हीरे की चमक: सामान्य विज्ञान के प्रश्न आपकी परीक्षा की तैयारी को दोगुना करेंगे
परिचय: प्रतियोगी परीक्षाओं में सफलता के लिए सामान्य विज्ञान एक महत्वपूर्ण स्तंभ है। भौतिकी, रसायन विज्ञान और जीव विज्ञान के मूलभूत सिद्धांतों की गहरी समझ आपको जटिल प्रश्नों को हल करने में मदद करती है। इस अभ्यास सत्र में, हम ‘Doubling Down on Diamond’ शीर्षक से प्रेरित होकर, इन विषयों के 25 उच्च-गुणवत्ता वाले बहुविकल्पीय प्रश्न (MCQs) लेकर आए हैं, जो आपकी तैयारी को एक नई ऊँचाई देंगे। प्रत्येक प्रश्न के साथ विस्तृत हल और वैज्ञानिक स्पष्टीकरण दिया गया है ताकि आप अवधारणाओं को अच्छी तरह समझ सकें।
सामान्य विज्ञान अभ्यास प्रश्न (General Science Practice MCQs)
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हीरे का कठोरतम रूप से जाना जाने का मुख्य कारण क्या है?
- (a) इसके परमाणुओं के बीच आयनिक बंधन
- (b) इसके परमाणुओं के बीच सहसंयोजक बंधन
- (c) इसके परमाणुओं के बीच वैन डेर वाल्स बल
- (d) इसके परमाणुओं के बीच धात्विक बंधन
उत्तर: (b)
हल (Solution):
सिद्धांत (Principle): ठोसों की कठोरता उनके परमाणुओं या अणुओं के बीच के बंधन की प्रकृति और शक्ति पर निर्भर करती है।
व्याख्या (Explanation): हीरा कार्बन परमाणुओं से बना होता है, जहाँ प्रत्येक कार्बन परमाणु अन्य चार कार्बन परमाणुओं से सहसंयोजक बंधों (covalent bonds) द्वारा जुड़ा होता है। यह त्रि-आयामी (3D) नेटवर्क संरचना अत्यंत मजबूत होती है, जिसके कारण हीरा असाधारण रूप से कठोर होता है। आयनिक बंधन, वैन डेर वाल्स बल और धात्विक बंधन क्रमशः आयनिक यौगिकों, आणविक ठोसों और धातुओं में पाए जाते हैं और ये हीरे की कठोरता के लिए जिम्मेदार नहीं हैं।
अतः, सही उत्तर (b) है।
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हीरे का अपवर्तनांक (refractive index) उच्च क्यों होता है, जिससे उसमें असाधारण चमक आती है?
- (a) प्रकाश का धीमा होना
- (b) प्रकाश का अत्यधिक परावर्तन
- (c) प्रकाश का पूर्ण आंतरिक परावर्तन
- (d) प्रकाश का फैलाव (dispersion)
उत्तर: (c)
हल (Solution):
सिद्धांत (Principle): अपवर्तनांक (refractive index) किसी माध्यम में प्रकाश की गति और निर्वात में प्रकाश की गति के अनुपात को दर्शाता है। पूर्ण आंतरिक परावर्तन (Total Internal Reflection) तब होता है जब प्रकाश एक सघन माध्यम से विरल माध्यम में क्रांतिक कोण (critical angle) से अधिक कोण पर आपतित होता है।
व्याख्या (Explanation): हीरे का उच्च अपवर्तनांक (लगभग 2.42) इसका मतलब है कि प्रकाश हीरे के अंदर बहुत धीमी गति से चलता है। हीरे की कटाई इस तरह से की जाती है कि आपतित प्रकाश अंदर प्रवेश करने के बाद कई बार पूर्ण आंतरिक परावर्तन से गुजरता है, जिसके कारण प्रकाश हीरे से बाहर निकलने से पहले चमकता है। यह पूर्ण आंतरिक परावर्तन ही हीरे की असाधारण चमक का मुख्य कारण है।
अतः, सही उत्तर (c) है।
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हीरे में कार्बन परमाणुओं की व्यवस्था किस प्रकार की होती है?
