Fizik K3 Trial Spm Trengganu 2008

Moz@c

SULIT No. Kad Pengenalan:

-

-

Angka Giliran :

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

JABATAN PELAJARAN TERENGGANU

PEPERIKSAAN PERCUBAAN

SIJIL PELAJARAN MALAYSIA 2008 PHYSICS Kertas 3 September 1 1 jam 2

4531/3

Satu jam tiga puluh minit

PHYSICS

Section

Question

Full  marks

1

16

2

12

3

12

4

12

Paper 3 One hour and thirty minutes

A

DO NOT OPEN THIS QUESTION PAPER UNTIL TOLD 1. Write your name, identity card numbers and form in the space provided.

B

2. Candidates is required to read information on page 2.

Marks  obtain

Total

This question paper contain 16 printed pages INFORMATION FOR CANDIDATES

4531/3

© 2008 Hak Cipta Jabatan Pelajaran Terengganu

SMS Muzaffar Syah , Melaka

[Lihat sebelah SULIT

2 Moz@c

SULIT

4531/3

MAKLUMAT UNTUK CALON 1

This question paper consists of two sections: Section A and Section B. Kertas soalan ini mengandungi dua bahagian : Bahagian A dan Bahagian B.

2

Answer all question. Write your answers in the spaces provided in the question paper. Jawab semua soalan dalam Bahagian A. Jawapan kepada Bahagian A hendaklah dalam ruang yang disediakan dalam kertas soalan.

ditulis

3

Answer all question from Section A and one question from Section B. Answer questions in Section A and Section B in detail. You may use equations, diagrams, tables, graphs and other suitable methods to explain your answer. Jawab satu soalan daripada Bahagian B. Jawapan kepada Bahagian B hendaklah ditulis pada halaman bergaris yang disediakan di Bahagian Akhir kertas soalan ini. Anda diminta menjawab dengan lebih terperinci. Jawapan mestilah jelas dan logik. Persamaan, gambar rajah jadual graf dan cara lain yang sesuai untuk menjelaskan jawapan anda boleh digunakan.

4

If you wish to cancel any answer, neatly cross out the answer. Sekiranya anda hendak membatalkan sesuatu jawapan, buatkan garisan di atas jawapan itu.

5

The diagram in the question provided are not drawn to scale unless stated. Rajah yang mengiringi soalan tidak dilukiskan mengikut skala kecuali dinyatakan.

6

The marks allocated for each question or part question are shown in brackets. Markah yang diperuntukkan bagi setiap soalan atau ceraian soalan ditunjukkan dalam kurungan.

7

8

You may use a non-progmammable scientific calculator Anda dibenarkan menggunakan kalkulator saintifik yang tidak boleh digunakan diprogram. Walau bagaimanapun, langkah mengira perlu ditunjukkan. The time suggested to answer Section A is 60 minutes, Section B is 30 minutes The time suggested to answer Section A is 90 minutes, Section B is 30 minutes and Section C is 30 minutes. Masa yang dicadangkan untuk menjawab Bahagian A ialah 60 minit dan Bahagian B ialah 30 minit.

4531/3 SMS Muzaffar Syah , Melaka

[Lihat sebelah SULIT

3 Moz@c

SULIT

4531/3

Section A Bahagian A [28 marks] [28 markah] Jawab semua soalan dalam bahagian ini. Answer all questions in this section. The time suggested to answer this section is 60 minutes. Masa yang dicadangkan untuk menjawab bahagian ini ialah 60 minit.

1

A student carries out an experiment to investigate the relationship between the refractive index, n and the reciprocal of sinus of refractive angle,

1 of five mediums with different sin r

density. This experiment begin with put a perspex medium with refractive index of 1.49 on a sheet of white paper. The outline of the sides, ABCD are traced on the white paper as shown on Diagram 1.0. A ray of light from the ray box is directed along the 300 from normal line to the centre of AB plane. The perspex slab is removed. The point of incident and the corresponding point of emergence are joined as shown on Diagram 1.1. The respective angle, r is measured with a protractor.

