Spm > Fizik > Spm Fizik K2 Set3

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

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.

 =

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

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. Anda dinasihatkan untuk memperuntukkan 90 minit untuk bahagian ini. 1

Rajah 1.1 menunjukkan bahagian atas sebuah penyukat silinder yang mengandungi cecair. M

N

P

R Cecair

RAJAH 1.1 (a)

Apakah isipadu cecair dalam penyukat silinder itu? ……………………………………………………………………………………… [1 markah]

(b)

Manakah kedudukan mata pemerhati yang betul, untuk memperoleh bacaan tepat? …………………………………………………………………………………… [1 markah]

(c)

Untuk mengisikan penyukat silinder sehingga senggatan 100 cm3, 80 titisan cecair perlu ditambahkan. Hitungkan isipadu purata satu titisan cecair itu

[2 markah]

2

Rajah 2.1 menunjukkan bekas tertutup yang mengandungi gas disambungkan kepada manometer bagi menunjukkan tekanan gas.

Tekanan udara 760 mm Hg Manometer Pili Tekanan gas 780 mm Hg merkuri

RAJAH 2.1 (a)

Nyatakan perbezaan ketinggian antara aras merkuri pada A dan aras merkuri pada B. ………………………………………………………………………………................. [1 markah]

(b)

Apabila suhu gas bertambah. Nyatakan akan berlaku pada (i)

tekanan gas …………………………………………………………………………...................... [1 markah]

(ii)

aras merkuri pada A

…………………………………………………………………………..................... [1 markah] (iii) aras merkuri pada B …………………………………………………………………………..................... [1 markah] (c) Apabiila pili dibuka, apakah akan berlaku pada aras merkuri pada A dan aras merkuri pada B? ……………………………………………………………………………………….......... [1 markah]

3

Rajah 3.1 menunjukkan graf halaju melawan masa perjalanan sebuah objek dalam gerakan linear. Halaju, v, ms-1

30

20

10

2

4

6

8

10

12 Masa, t, s

RAJAH 3.1 (a)

(i) Apakah maksud halaju? …………………………………………………………………………………….. [1 markah] (ii) Nyatakan tempoh apabila objek berada dalam halaju sekata. ………………………………………………………………………………………… [1 markah]

(b) (i) Apakah maksud pecutan? …………………………………………………………………………………… [1 markah] (ii) Nyatakan tempoh objek mengalami pecutan sifar. ……………………………………………………………………………………. [1 markah] (c) Hitungkan jumlah sesaran yang dilalui oleh objek itu.

[2 markah]

4

Rajah 4.1 menunjukkan belon-belon yang berisi gas helium terlepas dari penganggan seorang budak. Belon

Udara

RAJAH 4.1 (a)

(i) Apakah maksud ketumpatan? … …………………………………………………………………………………......... [1 markah] (ii) Terangkan sebab belon itu naik ke atas. ……………………………………………………………………………………........ ……………………………………………………………………………………........ [2 markah]

(b)

(i) Apakah yang berlaku kepada saiz belon apabila naik pada altitud yang semakin tinggi? ………………………………………………………………………………………….. [1 markah] (ii) Berikan satu sebab bagi jawapan anda. ………………………………………………………………………………………….. [1 markah]

(c) Ketumpatan udara ialah 1.25 kg m-3 dan ketumpatan helium ialah 0.18 kg m-3. Sekira isipadu belon menjadi 1 m3. Berapakah berat udara disesarkan oleh belon itu?

[2 markah]

5

Rajah 5.1 menunjukkan kapal-kapal berlabuh pada sebuah jeti dan ombak laut bergerak ke arah jeti.

Teluk

Tanjung

Rumah- rumah

Jeti Kapal-kapal Bukaan kecil

Penghalang

Ombak laut RAJAH 5.1 (a) (i) Apakah yang di bawa oleh ombak menyebabkan kapal-kapal itu berayun? ……………………………………………………………………………………........ [1 markah] (ii) Bandingkan kelajuan ombak di tengah laut dan ketika menghampiri jeti. ……………………………………………………………………………………......... [1 markah] (b) (i) Nyatakan jenis gelombang dan bentuk ombak laut sebelum bergerak melalui bukaan kecil penghalang.

