Spm > Fizik > Spm Fizik K2 Set2

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 Set 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 tiaptiap soalan atau bahagian soalan. 8. Penggunaan kalkulator saintifik yang tidak boleh diprogramkan adalah dibenarkan Kertas soalan ini mengandungi 19

Kod Pemeriksa Bahagian Soalan

A

B C

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

halaman bercetak

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

Markah Diperolehi

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

1.

a=

vu t

20.

 =

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 =

25.

V = IR

7.

Tenaga keupayaan = mgh

26.

Kuasa P = IV

8.

Tenaga keupayaan kenyal =

9.

 =

1 mv2 2

1 Fx 2

m v

10. Tekanan p = h  g 11. Tekanan =

F A

12. Haba Q = mc  13. Haba Q = ml 14.

pV = pemalar T

15. E = mc2 16. v = f 

17. Kuasa P = 18.

tenaga masa

1 1 1 = + f u v

19. Pembesaran linear =

saiz objek saiz imej

2

ax D

1 T

27.

Ns V = s Np Vp

28.

g = 10 m s-2

Bahagian A [ 60 markah ] Jawab semua soalan dalam bahagian ini. Masa yang dicadangkan untuk menjawab bahagian ini ialah 90 minit. 1. Rajah 1 menunjukkan alat yang dalam biasanya digunakan untuk mengukur panjang sesuatu objek.

RAJAH 1 (a) Namakan alat ini. ……………………………………………………………………………………… [1 markah] (b) (i) Namakan komponen X. ……………………………………………………………………………………… [1 markah] (ii) Nyatakan fungsi komponen X. ……………………………………………….……………………………………… [1 markah] (c) Berapakah bacaan ralat sifar bagi alat pengukur tersebut? ……………………………………………………………………………………… [1 markah]

3

2. Bongkah P dan Q dalam Rajah 2 mempunyai jisim yang sama. Kedua-dua bongkah itu direndam di dalam air yang mendidih dalam jangka masa yang lama. P dan Q itu kemudiannya masing-masing dipindahkan serentak ke dalam bikar X dan Y seperti ditunjukkan dalam Rajah 3.

RAJAH 2

RAJAH 3

Jisim air dalam kedua-dua bikar X dan Y itu ialah 0.3 kg dan suhu awal dalam setiap bikar adalah sama. Muatan haba tentu P ialah 900 J kg-1 º C-1 Muatan haba tentu Q ialah 390 J kg-1 º C-1 Muatan haba tentu air ialah 4 200 J kg-1 º C-1 (a) (i) Nyatakan suhu awal bongkah-bongkah itu. ………………………………………………………………………………… [1 markah] (ii) Mengapakah suhu akhir air dalam bikar X lebih tinggi daripada suhu air dalam bikar Y? ….……………………………………………………………………………… [1 markah] (b) (i) Hitungkan kenaikan suhu air dalam bikar Y jika bongkah Q membebaskan 6 300 J tenaga haba. …………………………………………………………...…………………… …………………………………………………………...…………………… ………………………………………………………………………………… [2 markah] (ii) Nyatakan satu anggapan yang perlu anda buat dalam (b)(i). ….……………………………………………………………………………… [1 markah]

4

3. Rajah 4(a) menunjukkan satu bekas khas yang digunakan untuk menyimpan bahan yang berbahaya.

RAJAH 4(a) (a) (i) Apakah jenis bahan yang disimpan dalam bekas itu? ………………………………...……………………………………………… [1 markah] (ii) Mengapakah bahan itu berbahaya kepada manusia? …………..…….………………………………………………….…………… [1 markah] (b) Bekas itu adalah sebuah kotak kayu yang mempunyai lubang yang dilapik oleh logam. (i) Nyatakan jenis logam yang digunakan. Mengapa? ………………………………...……………………………………………… ………………………………………………………………………………… [2 markah] (ii) Nyatakan satu langkah keselamatan semasa mengendalikan bahan berbahaya dalam bekas itu. ….…..……………………………………...………………………………… ………………………………………………………………………………… [1 markah]

5

RAJAH 4(b) (c) Rajah 4(b) menunjukkan satu graf keaktifan melawan masa suatu bahan X. Tentukan setengah hayat bahan itu. …………………………………...…………………………………………………… [1 markah]

4. Satu bahan pepejal Z berjisim 200 g dipanaskan dengan kadar yang seragam oleh suatu pemanas elektrik 150 W. Graf suhu-masa untuk proses pemanasan itu adalah seperti yang ditunjukkan dalam Rajah 5.

