modul fizik cakna kelantan spm 2014 k3 set 3 dan skema

23
SULIT Nama : …………………………………………………. 4531/3 FIZIK Tingkatan : ……………………………………………. Kertas 3 1 ½ jam JABATAN PENDIDIKAN KELANTAN FIZIK – SET 3 KERTAS 3 Masa : 1 Jam 30 minit JANGAN BUKA KERTAS SOALAN INI SEHINGGA DIBERITAHU 1. Kertas soalan ini adalah dalam dwibahasa. 2. Soalan dalam Bahasa Inggeris mendahului soalan sepadan dalam bahasa Melayu 3. Calon dibenarkan menjawab keseluruhan atau sebahagian soalan sama ada dalam bahasa Inggeris atau bahasa Melayu. 4 Calon dikehendaki membaca maklumat di halaman belakang kertas soalan ini ______________________________________________________________________ Kertas soalan ini mengandungi 14 halaman bercetak. ..../LIHAT SEBELAH Untuk Kegunaan Pemeriksa Kod Pemeriksa : Bahagian Soalan Markah Penuh Markah Diperolehi A 1 16 2 12 B 3 12 4 12 Jumlah

Upload: cikgu-pejal

Post on 23-Jun-2015

987 views

Category:

Education


18 download

DESCRIPTION

Bahan Pecutan Akhir Fizik SPM

TRANSCRIPT

Page 1: Modul fizik cakna kelantan spm 2014 k3 set 3 dan skema

SULIT Nama : ………………………………………………….

4531/3

FIZIK Tingkatan : …………………………………………….

Kertas 3

1 ½ jam

JABATAN PENDIDIKAN KELANTAN

FIZIK – SET 3 KERTAS 3

Masa : 1 Jam 30 minit

JANGAN BUKA KERTAS SOALAN INI SEHINGGA DIBERITAHU

1. Kertas soalan ini adalah dalam dwibahasa.

2. Soalan dalam Bahasa Inggeris mendahului

soalan sepadan dalam bahasa Melayu

3. Calon dibenarkan menjawab keseluruhan

atau sebahagian soalan sama ada dalam bahasa

Inggeris atau bahasa Melayu.

4 Calon dikehendaki membaca maklumat

di halaman belakang kertas soalan ini

______________________________________________________________________

Kertas soalan ini mengandungi 14 halaman bercetak. ..../LIHAT SEBELAH

Untuk Kegunaan Pemeriksa

Kod Pemeriksa :

Bahagian

Soalan

Markah

Penuh

Markah

Diperolehi

A

1

16

2

12

B

3

12

4

12

Jumlah

Page 2: Modul fizik cakna kelantan spm 2014 k3 set 3 dan skema

Section A

Bahagian A

[28 marks]

[28 markah]

Answer all questions in this section

Jawab semua soalan dalam bahagian ini

1 A student carries out an experiment to investigate the relationship between the

extensions of a spring, x, and weight of load, w.

Diagram 1.1 shows the arrangement of the apparatus for the experiment.

Seorang murid menjalankan satu eksperimen untuk mengkaji hubungan antara

pemanjangan suatu spring, x, dengan berat pemberat, w.

Rajah 1.1 menunjukkan susunan radas untuk eksperimen tersebut.

Diagram 1.1

Rajah 1.1

At the beginning of the experiment there is without load. The length of the spring

is, lo= 15.0 cm.

A load of weight, w = 30 N is used and the reading is recorded.

The procedures are repeated with different loads of weight, w, of 40 N, 50 N, 60 N

and 70 N.

The actual corresponding readings are shown in Diagrams 1.2, 1.3, 1.4, 1.5 and

1.6.

Page 3: Modul fizik cakna kelantan spm 2014 k3 set 3 dan skema

Spring digantung tanpa pemberat pada permulaan eksperimen. Panjang asal

spring, lo= 15.0 cm.

Suatu pemberat, w=30 N digantung pada spring dan bacaan diambil.

Prosedur diulangi dengan pemberat yang mempunyai berat yang berbeza, w, iaitu

40 N, 50 N, 60 N dan 70 N. Bacaan penunjuk pada spring yang sepadan

ditunjukkan pada Rajah 1.2, 1.3, 1.4, 1.5

Diagram 1.2 Diagram 1.3

Rajah 1.2 Rajah 1.3

Diagram 1.4 Diagram 1.5

Rajah 1.4 Rajah 1.5

w = 30 N

l = .................cm

x = .................cm

w = 40 N

l = ...............cm

x = .................cm

w = 50 N

l = ..............cm

x = ..............cm

w = 60 N

l = ..............cm

x = ..............cm

Page 4: Modul fizik cakna kelantan spm 2014 k3 set 3 dan skema

Diagram 1.6

Rajah 1.6

(a) For the experiment described above, identify:

Bagi eksperimen yang diterangkan diatas, kenal pasti:

( i ) The manipulated variable

Pembolehubah dimanipulasikan

……………………………………………………………………………................

