बिहार बोर्ड (BSEB) · Class 10 · भौतिक विज्ञान · 2021
भौतिक विज्ञान 2021 — पिछले वर्ष का पेपर (हल सहित)
Pathyacharya app डाउनलोड करेंप्रश्न और हल (74)
1. किसी ऑटोमोबाइल में पीछे का दृष्य देखने के लिए उपयोग होने वाले उत्तल दर्पण की वक्रता त्रिज्या 5 मी है। यदि एक बस इस दर्पण से 5 मी की दूरी पर स्थित है तो प्रतिबिम्ब की स्थिति, प्रकृति तथा आकार ज्ञात करें। (5 अंक)
बस (वस्तु) की दूरी (u) = -5 मीटर (वस्तु की दूरी हमेशा ऋणात्मक होती है)
गणना:
उत्तल दर्पण के लिए फोकस दूरी मीटर.
चूंकि उत्तल दर्पण का उपयोग किया जा रहा है, इसलिए फोकस दूरी धनात्मक होती है (f = +2.5 मीटर).
दर्पण सूत्र का उपयोग करें: .
मीटर
v ≈ 1.67 मीटर
स्थिति: दर्पण के पीछे 1.67 मीटर
प्रकृति: आभासी और सीधा
आकार: वस्तु का लगभग 1/3 गुना छोटा
2. फोकस पर स्थित वस्तु का प्रतिविम्ब : जब वस्तु फोकस पर हो, तो उसका वास्तविक प्रतिबिम्व अनंत पर बनता है। यह वस्तु की अपेक्षा उल्टा होता है और वस्तु से बहुत बड़ा होता है। चित्र : फोकस पर स्थित वस्तु के वास्तविक प्रतिबिम्ब का बनना (5 अंक)
3. तैलीय कागज होता है (1 अंक)
सही उत्तर: (C) पारभासक
4. प्रकाश की चाल विभिन्न माध्यमों में (1 अंक)
सही उत्तर: (B) भिन्न-भिन्न होती है
5. वायु में प्रकाश की चाल निर्वात की अपेक्षा होती है (1 अंक)
सही उत्तर: (A) कम
6. दाढ़ी बनाने के लिए कौन-सा दर्पण प्रयुक्त होता है ? (1 अंक)
सही उत्तर: (C) अवतल दर्पण
7. समतल दर्पण की फोकस दूरी होती है (1 अंक)
सही उत्तर: (A) अनंत
8. अवतल दर्पण के सामने वस्तु को कहाँ रखा जाय ताकि प्रतिबिम्ब उल्टा, वास्तविक और समान आकार का बने ? (1 अंक)
सही उत्तर: (C) वक्रता केन्द्र पर
9. उत्तल दर्पण से बना काल्पनिक प्रतिविम्ब होता है (1 अंक)
सही उत्तर: (C) सीधा एवं हासित
10. एक गोलीय दर्पण की फोकस दूरी + 20 cm है तो यह गोलीय कैसा है ? (1 अंक)
सही उत्तर: (A) उत्तल
11. अवतल दर्पण की फोकस दूरी होती है (1 अंक)
सही उत्तर: (A) ऋणात्मक
12. किसी अवतल दर्पण की फोकस दूरी (f) और उसकी वक्रता त्रिज्या R है, तो निम्नांकित में कौन संबंध सही है ? (1 अंक)
सही उत्तर: R = 2f
13. प्रकाश के परावर्तन के कितने नियम हैं ? (1 अंक)
सही उत्तर: 2
14. दर्पण का सूत्र है (1 अंक)
सही उत्तर: $\frac{1}{v} + \frac{1}{u} = \frac{1}{f}$
15. उत्तल दर्पण में प्रतिबिंब बनता है (1 अंक)
सही उत्तर: आभासी
16. लेंस द्वारा उत्पन्न आवर्धन की S.I. इकाई क्या है ? (1 अंक)
सही उत्तर: (D) मात्रक विहीन
17. लेंस में मुख्य फोकस की संख्या होती है (1 अंक)
सही उत्तर: (B) 2
18. तारे के टिमटिमाने का कारण है (1 अंक)
सही उत्तर: (C) वायुमंडलीय अपवर्तन
19. अवतल लेंस का अवर्धन (m) बराबर होता है (1 अंक)
सही उत्तर: (A) v/u
20. निम्न में कौन-सा पदार्थ लेंस के लिए प्रयुक्त नहीं किया जा सकता है ? (1 अंक)
सही उत्तर: (C) पीतल
