Modul K3 Fizik SPM 2020 JPN Sabah [SECTION A - QUESTION 1]

Jabatan Pendidikan Negeri Sabah

PANEL PENGGUBAL MODUL KERTAS 3 FIZIK
Connie F. Bellyson – SM St. Michael, Penampang
Hildah Josephine G. Kuyun – SM St. Michael, Penampang
Fenella So Fei Feih – SMK Majakir, Papar
Ng Yee Min – SMK Datuk Peter Mojuntin, Penampang
Azrul Akmar B. Mat Yunus – SMK Agama Kota Kinabalu

2

FORMAT KERTAS 3 FIZIK SPM

BAHAGIAN A (28 Markah) BAHAGIAN B (12 Markah)
- Wajib jawab kesemuanya - Pilih satu untuk dijawab

Soalan 1 (16 Markah) Soalan 3 & Soalan 4
2 Soalan Esei Merangka
• Mengenalpasti Eksperimen
pembolehubah (MV, RV,
CV) • Kemahiran merancang
eksperimen
• Kemahiran membuat
pengukuran

• Kemahiran menjadualkan
data

• Kemahiran melukis graf

• Mengenalpasti hubungan

Soalan 2 (12 Markah)
• Kemahiran menganalisis

graf

JUMLAH: 40 MARKAH

3

BAHAGIAN A
(SOALAN 1)

• Menguji pelajar menggunakan alat pengukur yang biasa digunakan dalam makmal dan
seterusnya membuat bacaan.

• Pelajar perlu mengetahui bagaimana untuk mengambil bacaan beberapa alat pengukur
tanpa ralat, menjadualkan data dan melukis graf berdasarkan nilai dalam data.

• Pelajar juga dikehendaki menulis bacaan dengan bilangan tempat perpuluhan (t.p.)/ decimal
place (d.p.) mengikut kepekaan dan kejituan alat pengukur.

• Untuk mengenalpasti MV dan RV biasanya clue ada diberi dalam ayat pertama soalan.
• Pembolehubah mestilah kuantiti fizik yang boleh diukur. Elakkan daripada menulis jawapan

MV, RV dan CV seperti: jenis, saiz, corak, kekenyalan, kecerahan, dsb.
• Panduan melukis graf:
✔1 : Kedua-dua paksi dilabel betul
✔2 : Kedua-dua unit pada paksi betul
✔3 : Skala seragam dan bukan skala ganjil

(Skala yang diterima 1:1, 1:2, 2:1, 1:5, 2:5, 1:10, 2:10)
(Reject skala 1:3, 3:1, 1:6, 1:7, 1:8, 1:9)
✔4 : 3-4 titik diplot betul
✔5 : Semua titik diplot betul (julat +/- ½ kotak kecil 2 mm)
✔6 : Garis lurus terbaik dilukis
(Garis lalu kebanyakan titik & titik yang tak kena mesti seimbang (beza 0 atau 1 sahaja)
Garis tidak semestinya lalu asalan (0,0). Jangan biarkan graf “tergantung”.
✔7 : Saiz graf mesti sekurang-kurangnya 5 x 4 (10 cm x 8 cm)
(Dikira dari asalan jika graf bermula dengan (0,0) hingga titik plot akhir. Jika graf tidak
bermula dari asalan, saiz dikira dari titik pertama diplot hingga ke titik yang terakhir. )

• 5 markah - 7✔
• 4 markah - 5✔ - 6✔
• 3 markah - 3✔ - 4✔
• 2 markah - 2✔
• 1 markah - 1✔

4

SENARAI ALAT PENGUKUR YANG WAJIB ANDA TAHU CARA BACA
RULER/ PEMBARIS

AMMETER & VOLTMETER SPRING BALANCE/ NERACA SPRING

MICROMETER SCREW GAUGE/TOLOK SKRU MIKROMETER

5

VERNIER CALLIPERS/ ANGKUP VERNIER TRIPLE BEAM BALANCE/
NERACA TIGA PALANG

STOPWATCH/ JAM RANDIK THERMOMETER

PROTRACTOR MEASURING CYLINDER/
SILINDER PENYUKAT

6

CONTOH CARA MELUKIS GRAF YANG CEMERLANG
7

CARA MENENTUKAN HUBUNGAN ANTARA
PEMBOLEHUBAH-PEMBOLEHUBAH DARIPADA GRAF

y is directly proportional to x y increases linearly with x
y berkadar langsung/terus dengan x y bertambah secara linear dengan x

y is inversely proportional to x y decreases linearly with x
y berkadar songsang dengan x y berkurang secara linear dengan x

PERHATIAN!

Dalam Kertas 3 Fizik, elakkan daripada menulis hubungan seperti
“semakin bertambah x, semakin bertambah y” kerana ia TIDAK
AKAN DITERIMA.

REMINDER!
In Paper 3 Physics, please refrain from writing the relationship as “when x
increases, y also increases” because your answer will be REJECTED.

8

SECTION A
Question 1
(16 Marks)

9

SET 1
A student carries out an experiment to investigate the relationship between the diameter,
d, of a metal cylinder and its mass, m.
Diagram 1.1 shows the five cylinders that were prepared.
Seorang pelajar menjalankan eksperimen untuk menyiasat hubungan antara diameter,
d, suatu silinder logam dengan jisimnya, m.
Rajah 1.1 menunjukkan lima silinder yang disediakan.

