JADUAL ANALISIS SOALAN fizik SPM (4531) TABLE OF ANALYSIS SPM physics QUESTIONS (4531) Bab / Chapter Kertas 1 / Paper 1 (4531/1) Kertas 2 / Paper 2 (4531/2) Kertas 3 / Paper 3 (4531/3) Ujian Bertulis (Objektif) Ujian Bertulis (Subjektif Berstruktur / Subjektif Respon Terhad / Subjektif Respon Terbuka) Ujian Amali (Subjektif Berstruktur) 2021 2022 2021 2022 2021 2022 Tingkatan 4 / Form 4 1 Pengukuran Measurement 2 – – 2 Daya dan Gerakan I Force and Motion I 4 – – 3 Kegravitian Gravitation 4 3 (a), (b), (c) – 4 Haba Heat 2 1 (a), (b) – 5 Gelombang Waves 3 5 (a), (b), (c), (d), (e) – 6 Cahaya dan Optik Light and Optics 4 8 (a), (b), (c) – Tingkatan 5 / Form 5 1 Daya dan Gerakan II Force and Motion II 3 9(a), (b), (c), (d) – 2 Tekanan Pressure 4 11(a), (b), (c), (d) – 3 Elektrik Electricity 4 10(a), (b), (c), (d) 1(a), (b) Memerhatikan 1(c) Mengukur dan menggunakan nombor 1(d) Mengawal pemboleh ubah 1(e) Berkomunikasi 1(f) Menggunakan perhubungan ruang dan masa 1(g) Meramalkan 4 Keelektromagnetan Electromagnetism 3 6(a), (b), (c), (d), (e) – 5 Elektronik Electronics 3 4(a), (b) – 6 Fizik Nuklear Nuclear Physics 4 7(a), (b), (c), (d) – 7 Fizik Kuantum Quantum Physics – 2(a), (b), (c) – Jumlah / Total 40 11 1
KERTAS MODEL SPM SPM MODEL PAPER Fizik/Physics Kertas 1/Paper 1 4531/1 2 1 jam 15 minit/1 hour 15 minutes Kertas soalan ini mengandungi 40 soalan. Jawab semua soalan. This question paper has 40 questions. Answer all questions. 1. Jadual 1 menunjukkan tiga objek dengan diameter yang berbeza. Table 1 shows three objects with different diameter. Jadual 1 / Table 1 P Q R Dawai Wire Duit syiling Coin Tayar kereta Car tyre Apakah alat yang sesuai untuk mengukur diameter bagi setiap objek di atas? What is the suitable tool to measure the diameter of each of the objects above? P Q R A Tolok skru mikrometer Micrometer screw gauge Pembaris meter Meter ruler Pembaris meter Meter ruler B Tolok skru mikrometer Micrometer screw gauge Angkup vernier Vernier caliper Pembaris meter Meter ruler C Angkup vernier Vernier caliper Angkup vernier Vernier caliper Pembaris meter Meter ruler D Tolok skru mikrometer Micrometer screw gauge Tolok skru mikrometer Micrometer screw gauge Pembaris meter Meter ruler 2. Antara berikut, yang manakah unit S.I. bagi tekanan? Which of the following is the S.I. unit for pressure? A N m–1 B kg m–1 s–2 C N s–1 D kg m s–2 3. Rajah 1 menunjukkan susunan radas untuk menentukan nilai pecutan graviti, g. Diagram 1 shows the apparatus set up to determine the free fall acceleration, g. Panjang Length Benang/ Thread Bandul/ Pendulum Kaki retort/ Retort stand Rajah 1 / Diagram 1 Jika persamaan untuk tempoh bagi satu ayunan, T diberikan oleh If the equation for the period of one oscillation, T is given by T = 2π l g � dan graf T 2 melawan l dilakarkan, apakah kuantiti fizik yang diwakili oleh kecerunan graf? and graph T2 against l is sketched, what is the physical quantity represented by the gradient of the graph? A l g C 4π2 g B 2π g D � 2π g 4. Rajah 2 menunjukkan pergerakan suatu objek yang berjisim, m dari atas tebing. Diagram 2 shows the movement of an object with mass, m from a cliff. Q P Objek Object 17 m Rajah 2 / Diagram 2 Jika sesaran di antara P dengan Q ialah 21 m, hitung ketinggian tebing tersebut. If the displacement between P and Q is 21 m, calculate the height of the cliff. A 4.0 m C 12.3 m B 8.8 m D 17.0 m KM2 K1 – 1 © Pan Asia Publications Sdn. Bhd.
