மே 2022 12ஆம் வகுப்பு இயற்பியல் பொதுத் தேர்வின் 15 ஒரு மதிப்பெண் வினாக்கள், வினாத்தாள் வரிசையில், சரியான விடை குறிக்கப்பட்டு சுருக்கமான விளக்கத்துடன்.
Q1
கீழ்க்கண்டவற்றுள் இயற்கையான நானோ பொருள் எது ?
- A. மணல் துகள்
- B. மயிலிறகுசரி
- C. திமிங்கலத்தின் தோல்
- D. மயில் அலகு
விளக்கம். மயிலிறகின் பளபளக்கும் வண்ணங்கள் அதில் உள்ள இயற்கையான நானோ அமைப்புகளால் (ஒளியியல் படிகங்கள்) உண்டாகின்றன. எனவே மயிலிறகு இயற்கையான நானோ பொருள் ஆகும்.
Q2
எலக்ட்ரான் நுண்ணோக்கியில் பயன்படும் எலக்ட்ரான்கள் 14 kV மின்னழுத்த வேறுபாட்டினால் முடுக்கப்படுகின்றன. இந்த மின்னழுத்த வேறுபாடு 224 kV ஆக அதிகரிக்கும்போது, எலக்ட்ரானின் டி-ப்ராய் அலை நீளமானது :
- A. 4 மடங்கு குறையும்சரி
- B. 2 மடங்கு அதிகரிக்கும்
- C. 4 மடங்கு அதிகரிக்கும்
- D. 2 மடங்கு குறையும்
விளக்கம். \(\lambda = \frac{h}{\sqrt{2meV}} \propto \frac{1}{\sqrt{V}}\). மின்னழுத்தம் 224/14 = 16 மடங்கு ஆகிறது. எனவே λ ஆனது \(\frac{1}{\sqrt{16}} = \frac{1}{4}\) மடங்கு ஆகிறது, அதாவது 4 மடங்கு குறையும்.
Q3
பண்பேற்றும் சைகையின் கணநேர வீச்சிற்கு ஏற்ப ஊர்தி அலையின் அதிர்வெண் மாற்றப்படுவது ________ எனப்படும்.
- A. கட்டப் பண்பேற்றம்
- B. வீச்சுப் பண்பேற்றம்
- C. துடிப்பு அகல பண்பேற்றம்
- D. அதிர்வெண் பண்பேற்றம்சரி
விளக்கம். பண்பேற்றும் சைகையின் கணநேர வீச்சிற்கு ஏற்ப ஊர்தி அலையின் அதிர்வெண்ணை மாற்றும் முறை அதிர்வெண் பண்பேற்றம் (FM) ஆகும்.
Q4
Q காரணி என்பது ________.
- A. \(\frac{\omega_r L}{R}\)
- B. \(\frac{1}{R}\sqrt{\frac{L}{C}}\)
- C. \(\frac{X_L}{R}\)
- D. இவை அனைத்தும்சரி
விளக்கம். ஒத்ததிர்வில் \(Q = \frac{\omega_r L}{R} = \frac{X_L}{R}\). மேலும் \(\omega_r = \frac{1}{\sqrt{LC}}\) என்பதால் \(Q = \frac{1}{R}\sqrt{\frac{L}{C}}\). எனவே மூன்று கோவைகளும் சமம்.
Q5
1 செ.மீ. மற்றும் 3 செ.மீ. ஆரமுள்ள இரு உலோகக் கோளங்களுக்கு முறையே \(-1 \times 10^{-2}\) C மற்றும் \(5 \times 10^{-2}\) C அளவு மின்னூட்டங்கள் கொண்ட மின்துகள்கள் அளிக்கப்படுகின்றன. இவ்விரு கோளங்களும் ஒரு மின் கடத்து கம்பியினால் இணைக்கப்பட்டால் பெரிய கோளத்தில், இறுதியாக இருக்கும் மின்னூட்ட மதிப்பு :
- A. \(1 \times 10^{-2}\) C
- B. \(3 \times 10^{-2}\) Cசரி
- C. \(2 \times 10^{-2}\) C
- D. \(4 \times 10^{-2}\) C
விளக்கம். மொத்த மின்னூட்டம் = \(4 \times 10^{-2}\) C. இணைத்த பின் இரு கோளங்களும் சம மின்னழுத்தத்தில் இருப்பதால் மின்னூட்டம் ஆரத்திற்கு நேர்த்தகவில் (1 : 3) இருக்கும். பெரிய கோளத்தின் மின்னூட்டம் = \(\frac{3}{4} \times 4 \times 10^{-2} = 3 \times 10^{-2}\) C.