Diagram 1.1/ Rajah 1.1
A micrometer screw gauge is used to measure the diameter of the cylinder.
Diagrams 1.2, 1.3, 1.4, 1.5 and 1.6 show the reading, d, of the micrometer screw gauge
when the diameter of each cylinder is measured.
Sebuah tolok skru mikrometer digunakan untuk mengukur diameter silinder itu.
Rajah 1.2, 1.3, 1.4, 1.5 dan 1.6 menunjukkan bacaan, d, bagi tolok skru mikrometer
apabila diameter setiap silinder diukur.

10

11

(a) For the experiment described, identify :
Bagi eksperimen yang diterangkan, kenal pasti:

(i) The manipulated variable
Pembolehubah dimanipulasikan

.................................................................................................[1 mark/ markah]

(ii) The responding variable
Pembolehubah bergerak balas

.................................................................................................[1 mark/ markah]

(iii) The constant variable
Pembolehubah dimalarkan

.................................................................................................[1 mark/ markah]

(b) (i) Based on Diagrams 1.2, 1.3, 1.4, 1.5 and 1.6, determine and record the
diameter of the cylinder, d.
Berdasarkan Rajah 1.2, 1.3, 1.4, 1.5 dan 1.6, tentukan dan rekod diameter
silinder, d.

(ii) For each value of d in (b)(i), calculate d2.
Tabulate your data for all values of m, d, and d2 in the answer space.
Bagi setiap nilai d dalam (b)(i), hitung d2.
Jadualkan data anda bagi semua nilai m, d dan d2 dalam ruang jawapan.

[7 marks/ markah]

(c) On the graph paper provided, draw a graph of d2 against m.
Pada kertas graf, lukis graf d2 melawan m.

[5 marks/ markah]

(d) Based on your graph, state the relationship between d2 and m.
Berdasarkan graf anda, nyatakan hubungan antara d2 dan m.

....................................................................................................................................
[1 mark/ markah]

12

SET 2
A student carries out an experiment to investigate the relationship between the mass of
a load, m, and the angle of deflection, θ, of a rod of fixed length mounted on a protractor.
The load is hung from one end of the rod.
Diagram 1.1 shows the arrangement of apparatus before a load is applied on the rod.
Seorang pelajar menjalankan eksperimen untuk menyiasat hubungan antara jisim suatu
beban, m, dan sudut pesongan, q, bagi sebatang rod logam dengan panjang yang tetap
yang dipasang pada sebuah protraktor. Beban itu digantung daripada satu hujung rod itu.
Rajah 1.1 menunjukkan susunan radas sebelum beban dikenakan pada rod itu.

Metal rod
Rod
logam
Protractor
Protraktor

Plumb line
Tali ladung

Diagram 1.1/ Rajah 1.1
Diagram 1.2 shows a load, m = 5.0 g hanging from one end the metal rod.
The angle between the plumb line and the metal rod is given by the angle β.
Rajah 1.2 menunjukkan satu beban, m = 5.0 g digantung daripada satu hujung rod logam
itu. Sudut antara tali ladung dan rod logam diberikan oleh sudut b.
Diagrams 1.3, 1.4, 1.5, and 1.6 show the position of the rod and protractor when loads of
m = 10.0 g, 15.0 g, 20.0 g and 25.0 g are hung from the end of the rod.
Rajah 1.3, 1.4, 1.5 dan 1.6 menunjukkan kedudukan rod dan protractor apabila beban-
beban m = 10.0 g, 15.0 g, 20.0 g dan 25.0 g digantung daripada hujung rod itu.

13

m = 5.0 g
β = ……71…o…
β θ = ……19…o…

0.344
tan θ = …………

Diagram 1.2/ Rajah 1.2

m = 10.0 g
β = …………
θ = …………
tan θ = …………

Diagram 1.3/ Rajah 1.3

14

m = 15.0 g
β = …………
θ = …………
tan θ = …………

Diagram 1.4/ Rajah 1.4

Diagram 1.5/ Rajah 1.5 m = 20.0 g
β = …………
θ = …………
tan θ = …………

15

m = 25.0 g
β = …………
θ = …………
tan θ = …………

Diagram 1.6/ Rajah 1.6

(a) For the experiment described above, identify :
Bagi eksperimen yang diterangkan di atas, kenal pasti:
(i) The manipulated variable/ Pembolehubah dimanipulasikan
..................................................................................................[1 mark/markah]
(ii) The responding variable/ Pembolehubah bergerak balas
..................................................................................................[1 mark/markah]
(iii) The constant variable/ Pembolehubah dimalarkan
..................................................................................................[1 mark/markah]

16

(b) Based on Diagrams 1.2, 1.3, 1.4, 1.5 and 1.6:
Berdasarkan Rajah 1.2, 1.3, 1.4, 1.5 dan 1.6:

(i) Record the angle, β, in the space provided on the diagram.
Catatkan sudut, b, dalam ruang yang disediakan pada rajah.
[1 mark/markah]

(ii) Calculate the angle of deflection, θ, for each value of β, using the formula:
Hitungkan sudut pesongan, q, bagi setiap nilai b, dengan menggunakan
formula:

q = 90 - b

[2 marks/markah]

(iii) Calculate tan θ.
Hitungkan tan θ.