[1 mark]

[1 markah]

( ii ) The responding variable

Pembolehubah bergerakbalas

……………………………………………………………………………….............

[1 mark]

[1 markah]

( iii ) The constant variable

Pembolehubahdimalarkan

………………………………………………………………………………..............

[1 mark]

[1 markah]

w = 70 N

l = ..............cm

x = ..............cm

Page 5: Modul fizik cakna kelantan spm 2014 k3 set 3 dan skema

(b) For this part of the question, write your answers in the spaces provided in the

corresponding diagrams.

Untuk bahagian soalan ini, tulis jawapan anda dalam ruangan yang disediakan

dalam rajah-rajah yang sepadan.

Based on Diagrams 1.2, 1.3, 1.4, 1.5 and 1.6 :

Berdasarkan Rajah 1.2, 1.3, 1.4, 1.5 dan 16:

(i) Record the reading of each extension of spring, l.

Catatkan bacaan pemanjangan spring, l.

[2 marks]

[2 markah]

(ii) Calculate the values of extension of spring, x, for each value of l in 1(b)(i) using

the formula , x = l - lo . Record the value of x .

Hitung nilai-nilai pemanjangan spring,x, bagi setiap nilai l dalam 1(b)(i)

menggunakan formula , x = l - lo . Catatkan nilai bagi x.

[2 marks]

[2 markah]

(iii) Tabulate your results for l and x for all values of w, in the space below.

Jadualkan keputusan anda bagi l dan x untuk semua nilai w, pada ruang

dibawah.

[3 marks]

[3 markah]

Page 6: Modul fizik cakna kelantan spm 2014 k3 set 3 dan skema

(c) On the graph paper, plot a graph of x against w .

Pada kertas graf , lukis graph x melawan w.

[5 marks]

[5markah]

(d) Based on your graph in 1( c ), state the relationship between x and w.

Berdasarkan graf anda di 1( c ), nyatakan hubungan antara x dan w.

………………………………………………………………………………………………

[1 mark]

[1markah]

Page 7: Modul fizik cakna kelantan spm 2014 k3 set 3 dan skema

Graph of x against w

Graf x melawan w

Page 8: Modul fizik cakna kelantan spm 2014 k3 set 3 dan skema

2 A student carries out an experiment to investigate the relationship between the

resistance, R and diameter, d, for a constantan wire and determine the resistivity, ρ,

of constantan. The length, l , of all constantan wires used is 2 x 103 mm.

The results of the experiment are shown in the graph R against 2 in Figure 2.1

Seorang murid menjalankan satu eksperimen untuk mengkaji hubungan antara rintangan, R,

dengan diameter, d, bagi wayar konstantan dan menentukan nilai kerintangan, ρ,

konstantan. Panjang , l , semua wayar konstantan yang digunakan ialah 2 x 103

mm.

Keputusan eksperimen itu ditunjukkan oleh graf R melawan 2 dalam Rajah 2.1

(a) State the relationship between R and d2.

Nyatakan hubungan antara R dan d2.

............................................................................................................................

[1 mark]

[1 markah]

(b) Determine the diameter of a constantan wire which has the resistance of

0.7 Ω.

Show on the graph how you determine the diameter of the wire.

Tentukan diameter suatu wayar konstantan yang mempunyai rintangan 0.7 Ω.

Tunjukkan pada graf bagaimana anda menentukan diameter wayar itu.

[4 marks]

[4 markah]

(c) Determine the gradient, m, of the graph R against

Show on the graph how you determine the gradient.

Tentukan kecerunan, m, graf R melawan

Tunjukkan pada graf bagaimana anda menentukan nilai kecerunan.

[3 marks]

[3 markah]

Page 9: Modul fizik cakna kelantan spm 2014 k3 set 3 dan skema

Graph R against 2

Graf R melawan 2

Page 10: Modul fizik cakna kelantan spm 2014 k3 set 3 dan skema

(d) The resistivity, ρ, of constantan wire is given by the formula:

Kerintangan, ρ, wayar konstantan diberikan oleh formula;

where ,

m = gradient of the graph

k = 0.786

dimana,

m = kecerunan graf.

k = 0.786

(i) Using the formula , , calculate the resistivity, ρ, of

constantan.

