ICSE Physics Past Year Paper with Solutions - 2023 | Physics Class 10 ICSE PDF Download

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I C S E P h y s i c s P a p e r - 1 G r a d e X
S o l u t i o n f o r 2 0 2 2 - 2 3 E x a m i n a t i o n
P H Y S I C S
( S C I E N C E P A P E R 1 )
M a x i m u m M a r k s : 8 0
T i m e a l l o w e d : T w o h o u r s
A n s w e r s t o t h i s P a p e r m u s t b e w r i t t e n o n t h e p a p e r p r o v i d e d s e p a r a t e l y .
Y o u w i l l n o t b e a l l o w e d t o w r i t e d u r i n g t h e f i r s t 1 5 m i n u t e s .
T h i s t i m e i s t o b e s p e n t i n r e a d i n g t h e q u e s t i o n p a p e r .
T h e t i m e g i v e n a t t h e h e a d o f t h i s P a p e r i s t h e t i m e a l l o w e d f o r w r i t i n g t h e
a n s w e r s .
S e c t i o n A i s c o m p u l s o r y . A t t e m p t a n y f o u r q u e s t i o n s f r o m S e c t i o n B .
T h e i n t e n d e d m a r k s f o r q u e s t i o n s o r p a r t s o f q u e s t i o n s a r e g i v e n i n
b r a c k e t s
S e c t i o n - A ( 4 0 M a r k s )
( A t t e m p t a l l q u e s t i o n s f r o m t h i s s e c t i o n )
Q u e s t i o n 1 :
C h o o s e t h e c o r r e c t a n s w e r s t o t h e q u e s t i o n s f r o m t h e g i v e n o p t i o n s . [ 1 5 ]
[ 1 5 M a r k s ]
( D o n o t c o p y t h e q u e s t i o n s , w r i t e t h e c o r r e c t a n s w e r s o n l y . )
( i ) C l o c k w i s e m o m e n t p r o d u c e d b y a f o r c e a b o u t a f u l c r u m i s c o n s i d e r e d t o b e :
( a ) P o s i t i v e
( b ) N e g a t i v e
( c ) Z e r o
( d ) N o n e o f t h e s e
A n s : b . N e g a t i v e
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I C S E P h y s i c s P a p e r - 1 G r a d e X
S o l u t i o n f o r 2 0 2 2 - 2 3 E x a m i n a t i o n
P H Y S I C S
( S C I E N C E P A P E R 1 )
M a x i m u m M a r k s : 8 0
T i m e a l l o w e d : T w o h o u r s
A n s w e r s t o t h i s P a p e r m u s t b e w r i t t e n o n t h e p a p e r p r o v i d e d s e p a r a t e l y .
Y o u w i l l n o t b e a l l o w e d t o w r i t e d u r i n g t h e f i r s t 1 5 m i n u t e s .
T h i s t i m e i s t o b e s p e n t i n r e a d i n g t h e q u e s t i o n p a p e r .
T h e t i m e g i v e n a t t h e h e a d o f t h i s P a p e r i s t h e t i m e a l l o w e d f o r w r i t i n g t h e
a n s w e r s .
S e c t i o n A i s c o m p u l s o r y . A t t e m p t a n y f o u r q u e s t i o n s f r o m S e c t i o n B .
T h e i n t e n d e d m a r k s f o r q u e s t i o n s o r p a r t s o f q u e s t i o n s a r e g i v e n i n
b r a c k e t s
S e c t i o n - A ( 4 0 M a r k s )
( A t t e m p t a l l q u e s t i o n s f r o m t h i s s e c t i o n )
Q u e s t i o n 1 :
C h o o s e t h e c o r r e c t a n s w e r s t o t h e q u e s t i o n s f r o m t h e g i v e n o p t i o n s . [ 1 5 ]
[ 1 5 M a r k s ]
( D o n o t c o p y t h e q u e s t i o n s , w r i t e t h e c o r r e c t a n s w e r s o n l y . )
( i ) C l o c k w i s e m o m e n t p r o d u c e d b y a f o r c e a b o u t a f u l c r u m i s c o n s i d e r e d t o b e :
( a ) P o s i t i v e
( b ) N e g a t i v e
( c ) Z e r o
( d ) N o n e o f t h e s e
A n s : b . N e g a t i v e
I f t h e e f f e c t o f t h e b o d y i s t o t u r n i t c l o c k w i s e t h e m o m e n t o f f o r c e i s c a l l e d
c l o c k w i s e a n d i t i s t a k e n n e g a t i v e .
( i i ) W h e n t h e s p e e d o f a m o v i n g o b j e c t i s d o u b l e d , t h e n i t s k i n e t i c e n e r g y .
( a ) r e m a i n s t h e s a m e
( b ) D e c r e a s e s
( c ) i s d o u b l e d
( d ) b e c o m e s f o u r t i m e s
A n s : d . B e c o m e s f o u r t i m e s
I f v b e c o m e s 2 v , t h e n
?? ?? =
1
2
?? (2?? )
2
=
4
2
?? ?? 2
= 4 t i m e s t h e i n i t i a l K i n e t i c E n e r g y .