[1 mark/markah]

(iv) Tabulate your results for all values of m, β, θ and tan θ in the space below.
Jadualkan keputusan anda bagi semua nilai m, β, θ dan tan θ dalam ruang di
bawah.

[3 marks/markah]

(c) On the graph paper, plot a graph of tan θ against m.
Pada kertas graf, lukis graf tan θ melawan

[5 marks/markah]

(d) Based on your graph, state the relationship between tan θ and m.
Berdasarkan graf anda, nyatakan hubungan antara tan θ dan m.

....................................................................................................................................
[1 mark/markah]

17

SET 3

A student carries out an experiment to investigate the relationship between the mass of
plasticine, m, and the period of swing, T. The arrangement of apparatus is shown in
Diagram 1.1.
Seorang pelajar menjalankan eksperimen untuk menyiasat hubungan antara jisim
plastisin, m, dan tempoh ayunan, T. Susunan radas adalah seperti yang ditunjukkan
dalam Rajah 1.1.

Diagram 1.1/ Rajah 1.1

The plasticine of mass, m = 50.0 g is attached to one end of the jigsaw blade. The
plasticine is then displaced to the left side with a small angle and released so that it swings
horizontally. The time taken for 20 swings, t20 is recorded using a stopwatch. The
experiment is then repeated with the plasticine of mass, m = 100.0 g, 150.0 g, 200.0 g,
250.0 g and 300.0 g and the respective time for 20 swings, t20 are shown in Diagram 1.2,
1.3, 1.4, 1.5, 1.6 and 1.7.
Plastisin dengan jisim, m = 50.0 g dilekat pada hujung bilah gergaji. Plastisin itu
kemudiannya disesarkan ke kiri dengan suatu sudut yang kecil dan dilepaskan supaya ia
berayun secara melintang. Masa untuk 20 ayunan, t20 direkod dengan menggunakan jam
randik. Eksperimen kemudian diulang dengan jisim plastisin, m = 100.0 g, 150.0 g, 200.0
g, 250.0 g dan 300.0 g dengan masa untuk 20 ayunan, t20 masing-masing ditunjukkan
dalam Rajah 1.2, 1.3, 1.4, 1.5, 1.6 dan 1.7.

Diagram 1.2/ Rajah 1.2

18

Diagram 1.3/ Rajah 1.3
Diagram 1.4/ Rajah 1.4
Diagram 1.5/ Rajah 1.5

19

Diagram 1.6/ Rajah 1.6

Diagram 1.7/ Rajah 1.7
(a) For the experiment described above, identify :

Bagi eksperimen yang diterangkan di atas, kenal pasti:
(i) The manipulated variable/ Pembolehubah dimanipulasikan

..................................................................................................[1 mark/markah]
(ii) The responding variable/ Pembolehubah bergerak balas

..................................................................................................[1 mark/markah]
(iii) The constant variable/ Pembolehubah dimalarkan

..................................................................................................[1 mark/markah]
20

(b) Based on Diagrams 1.2, 1.3, 1.4, 1.5, 1.6 and 1.7,
Berdasarkan Rajah 1.2, 1.3, 1.4, 1.5, 1.6 and 1.7,

(i) Record the values of t20 in the space provided in each diagram.
Rekod nilai t20 dalam ruang jawapan di setiap rajah.
[2 marks/ markah]

(ii) For each value of t20 in (b)(i), calculate the period of oscillation, T by using the

following equation:

Untuk setiap nilai t20 dalam (b)(i), hitung tempoh ayunan, T dengan

menggunakan persamaan berikut: !"
20
=

Record the values of T in the space provided in each diagram.
Rekodkan nilai-nilai T dalam ruang jawapan di setiap rajah.

[1 mark/ markah]

(iii) Calculate the values of T2 and record the values in the spaces provided in each
diagram.
Hitung nilai-nilai T2 dan rekodkan dalam ruang jawapan di setiap rajah.
[1 mark/ markah]

(c) Tabulate your result for all values of m, t20, T and T2 in the space below.
Jadualkan keputusan untuk semua nilai-nilai m, t20, T dan T2 dalam ruang di bawah.

[3 marks/ markah]

(d) On the graph paper provided, draw a graph of T2 against m.
Pada kertas graf, lukis graf T2 melawan m.

[5 marks/markah]

(e) Based on your graph, state the relationship between T2 and m.
Berdasarkan graf anda, nyatakan hubungan antara T2 dan m.

....................................................................................................................................
[1 mark/markah]

21

SET 4
A student carries out an experiment to investigate the relationship between the height, h,
of the inclined plane and the final velocity of the trolley, v, at the bottom of the plane.
The apparatus set-up for this experiment is shown in Diagram 1.1.
A ticker timer using an a.c. of frequency 50 Hz is used to determine the velocity of the
trolley.
Seorang pelajar menjalankan eksperimen untuk menyiasat hubungan antara ketinggian,
h, landasan condong dan halaju akhir troli, v, di hujung landasan.
Susunan alat radas bagi eksperimen ini ditunjukkan pada Rajah 1.1.
Jangka masa detik menggunakan arus a.u. dengan frekuensi 50 Hz digunakan untuk
menentukan halaju troli.

