हीरे की चमक: सामान्य विज्ञान के महत्वपूर्ण प्रश्नोत्तर
परिचय: नमस्कार, भविष्य के अधिकारियों! प्रतियोगी परीक्षाओं में सामान्य विज्ञान का एक मजबूत आधार आपकी सफलता की कुंजी है। यह विषय न केवल सैद्धांतिक ज्ञान का परीक्षण करता है, बल्कि यह भी देखता है कि आप वास्तविक दुनिया की घटनाओं को वैज्ञानिक दृष्टिकोण से कैसे समझते हैं। ‘Doubling Down on Diamond’ जैसे सामयिक संकेतों से प्रेरित होकर, हम आज भौतिकी, रसायन विज्ञान और जीव विज्ञान के 25 महत्वपूर्ण बहुविकल्पीय प्रश्न प्रस्तुत कर रहे हैं, जो आपकी तैयारी को परखने और अवधारणाओं को मजबूत करने में मदद करेंगे। आइए, ज्ञान की इस यात्रा में गोता लगाएँ!
सामान्य विज्ञान अभ्यास प्रश्न (General Science Practice MCQs)
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हीरे के उच्च अपवर्तनांक (high refractive index) का मुख्य कारण क्या है?
- (a) इसका घनत्व
- (b) इसकी कठोरता
- (c) कार्बन परमाणुओं की सघन पैकिंग और इलेक्ट्रॉनिक संरचना
- (d) इसमें उपस्थित अशुद्धियाँ
उत्तर: (c)
हल (Solution):
सिद्धांत (Principle): पदार्थ का अपवर्तनांक प्रकाश के उसके भीतर यात्रा करने की गति से संबंधित है, जो पदार्थ की इलेक्ट्रॉनिक संरचना और घनत्व पर निर्भर करता है।
व्याख्या (Explanation): हीरे में कार्बन परमाणु एक सघन त्रिविमीय (three-dimensional) जाली संरचना में व्यवस्थित होते हैं। कार्बन के संयोजी इलेक्ट्रॉनों (valence electrons) की उच्च ध्रुवीकरण क्षमता (high polarizability) और मुक्त गति के अभाव के कारण, प्रकाश हीरे में धीरे यात्रा करता है। यह धीरे यात्रा करना ही हीरे के उच्च अपवर्तनांक (लगभग 2.42) का कारण बनता है, जिससे इसमें असाधारण चमक आती है। घनत्व और कठोरता महत्वपूर्ण गुण हैं, लेकिन अपवर्तनांक का सीधा संबंध इलेक्ट्रॉनिक संरचना से है।
अतः, सही उत्तर (c) है।
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हीरे का उपयोग कटिंग और पॉलिशिंग जैसे औद्योगिक अनुप्रयोगों में क्यों किया जाता है?
- (a) यह सस्ता है
- (b) यह आसानी से उपलब्ध है
- (c) इसकी अत्यधिक कठोरता
- (d) यह ऊष्मा का अच्छा संवाहक है
उत्तर: (c)
हल (Solution):
सिद्धांत (Principle): मोह्स पैमाने (Mohs scale) पर पदार्थों की कठोरता उनकी खरोंच प्रतिरोध क्षमता को मापती है।
व्याख्या (Explanation): हीरा मोह्स पैमाने पर 10 की कठोरता के साथ सबसे कठोर प्राकृतिक रूप से पाए जाने वाले पदार्थों में से एक है। यह असाधारण कठोरता इसे अन्य खनिजों और सामग्रियों को आसानी से काटने, ड्रिल करने और पॉलिश करने में सक्षम बनाती है। जबकि यह ऊष्मा का एक अच्छा संवाहक है, इसकी कठोरता ही औद्योगिक अनुप्रयोगों के लिए प्राथमिक कारण है।
अतः, सही उत्तर (c) है।
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कार्बन का वह अपररूप (allotrope) कौन सा है जो विद्युत का सुचालक (conductor) होता है?