Diagram 1.0 Rajah 1.0 The procedure is repeated with using different transparent medium as crown glass, flint glass, rutile and gallium phosphate, where their refractive index are 1.52, 1.66, 2.40 and 2.91

4531/3 SMS Muzaffar Syah , Melaka

[Lihat sebelah SULIT

4 Moz@c

SULIT

4531/3

respectively. The incident angle used are the same. The refractive angle of the mediums are shown in Diagram 1.2, 1.3, 1.4 and 1.5. Seorang murid menjalankan eksperimen untuk menyiasat hubungan antara ideks biasan, n dengan salingan sinus sudut biasan,

1 bagi lima medium yang berlainan sin r

ketumpatan. Eksperimen ini dimulakan dengan meletakkan satu medium bongkah perspek yang mempunyai indeks biasan 1.49 di atas sehelai kertas putih. Sempadan ABCD bagi medium perspeks tersebut dilukiskan seperti Rajah 1.0. Satu sinar cahaya dipancarkan 300 dari garis normal tepat pada tengah-tengah satah AB. Kemudian bongkah perspek dialihkan . Titik-titik yang telah ditandakan kemudian disambungkan dengan garis-garis lurus seperti yang ditunjukkan pada Rajah 1.1. Kemudian sudut biasan, r diukur menggunakan protraktor. Kaedah eksperimen diulangi dengan menggunakan medium lutsinar seperti crown glass, flint glass, rutile dan gallium phosphate, di mana indeks niasan masing-masing ialah 1.52, 1.66, 2.40 dan 2.90. Sudut tuju yang digunakan adalah sama. Sudut biasan bagi mediummedium tersebut ditunjukkan seperti pada Rajah 1.2, 1.3, 1.4 dan 1.5.

Diagram 1.1(Perspex, refractive index = 1.49) Rajah 1.1(perspeks, indeks biasan = 1.49)

4531/3 SMS Muzaffar Syah , Melaka

[Lihat sebelah SULIT

SULIT

5 Moz@c

4531/3

Diagram 1.2 (Crown glass, refractive index = 1.52) Rajah 1.2(Crown glass, indeks biasan = 1.52)

4531/3 SMS Muzaffar Syah , Melaka

[Lihat sebelah SULIT

SULIT

6 Moz@c

4531/3

Diagram 1.3 (Flint glass, Refractive index = 1.66) Rajah 1.3(Flint glass, indeks biasan 1.66)

Diagram 1.4 (Rutile, Refractive index = 2.40) Rajah 1.4(Rutile, indeks biasan = 2.40)

4531/3 SMS Muzaffar Syah , Melaka

[Lihat sebelah SULIT

7 Moz@c

SULIT

4531/3

Diagram 1.5 (Gallium phosphate, Refractive index = 2.91) Rajah 1.5 (Galium phosfat, indeks biasan = 2.91) a)

For the experiment described, identify: Bagi eksperiment yang telah diterangkan, kenalpasti: (i)

the manipulated variable pembolehubah dimanipulasikan ……………………………………………………………………………… [1 mark] [ 1 markah]

(ii)

(iii)

the responding variable pembolehubah bergerak balas ……………………………………………………………………………… [1 mark] [ 1 markah] the constant variable pembolehubah dimalarkan

……………………………………………………………………………… [1 mark] [ 1 markah]

(b)

Based on Diagram 1.1, 1.2, 1.3, 1.4 and .1.5; Berdasarkan Rajah 1.1, 1.2, 1.3, 1.4 dan 1.5 ;

(i)

measure and record the refractive angle, r for each medium. ukur dan catatkan sudut dibiaskan, r bagi setiap medium

(ii)

calculate the sin r and

hitungkan sin r dan

(iii)

1 sin r

1 sin r

1 in the space below. sin r 1 jadualkan keputusan anda bagi n, r, sin r dan dalam ruangan di sin r tabulate your result for n, r, sin r and

bawah.

