243995697 modul analisis fizik merbau miri spm 2014

1

NAME: . CLASS: .

PHYSICS PAPER 2

PREDICT 2014 SMK MERBAU MIRI

STRUCTURES, ESSAYS (LIMITED AND OPEN RESPONSES)

QUESTION SUBTOPIC PAGE REMARK 1 OPTICAL FIBRE 1 2 MIRROR AND LENSES 2 3 ARCHIMEDES PRINCIPLE 3 4 SPECIFIC HEAT CAPACITY 5 5 ELECTROMAGNETIC INDUCTION 7 6 INERTIA 8 7 RADIOACTIVITY 9 8 RADIOACTIVITY 10 9 RADIOACTIVITY 11

10 WAVES (DIFFRACTION) 12 11 SPECIFIC HEAT CAPACITY 13 12 THERMOMETER AND SENSITIVITY 14 13 MIRRORS 15 14 WATER PRESSURE 16 15 MOMENTUM, IMPULSE AND IMPULSIVE FORCE 17 16 TRANSFORMER 18 18 INTERFERENCE OF LIGHT 19 19 BERNOULLIS PRINCIPLE 20 20 Memorise the definitions

density, Boyles law, Charles law, pressure law, Ohms law, Lenzs law, Faradays law Master the formulae

1. Refractive index, n = sin i /sin r 2. refractive index, n = 1/ sin c 3. refractive index, n = Real depth Apparent depth 4. Ohms law, V = IR 5. Power, P = IV 6. Heat energy, Q = mc and Electric energy, E = Power x Time

Remember What is meant by 240V, 80W? 240V, 80W means a device which uses an input voltage of 240 V and give out the electrical energy of 80 J in one second

PHYSICS PAPER 3

PREDICT 2014 SMK MERBAU MIRI

QUESTION SUBTOPIC

1 REFRACTIVE INDEX // HEATING OF WATER // OBJECT AND IMAGE DISTANCE USING CONVEX LENSES

3 CHARLES LAW [MV- Temperature of gas, RV- Volume of gas] REFRACTIVE INDEX [MV- Incident angle, RV- Refraction angle] FORCE WITH ACCELERATION [MV- Force, RV- Acceleration] BUOYANT FORCE [MV- Immerse distance, RV- Buoyant force by spring balance reading]

4 OHMS LAW [MV- Length of wire, RV- Resistance] TRANSFORMER [MV- Number of secondary coils, RV- Induced voltage] ELECTROMAGNET [MV- Speed of magnet bar by height of magnet bar dropping into solenoid, RV- Strength of magnet by reading of galvanometer]

2

PREDICTED TOPICS FOR PHYSICS PAPER 2 SPM 2014 [SMK MERBAU MIRI] QUESTION 1: OPTICAL FIBRE

1 Diagram 1.1 shows an endoscope used in medical imaging. At the two ends of the endoscope, there are two lenses. One is the objective lens and the other is the eye piece. Rajah 1.1 menunjukkan satu endoskop yang digunakan untuk pengimejan dalam perubatan. Pada kedua-dua hujung endoskop, ia mengandungi dua kanta. Satu ialah kanta objek dan satu ialah kanta mata.

Light from sourceCahaya dari sumber

Optical fibresGentian optik

Eyepiece lensKanta mata Objective lens

Kanta objek

Diagram 1.1 / Rajah 1.1

(a) (i) State the light phenomenon that takes place in the endoscope. [1 mark / markah] Nyatakan fenomena yang berlaku di dalam endoskop.

. (ii) State the function of the two lenses. [2 marks / markah]

Nyatakan fungsi kedua-dua kanta tersebut.

. .

(iii) State two advantages of using fibre optical cable. [2 marks / markah] Nyatakan dua kebaikan menggunakan kabel gentian optik.

. .

(b) An object is placed 30 cm from a convex lens of focal length 10 cm. Satu objek diletakkan 30 cm dari satu kanta cembung yang mempunyai panjang fokus 10 cm.

(i) Calculate the image distance / Hitungkan jarak imej. [2 marks / markah]

(ii) Calculate the linear magnification for the image / Hitungkan pembesaran linear imej. [2 marks / markah]

(c) You are required to investigate the features of optical fibres for the design of an endoscope for medical imaging. Diagram 1.2 below shows the parts of an optical fibre. Anda dikehendaki menyiasat ciri-ciri gentian optik dalam reka bentuk satu endoskop untuk peyurihan dalam perubatan. Rajah 1.2 di bawah menunjukkan bahagian-bahagian gentian optik.

Outer cladding Lapisan luar

Inner core of optical fibreTeras dalam gentian optik

Optical fibre GentianOptik

Refractive index (outer cladding) Indeks biasan (lapisan luar)

Refractive index (inner core) Indeks biasan (teras dalam)

Flexibility Kelenturan

Purity (inner core) Ketulenan teras dalam

P 1.5 1.6 High / Tinggi High / Tinggi Q 1.6 1.5 Low/Rendah Very high/Sangat tinggi R 1.5 1.6 High / Tinggi Very high/Sangattinggi S 1.6 1.5 Low/Rendah Low / Rendah

Based on the table above, explain the suitable features of the optical fibre and then determine the most suitable optical fibre that can be used to design the endoscope. Give reason for your choice. Berdasarkan jadual di atas, terangkan ciri-ciri gentian optik dan tentukan gentian optik yang paling sesuai digunakan untuk mereka cipta sebuah endoskop. Beri sebab bagi pilihan anda.

3

QUESTION 2: MIRRORS AND LENSES 2 Diagram 2.1 shows an object placed in front of mirror X and the image formed on the mirror.

Rajah 2.1 menunjukkan sebuah objek diletakkan di hadapan cermin X dan imej terbentuk pada cermin itu.

ImageImej

Mirror XCermin X

ObjectObjek


(a) (i) State the phenomenon involved in forming the image. [1 mark / markah] Nyatakan fenomena yang terlibat dalam membentuk imej itu.

. (ii) Name the type of mirror X used / Namakan jenis cermin X yang digunakan. [1 mark / markah]

. (iii) The image is upright and diminished. State one other characteristic of the image. [1 mark / markah]

Imej itu adalah tegak dan dikecilkan. Nyatakan satu ciri lain bagi imej itu.

. (b) In Diagram 2.2, object O is placed in front of a convex mirror. F is the focal point and C is the centre of curvature

of the mirror. Dalam Rajah 2.2, objek O diletakkan di hadapan cermin cembung. F merupakan titik fokus dan C merupakan pusat kelengkungan bagi cermin itu.

O F C

Convex mirrorCermin cembung

Principal axisPaksi utama


By drawing two light rays on the diagram, show the location of the image formed. [2 marks / markah] Dengan melukiskan dua sinar cahaya pada rajah tersebut, tunjukkan lokasi imej yang terbentuk.

(c) (i) State one use of this mirror in daily life. [1 mark / markah] Nyatakan satu kegunaan cermin ini dalam kehidupan harian.

(ii) Give one advantage of using this mirror for your answer in (c)(i). [1 mark / markah]

Beri satu kebaikan menggunakan cermin ini untuk jawapan anda di (c)(i).

(c) Diagram shows an astronomical telescope which is used to view very large objects like moon.

Rajah menunjukkan suatu teleskop astronomi yang digunakan untuk melihat objek yang jauh seperti bulan.

Table shows the characteristics of four different simple astronomical telescopes. Jadual menunjukkan ciri-ciri bagi empat jenis teleskop astronomi yang berlainan.