The trolley is put on the inclined plane at an initial height, h = 10.0 cm. After the ticker
timer is switched on, the trolley is allowed to travel down the plane. The final velocity, v,
is calculated from a strip of two ticks of the ticker tape. The experiment is repeated with
h = 15.0 cm, 20.0 cm, 25.0 cm and 30.0 cm.
Troli diletakkan di atas landasan pada ketinggian permulaan, h = 10.0 cm. Selepas jangka
masa detik dihidupkan, troli dibiarkan menuruni landasan. Halaju akhir, v, dihitung
daripada keratan dua detik pita detik. Eksperimen diulang dengan ketinggian h = 15.0
cm, 20.0 cm, 25.0 cm dan 30.0 cm.
Diagrams 1.2, 1.3, 1.4, 1.5 and 1.6 show the ticker tapes of actual size.Rajah 1.2, 1.3,
1.4, 1.5 dan 1.6 menunjukkan pita-pita detik dalam saiz yang sebenar.

22

23

(a) For the experiment described, identify :
Bagi eksperimen yang diterangkan, kenal pasti:

(i) The manipulated variable/ Pembolehubah dimanipulasikan

..................................................................................................[1 mark/markah]

(ii) The responding variable/ Pembolehubah bergerak balas

..................................................................................................[1 mark/markah]

(iii) The constant variable/ Pembolehubah dimalarkan

..................................................................................................[1 mark/markah]

(b) (i) Determine the time taken, t, for each strip of the ticker tape.
Tentukan masa yang diambil, t, untuk setiap keratan pita detik.

t = ………………………… s

(ii) Measure the length, s, of every ticker tape on Diagram 1.2, 1.3, 1.4, 1.5 and
1.6.
Calculate the velocity of the trolley, v, using the formula = #$.
Tabulate your data for all values of h, s and v in the space below.
Ukur panjang, s, setiap pita detik dalam Rajah 1.2, 1.3, 1.4, 1.5 dan 1.6.
Hitung halaju troli, v, menggunakan rumus = #$.
Jadualkan data anda bagi semua nilai h, s dan v dalam ruang jawapan di
bawah.

[6 marks/ markah]

(c) On the graph paper provided, draw a graph of v against h.
Pada kertas graf, lukis graf v melawan h.

[5 marks/ markah]

(d) Based on your graph, state the relationship between v and h.
Berdasarkan graf anda, nyatakan hubungan antara v dan h.

....................................................................................................................................
[1 mark/ markah]

24

SET 5
A student carries out an experiment to investigate the relationship between the depth of
immersion, d, of a cylinder rod and the buoyant force, F.
Diagram 1.1 shows the cylinder rod is hung to a spring balance in air. The reading of
spring balance Wo is shown in Diagram 1.2.
Seorang pelajar menjalankan eksperimen untuk menyiasat hubungan antara kedalaman
rendaman, d, rod silinder dengan daya apungan, F.
Rajah 1.1 menunjukkan rod silinder digantung pada neraca spring di udara. Bacaan
neraca spring Wo ditunjukkan dalam Rajah 1.2.

The rod is immersed into a beaker of water.
Diagram 1.3 shows the reading of the spring balance, W, when the rod is immersed to a
depth, d = 5.0 cm.
The experiment is repeated with the immersion depths of d = 10.0 cm, 15.0 cm, 20.0 cm
and 25.0 cm. The corresponding readings of spring balance are shown in Diagrams 1.4,
1.5, 1.6 and 1.7.
Rod itu direndam ke dalam bikar berisi air.
Rajah 1.3 menunjukkan bacaan neraca spring, W,apabila rod itu direndamkan sehingga
kedalaman, d = 5.0 cm.
Eksperimen diulang dengan kedalaman rendaman, d = 10.0 cm, 15.0 cm, 20.0 cm dan
25.0 cm. Bacaan neraca spring yang sepadan ditunjukkan dalam Rajah 1.4, 1.5, 1.6 dan
1.7.

25

26

27

(a) For the experiment described above, identify :
Bagi eksperimen yang diterangkan di atas, kenal pasti:

(i) The manipulated variable/ Pembolehubah dimanipulasikan

................................................................................................. [1 mark/markah]

(ii) The responding variable/ Pembolehubah bergerak balas

..................................................................................................[1 mark/markah]

(iii) The constant variable/ Pembolehubah dimalarkan

..................................................................................................[1 mark/markah]

(b) (i) Based on Diagram 1.2, record the reading of the spring balance, Wo.
Berdasarkan Rajah 1.2, catat bacaan neraca spring, Wo.

Wo = ………………. N

[1 mark/markah]

28

(ii) Based on Diagrams 1.3, 1.4, 1.5, 1.6 and 1.7, record the readings of W, in the
spaces provided.
Berdasarkan Rajah 1.3, 1.4, 1.5, 1.6 and 1.7, catatkan bacaan W, dalam ruang
yang disediakan.
[2 marks/ markah]

(iii) For each value of W, in (b)(ii), calculate the buoyant force, F, by using the
following equation:
Bagi setiap nilai W di (b)(ii), hitung daya apungan, F, dengan menggunakan
persamaan berikut:

F = Wo – W

Where Wo is the reading of the spring balance in air.
Record the value of F, in spaces provided.
Di mana Wo adalah bacaan neraca spring di udara.
Catatkan nilai F, dalam ruang yang disediakan.

[1 mark/ markah]

(c) Tabulate your results for all values of d, W and F in the space below:
Jadualkan data anda bagi semua nilai d, W dan F dalam ruang di bawah:

[3 marks/ markah]

(d) On the graph paper provided, draw a graph of F against d.
Pada kertas graf, lukis graf F melawan d.

