modul fizik percubaan k2 f5 2016 -...

1

Nama : ………………………………………………………… Tingkatan : …………..

MODUL PENINGKATAN PRESTASI TINGKATAN 5

TAHUN 2016

MAJLIS PENGETUA SEKOLAH MALAYSIA (KEDAH)

MODUL 1

FIZIK

Kertas 2

Dua jam tiga puluh minit

1. Kertas soalan ini adalah dalam dwibahasa.

2. Soalan dalam bahasa Inggeris mendahului soalan yang sepadan dalam bahasa Melayu.

3. Calon dibenarkan menjawab keseluruhan atau sebahagian soalan sama ada dalam bahasa

Inggeris atau bahasa Melayu.

4. Anda dibenarkan menggunakan kalkulator saintifik.

5 Anda dinasihati supaya mengambil masa 90 minit untuk menjawab soalan dalam Bahagian A, 30 minit untuk Bahagian B dan 30 minit untuk Bahagian C.

Modul ini mengandungi 25 halaman bercetak

Untuk Kegunaan Pemeriksa

Bahagian Soalan Markah Penuh

Markah Diperoleh

A

1 4 2 5 3 6 4 7 5 8 6 8 7 10 8 12

B 9 20

10 20

C 11 20 12 20

Jumlah

2

The following information may be useful. The symbols have their usual meaning.

Maklumat berikut mungkin berfaedah. Simbol-simbol mempunyai makna yang biasa.

1. tuva −

= 17. vuf111

+=

2. asuv 222 += 18. Magnifying power /

3. 2

21 atuts += Kuasa pembesaran =

E

O

ff

4. Momentum = mv 19. λfv =

5. maF = 20. Dax

=λ

6. Kinetic energy / Tenaga kinetik = 2

21mv 21. ItQ =

7. Gravitational potential energy / 22. VQE =

Tenaga keupayaan graviti = mgh 23. IRV =

8. Elastic potential energy / 24. Power / Kuasa, IVP =

Tenaga keupayaan kenyal = Fx21 Power / Kuasa, RIP 2=

9. Power, timeenergy

=P Power / Kuasa, RVP2

=

Kuasa, masatenagaP = 25.

P

S

P

S

NN

VV

=

10. Density / Ketumpatan,Vm

=ρ 26. Efficiency /

11. Pressure / Tekanan, ghp ρ= Kecekapan = %100PP

SS ×VIVI

12. Pressure / Tekanan, AFp = 27. 2mcE =

13. Heat / Haba, θmcQ = 28. g = 10 m s–2

14. Heat / Haba, mlQ = 29. c = 3.0 × 108 m s–1

15. TpV = constant / pemalar

16. rin

sinsin

=

c

nsin1

=

3

Section A Bahagian A

[60 marks] / [60 markah]

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

1 Diagram 1 shows a car of mass 800 kg moving from Alor Setar to Butterworth via Gurun along

the North-South Highway. The distance between Alor Setar and Butterworth is 100 km.

Rajah 1 menunjukkan sebuah kereta berjisim 800 kg bergerak dari Alor Setar ke Butterworth melalui Gurun di sepanjang Lebuhraya Utara-Selatan. Jarak di antara Alor Setar dan Butterworth ialah 100 km.

Diagram 1 / Rajah 1

At first, the driver drives with an average speed of 110 km h-1 from Alor Setar to Gurun in 0.5 hours. The driver then stops at Gurun for a rest for 15 minutes. After that, the driver continues his journey from Gurun to Butterworth with an average speed of 90 km h-1 in another 0.5 hour.

Pada mulanya, pemandu memandu dengan laju purata 110 km j-1 dari Alor Setar ke Gurun dalam masa 0.5 jam. Pemandu itu kemudiannya berhenti rehat di Gurun selama 15 minit. Selepas itu pemandu itu meneruskan perjalanannya dari Gurun ke Butterworth dengan laju purata 90 km j-1 selama 0.5 jam lagi.

(a) Based on the above information, classify all the physical quantities involved into two groups as stated in Table 1

Berdasarkan maklumat di atas, kelaskan semua kuantiti fizik yang terlibat kepada dua kumpulan seperti yang dinyatakan dalam Jadual 1

Base quantity / Kuantiti asas Derived quantity / Kuantiti Terbitan

Table 1 / Jadual 1 [2 marks / markah]

(b) Calculate the average speed of the car in the entire journey.

Hitungkan laju purata kereta itu dalam keseluruhan perjalanannya.

