Physics P2 2008 Kedah

1 SULIT 4531/2 Fizik

4531/2

Kertas 2 Sept. 2½ jam

No. Kad Pengenalan: ………................…......……….... Angka Giliran: ......……… Nama : ………………......…….............……………. Tingkatan: …….....……… PERSIDANGAN KEBANGSAAN PENGETUA-PENGETUA SEKOLAH MENENGAH NEGERI KEDAH DARUL AMAN

PEPERIKSAAN PERCUBAAN SPM 2008 PHYSICS Paper 2 Two hours and thirty minutes

JANGAN BUKA KERTAS SOALAN INI SEHINGGA DIBERITAHU 1. Kertas soalan ini adalah dalam dwibahasa. 2. Soalan dalam bahasa Inggeris mendahului soalan yang sepadan dalam bahasa Melayu. 3. Calon dibenarkan menjawab keseluruhan atau sebahagian soalan sama ada dalam bahasa Inggeris atau bahasa Melayu. 4. Calon dikehendaki membaca maklumat di halaman belakang kertas soalan ini.

Untuk Kegunaan Pemeriksa Markah Markah Bahagian Soalan Penuh Diperoleh 1 2 3 A

4 5 6 7 8

B C

9 10 11 12 Jumlah

Kertas soalan ini mengandungi 30 halaman bercetak SULIT

2

The following information may be useful. The symbols have their usual meaning. Maklumat berikut mungkin berfaedah. Simbol-simbol mempunyai makna yang biasa.

3

Section A Bahagian A [60 marks] Answer all questions in this section. Jawab semua soalan dalam bahagian ini. 1

Diagram 1.1 shows the process of determining the diameter of a ball bearing using a metre rule. Five identical ball bearings were placed side by side to measure the total length of their diameters. Rajah 1.1 menunjukkan proses menentukan diameter satu alas bebola dengan menggunakan pembaris meter. Lima alas bebola diletakkan bersebelahan untuk mengukur jumlah panjang diameter semua alas bebola itu.

3 cm

4 cm

5 cm

6 cm

Diagram 1.1 / Rajah 1.1 (a)

(b)

What is the sensitivity of the metre rule? Berapakah kepekaan pembaris meter itu? ……………………………..………………………………………………. [1 mark] Based on Diagram 1.1; Berdasarkan Rajah 1.1; (i) What is the total length of the diameters of the five ball bearings? Berapakah jumlah panjang diameter bagi kesemua lima alas bebola itu?

(ii)

…………………………..……………………………………………. [1 mark] What is the diameter of one ball bearing? Berapakah diameter bagi satu alas bebola?

[1 mark]

4

(b)

Name another instrument which has higher sensitivity. Namakan satu alat pengukur yang mempunyai kepekaan yang lebih tinggi. ………………………………..…………………………………………………... [1 mark]

2

Diagram 2.1 shows the graph of velocity against time from the test drive of a new car carrying four passengers. Rajah 2.1 menunjukkan graf halaju melawan masa daripada ujian sebuah kereta baru yang sedang membawa empat orang penumpang. Velocity / m s–1 Halaju / m s–1 35 30 25 20 15 10 5

0

1

2

3

4

5

6

7

Time / s Masa / s

Diagram 2.1 / Rajah 2.1 (a)

(i)

(ii)

What is meant by acceleration? Apakah yang dimaksudkan dengan pecutan? …………………………..……………………………………………. [1 mark] On the graph in Diagram 2.1, mark the point X where the acceleration of the car begins to decrease. Pada graf dalam Rajah 2.1, tandakan titik X di mana pecutan kereta itu mulai berkurang. [1 mark]

5

(b)

(c)

3

Calculate the distance travelled by the car from t = 3 s to t = 5 s. Hitungkan jarak dilalui kereta itu dari t = 3 s ke t = 5 s.