Menggunakan formula , , hitung kerintangan, ρ konstantan.

ρ =....................................................

[2 marks]

[2 markah]

(ii) What happen to the gradient, m , of the graph when the bigger diameter of

constantan wire is used.

Apakah berlaku kepada kecerunan, m, graf itu apabila diameter wayar

konstantan yang lebih kecil digunakan.

.........................................................................................................................

[1 mark]

[1 markah]

(e) State one precaution that should be taken during this experiment.

Nyatakan satu langkah berjaga-jaga yang perlu diambil semasa eksperimen

ini dilakukan.

............................................................................................................................

[1 mark]

[1 markah]

Page 11: Modul fizik cakna kelantan spm 2014 k3 set 3 dan skema

Section B

Bahagian B

[12 marks]

[12 markah]

Answer any one question from this section

Jawab mana-mana satu soalan daripada bahagian ini.

3 Diagram 3.1 and Diagram 3.2 shows the same boat are in the river water and the

sea water. The boat displaces more amount of river water compared to the sea

water as shown in Diagram 3.2.

Rajah 3.1 dan Rajah 3.2 menunjukkan sebuah bot yang sama berada didalam

air sungai dan dalam laut. Bot itu menyesarkan jumlah air sungai yang lebih

banyak berbanding dengan air laut seperti yang ditunjukkan dalam Rajah 3.2.

Diagram 3.1 Diagram 3.2 Rajah 3.1 Rajah 3.2

Based on the observation:

Berdasarkan pemerhatian anda:

(a) State one suitable inference. [1 mark] Nyatakan satu inferens yang sesuai. [1 markah]

(b) State one suitable hypothesis. [1 mark] Nyatakan satu hipotesis yang sesuai. [1 markah]

(c) Using the apparatus such as load, meter rule and other suitable apparatus, explain one experiment to investigate the hypothesis stated in 3(b).

Dengan mengunakan radas seperti beban , pembaris dan lain-lain, terangkan

satu eksperimen untuk menyiasat hipotesis yang dinyatakan pada 3(b).

Page 12: Modul fizik cakna kelantan spm 2014 k3 set 3 dan skema

In your description, state clearly the following:

Dalam penerangan anda, nyatakan dengan jelas perkara berikut:

(i) Aim of the experiment.

Tujuan eksperimen.

(ii) Variables in the experiment.

Pembolehubah dalam eksperimen.

(iii) List of apparatus and materials

Senarai radas dan bahan

(iv) Arrangement of the apparatus.

Susunan radas.

(v) The procedure of the experiment which include one method of controlling

the manipulated variable and one method of measuring the responding

variable.

Prosedur eksperimen termasuk satu kaedah mengawal pembolehubah

dimanipulasikan dan satu kaedah mengukur pembolehubah bergerak

balas.

(vi) The way to tabulate the data.

Cara untuk menjadualkan data.

(vii) The way to analyse the data.

Cara menganalisis data.

[10 marks ]

[10 markah]

Page 13: Modul fizik cakna kelantan spm 2014 k3 set 3 dan skema

4 Diagram 4.1 shows a bicycle dynamo which has a magnet and a coil of insulated

copper wire. The output of the dynamo is connected to a bicycle lamp. The lamp

will light up when the magnet is rotated by turning the wheel.

Diagram 4.2 shows the light gets brighter when the wheel turns faster.

Rajah 4.1 menunjukkan sebuah dinamo basikal yang mempunyai

magnet dan gegelung daripada wayar kuprum bertebat. Output dinamo

disambungkan kepada lampu basikal. Lampu akan menyala bila magnet

berpusing dengan cara memutarkan roda.

Rajah 4.2 menunjukkan lampu menjadi lebih cerah apabila roda berputar lebih

laju.

Diagram 4.1 Diagram 4.2

Rajah 4.1 Rajah 4.2

Using your knowledge of electromagnetism induction:

Menggunakan pengetahuan anda berkaitan aruhan elektromagnet :

( a) Make one suitable inference.

Nyatakan satu inferens yang sesuai

( b) State one suitable hypothesis.

Nyatakan satu hipotesis yang sesuai..

Page 14: Modul fizik cakna kelantan spm 2014 k3 set 3 dan skema

(c) With the use of apparatus such a bar magnet, a coil of copper wire and other

apparatus, describe one experiment to investigate the hypothesis stated in

4(b).

Dengan menggunakan radas seperti magnet bar, gegelung wayar kuprum dan

Iain-lain radas, terangkan satu eksperimen untuk menyiasat hipotesis yang

dinyatakan di 4(b).

