1

Section B : Answer all the questions

Bahagian B : Jawab semua soalan

1.Diagram 1 belowshows an oscillating pendulum.Rajah 1di bawahmenunjukkan ayunan sebuah bandul.

Diagram 1 Rajah1

(a)

Based on Diagram above, choose the correct path for one complete oscillation.Tick () the correct answer in the box provided.Berdasarkan Rajah di atas, pilih lintasan yang betul untuk satu ayunan lengkap.Tanda()jawapan yang betul dalam petak yang disediakan.

P Q

P Q R

P Q R Q P

[1 mark]

[1markah]

(b)

The stop watch in Diagram 2 below shows the time taken for the pendulum to make 20complete oscillations.Jam randik dalam Rajah2 di bawahmenunjukkan masa yang diambil untuk bandul itu membuat20ayunan lengkap.

Diagram 2/Rajah 2

Based on Diagram above, stateBerdasarkan Rajah di atas, nyatakan(i)

the smallest division of the stop watch,senggatan terkecil bagi jam randik itu,

__________________________________________________________________________________[1 mark]

[1markah]

(ii)

the time taken for 20 complete oscillations.masa yang diambil untuk20ayunan lengkap.

__________________________________________________________________________________[1 mark]

[1markah]

(c)

What is the type of physical quantity for time?Tick () the correct answer in the box provided.Apakah jenis kuantiti fizik bagi masa?Tanda()jawapan yang betul dalam petak yang disediakan.

Scalar quantityKuantiti skalar

Vector quantityKuantiti vektor[1 mark]

[1markah]

2.Diagram 3 below shows a vernier calipers with zero error.Rajah di bawah 3 menunjukkan sebuah angkup vernier yang mempunyai ralat sifar.

Diagram 3Rajah 3

(a)

Underline the correct answer in the bracket to complete the sentence below.Garis jawapan yang betul dalam kurungan untuk melengkapkan ayat di bawah.

Zero error is an example of (random, systematic) error.Ralat sifar merupakan satu contoh ralat(rawak, sistematik).

[1 mark][1markah]

(b)

Based on diagram above,Berdasarkan rajah di atas,(i)

What is the reading of the zero error?Berapakah bacaan ralat sifar?

______________________cm

[1 mark][1markah]

(ii)

What is the function of X?Apakah fungsiX?

__________________________________________________________________________________

__________________________________________________________________________________

[1 mark][1markah]

(c)

When the vernier calipers is used to measure the thickness of a book, the reading is3.23 cm.What is the actual reading of the measurement?Apabila angkup vernier digunakan untuk mengukur ketebalan sebuah buku, bacaan yangdiperoleh adalah3.23 cm.Berapakah bacaan sebenar ukuran tersebut?

______________________cm.

[1 mark][1markah]

3.Diagram 4 shows six pendulums with different lengths being tied to a thread.Rajah 4 enam bandul dengan panjang yang berbeza diikat pada seutas benang.

Diagram 4Rajah 4

Pendulum X is oscillated at a frequency of 2 Hz. The other pendulums start to oscillate due to the oscillation of pendulum X.

BandulXdiayun pada frekuensi2 Hz.Bandul-bandul lain mula berayun disebabkan ayunan bandulX.

(a)

(i)

Which pendulum will oscillate with the maximum amplitude?Bandul manakah yang akan berayun dengan amplitud maksimum?

_____________________________________________________________________________________

[1 mark][1markah]

(ii)

Giveonereason for the answer in (a)(i).Berisatusebab bagi jawapan di(a)(i).

_____________________________________________________________________________________

[1 mark][1markah]

(iii)

Name the phenomenon based on the answer in (a)(i).Namakan fenomenon berdasarkan jawapan di(a)(i).

_____________________________________________________________________________________

[1 mark][1markah]

(b)

Calculate the period of oscillation of pendulum X.Hitung tempoh ayunan bandulX.

