Spm > Fizik > Spm Fizik K2 Set1

4531 / 2 4531/2 Fizik Kertas 2 2006 2 ½ Jam

NO. KAD PENGENALAN

-

-

ANGKA GILIRAN

JABATAN PELAJARAN PERAK

SIJIL PELAJARAN MALAYSIA 2006 FIZIK Kertas 2 Dua jam tiga puluh minit

JANGAN BUKA KERTAS SOALAN INI SEHINGGA DIBERITAHU. 1. Kertas soalan ini mengandungi tiga bahagian : Bahagian A, Bahagian B dan Bahagian C 2. Jawab semua soalan dalam bahagian A, satu soalan daripada Bahagian B dan satu soalan daripada bahagian C. 3. Jawapan kepada ketiga-tiga bahagian ini hendaklah diserahkan bersama-sama. 4. Jawapan kepada bahagian A hendaklah ditulis dalam ruang yang disediakan dalam kertas soalan. 5. Jawapan kepada Bahagian B dan Bahagian C hendaklah dituliskan pada ruang jawapan yang disediakan dalam kertas soalan ini. Walau bagaimanapun kertas tulis tambahan sekiranya digunakan, perlulah diikat bersama dengan buku soalan ini. Dalam jawapan anda, persamaan, gambar rajah, jadual, graf dan cara lain yang sesuai untuk menjelaskan jawapan anda boleh digunakan. 6. Rajah tidak dilukis mengikut skala kecuali dinyatakan. 7. Markah maksimum yang diperuntukkan ditunjukkan dalam kurungan pada hujung tiap-tiap soalan atau bahagian soalan. 8. Penggunaan kalkulator saintifik yang tidak boleh diprogramkan Kertas soalan ini mengandungi 19

halaman bercetak 1

Kod Pemeriksa Bahagian Soalan

A

B C

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

Markah Penuh 4 5 6 7 8 8 10 12 20 20 20 20 Jumlah

Markah Diperolehi

SULIT

4531/2

Maklumat berikut mungkin berfaedah. Simbol-simbol mempunyai makna yang biasa.

1.

a=

vu t

20.  =

ax D

2.

v2 = u2 + 2 as

21. n =

sin i sin r

3.

s = ut +

1 2 at 2

22. n =

dalam nyata dalam ketara

4.

Momentum = mv

23. f =

5.

F = ma

24. Q = It

6.

Tenaga kinetik =

7.

Tenaga keupayaan = mgh

8.

Tenaga keupayaan kenyal =

9.

 =

1 mv2 2

25. V = IR 26. Kuasa P = IV

1 Fx 2

27.

m v

F A

12. Haba Q = mc  13. Haba Q = ml 14.

pV = pemalar T

15. E = mc2 16. v = f 

17. Kuasa P = 18.

Ns V = s Np Vp

28. g = 10 m s-2

10. Tekanan p = h  g 11. Tekanan =

1 T

tenaga masa

1 1 1 = + f u v

19. Pembesaran linear =

saiz objek saiz imej

2

Bahagian A [60 markah] Jawab semua soalan dalam bahagian ini Masa yang dicadangkan untuk menjawab bahagian ini ialah 90 minit 1

Rajah 1.1 di bawah menunjukkan ralat sifar sebuah tolok skru mikrometer. Rajah 1.2 menunjukkan bacaannya semasa digunakan untuk mengukur diameter sebatang pensel.

Rajah 1.1

Rajah 1.2

(a) Apakah bacaan ralat sifar tolok skru mikrometer pada Rajah 1.1? ..................................................................................................................................... (1 markah) (b) Apakah bacaan tolok skru mikrometer pada Rajah 1.2? ..................................................................................................................................... (1 markah) (c) Apakah bacaan sebenar diameter pensel yang telah diukur? ..................................................................................................................................... ..................................................................................................................................... (2 markah) 2

(a) Lampu-lampu hiasan pokok krimas biasa disambung secara bersiri dalam litar. Satu contoh sambungan lampu hiasan tersebut kepada bekalan arus elektrik ditunjukkan seperti Rajah 2.1 dibawah :