T h e r e f o r e , w h e n t h e o b j e c t ' s s p e e d d o u b l e s , i t s k i n e t i c e n e r g y d o u b l e s t o f o u r
t i m e s t h e i n i t i a l k i n e t i c e n e r g y .
( i i i ) T h e e n e r g y c o n v e r s i o n i n a w a s h i n g m a c h i n e i s f r o m
( a ) m a g n e t i c t o e l e c t r i c a l
( b ) e l e c t r i c a l t o m e c h a n i c a l
( c ) e l e c t r i c a l t o m a g n e t i c
( d ) m a g n e t i c t o e l e c t r i c a l
A n s : b . E l e c t r i c a l t o m e c h a n i c a l
I n a w a s h i n g m a c h i n e , e l e c t r i c a l e n e r g y i s c o n v e r t e d i n t o m e c h a n i c a l e n e r g y .
( i v ) W h i c h o f t h e f o l l o w i n g r a d i a t i o n s s u f f e r s m a x i m u m d e f l e c t i o n i n a m a g n e t i c
f i e l d ?
( a ) A l p h a r a d i a t i o n s
( b ) B e t a r a d i a t i o n s
( c ) G a m m a r a d i a t i o n s
( d ) X - r a d i a t i o n s
A n s : T h e c o r r e c t o p t i o n i s ( b ) B e t a r a d i a t i o n s
G a m m a r a d i a t i o n s a n d X - r a y s a r e b o t h e l e c t r o m a g n e t i c w a v e s , a n d t h e y c a n n o t
d e f l e c t i n a n e l e c t r i c o r m a g n e t i c f i e l d .
T h e d e f l e c t i o n o f B e t a r a d i a t i o n s i s m o r e t h a n t h a t o f A l p h a r a d i a t i o n s s i n c e a
ß - p a r t i c l e h a s c h a r g e d e n s i t y h i g h e r t h a n t h a t o f a - p a r t i c l e .
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S o l u t i o n f o r 2 0 2 2 - 2 3 E x a m i n a t i o n
P H Y S I C S
( S C I E N C E P A P E R 1 )
M a x i m u m M a r k s : 8 0
T i m e a l l o w e d : T w o h o u r s
A n s w e r s t o t h i s P a p e r m u s t b e w r i t t e n o n t h e p a p e r p r o v i d e d s e p a r a t e l y .
Y o u w i l l n o t b e a l l o w e d t o w r i t e d u r i n g t h e f i r s t 1 5 m i n u t e s .
T h i s t i m e i s t o b e s p e n t i n r e a d i n g t h e q u e s t i o n p a p e r .
T h e t i m e g i v e n a t t h e h e a d o f t h i s P a p e r i s t h e t i m e a l l o w e d f o r w r i t i n g t h e
a n s w e r s .
S e c t i o n A i s c o m p u l s o r y . A t t e m p t a n y f o u r q u e s t i o n s f r o m S e c t i o n B .
T h e i n t e n d e d m a r k s f o r q u e s t i o n s o r p a r t s o f q u e s t i o n s a r e g i v e n i n
b r a c k e t s
S e c t i o n - A ( 4 0 M a r k s )
( A t t e m p t a l l q u e s t i o n s f r o m t h i s s e c t i o n )
Q u e s t i o n 1 :
C h o o s e t h e c o r r e c t a n s w e r s t o t h e q u e s t i o n s f r o m t h e g i v e n o p t i o n s . [ 1 5 ]
[ 1 5 M a r k s ]
( D o n o t c o p y t h e q u e s t i o n s , w r i t e t h e c o r r e c t a n s w e r s o n l y . )
( i ) C l o c k w i s e m o m e n t p r o d u c e d b y a f o r c e a b o u t a f u l c r u m i s c o n s i d e r e d t o b e :
( a ) P o s i t i v e
( b ) N e g a t i v e
( c ) Z e r o
( d ) N o n e o f t h e s e
A n s : b . N e g a t i v e
I f t h e e f f e c t o f t h e b o d y i s t o t u r n i t c l o c k w i s e t h e m o m e n t o f f o r c e i s c a l l e d
c l o c k w i s e a n d i t i s t a k e n n e g a t i v e .
( i i ) W h e n t h e s p e e d o f a m o v i n g o b j e c t i s d o u b l e d , t h e n i t s k i n e t i c e n e r g y .
( a ) r e m a i n s t h e s a m e
( b ) D e c r e a s e s
( c ) i s d o u b l e d
( d ) b e c o m e s f o u r t i m e s
A n s : d . B e c o m e s f o u r t i m e s
I f v b e c o m e s 2 v , t h e n
?? ?? =
1
2
?? (2?? )
2
=
4
2
?? ?? 2
= 4 t i m e s t h e i n i t i a l K i n e t i c E n e r g y .