21. निम्नलिखित में कौन संख्या प्रकाश के अपवर्तन के नियम के लिए सही है ? (1 अंक)
सही उत्तर: (A) 2
22. किसी माध्यम के अपवर्तनांक (μ) का मान होता है (1 अंक)
सही उत्तर: (B) $( \frac{\sin i}{\sin r} )$
23. तालाब का जल कम गहरा दिखाई देने का कारण है (1 अंक)
सही उत्तर: (C) अपवर्तन
24. अवतल लेंस का आवर्धन होता है (1 अंक)
सही उत्तर: v/u
25. कौन-सा लेंस हवा में अभिसारी लेंस भी कहलाता है ? (1 अंक)
सही उत्तर: उत्तल लेंस
26. प्रकाशिक माध्यम कितने प्रकार के होते हैं ? (1 अंक)
सही उत्तर: दो
27. उत्तल लेंस में वस्तु का आभासी एवं आवर्धित प्रतिबिम्ब हेतु वस्तु की स्थिति कहाँ होनी चाहिए ? (2 अंक)
वस्तु की स्थिति:
वस्तु को उत्तल लेंस के मुख्य फोकस और प्रकाशिक केंद्र के बीच रखा जाना चाहिए।
प्रतिबिम्ब की प्रकृति:
आभासी (काल्पनिक):
यह प्रतिबिम्ब उन किरणों के मिलने से बनता है जो वास्तव में नहीं मिलतीं, बल्कि पीछे बढ़ाने पर मिलती हुई प्रतीत होती हैं।
सीधा:
प्रतिबिम्ब सीधा होता है, यानी वस्तु जिस दिशा में है, प्रतिबिम्ब भी उसी दिशा में बनता है।
आवर्धित:
प्रतिबिम्ब वस्तु के आकार से बड़ा होता है।
28. पानी में रखा सिक्का उठा हुआ दिखता है। क्यों ? (2 अंक)
जब प्रकाश की किरणें एक माध्यम से दूसरे माध्यम में प्रवेश करती हैं, जैसे कि पानी से हवा में, तो वे मुड़ जाती हैं। इस घटना को अपवर्तन कहते हैं। पानी एक सघन माध्यम है, और हवा एक विरल माध्यम है। जब प्रकाश की किरणें पानी से हवा में जाती हैं, तो वे अभिलंब (एक काल्पनिक रेखा जो सतह पर लंबवत होती है) से दूर मुड़ जाती हैं।
हमारे आँखें इन मुड़ी हुई प्रकाश किरणों को इस तरह देखती हैं जैसे वे सिक्के की वास्तविक स्थिति से आ रही हों, जिससे हमें सिक्का उठा हुआ दिखाई देता है। यह एक भ्रम है, क्योंकि सिक्का वास्तव में अपनी जगह पर ही है, लेकिन अपवर्तन के कारण हमें वह अलग जगह पर दिखाई देता है।
29. 2m फोकस दूरी वाले किसी अवतल लेंस की क्षमता ज्ञात करें। (2 अंक)
1.फोकस दूरी निर्धारित करें:
चूंकि लेंस अवतल है, इसलिए फोकस दूरी (f) ऋणात्मक होती है.
f = -2 मीटर
2.लेंस की क्षमता का सूत्र लगाएँ:
लेंस की क्षमता (P) फोकस दूरी (f) के व्युत्क्रम के बराबर होती है.
3.मानों को सूत्र में रखें और गणना करें:
4.निष्कर्ष:
इस प्रकार, 2 मीटर फोकस दूरी वाले अवतल लेंस की क्षमता -0.5 डायोप्टर है.
30. तारे क्यों टिमटिमाते हैं ? (2 अंक)
31. प्रकाश के वर्ण विक्षेपण से आप क्या समझते हैं ? इन्द्रधनुष की व्याख्या करें। (5 अंक)
जब कोई श्वेत प्रकाश किरण किसी माध्यम (जैसे प्रिज्म या पानी की बूंद) से गुजरती है, तो वह अपने घटक रंगों में बँट जाती है. इस प्रक्रिया को प्रकाश का वर्ण विक्षेपण कहते हैं.
रंगों का क्रम:
इस विभाजन से रंगों की एक पट्टी बनती है, जिसे वर्णक्रम (spectrum) कहते हैं. इसमें बैंगनी, आसमानी, नीला, हरा, पीला, नारंगी और लाल (VIBGYOR) रंग क्रम से दिखाई देते हैं.
