Kertas 2 Ogos 2016
BAHAGIAN PENGURUSAN SEKOLAH BERASRAMA PENUH DAN SEKOLAH KECEMERLANGAN
PENTAKSIRAN DIAGNOSTIK AKADEMIK SBP 2016
PERCUBAAN SIJIL PELAJARAN MALAYSIA
FIZIK Kertas 2
Dua jam tiga puluh minit
JANGAN BUKA KERTAS SOALAN INI SEHINGGA DIBERITAHU Untuk Kegunaan Pemeriksa
1. Tulis nama dan tingkatan anda pada ruang yang disediakan.
2. Kertas soalan ini adalah dalam dwibahasa.
3. Calon dibenarkan menjawab keseluruhan atau sebahagian soalan sama ada dalam bahasa Inggeris atau bahasa Melayu.
4. Jawapan kepada Bahagian A hendaklah ditulis dalam ruang yang disediakan dalam kertas soalan.
5. Jawapan kepada Bahagian B dan Bahagian C hendaklah ditulis dalam helaian tambahan
6. Rajah tidak dilukis mengikut skala kecuali dinyatakan.
7. Markah maksimum yang diperuntukkan ditunjukkan dalam kurungan pada hujung tiap-tiap soalan
The following information may be useful. The symbols have their usual meaning. Maklumat berikut mungkin berfaedah. Simbol-simbol mempunyai makna yang biasa.
15. v = f
Section A Bahagian A
[60 marks] [60 markah]
Answer all questions in this section Jawab semua soalan dalam bahagian ini
1 Diagram 1.1 shows a top view of a clock placed in front of a plane mirror. Diagram 1.2 shows the image of the clock in the mirror.
Rajah 1.1 menunjukkan pandangan dari atas sebuah jam yang diletakkan di hadapan cermin. Rajah 1.2 menunjukkan imej jam itu di dalam cermin.
Diagram 1.1 Rajah 1.1
Diagram 1.2 Rajah 1.2
……… [1 mark] [1 markah] (b) Complete the following sentence by ticking (√ ) in the correct box.
Lengkapkan ayat berikut dengan menanda (√ ) dalam kotak yang betul.
The image of clock formed by the mirror is Imej jam yang terbentuk oleh cermin ialah
at P and is real di P dan adalah nyata at P and is virtual di P dan adalah maya at Q and is real
di Q dan adalah nyata
[1 mark] [1 markah] (c) State one other characteristic of the image.
Nyatakan satu ciri lain bagi imej itu.
………
[1 mark] [1 markah] (d) State the time shown by the clock.
Nyatakan masa yang ditunjukkan oleh jam itu.
………
2 Diagram 2 shows a pear and a pineapple falling simultaneously on the same height of 10 meters from the surface of the floor.
Rajah 2 menunjukkan sebiji pear dan sebiji nenas jatuh serentak pada ketinggian yang sama iaitu 10 meter dari permukaan lantai.
Diagram 2 Rajah 2
(a) (i) State the type of motion when those fruits are falling down.
……… [1 mark] [1 markah] (ii) What is the energy transformation experienced by both fruits?
Apakah perubahan tenaga yang di alami oleh kedua-dua buah itu?
………
[1 mark] [1 markah] (b) Calculate the velocity of the pear as it reached the surface of the floor.
Hitung halaju buah pear sejurus ia mencecah permukaan lantai.
[2 marks] [2 markah] (c) The pineapple is replaced by a lump of paper.
Predict the change in type of motion.
Buah nenas itu diganti dengan segumpal kertas. Ramalkan perubahan dalam jenis gerakan.
………
[1 mark] [1 markah] 3 Diagram 3 shows a geologist using a high frequency of sound wave to locate boundaries
between rock layers below the earth surface.
Diagram 3 Rajah 3 (a) What is the meaning of frequency?
Apakah yang dimaksudkan dengan frekuensi?
………
[1 mark] [1 markah] (b) Explain why the high frequency of sound wave is used to locate the boundaries
between the rock layers.
