It phy f5 topical test 5 (bl)

Lekat logo sekolah di sini

PAPER 1 KERTAS 1

SULIT

NAMA: _______________________________________________ TINGKATAN: ______________

TOPICAL TEST 5: RADIOACTIVITYUJIAN TOPIKAL 5: KERADIOAKTIFAN

1 Which of the following nuclides

does not have same the number of protons and neutrons?Antara nuklid yang berikut, manakah tidak mempunyai bilangan proton dan neutron yang sama?

A 4 He C 12 C2 6

B 9 Be D 16 O4 8

2 A nucleus of the element chlorine can be represented by symbol

Cl. What is the structure of a neutral atom of chlorine?Nukleus bagi unsur klorin boleh diwakili dengan simbol Cl. Apakah struktur atom klorin yang neutral?

Number of protonsBilangan

proton

Number of electronsBilangan elektron

Number of neutronsBilangan neutron

A 17 17 18

B 17 18 17

C 17 18 35

D 18 17 35

3 Table 1 shows a list of nuclide.Jadual 1 menunjukkan satu senarai nuklid.

NuclideNuklid

Nucleon numberNombor nukleon

Proton numberNombor proton

P 12 6

Q 14 6

R 14 7

S 16 8

Table 1 Jadual 1

Which of the nuclides above are isotopes?Nuklid di atas yang manakah adalah isotop?A P and Q C P and S

P dan Q P dan S

B Q and R D R and SQ dan R R dan S

4 Which of following statements is true about the properties of γ particles?Antara pernyataan yang berikut, manakah benar tentang sifat-sifat zarah γ?

A They have positive charge.Mereka mempunyai cas positif.

B They have very small mass.Mereka mempunyai jisim yang sangat kecil.

C They are high-velocity electrons.Mereka adalah elektron berhalaju tinggi.

D They travel in speed of light.Mereka bergerak pada halaju cahaya.

5 Diagram 1 shows alpha particles, beta particles and gamma ray directed towards two types of materials, X and Y.Rajah 1 menunjukkan zarah alfa, zarah beta dan sinar gama dituju terhadap dua jenis bahan, X dan Y.

Diagram 1 Rajah 1

Which of the following materials most probably are X and Y?Antara bahan yang berikut, manakah berkemungkinan besar adalah X dan Y?

X Y

A PaperKertas

AluminiumAluminium

B PaperKertas

LeadPlumbum

C AluminiumAluminium

LeadPlumbum

D AluminiumAluminium

PaperKertas

6 Diagram 2 shows the tracks produced in a cloud chamber.Rajah 2 menunjukkan runut-runut yang dihasilkan dalam kebuk awan.

Diagram 2 Rajah 2

Which of the following can produce the tracks shown?Antara yang berikut, manakah boleh menghasilkan runut-runut seperti yang ditunjukkan?A Light ray C Beta particles

Sinar cahaya Zarah beta

B Gamma ray D Alpha particlesSinar gama Zarah alfa

7 Diagram 3 shows a graph of nucleon number, A against proton number, Z for the decay of the nucleus of uranium-238 to radium-226.Rajah 3 menunjukkan graf nombor nukleon, A melawan nombor proton, Z bagi reputan nukleus uranium-238 kepada radium-226.

Diagram 3 Rajah 3

How many alpha and beta particles are emitted during the decaying process?Berapakah zarah alfa dan zarah beta yang dikeluarkan semasa proses pereputan tersebut?

A 3 alpha particles, 1 beta particle3 zarah alfa, 1 zarah beta

B 3 alpha particles, 2 beta particles3 zarah alfa, 2 zarah beta

C 1 alpha particle, 3 beta particles1 zarah alfa, 3 zarah beta

D 2 alpha particles, 3 beta particles2 zarah alfa, 3 zarah beta

8 Which of the following is true for both alpha and beta particles?Antara yang berikut, manakah benar untuk kedua-dua zarah alfa dan zarah beta?

A They have equal mass.Mereka mempunyai jisim sama.

B They are travel in speed of light.Mereka bergerak pada halaju cahaya.

C They have strong penetrating power.Mereka mempunyai kuasa penembusan yang kuat.

D They can be deflected in magnetic field.Mereka boleh dipesongkan dalam medan magnet.

9 Diagram 4 shows an equation of the decay of isotope radon.Rajah 4 menunjukkan satu persamaan bagi reputan radon isotop.

Diagram 4 Rajah 4

Which of the following can be X?Antara yang berikut, manakah mungkin X?

A 218 X C 218 X84 86

B 222 X D 220 X

© Navision (M) Sdn. Bhd. (690640-P) 56 SULIT

35

17

35

17


PAPER 1 KERTAS 1

SULIT

NAMA: _______________________________________________ TINGKATAN: ______________


84 86

10 Diagram 5 shows the decay curve of a radioactive substance.Rajah 5 menunjukkan lengkungan reputan bagi satu bahan radioaktif.

