Section ABahagian A

[ 60 marks ][ 60 markah ]

Answer all questions in this section.Jawab semua soalan dalam bahagian ini.

1

Diagram (a) shows hot tea in a glass while Diagram (b) show what happened to the tea after some ice is put in it.

Rajah (a) menunjukkan minuman teh panas di dalam satu gelas sementara Rajah (b) pula menunjukkan apa yang berlaku apabila ais dimasukkan ke dalam minuman itu.

Diagram (a) Diagram (b) Rajah (a) Rajah (b)

(a)What is thermal equilibrium?

Apakah maksud keseimbangan terma?

[ 1 mark/ markah]

(b)Based on diagram (a) and Diagram (b)

Berdasarkan Rajah (a) dan Rajah (b)

(i)Compare the temperature of the glass in Diagram (a) and Diagram (b).

Bandingkan suhu gelas dalam Rajah (a) dan Rajah (b).

[ 1 mark/ markah]

(ii)Compare the temperature of the glass in Diagram with its surrounding.

Bandingkan suhu gelas dalam Rajah dengan suhu persekitarannya.

[ 1 mark/ markah]

(c)In Diagram, water droplets form on the surface of glass.

Dalam Rajah titisan air terbentuk di atas permukaan gelas.

(i)Name the process that causes water droplets to be formed.

Namakan proses yang menyebabkan titisan air terbentuk.

[ 1 mark/ markah]

(ii)Give the reason for your answer in (c)(i).

Berikan alasan bagi jawapan anda di (c)(i).

[ 2 marks/ markah]

(d)When Ahmad is driving in one morning, he observed that water vapour is formed in his car and water droplets formed on the inside part of his car windscreen. Give one action he should do to get rid of the water vapour. Explain your action.

Semasa memandu pada waktu pagi, Ahmad mendapati terdapat pembentukan wap air di dalam kereta dan titisan air pada permukaan cermin di bahagian dalam keretanya. Nyatakan satu langkah yang Ahmad boleh lakukan untuk menghilangkan wap air yang terbentuk pada cermin keretanya. Terangkan sebabnya.

[ 2 marks/ markah]

2A substances Y of mass 0.5 kg is heated using a heater with a power of 100 W. The temperature-time graph is shown in Diagram below.

Suatu bahan Y berjisim 0.5 kg dipanaskan dengan menggunakan pemanas 100 W. Graf suhu-masa adalah seperti yang ditunjukkan dalam Rajah di bawah.

(a)What is the temperature of substances Y after 300 s?

Berapakah suhu bahan Y selepas 300 s?

[ 1 mark/ markah]

(b)Based on the graph in Diagram, calculate

Berdasarkan graf pada Rajah, hitungkan

(i)the heat energy absorbed by substance Y at region KL.

tenaga haba yang diserap oleh bahan Y pada kedudukan KL.

[ 2 marks/ markah]

(ii)the specific heat capacity of substance Y.

muatan haba tentu bahan Y.

[ 2 marks/ markah]

(iii)the specific latent heat of substance Y.

haba pendam tentu bagi bahan Y.

[ 2 marks/ markah]

3A solid substance of mass 0.5 kg is heated using an electric heater of power 100 W.Diagram below shows the heating curve of the substance.

Suatu bahan pepejal berjisim 0.5 kg dipanaskan menggunakan pemanas elektrik berkuasa 100 W. Rajah di bawah menunjukkan keluk pemanasan pepejal itu.

(a)State the melting point of the substance.

Nyatakan takat lebur bahan itu.

[ 1 mark/ markah]

(b)(i)Calculate the specific latent heat of fusion of the substance.

Hitungkan haba pendam tentu pelakuran bahan itu.

[ 3 marks/ markah]

(ii)State one assumption which you have made in (b)(i).

Nyatakan satu anggapan yang perlu anda buat dalam (b)(i).

[ 1 mark/ markah]

(c)By using the molecular kinetic theory, explain why the temperature is constant between Q and R.

Dengan menggunakan teori kinetik molekul, terangkan mengapa suhu adalah malar di antara Q and R.