(ii)

(iii)

…………………………………………………………………………………….......... [1 markah] Nyatakan bentuk ombak laut selepas bergerak melalui bukaan kecil pada penghalang. ……………………………………………………………………………………......... [2 markah] Nyatakan fenomena gelombang yang dialami oleh ombak pada bukaan kecil penghalang tersebut. …………………………………………………………………………………….......... [1 markah]

(c) Nyatakan fungsi bukaan kecil terhadap ombak ………………………………………………………………………………………….......... [1 markah]

6

Rajah 6.1 dan Rajah 6.2 menunjukkan dua litar elektrik. Setiap litar mengandungi empat mentol serupa, disambungkan kepada empat sel kering baru yang serupa.

A

A

RAJAH 6.1 (a) (i)

RAJAH 6.2

Nyatakan perubahan tenaga yang berlaku pada mentol. …………………………………………………………………………………………….. [1 markah]

(ii) Bandingkan kecerahan mentol-mentol dalam Rajah 6.1 dan Rajah 6.2. ……………………………………………………………………………………………. [1 markah] (b) (i)

Bagaimanakah kuantiti arus yang mengalir pada setiap mentol dalam Rajah 6.1?.

………………………………………………………………………………………….... [1 markah] (ii) Nyatakan hubungan beza upaya merentasi sel kering dengan beza upaya yang merentasi setiap mentol dalam Rajah 6.1. …………………………………………………………………………………………… [1 markah] (c) (i) Bagaimanakah kuantiti beza upaya merentasi pada setiap mentol dalam Rajah 6.2?. …………………………………………………………………………………………... [1 markah] (ii) Nyatakan hubungan beza upaya merentasi sel kering dengan beza upaya yang merentasi setiap mentol dalam Rajah 6.2 . ……………………………………………………………………………………………. [1 markah]

(d) Sebiji mentol ditambah dalam litar pada Rajah 6.2. (i) Apakah yang berlaku kepada cerahan mentol-mentol? ……………………………………………………………………………………………… [1 markah] (ii) Berikan satu sebab bagi jawapan anda. ……………………………………………………………………………………………. [1 markah] 7 (a) Rajah 7.1 menunjukkan get logik TAK DAN dengan input M, input N dan output X. M X N

RAJAH 7.1 (i)

Lengkapkan jadual kebenaran di bawah.

M

N

X

[4 markah] (b) Rajah 7.2 menunjukkan litar operasi get logik, bagi mengesan sama ada seseorang memasang tali keledar apabila telah duduk di tempat duduk dalam kereta.

Lampu isyarat tali keledar akan terus menyala apabila seseorang tidak mengenakan tali keledar selepas menduduki tempat duduk dalam kereta. Apabila seseorang duduk di tempat duduk dan memasang tali keledar lampu isyarat akan terpadam.

Pengesan di tempat dudukinput P Pengesan pemasangan tali keledar – input Q

Get logik Lampu isyaratoutput R

RAJAH 7.2

Kekunci: Tempat duduk tiada orang mendudukinya Tempat duduk diduduki oleh orang Tali keledar tidak dipasang Tali keledar dipasang Lampu isyarat menyala Lampu isyarat tidak menyala

: voltan input di P tinggi

Logik ‘0’

: : : : :

Logik ‘0’ Logik ‘1’ Logik ‘1’ Logik ‘0’ Logik ‘1’

voltan input di P rendah voltan input di Q tinggi voltan input di Q tinggi voltan output di R rendah voltanoutput di R tinggi

Input P Keadaan tempat duduk

Tiada orang

Input Q

Voltan di input P

0

Keadaan tali keledar

Tidak dipasang

Tiada orang

Dipasang

Ada orang

Tidak dipasang

Ada orang

Dipasang

Voltan di input Q

Output R

0

(i) Menggunakan kekunci yang diberikan, lengkapkan jadual kebenaran di atas. [4 markah] (ii) Namakan get logik dalam litar pada Rajah 7.2. …………………………………………………………………………………………….......... [1 markah] (iii) Lakarkan simbol get logik di (a)(ii).

[1 markah]

8 (a) Rajah 8.1 menujukkan sebuah alat direka oleh seorang pereka cipta untuk melihat objek-objek di belakangnya. Dia memotong sebuah kotak empat segi kepada separuh secara melintang. Dia meletakkan dua cermin satah di bahagian dalam kotak tersebut.