Rajah 2.1 (i)

Jika salah satu filamen lampu tersebut terputus, lampu-lampu yang lain terus terpadam. Terangkan bagaimana hal ini berlaku.. .............................................................................................................................. .............................................................................................................................. (1 markah)

3

(ii) Jika lima buah lampu yang lain ditambah kepada lampu-lampu di atas secara bersiri, apakah perubahan kepada kecerahan lampu-lampu dalam sambungan di atas? .............................................................................................................................. .............................................................................................................................. (1 markah) (b) Sebahagian lampu hiasan pokok krimas mengandungi satu sambungan perintang merentasi filamen seperti dalam Rajah 2.2 : Filamen

Perintang R

Rajah 2.2 (i)

Jika salah satu filamen lampu dalam sambungan seperti dalam Rajah 2.1 terputus, lampu-lampu yang lain akan terus menyala. Terangkan bagaimana hal ini berlaku. .............................................................................................................................. .............................................................................................................................. (1 markah)

(ii) Dalam satu contoh lampu-lampu yang lain, perintang yang digunakan dalam lampu mempunyai rintangan jauh lebih besar daripada rintangan filamen. Apakah akan berlaku kepada kecerahan lampu-lampu lain jika salah satu daripada filamen lampu-lampu tersebut terputus? .............................................................................................................................. (1 markah) (iii) Berikan sebab bagi jawapan anda. .............................................................................................................................. .............................................................................................................................. (1 markah) 3

Lengkapkan lintasan cahaya melalaui kanta dalam Rajah 3.1 hingga 3.6 di bawah :

Rajah 3.1

(1 markah)

4

Rajah 3.2

(1 markah)

Rajah 3.3

(1 markah)

Rajah 3.4

(1 markah)

Rajah 3.5

(1 markah)

Rajah 3.6

(1 markah)

5

jisim besar

pen disambung kepada jisim besar

kertas graf

Rajah 4.1 4

Rajah 4.1 menunjukkan Seismometer iaitu sejenis alat mengesan gempa bumi. Seismometer dapat merakamkan bentuk gelombang yang dihasilkan semasa berlakunya gempa bumi. Graf 4.2 menunjukkan bentuk gelombang yang dihasilkan semasa gempa bumi.

Graf 4.2 (a) Berdasarkan graf di atas, apakah yang berlaku kepada amplitud gelombang gempa bumi dalam masa 20 saat yang ditunjukkan? ..................................................................................................................................... (1 markah) (b) Hitungkan frekuensi gelombang gempa bumi yang dirakamkan.

(2 markah) (c) Gempa bumi menghasilkan kedua-dua gelombang melintang dan gelombang membujur. (i) Berikan ciri-ciri gelombang melintang dan gelombang membujur. .............................................................................................................................. .............................................................................................................................. .............................................................................................................................. .............................................................................................................................. (2 markah)

6

(ii) Selain gelombang gempa bumi, berikan satu contoh gelombang melintang dan gelombang membujur. .............................................................................................................................. .............................................................................................................................. (2 markah) 5

Seekor tikus keluar dari satu lubang dan berlari menuju ke sebuah kek yang terletak 12 m di hadapan lubang tersebut seperti dalam Rajah 5.1. Dalam masa itu, seekor kucing muncul. Apabila tikus itu nampak kucing, ia berpatah balik dan berlari terus ke dalam lubang. Kucing tersebut berlari dan mengejar tikus dari belakang. Pergerakan tikus terhadap masa seperti dalam Graf 5.2 :

Rajah 5.1 -1

v/ms

Graf 5.2 Berdasarkan graf di atas, (a) Bilakah tikus nampak kucing ? ..................................................................................................................................... . (1 markah) (b) Bilakah tikus berpatah balik? ..................................................................................................................................... (1 markah) (c) (i)

Hitungkan jarak yang dilalui oleh tikus sebelum berpatah balik?