[2 marks /markah]

Gurun Alor Setar Butterworth

4

2 Diagram 2.1 shows a water wave propagates from a deep region towards a shallow region.

Rajah 2.1 menunjukkan satu gelombang air sedang merambat dari kawasan dalam ke arah kawasan cetek.

Diagram 2.1 / Rajah 2.1

(a) State the phenomenon of wave involved when the water wave passes through the shallow region.

Nyatakan fenomena gelombang yang berlaku apabila gelombang air itu memasuki kawasan cetek.

………………………………………………………………………………………………

[1 mark / markah]

(b) In Diagram 2.1, draw the wavefronts of the water wave that propagates in shallow water region.

Dalam Rajah 2.1, lukis muka gelombang air yang merambat di dalam kawasan air cetek. [2 marks / markah]

(c) Diagram 2.2 shows cross section of a wave which propagates from deep water to shallow water regions. Calculate the ratio of speed of water wave in deep region, v1, to speed of water wave in shallow region, v2.

Rajah 2.2 menunjukkan keratan rentas satu gelombang yang merambat dari kawasan air dalam ke kawasan air cetek. Hitung nisbah laju gelombang air di kawasan dalam, v1, kepada laju gelombang air di kawasan cetek, v2.


[2 marks / markah]

Glass block / Bongkah kaca

9 cm 7.5 cm V1 V2

5

3 Diagram 3 shows a model car hitting the wall in a testing room . The initial speed of the car is 100 km h-1 and it comes to a stop in 1 s. The mass of the car is 500 kg.

Rajah 3 menunjukkan sebuah model kereta yang menghentam dinding di dalam bilik ujian. Laju awal kereta ialah 100 km j-1 dan ia berhenti dalam masa 1 s. Jisim kereta adalah 500 kg.

Diagram 3 / Rajah 3

(a) What is the meaning of impulsive force?

Apakah maksud daya impuls? ………………………………………………………………………………………………

[1 mark / markah]

(b) Calculate the impulsive force acting on the car.

Hitungkan daya impuls yang bertindak pada kereta.

[2 marks / markah]

(c) (i) What will happen to the impulsive force if the wall is replaced with a softer board?

Apakah yang berlaku ke atas daya impuls jika dinding digantikan dengan satu kepingan lembut?

………………………………………………………………………………………...

[1 mark / markah]

(ii) Give a reason for your answer in 3(c)(i).

Berikan alasan untuk jawapan anda dalam 3(c)(i) …………………………………………………………………………………….......

[1 mark / markah]

(d) Give one safety feature in vehicles to protect the driver from high impulsive force during an accident.

Beri satu ciri keselamatan dalam kenderaan untuk melindungi pemandu daripada daya impuls yang sangat besar semasa kemalangan.

………………………………………………………………………………………………

[1 mark / markah]

6

4 Diagram 4 shows a transistor circuit to be used as an automatic switch.

Rajah 4 menunjukkan satu litar bertransistor untuk digunakan sebagai suis automatik.

Diagram 4 / Rajah 4

(a) Name the type of transistor used in the circuit.

Namakan jenis transistor yang digunakan di dalam litar tersebut. ................................................................................................................................................

[1 mark / markah]

(b) State the function of RB in the circuit.

Nyatakan fungsi RB di dalam litar tersebut. ................................................................................................................................................

[1 mark / markah]

(c) State one characteristic of component Q.

Nyatakan satu ciri komponen Q. ................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................

[1 mark / markah]

(d) The transistor will be switched on when base voltage, VB ≥ 1.5 V. If the resistance of P is 10.5 kΩ, calculate the minimum resistance of Q.

Transistor akan dihidupkan apabila voltan tapak, VB ≥ 1.5 V. Jika rintangan P ialah 10.5 kΩ, kira rintangan Q.

[2 marks / markah]

P

RB

Bulb / Mentol

6 V

Q

7

(e) Explain why the bulb in the circuit lights up at night.

Terangkan mengapa mentol dalam litar itu menyala pada waktu malam. ................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................

[2 marks / markah]

5 Diagram 5.1 and Diagram 5.2 shows the position of pointers of two different moving-coil ammeters connected to the terminals x and y of a same circuit.

Rajah 5.1 dan Rajah 5.2 menunjukkan kedudukan penunjuk dua ammeter gegelung bergerak yang berlainan yang disambungkan ke terminal x dan y bagi satu litar yang sama.

Diagram 5.1 / Rajah 5.1 Diagram 5.2 / Rajah 5.2 The combination of magnetic field and the current in the coil produces a pair of forces, F, which

causes the pointer to deflect.

