Mark Scheme 2 Winter 2002

8/12/2019 Mark Scheme 2 Winter 2002

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NOVEMBER 2 2

C MBRIDGEINTERN TION L EX MIN TIONS

GCE Advanced Subsidiary Level

UNIVERSITY o C MBRIDGELocal Examinations Syndicate



1 (a) (i)

(ii)

(b)

2- (a)

(b)

(c)

3 (a)

(b)

(c)

4 (a)

(b)

Page 1 of 3 Mark Scheme SyHabusAS Level Examinations - November 2002 9702

mass volume ... (ratio must be clear) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Blkg m- 3 OR kg m3 Bl

h . f 1v as untt o m s . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ; . . . . . . . . . . . . . . ..p p has unit of kg m- 1 s- 2 kg m- 3 (no e.c.f. from (a)) . . . . . . . . ..,J p I p has unit of m s- 1

.

BlMlAI

LHS = RHS so y has no unit . . .. .. . .. . . .. . . . . .. .. . . . .. . . . . ... .. . . . . .. .. AO

1.6 ± o· 2 em . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Bl

1.6 50=

0.032 ... (ignore any uncertainties) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Bl

idea of adding fractional uncertainties . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . C 1(0.2 1.6) + (0.1 50)= 0.127 OR 12.7 . . . ( -2 marks ifuncer taint ies no added) . . . . . . AI

actual uncertainty = ±) 0.004 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . AI(do not al low more than 2 sig. fig)

v2= u2 + 2as OR use oftriangle etc . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Cl

4.0 2 = 2 X 9.8 X s OR s ~ X4.0 X 0.4s = 0.82 m OR 0.80 m .. . . .. .. .. .. .. .. . .. .. .. .. . .. . .. .. . . . .. .. . .. ..... . AI

= m v-u ) OR p=mv ... . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Cl . .

speeds are 4.2 m s· 1 and 3.6 m s·l . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Cl

= 0.045 (4.2 + 3.6) 214 only if speeds not added) . . . . . . . . . . . . . Cl= 0.35 N s . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . AI

( 1 mark only if only one speed used)

any time between 0.14 sand 0.17 s . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Clforce = /).p/ M = 0.35 0.14 (allow e.c.f.)

= 2.5 N .: . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . AI

force x distance moved . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Mlin the direction of the force . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . AI

weight force = mg .. .. . . .. .. . . . .. . . ... . .. . . . . . .. . . . . .. . .. . . . . .. . . . . . .. . MlMp = mg x Mz .. .. .. . .. . . .. .. .. .. .. .. .. . .. . .. . .. . . .. . . . . . . .. . .... .. . . .. . . AI(no marks for quote of mgMz)

[2]

[3]

. [1] .

[1]

[3]

[2]

[4]

[2]

[2]

[2]



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5 a) dis p lacement direct ion o f e n e rgy t r a v e l n ormal to o ne anot her . . . B 1 [ 1]

b) i) ph ase angle of6 0° correct . . ne e d to se e 1 w a v el e n g th s . . . . . . . . B1la gs behind T 1 • • • • • •• • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • •• • • • • • B 1 [2]

ii) waves m us t b e in s am e p lace a t s a m e t ime) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . B 1resul ta n t displacem en t = sum o f individual disp lacements . . . . . .... B 1 , [2]

iii) 1. - Yl ; · ~. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . B12. Yl .. . ... allow e .c .f.) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . B13 . zero . . . . . allow e.c .f.) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . · · B1 [3]

6 a) i) a r row in up w ar d direct io n , f oot ne ar P B1

ii) curve d p a th cons is ten t wi th i) b e tw een p la tes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . B1t h e n str aight with no kink at ch a n ge-over ) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . B1 [3 ]

b) = l d . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . C1 = 4 00 0.8 x 1o- 2

= 5.0 x 1 4 V m- 1 al lo w 1 sig fig) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . A1 [2]

c) i) F = Eq . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . C1 .

= 5 .0 X 10 4X 1.6 X 10-

9

= 8.0 x 10 - 15 N . . . . . . . . . . a l lo w 1 s ig fig and e.c.f.) . . . . . . . . . . . A1

u. ) l m . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . C1= 8.0 X 10 - - 15

) I 9.1 X 1 0- 31)

= 8.8. x 1 15m s- 2

al low 1 s ig t1g and e.c. f.) . . . . . . . . . . . . A1 [4]

d) because FE is normal to hor izonta l m o tion . . . . . . . . .. .. . .. .. . . . .. . . . . M1 no effe ct . . . . . . . . . . . . . . . . .. . .. . .. . . . . . . . . . . .. . . . . .. .. . . . . . ... .. . .. . . . . . . . . . AI [2 ]



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7 a) i) e.m.f. = energy I charge ............................. ... .. . . . . . . .. . . . . .. . . C1= 1.6 X 10 5)1 1.8 X 104

)

= 8.9V .............................................. . . . . . . . . . . . . . . . A1

ii) current = AQ I At ... ...... .. .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . ..... ... . . . .. . ..... .. . C1

= 1.80 X 104 I 1.3 X 10 5

= 0.14 A ............. ...... . . . . . . . . . . . . ..... ........ . . . . . . . . . . . . A1 [4]

. b) i) energy o R or formula) . . . ............ ... . . . . . .. . ... . ... . . . . .. .. . . . . . . C1energy = 15 I 45) x 1.14 x 10 5 Cl,

= 3. 7 X 104 J . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . A1

ii) energy dissipated in internal resistance ofbattery) ................. B1 [4]

8 a)

b)

9 a) i)

ii)

b)

OR in extra resistance in circuit

shows nucleon number as 220 . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . ... . . . .. . . . . . . . . . . . . . . B 1shows proton number as 87 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . B 1 [2]

shows products s ~He OR 42a • • ••• • ••••• ••• • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • B 1

and ~ ~ t.... allowe.c.f.from a)) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . B1 [2]

stress = F I A . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . .= 25 1.7 x w 6

= 1.4 7 x 107 Pa ...... do not allow 1 sig fig) . . . . . . . . . . . . . . .

stress = E x strain . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . .. .1.47 X 107 = 7.1 x 10 10

x .L\/11.8)A I 0.37 mm . . . . . . . . . ; . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . .

R = f l I A OR R oc L ................................................ .so, AR I ·· M I l ...................................... : ................ .

M = 3.7 x 10-4 I 1.8) x o.o3 = 6.2 x w6

n . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

May calculate p = 2.833 . . . x 10-80 mgiving new R as 3.0006167 X 1o-2 nhence M - full credit possible

However, i f rounds off p as 2.83 x 10-8 n m,then Rnew < RoldAllow 1 mark only for R oc L

.•

C1

A1

C1

A1 [4]

C1C1

A1 [3]

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