[ 2 marks/ markah]

4.Diagrambelow shows a cylinder which is closed at one end and filled with a coloured gas. A balloon is attached to the open end of the cylinder. The cylinder is then immersed in a tub of hot water. After a while, it is found that the balloon has expanded.Rajahdi bawahmenunjukkan satu silinder diisi dengan gas berwarna dengan muncungnya ditutup dengan sebiji belon. Silinderitu kemudian dimasukkan ke dalam sebekas air panas. Selepas beberapa ketika, didapati belon itu mengembang.

Diagram /Rajah(a)(i)When the cylinder is immersed in the hot water, what is the change in the volume of the balloon?Apabila botol dicelupkan dalam air panas, apakah perubahan isi padu bagi belon itu?[1 mark/markah]

(ii)Explain your answer in (a)i.Terangkan jawapan anda dalam(a)i.[2 marks/markah]

(b)(i)When the cylinder is immersed in the hot water, what is the change in the mass of the system?Apabila silinder dicelupkan dalam air panas, apakah perubahan jisim bagi sistem itu?[1 mark/markah]

(ii)Explain your answer in (b)i.Terangkan jawapan anda dalam(b)i.[1 mark/markah]

5(a)Diagram (a) below shows two frying pans M and N are made of different materials with different heat capacity, are used to boil the same volume of water.Diagram (b) below shows the time taken for the water to boil. When boiling, the frying pan and the water are in thermal equilibrium.[Assume frying pan M and frying pan N are of the same size and same thickness]

Rajah (a) menunjukkan dua kuali M dan N yang diperbuat daripada bahan yang berbeza, dengan muatan haba tentu yang berbeza, digunakan untuk mendidihkan air yang sama isipadu.Rajah (b) menunjukkan masa yang digunakan untuk mendidihkan air. Ketika air mendidih, kuali dan air berada dalam keseimbangan terma.[Anggap saiz dan ketebalan bagi kuali M dan kuali N adalah sama.]

Diagram (a)Rajah (a)

Diagram (b)Rajah (b)

(i)What is the meaning of thermal equilibrium?

Apakah maksud keseimbangan terma?

[1 mark/ markah]

(ii)Using diagram (a) and diagram (b), compare the specific heat capacity of the frying pan, the time taken for the water to boil and the change in temperature.Relate the specific heat capacity of the frying pan with the time taken for the water to boil.Make a deduction regarding the relationship between the specific heat capacity of the frying pan and the rate of change in temperature of the frying pan.

Menggunakan rajah (a) dan rajah (b), bandingkan muatan haba tentu kuali, masa yang diambil oleh air untuk mendidih dan perubahan dalam kenaikan suhu.Hubungkaitkan muatan haba tentu kuali dengan masa yang diambil oleh air untuk mendidih.Buat kesimpulan tentang hubungan antara muatan haba tentu kuali dengan kadar kenaikan suhu bagi kuali.

[ 5 marks/ markah]

(b)The amount of heat needed to increase the temperature of 1 kilogram water by 1C in the frying pan M and frying pan N are Q1 and Q2 respectively.

Jumlah haba yang diperlukan untuk meningkatkan suhu 1 kilogram air sebanyak 1C bagi kuali N adalah masing-masing Q1 and Q2.

(i)Compare Q1 and Q2.Give one reason for this answer.

Bandingkan Q1 dan Q2.Beri satu sebab bagi jawapan ini.

[ 2 marks/ markah]

(ii)Using diagram (a) and diagram (b), name two types of heat that are involved during heating and boiling.

Berdasarkan rajah (a) dan rajah (b), namakan dua jenis haba yang terlibat ketika pemanasan dan pendidihan.

[ 2 marks/ markah]

(c)Diagram below shows the cross-section of a pressure cooker.

Rajah di bawah menunjukkan keratan rentas sebuah periuk tekanan.

