J2 J3 Praktis Topikal SPM: Fizik Tingkatan 5 – Jawapan (b) Prinsip Archimedes Archimedes’ principle (c) (i) Bongkah kayu itu terapung. The wooden block floats. (ii) Ketumpatan air itu bertambah kerana garam menambahkan jisim air. The density of the water increases because the salt increases the mass of the water. BAHAGIAN B 5 (a) Prinsip Bernoulli Bernoulli’s principle (b) – Gas mengalir melalui muncung dengan halaju yang tinggi. Gas flows through nozzle at a high speed. – Hal ini menyebabkan tekanan udara di dalam penunu Bunsen berkurang. This causes air pressure inside the Bunsen burner to be reduced. – Udara dari luar ditolak masuk. Air from outside is drawn in. – Udara itu bercampur dengan gas dan melengkapkan pembakaran. The air mixes with the gas and produce a complete combustion. (c) Aspek Aspect Sebab Reason Keratan rentas berbentuk aerofoil An aerofoil-shaped of the cross section Laju aliran udara di atas sayap lebih tinggi daripada di bawah sayap The speed of airflow above the wing is higher than below the wing Luas permukaan sayap lebih besar Larger surface area of the wing Daya angkat lebih besar Larger lift force Ketumpatan bahan sayap lebih rendah Lower density of the wing materials Ringan Light Perbezaan kelajuan udara lebih besar Greater difference in speed of air Perbezaan tekanan lebih tinggi Higher difference in pressure Q dipilih kerana keratan rentas berbentuk aerofoil, luas permukaan sayap lebih besar, ketumpatan bahan sayap lebih rendah dan perbezaan kelajuan udara lebih besar. Q is chosen because it has an aerofoil-shaped, larger area of the wing, lower density of the wing materials and greater difference in speed of air. (d) (i) P = F A F = 500 × 50 = 25 000 N (ii) F = 25 000 – (1 000 × 9.81) = 15 190 N (iii) Ke atas Upwards BAHAGIAN C 6 (a) (i) Jisim per unit isi padu. Mass per unit volume. (ii) – Paras sampan tenggelam dalam Rajah 6.1 , Rajah 6.2 The sinking level of the boat in Diagram 6.1 , Diagram 6.2 – Isi padu air yang disesarkan dalam Rajah 6.1 , Rajah 6.2 The volume of water displaced in Diagram 6.1 , Diagram 6.2 – Paras sampan tenggelam bertambah apabila isi padu air yang disesarkan bertambah. The sinking level of the boat increases when the volume of water displaced increases. – Paras sampan tenggelam bertambah apabila ketumpatan air berkurang. The sinking level of the boat increases when the density of water decreases. – Prinsip Archimedes Archimedes’ principle (b) – Air laut diisi ke dalam tangki balast kapal selam. The seawater is filled into the ballast tanks of the submarine. – Berat kapal selam menjadi lebih besar daripada daya apungan. The weight of the submarine becomes greater than the buoyant force. – Maka, kapal selam tenggelam di dalam laut. Thus, the submarine submerges into the sea. (c) Ciri-ciri Characteristics Sebab Reason Bebuli yang besar Wider bulb Menyesarkan lebih banyak cecair//Daya apungan lebih besar Displace more liquid//Bigger buoyant force Bilangan bebola plumbum yang banyak Large number of lead shots Hidrometer dapat terapung secara menegak The hydrometer able to float vertically Batang berdiameter kecil Small diameter of stem Perubahan kecil dalam ketumpatan dapat dikesan Small changes in density can be detected Batang mestilah panjang The stem must be long Julat ketumpatan yang lebih besar dapat diukur Wider range of density can be measured Skala boleh dibuat lebih besar atau lebih kecil daripada