Physics Paper 2 Spm Perak 2011

download Physics Paper 2 Spm Perak 2011

of 26

Transcript of Physics Paper 2 Spm Perak 2011

  • 8/4/2019 Physics Paper 2 Spm Perak 2011

    1/26

    NAMA:................................................................... Tingkatan :.................

    4531/2

    Fizik

    Kertas 2SEP 2011

    2 Jam

    JABATAN PELAJARAN PERAK

    PEPERIKSAAN PERCUBAAN

    SIJIL PELAJARAN MALAYSIA 2011

    FIZIK

    Kertas 2

    Dua jam tiga puluh minit

    JANGAN BUKA KERTAS SOALAN INI SEHINGGA DIBERITAHU

    Untuk Kegunaan Pemeriksa

    Bahagian Soalan Markah

    A

    1

    2

    3

    4

    5

    6

    7

    8

    B9

    10

    C11

    12

    Jumlah Besar

    Kertas ini mengandungi 24 halaman bercetak

    1. Tulis nama dan tingkatan anda pada ruang yang

    disediakan.

    2. Kertas soalan ini adalah dalam dwibahasa.

    3. Calon dibenarkan menjawab keseluruhan atau sebahagiansoalan sama ada dalam bahasa Inggeris atau bahasa Melayu.

    4. Jawapan kepada Bahagian A hendaklah ditulis dalam ruangyang disediakan dalam kertas soalan.

    5. Rajah tidak dilukis mengikut skalakecualidinyatakan.

    6. Markah maksimum yang diperuntukkan ditunjukkan dalamkurungan pada hujung tiap-tiap soalan atau

    7. Penggunaan kalkulator saintifik yang tidak bolehdiprogramkan adalah dibenarkan.

    .

  • 8/4/2019 Physics Paper 2 Spm Perak 2011

    2/26

    SULIT

    The following information may be useful. The symbols have their usual meaning.Maklumat berikut mungkin berfaedah. Simbol-simbol mempunyai makna yang biasa.

    4531/2 Hakcipta [Percubaan Perak Physics 2011] SULIT

    2

    1. a = t

    uv

    1. v2 = u2 + 2as

    2. s = ut+2

    1at2

    3. Momentum = mv

    4. F = ma

    5. Kinetic energy = mv2

    6. Gravitational potential energy = mgh

    7. Elastic potential energy =2

    1Fx

    8. Power,P= energy

    time

    9. =V

    m

    10. Pressure, p=hg

    11. Pressure,p=A

    F

    12. Heat, Q = mc

    13. Heat, Q = m

    14. P1V1 = P2V2

    15. V1 = V2T1 T2

    16. P1 = P2T1 T2

    17.T

    PV= constant

    18. n =r

    i

    sin

    sin

    20. n = real depthapparent depth

    21. vuf

    111+=

    22. Linear magnification, m = vu

    23. P = 1/ f

    24. v = f

    25. =D

    ax

    26. Q =It

    27. E = VQ

    28. V = IR

    29. E = V + Ir

    30. Power,P = VI

    31.P

    S

    P

    S

    V

    V

    N

    N=

    32. Efficiency =PP

    SS

    VI

    VIx 100%

    33. eV = mv2

    34. E = mc2

    35. g= 10 ms-2

  • 8/4/2019 Physics Paper 2 Spm Perak 2011

    3/26

    SULIT

    Section ABahagian A

    [60 marks]

    [60 markah]Answerall questions in this section.

    Jawabsemua soalan dalam bahagian ini.

    1. Diagram 1 shows the scale of a thermometger.

    Rajah 1 menunjukkan skala termometer.

    Diagram 1Rajah 1

    (a) State the physical quantity that can be measured by the thermometer?Nyatakan kuantiti fizik yang dapat disukat oleh termometer.

    ...

    [ 1 mark](b) What is the value of the smallest division on the scale?

    Berapakah nilai bahagian skala yang paling kecil?

    ...[ 1 mark]

    (c) What is the reading of the instrument in degree Celsius?Berapakah bacaan alat pengukur itu dalam darjah Celcius?

    ...

    [ 1 mark](d) Name a suitable liquid to be used in the thermometer?

    Namakan cecair yang sesuai digunakan dalam termometer?

    ...[ 1 mark]

    4531/2 Hakcipta [Percubaan Perak Physics 2011] SULIT

    3

  • 8/4/2019 Physics Paper 2 Spm Perak 2011

    4/26

    SULIT

    2. Diagram 2 shows a car of mass 1500 kg moving along an even road.Rajah 2 menunjukkan sebuah kereta berjisim 1500 kg sedang bergerak sepanjang jalan yang rata.

