Practice paper, not an official KPM paperKertas latihan, bukan kertas rasmi KPM
4531
Peperiksaan Percubaan SPM (Model)SPM Trial Examination (Model)
FizikPhysics
Tingkatan 5, 2 jam / 2 hours, 100 marksmarkah
Nama / NameNama
Kelas / ClassKelas
Tarikh / DateTarikh
Markah / marksmarkah: / 100
InstructionsArahan
- Kertas soalan ini mengandungi empat bahagian: Bahagian A, Bahagian B, Bahagian C dan Bahagian D.This question paper consists of four sections: Section A, Section B, Section C and Section D.
- Bahagian A: pilih satu jawapan bagi setiap soalan. Bahagian B: jawab semua soalan. Bahagian C: jawab satu soalan sahaja. Bahagian D: jawab satu soalan sahaja.Section A: choose one answer for each question. Section B: answer all questions. Section C: answer one question only. Section D: answer one question only.
- Kerja mengira anda mesti ditunjukkan. Rajah tidak dilukis mengikut skala kecuali dinyatakan.Your working must be shown. Diagrams are not drawn to scale unless stated.
- Jawapan boleh ditulis dalam Bahasa Melayu atau Bahasa Inggeris.Answers may be written in Bahasa Melayu or English.
- Gunakan g = 9.81 m s⁻², h = 6.63 × 10⁻³⁴ J s, c = 3.00 × 10⁸ m s⁻¹, e = 1.60 × 10⁻¹⁹ C, jisim elektron = 9.11 × 10⁻³¹ kg. Kalkulator saintifik dibenarkan.Use g = 9.81 m s⁻², h = 6.63 × 10⁻³⁴ J s, c = 3.00 × 10⁸ m s⁻¹, e = 1.60 × 10⁻¹⁹ C, mass of electron = 9.11 × 10⁻³¹ kg. A scientific calculator is allowed.
Answer schemes are in English (DLP).Skema jawapan dalam Bahasa Inggeris (DLP).
Practice shows answers as you go. Exam times you and hides answers until you submit.Latihan menunjukkan jawapan semasa menjawab. Peperiksaan menetapkan masa dan menyembunyikan jawapan sehingga dihantar.
Bahagian ASection A
20 marksmarkahJawab semua soalan. Setiap soalan diikuti oleh empat pilihan jawapan, A, B, C dan D. Pilih satu jawapan sahaja.Answer all questions. Each question is followed by four options, A, B, C and D. Choose one answer only.
1
QuestionSoalan 1
Sebuah spring dengan pemalar spring 400 N m⁻¹ diregangkan sebanyak 5.0 cm. Berapakah tenaga keupayaan kenyal yang tersimpan dalam spring itu?A spring with a spring constant of 400 N m⁻¹ is stretched by 5.0 cm. What is the elastic potential energy stored in the spring?
Show answerTunjuk jawapanHide answerSembunyi jawapan
D
E = ½kx² = ½ × 400 × (0.050)² = 0.50 J. 10 J forgets to square x (½kx), 1.0 J forgets the ½ (kx²) and 20 J is the force kx in newtons.
2
QuestionSoalan 2
Dua spring serupa, setiap satu dengan pemalar spring 200 N m⁻¹, disambung secara selari. Satu beban 8.0 N digantung daripada kedua-dua spring itu. Berapakah pemanjangan setiap spring?Two identical springs, each with a spring constant of 200 N m⁻¹, are joined in parallel. A load of 8.0 N is hung from both springs. What is the extension of each spring?
Show answerTunjuk jawapanHide answerSembunyi jawapan
B
In parallel the effective spring constant is 200 + 200 = 400 N m⁻¹. x = F ÷ k = 8.0 ÷ 400 = 0.020 m = 2.0 cm. 4.0 cm is the extension of one spring carrying the whole load; 8.0 cm would be the series arrangement (k = 100 N m⁻¹).
3
QuestionSoalan 3
Air di sebuah empangan sedalam 40 m. Ketumpatan air ialah 1 000 kg m⁻³. Berapakah tekanan air pada dasar empangan itu (tidak termasuk tekanan atmosfera)?The water in a dam is 40 m deep. The density of water is 1 000 kg m⁻³. What is the water pressure at the base of the dam (not including atmospheric pressure)?
Show answerTunjuk jawapanHide answerSembunyi jawapan
A
P = hρg = 40 × 1 000 × 9.81 = 3.92 × 10⁵ Pa. 4.92 × 10⁵ Pa wrongly adds atmospheric pressure and 4.00 × 10⁴ Pa leaves out g.
4
QuestionSoalan 4
Sebuah manometer merkuri disambung kepada bekalan gas. Aras merkuri dalam lengan yang disambung kepada gas adalah 8.0 cm lebih tinggi daripada aras merkuri dalam lengan yang terbuka kepada atmosfera. Tekanan atmosfera ialah 76 cm Hg. Berapakah tekanan gas itu?A mercury manometer is connected to a gas supply. The mercury level in the arm connected to the gas is 8.0 cm higher than the mercury level in the arm open to the atmosphere. Atmospheric pressure is 76 cm Hg. What is the pressure of the gas?
Show answerTunjuk jawapanHide answerSembunyi jawapan
C
The mercury is pushed up on the gas side, so the gas pressure is lower than atmospheric pressure: 76 − 8.0 = 68 cm Hg. 84 cm Hg would be the answer if the gas side were lower.
