अभ्यास सेट 4: उत्तर और हल

अभ्यास सेट 4: 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) 3 m
आगे बढ़ने पर लड़का दर्पण से 1.5 m दूर रह जाता है और प्रतिबिंब भी दर्पण के पीछे 1.5 m पर बनता है। इसलिए दोनों के बीच दूरी 1.5 + 1.5 = 3 m है।

2. (C) आभासी, सीधा और बड़ा
P और F के बीच रखी वस्तु का प्रतिबिंब दर्पण के पीछे आभासी, सीधा और बड़ा बनता है। शेविंग दर्पण में चेहरा इसी कारण बड़ा दिखता है।

3. (C) $2F_1$ पर
वस्तु $2F_1$ पर हो तो प्रतिबिंब $2F_2$ पर बनता है, जो वास्तविक, उलटा और वस्तु के बराबर होता है। $F_1$ पर रखी वस्तु का प्रतिबिंब अनंत पर बनता है।

4. (A) निर्वात में प्रकाश की चाल हीरे में उसकी चाल की 2.42 गुनी है
$n = c/v$ है, इसलिए 2.42 का अर्थ है कि हीरे में प्रकाश निर्वात की तुलना में 2.42 गुना धीमा चलता है। किसी माध्यम में प्रकाश निर्वात से तेज़ नहीं चल सकता।

5. (D) -50 cm, -2 D
अवतल लेंस की फोकस दूरी ऋणात्मक लेते हैं: $f = -50$ cm $= -0.5$ m। फिर $P = 1/f = 1/(-0.5) = -2$ D। फोकस दूरी (-0.5 m) को ही क्षमता मान लेने से -0.5 D जैसा ग़लत उत्तर आता है।

6. (B) उसके समांतर, पर थोड़ी खिसकी हुई
स्लैब के दोनों आमने-सामने के पृष्ठों पर अपवर्तन बराबर और उलटा होता है, इसलिए निर्गत किरण आपतित किरण के समांतर रहती है। फिर भी वह थोड़ी बगल में खिसक जाती है, जिसे पार्श्विक विस्थापन कहते हैं।

7. (A) मुख्य फोकस पर
अवतल दर्पण के मुख्य फोकस से चली किरणें परावर्तन के बाद मुख्य अक्ष के समांतर हो जाती हैं। वक्रता केंद्र पर रखे स्रोत की किरणें उसी बिंदु पर लौट आती हैं।

8. (D) जब माध्यमों का युग्म और प्रकाश का रंग निश्चित हो
प्रकाश के किसी निश्चित रंग और माध्यमों के निश्चित युग्म के लिए यह अनुपात स्थिर रहता है, आपतन कोण बदलते रहने पर भी। यही अनुपात अपवर्तनांक है।

9. (B) अवतल लेंस
दूर की चीज़ें धुँधली दिखना निकट-दृष्टि दोष है, जिसमें प्रतिबिंब दृष्टिपटल के सामने बनता है। अपसारी अवतल लेंस किरणों को थोड़ा फैलाकर प्रतिबिंब को दृष्टिपटल पर ले आता है।

10. (C) उसका निकट-बिंदु 25 cm से दूर खिसक जाता है
दीर्घ-दृष्टि में पास की वस्तु धुँधली दिखती है, क्योंकि निकट-बिंदु 25 cm से आगे चला जाता है और इसे उत्तल लेंस से ठीक करते हैं। दूर-बिंदु का पास आना और अवतल लेंस, दोनों निकट-दृष्टि दोष की बातें हैं।

11. (A) पक्ष्माभी पेशियों का दुर्बल होना और लेंस का लचीलापन घटना
बढ़ती उम्र में पक्ष्माभी पेशियाँ दुर्बल होती हैं और क्रिस्टलीय लेंस कम लचीला रह जाता है, इसलिए समंजन क्षमता घटती है। कॉर्निया या लेंस का धुँधला होना इस दोष का कारण नहीं है। लेंस का दूधिया होना मोतियाबिंद कहलाता है।

12. (B) श्वेत प्रकाश
उलटा रखा दूसरा प्रिज़्म सातों वर्णों को फिर से मिला देता है और श्वेत प्रकाश की किरण निकलती है। इससे पता चला कि श्वेत प्रकाश सात वर्णों से मिलकर बना है।

13. (D) प्रकाश वायुमंडल की मोटी परत से आता है और नीला भाग रास्ते में प्रकीर्ण हो जाता है
क्षितिज के पास सूर्य का प्रकाश हवा की लंबी दूरी तय करता है। रास्ते में कम तरंगदैर्घ्य वाला नीला भाग बिखर जाता है और हम तक मुख्यतः लाल प्रकाश पहुँचता है।

14. (B) टिंडल प्रभाव
धुएँ के कोलॉइडी कण प्रकाश को चारों ओर प्रकीर्ण करते हैं, इसलिए किरण पुंज का मार्ग दिखने लगता है। इसे टिंडल प्रभाव कहते हैं।

15. (D) 600 C
5 मिनट = 300 s, इसलिए $Q = It = 2 \times 300 = 600$ C। मिनट को सेकंड में बदले बिना गुणा करने से 10 C जैसा ग़लत उत्तर आता है।

16. (C) उतनी ही
प्रतिरोधकता पदार्थ का अपना गुण है, यह लंबाई या मोटाई से नहीं बदलती। हर टुकड़े का प्रतिरोध आधा हो जाता है, पर प्रतिरोधकता वही रहती है।

17. (C) $n^2$
श्रेणीक्रम में $R_s = nR$ और पार्श्वक्रम में $R_p = R/n$ होता है। इसलिए $R_s/R_p = nR \div (R/n) = n^2$।

18. (B) 0.45 A
$P = VI$ से $I = P/V = 100/220 \approx 0.45$ A। 220/100 = 2.2 A उलटा भाग करने से आता है, और 4.5 A या 22 A दशमलव की भूल से।

19. (C) ये रासायनिक रूप से अक्रिय हैं और गर्म तंतु का उपचयन नहीं होने देतीं
गर्म तंतु ऑक्सीजन के संपर्क में जल्दी जल जाएगा, इसलिए बल्ब में अक्रिय गैसें भरी जाती हैं। इससे तंतु की आयु बढ़ती है।

20. (A) 12 Ω
ओम के नियम से $R = V/I = 6/0.5 = 12$ Ω। धारा और विभवांतर का गुणा करने पर 3 आता है, जो शक्ति (वाट) है, प्रतिरोध नहीं।

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

21. (B) आर्मेचर
नर्म लौह-क्रोड और कुंडली मिलकर आर्मेचर कहलाते हैं, और इससे मोटर की शक्ति बढ़ती है। दिक्परिवर्तक विभक्त वलय का दूसरा नाम है।

22. (D) फ्लेमिंग का दक्षिण-हस्त नियम
दाएँ हाथ की तर्जनी क्षेत्र और अँगूठा गति की दिशा में हो तो मध्यमा प्रेरित धारा की दिशा बताती है। वामहस्त नियम मोटर में बल की दिशा के लिए है।

23. (B) शून्य विक्षेप
धारा तभी प्रेरित होती है जब कुंडली से जुड़ा चुंबकीय क्षेत्र बदल रहा हो। चुंबक रुकते ही क्षेत्र बदलना बंद हो जाता है, इसलिए सुई शून्य पर लौट आती है।

24. (D) दो सर्पी (पूरे) वलयों से
AC जनित्र में दो पूरे वलय होते हैं, जिससे बाहरी परिपथ में धारा हर आधे घूर्णन पर दिशा बदलती है। विभक्त वलय DC जनित्र और मोटर में लगता है।

25. (A) आवरण में धारा का क्षरण हो तो उपयोगकर्ता को झटके से बचाने के लिए
भूसंपर्क तार आवरण का विभव भूमि के बराबर रखता है। धारा का क्षरण हो तो वह भूमि में चली जाती है और छूने वाले को तेज़ झटका नहीं लगता।

26. (B) समुद्र के किसी संकरे क्षेत्र पर
ज्वार के समय संकरे क्षेत्र में जल भरता और भाटे में बाहर निकलता है, और बाँध के द्वार पर लगा टरबाइन इसी बहाव से विद्युत बनाता है। ज्वार-भाटा मुख्य रूप से चंद्रमा के गुरुत्वीय खिंचाव से आता है।

27. (B) जहाँ तरंगें अत्यंत प्रबल हों
तरंग ऊर्जा का व्यावहारिक उपयोग वहीं हो सकता है जहाँ तरंगें अत्यंत प्रबल हों, क्योंकि प्रबल तरंगों की गतिज ऊर्जा से ही टरबाइन घुमाया जा सकता है। सतह और गहराई के जल में 20 °C के ताप-अंतर की शर्त महासागरीय तापीय ऊर्जा (OTEC) संयंत्र की है।