Gabungan medan magnet dan arus dalam gegelung menghasilkan satu pasangan daya, F, yang menyebabkan penunjuk dipesongkan.

(a) In Diagram 5.1, mark the pair of forces, F, acting on the coil.

Dalam Rajah 5.1, tandakan pasangan daya, F, yang bertindak ke atas gegelung. [1 mark / markah]

(b) Observe Diagram 5.1 and Diagram 5.2,

Perhatikan Rajah 5.1 dan Rajah 5.2,

(i) Compare the angle of deflection of the pointer.

Bandingkan sudut pesongan penunjuk. ………………………………………………………………………………………...

[1 mark / markah]

(ii) Compare the thickness of the hair spring.

Bandingkan ketebalan spring rerambut. ………………………………………………………………………………………...

[1 mark / markah]

y

x

S N Hair spring / spring rerambut

Pointer / Penunjuk

y

x

S N

Hair spring / spring rerambut

Pointer / Penunjuk

I I

8

(iii) Compare the spring constant of the hair spring.

Bandingkan pemalar spring bagi spring rerambut. …………………………………………………………………………………….......

[1 mark / markah]

(c) Based on the answer in 5(b),

Berdasarkan jawapan dalam 5(b),

(i) State the relationship between the thickness and the spring constant of the hair spring.

Nyatakan hubungan antara ketebalan dan pemalar spring bagi spring rerambut. ………………………………………………………………………………………...

[1 mark / markah]

(ii) State the relationship between angle of deflection of pointer and the spring constant of the hair spring.

Nyatakan hubungkait antara sudut pesongan penunjuk dan pemalar spring bagi spring rerambut.

………………………………………………………………………………………...

[1 mark / markah]

(iii) Which moving coil ammeter is more sensitive?

Ammeter gegelung bergerak manakah yang lebih peka? …………………………………………………………………………………….......

[1 mark / markah]

(d) State another modification to the structure of the moving coil ammeter which can produce bigger deflection of pointer.

Nyatakan satu lagi pengubahsuaian kepada struktur ammeter gegelung bergerak supaya boleh menghasilkan pesongan penunjuk yang lebih besar

……………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………

[1 mark / markah]

9

F

F

6 Diagrams 6.1 and 6.2 show a hydraulic system to lift a load.

Rajah 6.1 dan 6.2 menunjukkan satu sistem hidraulik untuk mengangkat suatu beban.



(a) State one characteristic of the liquid used in the hydraulic lift above.

Nyatakan satu ciri cecair yang digunakan dalam lif hidraulik di atas. ………………………………………………………………………………………………

[1 mark / markah] (b) Observe Diagram 6.1 and 6.2,

Perhatikan Rajah 6.1 dan 6.2,

(i) Compare the cross sectional area on both the input pistons.

Bandingkan luas keratan rentas pada kedua-dua omboh input itu. .......................................................................................................................................

[1 mark / markah]

(ii) Compare the cross sectional area on both the output pistons. Bandingkan luas keratan rentas pada kedua-dua omboh output itu. ………………………………………………………………………………………...

[1 mark / markah] (iii) Compare the force exerted on both the output pistons.

Bandingkan daya yang dikenakan pada kedua-dua omboh output itu. ………………………………………………………………………………………...

[1 mark / markah]

10

(c) Based on the answer in 6(b)(ii) and 6(b)(iii),

Berdasarkan jawapan di 6(b)(ii) dan 6(b)(iii),

(i) State the relationship between the cross sectional area of the output piston and the force exerted on it.

Nyatakan hubungkait antara luas keratan rentas bagi omboh output dengan daya yang dikenakan ke atasnya.

………………………………………………………………………………………...

[1 mark / markah] (ii) Name the physics principle involved.

Namakan prinsip fizik yang terlibat. ………………………………………………………………………………………...

[1 mark / markah] (d) If liquid of higher density is used in the hydraulic lift;

Jika cecair yang lebih tumpat digunakan dalam lif hidraulik;

(i) What will happen to the distance displaced by the output piston?

Apakah yang akan berlaku kepada jarak tersesar yang dihasilkan oleh omboh output? ………………………………………………………………………………………...

[1 mark / markah] Give a reason for your answer in 6(d)(i).

Berikan satu sebab bagi jawapan di 6(d)(i). ………………………………………………………………………………………...

[1 mark / markah] 7 Diagram 7.1 shows a ray of light passing into a diamond.

Rajah 7.1 menunjukkan satu sinar cahaya melalui sebutir intan.


(a) (i) State the light phenomenon involved in the diamond at point P.

