UPSC CSE Prelims
विज्ञान एवं प्रौद्योगिकी Previous Year Questions (PYQs)
Solved Previous Year Questions (PYQs) for विज्ञान एवं प्रौद्योगिकी in UPSC CSE Prelims in English & Hindi Medium.
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निम्नलिखित में से कौन सा/से कथन सही है/हैं?
- विषाणुओं में ऊर्जा उत्पन्न करने के लिए आवश्यक एंजाइमों का अभाव होता है।
- विषाणुओं को किसी भी कृत्रिम माध्यम में संवर्धित किया जा सकता है।
- विषाणु केवल जैविक वाहकों द्वारा ही एक जीव से दूसरे जीव में संचरित होते हैं।
नीचे दिए गए कूट का उपयोग कर सही उत्तर चुनिए।
Detailed Explanation:
✅ कथन 1 – सही: विषाणुओं में उपापचयी तंत्र और ATP उत्पादन के लिए एंजाइमों का अभाव होता है; वे ऊर्जा उत्पादन के लिए पूर्णतः परपोषी कोशिकाओं पर निर्भर रहते हैं।
❌ कथन 2 – गलत: विषाणुओं को कृत्रिम या संश्लेषित माध्यम में संवर्धित नहीं किया जा सकता; उन्हें प्रतिकृति के लिए जीवित परपोषी कोशिकाओं (जीवाणु, पौधे, जानवर, या कोशिका संवर्धन) की आवश्यकता होती है।
❌ कथन 3 – गलत: विषाणु संचरण अनेक मार्गों से होता है – प्रत्यक्ष संपर्क, श्वसन बूंदें, दूषित जल/भोजन, वायुजनित कण, निर्जीव वस्तुएं, और जैविक वाहक (मच्छर, टिक); वाहक ही एकमात्र माध्यम नहीं हैं।
प्रकृति के ज्ञात बलों को चार वर्गों में विभाजित किया जा सकता है, अर्थात्, गुरुत्वाकर्षण, विद्युत चुंबकत्व, दुर्बल नाभिकीय बल और प्रबल नाभिकीय बल। इनके संदर्भ में, निम्नलिखित में से कौन सा कथन सही नहीं है?
Detailed Explanation:
❌ कथन 1 – गलत: गुरुत्वाकर्षण चारों मूलभूत बलों में सबसे दुर्बलतम है, सबसे प्रबल नहीं।
✅ कथन 2 – सही: विद्युत चुंबकत्व केवल विद्युत आवेश (धनात्मक या ऋणात्मक) वाले कणों पर कार्य करता है।
✅ कथन 3 – सही: दुर्बल नाभिकीय बल रेडियोधर्मिता और बीटा क्षय के लिए उत्तरदायी है।
✅ कथन 4 – सही: प्रबल नाभिकीय बल परमाणु नाभिक के अंदर प्रोटॉन और न्यूट्रॉन को बांधे रखता है।
जल शुद्धिकरण प्रणालियों में पराबैंगनी (UV) विकिरण की क्या भूमिका है?
- यह जल में हानिकारक सूक्ष्मजीवों को निष्क्रिय/मारता है।
- यह जल से सभी अवांछित गंधों को दूर करता है।
- यह ठोस कणों के अवसादन को तेज करता है, गंदलापन दूर करता है और जल की स्पष्टता में सुधार करता है।
Detailed Explanation:
✅ कथन 1 – सही: UV विकिरण सूक्ष्मजीवों (बैक्टीरिया, वायरस, प्रोटोजोआ) के DNA/RNA को क्षतिग्रस्त करता है, जिससे वे प्रभावी रूप से निष्क्रिय या मर जाते हैं और यह जल शुद्धिकरण में एक शक्तिशाली कीटाणुशोधन विधि बन जाता है।
❌ कथन 2 – गलत: UV विकिरण जल से गंध नहीं हटाता; गंध हटाने के लिए सक्रिय कार्बन फिल्टर, वातन, या रासायनिक उपचार की आवश्यकता होती है।
❌ कथन 3 – गलत: UV विकिरण अवसादन, गंदलापन हटाने, या जल की स्पष्टता को प्रभावित नहीं करता; इन प्रक्रियाओं के लिए स्कंदन, फ्लोक्यूलेशन, और निस्पंदन की आवश्यकता होती है।
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'स्टेम कोशिकाओं' के संदर्भ में, जो अक्सर समाचारों में रहती हैं, निम्नलिखित में से कौन सा/से कथन सही है/हैं?
