மார்ச் 2023 12ஆம் வகுப்பு இயற்பியல் பொதுத் தேர்வின் 15 ஒரு மதிப்பெண் வினாக்கள், வினாத்தாள் வரிசையில், சரியான விடை குறிக்கப்பட்டு சுருக்கமான விளக்கத்துடன்.
Q1
\(\lambda_e\) அலைநீளம் கொண்ட எலக்ட்ரான் மற்றும் \(\lambda_p\) அலைநீளம் கொண்ட ஃபோட்டான் ஆகியவை ஒரே ஆற்றலைப் (E) பெற்று இருப்பின் அலைநீளங்கள் \(\lambda_e\) மற்றும் \(\lambda_p\) இடையிலான தொடர்பு :
- A. \(\lambda_p \propto \frac{1}{\sqrt{\lambda_e}}\)
- B. \(\lambda_p \propto \lambda_e\)
- C. \(\lambda_p \propto \lambda_e^2\)சரி
- D. \(\lambda_p \propto \sqrt{\lambda_e}\)
விளக்கம். ஃபோட்டானுக்கு \(\lambda_p = \frac{hc}{E}\), எனவே \(\lambda_p \propto \frac{1}{E}\). எலக்ட்ரானுக்கு \(\lambda_e = \frac{h}{\sqrt{2mE}}\), எனவே \(\lambda_e^2 \propto \frac{1}{E}\). ஆகவே \(\lambda_p \propto \lambda_e^2\).
Q2
இரண்டு போலராய்டுகளின் பரவு அச்சுகள் ஒன்றுக்கொன்று 30° கோணத்தில் சாய்ந்துள்ள நிலையில், I செறிவு கொண்ட தளவிளைவு அற்ற ஒளி முதல் போலராய்டின் மீது விழுகின்றது. இரண்டாவது போலராய்டில் இருந்து வெளியேறும் ஒளியின் செறிவு :
- A. \(\frac{1}{8}I\)
- B. \(\frac{1}{4}I\)
- C. \(\frac{3}{8}I\)சரி
- D. \(\frac{3}{4}I\)
விளக்கம். முதல் போலராய்டு \(\frac{I}{2}\) செறிவை அனுப்புகிறது. மாலஸ் விதிப்படி இரண்டாவது போலராய்டு \(\frac{I}{2}\cos^2 30° = \frac{I}{2}\times\frac{3}{4} = \frac{3}{8}I\) செறிவை அனுப்புகிறது.
Q3
மின்காந்த அலை ஒன்றின் காந்தப்புலத்தின் எண் மதிப்பு \(3\times10^{-6}\) T எனில், அதன் மின்புலத்தின் மதிப்பு என்ன ?
- A. 600 \(Vm^{-1}\)
- B. 100 \(Vm^{-1}\)
- C. 900 \(Vm^{-1}\)சரி
- D. 300 \(Vm^{-1}\)
விளக்கம். \(E = cB = 3\times10^{8}\times3\times10^{-6} = 900\ Vm^{-1}\).
Q4
பின்வரும் மின்சுற்றில் உள்ள மின்னோட்டம் 1.0 A எனில் மின்தடை P -யின் மதிப்பு என்ன ?
- A. 3.5 \(\Omega\)
- B. 1.5 \(\Omega\)
- C. 4.5 \(\Omega\)சரி
- D. 2.5 \(\Omega\)
விளக்கம். மொத்த மின்தடை \(R = \frac{V}{I} = \frac{10}{1.0} = 10\ \Omega\). மின்தடைகள் தொடரிணைப்பில் உள்ளதால் \(P = 10 - 3 - 2.5 = 4.5\ \Omega\).
Q5
ஒரு கார்பன் மின்தடையாக்கியின் மின்தடை மதிப்பு \((47\pm4.7)\ k\Omega\) எனில் அதில் இடம் பெறும் நிறவளையங்களின் வரிசை :
- A. ஊதா - மஞ்சள் - ஆரஞ்சு - வெள்ளி
- B. மஞ்சள் - பச்சை - ஊதா - தங்கம்
- C. பச்சை - ஆரஞ்சு - ஊதா - தங்கம்
- D. மஞ்சள் - ஊதா - ஆரஞ்சு - வெள்ளிசரி
விளக்கம். \(47\ k\Omega = 47\times10^{3}\ \Omega\): 4 = மஞ்சள், 7 = ஊதா, பெருக்கி \(10^3\) = ஆரஞ்சு. 4.7 என்பது 47-இன் 10% ஆகும்; இதற்கான நிறம் வெள்ளி.
Q6
ஹைட்ரஜன் அணுவில் இரண்டாவது சுற்றுப்பாதையில் இயங்கும் எலக்ட்ரானின் கோண உந்தம் :
- A. \(\frac{4h}{\pi}\)
- B. \(h\)
- C. \(\frac{2h}{\pi}\)
- D. \(\frac{h}{\pi}\)சரி
விளக்கம். போரின் குவாண்டமாக்கல் நிபந்தனைப்படி \(L = \frac{nh}{2\pi}\). n = 2 எனில் \(L = \frac{2h}{2\pi} = \frac{h}{\pi}\).
Q7
யங் இரட்டைப் பிளவு ஆய்வில், பிளவுகளுக்கு இடையே உள்ள தொலைவு இருமடங்காக்கப்படுகிறது. திரையில் தோன்றும் பட்டை அகலம் மாறாமல் இருக்க வேண்டுமெனில், பிளவுகளுக்கும் திரைக்கும் இடையே உள்ள தொலைவு (D) எவ்வளவு இருக்க வேண்டும் ?