5
QuestionSoalan 5
Sebuah pistol semburan di sebuah bengkel meniup udara termampat dengan laju merentasi bahagian atas sebuah tiub tegak yang hujung bawahnya dicelup ke dalam cat. Mengapakah cat naik di dalam tiub itu?A spray gun in a workshop blows compressed air quickly across the top of a vertical tube whose lower end dips into paint. Why does the paint rise up the tube?
Show answerTunjuk jawapanHide answerSembunyi jawapan
B
Bernoulli's principle: where the air speed is high, the pressure is low. The atmospheric pressure on the paint in the container is greater than the pressure at the top of the tube, so the paint is pushed up.
6
QuestionSoalan 6
Sebuah silinder keluli digantung pada neraca spring. Bacaan neraca ialah 12.0 N di udara dan 10.5 N apabila silinder itu direndam sepenuhnya dalam air. Berapakah isi padu silinder itu? [Ketumpatan air = 1 000 kg m⁻³]A steel cylinder is hung from a spring balance. The balance reads 12.0 N in air and 10.5 N when the cylinder is fully immersed in water. What is the volume of the cylinder? [Density of water = 1 000 kg m⁻³]
Show answerTunjuk jawapanHide answerSembunyi jawapan
C
Buoyant force = 12.0 − 10.5 = 1.5 N. V = F ÷ (ρg) = 1.5 ÷ (1 000 × 9.81) = 1.5 × 10⁻⁴ m³. 1.2 × 10⁻³ m³ and 1.1 × 10⁻³ m³ divide the weight or the apparent weight, not the buoyant force, by ρg.
7
QuestionSoalan 7
Sebuah mentol menukarkan 18 J tenaga elektrik kepada cahaya dan haba apabila beza keupayaan merentasinya ialah 6.0 V. Berapakah cas yang mengalir melalui mentol itu?A bulb converts 18 J of electrical energy into light and heat when the potential difference across it is 6.0 V. What is the charge that flows through the bulb?
Show answerTunjuk jawapanHide answerSembunyi jawapan
A
V = W ÷ Q, so Q = W ÷ V = 18 ÷ 6.0 = 3.0 C. 108 C multiplies W by V, and 0.33 C is V ÷ W.
8
QuestionSoalan 8
Dawai P mempunyai rintangan 8.0 Ω. Dawai Q diperbuat daripada bahan yang sama tetapi panjangnya dua kali ganda dan diameternya separuh daripada dawai P. Berapakah rintangan dawai Q?Wire P has a resistance of 8.0 Ω. Wire Q is made of the same material but is twice as long and has half the diameter of wire P. What is the resistance of wire Q?
Show answerTunjuk jawapanHide answerSembunyi jawapan
D
R = ρl ÷ A. Doubling the length doubles R. Halving the diameter makes the area A one quarter, so R becomes four times as large. R = 8.0 × 2 × 4 = 64 Ω. 16 Ω forgets that area depends on the square of the diameter.
9
QuestionSoalan 9
Sebuah panel suria membekalkan arus 0.50 A pada 12 V selama 2.0 jam. Berapakah tenaga elektrik yang dibekalkan?A solar panel supplies a current of 0.50 A at 12 V for 2.0 hours. How much electrical energy does it supply?
Show answerTunjuk jawapanHide answerSembunyi jawapan
C
E = VIt = 12 × 0.50 × (2.0 × 3 600) = 4.3 × 10⁴ J (43 200 J). 6.0 J has no time in it, 7.2 × 10² J uses 2.0 minutes and 8.6 × 10⁴ J doubles the answer.
10
QuestionSoalan 10
Medan magnet merentasi halaman daripada kiri ke kanan. Satu dawai pembawa arus diletakkan dalam medan itu dan arus mengalir masuk ke dalam halaman. Apakah arah daya pada dawai itu?A magnetic field points across the page from left to right. A current-carrying wire in the field has its current flowing into the page. What is the direction of the force on the wire?
Show answerTunjuk jawapanHide answerSembunyi jawapan
B
Fleming's left-hand rule: first finger (field) to the right, second finger (current) into the page; the thumb (force) points down the page.
11
QuestionSoalan 11
Sebuah magnet bar dijatuhkan melalui sebuah paip kuprum tegak yang panjang. Magnet itu jatuh dengan sangat perlahan. Mengapakah?A bar magnet is dropped through a long vertical copper pipe. The magnet falls very slowly. Why?
Show answerTunjuk jawapanHide answerSembunyi jawapan
D
The moving magnet changes the flux through the copper, so currents are induced. By Lenz's law their magnetic field opposes the change, that is, the motion of the magnet, so it falls slowly.
12
QuestionSoalan 12
Kuasa 5.0 MW dihantar daripada sebuah stesen janakuasa pada voltan 25 kV melalui kabel yang jumlah rintangannya 2.0 Ω. Berapakah kuasa yang hilang sebagai haba dalam kabel?A power of 5.0 MW is transmitted from a power station at 25 kV through cables with a total resistance of 2.0 Ω. What is the power lost as heat in the cables?
Show answerTunjuk jawapanHide answerSembunyi jawapan
A
I = P ÷ V = 5.0 × 10⁶ ÷ 25 × 10³ = 200 A. Power loss = I²R = 200² × 2.0 = 8.0 × 10⁴ W. 4.0 × 10² W is I × R.