- स्टेम कोशिकाएं केवल स्तनधारियों से प्राप्त की जा सकती हैं
- स्टेम कोशिकाओं का उपयोग नई दवाओं की जांच के लिए किया जा सकता है
- स्टेम कोशिकाओं का उपयोग चिकित्सा उपचारों के लिए किया जा सकता है
Detailed Explanation:
❌ कथन 1 – गलत: स्टेम कोशिकाएं सभी बहुकोशिकीय जीवों में पाई जाती हैं, न कि केवल स्तनधारियों में—इनमें पौधे, कशेरुकी और अकशेरुकी शामिल हैं।
✅ कथन 2 – सही: स्टेम कोशिकाओं का उपयोग दवा परीक्षण के लिए किया जाता है, जिसमें नैदानिक परीक्षणों से पहले नई औषधीय यौगिकों की सुरक्षा और प्रभावकारिता की जांच के लिए विशिष्ट कोशिका प्रकार उत्पन्न किए जाते हैं।
✅ कथन 3 – सही: स्टेम कोशिकाओं के पुनर्योजी चिकित्सा में अनुप्रयोग हैं जिनमें रक्त विकारों के लिए अस्थि मज्जा प्रत्यारोपण और ऊतक/अंग मरम्मत शामिल हैं।
निम्नलिखित प्रकार के जीवों पर विचार कीजिए:
- जीवाणु (बैक्टीरिया)
- कवक (फंगी)
- पुष्पी पादप (फूल वाले पौधे)
उपर्युक्त में से किस प्रकार के जीवों की कुछ प्रजातियाँ जैव कीटनाशकों के रूप में प्रयोग की जाती हैं?
Detailed Explanation:
जीवाणु (जैसे, बैसिलस थुरिनजिएन्सिस) विशिष्ट कीटों को मारने वाले विषाक्त पदार्थ उत्पन्न करते हैं और व्यापक रूप से जैव कीटनाशकों के रूप में उपयोग किए जाते हैं।
कवक (जैसे, ब्यूवेरिया बैसियाना, मेटाराइजियम एनिसोप्ली) परजीविता के माध्यम से कीटों को संक्रमित और मार देते हैं।
पुष्पी पादप (जैसे, क्राइसेन्थिमम जो पायरेथ्रिन उत्पन्न करता है, नीम जिसमें एज़ाडिरेक्टिन होता है) प्राकृतिक कीटनाशक यौगिक रखते हैं जो जैव कीटनाशकों के रूप में उपयोग किए जाते हैं।
तीनों प्रकार के जीव जैव कीटनाशकों के रूप में प्रयोग किए जाते हैं।
कीटों के प्रतिरोध के अलावा, आनुवंशिक रूप से इंजीनियर्ड पौधों को किन संभावनाओं के लिए बनाया गया है?