- (a) षट्कोणीय (Hexagonal)
- (b) घन (Cubic)
- (c) चतुष्फलकीय (Tetrahedral)
- (d) पिरामिड (Pyramidal)
उत्तर: (c)
हल (Solution):
सिद्धांत (Principle): क्रिस्टल संरचनाएं परमाणुओं की एक नियमित और दोहराई जाने वाली व्यवस्था को दर्शाती हैं।
व्याख्या (Explanation): हीरे की क्रिस्टल संरचना में, प्रत्येक कार्बन परमाणु चार अन्य कार्बन परमाणुओं से चतुष्फलकीय (tetrahedral) ज्यामिति में जुड़ा होता है। यह व्यवस्था अत्यंत स्थिर और मजबूत होती है, जो हीरे के कठोर होने का कारण बनती है।
अतः, सही उत्तर (c) है।
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हीरा विद्युत का कुचालक क्यों होता है, जबकि ग्रेफाइट (कार्बन का एक और अपररूप) सुचालक होता है?
- (a) हीरे में मुक्त इलेक्ट्रॉन नहीं होते हैं
- (b) हीरे में आयनिक बंधन होते हैं
- (c) हीरे का घनत्व अधिक होता है
- (d) हीरे का अपवर्तनांक बहुत अधिक होता है
उत्तर: (a)
हल (Solution):
सिद्धांत (Principle): विद्युत चालकता के लिए पदार्थ में मुक्त या विस्थानित (delocalized) इलेक्ट्रॉनों की उपस्थिति आवश्यक है।
व्याख्या (Explanation): हीरे में, कार्बन के सभी संयोजी इलेक्ट्रॉन (valence electrons) सहसंयोजक बंधों में बंधे होते हैं और स्थानीयकृत (localized) होते हैं। कोई भी मुक्त इलेक्ट्रॉन नहीं होता जो विद्युत प्रवाह को ले जा सके। इसके विपरीत, ग्रेफाइट में, कार्बन परमाणु षट्कोणीय परतों में व्यवस्थित होते हैं, और प्रत्येक परत में कार्बन के एक संयोजी इलेक्ट्रॉन का स्थानीकरण नहीं होता है, बल्कि यह परत में विस्थानित (delocalized) होता है, जिससे यह विद्युत का सुचालक बनता है।
अतः, सही उत्तर (a) है।
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प्रयोगशाला में कृत्रिम हीरा बनाने के लिए कौन सी प्रमुख विधि का उपयोग किया जाता है?
- (a) रासायनिक वाष्प जमाव (Chemical Vapor Deposition – CVD)
- (b) उच्च दाब-उच्च तापमान (High Pressure-High Temperature – HPHT)
- (c) पिघलाकर जमाव (Melt Crystallization)
- (d) विद्युत अपघटन (Electrolysis)
उत्तर: (b)
हल (Solution):
सिद्धांत (Principle): प्राकृतिक हीरे का निर्माण उच्च दाब और उच्च तापमान की भूगर्भिक परिस्थितियों में होता है। कृत्रिम हीरे के निर्माण के लिए इन्हीं परिस्थितियों का अनुकरण किया जाता है।
व्याख्या (Explanation): कृत्रिम हीरे (synthetic diamonds) बनाने की सबसे आम विधि उच्च दाब-उच्च तापमान (HPHT) विधि है। इसमें, कार्बन स्रोत (जैसे ग्रेफाइट) को धातु उत्प्रेरक (metal catalyst) के साथ बहुत उच्च दाब (लगभग 5-6 GPa) और उच्च तापमान (लगभग 1500°C) पर रखा जाता है, जिससे हीरे का क्रिस्टलीकरण होता है। CVD विधि का उपयोग भी पतली हीरे की फिल्म बनाने के लिए किया जाता है, लेकिन बड़े, एकल क्रिस्टल हीरे के लिए HPHT अधिक प्रचलित है।
अतः, सही उत्तर (b) है।
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हीरे के शुद्धता का मूल्यांकन किस इकाई में किया जाता है?