Nyatakan fenomena cahaya yang berlaku di dalam intan pada titik P. ………………………………………………………………………………………...

[1 mark / markah] (ii) Give one reason for your answer in 7(a)(i).

Beri satu sebab untuk jawapan anda dalam 7(a)(i). ………………………………………………………………………………………...

[1 mark / markah]

P Diamond Intan

Light ray Sinar cahaya

11

(b) Refractive index of diamond is 2.42. Calculate the critical angle of the diamond.

Indeks biasan intan ialah 2.42. Hitung sudut genting bagi intan tersebut.

[2 marks / markah]

(c) Diagram 7.2 shows a light ray propagates through an optical fibre which is used for telecommunication purposes.

Rajah 7.2 menunjukkan satu sinar cahaya yang merambat melalui sebuah gentian optik yang digunakan untuk tujuan telekomunikasi.


Suggest modifications that can be made to the optical fibre so that it can carry a large number of signals based on the following aspects:

Cadangkan pengubahsuaian yang boleh dibuat kepada gentian optik supaya ia boleh membawa lebih banyak isyarat berdasarkan aspek-aspek yang berikut:

(i) flexibility of optical fibre

kelenturan gentian optik ………………………………………………………………………………………... reason

sebab ………………………………………………………………………………………...

[2 marks / markah]

(ii) number of optical fibres in a cable

bilangan gentian optik di dalam kabel ………………………………………………………………………………………... reason

sebab ………………………………………………………………………………………...

[2 marks / markah]

Light ray Sinar cahaya

Optical fibre Gentian optik

Inner core Teras dalam

Outer cladding Pembalut luar

Air Udara

12

Rate meter / Meter kadar

Detector / Pengesan

Water pipe Paip air

(iii) purity of inner core

ketulenan teras dalam ………………………………………………………………………………………... reason

sebab ………………………………………………………………………………………...

[2 marks / markah]

8 Diagram 8 shows a method used to detect a leakage of water pipe laid underground. A little radioisotope substance is poured into the water that flows in the pipe. A detector is then used to detect the radioactive ray emitted by the radioisotope substance.

Rajah 8 menunjukkan satu kaedah mengesan kebocoran paip air yang terletak di bawah tanah. Sedikit bahan radioisotop dimasukkan ke dalam air yang mengalir di dalam paip itu. Satu alat pengesan digunakan untuk mengesan sinar radioaktif yang dikeluarkan oleh bahan radioisotop tersebut.

Diagram 8 / Rajah 8

Table 8 shows four radioisotopes with their respective properties.

Jadual 8 menunjukkan empat radioisotop dengan ciri-ciri masing-masing.

Radioisotopes Radioisotop

Half-life Separuh hayat

Type of radiation Jenis sinaran

State of matter Keadaan jirim

P 28.5 years / tahun Beta / Beta Solid / Pepejal Q 5.27 years / tahun Gamma / Gama Solid / Pepejal R 14.3 days / hari Gamma / Gama Liquid / Cecair S 15 hours / jam Beta / Beta Liquid / Cecair

Table 8 / Jadual 8

(a) What is the meaning of radioisotope?

Apakah maksud radioisotop? ………………………………………………………………………………………………

[1 mark / markah]

13

(b) Based on Table 8, state the suitable properties of the radioisotope to detect the leakage of the underground water pipes. Give a reason for the suitability of the properties.

Berdasarkan Jadual 8, nyatakan ciri-ciri yang sesuai untuk radioisotop untuk mengesan kebocoran paip air. Berikan sebab untuk kesesuaian ciri-ciri tersebut.

(i) Half-life

Separuh hayat

………………………………………………………………………………………... Reason

Sebab ………………………………………………………………………………………... [2 marks / markah]

(ii) Type of radiation

Jenis sinaran

……………………………………………………………………………………….. Reason

Sebab ………………………………………………………………………………………..

[2 marks / markah] (iii) State of matter

Keadaan jirim

………………………………………………………………………………………. Reason

Sebab ……………………………………………………………………………………….

[2 marks / markah]

(c) Based on the answers in 8(b), determine the most suitable radioisotope in Table 8 used to detect the leakage of water pipe.

Berdasarkan jawapan dalam 8(b), tentukan radioisotop yang paling sesuai dalam Jadual 8 untuk mengesan kebocoran paip air.

………………………………………………………………………………………………

[1 mark / markah]

(d) (i) From the reading of the rate meter produced, state the method used to identify the position where the leakage occurs.

Daripada bacaan meter kadar yang diperolehi, nyatakan kaedah yang digunakan untuk mengenal pasti kedudukan di mana kebocoran itu berlaku.