कारण:
प्रकाश के विभिन्न रंगों का विचलन अलग-अलग होता है, क्योंकि वे काँच या पानी के माध्यम में अलग-अलग चाल से चलते हैं. लाल रंग का विचलन सबसे कम होता है, और बैंगनी रंग का विचलन सबसे अधिक होता है.
इंद्रधनुष (Rainbow)
इंद्रधनुष तब बनता है जब सूर्य का प्रकाश हवा में लटकी वर्षा की बूंदों पर पड़ता है.
प्रक्रिया:
अपवर्तन और विक्षेपण: सूर्य का श्वेत प्रकाश वर्षा की बूंद में प्रवेश करते ही उसका अपवर्तन होता है और वह सात रंगों में बँट जाता है (वर्ण विक्षेपण).
आंतरिक परावर्तन: बूंद के अंदर प्रकाश एक से अधिक बार परावर्तित होता है.
पुनः अपवर्तन: बूंद से बाहर निकलते समय प्रकाश का पुनः अपवर्तन होता है.
दृश्य:
इन घटनाओं के कारण वर्षा की बूंदें एक छोटे प्रिज्म की तरह काम करती हैं, जिससे सूर्य के प्रकाश का विक्षेपण होता है और आकाश में एक अर्धवृत्ताकार रंगीन पट्टी (इंद्रधनुष) दिखाई देती है.
शर्त:
इंद्रधनुष देखने के लिए, देखने वाले की पीठ सूर्य की ओर होनी चाहिए.
32. श्वेत प्रकाश वर्णक्रम में किस रंग की किरण का विचलन अधिक होता है ? (1 अंक)
सही उत्तर: (D) बैंगनी
33. मानव नेत्र के लिए दृष्टि का स्थायित्व होता है (1 अंक)
सही उत्तर: (B) 1/16 sec
34. किसी वस्तु का प्रतिविम्ब आँख के जिस भाग पर बनता है वह है (1 अंक)
सही उत्तर: (B) रेटिना
35. टिंडल प्रभाव प्रदर्शित करता है (1 अंक)
सही उत्तर: प्रकाश का प्रकीर्णन
36. मानव आँख में दृष्टि दोष क्या है ? यह कितने प्रकार के होते हैं ? (2 अंक)
इसके मुख्य प्रकार हैं :
निकट दृष्टि दोष (मायोपिया), दूर दृष्टि दोष (हाइपरोपिया) और जरा-दूरदर्शिता (प्रेसबायोपिया).
37. दूर दृष्टि दोष क्या है ? (2 अंक)
38. सूर्य के प्रकाश के उन दो घटकों के नाम लिखिए जो हमें दिखाई नहीं देते हैं। (2 अंक)
39. प्रतिरोधों का पार्श्व क्रम संयोजन किसे कहते हैं ? प्रतिरोध R₁, R₂ तथा R₃ को पार्श्वक्रम में संयोजित करने पर समतुल्य प्रतिरोध का व्यंजक प्राप्त करें। (5 अंक)
जब कई प्रतिरोधकों को इस प्रकार संयोजित किया जाता है कि प्रत्येक प्रतिरोधक के टर्मिनल एक ही दो बिंदुओं से जुड़े होते हैं, तो उसे पार्श्व क्रम संयोजन या समानांतर संयोजन कहते हैं। इस संयोजन में, सभी प्रतिरोधकों के सिरों पर विभव अंतर समान रहता है, लेकिन धारा प्रत्येक प्रतिरोधक से अलग-अलग बहती है।
समतुल्य प्रतिरोध का व्यंजक (, और के लिए)
एक विद्युत परिपथ में, जब तीन प्रतिरोधकों और को पार्श्व क्रम में जोड़ा जाता है, तो समतुल्य प्रतिरोध के लिए व्यंजक निम्नलिखित तरीके से प्राप्त किया जाता है:
1. परिभाषा के अनुसार:
मान लीजिए कि परिपथ में सभी प्रतिरोधकों के सिरों के बीच का वोल्टेज है और उनके माध्यम से बहने वाली धाराएँ क्रमशः और हैं।
2. ओम के नियम से:
ओम के नियम के अनुसार, प्रत्येक प्रतिरोधक से बहने वाली धारा है:
3. कुल धारा:
परिपथ में कुल धारा इन व्यक्तिगत धाराओं का योग होती है:
4. प्रतिस्थापन:
उपरोक्त धाराओं के मानों को कुल धारा के समीकरण में रखने पर:
5. V को उभयनिष्ठ लेने पर:
6. समतुल्य प्रतिरोध की परिभाषा:
यदि एक समतुल्य प्रतिरोध हो, तो कुल धारा के बराबर होती है।
7. व्यंजक प्राप्त करना:
समीकरणों की तुलना करने पर:
से को रद्द करने पर, हमें समतुल्य प्रतिरोध का व्यंजक मिलता है:
40. श्रेणी क्रम में संयोजित तीन विभिन्न मान के प्रतिरोधों के समतुल्य प्रतिरोध के लिए व्यंजक प्राप्त करें। (5 अंक)
1. धारा की समानता:
श्रेणी क्रम संयोजन में, प्रत्येक प्रतिरोधक से समान धारा प्रवाहित होती है. मान लीजिए यह धारा है.
