4531/2Fizik Nama :………………………………………Tingkatan:……………….Kertas 220142 ½ Jam

TINGKATAN 4

PHYSICSKertas 2

Dua jam tiga puluh minit

JANGAN BUKA KERTAS SOALAN INI SEHINGGA DIBERITAHU

1. Tulis nama dan tingkatan anda pada ruangan yang disediakan.

2 Kertas soalan ini adalah dalam bahasa Inggeris.

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

4. Calon dikehendaki membaca maklumat di halaman belakang kertas soalan ini.

Kertas soalan ini mengandungi 23 halam bercetak

[Lihat sebelahSULIT

Untuk Kegunaan PemeriksaKod Pemeriksa :Bahagia

nSoalan Marka

hPenuh

MarkahDiperoleh

A

1 42 53 64 75 86 87 108 12

B 9 2010 20

C 11 2012 20

Jumlah

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

1. v2 = u2 + 2as

2. s = ut +

12 at2

3. a =

v−ut

4. Momentum = mv

5. F = ma

6. Kinetic energy = ½ mv2

7. Gravitational potential energy = mgh

8. Elastic potential energy =

12 Fx

9. Power, P = energyi. time

10. ρ =

mV

11. Pressure, p =hg

12. Pressure, p =

FA

13. Heat, Q = mc

14. Heat, Q = mℓ

15. P1V1 = P2V2

16. V 1 = V2

a. T1 T2

17. P 1 = P2

a. T1 T2

18.

PVT = constant

19. n =

sin isin r

20. n = real depth apparent depth

21.

1f=1

u+ 1

v

22. Linear magnification, m = v u

23. P = 1/ f

24. v = f

25. =

axD

26. Q = It

27. E = VQ

28. V = IR

29. E = V + Ir

30. Power, P = VI

31.

N S

N P=

V S

V P

32. Efficiency =

I S V S

I PV P x 100%

33. eV = ½ mv2

34. E = mc2

35. g = 10 ms-2

0 1 20

15

Section ABahagian A

[60 marks][60 markah]

Answer all questions in this sectionJawab semua soalan dalam bahagian ini.

1. Diagram 1 shows the reading of an instrument to measure the thickness of 5 pieces

of cardboard.

Rajah 1 menunjukkan bacaan satu alat pengukuran yang digunakan untuk

mengukur ketebalan 5 keping kad.

Diagram 1Rajah 1

(a) Name the instrument used.

Namakan alat pengukuran di atas.

__________________________________________________________________

[1 mark][1 markah]

(b) The instrument above is found to have no zero error.

Alat pengukuran di atas didapati tidak mempunyai ralat sifar

(i) Determine the reading of the instrument.

Nyatakan bacaan pada alat pengukuran di atas.

_____________________________________________________________[1 mark]

[1 markah](ii) Calculate the thickness of a piece of cardboard.

Kirakan ketebalan satu keping kad tersebut

[1 mark][1 markah]

1(b) (ii)

1(b) (i)

1(a)

ForExaminer’s

Use

(c). Another student measures the thickness of 5 pieces of cardboard using vernier

calipers. Whose reading is more accurate?

Pelajar lain menggunakan vernier calipers untuk mengukur ketebalan 5 keping

kad di atas. Bacaan siapa yang lebih tepat.

_________________________________________________________________

[1 mark][1 markah]

2. Diagram 2(a) and 2(b) show a measuring instrument used in a laboratory.

Rajah 2(a) dan 2(b) menunjukkan alat pengukuran yang digunakan di makmal.

.

Diagram 2(a)Rajah 2(a)

Diagram 2(b) Rajah 2(b)

(a) Name the measuring instrument. Namakan alat pengukuran di atas.

____________________________________________________________________[1 mark]

[1 markah]

2(a)

1(c)

(b) Name the error shown by the instrument.

Namakan ralat yang ditunjukkan pada alat pengukuran.

_____________________________________________________________________[1 mark]

[1 markah]

(c) Write the value of the error shown in Diagram 2(a).

Tuliskan nilai ralat yang ditunjukkan pada Rajah 2(a)

_____________________________________________________________________

[1 mark][1 markah]

(d) Calculate the actual length of the plastic tube.

Kirakan nilai sebenar tiub plastic.

[2 marks][2 markah]

3. Diagram 3(a) shows a man 50 kg jumping from a certain height towards the floor

which has a thin mattress. Diagram 3(b) shows the same man jumping from same

height towards the floor which has a thick mattress. [g=10 ms−2]

Rajah 3(a) menunjukkan seorang lelaki yang jisimnya 50 kg dari ketinggian tertentu

terjun ke atas lantai yang mempunyai tilam yang nipis. Rajah 3(b) menunjukkan

lelaki sama dari ketinggian yang sama terjun ke atas lantai yang mempunyai tilam

yang tebal. [g=10 ms−2]

Diagram 3(a) Diagram 3(b)Rajah 3(a) Rajah 3(b)

(a) Based on Diagram 3(a) and 3(b), identify which situation will likely cause leg

injuries.