- (a) हीरा
- (b) ग्रेफाइट
- (c) फुलरीन
- (d) चारकोल
उत्तर: (b)
हल (Solution):
सिद्धांत (Principle): विद्युत चालकता इलेक्ट्रॉनों की गतिशीलता पर निर्भर करती है।
व्याख्या (Explanation): हीरे में, कार्बन परमाणु सहसंयोजक बंधों (covalent bonds) से मजबूती से बंधे होते हैं, और सभी इलेक्ट्रॉन बंधों में स्थानीयकृत (localized) होते हैं, इसलिए यह विद्युत का कुचालक (insulator) है। इसके विपरीत, ग्रेफाइट में कार्बन परमाणु षट्कोणीय परतों (hexagonal layers) में व्यवस्थित होते हैं, और प्रत्येक कार्बन परमाणु तीन अन्य से बंधा होता है, जिससे एक इलेक्ट्रॉन डीलोकलाइज्ड (delocalized) रहता है और परतों के बीच घूम सकता है। ये मुक्त इलेक्ट्रॉन ग्रेफाइट को विद्युत का सुचालक बनाते हैं। फुलरीन और चारकोल (जो मुख्य रूप से अक्रिस्टलीय कार्बन है) की चालकता भिन्न होती है, लेकिन ग्रेफाइट अपने स्तरित संरचना के कारण उत्कृष्ट सुचालक है।
अतः, सही उत्तर (b) है।
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हीरे का निर्माण किन परिस्थितियों में होता है?
- (a) पृथ्वी की सतह पर कम दबाव और उच्च तापमान
- (b) पृथ्वी की सतह पर उच्च दबाव और कम तापमान
- (c) पृथ्वी के मेंटल में अत्यधिक उच्च दबाव और उच्च तापमान
- (d) मंगल ग्रह पर वायुमंडल की अनुपस्थिति में
उत्तर: (c)
हल (Solution):
सिद्धांत (Principle): खनिज विज्ञान में, विशिष्ट खनिज उनके निर्माण के समय के दबाव और तापमान की स्थिति से निर्धारित होते हैं।
व्याख्या (Explanation): हीरे का निर्माण पृथ्वी के अंदर, लगभग 150-200 किलोमीटर की गहराई पर, मेंटल में होता है। इन गहराइयों पर, कार्बन पर असाधारण रूप से उच्च दबाव (लगभग 45-60 किलोबार) और उच्च तापमान (लगभग 900-1300 डिग्री सेल्सियस) होता है। ये स्थितियाँ कार्बन परमाणुओं को हीरे की सघन संरचना बनाने के लिए मजबूर करती हैं। ज्वालामुखी विस्फोट जैसे भूवैज्ञानिक तंत्र कभी-कभी इन गहरे, हीरे युक्त चट्टानों को पृथ्वी की सतह पर लाते हैं।
अतः, सही उत्तर (c) है।
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हीरे में प्रत्येक कार्बन परमाणु कितने अन्य कार्बन परमाणुओं से बंधा होता है?
- (a) 2
- (b) 3
- (c) 4
- (d) 6
उत्तर: (c)
हल (Solution):
सिद्धांत (Principle): हीरे की क्रिस्टल संरचना को टेट्राहेड्रल (tetrahedral) व्यवस्था के रूप में वर्णित किया गया है।
व्याख्या (Explanation): हीरे की क्रिस्टल संरचना में, प्रत्येक कार्बन परमाणु sp3 हाइब्रिडाइज्ड (hybridized) होता है और सहसंयोजक बंधों (covalent bonds) के माध्यम से चार अन्य कार्बन परमाणुओं के साथ एक टेट्राहेड्रल ज्यामिति में बंधा होता है। यह मजबूत, त्रि-आयामी नेटवर्क हीरे की असाधारण कठोरता और स्थिरता के लिए जिम्मेदार है।
अतः, सही उत्तर (c) है।
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हीरे का “फायर” (fire) या इंद्रधनुषी रंग किससे उत्पन्न होता है?
- (a) प्रकाश का अवशोषण
- (b) प्रकाश का विवर्तन (diffraction)
- (c) प्रकाश का फैलाव (dispersion)
- (d) प्रकाश का व्यतिकरण (interference)
उत्तर: (c)
हल (Solution):
सिद्धांत (Principle): प्रकाश का फैलाव तब होता है जब प्रकाश विभिन्न तरंग दैर्ध्य (wavelengths) के लिए विभिन्न कोणों पर अपवर्तित होता है।
व्याख्या (Explanation): हीरे का उच्च अपवर्तनांक (refractive index) न केवल इसकी चमक का कारण बनता है, बल्कि यह अपवर्तनांक तरंग दैर्ध्य के साथ थोड़ा भिन्न भी होता है। जब सफेद प्रकाश हीरे में प्रवेश करता है, तो विभिन्न रंग (तरंग दैर्ध्य) थोड़े अलग कोणों पर अपवर्तित होते हैं। यह प्रकाश को उसके घटक रंगों (स्पेक्ट्रम) में विभाजित कर देता है, जिससे “फायर” या इंद्रधनुषी प्रभाव उत्पन्न होता है। यह प्रभाव मुख्य रूप से प्रकाश के फैलाव के कारण होता है, न कि विवर्तन या व्यतिकरण के कारण, जो अलग-अलग ऑप्टिकल घटनाएं हैं।
अतः, सही उत्तर (c) है।
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निम्न में से कौन सा कथन हीरे के रासायनिक गुणों के बारे में सही है?