28. (D) जलते गंधक जैसी
2FeSO₄ → Fe₂O₃ + SO₂ + SO₃ में सल्फ़र डाइऑक्साइड और सल्फ़र ट्राइऑक्साइड निकलती हैं, जिनकी गंध जलते गंधक जैसी होती है। यह ऊष्मा द्वारा वियोजन है।

29. (C) प्रकाश द्वारा वियोजन
धूप की ऊर्जा से 2AgCl → 2Ag + Cl₂ होता है और बना हुआ सिल्वर धूसर दिखता है। इसलिए यह प्रकाश द्वारा वियोजन है, जिसका उपयोग श्याम-श्वेत फ़ोटोग्राफ़ी में होता है।

30. (D) हरी
नम हवा की कार्बन डाइऑक्साइड से ताँबे पर हरे रंग का कॉपर कार्बोनेट जमता है। यह संक्षारण है। काली परत चाँदी पर और भूरी जंग लोहे पर चढ़ती है।

31. (A) BaSO₄
Na₂SO₄ + BaCl₂ → BaSO₄ + 2NaCl में बेरियम सल्फ़ेट जल में अविलेय है और सफ़ेद अवक्षेप बनाता है। NaCl घुला हुआ ही रहता है।

32. (A) उपचयन
वायु की ऑक्सीजन से तेल और वसा का उपचयन होता है, जिसे विकृतगंधिता कहते हैं। प्रति ऑक्सीकारक मिलाने या वायुरोधी डिब्बे में रखने से इसे धीमा किया जा सकता है।

33. (B) सोडियम हाइड्रोजनकार्बोनेट
बेकिंग सोडा NaHCO₃ है, जिसका नाम सोडियम हाइड्रोजनकार्बोनेट है। सोडियम कार्बोनेट (Na₂CO₃) धोने के सोडे का निर्जल रूप है।

34. (B) यह क्षारीय है और आमाशय के अधिक अम्ल को उदासीन करता है
बेकिंग सोडा का विलयन क्षारीय होता है और यह आमाशय के अतिरिक्त हाइड्रोक्लोरिक अम्ल को उदासीन कर देता है। इसलिए यह ऐन्टैसिड का एक घटक है।

35. (C) H₂O
बायीं ओर के दो हाइड्रोजन और एक ऑक्सीजन दाईं ओर जल (H₂O) के रूप में आते हैं। तब Ca(OH)₂ + Cl₂ → CaOCl₂ + H₂O पूरी तरह संतुलित हो जाता है।

36. (C) जिप्सम
CaSO₄.½H₂O + 1½H₂O → CaSO₄.2H₂O, और यह उत्पाद जिप्सम है। टूटी हड्डी पर चढ़ा प्लास्टर इसी कारण सख़्त हो जाता है।

37. (D) क्रिस्टल सफ़ेद हो जाते हैं और परखनली की दीवार पर जल की बूँदें दिखती हैं
गर्म करने पर CuSO₄.5H₂O का क्रिस्टलन जल निकल जाता है, इसलिए क्रिस्टल सफ़ेद हो जाते हैं और ठंडी दीवार पर जल जमा दिखता है। ठंडा होने पर इसमें पानी डालने से नीला रंग लौट आता है।

38. (D) NH₄Cl
NH₄Cl प्रबल अम्ल HCl और दुर्बल क्षारक NH₄OH से बना है, इसलिए इसका विलयन अम्लीय होता है। NaCl उदासीन है, और दोनों कार्बोनेट लवण क्षारीय विलयन देते हैं।

39. (C) इसमें क्लोरीन और सोडियम हाइड्रॉक्साइड बनते हैं
इस प्रक्रिया के दो मुख्य उत्पाद हैं: क्लोर (क्लोरीन) और क्षार (सोडियम हाइड्रॉक्साइड)। साथ में हाइड्रोजन गैस भी मिलती है।

40. (A) सोडियम
सोडियम खुले में रखने पर आग पकड़ सकता है, इसलिए उसे किरोसिन में रखते हैं। ऐलुमिनियम और लोहा ठंडे जल से अभिक्रिया नहीं करते।

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

41. (A) 3 : 1
ऐक्वा रेजिया (राजाम्ल) में 3 भाग सांद्र HCl और 1 भाग सांद्र HNO₃ होता है। अनुपात उलटकर लिखना यहाँ की सबसे आम भूल है।

42. (B) ऐलुमिनियम
Fe₂O₃ + 2Al → 2Fe + Al₂O₃ में ऐलुमिनियम ऑक्सीजन ले लेता है, इसलिए वही अपचायक है। निकली ऊष्मा से लोहा पिघली अवस्था में बनता है।

43. (A) Pb और Sn
सोल्डर लेड और टिन का मिश्रातु है, जिसका गलनांक कम होता है। Cu और Zn से पीतल, Cu और Sn से काँसा बनता है।

44. (C) भर्जन
अधिक वायु में सल्फ़ाइड अयस्क को गर्म करना भर्जन है, जैसे 2ZnS + 3O₂ → 2ZnO + 2SO₂। सीमित वायु में कार्बोनेट अयस्क को गर्म करना निस्तापन है।

45. (B) ग्लैशल ऐसीटिक अम्ल
ठंड में जम जाने के कारण शुद्ध एथेनॉइक अम्ल को ग्लैशल ऐसीटिक अम्ल कहते हैं। सिरका तो इसका 5 से 8 प्रतिशत जलीय विलयन है।

46. (A) C₆H₁₂
वलय में हर कार्बन दो कार्बनों से जुड़ा है और दो हाइड्रोजन रखता है, इसलिए सूत्र C₆H₁₂ है। C₆H₆ बेंज़ीन है और C₆H₁₄ खुली श्रृंखला वाला हेक्सेन है।

47. (A) विकृत ऐल्कोहॉल
इसे विकृत ऐल्कोहॉल कहते हैं, ताकि कोई इसे पीने में उपयोग न करे। मेथेनॉल की थोड़ी मात्रा भी अंधापन और मृत्यु तक का कारण बन सकती है।

48. (C) एस्टर
अम्ल उत्प्रेरक की उपस्थिति में ऐल्कोहॉल और कार्बोक्सिलिक अम्ल से एस्टर बनता है, जैसे एथिल एथेनोएट। एस्टर का उपयोग इत्र और स्वाद देने वाले पदार्थों में होता है।

49. (D) जल के Ca²⁺ और Mg²⁺ आयन साबुन से अविलेय स्कम बना देते हैं
कठोर जल के कैल्सियम और मैग्नीशियम लवण साबुन से अभिक्रिया करके दही जैसा अविलेय स्कम बनाते हैं, इसलिए साबुन बेकार जाता है। अपमार्जक कठोर जल में भी झाग देते हैं।

50. (C) लीथियम और पोटैशियम के परमाणु द्रव्यमानों का औसत
(6.9 + 39.0) ÷ 2 = 22.95 आता है, और सोडियम का परमाणु द्रव्यमान 23.0 है। त्रिक में बीच वाले तत्व का द्रव्यमान बाकी दो का लगभग औसत होता है।

51. (C) गैलियम
एका-ऐलुमिनियम बाद में गैलियम निकला, जिसके गुण मेन्डेलीफ के अनुमान से बहुत मिलते थे। स्कैंडियम एका-बोरॉन और जर्मेनियम एका-सिलिकॉन था।

52. (D) कैल्सियम
अष्टक का नियम हल्के तत्वों पर, कैल्सियम तक ही ठीक बैठता था। न्यूलैंड्स की सूची थोरियम तक गई थी, पर कैल्सियम के बाद हर आठवें तत्व के गुण पहले जैसे नहीं मिले।

53. (A) समूह 2, आवर्त 3
तीन कोश हैं, इसलिए आवर्त 3, और बाहरी कोश में 2 इलेक्ट्रॉन हैं, इसलिए समूह 2। यह तत्व मैग्नीशियम है।

54. (B) इनका बाहरी कोश पूरा भरा हुआ है
उत्कृष्ट गैसों का बाहरी कोश पूरा भरा है (हीलियम में 2, बाकी में 8 इलेक्ट्रॉन), इसलिए इन्हें इलेक्ट्रॉन लेने या देने की ज़रूरत नहीं होती। इसी कारण इनकी संयोजकता शून्य है।

55. (C) द्वार कोशिकाएँ
हर रंध्र दो द्वार कोशिकाओं से घिरा होता है। इनमें जल भरने पर ये फूलती हैं और रंध्र खुलता है, जल निकलने पर सिकुड़ती हैं और रंध्र बंद होता है।

