनावट और संतुलन बिगड़ जाएगा और जीव ठीक से नहीं बन पाएगा।
• इसलिए जनन कोशिकाएँ बनते समय गुणसूत्र और डी.एन.ए. आधे रह जाते हैं। निषेचन से युग्मनज में इनकी संख्या फिर से पूरी हो जाती है और हर पीढ़ी में स्पीशीज़ के गुणसूत्रों की संख्या समान बनी रहती है।

प्रश्न 26. उपार्जित लक्षण और आनुवंशिक लक्षण में दो अंतर लिखिए। दोनों का एक-एक उदाहरण दीजिए। (2 अंक)

उत्तर:

प्रश्न 27. ओज़ोन परत हमारे लिए क्यों आवश्यक है? इसके क्षय का मुख्य कारण लिखिए। (2 अंक)

उत्तर:

• ओज़ोन (O₃) ऑक्सीजन के तीन परमाणुओं से बना अणु है। ऊपरी वायुमंडल में ऑक्सीजन पर सूर्य की पराबैंगनी (UV) विकिरण पड़ने से यह बनती है:

O₂ → O + O (पराबैंगनी विकिरण)

O + O₂ → O₃

• ऊपरी वायुमंडल की ओज़ोन परत सूर्य की हानिकारक पराबैंगनी विकिरण को पृथ्वी तक आने से रोकती है। ये विकिरण मनुष्य में त्वचा का कैंसर पैदा कर सकती हैं, इसलिए ओज़ोन परत हमारा रक्षा कवच है।
• क्षय का कारण: रेफ्रीजेरेटर और अग्निशामकों में पहले काम आने वाले क्लोरोफ्लुओरोकार्बन (CFCs) जैसे रसायन ऊपर पहुँचकर ओज़ोन को तोड़ते हैं। इसे रोकने के लिए 1987 में संयुक्त राष्ट्र पर्यावरण कार्यक्रम (UNEP) में CFC का उत्पादन 1986 के स्तर पर सीमित करने की सहमति बनी। बाद में दुनिया भर में CFC का उत्पादन पूरी तरह बंद कर दिया गया।

प्रश्न 28. बड़े बाँधों के निर्माण से जुड़ी तीन मुख्य समस्याएँ लिखिए। (2 अंक)

उत्तर:

बड़े बाँधों से सिंचाई और बिजली तो मिलती है, पर इनसे तीन तरह की समस्याएँ जुड़ी हैं:

1. सामाजिक समस्या: बाँध के जलाशय में गाँव और खेत डूब जाते हैं। बहुत बड़ी संख्या में स्थानीय और आदिवासी लोग विस्थापित होते हैं, जिन्हें प्रायः पूरा मुआवज़ा या पुनर्वास नहीं मिलता।
2. आर्थिक समस्या: बाँध बनाने में बहुत अधिक जनधन खर्च होता है, पर उसके अनुपात में लाभ नहीं मिलता।
3. पर्यावरणीय समस्या: बाँध के कारण बड़े पैमाने पर वन कटते और डूबते हैं, जिससे जैव विविधता की क्षति होती है।

टिहरी बाँध (भागीरथी, गंगा की मुख्य धारा) के विरोध में हुआ आंदोलन और सरदार सरोवर बाँध (नर्मदा) के विरोध में चला नर्मदा बचाओ आंदोलन, दोनों इन्हीं समस्याओं से जुड़े थे।

प्रश्न 29. (क) मानव उत्सर्जन तंत्र का नामांकित चित्र बनाइए। (ख) वृक्काणु में मूत्र कैसे बनता है, समझाइए। (5 अंक)

उत्तर:

(क) मानव उत्सर्जन तंत्र

चित्र में क्या बनाइए: पेट के पिछले भाग में रीढ़ के दोनों ओर सेम के बीज जैसे दो वृक्क बनाइए। बीच में ऊपर से नीचे जाती दो बड़ी नलियाँ, महाधमनी और महाशिरा, बनाइए। महाधमनी से हर वृक्क तक एक वृक्क धमनी और हर वृक्क से महाशिरा तक एक वृक्क शिरा जोड़िए। हर वृक्क के भीतरी गड्ढे से एक पतली नली (मूत्रवाहिनी) नीचे की ओर उतारिए, जो थैली जैसे मूत्राशय में खुले। मूत्राशय के नीचे से निकलती नली मूत्रमार्ग बनाइए।

नामांकन: बायाँ वृक्क, दायाँ वृक्क, मूत्रवाहिनी, मूत्राशय, मूत्रमार्ग, महाधमनी, महाशिरा, वृक्क धमनी, वृक्क शिरा।

चित्र के नामांकन: 1. बायाँ वृक्क, 2. बाईं वृक्क धमनी, 3. बाईं वृक्क शिरा, 4. महाधमनी, 5. महाशिरा, 6. बाईं मूत्रवाहिनी, 7. मूत्राशय, 8. मूत्रमार्ग