Diagram 5 Rajah 5

If the initial activity of the radioactive substance is 160 counts per second, what is the activity after 90 days?Jika keaktifan awal bagi bahan radioaktif itu ialah 160 bilangan per saat, berapakah keaktifannya selepas 90 hari?

A 2.5 C 13.3B 5.0 D 26.7

11 What is the use of radioisotopes in the field of archaeology?Apakah kegunaan radioisotop dalam bidang arkeologi?

A To determine the age of artifactsUntuk menentukan usia bahan purba

B To determine the mass of artifactsUntuk menentukan jisim bahan purba

C To determine the half-life of artifactsUntuk menentukan setengah hayat bagi bahan purba

D To determine the chemical content in artifactsUntuk menentukan kandungan kimia dalam bahan purba

12 A radioactive radiation is used to control the thickness of metal sheet in a metal manufacturing industry. Which of the following radioactive radiation is used?Satu sinaran radioaktif digunakan untuk mengawal ketebalan kepingan logam dalam industri pembuatan logam. Antara sinaran radioaktif yang berikut, manakah digunakan?

A X-raySinar-X

B γ-raySinar-γ

C α-particlesZarah-α

D β-particlesZarah-β

13 Which of the following is not the use of radioactive radiations?Antara yang berikut, manakah bukan kegunaan sinaran radioaktif?

A To detect and treat the brain tumourUntuk mengesan dan mengubati tumor otak

B To determine the wear of engine partsUntuk menentukan kehausan bahagian enjin

C To detect object under surface of seaUntuk mengesan objek di bawah permukaan laut

D To detect leakage of underground water pipeUntuk mengesan kebocoran paip air bawah tanah

14 1 atomic mass unit (a.m.u.) is equal to1 unit jisim atom (u.j.a.) sama denganA the mass of 1 atom of carbon-12

jisim 1 atom karbon-12

B the mass of 1 atom of carbon-14jisim 1 atom karbon-14

C1

12 the mass of 1 atom of carbon-12

1

12 kali jisim 1 atom karbon-12

D

112 the mass of 1 atom of

carbon-14

1

12 kali jisim 1 atom karbon-14

15 When an atomic bomb is exploded, the energy released was equivalent to 2.5 g lost in mass. How much energy was released by the atomic bomb?[Speed of light: 3.0 × 108 m s–1]Apabila satu bom atom meletup, tenaga yang dibebaskan sama dengan kehilangan jisim sebanyak 2.5 g. Berapakah tenaga yang dibebaskan oleh bom atom tersebut? [Halaju cahaya: 3.0 × 108 m s–1]

A 7.5 × 105 JB 7.5 × 108 JC 2.25 × 1014 JD 2.25 × 1017 J

16 4.62 MeV of energy is released during the decay of a radioactive substance x. Find the mass of radioactive substance x converted in kg.[Speed of light 3.0 × 108 m s–1; l ev = 1.60 × 10–19 J]4.62 MeV tenaga dibebaskan semasa reputan bahan radioaktif x. Cari jisim bahan radioaktif x yang ditukarkan dalam kg.[Halaju cahaya: 3.0 × 108 m s–1; 1 eV = 1.60

× 10–19 J]

A 8.21 × 10 –36 C 2.46 × 10 –27

B 8.21 × 10 –30 D 2.46 × 10 –21

17 When radium-226 decays by emitting an α-particle, 8.44 × 10–12 J of energy was released. Determine the mass defect.[1 a.m.u. = 1.66 × 10–27 kg; speed of light = 3 × 108 m s–1]Apabila radium-226 mereput dengan mengeluarkan satu zarah α, 8.44 × 10–12 J tenaga telah dibebaskan. Tentukan cacat jisim.[1 u.j.a. = 1.66 × 10–27 kg; halaju cahaya = 3 × 108 m s–1]A 0.0034 a.m.u. u.j.a.

B 0.0565 a.m.u. u.j.a.

C 0.1695 a.m.u. u.j.a.

D 0.569 a.m.u. u.j.a.

18 Diagram 6 shows an equation for a nuclear fusion reaction.Rajah 6 menunjukkan satu persamaan untuk satu tindak balas pelakuran nukleus.

Diagram 6 Rajah 6

What is the amount of energy released in the reaction?[1 a.m.u. = 1.66 × 10–27 kg; speed of light = 3.0 × 108 m s–1]Berapakah jumlah tenaga yang dibebaskan dalam tindak balas itu?[1 u.j.a. = 1.66 × 10–27 kg; halaju cahaya = 3.0× 108 m s–1]A 9.43 × 10–21 JB 1.69 × 10–15 JC 2.82 × 10–12 JD 5.66 × 10–12 J

19 In a nuclear reactor, substances with high specific heat capacity such as ‘heavy water’ and carbon dioxide are used. What is the function of these substances?Dalam sebuah reaktor nuklear, bahan yang mempunyai muatan haba tentu yang tinggi seperti ‘air berat’ dan gas karbon dioksida digunakan. Apakah fungsi bahan-bahan tersebut?A As a cooling agent

Sebagai agen penyejuk

B To absorb the neutrons producedUntuk menyerap neutron yang dihasil

C To control the fast moving neutronsUntuk mengawal neutron yang bergerak pantas

D To prevent the escape of harmful radiationUntuk mengelakkan terlepas sinaran berbahaya



PAPER 1 KERTAS 1

SULIT

NAMA: _______________________________________________ TINGKATAN: ______________


20 Which of the following is not a harmful effect of radioactive radiation on human?Antara yang berikut, manakah bukan kesan buruk sinaran radioaktif ke atas manusia?