Telescope Teleskop

Type of lens used Jenis kanta digunakan

Distance between lenses Jarak antara kanta

Focal length of lens Panjang fokus kanta

Diameter lens Diameter kanta

S Convex / Cembung < fo + fe fo < fe 2.5 T Concave / Cekung = fo + fe fo = fe 2.5 U Convex / Cembung = fo + fe fo > fe 5.0 V Concave / Cekung > fo + fe fo > fe 5.0

Explain the suitability of each characteristic of the telescope and determine the most suitable telescope to be used to observe very far object. Give reason for your choice. Terangkan kesesuaian setiap ciri teleskop dan tentukan teleskop yang paling sesuai digunakan untuk melihat objek yang jauh. Beri sebab untuk pilihan anda.

4

QUESTION 3: ARCHIMEDES PRINCIPLE 3 Diagram 3.1 shows a submarine floating in sea water due to the effect of buoyant force.

Rajah 3.1 menunjukkan satu kapal selam yang terapung di dalam air laut disebabkan oleh kesan daya apungan.

Sea water Air laut

Interior(where crew works)Dalaman (di mana krew bekerja)

Air Udara

ValvesInjak

Water Air

Diagram 3.1 / Rajah 3.1 (a) What is the meaning of buoyant force / Apakah maksud daya apungan? [1 mark / markah]

.. (b) Explain how a submarine is able to submerge into deep sea water. [4 marks / markah]

Terangkan bagaimana satu kapal selam boleh menyelam ke dalam air laut.

..

..

.. (c) Diagram 3.2 shows the Plimsoll line on a ship. The Plimsoll line is marked with TF, F, T and S.

Rajah 3.2 menunjukkan garis Plimsol pada sebuah kapal. Garis Plimsol ditandakan dengan TF, F, T dan S.

TFF TS

TFF T

S

ShipKapal

TF: Tropical fresh water level Paras air tawar tropikal F: Fresh water level in England Paras air tawar di England T: Tropikal sea water level Paras air laut tropikal S: Sea water level in England Paras air laut di England

Diagram 3.2 / Rajah 3.2 (i) Name the physics principle applied for the floating of the ship. [1 mark / markah]

Namakan prinsip fizik yang digunakan untuk apungan kapal itu.

. (ii) Explain why the boat is able to float / Terangkan mengapa kapal itu boleh terapung? [1 mark / markah]

. (iii) Deduce the relationship between the weight of the ship and the weight of the water displaced. [1 mark]

Deduksikan hubungan antara berat kapal dengan berat air disesarkan. [1 markah]

. (iv) State the common function of the Plimsoll line and how the marking in Plimsoll line is used. [4 marks]

Nyatakan fungsi biasa bagi garis Plimsol dan bagaimana tanda pada garis Plimsol digunakan. [4 markah]

.

.

. (v) As a researcher in a submarine, you need to use suitable physics concepts to explain how you can design a

basic structure of a submarine so that it can be used. The design should include the following aspects: Sebagai seorang penyelidik, anda perlu menggunakan konsep fizik yang sesuai untuk menerangkan bagaimana anda mereka bentuk struktur asas sebuah kapal selam supaya dapat berfungsi. Reka bentuk itu hendaklah merangkumi aspek-aspek berikut: -The thickness of the wall of the submarine / Ketebalan dinding kapal selam -The strength of material for the wall / Kekuatan bahan untuk dinding -The density of material for the wall / Ketumpatan bahan untuk dinding -Shape of the submarine / Bentuk kapal selam -Size of ballast tank / Saiz tangki balast -Additional component / Komponen tambahan [10 marks / markah]

Answer space / Ruangan jawapan:

5

3 (d) Diagram 3.3 shows the air balloon which is used as a weather balloon to carry a radiosonde instrument for collecting data about the atmosphere. Rajah 3.3 menunjukkan belon udara yang digunakan sebagai belon cuaca untuk membawa alat radiosond bagi mengumpul maklumat berkaitan dengan atmosfera.

Weather balloonBelon cuaca

RadiosondeRadiosond

Diagram 3.3 / Rajah 3.3 (i) State the meaning of Archimedes principle / Nyatakan maksud bagi prinsip Archimedes. [1 mark / markah]

.

. (ii) Explain why a weather balloon that is rising up in the air will stop at certain altitude. [1 mark / markah]

Terangkan mengapa suatu belon cuaca yang sedang naik ke udara akan berhenti pada suatu ketinggian.

.

.

. (iii) Table 3.1 shows four hot air balloons P, Q, R and S with different features.

Jadual 3.1 menunjukkan empat belon udara panas, P, Q, R dan S dengan ciri-ciri tertentu. Balloon

Belon Size and volume Isipadu dan saiz

Number of burners Bilangan pembakar

Material of balloon Bahan belon

Temperature of air inside Suhu udara dalam

P Small and 800 m3 Kecil dan 800 m3

1 Synthetic nylon Nilon sintetik

100C

Q Large and 2500 m3 Besar dan 2500 m3

2 Synthetic nylon Nilon sintetik

120C

R Large and 2500 m3 Besar dan 2500 m3

1 Canvas Kanvas

60C

S Small and 800 m3 Kecil dan 800 m3

2 Canvas Kanvas

70C

Table 3.1 / Jadual 3.1 You are required to investigate the hot air balloon which is able to carry three or four people to a higher altitude in a shorter time. Determine the most suitable balloon and justify your choice. Anda diperlukan untuk mengkaji belon udara panas yang mana boleh membawa tiga atau empat orang ke suatu ketinggian dalam masa yang singkat. Tentukan belon yang paling sesuai dan justifikasikan pilihan anda. Answer space / Ruangan jawapan: [10 marks / markah]

(iv) The weight of a ship without load is 15 000 N. The ship is then loaded with a heavy box. The volume of the immersed portion of the ship is 5.0 m3. Berat suatu kapal tanpa beban ialah 15 000 N. Kapal itu kemudian dimuatkan dengan satu kotak berat. Isipadu bahagian muatan kapal itu ialah 5.0 m3.

Calculate the buoyant force exerted to the ship. [Density of sea water is 1020 kgm-3] Hitungkan daya apungan yang bertindak ke atas kapal itu. [Ketumpatan air laut ialah 1020 kgm-3] Calculate the maximum weight of the box so that the ship will not sink. Hitungkan berat maksimum kotak itu supaya kapal itu tidak tenggelam.

6

QUESTION 4: SPECIFIC HEAT CAPACITY 4 Definition: Specific heat capacity is the amount of heat needed to change the temperature of 1 kg object by 1C

without change in its physical state. Effect of high specific heat capacity can absorb a lot of heat before getting hot / slower getting hot Effect of low specific heat capacity can just absorb small heat to get hot / faster getting hot

Diagram 4.1 shows a hair dryer labelled 240 V, 500 W connected to a three pin plug. Diagram 8.2 shows the fuse in the three pin plug. Rajah 4.1 menunjukkan suatu pengering rambut berlabel 240 V, 500W yang disambungkan kepada suatu plug tiga pin. Rajah 8.2 menunjukkan fius di dalam plug tiga pin itu.

Hair dryerPengering rambut

HeaterPemanas

FuseFius

Three pins plugPlug tiga pin

Diagram 4.1 / Rajah 4.1 Diagram 4.2 / Rajah 4.2

(a) State three properties of the material of the heating element in the hair dryer. [3 marks / markah] Nyatakan tiga ciri bagi bahan bagi unsur pemanas di dalam pengering rambut.

(b) (i) What is the meaning of the label 0.5 A on the fuse? [1 mark / markah]

Apakah yang dimaksudkan dengan label 0.5 A pada fius?

. (ii) Table 8.1 shows the specification of a few metals to be used to make a fuse wire.