    Diagram 2.1Rajah 2.1

    (a) What is meant by weight?Apakah yang dimaksudkan dengan berat?

    ...

    [1mark]

    (b) Calculate the weight of the car?Hitungkan berat kereta itu?

    [2 marks]

    (c) What happens to the passengers when the car is suddenly stopped?Apakah akan berlaku kepada penumpang apabila kereta tiba tiba berhenti?

    ...

    [1mark]

    (d) Name the physics principle involved in (c).Namakan prinsip fizik yang terlibat dalam (c).

    ...

    [1mark]

    4531/2 Hakcipta [Percubaan Perak Physics 2011] SULIT

    4

  • 8/4/2019 Physics Paper 2 Spm Perak 2011

    5/26

    SULIT

    3. Diagram 3 shows an insecticide spray.Rajah 3 menunjukkan sebuah penyembur racun serannga.

    Diagram 3

    Rajah 3

    (a) (i) Which of the region P, Q or R will experience high pressure?Kawasan manakah antara P, Q atau R mengalami tekanan tinggi

    ..........................................

    [1mark](ii) Explain why the region experiences high pressure?

    Terangkan mengapa kawasan tersebut mengalami tekanan tinggi?

    ..........................................

    [1mark]

    (b) State the region that experiences the atmospheric pressure?Kawasan manakah yang mengalami tekanan atmosfera?

    ..........................................

    [1mark]

    (c) Explain how the insecticide sprays out of the container?Terangkan bagaimana racun serangga sembur keluar daripada bekas?

    ..........................................

    ..........................................

    [1mark]

    (d) Name a physics principle involved in the above observation.Namakan prinsip fizik yang terlibat dalam pemerhatian di atas

    ..........................................

    [1mark]

    4531/2 Hakcipta [Percubaan Perak Physics 2011] SULIT

    5

    Piston

    omboh

    hole

    lubang

    container

    bekas

    Q

    R

    Ppush

    tolak

  • 8/4/2019 Physics Paper 2 Spm Perak 2011

    6/26

    SULIT

    4. A substance Y of mass 0.5 kg is heated using a heater with a power of 100 W.The temperature time graph is shown in Diagram 4.

    Suatu bahan Y berjisim 0.5 kg dipanaskan dengan menggunakan pemanas 100 W.Graf suhu masa adalah seperti yang ditunjukkan dalam Rajah 4.

    Diagram 4.1Rajah 4.1

    (a) What is the temperature of substance Y after 300 s?

    Berapakah suhu bahan Y selepas 300 s?

    ..[1 mark](b) Based on the graph in Diagram 4, calculate

    Berdasarkan graf pada Rajah 4, hitungkan

    (i) The heat energy absorbed by substance Y at region KL.

    Tenaga haba yang diserap oleh bahan Y pada kawasan KL.

    [2 marks]

    (ii) The specific heat capacity of substance Y

    Muatan haba tentuk bahan Y.

    [2 marks]

    4531/2 Hakcipta [Percubaan Perak Physics 2011] SULIT

    6

    Time (s)

    Masa (s)

    Temperature (C)

    Suhu (C)L M

    K

  • 8/4/2019 Physics Paper 2 Spm Perak 2011

    7/26

    SULIT

    (iii) the specific latent heat of substance Y

    Haba pendama tentu bagi bahan Y.

    [2 marks]

    5. Diagram 5.1 and Diagram 5.2 shows an experiment to study the relationship between pressure andvolume of air trapped in an air tight container.

    Rajah 5.1 dan Rajah 5.2 menunjukkan satu eksperimen untuk mengkaji hubungan antara tekanan danisipadu udara yang terperangkap di dalam satu bekas kedap udara.

    Diagram 5

    (a) What is the meaning of two coherent sources.

    Apakah yang dimaksudkan dengan dua sumber yang koheren?

    ..............

    [ 1 mark]

    4531/2 Hakcipta [Percubaan Perak Physics 2011] SULIT

    7

    Antinodal line

    Garis antinod

    crest

    puncak

    trough

    lembangancrest

    puncak

    trough

    lembangan

    Antinodal line

    Garis antinod

    Nodal line

    Garis nod

    S1 S2

    Antinodal lineGaris antinod

  • 8/4/2019 Physics Paper 2 Spm Perak 2011

    8/26

    SULIT

    (b) (i) In the boxes given in Diagram 5, label the distance between two coherent sources, a, the

    separation between two adjacent antinodal lines or nodal lines, x and the perpendiculardistance between waves source to the position wherex is measured, D.