56. (B) परजीवी
अमरबेल जीवित पौधे से उसे मारे बिना पोषण लेती है, इसलिए यह परजीवी है। मृतजीवी, जैसे कवक, मरे हुए पदार्थों से भोजन लेते हैं।

57. (A) श्लेष्मा
जठर ग्रंथियों से निकला श्लेष्मा आमाशय के आस्तर पर परत बनाकर उसे अम्ल से बचाता है। पेप्सिन तो प्रोटीन पचाने वाला एंजाइम है।

58. (C) यकृत
पित्त रस यकृत बनाता है और यह क्षुद्रांत्र में आकर वसा की बड़ी गोलिकाओं को छोटी गोलिकाओं में तोड़ता है। अग्न्याशय से ट्रिप्सिन और लाइपेज वाला अग्न्याशयिक रस आता है।

59. (B) लैक्टिक अम्ल
ऑक्सीजन कम पड़ने पर पेशियों में पायरुवेट लैक्टिक अम्ल में बदलता है और उसके जमा होने से ऐंठन होती है। इथेनॉल यीस्ट के अवायवीय श्वसन में बनता है।

60. (A) 2
मछली का हृदय दो कोष्ठ वाला है और रुधिर एक चक्र में एक ही बार हृदय से गुज़रता है। जलस्थलचर में 3 और पक्षी व स्तनधारी में 4 कोष्ठ होते हैं।

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

61. (C) बोमन संपुट
नलिका का कप जैसा सिरा बोमन संपुट है, जो केशिका गुच्छ से छना निस्यंद ग्रहण करता है। मूत्रवाहिनी और मूत्राशय वृक्काणु के भाग नहीं, उत्सर्जन तंत्र के अलग अंग हैं।

62. (B) स्थानांतरण
फ्लोएम से घुलनशील भोजन का ऊपर-नीचे पहुँचना स्थानांतरण है, जिसमें ATP की ऊर्जा लगती है। वाष्पोत्सर्जन पत्तियों से जल के वाष्प बनकर निकलने को कहते हैं।

63. (D) इंसुलिन
शर्करा बढ़ने पर अग्न्याशय की कोशिकाएँ अधिक इंसुलिन छोड़ती हैं और शर्करा का स्तर नीचे आता है। स्राव का इस तरह घटना-बढ़ना पुनर्भरण क्रियाविधि है।

64. (B) बौनापन
पीयूष ग्रंथि का वृद्धि हॉर्मोन शरीर की बढ़त नियंत्रित करता है, और बचपन में इसकी कमी से बौनापन होता है। इसकी अधिकता से जाइगैंटिज्म होता है।

65. (D) अधिवृक्क ग्रंथि
अधिवृक्क ग्रंथि एड्रीनलीन सीधे रुधिर में छोड़ती है। इससे धड़कन तेज़ होती है और पेशियों तक अधिक ऑक्सीजन पहुँचती है, ताकि शरीर स्थिति से निपट सके।

66. (A) तने की वृद्धि में सहायता करना
जिब्बेरेलिन तने की वृद्धि में सहायता करता है। पत्तियों का मुरझाना एब्सिसिक अम्ल से जुड़ा है और फल पकाने का काम एथिलीन करता है।

67. (A) अनुमस्तिष्क
पश्चमस्तिष्क का अनुमस्तिष्क ऐच्छिक क्रियाओं को सटीक बनाता है और शरीर का संतुलन संभालता है। मेडुला रक्तदाब, लार आना और वमन जैसी क्रियाएँ नियंत्रित करता है।

68. (D) शुक्राशय और प्रोस्टेट ग्रंथि
शुक्रवाहिका के रास्ते में शुक्राशय और प्रोस्टेट ग्रंथि अपना स्राव मिलाती हैं, जिससे शुक्राणु तरल में आसानी से चल पाते हैं और उन्हें पोषण मिलता है। अधिवृक्क और अवटुग्रंथि अंतःस्रावी ग्रंथियाँ हैं, जनन तंत्र की नहीं।

69. (D) टेस्टोस्टेरॉन
वृषण से निकलने वाला टेस्टोस्टेरॉन लड़कों में यौवनारंभ के परिवर्तन लाता है और शुक्राणु बनने को भी नियंत्रित करता है। एस्ट्रोजन अंडाशय का हॉर्मोन है और लड़कियों में यह काम करता है।

70. (B) प्लैसेंटा
प्लैसेंटा गर्भाशय की भित्ति में धँसी तश्तरी जैसी संरचना है, जिसके दीर्घरोम माँ के रुधिर से पोषण और ऑक्सीजन भ्रूण तक पहुँचाते हैं। भ्रूण के अपशिष्ट भी इसी रास्ते माँ के रुधिर में जाते हैं।

71. (C) कंडोम
कंडोम शुक्राणुओं को रोकने वाला यांत्रिक अवरोध है, इसलिए यह गोनेरिया, सिफलिस और HIV जैसे संक्रमणों से भी कुछ बचाव करता है। गोलियाँ और कॉपर-टी गर्भ रोकते हैं, पर संक्रमण नहीं रोकते।

72. (A) विभाजन एक निर्धारित तल से होता है
लेस्मानिया के एक सिरे पर कोड़े जैसी संरचना होती है, इसलिए यह एक निर्धारित तल से दो भागों में बँटता है। अमीबा किसी भी तल से बँट सकता है।

73. (D) 46
22 जोड़े सामान्य गुणसूत्र और 1 जोड़ा लिंग गुणसूत्र, कुल 23 जोड़े या 46 गुणसूत्र होते हैं। 23 तो युग्मक की संख्या है, जिसमें हर जोड़े की एक प्रति होती है।

74. (A) लंबा
T (लंबापन) प्रभावी है, इसलिए उसकी एक प्रति होने पर भी पौधा लंबा दिखता है। बौनापन तभी दिखता है जब दोनों प्रतियाँ t हों, और मेंडल के प्रयोग में बीच की ऊँचाई वाले पौधे नहीं बने।

75. (D) राजासौरस
नर्मदा घाटी में राजासौरस नाम के डायनासोर का कपाल मिला है। आर्कियोप्टेरिक्स पक्षी जैसा जीवाश्म है जिसमें सरीसृपों के लक्षण भी हैं, और यह नर्मदा घाटी में नहीं मिला।

76. (C) 200 J
हर अगले पोषी स्तर तक लगभग 10 प्रतिशत ऊर्जा जाती है: 20000 J से शाकाहारी को 2000 J और द्वितीयक उपभोक्ता को 200 J। 2000 J दूसरे स्तर का मान है, तीसरे का नहीं।

77. (B) क्लोरोफ्लुओरो कार्बन (CFCs)
पहले रेफ्रीजेरेटर और अग्निशामकों में काम आने वाले CFCs ऊपरी वायुमंडल में पहुँचकर ओज़ोन को नष्ट करते हैं। CO₂ ग्रीन हाउस प्रभाव से जुड़ी है, ओज़ोन क्षय से नहीं।

78. (C) बिहार
आहर बँधे हुए जलाशय और पइन उनसे निकली नालियाँ हैं, जो बिहार में वर्षा का जल खेतों तक पहुँचाती रही हैं। राजस्थान में खादिन, हिमाचल में कुल्ह और केरल में सुरंगम प्रचलित हैं।

79. (D) गढ़वाल का रेनी गाँव
चिपको आंदोलन 1970 के दशक की शुरुआत में हिमालय के गढ़वाल क्षेत्र के रेनी गाँव से शुरू हुआ। खेजड़ली अमृता देवी विश्नोई के बलिदान से और अराबाड़ी साल वन के प्रबंधन से जुड़ा है।

80. (D) जल में मानव मल का संदूषण
कोलिफ़ॉर्म जीवाणु मनुष्य की आँत में रहते हैं, इसलिए जल में इनका मिलना बताता है कि उसमें मल मिला है। यही जाँच गंगा सफ़ाई योजना में जल की गुणवत्ता परखने में काम आई।

खंड-ब: नमूना उत्तर (भौतिकी)

प्रश्न 1. 4 cm ऊँची एक वस्तु 15 cm फोकस दूरी वाले उत्तल लेंस से 25 cm दूर रखी है। प्रतिबिंब की स्थिति, साइज़ और प्रकृति ज्ञात कीजिए। (2 अंक)

हल:

दिया है: $h = +4$ cm, $u = -25$ cm, $f = +15$ cm (उत्तल लेंस)

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

$\frac{1}{v} = \frac{1}{f} + \frac{1}{u} = \frac{1}{15} - \frac{1}{25} = \frac{5 - 3}{75} = \frac{2}{75}$

$v = +37.5$ cm

आवर्धन: $m = \frac{v}{u} = \frac{37.5}{-25} = -1.5$

$h' = m \times h = -1.5 \times 4 = -6$ cm

प्रतिबिंब लेंस के दूसरी ओर 37.5 cm पर बनेगा, उसकी ऊँचाई 6 cm होगी और वह वास्तविक, उलटा तथा बड़ा होगा।