- (a) यह एक उत्कृष्ट अम्ल और क्षार प्रतिरोधी है।
- (b) यह आसानी से ऑक्सीकृत हो जाता है।
- (c) यह पानी में घुलनशील है।
- (d) यह प्रतिक्रियाशील अधातु है।
उत्तर: (a)
हल (Solution):
सिद्धांत (Principle): रासायनिक स्थिरता पदार्थ की विभिन्न अभिकर्मकों के प्रति प्रतिक्रिया करने की प्रवृत्ति से संबंधित है।
व्याख्या (Explanation): हीरे का एक अत्यंत स्थिर रासायनिक ढाँचा होता है। यह सामान्य परिस्थितियों में अधिकांश अम्लों और क्षारों के प्रति निष्क्रिय (inert) होता है, जिसका अर्थ है कि यह उनसे आसानी से प्रतिक्रिया नहीं करता है। इसके अलावा, यह हवा में ऑक्सीकृत होने के प्रति अत्यधिक प्रतिरोधी है, खासकर सामान्य तापमान पर। इसे ऑक्सीकृत करने के लिए बहुत उच्च तापमान (लगभग 800°C से ऊपर) की आवश्यकता होती है। हीरा पानी में अघुलनशील (insoluble) है क्योंकि यह एक सहसंयोजक ठोस (covalent solid) है।
अतः, सही उत्तर (a) है।
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हीरे के ‘कट’ (cut) का चयन करते समय, ‘कलर’ (color) का क्या महत्व है?
- (a) यह हीरे की कठोरता को दर्शाता है।
- (b) यह हीरे के मूल्य को प्रभावित करता है, जिसमें रंगहीन (colorless) हीरे सबसे मूल्यवान होते हैं।
- (c) यह सीधे तौर पर हीरे की चमक से संबंधित है।
- (d) यह हीरे के क्रिस्टल संरचना को निर्धारित करता है।
उत्तर: (b)
हल (Solution):
सिद्धांत (Principle): हीरे का मूल्यांकन चार Cs (कैरेट, कट, क्लैरिटी, कलर) के आधार पर किया जाता है।
व्याख्या (Explanation): हीरे का रंग (Color) उसके मूल्य का एक महत्वपूर्ण निर्धारक है। रंगहीन से लेकर हल्के पीले या भूरे रंग के हीरे आमतौर पर रंगीन (fancy color) हीरे की तुलना में अधिक मूल्यवान माने जाते हैं, जिनमें जीवंत रंग (जैसे नीला, गुलाबी, पीला) हो सकते हैं। हालांकि रंग हीरे की चमक को अप्रत्यक्ष रूप से प्रभावित कर सकता है (बहुत अधिक रंग कुछ चमक को अवशोषित कर सकता है), यह हीरे की कठोरता या क्रिस्टल संरचना को नहीं दर्शाता है।
अतः, सही उत्तर (b) है।
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तापमान के संदर्भ में, हीरा ___________ है।
- (a) ऊष्मा का कुचालक (insulator)
- (b) ऊष्मा का अच्छा संवाहक (conductor)
- (c) ऊष्मा का अर्धचालक (semiconductor)
- (d) तापमान पर अप्रभावित
उत्तर: (b)
हल (Solution):
सिद्धांत (Principle): ऊष्मा चालकता पदार्थ में कंपन (vibrations) या आवेश वाहकों (charge carriers) के माध्यम से ऊर्जा के हस्तांतरण की दर है।
व्याख्या (Explanation): हीरे में कार्बन परमाणुओं के बीच मजबूत सहसंयोजक बंधों के कारण, वे उच्च आवृत्ति पर कंपन करते हैं। ये कंपन (जिन्हें फोनन (phonons) कहा जाता है) कुशल ऊष्मा वाहक होते हैं। वास्तव में, हीरे की ऊष्मा चालकता तांबे जैसी धातुओं से भी अधिक होती है, जो इसे असाधारण रूप से अच्छा ऊष्मा संवाहक बनाती है। यह गुण इसे कुछ इलेक्ट्रॉनिक अनुप्रयोगों में हीट सिंक (heat sinks) के रूप में उपयोग के लिए उपयुक्त बनाता है।
अतः, सही उत्तर (b) है।
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कार्बन का कौन सा अपररूप (allotrope) मानव शरीर की कोशिकाओं में पाया जा सकता है?