4531/3 SMS Muzaffar Syah , Melaka

[Lihat sebelah SULIT

8 Moz@c

SULIT

4531/3

[7 marks] [7 markah]

(c)

On the graph paper, plot a graph of n against Pada kertas graf ,lukis graf n melawan

1 sin r

1 sin r [ 5 marks] [5 markah]

(d)

Based on your graph in 1(c), state the relationship between n and

1 sin r

Berdasarkan graf anda di 1(c), nyatakan hubungan antara n dan

1 sin r

4531/3 SMS Muzaffar Syah , Melaka

[Lihat sebelah SULIT

SULIT

9 Moz@c

4531/3

…………………………………………………………………………………….. 1 mark] [1 markah]

Graph of n against 

1 sin r

4531/3 SMS Muzaffar Syah , Melaka

[Lihat sebelah SULIT

10 Moz@c

SULIT

2

4531/3

A student carried out an experiment to investigate the relationship between the velocity of  sound wave, v  and  air temperature ,T. Seorang pelajar menjalankan satu eksperimen untuk mengkaji hubungan diantara Halaju bunyi , dengan suhu udara T.  The results of the experiment are shown in the graph of v 2 against T in Figure 2.1. Keputusan eksperimen itu ditunjukkan oleh graf v  2 lawan T, pada Rajah 2.1 (a ) 

Based on the graph in Diagram 2.1. Berdasarkan graf pada Rajah 2.1 (i)

State the relationship between v  and  T ? Nyatakan hubungan antara v dengan T?

(ii)

 …………………………………………………………………. [1 mark] 0  determine the value of   v  when  T = 0 C Show on the graph , how you determine the value of  v Tentukan nilai v apabila T =0 0 C Tunjukkan pada graf itu bagaimana anda menentukan nilai v

  v = …………………………………………………………… [2 marks]

4531/3 SMS Muzaffar Syah , Melaka

[Lihat sebelah SULIT

11 Moz@c

SULIT

4531/3

  Graph of v 2 against  T

      700

    2

    2     2

    2  200

    2 4531/3

[Lihat sebelah SULIT

SMS Muzaffar Syah , Melaka     10

  20

30 

     40

      2   50

    60

 70

     80

T/ 0 C

SULIT

12 Moz@c

4531/3

DIAGRAM 2.1

 (b) The specific heat capacity of air c ,  is given by the formula   c =   1                                                                                                                                      k where k is the gradient of the graph. Muatan haba tentu bagi udara,c diberi oleh rumus c =   1                                                                                                                   k dimana k ialah kecerunan graf.

4531/3 SMS Muzaffar Syah , Melaka

[Lihat sebelah SULIT

13 Moz@c

SULIT

(i)

4531/3

Calculate the gradient of the graph , k, of v2 against  T Show on the graph how you determine the gradient. Hitungkan kecerunan bagi graf, k , v2 melawan M. Tunjukkan pada graf bagaimana anda menentukan kecerunan itu.

k = …………………………………….  [3 marks] (ii) 

Determine the value, c, of the air Tentukan nila c bagi udara.

c =………………………….. [2 marks ]

(c)               Determine the sound  wave velocity in the air , v, if the temperature of air  = 300C Show on the graph , how you determine the value of v. Tentukan halaju gelombang bunyi di udara , v, jika suhu udara = 300C Tunjukkan di atas graf bagaimana anda menentukan nilai v.

[ 3 marks]

4531/3 SMS Muzaffar Syah , Melaka

[Lihat sebelah SULIT

SULIT (d)

14 Moz@c

4531/3

State one  precaution that can be taken to improve the accuracy of the readings in this  experiment. Nyatakan satu  langkah berjaga­jaga yang boleh diambil untuk memperbaiki ketepatan   bacaan dalam ekperimen ini.