2. वोल्टेज का योग:
परिपथ में कुल विभवांतर (वोल्टेज) प्रत्येक प्रतिरोधक पर विभवांतर के योग के बराबर होता है. मान लीजिए कुल वोल्टेज है, और प्रतिरोध पर क्रमशः वोल्टेज हैं. तो .
3. ओम का नियम लागू करें:
ओम के नियम के अनुसार, .
के लिए:
के लिए:
के लिए:
4. मानों को जोड़ें:
कुल वोल्टेज में मान रखने पर:
5. धारा को कॉमन लें:
धारा को कॉमन लेने पर:
6. समतुल्य प्रतिरोध ज्ञात करें:
अब, तुल्य प्रतिरोध के लिए, को लागू करते हुए, को से बदलें:
7. को रद्द करें:
दोनों पक्षों से रद्द करने पर, हमें प्राप्त होता है:
यह दर्शाता है कि श्रेणी क्रम में जुड़े प्रतिरोधों का कुल प्रतिरोध उनके अलग-अलग प्रतिरोधों के योग के बराबर होता है.
41. शुष्क सेल में ऋण इलेक्ट्रोड बना होता है (1 अंक)
सही उत्तर: (C) जस्ता का
42. 1 mA बराबर होता है (1 अंक)
सही उत्तर: (A) 10⁻³A
43. जब किसी चालक तार से विद्युत धारा प्रवाहित होती है तो गतिशील कण क्या हैं ? (1 अंक)
सही उत्तर: इलेक्ट्रॉन
44. ओम का नियम है (1 अंक)
सही उत्तर: V = IR
45. विभवान्तर का S. I. मात्रक क्या है ? (1 अंक)
सही उत्तर: वोल्ट
46. आम्मीटर का प्रतिरोध होता है (1 अंक)
सही उत्तर: बहुत छोटा
47. रिओस्टेट का उद्देश्य क्या है ? (1 अंक)
सही उत्तर: धारा का परिमाण में वृद्धि या कमी
48. विद्युत आवेश का S.I. मात्रक होता है (1 अंक)
सही उत्तर: कूलॉम
49. इलेक्ट्रॉन पर आवेश होता है (1 अंक)
सही उत्तर: -1.6 × 10⁻¹⁹ कूलम्ब
50. खिलौनों में किस सेल का उपयोग होता है ? (1 अंक)
सही उत्तर: सुखा सेल
51. इलेक्ट्रिक हीटर की कुंडली बनाने में किस पदार्थ का प्रयोग किया जाता है ? (1 अंक)
सही उत्तर: नाइक्रोम
52. एक यूनिट विद्युत ऊर्जा का मान है (1 अंक)
सही उत्तर: 3.6 × 10⁶ J
53. विद्युत बल्ब में कौन-सी गैस भरी रहती है ? (1 अंक)
सही उत्तर: निष्क्रिय गैस
54. यदि किसी विद्युत बल्ब के तन्तु का प्रतिरोध $1200 \Omega$ है तो बल्ब 220 V स्रोत से कितनी विद्युत धारा लेगा ? (2 अंक)
दिए गए प्रश्नों में, और है
सूत्र:
(जहाँ: धारा है, वोल्टेज है, और प्रतिरोध है)।
मान रखें:
परिणाम:
।
55. प्रत्यावर्ती धारा में कौन-सी दो कमियाँ होती हैं ? (2 अंक)
विद्युत लेपन एक ऐसी प्रक्रिया है जहाँ एक धातु पर दूसरी धातु की परत चढ़ाई जाती है, और इसके लिए दिष्ट धारा (DC) की आवश्यकता होती है।
चूंकि प्रत्यावर्ती धारा की दिशा लगातार बदलती रहती है, इसलिए यह विद्युत लेपन जैसी प्रक्रियाओं के लिए उपयुक्त नहीं है।
2. बैटरी चार्ज नहीं की जा सकती
बैटरी चार्ज करने के लिए दिष्ट धारा (DC) की आवश्यकता होती है।
प्रत्यावर्ती धारा को सीधे बैटरी में प्रवाहित करके उसे चार्ज नहीं किया जा सकता।
मोबाइल फोन या अन्य इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों की बैटरी को चार्ज करने के लिए, चार्जर प्रत्यावर्ती धारा (AC) को पहले दिष्ट धारा (DC) में बदलता है।
56. विद्युत धारा की प्रबलता की परिभाषा दें। (2 अंक)
सरल शब्दों में, यह बताता है कि एक निश्चित समय में किसी चालक से कितनी विद्युत आवेश की मात्रा गुजरी है.
