Fizik p2 Mid Term

3

SECTION A

(60 marks)

Answer all questions.

Jawab semua soalan.

1. Diagram 1 shows how a vibrating tuning fork produces sound waves in the air.

Rajah 1 menunjukkan bagaimana tala bunyi yang bergetar menghasilkan gelombang bunyi di

udara.

(a) Underline the correct answer./ Gariskan jawapan yang betul.

Sound wave is a (longitudinal, transverse) wave.

Gelombang bunyi adalah gelombang (membujur, melintang).

[1 m]

(b) Based on diagram 1,/ berdasarkan Rajah 1,

(i) Name region P./ namakan kawasan P.

[1 m]

(ii) Mark one distance which is equal to a wavelength and mark as .

Tandakan satu jarak yang bersamaan satu panjang gelombang dengan .

[1 m]

(c) The tuning fork in Diagram 1 vibrates in water. What happen to the speed of sound?

Tala bunyi dalam Rajah 1 bergetar dalam air. Apakah yang terjadi kepada laju bunyi?

_________________________________________________________________

[1 m]

Diagram 1/ Rajah 1

4

2. Diagram 2 shows a the compass Q placed on a cardboard near a straight conductor XY.

Rajah 2 menunjukkan kompas Q diletakkan dia atas sekeping kadbod berdekatan konduktor XY.

Diagram 2/ Rajah 2

(a) When the switch in Diagram 2 is on,

Apabila suis dalam Rajah 2 dihidupkan,

(i) Indicate with an arrow the direction of current on conductor XY.

Tunjukkan dengan menggunakan anak panah arah arus pada konduktor XY.

[1 m]

(ii) Indicate with an arrow the direction of compass needle of compass Q.

Tunjukkan dengan menggunakan anak panah arah jarum kompas Q. [1 m]

(iii) Draw the magnetic field pattern on the cardboard.

Lukis corak medan magnet di atas kadbod tersebut.

[2 m]

(b) Name the rule used to determine the direction of magnetic field in Diagram 2.

Namakan petua yang digunakan untuk menentukan arah medan magnet dalam Rajah 2.

_____________________________________________________________________ [1m]

5

3. Diagram 3 shows a velocity-time graph for a toy car.

Rajah 3 menunjukkan graf halaju-masa bagi sebuah kereta mainan.

Diagram 3 /Rajah 3

(a) What is meant by velocity?

Apakah yang dimaksudkan dengan halaju?

[1 m]

(b) On Diagram 3 marks with X a region with zero acceleration.

Pada Rajah 3 tandakan dengan X satu kawasan mewakili gerakan dengan pecutan sifar.

[1 m]

(c) Based from Diagram 3, Calculate;

Berdasarkan Rajah 3, Hitung;

(i) The acceleration of the car. / Pecutan kereta itu.

[2m]

(ii) Displacement made by the toy car in 25 seconds

Sesaran yang dibuat oleh kereta mainan itu dalam masa 25 saat.

[2 m]

6

4. Diagram 4.1 shows a pendulum bob of mass 0.5 kg is hung on the ceiling.

Rajah 4.1 menunjukkan sebuah ladung berjisim 0.5 kg digantung kepada siling.

Diagram 4.1/ Rajah 4.1

a) (i) In the Diagram 4.1, mark the direction and label the forces acting on the thread and the

pendulum bob with label P and Q.

Pada Rajah 4.1 tandakan arah dan labelkan daya-daya yang bertindak kepada benang

dan ladung dengan label P dan Q.

[2 m]

(ii) State the weight of the pendulum.

Nyatakan berat pendulum.

[1 m]

b) The thread is pulled sideway by a force F, so that the thread makes an angle of 300 with the

vertical line as shown in Diagram 4.2.

Benang itu di arik ke satu sisi dengan daya F supaya benang itu membuat sudut 300

dengan garis tegak seperti dalam Rajah 4.2.


7

(i) In the space below, draw the triangle of forces to show the three forces P, Q and F are in

equilibrium.

Pada ruang di bawah, lukis rajah segitiga daya untuk menunjukkan tiga daya P, Q dan

F dalam keseimbangan.