A VomitingMuntah

B Hair lossKehilangan rambut

C Cell divisionPembahagian sel

D Gene mutationMutasi gen

1 Nucleus U is radioactive. The following equation

shows that the nucleus U decays to produce nucleus Y and an alpha particle.Nukleus U adalah radioaktif. Persamaan yang berikut menunjukkan nukleus U mereput untuk menghasilkan nukleus Y dan satu zarah alfa.

U → Y + Alpha particle + EnergyU → Y + Zarah alfa + Tenaga

(a) How many neutrons are present in nucleus U? Berapakah bilangan neutron yang hadir dalam nukleus U?______________________________________________

[1 mark / 1 markah]

(b) What is the nucleon number and atomic number of nucleus Y? Apakah nombor nukleon dan nombor atom bagi nukleus Y?

______________________________________________

______________________________________________

[2 marks / 2 markah]

(c) (i) What is meant by alpha particle? Apakah yang dimaksudkan dengan zarah alfa?

______________________________________________ [1 mark / 1 markah]

(ii) State one characteristic of alpha particle. Nyatakan satu ciri bagi zarah alfa.

______________________________________________ [1 mark / 1 markah]

(d) Explain how the energy is produced in the above equation.

Terangkan bagaimana tenaga dihasilkan dalam persamaan di atas.

______________________________________________

______________________________________________

[1 mark / 1 markah]

(e) Nucleus U has half life of 6 hours. If a sample contains 120 g of nucleus U, what is the mass of U after 18 hours?Nukleus U mempunyai setengah hayat 6 jam. Jika satu sampel mengandungi 120 g nukleus U, berapakah jisim U selepas 18 jam?

______________________________________________

______________________________________________


2 Diagram 1.1 shows a Geiger-Muller tube which is

connected to a ratemeter to detect radioactive radiation of a substance X.Rajah 1.1 menunjukkan satu tiub Geiger-Muller yang disambung kepada meter kadar untuk mengesan sinaran radioaktif bagi satu bahan X.

Diagram 1.1 Rajah 1.1

(a) (i) What type of radioactive radiation can be detected by the tube? Apakah jenis sinaran radioaktif yang boleh dikesan oleh tiub tersebut?

________________________________________ [1 mark / 1 markah]

(ii) Why is the tube able to detect the radioactive radiation? Mengapakah tiub tersebut boleh mengesan sinaran radioaktif?________________________________________

[1 mark / 1 markah]

(iii) Explain how the tube is able to detect the radioactive radiation.Terangkan bagaimana tiub tersebut boleh mengesan sinaran radioaktif.

________________________________________________________________________________

________________________________________ [3 marks / 3 markah]

(b) When the radioactive substance X is removed, the ratemeter still shows a small reading. State what causes the small reading to exist.Apabila bahan radioaktif X dikeluarkan, meter kadar masih menunjukkan satu bacaan kecil. Nyatakan apa yang menyebabkan kewujudan bacaan kecil itu.

______________________________________________ [1 mark / 1 markah]


PAPER 2 KERTAS 2 SECTION A BAHAGIAN A

238

92

238

92


PAPER 1 KERTAS 1

SULIT

NAMA: _______________________________________________ TINGKATAN: ______________


(c)


Diagram 1.2 shows the activity against time graph of the radioactive substance X. Determine the half-life of the substance X. Rajah 1.2 menunjukkan graf aktiviti melawan masa bagi bahan radioaktif X. Tentukan setengah hayat bagi bahan X.

______________________________________________

______________________________________________


3 (a) A research carries out to study on the radioactive content of the river water collected from a stream near a nuclear reactor. The researcher measures the radioactivity rate of the water and continues to do so for 20 hours.The results of the study are shown in Table 1.Satu penyelidikan dijalankan untuk mengkaji kandungan radioaktif bagi air sungai yang dikumpulkan daripada sungai dekat kepada reaktor nuklear. Penyelidik mengukur kadar keradioaktifan bagi air dan menjalankan secara berterusan selama 20 jam.Keputusan kajian ditunjukkan dalam Jadual 1.

Time/hoursMasa/jam

0 5 10 15 20 25 30

Radioactivity/counts per minutesKeradioaktifan/bilangan per minit

40 30 20 14 10 7 5

Table 1 Jadual 1

(i) On the graph paper below, draw a graph of radioactivity against time.Pada kertas graf di bawah, lukiskan satu graf keradioaktifan melawan masa.


(ii) From the graph in (a)(i), determine the half-life of the radioactive substance in water.