RAJAH 5 (a) Berdasarkan graf di atas, nyatakan keadaan fizik bahan Z di bahagian graf berikut: (i) AB: ………………………………………………………………………………. (ii) BC: ………………………………………………………………………………. [2 markah]

6

(b) Titik manakah pada graf itu menunjukkan awal proses peleburan? …………………………………………………………………………………………. [1 markah] (c) Berapakah takat lebur bahan Z? ……………………………………………………………………………………….... [1 markah] (d) Dengan menggunakan graf di atas, hitungkan muatan haba tentu bahan Z, …………………………………………………………………………………….. ……………………………...……………………………………………………… ……………………………………………………………………………………... [2 markah] (e) Terangkan mengapa suhu bahan Z adalah tetap pada bahagian BC walaupun haba masih lagi dibekalkan. ……………………………...…………………………………………………………. …………………………………………………………………………………….…… [1 markah] 5. Rajah 6 menunjukkan dua sinar cahaya selari yang ditujukan kepada suatu kanta cembung, K, yang panjang fokusnya 5.0 cm.

RAJAH 6 (a) (i) Pada Rajah 6, lengkapkan lintasan sinar cahaya itu selepas melalui kanta cembung, K. Tandakan dan labelkan panjang fokus, f . [2 markah] (ii) Hitungkan kuasa kanta cembung, K dalam unit diopter. ……………………………...………………………………………………………. ………………………………………………………………………………….…… [1 markah]

7

(b) Kanta cembung, K digunakan untuk menghasilkan sinar cahaya daripada suatu sumber cahaya monokromatik. Rajah 7 menunjukkan lintasan sinar cahaya monokromatik yang melalui suatu prisma kaca.

(i) Berapakah jarak antara sumber cahqya monokromatik dengan kanta cembung, K? ………………………………………………………………………………….…… [1 markah] (ii) Hitungkan indeks pembiasan bagi prisma kaca itu. ……………………………...…………………………………………………………. …………………………………………………………………………………….…… [2 markah] (c) Rajah 8 menunjukkan sumber cahaya monokromatik yang digantikan dengan sumber cahaya putih.

RAJAH 8 (i) Apakah yang dapat diperhatikan pada skrin putih? …………………………………………………………………………………….…… [1 markah] (ii) Lengkapkan lintasan cahaya putih yang melalui prisma kaca itu. [1 markah]

8

6. Rajah 9(a) menunjukkan seorang budak mengayuh basikal dengan halaju malar 5 ms-1. Rajah 9(b) menunjukkan dua orang budak menarik tali dengan menggunakan daya yang sama.

Rajah 9(a)

Rajah 9(b) Rajah 9 (a) (i) Berdasarkan Rajah 9(a), namakan daya F1 dan F2. F1 : ……….…….…………...…………………………………………………... F2 : …………………………………………………………………………….…… [2 markah] (ii) Berapakah jumlah daya paduan yang bertindak pada budak itu?. ..………………………………………………………………………………….…… [1 markah] (b) Berdasarkan Rajah 9(b) terangkan mengapa titik O pada tali kelihatan pegun. …………..………………………………………………………………………….…… [1 markah] (c) Berdasarkan situasi dalam Rajah 9(a) dan 9(b) nyatakan konsep fizik yang terlibat dan jelaskan konsep tersebut. ………………….…….……...…………………………………………………………. ………………..…………………………………………………………………….…… [2 markah]

9

(d) Merujuk kepada Rajah 9(a), jelaskan apakah yang berlaku kepada gerakan jika budak itu menambahkan daya F1 kepada 1000N. ……..………………….……...…………………………………………………………. ……………………………………………………………………………………….…… [2 markah]

7. Seorang pelajar menggunakan tangki riak untuk menyiasat fenomena interferens gelombang. Dua pencelup sfera disambungkan kepada satu motor elektrik yang sama untuk menghasilkan gelombang air yang koheren. Rajah 10 menunjukkan corak interferens gelombang yang diperhatikan melalui stroboskop.

RAJAH 10 (a) Apakah yang dimaksudkan dengan gelombang yang koheren? ………………………………………………………………………………………..… [1 markah]

(b) Namakan garis a dan b. (i) Garis a: ……………………………………………………………………………. [1 markah] (ii) Garis b: ….……………………………………………………………………….... [1 markah] (c) (i) Nyatakan jenis fenomena gelombang yang berlaku pada garis b. …………………………………………………………………………………….... [1 markah] (ii) Merujuk kepada Rajah 10, hitungkan panjang gelombang air itu. ………………………………..…………………………………………………… …………………………………………………………………………………….... [2 markah]

10

(d) Jika tiga biji gabus masing-masing diletakkan di titik P, Q dan R, terangkan gerakan gabus yang diletakkan di…. (i) P: ………………………………………………………………………………… (ii) Q: ………………………………………………………………………………… (iii) R: ………………………………………………………………………………… [3 markah]