प्रश्न 2. पानी से भरे तालाब या बाल्टी की तली अपनी वास्तविक गहराई से कुछ ऊपर उठी हुई क्यों दिखाई देती है? किरण आरेख की सहायता से समझाइए। (2 अंक)

उत्तर:

यह प्रकाश के अपवर्तन के कारण होता है।

तली के किसी बिंदु O से चलने वाली प्रकाश की किरणें जल (सघन माध्यम) से वायु (विरल माध्यम) में आती हैं। सघन से विरल माध्यम में जाते समय किरणें अभिलंब से दूर मुड़ जाती हैं। ये मुड़ी हुई किरणें जब आँख तक पहुँचती हैं, तो पीछे की ओर बढ़ाने पर वे बिंदु O से कुछ ऊपर के बिंदु I से आती प्रतीत होती हैं। इसलिए तली I पर दिखती है और तालाब कम गहरा लगता है।

आरेख: पानी की सतह के लिए एक क्षैतिज रेखा और उसके नीचे तली पर बिंदु O बनाइए। O से एक तिरछी किरण सतह तक खींचिए, सतह पर अभिलंब (बिंदुकित रेखा) बनाइए और वायु में किरण को अभिलंब से दूर मुड़ता दिखाइए। इस निर्गत किरण को पीछे की ओर बिंदुकित रेखा से बढ़ाइए, जो O के ठीक ऊपर I पर मिले। नामांकन: वायु, जल, अभिलंब, वस्तु O, प्रतिबिंब I, आँख।

प्रश्न 3. प्रकीर्णित प्रकाश का रंग प्रकीर्णन करने वाले कणों के आकार पर कैसे निर्भर करता है? ख़तरे के संकेत (सिग्नल) लाल रंग के ही क्यों रखे जाते हैं? (2 अंक)

उत्तर:

प्रकीर्णित प्रकाश का रंग कणों के आकार पर इस तरह निर्भर करता है:

1. अत्यंत सूक्ष्म कण (जैसे वायु के अणु) मुख्य रूप से कम तरंगदैर्घ्य वाले नीले प्रकाश को प्रकीर्ण करते हैं।
2. कुछ बड़े कण अधिक तरंगदैर्घ्य वाले प्रकाश को प्रकीर्ण करते हैं।
3. बहुत बड़े कण सभी रंगों को लगभग बराबर प्रकीर्ण करते हैं, इसलिए प्रकीर्णित प्रकाश श्वेत दिखता है (जैसे बादल)।

लाल सिग्नल क्यों: लाल प्रकाश की तरंगदैर्घ्य सबसे अधिक है, इसलिए कोहरे या धुएँ के कणों से उसका प्रकीर्णन सबसे कम होता है। वह बिना बिखरे दूर तक जाता है और दूर से भी साफ़ दिखाई देता है।

प्रश्न 4. इंद्रधनुष कैसे बनता है? यह सदैव सूर्य की विपरीत दिशा में ही क्यों दिखाई देता है? (2 अंक)

उत्तर:

वर्षा के बाद हवा में लटकी पानी की छोटी-छोटी बूँदें छोटे प्रिज़्म की तरह काम करती हैं। सूर्य का प्रकाश बूँद में घुसते समय अपवर्तित होता है और साथ ही अलग-अलग रंगों में बँट जाता है (विक्षेपण)। फिर बूँद की पिछली सतह पर उसका आंतरिक परावर्तन होता है और बाहर निकलते समय वह दोबारा अपवर्तित होता है। इस तरह सात रंगों की पट्टी, इंद्रधनुष, बनती है।

बूँदें यह रंगीन प्रकाश उसी ओर लौटाती हैं जिधर से सूर्य का प्रकाश आया था। इसलिए इंद्रधनुष तभी दिखता है जब सूर्य हमारी पीठ की ओर हो, और इसी कारण वह सदैव सूर्य की विपरीत दिशा में दिखता है।

प्रश्न 5. 5 Ω, 10 Ω और 15 Ω के तीन प्रतिरोधक श्रेणीक्रम में 12 V की बैटरी से जुड़े हैं। परिपथ में बहने वाली धारा और 10 Ω वाले प्रतिरोधक के सिरों के बीच विभवांतर ज्ञात कीजिए। (2 अंक)

हल:

श्रेणीक्रम में तुल्य प्रतिरोध: $R_s = R_1 + R_2 + R_3 = 5 + 10 + 15 = 30$ Ω

ओम के नियम से धारा: $I = \frac{V}{R_s} = \frac{12}{30} = 0.4$ A

श्रेणीक्रम में हर प्रतिरोधक से यही धारा बहती है, इसलिए 10 Ω पर विभवांतर:

$V_2 = I \times R_2 = 0.4 \times 10 = 4$ V

जाँच: बाकी दो पर $0.4 \times 5 = 2$ V और $0.4 \times 15 = 6$ V, और $2 + 4 + 6 = 12$ V, जो बैटरी के बराबर है।

धारा = 0.4 A और 10 Ω पर विभवांतर = 4 V

प्रश्न 6. 220 V पर चलने वाली 1100 W की विद्युत इस्तरी कितनी धारा लेती है? इसे प्रतिदिन 2 घंटे चलाया जाए तो 30 दिन में कितने यूनिट (kW h) विद्युत ऊर्जा खर्च होगी? एक यूनिट का मूल्य ₹ 6 हो तो कुल खर्च भी बताइए। (2 अंक)

हल:

धारा: $I = \frac{P}{V} = \frac{1100}{220} = 5$ A

ऊर्जा: $W = P \times t$, जहाँ $P = 1100$ W $= 1.1$ kW और $t = 2 \times 30 = 60$ h

$W = 1.1 \times 60 = 66$ kW h

खर्च $= 66 \times 6 = 396$ रुपये

धारा = 5 A, ऊर्जा = 66 यूनिट (kW h), खर्च = ₹ 396

प्रश्न 7. वैद्युतचुंबकीय प्रेरण क्या है? किसी कुंडली में प्रेरित धारा उत्पन्न करने के दो तरीके लिखिए। (2 अंक)

उत्तर:

वैद्युतचुंबकीय प्रेरण: जब किसी कुंडली से जुड़ा चुंबकीय क्षेत्र बदलता है, तो उस कुंडली में विद्युत धारा उत्पन्न हो जाती है। इस परिघटना को वैद्युतचुंबकीय प्रेरण और बनी धारा को प्रेरित धारा कहते हैं। इसकी खोज माइकेल फैराडे ने की थी।

प्रेरित धारा उत्पन्न करने के तरीके:

1. कुंडली के पास छड़ चुंबक को तेज़ी से लाना या दूर ले जाना (या चुंबक को स्थिर रखकर कुंडली को हिलाना)।
2. पास रखी दूसरी कुंडली की धारा को बदलना, जैसे उसकी कुंजी को लगाना या हटाना।

प्रेरित धारा को गैल्वेनोमीटर से पहचाना जाता है, और चुंबक तथा कुंडली दोनों स्थिर हों तो कोई धारा नहीं बनती।

प्रश्न 8. नाभिकीय विखंडन किसे कहते हैं? विद्युत उत्पादन के लिए नाभिकीय ऊर्जा के उपयोग के दो ख़तरे लिखिए। (2 अंक)

उत्तर:

नाभिकीय विखंडन: जब यूरेनियम, प्लूटोनियम या थोरियम जैसे किसी भारी परमाणु के नाभिक पर निम्न ऊर्जा वाले न्यूट्रॉन की बमबारी की जाती है, तो वह नाभिक टूटकर दो हल्के नाभिकों में बँट जाता है। इसके साथ बहुत अधिक ऊर्जा मुक्त होती है और निकले न्यूट्रॉन आगे और नाभिकों को तोड़ते हैं (श्रृंखला अभिक्रिया)।

ख़तरे:

1. बचे हुए (प्रयुक्त) ईंधन से विकिरण निकलता रहता है, इसलिए उसका भंडारण और निपटारा बहुत कठिन है।
2. संयंत्र से नाभिकीय विकिरण का रिसाव हो जाए तो पर्यावरण और लोगों को गंभीर हानि हो सकती है।

प्रश्न 9. (a) निकट-दृष्टि दोष और दीर्घ-दृष्टि दोष क्या हैं? दोनों के दो-दो कारण लिखिए और किरण आरेखों की सहायता से समझाइए कि इन्हें कैसे संशोधित किया जाता है। (b) एक व्यक्ति का निकट-बिंदु 50 cm है। उसे 25 cm दूर रखी पुस्तक पढ़ने के लिए किस क्षमता का लेंस चाहिए? (6 अंक)