- उन्हें सूखे का सामना करने में सक्षम बनाना
- उपज के पोषण मूल्य को बढ़ाना
- उन्हें अंतरिक्ष यानों और अंतरिक्ष स्टेशनों में बढ़ने और प्रकाश संश्लेषण करने में सक्षम बनाना
- उनकी शेल्फ लाइफ बढ़ाना
नीचे दिए गए कोड का उपयोग करके सही उत्तर चुनें:
Detailed Explanation:
✅ कथन 1 – सही: सूखा-प्रतिरोधी फसलें जैसे सूखा-सहिष्णु मक्का और जल-कुशल चावल को जल संरक्षण और तनाव सहिष्णुता जीन डालकर विकसित किया गया है।
✅ कथन 2 – सही: गोल्डन राइस (विटामिन ए से समृद्ध), आयरन-बायोफोर्टिफाइड फसलें और प्रोटीन-संवर्धित दलहन आनुवंशिक इंजीनियरिंग द्वारा बढ़े हुए पोषण मूल्य को प्रदर्शित करते हैं।
❌ कथन 3 – गलत: अंतरिक्ष यानों और अंतरिक्ष स्टेशनों में पौधे उगाना नियंत्रित पर्यावरण कृषि पर निर्भर करता है, आनुवंशिक इंजीनियरिंग पर नहीं; नासा के प्रयोग पारंपरिक पौधों की किस्मों का उपयोग करते हैं, जीएम तकनीक का नहीं।
✅ कथन 4 – सही: फ्लेवर सेवर टमाटर (1994 में स्वीकृत पहला जीएम खाद्य) और अन्य फसलों को विलंबित पकने वाले जीन के साथ शेल्फ लाइफ बढ़ाने और कटाई के बाद के नुकसान को कम करने के लिए इंजीनियर किया गया है।
भारत में Bt बैंगन की शुरुआत के प्रति लोगों के प्रतिरोध के क्या कारण हैं?
- Bt बैंगन को मिट्टी की एक फफूंद से एक जीन को इसके जीनोम में डालकर बनाया गया है।
- Bt बैंगन के बीज टर्मिनेटर बीज हैं और इसलिए, किसानों को बीज कंपनियों से हर सीजन से पहले बीज खरीदने पड़ते हैं।
- यह आशंका है कि Bt बैंगन के सेवन का स्वास्थ्य पर प्रतिकूल प्रभाव पड़ सकता है।
- कुछ चिंता है कि Bt बैंगन की शुरुआत का जैव विविधता पर प्रतिकूल प्रभाव पड़ सकता है।
नीचे दिए गए कूट का उपयोग करके सही उत्तर चुनें:
Detailed Explanation:
❌ कथन 1 – गलत: Bt बैंगन को मिट्टी के जीवाणु Bacillus thuringiensis से Cry1Ac जीन डालकर बनाया गया है, फफूंद से नहीं, जो बैंगन फल एवं तना छेदक (BFSB) के खिलाफ प्रतिरोध प्रदान करता है।
❌ कथन 2 – गलत: Bt बैंगन के बीज टर्मिनेटर बीज नहीं हैं; इनमें जेनेटिक यूज रिस्ट्रिक्शन टेक्नोलॉजी (GURT) नहीं है जो बीज की बचत और पुन: उपयोग को रोकती हो।
✅ कथन 3 – सही: मुख्य प्रतिरोध स्वास्थ्य पर प्रतिकूल प्रभावों की आशंका से उत्पन्न होता है, जिसमें एलर्जी, विषाक्तता, और मानव उपभोग पर दीर्घकालिक स्वतंत्र सुरक्षा अध्ययनों की कमी शामिल है।
✅ कथन 4 – सही: भारत बैंगन के लिए उत्पत्ति और विविधता का केंद्र है; चिंता है कि जंगली और स्थानीय किस्मों के साथ क्रॉस-परागण से आनुवंशिक संदूषण और देशी जैव विविधता की हानि हो सकती है।
अपनी तेजी से बढ़ती ऊर्जा मांग को पूरा करने के लिए, कुछ लोगों का मत है कि भारत को परमाणु ऊर्जा के भावी ईंधन के रूप में थोरियम पर अनुसंधान और विकास करना चाहिए। इस संदर्भ में, थोरियम का यूरेनियम की तुलना में क्या लाभ है?