You are required to give some suggestions to design a pressure cooker which can cook food in a shorter time. Using the knowledge on heat, pressure cooker which can cook food in a shorter time. Using the knowledge on heat, pressure and the properties of materials, explain the suggestions based on the following aspects:

Anda dikehendaki memberi beberapa cadangan untuk mereka bentuk sebuah periuk tekanan yang boleh memasak makanan dalam masa yang lebih singkat. Menggunakan pengetahuan tentang haba, tekanan dan sifat-sifat bahan, terangkan cadangan itu berdasarkan aspek-aspek berikut:

(i)Material used for the base of the pot.

Bahan yang digunakan untuk dasar periuk.

[ 2 marks/ markah]

(ii)Materials used for the handle of the pot.

Bahan yang digunakan untuk pemegang periuk.

[ 2 marks/ markah]

(iii)Thickness of the wall of the pot.

Ketebalan dinding periuk.

[ 2 marks/ markah]

(iv)Safety of the pressure cooker.

Keselamatan periuk tekanan.

[ 2 marks/ markah]

(v)Way to prevent leakage of steam.

Cara untuk mencegah kebocoran stim.

[ 2 marks/ markah]

Section CBahagianC

1

6.

(a)(i)What is meant by specific latent heat of vapourization?[1 mark]Apakah maksud haba pendam tentu pengewapan?[1markah]

(ii)Explain why someone who is sweating feels cool when he is under a rotating fan.[4 marks]Terangkan mengapa seseorang yang badannya berpeluh berasa sejuk apabila berada di bawah kipas yang berputar.[4 markah]

(b)A solid substance, of mass 0.05 kg, is heated using an immersion heater of 240 V, 0.1 kW.DiagramA shows the heating curve of the solid.Suatu bahan dalam keadaan pepejal berjisim0.05 kgdipanaskan menggunakan pemanas rendam240 V, 0.1 kW.RajahAmenunjukkan keluk pemanasan bagi pepejal tersebut.

Diagram ARajahACalculateHitung(i)the specific latent heat of fusion of the substance,haba pendam tentu pelakuran bahan itu,

(ii)the specific heat capacity of the substance in liquid state.muatan haba tentu bahan itu dalam keadaan cecair.[5 marks][5markah]

(c)You are asked to investigate the features of cooling material and the design of a car engine radiator as in Diagram B.Explain the suitability of each feature in DiagramB and then determine the most suitable car engine radiator to be used.Give a reason for your choice.Anda ditugaskan untuk mengkaji ciri-ciri bahan penyejuk dan reka bentuk radiator enjin kereta seperti RajahB.Terangkan kesesuaian setiap ciri dalam RajahBdan seterusnya tentukan radiator enjin kereta yang paling sesuai digunakan.Beri sebab untuk pilihan anda.

Diagram BRajahB

[10 marks][10markah]

BAB 5 : RADIOAKTIF

Section ABahagian A

1A lake nearby a nuclear reactor becomes contaminated due to the release of radioactive waste. The radioactivity of a sample of the contaminated water from the lake is tested for 25 hours.Diagram below shows the graph radioactivity against time.

Sebuah tasik yang berdekatan dengan reaktor nuklear tercemar akibat pembuangan sisa radioaktif. Keradioaktifan sisa radioaktif dalam sampel air tasik yang tercemar diuji selama 25 jam. Rajah di bawah menunjukkan graf keradioaktifan melawan masa.

(a)What is meant by half-life?

Apakah yang dimaksudkan separuh hayat?

[1 mark/ markah]

(b)Based on Diagram, what is the half-life of the radioactive waste?

Berdasarkan Rajah, berapakah separuh hayat sisa radioaktif?

[1 mark/ markah]

(c)What will happen to the radioactivity of the radioactive waste after 20 hours?

Apakah yang akan terjadi kepada sisa radioaktif selepas 20 jam?

[1 mark/ markah]

(d) Diagram below shows a Geiger Muller tube which is connected to the rate meter to detect the level of the orange juice in the container. The level of the orange juice in the containers must be the same before selling in the market.

Rajah di bawah menunjukkan tiub Geiger Muller yang disambungkan kepada alat meter kadar untuk mengesan paras jus oren dalam bekas. Paras jus oren dalam bekas mestilah sama dengan sebelum dijual dalam pasaran.