हल:

(a) निकट-दृष्टि दोष

इस दोष में व्यक्ति पास की वस्तुएँ साफ़ देख लेता है, पर दूर की वस्तुएँ धुँधली दिखती हैं। उसका दूर-बिंदु अनंत न रहकर पास आ जाता है। दूर की वस्तु का प्रतिबिंब दृष्टिपटल (रेटिना) के सामने बनता है।

कारण:

1. अभिनेत्र लेंस की वक्रता का बहुत अधिक हो जाना।
2. नेत्र गोलक का लंबा हो जाना।

संशोधन: उपयुक्त क्षमता का अवतल लेंस लगाया जाता है। यह किरणों को थोड़ा फैला देता है, जिससे वे दूर-बिंदु से आती प्रतीत होती हैं और प्रतिबिंब ठीक दृष्टिपटल पर बनता है।

चित्र में तीन भाग बनाइए: (i) दूर-बिंदु O पर रखी वस्तु का प्रतिबिंब दृष्टिपटल पर, (ii) दोषयुक्त नेत्र में अनंत से आती समांतर किरणें दृष्टिपटल से पहले मिलती हुई, (iii) नेत्र के आगे अवतल लेंस, जिससे निकली किरणें O से आती प्रतीत होती हैं और दृष्टिपटल पर मिलती हैं। नामांकन: अनंत से आती किरणें, दूर-बिंदु O, अवतल लेंस, अभिनेत्र लेंस, दृष्टिपटल।

दीर्घ-दृष्टि दोष

इस दोष में व्यक्ति दूर की वस्तुएँ साफ़ देखता है, पर पास की वस्तुएँ धुँधली दिखती हैं। उसका निकट-बिंदु 25 cm से दूर खिसक जाता है। पास की वस्तु का प्रतिबिंब दृष्टिपटल के पीछे बनता है।

कारण:

1. अभिनेत्र लेंस की फोकस दूरी का बहुत अधिक हो जाना।
2. नेत्र गोलक का छोटा हो जाना।

संशोधन: उपयुक्त क्षमता का उत्तल लेंस लगाया जाता है। यह किरणों को कुछ अभिसरित कर देता है, जिससे 25 cm पर रखी वस्तु की किरणें दोषयुक्त निकट-बिंदु N′ से आती प्रतीत होती हैं और प्रतिबिंब दृष्टिपटल पर बनता है।

चित्र में तीन भाग बनाइए: (i) N′ पर रखी वस्तु का प्रतिबिंब दृष्टिपटल पर, (ii) सामान्य निकट-बिंदु N से चली किरणें दृष्टिपटल के पीछे मिलती हुई, (iii) नेत्र के आगे उत्तल लेंस, जिससे किरणें N′ से आती प्रतीत होती हैं और दृष्टिपटल पर मिलती हैं। नामांकन: N (25 cm), N′, उत्तल लेंस, अभिनेत्र लेंस, दृष्टिपटल।

(b) आंकिक प्रश्न

पुस्तक लेंस से 25 cm पर है और उसका आभासी प्रतिबिंब व्यक्ति के निकट-बिंदु 50 cm पर बनना चाहिए।

$u = -25$ cm, $v = -50$ cm

$\frac{1}{f} = \frac{1}{v} - \frac{1}{u} = \frac{1}{-50} - \frac{1}{-25} = -\frac{1}{50} + \frac{2}{50} = \frac{1}{50}$

$f = +50$ cm $= +0.5$ m

$P = \frac{1}{f} = \frac{1}{0.5} = +2$ D

व्यक्ति को +2 D क्षमता का उत्तल लेंस चाहिए।

प्रश्न 10. (a) विद्युत मोटर किस सिद्धांत पर कार्य करती है? नामांकित चित्र की सहायता से इसकी कार्यविधि समझाइए। (b) यदि मोटर में विभक्त वलय के स्थान पर दो पूरे वलय लगा दिए जाएँ, तो कुंडली की गति पर क्या प्रभाव पड़ेगा? व्यावसायिक मोटरों की शक्ति बढ़ाने के दो उपाय भी लिखिए। (6 अंक)

उत्तर:

(a) सिद्धांत: विद्युत मोटर विद्युत ऊर्जा को यांत्रिक ऊर्जा में बदलने वाली घूर्णन युक्ति है। जब किसी धारावाही चालक को चुंबकीय क्षेत्र में, क्षेत्र के लंबवत रखा जाता है, तो उस पर एक बल लगता है। इस बल की दिशा फ्लेमिंग के वामहस्त नियम से मिलती है।

चित्र: एक स्थायी चुंबक के उत्तर (N) और दक्षिण (S) ध्रुवों के बीच विद्युतरोधी तार की आयताकार कुंडली ABCD बनाइए। कुंडली के दोनों सिरे विभक्त वलय के दो आधे भागों P और Q से जुड़े हों, और P, Q को दो स्थिर ब्रुश X और Y छूते हों। ब्रुश बैटरी और कुंजी से जुड़े हों, और कुंडली एक धुरी पर घूम सके। नामांकन: N और S ध्रुव, कुंडली ABCD, विभक्त वलय P, Q, ब्रुश X, Y, धुरी, बैटरी।

कार्यविधि:

1. बैटरी की धारा ब्रुश X से कुंडली में A से B, फिर C से D की ओर बहती है और ब्रुश Y से लौट जाती है।
2. भुजा AB और भुजा CD में धारा उलटी दिशाओं में है, इसलिए वामहस्त नियम से AB पर बल नीचे की ओर और CD पर ऊपर की ओर लगता है। ये दोनों बल कुंडली को घुमा देते हैं।
3. आधा घूर्णन पूरा होते ही Q ब्रुश X को और P ब्रुश Y को छूने लगता है। इससे कुंडली में धारा उलट जाती है (अब D से C और B से A)।
4. धारा उलटने से बलों की दिशा भी उलट जाती है। अब पहले वाली भुजा ऊपर की ओर धकेली जाती है, इसलिए कुंडली उसी दिशा में घूमती रहती है। यह क्रम हर आधे घूर्णन पर दोहराया जाता है।

(b) विभक्त वलय ही हर आधे घूर्णन पर कुंडली की धारा उलटता है। पूरे वलय लगाने पर धारा की दिशा नहीं उलटेगी, इसलिए आधे घूर्णन के बाद बल कुंडली को उलटी ओर धकेलेगा। कुंडली लगातार नहीं घूमेगी, वह थोड़ा आगे-पीछे होकर एक स्थिति में रुक जाएगी।

शक्ति बढ़ाने के उपाय (व्यावसायिक मोटर में):

1. स्थायी चुंबक के स्थान पर विद्युत चुंबक का उपयोग।
2. कुंडली में विद्युतरोधी तार के बहुत अधिक फेरे लेना।
3. कुंडली को नर्म लौह-क्रोड पर लपेटना। नर्म लौह-क्रोड और कुंडली मिलकर आर्मेचर कहलाते हैं।

खंड-ब: नमूना उत्तर (रसायन शास्त्र)

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

(i) Al + CuCl₂ → AlCl₃ + Cu

(ii) Fe₂O₃ + CO → Fe + CO₂ (2 अंक)

उत्तर:

(i) 2Al + 3CuCl₂ → 2AlCl₃ + 3Cu

जाँच: Al 2 = 2, Cu 3 = 3, Cl 6 = 6। अधिक क्रियाशील ऐलुमिनियम कॉपर को उसके लवण से हटा देता है, इसलिए यह विस्थापन अभिक्रिया है।

(ii) Fe₂O₃ + 3CO → 2Fe + 3CO₂ (ऊष्मा)

जाँच: Fe 2 = 2, C 3 = 3, O 3 + 3 = 6। Fe₂O₃ से ऑक्सीजन निकलती है (अपचयन) और CO से ऑक्सीजन जुड़ती है (उपचयन), इसलिए यह उपचयन-अपचयन (रेडॉक्स) अभिक्रिया है।

प्रश्न 12. ऊष्माक्षेपी और ऊष्माशोषी अभिक्रिया में क्या अंतर है? दोनों का एक-एक उदाहरण संतुलित समीकरण सहित लिखिए। (2 अंक)

उत्तर:

जिस अभिक्रिया में उत्पाद बनने के साथ ऊष्मा निकलती है, वह ऊष्माक्षेपी अभिक्रिया है। जिस अभिक्रिया में ऊष्मा अवशोषित होती है (बाहर से ली जाती है), वह ऊष्माशोषी अभिक्रिया है।

ऊष्माक्षेपी उदाहरण, प्राकृतिक गैस का दहन: CH₄ + 2O₂ → CO₂ + 2H₂O + ऊष्मा

ऊष्माशोषी उदाहरण, चूना पत्थर का वियोजन: CaCO₃ → CaO + CO₂ (ऊष्मा)

