modul ramalan fizik 2013 dan skema smk merbau miri

7/27/2019 Modul Ramalan Fizik 2013 Dan Skema SMK Merbau Miri

1/680

NAME:.

CLASS:.

PHYSICS

PAPER2

PREDICT2013

SMKMERBAUMIRISARAWAK

STRUCTURES,ESSAYS(LIMITEDANDOPENRESPONSES)

QUESTION SUBTOPIC PAGE REMARK

1 TRANSFORMER 1

2 CONCEPTOFHOOKESLAWFORSPRING 3

3 SEMICONDUCTORDIODE 6

4 SEMICONDUCTORDIODE 8

5 RADIOACTIVITY 10

6 RADIOACTIVITY 12

7 RADIOACTIVITY 13

8 WAVES(INTERFERENCE) 14

9 WAVES(DIFFRACTION/REFRACTION) 15

10 WAVES(INTERFERENCEOFLIGHTRAY) 16

11 WAVES(APPLICATION)ANDCOMPONENTOFLIGHT 17

12 GASLAWS(BOYLESLAW,CHARLESLAWANDPRESSURELAW) 18

13 MIRROR 19

14 SIGHTNESSPROBLEM 20

15 OPTICALFIBRE 21

16 LIGHT(OPTICALDEVICES) 22

18 LIGHT(OPTICALDEVICES) 25

19 CONCEPTOFREFRACTION,CRITICALANGLEANDTOTALINTERNALREFLECTION 26

20 BERNOULLIPRINCIPLE 27

21 ARCHIMEDESPRINCIPLE 29

22 PASCALSPRINCIPLE 32

23 ELECTRICITYANDOHMSLAW 34

25 ELECTRICITYANDHEATINGELEMENT 35

26 ELECTRICITYANDHEATINGELEMENT 36

26 CURRENT,VOLTAGEANDRESISTANCECOMPARISONS 37

27 FARADAYSLAWANDLENZSLAW 38

28 CONCEPTOFELECTROMAGNET 39

29 CONCEPTOFELECTROMAGNETICINDUCTION 40

30 TRANSISTORASCURRENTAMPLIFIER 41

31 APPLICATIONOFMIRROR 42

32 WAVEOFOSCILLATEDSPRING 4333 SOUNDWAVE 44

34 MOMENTUM,IMPULSEANDIMPULSIVEFORCE 45

35 APPLICATIONOFTRANSFORMER 46

36 PRESSUREINLIQUID 47

37 CONCEPTOFDENSITYANDARCHIMEDESPRINCIPLE 48

http://edu.joshuatly.com/http://fb.me/edu.joshuatl


2/681

PAPER2PREDICT

PHYSICS2013

SMKMERBAUMIRISARAWAK

QUESTION1TRANSFORMER

1 Diagram1showsthreetransformersX,YandZ.Eachtransformerhas its ownspecificnumberofturnsofprimaryand

secondarycoilsrespectively.Eachtransformerisconnectedto240Valternatingcurrentsuppliers.Theoutputforeach

transformerisconnectedtoelectricfilamentbulbsindifferentarrangement.

Rajah1menunjukkantigatransformer, X,YdanZ.Setiaptransformermempunyaispesifikasibilangangegelungprimerdansekunder

masingmasing. Setiap transformer disambungkan kepada 240 V bekalan arus ulangalik. Output bagi setiap transformer

disambungkankepadamentolmentolfilamentdalamcarasambunganyangberbeza.

TransformerX TransformerY TransformerZ

Diagram1/Rajah1

(a) (i) Whatisidealtransformer/Apakahitutransformerunggul??[1marks/markah]

...

(ii) StatethetypeoftransformerusedinDiagram1.[1mark/markah]NyatakanjenistransformeryangdigunakandalamRajah1.

...

(iii) Stateonereasonwhythea.c.voltageissupplied. [1mark/markah]Nyatakansatusebabmengapavoltana.udibekalkan?

...

(b) Statetheprincipleinvolvedfortransformer. [1mark/markah]

Nyatakanprinsipyangterlibatuntuktransformer.

..

(c) Explaintheworkingprinciplefortransformer.[5marks/markah]Terangkanprinsipkerjauntuktransformer.

..

..

..

(d) Statethefunctionofdiodeinthecircuit.[1mark/markah]Nyatakanfungsidioddalamlitar.

..

(e) Allthetransformersarethesameandproducethesameoutputvoltage.

Calculateoutputvoltageforthetransformers.[2marks/markah]

Kesemuatransformeradalahsamadanmenghasilkanvoltanoutputyangsama.

Kirakanvoltanoutputbagitransformertransformer.

(f)

Whentheswitchison,0.25Acurrentflowsthroughtheprimarycoilineachtransformer.Allthebulbs lightsupnormally.Apabilasuisdihidupkan,arus0.25Amengalirmelaluigegelungprimerdalamsetiap transformer.Kesemuamentolmenyala

secaranormal.

(i) Calculatetheinputpowerforeachtransformer.[2marks /markah]Hitungkuasainputbagisetiaptransformer.

...

(ii) Determinetheoutputpowerforeachtransformer.[3marks /markah]Tentukankuasaoutputbagisetiaptransformer.

...

(iii) BetweentransformerX,YandZ,whichonehasthehighestefficiency?[1mark/markah]

AntaratransformerX,YdanZ,yangmanakahmempunyaikecekapantertinggi?

...

(iv) Giveareasonforyouranswerin1(f)(iii).[1mark / markah]Berikansatusebabuntukjawapanandadi1(f)(iii).

... http://edu.joshuatly.com/http://fb.me/edu.joshuatl


3/682

1 (g) (i) Ifthetransformersareideal,whatistheoutputpower?[1mark /markah]Jikatransformertransformeradalahunggul,berapakahkuasaoutputnya?

....

(ii) Stateonereasonwhytheefficiencyofthetransformerislessthan100%.[1mark/markah]Nyatakansatusebabmengapakecekapantransformeradalahkurangdaripada100%?

....

(iii) Stateonesteptoovercometheproblemin1(g)(ii)above.[1mark /markah]

Nyatakansatucarauntukmengatasimasalahdidalam1(g)(ii)atas.

.... (h) Astudentwantstobuildasimpletransformer. Table1 showsthecharacteristicoffourcores.

Seorangpelajarhendakmembinasatutransformerringkas.Jadual1menunjukkanciriciribagiempatteras.

CoreTeras

ShapeofthecoreBentukteras

MaterialofcoreBahanteras

TypeofcoreJenisteras

ThicknessofwireKetebalanwayar

A SoftironBesilembut

Laminated

Berlamina

Thick

Tebal

B SteelKeluli

SingleTunggal

ThinNipis

C SteelKeluli

Single

Tunggal

Thin

Nipis

D Softiron

Besilembut

Laminated

Berlamina

Thick

TebalTable1/Jadual1

Explainthesuitabilityofthecharacteristicsgivensothatitcanproducethemostefficienttransformer.Choosethe

bestcoreandjustifyyouranswer.[10marks/markah]

Terangkankesesuaianciriciridiberisupayadapatmenghasilkantransformeryangpalingcekap.Pilihterasyangpalingbaik

danjustifikasikanjawapananda.

(i) Diagram1.2showsacrosssectionofamovingcoilmicrophone.Rajah1.2menunjukkankeratanrentasbagisuatumikrofongegelungbergerak.

Diagram1.2/Rajah1.2

Whenthediaphragmmovesinresponsetosound,theattachedcoilmovesinthemagneticfieldandgeneratesaverysmallcurrentinthewireofthecoil.

Using an appropriate concept in physics, suggest and explain suitable modifications or ways to enable the

microphonetodetectsoundeffectivelyandgeneratebiggercurrentbasedonthefollowingaspect:Apabiladiaframabergerakbalaskepadabunyi,gegelungyangtersambungkepadanyabergerakkedalammedanmagnetdan

menjanakansatuaruselektrikyangsangatkecildalamwayargegelung.

Menggunakankonsepfizikyangsesuai,cadangdanterangkanpengubahsuaianataucaramembolehkanmikrofonmengesan

bunyidenganberkesandanmenjanaarusbesarberdasarkanaspekberikut:

(i)thicknessofdiaphragm/ketebalandiaframa

(ii)strengthofthematerialfordiaphragm/kekuatanbahandiaframa

(iii)numberofturnsofcoil/bilangangegelung

(iv)diameterofthewireofcoil/diameterwayargegelung

(v)strengthofmagnet/kekuatanmagnet



4/683

QUESTION2CONCEPTOFSPRING

2 Diagram2.1showsaspringwhichisbeingextendedforadistance,xbyamass,m andtheresultsareshowninagraph

inDiagram2.2.

Rajah2.1menunjukkansatuspringyangdipanjangkankepadasuatujarak,x,olehsatujisimdankeputusanditunjukkandalamgraf

dalamRajah2.2.

Diagram2.1/Rajah2.1 Diagram2.2/Rajah2.2

(a) WhatismeantbyHookesLaw?[1mark/markah]

ApakahyangdimaksudkandenganhukumHooke?

(b) Whatismeantbyspringconstant?[1mark/markah]

Apakahyangdimaksudkandenganpemalarspring?

(c)

Byapplyingtheconceptof2(b)andinformationinDiagram2.2:Denganmengaplikasikankonsep2(b)danmaklumatdalamRajah2.2:

(i) HowwouldyoushowthatHookeslawisobeyed? [1mark/markah]BagaimanaandaakanmenunjukkanbahawahukumHookedipatuhi?

(ii) Nametheforceactingonthespringwhenitisbeing [2 marks /markah]

stretched/diregangkan :..

compressed/dimampatkan:..

(d) FromtheDiagram2.2,calculatethespring constant,kofthespring? [2 marks /markah]DaripadaRajah2.2,hitungpemalarspring,kbagispringitu.

(e) Suggestawaytoincreasetheelasticityofaspring.[1mark/markah]

Cadangsatucarauntukmenambahkankeelastikansuatuspring.

(f) Allspringshaveitselasticity.Whatismeantbyelasticity? [1mark/markah]Semuaspringmempunyaikeelastikannya. Apakahmaksudkeelastikan?

(g) Explainwhyaspringis elastic?[5marks/markah]

Terangkanmengapasuatuspringadalahelastik?

(h) Diagram2.3showstheconditionoffour identicalsteelsprings,beforeandafteraloadisplacedonthem.Rajah2.3menunjukkankeadaanbagiempatspringkeluliyangseiras,sebelumdanselepassatuloaddiletakkanpadanya.

Diagram2.3/Rajah2.3

(i) Nametheformofenergystoredinthespringwhenitiscompressed.[1mark/markah]Namakanbentuktenagayangtersimpandidalamspringapabilaiadimampatkan.

....

(ii) Calculatethespringconstant,k.[1mark /markah]Hitungpemalarspring,k,itu.

....



5/684

2 (iii) Calculatetheenergystoredinthespringwhenitiscompressedby3.6NloadasinDiagram2.3.

Hitungtenagatersimpandalamspringapabilaiadimampatkanolehbeban3.6NsepertidalamRajah2.3.

[2marks/markah]

(iv) Calculatethelengthofspring,x,inDiagram2.3.[2marks /markah]Hitungpanjangspring,x,dalamRajah2.3.

(i) Table2.1showsthearrangementofspringsintheweighingscale withitscharacteristics. Jadual2.1menunjukkansusunanspringdalampenimbangskaladenganciricirnya.

Weighingscale

Penimbangskala

Springconstant(Nm1)Pemalarspring(Nm1)

SpringusedSpringdigunakan

Lengthofspring

Panjangspring

RustingrateKadarpengaratan

P850 2springinparallel

2springdalamselari

LongPanjang

LowRendah

Q 250 OnespringinseriesSatuspringdalamsiri

Short

Pendek

High

Tinggi

R200 Onespringinseries

Satuspringdalamsiri

Long

Panjang

Low

Rendah

S800 2springinparallel

2springdalamselari

Short

Pendek

High

Tinggi

Table2.1/Jadual2.1

Explainthesuitabilityoftheweighingscalebasedonthecharacteristicsgivensothatcanbeusedtomeasurethe

smallquantityoffoodinaccurately.Determinethemostweighingscaletobeuseddanjustifyyourchoice.

Terangkan kesesuaian penimbang skala berdasarkan ciriciri diberi supaya ia boleh digunakan untuk mengukur kuantitimakananyangkecildengantepat.Tentukanpenimbangskalayangpalingsesuaidigunakandanjustifikasikanpilihananda.