Show on the graph how you determine the half-life. Daripada graf dalam (a)(i), tentukan setengah hayat bagi bahan radioaktif dalam air. Tunjukkan bagaimana anda menentukan setengah hayat pada graf.

________________________________________________________________________________


(iii) State one effect of radioactive radiation. Nyatakan satu kesan bahan radioaktif.

________________________________________ [1 mark / 1 markah]

(b)

The above equation shows a nuclear fusion process of a hydrogen isotope. Persamaan di atas menunjukkan satu proses pelakuran nukleus bagi satu isotop hidrogen.

(i) What is meant by isotope? Apakah yang dimaksudkan dengan isotop?

________________________________________ [1 mark / 1 markah]

(ii) Number 2 for hydrogen is known as ___________ number.Nombor 2 bagi hidrogen dikenali sebagai nombor __________ .

[1 mark / 1 markah]

(iii) The nuclear reaction causes a mass defect of 6.64 × 10–30 kg. Calculate the energy released in the nuclear reaction. The speed of light is 3 × 108 m s–1.

Tindak balas nuklear menyebabkan cacat jisim sebanyak 6.64 × 10–30 kg. Hitungkan tenaga yang dibebaskan dalam tindak balas nuklear tersebut. Halaju cahaya ialah 3× 108 m s–1.



PAPER 1 KERTAS 1

SULIT

NAMA: _______________________________________________ TINGKATAN: ______________



4 Diagram 2 shows how the thickness of a plastic sheet is controlled automatically using a radioactive source.Rajah 2 menunjukkan bagaimana ketebalan kepingan plastik dikawal secara automatik dengan menggunakan sumber radioaktif.

Diagram 2 Rajah 2

The radioactive source contains radioisotope and the roller

is used to compress the plastic sheet.Table 2 shows four radioisotopes with their respective

characteristics.Sumber radioaktif mengandungi radioisotop dan penggelek digunakan untuk memampat kepingan plastik.Jadual 2 menunjukkan empat radioisotop dengan ciri-ciri masing-masing.

RadioisotopeRadioisotop

Types of radiation

Jenis sinaran

Physical state

Keadaan fizik

Half-lifeSetengah hayat

J BetaBeta

LiquidCecair

10 days10 hari

K BetaBeta

SolidPepejal

45 years45 tahun

L AlphaAlfa

SolidPepejal

8 hours8 jam

M GammaGama

LiquidCecair

36 seconds36 saat

Table 2 Jadual 2

(a) What is meant by radioisotope? Apakah yang dimaksudkan dengan radioisotop?

______________________________________________ [1 mark / 1 markah]

(b) Based on Table 2 , state the suitable characteristics of a radioisotope for detecting the thickness of plastic sheets.

Berdasarkan Jadual 2, nyatakan ciri yang sesuai bagi radioisotop untuk mengesan ketebalan kepingan plastik.

(i) Type of radiation: ______________________Jenis sinaran

Reason : ______________________ Sebab


(ii) Physical state : ______________________Keadaan fizik

Reason : ______________________

Sebab


(iii) Half-life : ______________________

Setengah hayat

Reason : ______________________ Sebab


(c) Based on your answers in 4(b), choose the most suitable radioisotope in Table 2 to determine the thickness of the plastic sheets.Berdasarkan jawapan anda di 4(b), pilih radioisotop yang paling sesuai dalam Jadual 2 untuk menentukan ketebalan kepingan plastik.

______________________________________________ [1 mark / 1 markah]

(d) (i) State the change in the reading of the ratemeter when a thinner plastic sheet is used. Nyatakan perubahan dalam bacaan meter kadar apabila satu kepingan plastik yang lebih nipis digunakan.

______________________________________________ [1 mark / 1 markah]

(ii) What modification is taken to measure a thicker plastic sheet ? Apakah pengubahsuaian yang diambil untuk mengukur kepingan plastik yang lebih tebal?

______________________________________________ [1 mark / 1 markah]

(e) A radioactive source has a half-life of 25 minutes. How much time does it takes for its activity to reduce to 12.5% of its initial value? Satu sumber radioaktif mempunyai satu setengah hayat 25 minit. Berapakah masa yang diambil untuk mengurangkan keaktifannya kepada 12.5% daripada nilai awalnya?


5 Diagram 3 shows the use of a radioactive substance to

detect the level of shampoo in the containers. The containers A, B, C, D, E and F containing shampoo are

moved on a conveyor belt, passing between the radioactive source and the Geiger-Muller (G-M) tube. Container which

has less than the standard level of shampoo is rejected.Rajah 3 menunjukkan kegunaan bahan radioaktif untuk mengesan paras syampu dalam bekas. Bekas A, B, C, D, E, dan F mengandungi syampu digerakkan ke atas tali pengangkut dan melalui antara sumber radioaktif dan tiub Geiger-Muller (G-M). Bekas yang mengandungi syampu kurang daripada paras piawai akan ditolak.