[2 marks] Sketch in Diagram 2.1, the graph that will be obtained if the car is tested again without any passengers. Lakarkan dalam Rajah 2.1, graf yang akan diperoleh jika kereta itu diuji semula tanpa penumpang. [1 mark]

Diagram 3.1 shows a model of a hydraulic jack. The force F1 applied on the small piston R is able to support two loads which placed on piston S and T. Rajah 3.1 menunjukkan sebuah model jek hidraulik. Daya F1 bertindak pada omboh kecil R untuk menyokong dua beban yang diletakkan pada omboh S dan T. F2

F1

F3

AR = 2 cm2

R

S

AS = 5 cm2 T

S

AT = 15 cm2

Diagram 3.1 / Rajah 3.1 (a)

Name the principle used in the hydraulic jack. Namakan prinsip yang digunakan dalam jek hidraulik. ……………………………..………………………………………………. [1 mark]

6

(b)

(i)

(ii)

If F1 = 5.0 N, calculate the pressure exerted on piston R. Jika F1 = 5.0 N, hitungkan tekanan yang dikenakan pada omboh R. ………………………..………………………………………………. [1 mark] Compare the fluid pressure at S and T to the pressure at R Bandingkan tekanan bendalir pada S dan T dengan tekanan bendalir pada R.

………………………..………………………………………………. [1 mark] (iii) Determine the magnitude of the force F2. Tentukan magnitude daya F2.

(c)

[2 marks] Give one reason why it is more suitable to use a liquid instead of air as the hydraulic fluid. Berikan satu sebab mengapa cecair lebih sesuai digunakan sebagai bendalir hidraulik berbanding udara. ……………………………..………………………………………………. ……………………………..………………………………………………. [1 mark]

7

Diagram 4.1 shows the structure of a cathode ray oscilloscope (CRO). Rajah 4.1 menunjukkan struktur sebuah osiloskop sinar katod (OSK).

4

Screen Skrin X

Z

Y

4

0.02

Diagram 4.1 / Rajah 4.1

s / div

V / div

s / div : s / bhg V / div : V / bhg Diagram 4.2 / Rajah 4.2 (a)

(b)

State the process involved in producing electrons from electrode X. Nyatakan proses yang terlibat dalam penghasilan elektron daripada elektrod X. ……………………………..………………………………………………. [1 mark] Describe the type of motion of the electron moving from Nyatakan jenis gerakan bagi elektron yang bergerak dari (i) Y to Z / Y ke Z …………………………..……………………………………………. [1 mark] (ii)

Z to the screen / Z ke skrin …………………………..……………………………………………. [1 mark]

8

(c)

A student uses the CRO to study the output voltage from a bicycle dynamo. Diagram 4.2 shows the trace on the screen and the settings of the CRO. Seorang pelajar menggunakan OSK itu untuk mengkaji voltan output daripada sebuah dinamo basikal. Rajah 4.2 menunjukkan surih dan pelarasan pada skrin OSK itu. (i) State the type of current produced by the dynamo. Nyatakan jenis arus yang dihasilkan oleh dinamo itu.

(ii)

…………………………..……………………………………………. [1 mark] Determine the frequency of the output voltage of the dynamo. Tentukan frekuensi bagi voltan output dinamo itu.

[2 marks] (iii) Sketch the new trace in Diagram 4.3 if the time-base setting is now set at 0.01 s / div. Lakarkan surih baru dalam Rajah 4.3 jika dasar-masa ditetapkan pada 0.01 s / bhg.

4 0.01 s / div

V / div

Diagram 4.3 / Rajah 4.3 [1 mark]

9

5

Diagram 5.1 and Diagram 5.2 show two coconut trees, one by the roadside and the other by the beach. A coconut from each tree falls from the same height and lands on the ground. Rajah 5.1 dan Rajah 5.2 menunjukkan dua batang pokok kelapa, satu di tepi jalan dan satu lagi di tepi pantai. Buah kelapa daripada setiap pokok gugur dari ketinggian yang sama ke tanah.