[5 marks/markah]

(e) Based on your graph, state the relationship between F and d.
Berdasarkan graf anda, nyatakan hubungan antara F dan d.

....................................................................................................................................
[1 mark/markah]

29

SET 6
A student carries out an experiment to investigate how the temperature of water increases
with the time of heating.
Diagram 1.1 shows the set up of the apparatus for the investigation. Before the heater is
switched on, the initial temperature, qo, of the water is measured.
Diagram 1.2 shows meniscus of the mercury column in the thermometer.
Seorang pelajar menjalankan eksperimen untuk menyiasat bagaimana suhu air
bertambah dengan masa pemanasan.
Rajah 1.1 menunjukkan susunan radas bagi penyiasatan itu. Sebelum pemanas
dihidupkan, suhu awal, qo, bagi air itu diukur.
Rajah 1.2 menunjukkan meniskus bagi turus merkuri dalam termometer.

A stopwatch and the heater are switched on simultaneously. At time, t = 20 s, the
temperature, q, of the water is read on the thermometer. Diagram 1.3 shows the meniscus
of the mercury column in the thermometer.
The procedure is repeated for heating time, t =40 s, 60 s, 80 s, and 100 s. The positions
of the meniscus of the mercury column in the thermometer are shown in Diagrams 1.4,
1.5, 1.6 and 1.7.
Sebuah jam randik dan pemanas dihidupkan serentak. Pada masa, t = 20 s, suhu, q, bagi
air itu dibaca pada termometer. Rajah 1.3 menunjukkan meniskus bagi turus merkuri
dalam termometer itu.
Prosedur itu diulang bagi masa pemanasan, t = 40 s, 60 s, 80 s, dan 100 s. Kedudukan-
kedudukan meniskus bagi turus merkuri dalam termometer adalah seperti ditunjukkan
dalam Rajah 1.4, 1.5, 1.6 dan 1.7.

30

(a) For the experiment described, identify :
Bagi eksperimen yang diterangkan, kenal pasti:
(i) The manipulated variable/ Pembolehubah dimanipulasikan
..................................................................................................[1 mark/markah]
(ii) The responding variable/ Pembolehubah bergerak balas
..................................................................................................[1 mark/markah]
(iii) The constant variable/ Pembolehubah dimalarkan
..................................................................................................[1 mark/markah]

31

(b) Based on Diagram 1.2, determine the initial temperature, qo, of the water.
Berdasarkan Rajah 1.2, tentukan suhu awal, qo, bagi air itu.

Initial temperature/ suhu awal, qo = ………………………

[1 mark/ markah]

(c) Based on Diagrams 1.3, 1.4, 1.5, 1.6 and 1.7,
Berdasarkan Rajah 1.3, 1.4, 1.5, 1.6 dan 1.7,

(i) Record the thermometer readings, q, in the spaces provided.
Catatkan bacaan-bacaan termometer, q, dalam ruang yang disediakan.

[1 mark/ markah]

(ii) Calculate the values of Dq for each heating time using the formula:
Hitungkan nilai-nilai Dq bagi setiap masa pemanasan dengan menggunakan
formula:
Dq = q - qo

Tabulate your results for q and Dq for all values of t in the space below.

Jadualkan keputusan anda bagi q dan Dq bagi semua nilai t pada ruang di
bawah.

[5 marks/ markah]

(d) On the graph paper provided, draw a graph of Dq against t.
Pada kertas graf, lukis graf Dq melawan t.

[5 marks/ markah]

(e) Based on your graph, state the relationship between Dq and t.
Berdasarkan graf anda, nyatakan hubungan antara Dq dan t.

....................................................................................................................................
[1 mark/ markah]

32

SET 7
A student carries out an experiment to investigate the relationship between object
distance, u, and image distance, v, for a convex lens. The apparatus is set up as shown
in Diagram 1.1.
Seorang pelajar menjalankan eksperimen untuk mengkaji hubungan antara jarak objek,
u, dan jarak imej, v, bagi satu kanta cembung. Susunan radas bagi eksperimen ini
ditunjukkan pada Rajah 1.1.

Diagram 1.1/ Rajah 1.1
The student starts the experiment with an object distance of 8.0 cm. The position of the
screen is adjusted until a sharp image is formed on the screen. The image distance
between the convex lens and the screen, v, is measured and recorded.
The experiment is repeated with the object distances of 12.0 cm, 16.0 cm, 20.0 cm, 24.0
cm and 28.0 cm. The image distances, v, are shown in Diagrams 1.2, 1.3, 1.4, 1.5, 1.6
and 1.7.
Pelajar itu memulakan eksperimen dengan jarak objek 8.0 cm. Kedudukan skrin
dilaraskan sehingga imej yang tajam terbentuk. Jarak imej antara kanta cembung dan
skrin, v, diukur dan direkodkan.
Eksperimen diulangi dengan jarak objek 12.0 cm, 16.0 cm, 20.0 cm, 24.0 cm dan 28.0
cm. Jarak imej, v, ditunjukkan pada Rajah 1.2, 1.3, 1.4, 1.5, 1.6 dan 1.7.