(e) Apakah yang akan terjadi kepada jarak pemisahan b yang berturutan, jika jarak antara dua pencelup itu bertambah? ………………………………………………………………………………………….... [1 markah]

8. Rajah 11(a) di bawah menunjukkan satu litar asas bagi transistor.

Rajah 11(a) (a) (i) Namakan jenis transistor M. …………………………………………………………………………………….... [1 markah] (ii) Namakan ammeter A1 dan A 2 dalam litar. A1 : …………………………………………………………………………………. A2 : …………………………………………………………………………………. [2 markah]

11

(b) (i) Apakah fungsi R dalam litar? …..………………………………………………………………………………….... [1 markah] (ii) Tulis persamaan yang menghubungkan Ib, Ic dan Ie. …………………………………………………………………………………….... [1 markah] (c)

Anda ingin melengkapkan litar dalam Rajah 11(c) untuk menghasilkan litar transistor yang berfungsi sebagai suis automatik. Rajah 11(b) menunjukkan komponen elektronik yang mungkin akan anda gunakan.

Rajah 11(b)

Rajah 11(c) (i) Namakan TIGA komponen elektronik yang akan anda gunakan dari senarai komponen dalam rajah 11(b) di atas …………………………………………………………………………………….... [2 markah]

12

(ii) Lukiskan kedudukan komponen tersebut dalam litar pada Rajah 11(c) untuk menghasilkan suis automatik yang menyala waktu malam (gelap). [3 markah]

(iii) Jika anda ingin menjadikan sistem litar di atas sebagai litar penggera kebakaran, jelaskan apakah ubahsuaian yang perlu dilakukan pada litar. ……………………………………..…………………………………………………… ……….……………………………………………………………………………….... [2 markah]

13

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 menunjukkan bentuk kapal terbang direka supaya ia dapat terbang ke udara. Rajah 9.2 menunjukkan bola ping pong berada pegun dalam corong turas ketika air mengalir ke atasnya.

Rajah 9.1

Rajah 9.2

(i)

Dengan bantuan sebuah gambar rajah, tunjukkan daya-daya yang bertindak ke atas bola ping pong semasa pili air dibuka. (4 markah)

(ii)

Menggunakan Rajah 9.1 dan 9.2, hubungkaitkan daya-daya yang bertindak ke atas kapal terbang dan bola ping pong untuk menyimpulkan satu konsep fizik yang sesuai (5 markah)

(iii)

Namakan prinsip fizik yang menerangkan situasi di atas. (1 markah)

14

(b)

Rajah 9.3 menunjukkan binaan sebuah penyembur racun serangga.

Rajah 9.3 Terangkan bagaimana binaan penyembur racun serangga menggunakan prinsip Fizik 9 (a) untuk berfungsi. Dalam penerangan anda, berikan penekanan bagi aspek-aspek berikut. (i)

rekaan penyembur racun serangga

(ii)

kawasan bertekanan rendah

(iii)

kawasan bertekanan tinggi (10 markah)

10

Rajah 10.1 menunjukkan gambar sebuah ambulans. Rajah 10.2 menunjukkan sebuah lampu yang diletakkan di atas sebuah meja.

Rajah 10.1 Rajah 10.2 Jika seorang pemandu kereta berada di hadapan ambulans melihat ambulans itu dari cermin pandang belakang dalam keretanya, imej perkataan pada ambulans adalah seperti yang ditunjukkan dalam Rajah 10.3. Apabila lampu yang diletakkan di atas meja dilihat dengan menggunakan sebuah cermin cembung , imej yang dipaparkan adalah seperti dalam Rajah 10.4.

15

Rajah 10.3 (a)

Rajah 10.4

(i)

Lukiskan rajah sinar menunjukkan bagaimana imej terbentuk dalam cermin cembung dalam situasi 10.4 di atas. (3 markah)

(ii)

Bandingkan imej-imej yang terbentuk pada Rajah 10.3 dan 10.4. Senaraikan ciri-ciri imej yang terbentuk dalam kedua-dua situasi di atas oleh cermin satah dan cermin cembung. (6 markah)

(iii)

(b)

Nyatakan prinsip fizik yang menyebabkan pembentukan imej-imej di atas. (1 markah)

Apabila sinar cahaya merambat dari blok keca ke udara pada suatu sudut, didapati sinar cahaya dibiaskan menjauhi garis normal. Jika sudut tuju dibesarkan melebihi sudut genting, cahaya dipantulkan semula ke dalam blok kaca. Prinsip ini digunakan dalam gentian optik seperti dalam Rajah 10.5.