- (a) हीरा
- (b) ग्रेफाइट
- (c) फुलरीन
- (d) ये सभी
उत्तर: (d)
हल (Solution):
सिद्धांत (Principle): जीवन कार्बन-आधारित है, और कार्बन विभिन्न रूपों में मौजूद हो सकता है।
व्याख्या (Explanation): जीवन मुख्य रूप से कार्बन परमाणुओं के निर्माण खंडों से बना है। हमारे शरीर में, कार्बन विभिन्न कार्बनिक यौगिकों (जैसे कार्बोहाइड्रेट, वसा, प्रोटीन, न्यूक्लिक एसिड) के रूप में मौजूद है। जबकि “हीरा” या “ग्रेफाइट” के रूप में नहीं, कार्बन के वे मूल तत्व जो इन अपररूपों को बनाते हैं, हमारे शरीर की कोशिकाओं में पाए जाते हैं। हाल के शोधों से पता चला है कि प्राकृतिक रूप से भी फुलरीन जैसी संरचनाएं बहुत ही निम्न मात्रा में जैविक प्रणालियों में बन सकती हैं, हालांकि यह एक सक्रिय अनुसंधान क्षेत्र है। लेकिन सामान्य समझ के अनुसार, कार्बन के अणु जो इन अपररूपों का मूल हैं, जीवन के लिए आवश्यक हैं।
अतः, सही उत्तर (d) है।
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हीरे को किस प्रक्रिया द्वारा शुद्ध किया जाता है?
- (a) आसवन (Distillation)
- (b) उर्ध्वपातन (Sublimation)
- (c) क्रिस्टलीकरण (Crystallization)
- (d) उपर्युक्त में से कोई नहीं (या जटिल प्रक्रिया)
उत्तर: (d)
हल (Solution):
सिद्धांत (Principle): शुद्धिकरण विधियां पदार्थ की भौतिक और रासायनिक गुणों पर निर्भर करती हैं।
व्याख्या (Explanation): हीरे को विशेष रूप से रासायनिक या भौतिक विधियों द्वारा ‘शुद्ध’ नहीं किया जाता है जैसे कि सामान्य रसायनों को किया जाता है। हीरे को साफ किया जाता है, और उनके अनमोल रत्नों के गुणों को बढ़ाने के लिए उनकी कटाई और पॉलिशिंग की जाती है। प्राकृतिक हीरे को आमतौर पर खनन से निकाला जाता है, फिर पॉलिश किया जाता है। प्रयोगशाला में उगाए गए हीरे (lab-grown diamonds) को नियंत्रित परिस्थितियों में संश्लेषण (synthesis) द्वारा बनाया जाता है। आसवन, उर्ध्वपातन या क्रिस्टलीकरण जैसी विधियां सीधे हीरे की शुद्धता को बढ़ाने के लिए उपयोग नहीं की जाती हैं, क्योंकि हीरे को उच्च तापमान पर इन प्रक्रियाओं से गुजारा जाए तो वे नष्ट हो सकते हैं या अपररूप बदल सकते हैं।
अतः, सही उत्तर (d) है।
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हीरे का वह गुण जो इसे खरोंच से बचाता है, __________ कहलाता है।
- (a) भंगुरता (Brittleness)
- (b) कठोरता (Hardness)
- (c) तन्यता (Ductility)
- (d) लचीलापन (Flexibility)
उत्तर: (b)
हल (Solution):
सिद्धांत (Principle): कठोरता किसी पदार्थ का वह गुण है जो उसकी सतह को खरोंच या घर्षण का प्रतिरोध करने की क्षमता को दर्शाता है।
व्याख्या (Explanation): हीरा अपनी असाधारण कठोरता के लिए जाना जाता है, जो मोह्स पैमाने पर 10 पर मापा जाता है। इसका मतलब है कि यह अन्य सभी प्राकृतिक खनिजों को खरोंच सकता है। यह कठोरता इसे अन्य सामग्रियों द्वारा खरोंचे जाने से बचाती है। भंगुरता (Brittleness) का अर्थ है कि यह आसानी से टूट जाता है, जो हीरे का एक और गुण है, लेकिन खरोंच से बचाने वाला गुण कठोरता है। तन्यता और लचीलापन ऐसे गुण हैं जो हीरे में नहीं पाए जाते हैं।
अतः, सही उत्तर (b) है।