13
QuestionSoalan 13
Satu elektron dipecutkan daripada keadaan rehat melalui beza keupayaan 250 V dalam vakum. Berapakah laju maksimum elektron itu? [e = 1.60 × 10⁻¹⁹ C, jisim elektron = 9.11 × 10⁻³¹ kg]An electron is accelerated from rest through a potential difference of 250 V in a vacuum. What is the maximum speed of the electron? [e = 1.60 × 10⁻¹⁹ C, mass of electron = 9.11 × 10⁻³¹ kg]
Show answerTunjuk jawapanHide answerSembunyi jawapan
C
eV = ½mv², so v = √(2eV ÷ m) = √(2 × 1.60 × 10⁻¹⁹ × 250 ÷ 9.11 × 10⁻³¹) = 9.4 × 10⁶ m s⁻¹. 6.6 × 10⁶ forgets the 2 and 8.8 × 10¹³ forgets the square root.
14
QuestionSoalan 14
Sebuah palang Malta diletakkan di laluan sinar katod dalam sebuah tiub vakum. Satu bayang tajam palang itu terbentuk pada skrin pendarfluor. Apakah yang ditunjukkan oleh pemerhatian ini?A Maltese cross is placed in the path of cathode rays in an evacuated tube. A sharp shadow of the cross forms on the fluorescent screen. What does this observation show?
Show answerTunjuk jawapanHide answerSembunyi jawapan
B
A sharp shadow forms only if the rays travel in straight lines and are stopped by the cross. The charge of cathode rays is shown by deflection in electric or magnetic fields, not by the shadow.
15
QuestionSoalan 15
Dalam sebuah transistor npn, faktor amplifikasi arus ialah 120 dan arus tapak ialah 30 μA. Berapakah arus pemancar?In an npn transistor the current amplification factor is 120 and the base current is 30 μA. What is the emitter current?
Show answerTunjuk jawapanHide answerSembunyi jawapan
D
I_C = 120 × 30 μA = 3 600 μA = 3.60 mA. The emitter current is the sum of the base and collector currents: I_E = I_B + I_C = 0.03 + 3.60 = 3.63 mA. 3.60 mA is only the collector current.
16
QuestionSoalan 16
Kadar bilangan (selepas pembetulan latar belakang) bagi sebuah sampel radioaktif jatuh daripada 800 kepada 25 per minit dalam masa 60 minit. Berapakah separuh hayat sampel itu?The count rate (after correction for background) of a radioactive sample falls from 800 to 25 counts per minute in 60 minutes. What is the half-life of the sample?
Show answerTunjuk jawapanHide answerSembunyi jawapan
A
800 ÷ 25 = 32 = 2⁵, so there are 5 half-lives in 60 minutes: half-life = 60 ÷ 5 = 12 min. 10 min comes from using 6 half-lives and 15 min from 4.
17
QuestionSoalan 17
Uranium-238 (²³⁸₉₂U) mereput dengan memancarkan satu zarah alfa. Berapakah bilangan neutron dalam nukleus anak?Uranium-238 (²³⁸₉₂U) decays by emitting one alpha particle. How many neutrons are there in the daughter nucleus?
Show answerTunjuk jawapanHide answerSembunyi jawapan
C
Alpha decay: ²³⁸₉₂U → ²³⁴₉₀Th + ⁴₂He. The daughter has 90 protons and 234 − 90 = 144 neutrons. 146 is the number of neutrons in uranium-238 itself.
18
QuestionSoalan 18
Apakah fungsi rod kawalan dalam reaktor nuklear sebuah loji janakuasa?What is the function of the control rods in the nuclear reactor of a power plant?
Show answerTunjuk jawapanHide answerSembunyi jawapan
D
Control rods (boron or cadmium) absorb neutrons; pushing them in or out controls the rate of the chain reaction. Slowing neutrons is the job of the moderator and carrying heat away is the job of the coolant.
19
QuestionSoalan 19
Sebuah penuding laser berkuasa 5.0 mW memancarkan cahaya berpanjang gelombang 650 nm. Berapakah bilangan foton yang dipancarkan setiap saat? [h = 6.63 × 10⁻³⁴ J s, c = 3.00 × 10⁸ m s⁻¹]A laser pointer of power 5.0 mW emits light of wavelength 650 nm. How many photons are emitted each second? [h = 6.63 × 10⁻³⁴ J s, c = 3.00 × 10⁸ m s⁻¹]
Show answerTunjuk jawapanHide answerSembunyi jawapan
B
Energy of one photon E = hc ÷ λ = 6.63 × 10⁻³⁴ × 3.00 × 10⁸ ÷ 650 × 10⁻⁹ = 3.06 × 10⁻¹⁹ J. Photons per second = P ÷ E = 5.0 × 10⁻³ ÷ 3.06 × 10⁻¹⁹ = 1.6 × 10¹⁶. 1.6 × 10¹⁹ forgets to convert mW to W.
20
QuestionSoalan 20
Cahaya berfrekuensi f menyebabkan fotoelektron dipancarkan daripada suatu logam dengan tenaga kinetik maksimum 1.0 eV. Fungsi kerja logam itu ialah 2.0 eV. Berapakah tenaga kinetik maksimum jika frekuensi cahaya digandakan?Light of frequency f causes photoelectrons to be emitted from a metal with a maximum kinetic energy of 1.0 eV. The work function of the metal is 2.0 eV. What is the maximum kinetic energy if the frequency of the light is doubled?