……..……….…………………………………………………………………………

[1 mark / markah]

14

(ii) Name the suitable detector to be used.

Namakan alat pengesan yang sesuai digunakan. ………………………………………………………………………………………...

[1 mark / markah]

(e) The half-life of radioisotope Q is 5.27 years. Calculate the time taken for the activity of Q to reduce to 12.5% of its initial value.

Separuh hayat radioisotop Q adalah 5.27 tahun. Hitung masa yang diambil untuk keaktifan Q berkurang kepada 12.5% daripada nilai asal.

[2 marks / markah]

15

Section B Bahagian B


Answer any one question from this section. Jawab mana-mana satu soalan daripada bahagian ini.

9 Diagram 9.1 shows an air tight container that contains air at temperature of 30 OC connected to

instrument Bourdon gauge. The air in the container is heated up to 60 OC by using heating coil as shown in Diagram 9.2.

Rajah 9.1 menunjukkan sebuah bekas kedap udara yang mengandungi udara pada suhu 30 OC disambungkan kepada tolok Bourdon. Udara di dalam bekas itu dipanaskan kepada 60 OC dengan menggunakan gegelung pemanas seperti ditunjukkan dalam Rajah 9.2.


Diagram 9.2 / Rajah 9.2 (a) Name the physics quantity measured by Bourdon gauge.

Namakan kuantiti fizik yang diukur oleh tolok Bourdon. [1 mark / markah]

Air tight container Bekas kedap udara

Piston / Omboh Rubber tube Tiub getah

Bourdon gauge Tolok Bourdon

Air Udara 30oC Power supply

Bekalan kuasa

Heating coil Gegelung pemanas

Bourdon gauge Tolok Bourdon

Piston / Omboh

Air tight container Bekas kedap udara

Heating coil Gegelung pemanas

Rubber tube Tiub getah

Air Udara

60 oC

Power supply Bekalan kuasa

30 oC

16

Pressure gauge Tolok tekanan

(b) Based on Diagram 9.1 and Diagram 9.2, compare the temperature of air in the container, the length of the air container and the reading of Bourdon gauge. Hence, relate the temperature of air and the length of air in air tight container. Name the physics law involved.

Berdasarkan Rajah 9.1 dan Rajah 9.2, bandingkan suhu udara di dalam bekas, panjang turus udara di dalam bekas dan bacaan tolok Bourdon. Seterusnya, hubungkaitkan suhu udara dan panjang turus udara di dalam bekas. Namakan hukum fizik yang terlibat.

[5 marks / markah]

(c) Reading of pressure gauge in Diagram 9.3(i) shows the gas pressure in the tyre of a car before starting the journey. Reading of pressure gauge in Diagram 9.3(ii) shows the gas pressure in same tyre after a long journey.

Bacaan tolok tekanan dalam Rajah 9.3(i) menunjukkan tekanan gas di dalam tayar kereta sebelum memulakan perjalanan. Bacaan tolok tekanan dalam Rajah 9.3(ii) menunjukkan tekanan gas di dalam tayar yang sama selepas perjalanan jauh.

Diagram 9.3(i) / Rajah 9.3(i)

Diagram 9.3(ii) / Rajah 9.3(ii)

Using the kinetic theory of molecules and other appropriate physics concepts, explain the

change in the reading of pressure gauge.

Dengan menggunakan teori kinetik molekul dan konsep-konsep fizik lain yang bersesuaian, terangkan perubahan pada bacaan tolok tekanan.

[4 marks / markah]

Pressure gauge Tolok tekanan

17

(d) Diagram 9.4 shows the set-up of apparatus used to determine the specific heat capacity of aluminium.

Rajah 9.4 menunjukkan susunan radas yang digunakan untuk menentukan muatan haba tentu aluminium.


You are required to modify the set up of the apparatus in Diagram 9.4 so that a more accurate specific heat capacity of aluminium can be obtained in a shorter time.

Anda dikehendaki untuk mengubahsuai susunan radas dalam Rajah 9.4 supaya muatan haba tentu aluminium yang lebih jitu dapat diperoleh dalam masa yang lebih singkat.

