NAMA:.................................................... Tingkatan :..............................

4531/3 Fizik Kertas 3 Oktober 2011 1 ½ jam

BAHAGIAN PENGURUSAN SEKOLAH BERASRAMA PENUH DAN SEKOLAH KECEMERLANGAN

KEMENTERIAN PELAJARAN MALAYSIA

PEPERIKSAAN AKHIR TAHUN TINGKATAN 4 - 2011

FIZIK

KERTAS 3

Satu jam tiga puluh minit

JANGAN BUKA KERTAS SOALAN INI SEHINGGA DIBERITAHU

Kertas soalan ini mengandungi 16 halaman bercetak

Kegunaan Pemeriksa

Bahagian

Soalan

Markah Penuh

Markah

A

1 16

2 12

B

3 12

4 12

JUMLAH

1. Kertas soalan ini mengandungi dua bahagian : Bahagian A dan Bahagian B. 2. Jawab semua soalan dalam Bahagian A. Tuliskan jawapan bagi Bahagian A dalam ruang yang disediakan dalam kertas soalan. 3. Jawab satu soalan daripada Bahagian B. Tuliskan jawapan Bahagian B pada ruangan yang disediakan.. Jawab Bahagian B dengan lebih terperinci. Jawapan mestilah jelas dan logik. 4. Tunjukkan kerja mengira, ini membantu anda mendapat markah. 5 Gambarajah yang mengiringi soalan tidak dilukis mengikut skala kecuali dinyatakan. 6. Markah yang diperuntukkan bagi setiap soalan atau ceraian soalan ditunjukkan dalam kurungan. 7 Anda dibenarkan menggunakan kalkulator saintifik yang tidak boleh di programkan. 8 Masa yang dicadangkan untuk menjawab Bahagian A ialah 60 minit dan Bahagian B ialah 30 minit. 9 Serahkan semua kertas jawapan anda di akhir peperiksaan.

SULIT 4531/3

2

Section A

[ 28 marks]

Answer all questions in this section.

Jawab semua soalan dalam bahagian ini.

1. An experiment is carried out to investigate the relationship between the dropped mass, m and

the thickness of the tin sheet, T. The slotted mass at the height, h = 0.5 m is drop on a piece

of tin sheet placed on a wooden plank. The thickness of the tin sheet, t , after the impact is

measured using micrometer screw gauge. The apparatus is set up as shown in the diagram 1.1.

Satu eksperimen dijalankan untuk mengkaji hubungan di antara jisim yang dijatuhkan, m dan

ketebalan kepingan timah, T. Suatu jisim berslot dijatuhkan dari ketinggian, h = 0.5 m ke

atas kepingan timah yang diletakkan di atas sekeping papan kayu . Ketebalan kepingan timah,

t , selepas impak ini diukur dengan menggunakan tolok skru mikrometer. Susunan radas

eksperimen ini ditunjukkan seperti dalam Rajah 1.1.

3

The actual thickness, T, is obtain by using equation,

Ketebalan sebenar, T, diperolehi dari persamaan,

T = t – e

where e is zero error.

di mana e ialah ralat sifar.

Diagram 1.2 / Rajah 1.2

Diagram 1.2 shows the zero error, e, on the micrometer screw gauge.

Rajah 1.2 menunjukkan ralat sifar, e, pada tolok skru mikrometer.

(a) Determine the zero error, e.

Tentukan ralat sifar, e.

e = …………………………….. mm

[1 mark]

[1 markah]

4

Diagram 1.3 shows the reading of the thickness of the tin sheet , t, when the slotted mass used is

200g.

Rajah 1.3 menunjukkan bacaan ketebalankepingan timah ,t, apabila jisim berslot yang digunakan ialah 200g.

The procedure of measurement is repeated with different slotted mass, m = 300g, 400g, 500g and

600g. The corresponding readings of micrometer screw gauge are shown in Diagram 1.4, 1.5, 1.6,

and 1.7.

Prosedur pengukuran ini diulang dengan jisim berslot yang berlainan, m = 300g, 400g, 500g dan 600g.