T h e r e f o r e , w h e n t h e o b j e c t ' s s p e e d d o u b l e s , i t s k i n e t i c e n e r g y d o u b l e s t o f o u r
t i m e s t h e i n i t i a l k i n e t i c e n e r g y .
( i i i ) T h e e n e r g y c o n v e r s i o n i n a w a s h i n g m a c h i n e i s f r o m
( a ) m a g n e t i c t o e l e c t r i c a l
( b ) e l e c t r i c a l t o m e c h a n i c a l
( c ) e l e c t r i c a l t o m a g n e t i c
( d ) m a g n e t i c t o e l e c t r i c a l
A n s : b . E l e c t r i c a l t o m e c h a n i c a l
I n a w a s h i n g m a c h i n e , e l e c t r i c a l e n e r g y i s c o n v e r t e d i n t o m e c h a n i c a l e n e r g y .
( i v ) W h i c h o f t h e f o l l o w i n g r a d i a t i o n s s u f f e r s m a x i m u m d e f l e c t i o n i n a m a g n e t i c
f i e l d ?
( a ) A l p h a r a d i a t i o n s
( b ) B e t a r a d i a t i o n s
( c ) G a m m a r a d i a t i o n s
( d ) X - r a d i a t i o n s
A n s : T h e c o r r e c t o p t i o n i s ( b ) B e t a r a d i a t i o n s
G a m m a r a d i a t i o n s a n d X - r a y s a r e b o t h e l e c t r o m a g n e t i c w a v e s , a n d t h e y c a n n o t
d e f l e c t i n a n e l e c t r i c o r m a g n e t i c f i e l d .
T h e d e f l e c t i o n o f B e t a r a d i a t i o n s i s m o r e t h a n t h a t o f A l p h a r a d i a t i o n s s i n c e a
ß - p a r t i c l e h a s c h a r g e d e n s i t y h i g h e r t h a n t h a t o f a - p a r t i c l e .
( v ) S p e e d o f b l u e l i g h t i n w a t e r i s :
( a ) m o r e t h a n g r e e n l i g h t
( b ) m o r e t h a n o r a n g e l i g h t
( c ) m o r e t h a n v i o l e t l i g h t
( d ) m o r e t h a n r e d l i g h t
A n s : T h e c o r r e c t o p t i o n i s ( c ) m o r e t h a n v i o l e t l i g h t
T h e w a v e l e n g t h o f l i g h t i s d i r e c t l y p r o p o r t i o n a l t o t h e s p e e d o f l i g h t i n t h e
m e d i u m . T h i s m e a n s t h a t t h e g r e a t e r t h e w a v e l e n g t h o f l i g h t , g r e a t e r w i l l b e t h e
s p e e d o f l i g h t . A s w e k n o w t h a t , t h e w a v e l e n g t h o f b l u e l i g h t i s g r e a t e r t h a n t h e
w a v e l e n g t h o f v i o l e t l i g h t . T h e r e f o r e , t h e s p e e d o f b l u e l i g h t w i l l b e g r e a t e r t h a n
t h e v i o l e t l i g h t .
( v i ) A c o n c a v e l e n s p r o d u c e s o n l y _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ i m a g e .
( a ) r e a l , e n l a r g e d
( b ) v i r t u a l , e n l a r g e d
( c ) v i r t u a l , d i m i n i s h e d
( d ) r e a l , d i m i n i s h e d
A n s : ( c ) v i r t u a l , d i m i n i s h e d
A c o n c a v e l e n s a l w a y s d i v e r g e l i g h t r a y s a n d i t a l w a y s p r o d u c e s v i r t u a l ,
d i m i n i s h e d i m a g e .
( v i i ) . W h e n a b o d y v i b r a t e s u n d e r a p e r i o d i c f o r c e , t h e v i b r a t i o n s o f t h e b o d y a r e
a l w a y s :
( a ) n a t u r a l v i b r a t i o n s
( b ) d a m p e d v i b r a t i o n s
( c ) f o r c e d v i b r a t i o n s
( d ) r e s o n a n t v i b r a t i o n s
A n s : c . f o r c e d v i b r a t i o n s
T h e v i b r a t i o n s o f a b o d y w h i c h t a k e p l a c e u n d e r t h e i n f l u e n c e o f a n e x t e r n a l
p e r i o d i c f o r c e a c t i n g o n i t , a r e c a l l e d t h e f o r c e d v i b r a t i o n s . W h e n t h e e x t e r n a l
p e r i o d i c f o r c e i s a p p l i e d t o t h e v i b r a t i n g b o d y , t h e b o d y g r a d u a l l y a c q u i r e s t h e
f r e q u e n c y o f t h e a p p l i e d p e r i o d i c f o r c e
( v i i i ) . T w o n o t e s a r e p r o d u c e d f r o m t w o d i f f e r e n t m u s i c a l i n s t r u m e n t s , s u c h t h a t
t h e y h a v e t h e s a m e l o u d n e s s a n d s a m e p i t c h . T h e p r o d u c e d n o t e s d i f f e r i n t h e i r .