[2 marks][2markah]

(c)

Pendulum X will stop oscillating after a few minutes.On Diagram 5, sketch the displacement-time graph to show the damping process.BandulXakan berhenti berayun selepas beberapa minit.Pada Rajah 5, lakar graf sesaran-masa untuk menunjukkan proses pelembapan itu.

Diagram 5Rajah 5[2 marks][2markah]

4.Diagram 6below shows the pattern of a water wave travelling towards a narrow opening between two sea walls in a harbour.Rajah 6 di bawah menunjukkan corak gelombang air yang menuju satu celah antara dua benteng laut di sebuah pelabuhan.

Diagram 6 /Rajah6

(a)

Name the phenomenon that takes place in Diagram above.Namakan fenomena yang berlaku pada Rajah di atas.

_____________________________________________________________________________________

[1mark/1markah]

(c)

If the frequency of the water wave is 6 Hz, calculate the speed of the water wave.Jika frekuensi gelombang air ialah6 Hz,hitungkan halaju gelombang air.

[2marks/2markah]

(d)

Draw on Diagram above, the wave pattern after the wave has passed through the narrow slit between the sea walls.Lukiskan corak gelombang selepas melalui celah sempit antara benteng-benteng laut pada Rajah di atas.

[2marks/2markah]

5.DiagramA shows a man playing a guitar at the corner of a wall. Three boys, P, Q and R, are standing around the next corner. When the man strums the strings of the guitar, sounds which are different in pitch but travel at the same wave velocity are produced.RajahAmenunjukkan seorang memain gitar di tepi sudut suatu dinding. Tiga orang budak P, Q, dan R sedang berdiri di sebelah sudut yang lain. Apabila orang itu memetikkan tali gitar, bunyi yang kelangsingan berbeza tetapi bergerak dengan laju gelombang yang sama dihasilkan.

Diagram A/RajahA

(a)

Stateonefactor which affects the pitch of a sound.Nyatakansatufaktor yang mempengaruhi kelangsingan bunyi.[ 1mark/1markah]

(b)

A navy ship sends out a pulse of ultrasound of frequency 600 kHz into the sea. The pulse is reflected by a large underwater rock to the navy ship again. The time interval between the emission of the ultrasound and the reception of the echo is 0.22 s.Sebuah kapal tentera laut memancarkan satu denyutan ultrasonik berfrekuensi600 kHzke dalam air laut. Denyutan itu dipantulkan balik kepada kapal oleh suatu batu besar dibawah laut. Selang masa di antara pemancaran ultrasonik dan penerimaan gemanya ialah0.22 s.

Given the speed of ultrasound in sea water is 1500 m s-1.Diberi laju ultrasonik dalam air laut ialah1500 m s-1.

i.

What is the wavelength of the ultrasound waves in sea water?Apakah panjang gelombang ultrasonik dalam air laut?

ii.

What is the distance between the large underwater rock and the navy ship?Apakah jarak di antara batu besar di bawah laut dan kapal tentera laut itu?

[4marks/4markah]

6.Diagram 7below shows a candle flame placed between two metal plates, P and Q.Rajah 7 di bawahmenunjukkan nyalaan lilin diletakkan di antara dua plat logam,PdanQ.

Diagram 7Rajah7

The metal plates are connected to an Extra High Tension, E.H.T., supply which produces a strong electric field between P and Q when the switch is on.Plat-plat logam itu disambungkan kepada sebuah bekalan Voltan Lampau Tinggi,V.L.T.,yang menghasilkan suatu medan elektrik yang kuat antaraPdanQapabila suis dihidupkan.(a)

(i)

What is the meaning of electric field?

Apakah maksud medan elektrik?[1 mark ][1markah]

(ii)

What happens to the candle flame when the switch is on?Apakah yang berlaku kepada nyalaan lilin apabila suis dihidupkan?

Explain your answer.