5. Rajah 3(a) menunjukkan sebuah troli disambungkan ke pita detik dan jangka masa detik yang berada pada landasan curam. Diagram 3(a) shows a trolley connected to a ticker tape and ticker timer which is on an inclined plane. Pita detik Ticker tape Jangka masa detik Ticker timer Troli Trolley Landasan Runway Blok kayu Wooden block Sumber kuasa Power supply Rajah 3(a) / Diagram 3(a) Berdasarkan pita detik dalam Rajah 3(b), nyatakan perubahan halaju troli tersebut. Based on the ticker tape in Diagram 3(b), state the change of velocity of the trolley. Arah gerakan Direction of movement Rajah 3(b) / Diagram 3(b) A Halaju berkurang secara seragam dan akhirnya berhenti Velocity decreases uniformly and finally stop B Halaju berkurang secara seragam dan akhirnya malar Velocity decreases uniformly and finally constant C Halaju bertambah secara seragam dan akhirnya berhenti Velocity increases uniformly and finally stop D Halaju bertambah secara seragam dan akhirnya malar Velocity increases uniformly and finally constant 6. Rajah 4 menunjukkan perlanggaran antara dua buah kereta. Diagram 4 shows the collision between two cars. 1 500 kg, v = 15 m s–1 2 400 kg, v = 20 m s–1 Rajah 4 / Diagram 4 Jika perlanggaran adalah tak kenyal, hitung jumlah tenaga kinetik selepas perlanggaran. If the collision is inelastic, calculate the total kinetic energy after the collision. A 1.9 × 103 J B 8.3 × 104 J C 9.1 × 105 J D 9.1 × 103 J 7. Mengapakah nilai pecutan graviti, g di garisan Khatulistiwa tidak sama dengan di Kutub Utara? Why is the value of free fall acceleration, g at the Equator different from at the North Pole? A 70% kandungan Bumi ialah air 70% content of the Earth is water B Jejari Bumi tidak seragam Radius of Earth is not uniform C Medan magnet Bumi tidak seragam Magnetic field of Earth is not uniform D Jisim Bumi tidak seragam Mass of Earth is not uniform 8. Rajah 5 menunjukkan pandangan dari atas sebuah objek yang bergerak dalam bulatan. Diagram 5 shows a view from above of an object moving in a circle. P Objek Object Rajah 5 / Diagram 5 Antara berikut, yang manakah menunjukkan arah halaju, v, arah pecutan memusat, ac dan arah daya memusat, Fc pada objek tersebut di kedudukan P. Which of the following shows direction of velocity, v, direction of centripetal acceleration, ac and direction of centripetal force, Fc on the object at position P. v ac Fc A B C D 9. Satelit X berjisim, m yang berada pada orbit, r mengambil masa, T untuk melengkapkan satu pusingan lengkap mengelilingi Bumi. Hitung masa yang diambil, dalam ungkapan T, oleh satelit Y berjisim, 3m yang berada pada orbit, 2r untuk melengkapkan satu pusingan lengkap mengelilingi Bumi. Satellite X with mass, m at orbit, r takes time, T to complete one rotation around the Earth. Calculate the time taken, in terms of T, by satellite Y with mass, 3m at orbit, 2r to complete one rotation around the Earth. A 8T B 3T C �3T D �8T © Pan Asia Publications Sdn. Bhd. KM2 K1 – 2
31. Rajah 23 menunjukkan sebatang konduktor pembawa arus ulang-alik diletakkan di dalam medan magnet seragam. Diagram 23 shows a conductor carrying alternating current placed in a uniform magnetic field. U / N Magnet Konduktor pembawa arus Current-carrying conductor S Rajah 23 / Diagram 23 Ke arah manakah konduktor arus akan bergerak? To which direction will the current conductor move? A Ke atas/ Upwards B Ke bawah/ Downwards C Berayun ke kanan dan ke kiri Oscillating right and left D Berayun ke atas dan ke bawah Oscillating upwards and downwards 32. Rajah 24(a) menunjukkan sebuah transformer disambungkan ke bekalan arus ulang-alik. Diagram 24(a) shows a transformer connected to alternating current supply. R Rajah 24(a) / Diagram 24(a) Bentuk graf bekalan kuasa arus ulang-alik, I melawan t ditunjukkan dalam Rajah 24(b). The shape of graph of alternating power supply, I against t is shown in Diagram 24(b). 0 I t Rajah 24(b) / Diagram 24(b) Graf yang manakah dapat diperhatikan apabila kuasa, P dilesapkan pada perintang output, R? Which graph can be observed when power, P is dissipated at output resistor, R? A 0 P t C 0 P t B 0 P t D 0 P t 33. Rajah 25 menunjukkan suatu litar bertransistor untuk menghidupkan alat penggera jika kebakaran berlaku. Diagram 25 shows a circuit with transistor to switch on an alarm if fire occurs. Termistor Thermistor R Diod Diode Suis geganti Relay switch Loceng Bell Bekalan kuasa tinggi High power supply 5V 1 kΩ 100 kΩ Rajah 25 / Diagram 25 Keadaan yang manakah akan menghidupkan alat penggera? Which situation will switch on the alarm? Suhu termistor Temperature of thermistor Voltan tapak Base voltage A Rendah/ Low Tinggi/ High B Tinggi/ High Tinggi/ High C Tinggi/ High Rendah/ Low D Rendah/ Low Rendah/ Low 34. Rajah 26 menunjukkan surihan pada skrin osiloskop sinar katod (O.S.K.) apabila disambungkan kepada bekalan arus ulang-alik. Diagram 26 shows traces on the cathode ray oscilloscope (C.R.O.) screen when it is connected to alternating current supply. 1 cm 1 cm Rajah 26 / Diagram 26 Kepekaan plat-Y ialah 5 V cm–1 dan sensitiviti dasarmasa 20 ms cm–1. Pernyataan yang manakah betul? The sensitivity of Y-plate is 5 V cm–1 and sensitivity of time-base is 20 ms cm–1. Which statement is correct? A Tempoh masa ialah 40 ms Period is 40 ms B Amplitud ialah 15 V Amplitude is 15 V C Frekuensi ialah 12.5 Hz Frequency is 12.5 Hz D Panjang gelombang ialah 4 cm Wavelength is 4 cm KM2 K1 – 7 © Pan Asia Publications Sdn. Bhd.