(2 markah)

7

(ii) Sempatkan tikus memakan kek? ............................................................................................................................. (1 markah) (d) Sempatkah tikus kembali ke dalam lubang dengan selamat? Berikan sebab bagi jawapan anda. ..................................................................................................................................... ..................................................................................................................................... ..................................................................................................................................... ..................................................................................................................................... (3 markah) 6

(a) Rajah 6.1 menunjukkan sebuah transistor disambung kepada fotosel dalam suatu litar. Fotosel ini memberikan rintangan 2.0 k  dalam keadaan gelap dan 500  dalam keadaan cerah. Kipas dalam litar dihidupkan secara automatik dalam keadaan cerah.

Rajah 6.1 (i)

Hitungkan beza keupayaan yang merentasi perintang 1 k  dalam keadaan cerah.

(2 markah) (ii) Jika kipas dalam litar di atas hendak di hidupkan dalam keadaan gelap, apakah pengubahsuaian yang perlu dilakukan kepada sambungan litar? Berikan sebab bagi jawapan anda. .............................................................................................................................. .............................................................................................................................. .............................................................................................................................. .............................................................................................................................. (2 markah)

8

(b) Rajah 6.2 menunjukkan satu litar logik. Lengkapkan jadual kebenaran bagi litar logik logik itu dalam jadual.

Rajah 6.2 Input A

B

Output C

(4 markah) 7

(a) Rajah 7.1 menunjukkan sebuah ketuhar elektrik. Ketuhar ini mempunyai satu unsur pemanas di dalamnya dan sebuah kipas seperti dalam Rajah 7.2 yang dipasanag di bahagian belakang. Makanan di dalamnya dimasak dengan udara panas di sekelilingnya.

(i)

Rajah 7.1 Rajah 7.2 Namakan proses utama haba dari unsur pemanas dipindahkan kepada makanan di dalam ketuhar. .............................................................................................................................. (1 markah)

(ii) Terangkan bagaimana kipas di dalam ketuhar dapat meningkatkan kecekapan untuk memasak makanan ? .............................................................................................................................. .............................................................................................................................. .............................................................................................................................. .............................................................................................................................. (2 markah)

9

(iii) Terangkan mengapa bahagian dalam ketuhar berkilat? .............................................................................................................................. .............................................................................................................................. .............................................................................................................................. .............................................................................................................................. (2 markah) (b) Rajah 7.3 menunjukkan sebuah pantai pada waktu malam.

Rajah 7.3 (i)

Namakan proses bagaimana haba dari Matahari dipindahkan ke Bumi pada Waktu siang. .............................................................................................................................. (1 markah)

(iI) Terangkan mengapa penurunan suhu di atas darat adalah lebih cepat daripada di atas laut pada waktu malam. .............................................................................................................................. .............................................................................................................................. .............................................................................................................................. ............................................................................................................................. (2 markah) (iii) Dengan bantuan gambar rajah, tandakan kawasan panas dan kawasan sejuk serta arah pergerakan udara untuk menunjukkan bagaimana bayu darat berlaku.

( 2 markah)

10

(a) Graf 8.1 menunjukkan bilangan neutron dan proton dalam nukleus satu atom yang stabil.

Bil neutron

8

Bil proton Graf 8.1 Atom Fosforus-32 mempunyai 17 neutron. (i) Hitungkan bilangan proton yang terdapat dalam nukleus satu atom Fosforus-32? .............................................................................................................................. (1 markah) (ii) Pada graf 8.1, tandakan ‘X’ untuk menunjukkan kedudukan atom Fosforus32. (1 markah) (iii) Daripada graf 8.1, bagaimanakah anda tahu bahawa Fosforus-32 adalah bersifat radioaktif? .............................................................................................................................. .............................................................................................................................. (1 markah) (b) X dan Y merupakan dua unsur radioaktif yang mempunyai setengah hayat 12 jam dan 2.6 tahun masing-masing. Kedua-dua unsur mereput dengan mengeluarkan satu zarah  untuk menjadi unsur yang stabil. (i) Nyatakan perubahan kepada nombor atom dan nombor nukleon unsur X selepas mengeluarkan satu zarah  . .............................................................................................................................. .............................................................................................................................. .............................................................................................................................. .............................................................................................................................. (2 markah) (ii) Nyatakan perubahan keaktifan unsur X dan Y selepas 24 jam. ............................................................................................................................. .............................................................................................................................. .............................................................................................................................. (2 markah)

11

(iii) Apakah perubahan jisim unsur X daripada jisim asalnya selepas masa 12 jam.” .............................................................................................................................. (1 markah) (c)

Sebuah kilang menghasilkan kepingan aluminium setebal 1 mm. Ketebalan kepingan aluminium dapat dikesan dengan sebuah pembilang radioaktif seperti dalam rajah 8.2. Sumber radioaktif yang mengeluarkan zarah  digunakan.