Coconut cracks Buah kelapa pecah Diagram 5.1 / Rajah 5.1 (a)

(i)

Coconut intact Buah kelapa tidak pecah Diagram 5.2 / Rajah 5.2

Name one force that is acting on the coconut during the fall. Namakan satu daya yang bertindak ke atas buah kelapa itu ketika ia jatuh. …………………………..……………………………………………. [1 mark]

(ii)

Name the type of motion of the coconut when it drops from the tree. Namakan jenis gerakan buah kelapa itu apabila ia gugur daripada pokok. …………………………..……………………………………………. [1 mark]

10

(b)

Based on Diagram 5.1 and Diagram 5.2, compare Berdasar Rajah 5.1 dan Rajah 5.2, bandingkan (i) the force on the coconut that landed on the road and that landed on the beach. daya ke atas buah kelapa yang gugur di atas jalan dan yang gugur di pantai. …………………………..……………………………………………. [1 mark] (ii)

the change in momentum. perubahan momentum. …………………………..……………………………………………. [1 mark]

(iii) the time of impact of the coconuts on the road and on the beach. masa pelanggaran antara buah kelapa dengan jalan dan buah kelapa dengan pantai.

(c)

…………………………..……………………………………………. [1 mark] Based on your answers in (b) (i) and (b) (iii), state the relationship between the force produced in a collision and the time of impact. Berdasarkan jawapan anda di (b) (i) dan (b) (iii), nyatakan hubungan di antara daya yang terhasil di dalam pelanggaran dan masa pelanggaran. ……………………………..………………………………………………. [1 mark]

(d)

(e)

Name the force that results from a collision as shown in both diagrams. Namakan daya yang terhasil daripada pelanggaran seperti yang ditunjukkan di dalam kedua-dua rajah. ……………………………..………………………………………………. [1 mark] Give one field event in sports that involves the force mentioned in (d). Berikan satu acara padang dalam sukan yang melibatkan daya dalam (d). ……………………………..………………………………………………. [1 mark]

11

6

Diagram 6.1 shows a water waves passing through a log that floats in water. Diagram 6.2 shows a student standing at one corner of a building at B who can hear the sound from a loudspeaker at A. Rajah 6.1 menunjukkan gelombang air bergerak melalui sebatang kayu balak yang terapung di atas permukaan air. Rajah 6.2 menunjukkan seorang pelajar berdiri pada satu sudut bangunan pada kedudukan B yang masih dapat mendengar bunyi daripada pembesar suara di kedudukan A.

Q P

Diagram 6.1 / Rajah 6.1

Student hears sound from loudspeaker Pelajar mendengar bunyi daripada pembesar suara

A Loudspeaker Pembesar suara

B

Diagram 6.2 / Rajah 6.2

12

(a)

Based on Diagram 6.1 and Diagram 6.2, Berdasarkan Rajah 6.1 dan Rajah 6.2, (i) what happens to the wave after passing round the log and the corner of the building? apakah yang terjadi kepada gelombang selepas melepasi kayu balak dan sudut bangunan itu? …………………………..……………………………………………. [1 mark] (ii)

what happens to the amplitude of the waves after passing round the log and the corner of the building? Explain your answer. apakah yang terjadi kepada amplitud gelombang itu selepas melepasi kayu balak dan sudut bangunan itu? Terangkan jawapan anda. …………………………..……………………………………………. …………………………..……………………………………………. …………………………..……………………………………………. [2 marks]

(iii) name the wave phenomenon that is related to Diagram 6.1 and Diagram 6.2. namakan fenomena gelombang yang berhubungkait dengan Rajah 6.1 dan Rajah 6.2. …………………………..……………………………………………. [1 mark] (iv) what will happen to the speed of the water waves after passing through the log? apakah akan terjadi kepada laju gelombang air selepas melalui kayu balak itu? …………………………..……………………………………………. [1 mark]

13

(b)

Referring to Diagram 6.1, what will happen to a floating object that is placed at Merujuk kepada Rajah 6.1, apakah akan terjadi kepada satu objek terapung yang diletakkan pada (i) P? …………………………..……………………………………………. [1 mark] (ii)

(c)

Q?