Table below shows the readings of the rate meter for four containers P, Q, R and S. The rate meter records a reading of 50 counts per minute when there is no radioactive source nearby.

Jadual di bawah menunjukkan bacaan meter kadar bagi empat bekas P, Q, R, dan S. Meter kadar mencatatkan bacaan 50 bilangan per minit jika tiada sumber radioaktif diletakkan berdekatan.

ContainerBekasPQRS

Rate meter reading (counts per minute)Bacaan meter kadar (bilangan per minit)690698750683

(i)Name the radiation emitted by the radioactive source.State one reason for your answer.

Namakan sinar radiasi yang dikeluarkan oleh sumber radioaktif itu.Beri satu sebab bagi jawapan anda.

[2 marks/ markah]

(ii)Based on Table, which container has the least amount of orange juice?State one reason for your answer.

Berdasarkan Jadual, bekas yang manakah mempunyai kuantiti jus oren yang paling kecil? Beri satu sebab bagi jawapan anda.

[2 marks/ markah]

(iii)State the actual rate meter reading for P.

Nyatakan kadar bacaan sebenar bagi P.

[1 mark/ markah]

(e)Diagram below shows a barrel used for keeping radioactive substance. The barrel is covered with a metal for safety measures.

Rajah di bawah menunjukkan satu tong yang digunakan untuk menyimpan bahan radioaktif.Untuk tujuan tersebut, tong ini perlu ditutupi dengan sejenis logam demi menjaga leselamatan.

(i)State the metal used.

Nyatakan logam yang digunakan.

[1 mark/ markah]

(ii)Give one reason for the answer in (e)(i).

Berikan satu sebab bagi jawapan anda dalam (e)(i).

[1 mark/ markah]

2The level of fruit juice in a carton can be checked by using a radioactive source and a detector. Diagram below shows cartons of fruit juice being passed between the radioactive source and the detector. The radioactive source that is used emits beta-particles only.

Aras jus buah-buahan di dalam sebuah kotak boleh diperiksa dengan menggunakan sumber radioaktif dan pengesan. Rajah di bawah menunjukkan kotak-kotak yang berisi jus buah-buahan dihantar melalui sumber radioaktif dan pengesan itu. Sumber radioaktif yang digunakan mengeluarkan zarah beta sahaja.

(a)What is a beta-particle?

Apakah zarah beta?

[ 1 mark/ markah]

(b)Name one type of detector suitable for the detecting beta-particle.

Namakan satu jenis pengesan yang sesuai untuk mengesan zarah-beta.

[ 1 mark/ markah]

(c)(i)What will happen to the rate-meter reading when a fully-filled carton moves pass the detector?

Apakah yang akan berlaku kepada bacaan meter kadar apabila sebuah kotak yang penuh berisi jus bergerak melintasi pengesan itu?

[ 1 mark/ markah]

(ii)Give one reason for your answer in (c)(i).

Berikan satu sebab bagi jawapan anda pada (c)(i).

[ 1 mark/ markah]

(d)A radioisotope has a half-life of 8 days. Calculate the time taken for the activity of the radioisotope to decay to decay to of its original value.

Suatu radioisotope mempunyai setangah hayat 8 hari. Hitungkan masa yang diambil untuk keaktifan radioisotope itu menyusut kepada nilainya yang asal.

[ 3 mark/ markah]

3Diagram below shows the deflection of three types of radioactive emission in an electric field.

Rajah di bawah menunjukkan pesongan tiga jenis pancaran radioaktif di dalam suatu medan elektrik.

(a)What is the meaning of radioactivity?

Apakah maksud keradioaktifan?

[ 1 mark/ markah]

(b)(i)Name the type of radioactive emission.

Namakan jenis pancaran radioaktif.

X :

Y :

[ 2 mark/ markah]

(ii)Give one reason why the deflection of Z moe than the deflection of X.

Berikan satu sebab kenapa pesongan Z lebih daripada pesongan X.

[ 1 mark/ markah]

(c)In a reactor nuclear, Uranium 235 is bombarded by a neutron produces Barium 141 and Kripton 92 by releasing three neutrons. This reaction experiences a mass defect.