33

34

35

(a) For the experiment described, identify :
Bagi eksperimen yang diterangkan, kenal pasti:

(i) The manipulated variable/ Pembolehubah dimanipulasikan

..................................................................................................[1 mark/markah]

(ii) The responding variable/ Pembolehubah bergerak balas

..................................................................................................[1 mark/markah]

(iii) The constant variable/ Pembolehubah dimalarkan

..................................................................................................[1 mark/markah]

(b) For this part of the question, write your answers in the spaces provided in the
corresponding diagrams.
Untuk bahagian soalan ini, tulis jawapan anda dalam ruang yang disediakan dalam
rajah-rajah yang sepadan.
Based on Diagrams 1.2, 1.3, 1.4, 1.5, 1.6 and 1.7:
Berdasarkan Rajah 1.2, 1.3, 1.4, 1.5, 1.6 dan 1.7:

(i) Record the image distances, v.
Catat jarak imej, v.

[2 marks/ markah]

(ii) Tabulate your results for all values of u, v, % and % in the space below.
& '
% %
Jadualkan keputusan anda bagi semua nilai u, v, & dan ' dalam ruang di

bawah.

[5 marks/ markah]

(c) On the graph paper provided, draw a graph of % against &%.
'
% &%.
Pada kertas graf, lukis graf ' melawan

[5 marks/ markah]

(d) Based on your graph, state the relationship between % and &%.
'
% &%.
Berdasarkan graf anda, nyatakan hubungan antara ' dan

....................................................................................................................................
[1 mark/ markah]

36

SET 8

A student carries out an experiment to investigate the relationship between the
wavelength of light, l, and the distance, x, between two consecutive bright fringes of an
interference pattern which is formed on a white screen. The separation between the
double slits is fixed at 0.3 mm. The arrangement of the apparatus for this experiment is
shown in Diagram 1.1.
Seorang pelajar menjalankan eksperimen untuk mengkaji hubungan antara Panjang
gelombang cahaya, l, antara dua pinggir cerah berturutan untuk satu corak interferens
yang terbentuk di atas skrin putih. Jarak di antara dwicelah ditetapkan pada 0.3 mm.
Susunan radas bagi eksperimen ini ditunjukkan pada Rajah 1.1.

Diagram 1.1/ Rajah 1.1

The student starts the experiment using a white light source and a red filter. The red light
has a wavelength of 750 nm. The interference pattern formed on the screen is as shown
in Diagram 1.2.
Pelajar itu memulakan eksperimen menggunakan satu sumber cahaya putih dan penuras
merah. Panjang gelombang cahaya merah ialah 750 nm. Corak interferens yang
terbentuk pada skrin ditunjukkan pada Rajah 1.2.

The distance, d, for ten consecutive bright fringes is measured and recorded. Then, the
distance, x, between two consecutive bright fringes is determined by using the following
formula:
Jarak, d, untuk sepuluh pinggir cerah diukur dan dicatatkan. Seterusnya, jarak, x, di
antara dua pinggir cerahyang berturutan ditentukan dengan menggunakan rumus
berikut:

=
10

37

Diagram 1.2/ Rajah 1.2
Diagram 1.3/ Rajah 1.3
Diagram 1.4/ Rajah 1.4

38

Diagram 1.5/ Rajah 1.5

Diagram 1.6/ Rajah 1.6
(a) For the experiment described, identify :

Bagi eksperimen yang diterangkan, kenal pasti:
(i) The manipulated variable/ Pembolehubah dimanipulasikan

.................................................................................................[1 mark/markah]
(ii) The responding variable/ Pembolehubah bergerak balas

..................................................................................................[1 mark/markah]
(iii) The constant variable/ Pembolehubah dimalarkan

..................................................................................................[1 mark/markah]
39

(b) For this part of the question, write your answers in the spaces provided in the
corresponding diagrams.
Untuk bahagian soalan ini, tulis jawapan anda dalam ruang yang disediakan pada
rajah-rajah yang sepadan.

Based on Diagrams 1.2, 1.3, 1.4, 1.5 and 1.6:
Berdasarkan Rajah 1.2, 1.3, 14,1.5 dan 1.6:

(i) Record the distance, d, for ten consecutive bright fringes.
Catatkan jarak, d, untuk sepuluh pinggir cerah berturutan.

[2 marks/ markah]

(ii) Calculate and record the distance, x, for two consecutive bright fringes.
Hitung dan catatkan jarak, x, untuk dua pinggir cerah berturutan.

[2 marks/ markah]

(c) Tabulate your results for all values of l, d and x in the space below.
Jadualkan keputusan anda bagi semua nilai l, d dan x dalam ruang di bawah.

[3 marks/ markah]

(d) On the graph paper provided, draw a graph of x against l.
Pada kertas graf, lukis graf x melawan l.

[5 marks/ markah]

(e) Based on your graph, state the relationship between x and l.
Berdasarkan graf anda, nyatakan hubungan antara x dan l.

....................................................................................................................................
[1 mark/ markah]

40

SET 9

A student carries out an experiment to investigate the relationship between the height of
air inside the tube, h, and the frequency of sound wave, f, generated. The air pump is
used to blow the air on top of the tube so that it will produce a sound. The sound is then
detected by a microphone and the pattern of sound wave is displayed on the screen of
CRO. The arrangement of the apparatus for this experiment is shown in Diagram 1.1.