…………………………..……………………………………………. [1 mark] Name one other wave phenomenon that occurs in Diagram 6.1. Namakan satu fenomena gelombang lain yang berlaku pada Rajah 6.1. ……………………………..………………………………………………. [1 mark]

14

7

Diagram 7.1 shows a cooling pad used to lower the temperature of a person having fever. The pad consists of a gel and is cooled in a refrigerator before it is placed on the forehead of the person to remove the heat. Rajah 7.1 menunjukkan satu pelapik penyejuk yang digunakan untuk menurunkan suhu seorang yang demam panas. Pelapik itu mengandungi satu jel dan disejukkan dalam peti sejuk sebelum diletakkan pada dahi orang itu untuk mengeluarkan haba. Cooling pad / Pelapik penyejuk

Diagram 7.1 / Rajah 7.1 (a)

(i)

(ii)

What is meant by heat? Apakah yang dimaksudkan dengan haba? …………………………..……………………………………………. [1 mark] Explain how the heat is removed from the forehead of the person. Jelaskan bagaimana haba dikeluarkan dari dahi orang itu. …………………………..……………………………………………. …………………………..……………………………………………. …………………………..……………………………………………. [2 marks]

(b)

The mass of the gel in the pad is 30 g and its’ specific heat capacity is 4.3 J g-1 oC-1. The initial temperature of the pad is 15 oC and the final temperature is 36 oC. Calculate the amount of heat removed by the pad. Jisim jel dalam pelapik itu ialah 30 g dan muatan haba tentunya ialah 4.3 J g-1 oC-1. Suhu awal pelapik itu ialah 15 oC dan suhu akhir ialah 36 oC. Hitungkan haba yang dikeluarkan oleh pelapik itu.

[3 marks]

15

(c)

It is suggested that the cooling pad should be modified so that it can remove more heat. Give two suggestions and the reasons for doing so. Adalah dicadangkan bahawa pelapik penyejuk itu perlu diubahsuai supaya ia dapat mengeluarkan lebih banyak haba. Berikan dua cadangan dan sebab-sebabnya. Suggestion 1 / Cadangan 1 ……………………………..………………………………………………. [1 mark] Reason / Sebab ……………………………..………………………………………………. [1 mark] Suggestion 2 / Cadangan 2 ……………………………..………………………………………………. [1 mark] Reason / Sebab ……………………………..………………………………………………. [1 mark]

16

8

(a)

(b)

State Ohm’s law. Nyatakan hukum Ohm. ……………………………..………………………………………………. [1 mark] Diagram 8.1 shows a graph of current, I, against potential difference, V, of a diode. Rajah 8.1 menunjukkan graf arus, I, melawan beza keupayaan, V, bagi sebuah diod. I / mA 8

6

4

2

-2

-1

0

1

2

3

V/V

Diagram 8.1 / Rajah 8.1 (i)

(ii)

State whether the ohm’s law is obeyed by the diode. Nyatakan sama ada diod itu mematuhi hukum Ohm. …………………………..……………………………………………. [1 mark] Give a reason why there is no current flowing through the diode when the potential difference is between 0 V and -2 V. Beri satu sebab mengapa tiada arus mengalir dalam diod itu apabila beza keupayaan adalah antara 0 V dan -2 V. …………………………..……………………………………………. [1 mark]

17

(iii) What is the resistance of the diode when the potential difference is 2 V? Berapakah rintangan diod itu apabila beza keupayaan ialah 2 V?

[2 marks] Identical light bulbs, each of resistance R Ω, are connected in three circuits as shown in Diagram 8.2. Mentol-mentol yang serupa, setiap satu mempunyai rintangan R Ω, disambung dalam tiga litar seperti ditunjukkan dalam Rajah 8.2.