[2 m]

(ii) Calculate the force F / Hitung daya F.

[2 m]

5. Diagram 5.1 and 5.2 show the positions of image seen by the observer when two identical coins

are placed under two different glass blocks. The glass blocks have different thickness but same

refractive index.

Rajah 5.1 dan 5.2 menunjukkan kedudukan imej yang dilihat oleh pemerhati apabila dua syiling

yang serupa diletakkan di bawah dua blok kaca berlainan. Blok kaca itu mempunyai ketebalan

yang berbeza tetapi index biasan yang sama.


8


(a) Tick the correct answer in the box provided.

The refractive index of the glass can be determined by

Tandakan jawapan yang betul pada kotak yang disediakan.

Index biasan kaca boleh ditentukan melalui

Real depth Apparent depth

Apparent depth Real depth

[1 m]

(b) Observe Diagram 5.1 and 5.2,

Perhatikan rajah 5.1 dan 5.2,

(i) Compare the real depth of the coin

Bandingkan dalam nyata duit syiling itu.

[1 m]

(ii) Compare the apparent depth of the coin seen by the observer.

Bandingkan dalam ketara duit syiling itu yang dilihat oleh pemerhati.

[1 m]

(iii) Relate the real depth to the apparent depth.

Hubungkait dalam nyata dengan dalam ketara.

[1 m]

9

(iv) Name the light phenomenon involved.

Namakan fenomena cahaya yang terlibat.

[1 m]

(c) Diagram 5.3 shows an incomplete ray diagram.

Rajah 5.3 menunjukkan rajah sinar yang tidak lengkap.


Complete the ray diagram to show how the image is formed.

Lengkapkan rajah sinar itu untuk menunjukkan bagaimana imej terbentuk. [3 m]

6. Diagram 6.1 and Diagram 6.2 show two electrical circuits.

Rajah 6.1 an 6.2 menunjukkan dua gambar litar elektrik.

Diagram 6.1/ Rajah 6.1 Diagram 6.2/ Rajah 6.2

10

(a) State the type of circuit connection for Diagram 6.1.

Namakan jenis sambungan litar bagi Rajah 6.1.

[ 1 m]

(b) Draw an electrical circuit diagram for Diagram 6.2.

Lukis rajah litar elektrik bagi Rajah 6.2.

[2 m]

(c) State one advantage of wiring using circuit 6.2.

Nyatakan satu kebaikan penyambungan menggunakan Rajah 6.2.

[ 1 mark]

(d) Diagram 6.3 shows an electrical circuit. Assume that the internal resistance of the battery is

negligible.

Rajah 6.3 menunjukkan satu litar elektrik. Anggap rintangan dalam bagi bateri boleh

diabaikan.


11

(i) Calculate the effective resistance of the circuit.

Hitung rintangan berkesan bagi litar itu.

[2 m]

(ii) What is the reading of the ammeter?

Berapakah bacaan ammeter itu?

[1 m]

(iii) What happen to the ammeter reading if one of the 20 resistor is removed from the circuit?

Apakah yang berlaku kepada bacaan ammeter itu jika satu daripada perintang 20

dikeluarkan dari litar itu.

[1 m]

(iv) State the law involve.

Namakan hukum Fizik yang terlibat.

[1 m]

7. Diagram 7.1 below shows a Cartesian diver in a plastic bottle. Y are holes to allow water to flow

in and out of the Cartesian Diver

Rajah 7.1 menunjukkan Penyelam Cartesian dalam sebuah botol plastic. Y adalah lubang yang

membenarkan air masuk dan keluar daripada Penyelam Cartesian.



12

(a) Mark and label forces that acting on the Cartesian diver in the plastic bottle in diagram 7.1.

Tanda dan label daya-daya yang bertindak ke atas Penyelam Cartesian dalam botol

plastic pada Rajah 7.1.

[2 m]

(b) The Cartesian Diver sinks when the bottle is squeezed, as shown in Diagram 7.2.

Penyelam Cartesian tenggelam apabila botol dipicit seperti Rajah 7.2.