Jadual 8.1 menunjukkan spesifikasi bagi beberapa logam yang akan digunakan untuk membuat wayar fius. Metal Logam

Melting point /C Takat lebur

Specific heat capacity/ J kg-1C-1 Muatan haba tentu

Diameter Diameter

Resistivity Kerintangan

W 1100 900 Big / Besar Low / Rendah X 600 900 Small / Kecil High / Tinggi Y 1100 240 Big / Besar Low / Rendah Z 700 240 Small / Kecil High / Tinggi

Table 8.1 / Jadual 8.1 Explain the suitability of each characteristic of the four metals and determine the most suitable metal to be used to make the fuse wire. Give reasons for your choice. [10 marks / markah] Terangkan kesesuaian setiap ciri bagi empat logam itu dan tentukan logam yang paling sesuai digunakan untuk membuat wayar fius. Berikan sebab untuk pilihan anda. Answer space / Ruangan jawapan:

(c) The hair dryer in Diagram 4.1 is switched on / Pengering rambut di dalam Rajah 4.1 dihidupkan. (i) What is meant by a device labeled 240 V, 500 W? [1 mark / markah]

Apakah yang dimaksudkan dengan suatu alat berlabel 240 V, 500 W?

(ii) Calculate the current flowing through the hair dryer. [2 marks / markah]

Hitungkan arus yang mengalir menerusi pengering rambut itu.

(iii) State whether the 0.5 A fuse is suitable to be used in the plug. [2 marks / markah] Nyatakan sama ada 0.5 A fius sesuai digunakan dalam plug ini.

(iv) Calculate the energy used by the hair dryer when it is switched on for 10 minutes. [2 marks / markah]

Hitungkan tenaga yang digunakan dalam pengering rambut apabila ia dihidupkan untuk 10 minit.

7

4 (d) Fuse takes some time to melt or blow. A fast blowing fuse is required to protect semiconductor equipments which cannot stand high current surge for too long. Fius mengambil sedikit masa untuk melebur atau terbakar. Suatu fius yang cepat terbakar diperlukan untuk melindungi peralatan semikonduktor yang tidak tahan pada arus tinggi untuk tempoh masa lama.

Table 8.2 shows the specifications of five fuses that can be used to protect a semiconductor device. Jadual 8.2 menunjukkan spesifikasi bagi lima fius yang boleh digunakan untuk melindungi alat semikonduktor.

Fuse Fius

Thickness of fuse wire Ketebalan wayar fius

Cartridge tye Bekas tye

Rating Kadar

Melting point Takat lebur

P Medium / Sederhana Rubber / Getah 10 A Medium / Sederhana Q Thin / Nipis Glass / Kaca 10 A Low / Rendah R Thin / Nipis Ceramic / Seramik 13 A Low / Rendah S Thick / Tebal Plastic / Plastik 10 A High / Tinggi

Table 8.2 / Jadual 8.2 Determine the most suitable fuse to protect a 240V, 2000 W semiconductor material device. Study the specifications of all five fuses given and justify your choice. [10 marks / markah] Tentukan fius yang paling sesuai untuk melindungi suatu 240 V, 2000 W bahan semikonduktor. Kaji spesifikasi semua lima fius diberi dan berikan justifikasi untuk pilihan anda. Answer space / Ruangan jawapan:

(e) Diagram 8.3 shows a two-door refrigerator for household use. Rajah 8.3 menunjukkan suatu peti sejuk dua pintu untuk kegunaan di rumah.

DecksDesk

FreezerPembeku

CoverPenutup

To power supplyKe bekalan kuasa

LampLampu


Using the knowledge about heat flows, explain the modification needed to produce a refrigerator which is constantly cold, energy saving and lasting for the purpose of keeping the freshness of the food stored in it. Your modification should be based on the following characteristics: Menggunakan pengetahuan tentang aliran haba, terangkan pengubahsuaian yang diperlukan untuk menghasilkan suatu peti sejuk yang tahan sejuk, menjimatkan tenaga dan tahan untuk tujuan mengekalkan kesegaran kepada makanan yang disimpan. Pengubahsuaian anda perlu berdasarkan kepada ciri-ciri berikut: Material used to make the desk / Bahan digunakan untuk membuat desk Type of lamp used in refrigerator / Jenis lampu digunakan dalam peti sejuk Power of the refrigerator / Kuasa peti sejuk Air circulation in the refrigerator / Pengudaraan di dalam peti sejuk Specific heat capacity of the cover of refrigerator / Muatan haba tentu bagi penutup peti sejuk [10 marks / markah] Answer space / Ruangan jawapan:

8

QUESTION 5: ELECTROMAGNETIC INDUCTION 5 Diagram 5.1 below shows a bar magnet with its north pole at point P.

Rajah 5.1 di bawah menunjukkan sebuah magnet bar dengan kutub utara pada titik P.

N S

Thread / Benang

P

Magnet barBar magnet

Zero-centered galvanometerGalvanometer sifar tengah

0

Coil AGegelung A


(a) Diagram 5.1 shows the working principle which is based on the electromagnetic induction. [1 mark / markah] Rajah 5.1 menunjukkan prinsip kerja yang berdasarkan pada aruhan elektromagnet.

What is meant by electromagnetic induction / Apakah maksud aruhan elektromagnet?

.

. (b) (i) What is the polarity at the end P when the magnet is moved towards coil A? [1 mark / markah]

Apakah kekutuban pada P apabila magnet itu digerakkan mendekati gegelung A?

(ii) Give one law you use in 5(b)(i). [1 mark / markah]

(c) The magnet bar is pushed towards the solenoid A / Bar magnet itu ditolak masuk ke dalam gegelung A. (i) Mark on the galvanometer, the direction of deflection of the needle. [1 mark / markah]

Tandakan pada galvanometer, arah pesongan jarum.

(ii) Mark the direction of current flow in the solenoid. [1 mark / markah] Tandakan arah arus mengalir di dalam gegelung.

(iii) State the physical quantity being shown by galvanometer. [1 mark / markah] Nyatakan kuantiti fizikal yang ditunjukkan oleh galvanometer.

(d) (i) What is the relationship between the numbers of turns of solenoid to the reading of galvanometer?

Apakah hubungan antara bilangan gegelung kepada bacaan galvanometer? [1 mark / markah]

(ii) State one way to increase the reading of the galvanometer. [1 mark / markah]

Nyatakan satu cara untuk meningkatkan bacaan galvanometer.

(e) Diagram 5.2 shows a moving coil ammeter which is not efficient to measure an induced current.

Rajah 5.2 menunjukkan satu ammeter gegelung bergerak yang tidak cekap untuk mengukur arus teraruh.

02 3 5

Hair springSpring rerambut

Rectangular steel coreTeras keluli segiempat

NS

CoilGegelung

Indicator

Non linear scaleSkala tak linear

Permanent magnetMagnet kekal

Diagram 5.2/ Rajah 5.2

Explain ways to modify the moving coil ammeter that can function better based on the following aspects: Terangkan cara mengubahsuai ammeter gegelung bergerak yang boleh berfungsi dengan lebih baik berdasarkan aspek-aspek berikut: [10 marks / markah] -Hardness of hair spring / Kekerasan spring rerambut -Shape of the core / Bentuk teras -Hardness of the core / Kekerasan bahan teras -Type of the ammeter scale / Jenis skala ammeter -Number of coils / Bilangan gegelung -Lamination of the core / Lapisan teras -Strength of magnet / Kekuatan magnet

9

QUESTION 6: INERTIA 6 Diagram 6.1 shows a car and a lorry stopping at a red traffic light. When the traffic light turns green as in Diagram 6.2,

the car is found to move ahead of the lorry. Rajah 6.1 menunjukkan sebuah kereta dan sebuah lori di kawasan lampu trafik merah. Apabila lampu trafik bertukar ke hijau seperti Rajah 6.2, kereta itu didapati bergerak lebih ke depan berbanding dengan lori.