Show answerTunjuk jawapanHide answerSembunyi jawapan
A
hf = W + Kmax = 2.0 + 1.0 = 3.0 eV. At frequency 2f the photon energy is 6.0 eV, so Kmax = 6.0 − 2.0 = 4.0 eV. Kmax is not simply doubled.
Bahagian BSection B
40 marksmarkahJawab semua soalan. Setiap soalan bernilai 10 markah.Answer all questions. Each question carries 10 marks.
21
QuestionSoalan 21
Seorang penyelam komersial menjalankan kerja pembaikan di dasar laut berhampiran sebuah platform minyak. Jadual 1 menunjukkan tekanan yang disebabkan oleh air laut pada kedalaman yang berbeza. Rajah 1 menunjukkan penyelam itu menggunakan beg angkat udara untuk menaikkan sebuah kotak logam dari dasar laut pada kedalaman 30 m.
A commercial diver does repair work on the sea bed near an oil platform. Table 1 shows the pressure caused by sea water at different depths. Diagram 1 shows the diver using an air lift bag to raise a metal box from the sea bed at a depth of 30 m.
| Kedalaman, h / m Depth, h / m | 0 | 5 | 10 | 15 | 20 |
|---|---|---|---|---|---|
| Tekanan disebabkan air, P / kPa Pressure due to water, P / kPa | 0 | 50.3 | 100.6 | 150.8 | 201.1 |
[1 markmarkah]
(a)Berdasarkan Jadual 1, nyatakan hubungan antara tekanan air dengan kedalaman.Based on Table 1, state the relationship between the pressure of the water and the depth.
Show answerTunjuk jawapanHide answerSembunyi jawapan
Tick each point you got.Tandakan setiap isi yang betul.
[3 marksmarkah]
(b)Tentukan kecerunan data dalam Jadual 1 dan seterusnya hitung ketumpatan air laut.Determine the gradient of the data in Table 1 and hence calculate the density of the sea water.
Show answerTunjuk jawapanHide answerSembunyi jawapan
Tick each point you got.Tandakan setiap isi yang betul.
[2 marksmarkah]
(c)Daripada Jadual 1, ramalkan jumlah tekanan pada penyelam pada kedalaman 30 m. Tekanan atmosfera ialah 101 kPa.From Table 1, predict the total pressure on the diver at a depth of 30 m. Atmospheric pressure is 101 kPa.
Show answerTunjuk jawapanHide answerSembunyi jawapan
Tick each point you got.Tandakan setiap isi yang betul.
[2 marksmarkah]
(d)Isi padu kotak itu ialah 4.0 × 10⁻³ m³. Hitung daya apungan pada kotak itu apabila ia tenggelam sepenuhnya. Gunakan ketumpatan air laut 1 025 kg m⁻³.The volume of the box is 4.0 × 10⁻³ m³. Calculate the buoyant force on the box when it is fully submerged. Use a sea water density of 1 025 kg m⁻³.
Show answerTunjuk jawapanHide answerSembunyi jawapan
Tick each point you got.Tandakan setiap isi yang betul.
[2 marksmarkah]
(e)Jisim kotak itu ialah 30 kg dan isi padu beg angkat ialah 0.050 m³. Dengan mengabaikan jisim beg dan udara di dalamnya, tunjukkan dengan pengiraan bahawa beg itu dapat menaikkan kotak itu.The mass of the box is 30 kg and the volume of the lift bag is 0.050 m³. Ignoring the mass of the bag and the air in it, show by calculation that the bag can raise the box.
Show answerTunjuk jawapanHide answerSembunyi jawapan
Tick each point you got.Tandakan setiap isi yang betul.
22
QuestionSoalan 22
Sebuah lampu jalan di sebuah kampung menggunakan panel suria sebagai sumber kuasanya. Seorang pelajar menyiasat panel itu menggunakan litar dalam Rajah 2. Panel suria itu mempunyai d.g.e. E dan rintangan dalam r. Rintangan boleh ubah R dilaraskan dan bacaan arus I dan voltan terminal V direkodkan dalam Jadual 2.
A street lamp in a village uses a solar panel as its power source. A student investigates the panel using the circuit in Diagram 2. The solar panel has an e.m.f. E and an internal resistance r. The variable resistor R is adjusted and the readings of current I and terminal voltage V are recorded in Table 2.
| Arus, I / A Current, I / A | 0.2 | 0.4 | 0.6 | 0.8 | 1.0 |
|---|---|---|---|---|---|
| Voltan terminal, V / V Terminal voltage, V / V | 13.7 | 13.4 | 13.1 | 12.8 | 12.5 |
[1 markmarkah]
(a)Terangkan mengapa V berkurang apabila I bertambah.Explain why V decreases as I increases.
Show answerTunjuk jawapanHide answerSembunyi jawapan
Tick each point you got.Tandakan setiap isi yang betul.
[3 marksmarkah]
(b)Tentukan rintangan dalam r dan d.g.e. E panel suria itu.Determine the internal resistance r and the e.m.f. E of the solar panel.
Show answerTunjuk jawapanHide answerSembunyi jawapan
Tick each point you got.Tandakan setiap isi yang betul.
[2 marksmarkah]
(c)Rintangan R dilaraskan kepada 5.5 Ω. Hitung arus dalam litar dan bacaan voltmeter.The resistance R is adjusted to 5.5 Ω. Calculate the current in the circuit and the reading of the voltmeter.