( a ) W a v e f o r m
( b ) F r e q u e n c y
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I C S E P h y s i c s P a p e r - 1 G r a d e X
S o l u t i o n f o r 2 0 2 2 - 2 3 E x a m i n a t i o n
P H Y S I C S
( S C I E N C E P A P E R 1 )
M a x i m u m M a r k s : 8 0
T i m e a l l o w e d : T w o h o u r s
A n s w e r s t o t h i s P a p e r m u s t b e w r i t t e n o n t h e p a p e r p r o v i d e d s e p a r a t e l y .
Y o u w i l l n o t b e a l l o w e d t o w r i t e d u r i n g t h e f i r s t 1 5 m i n u t e s .
T h i s t i m e i s t o b e s p e n t i n r e a d i n g t h e q u e s t i o n p a p e r .
T h e t i m e g i v e n a t t h e h e a d o f t h i s P a p e r i s t h e t i m e a l l o w e d f o r w r i t i n g t h e
a n s w e r s .
S e c t i o n A i s c o m p u l s o r y . A t t e m p t a n y f o u r q u e s t i o n s f r o m S e c t i o n B .
T h e i n t e n d e d m a r k s f o r q u e s t i o n s o r p a r t s o f q u e s t i o n s a r e g i v e n i n
b r a c k e t s
S e c t i o n - A ( 4 0 M a r k s )
( A t t e m p t a l l q u e s t i o n s f r o m t h i s s e c t i o n )
Q u e s t i o n 1 :
C h o o s e t h e c o r r e c t a n s w e r s t o t h e q u e s t i o n s f r o m t h e g i v e n o p t i o n s . [ 1 5 ]
[ 1 5 M a r k s ]
( D o n o t c o p y t h e q u e s t i o n s , w r i t e t h e c o r r e c t a n s w e r s o n l y . )
( i ) C l o c k w i s e m o m e n t p r o d u c e d b y a f o r c e a b o u t a f u l c r u m i s c o n s i d e r e d t o b e :
( a ) P o s i t i v e
( b ) N e g a t i v e
( c ) Z e r o
( d ) N o n e o f t h e s e
A n s : b . N e g a t i v e
I f t h e e f f e c t o f t h e b o d y i s t o t u r n i t c l o c k w i s e t h e m o m e n t o f f o r c e i s c a l l e d
c l o c k w i s e a n d i t i s t a k e n n e g a t i v e .
( i i ) W h e n t h e s p e e d o f a m o v i n g o b j e c t i s d o u b l e d , t h e n i t s k i n e t i c e n e r g y .
( a ) r e m a i n s t h e s a m e
( b ) D e c r e a s e s
( c ) i s d o u b l e d
( d ) b e c o m e s f o u r t i m e s
A n s : d . B e c o m e s f o u r t i m e s
I f v b e c o m e s 2 v , t h e n
?? ?? =
1
2
?? (2?? )
2
=
4
2
?? ?? 2
= 4 t i m e s t h e i n i t i a l K i n e t i c E n e r g y .
T h e r e f o r e , w h e n t h e o b j e c t ' s s p e e d d o u b l e s , i t s k i n e t i c e n e r g y d o u b l e s t o f o u r
t i m e s t h e i n i t i a l k i n e t i c e n e r g y .
( i i i ) T h e e n e r g y c o n v e r s i o n i n a w a s h i n g m a c h i n e i s f r o m
( a ) m a g n e t i c t o e l e c t r i c a l
( b ) e l e c t r i c a l t o m e c h a n i c a l
( c ) e l e c t r i c a l t o m a g n e t i c
( d ) m a g n e t i c t o e l e c t r i c a l
A n s : b . E l e c t r i c a l t o m e c h a n i c a l
I n a w a s h i n g m a c h i n e , e l e c t r i c a l e n e r g y i s c o n v e r t e d i n t o m e c h a n i c a l e n e r g y .
( i v ) W h i c h o f t h e f o l l o w i n g r a d i a t i o n s s u f f e r s m a x i m u m d e f l e c t i o n i n a m a g n e t i c
f i e l d ?
( a ) A l p h a r a d i a t i o n s
( b ) B e t a r a d i a t i o n s
( c ) G a m m a r a d i a t i o n s
( d ) X - r a d i a t i o n s
A n s : T h e c o r r e c t o p t i o n i s ( b ) B e t a r a d i a t i o n s
G a m m a r a d i a t i o n s a n d X - r a y s a r e b o t h e l e c t r o m a g n e t i c w a v e s , a n d t h e y c a n n o t
d e f l e c t i n a n e l e c t r i c o r m a g n e t i c f i e l d .