                    …………………………………………………………………………………                      ………………………………………………………………………………… [1 marks]

Section B Bahagian B [ 12 marks ] [12 markah] Answer any one question. Jawab mana-mana satu soalan dalam bahagian ini. The time suggested to answer this section is 30 minutes. Masa yang dicadangkan untuk menjawab bahagian ini ialah 30 minit.

3

Diagram 3.1 shows a boy lifted up a rock in the sea water. Diagram 3.2 shows the boy lifted up the rock at the surface of the sea water. He feel much heavier than before. Rajah 3.1 menunjukkan seorang budak lelaki mengangkat seketul batu di dalam air laut. Rajah 3.2 menunjukkan budak lelaki  tersebut mengangkat batu itu di permukaan air laut. Ia  merasa jauh lebih berat dari sebelumnya. 

4531/3 SMS Muzaffar Syah , Melaka

[Lihat sebelah SULIT

15 Moz@c

SULIT

4531/3

        Diagram 3.1 (easier to lift rock)  Diagram 3.2 (more difficult to lift rock)         Rajah 3.1 (mudah untuk mengangkat batu)                Rajah 3.2 (susah untuk mengangkat batu) Base the Diagram 3.1 and 3.2 and your knowledge of buoyant force: Berdasarkan Rajah 3.1 dan 3.2 dan pengetahuan anda mengenai daya keapungans: (a)

state one suitable inference buat satu inferens yang sesuai [1 mark]

(b)

State one suitable hypothesis. nyatakan satu hipotesis yang sesuai dan boleh disiasat

[1 mark] With the use of apparatus such as weight, beaker, spring balance and others, describe an experiment framework to investigate the hypothesis stated in 3(b). Dengan menggunakan radas seperti pemberat, bikar, neraca dan lain-lain radas, terangkan satu rangka kerja ekperimen untuk menyiasat hipotesis yang anda nyatakan dalam 3(b) In your description, state clearly the following : 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 . Describe how to control and measure the manipulated variable and how to measure the responding variables.

4531/3 SMS Muzaffar Syah , Melaka

[Lihat sebelah SULIT

16 Moz@c

SULIT

4531/3

Prosedur eksperimen . Terangkan bagaimana mengawal dan mengukur pembolehubah dimanipulasikan dan bagaimana mengukur pembolehubah bergerak balas. vi)

The way to tabulate the data. Cara untuk menjadualkan data

vii)

The way to analyse the data. Cara untuk menganalisis data. [10 marks]

4

A student investigating the performance of a dc motor ..  Diagram 4.1 shows the final position of the load if the student  connected  the motor to a  dry cell. Then the student connected the motor to two dry cell and the final position of the  load lifted is shown in Diagram 4.2. Both of the experiment are started which the load is on the floor.. Seorang pelajar menjalankan penyiasatan  prestasi sebuah moto a.t. Rajah 4.1 menunjukkan kedudukan akhir beban  apabila pelajar tersebut   menyambungkan  motor itu dengan satu sel kering. Kemudian pelajar itu   menyambungkan motor itu dengan dua sel kering dan kedudukkan akhir beban itu   terangkat seperti yang ditunjukkan dalam Rajah 4.2. Kedua­dua eksperimen dimulakan dengan beban berada di atas lantai.