KERTAS PEPERIKSAAN TAMAT END OF QUESTION PAPER 35. Rajah 27 menunjukkan tiub palang Maltese disambungkan ke bekalan kuasa tinggi. Jika beza keupayaan di antara katod dengan anod ialah 1.0 kV, hitung laju sinar katod yang terhasil sebelum menghentam skrin berpendarfluor. Diagram 27 shows a Maltese cross tube connected to a high power supply. If the potential difference between cathode and anode is 1.0 kV, calculate the speed of the cathode ray produced before hitting the fluorescent screen. [Jisim elektron/ Mass of electron, me = 9.1 × 10–31 kg, e = 1.6 × 10–19 C] Katod Cathode Anod Anode Filamen Filament Palang Maltese Maltese cross Bayang-bayang Shadow + - Rajah 27 / Diagram 27 A 1.9 × 107 m s–1 C 5.9 × 107 m s–1 B 5.9 × 105 m s–1 D 1.9 × 105 m s–1 36. Rajah 28 menunjukkan suatu tiub palang Maltese. Diagram 28 shows a Maltese cross tube. Tiub Palang Maltese Maltese Cross Tube Magnet N P R S Q Rajah 28 / Diagram 28 Apakah yang akan berlaku kepada bayang-bayang palang Maltese jika medan magnet dibekalkan? What will happen to the shadow of Maltese cross if magnetic field is supplied? A Bergerak ke arah/ Moving towards P B Bergerak ke arah/ Moving towards Q C Bergerak ke arah/ Moving towards R D Bergerak ke arah/ Moving towards S 37. Rajah 29 menunjukkan graf tenaga kinetik maksimum melawan frekuensi foton. Diagram 29 shows the graph of maximum kinetic energy against frequency of photon. KE maks/ max / J f / Hz Rajah 29 / Diagram 29 Apakah kuantiti yang diwakili oleh hasil darab kecerunan graf dan pintasan paksi-x? What is the quantity that represents the product of the gradient of graph and x-intercept? A Fungsi kerja/ Work function B Frekuensi ambang/ Threshold frequency C Panjang gelombang ambang/ Threshold wavelength D Pemalar Planck/ Planck's constant 38. Rajah 30 menunjukkan eksperimen yang digunakan untuk membuktikan bahawa zarah bersifat gelombang. Diagram 30 shows an experiment used to prove the behaviour of particle as a wave. Elektron Electron Senapang alur elektron Electron beam gun Dwicelah Double-slit Skrin Screen Corak interferens Interference pattern Rajah 30 / Diagram 30 Jika laju elektron bertambah, apakah perubahan pada corak interferens? If the speed of electron increases, what is the change in the interference pattern? A Tiada perubahan No change B Lebih banyak pinggir cerah dan gelap diperhatikan More bright and dark fringes can be observed C Kurang pinggir cerah dan gelap diperhatikan Lesser bright and dark fringes can be observed D Tiada pinggir cerah dan gelap yang dapat diperhatikan No bright and dark fringes can be observed 39. Suatu unsur radioaktif tak stabil, P mereput menjadi nukleus Q yang lebih stabil. Pada mulanya, bilangan unsur P ialah No dan selepas 42 tahun, bilangan unsur Q ialah 127 No 128 . Hitung separuh hayat bagi unsur P. An unstable radioactive element, P decays and become a more stable nucleus Q. Intially, the number of element P is No and after 42 years, number of element Q is 127 No 128 . Calculate the half-life of element P. A 6 tahun/ years C 8.4 tahun/ years B 7 tahun/ years D 10.5 tahun/ years 40. Radioisotop yang manakah digunakan untuk menentukan usia sampel arkeologi? Which radioisotope is used to determine the age of archaeology sample? A Natrium-24/ Sodium-24 B Kobalt-60/ Cobalt-60 C Karbon-14/ Carbon-14 D Ferum-56/ Iron-56 © Pan Asia Publications Sdn. Bhd. KM2 K1 – 8
Fizik/Physics Kertas 2/Paper 2 4531/2 3 2 jam 30 minit/2 hours 30 minutes KERTAS MODEL SPM SPM MODEL PAPER Bahagian A / Section A [60 markah / 60 marks] Jawab semua soalan. Answer all questions. 1. Rajah 1 menunjukkan susunan radas untuk menyiasat kesan medan magnet ke atas konduktor pembawa arus. Diagram 1 shows the arrangement of the apparatus to investigate the effect of the magnetic field on a current-carrying conductor. Bekalan kuasa a.t. d.c. power supply Kaki retort Retort stand Kutub selatan magnet Magnet’s south pole Dawai kuprum Copper wire Dawai penyambung Connecting wire Neraca elektronik Electronic balance Kutub utara magnet Magnet’s north pole Dening keluli Steel yoke AC + DC – Rajah 1 / Diagram 1 (a) Apakah yang dimaksudkan dengan medan lastik? What is meant by catapult field? [1 markah / 1 mark] (b) (i) Tandakan arah medan magnet di antara dua magnet dalam Rajah 1. Mark the direction of the magnetic field between the two magnets in Diagram 1. [1 markah / 1 mark] (ii) Mengapakah bacaan neraca elektronik bertambah apabila bekalan kuasa dihidupkan? Why does the electronic balance reading increases when the power supply is turned on? [1 markah / 1 mark] (iii) Apakah perubahan yang dapat diperhatikan pada bacaan neraca elektronik jika bekalan a.t. digantikan dengan a.u.? Tandakan (3) dalam petak untuk jawapan yang betul. What changes can be observed in the electronic balance reading if the d.c. supply is replaced by a.c.? Mark (3) in the box for the correct answer. Tiada perubahan/ No changes Bacaan turun dan naik/ Reading fluctuates [1 markah / 1 mark] KM3 K2 – 1 © Pan Asia Publications Sdn. Bhd.