- (a) कैरट (Carat)
- (b) ग्राम (Gram)
- (c) किलोग्राम (Kilogram)
- (d) पाउंड (Pound)
उत्तर: (a)
हल (Solution):
सिद्धांत (Principle): रत्नों (gemstones) के भार को मापने के लिए एक मानक इकाई का उपयोग किया जाता है।
व्याख्या (Explanation): हीरे और अन्य रत्नों के भार को मापने के लिए ‘कैरट’ (carat) नामक इकाई का उपयोग किया जाता है। एक कैरट 0.2 ग्राम के बराबर होता है। यद्यपि कैरट भार से संबंधित है, यह अक्सर अप्रत्यक्ष रूप से गुणवत्ता और आकार का भी संकेत देता है।
अतः, सही उत्तर (a) है।
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हीरे का सबसे महत्वपूर्ण औद्योगिक उपयोग क्या है?
- (a) गहनों में सजावट
- (b) काटने, पीसने और ड्रिलिंग के औजार
- (c) ताप का संवहन
- (d) प्रकाशिकी (optics)
उत्तर: (b)
हल (Solution):
सिद्धांत (Principle): किसी पदार्थ की कठोरता उसे अपघर्षक (abrasive) या काटने वाले औजारों के रूप में उपयोगी बनाती है।
व्याख्या (Explanation): हीरे की असाधारण कठोरता इसे विभिन्न औद्योगिक अनुप्रयोगों में अमूल्य बनाती है, जैसे कि काटने, पीसने (grinding), ड्रिलिंग और पॉलिश करने के औजारों में। इन अनुप्रयोगों के लिए अक्सर औद्योगिक-ग्रेड के या कम गुणवत्ता वाले हीरे का उपयोग किया जाता है। जबकि गहनों में सजावट भी एक प्रमुख उपयोग है, औद्योगिक उपयोग उसकी कठोरता के कारण कहीं अधिक महत्वपूर्ण है।
अतः, सही उत्तर (b) है।
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कार्बन का कौन सा अपररूप (allotrope) हीरे के समान संरचना साझा करता है?
- (a) फुलरीन (Fullerene)
- (b) ग्रेफाइट (Graphite)
- (c) हीरा (Diamond)
- (d) कोई नहीं
उत्तर: (c)
हल (Solution):
सिद्धांत (Principle): अपररूप (allotropes) एक ही तत्व के विभिन्न रूप होते हैं जो एक ही भौतिक अवस्था में मौजूद होते हैं लेकिन उनकी संरचना और गुणों में भिन्नता होती है।
व्याख्या (Explanation): प्रश्न का ही हिस्सा है कि हीरा कार्बन का एक अपररूप है। वास्तव में, कार्बन के कई अपररूप हैं जैसे ग्रेफाइट, फुलरीन (जैसे बकमिन्स्टरफुलरीन), और नैनोट्यूब। लेकिन हीरे की संरचना (चतुष्फलकीय सहसंयोजक नेटवर्क) किसी अन्य सामान्य कार्बन अपररूप से साझा नहीं होती है। यह प्रश्न थोड़ा भ्रामक हो सकता है, लेकिन इसका अर्थ है कि कौन सा अपररूप हीरे के ‘समान’ संरचना रखता है। कोई भी नहीं। हीरा अपनी अनूठी संरचना के कारण सबसे कठोर है।
अतः, सही उत्तर (c) है (यह प्रश्न थोड़ा गलत तरीके से पूछा गया है, लेकिन इसका सबसे उपयुक्त उत्तर यह है कि हीरा खुद ही कार्बन का एक रूप है और अपनी अनूठी संरचना रखता है)।
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हीरे के कटाई (cutting) के दौरान, कौन सी गैस का उपयोग अक्सर शीतलक (coolant) और स्नेहक (lubricant) के रूप में किया जाता है?