Suggest and explain the modifications based on the following aspects :

Cadang dan terangkan pengubahsuaian berdasarkan aspek-aspek berikut :

(i) specific heat capacity of material used to make the liner

muatan haba tentu bahan untuk membuat pelapik

(ii) suitable substance to fill up the air space in the aluminium block

bahan yang sesuai untuk mengisi ruang udara di dalam bongkah aluminium

(iii) sensitivity of the thermometer

kepekaan termometer

(iv) power of the electric heater

kuasa pemanas elektrik

(v) other methods which can increase the accuracy of the measurement

kaedah-kaedah lain yang boleh meningkatkan kejituan ukuran

[10 marks / markah]

Thermometer Termometer

Air Udara

Aluminium block Bongkah aluminium

To power supply Ke bekalan kuasa

Connecting wire Dawai penyambung

Electric heater Pemanas elektrik

Air Udara

Liner Pelapik

18

10 Diagram 10.1 and Diagram 10.2 show a circuit where a wire PQ and RS is respectively connected parallel to a voltmeter.

Rajah 10.1 dan Rajah 10.2 menunjukkan satu litar dengan keadaan dawai PQ dan dawai RS masing-masing disambung secara selari dengan voltmeter.

Diagram 10.1 / Rajah 10.1 Diagram 10.2 / Rajah 10.2 Wire PQ and wire RS are made of the same material and have the same length. The cross-

sectional area of wire PQ is 3.2 x 10-3 cm2 and the cross-sectional area of wire RS is 4.0 x 10-3 cm2.

Dawai PQ dan dawai RS dibuat daripada bahan yang sama dan mempunyai panjang yang sama. Luas keratan rentas dawai PQ ialah 3.2 x 10-3 cm2 dan luas keratan rentas dawai RS ialah 4.0 x 10-3 cm2.

(a) Name the physical quantity that is measured by the ammeter.

Namakan kuantiti fizik yang diukur oleh ammeter. [1 mark / markah]

(b) Using Diagram 10.1 and Diagram 10.2,

Menggunakan Rajah 10.1 dan Rajah 10.2,

(i) compare the ammeter reading, the cross-sectional area and the resistance of wires.

bandingkan bacaan ammeter, luas keratan rentas dan rintangan dawai-dawai itu.

[3 marks / markah]

(ii) state the relationship between the ammeter reading with the cross-sectional area of the wire, and the cross-sectional area with the resistance of the wire.

nyatakan hubungan antara bacaan ammeter dengan luas keratan rentas dawai, dan luas keratan rentas dawai dengan rintangan dawai itu.

[2 marks / markah]

Ammeter Ammeter

Ammeter Ammeter

19

(c) Diagram 10.3 shows a ping pong ball coated with metallic paint and suspended on nylon thread between the metal plates X and Y. Plate X is connected to the dome of a Van de Graaff generator and plate Y is connected to earth through a microammeter.

Rajah 10.3 menunjukkan sebuah bola ping pong bersalut cat logam digantung dengan benang nilon antara plat-plat logam X dan Y. Plat X disambung kepada kubah penjana Van de Graaff dan plat Y disambung kepada bumi melalui sebuah mikroammeter.


Explain why the ping pong ball swings when the Van de Graaff generator is switched on. \

Terangkan mengapa bola ping pong berayun apabila penjana Van de Graaff dihidupkan.

[4 marks / markah]

(d) Diagram 10.4 shows a USB power bank which is normally used to recharge a handphone when its battery runs low.

Rajah 10.4 menunjukkan sebuah bank tenaga USB yang lazimnya digunakan untuk mengecas semula telefon bimbit apabila baterinya lemah.


+ + + +

+ + + + +

µA

X Y

Ping pong ball Bola ping pong

Nylon thread / benang nilon Microammeter

mikroammeter

Van de Graaff generator Penjana Van de Graaff

USB port Port USB

20

You are required to modify the power bank in Diagram 10.4 so that the recharging of the handphone is more efficient and convenient to bring along.

\ Anda dikehendaki untuk mengubahsuai bank tenaga dalam Rajah 10.4 supaya pengecasan semula telefon bimbit dapat dibuat dengan lebih cekap dan mudah dibawa.

State and explain the modifications based on the following aspects:

Nyata dan terangkan pengubahsuaian berdasarkan aspek-aspek berikut:

(i) the density of the power bank

ketumpatan bank tenaga

(ii) the capacity of electric charge of the power bank in unit milliAmpere-hour (mAh)

kapasiti cas elektrik pada bank tenaga dalam unit milliAmpere-jam (mAj)

(iii) the charging time

masa pengecasan

(iv) the rate of power loss

kadar kehilangan kuasa

(v) the number of USB port

bilangan port USB [10 marks / markah]

21

Section C Bahagian C


Answer any one question from this section. Jawab mana-mana satu soalan daripada bahagian ini.