Cermin

Kotak yang dipotong separuh Mata

Cermin RAJAH 8.1

Rajah 8.2 menunjukkan susunan tersebut di lukis lebih besar dan menunjukkan dua sinar cahaya dari suatu objek jauh dari belakang pereka cipta

Sinar cahaya 1 dari objek Sinar cahaya 2 dari objek 45

0

Mata RAJAH 8.2 (i) Nyatakan satu sifat cahaya .................................................................................................................................. [1 markah]

(ii) Lengkapkan lintasan kedua-dua sinar cahaya itu. ……………………………………………………………………………………………… [2 markah]

(iii) Terangkan keadaan imej yang dilihat oleh pereka cipta itu. ……………………………………………………………………………………………… [3 markah]

(b)

Rajah menunjukkan alat optik direka oleh pereka cipta itu untuk melihat objek-objek yang terlidung oleh penghalang. Dua prisma digunakan dalam alat ini. Sinar cahaya 1 dari objek Sinar cahaya 2 dari objek

Prisma

Kotak

Penghalang Prisma Mata

RAJAH 8.3

(i) Lengkapkan lintasan kedua-dua sinar cahaya itu. …………………………………………………………………………………………....... [3 markah] (ii) Nyatakan fenomena yang alami oleh sinar-sinar cahaya itu. ……………………………………………………………………………………………... [1 markah] (iiI) Nyatakan syarat untuk fenomena dalam b(ii) untuk berlaku. .................................................................................................................................. [2 markah]

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 satu bekas minuman yang kosong. Rajah 9.2 menunjukkan bekas minuman lain yang diisikan dengan jus. Kedua-dua bekas minuman terletak di atas meja yang sama.

RAJAH 9.1 (i)

RAJAH 9.2

Apakah yang dimaksudkan dengan jisim? [1 markah]

(ii) Menggunakan Rajah 9.1 dan Rajah 9.2 bandingkan kedua-dua bekas minuman tersebut. Hubungkaitkan antara jisim dan kestabilan kedua-dua bekas untuk menyimpulkan satu konsep fizik yang sesuai. [5 markah] (iii) Namakan konsep fizik yang menerangkan situasi di atas.

[1 markah]

(b) Terangkan bagaimana sebuah senapang akan bergerak ke belakang dan peluru bergerak ke depan selepas sesuatu tembakan. [3 markah]

(c) Rajah 9.3 menunjukkan sebuah roket air yang digunakan dalam pertandingan.

Bekas plastik

Air

RJAJAH 9.3 Terangkan bagaimana anda merekabentuk sebuah roket air yang boleh terbang laju dan stabil. Terangkan reka bentuk roket air anda untuk terbang dengan lancar dan laju, dan dalam penerangan anda berikan penekanan bagi aspek aspek berikut: (i)

pecutan roket

(ii)

struktur roket

(iii) daya tujahan roket (iv) kestabilan penerbangan roket [10 markah]

10

Rajah 10.1 menunjukkan susunan radas bagi eksperimen untuk mengkaji kesan elektromagnet. Ke atas

U

S

G Magnet

Magnet

Dawai

Ke bawah

RAJAH 10.1 Rajah 10.2 menunjukkan dawai bersambung kepada galvanometer digerakan ke atas dan ke bawah antara dua magnet berbeza kutub. Gerakan ke atas

U

S

Magnet

Magnet

Dawai

U

S

Magnet Dawai

Magnet

Gerakan ke bawah

RAJAH 10.2

(a) (i)

Apakah maksud daya gerak elektrik?

(iii)

[1 markah]

Perhatikan Rajah 10.2. Bandingkan arah pesongan penunjuk galvanometer Apabila dawai digerakan ke atas dan ke bawah antara dua magnet berbeza kutub. Hubungkaitkan gerakan dawai dan arah pesongan penunjuk galvanometer untuk menyimpulkan suatu hukum fizik yang sesuai. [5 markah]

(iii)

Namakan konsep fizik yang menerangkan situasi di atas.