Diagram 3 Rajah 3



PAPER 1 KERTAS 1

SULIT

NAMA: _______________________________________________ TINGKATAN: ______________


The readings of the ratemeter of the G-M tube are recorded

in Table 3. Bacaan meter kadar bagi tiub G-M dicatatkan dalam Jadual 3.

ContainerBekas

A B C D E

Ratemeter readingsBacaan meter kadar

894 898 897 954 894 896

Table 3 Jadual 3

(a) (i) Name the type of radioactive radiation that can be used in this system.Namakan jenis sinaran radioaktif yang boleh digunakan dalam sistem ini.________________________________________

[1 mark / 1 markah]

(ii) Give reason for your answer in (a)(i).Berikan sebab untuk jawapan anda di (a)(i).

________________________________________ [1 mark / 1 markah]

(b) Why is the radioactive source placed in a lead container?Mengapakah sumber radioaktif diletakkan dalam bekas plumbum?

________________________________________ [1 mark / 1 markah]

(c) (i) Based on Table 3 , which container is rejected?Berdasarkan Jadual 3, bekas yang manakah ditolak?

________________________________________ [1 mark / 1 markah]

(ii) Give reason for your answer in (c)(i).Berikan sebab untuk jawapan anda di (c)(i).________________________________________________________________________________


(d) The initial activity of a radioactive substance is 824 counts per minute. After 24 days, the activity is reduced to 103 counts per minute. Calculate the half-life of the radioactive substance. Keaktifan awal bagi suatu bahan radioaktif ialah 824 bilangan per minit. Selepas 24 hari, keaktifannya mengurang kepada 103 bilangan per minit. Hitungkan setengah hayat bagi bahan radioaktif tersebut.


6 Diagram 4 shows a nuclear power station for generating electricity.Rajah 4 menunjukkan stesen kuasa nuklear untuk menjana tenaga elektrik.

Diagram 4 Rajah 4

(a) Name the part of the nuclear power station that produces energy.Namakan bahagian stesen kuasa nuklear yang menghasilkan tenaga.

______________________________________________ [1 mark / 1 markah]

(b) What is the process that produces the nuclear energy in the nuclear reactor?Apakah proses yang menghasilkan tenaga nuklear dalam reaktor nuklear?______________________________________________

[1 mark / 1 markah]

(c) What is the use of the steam in the nuclear power station? Apakah kegunaan stim dalam stesen kuasa nuklear? ______________________________________________

[1 mark / 1 markah](d) The turbines turn the coils in X to produce electricity.

Name the component X. Turbin memutar gegelung dalam X untuk menghasilkan tenaga elektrik. Namakan komponen X. ______________________________________________

[1 mark / 1 markah]

(e) What is the function ofApakah fungsi bagi

(i) control rod? rod kawalan?

________________________________________ [1 mark / 1 markah]

(ii) the moderator? moderator?________________________________________

[1 mark / 1 markah]

(f) (i) State one reason to support the generating of electricity using nuclear fission. Nyatakan satu sebab untuk menyokong penjanaan tenaga elektrik dengan menggunakan pembelahan nukleus.

________________________________________ [1 mark / 1 markah]



PAPER 1 KERTAS 1

SULIT

NAMA: _______________________________________________ TINGKATAN: ______________


(ii) State one reason to reject the generating of electricity using nuclear fission.

Nyatakan satu sebab untuk menolak penjanaan tenaga elektrik dengan menggunakan pembelahan nukleus.

________________________________________ [1 mark / 1 markah]

7 (a) Table 4.1 shows an equation of a nuclear reaction and

the total atomic mass before and after a nuclear fission.Jadual 4.1 menunjukkan satu persamaan bagi tindak balas nuklear dan jumlah jisim atom sebelum dan selepas pembelahan nukleus.

Nuclear fissionPembelahan nukleus

Before reactionSebelum

tindak balas

After reactionSelepas tindak balas

EquationPersamaan

U + n U + Rb + 2 n + Energy

Tenaga

Total atomic massJumlah jisim atom

236.05259 a.m.u. u.j.a.

235.85854 a.m.u. u.j.a.

Table 4.1 Jadual 4.1

Table 4.2 shows an equation of a nuclear reaction and the total atomic mass before and after a nuclear fusion.Jadual 4.2 menunjukkan persamaan bagi tindak balas nuklear dan

jumlah jisim atom sebelum dan selepas pelakuran nukleus.

Nuclear fusionPelakuran nukleus

Before reactionSebelum tindak balas

After reactionSelepas tindak balas

EquationPersamaan

H + H He + Energy

Tenaga

Total atomic massJumlah jisim atom

3.02193 a.m.u. u.j.a.

3.01605 a.m.u. u.j.a.

Table 4.2 Jadual 4.2

(i) What is meant by nuclear fusion?Apakah yang dimaksudkan dengan pelakuran nukleus?

[1 mark / 1 markah]

(ii) Based on the information given in Table 4.1 and Table 4.2, compare nuclear fission and nuclear fusion. State the relationship between mass and energy released.Berdasarkan maklumat yang diberi dalam Jadual 4.1 dan Jadual 4.2, bandingkan pembelahan nukleus dan pelakuran

nukleus. Nyatakan hubungan antara jisim dan tenaga yang dibebaskan.