Daripada Rajah 3(a) dan 3(b), tentukan dalam keadaan yang mana satu akan

menyebabkan kaki lelaki itu cedera.

__________________________________________________________________3(a)

2(d)

2(c)

2(b)

[1 mark][1 markah]

(b) Explain your answer on (a) using physics principles.

Terangkan jawapan anda pada (a) dengan menggunakan prinsip fizik.

__________________________________________________________________[1 mark]

[1 markah]

(c) If the height of the building is 5 m, calculate the velocity of the man just before

he lands on the mattress.

Jika ketinggian dinding adalah 5 m, kirakan halaju lelaki itu sebelum dia sampai

pada tilam.

[2 marks][2 markah]

(d) Calculate the impulsive force acting on the man……

Kirakan daya impuls yang dikenakan pada lelaki tersebut……

(i) if he stops within 0.5 second on the thin mattress

Jika dia berhenti dalam 0.5 saat pada tilam nipis

[1 mark][1 markah]

(ii) if he stops within 1.5 seconds on the thick mattress

Jika dia berhenti dalam 1.5 saat pada tilam tebal 3(d) (ii)

3(d) (i)

3(c)

3(b)

[1 mark][1 markah]

4. Diagram 4(a) shows a basic hydraulic system. The mass of 20 kg is placed on

piston A. The diameter of piston A is 1.2 m and piston B is 6.0 m. [π=3 .14 ]

Rajah 4(a) menunjukkan satu sistem hydraulic. Satu beban 20 kg diletakkan pada

tombol A. Diameter tombol A ialah 1.2 m dan tombol B ialah 6.0 m. [π=3 .14 ]

Diagram 4(a)Rajah 4(a)

(a) Name the physics principle involved in the hydraulic system.

Namakan prinsip fizik yang terlibat dalam sistem hydraulik.

_____________________________________________________________________

[1 mark][1 markah]

(b) Calculate the pressure exerted by piston A.

Kirakan tekanan yang dikenakan pada tombol A.

[1 mark]

4(b)

4(a)

[1 markah]

(c) Based on (b), calculate the maximum mass that can be lifted by piston B.

Daripada (b), kirakan jumlah jisim yang boleh diangkat oleh tombol B.

[2 marks][2 markah]

(d) Diagram 4(b) shows an aeroplane flying in the sky. State and draw the four forces

acting on the aeroplane above.

Rajah 4(b) menunjukkan satu kapal terbang sedang terbang di atas langit.

Namakan dan tandakan empat daya yang bertindak pada kapal terbang di atas.

i

iv

Diagram 4(b)Rajah 4(b)

5. Diagram 5.1 shows two boys pushing a large box. After some time, the box still

remains stationary.

Rajah 5.1 menunjukkan dua orang budak lelaki sedang menolak sebuah kotak yang

besar. Selepas beberapa ketika, kotak itu masih berada dalam keadaan pegun.

iiiii

4 (d)

4 (c)

Diagram 5.2 shows an aircraft moving forward with a uniform velocity at a constant

height.

Rajah 5.2 menunjukkan sebuah kapal terbang bergerak ke hadapan dengan halaju

seragam pada suatu ketinggian tetap.

(a) Based on the situation in Diagram 5.1 and the situation in Diagram 5.2,

Berdasarkan situasi dalam Rajah 5.1 dan 5.2,

(i) state similarities about magnitudes and direction of the forces F1 and F2, F3 and

F4.

nyatakan kesamaan tentang magnitude dan arah bagi daya-daya F1 dan F2, F3

dan F4.

Magnitudes / Magnitud : ________________________________________________

Directions / Arah : _____________________________________________________[2 marks]

[2 markah]

(ii) What is the net force in both situations?

Berapakah daya bersih kedua-dua situasi?

__________________________________________________________________[1 mark]

[1 markah]

(iii) Based on the answers in 5 (a)(i) and 5 (a)(ii), name the physics concept involved.

Berdasarkan jawapan di 5 (a)(i) dan 5 (a)(ii), namakan konsep fizik yang terlibat.5(a) (iii)

5(a) (ii)

5(a) (i)

__________________________________________________________________ [1 mark]

[1 markah]

(b) (i) Another aircraft has F3 greater than F4. Describe the motion of this aircraft.

Suatu kapal terbang lain mempunyai F3 lebih besar daripada F4. Terangkan

pergerakan kapal terbang ini.

_______________________________________________________________[1 mark]

[1 markah]

(ii) Explain the answer in 5 (b)(i).

Terangkan jawapan di 5 (b)(i).

_______________________________________________________________

________________________________________________________________[2 marks]

[2 markah]

6. Diagram 6.1 and Diagram 6.2 show a student throwing an iron ball in a shot put

event using different throwing techniques. The angle of projection and the force

used by the student in both techniques are the same.