Rajah 8.2 (i)

Terangkan mengapa punca zarah  dan sinar  tidak sesuai digunakan dalam pembilang radioaktif di atas? .............................................................................................................................. .............................................................................................................................. .............................................................................................................................. .............................................................................................................................. (2 markah)

(ii) Antara unsur X dan unsur Y, yang manakah lebih sesuai digunakan sebagai punca radioaktif dalam pembilang radioaktif di atas. Berikan sebab kepada jawapan anda.. .............................................................................................................................. .............................................................................................................................. .............................................................................................................................. .............................................................................................................................. (2 markah)

12

Bahagian B [20 markah] Jawab mana-mana satu soalan daripada bahagian ini. Masa yang dicadangkan untuk menjawab bahagian ini ialah 30 minit 9

(a) Rajah 9.1 dan 9.2 menunjukkan dua situasi apabila udara dialirkan dengan laju.

Meniup kertas (10 gram)

aerofoil (500 Kg)

Rajah 9.1 (i)

Rajah 9.2

Apakah yang dimaksudkan dengan bendalir ? [1 markah]

(ii) Menggunakan Rajah 9.1 dan 9.2, bandingkan halaju udara dan tekanan yang menyebabkan kertas dan aerofoil naik keatas. Hubungkaitkan antara jisim, halaju udara yang bergerak dan tekanan untuk menyimpulkan satu konsep fizik yang sesuai. [5 markah] (iii) Namakan prinsip fizik yang menerangkan situasi di atas. [1 markah] (b) Sebuah kapal layar boleh belayar dalam sebarang keadaan arah angin. Terangkan cara bagaimana kapal layar yang berada di lautan menggunakan layarnya untuk bergerak dalam arah bertentangan angin. [3 markah] (c) Rajah 9.3 dan 9.4 menunjukkan dua buah kapal terbang. Kelajuan kapal terbang bergantung kepada bentuk badan dan sayapnya.

13

Sayap di atas

Sayap di bawah

Rajah 9.3

Rajah 9.4

Terangkan bagaimana anda merekabentuk satu kapal terbang yang boleh digunakan untuk melatih juruterbang baru dengan selamat. Lukiskan gambar rajah yang menunjukkan reka bentuk kapal terbang anda dan dalam penerangan anda berikan penekanan bagi aspek-aspek berikut : (i) reka bentuk dan struktur (ii) kestabilan kapal terbang, (iii) keselamatan [10 markah] 10 Rajah 10.1 dan 10.2 menunjukkan dua susunan penggunaan transistor dengan pelbagai peranti elektronik yang lain.

Rajah 10.1 (a) (i)

Rajah 10.2

Namakan jenis transistor yang digunakan dalam rajah di atas. [1 markah]

(ii) Apakah yang akan terjadi pada mentol A dan B dalam Rajah 10.1 apabila suis S ditutup. [1 markah] (iii) Menggunakan Rajah 10.1 dan Rajah 10.2, banding jenis peranti elektronik dan fungsi litar tersebut. Hubungkaitkan arus tapak dan arus pengumpul. [4 markah] (iv) Berpandukan Rajah di atas terangkan prinsip kerja transistor. [4 markah] (b) Rajah 10.3 menunjukkan transistor yang bertindak sebagai suatu suis automatik yang dikawal oleh cahaya. PPC ialah Perintang Peka Cahaya.