ketumpatan air The scale can be made bigger or smaller than the density of water Julat ketumpatan yang lebih besar dapat diukur Wider range of density can be measured BAB 3 Elektrik KERTAS 1 1 A 2 B 3 B 4 D 5 C 6 D 7 C 8 A 9 D 10 B 11 C 12 B 13 A 14 C 15 C 16 D 17 D 18 A 19 A 20 A KERTAS 2 BAHAGIAN A 1 (a) Kawasan di mana zarah bercas elektrik mengalami daya elektrik. A region in which an electrically charged particle experiences an electric force. (b) – Apabila bekalan kuasa dihidupkan, medan elektrik akan terhasil di antara dua plat logam. When the power supply is switched on, the electric field will exist between the two metal plates. Praktis Topikal SPM Fizik Tg5 2023 Jwp 3rd.indd 3 28/2/2023 4:19:31 PM PENERBIT ILMU BAKTI SDN. BHD.
Penerbit Ilmu Bakti Sdn. Bhd. (732516-M) 2023 J4 J5 – Tenaga haba yang dibebaskan oleh nyalaan lilin akan mengionkan udara menjadi ion negatif dan ion positif. The heat energy emitted by candle flame will ionise the air into negative ions and positive ions. – Ion positif akan tertarik pada plat negatif manakala ion negatif akan tertarik pada plat positif. Positive ions will be attracted to negative plate while negative ions will be attracted to positive plate. (c) (i) Bercas negatif/Negatively charged (ii) Jisim ion positif lebih besar daripada ion negatif. The mass of positive ions is bigger than that of negative ions. 2 (a) Kadar pengaliran cas dalam satu konduktor. The rate of flow of charge in a conductor. (b) (i) R = 2 + 2 + 2 = 6 Ω (ii) 1 R = 1 2 + 1 2 + 1 2 = 3 2 R = 0.67 Ω (c) (i) I = 6 6 = 1 A (ii) I = 6 0.67 = 9 A (d) (i) Semakin besar rintangan, semakin rendah arus yang mengalir. The greater the resistance, the lower the current flow. (ii) Litar dalam Rajah 2.2 Circuit in Diagram 2.2 3 (a) Suatu ukuran bagi keupayaan konduktor untuk menentang pengaliran arus elektrik. A measure of the ability of a conductor to oppose the flow of electric current. (b) j = 0.4 × 10–3 m = 4.0 × 10–4 m ρ = RA l , A = πj 2 = (12)(π)(4.0 × 10–4)2 1.5 = 4.02 × 10–6 Ω m (c) (i) – Tebal Thick – Rintangan rendah Low resistance (ii) – Kuprum Copper – Rintangan rendah Low resistance (iii) X 4 (a) Rintangan dalam Internal resistance (b) (i) 6 V (ii) y = mx + c V = –rI + Ꜫ 2 = –r(4) + 6 4r = 6 – 2 r = 1 Ω (c) – Disebabkan oleh rintangan dalam sel kering Due to internal resistance of dry cell – Kerja harus dilakukan untuk menggerakkan 1 C cas untuk menentang rintangan dalam sel kering Work has to be done to move 1 C charge against the internal resistance – Kehilangan tenaga akan berlaku Loss of energy will occur (d) V = IR 2.3 = 3I I = 0.77 A Ꜫ = V + Ir 4 = 2.3 + 0.77r r = 2.21 Ω 5 (a) Kadar perpindahan tenaga. The rate of the transferred of energy. (b) (i) R = V2 P = 2402 1 000 = 57.6 Ω (ii) P = VI 1 000 = 240I I = 4.17 A (c) (i) t = 30 × 60 × 30 = 54 000 s P = 1 000 W E = Pt = (1 000)(54 000) = 5.4 × 107 J = 54 000 kJ (ii) t = 0.5 jam/hours × 30 = 15 jam/hours P = 1 000 W = 1 kW E = Pt = (1)(15) = 15 kWJ = 15 unit/units Jumlah kos Total cost = 15 × RM0.22 = RM3.30 BAHAGIAN B 6 (a) Pengering rambut itu menghasilkan tenaga 1 100 J sesaat apabila disambungkan pada satu bekalan kuasa 240 V. The hairdryer produces energy of 1 100 J per second when it is connected to a power supply of 240 V. (b) (ii) P = VI 1 100 = 240I I = 4.58 A (ii) P = I2 R 1 100 = (4.582 )R R = 52.44 Ω (c) Anggap kedua-dua pengering rambut itu digunakan selama 1 jam. Assume both