    Pada petak petak yang diberikan pada Rajah 5, label jarak di antara dua sumber yang

    koheren, a, jarak di antara dua garis antinod atau nod yang berturutan, x, dan jarakberserenjang di antara sumber ke x yang diukur, D.

    [ 3 marks ]

    (ii) What is the relationship between the wavelength, a, x andD.

    Apakah hubungan antara , a, x andD.

    ..............

    [ 1 mark]

    (c) (i) Given that a = 3.2 cm,x = 1.7 cm and D = 6.0 cm.Calculate the wavelength,.

    Diberikan a = 3.2 cm,x = 1.7 cm dan D = 6.0 cm.

    Hitungkan panjang gelombang, .

    [ 2 marks ]

    (ii) What is the distance between coherent sources, a, decreases,what will happen to the wavelength D.

    Apabila jarak di antara dua sumber yang koheren, a, apakah yang berlaku kepada saiz

    panjang gelombang,.

    ..............

    [ 1 mark]

    4531/2 Hakcipta [Percubaan Perak Physics 2011] SULIT

    8

  • 8/4/2019 Physics Paper 2 Spm Perak 2011

    9/26

    SULIT

    6. Diagram 6.1 shows a submarine periscope and Diagram 6.2 shows the cross section of the periscope.Rajah 6.1 menunjukkan kedudukan periskop dalam sebuah kapal selam dan Rajah 6.2 menunjukkankeratan rentas periskop.

    Diagram 6.1 Diagram 6.2

    (a) In box Z, draw and shade the second prism as shown in Diagram 6.2? [2 marks]Di dalam ruangan Z, lukis dan lorekkan prisma kedua dalam Rajah 6.2?

    (b) The critical angle, c, for the glass prism is 42,

    Calculate the refractive index of the glass.

    Sudut genting, c, untuk kaca prisma ialah 42.

    Hitungkan indeks pembiasan bagi kaca prisma itu.

    [2 marks]

    (c) Explain why mirror is not used in periscope.

    Terangkan mengapa cermin tidak digunakan dalam periskop.

    ..............

    [ 1 mark]

    (d) Diagram 6.3 shows the position of the cats eye reflector fixed on the road to help driver

    4531/2 Hakcipta [Percubaan Perak Physics 2011] SULIT

    9

    Periscope

    Periksop

    Glass prism

    prisma kaca

    Observer

    pemerhati

    Z

    Light ray from the

    object

    Sinar cahaya dari

    objek

  • 8/4/2019 Physics Paper 2 Spm Perak 2011

    10/26

    SULIT

    when it is dark or foggy.

    Diagram 6.4 shows the cross section of the cats eye reflector.Rajah 6.3 menunjukkan kedudukan pemantul mata kucing di atas jalanraya untuk membantupemandu pada waktu gelap atau berkabus.Rajah 6.4 menunjukkan keratan rentas pemantul mata kucing yang dipasang ke dalam di atas

    jalan raya.

    Diagram 6.3

    Diagram 6.4

    (i) Explain how does the catseye help the drivers when they are driving?Terangkan bagaimana pemantul mata kucing membantu pemandu apabila mereka sedangmemandu?

    .........................

    .........................[ 1 mark]

    (ii) Complete the path of light ray in Diagram 6.4

    Lengkapkan laluan sinar cahaya pada Rajah 6.4.

    [ 1 mark](iii) State the law of reflection.

    Nyatakan Hukum pantulan?

    .........................

    .........................

    [ 1 mark]

    4531/2 Hakcipta [Percubaan Perak Physics 2011] SULIT

    10

    catseye

    reflector

    catseye

    reflector

    Light from headlights

    Cahaya daripada lampu

    Prism /prisma

    road

    jalan

  • 8/4/2019 Physics Paper 2 Spm Perak 2011

    11/26

    SULIT

    7. A lake nearby a nuclear reactor becomes contaminated due to the release of radiaoactive waste.

    The radioactivity of a sample of the contaminated water from the lake is tested for 25 hours.

    Diagram 7.1 shows the graph of radioactivity against time.

    Sebuah taksik yang berdekatan dengan reaktor nuclear tercemar akibat pembuangan sisa radioaktif.