Terangkan jawapan anda.[4 marks ][4markah]

Disediakan Oleh,Disemak Oleh,

____________________

(Pn. Nur Fazila bt Salleh)

Guru M/P Fizik Ting 4 & 5

____________________

(Pn. Noraishah bt Mat Saad)

GKMP Sains dan Matematik

SMK SERI KOTA PALOHJawapan

SPM Fizik Tingkatan 4,5 - ujian awal tahun f5 2015 Kertas 2

1.

(a) P Q R Q P

(b) (i) 0.2 s (ii) 45.0 s

(c) Scalar quantityKuantiti skalar2.

(a) systematic sistematik(b) (i) 0.03 cm (ii) To measure the internal diameter of anobject Untuk mengukur diameter dalam suatu objek(c) 3.20 cm

3.

(a) Current/Arus

(b)

(c) 0.1 A

(d) To overcome parallax errorUntuk mengatasi ralat paralaks4.

(a) Frequency of sound.Frekuensi bunyi. [1 m]

(b) 1. High pitch sound has high frequency, and shorter wavelength.Bunyi langsing tinggi mem pu nyai frekuensi tinggi, dan panjang gelombang yang lebih pendek. [1 m]2. Low pitch sound has lower frequency, and longer wavelength.Bunyi langsing rendah mempunyai frekuensi rendah, dan panjang gelombang yang lebih panjang. [1 m]3. Sound waves are refracted when pass by the wall corner.Gelombang bunyi dibiaskan apabila melalui sudut dinding. [1 m]4. Shorter wavelength refracts less, wave can only reach C.Panjang gelombang yang lebih pendek membias kurang, gelombang hanya boleh sampai keC. [1 m]5. Longer wavelength refracts more, wave bends more to reach B.Panjang gelombang yang lebih panjang membias lebih, gelombang membengkok lebih banyak untuk sampai keB.

(c) i. 1. Mass is light,Jisim adalah ringan, [1 m]2. so that it is handy, easy to use/robust.supaya ia adalah cekap, senang guna/kukuh. [1 m]3. Surface area of probe end must be small,luas permukaan hujung prob harus kecil[1 m]4. so that it is able detect small organs, to produce a clearer outline.supaya ia boleh mengesan organ-organ kecil untuk menghasilkan garis kasar yang lebih jelas. [1 m]5. Frequency used must be high,Frekuensi yang digunakan harus tinggi, [1 m]6. so that it can penetrate through the abdomen to detect the organs.supaya ia dapat menerusi abdomen untuk mengesan organ-organ. [1 m]7. Good fl exibilitykemuluran yang baik[1 m]8. to be easily moved around, not cumbersome, comfortable to the patient.senang bergerak-gerak, tidak kaku, selesa kepada pesakit. [1 m]

ii. 1. Most suitable probe = LProb yang paling sesuai= L [1 m] 2. as it is light, small surface area of probe end, can penetrate up to 2 m, and has good flexibility.sebab ia adalah ringan, luas permukaan prob yang kecil, boleh menerusi sampai 2 m, dan mempunyai kemuluran yang baik [1 m]

(d) i. v = f 1500 = (600 103) [1 m] = 2.5 103 m s1 [1 m] ii.5.

(a) 500 N

(b ) 1. At rest/Pada keadaan rehat 2. Moves up with uniform velocity/Moves down with uniform velocityBergerak ke atas dengan halaju sekata/Bergerak ke bawah dengan halaju sekata

(c) R = mg + F R = mg F

(d) The normal reaction, R, is the summation of the weight, W, and the resultant force actingupwards on the students.Tindak balas normal,R,adalah hasil campur berat,W,dan daya paduan yang bertindak ke ataspelajar itu.

(e) (i) The reading of the weighing scale decreases.Bacaan penimbang berkurang. (ii) Normal reaction = Weight Resultant forceTindak balas normal=BeratDaya paduan6.