In your description, state clearly the following:

Dalam penerangan anda, nyatakan dengan jelas perkara berikut:

( i) aim of the experiment

tujuan eksperimen

( ii) variables in experiment

pembolehubah eksperimen

( iii) list of apparatus and materials

senarai radas dan bahan

( iv) arrangement of the apparatus

susunan radas

( v) the procedure of the experiment, which includes one method of controlling

manipulated variable and one method of measuring the responding

variable.

prosedur eksperimen termasuk satu kaedah mengawal pembolehubah

dimanipulasi dan satu kaedah mengukur pembolehubah bertindakbalas.

( vi) the way to tabulate the data

cara menjadualkan data

( vii) the way to analyse the data

cara menganalisis data

Page 15: Modul fizik cakna kelantan spm 2014 k3 set 3 dan skema

MARKING SCHEME PAPER 3 SET 3

SECTION A

NO MARKING SCHEME MARK

SUB TOTAL

1. (a) (i)

(ii)

(iii)

(b)

(c)

- Weight of slotted weight / W

Berat pemberat / W

- Extension of spring / x

Pemanjangan spring / x

-Stiffness of spring / Original length of spring /

Diameter of spring / Diameter of wire

Kekerasan spring / Panjang asal spring /

Diameter spring / Diameter wayar

l0 = 20.0 cm

- Values of w, l and x shown in the table

- State the units of w, l and x correctly

- The values of l is correct

Note : if any three correct, award 1 mark

- The values of l are consistently to one decimal

point

- The values of x are consistently to one decimal

point

- Nilai-nilai w, l dan x ditunjuk pada jadual

- Nyatakan unit w, l dan x dengan betul

- Nilai l betul

Nota : jika mana-mana 3 betul, beri 1 markah

- Nilai-nilai l tekal pada satu tempat perpuluhan

- Nilai-nilai x tekal pada satu tempat perpuluhan

W / N l / cm x / cm

30 47.5 27.5

40 57.0 37.5

50 66.0 46.0

60 75.5 55.5

70 84.5 64.5

1

1

1

1

1

1

2

1

1

1

1

1

1

6

NO MARKING SCHEME MARK

Page 16: Modul fizik cakna kelantan spm 2014 k3 set 3 dan skema

SUB TOTAL

(d)

( e )

Draw a complete graph of x against w

Tick √ based on the following aspects :

- A. Show x on Y-axis and w on X-axis

- B. State the units of the variables correctly

- C. Both axes are marked with uniform scale

- D. All five points are plotted correctly

Note : Only three points plotted correctly, award √

- E. Best straight line is drawn

- F. Show the minimum size of graph at least

5 x 4 ( 2 cm x 2 cm ) square

( counted from the origin until the furthest

point )

Lukis graf x melawan w dengan lengkap

Tanda √ berdasarkan aspek berikut :

- A. Tunjukkan x pada paksi Y dan

w pada paksi X

- B. Nyatakan unit semua pemboleh ubah

dengan betul

- C. Skala graf kedua-dua paksi adalah

seragam

- D. Kesemua titik ditanda dengan betul

Nota : Hanya tiga titik ditanda dengan betul, √ diberi

- E. Garis lurus penyesuaian yang terbaik dan

licin

- F. Saiz graf sekurang-kurangnya

5 x 4 ( 2 cm x 2 cm ) per segi

( dikira dari titik asalan hingga titik

terakhir)

Score

Number of √ Score

7

5-6

3-4

2

1

5

4

3

2

1

- Extension of spring / x is directly proportional to

the weight of slotted weight / W

-Pemanjangan spring / x berkadar langsung dengan

Berat pemberat / W

√√

5

1

5

1

Page 17: Modul fizik cakna kelantan spm 2014 k3 set 3 dan skema

20

10

30

40

60

50

70

W / N 0 20 40 60 80 100

Graph of x against W

Graf x melawan W

Page 18: Modul fizik cakna kelantan spm 2014 k3 set 3 dan skema

No 2 Answer Mark

(a)(i) Inversely proportional / R α 1/d2 1

(b) 1. Show on the graph the correct extrapolation

2. Doing correct interpolation by drawing at least a vertical or

horizontal line at R = 0.7 Ω 3. The corresponding value of 1/d2 = 0.56 mm-2

4. d = 1.336 mm (correct unit)

1

1

1

1

(c) 1. Draw a sufficient large triangle ( 8 cm x 10 cm)

2. m = 0.7 - 0

0.56 - 0

= 1.25 Ωmm2

1

1

1

(d)(i) ρ = 0.786 ( 1.25 )

2 x 103

= 4.91 x 10-4

Ωmm

1

1

(d)(ii) Increase 1

(e) All connections of wires should be tightly fixed 1

Total 12

Page 19: Modul fizik cakna kelantan spm 2014 k3 set 3 dan skema

No.3 Mark Marking scheme

3 (a) 1 State the suitable inference

Weight of the liquid displaced depend on density of liquid. Berat cecair yang di sesarkan bergantung kepada ketumpatan cecair tersebut.