T h e d e f l e c t i o n o f B e t a r a d i a t i o n s i s m o r e t h a n t h a t o f A l p h a r a d i a t i o n s s i n c e a
ß - p a r t i c l e h a s c h a r g e d e n s i t y h i g h e r t h a n t h a t o f a - p a r t i c l e .
( v ) S p e e d o f b l u e l i g h t i n w a t e r i s :
( a ) m o r e t h a n g r e e n l i g h t
( b ) m o r e t h a n o r a n g e l i g h t
( c ) m o r e t h a n v i o l e t l i g h t
( d ) m o r e t h a n r e d l i g h t
A n s : T h e c o r r e c t o p t i o n i s ( c ) m o r e t h a n v i o l e t l i g h t
T h e w a v e l e n g t h o f l i g h t i s d i r e c t l y p r o p o r t i o n a l t o t h e s p e e d o f l i g h t i n t h e
m e d i u m . T h i s m e a n s t h a t t h e g r e a t e r t h e w a v e l e n g t h o f l i g h t , g r e a t e r w i l l b e t h e
s p e e d o f l i g h t . A s w e k n o w t h a t , t h e w a v e l e n g t h o f b l u e l i g h t i s g r e a t e r t h a n t h e
w a v e l e n g t h o f v i o l e t l i g h t . T h e r e f o r e , t h e s p e e d o f b l u e l i g h t w i l l b e g r e a t e r t h a n
t h e v i o l e t l i g h t .
( v i ) A c o n c a v e l e n s p r o d u c e s o n l y _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ i m a g e .
( a ) r e a l , e n l a r g e d
( b ) v i r t u a l , e n l a r g e d
( c ) v i r t u a l , d i m i n i s h e d
( d ) r e a l , d i m i n i s h e d
A n s : ( c ) v i r t u a l , d i m i n i s h e d
A c o n c a v e l e n s a l w a y s d i v e r g e l i g h t r a y s a n d i t a l w a y s p r o d u c e s v i r t u a l ,
d i m i n i s h e d i m a g e .
( v i i ) . W h e n a b o d y v i b r a t e s u n d e r a p e r i o d i c f o r c e , t h e v i b r a t i o n s o f t h e b o d y a r e
a l w a y s :
( a ) n a t u r a l v i b r a t i o n s
( b ) d a m p e d v i b r a t i o n s
( c ) f o r c e d v i b r a t i o n s
( d ) r e s o n a n t v i b r a t i o n s
A n s : c . f o r c e d v i b r a t i o n s
T h e v i b r a t i o n s o f a b o d y w h i c h t a k e p l a c e u n d e r t h e i n f l u e n c e o f a n e x t e r n a l
p e r i o d i c f o r c e a c t i n g o n i t , a r e c a l l e d t h e f o r c e d v i b r a t i o n s . W h e n t h e e x t e r n a l
p e r i o d i c f o r c e i s a p p l i e d t o t h e v i b r a t i n g b o d y , t h e b o d y g r a d u a l l y a c q u i r e s t h e
f r e q u e n c y o f t h e a p p l i e d p e r i o d i c f o r c e
( v i i i ) . T w o n o t e s a r e p r o d u c e d f r o m t w o d i f f e r e n t m u s i c a l i n s t r u m e n t s , s u c h t h a t
t h e y h a v e t h e s a m e l o u d n e s s a n d s a m e p i t c h . T h e p r o d u c e d n o t e s d i f f e r i n t h e i r .
( a ) W a v e f o r m
( b ) F r e q u e n c y
( c ) W a v e l e n g t h
( d ) S p e e d
A n s . ( a ) W a v e f o r m
Q u a l i t y i s u s e d t o d e s c r i b e t h e q u a l i t y o f t h e w a v e f o r m a s i t a p p e a r s t o t h e
l i s t e n e r . T h e r e f o r e t h e q u a l i t y o f a n o t e d e p e n d s u p o n t h e w a v e f o r m . T w o n o t e s
o f t h e s a m e p i t c h a n d l o u d n e s s , p l a y e d f r o m d i f f e r e n t i n s t r u m e n t s d o n o t s o u n d
t h e s a m e b e c a u s e t h e w a v e f o r m s a r e d i f f e r e n t a n d t h e r e f o r e d i f f e r i n q u a l i t y o r
t o n e
( i x ) W h e n a c u r r e n t I f l o w s t h r o u g h a w i r e o f r e s i s t a n c e R f o r t i m e t t h e n t h e
e l e c t r i c a l e n e r g y p r o d u c e d i s g i v e n b y :
( a ) I
2
R t
( b ) I R
2
t
( c ) I R t
( d ) I R t
2
A n s . ( a ) I
2
R t
A c c o r d i n g t o J o u l e , t h e h e a t p r o d u c e d b y a n e l e c t r i c c u r r e n t I f l o w i n g t h r o u g h a
r e s i s t a n c e R f o r a t i m e t i s p r o p o r t i o n a l t o I
2
R t
( x ) . C h o o s e t h e c o r r e c t r e l a t i o n f o r e . m . f ( e ) a n d t e r m i n a l v o l t a g e V :
( a ) e = v ( a l w a y s )
( b ) V > e ( a l w a y s )
( c ) V < e ( W h e n t h e c e l l i s i n u s e )
( d ) N o n e o f t h e s e
A n s . c . V = e m f - I r , V < e ( W h e n t h e c e l l i s i n u s e )
( x i ) I f t h e s t r e n g t h o f t h e c u r r e n t f l o w i n g a w i r e i s i n c r e a s e d , t h e s t r e n g t h o f t h e
m a g n e t i c f i e l d p r o d u c e d b y i t :
( a ) D e c r e a s e s
( b ) I n c r e a s e s
( c ) R e m a i n s t h e s a m e
( d ) F i r s t i n c r e a s e t h e n d e c r e a s e s
A n s . ( b ) I n c r e a s e s
T h e s t r e n g t h o f t h e m a g n e t i c f i e l d i s a l w a y s p r o p o r t i o n a l t o t h e m a g n i t u d e o f
c u r r e n t f l o w i n g . H e n c e , w h e n t h e c u r r e n t i n c r e a s e s , t h e m a g n e t i c f i e l d a l s o
i n c r e a s e s .