4531/3 SMS Muzaffar Syah , Melaka

[Lihat sebelah SULIT

17 Moz@c

SULIT

4531/3   d.c motor

  d.c motor

load

load

Diagram 4.1 Rajah 4.1

Diagram 4.2 Rajah 4.2

Based on the above information and observation and your knowledge of  power  : Berdasarkan maklumat dan  pemerhatian  dan menggunaka pengetahuan anda tentang   kuasa: (a)

(b)

(a)

State one suitable inference. Nyatakan satu inferens yang sesuai.                                                                           [ 1 mark ] State one suitable hypothesis. Nyatakan satu hipotesis yang sesuai.                                                               [ 1 mark ] With the use of apparatus such as 1.5 V battery, load, connecting wire   and other  apparatus, describe an experiment framework to investigate the hypothesis stated    in  4(b) Dengan menggunakan radas seperti bateri 1.5 V, beban, dawai penyambung   dan   lain­lain radas, terangkan satu rangka kerja ekperimen untuk menyiasat hipotesis   yang anda nyatakan dalam 4(b) In your  description, state clearly the following : Dalam penerangan anda jelaskan perkara berikut  i)

Aim of the experiment.

4531/3 SMS Muzaffar Syah , Melaka

[Lihat sebelah SULIT

18 Moz@c

SULIT

4531/3

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  dan kaedah 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 ]

END OF QUESTION PAPER

4531/3 SMS Muzaffar Syah , Melaka

[Lihat sebelah SULIT

Moz@c

SKEMA FIZIK KERTAS 3 PERCUBAAN SPM 2008 SECTION A Question 1 Mark 1

Sectio n 1 (a)(i) 1

Answer State the manipulated variable correctly Density of medium / refractive index

1

(ii 1 )

State the responding variable correctly Refracted angle

1

(iii 1 )

State the constant variable correctly Incident angle

7

(b)

7

Tabulate the results correctly

1 shown in the table give one  sin r

1

Quantities of n, r, sin r and

2 3

State the units of r correctly. give one  The values of r is consistent to one decimal places, and

1 is consistent to one decimal sin r

place sin r is constant to 4 decimal place. give one  4& 5 All 5 values of r are correct -give two  If 3 /4 values are correct give one  If < 3 , 0  6 & 7 All 5 values of

1 are correct- give two  sin r

If 3 /4 values are correct give one  If < 3 , 0  Refractive index, n 1.49 1.52 1.66 2.40 2.91 Full marks : 7

Refracted angle, r/0 22.0 20.0 18.0 13.0 10.0

SMS Muzaffar Syah , Melaka

Sin r

1 sin r

0.3746 0.3420 0.3090 0.2249 0.1736

2.67 .2.92 3.24 4.44 5.76

Moz@c 5

(c)

(b)

5

Draw a complete graph of n against

1 sin r

Tick  based on the following aspects;. 1

 n on the –y axis and

2



3

1 on the –x axis sin r

give 

Both axes are marked with uiniform scale And not odd scale ( 1,2, 4,5,10)

give 

 All five points are plotted corectly (+/- 1 mm/ ½ square box) give  ( Only three points plotted correcly , givei )

4

 Best fitted straight line is drawn give  (berdasarkan keseimbangan bilangan titik di atas dan di bawah garisan i.i sama banyak, /2:1 /3 :2. T . Titik paling jauh dari garisan tidak lebih 0.5 cm) Reject : curve line

5

 Show the minimum size of graph at least 5(vertical) x 4(horizontal) square box (2 cm x 2 cm) (Dikira dari asalan hingga titik akhir jika mula dari asalan. Jika tidak mula dari 0 , tengok titik pertama dan terakhir) Beri  score : Score 5 4 3 2 1

Number of  7 5-6  3-4  2 1 Toatal maks : 5 marks 1

(d)

1

State the correct relationship between n and

1 sin r

Refractive index, n is direcltly propotional to the

16 marks

SMS Muzaffar Syah , Melaka

1 sin r

Moz@c

Question 2 change Section

Mark

(a) (i)

(a) (ii)

Answer

1

State the change correctly Decrease

1 1 1

State the value of θ -shows graph exstrapolation -shows the corresponding arrow -18.5 0C // 18.00C // 19.00C (reject without unit)

3

Calculate the gradient of the graph, h and state the value of h with the acceptable range -Draw a suffiecienly large triangle to calculate the gradient of the graph. -Correct substitution(follow candidate’s triangle) -State value of the gradient with correct unit. The gradient of the graph is14.55 0C kg

3

(a) (iii) 1 1 1

1

Correct substitution to the formula (b) 1 1

(c)

Q gradient 6.1 × 10 4 gradient = 14.55

c=

1

4192.4 J kg-1 0C-1

1

Stir the water gently with the heater to ensure that heat is distributed uniformly to all part of the water.