14

Rajah 10.3 Anda sebagai seorang jurutera elektrik dikehendaki mereka cipta sebuah suis automatik untuk menghidupkan suis penyaman udara di dalam rumah pada waktu siang dan mematikan suis pada waktu malam. Anda perlu menggunakan pengetahuan tentang jenis transistor, arus tapak dan arus pengumpul untuk menerangkan cadangan itu, yang merangkumi aspek-aspek berikut : (i)

lukisan rajah litar,

(ii) peranti elektronik yang diperlukan, (i)

bagaimana litar itu beroperasi pada waktu siang,

(ii) bagaimana litar itu beroperasi pada waktu malam. [10 markah]

15

Bahagian C [ 20 markah] Jawab mana-mana satu soalan dalam bahagian ini. Anda dinasihatkan memperuntukkan 30 minit untuk bahagian ini. 11 Seorang penguasa kilang menerima tempahan untuk membuat cerek yang berkualiti dan selamat digunakan.

Jadual menunjukkan ciri -ciri bahan yang boleh digunakan untuk membuat pemegang cerek. Bahan A B C D

a)

i)

Ketumpatan kgm-3 900 8000 2700 8930

Takat Lebur °C 200 1070 660 1000

Muatan Haba Tentu J kg-1 ° C 2100 460 890 385

Apakah yang dimaksudkan dengan muatan haba tentu ? [ 1 markah]

ii)

Terangkan kesesuaian ciri-ciri bahan dalam jadual di atas untuk dijadikan bahan membuat pemegang cerek. Seterusnya , tentukan bahan yang paling sesuai dan berikan sebab pilihan anda. [ 8 markah]

iii)

Nyatakan bahan yang paling sesuai untuk membuat badan cerek dan berikan sebab pilihan anda [2 markah]

16

b)

Dengan menggunakan konsep muatan haba tentu, terangkan mengapa pada waktu siang, angin bertiup dari laut ke darat . [ 4 markah] c)

Seketul ais berjisim 100 g pada suhu 0° C dimasukkan ke dalam 400 g air pada suhu 30 °C. Berapakah suhu akhir air ? Muatan haba tentu air ialah 4200 J kg-1 ° C dan haba pendam tentu pelakuran ais ialah 3.34 x 10 5 J kg-1 . [ 5 markah]

12 a)

Rajah menunjukkan satu litar yang terdiri daripada get logik P , Q dan R.

. (i) Apakah yang dimaksudkan dengan get logik ? (ii) Namakan get logik P , Q dan R. (iii) Berdasarkan susunan get logik dalam rajah di atas bina satu jadual kebenaran yang lengkap [ 6 markah]

17

b)

Jadual di bawah menunjukkan jadual kebenaran tiga litar get logik P , Q dan R.

Input A 1 1 1 0

Output B 1 0 1 1

X 0 1 0 1

Y 0 0 0 1

Input A 1 1 1 0

Output B 1 0 1 1

X 1 0 0 1

Input A 1 1 1 0

Y 0 1 1 0

Output B 1 0 1 1

X 0 1 0 1

Y 1 0 1 0

Berdasarkan jadual kebenaran di atas , tentukan litar get logik yang boleh i) melakukan operasi penambahan dua nombor ii) melakukan operasi penolakan dua nombor iii) mengingati keadaan input terdahulu. Bagi setiap litar get logik yang anda pilih , lukis dan nyatakan nama get logik tersebut. [9 markah] c)

Sistem keselamatan kecurian kereta berfungsi menggunakan get logik. Dua kunci diperlukan untuk menghidupkan enjin kereta. Kunci pertama menghidupkan suis tersembunyi dan kunci kedua menghidupkan suis penghidup enjin kereta.Enjin kereta hanya boleh berfungsi jika kedua-dua suis tersembunyi dan suis penghidup enjin dihidupkan . Menghidupkan suis penghidup enjin tanpa menghidupkan suis tersembunyi akan menyebabkan penggera berbunyi dan enjin tidak boleh berfungsi.

18

Get logik A, B, dan C adalah get logik yang diperlukan dalam sistem keselamatan di atas. (i) Kenalpasti get logik A , B dan C [ 3 markah] (ii) Salin semula gambar rajah di atas dan tunjukkan bagaimana input-input dan get-get logik disambung. [ 2 markah]

KERTAS SOALAN TAMAT

19