[10marks/markah]



6/685

2 (j) Diagram2.4showsastrongspringwhichisusedtomakeababyscradle.

Rajah2.4menunjukkansatuspringkuatyangdigunakanuntukmembuatbuaianbayi.

Diagram2.4/Rajah2.4

Table2.2showsthecharacteristicsofspringwhichcouldbeusedtomakethebabyscradle.

Jadual2.2menunjukkanciricirispringyangdigunakanuntukmembuatbuaianbayi.

SpringSpring

Forceconstant(Ncm1)Pemalardaya(Ncm1)

Diameterofwire(cm)Diameterwayar(cm)

Diameterofthecoils(cm)Diametergegelung(cm)

MaterialBahan

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

Table2.2/Jadual2.2

YouareaskedtoinvestigatethecharacteristicsofthespringsinTable2.2whichcouldbeusedtomakethebabys

cradleasshowninDiagram2.4.ExplainthesuitabilityofthecharacteristicsinTable2.2andhence,determinethemostsuitablespringtobeused.Justifyyourchoice.[10marks/markah]

Anda diminta untuk menyiasat ciriciri spring dalamJadual 2.2 yang boleh digunakan untuk membuat buaian bayi seperti

ditunjukkan dalam Rajah 2.4. Terangkan kesesuaian ciriciri dalamJadual 2.2 dan kemudian, tentukan spring yangpaling

sesuaidigunakan.Justifikasipilihananda.

(k) Diagram 2.5 shows the graph of force against extension for two springs of same lengths which are made of

differentalloys.

Rajah2.5menunjukkangrafdayamelawanpemanjanganbagitwospringyangsamapanjangyangdiperbuatdaripadaaloi

yangberlainan.

Diagram2.5/Rajah2.5

(i) Whatistherelationshipbetweentheforce,F,withtheextension,x?[1mark/markah]

Apakahhubunganantaradaya,F,denganpemanjangan,x?

.

(ii) Statealawwhichexplainstherelationship?[1mark/markah]

Nyatakansatuhukumyangmenerangkanhubunganitu.

.

(iii) Whatisthequantityrepresentedbythegradientofgraph?[1mark/markah]

Apakahkuantitifizikalyangdigambarkanolehkecerunangraf?

.

(iv)

Ifthetwospringsareneededtomakeaninertiabalance,whichspringinDiagram2.5willproduceamoresensitiveinertiabalance?Stateyourreason.[2marks/markah]

Jika dua spring diperlukan untuk membuat satu neracapenimbang, yang manakah spring dalam Rajah 2.5 akan

menghasilkanneracapenimbangyanglebihsensitif?Berisebabanda.

.



7/686

QUESTION3 SEMICONDUCTORDIODE

3 Diagram3.1andDiagram3.2showsasmallamountofimpuritiesareaddedintothepurecrystalofsemiconductor.Rajah3.1danRajah3.2menunjukkansebilangankecilbendasingdimasukkankedalamsemikonduktortulen.

Si Si

SiIn

SiSiSi

Si

Si

Si Silicon atomAtom silikon

In Indium atomAtom indium

ElectronElektron

HoleLohong

Si Si

SiAs

SiSiSi

Si

Si

Si Silicon atomAtom silikon

AsArsenic atomAtom arsenik

ElectronElektron

HoleLohong


(a) Whatissemiconductor?[1mark/markah]Apakahsemikonduktor?

.

(b) BasedonDiagram3.1andDiagram3.2,comparethetypeofsemiconductorformed,functionandvalencyofthe

impuritiesaddedintothepuresemiconductorandthemajoritychargecarriersinbothofthem.Nametheprocessofaddingimpuritiesintopuresemiconductor.[5marks]

BerdasarkanpadaRajah3.1danRajah3.2,bandingjenis semikonduktoryang terbentuk,fungsidanvalensibagibendasing

yangditambahkankedalamsemikonduktortulendanpembawacasmajoritidalamkeduaduanya.

Namakanprosespenambahanbendasingkedalamsemikonduktortulen.[5markah]

.

.

.

.

.

.

(c) WhentheseminconductorinDiagram3.1 andDiagram3.2arejoined,itwillmakeasemiconductordiode.

Statethefunctionofsemiconductordiode.Explainwhycurrentflowswhenadiodeisconnectedtoadrycellin

forwardbiasarrangement.[4marks]

ApabilasemikonduktordalamRajah3.1danRajah3.2digabungkan,iaakanmembentuksatudiodsemikonduktor.

Nyatakanfungsi bagi diod semikonduktor.Terangkan mengapa arus mengalir apabila satu diod disambungkan kepada sel

keringdalamkeadaanpincangkedepan.[4markah]



8/687

3 (d) Diagram3.3showsatransistorinacircuit.Rajah3.3menunjukkansatutransistordidalamsatulitar.

Diagram3.3/Rajah3.3

Usingappropriatephysicsconcept,explain theuseofanyother suitableelectronicsappliances tomakeupan

automaticcircuittoswitchonstreet lightsatnightandalsowhenthesurroundingsaredark,forexamplewhenthereisastormorheavyrain.Thelightbulbislabeled240V,120Wanda.cINPUT.

Drawaschematicdiagramtoshowtheconnectioninyourcircuitandfurtherexplainhowthecircuitfunctions.

Menggunakan konsep fizik yang sesuai, terangkan penggunaan sebarang alat elektronik untuk membentuk satu litar

automatikyangakanmenyalakan lampujalan rayapadawaktumalamdanjugaapabilakeadaanadalahgelap,contohnya

apabilaributpetiratauhujanlebat.Mentolituberlabel240V,120WdanINPUTa.u.

Lukissaturajahuntukmenunjukkansambungandalamlitardanterangkanbagaimanalitarberfungsi.

Youranswershouldincludethefollowingaspects:

Jawapanandahendaklahmerangkumiaspekaspekberikut:

(i) Sourceofelectricalenergy/Sumbertenagaelektrik

(ii) Electronicsappliance(s) whichissensitivetolight/Alatelektronikyangpekacahaya

(iii) Typeoftransistorused/Jenistransistoryangdigunakan

(iv) Anyotherelectronicsappliance(s)anditsfunction /Sebarangalat

elektronik

diperlukan

dan

fungsinya[10marks/markah]

(e) Table3.1showsthecharacteristicsoffouralternatingcurrentgenerators,W,X,YandZ.

Jadual3.1menunjukkancirriciribagiempatpenjanaarusulangalik,W,X,YdanZ.

Generator/Penjana Numberofturnsofcoil /Bilangangegelung Strengthofmagnets/Kekuatanmagnet

W 6000 High/Tinggi

X 10000 Medium/Sederhana

Y 9000 High/Tinggi

Z 5000 Medium/Sederhana

Table3.1/Jadual3.1

Table3.2showsthecharacteristicsofrectificationcircuits,A,B,CandDtobeusedwithoneofthegenerators.

Jadual3.2menunjukkanciriciribagilitarrektifikasi,A,B,CdanDyangakandigunakandengansatupenjana.

RectificationcircuitLitarrektifikasi

A B C D

CapacitanceofCKapasitanC

LargeBesar

SmallKecil

LargeBesar

SmallKecil

Table3.2/Jadual3.2

Studythespecificationsofallthefourgeneratorsandfourrectificationcircuitsfromthefollowingaspects:

Kajispesifikasibagisemuaempatjenispenjanadanempatlitarrektifikasidaripadaaspekaspekberikut:

Numberofturnsofcoilinthegenerator/Bilangangegelungdalampenjana

Strengthofthemagnetsinthegenerator/Kekuatanmagnetdalampenjana

Arrangementofcomponentsintherectificationcircuit/Susunankomponenkomponendalamlitarrektifikasi

Capacitanceofthecapacitorintherectificationcircuit/Kapasitankapasitordalamlitarrektifikasi

Statethemostsuitablegeneratorandthemostsuitablerectificationcircuittobeused.Givejustifications.

Nyatakanpenjanayangpalingsesuaidanlitarrektifikasiyangpalingsesuaiuntukdigunakan.Berijustifikasi.

[10marks/markah]



9/688

QUESTION4 SEMICONDUCTORDIODE

4 (a) Diagram4.1andDiagram4.2showstwodiodesA andB,twoidenticalbulbsP andQareconnectedtoadrycellin

twodifferentarrangements.

Rajah4.1danRajah4.2menunjukkanduadiodAdanB,duamentolseirasPdanQyangdisambungkankepadasatuselkering

dalamduacarapenyusunanberlainan.

Switch

Suis

Diode

Diod

BulbMentol

Switch

Suis

Diode

Diod

BulbMentol


Thediodeismadeofjoinbetweenptypeandntypesemiconductor.Dioditudiperbuatdaripadagabungansemikonduktorjenispdanjenisn.

(a) Whatissemiconductor?[1mark/markah]

Apakahitusemiconductor?

..

(b) Givetwoexamplesofsemiconductormaterials.[2marks/markah]Beriduacontohbahansemikonduktor.

.. (c) Thedopingofsemiconductorwithothermaterialcanimproveitsconductivity.

Pendopansemikonduktordenganbahanlainbolehmemperbaikikekonduksiannya.

(i) Whatismeantbydoping?[1mark/markah]Apakahmaksudpendopan?

(ii) Withaidofdiagram,explainhowyougotoproduceaptypesemiconductor.[5marks/markah]

Denganbantuangambarajah,terangkanbagaimanaandamenghasilkansemikonduktorjenisp.

(iii) Withaidofdiagram,explainhowyougotoproducentypesemiconductor. [5marks/markah]Denganbantuangambarajah,terangkanbagaimanaandamenghasilkansemikonduktorjenisn.

(d) BasedonDiagram4.1andDiagram4.2:BerdasarkanpadaRajah4.1danRajah4.2:

(i) Comparetheconnectionofdiodestotheterminalofthedrycell.[2marks/markah]Bandingsambungandioddiodkepadaterminalselkering.

Diagram4.1/Rajah4.1:

Diagram4.2/Rajah4.2:

(ii) Comparethelightingofthebulbs.[1mark/markah]

Bandingnyalaanmentolmentolitu.

..

(iii) Statethefunctionofthediode.[1mark/markah]

Nyatakanfungsidioditu.

.. http://edu.joshuatly.com/http://fb.me/edu.joshuatl


10/689

4 (e) Draw thearrangementof fourdiodesandsuitablepowersupply in thespacegiven inDiagram4.3 thatcanbe

usedtoproducefullwaverectifiercircuit.[2marks/markah]

Lukis susunan empat diod dan bekalan kuasa yang sesuai dalam ruangan dalam Rajah 3 yang boleh menghasilkan litar

rektifikasipenuhgelombang.

Diagram4.3/Rajah4.3

(f) Basedonthecircuitin4(e),sketchtheoutputvoltageshownbyCROonthespacebelow:[2marks/markah]Berdasarkanpadalitardalam4(e),lakarkanvoltanoutputyangditunjukkanolehOSKpadaruanganbawah.

(g) IfthereisacapacitorbeingconnectedparalleltotheresistorR,sketchthenewoutputvoltageshownbyCROon

thespacebelow.[2marks/markah]JikasatukapasitordisambungkansecaraselarikepadaperintangR,lakarkanbentukvoltanoutputbaruyangditunjukkanoleh

CROpadaruanganbawah.

(h) Statethefunctionofcapacitorinfullwaverectificationcircuit.[1mark/markah]

Nyatakanfungsikapasitordalamlitarrektifikasigelombangpenuh.

(i) Diagram4.4showsatransformerwithabulbatitsoutputterminals.Thebulblightsupatnormalbrightness.Rajah4.4menunjukkansatutransformerdansatumentolpadaterminaloutput.Mentolitumenyalapadakecerahannormal.

Diagram4.4/Rajah4.4

(i) StatethetypeoftransformerusedinDiagram4.4. [1mark/markah]NyatakanjenistransformeryangdigunakandalamRajah4.4.

...

(ii) Determinethevalueofnumberofturnsofprimarycoils,NP. [2marks/markah]TentukannilaibagibilangangegelungprimerNp.

..

(iii) Calculatetheefficiencyofthetransformer. [2marks/markah]Hitungkecekapanbagitransformeritu.

..

(iv) Explainwhytransformermustusea.c.voltageinsteadofd.cvoltage? [1mark/markah]

Terangkanmengapatransformermestimenggunakanvoltana.udaripadavoltana.t.?