Explain why the Cartesian diver sinks.

Terangkan mengapa Penyelam Cartesian tenggelam.

[2 m]

(c) State one application that is similar to this situation.

Nyatakan satu aplikasi yang serupa dengan situasi ini.

[1 m]

(d) State the Principle involved.

Nyatakan Prinsip yang terlibat.

[1m]

(e) Diagram 7.2 shows a metal block hanging from a spring balance. Diagram 7.2 shows the

metal block immersed in eureka can filled with water.

Rajah 7.1 menunjukkan satu blok logam tergantung dari sebuah neraca spring. Rajah 7.2

menunjukkan blok logam itu ditenggelamkan ke dalam bekas eureka berisi air.

13

(i) What is the mass of the metal block?

Berapakah jisim blok logam itu?

[1m]

(ii) Based on Diagram 7.2, what is the apparent loss in weight of the metal blok?

Berdasarkan Rajah 7.2, berapakah kehilangan ketara berat logam itu?

[1m]

(iii) Calculate the volume of water displaced.

[ Density of water = 1000 kg m-3 , g = 10 Nkg-1]

Hitungkan isipadu air yang tersesar.

[Ketumpatan air = 1000 kg m-3 , g = 10 Nkg-1]

[2 m]

14

8. Diagram 8.1 shows a 500 W electric heater being used to heat a beaker of water on an

electronic balance.

Rajah 8.1 menunjukkan suatu pemanas elektrik 500 W digunakan untuk memanaskan satu

bikar air di atas neraca electronic.


(a) State the energy change involved when using the heater to heat the water.

Nyatakan perubahan tenaga yang terlibat ketika pemanas itu digunakan untuk memanaskan air.

[1m]

(b) The mass of water is 0.8 kg and the specific heat capacity of water is 4 200 J kg-1 C-1.

The initial temperature of the water is 30 C.

Calculate the energy absorbed by the water to reach its boiling point.

Jisim air ialah 0.8 kg dan muatan haba tentu air itu ialah 4 200 kg kg-1 C-1.

Suhu awal air ialah 30 C.

Hitung tenaga yang diserap oleh air itu untuk mencapai takat didih.

[ 2m]

15

(c) When the water is boiling, the reading of the electronic balance decreases by 0.0125 kg in 60

seconds.

Calculate the specific latent heat of vaporization of water.

Ketika air mendidih, bacaan neraca elektronik berkurang sebanyak 0.0125 kg dalam 60 saat.

Hitung haba pendam tentu pengewapan bagi air itu.

[2 m]

(d) X, Y and Z are three different types of electric hot plates. These hot plates are used to heat

instant roti canai.

Table 8 shows the characteristics of each hot plates.

X,Y dan Z adalah tiga jenis plat pemanas elektrik yang berbeza. Plat pemanas ini digunakan

untuk memanaskan roti canai segera.

Jadual 8 menunjukkan ciri-ciri bagi setiap plat pemanas.

Frying Pan

Kuali

Specific heat capacity, c

Muatan haba tentu, c

(J kg-1 C-1)

Mass, m

Jisim, m

( kg)

Power, P

Kuasa, P

(Watt, W)

X 390 2.0 600

Y 900 2.5 1 200

Z 400 3.0 900

Table 8/ Jadual 8

The initial temperature of each plate is 30 C.

The plates are ready to use when their temperature reaches 200 C.

Calculate the time taken to reach 200 C from each plate.

Suhu awal setiap plat ialah 30 C.

Plat-plat itu sedia untuk digunakan bila suhu plat mencapai 200 C.

Hitung masa yang diambil untuk mencapai suhu 200 C bagi setiap plat.

16

(i) Plate X

Plat X

(ii) Plate Y

Plat Y

(iii) Plat Z

Plat Z

[ 5 m]

(e) (i) Based on the answer in 8(d), which plate is the most suitable for heating instant roti

canai?

Berdasarkan jawapan di 8(d), plat manakah paling sesuai untuk memanaskan roti canai

segera?

_____________________________________________________________ [1 m]

(ii) State one reason for your answer in 8(e)(i).