(iii) Explain how chain reaction can generate energy in a nuclear fission of an uranium atom.Terangkan bagaimana tindak balas berantai boleh menjana tenaga dalam satu pembelahan nukleus atom uranium.


(b) A liquid detergent producing factory is equipped with a volume control system to ensure the amount of liquid detergent in a bottle is within a specified range. The bottles of liquid detergent are transported on a conveyor belt as shown in Diagram 5. If the volume of liquid is less than or more than the specified range of volume, the bottle will be removed automatically.Sebuah kilang pembuatan detergen cecair dilengkapi dengan satu sistem kawal isi padu untuk memastikan jumlah detergen cecair dalam botol adalah dalam julat tertentu. Botol detergen cecair diangkut ke atas tali pengangkut seperti yang ditunjukkan dalam Rajah 5. Jika isi padu kurang atau lebih daripada julat isi padu tertentu, botol tersebut akan dikeluarkan secara automatik.

Diagram 5 Rajah 5

Using your knowledge on radioactivity and Diagram 5, explain Dengan menggunakan kefahaman anda terhadap keradioaktifan dan Rajah 5, terangkan

(i) how the equipment is set up,bagaimana peralatan tersebut dibina,

(ii) the choice of radioactive substance used for volume control,pilihan bahan radioaktif yang digunakan untuk kawalan isi padu,

(iii) how the system works. bagaimana sistem tersebut berfungsi.


8 Diagram 6.1 and Diagram 6.2 show the deflection of a

radiation from a radioactive source in a magnetic field.Rajah 6.1 dan Rajah 6.2 menunjukkan pemesongan sinaran daripada sumber radioaktif dalam satu medan magnet.


SECTION B BAHAGIAN B

1

1

3

22

1

235

92

1

0

141

55 93

37

1

0


PAPER 1 KERTAS 1

SULIT

NAMA: _______________________________________________ TINGKATAN: ______________




(a) What is meant by a radioactivity?Apakah yang dimaksudkan dengan keradioaktifan?

[1 mark / 1 markah]

(b) Based on Diagram 6.1 and Diagram 6.2,Berdasarkan Rajah 6.1 dan Rajah 6.2,

(i) name the detector, P.namakan pengesan, P.


(ii) state the charge of the radiation. nyatakan cas bagi sinaran.

[1 mark / 1 markah]

(iii) compare the strength of the magnet and the deflection of the radioactive radiation. bandingkan kekuatan magnet dan pemesongan sinaran radioaktif.


(iv) state the relationship between the strength of the magnetic field and the deflection of the radiation.

nyatakan hubungan antara kekuatan medan magnet dan pemesongan sinaran.

[1 mark / 1 markah]

(c) Explain how radioisotopes are used in the following fields:Terangkan bagaimana radioisotop digunakan dalam bidang yang berikut:

(i) MedicinePerubatan


(ii) IndustryPerindustrian


(d) Diagram 6.3 shows a warning symbol of radioactive substances at a hospital. Precautions are taken in handling radioactive substances.Rajah 6.3 menunjukkan satu simbol amaran bagi bahan radioaktif dalam hospital. Langkah-langkah berjaga diambil dalam mengendalikan bahan radioaktif.


Suggest and explain the suitable equipment to be used in handling the radioactive substances, modifications of the storing method to ensure safety of workers when managing the radioactive substances and other relevant precautions.Cadang dan terangkan peralatan yang sesuai digunakan dalam mengendali bahan radioaktif, pengubahsuaian bagi kaedah penyimpanan untuk memastikan keselamatan pekerja apabila mengurus bahan radioaktif dan langkah –langkah berjaga yang lain.


9 (a) A doctor examines a patient’s kidney by injecting iodine

-131 radioisotope into the blood stream . The radioisotope has a half-life of 5 days. The radioisotope will stay in a normal kidney for 8 minutes. The activity of radioisotope in the left and right kidneys are shown in Diagram 7.1.

Seorang doktor memeriksa ginjal pesakit dengan menyuntik radioisotop iodin-131 ke dalam saluran darah. Radioisotop tersebut

mempunyai setengah hayat 5 hari. Radioisotop itu akan tinggal di dalam ginjal biasa selama 8 minit. Keaktifan radioisotop dalam ginjal kiri dan kanan ditunjukkan dalam Rajah 7.1.


SECTION C BAHAGIAN C


PAPER 1 KERTAS 1

SULIT

NAMA: _______________________________________________ TINGKATAN: ______________



(i) What is meant by half-life? Apakah yang dimaksudkan dengan setengah hayat?

[1 mark / 1 markah](ii) Based on the graphs in Diagram 7.1, which kidney

is functioning properly? Give a reason for your answer.Berdasarkan graf dalam Rajah 7.1, ginjal yang manakah berfungsi dengan baik? Berikan satu sebab untuk jawapan anda.