... http://edu.joshuatly.com/http://fb.me/edu.joshuatl


11/6810

QUESTION5 RADIOACTIVITY

5 Diagram 5.1 shows a method used to detect leakage of pipes lay underground. A little radioisotope substance is

dissolvedinthewaterthatflowsinthepipes.AGeigerMullertubewhichisconnectedtotheratemeteristhenmoved

overthepipesaccordingtothelayoutplanoftheundergroundpipes.

Rajah5.1menunjukkansatukaedahuntukmengesankebocoranpaipdibawahbumi.Sedikitbahanradioisotopdilarutkankedalam

air yang akan mengalir di dalampaip. Satu tiub GeigerMuller yang disambungkan kepada kadar meter kemudian digerakkan

menerusipaipmengikutpelanpaipbawahbumi.

Diagram5.1/Rajah5.1

Table5.1showsthereadingsoftheratemeteratthedifferentlocations.

Jadual5.1menunjukkanbacaanbacaanbagikadarmeterpadalokasiberlainan.

LocationofGeigerMullerTube

LokasibagitiubGeiderMuller

A B C D E F

Readingoftheratemeter(countsperminute)Bacaanbagikadarmeter(bilangperminit)

290 295 284 372 290 216

Table5.1/Jadual5.1

(a) Whatismeantbyradioisotope?[1mark/markah]Apakahyangdimaksudkandenganradioisotop?

..

(b) BasedonTable5.1,statethelocationonthepipewheretheleakagetakesplace.Statereasonforyouranswer.BerdasarkanpadaJadual5.1.nyatakanlokasipadapaipdimanakebocorandikesan.Nyatakansebabuntukjawapananda.

[1mark/markah]

..

..

(c) Radioactivedecay isaprocesswhereanunstablenucleusbecomesamorestablenucleusbyemittingradiation.

Table5.2showsthedecayofaradioactivenucleus.Radioactivityisarandomandspontaneousprocess.

Pereputan radioaktif merupakan satu proses di mana nukleus tidak stabil menjadi nukleus stabil dengan membebaskan

sinaran.Jadual5.2menunjukkanpereputanbaginukleusradioaktif.Radioaktivitiadalahposesrawakdanspontan.

Time(hour)/Masa(jam) 0 4 8 12 16

Radioactive(Countsperminute)/Radioaktif(bilangperminute) 4000 2000 1000 500 250

Table5.2/Jadual5.2

(i) Whatismeantbythetermradioactivity andhalflife?[1mark/markah]

Apakahyangdimaksudkandenganistilahradioaktivitidanseparuhhayat?

.

.

.

(ii) Whatismeantbyalpha,betaandgamma?Matchthefollowing [3marks/markah]

Apakahyangdimaksudkandenganalfa,betadangama?

.

.

.

(iii) Whatismeantbyrandom?[1mark/markah]Apakahmaksudrawak?

.

(iv) Whatismeantbyspontaneous?[1mark/markah]Apakahmaksudspontan?

.



12/6811

5 (c) (v) Onthegraphpaperbelow,drawagraphofradioactivityagainsttime.Padakertasgrafbawah,lukiskansatugrafradioaktivitimelawanmasa.

4000

3000

2000

1000

04 8 12 16

Radioactivity(Countsperminute)

Radioaktiviti(Bilangperminit)

Time(hour)Masa(jam)

(vi) Basedonyouranswerin5(c)(v),determinethehalflifeoftheradioactive.[2marks/markah]

Berdasarkanpadajawapanandadi4(c)(v),tentukanseparuhhayatbagiradioaktifitu.

(d) Diagram5.2showsanuclideThorium234, Th234

90isplacedinacontainer.Thorium234nuclidedecaystoanuclide

Radium226, Ra226

88

byemitting particleand particle.

Rajah5.2menunjukkansatunuklidaThorium243, Th234

90yangdiletakkandalamsatubekas.Nuklida Th

234

90mereputkepada

nuklida Ra226

88 denganmembebaskanzarah danzarah.

Diagram5.2/Rajah5.2

(i) InDiagram5.2,drawthepathof particleand particle. [2marks/markah]DalamRajah5.2,lukislaluanbagizarah danzarah.

(ii) Explainyouranswerin5(d)(i).[1mark/markah]

Terangkanjawapanandadi5(d)(i).

....

(iii) Calculatethenumberof particleand particlethatemittedintheThorium234decaysafterwritingthe

decayequation.[2marks/markah]Hitung bilangan zarah dan zarah yang dibebaskan dalam Thorium234pereputan selepas menulispersamaan

pereputan.

....

(iv) Thorium234hashalflifeof20daysandinitialmassof48g.CalculatethemassofundecayedThorium234

after60days.[2marks/markah]

Thorium234mempunyai separuh hayat 20haridanjisim awal 48 g. Hitungjisim Thorium234 yang tidak mereput

selepas60hari.



13/6812


6 Diagram6.1showstheactivityofaradioactivesubstanceXandYbeingmeasuredbyaGeigerMullertubeconnectedto

aratemeter.Diagram6.2showsthedecaycurvesobtainedforradioactivesubstanceXandY.

Rajah6.1menunjukkanaktivitibagisuatubahanradioaktifXdanYyangdiukurolehsatutiubGeigerMulleryangdisambungkanke

satukadarmeter.Rajah6.2menunjukkanlengkungpereputanyangdiperolehibagibahanradioaktifXdanY.


(a) (i) Whatisthemeaningofhalflife?[1mark/markah]Apakahyangdimaksudkandenganseparuhhayat?

.....

(ii) BasedonthedecaycurvesinDiagram6.2,statethehalflifeofradioactivesubstanceXandY.For

radioactivesubstanceXandY,whatpercentageremainsundecayedafter10minutes?[4marks/markah]

BerdasarkanpadalengkungpereputandalamRajah6.2,nyatakanseparuhhayatbagibahanradioaktifXdanY. Untuk

bahanradioaktifXdanY,berapakahperatusyangtidakmereputselepas10minit?

(iii) Basedontheanswersin6(a)(i)and6(a)(ii),comparethedecayratesofradioactivesubstanceXandY.Hence

statetherelationshipbetweendecayrateandhalflife.[2marks/markah]

Berdasarkanpadajawapandi6(a)(i)dan4(a)(ii),bandingkankadarpereputanbagibahanradioaktifXdanY.Kemudian,

nyatakanhubunganantarakadarpereputandanseparuhhayat.

...

(iv) GiveareasonwhythereadingsoftheratemetersdidnotdroptozeroafterradioactivesubstanceXandY

wereremoved.[1mark/markah]Berikan satu sebabmengapabacaanpadakadarmeter tidakjatuhke sifar selepasbahan radioaktifXdan Y sudah

dialihkan?

.... (b) Table6.1showsthecharacteristicsoffiveradioisotopes,P,Q,R,S andT.

Jadual6.1menunjukkanciriciribagilimaradioisotop,P,Q,R,SdanT.

Radioisotope

Radioisotop

Halflife

Separuhhayat

Ionizingpower

Kuasapengionan

Penetratingpower

Kuasapenembusan

Radiation

Sinaran

Stateofmatter

Keadaanjirim

P 5.0minutes/5minit Low /Rendah High /Tinggi Gamma/Gama Liquid /Cecair

Q 8days/8hari High /Tinggi Low /Rendah Alpha/Alfa Solid /Pepejal

R 6hours/6jam Low /Rendah High /Tinggi Gamma/Gama Liquid /Cecair

S 5years/5tahun Low /Rendah High /Tinggi Beta/Beta Solid /Pepejal

T 7hours/7jam High /Tinggi Low /Rendah Alpha/Alfa Liquid /Cecair

Table6.1/Jadual6.1

Asamedicalofficer,youarerequiredtodeterminethemostsuitableradioisotopeasaradiotherapytreatmentforabrain tumor.Explain thecharacteristicsofall the fiveradioisotopesgivenandthen,choose themostsuitable

radioisotopetobeused.Justifyyourchoice.Sebagaipegawaiperubatan,andaditugaskanuntukmenentukanradioisotopyangpalingsesuaisebagairawatanradioterapi

untuk kanser otak. Terangkan ciriciri bagi semua radioisotop yang diberikan dan kemudian,pilih radioisotop yangpaling

sesuaidigunakan.Berikanjustifikasipilihananda.

AnswerSpace/RuanganJawapan:

[10marks/markah]



14/6813


7 Theproductionofnuclearenergyandvolumedetectionarethetwoexamplesofapplicationofradioactivesubstances

inindustry.Table7.1showsreactionequationandtotalmassofatombeforeandafternuclearfissionprocess.Table7.2

showsreactionequationandtotalmassofatombeforeandafternuclearfusionprocess.

Penghasilan tenaganukleardan isipadupengesananadalahdua contohaplikasibagibahan radioaktifdalam industri.Jadual7.1

menunjukkanpersamaan tindak balas danjumlahjisim atom sebelum dan selepasprosespembelahan.Jadual 4.4 menunjukkan

persamaantindakbalasdanjumlahjisimatomsebelumdanselepasprosespelakuran.

Nuclearfission /Pembelahannuklear

Beforereaction /Sebelumtindakbalas Afterreaction/Selepastindakbalas

Equation/PersamaannPu

1

0

239

94 nSrBa

1

0

97

38

141

56 2

+EnergyTotalmass/Jumlahjisim 240.06082a.m.u/240.06082u.j.a 239.85830a.m.u/ 239.85830u.j.a

Table7.1/Jadual7.1

Nuclearfusion /Pelakurannuklear

Beforereaction /Sebelumtindakbalas Afterreaction/Selepastindakbalas

Equation /Persamaan HH3

1

2

1 nHe

1

0

4

2 +Energy

Totalmass/Jumlahjisim 5.03013a.m.u/ 5.03013u.j.a 5.01043a.m.u/ 5.01043u.j.a

Table7.2/Jadual7.2

(a) (i) Whatismeantbynuclearfission?[1mark /markah]

Apakahyangdimaksudkandenganpembelahannukleus?

... (ii) Whatismeantbynuclearfusion?[1mark /markah]

Apakahyangdimaksudkandenganpelakurannukleus?

...

(ii) UsingtheinformationinTable7.1 and7.2,comparethenuclearfissionandnuclearfusionand thenrelate

therelationshipbetweenmassandenergyreleased.[5marks/markah]Menggunakan maklumat dalam Jadual 7.1 dan 7.2, bandingkan pembelahan nukleus dan pelakuran nukleus dan

kemudiankaitkanhubunganantarajisimdantenagayangdibebaskan.

...

...

(b) Diagram7.1showsasystemusedinafactorytoensurethevolumeofguavajuiceinabottleisuniform.Rajah7.1menunjukkansatusistemyangdigunakandalamkilanguntukmemastikanisipadujambudalambotolialahseragam.

Counter

Pembilang

Radiaton detectorPengesan sinaran

Radioactive

sourceSumber

radioaktifGuava juice

Jus jambu

Diagram7.1/Rajah7.1

Table7.3showsthecharacteristicsoffiveradioisotopesP,Q,R,SandT.Jadual7.3menunjukkanciriciribagilimaradioisotopP,Q,R,SdanT.

RadioisotopeRadioisotop

HalflifeSeparuhhayat

TypesofrayJenissinaran

StateofmatterKeadaanjirim

IonisingpowerKuasapengionan

P 7hours/7jam Alpha/Alfa Solid /Pepejal High/Tinggi

Q 10days/10hari Beta/Beta Liquid /Cecair Moderate/Sederhana

R 100days/100hari Gamma/Gama Solid /Pepejal Low/Rendah

S 10years/10tahun Gamma/Gama Liquid /Cecair High/Tinggi

T 30years/10tahun Beta/Beta Solid /Pepejal Low/Rendah

Table7.3/Jadual7.3

Asa factoryengineer, you are required todetermine themost suitable radioisotope that canbeusedby the

system toensure thevolumeofguavajuice isuniform.Determine themostsuitable radioisotopeandgive the

reasonforyourchoice. [10marks/markah]Sebagaijuruterakilang,andadimintamenentukan radioisotop yangpaling sesuaiyangbolehdigunakanoleh sistemuntuk

memastikanisipadujusjambuadalahseragam.Tentukanradioisotopyangpalingsesuaidanberisebabbagipilihananda.



15/6814

QUESTION8 WAVES

8 Diagram8.1and8.2showwavepatternproducedbythevibrationoftwosphericaldippersonthewatersurfacesetto

beatdifferentdistances.

Rajah8.1danRajah8.2menunjukkancorakgelombangyangdihasilkanolehgetaranduapenggetarsferayangdisetkanpadajarak

berlainanpadapermukaanair.