श्वसन और सब्ज़ियों का कंपोस्ट बनना भी ऊष्माक्षेपी हैं, जबकि ज़्यादातर वियोजन अभिक्रियाएँ ऊष्माशोषी होती हैं।

प्रश्न 13. बेकिंग सोडा का रासायनिक सूत्र लिखिए। इसके औद्योगिक निर्माण का संतुलित समीकरण लिखिए और बताइए कि इसे गर्म करने पर क्या होता है। (2 अंक)

उत्तर:

बेकिंग सोडा का रासायनिक नाम सोडियम हाइड्रोजनकार्बोनेट और सूत्र NaHCO₃ है।

निर्माण: यह सोडियम क्लोराइड, जल, कार्बन डाइऑक्साइड और अमोनिया से बनता है: NaCl + H₂O + CO₂ + NH₃ → NH₄Cl + NaHCO₃

गर्म करने पर: यह सोडियम कार्बोनेट, जल और कार्बन डाइऑक्साइड में टूट जाता है: 2NaHCO₃ → Na₂CO₃ + H₂O + CO₂ (ऊष्मा)

यही CO₂ केक और पकौड़ों को फुलाकर मुलायम बनाती है। बेकिंग सोडा ऐन्टैसिड और सोडा-अम्ल अग्निशामक में भी काम आता है।

प्रश्न 14. क्रिस्टलन का जल किसे कहते हैं? धोने के सोडा का रासायनिक सूत्र और उसे बनाने का समीकरण लिखिए तथा इसके दो उपयोग बताइए। (2 अंक)

उत्तर:

किसी लवण के एक सूत्र-मात्रक में जल के जितने अणु निश्चित संख्या में जुड़े रहते हैं, उन्हें क्रिस्टलन का जल कहते हैं। जैसे नीले कॉपर सल्फ़ेट (CuSO₄.5H₂O) में 5 अणु। इसे गर्म करने पर जल निकल जाता है और नीला रंग सफ़ेद हो जाता है।

धोने का सोडा: Na₂CO₃.10H₂O (सोडियम कार्बोनेट डेकाहाइड्रेट)। सोडियम कार्बोनेट के पुनः क्रिस्टलीकरण से यह बनता है:

Na₂CO₃ + 10H₂O → Na₂CO₃.10H₂O

उपयोग:

1. काँच, साबुन और काग़ज़ उद्योगों में तथा बोरेक्स जैसे सोडियम यौगिक बनाने में।
2. घरों में सफ़ाई के लिए और जल की स्थायी कठोरता हटाने में।

प्रश्न 15. प्लास्टर ऑफ पेरिस किस पदार्थ को गर्म करके बनाया जाता है? इसे नमी-रोधी बर्तन में क्यों रखना चाहिए? समीकरण सहित समझाइए। (2 अंक)

उत्तर:

प्लास्टर ऑफ पेरिस जिप्सम (CaSO₄.2H₂O) को 373 K पर गर्म करके बनाया जाता है। गर्म करने पर जिप्सम क्रिस्टलन जल का कुछ भाग खो देता है:

CaSO₄.2H₂O → CaSO₄.½H₂O + 1½H₂O (373 K)

प्लास्टर ऑफ पेरिस नमी के संपर्क में आते ही जल सोखकर फिर से कठोर जिप्सम बन जाता है:

CaSO₄.½H₂O + 1½H₂O → CaSO₄.2H₂O

खुले में रखने पर यह हवा की नमी से धीरे-धीरे जमकर बेकार हो जाएगा। इसलिए इसे नमी-रोधी बर्तन में रखा जाता है।

प्रश्न 16. सोडियम (परमाणु संख्या 11) और क्लोरीन (परमाणु संख्या 17) से सोडियम क्लोराइड बनना इलेक्ट्रॉन स्थानांतरण द्वारा दर्शाइए। आयनिक यौगिकों का गलनांक ऊँचा क्यों होता है? (2 अंक)

उत्तर:

सोडियम का विन्यास 2, 8, 1 और क्लोरीन का 2, 8, 7 है। सोडियम अपना एक बाहरी इलेक्ट्रॉन क्लोरीन को दे देता है और दोनों का अष्टक पूरा हो जाता है:

Na → Na⁺ + e⁻ (2, 8, 1 से 2, 8)

Cl + e⁻ → Cl⁻ (2, 8, 7 से 2, 8, 8)

Na⁺ + Cl⁻ → NaCl

विपरीत आवेश वाले Na⁺ और Cl⁻ आयन प्रबल आकर्षण बल से बँधकर सोडियम क्लोराइड बनाते हैं।

गलनांक ऊँचा क्यों: आयनिक यौगिकों में धनायन और ऋणायन के बीच प्रबल अंतर-आयनिक आकर्षण होता है। इसे तोड़ने के लिए बहुत अधिक ऊर्जा चाहिए, इसलिए गलनांक ऊँचा होता है (NaCl का 1074 K)।

प्रश्न 17. संतृप्त और असंतृप्त हाइड्रोकार्बन में दो अंतर लिखिए। असंतृप्त हाइड्रोकार्बन की संकलन अभिक्रिया का एक संतुलित समीकरण भी लिखिए। (2 अंक)

उत्तर:

संकलन अभिक्रिया: निकैल उत्प्रेरक की उपस्थिति में असंतृप्त हाइड्रोकार्बन हाइड्रोजन जोड़कर संतृप्त बन जाता है:

CH₂=CH₂ + H₂ → CH₃-CH₃ (निकैल उत्प्रेरक)

वनस्पति तेलों से वनस्पति घी इसी हाइड्रोजनीकरण से बनाया जाता है।

प्रश्न 18. तीन तत्वों A, B और C की परमाणु संख्याएँ क्रमशः 3, 11 और 19 हैं। (i) ये आवर्त सारणी के किस समूह में हैं? (ii) इनमें किसका परमाणु सबसे बड़ा है और क्यों? (iii) इनकी संयोजकता क्या है? (2 अंक)

उत्तर:

इलेक्ट्रॉनिक विन्यास: A (3) = 2, 1 | B (11) = 2, 8, 1 | C (19) = 2, 8, 8, 1

(i) तीनों के बाहरी कोश में 1 इलेक्ट्रॉन है, इसलिए तीनों समूह 1 में हैं। (ये लीथियम, सोडियम और पोटैशियम हैं।)

(ii) C का परमाणु सबसे बड़ा है। इसमें सबसे अधिक कोश (चार) हैं। समूह में नीचे जाने पर हर बार एक नया कोश जुड़ता है, इसलिए बाहरी इलेक्ट्रॉन नाभिक से दूर होता जाता है।

(iii) बाहरी कोश में 1 इलेक्ट्रॉन है, इसलिए तीनों की संयोजकता 1 है।

प्रश्न 19. (a) आधुनिक आवर्त नियम लिखिए। मेन्डेलीफ की आवर्त सारणी की किन दो कमियों को आधुनिक आवर्त सारणी ने दूर किया? (b) आवर्त में बाएँ से दाएँ और समूह में ऊपर से नीचे जाने पर परमाणु साइज़ तथा धात्विक गुण कैसे बदलते हैं? कारण सहित लिखिए। (5 अंक)

उत्तर:

(a) आधुनिक आवर्त नियम: तत्वों के गुणधर्म उनकी परमाणु-संख्या के आवर्त फलन होते हैं। (यह नियम मोज्ले के 1913 के कार्य पर आधारित है।)

आधुनिक सारणी से दूर हुई मेन्डेलीफ की कमियाँ:

1. समस्थानिकों का स्थान: समस्थानिकों के परमाणु द्रव्यमान अलग होते हैं, इसलिए मेन्डेलीफ की सारणी में उनका स्थान तय नहीं था। उनकी परमाणु-संख्या एक है, इसलिए आधुनिक सारणी में वे एक ही स्थान पर आते हैं।
2. द्रव्यमान का उलटा क्रम: मेन्डेलीफ को कोबाल्ट (58.9) को निकैल (58.7) से पहले रखना पड़ा था, जो बढ़ते द्रव्यमान के क्रम के उलट था। परमाणु-संख्या के क्रम में Co (27) अपने आप Ni (28) से पहले आ जाता है।

(b) आवर्त में बाएँ से दाएँ:

• परमाणु साइज़ घटता है। कोशों की संख्या वही रहती है, पर नाभिक का आवेश बढ़ता है और वह इलेक्ट्रॉनों को अधिक पास खींच लेता है। दूसरे आवर्त में Li 152 pm से O 66 pm तक त्रिज्या घटती है।
• धात्विक गुण घटता है। धात्विक गुण इलेक्ट्रॉन त्यागने की प्रवृत्ति है। नाभिक का खिंचाव बढ़ने से इलेक्ट्रॉन देना कठिन होता जाता है, इसलिए बाईं ओर धातुएँ और दाईं ओर अधातुएँ हैं।