LorryLori

CarKereta

Diagram 6.1 / Rajah 6.1 Diagram 6.2 / Rajah 6.2

(a) What is meant by mass / Apakah yang dimaksudkan oleh jisim? [1 mark / markah]

. (b) Based on Diagram 6.1 and Diagram 6.2, compare the masses of the vehicles and their ability to speed ahead.

Relate the mass of the vehicle to ability to start moving to deduce one physics concept. [4 marks / markah] Berdasarkan pada Rajah 6.1 dan Rajah 6.2, bandingkan jisim-jisim kenderaan dan kebolehannya untuk bergerak ke depan. Hubungkan jisim kenderaan dengan kebolehannya bermula gerak untuk mendeduksikan satu konsep fizik.

.

.

. (c) Define the physics concept you name in 6(b) / Takrifkan konsep fizik yang anda namakan di 6(b). [1 mark / markah]

.

. (d) Based on the physics concept stated in 6(b)(i), explain why a driver lurch forwards when a car he is driving comes

to a sudden halt. [4 marks / markah] Berdasarkan pada konsep fizik di 15(b)(i), terangkan mengapa seorang pemandu akan terhumban ke hadapan apabila kereta yang dipandunya tiba-tiba berhenti.

.

. (e) Explain how you would go to escape from being chased by a bull based on one concept. [4 marks / markah]

Terangkan bagaimana anda akan melarikan diri daripada dikejar oleh seekor lembu berdasarkan pada satu konsep.

.

. (f) You are asked to investigate the characteristics of each backhoe in Table 6 and choose a backhoe that can do

heavy works. An example of a backhoe is shown in Diagram 6.3. Explain the suitability of the characteristics each backhoes. Determine the most suitable backhoe. Give reason for your choice. Anda ditugaskan untuk menyiasat ciri-ciri bagi setiap jentera di dalam Jadual 6 dan piih jentera yang dapat membuat kerja berat. Satu contoh jentera ditunjukkan dalam Rajah 6.3. Terangkan kesesuaian setiap ciri jentera itu. Tentukan jentera yang paling sesuai. Beri sebab untuk pilihan anda.

Diagram 6.3 Rajah 6.3

Backhoe Jentera

Size of tyre Saiz tayar

Hydraulic system Sistem hidraulik

Mass Jisim

Centre of gravity Pusat graviti

P Large / Besar Liquid / Cecair Large / Besar Low / Rendah Q Large / Besar Liquid / Cecair Small / Kecil Low / Rendah M Large / Besar Gas / Udara Large / Besar High / Tinggi N Medium/Sederhana Liquid / Cecair Large / Besar Low / Rendah S Large / Besar Liquid / Cecair Large / Besar High / Tinggi

Table 6/ Jadual 6 Answer space / Ruangan jawapan:

10

QUESTION 7: RADIOACTIVITY 7 (a) A nuclear reaction is represented by the following equation.

Satu tindak balas nuklear diwakili oleh persamaan berikut.

U23592 + n10 Ba14156 + Kr9236 + 3 n10 + Energy [Mass of / Jisim bagi: U-235 = 235.04a.m.u, Ba-141 = 140.91a.m.u, Kr-92 = 91.93a.m.u, n = 1.01a.m.u] [1 u = 1.67 10-27 kg; Speed of light / Kelajuan cahaya, c = 3 108 ms-1]

(i) State the type of nuclear reaction / Nyatakan jenis tindak balas nuklear, [1 mark / markah]

. (ii) Explain why the nuclear reaction does not stop? State one source to stop that process.

Terangkan mengapa tindak balas nuclear tidak berhenti? Nyatakan satu sumber untuk menghentikan proses itu. [2 marks / markah]

. (iii) Calculate the mass defect of the nuclear reaction / Hitung cacat jisim dalam tindak balas nuklear ini.

[2 marks / markah]

(iv) Calculate the energy released in this process based on one theory. State the theory you use. Hitung tenaga yang dibebaskan dalam proses ini berdasarkan pada satu teory. Nyatakan teori yang anda gunakan.

[3 marks / markah]

(b) Diagram 7.1 shows the radioactive decay of Uranium-237, producing a Neptunium nucleus, Np, and beta particle. Rajah 7.1 menunjukkan reputan radioaktif Uranium-237, menghasilkan satu nukleus Neptunium, Np dan satu nukleus beta.

U

EnergyTenaga

Neptunium

Beta

23792

23793Np

Uranium


(i) Why does the radioactive substance like Uranium-237 undergo decay process? [1 mark / markah] Mengapakah bahan radioaktif seperti Uranium-237 menjalani proses pereputan?

(ii) State the type of decay in Diagram 7.1 / Nyatakan jenis reputan di dalam Rajah 2.1. [1 mark / markah]

(iii) What is beta / Apakah itu beta? [1 mark / markah]

(iv) Write the equation to represent the decay of U-237/ Tuliskan persamaan yang menggambarkan reputan U-237.

[2 marks / markah]

(c) Diagram 7.2 shows a radioactive source is handled by a scientist. The method shown is not safe. Suggest and explain: Rajah 7.2 menunjukkan bahan radioaktif dikendalikan oleh seorang ahli sains. Kaedah yang ditunjukkan tidak selamat. Cadang dan terangkan:


(i) The equipment to be used in handling a radioactive source Peralatan yang perlu digunakan dalam mengendalikan bahan radioaktif

(ii) Modifications to the storing method to ensure safe keeping of the radioactive source Pengubahsuaian cara penyimpanan untuk memastikan penyimpanan sumber radioaktif adalah selamat

(iii) Other precautions that need to be taken when handling a radioactive source Langkah berjaga-jaga lain yang perlu diambil semasa mengendalikan sumber radioaktif [10 marks / markah]

11

QUESTION 8: RADIOACTIVITY 8 Diagram 8.1 shows a graph of the number of radioactive nuclei, N against time for a radioisotope Q.

Rajah 8.1 menunjukkan suatu graf bilangan nuklei radioaktif, N melawan masa untuk suatu radioisotop Q.

0 100 200 300 400 500

560

1280

1840

2560

Time (minutes)Masa (minit)

Number of radioactive nuclei, NBilangan nuklei radioaktif, N


(a) What is the meaning of half-life / Apakah maksud separuh hayat? [1 mark / markah]

. (b) Determine the half-life of radioisotope Q from the graph in Diagram 8.1. [2 marks / markah]

Tentukan separuh hayat bagi radioisotop Q daripada graf dalam Rajah 8.1.

. (c) The equation below shows the decay of Plutonium (Pu) to Uranium (U) by emitting alpha-particles.

Persamaan di bawah menunjukkan pereputan Plutonium (Pu) ke Uranium (U) dengan membebaskan zarah alfa.

Pu23994 Uab He

c2 Energy

Find the values of a, b and c / Cari nilai a, b dan c.

a: b: c:

Type of decay / Jenis reputan: .. (d) A paper manufacturing company wants to check the thickness of the paper produced. A radioactive source and a

detector are used to detect the thickness in the machine as shown in Diagram 8.2. Sebuah syarikat pengeluaran kertas hendak memeriksa ketebalan kertas yang dihasilkannya. Satu sumber radioaktif dan pengesan digunakan untuk mengesan ketebalan di dalam mesin seperti yang ditunjukkan dalam Rajah 8.2.