(a) Work is defined as the product of an applied force and the displacement of an object in the direction of the applied force.Kerja ditakrifkan sebagai hasil darab daya yang dikenakan dengan sesaran sesuatu objek mengikut arah daya yang dikenakan itu.

(b) (i) Work done/Kerja dilakukan= 220 0.5 = 110 J(ii) Work done/Kerja dilakukan = mgh = 20 9.8 0.5 or 20 10 0.5 = 98 J or 100 J

(c) (i) The work done by the worker is more than the work done on the load.Kerja yang dilakukan oleh pekerja adalah lebih banyak daripada kerja yang dilakukan ke atas beban.(ii) Some work is wasted to overcome friction/energy lost.Sebahagian kerja dibazirkan untuk mengatasi geseran/tenaga yang hilang.7.

(a) (i) The distance, X, between two consecutive loud sounds in DiagramA is larger.JarakXantara dua bunyi kuat berturutan dalam RajahAlebih besar. (ii) The distance, a, in DiagramA is shorter.Jarak, a, dalam RajahAlebih pendek.(iii) The distance, a, increases, the distance, X decreases.Jarak, a, bertambah, jarakXberkurang. (iv) The distance between the loudspeakers and the line of interference.Jarak antara pembesar suara dengan garis interferens.(v) InterferenceInterferens

(b) (i) Number of complete oscillations per unit time.Bilangan ayunan lengkap per unit masa. (ii) The distance between two consecutive loud sounds decreases. Jarak antara dua bunyi kuat berkurangan. (iii) When frequency increases, the wavelength decreases.Apabila frekuensi bertambah, jarak gelombang berkurang.8.

(a)

(i) M(ii) M is forced to oscillate at its natural frequency Mdipaksa bergetar pada frekuensi aslinya(iii) ResonansResonan

(b)

(c)

9.

(a) (i) Aerofoil/Aerofoil (ii) 1. The flow of air above the wing that travels at a high velocity and creates a region of low pressure.Aliran udara di bahagian atas sayap yang bergerak dengan halaju tinggi menghasilkan kawasan bertekanan rendah. 2. The flow of air below the wing is slower, causing a region of higher pressure. Aliran udara di bahagian bawah sayap adalah lebih perlahan, menyebabkan kewujudan kawasan bertekanan lebih tinggi. 3. The difference in pressure between these two regions results in the formation of the lift force.Perbezaan tekanan di antara kedua-dua kawasan ini menyebabkan pembentukan daya angkat.

(b) (i) In Diagram B, the posture of the ski jumper is more upright and less slanting. Dalam Rajah B, keadaan badan peluncur ski itu adalah lebih tegak dan kurang condong. In Diagram C, the posture of the ski jumper is more slanting and less upright. Dalam Rajah C, keadaan badan peluncur ski itu adalah lebih condong dan kurang tegak. (ii) In Diagram E, the ski jumper has a longer landing distance.Dalam Rajah E, peluncur ski itu mempunyai jarak mendarat yang lebih panjang. In Diagram D, the ski jumper has a shorter landing distance. Dalam Rajah D, peluncur ski itu mempunyai jarak mendarat yang lebih pendek. (iii) The higher the lift force is, the longer the landing distance will be. Lift force is directly proportional to landing distance.Semakin besar daya angkat, semakin panjang jarak mendarat. Daya angkat berkadar secaralangsung dengan jarak mendarat. (iv) Long jump/triple jump Lompat jauh/lompat kijang The lift force is directly proportional to the landing distance. The jumper must bend his body forward to achieve a good jump. Daya angkat berkadar secara langsung dengan jarak mendarat. Pelompat itu harus membengkokkan badannya ke depan supaya dapat melompat dengan lebih jauh.