- A. \(\sqrt{2}D\)
- B. \(2D\)சரி
- C. \(\frac{D}{\sqrt{2}}\)
- D. \(\frac{D}{2}\)
விளக்கம். பட்டை அகலம் \(\beta = \frac{\lambda D}{d}\). d ஆனது 2d ஆனால், \(\beta\) மாறாமல் இருக்க D ஆனது 2D ஆக வேண்டும்.
Q8
இணைத்தட்டு மின்தேக்கி ஒன்று V மின்னழுத்த வேறுபாட்டில் Q அளவு மின்னூட்டம் கொண்ட மின்துகள்களை சேமிக்கின்றது. தட்டுகளின் பரப்பளவும் தட்டுகளுக்கு இடையேயான தொலைவும் இருமடங்கானால் பின்வருவனவற்றுள் எந்த அளவு மாறுபடும் ?
- A. மின்னழுத்த வேறுபாடு
- B. மின்தேக்குத்திறன்
- C. ஆற்றல் அடர்த்திசரி
- D. மின்துகள்
விளக்கம். \(C = \frac{\varepsilon_0 A}{d}\) மாறுவதில்லை; எனவே Q, V மாறாது. ஆனால் மின்புலம் \(E = \frac{V}{d}\) பாதியாகிறது; ஆகவே ஆற்றல் அடர்த்தி \(u = \frac{1}{2}\varepsilon_0 E^2\) நான்கில் ஒரு பங்காகிறது.
Q9
\(\vec{v} = v\hat{i}\) என்ற திசைவேகத்துடன் மின்காந்த அலை ஒரு ஊடகத்தில் பரவுகின்றது. இவ்வலையின் மாறுதிசை மின்புலம் +Y அச்சின் திசையில் இருந்தால் அதன் மாறுதிசை காந்தப்புலம் __________ இருக்கும்.
- A. +Z திசையில்சரி
- B. −Y திசையில்
- C. −Z திசையில்
- D. −X திசையில்
விளக்கம். அலை \(\vec{E}\times\vec{B}\) திசையில் பரவும். \(\hat{j}\times\hat{k} = \hat{i}\) என்பதால், E ஆனது +Y திசையில் இருக்கும்போது B ஆனது +Z திசையில் இருக்கும்.
Q10
காற்றிலிருந்து ஒளிவிலகல் எண் 2 கொண்ட கண்ணாடிப் பட்டகத்தின் மீது ஒளி விழுகிறது எனில், சாத்தியமான பெரும விலகு கோணத்தின் மதிப்பு :
- A. 60°
- B. 30°சரி
- C. 90°
- D. 45°
விளக்கம். பெரும படுகோணம் 90°. \(\sin r = \frac{\sin 90°}{2} = \frac{1}{2}\), எனவே r = 30°.
Q11
செனார் டையோடின் முதன்மை பயன்பாடு :
- A. அலை இயற்றி
- B. அலை திருத்தி
- C. மின்னழுத்தச் சீரமைப்பான்சரி
- D. பெருக்கி
விளக்கம். பின்னோக்குச் சார்பில் முறிவு நிலையில் செனார் டையோடின் மின்னழுத்தம் ஏறக்குறைய மாறாமல் இருப்பதால், அது முதன்மையாக மின்னழுத்தச் சீரமைப்பானாகப் பயன்படுகிறது.
Q12
t என்ற கணத்தில், ஒரு சுருளோடு தொடர்புடைய பாயம் \(\Phi_B = 15t^2 - 50t + 250\) என உள்ளது. t = 3 s -இல் தூண்டப்பட்ட மின்னியக்கு விசையானது :
- A. −40 Vசரி
- B. −190 V
- C. 40 V
- D. −10 V
விளக்கம். \(\varepsilon = -\frac{d\Phi_B}{dt} = -(30t - 50)\). t = 3 s எனில், \(\varepsilon = -(90 - 50) = -40\ V\).
Q13
டயா காந்தப்பொருளுக்கு எடுத்துக்காட்டு :
- A. நிக்கல்
- B. தண்ணீர்சரி
- C. அலுமினியம்
- D. இரும்பு
விளக்கம். தண்ணீர் ஒரு டயா காந்தப்பொருள். அலுமினியம் பாரா காந்தப்பொருள்; நிக்கல், இரும்பு ஆகியவை ஃபெர்ரோ காந்தப்பொருள்கள்.
Q14
அறை வெப்பநிலையில் சிலிகானின் விலக்கப்பட்ட ஆற்றல் இடைவெளியின் மதிப்பு என்ன ?
- A. 0.3 eV
- B. 0.7 eV
- C. 0.9 eV
- D. 1.1 eVசரி
விளக்கம். அறை வெப்பநிலையில் சிலிகானின் விலக்கப்பட்ட ஆற்றல் இடைவெளி ஏறக்குறைய 1.1 eV (ஜெர்மானியத்திற்கு ஏறக்குறைய 0.7 eV).
Q15
ரோபோக்களில் தசைக் கம்பிகள் உருவாக்கப் பயன்படும் உலோகக் கலவைகள் :
- A. தங்கம் வெள்ளி உலோகக் கலவைகள்
- B. வடிவ நினைவு உலோகக் கலவைகள்சரி
- C. இரு பரிமாண உலோகக் கலவைகள்
- D. தங்கம் தாமிர உலோகக் கலவைகள்
விளக்கம். ரோபோக்களின் தசைக் கம்பிகள் வடிவ நினைவு உலோகக் கலவைகளால் (எ.கா. நைட்டினால்) ஆனவை; வெப்பப்படுத்தும்போது அவை சுருங்கி மீண்டும் தம் வடிவத்தைப் பெறுகின்றன.