Rajah 10.5 Dengan bantuan gambar rajah, terangkan bagaimana gentian optik digunakan sebagai endoskop oleh doktor untuk memeriksa trakea atau perut pesakit. Penerangan anda hendaklah merangkumi aspek-aspek berikut : (i) rekaan di dalam gentian optik (ii) lintasan cahaya dalam endoskop (iii) struktur luar endoskop. (10 markah)

16

Bahagian C [20 markah] Jawab mana-mana satu soalan daripada bahagian ini. Masa yang dicadangkan untuk menjawab bahagian ini ialah 30 minit. 11 (a)

Rajah 11.1 menunjukkan dua kanta penumpu, A dan B, yang digunakan dalam membina mikroskop majmuk. Panjang fokus bagi kanta A ialah 10 mm dan panjang fokus bagi kanta B ialah 50 mm.

Rajah 11.1 (i)

Definisikan pembesaran linear. [1 markah]

(ii)

Nyatakan dua sebab mengapa A sesuai digunakan sebagai kanta objek dalam mikroskop itu. [2 markah]

(iii)

Menggunakan kanta A dan kanta B, lukis semula satu gambar rajah sinar Untuk menunjukkan pembentukkan imej akhir oleh mikroskop itu pada pelarasan normal. (Gunakan ketinggian imej 4 mm). [5 markah]

(iv)

Berpandukan rajah sinar dari (iii) yang anda lukis hitungkan pembesaran imej akhir yang dibentuk oleh miskroskop itu pada pelarasan normal. [2 markah]

(b) Rajah 11.2 menunjukkan dua manila kad yang telah dibentuk seperti silinder untuk membina sebuah peralatan optik.

Selinder kecil

Selinder besar Rajah 11.2

17

Anda dikehendaki mengabungkan dua selinder di atas dan menggunakan maklumat dari Jadual 11.1 untuk membuat sebuah teleskop astronomi ringkas. Panjang fokus Kanta objek (cm) 50 40 30 20 10

Panjang fokus Kanta mata (cm) 10 20 30 40 50

Kuasa kanta (D) -2.0 +2.0 +2.5 +5.0 +10.0

Menggunakan maklumat dalam Rajah 11.2 Jadual 11.1 tentukan : (i)

Rekabentuk manilakad, kedudukan kanta yang sesuai dan sebab pilihan anda.

(ii)

Panjang fokus dan kuasa kanta mata,

(iii)

Panjang fokus dan kuasa kanta objek,

(iv)

Jarak kanta mata dan kanta objek yang sesuai. [10 markah]

12 (a)

Transistor merupakan suatu peranti elektronik hasil dari cantuman dua Semikonduktor jenis p dan jenis n. Ia yang bertindak sebagai perintang boleh ubah yang dapat mengawal arus dan beza keupayaan dalam suatu litar. Transistor mempunyai tiga elektrod dan setiap elektrod mempunyai fungsi tertentu. (i)

Apakah fungsi transistor selain daripada sebagai suis automatik [1markah]

(ii)

Nyatakan fungsi setiap elektrod pada transistor [3 markah]

(iii)

Nyatakan bagaimana transistor npn dan pnp dihasilkan. [4 markah]

(iv)

Apakah hubungan setiap elektrod dengan arus yang mengalir dalan transistor npn dan pnp [2 markah]

18

(b)

Rajah 12.1 menunjukkan transistor yang berfungsi sebagai suis automatik yang dikawal oleh cahaya atau haba. P ialah sebuah perintang peka cahaya, PPC yang mempunyai rintangan 1 MΩ dalam kegelapan dan 200 Ω apabila sinar cahaya jatuh ke atasnya.

Rajah 12.1 Anda dikehendaki membaiki dan mengubahsuai litar diatas agar transistor boleh berfungsi sebagai suis automatik untuk menghidupkan suis lampu limpah pada waktu malam. Jadual 12.1 boleh membantu anda memilih peranti yang sesuai. Komponen elektronik 470 Ω 10 kΩ geganti diod kapasitor temostat

Jenis transistor npn pn

Jenis dawai penyambungan Konstantan Kuprum Aluminum Nikrom

np

Jadual 12.1 Menggunakan maklumat dalam Rajah 12.1 dan Jadual 12.1 : (i)

lukiskan semula litar yang sesuai bersama komponen elektronik yang akan digunakan dan berikan sebab bagi pilihan anda.

(ii)

jenis transistor yang sesuai.

(iii)

bahan-bahan yang sesuai digunakan untuk menyambungkan dari satu komponen kepada komponen yang lain. [10 markah]

KERTAS SOALAN TAMAT

19