[2 marks / 2 markah] (iii) The initial activity of iodine -131 is 1200 counts

per second. Calculate the time taken for the iodine -131 to decrease to 150 counts per second. Keaktifan awal iodin-131 ialah 1200 bilangan per saat. Hitungkan masa yang diambil untuk iodin-131 berkurang dari 1 200 bilangan per saat kepada 150 bilangan per saat.

[2 marks / 2 markah](b) Radiation from a radioactive source is used to sterilize

medical equipment. Table 5 shows the characteristics of five radioisotopes which can be used to sterilize the medical equipments.Sinaran daripada sumber radioaktif diguna untuk mensteril alat-alat perubatan. Jadual 5 menunjukkan ciri-ciri bagi lima jenis radioisotop yang boleh diguna untuk mensteril alat-alat perubatan.

RadioisotopesRadioisotop

CharacteristicsCiri-ciri

Physical state

Keadaan fizik

Rays emittedSinaran yang dikeluarkan

Half-lifeSetengah hayat

J LiquidCecair

BetaBeta

7 days 7 hari

K GasGas

AlphaAlfa

30 seconds30 saat

L SolidPepejal

GammaGama

14 years14 tahun

M SolidPepejal

BetaBeta

12 years12 tahun

N LiquidCecair

GammaGama

225 days225 hari

Table 5 Jadual 5

(i) Explain the suitability of the characteristics of the radioisotope that can be used to sterilize the medical equipment.Terangkan kesesuaian ciri-ciri radioisotop yang boleh diguna untuk mensteril alat-alat perubatan.


(ii) Determine the most suitable radioisotope to be used. Justify your choice.Tentukan radioisotop yang paling sesuai digunakan. Berikan sebab untuk pilihan anda.


(c) Gamma rays can cause effect on photographic film.

Explain whether gamma rays is suitable to be used in taking photographs of an internal organ of humans. Sinaran gama boleh memberi kesan ke atas filem fotografi. Terangkan sama ada sinaran gama sesuai digunakan dalam mengambil fotograf bagi organ dalaman manusia.


(d) Bismuth -214 isotope emits two types of radiation. The isotope is placed in front of an electric field as shown in Diagram 7.2.Isotop bismut-214 mengeluarkan dua jenis sinaran. Isotop itu diletakkan di hadapan satu medan elektrik seperti yang ditunjukkan dalam Rajah 7.2.


(i) Name the two radiation emitted by the isotope.Namakan dua sinaran yang dikeluarkan oleh isotop.


(ii) Explain the paths followed by the two radiation. Terangkan lintasan yang diikuti oleh dua sinaran itu.

[2 marks / 2 markah] 10 An engineer uses radioisotope to design a system to detect

the thickness of card in a factory.Seorang jurutera menggunakan radioisotop untuk mereka bentuk satu sistem untuk mengesan ketebalan kad dalam satu kilang.

(a) What is meant by isotope ?Apakah yang dimaksudkan dengan isotop?

[1 mark / 1 markah]

(b) Table 6 shows the characteristics of five different radioisotopes.Jadual 6 menunjukkan ciri-ciri bagi lima radioisotop yang berbeza.

Radio-isotopes

Radio-isotop

Characteristics of isotopeCiri-ciri isotop

Physical state

Keadaan fizik

Radiation emitted

Sinaran yang dikeluarkan

Penetrating powerKuasa

penembusan

Half-lifeSetengah

hayat

V GasGas

AlphaAlfa

LowRendah

30 days 30 hari

W LiquidCecair

BetaBeta

ModerateSederhana

8 months8 bulan



PAPER 1 KERTAS 1

SULIT

NAMA: _______________________________________________ TINGKATAN: ______________


X LiquidCecair

GammaGama

HighTinggi

2 years2 tahun

Y SolidPepejal

BetaBeta

ModerateSederhana

32 years32 tahun

Z SolidPepejal

GammaGama

HighTinggi

60 seconds60 saat

Table 6 Jadual 6

Based on Table 6, explain the suitable characteristics of the radioisotopes to be used to detect the thickness of card. Select the most suitable isotope to be used and give your reasons. Berdasarkan Jadual 6, terangkan kesesuaian ciri-ciri radioisotop yang digunakan untuk mengesan ketebalan kad. Pilih isotop yang paling sesuai digunakan dan berikan sebab anda.


(c) Explain the arrangement of the apparatus used to detect the thickness of card. State how radioactivity is used to detect the thickness of the card.Terangkan susunan radas yang digunakan untuk mengesan ketebalan kad. Nyatakan bagaimana keradioaktifan digunakan untuk mengesan ketebalan kad.


(d) Sketch activity against time graph to show the decay of a radioactive substance. Explain how the half-life is determined. Lakarkan graf keaktifan melawan masa untuk menunjukkan pereputan bagi suatu bahan radioaktif. Terangkan bagaimana setengah hayat ditentukan.


(e) The half-life of radon-22 is 4 days. Calculate the time taken for the activity of this isotope to decay to 6.25% of its initial value. Setengah hayat bagi radon-22 ialah 4 hari. Hitungkan masa yang diambil oleh keaktifan isotop itu untuk mereput kepada 6.25% nilai asalnya.