Rajah 6.1 dan Rajah 6.2 menunjukkan seorang murid melontar peluru dalam satu

acara sukan dengan teknik lontaran yang berbeza. Sudut lontaran dan gaya yang

digunakan oleh murid itu dalam kedua-dua teknik adalah sama.

5(b) (ii)

5(b) (i)

(a) Observe Diagram 6.1 and Diagram 6.2.

Perhatikan Rajah 6.1 dan Rajah 6.2.

(i) Compare the distance of the hand movement to throw the iron ball.

(i) Bandingkan jarak pergerakan tangan untuk melontar peluru.

___________________________________________________________________

[1 mark][1 markah]

(ii) Based on the answer in 6 (a)(i), compare the work done by the student

between the two throwing techniques.

Berdasarkan jawapan di 6(a)(i), bandingkan kerja yang dilakukan oleh murid di

antara dua teknik lontaran itu.

_________________________________________________________________[1 mark]

[1 markah]

(iii) If the force which acts on the iron ball is 20 N and the distance of hand

movement is 0.5 m, calculate the work done by the student.6(a) (iii)

6(a) (ii)

6(a) (i)

Jika daya yang dikenakan ke atas peluru ialah 20 N dan jarak pergerakan

tangan ialah 0.5 m, hitung kerja yang telah dilakukan oleh murid itu.

[2 marks][2 markah]

(b) (i) Based on the answer in 6(a)(i), state the relationship between the energy

gained by the iron ball and the distance of projection.

Berdasarkan jawapan di 6(a)(i), nyatakan hubungan di antara tenaga yang

diperoleh peluru dengan jarak lontaran.

_______________________________________________________________[1 mark]

[1 markah]

(ii) State the principle involved.

Namakan prinsip yang terlibat.

___________________________________________________________________[1 mark]

[1 markah]

(c) (i) Using Diagram 6.1, what happens to the falling time if an iron ball of a bigger

mass is used?

Menggunakan Rajah 6.1, apakah yang berlaku kepada masa jatuhan peluru

jika peluru yang berjisim lebih besar digunakan?

_______________________________________________________________[1 mark]

[1 markah]

6(c) (i)

6(b) (ii)

6(b) (i)

(ii) Give one reason for your answer in 6 (c)(i).

_______________________________________________________________[1 mark]

[1 markah]

7. Diagram 7.1 shows a hydraulic system. A force F is exerted on the small piston.

Rajah 7.1 menunjukkan satu sistem hidraulik. Suatu daya F dikenakan ke atas

omboh kecil.

(a) (i) Name the principle involved in this hydraulic system.

Namakan prinsip yang terlibat dalam sistem yang terlibat ini.

[1 mark][1 markah]

(ii) Compare the pressure at point P and at point Q.

Bandingkan tekanan pada titik P dan pada titik Q.

_____________________________________________________________[1 mark]

[1 markah]

7(a) (ii)

40

6(c) (ii)

(b) Diagram 7.2 shows a hydraulic jack in a car service centre.

Rajah 7.2 menunjukkan jek hidraulik di suatu pusat servis kereta.

A force of 50 N is exerted on the small piston when the handle is pushed down. The

cross-sectional areas of the small piston and the large piston are 0.04 m² and 0.8 m²

respectively.

Satu daya 50 N bertindak ke atas omboh kecil apabila pemegang ditolak ke bawah.

Luas keratin rentas omboh kecil dan omboh besar masing-masing adalah 0.04 m² dan

0.8 m².

(i) Calculate the pressure exerted on the oil in hydraulic jack.

Hitung tekanan yang bertindak ke atas minyak dalam jek hidraulik itu.

[2 marks][2 markah]

7(b) (i)

(ii) Calculate the force that the oil exerts on the large piston. Hitung daya yang dikenakan oleh minyak ke atas omboh besar itu.

[1 mark][1 markah]

(c) Based on Diagram 7.2,

Berdasarkan Rajah 7.2,

(i) explain how the handle is used to lift the load to its maximum height,

Terangkan bagaimana pemegang digunakan untuk mengangkat beban itu pada

ketinggian maksimum.

___________________________________________________________________

___________________________________________________________________

___________________________________________________________________

___________________________________________________________________ [2 marks][2 markah]

(ii) explain one modification to the large piston that enables the jack to lift a heavier

load,

Terangkan satu pengubahsuaian kepada omboh besar untuk membolehkan jek itu

mengangkat beban yang lebih berat,

__________________________________________________________________

__________________________________________________________________

__________________________________________________________________

__________________________________________________________________

[2 marks][2 markah]

(iii) state how the load is lowered without using the handle.7(c) (iii)

7(c) (ii)

7(c) (i)

7(b) (ii)

Nyatakan bagaimana beban itu diturunkan tanpa menggunakan pemegang.

___________________________________________________________________

___________________________________________________________________[1 mark]

[1 markah]