(a) (i) WhatisthewavephenomenonshowninDiagram8.1and8.2?[1mark /markah]

ApakahfenomenagelombangyangditunjukkandalamRajah8.1danRajah8.2?

(ii) Explainwhythewaterlevelintherippletankmustbeatconstantdepthduringtheexperiment.[2 marks]Terangkanmengapaarasairdidalamtangkiriakmestipadakedalamanmalarsemasaeksperimen.[2markah]

(iii) ObserveDiagram 8.1and8.2,comparethedistancebetweentwosources,wavelengthofthepropagating

waterwaves,thewavepatternsproducedbythesphericaldippersandthedistancebetweentwoadjacent

antinodes.State the relationshipbetween thedistanceof twocoherentsourcesand thedistanceof two

consecutiveantinodeslines.[5marks/markah]

PerhatikanRajah8.1dan8.2,bandingkanjarakantaraduasumber,panjanggelombangperambatangelombangair,

corakgelombangyangdihasilkanolehpenggetarsferadanjarakantaraduaantinodberturutan.Nyatakanhubungan

antarajarakantaraduasumberkoherendanjarakantaraduagarisantinodberturutan.

(b) Sonar techniquecanbeused todetermine thedistancebetween twopositions.Ultrasonicwave isused in this

technique.Tekniksonarbolehdigunakanuntukmenentukanjarakantaraduakedudukan.Gelombangultrasonikdigunakandalamteknik

ini.

(i) Whatissonar?[1mark/markah]Apakahitusonar?

(ii) Explainwhyusingultrasonicwaveisbetterthanjustordinarysoundwaves.[2marks/markah]Terangkanmengapamenggunakangelombangultrasonikadalahlebihbaikdaripadagelombangbunyibiasa.

(iii) Amarineresearcherwantstouseultrasonicsoundtodeterminethedepthoftheoceanbed.Explainhow

hecandoso.[5marks/markah]Seorang penyelam mahu menggunakan bunyi ultrasonik untuk menentukan kedalaman dasar laut. Terangkan

bagaimanadiabolehberbuatdemikian.

(iv) Youhavebeenassignedtoassembleaspeakersystemto improvetheacousticsofaschoolhall.Usingthe

appropriatephysics concept, explain how the installation of the speaker system tobe done to improve

audiblesound.Inyourexplanation,elaborateonthefollowingaspects:

Andaditugaskanuntukmemasangsistempetisuarauntukmemperbaikiaskustiksuatudewansekolah.Menggunakan

konsepfizikyang sesuai, terangkanbagaimana sistempeti suaradipasanguntukmemperbaikibunyiaudibel.Dalam

penerangananda,terangkanaspekberikut:

(i)Distancebetweentwostereospeakers/Jarakantaraduapetisuarastereo

(ii)Wallandfloorfinishing/Persiapandindingdanlantai

(iii)Poweroftheloudspeakers/Kuasapembesarsuara

(iv)Positioningofspeakersandmicrophones/Kedudukanpembesarsuaradanmikrofon

[10marks/markah]



16/6815

QUESTION9 WAVES

9 Diagram9.1andDiagram9.2showswaterwavespassingthroughtheentranceoftwodifferentharbours.Rajah9.1danRajah9.2menunjukkangelombangairmenerusipintubagiduapelabuhanyangberbeza.


(a) Namethetypeofwaveofwaterwave.[1mark/markah]Namakanjenisgelombangbagigelombangair.

.

(b) (i) NamethephenomenoninvolvedinDiagram9.1andDiagram9.2.[1mark/markah]

NamakanfenomenonterlibatdalamRajah9.1danRajah9.2.

(ii) Whatwillhappentothefrequency,wavelengthandspeedofwaveafterpassingthroughthegap?Apakahyangakanberlakupadafrekuensi,panjanggelombangdanlajugelombangselepasmenerusicelahitu?

Frequency/Frekuensi :.

Wavelength/Panjanggelombang:.

Speedofwave/Lajugelombang :.

(c) BetweenDiagram9.1andDiagram9.2,whichoneshowstheobviousdiffractioneffect?Explainwhy.[2marks]AntaraRajah9.1danRajah9.2,yangmanakanmenunjukkankesandiffractionyangjelas?Terangkanmengapa.[2marks]

.

.

(d) BetweenDiagram9.1andDiagram9.2,whichoneshowsthebiggerenergywaveenteringthegap?[2marks]AntaraRajah9.1danRajah9.2,yangmanakanmenunjukkantenagagelombangyanglebihbesarmemasukigap?[2marks]

.

(e) Diagram9.3andDiagram9.4showthewavesenteringtwodifferentmediums.

Rajah9.3danRajah9.4menunjukkangelombanggelombangmemasukiduamediumyangberbeza.


(i) Namethephenomenoninvolved.[1mark/markah]Namakanfenomenonterlibat.

.

(ii) Whatwillhappentothefrequency,wavelengthandspeedofwaveafterpassingthroughthegap?Apakahyangakanberlakupadafrekuensi,panjanggelombangdanlajugelombangselepasmenerusicelahitu?

Frequency/Frekuensi :.

Wavelength/Panjanggelombang:.

Speedofwave/Lajugelombang :.

(iii) CompletethewavepatterninbothDiagram9.3andDiagram9.4.[4marks/markah]

LengkapkancorakgelombanguntukkeduaduaRajah9.3danRajah9.4.



17/6816

QUESTION10 WAVES

10 Diagram10.1shows thearrangementofapparatus forYoungsdoubleslitexperiment.Awhite lightsource is passed

througharedfiltertoproducemonochromaticlightandcoherent.Diagram10.2showsthepatternofthefringeformed

onthescreen.TheexperimentisrepeatedbyusingabluefilterandthefringesformedareshowninDiagram10.3.

Rajah 10.1 menunjukkan susunan radas untuk eksperimen dwicelah Young. Satu sumber cahayaputih dilalukan menerusi satu

penurasmerahuntukmenghasilkancahayamonokromatikdankoheren.Rajah10.2menunjukkancorakpinggiryangterbentukpada

skrin.EksperimenitudiulangidenganmenggunakanpenurasbirudancorakpinggiryangterbentukditunjukkandalamRajah10.3.

LightsourceSumbercahaya

Singleslit

Celahtunggal

YoungsdoubleslitDwicelahYoung

Screen

SkrinBrightfringe

Pinggircerah

0.5mm

5.0m

Diagram10.1/Rajah10.1 Diagram10.2/Rajah10.2 Diagram10.3/Rajah10.3

(a) Whatismeantbymonochromaticlight?[1mark/markah]Apakahyangdimaksudkandengancahayamonokromatik?

.

(b) Whatismeantbycoherent?[1mark/markah]Apakahyangdimaksudkandengankoheren?

.

(c)

Underlinethecorrectanswerinthebrackettocompletethesentencebelow.[1mark/markah]Gariskanjawapanyangbetuldidalamkurunganuntukmelengkapkanayatberikut.

Lightwaveisa( longitudinal , transverse )wave.

Gelombangcahayaadalahgelombang( membujur , melintang )

(d) The bright fringes formed on the screen are the product of two phenomena of waves. Name those two

phenomena.[2marks/markah]Pinggir cerah yang terbentuk pada skrin merupakan hasil daripada dua fenomena gelombang. Namakan dua fenomena

tersebut.

.

(e) Calculatethewavelengthoftheredlightandbluelightrespectively.[4marks/markah]

Hitungpanjanggelombangbagicahayamerahdancahayabirumasingmasing.

(f) Diagram10.4showsadriverthatisdrivingunderahotsun,seesapoolofwaterappearingontheroadahead,but

thepoolofwaterdisappearsasthecarapproachesit.

Rajah10.4menunjukkanseorangpemanduyangmemandudibawahcahayapanasterikmelihatsatukolamairmunculpada

permukaanjalanhadapantetapikolamairituakanhilangsemasamendekatinya.

Diagram10.4/Rajah10.4

(i)

Namethisnaturalphenomenonasobservedbythedriver.[1mark/markah]Namakanfenomenasemulajadisepertiyangdiperhatikanolehpemandu.

..

(ii) Statethephysicsconceptthatisinvolvedinthisphenomenon.Nyatakankonsepfizikyangterlibatdalamfenomenaini.

..

(iii) When light rayspropagates from adensermedium toa lessdensemedium, statewhathappen to the

directionoftherefractedrays.Apabilacahayamerambatdaripadamedium lebih tumpatkepadamediumkurang tumpat,nyatakanapayangakan

berlakukepadaarahsinarbiasan.

..

..

(iv) Whatismeantbywavelength?Apakahyangdimaksudkandenganpanjanggelombang?

..



18/6817

QUESTION11 WAVES

11 Ultrasonicechoesarewiselyusedinmedicinetoseetheinternalorgansofinsidethebody.Diagram11 showstheuse

ofultrasoundscanneracrossthemotherswombtoseetheunbornbabies.

Gema ultrasonik digunakan meluas dalam perubatan untuk melihat organorgan dalaman badan. Rajah 11 menunjukkan

penggunaanpengimbasultrasoniksepanjangkandunganibuuntukmelihatbayiyangbelumlahir.

Diagram11/Rajah11

Table11showsthecharacteristicsoftheultrasoundscannerW,X,YandZ.Jadual11menunjukkanciriciribagipengimbasultrasonikW,X,YdanZ.

Scanner

Pengimbas

Typeofwave

Jenisgelombang

Frequenciesrange(Hz)

Julatfrekuensi(Hz)

Penetratingpower

Kuasapenembusan

Ionizingpower

Kuasapengionan

W Mechanical/Mekanikal 20000 Low/Rendah Low/Rendah

Y Electromagnet/Elektromagnet 20000 Low/Rendah High/Tinggi

Table11/Jadual11

Explain thesuitabilityofeachcharacteristic inTable11 thatcanbeusedasultrasoundscanner toscan the imageoffoetussafely.Determinethemostsuitableultrasoundscannertobeusedandhence,justifyyourchoice.TerangkankesesuaiansetiapciridalamJadual11yangbolehdigunakansebagaipengimbasultrasonikbagimengimbas imejfoetus

denganselamat.Tentukanpengimbasultrasonikyangpalingsesuaidankemudian,berikanjustifikasipilihananda.

[10marks/markah]

(f) Diagram11.2showsagroupofwavesP,Q,R,S,T andU arranged to their frequenciesandwave lengths.The

energyofthewaveisincreasingfromlefttoright.Theypropagateatsamespeedinvacuum.Rajah 11.2 menunjukkan satu kumpulan gelombang P, Q, R, S, T dan U yang disusun mengikut frekuensi dan panjang

gelombangnya.Tenagagelombangbertambahdaripadakirikekanan.Merekamerambatdengankelajuansamadivakum.


(i) Namethearrangementpatterngiventoagroupofwavesasshownin Diagram11.2.[1mark/markah]NamakancoraksusunandiberikepadasatukumpulangelombangsepertiditunjukkandalamRajah11.2.

..

(ii)

BasedonDiagram11.2,comparethechangesfromlefttorightonamplitude,wavelength,frequencyand

energyofthewaves.Relatethefrequencyofthewavetotheenergyofthewaveandalsothewavelength

ofthewavetotheenergyofwave.[5marks/markah]Berdasarkanpada Rajah 11.2, bandingkanperubahan daripada kiri ke kananpada amplitud,panjang gelombang,

frekuensi dan tenaga gelombang itu. Kaitkan frekuensi gelombang dengan tenaga gelombang dan juga panjang

gelombangdengantenagagelombang.

..

..

..

(iii) NamethewavesofP,Q,R,S,TandU. [7marks/markah]NamakangelombanggelombangbagiP,Q,R,S,TandU.

..

(iv) StatetheuseofwavePandQ.[2marks/markah]NyatakankegunaangelombangPdanQ.



19/6818

QUESTION12 GASLAWS

12 Thecharacteristicsofafixedmassofgascanbeexplainedintermsofitschangesinpressure,volumeandtemperature

ofgas.

(a) (i) StatethemeaningofBoyleslaw.[1mark/markah]NyatakanmaksudhukumBoyle.

...

(ii) StatethemeaningofBoyleslaw.[1mark/markah]NyatakanmaksudhukumBoyle.

.... (iii) StatethemeaningofBoyleslaw.[1mark/markah]

NyatakanmaksudhukumBoyle.

...