Terangkan mengapa gelombang bunyi yang berfrekuensi tinggi digunakan untuk mengesan sempadan antara lapisan-lapisan batu itu.
………
………
[2 marks] [2 markah] (c) Calculate h if the echo is heard 0.4 s after the sound wave from the source is sent.
The speed of sound wave is 4000 ms-1.
[3 marks] [3 markah]
4 Diagram 4.1 shows 0.6 kg of ice is heated using a 1000 W immersion heater.
Rajah 4.1 menunjukkan 0.6 kg ais sedang dipanaskan oleh sebuah pemanas rendam 1000 W.
Diagram 4.1 Rajah 4.1
Diagram 4.2 Rajah 4.2
Given the specific latent heat of fusion of ice is 334 000 J kg-1.
Diberi haba pendam tentu pelakuran bagi ais ialah 334 000J kg-1.
(a) What is the meaning of specific latent heat of fusion?
Apakah yang dimaksudkan dengan haba pendam tentu pelakuran?
………
[1 mark] [1 markah] (b) Based on Diagram 4.2,
Berdasarkan Rajah 4.2,
(i) calculate the amount of heat absorbed by the ice during melting.
hitungkan kuantiti haba yang diserap oleh ais itu ketika sedang melebur.
[2 marks] [2 markah] (ii) determine the value of X.
[3 marks] [3 markah] (iii) Give one reason why the mass of ice is constant for the first 50 s of heating.
Berikan satu sebab mengapa jisim ais adalah malar untuk 50 s pertama pemanasan.
………
[1 mark] [1 markah] 5 Diagram 5.1 shows Haliff is pulling down a helium gas balloon using a string.
Diagram 5.2 shows Haliff pulling a bunch of helium gas balloons using similar string. Haliff has to pull the balloon due to buoyant force which is acting on the balloon. Rajah 5.1 menunjukkan Haliff menarik sebiji belon gas helium dengan seutas tali. Rajah 5.2 menunjukkan Haliff menarik seikat belon gas helium dengan tali yang serupa. Haliff perlu menarik belon disebabkan oleh daya apungan yang bertindak ke atas belon.
Diagram 5.1 Diagram 5.2
Rajah 5.1 Rajah 5.2
Apakah yang dimaksudkan dengan daya apungan?
………
[1 mark] [1 markah] (b) Based on Diagram 5.1 and Diagram 5.2,
Berdasarkan Rajah 5.1 dan Rajah 5.2,
(i) compare the volume of air displaced by the balloon. bandingkan isipadu udara yang disesarkan oleh belon.
………
[1 mark] [1 markah] (ii) compare the buoyant force acting on the balloon.
bandingkan daya apungan yang bertindak ke atas belon.
………
[1 mark] [1 markah] (iii) compare the pulling force on the string.
bandingkan daya tarikan ke atas tali.
………
[1 mark] [1 markah] (c) State the relationship between volume of air displaced by the balloons and the
buoyant force.
Nyatakan hubungan antara isipadu udara tersesar oleh belon dan daya apungan.
………
[1 mark] [1 markah] (d) State the relationship between the buoyant force and the pulling force on the string.
Nyatakan hubungan antara daya apungan dan daya tarikan ke atas tali.
………
[1 mark] [1 markah] (e) The balloons in Diagram 5.2 are brought to the top of a mountain.
Belon dalam Rajah 5.2 dibawa ke puncak sebuah gunung.
Adakah belon itu lebih mudah untuk ditarik ke bawah? Terangkan jawapan anda.
………
………
[2 marks] [2 markah]
6 Diagram 6.1 and Diagram 6.2 show two electrical circuits with identical batteries and identical bulbs, P and Q.
The circuits obey Ohm’s law.
Rajah 6.1 dan Rajah 6.2 menunjukkan dua litar elektrik dengan bateri yang serupa dan mentol yang serupa, P dan Q.
Litar itu mematuhi Hukum Ohm.
Diagram 6.1 Diagram 6.2
Rajah 6.1 Rajah 6.2
(a) State Ohm’s law. Nyatakan Hukum Ohm.