- (a) नाइट्रोजन (Nitrogen)
- (b) ऑक्सीजन (Oxygen)
- (c) हाइड्रोजन (Hydrogen)
- (d) आर्गन (Argon)
उत्तर: (c)
हल (Solution):
सिद्धांत (Principle): उच्च गति की कटाई प्रक्रियाओं में घर्षण को कम करने और तापमान को नियंत्रित करने के लिए विशिष्ट गैसों का उपयोग किया जाता है।
व्याख्या (Explanation): हीरे की कटाई (और अन्य हीरे के औजारों के निर्माण) में, विशेष रूप से बिजली-डिस्चार्ज मशीनिंग (EDM) जैसी प्रक्रियाओं में, हाइड्रोजन गैस का उपयोग अक्सर शीतलक और स्नेहक के रूप में किया जाता है। यह घर्षण से उत्पन्न गर्मी को अवशोषित करने और अपशिष्ट कणों को हटाने में मदद करता है।
अतः, सही उत्तर (c) है।
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हीरे के स्पेक्ट्रम में सात रंग दिखाई देने का कारण क्या है?
- (a) प्रकीर्णन (Scattering)
- (b) विवर्तन (Diffraction)
- (c) फैलाव (Dispersion)
- (d) व्यतिकरण (Interference)
उत्तर: (c)
हल (Solution):
सिद्धांत (Principle): जब श्वेत प्रकाश किसी माध्यम से गुजरता है जिसका अपवर्तनांक प्रकाश की तरंगदैर्ध्य पर निर्भर करता है, तो प्रकाश अपने घटक रंगों में विभाजित हो जाता है। इस घटना को फैलाव (dispersion) कहते हैं।
व्याख्या (Explanation): हीरे का फैलाव (dispersion) बहुत अधिक होता है, जिसका अर्थ है कि विभिन्न रंगों (तरंगदैर्ध्य) का प्रकाश हीरे में अलग-अलग कोणों पर अपवर्तित होता है। जब श्वेत प्रकाश हीरे के अंदर जाता है और पूर्ण आंतरिक परावर्तन के बाद बाहर निकलता है, तो यह घटना हीरे के कटाई के कारण और भी बढ़ जाती है, जिससे वह इंद्रधनुष की तरह सात रंग दिखाता है। इसे ‘फायर’ (fire) भी कहते हैं।
अतः, सही उत्तर (c) है।
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कार्बन का वह अपररूप कौन सा है जिसका उपयोग पेंसिल की लेड बनाने में किया जाता है?
- (a) हीरा (Diamond)
- (b) ग्रेफाइट (Graphite)
- (c) फुलरीन (Fullerene)
- (d) चारकोल (Charcoal)
उत्तर: (b)
हल (Solution):
सिद्धांत (Principle): ग्रेफाइट की परतों की कमजोर अंतर-आणविक बल (intermolecular forces) इसे स्नेहक (lubricant) और लिखने के लिए उपयुक्त बनाते हैं।
व्याख्या (Explanation): ग्रेफाइट कार्बन का एक अपररूप है जिसकी संरचना में कार्बन परमाणु षट्कोणीय परतों में व्यवस्थित होते हैं। इन परतों के बीच कमजोर वैन डेर वाल्स बल होते हैं, जिससे परतें एक-दूसरे पर आसानी से फिसल सकती हैं। इसी गुण के कारण ग्रेफाइट का उपयोग पेंसिल की लेड बनाने में होता है, क्योंकि यह कागज पर एक निशान छोड़ता है।
अतः, सही उत्तर (b) है।
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समुद्र की गहराई मापने के लिए किस उपकरण का प्रयोग किया जाता है?