(b) 1 State a relevant hypothesis The magnitude of the density increases when buoyant force increases. Semakin meningkat ketumpatan semakin meningkat daya apungan.

(c)(i) 1 State the aim of experiment Tujuan eksperimen : To study the relationship between buoyant force and weight of liquid displaced Mengkaji hubungan antara daya apungan dengan berat bendalir tersesar

(ii) 1

1

State the suitable manipulated variables and responding variable Manipulated variables : density of liquid Pembolehubah dimanipulasi : ketumpatan cecair tersesar Responding variables : weight of liquid displaced Pembolehubah bergerak balas : berat cecair disesarkan

1 State the constant variable : volume of liquid Constant variable : Volume of liquid Pembolehubah dimalarkan : isipadu cecair

(iii) 1 State the complete list of apparatus and materials Senarai alat radas dan bahan ; Wooden block, spring balance, beaker,eureka can, water, salt and compress balance Blok kayu , neraca spring , bikar , bekas eureka , air, garam, dan neraca mampatan.

Page 20: Modul fizik cakna kelantan spm 2014 k3 set 3 dan skema

(iv)

1

Draw the functional arrangement of the apparatus Susunan radas

(v)

1

Control of manipulated variable: Measure weight of wooden block in the air and spring balance =W1 The wooden block is immersed in the water mixed with salt,5g measure and record new weight of wooden block = w2

Timbang berat blok kayu di udara dengan neraca spring = W1 Blok kayu kemudian direndamkan separa ke dalam air garam 5g, dan berat baru blok dicatatkan daripada bacaan neraca spring = W2

1 Measurement of responding variable: Mengukur pembolehubah gerakbalas Calculate the buoyant force F = w1-w2 Measure weight of water displaced in the beaker used by compress balance=w3 Hitungkan daya apungan F = W1 – W2 Timbang berat air yang tesesar ke dalam bikar dengan menggunakan neraca mampatan = W3

1 Repeat the experiment at least 4 times with the values Repeat the eksperiment by changing density of liquid by adding the mass of salt of 10g, 15 g, 20 g , 25 g . Eksperimen diulangi sebanyak 4 kali iaitu dengan menambah jisim garam10g, 15g, 20g, 25g .

Page 21: Modul fizik cakna kelantan spm 2014 k3 set 3 dan skema

(vi)

State how the data tabulated with the title MV and RV

Menjadual data:

Density (gcm-3) // Mass of salt added(g)

Buoyant force(N)

5

10

15

20

25

(vii)

1

State how the data is analysed, plot a graph RV against MV Plot a graph of buoyant force against density Lukiskan graf daya tujahan melawan ketumpatan

12

Page 22: Modul fizik cakna kelantan spm 2014 k3 set 3 dan skema

Paper 3 (Section B) Mark

4(a) Inference : The magnitude of the induced current (and before the brightness of the bulb ) depends on how rapid the magnet moves in a coil of wire.

1

(b) Hypothesis : The greater the velocity of a magnet moves through a coil, the greater magnitude of the induced current produced.

1

(c)(i)

Aim of the experiment : To study the relationship between the motion of a magnet in a coil and the induced current produced.

1

(ii) Variables of the experiment : Manipulated :Height of the magnet ( height of magnet from the coil determines the velocity of the magnet in the coil ) Responding :Galvanometer reading Constant :Number of turns in the coil

1 1

(iii) List of apparatus and materials : Bar magnet, coil of wire, galvanometer and connecting wire.

1

(iv)

Arrangement of apparatus :

1

(v)

Procedure : Apparatus as shown in the figure is prepared. The height of the bar magnet from the table is set as 20.0 cm. the magnet is then dropped into the coil of the wire. The deflection of the galvanometer is recorded. The experiment is repeated with heights of 30.0 cm, 40.0 cm, 50.0 cm and 60.0 cm.

1 1

Bar magnet

H

Insulated copper wire ammeter

Page 23: Modul fizik cakna kelantan spm 2014 k3 set 3 dan skema

(vi)

Height of the magnet, h / cm

Galvanometer deflection

20.0

30.0

40.0

50.0

60.0

1

(vii)

A graph of the galvanometer reading I against height of the bar magnet from the surface of the table, h is plotted.

1

TOTAL 12