Q6
பின்வருவனவற்றுள் எது மின் காந்த அலையாகும் ?
- A. β -கதிர்கள்
- B. γ -கதிர்கள்சரி
- C. α -கதிர்கள்
- D. இவை அனைத்தும்
விளக்கம். γ-கதிர்கள் உயர் அதிர்வெண் கொண்ட மின்காந்த அலைகள். α மற்றும் β கதிர்கள் மின்னூட்டம் பெற்ற துகள்களின் (ஹீலியம் உட்கருக்கள், எலக்ட்ரான்கள்) ஓட்டம் ஆகும்.
Q7
ஒளிவிலகல் எண் 1.5 கொண்ட கண்ணாடிப் பட்டகம் ஒன்றினுள் காற்றுக் குமிழ் ஒன்று உள்ளது. (செங்குத்து படுகதிர் நிலைக்கு அருகில்) ஒரு பக்கத்திலிருந்து பார்க்கும் போது காற்றுக் குமிழ் 5 செ.மீ. ஆழத்திலும் மற்றொரு பக்கம் வழியாக பார்க்கும் போது 3 செ.மீ. ஆழத்திலும் உள்ளது எனில், கண்ணாடிப் பட்டகத்தின் தடிமன் என்ன ?
- A. 12 செ.மீ.சரி
- B. 8 செ.மீ.
- C. 16 செ.மீ.
- D. 10 செ.மீ.
விளக்கம். உண்மை ஆழம் = n × தோற்ற ஆழம். தடிமன் = 1.5 × 5 + 1.5 × 3 = 7.5 + 4.5 = 12 செ.மீ.
Q8
இந்தியாவில் வீடுகளின் பயன்பாட்டிற்கு 220 V மின்னழுத்த வேறுபாட்டில் மின்சாரம் அளிக்கப்படுகிறது. இது அமெரிக்காவில் 110 V அளவு என அளிக்கப்படுகிறது. இந்தியாவில் பயன்படுத்தப்படும் 60 W மின் விளக்கின் மின்தடை R எனில், அமெரிக்காவில் பயன்படுத்தப்படும் 60 W மின் விளக்கின் மின் தடை :
- A. R/4சரி
- B. R
- C. R/2
- D. 2R
விளக்கம். \(R = \frac{V^2}{P}\). ஒரே திறனுக்கு \(R \propto V^2\). மின்னழுத்தம் பாதியாவதால் (220 V லிருந்து 110 V) மின்தடை \(\frac{R}{4}\) ஆகும்.
Q9
\(l\) நீளமுள்ள கம்பி ஒன்றின் வழியே Y திசையில் I மின்னோட்டம் பாய்கிறது. இக்கம்பியை \(\vec{B} = \frac{\beta}{\sqrt{3}}(\hat{i} + \hat{j} + \hat{k})\) T என்ற காந்தபுலத்தில் வைக்கும் போது அக்கம்பியின் மீது செயல்படும் லாரன்ஸ் விசையின் எண்மதிப்பு :
- A. \(\sqrt{2}\,\beta I l\)
- B. \(\sqrt{\frac{2}{3}}\,\beta I l\)சரி
- C. \(\sqrt{\frac{1}{2}}\,\beta I l\)
- D. \(\sqrt{\frac{1}{3}}\,\beta I l\)
விளக்கம். \(\vec{F} = I l\,\hat{j} \times \frac{\beta}{\sqrt{3}}(\hat{i} + \hat{j} + \hat{k}) = \frac{\beta I l}{\sqrt{3}}(\hat{i} - \hat{k})\). இதன் எண்மதிப்பு \(\frac{\sqrt{2}}{\sqrt{3}}\beta I l = \sqrt{\frac{2}{3}}\,\beta I l\).