(c)

A

A

A

V

V

V

Circuit X / Litar X

Circuit Y / Litar Y

Circuit Z / Litar Z

Diagram 8.2 / Rajah 8.2 The rheostat in each circuit is adjusted and the potential difference, V, against current, I, graphs are plotted for each circuit. The graph for each circuit is shown in Diagram 8.3. Reostat di dalam setiap litar dilaras dan graf beza keupayaan, V, melawan arus, I, diplot untuk setiap litar. Graf yang diperoleh adalah seperti yang ditunjukkan dalam Rajah 8.3 V/V

V/V

V/V

12

12

12

10

10

10

8

8

8

6

6

6

4

4

4

2

2

2

0

2

4

6

8 I/A

Graph K / Graf K

0

2

4

6

8 I/A

Graph L / Graf L Diagram 8.3 / Rajah 8.3

0

2

4

6

8 I/A

Graph M / Graf M

18

(i)

Match the graphs K, L and M to the circuits X, Y and Z. Padankan graf K, L dan M kepada litar X, Y dan Z. Circuit / Litar

Graph / Graf

X Y Z [3 marks] (ii)

Explain your answers in (c)(i). Jelaskan jawapan anda di (c)(i). …………………………..……………………………………………. …………………………..……………………………………………. [2 marks]

(iii) Calculate the value of R. Hitungkan nilai R.

[2 marks]

19

Section B Bahagian B [20 marks] Answer any one question from this section. Jawab mana-mana satu soalan daripada bahagian ini. 9

(a)

Diagram 9.1 shows an endoscope used in medical imaging. At the two ends of the endoscope are two lenses. One is the objective lens, the other is the eyepiece. Rajah 9.1 menunjukkan sebuah endoskop yang digunakan untuk pengimejan dalam perubatan. Di hujung endoskop tersebut terdapat dua kanta. Satu kanta objek dan satu lagi kanta mata.

Eyepiece Kanta mata

Objective Lens Kanta objek

Diagram 9.1 / Rajah 9.1 (i)

(ii)

State the light phenomenon that takes place in the endoscope. Nyatakan fenomena cahaya yang berlaku di dalam endoskop itu. [1 mark] State the function of the objective lens and the eyepiece. Nyatakan fungsi kanta objek dan kanta mata itu. [2 marks]

(iii) State two advantages of using a fibre optic cable. Nyatakan dua kelebihan penggunaan kabel gentian optik. [2 marks]

20

(b)

Diagram 9.2 shows the formation of the image of an object by a lens X. In Diagram 9.3, another lens, Y, is used to form the image of the same object. Rajah 9.2 menunjukkan pembentukan imej bagi suatu objek oleh kanta X. Dalam Rajah 9.3 satu lagi kanta, Y, digunakan bagi membentuk imej bagi objek yang sama.. Lens X Kanta X Object Objek Image Imej

Diagram 9.2 / Rajah 9.2

Lens Y Kanta Y Object Objek Image Imej Diagram 9.3 / Rajah 9.3 For each case, compare; Bagi setiap kes, bandingkan ; (i) the size of the object and the size of the image saiz objek dan saiz imej (ii) the object distance and the image distance jarak objek dan jarak imej [2 marks] (c)

(i)

Compare the focal length of lens X and lens Y. Bandingkan panjang fokus kanta X dan kanta Y. (ii) Compare the thickness of lens X and lens Y. Bandingkan ketebalan kanta X dan kanta Y. (iii) Relate the focal length with the thickness of the lens. Hubungkaitkan panjang fokus kanta dengan ketebalannya. [3 marks]

21

(d)

Diagram 9.4 shows two convex lenses, R and T, with a focal length of 10 cm and 5 cm respectively. Rajah 9.4 menunjukkan dua kanta cembung, R dan T, dengan panjang fokus 10 cm dan 5 cm masing-masing.