Nyatakan satu sebab bagi jawapan anda di 8(e)(i).

_____________________________________________________________ [1 m]

17

SECTION B

(20 marks)

Answer any one question from this section.

Jawab mana-mana satu soalan daripada bahabian ini.

9. (a) Diagram 9.1 shows two identical steel balls placed onto spring J and k. both spring are elastic

and fixed to a horizontal surface. The spring are pushed down until the height (h) of spring J

and K are the same.

Rajah 9.1 menunjukkan dua bebola keluli yang serupa diletakkan di atas spring J dan spring

K. Kedua-dua spring adalah kenyal dan dipasang pada permukaan mendatar. Spring-spring itu

ditekan sehingga tinggi(h) spring J dan K adalah sama.

Diagram 9.2 shows the maximum heights reached by the balls when the hands are released.

Rajah 9.2 menunjukkan tinggi maksimum yang dicapai oleh bebola-bebola itu apabila tangan

dilepaskan.

[Assume spring M and spring N are of the same material, same coil diameter and same

original length]

[Andaikan spring J dan K adalah daripada bahan yang sama, diameter gegelung yang sama

dan panjang asal yang sama]

18

(i) What is the meaning of elasticity?

Apakah maksud kekenyalan? [1 mark]

(ii) Using Diagram 9.1 and 9.2, compare the thickness of the spring wire and the

maximum height reached by the balls.

Relate the thickness of the spring wire with the maximum height of the ball to make a

deduction regarding the relationship between the thickness of the spring wire and the

elastic potential energy of the spring. [5 marks]

Menggunakan rajah 9.1 dan 9.2, bandingkan ketebalan dawai spring dengan

ketinggian maksimum yang dicapai oleh bebola-bebola itu.

Hubungkait ketebalan dawai dengan ketinggian maksimum bebola untuk membuat

kesimpulan tentang hubungan antara ketebalan dawai spring dengan tenaga

keupayaan kenyal bagi spring. [5 markah]

(b) The forces used to compress the springs in Diagram 9.1(a) and 9.1(b) are F1 and F2

respectively.

Daya-daya yang digunakan untuk memampatkan spring dalam Rajah 9.1(a) dan 9.1(b)

adalah masing-masing F1 dan F2.

(i) Compare F1 and F2, Give one reason for this answer. [2 marks]

Bandingkan F1 dan F2,

Beri satu sebab bagi jawapan ini. [2 markah]

(ii) Using Diagram 9.1 and 9.2, state he energy changes that take place from the moment

the spring is compressed until the ball reaches its maximum height. [2 markah]

Berdasarkan Rajah 9.1 dan 9.2, nyatakan perubahan tenaga yang berlaku dari ketika

spring dimampatkan sehingga bebola mencapai ketinggian maksimum. [2 markah]

19

(c) Diagram 9.3 shows a pole vaulter performing a jump.

Rajah 9.3 menunjukkan seorang atlet lompat bergalah sedang membuat lompatan.

Diagram 9.3

Using appropriate physics concepts, explain the use of suitable equipment and

techniques to improve his performance.

Your answer should include the following aspects:

Menggunakan konsep fizik yang sesuai, terangkan kegunaan peralatan dan teknik

yang sesuai untuk memperbaiki pencapaian lompatan atlet itu.

Jawapan anda hendaklah merangkumi aspek-aspek berikut:

(i) Vaulter's attire

Pakaian atlet

(ii) Vaulter's movement

Pergerakan atlet

(iii) Pole used

Galah yang dugunakan

(iv) Safety

Keselamatan [10 marks]

20

10. Diagram 10.1 shows the red fringes formed in a Youngs double slit experiment.

Rajah 10.1 menunjukkan pinggir-pinggir merah yang terbentuk dalam eksperiment dwicelah

Young.

Diagram 10.2 shows the green fringes formed when red light of wavelength 7.0 x 10 -7 m is

replaced by the green light of wavelength 5.0 x 10-7m.

Rajah 10.2 menunjukkan pinggir-pinggir hijau yang terbentuk apabila cahaya merah dengan

panjang gelombang 7.0 x 10-7 m digantikan dengan cahaya hijau dengan panjang gelombang

5.0 x 10-7m.