Bacaan tolok skru mikrometer yang sepadan ditunjukkan dalam Rajah 1.4, 1.5, 1.6, dan 1.7.

d

Mass = 300 g

t = ……………………..mm

T = ………………………mm

Diagram 1.4 / Rajah 1.4

d

Mass = 200 g

t = 4.45 mm

T = ………………mm

Diagram 1.3 / Rajah 1.3

5

d

Mass = 600 g

t = ……………………..mm

T = ………………………mm

Diagram 1.7 / Rajah 1.7

d

Mass = 500 g

t = ……………………..mm

T = ………………………mm

Diagram 1.6 / Rajah 1.6

d

Mass = 400 g

t = ……………………..mm

T = ………………………mm

Diagram 1.5 / Rajah 1.5

6

(b) For the experiment described on page 2,3 ,4 and 5 identify:

Bagi eksperimen yang diterangkan di halaman 2,3, 4 dan 5 kenal pasti:

(i) The manipulated variable,

Pembolehubah dimanipulasikan,

……………………………………………………………………….

[1 mark]

[1 markah]

(ii) The responding variable,

Pembolehubah bergerak balas,

……………………………………………………………………….

[1 mark]

[1 markah]

(iii) A constant variable.

Satu pembolehubah dimalarkan.

………………………………………………………………………….

[1 mark]

[1 markah]

(c) Based on Diagrams 1.4, 1.5, 1.6 and 1.7 on pages 4 and 5, determine the thickness of the

tin sheet, t, for the corresponding slotted mass.

Berdasarkan Rajah 1.4, 1.5, 1.6 dan 1.7 di halaman 4 dan 5, tentukan ketebalan kepingan

timah, t , yang sepadan dengan jisim berslot, m.

For each value of m, calculate the force, F, exerted on the tin sheet using the equation :

Bagi setiap nilai m, hitungkan daya, F , yang dikenakan ke atas kepingan tin menggunakan

persamaan:

F = mg ,

where g = 10 ms-2

7

Tabulate your results for F, t and T, for every value of m in the space below.

Jadualkan keputusan anda bagi F, t and T, bagi setiap nilai m pada ruang di bawah.

[6 marks]

[6 markah]

(d) On the graph paper on page 8, plot a graph of T against F.

Pada kertas graf di halaman 8, lukiskan graf T melawan F.

[5 marks]

[5 markah]

(e) Based on your graph, state the relationship between T and F.

Berdasarkan graf anda, nyatakan hubungan antara T dan F.

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

.

[1 mark]

[1 markah]

8

Graph of T against F / Graf T melawan F

9

2 A student carries out an experiment to investigate the relationship between the mass, m of a

load attached on a spring and the length, l of the spring. The student also determines the

spring constant, k.

Seorang murid menjalankan satu eksperimen untuk mengkaji hubungan antara jisim, m bagi

suatu beban yang diletakkan pada spring dengan panjang, l bagi spring itu. Murid itu juga

menentukan pemalar spring, k.

The result of this experiment is shown in the graph of l against m in diagram 2.1 on page 10.

Keputusan eksperimen ini ditunjukkan oleh graf l melawan m pada rajah 2.1 di halaman 10.

(a) Based on the graph in Diagram 2.1,

Berdasarkan graf pada rajah 2.1

(i) What happens to l as m increases?

Apakah yang berlaku pada l apabila m bertambah?

___________________________________________________________

[1 mark]

[1 markah]

(ii) Determine the value of l when m = 0 g.

Show on the graph, how you determine the value of l.

Tentukan nilai l apabila m = 0 g.

Tunjukkan pada graf itu bagaimana anda menentukan nilai l.

l = ________________________________________________________

[ 2 marks]

[2 markah]

10

25

l / cm

70 60

20

m / g 10 50

Diagram 2.1

Rajah 2.1

Graph of l against m

Graf l melawan m

20 30 40 0

5

10

15

11

(b) The spring constant, k is given by the formula k = , where h is the gradient of

the graph.

Pemalar spring, k diberi oleh formula k = , dengan keadaan h ialah kecerunan graf.

(i) Calculate the gradient, h of the graph.

Show on the graph how you calculate h.

Hitung kecerunan, h bagi graf itu.

Tunjukkan pada graf itu bagaimana anda menghitung h.

h = …………………………....

[3 mark]

[3 marks]

(ii) Determine the value of k.

Tentukan nilai k.

k = ………………………………........

[1 marks]

[1 mark]

(c) Another identical spring is connected in series to the end of the spring. The spring constant,

k’ of the two springs in series is given by the formula

= +

12

Suatu spring lain yang serupa disambung pada hujung spring itu secara sesiri.