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I C S E P h y s i c s P a p e r - 1 G r a d e X
S o l u t i o n f o r 2 0 2 2 - 2 3 E x a m i n a t i o n
P H Y S I C S
( S C I E N C E P A P E R 1 )
M a x i m u m M a r k s : 8 0
T i m e a l l o w e d : T w o h o u r s
A n s w e r s t o t h i s P a p e r m u s t b e w r i t t e n o n t h e p a p e r p r o v i d e d s e p a r a t e l y .
Y o u w i l l n o t b e a l l o w e d t o w r i t e d u r i n g t h e f i r s t 1 5 m i n u t e s .
T h i s t i m e i s t o b e s p e n t i n r e a d i n g t h e q u e s t i o n p a p e r .
T h e t i m e g i v e n a t t h e h e a d o f t h i s P a p e r i s t h e t i m e a l l o w e d f o r w r i t i n g t h e
a n s w e r s .
S e c t i o n A i s c o m p u l s o r y . A t t e m p t a n y f o u r q u e s t i o n s f r o m S e c t i o n B .
T h e i n t e n d e d m a r k s f o r q u e s t i o n s o r p a r t s o f q u e s t i o n s a r e g i v e n i n
b r a c k e t s
S e c t i o n - A ( 4 0 M a r k s )
( A t t e m p t a l l q u e s t i o n s f r o m t h i s s e c t i o n )
Q u e s t i o n 1 :
C h o o s e t h e c o r r e c t a n s w e r s t o t h e q u e s t i o n s f r o m t h e g i v e n o p t i o n s . [ 1 5 ]
[ 1 5 M a r k s ]
( D o n o t c o p y t h e q u e s t i o n s , w r i t e t h e c o r r e c t a n s w e r s o n l y . )
( i ) C l o c k w i s e m o m e n t p r o d u c e d b y a f o r c e a b o u t a f u l c r u m i s c o n s i d e r e d t o b e :
( a ) P o s i t i v e
( b ) N e g a t i v e
( c ) Z e r o
( d ) N o n e o f t h e s e
A n s : b . N e g a t i v e
I f t h e e f f e c t o f t h e b o d y i s t o t u r n i t c l o c k w i s e t h e m o m e n t o f f o r c e i s c a l l e d
c l o c k w i s e a n d i t i s t a k e n n e g a t i v e .
( i i ) W h e n t h e s p e e d o f a m o v i n g o b j e c t i s d o u b l e d , t h e n i t s k i n e t i c e n e r g y .
( a ) r e m a i n s t h e s a m e
( b ) D e c r e a s e s
( c ) i s d o u b l e d
( d ) b e c o m e s f o u r t i m e s
A n s : d . B e c o m e s f o u r t i m e s
I f v b e c o m e s 2 v , t h e n
?? ?? =
1
2
?? (2?? )
2
=
4
2
?? ?? 2
= 4 t i m e s t h e i n i t i a l K i n e t i c E n e r g y .
T h e r e f o r e , w h e n t h e o b j e c t ' s s p e e d d o u b l e s , i t s k i n e t i c e n e r g y d o u b l e s t o f o u r
t i m e s t h e i n i t i a l k i n e t i c e n e r g y .
( i i i ) T h e e n e r g y c o n v e r s i o n i n a w a s h i n g m a c h i n e i s f r o m
( a ) m a g n e t i c t o e l e c t r i c a l
( b ) e l e c t r i c a l t o m e c h a n i c a l
( c ) e l e c t r i c a l t o m a g n e t i c
( d ) m a g n e t i c t o e l e c t r i c a l
A n s : b . E l e c t r i c a l t o m e c h a n i c a l
I n a w a s h i n g m a c h i n e , e l e c t r i c a l e n e r g y i s c o n v e r t e d i n t o m e c h a n i c a l e n e r g y .