………
Berdasarkan Rajah 6.1 dan Rajah 6.2,
(i) compare the arrangement of bulb P and bulb Q in the circuit. bandingkan susunan bagi mentol P dan mentol Q dalam litar itu.
………
[1 mark] [1 markah] (ii) compare the brightness of bulb P and bulb Q in the circuit.
bandingkan kecerahan mentol P dan mentol Q dalam litar itu.
………
[1 mark] [1 markah] (iii) compare the potential difference across each bulb in Diagram 6.1 and
Diagram 6.2.
bandingkan beza keupayaan merentasi setiap mentol dalam Rajah 6.1 dan Rajah 6.2.
………
[1 mark] [1 markah] (c) Based on answers in 6(b),
Berdasarkan jawapan dalam 6(b),
(i) state the relationship between the arrangement of bulbs and the brightness of bulbs
nyatakan hubungan antara susunan mentol-mentol dan kecerahan bagi mentol-mentol itu.
………
[1 mark] [1 markah] (ii) state the relationship between the arrangement of the bulbs in the circuit and
the potential difference across each bulb.
nyatakan hubungan antara susunan mentol-mentol dalam litar itu dan beza keupayaan merentasi setiap mentol.
………
[1 mark] [1 markah] (d) Diagram 6.3 shows another identical bulb, bulb R is connected to the circuit in
Rajah 6.3 menunjukkan mentol lain yang serupa, mentol R disambung kepada litar dalam Rajah 6.1.
Diagram 6.3 Rajah 6.3
(i) Compare the brightness of bulb P, bulb Q and bulb R. Banding kecerahan bagi mentol P, mentol Q dan mentol R.
………
[1 mark] [1 markah] (ii) Give one reason for your answer in 6(d)(i).
Beri satu sebab untuk jawapan anda dalam 6(d)(i).
………
[1 mark] [1 markah] 7 Diagram 7.1 shows a bar magnet is hung on a spring using a retort stand. The bar magnet is displaced downwards and released so it can oscillate through a solenoid which is connected to a centre-zero galvanometer. The oscillation of bar magnet will produce induced current in the solenoid.
Diagram 7.1 Rajah 7.1 (a) (i) What is the meaning of induced current?
Apakah yang dimaksudkan dengan arus aruhan?
………
[1 mark] [1 markah] (ii) Tick () the correct magnetic pole of the solenoid at B when the bar magnet
moves upward away from A.
Tandakan () kutub magnet yang betul bagi solenoid di B apabila magnet bar bergerak ke atas menjauhi A.
North Utara
South Selatan
[1 mark] [1 markah] (b) Diagram 7.2 shows a simple generator. The coil of the generator is rotated in
clockwise direction.
Diagram 7.2 Rajah 7.2
On Diagram 7.3, sketch the output voltage across resistor R.
Pada Rajah 7.3, lakarkan isyarat voltan output merentasi perintang R.
[2 marks] [2 markah]
(c) The generator in Diagram 7.2 can produced a small amount of current. Based on the following aspects, give suggestions to enable the generator to produce bigger current.
Penjana dalam Rajah 7.2 hanya boleh menghasilkan arus yang kecil. Berdasarkan aspek-aspek yang berikut, beri cadangan untuk membolehkan penjana itu
menghasilkan arus yang lebih besar.
(i) Number of turns of coil : Bilangan lilitan gegelung :
……… (ii) Material of core :
Bahan teras : (iii) Shape of magnet :
Bentuk magnet : 8 Diagram 8.1 shows a nuclear reactor using nuclear fission to produce energy.
Diagram 8.1 Rajah 8.1 (a) What is the meaning of nuclear fission?
Apakah yang dimaksudkan dengan pembelahan nukleus?
………
[1 mark] [1 markah] (b) State the function of the moderator.
Nyatakan fungsi moderator itu.
………
[1 mark] [1 markah] (c) State the energy changes in the nuclear reactor.
Nyatakan perubahan tenaga dalam reaktor nuclear itu.