hairdryers are used for 1 hour. Pengering rambut G Hairdryer G EG = Pt = (0.8)(1) = 0.8 unit/units Pengering rambut H Hairdryer H EH = Pt = (1.2)(1) = 1.2 unit/units Berdasarkan pengiraan di atas, pengering rambut G menggunakan tenaga elektrik yang lebih rendah berbanding dengan pengering rambut H. Oleh itu, pengering rambut G yang akan dipilih. Based on the above calculation, hairdryer G consumes lower electrical energy than hairdryer H. Therefore, hairdryer G will be chosen. Praktis Topikal SPM Fizik Tg5 2023 Jwp 3rd.indd 4 28/2/2023 4:19:31 PM PENERBIT ILMU BAKTI SDN. BHD.
J4 J5 Praktis Topikal SPM: Fizik Tingkatan 5 – Jawapan (d) Aspek Aspect Sebab Reason Kipas yang bersaiz besar Big-sized fan Menghasilkan lebih banyak angin Produce more wind Fius 6 A 6 A fuse Memutuskan litar apabila arus mengalir melebihi 6 A Break the circuit when the current flow exceeded 6 A Unsur pemanas yang nipis Thin heating element Rintangan tinggi// Menghasilkan lebih banyak haba High resistance//Produce more heat Ketumpatan elemen pemanas yang rendah Low density of heating element Ringan Light L dipilih kerana mempunyai kipas yang bersaiz besar, fius 6A, unsur pemanas yang nipis dan berketumpatan rendah. L is chosen because it has a big size of fan, 6 A fuse, thin and low density of heating element. BAHAGIAN C 7 (a) Konduktor yang mematuhi hukum Ohm. A conductor which obeys Ohm’s law. (b) (i) Kecerunan graf bagi K . L The gradient of the graph for K . L (ii) Voltan merentasi K , L apabila arus yang mengalir ialah 2 A. The voltage across K , L when the current that flows is 2 A. (c) (i) R = 4 2 = 2 Ω (ii) R = 6 2 = 3 Ω (d) Semakin besar kecerunan graf, semakin rendah rintangan konduktor. The greater the gradient of the graph, the lower the resistance of the conductor. (e) – Gegelung tungsten mempunyai rintangan yang tinggi. Tungsten coil has a high resistance. – Apabila arus mengalir melalui gegelung tungsten, suhu meningkat. When the current flowing through the tungsten coil, the temperature increases. – Lebih banyak tenaga haba dihasilkan. More heat energy produced. – Suhu tidak dapat kekal malar dalam mentol. Maka, suhu meningkat dengan masa menyebabkan rintangan juga meningkat. The temperature cannot remain constant in the bulb. Thus, the temperature increases with time causing the resistance to increase. (f) Pengubahsuaian Modification Sebab Reason Bilangan lilitan gegelung yang banyak Large number of turns of coil Rintangan tinggi menghasilkan lebih banyak haba High resistance produces more heat Nikrom Nichrome Rintangan tinggi menghasilkan lebih banyak haba High resistance produces more heat Kekonduksian haba yang tinggi High thermal conductivity Konduktor haba yang baik//Dapat memindahkan haba dengan lebih cepat Good heat conductor//Can transfer heat faster Takat lebur yang tinggi High melting point Tidak mudah melebur pada suhu tinggi Not easily melt at a high temperature Kadar pengoksidaan yang rendah Low oxidation rate Tidak mudah berkarat Not easily rust BAB 4 Keelektromagnetan KERTAS 1 1 A 2 A 3 A 4 A 5 B 6 A 7 C 8 B 9 D 10 D 11 C 12 B 13 B 14 C 15 D 16 C 17 C 18 B 19 C 20 A 21 C 22 C KERTAS 2 BAHAGIAN A 1 (a) Medan magnet paduan yang dihasilkan melalui interaksi antara medan magnet daripada konduktor pembawa arus dengan medan magnet daripada magnet kekal. Resultant magnetic field produced by the interaction between the magnetic field from a current-carrying conductor and