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यदि किसी वस्तु का द्रव्यमान दोगुना कर दिया जाए और उसी गुरुत्वाकर्षण बल के तहत उसका भार (weight) __________।
- (a) अपरिवर्तित रहेगा
- (b) दोगुना हो जाएगा
- (c) चार गुना हो जाएगा
- (d) आधा हो जाएगा
उत्तर: (b)
हल (Solution):
सिद्धांत (Principle): किसी वस्तु का भार (Weight) उसके द्रव्यमान (mass) और गुरुत्वाकर्षण त्वरण (acceleration due to gravity) का गुणनफल होता है (W = m × g)।
व्याख्या (Explanation): भार (Weight) वह बल है जो गुरुत्वाकर्षण वस्तु को अपनी ओर खींचता है। यदि किसी वस्तु का द्रव्यमान (m) दोगुना कर दिया जाता है (2m), और गुरुत्वाकर्षण त्वरण (g) समान रहता है (जैसे, पृथ्वी की सतह पर), तो नया भार (W’) = (2m) × g = 2(m × g) = 2W होगा। इसलिए, भार दोगुना हो जाएगा।
अतः, सही उत्तर (b) है।
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मानव शरीर में प्रकाश संश्लेषण (photosynthesis) का क्या कार्य है?
- (a) यह भोजन को पचाने में मदद करता है।
- (b) यह ऊर्जा उत्पादन का एक प्रमुख माध्यम है।
- (c) मानव शरीर में प्रकाश संश्लेषण नहीं होता है।
- (d) यह रक्त को शुद्ध करता है।
उत्तर: (c)
हल (Solution):
सिद्धांत (Principle): प्रकाश संश्लेषण एक जैव रासायनिक प्रक्रिया है जो प्रकाश ऊर्जा को रासायनिक ऊर्जा में परिवर्तित करती है, और यह मुख्य रूप से पौधों और कुछ सूक्ष्मजीवों में होती है।
व्याख्या (Explanation): प्रकाश संश्लेषण प्रक्रिया के लिए क्लोरोफिल (chlorophyll) जैसे प्रकाश-संवेदी वर्णक (photosensitive pigments) और प्रकाश ऊर्जा की आवश्यकता होती है। मानव शरीर में क्लोरोफिल या प्रकाश संश्लेषण के लिए आवश्यक अन्य तंत्र नहीं होते हैं। मानव ऊर्जा प्राप्त करने के लिए भोजन (जैसे कार्बोहाइड्रेट, वसा) को चयापचय (metabolize) करते हैं, न कि प्रकाश से।
अतः, सही उत्तर (c) है।
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ध्वनि की गति __________ में सर्वाधिक होती है।
- (a) हवा
- (b) पानी
- (c) स्टील
- (d) निर्वात (vacuum)
उत्तर: (c)
हल (Solution):
सिद्धांत (Principle): ध्वनि एक तरंग है जिसे यात्रा करने के लिए एक माध्यम की आवश्यकता होती है, और माध्यम की घनत्व (density) और प्रत्यास्थता (elasticity) ध्वनि की गति को प्रभावित करती है।
व्याख्या (Explanation): ध्वनि हवा में लगभग 343 मीटर/सेकंड, पानी में लगभग 1480 मीटर/सेकंड और स्टील में लगभग 5960 मीटर/सेकंड की गति से यात्रा करती है। ध्वनि को यात्रा करने के लिए एक माध्यम की आवश्यकता होती है, और निर्वात में कोई माध्यम नहीं होता है, इसलिए ध्वनि निर्वात में यात्रा नहीं कर सकती (गति शून्य होती है)। माध्यम जितना सघन और अधिक प्रत्यास्थ (या कम संपीड़्य – compressible) होता है, ध्वनि की गति उतनी ही तेज होती है। इसलिए, स्टील (एक ठोस) में ध्वनि की गति हवा (गैस) या पानी (द्रव) की तुलना में बहुत अधिक होती है।
अतः, सही उत्तर (c) है।
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मानव आंख में रेटिना (retina) पर बनने वाला प्रतिबिंब कैसा होता है?