11 Diagram 11.1 shows the velocity-time graph to illustrate the motion of a car.

Rajah 11.1 menunjukkan graf halaju-masa bagi menggambarkan pergerakan sebuah kereta.

Diagram 11.1 / Rajah 11.1 (a) What is the meaning of velocity?

Apakah yang dimaksudkan dengan halaju? [1 mark / markah]

(b) Based on Diagram 11.1, describe the velocity and acceleration of the car movement from A to D.

Berdasarkan Rajah 11.1, perihalkan halaju dan pecutan pergerakan kereta itu dari A ke D.

[4 marks / markah]

(c) Diagram 11.2 shows a wheelchair used by a disabled athelete to help his movement in sport events.

Rajah 11.2 menunjukkan sebuah kerusi roda yang digunakan oleh atlet kurang upaya (OKU) untuk membantu pergerakan mereka dalam acara sukan.


D

B

A

C 30

10 40 30 t / s

v / m s -1

Height of the seat Ketinggian tempat duduk

Angle of camber Sudut kamber

22

10 m

M

N L

You are required to investigate the characteristics of the wheelchair as shown in Table 11.

Anda dikehendaki mengkaji ciri-ciri kerusi roda seperti yang ditunjukkan dalam Jadual 11.

Wheelchair Kerusi roda

Diameter of tyre Diameter tayar

Width of tyre Lebar tayar

Height of the seat Ketinggian tempat duduk

Angle of camber Sudut kamber

P Big Besar

Wide Lebar

High Tinggi

Small Kecil

Q Small Kecil

Wide Lebar

High Tinggi

Big Besar

R Big Besar

Narrow Tirus

Low Rendah

Big Besar

S Small Kecil

Narrow Tirus

Low Rendah

Small Kecil

Table 11 / Jadual 11

Explain the suitability of each characteristic of the wheelchair to be used by the disabled athelete.

Terangkan kesesuaian setiap ciri kerusi roda yang boleh digunakan oleh atlet kurang upaya.

Determine the most suitable wheelchair that can be used in the sport events. Give reasons for your choice.

Tentukan kerusi roda yang paling sesuai untuk digunakan dalam acara sukan. Beri sebab untuk pilihan anda.

[10 marks / markah]

(d) Diagram 11.3 shows a cyclist and his bicycle of total mass 95 kg going up the hill from point L to point M which is 10 m high. Then he cycles down to point N.

Rajah 11.3 menunjukkan seorang penunggang dan basikalnya dengan jumlah jisim 95 kg menaiki bukit dari titik L ke titik M setinggi 10 m. Kemudian dia turun semula ke titik N.


(i) What is the gravitational potential energy gained by the cyclist when he is at point M?

Berapakah tenaga keupayaan graviti yang diperoleh oleh penunggang basikal itu apabila dia berada di titik M?

(ii) Calculate the velocity of the cyclist when he reaches point N.

Kirakan halaju penunggang itu apabila sampai di titik N.

(iii) What is the assumption made for your answer in d (ii)

Apakah anggapan yang dibuat untuk jawapan anda dalam d (ii). [5 marks / markah]

23

12 Diagram 12.1 shows two loud speakers connected to an audio signal generator to produce two sets of coherent sound waves. The audio signal generator is switched on. A student walks along a straight path XY at a distance of 5.0 m from the loud speakers hears alternating loud and soft sounds at P, Q, R, S and T.

Rajah 12.1 menunjukkan dua pembesar suara disambungkan kepada satu penjana isyarat audio untuk menghasilkan dua set gelombang bunyi yang koheren. Penjana isyarat audio dihidupkan. Seorang pelajar yang berjalan di sepanjang garis lurus XY pada jarak 5.0 m dari pembesar suara mendengar satu siri bunyi kuat dan lemah berselang-seli di titik P, Q, R, S dan T.


(a) What is the meaning of coherent sources?

Apakah yang dimaksudkan dengan sumber koheren? [1 mark / markah]

(b) The two speakers are separated by a distance of 2.0 m. The sound waves produced has a frequency of 1200 Hz and speed of 300 m s-1.

Dua pembesar suara itu dipisahkan dengan jarak 2.0 m. Gelombang bunyi yang dihasilkan mempunyai frekuensi 1200 Hz dan laju 300 m s-1.

(i) Calculate the wavelength of the sound wave.

Hitungkan panjang gelombang bagi gelombang bunyi. [2 marks / markah]

(ii) Calculate the distance between the two consecutive loud sounds.