the magnetic field from a permanent magnet. (b) Petua tangan kiri Fleming/Fleming’s left-hand rule (c) U N S S F F 2 (a) Arus elektrik yang mengalir dalam satu arah sahaja. Electric current that flows in one direction only. (b) (i) R → S → T → U (ii) Ikut arah jam Clockwise (c) – Interaksi antara medan magnet daripada gegelung pembawa arus dengan medan magnet daripada magnet kekal menghasilkan medan lastik. The interaction between the magnetic field from the currentcarrying coil and the magnetic field from the permanent magnet produces a catapult field. – Sepasang daya yang sama magnitud tetapi bertentangan arah bertindak pada sisi gegelung itu. A pair of forces of the same magnitude but in opposite directions acting on the sides of the coil. 3 (a) 3 Hukum Lenz/Lenz’s law (b) Aruhan elektromagnet/Electromagnetic induction (c) – Apabila magnet bar dijatuhkan ke dalam solenoid, lilitan solenoid akan memotong garis medan magnet. When the bar magnet is dropped into the solenoid, the turns of the solenoid cut the magnetic field lines. – Aruhan elektromagnet berlaku. Electromagnetic induction occurs. Praktis Topikal SPM Fizik Tg5 2023 Jwp 3rd.indd 5 28/2/2023 4:19:32 PM PENERBIT ILMU BAKTI SDN. BHD.
Penerbit Ilmu Bakti Sdn. Bhd. (732516-M) 2023 J6 J7 (d) (i) – Pesongan jarum penunjuk galvanometer bertambah. The deflection of the galvanometer pointer increases. – Lebih banyak pemotongan garis medan magnet. More cut of magnetic field lines. (ii) – Ketinggian magnet bar dijatuhkan The height of bar magnet being dropped – Kekuatan medan magnet bagi magnet kekal The strength of the magnetic field of the permanent magnet (e) Terpesong ke kiri Deflect to the left 4 (a) Penghasilan arus elektrik dengan mengubah medan magnet. Production of an electric current by changing the magnetic field. (b) – Medan magnet dipotong The magnetic field is cut – Arus aruhan terhasil dalam gegelung Induced current is produced in the coils (c) (i) – Banyak Many – Menghasilkan magnitud arus aruhan yang lebih besar Produce bigger magnitude of induced current (ii) – Tebal Thick – Rintangan rendah Low resistance (iii) – Besar Big – Medan magnet lebih kuat Stronger magnetic field (iv) C 5 (a) Transformer injak naik Step-up transformer (b) – Arus yang mengalir melalui gegelung primer menghasilkan medan magnet. Current that flows through the primary coil produces magnetic field. – Medan magnet itu dipotong oleh gegelung sekunder. The magnetic field is cut by the secondary coil. – Arus aruhan terhasil dalam gegelung sekunder. Induced current produced in the secondary coil. (c) (i) NP VP = NS VS 100 12 = 1 000 VS VS = 120 V (ii) Pi = Po VPIP = VSIS (12)(4) = 120IS IS = 0.4 A BAHAGIAN B 6 (a) X = Selatan, Y = Utara X = South, Y = North (b) – Meningkatkan magnitud arus Increase the magnitude of current – Menambahkan kekuatan medan magnet bagi magnet kekal Increase the strength of magnetic field of the permanent magnet – Landasan yang lebih tebal Thicker track (c) (i) Petua tangan kiri Fleming Fleming’s left-hand rule (ii) Bergerak ke kiri Moves to the left (d) (i) NP VP = NS VS 5 000 240 = NS 6 NS = 125 lilitan/turns (ii) η = PO Pi × 100% 90 = PO VPIP × 100% 90 = 50 240IP × 100% IP = 0.23 A (e) Ciri-ciri Characteristics Sebab Reason Besi lembut Soft iron Mudah dimagnetkan dan dinyahmagnetkan Easily magnetised and demagnetised Teras berlamina Laminated core Mengurangkan arus pusar Reduce eddy current Lilitan