Pemalar spring, k’ bagi dua spring yang sesiri ini diberi oleh formula

= +

Calculate k’

Hitung k’

k’ = __________________________

[3 marks]

[3 markah]

(d) State two precautions that can be taken to improve the accuracy of the readings in this

experiment.

Nyatakan dua langkah berjaga-jaga yang boleh diambil untuk memperbaiki ketepatan

bacaan dalam eksperimen ini.

1.________________________________________________________________

________________________________________________________________

2.________________________________________________________________

________________________________________________________________

[2 marks]

[2 markah]

13

3. Diagram 3.1 and 3.2 shows two buses moving on soft ground. It is found that the bus

with full of passengers, its tyres sinks deeper into the ground.

Rajah 3.1 dan rajah 3.2 menunjukkan dua buah bas bergerak di atas jalan tanah lembut.

Didapati bas yang dipenuhi dengan penumpang, tayarnya lebih terbenam ke dalam

tanah itu.

Rajah 3.1 Rajah 3.2

Base on the information and observation:

Berdasarkan maklumat dan pemerhatian tersebut:

a) State one suitable inference.

Nyatakan satu inferens yang sesuai. [ 1 mark ]

b) State one suitable hypotesis.

Nyatakan satu hipotesis yang sesuai. [ 1 mark ]

b) With the use of apparatus such as plasticine, weights and other apparatus, describe an

experiment framework to investigate the hypothesis stated in 3(b).

In your description, state slearly the following :

Dengan menggunakan radas seperti plastesin, pemberat dan lain-lain radas, terangkan satu

rangka kerja ekperimen untuk menyiasat hipotesis yang anda nyatakan dalam 3(b)

Diagram 3.2 Diagram 3.1

14

Dalam penerangan anda jelaskan perkara berikut :

i) Aim of the experiment.

Tujuan eksperimen.

ii) Variables in the experiment.

Pembolehubah yang terlibat.

iii) List of apparatus and materials.

Senarai radas dan bahan

iv) Arrangement of the apparatus.

Susunan radas.

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

manipulated variable and the method of measuring the responding variable.

Prosedur eksperimen termasuk kaedah mengawal pembolehubah

dimanipulasikan dankaedah mengukur pembolehubah bergerak balas.

vi) The way you would tabulate the data.

Penjadualan data.

vii) The way you would analyse the data.

Cara menganalisis data.

[ 10 marks ]

[ 10 markah ]

15

4 Diagram 4.1 shows a cake before being baked . Diagram 4.2 show cake after being baked

Rajah 4.1 menunjukkan sebiji kek yang belum dimasak. Rajah 4.2 menunjukkan kek

selepas dimasak.

Rajah 4.1 Rajah 4.2

Based on the information and observation above:

Berdasarkan maklumat dan pemerhatian di atas:

(a) State one suitable inference.

Nyatakan satu inferens yang sesuai. [1 mark]

(b) State one suitable hypothesis.

Nyatakan satu hipotesis yang sesuai.

[1 mark]

(c) With the use of apparatus such as heater, stirrer, capillary tube and other apparatus, describe

an experiment framework to investigate the hypothesis stated in 3(b).

Dengan mengunakan alat radas seperti tiub kapilari dan lain-lain radas, terangkan satu

rangka eksperimen untuk menyiasat hipotesis yang anda nyatakan di 3(b)

In your description, state clearly the following;

Dalam penerangan anda sila nyata dengan jelas perkara-perkara berikut

(i) Aim of the experiment.

Tujuan eksperimen.

(ii) Variables in the experiment.

Diagram 4.1

Rajah 4.1

Diagram 4.2

Rajah 4.2

Cake before being baked

Kek sebelum dibakar

Cake after being baked

Kek selepas dibakar

16

Pembolehubah dalam eksperimen.

(iii) List of apparatus and materials.

Senarai radas dan bahan.

(iv) Arrangement of the apparatus.

Susunan radas.

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

manipulated variable and the method of measuring the responding variable.

Prosedur eksperimen termasuk kaedah mengawal pemboleh ubah dimanipulasikan

dan kaedah mengukur pemboleh ubah bergerak balas.

(vi) The way you would tabulate the data.

Cara anda akan menjadualkan data.

(vii) The way you would analyse the data.

Cara anda akan menganalisis data.

[10 marks]

END OF QUESTION PAPER

KERTAS SOALAN TAMAT