Dalam suatu tindak balas nuklear, Uranium 235 ditembak dengan satu neutron menghasilkan Barium 141 dan kripton 92 dengan membebaskan tiga neutron. Tindakbalas ini mengalami kecacatan jisim.

(i)Name the type of nuclear reaction.

Namakan jenis tindak balas nuklear ini.

[ 1 mark/ markah]

(ii)Complete the equation of the reaction by writing the appropriate number in the boxes provided.

Lengkapkan persamaan tindak balas dengan menulis nombor yang sesuai dalam kotak yang disediakan.

+ + + 3

[ 1 mark/ markah]

(iii)The nuclear reaction of one nucleus of uranium 235 experiences a mass defect of 2.988 10-28 kg. Calculate the energy released in the nuclear reaction. The velocity of light is 3 108 ms-1.

Tindak balas nuklear bagi satu nucleus uranium 235 mengalami kecacatan jisim sebanyak 2.988 10-28kg. Hitungkan tenaga yang dibebaskan dalam tindak balas itu. Halaju cahaya aalah 3 108ms-1.

[ 1 mark/ markah]

(d)Radioactive substances give out radiations which are harmful to our body.

Bahan-bahan radioaktif mengeluarkan sinaran yang berbahaya kepada badan kita.

(i)Suggest one precaution that need to be taken when handling a radioactive source.

Cadangkan satu langkah berjaga-jaga yang perlu diambil semasa mengendalikan sumber radioaktif.

[ 1 mark/ markah]

(ii)Give one reason for the answer in (d)(i).

Berikan satu sebab bagi jawapan di (d)(i).

[ 1 mark/ markah]

4Diagram below shows a special two-layered box. On the inside, it is made from lead and the outside is wood.

Rajah di bawah menunjukkan sebuah kotak dua lapisan. Pada bahagian dalam, ia diperbuat daripada plumbum dan di bahagian luar daripada kayu.

(a)(i)What dangerous material is being stored?

Apakah bahan berbahaya yang disimpan?

[ 1 mark/ markah]

(ii)Why is such material dangerous?

Mengapakah bahan tersebut berbahaya?

[ 1 mark/ markah]

(iii)Why is lead used on the inside?

Mengapakah plumbum digunakan di bahagian dalam?

[ 1 mark/ markah]

(iv)How should one handle the material stored in this box?

Bagaimanakah sepatutnya mengendalikan bahan yang tersimpan di dalam kotak ini?

[ 1 mark/ markah]

(b)The activity of a sample X is as shown by the graph in Diagram below.

Aktiviti sampel X ditunjukkan oleh graf dalam Rajah di bawah.

Using the graph in Diagram, determine the half-life of sample X.

Dengan menggunakan graf dalam Rajah, tentukan separuh hayat bagi sampel X.

[ 2 marks/ markah]

SECTION BBAHAGIAN B

5Diagram (a) and Diagram (b) show the decay graphs of two difference radioactive sources.

Rajah (a) dan Rajah (b) menunjukkan graf reputan bagi dua sumber radioaktif yang berlainan.

Diagram (a)Rajah (a)

Diagram (b)Rajah (b)

(a)What is the meaning of radioactivity?

Apakah yang dimaksudkan dengan keradioaktifan?

[ 1 mark/ markah]

(b)Using Diagram (a) and Diagram (b), compare the initial activity of the sources, the time interval for the activity to be halved and the rate of decay of the radioactives.

Menggunakan Rajah (a) dan Rajah (b), bandingkan aktiviti awal sumber-sumber itu, sela masa untuk aktiviti menjadi separuh dan kadar penyusutan radioaktif-radioaktif itu.

[ 3 marks/ markah]

(c)State the relationship between:

Nyatakan hubungan antara:

(i)the rate of decay of the radioactives and the time of interval for the radioactive to be halved.

Kadar penyusutan radioaktif dan sela masa untuk radioaktif menjadi separuh.

(ii)half life and the rate of decay of the radioactives.

Separuh hayat dan kadar penyusutan radioaktif.