2. Rajah 2.1 menunjukkan fotograf seorang ahli fizik kuantum, Louis de Broglie. Diagram 2.1 shows a photograph of the quantum physicist, Louis de Broglie. Rajah 2.1 / Diagram 2.1 (a) (i) Apakah hipotesis yang diperkenalkan oleh Louis de Broglie? What hypothesis was introduced by Louis de Broglie? [1 markah / 1 mark] (ii) Nyatakan eksperimen yang digunakan untuk membuktikan hipotesis Louis de Broglie. State the experiment used to prove Louis de Broglie's hypothesis. [1 markah / 1 mark] (b) Rajah 2.2 menunjukkan salah satu eksperimen yang digunakan untuk membuktikan hipotesis Louis de Broglie. Diagram 2.2 shows one of the experiments used to prove Louis de Broglie's hypothesis. Skrin berpendarfluor Fluorescent screen Vakum Vacuum Papan logam Metal sheet Anod Anode Katod (Filamen) Cathode (Filament) Bekalan kuasa Power supply – + Rajah 2.2 / Diagram 2.2 Lukiskan corak yang dapat diperhatikan pada skrin. Draw a pattern that can be observed on the screen. [1 markah / 1 mark] (c) Hitungkan panjang gelombang de Broglie bagi satu alur elektron yang mempunyai tenaga kinetik 28 eV? Calculate the de Broglie wavelength of an electron beam that has a kinetic energy of 28 eV? [Jisim elektron/ Electron mass = 9.1 × 10–31 kg, 1 eV = 1.60 × 10–19 J] [2 markah / 2 marks] © Pan Asia Publications Sdn. Bhd. KM3 K2 – 2
Bahagian B / Section B [20 markah / 20 marks] Jawab mana-mana satu soalan dalam bahagian ini. Answer any one question from this section. 9. Rajah 9.1 menunjukkan dua senario di mana sebiji bola tenis dan sebiji bola golf dibaling ke arah cermin kaca pada kelajuan yang sama. Daya impuls bertindak ke atas dua bola itu. Diagram 9.1 shows two scenarios where a tennis ball and a golf ball are thrown to the glass mirror at the same speed. The impulse force acts on the two balls. Bola tenis Tennis ball Cermin kaca Glass mirror Bola golf Golf ball Cermin kaca Glass mirror Rajah 9.1 / Diagram 9.1 (a) Apakah yang dimaksudkan dengan daya impuls? What is meant by impulse force? [1 markah / 1 mark] (b) Didapati cermin pecah disebabkan oleh hentaman bola golf. Dengan menggunakan konsep fizik yang sesuai, terangkan kejadian ini. It was found that the mirror broke due to the collision of golf ball. Using a suitable physics concept, explain this incident. [4 markah / 4 marks] (c) Jika bola tenis dengan jisim 25 g ditujukan ke arah permukaan cermin dengan halaju awal 15 m s–1, lalu melantun balik dengan halaju 8.5 m s–1 dan masa hentakan 20 ms, hitung If a tennis ball with a mass of 25 g is directed towards the surface of the mirror with an initial velocity of 15 m s–1, then bounces back with a velocity of 8.5 m s–1 and an impact time of 20 ms, calculate (i) perubahan momentum bola tenis. the change in momentum of the tennis ball. [2 markah / 2 marks] (ii) daya impuls yang bertindak ke atas cermin. impulse force acting on the mirror. [2 markah / 2 marks] (iii) Nyatakan sama ada daya impuls yang bertindak ke atas bola adalah sama seperti di 9(c)(ii). State whether the impulse force acting on the ball is the same as in 9(c)(ii). [1 markah / 1 mark] (d) Rajah 9.2 menunjukkan sebuah bungkusan diturunkan dengan menggunakan payung terjun. Jadual 2 menunjukkan empat model payung terjun. Diagram 9.2 shows a package being unloaded by using a parachute. Table 2 shows four parachute models. Anda dikehendaki memilih jenis bahan yang paling sesuai digunakan untuk membina payung terjun dan rangka bungkusan agar bungkusan mendarat tanpa sebarang kerosakan. Jelaskan pilihan anda. You are required to choose the most suitable type of material used to build the parachute and the package frame so that the package lands without any. Explain your choice. Jadual 2 / Table 2 Model Payung terjun/ Parachute Logam rangka bungkusan Diameter Metal of package frame Ketegangan permukaan Surface tension Ketegangan kabel Cable tension P Besar/ Large Tinggi/ High Tinggi/ High Lembut/ Soft Q Kecil/ Small Tinggi/ High Tinggi/ High Keras/ Hard R Besar/ Large Rendah/ Low Rendah/ Low Lembut/ Soft S Kecil/ Small Rendah/ Low Rendah/ Low Keras/ Hard [10 markah / 10 marks] Rajah 9.2 / Diagram 9.2 © Pan Asia Publications Sdn. Bhd. KM3 K2 – 10
KERTAS PEPERIKSAAN TAMAT END OF QUESTION PAPER Bahagian C / Section C [20 markah / 20 marks] Jawab semua soalan. Answer all questions. 11. Gitar bass elektrik beroperasi berdasarkan aruhan elektromagnet. Electric bass guitar operates based on electromagnetic induction. (a) Apakah yang dimaksudkan dengan aruhan elektromagnet? What is meant by electromagnetic induction? [1 markah / 1 mark] (b) Terangkan bagaimana gitar bass elektrik beroperasi berdasarkan aruhan elektromagnet. Explain how an electric bass guitar operates based on electromagnetic induction. [4 markah / 4 marks] (c) Rajah 11.1(a) dan Rajah 11.1(b) menunjukkan satu bar magnet dibawa menghampiri solenoid yang berbeza jumlah lilitan dengan laju 5 cm s–1. Diagram 11.1(a) and 11.1(b) show bar magnet being brought close to solenoid of different number of turns at speed 5 cm s–1. 