    Keradioaktifan sisa radioaktif dalam sampel air tasik yang tercemar diuji selama 25 jam. Rajah 7.1menunjukkan graf keradioaktifan melawan masa.

    Diagram 7.1

    (a) What is meant by half- life?Apakah yang dimaksudkan dengan separuh hayat?

    .............................................................................................................................................

    [1mark]

    (b) Based on diagram 7.1, what is the half life of the radioactive waste?

    Berdasarkan Rajah 7.1, berapakah separuh hayat sisa radioaktif itu?

    .............................................................................................................................................

    [1mark](c) What will happen to the radioactivity of the radioactive waste after 20 hours?

    Apakah yang akan terjadi kepada sisa radioaktif selepas 20 jam?

    .............................................................................................................................................

    [1mark]

    4531/2 Hakcipta [Percubaan Perak Physics 2011] SULIT

    11

    Radioactivity (counts per minute)

    Keradioaktifan (bilangan per minit)

    Time (hour)

    Masa (jam)

  • 8/4/2019 Physics Paper 2 Spm Perak 2011

    12/26

    SULIT

    (d) Diagram 7.2 shows a Geiger- Muller tube which is connected to the rate meter to detect the

    level of the orange juice in the container.

    The level of the orange juice in the container must be the same before selling in the market.

    Rajah 7.2 menunjukkan tiub Geiger Muller yang disambungkan kepada alat meter kadar

    untuk mengesan paras jus oren dalam bekas. Paras jus oren dalam bekas mestilah samasebelum dijual dalam pasaran.

    Diagram 7.2

    Table 7 shows the readings of the rate meter for four containers P, Q, R and S. The rate meter

    records a readings of 50 counts per minute where there is no radioactive source nearby.

    Jadual 7 menunjukkan bacaan meter kadar bagi empat bekas P, Q, R dan S. Meter kadarmencatatkan bacaan 50 bilangan per minit jika tiada sumber radioaktif diletakkanberdekatan.

    Container

    Bekas

    P Q R S

    Rate meter readings

    (counts per minute)

    Bacaan meter kadar(bilangan per minit)

    690 698 750 683

    (i) Name the radiation emiitted by the radioactive source.State one reason for your answer.

    Namakan sinar radiasi yang dikeluarkan oleh sumber radioaktif itu.Berikan satu sebab bagi jawapan anda.

    .............................................................................................................................................

    .............................................................................................................................................[2marks]

    (ii) Based on Table 7, which container has the least amount of orange juice?

    4531/2 Hakcipta [Percubaan Perak Physics 2011] SULIT

    12

    Radioactive source

    Sumber radioaktif

    Geiger Muller tube

    Tiub Geiger Muller

    Rate meter

    Alat meter kadar

    Orange juice container

    Bekas jus oren

    Conveyor beltTali sawat pengangkut

  • 8/4/2019 Physics Paper 2 Spm Perak 2011

    13/26

    SULIT

    State one reason for your answer.

    Berdasarkan jadual 7, bekas yang manakah mempunyai kuantiti jus oren yang paling kecil?Berikan satu sebab bagi jawapan anda.

    .............................................................................................................................................

    .............................................................................................................................................[2marks]

    (iii) State the actual rate meter reading for P.Nyatakan kadar bacaan meter sebenar bagi P.

    .............................................................................................................................................[1mark]

    (e) Diagram 7.3 shows a barrel used for keeping radioactive substance. The barrel is covered

    with a metal for safety measures.

    Rajah 7.3 menunjukkan satu tong yang digunakan untuk menyimpan bahan radioaktif.

    Untuk tujuan tersebut, tong ini perlu ditutupi dengan sejenis logam demi menjagakeselamatan.

    Diagram 7.3

    (i) State the metal used.Nyatakan logam yang digunakan

    .............................................................................................................................................[1mark]

    (ii) Give one reason for the answer in (e) (i) .

    Berikan satu sebab bagi jawapan anda dalam (e) (i).

    .............................................................................................................................................[2mark]

    8. Diagram 8.1 shows an overhead view of a security system in a shop. When a person crosses the infraredbeam at night, the infrared sensor will send a signal to the logic gate which then sounds the alarm. The

    alarms uses a 240 V a.c. supply and will only operate only at night.