Detailed Explanation:
✅ कथन 1 – सही: थोरियम प्रकृति में यूरेनियम से लगभग 3-4 गुना अधिक प्रचुर मात्रा में है, जो पृथ्वी की परत में मोनाजाइट रेत सहित व्यापक रूप से पाया जाता है।
✅ कथन 2 – सही: थोरियम-232 जब विखंडनीय U-233 में परिवर्तित होता है तो प्राकृतिक यूरेनियम की तुलना में प्रति इकाई द्रव्यमान लगभग 30 गुना अधिक ऊर्जा उत्पन्न कर सकता है।
✅ कथन 3 – सही: थोरियम ईंधन चक्र यूरेनियम ईंधन चक्र की तुलना में काफी कम दीर्घकालिक रेडियोधर्मी अपशिष्ट और न्यूनतम प्लूटोनियम उत्पन्न करता है, जिससे अपशिष्ट प्रबंधन आसान हो जाता है।
निम्नलिखित में से किसे/किन्हें वैज्ञानिकों द्वारा ब्रह्मांड के निरंतर विस्तार के साक्ष्य/साक्ष्यों के रूप में उद्धृत किया गया है?
- अंतरिक्ष में सूक्ष्म तरंगों का पता लगाना
- अंतरिक्ष में लाल विस्थापन (रेडशिफ्ट) घटना का अवलोकन
- अंतरिक्ष में क्षुद्रग्रहों की गति
- अंतरिक्ष में महानोवा विस्फोटों की घटना
Detailed Explanation:
✅ कथन 1 – सही: कॉस्मिक माइक्रोवेव पृष्ठभूमि (CMB) विकिरण बिग बैंग से अवशेष विकिरण है, जिसे पेन्ज़ियास और विल्सन ने खोजा था, जो विस्तारित ब्रह्मांड मॉडल के लिए मजबूत साक्ष्य प्रदान करता है।
✅ कथन 2 – सही: लाल विस्थापन घटना दर्शाती है कि दूर की आकाशगंगाओं से प्रकाश खिंच जाता है क्योंकि वे दूर जा रहे हैं, जो हबल के नियम के अनुसार सार्वभौमिक विस्तार को प्रदर्शित करता है।
❌ कथन 3 – गलत: क्षुद्रग्रह गति सौर प्रणालियों के भीतर स्थानीय गुरुत्वाकर्षण बलों द्वारा नियंत्रित होती है और बड़े पैमाने पर ब्रह्मांडीय विस्तार से इसका कोई संबंध नहीं है।
✅ कथन 4 – सही: टाइप Ia सुपरनोवा ब्रह्मांडीय दूरियों को मापने के लिए मानक मोमबत्तियों के रूप में काम करते हैं, ब्रह्मांड के त्वरित विस्तार के लिए साक्ष्य प्रदान करते हैं और डार्क एनर्जी की खोज की ओर ले जाते हैं।
भारत के वैज्ञानिकों सहित ब्रुकहेवन राष्ट्रीय प्रयोगशाला के वैज्ञानिकों की एक टीम ने सबसे भारी प्रतिपदार्थ (एंटी-हीलियम नाभिक) बनाया। प्रतिपदार्थ के निर्माण का/के क्या निहितार्थ है/हैं?
- यह खनिज पूर्वेक्षण और तेल अन्वेषण को आसान और सस्ता बना देगा।
- यह प्रतिपदार्थ से बने तारों और आकाशगंगाओं के अस्तित्व की संभावना की जांच करने में मदद करेगा।
- यह ब्रह्मांड के विकास को समझने में मदद करेगा।
नीचे दिए गए कूट का प्रयोग कर सही उत्तर चुनिए:
Detailed Explanation:
❌ कथन 1 – गलत: प्रतिपदार्थ उत्पादन अत्यंत महंगा और अव्यावहारिक है; खनिज पूर्वेक्षण या तेल अन्वेषण में इसका कोई उपयोग नहीं है, जो भूकंपीय सर्वेक्षण और सुदूर संवेदन पर निर्भर करते हैं।
✅ कथन 2 – सही: एंटी-हीलियम-4 नाभिक की खोज अल्फा मैग्नेटिक स्पेक्ट्रोमीटर (AMS) जैसे अंतरिक्ष-आधारित प्रयोगों के लिए संदर्भ प्रदान करती है ताकि ब्रह्मांडीय किरणों में प्रतिपदार्थ खोजा जा सके, जो प्रतिपदार्थ तारों और आकाशगंगाओं के अस्तित्व की जांच में मदद करता है।