( i v ) W h i c h o f t h e f o l l o w i n g r a d i a t i o n s s u f f e r s m a x i m u m d e f l e c t i o n i n a m a g n e t i c
f i e l d ?
( a ) A l p h a r a d i a t i o n s
( b ) B e t a r a d i a t i o n s
( c ) G a m m a r a d i a t i o n s
( d ) X - r a d i a t i o n s
A n s : T h e c o r r e c t o p t i o n i s ( b ) B e t a r a d i a t i o n s
G a m m a r a d i a t i o n s a n d X - r a y s a r e b o t h e l e c t r o m a g n e t i c w a v e s , a n d t h e y c a n n o t
d e f l e c t i n a n e l e c t r i c o r m a g n e t i c f i e l d .
T h e d e f l e c t i o n o f B e t a r a d i a t i o n s i s m o r e t h a n t h a t o f A l p h a r a d i a t i o n s s i n c e a
ß - p a r t i c l e h a s c h a r g e d e n s i t y h i g h e r t h a n t h a t o f a - p a r t i c l e .
( v ) S p e e d o f b l u e l i g h t i n w a t e r i s :
( a ) m o r e t h a n g r e e n l i g h t
( b ) m o r e t h a n o r a n g e l i g h t
( c ) m o r e t h a n v i o l e t l i g h t
( d ) m o r e t h a n r e d l i g h t
A n s : T h e c o r r e c t o p t i o n i s ( c ) m o r e t h a n v i o l e t l i g h t
T h e w a v e l e n g t h o f l i g h t i s d i r e c t l y p r o p o r t i o n a l t o t h e s p e e d o f l i g h t i n t h e
m e d i u m . T h i s m e a n s t h a t t h e g r e a t e r t h e w a v e l e n g t h o f l i g h t , g r e a t e r w i l l b e t h e
s p e e d o f l i g h t . A s w e k n o w t h a t , t h e w a v e l e n g t h o f b l u e l i g h t i s g r e a t e r t h a n t h e
w a v e l e n g t h o f v i o l e t l i g h t . T h e r e f o r e , t h e s p e e d o f b l u e l i g h t w i l l b e g r e a t e r t h a n
t h e v i o l e t l i g h t .
( v i ) A c o n c a v e l e n s p r o d u c e s o n l y _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ i m a g e .
( a ) r e a l , e n l a r g e d
( b ) v i r t u a l , e n l a r g e d
( c ) v i r t u a l , d i m i n i s h e d
( d ) r e a l , d i m i n i s h e d
A n s : ( c ) v i r t u a l , d i m i n i s h e d
A c o n c a v e l e n s a l w a y s d i v e r g e l i g h t r a y s a n d i t a l w a y s p r o d u c e s v i r t u a l ,
d i m i n i s h e d i m a g e .
( v i i ) . W h e n a b o d y v i b r a t e s u n d e r a p e r i o d i c f o r c e , t h e v i b r a t i o n s o f t h e b o d y a r e
a l w a y s :
( a ) n a t u r a l v i b r a t i o n s
( b ) d a m p e d v i b r a t i o n s
( c ) f o r c e d v i b r a t i o n s
( d ) r e s o n a n t v i b r a t i o n s
A n s : c . f o r c e d v i b r a t i o n s
T h e v i b r a t i o n s o f a b o d y w h i c h t a k e p l a c e u n d e r t h e i n f l u e n c e o f a n e x t e r n a l
p e r i o d i c f o r c e a c t i n g o n i t , a r e c a l l e d t h e f o r c e d v i b r a t i o n s . W h e n t h e e x t e r n a l
p e r i o d i c f o r c e i s a p p l i e d t o t h e v i b r a t i n g b o d y , t h e b o d y g r a d u a l l y a c q u i r e s t h e
f r e q u e n c y o f t h e a p p l i e d p e r i o d i c f o r c e
( v i i i ) . T w o n o t e s a r e p r o d u c e d f r o m t w o d i f f e r e n t m u s i c a l i n s t r u m e n t s , s u c h t h a t
t h e y h a v e t h e s a m e l o u d n e s s a n d s a m e p i t c h . T h e p r o d u c e d n o t e s d i f f e r i n t h e i r .