ControllerPengawal

GM tubeTiub GM

Radioactive sourceSumber radioaktif

RollerPenggelek


Table 8.1 shows the properties of four radioactive sources. Jadual 8.1 menunjukkan sifat-sifat empat sumber radioaktif.

Source / Sumber Type of radiation / Jenis sinaran Half-life / Separuh hayat P Alpha / Alfa 20 years / 20 tahun Q Gamma / Gama 10 days / 10 hari R Beta / Beta 10 years / 10 tahun S Gamma / Gama 20 minutes / 20 minit

Table 8.1 / Jadual 8.1 Based on Table 8.1, state the suitable properties of the radioactive source to control the thickness of the paper. Give reason for the suitability of the properties. Berdasarkan pada Jadual 8.1, nyatakan sifat-sifat sumber radioaktif yang sesuai untuk mengawal ketebalan kertas. Beri sebab untuk kesesuaian sifat-sifat itu.

(i) Type of radiation / Jenis sinaran: ... Reason / Sebab: ....

(ii) Half-life / Separuh hayat: .... Reason / Sebab: ....

(iii) Based on the answer in (i) and (ii), determine the most suitable source in Table 8.1 to be used to control the thickness of the paper. Berdasarkan pada jawapan di (i) dan (ii), tentukan sumber yang paling sesuai dalam Jadual 8.1 yang akan digunakan untuk mengawal ketebalan kertas.

..

12

QUESTION 9: RADIOACTIVITY 9 Diagram 9.1 shows a system is used in a factory to ensure the thickness of paper sheets are uniform. The system uses

radioisotope as the radioactive source with one detector. Rajah 9.1 menunjukkan suatu sistem digunakan di sebuah kilang untuk memastikan ketebalan kertas adalah seragam. Sistem ini menggunakan radioisotop sebagai sumber radioaktif dengan suatu pengesan.

ControllerPengawal

GM tubeTiub GM

Radioactive sourceSumber radioaktif

RollerPenggelek


(a) What is the meaning of radioisotope / Apakah maksud radioisotop? [1 mark / markah]

.. (b) Based on Diagram 9.1, explain how the system can be used to ensure the thickness of the paper is uniform?

Berdasarkan Rajah 9.1, terangkan bagaimana sistem ini dapat digunakan untuk memastikan ketebalan kertas adalah seragam? [4 marks / markah]

..

..

..

.. (c) Diagram 9.1 shows the schematic diagram of a nuclear reactor at a nuclear power station.

Rajah 9.1 menunjukkan rajah skematik bagi suatu reaktor nuklear dalam satu stesen kuasa nuklear.

SheildPerisai

Control rodRod pengawal

Fuel rodRod bahan api

ModeratorModerator

PumpPam

GasGas

Water Air

Steam to turbinesStim ke turbin

GasGas


Table 9.1 shows the four designs P, Q, R and S of nuclear reactor with different specifications. Jadual 9.1 menunjukkan empat corak P, Q, R dan S bagi reaktor nuklear dengan spesifikasi yang berbeza.

Design Corak

Type of control rod Jenis pengawal rod

Material of rod moderator Bahan bagi moderator rod

Type of liquid used Jenis cecair yang digunakan

Material of shield Bahan perisai

P Krypton Graphite / Grafit Oil / Minyak Brick / Bata Q Boron Iron / Besi Oil / Minyak Concrete / Konkrit R Boron Graphite / Grafit Heavy water / Air berat Concrete / Konkrit S Krypton Iron / Besi Heavy water / Air berat Brick / Bata

Table 9.1 / Jadual 9.1 You are required to determine the most suitable design so that the nuclear energy can be used efficiently and safely in the generation of electricity. Determine the most suitable design. Justify your choice. Anda diminta untuk menentukan corak yang paling sesuai supaya tenaga nuklear boleh digunakan dengan cekap dan selamat dalam penjanaan elektrik. Tentukan corak yang paling sesuai. Justifikasikan pilihan anda.

[10 marks / markah]

13

QUESTION 10: WAVES (DIFFRACTION) 10 Diagram 10.1 and Diagram 10.2 shows water waves passing through the entrance of two different harbours.

Rajah 10.1 dan Rajah 10.2 menunjukkan gelombang air yang bergerak menerusi celah antara dua pelabuhan yang berbeza. O

O

Small gapCelah kecil

O

O

Big gapCelah besar

Diagram 10.1 / Rajah 10.1 Diagram 10.2 / Rajah 10.2 (a) Name the type of wave of water wave / Namakan jenis gelombang bagi gelombang air. [1 mark / markah]

.. (b) Based on Diagram 10.1 and Diagram 10.2 / Berdasarkan pada Rajah 10.1 dan Rajah 10.2: (i) Name the phenomenon involved / Namakan fenomenon yang terlibat. [1 mark / markah]

.. (ii) What will happen to the frequency, wavelength and speed of wave after passing through the gap? [1 mark]

Apakah yang akan berlaku kepada frekuensi, panjang gelombang dan kelajuan gelombang selepas menerusi celah itu?

.. (iii) Which one shows the obvious diffraction effect? Explain why? [1 mark / markah]

Yang manakah menunjukkan kesan pembelauan yang lebih jelas? Terangkan mengapa?

(iv) Which one shows the bigger energy wave entering the gap? [1 mark / markah]

Yang manakah mempunyai tenaga gelombang yang lebih tinggi memasuki celah itu?

(c) Diagram 10.3 shows the waves entering two different mediums.

Rajah 10.3 menunjukkan gelombang-gelombang memasuki dua medium yang berbeza.

Deep area

Kawasan dalamShallow areaKawasan cetek

Diagram 10.3 / Rajah 10.3 (i) Name the phenomenon involved / Namakan fenomena yang terlibat. [1 mark / markah]

.. (ii) What happen to the frequency, wavelength and speed of wave after passing through the shallow region?

Apakah akan berlaku kepada frekuensi, panjang gelombang dan kelajuan gelombang selepas memasuki kawasan cetek?

.. (iii) Complete the wave pattern in Diagram 10.3/Lengkapkan corak gelombang dalam Rajah 10.3. [2 marks / markah]

(d) Diagram 10.4 shows the pattern of sea waves when approaching the beach. Rajah 10.4 menunjukkan corak gelombang laut apabila menghampiri pantai.

BAY


During the rainy season, water waves are big to erode the seashore, caused the jetty to collapse and damaged the fishermens boats. So, the fishermen suggest building retaining walls and relocating the jetty based on the knowledge of reflection, refraction and diffraction of waves, to include the aspects: Semasa musim hujan, gelombang-gelombang air adalah besar untuk menghakis lembah pantai yang meruntuhkan jeti dan merosakkan perahu nelayan. Jadi, nelayan-nelayan mencadang pembinaan tembok dan menempatkan semula lokasi jeti berdasarkan pengetahuan pantulan, pembiasan dan pembelauan gelombang yang merangkumi aspek-aspek berikut: i. the design and structure of the retaining wall / corak dan struktur dinding tembok ii. the location of the new jetty / lokasi jeti baru iii. size of slits of retaining wall / saiz celah bagi dinding tembok iv. the size or energy of the waves / saiz atau tenaga gelombang

14

QUESTION 11: SPECIFIC HEAT CAPACITY 11 Diagram 11.1 shows the sea breeze during a hot day / Rajah 11.1 menunjukkan bayu laut pada hari yang panas.

LandDarat SeaLaut

BreezeBayu


(a) (i) What is the meaning of specific heat capacity / Apakah maksud muatan haba tentu? [1 mark / markah]

(ii) Explain the phenomenon of the sea breeze as shown in Diagram 11.1. [4 marks / markah]

Terangkan fenomena bayu laut seperti ditunjukkan dalam Rajah 11.1.