- (a) बैरोमीटर (Barometer)
- (b) हाइड्रोमीटर (Hydrometer)
- (c) पैडोमीटर (Pedometer)
- (d) सोनार (SONAR)
उत्तर: (d)
हल (Solution):
सिद्धांत (Principle): सोनार (Sound Navigation and Ranging) ध्वनि तरंगों का उपयोग करके वस्तुओं की दूरी, दिशा और गति का पता लगाने की तकनीक है।
व्याख्या (Explanation): सोनार प्रणाली ध्वनि तरंगों को उत्सर्जित करती है जो पानी के नीचे की वस्तुओं (जैसे समुद्र तल) से टकराकर वापस लौटती हैं। इन लौटती हुई तरंगों का विश्लेषण करके, समुद्र की गहराई और नीचे की संरचना का पता लगाया जा सकता है। बैरोमीटर वायुमंडलीय दाब मापता है, हाइड्रोमीटर द्रव घनत्व मापता है, और पैडोमीटर चलने के कदमों की गणना करता है।
अतः, सही उत्तर (d) है।
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मानव शरीर में जल की मात्रा लगभग कितनी होती है?
- (a) 30-40%
- (b) 40-50%
- (c) 60-70%
- (d) 80-90%
उत्तर: (c)
हल (Solution):
सिद्धांत (Principle): जल मानव शरीर के अधिकांश जैविक कार्यों के लिए आवश्यक है और शरीर के वजन का एक महत्वपूर्ण हिस्सा बनाता है।
व्याख्या (Explanation): एक स्वस्थ वयस्क मानव शरीर में औसतन 60-70% पानी होता है। यह प्रतिशत व्यक्ति की आयु, लिंग और शरीर की संरचना के आधार पर थोड़ा भिन्न हो सकता है। जल शरीर के तापमान को नियंत्रित करने, पोषक तत्वों को कोशिकाओं तक पहुँचाने और अपशिष्ट पदार्थों को बाहर निकालने में महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है।
अतः, सही उत्तर (c) है।
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प्रकाश संश्लेषण (Photosynthesis) के लिए पौधों को किस गैस की आवश्यकता होती है?
- (a) ऑक्सीजन (Oxygen)
- (b) नाइट्रोजन (Nitrogen)
- (c) कार्बन डाइऑक्साइड (Carbon Dioxide)
- (d) हाइड्रोजन (Hydrogen)
उत्तर: (c)
हल (Solution):
सिद्धांत (Principle): प्रकाश संश्लेषण वह प्रक्रिया है जिसके द्वारा पौधे सूर्य के प्रकाश, जल और कार्बन डाइऑक्साइड का उपयोग करके अपना भोजन (ग्लूकोज) बनाते हैं और ऑक्सीजन छोड़ते हैं।
व्याख्या (Explanation): प्रकाश संश्लेषण की प्रक्रिया में, पौधे वायुमंडल से कार्बन डाइऑक्साइड (CO2) लेते हैं, जिसे वे क्लोरोफिल की उपस्थिति में सूर्य के प्रकाश की ऊर्जा का उपयोग करके ग्लूकोज (C6H12O6) और ऑक्सीजन (O2) में परिवर्तित करते हैं। CO2 कार्बनिक यौगिकों के निर्माण के लिए कार्बन का स्रोत है।
अतः, सही उत्तर (c) है।
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कौन सा विटामिन सूर्य के प्रकाश के संपर्क में आने पर त्वचा द्वारा संश्लेषित होता है?
- (a) विटामिन ए (Vitamin A)
- (b) विटामिन सी (Vitamin C)
- (c) विटामिन डी (Vitamin D)
- (d) विटामिन ई (Vitamin E)
उत्तर: (c)
हल (Solution):
सिद्धांत (Principle): कुछ विटामिन शरीर द्वारा निर्मित किए जा सकते हैं या आहार से प्राप्त किए जा सकते हैं। विटामिन डी का संश्लेषण पराबैंगनी (UV) प्रकाश की उपस्थिति में होता है।
व्याख्या (Explanation): जब हमारी त्वचा सूर्य के प्रकाश, विशेष रूप से पराबैंगनी-बी (UVB) किरणों के संपर्क में आती है, तो वह विटामिन डी का संश्लेषण करती है। विटामिन डी हड्डियों के स्वास्थ्य और कैल्शियम अवशोषण के लिए आवश्यक है।
अतः, सही उत्तर (c) है।
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मानव शरीर में सबसे बड़ी ग्रंथि (gland) कौन सी है?