………
[1 mark] [1 markah] (d) The equation of nuclear fission is :
Persamaan pembelahan nukleus adalah :
U+0n
The mass defect during the process is 2.998 x 10-28 kg.
Calculate the energy released.
Cacat jisim semasa proses tersebut ialah 2.998 x 10-28 kg.
Hitung tenaga yang dibebaskan. Diberi laju cahaya ialah 3 x 108 ms-1.
[2 marks] [2 markah] (e) Table 8 shows four types of nuclear reactor P, Q, R and S.
Jadual 8 menunjukkan empatreaktor nuklear P, Q, R dan S.
Based on Table 8, state the suitable characteristics of the components in the nuclear reactor which can generate energy safely.
Give reason for the suitability of the characteristics.
Berdasarkan Jadual 8, nyatakan ciri-ciri yang sesuai bagi setiap komponen dalam reaktor nuklear yang boleh menjana tenaga dengan selamat.
Beri sebabbagi kesesuaian ciri-ciri itu.
(i) Material for the control rod : Bahan untuk rod pengawal :
[2 marks] [2 markah] (ii) Material for the coolant :
Bahan untuk penyejuk :
……… (iii) Thickness of concrete shield :
Ketebalan perisai konkrit :
……… (e) Based on answers in 8 (d), determine the most suitable reactor to be used?
Berdasarkan jawapan anda dalam 8 (d), tentukan reaktor yang paling sesuai untuk digunakan?
Answer any one question from this section. Jawab mana-mana satu soalan daripada bahagian ini.
Diagram 9.1 Rajah 9.1 (a) What is the meaning of wavelength?
Apakah yang dimaksudkan dengan panjang gelombang?
[1 mark] [1 markah] (b) Using Diagram 9.1, compare the speed, the frequency and the angle of refraction
between red light and green light in the glass prism.
Relate the speed of light with the angle of refraction and deduce the light phenomena involved.
Menggunakan Rajah 9.1, bandingkan kelajuan, frekuensi dan sudut biasan antara cahaya merah dan cahaya hijau di dalam prisma kaca.
Hubungkaitkan kelajuan cahaya dengan sudut biasan dan buat satu kesimpulan tentang fenomena cahaya yang terlibat.
[5 marks] [5 markah] (c) Diagram 9.2 shows a diver is swimming underwater. While swimming he could
see a bird flying above the water and a fish swimming behind a big rock.
Diagram 9.2 Rajah 9.2
With the aid of ray diagrams, explain how the diver is able to see the
Dengan bantuan gambarajah sinar, terangkan bagaimana penyelam itu dapat melihat
(i) image of the fish imej ikan itu
(ii) image of the bird imej burung itu
[4 marks] [4 markah]
(d) Diagram 9.3 shows a magnifying glass is used to observe the body structure of a housefly. However the magnifying glass is not suitable for observing the tissues of the housefly.
Diagram 9.3 Rajah 9.3
You are required to improve the capability of the magnifying glass so that it can be used to observe the tissues of the housefly clearly and accurately.
Anda dikehendaki untuk mempertingkatkan keupayaan kanta pembesar itu supaya ia boleh digunakan untuk mengkaji tisu-tisu lalat dengan lebih jelas dan tepat.
State and explain the improvement based on the number of lenses, the focal length of lenses, the position of object and other extra features needed to observe the tissues clearly.
Nyata dan terangkan penambahbaikan berdasarkan bilangan kanta, panjang fokus kanta, kedudukan objek dan ciri-ciri tambahan yang diperlukan untuk mengkaji tisu-tisu dengan lebih jelas.
[10 marks] [10 markah]
10 Diagram 10.1 and Diagram 10.2 show two types of simple circuit that can be used to explain two logic gates when the switches are open and closed.
(a) Switch A
(a) What letter represents the output of logic circuit when the bulb is light up?
Apakah nilai yang digunakan untuk menggambarkan keluaran litar logik apabila mentol menyala?
(b) Based on Diagram 10.1 and Diagram 10.2, compare
i. the arrangement of switch A and switch B in the circuit ii. the condition of switch A and switch B to light up the bulb.