(a) (i) What is the meaning of a wavelength?

Apakah maksud panjang gelombang? [1 mark]

(ii) Based on Diagram 10.1 and 10.2, compare the wavelength of the light source used,

the distance between 2 consecutive fringes formed by the respective light and the

distance between two consecutives fringes of red and green light.

Relate the wavelength of the light with the distance between two consecutives fringes.

Name the phenomenon involved. [5 marks]

Berdasarkan Rajah 10.1 dan 10.2, bandingkan panjang gelombang bagi sumber

cahaya yang digunakan, jarak antara dua pinggir berturutan yang terbentuk oleh

cahaya-cahaya itu dan jarak antara dua pinggir berturutan bagi cahaya merah dan

hijau. [5 markah]

21

(b) Diagram 10.3 shows sound wave produced by a plane at night. The sound wave from the

plane can be heard loudly and clearly at night compared to day time.

Rajah 10.3 menunjukkan gelombang bunyi dihasilkan oleh sebuah kapat terbang pada waktu

malam. Gelobang bunyi dari kapal terbang boleh didengar dengan kuat dan jelas pada waktu

malam berbanding pada waktu siang.

Diagram 10.3/Rajah 10.3

The distance of the sound waves are further apart at the top than at ground level.

Explain why this situation occurs, and state how this leads the sound being loud and clear.

Jarak gelombang bunyi adalah lebih besar di atas berbanding di permukaan bumi.

Terangkan bagaimana situasi ini terjadi dan nyatakan bagaimana ini boleh menyebabkan

bunyi kedengaran dengan lebih kuat dan jelas. [4 markah]

22

(c) Diagram 10.4 shows a communication system involved in transmitting information between

two distant locations.

Rajah 10.4 menunjukkan satu system komunikasi yang terlibat dalam penghantaran

maklumat antara dua lokasi yang jauh.


Wave is transmitted from the transmitter and received by receiver. However the signal

received is not clear.

You are required to give some suggestions to design a communication system which can

improve the quality of signal transmission.

Gelombang dipancarkan dari pemancar dan diterima oleh penerima tersebut. Walau

bagaimanapun isyarat yang diterima tidak jelas.

Anda dikehendaki memberi beberapa cadangan untuk mereka bentuk satu system

komunikasi yang dapat menambahbaik kualiti penghantaran isyarat.

Using the knowledge of waves, explain your suggestions based on the following aspects:

Menggunakan pengetahuan tentang gelombang, terangkan cadangan anda berdasarkan

aspek-aspek berikut:

(i) Type of wave transmitted

Jenis gelombang yang dipancarkan

(ii) Frequency of the wave

Frekuensi gelombang

(iii) Diameter of receiver

Diameter penerima

(iv) The method involved which enable the wave to propagate in a longer distance

Kaedah yang terlibat yang membolehkan gelombang itu merambat dalam jarak yang

lebih jauh

(v) Location of the transmitter and receiver

Lokasi pemancar dan penerima [10 marks]

23

SECTION C

(20 marks)

Answer any one question from this section.

Jawab mana-mana satu soalan daripada bahabian ini.

11. Diagram 11.1 shows a metal block M of mass 500 g heated in boiling water of temperature

100 0C for a long time. The metal block M is then quickly transferred into 200 g of water at

30 0C in a polystyrene cup. The water is stirred until thermal equilibrium is achieved.

Rajah 11.1 menunjukkan satu bongkah logam M berjisim 500 g dipanaskan di dalam air yang

mendidih bersuhu 100 0C dalam jangka masa yang lama. Bongkah M kemudiannya

dipindahkan dengan cepat ke dalam cawan polistirena yang berisi 200 g air bersuhu 30 0C.

Air itu dikacau sehingga keseimbangan terma tercapai.

(a) (i) What is the meaning of thermal equilibrium?

Apakah maksud keseimbangan terma ? [1 mark]

(ii) Explain in terms of thermal equilibrium, how a thermometer which is placed into

the boiling water reads at the temperature of 100 0C.