(ख) वृक्काणु में मूत्र का बनना

वृक्क की संरचनात्मक और क्रियात्मक इकाई वृक्काणु (नेफ्रॉन) है। हर वृक्काणु में एक कप जैसा बोमन संपुट, उसके भीतर केशिकाओं का गुच्छा (केशिका गुच्छ) और एक लंबी कुंडलित नलिका होती है। मूत्र तीन चरणों में बनता है:

1. निस्यंदन: वृक्क धमनी से आया रुधिर केशिका गुच्छ में दबाव के साथ बहता है। रुधिर से जल, ग्लूकोज़, अमीनो अम्ल, लवण और यूरिया जैसे छोटे अणु छनकर बोमन संपुट में आ जाते हैं। इस द्रव को आरंभिक निस्यंद कहते हैं। प्रतिदिन लगभग 180 लिटर निस्यंद बनता है।
2. चयनात्मक पुनरवशोषण: निस्यंद जब नलिका से गुज़रता है, तो उपयोगी पदार्थ जैसे ग्लूकोज़, अमीनो अम्ल, लवण और जल की अधिकांश मात्रा आसपास की केशिकाओं में वापस रुधिर में ले ली जाती है। कितना जल वापस लिया जाएगा, यह शरीर में अतिरिक्त जल की मात्रा और घुले हुए अपशिष्ट की मात्रा पर निर्भर करता है।
3. मूत्र का संग्रह और निकास: नलिका में बचा द्रव मूत्र है। यह संग्राहक वाहिनी से मूत्रवाहिनी में और फिर मूत्राशय में जमा होता है। मूत्राशय भरने पर मूत्र मूत्रमार्ग से बाहर निकलता है। इस तरह 180 लिटर निस्यंद में से रोज़ केवल एक-दो लिटर मूत्र बनता है।

प्रश्न 30. (क) तंत्रिका कोशिका (न्यूरॉन) का नामांकित चित्र बनाइए और उसमें आवेग के चलने का मार्ग लिखिए। (ख) मानव मस्तिष्क के तीन मुख्य भागों के नाम लिखिए और हर भाग का एक-एक कार्य बताइए। (5 अंक)

उत्तर:

(क) न्यूरॉन

चित्र में क्या बनाइए: एक ओर तारे जैसा कोशिकाकाय बनाइए और उसके बीच में गोल केंद्रक। कोशिकाकाय से निकलती कई छोटी, शाखित द्रुमिकाएँ बनाइए। कोशिकाकाय से एक लंबा तंतु (तंत्रिकाक्ष) निकालिए, जिसके दूसरे सिरे पर कई छोटी शाखाएँ हों, यह तंत्रिका का अंतिम सिरा है। अंतिम सिरे के पास अगले न्यूरॉन की द्रुमिका बनाइए और दोनों के बीच छोटा-सा रिक्त स्थान छोड़िए।

नामांकन: द्रुमिका, कोशिकाकाय, केंद्रक, तंत्रिकाक्ष, तंत्रिका का अंतिम सिरा, सिनेप्स (अंतर्ग्रथन)।

चित्र के नामांकन: 1. द्रुमिका, 2. कोशिकाकाय, 3. केंद्रक, 4. तंत्रिकाक्ष, 5. तंत्रिका का अंतिम सिरा

आवेग का मार्ग: द्रुमिका के सिरे सूचना ग्रहण करते हैं और एक रासायनिक क्रिया से विद्युत आवेग बनता है। आवेग इस क्रम से चलता है:

द्रुमिका → कोशिकाकाय → तंत्रिकाक्ष → तंत्रिका का अंतिम सिरा → सिनेप्स → अगले न्यूरॉन की द्रुमिका

अंतिम सिरे पर विद्युत आवेग कुछ रसायनों को मुक्त कराता है। ये रसायन सिनेप्स का रिक्त स्थान पार करके अगले न्यूरॉन की द्रुमिका में फिर से विद्युत आवेग शुरू कर देते हैं।

(ख) मानव मस्तिष्क के तीन मुख्य भाग

1. अग्रमस्तिष्क (प्रमस्तिष्क): यह मस्तिष्क का सबसे बड़ा और मुख्य सोचने वाला भाग है। इसमें देखने, सुनने और सूँघने की सूचनाएँ लेने वाले अलग-अलग क्षेत्र हैं। ऐच्छिक पेशियों की गति और भूख का अनुभव भी यही नियंत्रित करता है।
2. मध्यमस्तिष्क: यह अग्रमस्तिष्क और पश्चमस्तिष्क को जोड़ता है और कई अनैच्छिक क्रियाओं का नियंत्रण करता है।
3. पश्चमस्तिष्क: इसके दो मुख्य भाग हैं। मेडुला रक्तदाब, लार आना और वमन जैसी अनैच्छिक क्रियाएँ नियंत्रित करता है। अनुमस्तिष्क ऐच्छिक क्रियाओं की परिशुद्धि और शरीर की संस्थिति तथा संतुलन बनाए रखता है, जैसे सीधी रेखा में चलना या साइकिल चलाना।

मस्तिष्क खोपड़ी के भीतर तरल से भरे आवरण में सुरक्षित रहता है, जो झटकों को सोख लेता है।