- (a) सीधा और वास्तविक (erect and real)
- (b) उल्टा और आभासी (inverted and virtual)
- (c) उल्टा और वास्तविक (inverted and real)
- (d) सीधा और आभासी (erect and virtual)
उत्तर: (c)
हल (Solution):
सिद्धांत (Principle): उत्तल लेंस (convex lens) प्रकाश को एक बिंदु पर केंद्रित करते हैं, जिससे वास्तविक और उल्टे प्रतिबिंब बनते हैं।
व्याख्या (Explanation): मानव आंख का लेंस एक उत्तल लेंस की तरह कार्य करता है। यह प्रकाश को रेटिना पर केंद्रित करता है। प्रकाशिकी के नियमों के अनुसार, एक उत्तल लेंस द्वारा बनाया गया वास्तविक प्रतिबिंब हमेशा उल्टा होता है। हालांकि प्रतिबिंब रेटिना पर उल्टा बनता है, हमारा मस्तिष्क इस जानकारी को संसाधित करके हमें सीधी छवि का अनुभव कराता है।
अतः, सही उत्तर (c) है।
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आवर्त सारणी (Periodic Table) में, क्षारीय धातुएँ (alkali metals) किस समूह (group) में पाई जाती हैं?
- (a) समूह 1
- (b) समूह 2
- (c) समूह 17
- (d) समूह 18
उत्तर: (a)
हल (Solution):
सिद्धांत (Principle): आवर्त सारणी तत्वों को उनके इलेक्ट्रॉनिक विन्यास (electronic configuration) और रासायनिक गुणों के आधार पर व्यवस्थित करती है।
व्याख्या (Explanation): क्षारीय धातुएँ, जैसे लिथियम (Li), सोडियम (Na), पोटेशियम (K) आदि, आवर्त सारणी के समूह 1 में स्थित हैं। इन तत्वों के बाहरी कोश (outer shell) में केवल एक इलेक्ट्रॉन होता है, जो उन्हें अत्यधिक प्रतिक्रियाशील बनाता है और वे आसानी से एक इलेक्ट्रॉन खोकर +1 आयन बनाते हैं। समूह 2 में क्षारीय मृदा धातुएँ (alkaline earth metals), समूह 17 में हैलोजन (halogens) और समूह 18 में उत्कृष्ट गैसें (noble gases) होती हैं।
अतः, सही उत्तर (a) है।
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क्लोरोफिल (chlorophyll) अणु में कौन सी धातु आयन (metal ion) केंद्रीय परमाणु के रूप में उपस्थित होती है?
- (a) लोहा (Iron)
- (b) मैग्नीशियम (Magnesium)
- (c) कैल्शियम (Calcium)
- (d) सोडियम (Sodium)
उत्तर: (b)
हल (Solution):
सिद्धांत (Principle): क्लोरोफिल एक वर्णक (pigment) है जो प्रकाश संश्लेषण के लिए आवश्यक है और इसमें एक विशिष्ट धातु आयन संरचना होती है।
व्याख्या (Explanation): क्लोरोफिल एक जटिल अणु है जो पौधों की पत्तियों को हरा रंग देता है और प्रकाश संश्लेषण में प्रकाश ऊर्जा को अवशोषित करने के लिए जिम्मेदार है। क्लोरोफिल अणु के केंद्र में मैग्नीशियम (Mg²⁺) आयन होता है, जो चार नाइट्रोजन परमाणुओं द्वारा घिरा होता है। लोहे (Iron) का अणु हीमोग्लोबिन (hemoglobin) में पाया जाता है, जो रक्त में ऑक्सीजन के परिवहन के लिए महत्वपूर्ण है।
अतः, सही उत्तर (b) है।
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जीवित कोशिकाओं में ऊर्जा का मुख्य स्रोत __________ है।
- (a) प्रोटीन
- (b) वसा (Fats)
- (c) कार्बोहाइड्रेट (Carbohydrates)
- (d) विटामिन
उत्तर: (c)
हल (Solution):
सिद्धांत (Principle): कोशिकीय श्वसन (cellular respiration) वह प्रक्रिया है जिसके द्वारा कोशिकाएं ऊर्जा (ATP के रूप में) उत्पन्न करती हैं।
व्याख्या (Explanation): जबकि प्रोटीन और वसा भी ऊर्जा प्रदान कर सकते हैं, कार्बोहाइड्रेट, विशेष रूप से ग्लूकोज, ऊर्जा उत्पादन के लिए कोशिकाओं का प्राथमिक स्रोत हैं। कोशिकीय श्वसन के माध्यम से, ग्लूकोज को छोटे चरणों में तोड़ा जाता है, जिससे ATP (एडेनोसिन ट्राइफॉस्फेट) उत्पन्न होता है, जो कोशिका की “ऊर्जा मुद्रा” है। विटामिन ऊर्जा उत्पादन में सहायक होते हैं लेकिन स्वयं ऊर्जा का स्रोत नहीं होते।
अतः, सही उत्तर (c) है।
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मानव रक्त में ऑक्सीजन का परिवहन मुख्य रूप से किसके द्वारा किया जाता है?