Lens R Kanta R

Lens T Kanta T

Diagram 9.4 / Rajah 9.4 (i)

By using the two lenses given, draw a ray diagram for a compound microscope to show the position of both the lenses and the formation of the final image. State the characteristics of the final image. Dengan menggunakan dua kanta yang diberikan, lukis rajah sinar sebuah mikroskop majmuk bagi menunjukkan kedudukan kedua-dua kanta dan pembentukan imej terakhir. Nyatakan ciri-ciri imej akhir. [8 marks]

(ii)

Suggest modifications that need to be done to the microscope to produce Cadangkan pengubahsuaian yang perlu dilakukan supaya mikroskop itu boleh menghasilkan -bigger image Imej yang lebih besar -brighter image Imej yang lebih jelas [2 marks]

22

10

Diagram 10.1 shows a G-M tube that is connected to a ratemeter placed near a radioactive source consisting of the isotopes of aluminium, Al-29. The ratemeter shows a reading. After some time, chemical test of the source shows that the mass of the isotope Al-29 has decreased. Rajah 10.1 menunjukkan sebuah tiub G-M yang disambungkan kepada sebuah meter kadar yang diletakkan berhampiran satu sumber radioaktif yang mengandungi isotop aluminium, Al-29. Meter kadar itu menunjukkan suatu bacaan. Selepas suatu masa, ujian kimia ke atas sumber itu menunjukkan jisim isotop Al-29 telah berkurangan. G-M tube Tiub G-M

Ratemeter Meter kadar

Radioactive source Sumber radioaktif

Diagram 10.1 / Rajah 10.1 (a)

What is meant by isotopes of an element? Apakah yang dimaksudkan dengan isotop suatu unsur? [1 mark]

(b)

(c)

(d)

What is the use of Apakah kegunaan (i) the G-M tube / tiub G-M (ii) the ratemeter / meter kadar? [2 marks] From the observations mentioned above, described what has happened to the isotopes Al-29 and state the name of the process that has occurred to the isotopes. Dari pemerhatian yang disebutkan di atas, perihalkan apa yang berlaku pada isotop Al-29 dan nyatakan nama proses yang berlaku pada isotop itu. [3 marks] What is nuclear fission and nuclear fusion? Explain how these two nuclear reactions are able to release energy. Apakah pembelahan nukleus dan pelakuran nukleus? Huraikan bagaimana kedua-dua tindak balas nukleus ini boleh membebaskan tenaga. [4 marks]

23

(e)

Diagram 10.2 shows an application of radioactive substances in agriculture in studying the intake of fertilizer by plants. Rajah 10.2 menunjukkan satu aplikasi bahan radioaktif dalam pertanian dalam mengkaji penggunaan baja oleh tumbuhan. G-M tube Tiub G-M

Ratemeter Meterkadar Diagram 10.2 / Rajah 10.2 (i)

(ii)

Explain how the study is carried out. Jelaskan bagaimana kajian itu dijalankan. [4 marks] Radioactive substances are hazardous and must be used with care. In using a radioactive substance to study the intake of fertilizer, suggest how the substance and the detector should be chosen by considering the following aspects: the half-life of the substance, the types of radiation emitted by the substance the type of detector to be used. Bahan radioaktif adalah merbahaya dan perlu digunakan dengan berhati-hati. Dalam menggunakan bahan radioaktif untuk mengkaji penggunaan baja, cadangkan bagaimana bahan itu dan alat pengesan dipilih dengan mempertimbangkan aspek-aspek berikut: separuh hayat bahan itu jenis sinaran yang dikeluarkan oleh bahan itu jenis alat pengesan yang digunakan [6 marks]

24

Section C Bahagian C [20 marks] Answer any one question from this section. Jawab mana-mana satu soalan daripada bahagian ini. 11

(a)

(i)

(ii)

(b)

State Archimedes’ principle. Nyatakan prinsip Archimedes. [1 mark] Explain why a balloon filled with helium gas rises up in the air. Jelaskan mengapa sebuah belon yang diisi dengan gas helium naik ke udara. [4 marks]