( a ) W a v e f o r m
( b ) F r e q u e n c y
( c ) W a v e l e n g t h
( d ) S p e e d
A n s . ( a ) W a v e f o r m
Q u a l i t y i s u s e d t o d e s c r i b e t h e q u a l i t y o f t h e w a v e f o r m a s i t a p p e a r s t o t h e
l i s t e n e r . T h e r e f o r e t h e q u a l i t y o f a n o t e d e p e n d s u p o n t h e w a v e f o r m . T w o n o t e s
o f t h e s a m e p i t c h a n d l o u d n e s s , p l a y e d f r o m d i f f e r e n t i n s t r u m e n t s d o n o t s o u n d
t h e s a m e b e c a u s e t h e w a v e f o r m s a r e d i f f e r e n t a n d t h e r e f o r e d i f f e r i n q u a l i t y o r
t o n e
( i x ) W h e n a c u r r e n t I f l o w s t h r o u g h a w i r e o f r e s i s t a n c e R f o r t i m e t t h e n t h e
e l e c t r i c a l e n e r g y p r o d u c e d i s g i v e n b y :
( a ) I
2
R t
( b ) I R
2
t
( c ) I R t
( d ) I R t
2
A n s . ( a ) I
2
R t
A c c o r d i n g t o J o u l e , t h e h e a t p r o d u c e d b y a n e l e c t r i c c u r r e n t I f l o w i n g t h r o u g h a
r e s i s t a n c e R f o r a t i m e t i s p r o p o r t i o n a l t o I
2
R t
( x ) . C h o o s e t h e c o r r e c t r e l a t i o n f o r e . m . f ( e ) a n d t e r m i n a l v o l t a g e V :
( a ) e = v ( a l w a y s )
( b ) V > e ( a l w a y s )
( c ) V < e ( W h e n t h e c e l l i s i n u s e )
( d ) N o n e o f t h e s e
A n s . c . V = e m f - I r , V < e ( W h e n t h e c e l l i s i n u s e )
( x i ) I f t h e s t r e n g t h o f t h e c u r r e n t f l o w i n g a w i r e i s i n c r e a s e d , t h e s t r e n g t h o f t h e
m a g n e t i c f i e l d p r o d u c e d b y i t :
( a ) D e c r e a s e s
( b ) I n c r e a s e s
( c ) R e m a i n s t h e s a m e
( d ) F i r s t i n c r e a s e t h e n d e c r e a s e s
A n s . ( b ) I n c r e a s e s
T h e s t r e n g t h o f t h e m a g n e t i c f i e l d i s a l w a y s p r o p o r t i o n a l t o t h e m a g n i t u d e o f
c u r r e n t f l o w i n g . H e n c e , w h e n t h e c u r r e n t i n c r e a s e s , t h e m a g n e t i c f i e l d a l s o
i n c r e a s e s .
( x i i ) S p e c i f i c l a t e n t h e a t o f a s u b s t a n c e :
( a ) I s d i r e c t l y p r o p o r t i o n a l t o t h e m a s s
( b ) I s d i r e c t l y p r o p o r t i o n a l t o t h e c h a n g e i n t h e t e m p e r a t u r e
( c ) D e p e n d s o n m a t e r i a l
( d ) I s i n v e r s e l y p r o p o r t i o n a l t o t h e m a s s
A n s . ( c ) D e p e n d s o n m a t e r i a l
D i f f e r e n t m a t e r i a l s h a v e a d i f f e r e n t s p e c i f i c l a t e n t h e a t .
S p e c i f i c l a t e n t h e a t d e p e n d s o n t h e s t r e n g t h o f t h e b o n d s h o l d i n g t h e p a r t i c l e s
t o e a c h o t h e r .
( x i i i ) S p e c i f i c h e a t c a p a c i t y o f a s u b s t a n c e X i s 1 9 0 0 J ° C m e a n s ???? -1 -1
( a ) S u b s t a n c e X a b s o r b s 1 9 0 0 J f o r 1 ° C r i s e i n t e m p e r a t u r e
( b ) 1 K g o f s u b s t a n c e X a b s o r b s 1 9 0 0 J h e a t f o r 1 ° C r i s e i n t e m p e r a t u r e
( c ) 1 k g o f s u b s t a n c e X a b s o r b s 1 9 0 0 J h e a t t o i n c r e a s e t h e t e m p e r a t u r e
( d ) 1 K g o f s u b s t a n c e X a b s o r b s 1 9 0 0 J h e a t t o c o o l d o w n b y 1 ° C
A n s . ( b ) 1 K g o f s u b s t a n c e X a b s o r b s 1 9 0 0 J h e a t f o r 1 ° C r i s e i n t e m p e r a t u r e
( x i v ) W h e n a r a y o f l i g h t t r a v e l s n o r m a l t o t h e g i v e n s u r f a c e , t h e n t h e a n g l e o f
r e f r a c t i o n i s :
( a ) 1 8 0
0
( b ) 9 0
0
( c ) 0
0
( d ) 4 5 °
A n s . ( c ) 0
0
( x v ) S m a l l a i r b u b b l e s r i s i n g u p a f i s h t a n k a p p e a r s i l v e r y w h e n v i e w e d f r o m
s o m e p a r t i c u l a r a n g l e i s d u e t o t h e :
( a ) r e f l e c t i o n
( b ) r e f r a c t i o n
( c ) d i s p e r s i o n
( d ) t o t a l i n t e r n a l r e f l e c t i o n
A n s . ( d ) t o t a l i n t e r n a l r e f l e c t i o n