Seorang pelajar menjalankan eksperimen untuk mengkaji hubungan antara ketinggian
udara dalam tiub ujikaji, h, dan frekuensi bunyi, f, yang dikeluarkan. Pam udara digunakan
untuk meniup udara di atas tiub ujikaji supaya ia mengeluarkan satu bunyi. Bunyi itu
dikesan menggunakan mikrofon dan corak gelombang bunyi dipamerkan pada skrin
OSK. Susunan radas eksperimen adalah seperti yang ditunjukkan dalam Rajah 1.1.

From the pattern of the wave, the period of the wave generated, T, can be calculated by
using the equation:
Daripada corak gelombang, tempoh gelombang terhasil, T, boleh dikira menggunakan
rumus:

T = d (0.05) s cm-1

where d is the length of one wave in cm.
di mana d ialah panjang satu gelombang dalam cm.

The frequency of the wave, f, can be calculated by using equation:
Frekuensi gelombang, f, boleh dikira dengan menggunakan rumus:

= 1


41

Diagram 1.2 shows the example of illustration of the wave pattern from the CRO screen.
Rajah 1.2 menunjukkan satu contoh ilustrasi corak gelombang dari skrin OSK.

Scale: 1 square = 1 cm ´ 1
cm

d = 4.0 cm

T = 4.0 cm (0.05 s cm-1)
= 0.20 s

= 1 = 1 = 5.0
0.20

Diagram 1.2/ Rajah 1.2

The experiment begins with the height of the air, h = 30.0 cm and the pattern of the wave
produced on the CRO’s screen is shown in Diagram 1.3.
The experiment is then repeated by using different height, h = 25.0 cm, 20.0 cm, 15.0 cm
and 10.0 cm and the corresponding pattern of wave is shown in Diagrams 1.4, 1.5, 1.6
and 1.7.

Eksperimen ini dimulakan dengan ketinggian udara, h = 30.0 cm dan corak gelombang
terhasil ditunjukkan pada skrin OSK dalam Rajah 1.3.
Eksperimen ini kemudiannya diulang dengan menggunakan ketinggian yang berlainan,
h = 25.0 cm, 20.0 cm, 15.0 cm dan 10.0 cm dengan corak gelombang yang sepadan
seperti yang ditunjukkan dalam Rajah 1.4, 1.5, 1.6 dan 1.7.

Diagram 1.3/ Rajah 1.3 Scale: 1 square = 1 cm ´ 1
cm

h = 30.0 cm

d = ……………..cm

T=

f = ……………… Hz

Diagram 1.4/ Rajah 1.4 Scale: 1 square = 1 cm ´ 1
cm

h = 25.0 cm

d = ……………..cm

T=

f = ……………… Hz

42

Diagram 1.5/ Rajah 1.5 Scale: 1 square = 1 cm ´ 1
Diagram 1.6/ Rajah 1.6 cm
h = 20.0 cm
d = ……………..cm
T=
f = ……………… Hz

Scale: 1 square = 1 cm ´ 1
cm
h = 15.0 cm
d = ……………..cm
T=
f = ……………… Hz

Scale: 1 square = 1 cm ´ 1
cm

h = 10.0 cm

d = ……………..cm

T=

f = ……………… Hz

Diagram 1.7/ Rajah 1.7
(a) For the experiment described, identify :

Bagi eksperimen yang diterangkan, kenal pasti:

(i) The manipulated variable/ Pembolehubah dimanipulasikan

..................................................................................................[1 mark/markah]

(ii) The responding variable/ Pembolehubah bergerak balas

..................................................................................................[1 mark/markah]

(iii) The constant variable/ Pembolehubah dimalarkan

..................................................................................................[1 mark/markah]
43

(b) Based on Diagrams 1.3, 1.4, 1.5, 1.6 and 1.7, determine the length of one wave, d,
and period of wave, T, for corresponding height of air in the tube, h.
For each value of h, calculate the frequency of wave, f.
Tabulate your results for d, T and f for every value of h in the space below.

Berdasarkan Rajah 1.3, 1.4, 1.5, 1.6 dan 1.7, tentukan jarak satu gelombang, d, dan
tempoh gelombang, T, yang sepadan dengan ketinggian udara, h.
Bagi setiap nilai h, hitungkan frekuensi, f bagi gelombang itu.
Jadualkan keputusan anda bagi d, T dan f bagi setiap nilai h pada ruang di bawah.

[7 marks/ markah]

(c) On the graph paper provided, draw a graph of f against h.
Pada kertas graf, lukis graf f melawan h.

[5 marks/ markah]

(d) Based on your graph, state the relationship between f and h.
Berdasarkan graf anda, nyatakan hubungan antara f dan h.

....................................................................................................................................
[1 mark/ markah]

44

SET 10
A student carries out an experiment to investigate the relationship between the
temperature, q, and the electric current, I, flowing through a resistor. The arrangement of
the apparatus is as shown in Diagram 1.1.
Seorang pelajar menjalankan eksperimen untuk mengkaji hubungan antara suhu, q,
dengan arus elektrik, I, yang mengalir melalui suatu perintang. Susunan radas
ditunjukkan dalam Rajah 1.1.

