CBSE Class 12 Physics 2024-25: Unit 5 Atoms and Nuclie Competency-Based Questions with Answers; Download Free PDF

As the CBSE Class 12 board exams get closer, it’s important for students to understand the new exam pattern. Starting in the 2024-25 school year, CBSE will include 50% more competency-based questions. These questions will be both multiple choice and written, focusing on how to use what students have learned in real-life situations.

For Class 12 Physics, Unit - 5 on Atoms and Nuclie, CBSE has provided competency-based questions that help improve understanding and application skills. It highlights key competency-based questions and provides answers to help students succeed.  These questions are designed to help students strengthen their understanding and apply concepts effectively for their exams.

By practicing these competency-based questions, students will get familiar with the types of questions they are likely to face in the exam. The free PDF includes a variety of questions, such as multiple-choice (MCQs) and free-response questions, with answers provided to guide students in their preparation.

CBSE Class 12 Physics Chapter 5 Atoms and Nuclie Important Competency-Based Questions

Q.1 If an electron in a hydrogen atom undergoes transition from 1st to 3rd energy  level, by what factor does the time period of revolution undergo a change? 

A. remains the same 
B. becomes 3 times the initial value 
C. becomes 9 times the initial value 
D. becomes 27 times the initial value 

Answer. D. becomes 27 times the initial value

Q.2 Hydrogen atom at its ground  state is excited  by  incident photons  of energy  12.75 eV. What is the expected count of the distinct spectral lines emitted by  this hydrogen atom? 

A. 3 
B. 5 
C. 6 
D. 8

Answer. C. 6 

Q.3 An electron in the Bohr model atom is in the nth orbit of radius r and has kinetic  energy  KE.  Which  of  the  following  statements  does  not  comply  with  the  postulate of Bohr’s model of atom? 

A. Radius of the orbit in terms of de Broglie wavelength is given as nλ/2π 
B. In  going  from  lower  to  higher  orbit,  both  PE  and  TE  increases  but  KE  decreases. 
C. If KE = 3.4 eV, the corresponding potential energy PE is 6.8 eV and Total  energy TE is 10.2 eV 
D. If  the  ionization  potential  of  the  given  Bohr  model  atom  is  13.6  V,  the  energy required to remove the electron from its second orbit is 3.4 eV. 

Answer. C. If KE = 3.4 eV, the corresponding potential energy PE is 6.8 eV and Total energy  TE is 10.2 eV 

Q.4 Choose the only correct statement. 

A. In a stable nucleus, the number of neutrons ≥ number of protons. 
B. Nuclei with atomic number greater than 82 show a tendency to fuse. 
C. A stable nucleus in general has even number of protons and odd number  of neutrons. 
D. The proton‐proton nuclear force > proton‐neutron nuclear force > neutron‐  neutron nuclear force.

Answer. A. In a stable nucleus, the number of neutrons ≥ number of protons. 

Download PDF
CBSE Class 12 Physics Unit 1 Electrostatics : Important Competency-Based Questions 2024-25	Click Here
CBSE Class 12 Physics Unit 2 Current Electricity : Important Competency-Based Questions 2024-25	Click Here
CBSE Class 12 Physics Unit 3 Magnetic Effect of Current and Electricity : Important Competency-Based Questions 2024-25	Click Here
CBSE Class 12 Physics Unit 4 Electromagnetic Induction and Alternating Current (AC) : Important Competency-Based Questions 2024-25	Click Here
CBSE Class 12 Physics Unit 5 Atoms and Nuclie : Important Competency-Based Questions 2024-25	Click Here

Q.5 Binding energy values of a few nuclei are given in the table below. 

The least and the most stable nuclei respectively are: 

A. Lead and Lithium 
B. Lithium and Deuterium 
C. Deuterium and Iron 
D. Iron and Lead

Answer. C. Deuterium and Iron 

Q.6 Study the following statements carefully and identify the correct statement/s. 

I. The nuclear pairs, 7N¹⁴ and 6C¹³ & ₁₅P³⁰ and ₁₄Si³0, both constitute isobars. 

II. ₇N¹⁴ can absorb a neutron and transform into ₃Li⁷  after emitting 2 alpha  particles and a proton. 

III. If 5.6 MeV is required to remove 1 neutron from ₃Li⁷  and transform it to ₃Li⁶, then it is also the BE per nucleon of ₃Li⁶ IV. If M is the mass of the nucleus ₁₃Al²⁷, and m_p & m_n are the masses of  protons and neutrons respectively, the binding energy of the nucleus is [|M ‐  13m_p ‐ 14m_n |c² ] 

A. Only statement III 
B. Only statements I and III 
C. Only statements II and IV 
D. Only statements III and IV 

Answer. D. only statements III and IV

Q.7 Which of the following statements are INCORRECT for atomic nuclei? 

A. As mass number A increases, the density of the nucleus does not change. 
B. Heavier nuclei tend to have larger Z/N ratio as Coulomb forces have longer  range compared to nuclear forces. 
C. For  nuclei  with  A  >  100,  the  binding  energy  per  nucleon  of  the nucleus  decreases on an average as A increases. 
D. Two  Lithium  nuclei  do  not  combine  to  form  carbon  nuclei  at  room temperature because Coulomb repulsions do not allow them to come very  close. 