10 0 10 20 30 20 30 Magnet Galvanometer Solenoid 100 lilitan/ turns 10 0 10 20 30 20 30 Magnet Galvanometer Solenoid 300 lilitan/ turns Rajah 11.1(a) / Diagram 11.1(a) Rajah 11.1(b) / Diagram 11.1(b) Berdasarkan Rajah 11.1(a) dan Rajah 11.1(b), bandingkan kelajuan magnet, bacaan galvanometer dan bilangan gegelung solenoid. Hubungkaitkan bacaan galvanometer dengan bilangan gegelung solenoid. Seterusnya, rumuskan kaitan antara arus terauh dengan kadar perubahan medan magnet. Based on Diagram 11.1(a) and Diagram 11.1(b), compare the speed of the magnet, the galvanometer reading and the number turns of solenoid. Relate the galvanometer reading with the number of turns of solenoid. Hence, deduct the relationship between the induced current with the rate of change of the magnetic field. [5 markah / 5 marks] (d) Rajah 11.2 menunjukkan reka bentuk motor elektrik arus terus yang digunakan untuk membina sebuah kipas kecil. Diagram 11.2 shows the design of a direct current electric motor used to build a small fan. Bilah kipas Fan blade Magnet kekal Permanent magnet Lilitan gegelung Turn of coil Perintang Resistor Bateri Battery Komutator Commutator U/N S/S Rajah 11.2 / Diagram 11.2 Cadangkan pengubahsuaian pada reka bentuk motor elektrik agar boleh memutarkan kipas dengan kelajuan yang tinggi, berdasarkan ciri-ciri untuk lilitan gegelung, bateri, magnet kekal, perintang dan komutator. Suggest modifications to the design of an electric motor so that it can rotate the fan at high speed, based on the characteristics of the number of turns of the coil, battery, permanent magnets, resistors and commutator. [10 markah / 10 marks] © Pan Asia Publications Sdn. Bhd. KM3 K2 – 12
Fizik/Physics Kertas 3/Paper 3 4531/3 2 40 minit/40 minutes KERTAS MODEL AMALI SAINS BERSEPADU SCIENCE PRACTICAL TEST MODEL PAPER Kertas 3 / Paper 3 [15 markah / 15 marks] Jawab semua soalan. Answer all questions. 1. Dalam eksperimen ini, anda akan menyiasat hubungan antara tempoh masa ayunan, T dengan panjang bandul, L. In this experiment, you are required to investigate the relationship between the period of oscillation, T and the length of pendulum, L. (a) Sediakan susunan radas seperti yang ditunjukkan dalam Rajah 1(a). Set up the apparatus as shown in Diagram 1(a). Panjang bandul Length of pendulum Satu ayunan lengkap One complete oscillation Rajah/ Diagram 1(a) Rajah/ Diagram 1(b) (i) Setkan panjang bandul, L = 60.0 cm. Jisim pendulum ialah 250 g. Set the length of pendulum, L = 60.0 cm. The mass of pendulum is 250 g. (ii) Sesarkan bandul ke kiri dan lepaskan seperti dalam Rajah 1(b). Displace the pendulum to the left and let it go as shown in Diagram 1(b). (iii) Rekodkan masa yang diambil oleh bandul untuk membuat 10 ayunan lengkap kali pertama sebagai t 1 . Ulang langkah ini untuk mendapatkan masa untuk membuat 10 ayunan lengkap kali kedua sebagai t 2 . Record the time taken for the pendulum to make 10 complete oscillations for the first time as t 1 . Repeat this step to obtain the time taken to make 10 complete oscillations for the second time as t2. (iv) Rekodkan bacaan panjang bandul, L, masa, t 1 dan t 2 dalam Jadual 1. Record the reading of length of pendulum, L, time t1 and t2 in Table 1. (v) Lengkapkan jadual dengan kiraan purata masa yang diambil, t purata, tempoh masa untuk satu ayunan, T dan T2 . Complete the table with the calculation of average time taken, t average period of one oscillation, T and T2. (vi) Ulang prosedur di atas dengan panjang pendulum, L = 20.0 cm, 30.0 cm, 40.0 cm dan 50.0 cm. Repeat the above procedure with length of pendulum, L = 20.0 cm, 30.0 cm, 40.0 cm and 50.0 cm. Jadual 1 / Table 1 L / cm t 1 / s t 2 / s t purata/average T / s T2 / s2 20.0 30.0 40.0 50.0 60.0 [6 markah / 6 marks] © Pan Asia Publications Sdn. Bhd. K3 – 3
(b) Berdasarkan eksperimen yang dijalankan, nyatakan Based on the experiment conducted, state (i) pemboleh ubah dimanipulasikan, manipulated variable, [1 markah / 1 mark] (ii) pemboleh ubah bergerak balas. responding variable. [1 markah / 1 mark] (c) Plotkan graf T2 melawan L. Mulakan graf anda dari titik asalan O (0, 0). Plot graph T2 against L. Start your graph from the point of origin, O (0, 0). [3 markah / 3 marks] (d) Persamaan yang menghubungkaitkan tempoh masa ayunan, T dengan panjang bandul, L ialah The equation of relationship between the period of oscillation, T and the length of pendulum, L is T = 2π L g � iaitu g ialah pecutan graviti/ where g is the gravitational acceleration. (i) Dengan menggunakan graf anda di 1(c), hitung kecerunan graf. By using your graph in 1(c), calculate the gradient of your graph. [1 markah / 1 mark] (ii) Berdasarkan persamaan yang diberi dan jawapan anda di 1(d)(i), hitung nilai g dalam unit S.I. Based on the equation given and your answer in 1(d)(i), calculate the value of g in S.I. unit. [1 markah / 1 mark] (iii) Bandingkan jawapan anda di 1(d)(ii) dengan nilai sebenar g, iaitu 9.81 m s–2. Compare your answer in 1(d)(ii) to the actual value of g which is 9.81 m s–2. [1 markah / 1 mark] (e) Nyatakan satu langkah berjaga-jaga yang perlu diambil untuk membaiki ketepatan bacaan dalam eksperimen ini. State one precaution step need to be taken to improve the accuracy of the reading in this experiment. [1 markah / 1 mark] © Pan Asia Publications Sdn. Bhd. K3 – 4