(b) Diagram 11.2 shows an electric kettle / Rajah 11.2 menunjukkan satu cerek elektrik.

Heating elementUnsur pemanas


Table 11.1 shows the specifications of four wires (same diameter) to be used as heating element in electric kettle Jadual 11.1 menunjukkan spesifikasi bagi empat wayar (diameter sama) yang akan digunakan sebagai unsur pemanas dalam cerek elektrik.

Type Jenis

Density (kgm-3) Ketumpatan (kgm-3)

Melting point (C) Takat lebur (C)

Oxidation rate Kadar pengaratan

Specific heat capacity (Jkg-1C-1) Muatan haba tentu (Jkg-1C-1)

P 6500 400 High / Tinggi 200 Q 3000 200 Low / Rendah 600 R 6000 250 High / Tinggi 700 S 2500 450 Low / Rendah 160

Table 11.1 / Jadual 11.1 Explain the suitability of the wire to be used as a heating element in electric kettle. You are required to determine the most suitable wire to be used. Justify your choice. Terangkan kesesuaian wayar yang akan digunakan sebagai unsur pemanas di dalam cerek elektrik. Anda diminta untuk menentukan wayar yang paling sesuai digunakan. Justifikasi pilihan anda. [10 marks / markah]

(c) An electric heater rated 220 V, 1000 W is used to warm up 0.5 kg water in 60 s. The change in the temperature of the water is 25C. [Specific heat capacity of water = 4200 J kg-1 C-1] Suatu pemanas elektrik berkadar 220 V, 1000 W digunakan untuk memanaskan 0.5 kg air dalam masa 50 s. Perubahan suhu air ialah 25C. [Muatan haba tentu air = 4200 J kg-1 C-1] Calculate / Hitung:

(i) The amount of heat supplied by the electric heater / Kuantiti haba yang dibekalkan oleh pemanas elektrik. (ii) The amount of heat absorbed by the water / Kuantiti haba yang diserap oleh air. (iii) What is the amount of heat lost to the surrounding / Berapakah kuantiti haba yang hilang ke persekitaran?

[5 marks / markah]

15

QUESTION 12: THERMOMETER AND SENSITIVITY 12 Diagram 12 shows two thermometers, X and Y with different scales.

Rajah 12 menunjukkan dua termometer, X dan Y dengan skala yang berbeza.

Thermometer X / Termometer X

Thermometer Y / Termometer Y

Diagram 12 / Rajah 12 (a) State the physical quantity measured by thermometer. [1 mark / markah]

Nyatakan kuantiti fizikal yang diukur oleh termometer.

.. (b) Based on Diagram 12 / Berdasarkan Rajah 12: (i) Which thermometer is more sensitive / Termometer yang manakah adalah lebih sensitive? [1 mark / markah]

(ii) Give reason for your choice in 12(b)(i) / Berikan sebab untuk pilihan anda di 12(b)(i). [1 mark / markah]

(c) Why it is important to use a more sensitive thermometer during measurement? [1 mark / markah]

Mengapakah ia adalah penting menggunakan termometer yang lebih sensitif semasa pengukuran?

. (d) Diagram 12.1 shows a 500 W immersion heater used to heat a beaker of water on an electronic balance.

Rajah 12.1 menunjukkan satu pemanas rendam 500 W digunakan untuk memanaskan satu bikar air di atas neraca elektronik.

Electronic balanceNeraca elektronik

WaterAir

Immersion heaterPemanas rendam

BeakerBikar

To power supplyKe bekalan kuasa


(i) State the energy chance involved when the heater is used to heat the water. [1 mark / markah] Nyatakan perubahan tenaga yang terlibat apabila pemanas itu digunakan untuk memanaskan air.

.. (ii) The mass of the water is 1.2 kg and the specific heat capacity of water is 4200 J kg-1 C-1. The initial

temperature of the water is 32 C. Calculate the energy absorbed by the water to reach its boiling point. Jisim air ialah 1.2 kg dan muatan haba tentu air ialah 4200 J kg-1 C-1. Suhu awal air ialah 32 C. Hitungkan tenaga yang diserap oleh air untuk mencapai takat didihnya. [2 marks / markah]

(e) Diagram 12.3 shows a glass thermometer. Suggest how to make a thermometer that can detect a small change in temperature and measure high temperature. In your explanation, emphasize the aspects: Rajah 12.3 menunjukkan suatu termometer kaca. Cadang bagaimana untuk membuat suatu termometer yang boleh mengedan perubahan suhu kecil dan mengukur suhu yang tinggi. Dalam penerangan anda, tekankan aspek-aspek berikut:

-10 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

Glass bulb / Bebuli kaca Liquid thread / Turus cecair

Space X / Ruang X

Capillary tube / Tiub kapilari

Small bulb / Bebuli kecil


(i) The type of liquid used / Jenis cecair digunakan (ii) The ways to increase its sensitivity / Cara-cara menambahkan kesensitifannya (iii) The condition of space X / Keadaan ruang X (iv) The opacity of liquid used / Kelegapan cecair yang digunakan [10 marks / markah]

-10 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

-10 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

16

QUESTION 13: MIRRORS 13 Diagram 13.1 shows an image is formed by a curved mirror.

Rajah 13.1 menunjukkan suatu imej yang dibentuk oleh cermin melengkung.


(a) Name the light phenomenon involved / Namakan fenomena cahaya yang terlibat. [1 mark / markah]

... (b) Name the type of mirror as shown in Diagram 13.1. [1 mark / markah]

Namakan jenis cermin yang ditunjukkan dalam Rajah 10.1.

(c) Explain why this mirror is widely used as surveillance mirror inside the supermarket? [1 mark / markah]

Terangkan mengapa cermin ini digunakan meluas sebagai cermin pemerhati di dalam pasaraya?

(d) (i) Complete the ray diagram in Diagram 13.2 to show the formation of image. [2 marks / markah]

Lengkapkan gambar rajah sinar di dalam Rajah 13.2 untuk menunjukkan pembentukan imej.

CF


(ii) State one characteristic of the image formed. [1 mark / markah] Nyatakan satu ciri bagi imej yang terbentuk.

.. (iii) What happen to the size of image if the object is placed nearer to the mirror? [1 mark / markah]

Apakah yang akan berlaku kepada saiz imej jika objek itu diletakkan lebih dekat kepada cermin?

.. (e) Table 13.1 shows the characteristics of four mirrors with different specifications. You are required to determine

the most suitable mirror to be used in the car park of a shopping mall. Jadual 13.1 menunjukkan ciri-ciri bagi empat jenis cermin dengan spesifikasi berlainan. Anda diperlukan untuk menentukan cermin yang paling sesuai digunakan di tempat letak kereta sebuah pusat membeli-belah.

Mirror Cermin

Position of mirror Kedudukan cermin

Type of mirror Jenis cermin

Condition of mirror surface Keadaan permukaan cermin

Size of mirror Saiz cermin

P High / Tinggi Concave / Cekung Smooth / Licin Big / Besar Q High / Tinggi Convex / Cembung Smooth / Licin Big / Besar R Low / Rendah Concave / Cekung Less smooth / Kurang licin Moderate / Sederhana S Low / Rendah Plane / Satah Less smooth / Kurang licin Small / Kecil

Table 13.1 / Jadual 13.1 Explain the suitability of each characteristic of the mirrors and determine the most suitable mirror to be used in the car park of a shopping mall. Give your reasons. Terangkan kesesuaian setiap cirri cermin dan tentukan cermin yang paling sesuai digunakan di tempat letak kereta sebuah pusat membeli-belah. Beri sebab bagi pilihan anda. Answer space / Ruang jawapan: [10 marks / markah]

17

QUESTION 14: WATER PRESSURE 14 Diagram 14.1 shows a public water tank which supplies water for domestic use to a residential area.

