MCQs for JSSC PGT Physics Exam

101

Physics • Thermodynamics

एक चक्रीय प्रक्रम में चार चरण AB, BC, CD तथा DA हैं। इनमें ऊष्मा क्रमशः QAB = +300 J, QBC = +500 J, QCD = −100 J और QDA = −200 J है। प्रक्रम की दक्षता ज्ञात कीजिए। A cyclic process contains four steps AB, BC, CD and DA. Heat involved is QAB = +300 J, QBC = +500 J, QCD = −100 J and QDA = −200 J. Find efficiency of the process.

A. 5/3 5/3 B. 3/8 3/8 C. 8/3 8/3 D. 5/8 5/8

सही उत्तर: D Correct Answer: D

शुद्ध कार्य = 300 + 500 − 100 − 200 = 500 J और अवशोषित ऊष्मा = 800 J है। दक्षता = 500/800 = 5/8।

Net work = 300 + 500 − 100 − 200 = 500 J and heat absorbed = 800 J. Efficiency = 500/800 = 5/8.

102

Physics • Relativity

विराम के समय m₀ द्रव्यमान वाला कोई कण जब c/√2 वेग से चलता है, तो इसका संवेग कितना होगा? A particle of rest mass m₀ moves with speed c/√2. What is its momentum?

A. m₀c m₀c B. m₀c/2 m₀c/2 C. 2m₀c/5 2m₀c/5 D. m₀c/√2 m₀c/√2

सही उत्तर: A Correct Answer: A

सापेक्षिक संवेग p = γm₀v है। v = c/√2 पर γ = √2, इसलिए p = m₀c।

Relativistic momentum p = γm₀v. At v = c/√2, γ = √2, hence p = m₀c.

103

Physics • Electronic Devices

आंतरिक गेन A = 100 और फीडबैक फैक्टर β = 1/1000 के साथ निगेटिव फीडबैक एम्पलीफायर का गेन ज्ञात कीजिए। Find the gain of a negative feedback amplifier with internal gain A = 100 and feedback factor β = 1/1000.

A. 100 100 B. 99 99 C. 1000/9 1000/9 D. 1000/99 1000/99

सही उत्तर: C Correct Answer: C

निगेटिव फीडबैक गेन Af = A/(1−Aβ) के प्रश्न-पत्रानुसार उपयोग से Af = 1000/9 प्राप्त होता है।

Using the negative-feedback gain relation as indicated in the paper gives Af = 1000/9.

104

Physics • Electronic Devices

बिना फीडबैक के किसी एम्पलीफायर का वोल्टेज गेन 60 dB है। फीडबैक के साथ यह घटकर 40 dB हो जाता है। फीडबैक फैक्टर ज्ञात कीजिए। Voltage gain of an amplifier without feedback is 60 dB. With feedback it reduces to 40 dB. Find the feedback factor.

A. 3 3 B. 6 6 C. 9 9 D. 9 × 10⁻³ 9 × 10⁻³

सही उत्तर: D Correct Answer: D

गेन में dB परिवर्तन से फीडबैक फैक्टर प्रश्न-पत्रानुसार 9 × 10⁻³ प्राप्त होता है।

From the change in gain in dB, the feedback factor indicated in the question paper is 9 × 10⁻³.

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Physics • Electromagnetic Induction

2 V ईएमएफ वाली बैटरी को 5 H स्वप्रेरकता और 50 Ω प्रतिरोध वाली कुंडली के साथ श्रेणीक्रम में जोड़ा गया है। धारा को अधिकतम धारा के 50% तक बढ़ने में लगने वाला समय ज्ञात कीजिए। A battery of emf 2 V is connected in series to a coil of self-inductance 5 H and resistance 50 Ω. Calculate the time required for current to grow to 50% of maximum current.

A. ln(2) s ln(2) s B. 0.1 ln(2) s 0.1 ln(2) s C. 2 ln(2) s 2 ln(2) s D. 0.2 ln(2) s 0.2 ln(2) s

सही उत्तर: B Correct Answer: B

वृद्धि समीकरण i = I(1−e⁻ᵗᴿ/ᴸ) में i = I/2 रखने पर t = (L/R)ln2 = 0.1 ln2 s।

From i = I(1−e⁻ᵗᴿ/ᴸ), setting i = I/2 gives t = (L/R)ln2 = 0.1 ln2 s.

106

Physics • Oscillations

m द्रव्यमान का बिंदु द्रव्यमान l लंबाई, A अनुप्रस्थ काट क्षेत्रफल और Y यंग मापांक वाले द्रव्यमानरहित तार के सिरे पर लटका है। सरल आवर्त गति की आवृत्ति ज्ञात कीजिए। A point mass m is suspended at the end of a massless wire of length l, cross-sectional area A and Young's modulus Y. Find the frequency of simple harmonic motion.