✅ कथन 3 – सही: भारी प्रतिपदार्थ नाभिकों का अध्ययन पदार्थ-प्रतिपदार्थ असमानता की पहेली को समझने में मदद करता है—क्यों महाविस्फोट ने दोनों के समान निर्माण के बावजूद पदार्थ-प्रधान ब्रह्मांड बनाया—जो प्रारंभिक ब्रह्मांड विकास को समझने के लिए महत्वपूर्ण है।
निम्नलिखित कथनों पर विचार कीजिए - यदि केशिकत्व की घटना नहीं होती तो
- केरोसिन लैंप का उपयोग करना कठिन होता
- कोई व्यक्ति सॉफ्ट ड्रिंक पीने के लिए स्ट्रॉ का उपयोग नहीं कर पाता
- ब्लॉटिंग पेपर काम करने में विफल हो जाता
- हमारे आस-पास दिखने वाले बड़े पेड़ पृथ्वी पर नहीं उगे होते
Detailed Explanation:
✅ कथन 1 – सही: केरोसिन लैंप दहन के लिए भंडार से बाती तक केरोसिन को ऊपर खींचने के लिए केशिकत्व क्रिया पर निर्भर करते हैं।
❌ कथन 2 – गलत: स्ट्रॉ से पीना केशिकत्व से नहीं बल्कि वायु दाब अंतर से काम करता है; चूसने से हवा निकलती है और वायुमंडलीय दाब तरल को ऊपर धकेलता है।
✅ कथन 3 – सही: ब्लॉटिंग पेपर अपनी छिद्रयुक्त संरचना और महीन रेशों में केशिकत्व क्रिया के माध्यम से स्याही/तरल अवशोषित करता है।
✅ कथन 4 – सही: ऊंचे पेड़ गुरुत्वाकर्षण के विरुद्ध जाइलम वाहिकाओं के माध्यम से जड़ों से पत्तियों तक पानी परिवहन के लिए केशिकत्व क्रिया पर निर्भर करते हैं।
ग्राफीन हाल ही में अक्सर समाचारों में रहता है। इसका महत्व क्या है?
- यह एक द्वि-आयामी पदार्थ है और इसमें अच्छी विद्युत चालकता है
- यह अब तक परीक्षण की गई सबसे पतली लेकिन मजबूत सामग्रियों में से एक है
- यह पूरी तरह से सिलिकॉन से बना है और इसमें उच्च प्रकाशीय पारदर्शिता है
- इसे टच स्क्रीन, एलसीडी और ऑर्गेनिक एलईडी के लिए आवश्यक 'संवाहक इलेक्ट्रोड' के रूप में इस्तेमाल किया जा सकता है
Detailed Explanation:
✅ कथन 1 – सही: ग्राफीन एक द्वि-आयामी पदार्थ है जो षट्कोणीय जाली में व्यवस्थित कार्बन परमाणुओं की एकल परत से बना है, और इसकी संरचना में इलेक्ट्रॉनों की गतिशीलता के कारण यह उत्कृष्ट विद्युत चालकता प्रदर्शित करता है।
✅ कथन 2 – सही: ग्राफीन सबसे पतली सामग्रियों में से एक है (केवल एक परमाणु मोटा) फिर भी इसमें असाधारण तन्य शक्ति है — लगभग स्टील से 200 गुना मजबूत — जो इसे परीक्षण की गई सबसे मजबूत सामग्रियों में से एक बनाता है।
❌ कथन 3 – गलत: ग्राफीन पूरी तरह से कार्बन परमाणुओं से बना है, सिलिकॉन से नहीं। हालांकि, इसमें उच्च प्रकाशीय पारदर्शिता है (दृश्य प्रकाश का केवल ~2.3% अवशोषित करता है)।
✅ कथन 4 – सही: विद्युत चालकता, प्रकाशीय पारदर्शिता और लचीलेपन के संयोजन के कारण, ग्राफीन टच स्क्रीन, एलसीडी और ऑर्गेनिक एलईडी में संवाहक इलेक्ट्रोड के रूप में उपयोग के लिए अत्यधिक उपयुक्त है।