Rajah 14.1 menunjukkan sebuah tangki air awam yang membekalkan air untuk kegunaan domestik di satu kawasan perumahan. Water tankTangki air

Water pipePaip air

Five-storey apartment blockBlok pangsapuri lima tingkat

X

Water tankTangki air

10 m


(a) Define the meaning of pressure / Takrifkan maksud tekanan. [1 mark / markah]

. (b) State one factor which affects pressure in a liquid. [1 mark / markah]

Nyatakan satu faktor yang mempengaruhi tekanan dalam cecair.

. (c) Based on Diagram 14.1, calculate the water pressure at X. [Density of water = 103 kgm-3]. [2 marks / markah]

(d) Tenants on the fifth floor of the apartment block are unable to obtain tap water. Why? [1 mark / markah]

. (e) Diagram 14.2 shows the mercury levels in a mercury manometer used to measure the pressure of a gas supply.

15 cm17 cm

5 cm

Mercury Gas

supply

The atmospheric pressure is 76 cmHg. What is the pressure of the gas supply? [2 marks / markah]

QUESTION 15: MOMENTUM, IMPULSE AND IMPULSIVE FORCE 15 Diagram 15.1 shows a softball moving with high momentum.

Rajah 15.1 menunjukkan satu bola lisut yang bergerak dengan momentum yang tinggi. Softball

Bola lisut


(a) What is meant by momentum / Apakah yang dimaksudkan dengan momentum? [1 mark / markah]

.. (b) Calculate the momentum of the softball if the mass of the ball is 80 g and its velocity is 100 ms-1. [1 mark/ markah]

Hitung momentum bagi bola lisut itu jika jisim bolanya ialah 80 g dan halajunya ialah 100 ms-1.

(c) If the mass of the ball is increased but its momentum remains unchanged. How does its velocity changes? [1 mark] Jika jisim bola ditambahkan tetapi momentumnya tidak berubah. Bagaimanakah halajunya berubah?[1 markah]

.. (d) Using the concept of force, explain why the player needs to wear a glove to catch a fast moving softball? [2 marks]

Menggunakan konsep daya, terangkan mengapa pemain perlu memakai sarung tangan untuk menangkap bola lisut yang bergerak dengan laju? [ 2marks / markah]

.. (e) Diagram 15.1 also shows the player wearing a soft thick glove to catch a ball.

Rajah 15.1 juga menunjukkan pemain memakai sarung tangan tebal yang lembut untuk menangkap bola. (i) What is meant by impulse and impulsive force / Apakah maksud impuls dan daya impuls? [1 mark/ markah]

. (ii) The ball of mass 0.15 kg moves with a velocity of 20 m s-1.

Calculate the impulsive force acting on the glove when the time of impact is 8.0 x 10-2 s. [1 mark/ markah] Bola berjisim 0.15 kg bergerak dengan kelajuan 20 ms-1 apabila dipukul. Hitungkan daya impuls yang bertindak ke atas sarung tangan jika masa tindak balas 8.0 x 10-2 s.

QUESTION 20: TRANSFORMER

18

16 Diagram 16.1 shows three transformers X, Y and Z with its own specifications. The bulbs used are identical. Rajah 16.1 menunjukkan tiga transformer X, Y dan Z dengan spesifikasinya. Mentol-mentol yang digunakan adalah serupa.

1200 turns

800 turns

240 Va.c

12W12W

12W

Diode

1200 turns

800 turns

240 Va.c

12W12W24W

Diode

1200 turns

800 turns

240 Va.c 18W 18W 18W

Diode

Transformer X Transformer Y Transformer Z

Diagram 16.1 / Rajah 16.1 (a) What is transformer / Apakah transformer? [1 mark / markah]

.. (b) (i) State the type of transformer used in Diagram 16.1. [1 mark / markah]

Nyatakan jenis transformer yang digunakan dalam Rajah 16.1.

. (ii) Why transformer uses a.c. voltage / Mengapa transformer menggunakan voltan a.u.? [1 mark / markah]

. (iii) State the function of diode in the circuit / Nyatakan fungsi diod dalam litar ini. [1 mark / markah]

. (iv) Which transformer is the most efficient? Explain why? [1 mark / markah]

Transformer yang manakah paling cekap? Terangkan mengapa?

. (b) State the principle applied for the working principle of transformer. [1 mark / markah]

Nyatakan satu prinsip yang digunakan untuk prinsip kerja transformer.

(c) A student wants to build a simple transformer. Table 16.1 shows the characteristics of four cores.

Seorang pelajar ingin membina satu transformer yang ringkas. Jadual 16.1 menunjukkan ciri-ciri bagi empat teras. Core Teras

Shape of the core Bentuk teras

Material of core Bahan teras

Type of core Jenis teras

Thickness of wire Ketebalan wayar

A Soft iron / Besi lembut Laminated / Berlapis Thick / Tebal B

Steel / Keluli Single / Individu Thin / Nipis

C Steel / Keluli Single / Individu Thin / Nipis D

Soft iron / Besi lembut Laminated / Berlapis Thick / Tebal

Table 16.1 / Jadual 16.1 Explain the suitability of the characteristics given so that it can produce the most efficient transformer. Choose the best core and justify your choice. Terangkan kesesuaian setiap ciri diberi supaya ia dapat menghasilkan transformer yang paling cekap. Pilih teras yang paling baik dan justifikasikan pilihan anda.

(d) Diagram 16.2 shows a cross section of a moving coil microphone. Rajah 16.2 menunjukkan satu keratan rentas suatu mikrofon gegelung bergerak.

DiaphragmDiaframa

CoilGegelung

Wire carrying electrical audio signalWayar membawa isyarat audio elektrik

Magnet Sound waveGelombang bunyi


Using an appropriate concept in physics, suggest and explain suitable modifications or ways to enable the microphone to detect sound effectively and generate bigger current based on the following aspect: Menggunakan konsep fizik yang sesuai, cadang dan terangkan pengubahsuaian atau cara untuk membolehkan mikrofon itu mengesan bunyi dengan lebih berkesan dan menjana arus lebih besar berdasarkan aspek-aspek berikut: (i) Thickness of diaphragm / Ketebalan diaframa (ii) Strength of the material for diaphragm / Kekuatan bahan diaframa (iii) Number of turns of coil / Bilangan gegelung (iv) Diameter of the wire of coil / Diameter gegelung wayar (v) Strength of magnet / Kekuatan magnet [10 marks / markah]

QUESTION 17: SPRING AND HOOKES LAW

19

17 (a) Diagram 17.1 shows a strong spring which is used to make a babys cradle. Rajah 17.1 menunjukkan satu spring kuat yang digunakan untuk membuat buaian bayi.

Spring cradleBuaian spring


Table 17.1 shows the characteristics of spring which could be used to make the babys cradle. Jadual 17.1 menunjukkan ciri-ciri spring yang digunakan untuk membuat buaian bayi.