Show answerTunjuk jawapanHide answerSembunyi jawapan
Tick each point you got.Tandakan setiap isi yang betul.
[2 marksmarkah]
(d)Hitung kuasa yang hilang sebagai haba di dalam panel suria itu apabila R = 5.5 Ω.Calculate the power lost as heat inside the solar panel when R = 5.5 Ω.
Show answerTunjuk jawapanHide answerSembunyi jawapan
Tick each point you got.Tandakan setiap isi yang betul.
[2 marksmarkah]
(e)Dua panel suria yang serupa disambung secara selari untuk membekalkan lampu yang sama. Nyatakan d.g.e. dan rintangan dalam gabungan itu.Two identical solar panels are connected in parallel to supply the same lamp. State the e.m.f. and the internal resistance of the combination.
Show answerTunjuk jawapanHide answerSembunyi jawapan
Tick each point you got.Tandakan setiap isi yang betul.
23
QuestionSoalan 23
Rajah 3 menunjukkan sebuah penjana a.u. di stesen janakuasa hidroelektrik sebuah empangan yang disambung kepada transformer injak naik unggul. Kuasa keluaran penjana ialah 33 MW. Voltan masukan transformer ialah 11 kV, voltan keluarannya 275 kV dan gegelung primernya mempunyai 600 lilitan. Kuasa dihantar melalui kabel yang rintangannya 5.0 Ω.Diagram 3 shows an a.c. generator in the hydro-electric power station of a dam, connected to an ideal step-up transformer. The output power of the generator is 33 MW. The input voltage of the transformer is 11 kV, its output voltage is 275 kV and its primary coil has 600 turns. The power is sent through a cable of resistance 5.0 Ω.
[1 markmarkah]
(a)Namakan prinsip yang digunakan oleh penjana itu untuk menghasilkan voltan.Name the principle used by the generator to produce a voltage.
Show answerTunjuk jawapanHide answerSembunyi jawapan
Tick each point you got.Tandakan setiap isi yang betul.
[2 marksmarkah]
(b)Nyatakan dua cara untuk menambah voltan keluaran sebuah penjana a.u.State two ways to increase the output voltage of an a.c. generator.
Show answerTunjuk jawapanHide answerSembunyi jawapan
Any 2 pointsMana-mana 2 isi
Tick each point you got.Tandakan setiap isi yang betul.
[2 marksmarkah]
(c)Hitung bilangan lilitan gegelung sekunder.Calculate the number of turns of the secondary coil.
Show answerTunjuk jawapanHide answerSembunyi jawapan
Tick each point you got.Tandakan setiap isi yang betul.
[3 marksmarkah]
(d)Hitung arus dalam gegelung primer dan arus dalam gegelung sekunder, dan terangkan mengapa arus dalam gegelung sekunder lebih kecil.Calculate the current in the primary coil and the current in the secondary coil, and explain why the current in the secondary coil is smaller.
Show answerTunjuk jawapanHide answerSembunyi jawapan
Tick each point you got.Tandakan setiap isi yang betul.
[2 marksmarkah]
(e)Hitung kuasa yang hilang sebagai haba dalam kabel itu.Calculate the power lost as heat in the cable.
Show answerTunjuk jawapanHide answerSembunyi jawapan
Tick each point you got.Tandakan setiap isi yang betul.
24
QuestionSoalan 24
Sebuah fotosel dalam sistem kawalan cahaya sebuah bengkel mempunyai katod yang fungsi kerjanya ialah 2.9 eV. Rajah 4 menunjukkan katod itu disinari dengan cahaya ultraungu berpanjang gelombang 365 nm. [h = 6.63 × 10⁻³⁴ J s, c = 3.00 × 10⁸ m s⁻¹, e = 1.60 × 10⁻¹⁹ C]A photocell in the lighting control system of a workshop has a cathode with a work function of 2.9 eV. Diagram 4 shows the cathode illuminated with ultraviolet light of wavelength 365 nm. [h = 6.63 × 10⁻³⁴ J s, c = 3.00 × 10⁸ m s⁻¹, e = 1.60 × 10⁻¹⁹ C]
[1 markmarkah]
(a)Apakah yang dimaksudkan dengan fungsi kerja?What is meant by work function?
Show answerTunjuk jawapanHide answerSembunyi jawapan
Tick each point you got.Tandakan setiap isi yang betul.
[2 marksmarkah]
(b)Hitung frekuensi ambang katod itu.Calculate the threshold frequency of the cathode.
Show answerTunjuk jawapanHide answerSembunyi jawapan
Tick each point you got.Tandakan setiap isi yang betul.
[2 marksmarkah]
(c)Hitung tenaga satu foton cahaya ultraungu itu.Calculate the energy of one photon of the ultraviolet light.
Show answerTunjuk jawapanHide answerSembunyi jawapan
Tick each point you got.Tandakan setiap isi yang betul.
[2 marksmarkah]
(d)Hitung tenaga kinetik maksimum fotoelektron.Calculate the maximum kinetic energy of the photoelectrons.
Show answerTunjuk jawapanHide answerSembunyi jawapan
Tick each point you got.Tandakan setiap isi yang betul.
[3 marksmarkah]
(e)Keamatan cahaya ultraungu itu digandakan. Nyatakan kesan terhadap tenaga kinetik maksimum fotoelektron dan terhadap bilangan fotoelektron yang dipancarkan setiap saat, dan terangkan jawapan anda.The intensity of the ultraviolet light is doubled. State the effect on the maximum kinetic energy of the photoelectrons and on the number of photoelectrons emitted per second, and explain your answers.