Answer. B. Heavier nuclei tend to have larger Z/N ratio as Coulomb forces have longer  range compared to nuclear forces. 

Q.8 Particles  like  electron,  protons  and  alpha  particles  can  be  used  to  ionize  hydrogen atom. If  the ionization energy of hydrogen atom is Ei and all these  striking particles carry same kinetic energies,  then determine which of  these  particles will be most effective in ionizing the hydrogen atom?

Assume that the collisions are perfectly inelastic and it’s the excess KE that is  used for ionisation. 

Answer. The momentum conservation during the collision: 

mu = (m + mH)v 

where m is the mass of the ionizing particle and mH is mass of hydrogen atom  Initial KE, Ki = (1/2) mu2 Final KE, Kf = (1/2) (m+mH)v2

[0.5 mark for each of initial and final KE] 

The decrease in KE is used for ionization of the H atom So (1/2) mu2‐  (1/2)(m+mH)v2 = Ei 

Substituting for v = mu/(m+mH ) and transposing, 

Ei = [mH/(m+mH )] Ki 

[1 mark for correct expression for ionisation energy] 

Since Ki is same  for all types of striking particles,  the particles with minimum  mass will be most effective in ionizing the Hydrogen atom. 

Amongst the given list, electrons having minimum mass will be most effective.  [1 mark for the correct conclusion and reason] 

Q.9 An ultraviolet radiation falls on a H atom. 

(a) If the H atom is in the ground state when the incident photon of wavelength  80 nm falls on it, will the H atom get excited to the higher energy levels? OR will  the H atom 

get ionized? 

Justify your answer. 

(b) Post your answer of part (a), 

Determine EITHER  the quantum number of  the energy level  to which  the H  atom gets excited OR determine the KE of the electron emitted out of the H  atom. 

Use value of hc = 1240 eV‐nm 

Answer. (a) Energy of the incident 80 nm photon E = hc/λ = 1240/80 = 15.5 eV As the  ionization energy of  the H atom is +13.6eV, it is less  than  the energy 15.5 eV  absorbed from the incident photon, so the H atom gets ionized. 

[0.5] mark for the calculation of energy of incident photon] 

[0.5 mark for the correct conclusion] 

(b) KE of the emitted electron = Energy of the incident 80 nm photon – Ionization  energy = 15.5 – 13.6 = 1.9 eV 

[1 mark for the correct calculation of the KE of the emitted electron]

Q.10 (a) Show that it takes more energy, in general, to remove a neutron from a  nucleus than a proton. Use the example of Z ^A X and the below data for the  purpose‐of‐explanation. 

Mass‐of Z ^A X=63.546u 
Mass_proton =1.0073u 
Mass_neutron =1.0087u 
Massof Z ^A‐1X=62.5493u 
Mass of Z‐1 ^A‐1Y = 62.5467 u (b) Give reason: Why does it take more energy to  separate a neutron from the nucleus than a proton? 

Answer. (a) Removing a neutron from ZAX : 

ZAX ‐> ZA‐1X + 01n 

The binding energy of the missing neutron = mass defect x 931 MeV 

Mass defect = [Mass of ZA‐1X + Massneutron ] ‐ Mass of ZAX 

= 62.5493 u + 1.0087 u ‐ 63.546 u= 0.012 u 

BE = 0.012 x 931 = 11.172 MeV 

[0.5 mark for the correct calculation of mass defect] 

[0.5 mark for the correct calculation of the BE] 

Removing a proton from 

ZAX :  ZAX ‐> Z‐1A‐1Y + 11p 

The binding energy of the missing proton = mass defect x 931 MeV 

Mass defect = [Mass of Z‐1A‐1Y + Massproton ] ‐ Mass of ZAX 

= 62.5467 u + 1.0073 u ‐ 63.546 u= 0.008u 

BE = 0.008 x 931 = 7.48 MeV 

Hence BE to remove a neutron is more than that of the proton. 

[0.5 mark for the correct calculation of mass defect] 

[0.5 mark for the correct calculation of the BE] 

b) Protons are bounded by attractive nuclear forces and also experience  repulsion due to electrostatic forces. 

Neutrons are bounded by attractive nuclear forces only. Hence they require  greater energy to get separated from the nucleus. 

[0.5 mark for each correct statement of p and n] 

-

👉 Read Also - CBSE Class 12 Half-Yearly/Mid Term 2024-25 : Most Important Questions with Answers; PDF Download (All Subjects)

👉 Read Also - How CBSE’s New Exam Pattern Will Impact Class 11 and 12 Students

👉 CBSE Class 12 Study Materials

CBSE Class 12 Syllabus 2024-25	CBSE Class 12 Previous Year Papers
NCERT Books For Class 12 Books	NCERT Class 12 Solutions
CBSE Class 12 Full Study Material	CBSE Class 12 Sample Paper 2024-25