(b) Diagram12.1showsanexperimentbeingcarriedouttoinvestigatealawofgas.Acalibratedsyringeisconnected

tothebourdongaugeusingarubbertube.

0 20

10

X

Syringe

PicagariRubbertube

Tiubgetah Diagram12.1/Rajah12.1

(i) NamethedeviceX/NamakanalatX..[1mark/ markah]

...

(ii) StatethephysicalquantitybeingmeasuredbydeviceX.[1mark/markah]

NyatakankuantitifizikalyangdiukurolehalatX.

...

(iii) WhatwillhappentothereadingofdeviceXifthepistonofsyringeispushedin?[1mark/markah]

ApakahyangakanberlakukepadabacaanalatXjikaombohpicagariditolakmasuk?

...

(iv) WhatistherelationshipbetweenthephysicalquantityasshownbysyringeandtheX?[1mark/markah]ApakahhubunganantarakuantitifizikalsepertiditunjukkanolehpicagaridanX?

...

(c)

Diagram12.2showsairwastrappedinabeakeratthesurfaceofwater.Thebeakeristhenpushedintothewateruntilitsinksatadepth,h,asshowninDiagram12.3.

Rajah12.2menunjukkanudaraterperangkapdidalamsebuahbikarpadapermukaanair.Bikaritukemudiannyaditolakmasuk

kedalamairsehinggakepadakedalaman,h,sepertiyangditunjukkanpadaRajah12.3.

Diagram12.2/Rajah 12.2 Diagram12.3/Rajah12.3

(i) Namethetypeofpressurethatactsonthesurfaceofwater. [1mark/1markah]

Namakanjenistekananyangbertindakpadapermukaanair.

...

(ii) Using Diagram 12.2 and Diagram 12.3, compare the volume of trapped air in the beaker, the mass of

trappedairinthebeakerandthepressureoftrappedairinthebeaker.Relatethevolumeoftrappedairin

thebeakeranditspressuretodeducearelevantphysicsconcept.[5marks/5markah]

MenggunakanRajah12.2danRajah12.3,bandingkan isipaduudara yang terperangkapdidalambikar,jisimudara

yang terperangkap dalam bikar dan tekanan udara dalam bikar. Hubungkaitkan di antara isipadu udara yang

terperangkapdengantekanannyauntukmenyimpulkansatukonsepfizikyangrelevan.

...

...

(iii) BasedonDiagram12.3,stateandexplainthemotionofthebeakerwhenthepushingforceisremoved.

BerdasarkanRajah12.3,nyatakandanterangkangerakanbikarapabiladayayangmenolaknyakebawahdilepaskan.

[4marks/4markah]

.

...



20/6819

QUESTION13 MIRROR

13 Diagram13.1showstheconditionoftheimagewhenapencilisputinfrontofmirrorXRajah13.1menunjukkankeadaanimejapabilasatupenseldiletakkandihadapansuatucerminX.

Diagram13.1/Rajah13.1(a) Namethephenomenoninvolvedintheformationoftheimage.[1mark/markah]

Namakanfenomenonyangterlibatdalampembentukanimejitu.

..

(b) (i) NamethemirrorX.[1mark/markah]NamakancerminX.

(ii) ExplainwhymirrorXiswidelyusedinsupermarketassurveillancemirrortoviewtheunwantedactivitiesby

shoplifter?[1mark/markah]Terangkanmengapa cerminXdigunakanmeluasdalam supermarket sebagai cerminpemantauuntukmemerhatikan

aktivitiaktivitiyangtidakdiinginiolehpencuri?

..

(iii) TheimageformedinDiagram13.1isuprightanddiminished.Stateone othercharacteristicsoftheimage.

ImejyangterbentukdalamRajah13.1adalahtegakdandibesarkan.Nyatakansatucirilainbagiimejitu.[1mark]

.

(iv) Diagram13.2showsanincompleteraydiagram.CisthecentreofthecurvatureandFistheprincipalfocus.

Completetheraydiagramtoshowhowtheimageisformed.[2marks/markah]Rajah13.2menunjukkansatusinarrajahyangtidaklengkap.CialahpusatkelengkungandanFialahfokusutama.

Lengkapkansinarrajahituuntukmenunjukkanbagaimanaimejitudibentuk.


(c) Diagram13.3showsabulbisplaced3minfrontofaplanemirrorandisobservedbyastudent.

Rajah13.3menunjukkansatumentolyangdiletakkanpada3mdihadapansatucerminsatahdandiperhatikanolehseorang

pelajar.


(i) Namethephenomenoninvolvedintheformationoftheimageonplanemirror.[1mark/markah]Namakanfenomenonyangterlibatdalampembentukanimejitupadacerminsatah.

..

(ii) Whatisthedistanceoftheimagefromtheobject?[2marks/markah]Berapakahjarakimejdariobjek?

..

(iii) Thestudentcanseetheimageofthebulbintheplanemirror.InDiagram13.3,drawaraydiagramtoshow

howthestudentcanseetheimageofthebulb.[2marks/markah]Pelajar itu boleh melihat imej mentol itu di dalam cermin satah. Pada Rajah 13.3, lukis satu rajah sinar untuk

menunjukkanbagaimanapelajaritubolehmelihatimejmentolitu.

(iv) Statethreecharacteristicsoftheimageformed.[3marks/markah]Nyatakantigaciribagiimejyangterbentuk.

.



21/6820

QUESTION14 LENS

14 Diagram14.1showstheconditionoftheimageseenthroughalensP.Rajah14.1menunjukkankeadaanimejyangdilihatmenerusisebuahkantaP.


(a) NamethelightphenomenoninvolvedinDiagram14.1.[1mark/markah]NamakanfenomenoncahayayangterlibatdalamRajah14.1.

(b) TheimageformedinDiagram14.1isuprightandvirtual.Stateone othercharacteristicsoftheimage.

ImejyangterbentukdalamRajah14.1adalahtegakdankhayalan.Nyatakansatucirilainbagiimejitu.[1mark]

...

(c) OnDiagram14.2,drawaraydiagramtoshowhowtheimageinDiagram14.1isformed.[2marks/markah]PadaRajah14.2,lukissatusinarrajahuntukmenunjukkanbagaimanaimejdidalamRajah14.4terbentuk.

F FObject

Objek


(d) Diagram14.3andDiagram14.4showparallelraysaredirectedtowardsthelensesPandQwithfocalpointF.Rajah14.3danRajah14.4menunjukkansinarselariyangditujukankepadakantaPdanQdengantitikfokusF.


(i) Whatismeantbyfocalpoint?[1mark/markah]Apakahyangdimaksudkandengantitikfokus?

..

(ii) UsingDiagram14.3andDiagram14.4,compare the thickness and thefocal lengthofthe lens.Relatethe

thicknessofthelenswiththefocallengthtomakeadeductionregardingtherelationshipbetweenthickness

ofthelensandthepoweroflens.[5marks/markah]

MenggunakanRajah14.3danRajah14.4,bandingketebalandanpanjangfokusbagikantakantaitu.Kaitkanketebalan

kantadenganpanjangfokusuntukmembuatsatudeduksiberhubungdenganhubunganantaraketebalankantadengan

kuasakanta.

..

..

..

(e) Completetheraydiagrambelowtoshowtheformationofimage.Hence,statethreecharacteristicsoftheimageLengkapkahrajahsinarberikutuntukmenunjukkanpembentukanimej.Kemudian,nyatakantigaciribagiimejitu.

Characteristics/Ciri:..



22/6821

QUESTION15 SIGHTNESSPROBLEM

15 Diagram15.1showsthelightrayspassingthroughtheeyelenswhenapersonishavingamyopia.

Diagram15.2showsthelightrayspassingthroughtheeyelenswhenapersonishavingahypermetropia.

Rajah15.1menunjukkansinarcahayamenerusikantamataapabilaseseorangitumengalamimiopia.

Rajah15.2menunjukkansinarcahayamenerusikantamataapabilaseseorangitumengalamihipermetropia.

RetinaLens

Kanta


(a) Whatismyopiaandhypermetropia?[2marks/markah]

Apakahitumiopiadanhpermetropia?

(b) Namethelightphenomenoninvolvedinbothdiagrams. [1mark/markah]Namakanfenomenoncahayaterlibatdalamkeduaduadiagram.

.

(c) BasedonDiagram15.1 andDiagram15.2,comparetheirobjectdistanceandimagedistance.Relatetheirobject

distancetothetypeofsightproblemforbothdiagramandsuggestionoflensusedtocorrectthesightness.Berdasarkanpada Rajah 15.1 dan Rajah 15.2, bandingjarak objek danjarak imej masingmasing. Hubungkanjarak objek

kepadajenismasalahpenglihatanuntukkeduaduarajahdancadanganmengatasimasalahpenglihatanitu.[5marks/markah]

.

.

.

(d) Byusingyouranswerin15(g)(iii),drawthelensintheboxprovidedandcompletetheraydiagraminDiagram15.3

toshowhowmyopiacanbecorrected.

Menggunakanjawapanandadi7(g)(iii), lukiskantadidalamkotakdisediakandan lengkapkanrajahsinardalamRajah15.3

untukmenunjukkanbagaimanamiopiabolehdibetulkan.


(h) Diagram15.4showsapointPatthebottomofaswimmingpoolappearstobeatthepointQtotheobserver.Rajah15.4menunjukkansatutitikPpadadasarsebuahkolamrenangyangkelihatanpadatitikQolehpemerhati.

Observer

Pemerhati

P

Q1.6 m

1.2 m


(i) CompleteDiagram15.4bydrawinglightraystoshowhowtheimageofthepointPisseenatQ. [2marks]LengkapkanRajah15.4denganmelukiskansinarcahayauntukmenunjukkanbagaimanatitikPterlihatpadatitikQ.

(ii) Calculatetherefractiveindexofthewater. [2marks/markah]

Hitungindexpembiasanbagiairitu.



23/6822

QUESTION16 OPTICALFIBRE

16 Diagram16.1showsalightsignaltravellingthroughanopticalfibreofglass.Rajah16.1menunjukkansatuisyaratcahayabergerakmenerusisuatugentiankacaoptik.


(a) NamethelightphenomenoninvolvedatXandY.[2marks/markah]NamakanfenomenoncahayayangterlibatpadaXdanY.

X:.. Y:..

(b) StatetwochangesthathappentothelightraywhenitpassesfromairintotheopticalfibreatX.[2marks]Nyatakanduaperubahanyangakanberlakukepadasinarcahayaapabilaiabergerakdariudarakedalamgentianoptikpada

X.[2markah]

(c) ExplainwhythelightrayfollowsthepathshowninDiagram16.1 whenithitsthewalloftheopticalfibreatY. [2

marks/markah]Terangkan mengapa sinar cahaya bergerak dalam lintasan ditunjukkan dalam Rajah 16.1 apabila ia menghentam dinding

gentianoptikpadaY.

(d) TheopticalfibreinDiagram16.1canbeusedintelecommunications andmedicine.Youareaskedtoinvestigate

thecharacteristicsofthetypeofglassinTable16.1whichcouldbeusedtomaketheinnercoreoftheopticalfibre

asinDiagram16.1.

GentianoptikdalamRajah16.1bolehdigunakandalamtelekomunikasidanperubatan.Andadimintamenyiasatciriciribagi

jeniskacadalamJadual16.1yangbolehdigunakanuntukmembuatterasdalamsuatugentianoptiksepertidalamRajah16.1.

Typeofglass

Jenis

kaca

Refractiveindex

Indeks

pembiasan

Density/kgm3

Ketumpatan/kgm

3

Purity

Ketulenan

Strengthandflexibility

Kekuatan

dan

fleksibiliti

J 1.62 2400 Pure

Tulen

Strongandrigid

Kuatdantegar

K 1.59 2300 Pure

Tulen

Strongbutflexible

Kuatdanfleksibel

L 1.45 2450 Containsimpurity

Tidaktulen

Strongbutflexible

Kuatdanfleksibel

M 1.37 2500 Containsimpurity

Tidaktulen

Brittle

Rapuh

N 1.20 3000 Pure

Tulen

Strongandrigid

Kuatdantegar

Table16.1/Jadual16.1Explainthesuitabilityofeachcharacteristic inTable16.1andhencedeterminewhichtypeofglassismostsuitable

tobeusedtomaketheinnercoreoftheopticalfibre.Givereasonsforyourchoice.

Terangkankesesuaian setiap ciridalamJadual16.1dankemudian tentukanjeniskaca yangmanakahadalahpaling sesuai

digunakanuntukmembuatterasdalamsuatugentianoptik.Berisebabuntukpilihananda.