Show answerTunjuk jawapanHide answerSembunyi jawapan
Tick each point you got.Tandakan setiap isi yang betul.
Bahagian CSection C
20 marksmarkahJawab satu soalan sahaja. Setiap soalan bernilai 20 markah.Answer one question only. Each question carries 20 marks.
25Choose 1Pilih 1
QuestionSoalan 25
Rajah 5 menunjukkan sebuah lampu kerja berjisim 8.0 kg yang digantung daripada siling sebuah bengkel dengan satu kabel. Lampu itu ditarik ke tepi oleh sebuah spring mengufuk yang pemalar springnya 250 N m⁻¹ sehingga kabel membuat sudut 40° dengan garis tegak. Lampu itu berada dalam keadaan rehat.Diagram 5 shows a work lamp of mass 8.0 kg hung from the ceiling of a workshop by a cable. The lamp is pulled sideways by a horizontal spring with a spring constant of 250 N m⁻¹ until the cable makes an angle of 40° with the vertical. The lamp is at rest.
[2 marksmarkah]
(a)Namakan tiga daya yang bertindak pada lampu itu dan nyatakan daya paduan pada lampu.Name the three forces acting on the lamp and state the resultant force on the lamp.
Show answerTunjuk jawapanHide answerSembunyi jawapan
Tick each point you got.Tandakan setiap isi yang betul.
[2 marksmarkah]
(b)Hitung daya mengufuk yang dikenakan oleh spring pada lampu itu.Calculate the horizontal force that the spring exerts on the lamp.
Show answerTunjuk jawapanHide answerSembunyi jawapan
Tick each point you got.Tandakan setiap isi yang betul.
[2 marksmarkah]
(c)Hitung tegangan dalam kabel.Calculate the tension in the cable.
Show answerTunjuk jawapanHide answerSembunyi jawapan
Tick each point you got.Tandakan setiap isi yang betul.
[2 marksmarkah]
(d)Hitung pemanjangan spring itu.Calculate the extension of the spring.
Show answerTunjuk jawapanHide answerSembunyi jawapan
Tick each point you got.Tandakan setiap isi yang betul.
[2 marksmarkah]
(e)Hitung tenaga keupayaan kenyal yang tersimpan dalam spring itu.Calculate the elastic potential energy stored in the spring.
Show answerTunjuk jawapanHide answerSembunyi jawapan
Tick each point you got.Tandakan setiap isi yang betul.
[2 marksmarkah]
(f)Daya mengufuk pada lampu itu ditambah. Nyatakan bagaimana sudut kabel dan tegangan dalam kabel berubah, dan terangkan.The horizontal force on the lamp is increased. State how the angle of the cable and the tension in the cable change, and explain.
Show answerTunjuk jawapanHide answerSembunyi jawapan
Tick each point you got.Tandakan setiap isi yang betul.
[2 marksmarkah]
(g)Kabel itu boleh menanggung tegangan maksimum 150 N. Hitung daya mengufuk maksimum yang boleh dikenakan sebelum kabel putus.The cable can withstand a maximum tension of 150 N. Calculate the maximum horizontal force that can be applied before the cable breaks.
Show answerTunjuk jawapanHide answerSembunyi jawapan
Tick each point you got.Tandakan setiap isi yang betul.
[6 marksmarkah]
(h)Sebuah bengkel ingin menggantung lampu yang lebih berat dengan selamat menggunakan susunan kabel dan spring yang serupa. Cadangkan tiga ciri reka bentuk dan terangkan setiap satu.A workshop wants to hang a heavier lamp safely using a similar arrangement of cable and spring. Suggest three design features and explain each one.
Show answerTunjuk jawapanHide answerSembunyi jawapan
Any of these points, up to 6 marksMana-mana isi berikut, sehingga 6 markah
Any three features, 2 marks each: 1 mark for the feature and 1 mark for the reason.
Tick each point you got.Tandakan setiap isi yang betul.
26Choose 1Pilih 1
QuestionSoalan 26
Rajah 6 menunjukkan litar bekalan kuasa sebuah radio bengkel. Empat diod D₁, D₂, D₃ dan D₄ disambung kepada sumber a.u. dan sebuah kapasitor C disambung selari dengan perintang beban R.Diagram 6 shows the circuit of the power supply of a workshop radio. Four diodes D₁, D₂, D₃ and D₄ are connected to an a.c. source and a capacitor C is connected in parallel with the load resistor R.
[2 marksmarkah]
(a)Terangkan bagaimana sebuah diod semikonduktor bertindak apabila dipincang depan dan apabila dipincang songsang.Explain how a semiconductor diode behaves when it is forward biased and when it is reverse biased.
Show answerTunjuk jawapanHide answerSembunyi jawapan
Tick each point you got.Tandakan setiap isi yang betul.
[2 marksmarkah]
(b)Namakan jenis pembetulan yang dilakukan oleh litar itu.Name the type of rectification done by the circuit.
Show answerTunjuk jawapanHide answerSembunyi jawapan
Tick each point you got.Tandakan setiap isi yang betul.
[3 marksmarkah]
(c)Dengan menamakan diod yang mengalir, terangkan bagaimana arus mengalir melalui R dalam arah yang sama pada kedua-dua setengah kitar.By naming the diodes that conduct, explain how the current flows through R in the same direction in both half-cycles.