- (a) प्लाज्मा
- (b) श्वेत रक्त कोशिकाएँ (WBCs)
- (c) लाल रक्त कोशिकाएँ (RBCs)
- (d) प्लेटलेट्स (Platelets)
उत्तर: (c)
हल (Solution):
सिद्धांत (Principle): लाल रक्त कोशिकाएं (Erythrocytes) हीमोग्लोबिन नामक प्रोटीन ले जाती हैं।
व्याख्या (Explanation): लाल रक्त कोशिकाओं में हीमोग्लोबिन नामक एक प्रोटीन होता है, जिसमें लोहा (iron) होता है। यह हीमोग्लोबिन फेफड़ों से ऑक्सीजन को बांधता है और इसे शरीर के ऊतकों तक ले जाता है, जहां यह ऑक्सीजन छोड़ देता है। प्लाज्मा में थोड़ी मात्रा में घुली हुई ऑक्सीजन हो सकती है, लेकिन अधिकांश परिवहन हीमोग्लोबिन के माध्यम से होता है। श्वेत रक्त कोशिकाएं प्रतिरक्षा प्रणाली का हिस्सा हैं, और प्लेटलेट्स रक्त के थक्के जमने में मदद करते हैं।
अतः, सही उत्तर (c) है।
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ओजोन परत (Ozone layer) सूर्य से आने वाली किस प्रकार की हानिकारक विकिरण (radiation) को पृथ्वी तक पहुँचने से रोकती है?
- (a) अवरक्त विकिरण (Infrared radiation)
- (b) पराबैंगनी विकिरण (Ultraviolet radiation)
- (c) एक्स-किरणें (X-rays)
- (d) गामा किरणें (Gamma rays)
उत्तर: (b)
हल (Solution):
सिद्धांत (Principle): ओजोन (O₃) एक गैस है जो समताप मंडल (stratosphere) में उच्च सांद्रता में पाई जाती है और विशिष्ट तरंग दैर्ध्य के विद्युत चुम्बकीय विकिरण को अवशोषित करती है।
व्याख्या (Explanation): ओजोन परत पृथ्वी के वायुमंडल का एक महत्वपूर्ण हिस्सा है जो सूर्य से आने वाली हानिकारक पराबैंगनी (UV) विकिरण के अधिकांश हिस्से को अवशोषित कर लेती है। UV विकिरण त्वचा कैंसर, मोतियाबिंद और अन्य स्वास्थ्य समस्याओं का कारण बन सकता है, और यह स्थलीय जीवन के लिए भी हानिकारक है। अवरक्त विकिरण, एक्स-किरणें और गामा किरणें ओजोन परत द्वारा उस हद तक अवशोषित नहीं होती हैं।
अतः, सही उत्तर (b) है।
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शुष्क बर्फ (dry ice) का रासायनिक नाम क्या है?
- (a) ठोस ऑक्सीजन (Solid Oxygen)
- (b) ठोस नाइट्रोजन (Solid Nitrogen)
- (c) ठोस कार्बन डाइऑक्साइड (Solid Carbon Dioxide)
- (d) ठोस अमोनिया (Solid Ammonia)
उत्तर: (c)
हल (Solution):
सिद्धांत (Principle): शुष्क बर्फ कार्बन डाइऑक्साइड का ठोस रूप है जो सामान्य वायुमंडलीय दबाव पर सीधे गैस में परिवर्तित हो जाता है (उर्ध्वपातन)।
व्याख्या (Explanation): शुष्क बर्फ कार्बन डाइऑक्साइड (CO₂) का ठोस रूप है। जब ठोस कार्बन डाइऑक्साइड गर्म होती है, तो यह द्रव अवस्था में आए बिना सीधे गैसीय अवस्था में बदल जाती है, इसी गुण को उर्ध्वपातन (sublimation) कहते हैं। इसी कारण से इसका नाम “शुष्क” बर्फ है, क्योंकि यह पिघलने पर गीलापन नहीं छोड़ती।
अतः, सही उत्तर (c) है।
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पौधे किस प्रक्रिया द्वारा मिट्टी से खनिज पोषक तत्व (mineral nutrients) अवशोषित करते हैं?