DATA SAMPEL UNTUK KERTAS 3 (SET 2) SAMPLE DATA FOR PAPER 3 (SET 2) Nota: Sekiranya anda tidak dapat menjalankan eksperimen yang dinyatakan dalam Set 2, anda boleh menjawab soalan ini menggunakan data sampel yang diperoleh daripada pemerhatian dalam Rajah 1 di bawah. Note: If you are unable to conduct the experiments described in Set 2, you can answer this question using the sample data obtained from the observation in Diagram 1 shown below. © Pan Asia Publications Sdn. Bhd. K3 – 7 Apabila/ When L = 20.0 cm 60 30 25 55 10 20 50 35 40 45 15 5 60 30 10 20 50 40 t 1 : s 60 30 25 55 10 20 50 35 40 45 15 5 60 30 10 20 50 40 t 2 : s Apabila/ When L = 30.0 cm 60 30 25 55 10 20 50 35 40 45 15 5 60 30 10 20 50 40 t 1 : s 60 30 25 55 10 20 50 35 40 45 15 5 60 30 10 20 50 40 t 2 : s
© Pan Asia Publications Sdn. Bhd. K3 – 8 Apabila/ When L = 40.0 cm 60 30 25 55 10 20 50 35 40 45 15 5 60 30 10 20 50 40 t 1 : s 60 30 25 55 10 20 50 35 40 45 15 5 60 30 10 20 50 40 t 2 : s Apabila/ When L = 50.0 cm 60 30 25 55 10 20 50 35 40 45 15 5 60 30 10 20 50 40 t 1 : s 60 30 25 55 10 20 50 35 40 45 15 5 60 30 10 20 50 40 t 2 : s Apabila/ When L = 60.0 cm 60 30 25 55 10 20 50 35 40 45 15 5 60 30 10 20 50 40 t 1 : s 60 30 25 55 10 20 50 35 40 45 15 5 60 30 10 20 50 40 t 2 : s Rajah 1 / Diagram 1
JAWAPAN/ANSWERS © Pan Asia Publications Sdn. Bhd. J1 Kertas Model 1 / Model Paper 1 Kertas 1 / Paper 1 1. B Unit S.I. bagi suhu ialah kelvin. S.I. unit for temperature is kelvin. 2. A G = r3 MT2 = m3 kg–1 s–2 3. A Kecerunan graf mewakili laju. Dari M–N, kecerunan berkurang, laju berkurang. Dari N–V, kecerunan sifar, laju sifar. Dari V–W, kecerunan bertambah, laju bertambah. Gradient of graph represents speed. From M–N, gradient decreases, speed decreases. From N–V, gradient zero, speed zero. From V–W, gradient increase, speed increase. 4. B Persamaan yang diberikan, u, v, s dan t mempunyai sebarang magnitud tetapi a mesti malar. Equation given, u, v, s and t has a magnitude but a must be constant. 5. A Dari prinsip keabadian momentum. From the principle of conservation of momentum. 6. D Bukan kesan inersia tetapi adalah melibatkan hukum keabadian tenaga. Not the effect of inertia but involves law of conservation of energy. 7. C Gunakan persamaan hukum Kepler ketiga, Use the third Kepler’s third law equation, T2 = ( 4π2 GM ) × r3 T = 3.8 × 103 s 8. A III – Tiada kaitan dengan hukum Kepler. Is not related to Kepler’s law. 9. A Berdasarkan formula, g = GM r2 , g dan r berkadar songsang apabila r > R dan g adalah berkadar terus dengan r apabila r < R. Based on formula, g = GM r2 , g and r is inversely proportional when r > R and g is directly proportional to r when r < R. 10. D Gunakan hukum keabadian tenaga, Qlesap = Qdiperoleh Use law of conservation of energy, Qlost = Qgained 3m(2c)[68 – T] = 2m(c)[T – 25] 408 – 6T = 2T – 50 T = 57.3°C 11. A Q = mlv Pt = mlv l v = 140 × 25 × 60 92 × 10–3 = 2.3 × 106 J kg–1 12. B Gunakan persamaan/ Use equation, P1 V1 T1 = P2 V2 T2 T2 = P2 V2 T1 P1 V1 , = 1.2 × 1.5 × 78 + 273 2.5 × 2.8 = 90.3 K T °C = 90.3 – 273 T = –183°C. 13. B Hukum Boyle/ Boyle’s Law: P1 V1 = P2 V2 V2 = P1 V1 P2 = (h1 ρg × 0.5 cm3 ) h2 ρg = 60 × 0.5 25 = 1.2 cm3 14. A Jumlah tekanan pada dasar bekas/ Total pressure at the base of the container, P = h1 ρ1 g + h2 ρ2 g 5.5 × 103 = 0.2 × 850 × 9.81 + y × 1 000 × 9.81 y = 0.39 m, y = 39 cm 15. C Berdasarkan persamaan eksperimen dwicelah Young, x = λ D a , x↑, λ↑, D↑, a↓. λmerah > λbiru Based on Young’s double-slit experiment equation, x = λ D a , x↑, λ↑, D↑, a↓. λmerah > λbiru 16. A Adalah fenomena interferens. Is the phenomenon of interference 17. B Turutan gelombang elektromagnet, Sequence of electromagnetic waves, Sinar gama, sinar X, ultraungu, cahaya nampak, inframerah, gelombang mikro, gelombang radio. Gamma ray, x-ray, ultraviolet ray, visible light, infrared, microwave, radio wave. 18. A Jika objek terletak pada jarak > F, imej yang dibentuk adalah kecil, nyata dan songsang. If object is placed at distance > F, image formed is small, real and inverted. 19. D Sudut genting/ Critical angle, sin c = 1 n c = sin–1 1 1.5 c = 41.8° Pengiraan sudut biasan/ Calculation of refraction angle, 1 sin 38 = 1.5 sin θ θ = 24.2 Sudut/ Angle θ2 = 35.8, di mana/ where θ2 < 41.8. Pantulan dalam penuh tidak berlaku. Maka, arah alur cahaya yang betul ialah B. Total internal reflection not occur. Hence, the direction of light beam is B.