Regarding to the condition of the switches to light up the bulb, relate the number of chances for electric current can flow and the number of the letter that represents the output of logic circuit (as your answer in 10(a)) in both Diagram 10.1 and Diagram 10.2)
State physics concepts involved in Diagram 10.1 and 10.2. Berdasarkan Rajah 10.1 dan rajah 10.2, bandingkan: i. susunan suis A dan suis B dalam litar tersebut ii. keadaan suis A dan suis B untuk menyalakan mentol
[5 marks] (c) Lea builds a simple burglar alarm. The circuit is as shown in Diagram 10.3
Lea membina satu litar pencegah kecurian ringkas. Litar tersebut adalah seperti uang ditunjukkan dalam Rajah 10.3.
Diagram 10.3 Rajah 10.3
Switch P is a pressure switch which can be placed under a carpet. The switch is closed when a burglar steps on the carpet. Switch Q is used to test the buzzer. Explain what happens when a burglar steps on the carpet.
Suis P meruoakan satu suis yang boleh diletakkan di bawah permaidani. Suis tersebut tertutup apabila pencuri memijak permaidani. Suis Q digunakan untuk menguji alat penggera.
[4 marks] (d) Some plastic bottles are filled with red pomegranate juice as they pass along a conveyor belt. Diagram 10.4 and Diagram 10.5 show the system used to monitor the volume of the juice in each bottle.
Sebilangan botol plastik diisi dengan jus delima merah apabila botol-botol tersebut melalui alat pengangkut. Rajah 10.4 dan Rajah 10.5 menunjukkan sistem yang digunakan untuk memantau isipadu jus dalam setiap botol.
Diagram 10.4 Rajah 10.4
Diagram 10.5 Rajah 10.5
The circuit detects incorrectly filled bottle when it gets a ‘1’ (high).
Litar tersebut mengesan betul yang tidak dipenuhi dengan betul apabila I mendapat input ‘1’.
State of bottle
Terlebih penuh 0 0
[2 marks]
ii. It is found that the logic circuit in Diagram 10.5 is wrong because from the truth table, it cannot be used to detect incorrectly filled bottle.
As an Electronics & Instrumentation Internship Engineer, you were asked to test the system. Using your knowledge and Diagram 10.4 and 10.5, explain how to create an efficient and accurate signal processing to solve the above mentioned problem in order to monitor the volume of the juice in each bottle. Your suggestion should be in these recommended area:
Adalah didapati litar logik yang digunakan dalam Rajah 10.5 adalah salah, disebabkan, berdasarkan jadual kebenaran, ia tidak dapat mengesan botol yang tidak dipenuhi dengan betul
Sebagai Jurutera Pelatih Elektronik dan Instrumen, anda diminta untuk menguji sistem tersebut. Berdasarkan pengetahuan anda serta Rajah 10.4 dan Rajah 10.5, terangkan bagaimana untuk menghasilkan pemprosesan signal yang berkesan dan tepat untuk menyelesaikan masalah yang dinyatakan dalam mengawal isipadu jus dalam setiap botol, Cadangan anda hendaklah dalam bidang berikut:
- The suitable type of radioactive radiation Jenis sinaran radioaktif yang sesuai
- The half-life of the sources Separuh hayat sumber radioaktif
- The type of logic gate that should be added into the circuit and the position of it. Proof your suggestion with a new truth table.
[8 marks]
Section C Bahagian C
[20 marks] [20 markah]
Answer any one question from this section. Jawab mana-mana satu soalan daripada bahagian ini.
11 (a) Diagram 11.1 shows a plane is moving in the air.
Rajah 11.1 menunjukkan sebuah kapal terbang sedang bergerak di udara.
Diagram 11.1 Rajah 11.1
The plane moves forward due to the principle of conservation oof momentum. Kapal terbang itu bergerak kehadapan disebabkan prinsip keabadian momentum.
(i) State the principle of conservation of momentum. Nyatakan prinsip keabadian momentum.