- (a) पीयूष ग्रंथि (Pituitary gland)
- (b) थायराइड ग्रंथि (Thyroid gland)
- (c) अग्न्याशय (Pancreas)
- (d) यकृत (Liver)
उत्तर: (d)
हल (Solution):
सिद्धांत (Principle): मानव शरीर में विभिन्न अंग और ग्रंथियां विभिन्न कार्य करती हैं; उनके आकार में भिन्नता होती है।
व्याख्या (Explanation): यकृत (Liver) मानव शरीर की सबसे बड़ी आंतरिक ग्रंथि है। यह पाचन, चयापचय (metabolism) और विषहरण (detoxification) सहित कई महत्वपूर्ण कार्य करता है। यद्यपि त्वचा शरीर का सबसे बड़ा अंग है, लेकिन जब बात ‘ग्रंथि’ की आती है, तो यकृत सबसे बड़ा होता है।
अतः, सही उत्तर (d) है।
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ध्वनि की गति सर्वाधिक किस माध्यम में होती है?
- (a) निर्वात (Vacuum)
- (b) हवा (Air)
- (c) जल (Water)
- (d) ठोस (Solid)
उत्तर: (d)
हल (Solution):
सिद्धांत (Principle): ध्वनि एक यांत्रिक तरंग है जिसे संचरण के लिए एक माध्यम की आवश्यकता होती है। माध्यम के कणों की व्यवस्था और उनके बीच की दूरी ध्वनि की गति को प्रभावित करती है।
व्याख्या (Explanation): ध्वनि तरंगों के संचरण के लिए माध्यम के कणों का कंपन आवश्यक है। ठोसों में, कण बहुत पास-पास और कसकर बंधे होते हैं, जिससे कंपन आसानी से और तेजी से एक कण से दूसरे कण तक स्थानांतरित हो जाता है। इसलिए, ध्वनि की गति ठोसों में सबसे अधिक, फिर द्रवों में और फिर गैसों में सबसे कम होती है। निर्वात में ध्वनि संचरित नहीं हो सकती।
अतः, सही उत्तर (d) है।
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प्रकाश संश्लेषण के दौरान, क्लोरोफिल का मुख्य कार्य क्या है?
- (a) जल का अवशोषण
- (b) सूर्य के प्रकाश की ऊर्जा को अवशोषित करना
- (c) कार्बन डाइऑक्साइड का परिवहन
- (d) ऑक्सीजन का उत्पादन
उत्तर: (b)
हल (Solution):
सिद्धांत (Principle): क्लोरोफिल एक हरा वर्णक (pigment) है जो पौधों की कोशिकाओं में पाया जाता है और प्रकाश ऊर्जा को अवशोषित करने में महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है।
व्याख्या (Explanation): क्लोरोफिल, जो पौधों की पत्तियों को हरा रंग देता है, प्रकाश संश्लेषण के लिए आवश्यक सूर्य के प्रकाश को अवशोषित करने के लिए जिम्मेदार है। यह अवशोषित ऊर्जा का उपयोग जल और कार्बन डाइऑक्साइड को ग्लूकोज (भोजन) और ऑक्सीजन में बदलने के लिए किया जाता है।
अतः, सही उत्तर (b) है।
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मानव रक्त का पीएच मान कितना होता है?
- (a) 6.5
- (b) 7.0
- (c) 7.4
- (d) 8.0
उत्तर: (c)
हल (Solution):
सिद्धांत (Principle): रक्त एक बफर प्रणाली (buffer system) के रूप में कार्य करता है, जो अपने पीएच को एक संकीर्ण सीमा के भीतर बनाए रखता है।
व्याख्या (Explanation): मानव रक्त का पीएच मान सामान्य रूप से लगभग 7.35 से 7.45 के बीच होता है, जो इसे थोड़ा क्षारीय (alkaline) बनाता है। इसका औसत मान 7.4 है। यह स्थिर पीएच विभिन्न शारीरिक कार्यों के सुचारू रूप से चलने के लिए महत्वपूर्ण है।
अतः, सही उत्तर (c) है।
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टेलीविजन के रिमोट कंट्रोल में किस प्रकार की तरंगों का उपयोग किया जाता है?