Q10
வெப்ப ஆற்றலை உட்கவர்வதால் எலக்ட்ரான்கள் உமிழப்படுவது ________ உமிழ்வு எனப்படும்.
- A. வெப்ப அயனிசரி
- B. ஒளிமின்
- C. இரண்டாம் நிலை
- D. புல
விளக்கம். உலோகத்தை வெப்பப்படுத்தும் போது கட்டுறா எலக்ட்ரான்கள் போதுமான வெப்ப ஆற்றலைப் பெற்று பரப்பிலிருந்து வெளியேறுகின்றன. இதுவே வெப்ப அயனி உமிழ்வு ஆகும்.
Q11
ஒரு கம்பியில் 45 வினாடிக்கு 7.5 A மின்னோட்டமானது பராமரிக்கப்படுகிறது. இந்த நேரத்தில் கம்பியில் உள்ள மின்னூட்டத்தின் மதிப்பு :
- A. 6 C
- B. 365.5 C
- C. 3 C
- D. 337.5 Cசரி
விளக்கம். q = I t = 7.5 × 45 = 337.5 C.
Q12
கேதோடு கதிர்களின் மின்னூட்டம் :
- A. நடுநிலை
- B. நேர்குறி
- C. வரையறுக்கப்படவில்லை
- D. எதிர்குறிசரி
விளக்கம். கேதோடு கதிர்கள் எலக்ட்ரான்களின் ஓட்டம் ஆகும். மின்புலத்தில் அவை நேர்குறி தட்டை நோக்கி விலகுவதால் எதிர்குறி மின்னூட்டம் கொண்டவை.
Q13
ஒரு இறக்கு மின்மாற்றி மின்மூலத்தின் மின்னழுத்த வேறுபாட்டை 220 V இல் இருந்து 11 V ஆகக் குறைக்கிறது மற்றும் மின்னோட்டத்தை 6 A இல் இருந்து 100 A ஆக உயர்த்துகிறது. அதன் பயனுறு திறன் :
- A. 0.12
- B. 1.2
- C. 0.9
- D. 0.83சரி
விளக்கம். பயனுறு திறன் = வெளியீட்டுத் திறன் / உள்ளீட்டுத் திறன் = \(\frac{11 \times 100}{220 \times 6} = \frac{1100}{1320} \approx 0.83\).
Q14
ஒரு எலக்ட்ரானின் மின்னழுத்தம் \(V = V_0 \ln\left(\frac{r}{r_0}\right)\) எனக் கொடுக்கப்பட்டுள்ளது. இங்கு \(r_0\) ஒரு மாறிலி. மின்னழுத்தத்திற்கு போர் அணு மாதிரியைப் பயன்படுத்தினால், முதன்மை குவாண்டம் எண் n-ஐப் பொறுத்து n-வது சுற்றுபாதை \(r_n\)-இன் மாறுபாட்டின் தன்மை :
- A. \(r_n \propto \frac{1}{n^2}\)
- B. \(r_n \propto \frac{1}{n}\)
- C. \(r_n \propto n^2\)
- D. \(r_n \propto n\)சரி
விளக்கம். விசையின் எண்மதிப்பு = \(e\left|\frac{dV}{dr}\right| = \frac{eV_0}{r}\). இதை \(\frac{mv^2}{r}\)-க்குச் சமன் செய்தால் வேகம் v மாறிலி ஆகிறது. \(mvr = \frac{nh}{2\pi}\) என்பதால் \(r_n \propto n\).
Q15
ஒளியின் குறுக்கலை பண்பினை வெளிப்படுத்தும் நிகழ்வு :
- A. ஒளிச்சிதறல்
- B. குறுக்கீட்டு விளைவு
- C. தள விளைவுசரி
- D. விளிம்பு விளைவு
விளக்கம். குறுக்கலைகளை மட்டுமே தள விளைவுக்கு உட்படுத்த முடியும்; நெட்டலைகளை முடியாது. எனவே தள விளைவு ஒளி ஒரு குறுக்கலை என்பதைக் காட்டுகிறது.