(c) (i) The surface of the board must be smooth/ Coated with wax Permukaan papan luncur harus licin/disadur dengan lilin reduce water friction mengurangkan geseran air (ii) The shape of the board should be streamlined/aerodynamic/aerofoil.Bentuk papan luncur harus berbentuk larus/ aerodinamik/aerofoil. reduce the water friction/increase the lift force mengurangkan geseran air/menambahkan daya angkat (iii) The material used for the board should be of low density (light) and strong.Bahan yang digunakan untuk papan luncur harus berketumpatan rendah (ringan) dan kuat. easy to float/not easy to break/can travel faster senang mengapung/tidak mudah pecah/ boleh bergerak dengan lebih cepat (iv) Material used for the sail should be waterproof/low density/light and elastic. Bahan yang digunakan untuk layar harus kalis air/berketumpatan rendah/ringan dan kenyal. so that the sail will not absorb water/ sail faster/not be easy to tear off/be able to withstand strong winds supaya layar itu tidak menyerap air/ belayar dengan lebih cepat /tidak mudah koyak/ boleh menahan angin kencang(v) The size of the sail should be wide and large. Saiz layar harus lebar dan besar. traps more wind/causes a bigger lift force/increases the resistance towards air memerangkap lebih banyak angin/menghasilkan daya angkat yang lebih besar/menambah rintangan terhadap udara10.

(a) (i) A wave in which the vibration of particles in the medium is parallel to the direction of propagation of the wave. [1 m]Satu gelombang di mana getaran zarah-zarah dalam medium adalah selari dengan arah perambatan gelombang.(ii) Sound waves have a longer wavelength while X-ray have a shorter wavelength. [1 m]Gelombang bunyi mempunyai panjang gelombang yang lebih panjang manakala sinar X mempunyai panjang gelombang lebih pendek.(iii) Low frequency/Frekuensi rendah[1 m] Low penetrating power [1 m]Kuasa penembusan rendah

(b) (i)

(ii) Q Mechanical wave, frequency > 20 000 Hz, low penetrating power, and low ionizing power.Q Gelombang mekanikal, frekuensi > 20 000 Hz, kuasa penembusan rendah, dan kuasa pengionan rendah.

(c) (i)

(ii)

11.

(a) DiffractionPembelauan

(b) The wavelength, , is the distance between two adjacent points which are in phase, or distance between two consecutive peaks.Panjang gelombang, ,adalah jarak antara dua titik yang bersebelahan yang sama fasa, atau jarak antara dua puncak yang berturutan.

(c) v = f= 2 6 = 12 m s1

(d)12.

(a) (i) An area of electrical forces.Kawasan daya-daya elektrik. (ii) The candle flame ionizes the air molecules to negative ions and positive ions. Nyalaan lilin mengion molekul udara kepada ion-ion negatif dan ion-ion positif. The candle flame splits into two parts because negative ions are attracted to positive plate and positive ions are attracted to the negative plate. Nyalaan lilin terbahagi dua kerana ion-ion negatif tertarik ke plat positif dan ion-ionpositif tertarik ke plat negatif. The candle flame splits more to the negative plate because the mass of positive ions are heavier than negative ions.Nyalaan lilin terbahagi lebih banyak ke plat negatif kerana ion-ion positif berjisim lebih daripada ion-ion negatif.

(b) (i) The cells are connected in series to produce 4.5 V.Sel-sel disambung secara sesiri untukmenghasilkan4.5 V. (ii) The positive terminals of the cells are connected to the negative terminals of the cells to make the current flow.Terminal positif sel-sel disambungkan kepada terminal negatif untuk membuat arus mengalir. (iii) The resistor is connected in series with the bulb to increase the resistance.Perintang disambungkan secara sesiri dengan mentol-mentol untuk menaikkan rintangan. (iv) The bulbs are connected in parallel so that if one bulb is blown, the other bulbs still light up. The most suitable circuit is X. Mentol-mentol disambung secara selari supaya apabila satu mentol terbakar mentol-mentol yang lain masih menyala.Litar yang paling sesuai adalahX.

(c) (i) 2 = I (1+5) = 0.33 A

(ii) = 3.5294 2 = (1 + 3.5294) I= 0.4416 A

115