[1 mark] [1 markah] (ii) Diagram 11.2 shows a structure of a jet engine.
Diagram 11.2 Rajah 11.2
Explain the working principle of the jet engine. Terangkan prinsip kerja bagi enjin jet.
[4 marks] [4 markah] (b) Jet engines are used to move the plane forward.
Enjin jet digunakan untuk menggerakkan kapal terbang ke hadapan.
You are required to study the specificatons of the jet engine as shown in Table 11 to make sure the plane can function more efficiently.
Anda dikehendakki mengkaji spesifikasi-spesifikasi struktur enjin jet seperti yang ditunjukkan dalam Jadual 11 supaya kapal terbang dapat berfungsi dengan lebih cekap.
Explain the suitability of each aspect and then determine the most suitable design of the jet engine. Give reason for your choice.
Terangkan kesesuian setiap aspek dan seterusnya tentukan reka bentuk jet enjin yang paling sesuai. Beri sebab untuk pilihan anda.
[10 marks] [10 markah] (c) A rocket in Diagram 11.3 is moving at a constant height of 3000 feet.
Diagram 11.3 Rajah 11.3
The rocket pushes out exhaust gases of mass 100 kg in 1 s with velocity of 200 ms-1.
Roket itu menolak keluar gas ekzos berjisim 100 kg dalam 1 s dengan halaju 200 ms-1.
(i) Copy Diagram 11.3.
Mark and name the two forces that acted on the rocket. Salin Rajah 11.3.
Tanda dan namakan dua daya yang bertindak pada roket itu.
[2 marks] [2 markah] (ii) Calculate the momentum acting backward.
Hitung momentum yang bertindak ke belakang.
[2 marks] [2 markah] (iii) Calculate the momentum acting forward.
Hitung momentum yang bertindak ke hadapan.
[1 mark] [1 markah]
12 Diagram 12.1 shows a relay switch.
Diagram 12.1 Rajah 12.1
(a) State the function of a relay switch. Nyatakan fungsi satu suis geganti.
[1 mark] [1 markah] (b) Explain the working principle of a relay switch.
Terangkan prinsip kerja satu suis geganti.
[4 marks] [4 markah] (c) Table 12 shows four electromagnetic relays P,Q,R and S with different
specifications.
Jadual 12 menunjukkan empat geganti elektromagnet P,Q,R dan S dengan spesifikasi yang berbeza.
Relay Q Geganti Q
Relay R Geganti R
Relay S Geganti S
You are required to determine the most suitable relay which can function efficiently to switch on an electric motor 240 V.
Study the specifications of all the four relays from the following aspects:
Anda dikehendaki menentukan geganti elektromagnet yang boleh berfungsi dengan lebih cekap untuk menghidupkan sebuah motor elektrik 240V.
Kaji spesifikasi kempat-empat geganti elektromagnet itu daripada aspek berikut:
(i) Number of turn of the coil Bilangan lilitan gegelung
(ii) Type of core Jenis teras
(iii) Thickness of the wire of the coil Ketebalan wayar gegelung
(iv) Type of electrical source (either a.c. or d.c.) Jenis sumber elektrik (sama ada a.u. atau a.t.)
[10 marks] [10 markah] (d) Diagram 12.2 shows a coil carrying current.
Rajah 12.2 menunjukkan satu gelung membawa arus.
Copy Diagram 12.2 and : Salin Rajah 12.2 dan :
(i) mark the direction of current flowing in the coil. tandakan arah pengaliran arus melalui gelung itu.
[1 mark] [1 markah] (ii) draw the magnetic field pattern produce around the coil.
lukiskan corak medan magnet yang terhasil disekeliling gelung.
[2 marks] [2 markah] (iii) mark with label X the area of the magnetic field which are stronger.
tandakan dengan label X kawasan medan magnet yang lebih kuat.
[1 mark] [1 markah] (iv) mark with label Y the area of the magnetic field which is weaker.
tandakan dengan label Y kawasan medan magnet yang lebih lemah.
[1 mark] [1 markah]