[10marks/markah]



24/6823

QUESTION17 LIGHT(OPTICALDEVICES)

17 (a) Diagram17.1showsacompoundmicroscope.Rajah17.1menunjukkansebuahmikroskopmajmuk.


Using an appropriate physics concept, suggest and explain suitable modifications or ways to enable the

microscopetoincreaseitsefficiencytoformabrighterandclearimage.Yourmodificationscanbeemphasizedon

thefollowingaspects:Menggunakankonsepfizikyangsesuai,cadangdanterangkanpengubahsuaianataucarauntukmembolehkanmikroskopitu

menambahkankecekapannyauntukmembentuk imejyang lebih terangdanjelas.Pengubahsuaianandabolehberdasarkan

padaaspekaspekberikut:

Theselectionoflensasobjectivelensandasaneyepiece/Pemilihankantasebagaikantaobjekdankantamata

Thediameterofthelens/Diameterkanta

Thedistancebetweentheobjectivelensandeyepiece/ Jarakantarakantaobjekdankantamata

Conditionoftheplacetostorethemicroscope/Keadaantempatuntukmenyimpanmikroskop

.Additionalcomponenttothemicroscope/Komponentambahan

kepada

mikroskop

[10marks/markah]

(b) Diagram17.2showsanastronomicaltelescopeinnormaladjustment.Thepowerofobjectivelensis2Dandthe

powerofeyepieceis20D.Thediameteroftheobjectivelensislargerthanthediameterofeyepiece.

Rajah17.2menunjukkansatuteleskopastronomidalampelarasannormal.Kuasakantaobjekialah2Ddankuasakantamata

ialah20D.Diameterkantaobjekadalahlebihbesardaripadadiameterkantamata.


(i)

Whyistheobjectivelenswithbiggerdiameterusedforthetelescope? [1mark/markah]

Mengapakantaobjekdengandiameterlebihbesardigunakanuntukteleskop?

..

(ii) Calculatethefocallengthoftheobjectivelensandalsoeyepiecelens.[2marks/markah]Hitungpanjangfokusbagikantaobjekdanjugakantamata.

(iii) Calculatethelengthofthetelescope.[2marks /markah]

Hitungpanjangteleskopitu.



25/6824

17 (c) Alidiscovered that theastronomical telescopeasabovewasnot suitable toobserve thedistantobjecton the

earth.Hechangedthepositionoftheobjectivelensandeyepiece.Healsoaddedtwosimilaropticalcomponents,

Dtoobtainabetterimage.Diagram17.3showsastructureofopticaldevicewhichwasmodifiedbyAli.

Alimendapatibahawateleskopastronomidiatastidaksesuaiuntukmelihatobjekjauhpadabumi.Diamengubahkedudukan

kantaobjektifdankantamata.Diajugamenambahkanduakomponenoptikyangserupa,Duntukmendapatimejyanglebih

baik.Rajah17.3menunjukkanstrukturbagialatoptikyangdiubahsuaiolehAli.


(i) Thebinocular inDiagram17.3 ismoreappropriatetobeusedtoobservedistantobjectsduringcamping

activities.Explain. [2marks/markah]BinokulardalamRajah17.3lebihsesuaidigunakanuntukmelihatobjekjauhsemasaaktivitikempen.Terangkan.

...

(ii) Nametheadditionalopticalcomponent,D,thatcanbeusedtoovercometheproblemin17(c)(i).[1mark]Namakankomponenoptiktambahan,D,yangbolehdigunakanuntukmengatasimasalahdi17(c)(i).

.

(iii) Drawbothadditionalopticalcomponents,D,insidetheboxesprovidedinDiagram17.3.[1mark /markah]Lukiskeduaduakomponenoptiktambahan,D,dalamkotakdisediakandalamRajah17.3.

(iv) Completethelightraythatpassesthroughtheobjectivelensuntilitgetsintotheobserverseyes.[1mark]Lengkapkansinarcahayayangmenerusikantaobjeksehinggaiasampaikepadamatapemerhati.

(v) Statethelightphenomenonthatoccursintheadditionalopticalcomponent.[1mark/markah]

Nyatakanfenomenoncahayayangberlakudidalamkomponenoptiktambahanitu.

.

17 (d) Diagram17.4showsanastronomicaltelescope which isusedtoviewverydistant objectslikemoon.Rajah17.4menunjukkansatuteleskopastronomiyangdigunakanuntukmelihatobjetyangsangatjauhsepertibulan.


Table17.4showsthecharacteristicsoffourdifferentsimpleastronomicaltelescopes.

Jadual17.4menunjukkancirriciribagiempatteleskopastronomiringkasyangberlainan

TelescopeTeleskop

TypeoflensJeniskanta

Focallength ofobjectivelensPanjangfokuskantaobjek

Focallengthof eyepiecelensPanjangfokuskantamata

DiameteroflensDiameterkanta

S Convex

Cembung

40 10 5.0

T Concave

Cekung

10 40 5.0

U Convex

Cembung

10 40 2.5

V Concave

Cekung

40 10 2.5

Explain the suitabilityofeachcharacteristic of the telescopeanddetermine themost suitable telescope tobe

usedtoobserveveryfarobject.Givereasonforyourchoice.[10marks/markah]

Terangkankesesuaiansetiapciri teleskop itudantentukan teleskopyangpalingsesuaidigunakanuntukmelihatobjekyang

jauh.Berisebabuntukpilihananda.



26/6825

17 (e) Diagram17.5showsastampcollectorexaminesastampusingamagnifyingglass.Rajah17.5menunjukkansatupengutipsetemmemeriksasatusetemdenganmenggunakankantapembesar.


Table17.5showscharacteristicsoffourtypesofmagnifyingglass.Jadual17.5menunjukkanciriciribagiempatjeniskantapembesar.

MagnifyingglassKantapembesar

Percentageoflighttransmitted(%)Peratuscahayadipindahkan(%)

TypeoflensJeniskanta

Focallength(cm)Panjangfokus(cm)

Diameter(cm)Diameter(cm)

J 90 ConvexCembung

5.0 15.0

K 95 ConcaveCekung

20.0 5.0

L 95 ConvexCembung

20.0 15.0

M 85 ConcaveCekung

5.0 5.0

Table17.5/Jadual17.5

17 (f) Diagram17.6showsaraydiagramofaslideprojector.Rajah17.6menunjukkansaturajahsinarbagisatuprojektorberslaid.


The slideprojector isneeded inyour schoolhall.Youare required tomodify the slideprojector so that itcan

produceclearerimageandcanbeseenby800students.Suggestandexplainbasedonthefollowingaspect:

Projektorberslaid itudiperlukandalamdewan sekolah anda.Anda diminta mengubahsuaiprojektorberslaid itu supaya ia

bolehmenghasilkanimejyangjelasdanbolehdilihatoleh800murid.Cadangdanterangkanberdasarkanaspekberikut:

(i)Thepowerofthebulbused/Kuasamentolyangdigunakan

(ii)Thepositionofthebulbfromtheconcavemirror/Kedudukanmentoldaricermincekung

(iii)Thecurvatureoftheconcavemirror/Kelengkungancermincekungitu

(iv)Thepositionoftheslidefromtheprojectorlens/Kedudukanslaiddaripadakantaprojektor

(v)Positionofthescreenfromtheprojector/Kedudukanskrindaripadaprojektor[10marks/markah]



27/6826

17 (g) Diagram17.7showsaglasswindowwhichopensoutwardsatanangle .Rajah17.7menunjukkansatutingkapkacayangdibukakeluarpadasuatusudut.


Diagram17.8showsthesideviewofthewindow.IfraysofsunlightincidentonthewindowundergototalinternalreflectionatpointslikeX,directsunlightwouldnotbeabletoentertheroomanditwouldbecooler.Table17.7

showsthecharacteristics offourdesignsP,Q,RandS.Rajah17.8menunjukkanpandangan sisi sebuah tingkap.Jika sinar cahayaditujukankepada tingkapmengalamipantuhan

dalampenuhpadatitikX,cahayaakantidakmemasukibilikdanbilikakanmenjadilebihsejuk.

Jadual17.7menunjukkanciriciribagiempathiasanP,Q,RdanS.

DesignCorak

RefractiveindexIndekspembiasan

Thickness/mmKetebalan/mm

ThermalconductivityKekonduksianterma

Temperature, /CSuhu, /C

P 1.5 3.0 Low /Rendah 15

Q 1.8 5.0 Low /Rendah 10

R 1.8 3.0 Medium /Sederhana 15

S 1.5 5.0 Medium /Sederhana 10


Explainthesuitabilityofeachcharacteristicoftheglassanddeterminethemostsuitabledesigntobeusedsothat

theroomwouldbekeptcoolduringtheday.Givereasonsforyourchoice.

Terangkankesesuaiansetiapcirikacadantentukancorakyangpalingsesuaidigunakansupayabilikadalahsejuksepanjang

hari.Berisebabuntukpilihananda.

[10marks/markah]

17 (h) Diagram17.8showstheraydiagramofasimplemicroscope.Rajah17.8menunjukkanrajahsinarbagisuatumikroskopringkas.


(i) Statethefunctionoftheeyepiece lens.[1mark /markah]Nyatakanfungsibagikantamata.

....

(ii) Statethecharacteristics ofthefirstimageformedbyan objectivelens.[3marks/markah]

Nyatakanciriciribagiimejyangterbentukolehkantaobjek.

..

(iii) Statethecharacteristics ofthefinalimagewhichisformedbyan eyepiecelens.[3marks/markah]

Nyatakanciri

ciri

bagi

imej

akhir

yang

terbentuk

oleh

kanta

mata.

..

(iv) Suggestawaytoincreasethebrightnessofimageformedbymicroscope.[1mark/markah]

Cadangsatucarauntukmenambahkankecerahanimejyangterbentukolehmikroskop.



28/6827

QUESTION18 LIGHT(OPTICALDEVICES)

18 Table18.1showsthedesignoffivetorchlightsP,Q,R,S andT.Jadual18.1menunjukkancorakbagilimalampusuluhP,Q,R,SdanT.

TorchlightP/LampusuluhP

TorchlightS/ LampusuluhS

TorchlightQ/LampusuluhQ TorchlightT/ LampusuluhT

TorchlightR/LampusuluhR


YouareaskedtoinvestigatethecharacteristicsofthefivetorchlightsshowninTable18.1.Explainthesuitabilityofeach

characteristicsof thetorchlightanddeterminethe torchlightwhichcanproduceastrongparallelbeamof light.Give

reasonsforyourchoice.[10marks/markah]

AndadimintamenyiasatciriciribagilimalampusuluhsepertidalamJadual18.1.Terangkankesesuaiansetiapcirribagilampusuluh

dantentukanlampusuluhyangbolehmenghasilkanalursinarselariyangkuat.Berisebabuntukpilihananda.



29/6828

QUESTION19CONCEPTOFREFRACTION,CRITICALANGLEANDTOTALINTERNALREFLECTION

19 Diagram19.1showsarayfromrayboxisincidenttowardasemicircularglassblockwhichhasthecriticalangleof42.Rajah19.1menunjukkansatusinardarikotaksinarditujukankepadabongkahkacasemibulatanyangmempunyaisudutgenting42.


(a) Whatismeantbycriticalangle?[1mark/markah]Apakahyangdimaksudkandengansudutgenting?

..

(b) Calculatetherefractiveindexofthesemicircularglassblock.[2marks/markah]Hitungindekspembiasanbagibongkahkacasemibulatanitu.

(b) InDiagram19.1,theincidentangleis40 whichissmallerthanthecriticalangle.DalamRajah19.1,suduttujuituialah40dimanaialebihkecildaripadasudutgenting.

(i) Whatwillhappentotherayafterrefractedoutfromtheglass?[1mark/markah]

Apakahyangakanberlakukepadasinaranselepasdibiaskeluardaripadakacaitu?

(ii) Calculatethevalueofr.[2marks/markah]

Hitungnilaibagir.

(c) TherayboxinDiagram19.1isadjustedsothattheincidentangle,iisatcriticalangle.KotaksinardalamRajah19.1diselaraskansupayasuduttuju,iadalahpadasudutgenting.

(i) Statewhatwillhappentothevalueofr?[1mark/markah]Nyatakanapayangakanberlakupadanilaibagir?

.

(ii) CompletetherayinbelowafterthepointP.[1mark/markah]LengkapkansinaranitudalamrajahbawahselepastitikP.