© Pan Asia Publications Sdn. Bhd. J9 By using Fleming’s left-hand rule, magnetic force acts downwards direction on cathode ray. Therefore, Maltese cross shadow also points downwards (R). 37. A Kecerunan graf = h, pintasan paksi-x = f o , maka hasil darab kedua-duanya, hfo = fungsi kerja. Gradient of graph = h, x-axis intercept = fo , therefore product of both, hfo = work function. 38. B Daripada persamaan de Broglie, λ = h mv, apabila halaju elektron bertambah, panjang gelombang, λ akan berkurang. Mengikut persamaan interferens cahaya, λ = ax D , jika λ berkurang, maka x akan berkurang dan bilangan jalur cerah dan gelap akan bertambah. From de Broglie’s equation, λ = h mv, when velocity of electron increases, wavelength, λ will decrease. Based on light interference equation, λ = ax D , if λ decreases, therefore x will decreases and number of bright and dark fringes will increases. 39. A Unsur P yang masih belum mereput/ P element which has not decompose, No – 127No 128 = No 128 Maka, dari permulaan unsur P/ Therefore, from beginning of element P, No → No 2 → No 4 → No 8 → No 16 → No 32 → No 64 → No 128 Tujuh separuh hayat/ Seven half-life = 42 jam/ hours Maka, separuh hayat/ Therefore, half-life = 42 7 = 6 tahun/ years 40. C Karbon–14 digunakan dalam bidang arkeologi untuk menentukan usia. Carbon–14 is used in archeology field to determine age. Kertas 2 / Paper 2 Bahagian A / Section A 1. (a) u dan/ and g. (b) Apabila u = 0, persamaan s = ut + 1 2 gt2 menjadi s = 1 2 gt2 Samakan dengan y = mx + c, kecerunan = g 2 Berdasarkan graf, kecerunan = (30 – 0) (0.06 – 0) = 500 cm s–2 g = kecerunan × 2 = 536 cm s–2 × 2 = 1 000 cm s–2 = 10 m s–2 When u = 0, equation s = ut + 1 2 gt2 becomes s = 1 2 gt2 Equate with y = mx + c, gradient = g 2 From the graph, gradient = (30 – 0) (0.06 – 0) = 500 cm s–2 g = gradient × 2 = 536 cm s–2 × 2 = 1 000 cm s–2 = 10 m s–2 (c) Nilai g di Bulan kurang daripada nilai g di Bumi. Maka, kecerunan graf akan berkurang. The value of g on the Moon is lower than the value of g on the Earth. Therefore, gradient of graph decreases. 2. (a) (i) Ketegangan tali Tension of string Berat,W Weight, W P Q (ii) 80° P Q W (b) Gunakan rumus sinus/ Use sine rule, W sin 80° = P sin 50° P = ( W sin 80° )(sin 50°) P = ( (0.8)(9.81) sin 80° )(sin 50°) P = 6.1 N (c) Ketegangan tali P dan Q berkurang. Tension of string P and Q decrease. 3. (a) (i) D1 dan D4 – pincang depan dan D2 dan D3 – pincang songsang D1 and D4 – forward biased and D2 and D3 – reverse biased (ii) 1.0 cm 1.0 cm (iii) Selari dengan perintang, R Parallel with resistor, R 1.0 cm 1.0 cm (iv) 1.0 cm 1.0 cm t 1 t 2 4. (a) (i) Suhu terakhir bagi sistem adalah sama dan kadar bersih haba yang dipindahkan antara objek ialah sifar. Final temperature of the system is the same and net rate of heat transferred between the objects is zero. (ii) Tidak betul kerana jisim dan muatan haba tentu bagi kedua-dua objek berbeza.
© Pan Asia Publications Sdn. Bhd. J17 dengan kaca adalah pendek. Daya impuls ialah kadar perubahan momentum. Jika masa perlanggaran pendek, daya impuls yang dihasilkan akan menjadi besar. Daya impuls yang besar ini menyebabkan kaca pecah. Golf ball is denser and harder than the tennis ball. Therefore, the time of collision of golf ball and glass is short. The impulsive force is the rate of change of momentum. If the time of collision is short, the impulsive force produced will be large. This large impulsive force causes the glass to break. (c) (i) Δp = m(v − u) Δp = (0.025)(−8.5 − 15) Δp = 0.59 N s (ii) F = p Δt F = 0.59 20 × 10−3 = 29.5 N (iii) Mengikut hukum ketiga Newton, daya impuls mestilah sama. Based on Newton’s third law, impulse force must be the same. (d) Ciri-ciri Characteristics Sebab Reason Diameter payung terjun Diameter of parachute Besar Large Luas permukaan besar, tinggi rintangan udara, masa impak dapat dikurangkan. Large surface area, high air resistance, impact time can be reduced. Ketegangan permukaan payung terjun Parachute surface tension Tinggi High Dapat menampung berat bungkusan dan tidak senang pecah. To be able to support the weight of the package and not easy to break Ketegangan kabel Cable tension Tinggi High Dapat menampung berat bungkusan dan tidak senang putus. To be able to support the weight of the package and not easy to snap Logam rangka bungkusan Metal of package frame Logam lembut/ remuk Soft metal/ crumple Diperbuat daripada keluli, boleh menyerap hentakan apabila terkena tanah. Made from steel, can absorb the shock when hit the ground. Model P ialah model yang paling sesuai kerana mempunyai diameter yang besar, ketegangan kabel yang tinggi, ketegangan permukaan payung terjun yang tinggi dan rangka bungkusannya diperbuat daripada logam lembut. Model P is the most suitable because it has a large diameter, high cable tension, high parachute surface tension and the package frame is made from soft metal. 