    4531/2 Hakcipta [Percubaan Perak Physics 2011] SULIT

    13

  • 8/4/2019 Physics Paper 2 Spm Perak 2011

    14/26

    SULIT

    Rajah 8.1 menunjukkan pandangan atas satu sistem keselamatan di sebuah kedai. Apabila seseorangmelintas pancaran inframerah, pengesan inframerah akan menghantar isyarat kepada get logic yangkemudiannya menyebabkan penggera berbunyi. Penggera menggunakan 240 V sumber a.u. dan hanya

    berfungsi pada waktu malam sahaja.

    Diagram 8.1

    Diagram 8.2 shows the circuit used in the system.

    Rajah 8.2 menunjukkan litar yang digunakan dalam sistem tersebut.

    Diagram 8.2

    (a) When the potential difference across the resistor X is 4 V,

    how much is the potential difference across the infrared sensor?

    Jika beza keupayaan merentasi perintang X ialah 4 V, berapakah beza keupayaan merentasipengesan inframerah?

    .............................................................................................................................................[1mark]

    (b) (i) Name the component labelled W.

    Namakan komponen berlabel W.

    4531/2 Hakcipta [Percubaan Perak Physics 2011] SULIT

    14

    wall

    dindingwall

    dinding

    Infrared sensor

    Pengesan inframerahInfrared transmitter

    Pemancar inframerah

    Infrared beam

    Sinar inframerah

    Alarm bell

    Loceng penggera

    240 V a.c.

    240 V a.u.

    InfraredsensorPengesaninframerah

    Y

    T

    T

    0 V

    S X

    W

    +12 V

    P

    Q

    R

    Logic gate

    Get logik

  • 8/4/2019 Physics Paper 2 Spm Perak 2011

    15/26

    SULIT

    .............................................................................................................................................[1mark]

    (ii) State the main characteristics for component W.

    Nyatakan ciri utama bagi komponen W.

    .............................................................................................................................................[1mark]

    (iii) Explain the working principle of component W in the circuit.Terangkan prinsip kerja komponen W di dalam litar tersebut.

    .............................................................................................................................................[1mark]

    (c) Electronic component Y is connected to 240 V a.c. alarm circuit.

    Komponen elektrik Y disambungkan kepada litar penggera a.u.

    (i) What is the electronic component Y?Apakah komponen elektronik Y?

    .............................................................................................................................................[1mark]

    (ii) State the function of electronic component Y.Nyatakan fungsi komponen elektronik Y.

    .............................................................................................................................................[1mark]

    (d) Truth table 8 shows the operation of a logic gate in the circuit in diagram 8.2

    Jadual kebenaran 8 menunjukkan operasi bagi get logik litar dalam Rajah 8.2.

    4531/2 Hakcipta [Percubaan Perak Physics 2011] SULIT

    15

  • 8/4/2019 Physics Paper 2 Spm Perak 2011

    16/26

    SULIT

    Condition

    Keadaan

    Input voltage

    Input beza keupayaan

    Logic

    logik

    Bright surroundings

    Persekitaran cerah

    Low

    Rendah

    0

    Dark surroundings

    Persekitaran gelap

    High

    Tinggi

    1

    Nobody crossing

    Tiada orang melintas

    Low

    Rendah

    0

    Person crossing

    Orang melintasi

    High

    Tinggi

    1

    Switch Y is OFFSuis Y padam

    LowRendah

    0

    Switch Y is ON

    Suis Y hidup

    High

    Tinggi

    1

    Diagram 8.2

    Input P Input Q

    Surroundings

    Persekitaran

    Input voltage

    Input beza

    keupayaan

    Person

    crossing

    Orangmelintas

    Input voltage

    Input beza

    keupayaan

    Output R

    Dark

    gelap

    1 Yes

    Ya

    1 1

    Dark

    Gelap

    No

    Tidak

    Bright

    cerah

    Yes

    YaBright

    cerah

    No

    Tidak

    Table 8.1

    (i) Complete table 8.1 based on the key given. [3 marks]Lengkapkan jadual kebenaran dengan menggunakan kunci yang diberi.

    (ii) Name the logic gate in Diagram 8.2

    Namakan get logik dalam Rajah 8.2

    .............................................................................................................................................[1mark]

    (iii)Based on (d) (ii), draw the symbol for the gate.

    Berdasarkan kepada (d) (ii), lukiskan simbol untuk get logic tersebut.

    [2marks]

    Section B

    Bahagian B

    4531/2 Hakcipta [Percubaan Perak Physics 2011] SULIT

    16

  • 8/4/2019 Physics Paper 2 Spm Perak 2011

    17/26

    SULIT

    [ 20 marks ]

    [20 markah]

    Answer any one question from this section

    Jawab mana-manasatu soalan daripada bahagian ini.