Hitungkan jarak di antara dua bunyi kuat yang berturutan. [3 marks / markah]

(c) Using the concept of interference of wave and other appropriate physics concepts, explain why the distance between the two consecutive loud sounds is closer if the experiment is carried out during night time.

Menggunakan konsep interferens gelombang dan konsep fizik lain yang sesuai, terangkan bagaimana jarak di antara dua bunyi kuat yang berturutan berkurang jika eksperimen ini dijalankan pada waktu malam.

[4 marks / markah]

X Y

2.0 m

P Q R S T

5.0 m

Loud speaker / pembesar suara

Loud speaker / pembesar suara Audio signal

generator / penjana

isyarat audio

24

(d) Diagram 12.2 shows a wireless network at an office.

Rajah 12.2 menunjukkan satu rangkaian tanpa wayar di sebuah pejabat.


You are required to investigate the characteristics of the wireless router and the wave transmitted as shown in Table 12.

Anda dikehendaki menyiasat ciri-ciri penghala tanpa wayar dan gelombang yang dipancarkan seperti yang ditunjukkan dalam Jadual 12.

Router Penghala

Type of wave transmitted

Jenis gelombang dipancarkan

Frequency of wave

transmitted Frekuensi gelombang

dipancarkan

Number of antenna of

router Bilangan

antena penghala

Position of router Kedudukan penghala

P Microwave Gelombang mikro

High Tinggi

3

On table Di atas meja

Q Radio wave Gelombang radio

High Tinggi 3

At high position of the wall

Pada dinding di kedudukan yang tinggi

R Radio wave Gelombang radio

Low Rendah

1

On table Di atas meja

S Mirowave Gelombang mikro

Low Rendah 1

At high position of the wall

Pada dinding di kedudukan yang tinggi

Table 12 / Jadual 12

Explain the suitability of each characteristic of the wireless router and the wave transmitted. Determine the most suitable wireless router which can transmit the signal most effectively. Give reasons for your choice.

Terangkan kesesuaian setiap ciri pada penghala tanpa wayar dan gelombang yang dipancarkan.Tentukan penghala tanpa wayar yang paling sesuai untuk menghantar isyarat dengan paling berkesan. Berikan sebab-sebab untuk pilihan anda.

[10 marks / markah]

Ethenet or USB cable Ethenet atau kabel USB Computer 1

Komputer 1

Wifi / Wifi

Computer 2 Komputer 2

Printer Pencetak Wifi / Wifi Computer 3

Komputer 3

Hand phone Telefon bimbit IP phone / Telefon IP

Rauter Penghala

Broadband moderm Modem Jalurlebar

25

INFORMATION FOR CANDIDATES

MAKLUMAT UNTUK CALON 1. This question paper consists of three sections: Section A, Section B and Section C.

Kertas soalan ini mengandungi tiga bahagian: Bahagian A, Bahagian B dan Bahagian C. 2. Answer all questions in Section A. Write your answers for Section A in the spaces provided in the

question paper. Jawab semua soalan dalam Bahagian A. Tulis jawapan anda bagi Bahagian A pada ruang yang

disediakan dalam kertas soalan ini. 3. Answer one question from Section B and one question from Section C. Write your answers for Section

B and Section C on the paper provided. Jawab satu soalan daripada Bahagian B dan satu soalan daripada Bahagian C. Tulis jawapan anda

bagi Bahagian B dan Bahagian C dalam kertas yang disediakan. 4. Show your working, it may help you to get marks.

Tunjukkan kerja mengira, ini membantu anda mendapatkan markah. 5. If you wish to change your answer, cross out the answer that you have done. Then write down the new

answer. Jika anda hendak menukar sesuatu jawapan, batalkan jawapan yang telah dibuat. Kemudian tulis

jawapan yang baru. 6. The diagrams in the questions provided are not drawn to scale unless stated.

Rajah yang mengiringi soalan tidak dilukis mengikut skala kecuali dinyatakan. 7. A list of formulae is provided on page 2.

Satu senarai formula disediakan di halaman 2. 8. The marks allocated for each question or part of a question are shown in brackets.

Markah yang diperuntukkan bagi setiap soalan atau ceraian soalan ditunjukkan dalam kurungan. 9. You are advised to spend 90 minutes to answer questions in Section A, 30 minutes for Section B and 30

minutes for Section C. Anda dinasihati supaya mengambil masa 90 minit untuk menjawab soalan dalam Bahagian A, 30 minit

untuk Bahagian B dan 30 minit untuk Bahagian C. 10. You may use a scientific calculator.

Anda dibenarkan menggunakan kalkulator saintifik.

modul fizik percubaan k2 f5 2016 -...

Documents