Diagram 11.1 shows four hot air balloons, P, Q, R and S with different features. You are required to determine the most suitable hot air balloon which is able to carry three or four people to a higher altitude in a shorter time. Study the features of all the four hot air balloons from the following aspects: The size of the balloon The number of the burners The type of the fabric of the balloon The temperature of the air in the balloon Explain the suitability of the aspects. Justify your choice. Rajah 11.1 menunjukkan empat belon udara panas, P, Q, R dan S dengan ciri-ciri yang berlainan. Anda dikehendaki menentukan belon udara panas yang paling sesuai untuk membawa tiga atau empat orang ke altitud yang lebih tinggi dalam masa yang lebih pendek. Kaji ciri-ciri bagi kesemua empat belon udara panas itu dari aspek berikut: Saiz belon Bilangan pembakar Jenis fabrik bagi belon Suhu udara di dalam belon Jelaskan kesesuaian aspek-aspek itu. Beri sebab bagi pilihan anda. [10 marks]

25

Hot air balloon P

Small balloon / Belon kecil Volume: 800 m3 Isipadu: 800 m3

Belon udara panas P

Features / Ciri-ciri: ¾ Type of balloon fabric: Synthetic nylon Jenis fabrik belon: Nilon sintetik ¾ Temperature of flame: Suhu nyalaan: 100 oC

1 burner / 1 pembakar

Hot air balloon Q

Large balloon / Belon besar Volume: 2500 m3 Isipadu: 2500 m3

Belon udara panas Q

Features / Ciri-ciri: ¾ Type of balloon fabric: Synthetic nylon Jenis fabrik belon: Nilon sintetik ¾ Temperature of flame: Suhu nyalaan: 120 oC

2 burners / 2 pembakar

Hot air balloon R

Large balloon / Belon besar Volume: 2500 m3 Isipadu: 2500 m3

Belon udara panas R

Features / Ciri-ciri: ¾ Type of balloon fabric: Canvas Jenis fabrik belon: Kanvas ¾ Temperature of flame: Suhu nyalaan: 60 oC

1 burner / 1 pembakar

Hot air balloon S

Small balloon / Belon kecil Volume: 800 m3 Isipadu: 800 m3

Belon udara panas S 2 burners / 2 pembakar Diagram 11.1 / Rajah 11.1

Features / Ciri-ciri: ¾ Type of balloon fabric: Canvas Jenis fabrik belon: Kanvas ¾ Temperature of flame: Suhu nyalaan: 80 oC

26

(c)

Diagram 11.3 shows a cylindrical glass tube of uniform cross sectional area of 2 cm2. The glass tube contains lead shots and floats upright in water. Rajah 11.3 menunjukkan sebatang tiub kaca dengan luas keratan rentas seragam 2 cm2. Tiub kaca itu mengandungi butir-butir plumbum dan sedang terapung tegak di dalam air.

2 cm

10 cm

Glass tube Tiub kaca

Lead shots Butir-butir plumbum

Diagram 11.3 / Rajah 11.3 The density of water is 1 g cm–3, Ketumpatan air ialah 1 g cm–3, (i) calculate the total mass of the glass tube and the lead shots. hitungkan jumlah jisim tiub kaca dan butir-butir plumbum. (ii) the tube is then placed in another liquid of different density. Determine the minimum density of liquid for the tube to float in it. tiub itu kemudian diletakkan di dalam cecair dengan ketumpatan yang berlainan. Tentukan ketumpatan minimum cecair yang membolehkan tiub itu terapung di dalamnya. [5 marks]

27

12

Diagram 12.1 shows a simple direct current electric motor. Rajah 12.1 menunjukkan sebuah motor arus terus ringkas. South pole / Kutub selatan Force / Daya North pole / Kutub utara Current IN / Arus MASUK Coil / Gegelung

Current OUT / Arus KELUAR Diagram 12.1 / Rajah 12.1

(a)

What is meant by direct current? Apakah yang dimaksudkan dengan arus terus?