[1 markah]

(b) Terangkan bagaimana seutas dawai berada di dalam medan magnet akan bergerak Apabila arus mengalir dalam dawai tersebut. [3 markah]

(c) Rajah 10.3 menunjukkan seutas dawai berada dalam medan magnet. Apabila arus mengalir dalam dawai itu, dawai itu akan terangkat ke atas. Ke atas

U

S

Magnet

Magnet

Dawai

RJAJAH 10.3 Terangkan bagaimana anda merekabentuk sebuah motor ringkas arus ulangalik. Terangkan reka bentuk motor ringkas arus ulangalik berputar dengan lancar dan dalam penerangan anda berikan penekanan bagi aspek aspek berikut: (i)

struktur motor

(ii)

putaran yang seragam

(iii) pembekalan arus yang sekata pada motor

[10 markah]

Bahagian C [20 markah] Jawab mana-mana satu soalan daripada bahagian ini. Masa yang dicadangkan untuk menjawab bahagian ini ialah 30 minit. 11 (a) Hukum Gerakan Newton ditemui oleh Sir Isaac Newton dan telah menjadi asas kepada bidang Fizik sehingga kini. Sebagai contoh kenderaan yang bergerak akan bergerak dengan halaju seragam tanpa henti selagi tiada daya luar yang bertindak keatasnya. (i) Nyatakan hukum gerakan Newton pertama. [2 markah] (ii)

Terangkan ciri-ciri kenderaan yang selamat kepada pemandu dan penumpangnya. [3 markah]

(b) Rajah di bawah menunjukkan sebuah kenderaan jenis lama yang boleh dipandu dijalan raya. Masalah kenderaan ini ialah pemandu dan penumpang tidak selesa untuk perjalanan jauh dan memakan masa yang lama.

Rajah 11.1 Untuk menambahkan keselesaan kepada pemandu dan penumpang beberapa pengubahsuaian perlu dilakukan. Menggunakan maklumat dalam Jadual 11.1 cadangkan dan terangkan Pengubahsuai supaya kereta ini lebih selesa dipandu. Bahan api yang digunakan

Berat kereta (N)

Lebar tayar (mm)

Gas Petrol Diesel

10500 12000 15000

175 185 165

Jadual 11.1

Ketinggian pusat graviti (cm) 50 55 45

Penerangan anda mestilah merangkumi : (i)

Rekabentuk kereta yang moden.

(ii)

Bahan api dan berat kereta yang anda pilih dan jelaskan pilihan anda.

(iii)

Lebar tayar dan ketinggian pusat graviti yang sesuai dan jelaskan pilihan anda. [10 markah]

(c) Sebuah kereta lumba bergerak pada garisan permulaan dengan halaju 30 ms-1 memecut dengan seragam sehingga mencapai 50 ms-1 dalam masa 5 saat . Kereta itu bergerak secara purata dengan halaju 50 ms-1 selama 90 saat dan kemudian berhenti dalam masa 3 saat untuk melengkapkan satu putaran litar lumba. Hitungkan (i)

pecutan semasa 5 saat pertama.

(ii)

nyahpecutan semasa 3 saat terakhir

(iii)

Jarak litar lumba tersebut. [ 5 markah]

12

(a) Semua peralatan elektrik yang di jual akan dilabelkan dengan bezakeupayaan yang perlu dibekalkan dan kuasa alat tersebut. Sebagai contohnya jika anda membeli sebuah alat pemanas mandian air, pada bahagian tertentu akan dilabelkan ”240V, 200W”. (i)

Terangkan maksud label 240V, 200W”. [2 markah]

(ii)

Terangkan langkah-langkah untuk memastikan alat pemanas berada pada kecekapan yang baik walaupun ianya telah lama digunakan. [3 markah]

(b) Rajah di bawah menunjukkan satu model pemanas elektrik di rumah.

Rajah 12.1

Anda dikehendaki merekabentuk dan menentukan ciri-ciri pemanas elektrik dengan menggunakan maklumat seperti di Jadual 12.1 di bawah. Ketumpatan/ (kgm-3) 2500 5000 6500 7000 7900

Takat Mudah lebur/0C dioksidakan 5500 6550 Mudah 7500 Tidak 8050 9000 Jadual 12.1

Kerintangan /m 2.0 x 10 -7 4.0 x 10-7 5.0 x 10-7 7.0 x 10-7 8.0 x 10-7

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

rekabentuk alat pemanas,

(ii)

ketumpatan dan takat lebur,

(iii)

pengoksidaan dan nilai rintangan yang bersesuai dan jelaskan pilihan anda. [10 markah]

(c) Sebuah alat pemanas air berlabel “240V, 2000W” digunakan selama 1 jam sehari dan selama 30 hari . (i)

Berapakah nilai arus pemanas itu jika disambungkan kepada beza keupayaan 240V.

(ii)

Apakah nilai rintangan pemanas itu?

(ii)

Berapakah kos penggunaan tenaga elektrik sebulan jika kos seunit ialah RM0.22? [ 5 markah]

SOALAN TAMAT