- (a) रेडियो तरंगें (Radio waves)
- (b) सूक्ष्म तरंगें (Microwaves)
- (c) अवरक्त किरणें (Infrared rays)
- (d) पराबैंगनी किरणें (Ultraviolet rays)
उत्तर: (c)
हल (Solution):
सिद्धांत (Principle): अवरक्त विकिरण (infrared radiation) का उपयोग अक्सर संचार (communication) और तापन (heating) के लिए किया जाता है।
व्याख्या (Explanation): टेलीविजन रिमोट कंट्रोल अवरक्त (IR) किरणों का उपयोग करके काम करते हैं। रिमोट कंट्रोल में एक LED होती है जो टीवी को कमांड भेजने के लिए अवरक्त प्रकाश के स्पंद (pulses) उत्सर्जित करती है। टीवी में लगा एक संवेदक (sensor) इन स्पंदों को पहचानता है और तदनुसार कार्रवाई करता है।
अतः, सही उत्तर (c) है।
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ऊर्जा का वह रूप क्या है जो सौर पैनलों (solar panels) द्वारा विद्युत ऊर्जा में परिवर्तित किया जाता है?
- (a) यांत्रिक ऊर्जा (Mechanical energy)
- (b) रासायनिक ऊर्जा (Chemical energy)
- (c) ऊष्मीय ऊर्जा (Thermal energy)
- (d) प्रकाश ऊर्जा (Light energy)
उत्तर: (d)
हल (Solution):
सिद्धांत (Principle): सौर पैनल फोटोवोल्टेइक प्रभाव (photovoltaic effect) का उपयोग करते हैं, जिसके द्वारा प्रकाश ऊर्जा को सीधे विद्युत ऊर्जा में परिवर्तित किया जाता है।
व्याख्या (Explanation): सौर पैनलों में अर्धचालक (semiconductor) सामग्री (जैसे सिलिकॉन) का उपयोग किया जाता है। जब सूर्य का प्रकाश इन अर्धचालकों पर पड़ता है, तो यह इलेक्ट्रॉनों को उत्तेजित करता है, जिससे विद्युत धारा प्रवाहित होती है। इसलिए, सौर पैनल प्रकाश ऊर्जा (या सौर ऊर्जा) को विद्युत ऊर्जा में परिवर्तित करते हैं।
अतः, सही उत्तर (d) है।
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मानव आँख में किस भाग पर वस्तु का प्रतिबिंब बनता है?
- (a) कॉर्निया (Cornea)
- (b) पुतली (Pupil)
- (c) रेटिना (Retina)
- (d) लेंस (Lens)
उत्तर: (c)
हल (Solution):
सिद्धांत (Principle): मानव आँख एक कैमरे की तरह काम करती है, जहाँ प्रकाश को केंद्रित करके रेटिना पर एक उल्टा (inverted) प्रतिबिंब बनाया जाता है।
व्याख्या (Explanation): कॉर्निया प्रकाश को अपवर्तित करता है, पुतली प्रकाश की मात्रा को नियंत्रित करती है, और लेंस प्रकाश को रेटिना पर केंद्रित करता है। रेटिना प्रकाश-संवेदनशील कोशिकाओं (photoreceptors) का एक स्तर है जो प्रकाश संकेतों को विद्युत तंत्रिका आवेगों (nerve impulses) में परिवर्तित करता है, जिन्हें फिर मस्तिष्क तक भेजा जाता है, जहाँ वे एक सुस्पष्ट (clear) और सीधी (upright) छवि के रूप में संसाधित होते हैं।
अतः, सही उत्तर (c) है।
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कार्बन डाइऑक्साइड (CO2) को एक ग्रीनहाउस गैस क्यों माना जाता है?