[ 2 marks/ markah]

(d)Uranium-238 decays to Thorium (Th) by emitting an alpha particle.

Uranium-238 mereput kepada Thorium dengan memancarkan satu zarah alfa.

(i)Write the nuclear equation expressing the alpha decay of

Tuliskan persamaan nuklear bagi pereputan alfa bagi

[ 2 marks/ markah]

(ii)What happens to the proton number and neutron number of U-238 after the decay process?

Apakah yang berlaku kepada nombor proton dan nombor neutron selepas proses penyusutan?

[ 2 marks/ markah]

(e)Diagram above shows a radioactive source is handled by a scientist.The method shown is not safe. Suggest and explain:

Rajah di atas 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]

Section CBahagianC

[20marks][20markah]

Answer anyonequestionfrom this section.Jawab mana-manasatusoalandaripada bahagian ini.

6.DiagramA andB show the use of radioisotopes to detect leakages in pipes and for radiotherapy.RajahAdanBmenunjukkan penggunaan radioisotop untuk mengesan kebocoran paip dan radioterapi.

Diagram A/RajahA

Diagram B/RajahB

TableA shows the characteristics of a few radioisotopes.JadualAmenunjukkan ciri-ciri beberapa jenis radioisotop.

Table A/RajahA(a)(i)What is meant by radioisotopes?Apakah yang dimaksudkan dengan radioisotop?[1 mark/1markah]

(ii)You are assigned to investigate the characteristics of the radioisotope in TableA tobe used to detect leakages in underground pipes as shown in Diagram A. Explainthe suitability of each characteristic in TableA and then determine the most suitableradioisotope that can be used to detect pipe leakages. Give reasons for your answers.Anda ditugaskan untuk mengkaji ciri-ciri radioisotop dalam JadualAuntuk digunakan bagimengesan kebocoran paip seperti pada RajahA.Terangkan kesesuian setiap ciri dalam JadualAdan seterusnya tentukan radioisotope yang paling sesuai untuk mengesan kebocoran paip.Berikan sebab untuk pilihan anda.[5 marks/5markah]

(iii)You are assigned to investigate the charateristics of the radioisotope in TableA thatis going to be used for radiotherapy as shown in Diagram B. Explain the suitabilityof each characteristic in TableA and then determine the most suitable radioisotopethat can be used in radiotherapy. Give reasons for your choice.Anda ditugaskan untuk mengkaji ciri-ciri radioisotop dalam JadualAuntuk digunakan bagiradioterapi seperti pada RajahB.Terangkan kesesuaian setiap ciri dalam JadualAdan seterusnya tentukan radioisotop yang paling sesuai untuk radioterapi. Berikan sebab untuk pilihan anda.[5 marks/5markah]

(b)In a decay process, polonium-210 decays into polonium-206 and gives out an alpha particle.(It is given that the atomic mass of an alpha particle is 4.004 u, 1 a.m.u. = 1.66 1027kg,1 eV = 1.6 1019J, e = 3.0 108m s1)Dalam satu proses reputan, polonium-210mereput menjadi polonium-206dan mengeluarkan satu zarahalfa.(Diberi u.j.a bagi zarah alfa= 4.004 u,1 u.j.a = 1.66 1027kg, 1 eV = 1.6 1019J, e = 3.0 108m s1)[5 marks/5markah]Proton numberNombor protonAtomic massJisim atom

Polonium-21084209.982

Polonium-20682205.969

Table B/JadualB(i)Sketch a graph of the number of nucleons, A, against the proton number, Z, for the decayprocess. Use your graph to write out the similarities of the decay process.Lakarkan graf nombor nukleon,A,melawan nombor proton,Z,bagi reputan itu. Gunakan grafanda untuk menulis persamaan reputan itu.[4 marks/4markah]

(ii)Calculate the loss of mass (in unit kg) for the decay process.Hitungkan cacat jisim(dalam unitkg)bagi proses reputan itu.[2 marks/2markah]

(iii)Calculate the energy released (in unit MeV) in the prosess.Hitungkan tenaga yang dibebaskan(dalam unit MeV)dalam reputan itu.[3 marks/3markah]