Spring Spring

Force constant (Ncm-1) Pemalar daya (Ncm-1)

Diameter of wire (cm) Diameter wayar (cm)

Diameter of the coils (cm) Diameter gegelung (cm)

Material Bahan

P 40 5.0 0.2 Alloy / Aloi Q 100 2.0 0.5 Iron / Besi R 50 4.0 0.8 Steel / Keluli S 150 5.0 0.5 Steel / Keluli T 20 1.0 0.4 Iron / Besi

Table 17.1 / Jadual 17.1 You are asked to investigate the characteristics of the springs in Table 17.2 which could be used to make the babys cradle as shown in Diagram 17.1. Explain the suitability of the characteristics in Table 17.1 and hence, determine the most suitable spring to be used. Justify your choice. [10 marks / markah] Anda diminta untuk menyiasat ciri-ciri spring dalam Jadual 17.2 yang boleh digunakan untuk membuat buaian bayi seperti ditunjukkan dalam Rajah 17.1. Terangkan kesesuaian ciri-ciri dalam Jadual 17.1 dan kemudian, tentukan spring yang paling sesuai digunakan. Justifikasi pilihan anda. Answer space / Ruangan jawapan:

(b) Diagram 17.2 shows the graph of force against extension for two identical springs of same lengths. Rajah 17.2 menunjukkan graf daya melawan pemanjangan bagi two spring serupa yang sama panjang.

F / N

x / cm10

4

8

0

Spring ASpring B


(i) State the relationship between the force, F, with the extension, x? [1 mark / markah] Nyatakan hubungan antara daya, F, dengan pemanjangan, x?

. (ii) State a law which explains the relationship? Define the law you name. [2 marks / markah]

Nyatakan satu hukum yang menerangkan hubungan itu. Takrifkan hukum yang anda namakan itu.

.

. (iii) What is the quantity represented by the gradient of graph? [1 mark / markah]

Apakah kuantiti fizikal yang digambarkan oleh kecerunan graf?

. (iv) If the two springs are needed to make an inertia balance, which spring in Diagram 17.2 will produce a more

sensitive inertia balance? State your reason. [2 marks / markah] Jika dua spring diperlukan untuk membuat satu neraca penimbang, yang manakah spring dalam Rajah 17.2 akan menghasilkan neraca penimbang yang lebih sensitif? Beri sebab anda.

. QUESTION 18: INTERFERENCE OF LIGHT

20

18 Diagram 18.1 shows the arrangement of apparatus for Youngs double slit experiment. A white light source is passed through a red filter to produce monochromatic light and coherent. Diagram 18.2 shows the pattern of the fringe formed on the screen. The experiment is repeated by using a blue filter and the fringes formed are shown in Diagram 18.3. Rajah 18.1 menunjukkan susunan radas untuk eksperimen dwicelah Young. Satu sumber cahaya putih dilalukan menerusi satu penuras merah untuk menghasilkan cahaya monokromatik dan koheren. Rajah 18.2 menunjukkan corak pinggir yang terbentuk pada skrin. Eksperimen itu diulangi dengan menggunakan penuras biru dan corak pinggir yang terbentuk ditunjukkan dalam Rajah 18.3.

Light sourceSumber cahaya

Single slitCelah tunggal

Youngs double slitDwicelah Young

Screen Skrin Bright fringe

Pinggir cerah

0.5 mm

5.0 m

42 mm 42 mm

Red fringesPinggir merah

Blue fringesPinggir biru

Diagram 18.1 / Rajah 18.1 Diagram 18.2 / Rajah 18.2 Diagram 18.3 / Rajah 18.3

(a) What is meant by monochromatic light / Apakah yang dimaksudkan dengan cahaya monokromatik? [1 mark / markah]

. (b) What is meant by coherent / Apakah yang dimaksudkan dengan koheren? [1 mark / markah]

. (c) Underline the correct answer in the bracket to complete the sentence below. [1 mark / markah]

Gariskan jawapan yang betul di dalam kurungan untuk melengkapkan ayat berikut.

Light wave is a ( longitudinal , transverse ) wave.

Gelombang cahaya adalah gelombang ( membujur , melintang )

(d) The bright fringes formed on the screen are the product of two phenomena of waves. Name those two phenomena. [2 marks / markah] Pinggir cerah yang terbentuk pada skrin merupakan hasil daripada dua fenomena gelombang. Namakan dua fenomena tersebut.

. (e) Calculate the wavelength of the red light and blue light respectively. [4 marks / markah]

Hitung panjang gelombang bagi cahaya merah dan cahaya biru masing-masing.

(f) You have been assigned to assemble a speaker system to improve the acoustics of a school hall. Using the appropriate physics concept, explain how the installation of the speaker system to be done to improve audible sound. In your explanation , elaborate on the following aspects: Anda ditugaskan untuk memasang sistem peti suara untuk memperbaiki askustik suatu dewan sekolah. Menggunakan konsep fizik yang sesuai, terangkan bagaimana sistem peti suara dipasang untuk memperbaiki bunyi audibel. Dalam penerangan anda, terangkan aspek berikut: (i) Distance between two stereo speakers / Jarak antara dua peti suara stereo (ii) Wall and floor finishing / Persiapan dinding dan lantai (iii) Power of the loud speakers / Kuasa pembesar suara (iv) Positioning of speakers and microphones / Kedudukan pembesar suara dan mikrofon

[10 marks / markah] Answer space / Ruangan jawapan:

QUESTION 19: BERNOULLIS PRINCIPLE

21

19 Diagram 19.1 shows the situation of the water levels in venturi tube. Diagram 19.2 shows the situation of a sheet of paper when air is blown. Rajah 19.1 menunjukkan situasi aras air di dalam tiub venturi. Rajah 19.2 menunjukkan situasi sekeping kertas apabila ditiup.

Water flowsAliran air

Venturi tubeTiub venturi

A

Water Air

PaperKertas

Final positionKedudukan akhir

Blowing airTiupan angin

Origin positionKedudukan asal

Diagram 19.1 / Rajah 19.1 Diagram 19.2 / Rajah 19.1 (a) (i) What is meant by speed / Apakah maksud laju? [1 mark / markah]

.. (ii) With reference to Diagram 19.1 and Diagram 19.2, compare the speed of water flows at point A and blowing

air, the pressure at point A and the top of a sheet of paper, the position of the levels of the water in Venturi tube and the position of a sheet of paper when air is blown. Relate the speed and the levels of water in the venturi tube to make a deduction on the relationship between speed and the pressure. [5 marks / markah] Dengan merujuk kepada Rajah 19.1 dan Rajah 19.2, bandingkan kelajuan air mengalir di titik A dan udara yang dituip, tekanan di titik A dan di atas kertas, kedudukan aras air di dalam tiub venturi dan kedudukan kertas apabila ditiup. Hubungkait kelajuan dan aras air di dalam tiub untuk membuat satu deduksi berhubung dengan hubungan antara kelajuan dan tekanan.

(b) Diagram 19.3 shows a Bunsen burner / Rajah 19.3 menunjukkan satu penunu Bunsen.

Gas

NozzleMuncung

Air holeLubang udara


Explain how the Bunsen burner can produce a small blue flame. [4 marks / markah] Terangkan bagaimana penunu Bunsen boleh menghasilkan nyalaan api berwarna biru.

(c) Diagram 19.5 shows a water rocket made from an empty plastic bottle by adding water and pressurizing it with air for launching. Rajah 19.5 menunjukkan satu roket air yang diperbuat daripada botol plastik kosong dengan menambahkan air dan dipamkan dengan udara untuk pelancaran.

Rocket

Foot pump

Diagram 19.5

The objective is to keep the rocket in the air as long as possible. Using the appropriate physics concepts, suggest and explain suitable designs based on the characteristics of: Objektif adalah untuk mengekalkan roket di udara dengan selama yang mungkin. Menggunakan konsep fizik yang sesuai, cadang dan terangkan pengubahsuaian yang sesuai berdasarkan ciri-ciri berikut: -the acceleration / pecutan -the shape / bentuk -the structure / struktur -the buoyant force (upthrust) / daya apungan -the stability of the motion to improve the water rocket / kestabilan pergerakan untuk memperbaiki roket air

243995697 modul analisis fizik merbau miri spm 2014

Documents