    9. Diagram 9.1(a) and Diagram 9.1(b) shows two types of catapult.Rajah 9.1(a) dan Rajah 9.1 (b) menunjukkan dua jenis lastik

    Diagram 9.1 (a) Diagram 9.1 (b)Rajah 9.1 (a) Rajah 9.1 (b)

    Before

    Sebelum

    After

    Selepas

    Diagram

    9.2 (a)

    Before

    Sebelum

    After

    Selepas

    Diagram

    9.2 (b)

    (a)What type of energy is stored when the rubber is pulled?Namakan jenis tenaga yang tersimpan apabila getah ditarik?

    4531/2 Hakcipta [Percubaan Perak Physics 2011] SULIT

    17

    D

    x

    Stone

    batu

    x

    Stone

    batu

  • 8/4/2019 Physics Paper 2 Spm Perak 2011

    18/26

    SULIT

    [1 mark]

    (b)(i) Using Diagram 9.1 (a) and Diagram 9.1 (b), compare the thickness of the rubber usedMenggunakan Rajah 9.1 dan Rajah 9.2, bandingkan ketebalan getah yang digunakan.

    [1 mark]

    (ii) From diagram 9.2 (a) and 9.2 (b), compare the distance travelled by the stone,D

    when it is pulled with the same extension,x.

    [Assume the same of the stone is the same]

    Dari Rajah 9.2 (a) dan 9.2 (b), bandingkan jarak ufuk yang dilalui oleh batu, D

    apabila ia ditarik dengan pemanjangan yang sama, x.

    [anggapkan jisim batu adalah sama]

    [2 marks]

    (iii) State the energy change and deduce a relevant physics concept.Nyatakan perubahan tenaga yang berlaku dan nyatakan satu konsep fizik yang

    sesuai.

    [2 marks]

    (c) Using a catapult, explain how to enable a stone to travel at a longer distance.

    Dengan menggunakan lastik, terangkan bagaimana sebiji batu boleh digerakkan pada satu jarak

    yang lebih jauh.[2 marks]

    (d) Diagram 9.3 shows an athlete throwing a javelin.

    Rajah 9.3 menunjukkan seorang atlit sedang melontar lembing.

    4531/2 Hakcipta [Percubaan Perak Physics 2011] SULIT

    18

  • 8/4/2019 Physics Paper 2 Spm Perak 2011

    19/26

    SULIT

    Diagram 9.3

    Using appropriate physics concept, explain the use of suitable equipment and techniques to

    improve his performance.

    Your answer should include the following aspects:

    Dengan menggunaan konsep fizik yang sesuai, terangkan kegunaan peralatan dan teknik yang

    sesuai untuk memperbaiki pencapaian lontaran lembing.

    Jawapan anda hendaklah merangkumi aspek aspek berikut :

    (i) materials used for the javelin

    Bahan yang digunakan untuk membuat lembing

    (ii) shape of javelin

    bentuk lembing

    (iii) motion of athletegerakan atlit

    (iv) how the javelin should be thrown

    bagaimana lembing perlu dilontar.

    [10 marks]

    10. Diagram 10.1 shows a simple transformer which would by a soft iron core .Rajah 10.1 menunjukkan satu transformer ringkas yang menggunakan teras besi lembut.

    4531/2 Hakcipta [Percubaan Perak Physics 2011] SULIT

    19

    track

    landasan

    D

    Soft iron core

    Teras besi lembut

    Input a.c.

    240 V12 V,

    24 W

  • 8/4/2019 Physics Paper 2 Spm Perak 2011

    20/26

    SULIT

    Diagram 10.1

    (a). (i) What is the physics principle used in a simple transformer.

    Apakah prinsip fizik yang digunakan dalam transformer ringkas itu? [1 mark]

    (ii) State the function of a transformer.

    Nyatakan fungsi transformer.

    [1 mark]

    (iii) Explain the working principle of a transformer briefly.

    Secara ringkas, terangkan prinsip operasi transformer.

    [1 mark]

    (b). National Grid Network is to transmit electrical energy from power station to consumers

    through a network of high voltage cables.

    Rangkaian Grid Nasional menghantar tenaga elektrik dari stesen kuasa kepada

    pengguna melalui kabel yang mempunyai rangkaian voltan yang tinggi.