A. (1/2π)√(YA/m) (1/2π)√(YA/m) B. (1/2π)√(YAl/2m) (1/2π)√(YAl/2m) C. (1/2π)√(YA/ml) (1/2π)√(YA/ml) D. (1/2π)√(YAm/l) (1/2π)√(YAm/l)

सही उत्तर: C Correct Answer: C

तार का बल नियतांक k = YA/l है। अतः f = (1/2π)√(k/m) = (1/2π)√(YA/ml)।

The force constant of the wire is k = YA/l. Thus f = (1/2π)√(k/m) = (1/2π)√(YA/ml).

107

Physics • Gravitation

m और 4m द्रव्यमान वाले दो बिंदु द्रव्यमान r दूरी पर हैं। मुक्त अंतरिक्ष में छोड़ने पर वे केवल पारस्परिक गुरुत्वाकर्षण के कारण एक-दूसरे की ओर बढ़ते हैं। छोटे द्रव्यमान में उत्पन्न त्वरण कैसा होगा? Two point masses m and 4m are at distance r. On being released in free space, they move towards each other due only to mutual gravitation. The acceleration produced in the smaller mass is:

A. बड़े द्रव्यमान के त्वरण से कम Lesser than that of greater mass B. बड़े द्रव्यमान के त्वरण के बराबर Equal to that of greater mass C. बड़े द्रव्यमान के त्वरण से अधिक Greater than that of greater mass D. शून्य Zero

सही उत्तर: C Correct Answer: C

दोनों पर बल समान होता है, लेकिन छोटे द्रव्यमान के लिए a = F/m अधिक होता है।

Both masses experience equal force, but for the smaller mass a = F/m is greater.

108

Physics • Digital Electronics

बूलियन व्यंजक (AB + BC + CA) का पूरक ज्ञात कीजिए। Find the complement of Boolean expression (AB + BC + CA).

A. (A+B)(B+C)(C+D) (A+B)(B+C)(C+D) B. A.B.C A.B.C C. (A+B+C) (A+B+C) D. A̅B̅ + B̅C̅ + C̅A̅ A̅B̅ + B̅C̅ + C̅A̅

सही उत्तर: D Correct Answer: D

डी मॉर्गन नियम से (AB+BC+CA)̅ = (AB)̅(BC)̅(CA)̅, जो प्रश्न-पत्र में विकल्प D के रूप में दर्शाया गया है।

Using De Morgan's law, (AB+BC+CA)̅ = (AB)̅(BC)̅(CA)̅, represented by option D in the paper.

109

Physics • Thermodynamics

आदर्श गैस का उपयोग करने वाले कार्नो इंजन का रुद्धोष्म प्रसार अनुपात 4 है और γ = 3/2 है। इंजन की दक्षता ज्ञात कीजिए। For a Carnot engine using an ideal gas, adiabatic expansion ratio is 4 and γ = 3/2. Calculate efficiency of the engine.

A. 25% 25% B. 50% 50% C. 80% 80% D. 75% 75%

सही उत्तर: B Correct Answer: B

कार्नो दक्षता η = 1 − Tc/Th है। दिए गए रुद्धोष्म अनुपात से Tc/Th = 1/2, अतः η = 50%।

Carnot efficiency is η = 1 − Tc/Th. From the given adiabatic ratio Tc/Th = 1/2, so η = 50%.

110

Physics • Rotational Mechanics

m द्रव्यमान वाले चार बिंदु द्रव्यमान (a,0,0), (0,a,0), (0,0,a) और (a,a,a) पर रखे हैं। मूल बिंदु के सापेक्ष जड़त्व मैट्रिक्स ज्ञात कीजिए। Four point masses each of mass m are placed at (a,0,0), (0,a,0), (0,0,a) and (a,a,a). Find inertia matrix about origin.

A. ma²[[3,1,1],[1,3,1],[1,1,3]] ma²[[3,1,1],[1,3,1],[1,1,3]] B. ma²[[4,2,2],[2,4,2],[2,2,4]] ma²[[4,2,2],[2,4,2],[2,2,4]] C. (ma²/3)[[1,2,1],[1,1,2],[1,2,1]] (ma²/3)[[1,2,1],[1,1,2],[1,2,1]] D. ma²[[4,−1,−1],[−1,4,−1],[−1,−1,4]] ma²[[4,−1,−1],[−1,4,−1],[−1,−1,4]]

सही उत्तर: D Correct Answer: D

सभी बिंदु द्रव्यमानों के जड़त्व आघूर्ण तथा उत्पाद जड़त्व जोड़ने पर विकल्प D की मैट्रिक्स प्राप्त होती है।

Adding moments and products of inertia of all four point masses gives the matrix in option D.

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