Show answerTunjuk jawapanHide answerSembunyi jawapan
Tick each point you got.Tandakan setiap isi yang betul.
[1 markmarkah]
(d)Frekuensi bekalan a.u. ialah 50 Hz. Nyatakan frekuensi denyutan pada output sebelum pelicinan.The frequency of the a.c. supply is 50 Hz. State the frequency of the pulses in the output before smoothing.
Show answerTunjuk jawapanHide answerSembunyi jawapan
Tick each point you got.Tandakan setiap isi yang betul.
[2 marksmarkah]
(e)Terangkan fungsi kapasitor C dalam litar itu.Explain the function of the capacitor C in the circuit.
Show answerTunjuk jawapanHide answerSembunyi jawapan
Tick each point you got.Tandakan setiap isi yang betul.
[2 marksmarkah]
(f)Nyatakan kesan terhadap output jika kapasitor itu digantikan dengan kapasitor berkapasitans yang lebih besar, dan terangkan.State the effect on the output if the capacitor is replaced by one of larger capacitance, and explain.
Show answerTunjuk jawapanHide answerSembunyi jawapan
Tick each point you got.Tandakan setiap isi yang betul.
[2 marksmarkah]
(g)Nyatakan satu kelemahan pembetul gelombang separuh berbanding litar dalam Rajah 6.State one disadvantage of a half-wave rectifier compared with the circuit in Diagram 6.
Show answerTunjuk jawapanHide answerSembunyi jawapan
Tick each point you got.Tandakan setiap isi yang betul.
[6 marksmarkah]
(h)Seorang juruteknik ingin menambah baik bekalan kuasa supaya memberi voltan d.c. yang lebih licin, boleh membekalkan arus yang lebih besar dan dilindungi daripada kerosakan. Cadangkan tiga pengubahsuaian dan beri sebab bagi setiap satu.A technician wants to improve the power supply so that it gives a smoother d.c. voltage, can supply a larger current and is protected from faults. Suggest three modifications and give a reason for each.
Show answerTunjuk jawapanHide answerSembunyi jawapan
Any of these points, up to 6 marksMana-mana isi berikut, sehingga 6 markah
Any three modifications, 2 marks each: 1 mark for the modification and 1 mark for the reason.
Tick each point you got.Tandakan setiap isi yang betul.
Bahagian DSection D
20 marksmarkahJawab satu soalan sahaja. Setiap soalan bernilai 20 markah.Answer one question only. Each question carries 20 marks.
27Choose 1Pilih 1
QuestionSoalan 27
Sebuah fotosel disinari dengan cahaya monokromatik berpanjang gelombang 300 nm. Rajah 7 menunjukkan graf arus foto melawan beza keupayaan antara anod dan katod. [h = 6.63 × 10⁻³⁴ J s, c = 3.00 × 10⁸ m s⁻¹, e = 1.60 × 10⁻¹⁹ C, jisim elektron = 9.11 × 10⁻³¹ kg]A photocell is illuminated with monochromatic light of wavelength 300 nm. Diagram 7 shows the graph of photocurrent against the potential difference between the anode and the cathode. [h = 6.63 × 10⁻³⁴ J s, c = 3.00 × 10⁸ m s⁻¹, e = 1.60 × 10⁻¹⁹ C, mass of electron = 9.11 × 10⁻³¹ kg]
[2 marksmarkah]
(a)Apakah yang dimaksudkan dengan keupayaan penahan?What is meant by stopping potential?
Show answerTunjuk jawapanHide answerSembunyi jawapan
Tick each point you got.Tandakan setiap isi yang betul.
[1 markmarkah]
(b)Daripada graf, tentukan keupayaan penahan.From the graph, determine the stopping potential.
Show answerTunjuk jawapanHide answerSembunyi jawapan
Tick each point you got.Tandakan setiap isi yang betul.
[2 marksmarkah]
(c)Hitung tenaga kinetik maksimum fotoelektron dalam joule.Calculate the maximum kinetic energy of the photoelectrons in joules.
Show answerTunjuk jawapanHide answerSembunyi jawapan
Tick each point you got.Tandakan setiap isi yang betul.
[2 marksmarkah]
(d)Hitung laju maksimum fotoelektron.Calculate the maximum speed of the photoelectrons.
Show answerTunjuk jawapanHide answerSembunyi jawapan
Tick each point you got.Tandakan setiap isi yang betul.
[2 marksmarkah]
(e)Hitung frekuensi cahaya itu dan tenaga satu foton.Calculate the frequency of the light and the energy of one photon.
Show answerTunjuk jawapanHide answerSembunyi jawapan
Tick each point you got.Tandakan setiap isi yang betul.
[2 marksmarkah]
(f)Hitung fungsi kerja logam katod itu.Calculate the work function of the cathode metal.
Show answerTunjuk jawapanHide answerSembunyi jawapan
Tick each point you got.Tandakan setiap isi yang betul.
[2 marksmarkah]
(g)Hitung frekuensi ambang dan panjang gelombang ambang logam itu.Calculate the threshold frequency and the threshold wavelength of the metal.
Show answerTunjuk jawapanHide answerSembunyi jawapan
Tick each point you got.Tandakan setiap isi yang betul.
[2 marksmarkah]
(h)Keamatan cahaya itu digandakan dengan panjang gelombang yang sama. Huraikan bagaimana graf itu berubah.The intensity of the light is doubled with the same wavelength. Describe how the graph changes.