[1 mark]

(b)

Using the concept of the magnetic effect of an electric current, explain with the aid of diagrams how forces are produced on a wire in the coil, as shown in Diagram 12.1. Dengan menggunakan konsep kesan magnet daripada arus elektrik, terangkan dengan bantuan gambar rajah bagaimana daya-daya dihasilkan pada wayar di dalam gegelung, seperti yang ditunjukkan dalam Rajah 12.1. [4 marks]

(c)

Diagram 12.2 shows the features in the design of four direct current motors, P, Q, R and S. You are required to determine the most suitable motor to lift a heavy object smoothly. Study the features of all the four motors: – The density of the wires of the coil – The number of turns of the coil – The strength of the magnet – The number of segments in the commutator Explain the suitability of the features. Justify your choice. Rajah 12.2 menunjukkan ciri-ciri dalam rekabentuk empat buah motor arus terus, P, Q, R dan S. Anda dikehendaki menentukan motor yang paling sesuai digunakan untuk mengangkat suatu objek berat dengan lancar. Kaji ciri-ciri keempat-empat motor itu: – Ketumpatan bagi wayar dalam gegelung – Bilangan lilitan gegelung – Kekuatan magnet – Bilangan segmen dalam komutator Terangkan kesesuaian ciri-ciri itu. Beri sebab bagi pilihan anda. [10 marks]

28

Model Model

Density of the coil / kg m–3 Ketumpatan gegelung / kg m–3

Number of turns of the coil Bilangan lilitan gegelung

Strength of magnet Kekuatan magnet

Number of segments in the commutator Bilangan segmen dalam komutator 2 segments 2 segmen

P

9200

4000

Low Rendah

4 segments 4 segmen Q

11600

9000

High Tinggi

8 segments 8 segmen R

8960

8000

High Tinggi

8 segments 8 segmen S

10500

5000

Medium Sederhana

Diagram 12.2 / Rajah 12.2

29

(d)

A 12 W electric motor lifts a load of 3.0 N through a height of 8.0 m in 5.0 s. Calculate, Sebuah motor elektrik 12 W mengangkat sebuah beban 3.0 N melalui ketinggian 8.0 m dalam masa 5.0 s. Hitungkan, (i) the work done by the motor in lifting the load, kerja yang dilakukan oleh motor itu semasa mengangkat beban (ii) the useful output power of the motor, kuasa output berguna motor itu, (iii) the efficiency of the motor. kecekapan motor itu. [5 marks]

End Of Question Paper Kertas Soalan Tamat

30

INFORMATION FOR CANDIDATES MAKLUMAT UNTUK CALON 1.

This question paper consists of three sections: Section A, Section B and Section C. Kertas soalan ini mengandungi tiga bahagian: Bahagian A, Bahagian B dan Bahagian C.

2.

Answer all questions in Section A. Write your answers for Section A in the spaces provided in the question paper. Jawab semua soalan dalam Bahagian A. Jawapan anda bagi Bahagian A hendaklah ditulis pada ruang yang disediakan dalam kertas soalan ini.

3.

Answer one question from Section B and one question from Section C. Write your answers for Section B and Section C on your own writing paper. Jawab satu soalan daripada Bahagian B dan satu soalan daripada Bahagian C. Jawapan anda bagi Bahagian B dan Bahagian C hendaklah ditulis dalam kertas tulis anda sendiri.

4.

Show your working, it may help you to get marks. Tunjukkan kerja mengira, ini membantu anda mendapatkan markah.

5.

If you wish to change your answer, cross out the answer that you have done. Then write down the new answer. Jika anda hendak menukar sesuatu jawapan, batalkan jawapan yang telah dibuat. Kemudian tulis jawapan yang baru.

6.

The diagrams in the questions provided are not drawn to scale unless stated. Rajah yang mengiringi soalan tidak dilukis mengikut skala kecuali dinyatakan.

7.

A list of formulae is provided on page 2. Satu senarai formula disediakan di halaman 2.

8.

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

9.

You are advised to spend 90 minutes to answer questions in Section A, 30 minutes for Section B and 30 minutes for Section C. Anda dinasihati supaya mengambil masa 90 minit untuk menjawab soalan dalam Bahagian A, 30 minit untuk Bahagian B dan 30 minit untuk Bahagian C.

10. You may use a non-programmable scientific calculator. Anda dibenarkan menggunakan kalkulator saintifik yang tidak boleh diprogram.