1 Diagram 1.1 shows an experimental set-up to determine

thickness of a metal sheet. Rajah 1.1 menunjukkan susunan radas bagi satu eksperimen untuk menentukan ketebalan satu kepingan logam.


The count rate readings of ratemeter for background radiation and metal sheets of different thickness, 1.0 mm, 2.0 mm, 3.0 mm, 4.0 mm and 5.0 mm are shown in Diagrams 1.2, 1.3, 1.4, 1.5, 1.6 and 1.7, where d = thickness of metal sheet.Bacaan kadar bilangan bagi meter kadar untuk sinaran persekitaran dan kepingan logam yang berbeza ketebalan, 1.0 mm, 2.0 mm, 3.0 mm, 4.0 mm, dan 5.0 mm ditunjukkan dalam Rajah 1.2, 1.3, 1.4, 1.5, 1.6, dan 1.7, di mana d = ketebalan kepingan logam.

Diagram 1.2 Rajah 1.2 Diagram 1.3 Rajah 1.3



(a) For experiment described, identify:Untuk eksperimen yang dihuraikan, kenal pastikan:

(i) The manipulated variablePemboleh ubah dimanipulasikan

________________________________________ [1 mark / 1 markah]

(ii) The responding variablePemboleh ubah bergerak balas

________________________________________ [1 mark / 1 markah]

(iii) The constant variablePemboleh ubah dimalarkan

________________________________________ [1 mark / 1 markah]

(b) (i) Based on Diagrams 1.2, 1.3, 1.4, 1.5, 1.6 and 1.7, record the ratemeter readings corresponding to the thickness of metal sheet, d and the corrected count rate, n. Tabulate your results. Berdasarkan Rajah 1.2, 1.3, 1.4, 1.5, 1.6, dan 1.7, rekodkan bacaan meter kadar yang sepadan dengan ketebalan kepingan logam, d dan kadar bilangan yang dibetulkan, n. Jadualkan keputusan anda.


PAPER 3 KERTAS 3SECTION A BAHAGIAN A


PAPER 1 KERTAS 1

SULIT

NAMA: _______________________________________________ TINGKATAN: ______________



(c) On the graph paper, plot a graph of corrected count rate, n against the thickness of metal sheet, d. Pada kertas graf, plot satu graf kadar bilangan yang dibetulkan, n melawan ketebalan kepingan logam, d.


(d) Based on your graph, state the relationship between corrected count rate and the thickness of the metal sheet. Berdasarkan graf anda, nyatakan hubungan antara kadar bilangan yang dibetulkan dan ketebalan kepingan logam.

______________________________________________ [1 mark / 1 markah]

(e) Determine the thickness of a metal sheet if the count rate is 4 450 counts per minute. Tentukan ketebalan kepingan logam jika kadar bilangan ialah 4 450 bilangan per minit.______________________________________________

[1 mark / 1 markah]

2 Diagram 2 shows the experimental set-up to measure activity of a beta source at different distances from the Geiger-Muller tube.Rajah 2 menunjukkan susunan radas bagi satu eksperimen untuk mengukur keaktifan sumber beta pada jarak berbeza daripada tiub Geiger-Muller.

Diagram 2 Rajah 2

Based on the information and observation:Berdasarkan maklumat dan pemerhatian:

(a) State one suitable inference. Nyatakan satu inferens yang sesuai.

[1 mark / 1 markah]

(b) State one suitable hypothesis. Nyatakan satu hipotesis yang sesuai

[1 mark / 1 markah]

(c) With the use of apparatus such as G-M tube, beta source, metre ruler and other apparatus, describe an experiment to investigate the hypothesis stated in 2(b). In your description, state clearly the following:Dengan menggunakan radas seperti tiub G-M, sumber beta, pembaris meter dan radas lain, huraikan satu eksperimen untuk menyiasat hipotesis yang dinyatakan di 2(b). Dalam huraian anda, nyatakan yang berikut dengan jelas:

(i) The aim of the experiment.Tujuan eksperimen.

(ii) The variables in the experiment.Pemboleh ubah dalam eksperimen.

(iii) The list of apparatus and materials.Senarai radas dan bahan.

(iv) The arrangement of the apparatus.Susunan radas.

(v) The procedure of the experiment which include how you control and measure the manipulated variables and the method to measure the responding variables.


SECTION B BAHAGIAN B


PAPER 1 KERTAS 1

SULIT

NAMA: _______________________________________________ TINGKATAN: ______________


Prosedur eksperimen yang termasuk kaedah bagaimana anda mengawal dan mengukur pemboleh ubah dimanipulasikan dan kaedah untuk mengukur pemboleh ubah bergerak balas.

(vi) The way you tabulate the data.Cara anda menjadualkan data.

(vii) The way you analysis the data. Cara anda menganalisis data.



It phy f5 topical test 5 (bl)

Education

Transcript of It phy f5 topical test 5 (bl)