    (i) Explain why high voltage is used rather than low voltage to transmit electrical energy.Terangkan mengapa voltan yang tinggi digunakan dalam penghantaran tenaga elektrik

    dan bukan voltan yang rendah.

    [1 mark]

    (iii) Explain TWO advantages of the National Grid Network.

    Terangkan DUA kebaikan Rangkaian Grid Nasional.

    [1 mark]

    (c) You are required to modify the design in Diagram 10.1 so that the transformer has

    the efficiency of more than 80%.State and explain the modifications based on the following aspects:

    4531/2 Hakcipta [Percubaan Perak Physics 2011] SULIT

    20

  • 8/4/2019 Physics Paper 2 Spm Perak 2011

    21/26

    SULIT

    Anda dikehendaki mengubahsuai rekabentuk di dalam Rajah 10.1 supaya transformer

    mempunyai kecekapan melebihi 80%.

    (i) Type of material and thickness of wire.Jenis bahan dan ketebalan wayar yang digunakan.

    [ 4 marks ]

    (ii) Type and design of the core.

    Jenis dan rekabentuk pada teras.

    [ 4 marks ]

    (iii) Arrangement of the coil.

    Susun atur gegelung [ 2 marks ]

    Section C

    Bahagian C

    4531/2 Hakcipta [Percubaan Perak Physics 2011] SULIT

    21

  • 8/4/2019 Physics Paper 2 Spm Perak 2011

    22/26

    SULIT

    [ 20 marks ]

    [20 markah]

    Answer any one question from this section

    Jawab mana-manasatu soalan daripada bahagian ini.

    11. Diagram 11.1 shows the air balloon which is used as a weather balloon (meteorological balloon)to carry a radiosonde instrument for collecting data about the atmosphere. The weather balloon

    rises up in the air due to the Archimedes principle.

    Rajah 11.1 menunjukkan sebuah belon udara digunakan sebagai belon kaji cuaca untuk

    membawa peralatan radiosonde untuk mengumpul data mengenai atmosfera udara. Belon kaji

    cuaca naik ke atas disebabkan oleh Prinsip Archimedes.

    .

    Diagram 11.1Rajah 11.1

    (a) (i) State the Archimedes principle. [1mark]

    Nyatakan prinsip Archimedes.

    (ii) Explain why a weather balloon that is rising up in the air will stop at certain altitude.

    Terangkan mengapa belon udara panas boleh bergerak naik ke atas dan berhenti pada

    satu ketinggian tertentu.

    [4 marks]

    (b) (i) The weight of a boat is 15 000 N and volume of the immersed portion of the boat is 5.0 m3.

    Calculate the buoyant force exerted to the boat.[density of the sea water is 1020 kg m 3]

    4531/2 Hakcipta [Percubaan Perak Physics 2011] SULIT

    22

    string

    tali

    Radiosonde instrument

    balloon

  • 8/4/2019 Physics Paper 2 Spm Perak 2011

    23/26

    SULIT

    Berat bot ialah 15 000 N dan isipadu bahagian bot yang tenggelam ialah5.0 m3.

    Hitungkan daya keapungan yang bertindak pada bot itu.

    [ketumpatan air laut ialah 1020 kg m 3]

    (ii) A heavy box is put on the boat.

    Calculate the maximum weight of the box so that the boat will not sink completely.

    Satu kotak yang berat telah diletakkan di atas bot it.

    Hitungkan berat maksimum kotak itu supaya bot itu tidak tenggelam sepenuhnya.

    [5 marks]

    (b) Diagram 11.2 shows four boats, P, Q, R and S with different specifications.

    You are required to determine the most suitable boat that can carry many passengers and

    move with high speed and safe.

    Study the specifications of all the four boats from the following aspects.

    Rajah 11.2 menunjukkan empat bot P, Q, R dan S dengan spesifikasi yang berbeza.

    Anda dikehendaki menentukan bot yang paling sesuai untuk membawa penumpang yang

    ramai, bergerak dengan laju yang tinggi, dan selamat,

    Kaji spesifikasi keempat empat bot itu dari aspek berikut :

    - The material used to build the body of the boat

    Bahan yang digunakan untuk membina badan bot

    - The volume of the boat

    Isipadu bot

    - The distance of the Plimsoll line from the surface of the sea

    Jarak garis Plimsoll dari permukaan laut

    - The size of the propeller

    Saiz kipas

    Diagram below shows four boats, P,Q, R and S, with different specifications.