Diagram 1.1/ Rajah 1.1
The switch is turned on and the ammeter reading is recorded when the temperature of
water, q = 10 oC. The water is then heated slowly and the ammeter reading is recorded
after every temperature rise of 10 oC. The corresponding ammeter readings, I, for each
temperature, q, are shown in Diagrams 1.2, 1.3, 1.4, 1.5 and 1.6.
Suis dihidupkan dan bacaan ammeter dicatat apabila suhu air, q = 10 oC. Kemudian, air
dipanaskan secara perlahan-lahan dan bacaan ammeter dicatat selepas setiap kenaikan
suhu sebanyak 10 oC. Bacaan ammeter, I, yang sepadan untuk setiap suhu, q,
ditunjukkan pada Rajah 1.2, 1.3, 1.4, 1.5 dan 1.6.

45

46

(a) For the experiment described, identify :
Bagi eksperimen yang diterangkan, kenal pasti:

(i) The manipulated variable/ Pembolehubah dimanipulasikan

..................................................................................................[1 mark/markah]

(ii) The responding variable/ Pembolehubah bergerak balas

..................................................................................................[1 mark/markah]

(iii) The constant variable/ Pembolehubah dimalarkan

..................................................................................................[1 mark/markah]

(b) Based on Diagrams 1.2, 1.3, 1.4, 1.5 and1.6:
Berdasarkan Rajah 1.2, 1.3, 1.4, 1.5 and 1.6:
(i) Record the ammeter readings, I, and their corresponding temperature, q.
Catat bacaan ammeter, I, dan suhu, q, yang sepadan.
[2 marks/ markah]

(ii) Tabulate your results for all values of q, I, and % in the space below.
(
%
Jadualkan keputusan anda bagi semua nilai q, I, dan ( dalam ruang di bawah.

[4 marks/ markah]

(c) On the graph paper provided, draw a graph of % against q.
(
%
Pada kertas graf, lukis graf ( melawan q.

[5 marks/ markah]

(d) Based on your graph, state the relationship between % and q.
(
%
Berdasarkan graf anda, nyatakan hubungan antara ( dan q.

....................................................................................................................................
[1 mark/ markah]

(e) State one precaution that should be taken to improve the accuracy of readings in
The experiment.
Nyatakan satu langkah berjaga-jaga yang perlu diambil untuk meningkatkan
kejituan bacaan dalam eksperimen ini.

....................................................................................................................................
[1 mark/ markah]

47

SET 11
A student carries out an experiment to investigate the relationship between the number
of turns, N, of a coil of wire and the induced current, I. A coil that is wound with 40 turns
of insulated copper wire is connected to a microammeter. The arrangement of the
apparatus is as shown in Diagram 1.1.
Seorang pelajar menjalankan eksperimen untuk mengkaji hubungan antara bilangan
lilitan, N, sebuah gegelung dawai dengan arus aruhan, I. Gegelung yang dililitkan dengan
40 lilitan dawai kuprum bertebat disambung ke sebuah microammeter. Susunan radas
adalah seperti yang ditunjukkan dalam Rajah 1.1.

Diagram 1.1/ Rajah 1.1
Diagram 1.2 shows the zero error, x, in the microammeter.
A bar magnet is released from a height of 50.0 cm, so that it passes through the coil. The
induced current, I, is measured from the maximum reading of the microammeter. Diagram
1.3 shows the maximum reading of the microammeter. The experiment is repeated by
using coils with the number of turns, N = 60, 80, 100 and 120. The corresponding
maximum readings of the microammeter are shown in Diagrams 1.4, 1.5, 1.6 and 1.7.
Rajah 1.2 menunjukkan ralat sifar, x, pada mikroammeter.
Satu magnet bar dilepaskan dari ketinggian 50.0 cm supaya melalui gegelung itu. Arus
aruhan, I, diukur daripada bacaan maksimum mikroammeter itu. Rajah 1.3 menunjukkan
bacaan maksimum mikroammeter itu. Eksperimen diulang dengan menggunakan
gegelung dengan bilangan liitan, N = 60, 80, 100 dan 120. Bacaan maksimum
mikroammeter yang sepadan ditunjukkan dalam Rajah 1.4, 1.5, 1.6 dan 1.7.

48

49

(a) For the experiment described, identify :
Bagi eksperimen yang diterangkan, kenal pasti:

(i) The manipulated variable
Pembolehubah dimanipulasikan

..................................................................................................[1 mark/markah]

(ii) The responding variable
Pembolehubah bergerak balas

..................................................................................................[1 mark/markah]

(iii) The constant variable
Pembolehubah dimalarkan

..................................................................................................[1 mark/markah]

(b) (i) Based on Diagram 1.2, determine and record the zero error, x, in the space
provided on the diagram.
Berdasarkan Rajah 1.2, tentukan dan catatkan ralat sifar, x, dalam ruang yang
disediakan pada rajah.
[1 mark/ markah]

(ii) Based on Diagrams 1.3, 1.4, 1.5, 1.6 and 1.7, record the readings of Ii, in the
spaces provided on the diagrams.
Berdasarkan Rajah 1.3, 1.4, 1.5, 1.6 dan 1.7, catatkan bacaan Ii, dalam
ruangan yang disediakan pada rajah.
[2 marks/ markah]

(iii) For each value of Ii, calculate the actual induced current, I, by using the
following equation:
Bagi setiap nilai Ii, hitung nilai arus aruhan sebenar, I, dengan menggunakan
persamaan yang berikut:

I = Ii – x

where x is the zero error in the microammeter.
di mana x ialah ralat sifar pada mikroammeter itu.

Record the values of I, in the spaces provided on the diagrams.
Rekod nilai I, dalam ruangan yang disediakan pada rajah.

[2 marks/ markah]

50