Terangkan dalam konteks keseimbangan terma, bagaimana thermometer yang

diletakkan ke dalam air mendidih memberikan bacaan suhu 100 0C.

[4 marks]

24

(b) (i) Calculate the final temperature of the water in the polystyrene cup .

Hitung suhu akhir air di dalam cawan polisterina itu.

[Specific Heat Capacity of M = 800 Jkg-1C-1]

[Specific Heat Capacity of water = 4 200 Jkg-1C-1 ] [4 marks]

(ii) Make one assumption that you have made in 11(b)(i).

Nyatakan satu andaian yang anda buat dalam 11(b)(i)

[1 mark]

(c) Diagram 11.2 shows a thermos flask used to maintain the temperature of a hot drink for

a long time.

Rajah Rajah 11.2 menunjukkan sebuah kelalang termos digunakan untuk mengekalkan suhu

minuman panas untuk jangka masa yang lama.

25

Table 11.1 shows the characteristics of four different thermos flasks.

Jadual 11.1 menunjukkan ciri-ciri bagi empat kelalang termos yang berlainan.

Explain the suitability of each characteristics of the thermos flasks and determine the most

suitable thermos flask to be used for the purposes of maintaining the temperature of the hot

drink. Give reasons for your choice .

Terangkan kesesuaian setiap ciri kelalang termos dan tentukan kelalang termos yang paling

sesuai untuk digunakan bagi tujuan mengekalkan suhu minuman panas. Beri sebab bagi

pilihan anda.

[10 marks]

12. A potential difference of 240 V from the main power supply is applied to a filament lamp. Lamp

lights up with normal brightness.

Beza keupayaan 240 V dari sesalur utama dibekalkan kepada sebiji lampu filament. Lampu ini

menyala dengan kecerahan normal.

(a) What is the meaning of potential difference?

Apakah maksud beza keupayaan? [1 mark]

26

(b) Diagram 12.1 shows a graph of potential difference, V against current, I for a filament

lamp.

Rajah 12.1 menunjukkan graf beza keupayaan , V melawan Arus, I untuk sebiji lampu

filament.


(i) Based on the graph, state the relationship between V and I. What can you

conclude about the resistance of the lamp. Give one reason for your answer.

Berdasarkan graf, nyatakan satu hubungan antara, V dengan I. Apakah

kesimpulan yang dapat anda buat tentang rintangan lampu tersebut? Beri satu

sebab bagi jawapan anda. [3 mark]

(ii) What happens to the energy dissipated in the filament lamp when the current

flowing is decreased?

Apakah yang berlaku kepada tenaga yang dilesapkan di dalam lampu filament

itu apabila arus yang mengalir dikurangkan? [1 mark]

(c) You are asked to investigate the design and the characteristics of five filament lamps show in

diagram 12.2.

Explain suitability of each characteristics of the lamps and determine the lamp which can

produce the brightest light.

Give reasons for your choice. [10 marks]

Anda ditugaskan untuk mengkaji reka bentuk dan ciri-ciri bagi lima lampu filament seperti

ditunjukkan dalam rajah 12.2.

27

Terangkan kesesuaian setiap ciri lampu itu dan tentukan lampu yang boleh menghasilkan

cahaya yang paling cerah.

Beri sebab untuk pilihan anda. [10 markah]

28

(d) Diagram 12.3 shows an energy saving bulb. When it is connected to a 240 V power supply

the bulb produces 10 joules per second of light energy.

Rajah 12.3 menunjukkan sebuah mentol jimat tenaga. Apabila disambungkan kepada

bekalan kuasa 240 V, mentol menghasilkan 10 joule per saat tenaga cahaya.


Calculate

Hitung

(i) The current flows through the bulb

arus yang mengalir melalui ment

(ii) The heat energy lost in 1 second from the bulb

tenaga haba yang hilang daripada mentol dalam 1 saat

(iii) The efficiency of the bulb

kecekapan mentol itu

[5 marks]

END OF QUESTION PAPER

KERTAS SOALAN TAMAT

Fizik p2 Mid Term

Documents

Transcript of Fizik p2 Mid Term