JEE Main Modern Physics – Topic Test

Topics in this test

Difficulty: 15 medium · 15 hard

Modern Physics MCQ questions with answers

The first 3 of 30 questions. Unlock the series for the rest, each with a solution.

1. Q1. Assertion (A): The wave nature of a cricket ball moving at ordinary speed can never be observed in any diffraction experiment. Reason (R): The de Broglie wavelength of such a macroscopic object is of the order of 10⁻³⁴ m, which is immeasurably smaller than the size of any aperture or obstacle available. Choose the correct option:

   अभिकथन (A): सामान्य चाल से गतिमान क्रिकेट गेंद की तरंग प्रकृति किसी भी विवर्तन प्रयोग में कभी प्रेक्षित नहीं की जा सकती। कारण (R): ऐसी स्थूल वस्तु की दे ब्रॉग्ली तरंगदैर्घ्य 10⁻³⁴ m की कोटि की होती है, जो उपलब्ध किसी भी द्वारक या अवरोध के आकार से अमापनीय रूप से छोटी है। सही विकल्प चुनिए:

   • A. A is false, but R is true / A असत्य है, परंतु R सत्य है
   • B. Both A and R are true, and R is the correct explanation of A / A और R दोनों सत्य हैं, और R, A की सही व्याख्या है
   • C. Both A and R are true, but R is not the correct explanation of A / A और R दोनों सत्य हैं, परंतु R, A की सही व्याख्या नहीं है
   • D. A is true, but R is false / A सत्य है, परंतु R असत्य है
   Solution

   For a ball of mass ~0.1 kg moving at a few tens of m/s, λ = h/mv ≈ 10⁻³⁴ m, far smaller than any physical slit or obstacle, so no diffraction effects can ever be detected. Both statements are true and R is precisely the reason A holds.

   ~0.1 kg द्रव्यमान की, कुछ दसियों m/s से गतिमान गेंद के लिए, λ = h/mv ≈ 10⁻³⁴ m, जो किसी भी भौतिक झिरी या अवरोध से कहीं छोटी है, अतः कोई विवर्तन प्रभाव कभी संसूचित नहीं किया जा सकता। दोनों कथन सत्य हैं और R ही ठीक वह कारण है जिससे A सत्य है।

2. Q2. Consider the following statements about a Zener diode used as a voltage regulator: 1. It is connected in reverse bias and operated in the breakdown region. 2. In the breakdown region, a large change in current produces almost no change in voltage. 3. A series resistance is required to limit the current and absorb input voltage variations. Which of these statements is/are correct?

   वोल्टता नियंत्रक के रूप में प्रयुक्त ज़ेनर डायोड के बारे में निम्नलिखित कथनों पर विचार कीजिए: 1. यह पश्च बायस में जोड़ा जाता है और भंजन क्षेत्र में प्रचालित किया जाता है। 2. भंजन क्षेत्र में, धारा में एक बड़ा परिवर्तन वोल्टता में लगभग कोई परिवर्तन उत्पन्न नहीं करता। 3. धारा को सीमित करने और निवेशी वोल्टता परिवर्तनों को समाहित करने के लिए एक श्रेणी प्रतिरोध की आवश्यकता होती है। इनमें से कौन-सा/से कथन सही है/हैं?

   • A. 1 and 3 only / केवल 1 और 3
   • B. 2 and 3 only / केवल 2 और 3
   • C. 1, 2 and 3 / 1, 2 और 3
   • D. 1 and 2 only / केवल 1 और 2
   Solution

   A Zener regulator operates in reverse breakdown where the voltage stays nearly constant despite large current changes, and a series resistor limits the current and drops the excess input voltage. All three statements are correct.

   एक ज़ेनर नियंत्रक पश्च भंजन में कार्य करता है जहाँ धारा में बड़े परिवर्तनों के बावजूद वोल्टता लगभग स्थिर रहती है, और एक श्रेणी प्रतिरोधक धारा को सीमित करता है तथा अतिरिक्त निवेशी वोल्टता को गिरा देता है। तीनों कथन सही हैं।

3. Q3. The radius of the first Bohr orbit of the hydrogen atom (the Bohr radius) is approximately:

   हाइड्रोजन परमाणु की प्रथम बोर कक्षा की त्रिज्या (बोर त्रिज्या) लगभग है:

   • A. 0.053 angstrom / 0.053 ऐंग्स्ट्रॉम
   • B. 5.3 angstrom / 5.3 ऐंग्स्ट्रॉम
   • C. 0.53 angstrom / 0.53 ऐंग्स्ट्रॉम
   • D. 53 angstrom / 53 ऐंग्स्ट्रॉम
   Solution

   The Bohr radius is about 0.53 angstrom (5.3 x 10^-11 m).

   बोर त्रिज्या लगभग 0.53 ऐंग्स्ट्रॉम (5.3 x 10^-11 m) होती है।

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