(c) TherayboxinDiagram19.1isadjustedsothattheincidentangle,iismorethanthecriticalangle.

KotaksinardalamRajah19.1diselaraskansupayasuduttuju,iadalahlebihbesardaripadasudutgenting.

(i) Statewhatwillhappentothevalueofr?[1mark/markah]Nyatakanapayangakanberlakupadanilaibagir?

.

(ii) CompletetherayindiagrambelowafterthepointP.[1mark/markah]

LengkapkansinaranitudalamrajahbawahselepastitikP.

(iii) Namethephenomenoninvolvedin19(c)(ii).[1mark/markah]Namakanfenomenonyangterlibatdalam19(c)(ii).



30/6829

QUESTION20 BERNOULLIPRINCIPLE

20 (a) Diagram20.1showsanaeroplane.Diagram20.2showsacrosssectionoftheaeroplaneswing.

Rajah20.1menunjukkansatukapalterbang.Rajah20.2menunjukkankeratanrentassayapkapal.


(i) Statetheprincipleinvolvedfortheflyingofaeroplane.[1mark/markah]

Nyatakanprinsipyangterlibatuntukpenerbangankapalterbang.

(ii) Explaintheprincipleyoustatein20(a)(i).[1mark/markah]Terangkanprinsipyangandanyatakandalam20(a)(i).

(iii) Nametheshapeofthecrosssectionaloftheaeroplanewing.[1mark /markah]

Namakanbentukkeratanrentasbagisayapkapalterbang.

(iv) Explainhowanaeroplanecanbeliftedintotheair.[5marks/markah]Terangkanbagaimanasatukapalterbangbolehdinaikkankeudara.

(b) Table20.1showscharacteristic offourdesignsoftheaeroplanewings.Jadual20.1menunjukkanciribagiempatcoraksayapkapalterbang.

Design

Corak

Shapeofwing

Bentuksayap

Areaof

wingsLuassayap

Densityofwing(kgm3)

Ketumpatansayap

(kgm

3

)

Different of air speed above and below

thewing(ms1

)Bezalajuudaraatasdanbawahsayap(ms1)

W 38.0 2400 0.0

X 39.7 2300 21.8

Y 60.5 2000 20.0

Z 40.5 2050 15.5

Table20.1/Rajah20.1

Youarerequestedtochoosethemostsuitablewingtobe installedtothebodyofanaeroplane.Byreferringto

the informationgiven inTable20.1,explain thesuitabilityofeachcharacteristicandsuggest themostsuitable

wingtobechosen.Givereasonforyourchoice.[10marks/markah]

Anda diminta menentukan sayap yangpaling sesuai untuk dipasangpada badan kapal terbang. Dengan merujuk kepada

maklumatdiberidalamJadual20.1,terangkankesesuaiansetiapciridancadangsayapyangpalingsesuai.Berisebabuntuk

pilihananda.



31/6830

20 (c) Diagram20.3showsawaterrocketmade fromanempty1.5 litreplasticsoftdrinkbottlebyaddingwaterand

pressurizingitwithairforlaunching.

Rajah20.3menunjukkansaturoketairyangdiperbuatdaripadasuatuminumanbotol1.5literdenganmenambahkanairdan

memberikantekanankepadanyauntukdilancarkan.


Theobjectiveistotraveltherocketasfaraspossible.Usingtheappropriatephysicsconcepts,suggestandexplain

thefollowingaspects:

Objektifiniialahuntukmenggerakkanroketsejauhyangmungkin.Denganmenggunakankonsepfizik,cadangdanterangkan

aspekaspekberikut:

(i)Theshapeoftherocket/Bentukroket

(ii)Thevolumeofwatertobefilledtothebottle/Isipaduairyangperludiisikedalambotol

(iii)Thestabilityofthemotion/Kestabilanpergerakan

(iv)Densityofmaterialtotherocket/Ketumpatanbahankepadaroket

(v)Angleoflaunching/Sudutpelancaran

[10marks/markah]

(d) Diagram20.4showsfourracingcars,P,Q,R andS,withdifferentspecifications.

Rajah20.4menunjukkanempatkeretalumba,P,Q,RdanSdenganspesifikasiberlainan.

CarKereta

ShapeBentuk

RidgesontyreBungapadatayar

EnginepowerKuasaenjin

MaterialforthecarbodyBahanbadankereta

P

Aerodynamics

Aerodinamik

HorizontalandverticalHorizontaldanvertikal

518kW LightandelasticRingandanelastik

Q

AerodynamicsAerodinamik

NoneTiada

745kW HeavyandstiffBeratdankeras

R

Invertedaerofoil

Aerofoilsongsang

HorizontalandverticalHorizontaldanvertikal

518kW HeavyandelasticBeratdanelastik

S

Invertedaerofoil

Aerofoilsongsang

None

Tiada

745kW Lightandstiff

Ringandankeras


Youare required to investigate the specifications given so that thecar can run very fast.Determine themost

suitablecartocompeteintheFormula1Raceandjustifyyourchoice.Andadimintauntukmenyiasatspesifikasidiberisupayakereta itubolehbergerakdengansangat laju.Tentukankeretayang

palingsesuaiuntukbertandingdalamPerlumbaanFormula1danjustifikasipilihananda.

[10marks/markah]



32/6831

QUESTION21 ARCHIMEDESPRINCIPLE

21 Diagram21.1showstheairballoonwhichisusedasaweatherballoontocarryaradiosondeinstrumentforcollecting

dataabouttheatmosphere.

Rajah21.1menunjukkanbelonudarayangdigunakansebagaibeloncuacauntukmembawapengukurradiosondbagimengumpul

databerkaitandenganatmosfera.


(a) (i) StatethemeaningofArchimedesprinciple. [1mark /markah]

NyatakanmaksudprinsipArchimedes.

...

...

(ii) Explainwhyaweatherballoonthatisrisingupintheairwillstopatcertainaltitude.[4marks/markah]Terangkanmengapasatubeloncuacayangnaikkeudaraakanberhentipadaaltitudtertentu.

..

..

(b)

Table21.1showsfourhotairballoonsP,Q,R andS withdifferentfeatures.

Jadual21.1menunjukkanempatbelonudarapanasP,Q,RdanSdenganciriberlainan.

BalloonBelon

SizeandvolumeSaizdanisipadu

NumberofburnersBilanganpembakar

TypeofballoonfabricJenisfabrikbelon

TemperatureofairinsideSuhuudaradalam

P Smalland800m3

Kecildan800m3

1 SyntheticnylonNilonsintetik

100C

Q Largeand2500m3

Besardan2500m3

2 Syntheticnylon

Nilonsintetik

120C

R Largeand2500m3

Besardan2500m3

1 CanvasKanvas

60C

S Smalland800m3

Kecildan800m3

2 Canvas

Kanvas

70C

Table21.1/Jadual21.1Youarerequiredtoinvestigatethehotairballoonwhichisabletocarrythreeorfourpeopletoahigheraltitude

inashortertime.Determinethemostsuitableballoondanjustifyyourchoice.

Andadiperlukanuntukmenyiasatbelonudarapanasyangbolehdigunakanuntukmembawatigaatauempatorangkealtitud

tinggidalammasayangsingkat.Tentukanbelonyangpalingsesuaidanjustifikasipilihananda.

[10marks/markah]

(c)

Diagram21.2 showsaballoonwhichcontainshelium.The volumeof theballoon is1.2m3and thedensityof

heliumgasis0.18kgm3.Rajah21.2menunjukkansatubelonyangmengandungihelium.Isipadubelonituialah1.2m3danketumpatangasheliumialah

0.18kgm3.


(i) Byneglectingthemassoftheballoon,calculatethemassofheliumgasintheballoon.[2marks /markah]

Denganmengabaikan

jisim

belon,

hitung

jisim

gas

helium

didalam

belon

itu.

(ii) Calculatethebuoyantforcewhichactsontheballoon.Thedensityofairis1.3kgm3.[3marks /markah]Hitungdayaapunganyangbertindakpadabelonitu.Ketumpatanudaraialah1.3kgm3.



33/6832

21 (d) Diagram21.3showsasubmarinefloatinginseawaterduetotheeffectofbuoyantforce.Rajah21.3menunjukkansatukapalselamyangterapungdidalamairlautdisebabkanolehkesandayaapungan.


(i) Whatisthemeaningofbuoyantforce?[1mark/markah]Apakahyangdimaksudkanolehdayaapungan?

..

(ii) Explainhowasubmarineisabletosubmergeintodeepseawater. [4marks /markah]Terangkanbagaimanasatukapalselamberupayatenggelamjauhkedalamairlaut.

..

..

..

(iii) YouareaskedtoinvestigatethecharacteristicsoffoursubmarinesshowninTable21.2.AndadimintamenyiasatciriciribagiempatkapalselamyangditunjukkandalamJadual21.2.

Volumeof

ballast

tank

IsipadutangkibalastNumber

of

air

tankBilangantangkiudara

Maximumpressure

to be

tolerated

TekananmaksimumbolehberinteraksiShape

of

submarine

Bentukkapalselam

3000litre 15 4.5atm

2500litre 30 6.0atm

350litre 3 6.1atm

400litre 1 2.0atm


Explain the suitability of each characteristic of the submarines and determine the submarine which can

travelfaster,

stay

longer

in

deeper

sea

water

and

able

to

carry

more

crew.

Give

reasons

for

your

choice.

Terangkankesesuaiansetiapcirikapal selamdan tentukankapal selamyangmanakahdapatbergerakdengan lebih

laju,tahanlamadidalamairlautdanbolehmembawabanyakkrew.Berisebabuntukpilihananda.

[10marks/markah]

(e) Diagram21.4showsoildrumfloatsstationaryinwater.Thedensityofwateris1000kgm3.Rajah21.4menunjukkandrumminyakterapungsecarastatikdidalamair.Ketumpatanairialah1000kgm3.


Calculate/Hitung

(i) Thevolumeoftheoildrumimmersedinwater /Isipadudrumminyakterendamdalamair.[2marks /markah]

(ii)

The

buoyant

force

acting

on

the

oil

drum /

Daya

apungan

bertindak

pada

drum

minyak.

[2

marks

/

markah]

(iii) Themassoftheoildrum/Jisimdrumminyakitu.[1mark /markah]



34/6833

21 (e) Diagram21.5showstwoboatsofthesameweightfloatingonthesurfaceofwaterintheseaandintheriver.Rajah21.5menunjukkanduakapaldenganberatyangsamaterapungpadapermukaanairdalamlaurdansungai.

Sea/Laut River/Sungai


(i)

Nametheprincipleappliedforthefloatingoftheboat. [1mark /markah]Namakanprinsipyangdiaplikasikan untukpengapungankapal.

.

(ii) Explainwhytheboatisabletofloat? [2marks /markah]Terangkanmengapakapalitubolehterapung?

.

.

(iii) Deducetherelationshipbetweentheweightoftheshipandtheweightofthewaterdisplaced. [1mark]Deduksikanhubunganantaraberatkapaldanberatairyangdisesarkan.[1markah]

.

(iv)

AshipthattravelsroundtheworldwillhasPlimsollsymbolasshowninDiagram21.6.SatukapalyangbergerakmengelilingduniamempunyaisimbolPlimsollsepertiditunjukkandalamRajah21.6.


StatethecommonfunctionofthePlimsollline. [1mark/markah]

NyatakanfungsibiasabagigarisPlimsollitu.

..

.. (v) Youarerequired togivesomesuggestionsonhow todesign theboat inDiagram21.5as to increase the

floatingforceandsafer.Explainthesuggestionsbasedonthefollowingaspects:

AndadimintamemberibeberapacadanganbagaimanamerekabentukkapaldalamRajah21.5supayabertambahdaya

apungandanlebihselamat.Terangkancadangancadanganberdasarkanaspekberikut:

Materialused,shapeofboat,densityofboat,additionalcomponents,safetyfeature [10marks/markah]Bahandigunakan,bentukkapal,ketumpatankapal,komponentambahan,cirikeselamatan



35/6834

QUESTION22 PASCALSPRINCIPLE

22 Diagram22.1showsahydraulicliftusedtoraiseloadsQ andR.Rajah22.1menunjukkansatulifhidraulikyangdigunakanuntukmenaikanbebanQdanR.


(a) (i) Whatismeantbypressure?[1mark /markah]Apakahyangdimaksudkandengantekanan?

..