10. (a) (i) Sudut genting, c ialah sudut tuju di dalam medium yang lebih tumpat apabila sudut biasan, r dalam medium yang kurang tumpat ialah 90°. Critical angle, c is the angle of incidence in the denser medium when the angle of refraction, r in the less dense medium is 90°. (ii) sin θc = 1 n θc = sin–1( 1 14 ) θc = 45.6ᵒ (iii) n1 sin θ1 = n2 sin θ2 (1) sin θ1 = (1.4) sin 44.4ᵒ θ1 = 78.4ᵒ (iv) Kelajuan cahaya berkurang, panjang gelombang berkurang, frekuensi masih sama. Speed of light decreases, wavelength decreases, frequency remains the same. (b) Apabila cahaya putih dari Matahari memasuki titisan air, cahaya mengalami pembiasan dan tersebar ke dalam warna yang berbeza. Kesemua warna berbeza ini mengalami pantulan dalaman penuh pada permukaan titisan air. Sinar cahaya yang dipantulkan mengalami pembiasan dan penyebaran semula apabila bergerak dari air ke udara. Warna pelangi dilihat oleh pemerhati. When white light from the Sun enters water droplets, the light experiences refraction and disperses into different colours. All these different colours experience total internal reflection on the surface of the water droplets. Light rays reflected experience refraction and dispersion again when moving from water to air. Colours of the rainbow are seen by the observer. (c) Ciri-ciri Characteristics Sebab Reason Ketumpatan gentian optik Density of optical fiber Ketumpatan rendah Less dense Supaya ringan dan senang untuk dikendali For lighter and easy to handle Indeks biasan teras dalam n1 dan luar n2 Refractive index of inner core n1 and outer n2 n1 > n2 n1 = 1.68 n2 = 1.44 Pantulan dalam penuh boleh berlaku. Total internal reflection can occur. Kelenturan gentian optik Flexibility of fiber optic Tinggi High Supaya tidah mudah patah/tahan lama. Not easily broken/last long Jalur lebar Bandwidth Tinggi High – Supaya dapat membawa isyarat yang besar dan cepat. Can bring more signal and faster Model A ialah model yang paling sesuai kerana mempunyai ketumpatan yang rendah, indeks biasan teras dalam lebih besar berbanding teras luar, senang lentur dan jalur lebar yang tinggi. Model A is the most suitable because it has a lower density, the refractive index of the inner core is greater than the outer core, flexible and high bandwidth. Bahagian C / Section C 11. (a) Aruhan elektromagnet ialah penghasilan daya gerak elektrik (d.g.e.) merentasi konduktor elektrik dalam medan magnet yang berubah-ubah. Electromagnetic induction is the production of an electromotive force (e.m.f.) across an electrical conductor in a changing magnetic field. (b) Pikap elektromagnet menggunakan gegelung dawai yang dililit pada magnet. Sebaik sahaja pemain gitar mula memetik atau memetik tali, medan magnet akan terpotong. Perubahan dalam fluks magnet melalui gegelung wayar arus akan teraruh dalam wayar, yang menukarkannya kepada isyarat elektrik. Isyarat daripada pikap kemudiannya dihantar ke penguat, yang
© Pan Asia Publications Sdn. Bhd. J24 Kertas Model Amali Sains Bersepadu 1 Science Practical Test Model Paper 1 Kertas 3 / Paper 3 1. (a) V = 1.2 V (b) Panjang dawai Length of wire, L (cm) Bacaan Volmeter Volmeter reading, V (V) 10.0 1.2 20.0 1.4 30.0 1.8 40.0 2.1 50.0 2.6 (c) (i) Panjang dawai, L Length of wire, L (ii) Beza keupayaan/ Bacaan voltmeter Potential difference/ Voltmeter reading (d) (i) 1.2 1.4 1.6 1.8 2.0 2.2 2.4 2.6 2.8 1.0 0 10.0 20.0 30.0 40.0 50.0 V / V Graf V / V melawan L / cm Graph V / V against L / cm L / cm (ii) Kecerunan graf/ Gradient of the graph, m m = (2.6 – 1.4) (50 – 20) m = 0.040 V cm–1 m = 4.0 V m–1 (e) Dari persamaan yang diberikan/ From equation given, Kecerunan graf/ Gradient of the graph, m = 4 2 I = 2 4 m = 4.0 I = (4)()� 0.2 1000 �2 (4.5 × 10−7) I = 0.28 A (f) Tiada ralat paralaks semasa mengambil bacaan daripada voltmeter. There is no parallax error when taking readings from the voltmeter. Kertas Model Amali Sains Bersepadu 2 Science Practical Test Model Paper 2 Kertas 3 / Paper 3 1. (a) L / cm t 1 / s t 2 / s t purata/average / s T / s T2 / s2 20.0 8.9 9.3 9.1 0.91 0.83 30.0 11.0 10.8 10.9 1.09 1.19 40.0 12.7 12.9 12.8 1.28 1.64 50.0 14.2 14.6 14.4 1.44 2.07 60.0 15.5 15.9 15.7 1.57 2.46 (b) (i) Panjang bandul/ Length of pendulum (ii) Masa yang diambil untuk membuat satu ayunan lengkap. Time taken to complete one oscillation. (c) Graf T2 / s2 melawan L/ cm Graph T2 / s2 against L/ cm 0 0 10 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 20 30 40 50 60 70 T2 / s2 L / cm (d) (i) Kecerunan graf/ Gradient of graph = (2.46 – 0.83) (0.60 – 0.20) = 4.08 (ii) T2 = 4π2 g (L) dengan keadaan/where kecerunan graf/ gradient of graph = 4π2 g g = 4π2 kecerunan graf/ gradient of graph g = 4π2 4.08 = 9.68 m s–2 (e) Tiada ralat paralaks apabila mengukur panjang bandul dengan pembaris meter. No paralax error when measuring the length of pendulum using meter ruler.
My progress in FAST TRACK SPM Model Paper Sila isikan markah anda dalam ruang yang disediakan untuk menilai prestasi anda. Please fill your marks in the space provided to track your progress. Prestasi saya dalam FAST TRACK Kertas Model SPM Kertas Model SPM SPM Model Paper 1 Kertas / Bahagian Paper / Section Markah penuh Full marks Markah diperoleh Marks obtained Kertas 1 Paper 1 40 Jumlah Total Kertas 2 Paper 2 Bahagian A Section A 60 Bahagian B Section B 20 Bahagian C Section C 20 Jumlah Total Kertas Model SPM SPM Model Paper 3 Kertas / Bahagian Paper / Section Markah penuh Full marks Markah diperoleh Marks obtained Kertas 1 Paper 1 40 Jumlah Total Kertas 2 Paper 2 Bahagian A Section A 60 Bahagian B Section B 20 Bahagian C Section C 20 Jumlah Total Kertas Model SPM SPM Model Paper 2 Kertas / Bahagian Paper / Section Markah penuh Full marks Markah diperoleh Marks obtained Kertas 1 Paper 1 40 Jumlah Total Kertas 2 Paper 2 Bahagian A Section A 60 Bahagian B Section B 20 Bahagian C Section C 20 Jumlah Total Kertas Model Amali Sains Bersepadu Science Practical Test Model Paper Kertas / Set Paper / Set Markah penuh Full marks Markah diperoleh Marks obtained Kertas 3 Paper 3 Set 1 Set 1 15 Jumlah Total Kertas 3 Paper 3 Set 2 Set 2 15 Jumlah Total Kertas Model SPM SPM Model Paper 4 Kertas / Bahagian Paper / Section Markah penuh Full marks Markah diperoleh Marks obtained Kertas 1 Paper 1 40 Jumlah Total Kertas 2 Paper 2 Bahagian A Section A 60 Bahagian B Section B 20 Bahagian C Section C 20 Jumlah Total