1

Make sure the insulating jacket is covered all part of the beaker.

Total

3

2 12

SMS Muzaffar Syah , Melaka

Moz@c SECTION B Question 3 Mark Section Answer 1 3 (a) State a suitable inference The volume of water displacement affects the buoyant force. 1

(b) State relevant hypothesis (with direction) The greater the water displacement the greater the buoyant force.

1

(c) Describe a complete and suitable experimental framework See text book. Experiment of Archimedes Principle

1

State the aim of the experiment

1

To investigate the relationship between the volume of water displacement and the buoyant force. State the manipulated variable and the responding variable mv - the volume of water displacement rv

1

- buoyant force

State the constant variable cv – the density of water

1

List out the important apparatus and materials Ureka can, triple beam balance, 100 ml beaker water.

1

State a functionable arrangement of the apparatus A manometer is connected to thistle funnel with rubber tube

1

State the method of controlling the manipulated variable Full immerse the weight into water ad collect the water flow out from ureka can.

1

State the method of measuring the responding variable Measure the mass of the water collected from ureka can and find the weight. Where weight = mass x acceleration due to gravity.

1

Repeat the experiment at least 4 times with different values Repeat the different volume of the weight.

SMS Muzaffar Syah , Melaka

Moz@c 1

Tabulate the data Records the data . Volume, V/ cm3

Weight, w or buoyant force, F/ N

5.0 10.0 15.0 20.0 25.0 State how data will be analysed (sketch graph/statement)

1

Plot graph volume against buoyant force. Total

12

SMS Muzaffar Syah , Melaka

Moz@c

Question 4 change Section 4 (a)

4 (b)

Mark Answer 1 State a suitable inference • Distance between two consecutive fringe influence by distance of split separation 1

4(c)

State relevant hypothesis (with direction) • If the distances split separation increase , the distance between two consecutive fringes decrease. Describe a complete and suitable experimental framework (10 marks)

4 c (i)

1

4c (ii)

1

•

State the aim of the experiment(M1) To investigate the relationship between distance between two spherical dippers and the distance between two consecutive node lines .

State the manipulated variable and the responding variable(M2) Manipulated variable : distance between two spherical dippers Responding variable : distance between two consecutive node lines

1 State the constant variable ( M3) Constant variable : frequency/wavelength/distance observation line . 4 c(iii)

1

List out the important apparatus and materials (M4) Meter ruler, water, white paper, stroboscope.

4 c(iv)

1

•

State a functionable arrangement of the apparatus (M5)

SMS Muzaffar Syah , Melaka

Moz@c

4 c(v)

1

State the method of controlling the manipulated variable (M6) * set up distance between two spherical dipper as 1.0 cm( or another suitable value)

4 c(vi)

1 State the method of measuring the responding variable (M7) - The waves are freeze by a mechanical stroboscope and sketched on the screen. * measure the distance two consecutive node lines

4c(vii)

1

Reapeat the experiment at least 4 times with different values (M8) * repeat the previous steps by increasing the distance of two spherical dippers to 1.2 cm,1.3 cm 1.4 cm and 1.5 cm

4c(viii)

1

Tabulate the data (M9) Distance between two spherical dippers 1.0 1.2 1.3 1.4 1.5

Distance between two consecutive node lines

1 4c(ix)

TOTAL

State how data will be analysed (sketch graph/statement) (M10) Plot graph distance between two consecutive line against distance of two spherical distance 12

SMS Muzaffar Syah , Melaka