    Rajah di bawah menunjukkan empat bot, P, Q, Rdan S, dengan spesifikasi yang berbeza

    4531/2 Hakcipta [Percubaan Perak Physics 2011] SULIT

    23

  • 8/4/2019 Physics Paper 2 Spm Perak 2011

    24/26

    SULIT

    Diagram 2.3

    12. Diagram 12.1 and 12.2 shows two sets of ripple tanks used to study diffraction of wavesRajah 12.1 dan 12.2 menunjukkan dua set tangki riak yang digunakan untuk mengkaji

    4531/2 Hakcipta [Percubaan Perak Physics 2011] SULIT

    24

    FibrecompositeKompositfibre

    PropellerKipas

    PropellerKipas

    PropellerKipas

    PropellerKipas

    Plimsoll

    Plimsoll

    Plimsoll

    Plimsoll

    FibrecompositeKompositfibre

    Steel

    Besi keluli

    SteelBesi keluli

    Volume is 100 m3

    Isipadu ialah 100 m3

    Volume is 100 m3

    Isipadu ialah 100 m3

    Volume is 50 m3

    Isipadu ialah 50 m3

    Volume is 50 m3

    Isipadu ialah 50 m3

    P

    Q

    R

    S

  • 8/4/2019 Physics Paper 2 Spm Perak 2011

    25/26

    SULIT

    belauan gelombang.

    Diagram 12.1 Diagram 12.2

    (a) (i) Redraw and complete Diagram 12.1 and Diagram 12.2 to show the difference

    between two diffraction patterns.

    Lukis semula dan lengkapkan Rajah 12.1 dan Rajah 12.2 untuk menunjukkan

    perbezaan antara dua corak belauan.

    [3 marks]

    (ii). Which of the diagrams show a bigger effect of diffraction?

    Explain your answer.

    Manakah rajah menunjukkan belauan gelombang yang lebih berkesan?Terangkan jawapan anda.

    [2 marks]

    (b) Diagram 12.3 shows a guitar with 6 strings. The sound of a music note from a guitar depends on

    the strings of the guitar. Each string has its own natural frequency.

    Rajah 12.3 menunjukkan sebuah gitar dengan 6 tali. Bunyi gitar bergantung kepada tali gitar

    tersebut. Setiap tali tersebut mempunyai frekuensi jatinya sendiri

    Diagram 12.3

    4531/2 Hakcipta [Percubaan Perak Physics 2011] SULIT

    25

  • 8/4/2019 Physics Paper 2 Spm Perak 2011

    26/26

    SULIT

    Table 12.4 shows the characteristics of strings P, Q, R and S. Explain the suitability of the

    characteristics of strings to be used in a guitar that can produce high pitch sound and will not

    break easily when it is strummed

    Determine the most suitable string to be used and justify your choice.

    [10 mark]

    Jadual 12.4 menunjukkan spesifikasi tali P, Q, R dan S. Terangkan kesesuaian spesifikasi tali

    untuk digunakan pada sebuah gitar bagi menghasilkan bunyi yang tinggi kelangsingan dan tidak

    putus jika dipetik. Kenalpasti tali yang anda dapati paling sesuai.

    String

    TaliDensity

    KetumpatanTension

    TeganganLength of string (cm)

    Panjang tali (cm)String material

    Jenis tali

    P Small

    KecilLow

    Rendah90.0 Nylon

    Nilon

    Q Small

    KecilHigh

    Tinggi70.0 Steel

    Keluli

    R Medium

    SederhanaMedium

    Sederhana70.0 Nylon

    Nilon

    S High

    tinggiMedium

    Sederhana90.0 Steel

    Keluli

    Table 12.4

    (c) A certain microwave has a wavelength of3.0 x 10 2 m.

    The speed of electromagnet waves in vacuum is 3 x 10 8 m s 1.

    Suatu gelombang mikro yang panjang gelombang3.0 x 10 2 m.Laju gelombang electromagnet di dalam vakum ialah is 3 x 10 8 m s 1.

    (i) Calculate the frequency of this microwave.

    Kirakan frekuensi gelombang mikro ini.

    (ii) when this wave enters a beaker of water, state what happened to the frequency,

    wavelength, and speed of the wave.

    Apabila gelombang mikro ini memasuki suatu bikar yang mengandungi air,

    nyatakan apa akan terjadi ke atas frekuensi, panjang gelombang, dan laju gelombang

    mikro itu.

    [ 5 marks]

    END OF QUESTION PAPERKERTAS SOALAN TAMAT

    26