- (a) यह वायुमंडल में ऑक्सीजन की मात्रा बढ़ाती है।
- (b) यह सूर्य के प्रकाश को पूरी तरह से परावर्तित करती है।
- (c) यह अवरक्त विकिरण (गर्मी) को अवशोषित और उत्सर्जित करती है।
- (d) यह वायुमंडल को ठंडा करती है।
उत्तर: (c)
हल (Solution):
सिद्धांत (Principle): ग्रीनहाउस गैसें वे गैसें होती हैं जो पृथ्वी से उत्सर्जित अवरक्त विकिरण (गर्मी) को अवशोषित और पुनः उत्सर्जित करती हैं, जिससे ग्रह का तापमान बढ़ता है।
व्याख्या (Explanation): कार्बन डाइऑक्साइड (CO2) वायुमंडल में एक प्रमुख ग्रीनहाउस गैस है। यह सूर्य से आने वाले अधिकांश दृश्य प्रकाश को गुजरने देती है, लेकिन पृथ्वी की सतह से उत्सर्जित अवरक्त विकिरण (गर्मी) को प्रभावी ढंग से अवशोषित और उत्सर्जित करती है। यह गर्मी को वायुमंडल में फंसा लेती है, जिससे ग्रीनहाउस प्रभाव होता है और पृथ्वी का तापमान बढ़ता है।
अतः, सही उत्तर (c) है।
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मानव शरीर में श्वेत रक्त कोशिकाएं (White Blood Cells – WBCs) मुख्य रूप से क्या कार्य करती हैं?
- (a) ऑक्सीजन का परिवहन
- (b) पोषक तत्वों का अवशोषण
- (c) संक्रमण से लड़ना
- (d) रक्त का स्कंदन (blood clotting)
उत्तर: (c)
हल (Solution):
सिद्धांत (Principle): प्रतिरक्षा प्रणाली (immune system) शरीर को बीमारियों और संक्रमणों से बचाने के लिए जिम्मेदार है, जिसमें श्वेत रक्त कोशिकाएं एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाती हैं।
व्याख्या (Explanation): श्वेत रक्त कोशिकाएं (ल्यूकोसाइट्स) मानव प्रतिरक्षा प्रणाली का हिस्सा हैं। वे शरीर को बैक्टीरिया, वायरस, कवक और अन्य रोगजनकों (pathogens) से लड़ने में मदद करती हैं। वे शरीर के भीतर विदेशी कणों को पहचानती हैं और उन्हें नष्ट करती हैं। लाल रक्त कोशिकाएं ऑक्सीजन का परिवहन करती हैं, प्लेटलेट्स रक्त स्कंदन में मदद करते हैं।
अतः, सही उत्तर (c) है।
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किसी वस्तु को उत्तल लेंस (convex lens) द्वारा सीधा और आभासी (virtual) प्रतिबिंब प्राप्त करने के लिए, वस्तु को कहाँ रखा जाना चाहिए?
- (a) अनंत पर (At infinity)
- (b) फोकस पर (At focus)
- (c) लेंस के प्रकाशित केंद्र और फोकस के बीच (Between the optical centre and focus)
- (d) फोकस और 2F के बीच (Between focus and 2F)
उत्तर: (c)
हल (Solution):
सिद्धांत (Principle): उत्तल लेंस द्वारा बनने वाले प्रतिबिंब की प्रकृति (वास्तविक/आभासी, सीधा/उल्टा) वस्तु की स्थिति पर निर्भर करती है।
व्याख्या (Explanation): जब किसी उत्तल लेंस के सामने वस्तु को उसके प्रकाशित केंद्र (optical centre) और मुख्य फोकस (principal focus) के बीच रखा जाता है, तो लेंस द्वारा बनने वाला प्रतिबिंब सीधा, आभासी और वस्तु से बड़ा होता है। यह प्रतिबिंब लेंस के उसी तरफ बनता है जिस तरफ वस्तु रखी होती है। इसी सिद्धांत का उपयोग आवर्धक लेंस (magnifying glass) में किया जाता है।
अतः, सही उत्तर (c) है।