समूह में ऊपर से नीचे:

• परमाणु साइज़ बढ़ता है, क्योंकि हर अगले तत्व में एक नया कोश जुड़ता है। समूह 1 में Li 152 pm, Na 186 pm, K 231 pm तक साइज़ बढ़ता है।
• धात्विक गुण बढ़ता है, क्योंकि बाहरी इलेक्ट्रॉन नाभिक से दूर होते जाते हैं और आसानी से निकल जाते हैं।

प्रश्न 20. (a) संक्षारण किसे कहते हैं? लोहे पर जंग लगने के लिए वायु और जल, दोनों आवश्यक हैं, यह दिखाने वाले प्रयोग का नामांकित चित्र बनाकर वर्णन कीजिए। (b) लोहे को जंग से बचाने के तीन उपाय लिखिए। मिश्रातु किसे कहते हैं? दो उदाहरण दीजिए। (5 अंक)

उत्तर:

(a) संक्षारण: जब कोई धातु अपने आसपास की नमी, वायु या अम्ल के संपर्क में आकर धीरे-धीरे नष्ट होने लगती है, तो इसे संक्षारण कहते हैं। लोहे पर भूरी जंग, चाँदी पर काली परत और ताँबे पर हरी परत इसके उदाहरण हैं।

प्रयोग: तीन परखनलियाँ A, B और C लेकर हर एक में लोहे की साफ़ कीलें रखिए।

1. परखनली A: थोड़ा साधारण जल डालकर कॉर्क लगा दीजिए। यहाँ कीलों को वायु और जल, दोनों मिलते हैं।
2. परखनली B: उबला हुआ आसुत जल डालिए (उबालने से घुली वायु निकल जाती है) और ऊपर तेल की परत डालकर कॉर्क लगा दीजिए। यहाँ कीलों को वायु नहीं मिलती।
3. परखनली C: कीलों के साथ निर्जल कैल्सियम क्लोराइड रखकर कॉर्क लगा दीजिए। यह नमी सोख लेता है, इसलिए यहाँ शुष्क वायु है, जल नहीं।

कुछ दिनों बाद सिर्फ़ A की कीलों पर जंग लगती है, B और C की कीलें साफ़ रहती हैं। इससे सिद्ध होता है कि जंग लगने के लिए वायु और जल दोनों आवश्यक हैं।

चित्र: तीन परखनलियाँ, हर एक में कीलें और कॉर्क। नामांकन: A में वायु और जल, B में उबला आसुत जल और तेल की परत, C में शुष्क वायु और निर्जल कैल्सियम क्लोराइड, जंग लगी कीलें (A), जंग रहित कीलें (B, C)।

चित्र के नामांकन: 1. परखनली A (वायु और जल), 2. परखनली B (सिर्फ़ जल), 3. परखनली C (सिर्फ़ शुष्क वायु), 4. कॉर्क, 5. लोहे की कील, 6. साधारण जल, 7. तेल की परत, 8. उबला हुआ आसवित जल, 9. निर्जल कैल्सियम क्लोराइड, 10. कील पर भूरी जंग

(b) जंग से बचाव के उपाय:

1. पेंट, तेल या ग्रीज़ लगाना, ताकि वायु और नमी लोहे तक न पहुँचें।
2. यशदलेपन, जिसमें लोहे पर जस्ते की पतली परत चढ़ाई जाती है।
3. क्रोमियम लेपन या मिश्रातु बनाना, जैसे स्टेनलेस स्टील।

मिश्रातु: दो या अधिक धातुओं का, या किसी धातु और अधातु का समांगी मिश्रण मिश्रातु कहलाता है। उदाहरण: पीतल (कॉपर + जिंक) और स्टेनलेस स्टील (आयरन + निकैल + क्रोमियम)।

खंड-ब: नमूना उत्तर (जीव विज्ञान)

प्रश्न 21. रंध्र क्या हैं? ये कैसे खुलते और बंद होते हैं? इनके दो कार्य लिखिए। (2 अंक)

उत्तर:

पत्ती की सतह पर मौजूद अति सूक्ष्म छिद्रों को रंध्र कहते हैं। हर रंध्र सेम के बीज के आकार की दो द्वार कोशिकाओं से घिरा होता है।

खुलना और बंद होना: जब द्वार कोशिकाओं में जल भर जाता है तो वे फूल जाती हैं और रंध्र खुल जाता है। जल निकलने पर द्वार कोशिकाएँ सिकुड़ जाती हैं और रंध्र बंद हो जाता है।

कार्य:

1. प्रकाश संश्लेषण के लिए CO₂ लेना और O₂ बाहर निकालना (गैसों का आदान-प्रदान)।
2. वाष्पोत्सर्जन, जिसमें पत्ती से जल वाष्प के रूप में निकलता है। जब CO₂ की ज़रूरत न हो, तो पौधा रंध्र बंद करके जल की हानि रोकता है।

प्रश्न 22. पादपों में जड़ों से पत्तियों तक जल कैसे पहुँचता है? मूल दाब और वाष्पोत्सर्जन खिंचाव का अर्थ समझाइए। (2 अंक)

उत्तर:

पादपों में जल और खनिज लवण जाइलम द्वारा जड़ों से पत्तियों तक पहुँचते हैं। जड़, तना और पत्तियों की जाइलम वाहिकाएँ आपस में जुड़कर जल ले जाने वाली नलिकाओं का सतत जाल बनाती हैं।

मूल दाब: जड़ की कोशिकाएँ मिट्टी से आयन लेती हैं, जिससे जड़ और मिट्टी के बीच आयन सांद्रता में अंतर बनता है। इस अंतर को मिटाने के लिए मिट्टी का जल जड़ में आता है और जाइलम में जल का एक स्तंभ ऊपर धकेला जाता है। रात में जल ऊपर पहुँचाने में यही मुख्य रूप से काम करता है।

वाष्पोत्सर्जन खिंचाव: पत्तियों के रंध्रों से जल वाष्प बनकर उड़ता रहता है, जिससे पत्ती की कोशिकाओं से जल की कमी होती है। यह कमी जाइलम से जल को ऊपर खींचती है। दिन में, जब रंध्र खुले होते हैं, जल के ऊपर चढ़ने का यही मुख्य बल होता है।

प्रश्न 23. घेंघा (गॉयटर) रोग किस ग्रंथि और किस हॉर्मोन से संबंधित है? भोजन में आयोडीन युक्त नमक लेने की सलाह क्यों दी जाती है? (2 अंक)

उत्तर:

घेंघा रोग अवटुग्रंथि (थायरॉइड ग्रंथि) और उसके हॉर्मोन थायरॉक्सिन से संबंधित है। इस रोग में गर्दन फूली हुई दिखती है।

थायरॉक्सिन शरीर में कार्बोहाइड्रेट, प्रोटीन और वसा के उपापचय को नियंत्रित करता है, जिससे शरीर की संतुलित वृद्धि होती है। अवटुग्रंथि को थायरॉक्सिन बनाने के लिए आयोडीन आवश्यक है। भोजन में आयोडीन की कमी हो तो थायरॉक्सिन कम बनता है और घेंघा हो सकता है। आयोडीन युक्त नमक से रोज़ की ज़रूरत का आयोडीन आसानी से मिल जाता है, इसलिए इसे लेने की सलाह दी जाती है।

प्रश्न 24. हॉर्मोन के स्राव की पुनर्भरण क्रियाविधि क्या है? रुधिर में शर्करा के उदाहरण से समझाइए। (2 अंक)

उत्तर:

हॉर्मोन सही समय पर और सही मात्रा में निकलें, यह जिस व्यवस्था से तय होता है उसे पुनर्भरण क्रियाविधि कहते हैं। इसमें हॉर्मोन का असर ही आगे उसके स्राव को घटाता या बढ़ाता है।

उदाहरण: भोजन के बाद रुधिर में शर्करा का स्तर बढ़ता है। अग्न्याशय की कोशिकाएँ इसे पहचान लेती हैं और अधिक इंसुलिन छोड़ती हैं। इंसुलिन से शर्करा का स्तर घटने लगता है। जैसे ही शर्करा सामान्य स्तर पर आती है, इंसुलिन का स्राव भी कम हो जाता है। इस तरह रुधिर शर्करा एक सीमा में बनी रहती है।

प्रश्न 25. प्लैसेंटा क्या है? गर्भ में पल रहे भ्रूण के लिए इसके दो कार्य लिखिए। (2 अंक)

उत्तर:

प्लैसेंटा एक तश्तरी जैसी विशेष संरचना है, जो गर्भाशय की भित्ति में धँसी रहती है। इसमें भ्रूण की ओर के ऊतक में प्रवर्ध (दीर्घरोम) होते हैं, और माँ की ओर रुधिर से भरे स्थान होते हैं जो इन प्रवर्धों को घेरे रहते हैं। इससे पदार्थों के आदान-प्रदान के लिए बड़ा क्षेत्रफल मिलता है।

कार्य:

1. माँ के रुधिर से ग्लूकोज़ और ऑक्सीजन भ्रूण तक पहुँचाना, ताकि उसे पोषण मिले।
2. भ्रूण में बने अपशिष्ट पदार्थों को माँ के रुधिर में पहुँचाना, ताकि उनका निपटान हो सके।

प्रश्न 26. मनुष्य में संतान का लिंग निर्धारण कैसे होता है? एक सरल रेखाचित्र द्वारा समझाइए। (2 अंक)

उत्तर:

मनुष्य में 22 जोड़ी सामान्य गुणसूत्रों के अलावा एक जोड़ी लिंग गुणसूत्र होते हैं। स्त्री में ये XX और पुरुष में XY होते हैं।

• माता के सभी अंडों में एक X गुणसूत्र होता है।
• पिता के आधे शुक्राणुओं में X और आधे में Y गुणसूत्र होता है।

रेखाचित्र:

X वाला शुक्राणु अंड से मिले तो लड़की (XX) और Y वाला शुक्राणु मिले तो लड़का (XY) होता है। इसलिए संतान का लिंग पिता से मिले गुणसूत्र से तय होता है, और लड़का या लड़की होने की संभावना बराबर (50 प्रतिशत) रहती है।

प्रश्न 27. ओज़ोन परत का क्या महत्त्व है? ऊपरी वायुमंडल में ओज़ोन कैसे बनती है, समीकरण सहित लिखिए। इसके क्षय का मुख्य कारण क्या है? (2 अंक)

उत्तर:

महत्त्व: ओज़ोन (O₃) की परत सूर्य से आने वाले हानिकारक पराबैंगनी (UV) विकिरण से पृथ्वी की रक्षा करती है। UV विकिरण से मनुष्य में त्वचा का कैंसर हो सकता है।

बनना: ऊपरी वायुमंडल में पराबैंगनी विकिरण ऑक्सीजन अणुओं को तोड़कर स्वतंत्र परमाणु बनाता है, जो दूसरे ऑक्सीजन अणुओं से जुड़कर ओज़ोन बनाते हैं:

O₂ → O + O (पराबैंगनी विकिरण)

O + O₂ → O₃

क्षय का कारण: पहले रेफ्रीजेरेटर और अग्निशमन में काम आने वाले क्लोरोफ्लुओरो कार्बन (CFCs) ओज़ोन को नष्ट करते हैं। इसलिए 1987 में UNEP में CFCs का उत्पादन 1986 के स्तर पर सीमित रखने पर सहमति बनी। बाद में इसी समझौते (मॉन्ट्रियल प्रोटोकॉल) के अंतर्गत CFCs का उत्पादन धीरे-धीरे पूरी तरह बंद कर दिया गया।

प्रश्न 28. जल संभर प्रबंधन क्या है? इसके दो लाभ लिखिए। (2 अंक)

उत्तर:

जल संभर प्रबंधन में किसी क्षेत्र की मिट्टी और जल के संरक्षण पर ज़ोर दिया जाता है, ताकि वहाँ की जैव-मात्रा का उत्पादन बढ़े। इसमें वर्षा के जल को बहकर बर्बाद होने से रोककर छोटे गड्ढों, तालाबों और बाँधों में रोका जाता है, जिससे वह ज़मीन में रिसकर भौम जल बढ़ाए।

लाभ:

1. सूखे और बाढ़ की समस्या घटती है और खेती के लिए जल मिलता रहता है, जिससे गाँव के लोगों की आय बढ़ती है।
2. मिट्टी का कटाव और गाद कम होती है, जिससे नीचे बने बड़े बाँधों का सेवा काल बढ़ जाता है।

प्रश्न 29. (a) मानव उत्सर्जन तंत्र का नामांकित चित्र बनाइए। (b) वृक्काणु (नेफ्रॉन) की संरचना बताते हुए समझाइए कि वृक्क में मूत्र कैसे बनता है। (5 अंक)

उत्तर:

(a) मानव उत्सर्जन तंत्र का चित्र: उदर में रीढ़ के दोनों ओर सेम के आकार के दो वृक्क बनाइए। बीच में ऊपर से नीचे जाती महाधमनी और महाशिरा दिखाइए, और हर वृक्क को महाधमनी से वृक्क धमनी तथा महाशिरा से वृक्क शिरा द्वारा जुड़ा दिखाइए। दोनों वृक्कों से एक-एक मूत्रवाहिनी नीचे मूत्राशय तक जाती हो, और मूत्राशय से मूत्रमार्ग बाहर खुलता हो।

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

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

(b) वृक्काणु की संरचना: वृक्काणु वृक्क की आधारी निस्यंदन इकाई है। इसके भाग हैं:

1. केशिका गुच्छ (ग्लोमेरुलस): पतली भित्ति वाली रुधिर केशिकाओं का गुच्छा।
2. बोमन संपुट: नलिका का कप जैसा सिरा, जो केशिका गुच्छ को घेरे रहता है।
3. नलिका: बोमन संपुट से निकली कुंडलित नलिका, जो संग्राहक वाहिनी में खुलती है।

मूत्र बनना:

1. निस्यंदन: वृक्क धमनी से आया रुधिर केशिका गुच्छ में छनता है। जल, ग्लूकोज़, अमीनो अम्ल, लवण और यूरिया जैसे नाइट्रोजनी अपशिष्ट बोमन संपुट में आ जाते हैं।
2. पुनरवशोषण: निस्यंद जब नलिका से गुज़रता है, तो ग्लूकोज़, अमीनो अम्ल, लवण और ज़रूरत भर का जल वापस रुधिर में सोख लिया जाता है। शरीर में जल कितना अतिरिक्त है, इसी पर निर्भर करता है कि कितना जल वापस जाएगा।
3. बचा हुआ द्रव मूत्र है, जो संग्राहक वाहिनी से मूत्रवाहिनी द्वारा मूत्राशय में जमा होता है और मूत्रमार्ग से बाहर निकलता है।

रोज़ लगभग 180 लिटर निस्यंद बनता है, पर उसका अधिकांश भाग वापस सोख लिया जाता है और मूत्र सिर्फ़ एक-दो लिटर बनता है।

प्रश्न 30. (a) मानव मादा जनन तंत्र का नामांकित चित्र बनाइए। (b) अंडाशय, अंडवाहिका और गर्भाशय के कार्य लिखिए। अंड का निषेचन न होने पर क्या होता है? (5 अंक)

उत्तर:

(a) चित्र: बीच में उलटे नाशपाती के आकार का गर्भाशय बनाइए। उसके ऊपरी दोनों कोनों से एक-एक पतली नली (अंडवाहिका) बाहर की ओर जाए और उसके सिरे के पास अंडाकार अंडाशय दिखाइए। गर्भाशय का निचला संकरा भाग ग्रीवा हो, जो नीचे योनि में खुलती हो।

नामांकन: अंडाशय, अंडवाहिका (फेलोपियन ट्यूब), गर्भाशय, ग्रीवा, योनि।

चित्र के नामांकन: 1. अंडाशय, 2. अंडवाहिका (फेलोपियन ट्यूब), 3. गर्भाशय, 4. ग्रीवा, 5. योनि

(b) कार्य:

1. अंडाशय: मादा युग्मक अंड बनाना (यौवनारंभ के बाद हर महीने एक अंड) और एस्ट्रोजन जैसे हॉर्मोन बनाना।
2. अंडवाहिका: अंड को अंडाशय से गर्भाशय तक ले जाना। शुक्राणु और अंड का निषेचन यहीं होता है।
3. गर्भाशय: निषेचित अंड (युग्मनज) इसकी मोटी भित्ति में रोपित होता है। यहाँ प्लैसेंटा द्वारा भ्रूण को पोषण मिलता है और उसका विकास होता है।

निषेचन न होने पर: गर्भाशय हर महीने निषेचित अंड को पोषण देने के लिए अपनी भित्ति को मोटा और स्पंजी बनाता है। अंड का निषेचन न हो तो वह लगभग एक दिन जीवित रहता है। तब इस मोटी भित्ति की ज़रूरत नहीं रहती और वह धीरे-धीरे टूटकर रुधिर और म्यूकस के रूप में योनि मार्ग से बाहर निकलती है। इसे ऋतुस्राव कहते हैं, जो लगभग हर महीने होता है और 2 से 8 दिन तक चलता है।