Show answerTunjuk jawapanHide answerSembunyi jawapan
Tick each point you got.Tandakan setiap isi yang betul.
[2 marksmarkah]
(i)Terangkan mengapa arus foto tidak bertambah lagi melebihi 2.0 μA apabila beza keupayaan dinaikkan.Explain why the photocurrent does not increase beyond 2.0 μA when the potential difference is increased.
Show answerTunjuk jawapanHide answerSembunyi jawapan
Tick each point you got.Tandakan setiap isi yang betul.
[3 marksmarkah]
(j)Cahaya sangat terang berpanjang gelombang 600 nm disinarkan pada katod itu. Tentukan, dengan pengiraan, sama ada arus foto mengalir.Very bright light of wavelength 600 nm is shone on the cathode. Determine, by calculation, whether a photocurrent flows.
Show answerTunjuk jawapanHide answerSembunyi jawapan
Tick each point you got.Tandakan setiap isi yang betul.
28Choose 1Pilih 1
QuestionSoalan 28
Rajah 8 menunjukkan sebuah lif hidraulik di sebuah bengkel kereta. Luas keratan rentas omboh input ialah 20 cm² dan luas keratan rentas omboh output ialah 400 cm². Lif itu mengangkat sebuah kereta berjisim 1 800 kg.Diagram 8 shows a hydraulic lift in a car workshop. The cross-sectional area of the input piston is 20 cm² and the cross-sectional area of the output piston is 400 cm². The lift raises a car of mass 1 800 kg.
[2 marksmarkah]
(a)Nyatakan prinsip Pascal.State Pascal's principle.
Show answerTunjuk jawapanHide answerSembunyi jawapan
Tick each point you got.Tandakan setiap isi yang betul.
[3 marksmarkah]
(b)Hitung tekanan dalam minyak apabila kereta itu diangkat dalam keadaan seimbang. Abaikan jisim omboh.Calculate the pressure in the oil when the car is held in equilibrium. Ignore the mass of the piston.
Show answerTunjuk jawapanHide answerSembunyi jawapan
Tick each point you got.Tandakan setiap isi yang betul.
[2 marksmarkah]
(c)Hitung daya input yang diperlukan untuk menahan kereta itu.Calculate the input force needed to hold the car.
Show answerTunjuk jawapanHide answerSembunyi jawapan
Tick each point you got.Tandakan setiap isi yang betul.
[2 marksmarkah]
(d)Omboh input ditolak ke bawah sejauh 0.40 m. Hitung jarak yang dinaikkan oleh omboh output.The input piston is pushed down through 0.40 m. Calculate the distance that the output piston rises.
Show answerTunjuk jawapanHide answerSembunyi jawapan
Tick each point you got.Tandakan setiap isi yang betul.
[3 marksmarkah]
(e)Tunjukkan, dengan pengiraan kerja yang dilakukan, bahawa sistem ini mematuhi prinsip keabadian tenaga.Show, by calculating the work done, that this system obeys the principle of conservation of energy.
Show answerTunjuk jawapanHide answerSembunyi jawapan
Tick each point you got.Tandakan setiap isi yang betul.
[2 marksmarkah]
(f)Terangkan mengapa minyak, dan bukan udara, digunakan sebagai bendalir dalam sistem hidraulik.Explain why oil, and not air, is used as the fluid in a hydraulic system.
Show answerTunjuk jawapanHide answerSembunyi jawapan
Tick each point you got.Tandakan setiap isi yang betul.
[6 marksmarkah]
(g)Sebuah bengkel ingin membina lif hidraulik yang lebih selamat dan lebih berkesan. Cadangkan tiga ciri reka bentuk dan terangkan setiap satu.A workshop wants to build a hydraulic lift that is safer and more effective. Suggest three design features and explain each one.
Show answerTunjuk jawapanHide answerSembunyi jawapan
Any of these points, up to 6 marksMana-mana isi berikut, sehingga 6 markah
Any three features, 2 marks each: 1 mark for the feature and 1 mark for the reason.
Tick each point you got.Tandakan setiap isi yang betul.
Test specification (JSU)Jadual Spesifikasi Ujian (JSU)
| Chapter | RememberingMengingat | UnderstandingMemahami | ApplyingMengaplikasi | AnalysingMenganalisis | EvaluatingMenilai | CreatingMencipta | Items | marksmarkah |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 1. Force and Motion II | – | – | 3 (22) | – | – | – | 3 | 22 |
| 2. Pressure | – | 1 (1) | 3 (12) | 1 (1) | – | 1 (20) | 6 | 34 |
| 3. Electricity | – | – | 4 (13) | – | – | – | 4 | 13 |
| 4. Electromagnetism | – | 1 (1) | 3 (12) | – | – | – | 4 | 13 |
| 5. Electronics | – | 1 (1) | 2 (2) | – | 1 (20) | – | 4 | 23 |
| 6. Nuclear Physics | 1 (1) | – | 2 (2) | – | – | – | 3 | 3 |
| 7. Quantum Physics | – | – | 1 (1) | 2 (11) | 1 (20) | – | 4 | 32 |
| TotalJumlah | 1 (1) | 3 (3) | 18 (64) | 3 (12) | 2 (40) | 1 (20) | 28 | 140 |
Each cell shows items (marks).Setiap petak menunjukkan item (markah).