57. फ्यूज के तार की तीन प्रमुख विशेषताएँ लिखें। (2 अंक)
फ्यूज तार का गलनांक बहुत कम होना चाहिए ताकि विद्युत परिपथ में अत्यधिक धारा प्रवाहित होने पर, यह गर्मी के कारण तुरंत पिघल जाए।
2. उच्च प्रतिरोधकता (High Resistivity):
फ्यूज तार की प्रतिरोधकता उच्च होनी चाहिए। इससे यह धारा प्रवाहित होने पर जल्दी गर्म हो जाता है, जिससे सर्किट की सुरक्षा सुनिश्चित होती है।
3. ऑक्सीकरण से मुक्त (Free from Oxidation):
फ्यूज का तार ऑक्सीकरण (जंग लगना) से मुक्त होना चाहिए। इसका मतलब है कि इसे इस प्रकार का होना चाहिए कि समय के साथ हवा में ऑक्सीजन के संपर्क में आने पर इसका क्षरण न हो, जो इसकी दक्षता को बनाए रखता है।
58. विद्युत बल्ब का नामांकित चित्र बनाइए। (2 अंक)
59. एम्पियर की परिभाषा दें। (2 अंक)
2. मूल आवेश के संदर्भ में : 2019 में हुए SI के पुन:परिभाषा के बाद, एम्पीयर को मूल आवेश (e) के निश्चित संख्यात्मक मान से परिभाषित किया जाता है, जो कूलम्ब के बराबर है.
3. बल के संदर्भ में (पुरानी परिभाषा) : यह वह स्थिर धारा है, जो निर्वात में 1 मीटर की दूरी पर रखे दो लंबे, सीधे और समानांतर चालकों में प्रवाहित होने पर प्रति मीटर लंबाई पर न्यूटन का बल उत्पन्न करती है.
60. विद्युत चुंबक बनाने के लिए किस पदार्थ के छड़ का उपयोग होता है ? (1 अंक)
सही उत्तर: नरम लोहा
61. विद्युत बल्ब का फिलामेंट निम्न में से किस धातु का बना होता है ? (1 अंक)
सही उत्तर: टंगस्टन
62. डायनेमो परिवर्तित करता है (1 अंक)
सही उत्तर: यांत्रिक ऊर्जा को विद्युत ऊर्जा में
63. विद्युत फ्यूज विद्युत धारा के किस सिद्धांत पर कार्य करता है ? (1 अंक)
सही उत्तर: ऊष्मीय
64. वोल्टमीटर को विद्युत परिपथ में किस क्रम में जोड़ा जाता है ? (1 अंक)
सही उत्तर: समानान्तर क्रम
65. विद्युत परिपथ में दो बिन्दुओं के बीच विभवान्तर मापने के लिए प्रयुक्त होता है (1 अंक)
सही उत्तर: वोल्टमीटर
66. विद्युत धारा के चुम्बकीय प्रभाव से संबंधित 'दक्षिण हस्त-अंगूठा' के नियम को लिखें। (2 अंक)
67. वैद्युत चुम्बकीय प्रेरण से आप क्या समझते हैं ? (2 अंक)
68. 1 जूल का मान होता है (1 अंक)
सही उत्तर: (A) 0.24 कैलोरी
69. डीजल का उपयोग होता है (1 अंक)
सही उत्तर: (D) इन सभी में
70. सौर सेल सौर ऊर्जा को रूपान्तरित करते हैं. (1 अंक)
सही उत्तर: (D) विद्युत ऊर्जा में
71. कार्य करने की क्षमता को कहते हैं (1 अंक)
सही उत्तर: ऊर्जा
72. किलोवाट / घंटा एक इकाई है (1 अंक)
सही उत्तर: ऊर्जा की
73. जल विद्युत संयंत्र किस ऊर्जा को विद्युत ऊर्जा में रूपांतरित करता है ? (1 अंक)
सही उत्तर: स्थितिज ऊर्जा