- (a) वाष्पोत्सर्जन (Transpiration)
- (b) परासरण (Osmosis)
- (c) विसरण (Diffusion)
- (d) वाष्पीकरण (Evaporation)
उत्तर: (b)
हल (Solution):
सिद्धांत (Principle): परासरण एक अर्धपारगम्य झिल्ली (semipermeable membrane) के पार विलायक (solvent) (जैसे पानी) का उच्च सांद्रता वाले क्षेत्र से निम्न सांद्रता वाले क्षेत्र में जाना है, या विलेय (solute) की निम्न सांद्रता वाले क्षेत्र से उच्च सांद्रता वाले क्षेत्र में जाना है।
व्याख्या (Explanation): पौधे अपनी जड़ों के माध्यम से खनिज पोषक तत्वों को अवशोषित करते हैं। मिट्टी के घोल (soil solution) में खनिजों की सांद्रता अक्सर पौधे की जड़ों की कोशिकाओं के अंदर की सांद्रता से कम होती है। पानी, विलायक के रूप में, परासरण (osmosis) द्वारा जड़ों में प्रवेश करता है, और जब यह प्रवेश करता है, तो यह घुलित खनिजों को भी अपने साथ ले जाता है, जिससे पोषक तत्वों का अवशोषण होता है। हालांकि विसरण भी कुछ हद तक भूमिका निभा सकता है, परासरण वह प्राथमिक प्रक्रिया है जिसके द्वारा पानी और घुले हुए खनिज जड़ कोशिकाओं में प्रवेश करते हैं।
अतः, सही उत्तर (b) है।
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शरीर की सबसे छोटी हड्डी (smallest bone) __________ में पाई जाती है।
- (a) हाथ
- (b) पैर
- (c) कान
- (d) नाक
उत्तर: (c)
हल (Solution):
सिद्धांत (Principle): मानव कंकाल प्रणाली में विभिन्न आकार और कार्य की हड्डियाँ होती हैं।
व्याख्या (Explanation): मानव शरीर की सबसे छोटी हड्डी स्टेपीज़ (stapes) है, जो मध्य कान (middle ear) में पाई जाती है। यह ध्वनि के कंपन को आंतरिक कान तक पहुंचाने में महत्वपूर्ण भूमिका निभाती है। हाथ, पैर और नाक में हड्डियाँ स्टेपीज़ की तुलना में बहुत बड़ी होती हैं।
अतः, सही उत्तर (c) है।
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इंद्रधनुष (rainbow) में रंगों का क्रम __________ के कारण होता है।
- (a) प्रकाश का परावर्तन (reflection)
- (b) प्रकाश का अपवर्तन (refraction)
- (c) प्रकाश का फैलाव (dispersion)
- (d) उपरोक्त सभी
उत्तर: (d)
हल (Solution):
सिद्धांत (Principle): प्रकाश की विभिन्न तरंग दैर्ध्य (wavelengths) माध्यम के विभिन्न ऑप्टिकल गुणों के साथ अलग-अलग व्यवहार करती हैं।
व्याख्या (Explanation): इंद्रधनुष का निर्माण तब होता है जब सूर्य का प्रकाश वर्षा की बूंदों के भीतर से गुजरता है। इस प्रक्रिया में तीन मुख्य घटनाएं शामिल होती हैं: 1. **अपवर्तन (Refraction):** जब प्रकाश हवा से पानी की बूंद में प्रवेश करता है, तो वह मुड़ जाता है। 2. **फैलाव (Dispersion):** विभिन्न तरंग दैर्ध्य (रंग) अलग-अलग कोणों पर अपवर्तित होते हैं (जैसा कि हीरे के मामले में समझाया गया है), जिससे रंग अलग हो जाते हैं। 3. **परावर्तन (Reflection):** प्रकाश बूंद के अंदरूनी पिछले हिस्से से परावर्तित होता है और फिर से अपवर्तित होकर बूंद से बाहर निकलता है। इन तीनों प्रक्रियाओं के संयुक्त प्रभाव से हम इंद्रधनुष के रंगीन बैंड को देखते हैं।
अतः, सही उत्तर (d) है।