(ii) Aforceof100NisusedtopushdownpistonP andabletoraisepistonQ andpistonR.Withreferenceto

Diagram 22.1, compare the pressure acted on piston Q and R, the cross sectional area and the force

produced at the piston Q and piston R. Relate the cross sectional area of the pistons with the force

producedonthepistons.Nameaphysicsprinciplerelatingthecrosssectionalareaandtheforceexertedon

pistonsQandR.[5marks/markah]Satu daya 100 N digunakan untuk menolak turun omboh P dan boleh menaikkan omboh Q dan omboh R. dengan

merujukkepadaRajah22.1,banding tekananbertindakpadaombohQdanR, luaskeratan rentasdandaya terhasil

pada omboh Q dan omboh R. Kaitkan luas keratan rentas omboh dengan daya yang terhasilpada ombohomboh.

NamakansatuprinsipfizikberhubungdenganluaskeratanrentasdandayabertindakpadaombohQdanR.

..

..

..

(b) Diagram22.2showsthebrakesystemofacar.

Rajah22.2menunjukkansistembrekbagisebuahkereta.


(i) Statethephysicsprincipleinvolvedintheoperationofthebrakesystem.[1mark/markah]

Nyatakanprinsipfizikyangterlibatdalamoperasisistembrek.

.

(ii) Definetheprincipleyoustatedin22(b)(i).[1mark /markah]

Takrifkanprinsipyangandanyatakandi22(b)(i).

.

.

(iii) Whythewaterisnotsuitabletobeusedinthebrakingsystem? [1mark /markah]Mengapaairtidaksesuaidigunakandalamsistembrek?

.

(e) Explainwhytheslavepistonhasbiggersurfaceareaifcomparedtothemasterpistonbuiltonthepeddle

brake?[1mark/markah]Terangkanmengapaombohhambamempunyai luaspermukaanyang lebihbesarjikadibandingkandenganomboh

masteryangdibinapadabrekpedal?

.

(f) If a force of 50 N is applied on brake pedal of crosssectional area 2 cm2. Calculate the output force

producedonthebrakepadofcrosssectionalarea15cm2

.Jika satudaya50Ndiaplikasikanpadabrekpedalyangmempunyai luaskeratan rentas2 cm2.Hitungdayaoutput

dihasilkanpadabrekpadyangmempunyailuaskeratanrentas15cm2.



36/6835

22 (c) Table22.1showsthespecificationsofcomponentsthatcanbeusedinbrakesystems,P,Q,RandS.Jadual22.1menunjukkanspesifikasibagikomponenkomponenyangdigunakandalamsistembrekP,Q,RdanS.

Brake

Brek

Specificheatcapacity

ofbrakedisc(Jkg1C1)

Muatanhabatentu

brekcakera(Jkg1C1)

Meltingpointof

brakedisc(C)

Takatleburbagi

brekdisk( C)

Compressionof

brakefluid

Ketermampatanbagi

cecairbrek

Hardnessof

brakepads

Kekerasanbagi

brekpad

P 360 930 Easy /Senang Low/Rendah

Q 2400 1220 Difficult /Susah Low/Rendah

R 890 580 Easy /Senang High/Tinggi

S 2210 1940 Difficult /Susah High/Tinggi


BasedonTable22.1,youarerequiredtodeterminethemostsuitablebrakesystemandexplainthesuitabilityof

theaspectsgiven.Then,justifyyourchoice.[10marks/markah]

BerdasarkanpadaJadual22.1,andadiperlukanuntukmenentukansistembrekyangpalingsesuaidanterangkankesesuaian

dariaspekdiberi.Kemudian,justifikasikanpilihananda.

(d) Diagram22.3showsasimplehydraulicjackbeingusedtoliftload.Rajah22.3menunjukkansatujethidraulikringkasyangdigunakanuntukmengangkatbeban.


Table22.2showsthecharacteristicsoffourofhydraulicjack.

Jadual22.3menunjukkancirriciribagiempatjenisjethidraulik.

Hydraulicjack

Jethidraulik

Liquid

Cecair

Ratioofsizeofpistons

Nisbahsaizombohomboh

Distancebetweenpistons

Jarakantaraomboh

Hardnessofhydraulicjack

Kekerasanjethidraulik

P Water/Air Big/Besar Far/Jauh Soft/Lembut

Q Water/Air Small/Kecil Near/Dekat Hard/Keras

R Oil/Minyak Big/Besar Near/Dekat Hard/Keras

S Oil/Minyak Small/Kecil Far/Jauh Soft/Lembut

Table22.2/Jadual22.2Explainthesuitabilityofthecharacteristicsofthehydraulicjackthatcanbeusedtoliftheavyloadseffectivelyin

shorttime.Determinethemostsuitablehydraulicjacktobeusedandjustifyyourchoice.[10marks/markah]Terangkankesesuaianciriciribagijethidraulikyangbolehdigunakanuntukmengangkatbebanberatdenganberkesandalam

masayangsingkat.Tentukanjethidraulikyangpalingsesuaidigunakandanjustifikasikanpilihananda.



37/6836

QUESTION23 ELECTRICITYANDOHMSLAW

23 Diagram23.1showsafilamentbulblabelled240V,80W.Diagram23.2showsagraphofpotentialdifferenceagainst

currentfortwomaterials,YandZ.Oneofthematerialswillbechosenasfilamentinabulb.

Rajah23.1menunjukkansatumentolfilamenberlabel240V,80W.Rajah23.2menunjukkansatugrafbezakeupayaanmelawan

arusbagiduabahan,YdanZ.Satudaripadabahanituakandipilihsebagaifilamendalammentol.


(a) (i) DefineOhmslaw. [1mark/markah]TakrifkanhukumOhm.

..

(ii) Whatismeantby240V,80W? [1mark/markah]Apakahyangdimaksudkanoleh240V,80W?

..

(b)

Basedon the graph inDiagram 23.2, compare the resistance of materials Y andZ.Choose themore suitable

materialtouseasafilamentofthebulb.Explainyourchoice. [4marks/markah]

BerdasarkanpadagrafdalamRajah23.2,bandingkanrintanganbagibahanYdanZ.Pilihbahanyangpalingsesuaidigunakan

sebagaifilamenmentol.Terangkanjawapananda.

.

(c) As a researcher, yourduty is to study the characteristicsof amaterial tomakeaheating elementof awater

heater.YouaregivenfourchoicesofheatingelementsJ,K,LandM.Table23.1showsthecharacteristicsofthe

fourheatingelements.Sebagai seorang penyelidik, tugas anda ialah mengkaji ciriciri bagi satu bahan untuk membuat unsur pemanas dalam

pemanasair.AndadiberiempatpilihanbagiunsurpemanasJ,K,LdanM.Jadual23.1menunjukkanciriciribagiempatunsur

pemanasitu.Heatingelement

Unsurpemanas

Crosssectionalarea

Luaskeratanrentas

Meltingpoint

Takatlebur

Specificheatcapacity

Muatanhabatentu

Lengthofwire

Panjangwayar

J Small/Kecil Low /Rendah High /Tinggi Long/Panjang

K Large/Besar High /Tinggi Low /Rendah Short/Pendek

L Small/Kecil High /Tinggi Low /Rendah Long/Panjang

M Large/Besar Low /Rendah High /Tinggi Short/Pendek


Youarerequiredtodeterminethemostsuitableheatingelement.Studythespecificationsofallthefourheating

elementsandthenjustifyyourchoice. [10marks/markah]

Anda diminta untuk menentukan unsur pemanas yang paling sesuai. Kaji spesifikasi bagi semua unsur pemanas dan

justifikasikanpilihananda.

(d) Definethemeaningofcurrent.[1mark/markah]Takrifkanmaksudarus.



38/6837

QUESTION24 RESISTANCEANDHEATINGELEMENT

24 (a) Diagram24.1shows the incompletesetupofanexperimentusedbyastudent to investigatehow thecurrent

flowinginaresistorvarieswiththepotentialdifferenceacrossit.

Rajah24.1menunjukkan satu eksperimenpemasangan tak lengkap yangdigunakanoleh seorangpelajaruntukmenyiasat

bagaimanaarusmengalirdalamsatuperintangyangberubahdenganbezakeupayaanmerentasinya.

20


Byusinganappropriatesymbol,completethediagrambyputtingtheammeterandvoltmeter.[2marks/markah]Denganmenggunakansimbolyangsesuai,lengkapkanrajahdenganmeletakkanammeterdanvoltmeter.

(b) Diagram24.2showsarheostat/Rajah24.2menunjukkansatureostat.

Diagram24.1/Rajah24.2(i) Whatisthefunctionoftherheostat /Apakahfungsireostat?? [1mark /markah]

....

(ii) Stateonefactorwhichaffectsthechangesoftheresistanceintherheostat.[1mark/markah]Nyatakansatufaktoryangmempengaruhiperubahanrintangandalamreostat.

....

(iii) Explaintheworkingprincipleoftherheostat. [5marks/markah]Terangkanprinsipkerjareostat.

....

....

....

(iv) WhatwillhappenifastudentconnectstherheostattoOhmslawcircuitthroughAandC?[1mark/markah]ApakahyangakanberlakujikaseorangpelajarmenyambungkanreostatitukelitarhukumOhmmenerusiAdanC?

....

(c) Diagram24.3showsanelectrickettleusedtoboilwater.Rajah24.3menunjukkansatucerekelektrikyangdigunakanuntukmendidihair.


Table24.3showsthespecifications offourwiresofthesamediameterthatcanbeusedasaheatingelementof

anelectrickettle.Jadual24.3menunjukkanspesifikasibagiempatwayaryangmempunyaidiameteryangsamayangbolehdigunakansebagai

unsurpemanassuatucerekelektrik.

Type

Jenis

Density(kgm3)

Ketumpatan(kgm3)

Meltingpoint(C)Takatlebur(C)

OxidationrateKadarpengaratan

Resistivity(m)Kerintangan(m)

P 6500 7500 High/Tinggi 8.0107

Q 7000 8050 High/Tinggi 7.0107

R 5000 8500 Low/Rendah 5.0107

S 2500 9000 Low/Rendah 8.0107


Youarerequiredtodeterminethemostsuitablewireandexplainthesuitabilityofthecharacteristics giveninthe

Table24.3. [10marks/markah]

AndadimintauntukmenentukanwayaryangpalingsesuaidanterangkankesesuaianciriciridalamJadual24.3.



39/6838

QUESTION25 ELECTRICITY ANDHEATINGELEMENT

25 Diagram25.1andDiagram25.2show twocircuits.Eachcircuitcontainsanammeter,4cells,rheostatanda filament

lamp labelled6V,24W.Diagram25.3andDiagram25.4showthethicknessofcoiledwireoffilamentlampMandN

respectively.Rajah25.1danRajah25.2menunjukkandua litar.Setiap litarmengandungisatuammeter,4 sel, reostatdansatu lampufilamen

berlabel6V,24W.Rajah25.3danRajah25.4menunjukkanketebalangegelungwayarbagilampufilamenMdanNmasingmasing.

Diagram25.1/Rajah25.1 Diagram25.2/Rajah25.2 Diagram25.3:LampM/LampuM Diagram25.4:LampN

(a) Whatisthemeaningofthelabelled6V,24Wonthefilamentlamp?[1mark /markah]

Apakahmaksudlabel6V,24Wpadalampufilamen.

.

(b) ObserveDiagram25.1 andDiagram25.2.Comparethereadingoftheammeterandthebrightnessofthefilament

lamp M and N and compare the thickness of coiled wire of the filament lamps. Relate the brightness of the

filamentlampwiththethicknessofcoiledwiretomakeadeductionontherelationshipbetweenthicknessofcoil

wireandtheheatproducedbythefilamentlamp.[5marks/markah]

PerhatikanRajah25.1danRajah25.2.Bandingbacaanpadaammeterdankecerahan lampufilamenMdanNdanbanding

ketebalangegelungwayarpada lampufilamen.Kaitkankecerahan lampufilamendenganketabalanwayargegelunguntuk

membuatsatukesimpulanpadahubunganantaraketebalangegelungwayardanhabadihasilkanolehlampufilamen.

..

.

....

....

(c) Diagram25.5showstwotypesofplugfortheelectrickettlethatcanbeconnectedtotheelectricsupply.Diagram

25.5(a)usestwopinplugs,whileDiagram25.5(b)usesathreepinplugwithanearthwire.

Rajah 25.5 menunjukkan dua jenis plag untuk cerek elektrik yang disambungkan ke bekalan elektrik. Rajah 25.5(a)

menggu

modul ramalan fizik 2013 dan skema smk merbau miri

Documents