gegelung sekunder di atas gegelung primer Winding the secondary coil on top of the primary coil Mengurangkan kebocoran medan magnet Reduce the leakage of magnetic field Kuprum Copper Rintangan rendah Low resistance J dipilih kerana mempunyai teras besi lembut, teras besi berlamina, lilitan gegelung sekunder di atas lilitan gegelung primer dan dawai kuprum. J is chosen because it has a soft iron core, laminated iron core, winding the secondary coil on top of the primary coil and copper wire. BAHAGIAN C 7 (a) Arus aruhan sentiasa mengalir dalam arah yang menentang perubahan fluks magnet yang menyebabkan arus itu. The induced current always flows in a direction that opposes the change of magnetic flux that causes it. (b) (i) Rajah 7.1 = Rajah 7.2 Diagram 7.1 = Diagram 7.2 (ii) Rajah 7.1 Rajah 7.2 Diagram 7.1 Diagram 7.2 (iii) Rajah 7.1 Rajah 7.2 Diagram 7.1 Diagram 7.2 (c) (i) Semakin banyak bilangan lilitan gegelung, semakin terang lampu menyala. The greater the number of turns of coil, the brighter the lamp. (ii) Semakin banyak bilangan lilitan gegelung, semakin besar magnitud arus aruhan. The greater the number of turns of coil, the greater the magnitude of induced current. (d) (i) – Arus ulang-alik mengalir dalam gegelung. Alternating current flows in the coil. – Medan magnet terhasil Magnetic field is produced. – Medan magnet itu dipotong berhampiran dasar periuk. The magnetic field is cut by the base of the pot. – Arus pusar terhasil dan memanaskan periuk itu. Eddy current is produced and heat up the pot. Praktis Topikal SPM Fizik Tg5 2023 Jwp 3rd.indd 6 28/2/2023 4:19:32 PM PENERBIT ILMU BAKTI SDN. BHD.
J6 J7 Praktis Topikal SPM: Fizik Tingkatan 5 – Jawapan (ii) Pengubahsuaian Modification Sebab Reason Dasar periuk mempunyai muatan haba tentu yang rendah The base of the pot has low specific heat capacity Meningkatkan suhu dengan lebih cepat Increase the temperature faster Dasar periuk diperbuat daripada bahan konduktor yang baik The base of the pot made from good conductor material Menghasilkan arus pusar yang lebih besar Produces bigger eddy current Bilangan lilitan gegelung yang banyak A large number of turns of coil Menghasilkan arus pusar yang lebih besar Produces bigger eddy current Magnitud arus dalam gegelung yang tinggi High magnitude of current in coil Medan magnet yang lebih kuat Stronger magnetic field Arus ulang-alik Alternating current Menghasilkan medan magnet yang berubahubah Produces a changing magnetic field BAB 5 Elektronik KERTAS 1 1 B 2 B 3 C 4 B 5 C 6 D 7 A 8 B 9 B 10 D 11 B 12 C 13 A 14 B 15 B 16 A 17 B 18 D 19 D KERTAS 2 BAHAGIAN A 1 (a) Elektron dapat memecut ke anod tanpa berlanggar dengan molekul udara. The electrons are able to accelerate towards anode without colliding with air molecules. (b) + + + e – – – Tiub vakum Vacuum tube Plat pemesongan Deflection plate Plat pemesongan Deflection plate Medan elektrik Electric field (c) Tenaga kinetik = Tenaga keupayaan elektrik Kinetic energy= Electrical potential energy 1 2 mv2 = eV 1 2 (9.11 × 10–31)v2 = (1.6 × 10–19)(5 000) v = 4.19 × 107 m s–1 2 (a) Diod Diode (b) Anod (+) Anode (+) Katod (–) Cathode (–) (c) Sebagai injap atau rektifier. Ia menukarkan arus ulangalik kepada arus terus. As a valve or rectifier. It converts alternating current to direct current. (d) Kapasitor Capacitor (e) Isyarat input Input signal Isyarat output Output signal 6 V C R 3 (a) – Transistor Transistor – Digunakan untuk menguat atau menukarkan isyarat elektronik dan kuasa elektrik. Used to amplify or switch electronic signals and electrical power. (b) (i) Termistor Thermistor (ii) Suhu persekitaran menurun. The surrounding temperature decreases. (iii) – Apabila suhu persekitaran menurun, rintangan termistor meningkat. When the surrounding temperature decreases, the resistance of the thermistor increases. – Voltan merentasi termistor itu meningkat. The voltage across the thermistor increases. – Arus tapak adalah tinggi dan transistor dihidupkan. The base current is high and the transistor is switched on. – Arus pengumpul meningkat dan menyalakan LED. The collector current increases and lights up the LED. BAHAGIAN B 4 (a) (i) Transistor ialah peranti semikonduktor yang digunakan untuk menguatkan atau menukar isyarat elektronik dan kuasa elektrik. A transistor is a semiconductor device used to amplify or switch electronic signals and electrical power. (ii) Tapak, B Base, B Pengeluar, E Emitter, E Pengumpul, C Collector, C (iii) Transistor npn npn transistor Transistor pnp pnp transistor Pembawa cas majoriti ialah elektron Majority charge carriers are electrons Pembawa cas majoriti ialah lohong Majority charge carriers are holes (b) (i) Mengawal atur jumlah arus tapak, IB To regulate the amount of base current, IB (ii) R1 RT = V1 VT R1 (3.0 × 103 ) + R1 = 6.0 9.0 R1 = 6.0 × 103 Ω = 6.0 kΩ (iii) – Mentol tidak akan menyala. The bulb will not light up. – Rintangan R1 kurang daripada nilai yang dihitung (6.0 kΩ). Maka, voltan merentasi R1 akan kurang daripada 6.0 V, yang menyebabkannya tidak cukup untuk menyalakan mentol. The resistance of R1 is less than the calculated value (6.0 kΩ). Thus, the voltage across R1 will be less than 6.0 V, which is not enough to light up the bulb. Praktis Topikal SPM Fizik Tg5 2023 Jwp 3rd.indd 7 28/2/2023 4:19:33 PM PENERBIT ILMU BAKTI SDN. BHD.
Penerbit Ilmu Bakti Sdn. Bhd. (732516-M) 2023 J8 J9 (c) Aspek Aspect Sebab Reason (i) Mikrofon Microphone Supaya dapat mengesan tangisan bayi//Menukar isyarat bunyi kepada isyarat elektrik So that it can capture the baby's cries// Converts the sound signal to electrical signal (ii) Penggera Alarm Membunyikan nada dering yang kuat untuk membangunkan ibu// Menukar isyarat elektrik menjadi isyarat bunyi To sound a loud ringing tone to wake the mother up//Converts electrical signal to sound signal (iii) Reostat Rheostat Boleh disesuaikan supaya transistor dihidupkan apabila bunyi dikesan oleh mikrofon Can be adjusted as such that the transistor is switched on when sound is detected by the microphone Perintang 1 kΩ 1 kΩ resistor Mengehadkan jumlah arus yang mengalir ke terminal tapak To limit the amount of current flowing into the base terminal (iv) Kapasitor Capacitor Mengelakkan arus terus daripada bateri mengalir dalam litar tapak To prevent the direct current from the battery to flow in the base circuit Litar Y dipilih kerana mempunyai mikrofon, penggera, reostat dan perintang pada kedudukan yang betul, dan kapasitor. Circuit Y is chosen because it has the microphone, alarm, rheostat and resistors at the correct positions, and the capacitor. BAHAGIAN C 5 (a) (i) Sinar katod ialah alur elektron yang bergerak dengan kelajuan yang tinggi di dalam vakum. Cathode ray is a beam of electrons moving at a high speed in a vacuum. (ii) – Mempunyai momentum dan tenaga kinetik Have momentum and kinetic energy – Bergerak secara lurus Travel in a straight line – Menghasilkan kesan berpendarfluor yang terang pada skrin Produce a bright fluorescent effect on the screen – Boleh dipesongkan oleh medan elektrik Can be deflected by electric field – Bercas negatif Negatively charged – Menghasilkan sinar-X apabila menyinari logam berat Produces X-ray when they strike a heavy metal (iii) – Elektron difokuskan ke alur sempit oleh anod memfokus dan hal ini menghasilkan sinar katod. The electrons are focused into a narrow beam by a focusing anode and this produces cathode ray. – Apabila sinar katod mengenai skrin berpendarfluor, sinar katod memancarkan cahaya dan menyebabkan skrin itu bersinar. When cathode rays strike the fluorescent screen, they emit light and causes the screen to glow. (b) (i) Tenaga keupayaan elektrik kepada tenaga kinetik Electrical potential energy to kinetic energy (ii) v = ! 2eV me = 2(1.6 × 10–19)(500) (9.11 × 10–31 ! ) = 1.33 × 107 m s–1 (c) (i) – Cara kerja tiub sinar katod bergantung pada pergerakan sinar elektron. The working of a cathode ray tube depends on the movement of electron beams. – Senapang elektron menghasilkan sinar katod yang dipecutkan pada voltan tinggi. The electron guns generate cathode rays which are accelerated at a high voltage. – Sinar katod berkelajuan tinggi ini menyinari skrin berpendarfluor dan menghasilkan tompok bercahaya. This high-velocity cathode ray strikes on the fluorescent screen and creates luminous spot. (ii) – Filamen memanaskan katod yang akan membebaskan elektron. The filament heats up the cathode which will emit electrons. – Elektron melalui grid kawalan yang mengawal bilangan elektron, dengan itu mengawal kecerahan imej pada skrin. The electrons pass through the control grid which regulates the number of electrons, hence controlling the brightness of the image on screen. – Elektron yang dibebaskan daripada senapang elektron dan melalui grid kawalan mempunyai keupayaan positif yang tinggi untuk merentasi katod dan anod memecut. The electrons which are emitted from the electron gun and pass through the control grid have high positive potential to across the cathode and accelerating anode. – Sinar difokuskan oleh anod memfokus, dan dipecutkan oleh anod memecut. Sinar itu kemudian melalui plat pemesongan menegak dan mendatar. The ray is focused by focusing anode, and accelerated by the accelerating anode. The rays then pass through the vertical and horizontal deflecting plates. – Sepasang plat mendatar menggerakkan sinar ke atas dan ke bawah, dan sepasang plat menegak kedua menggerakkan sinar dari satu sisi ke sisi yang lain. One pair of the horizontal plates moves the ray upward and downward, and the second pair of vertical plates moves the ray from one side to another. – Pergerakan mendatar dan menegak elektron tidak bergantung antara satu sama lain, dan oleh itu sinar katod dapat diletakkan di mana-mana sahaja pada skrin. The horizontal and vertical movement of the electrons are independent of each other, and hence the cathode ray can be positioned anywhere on the screen. (iii) – Bahagian hadapan tiub sinar katod ialah skrin. The front of the cathode ray tube is the screen. – Permukaan dalaman skrin dilapisi dengan fosfor. The internal surface of the screen is coated with the phosphor. – Fosfor mengubah tenaga elektrik kepada tenaga cahaya. The phosphor converts the electrical energy into light energy. – Cahaya yang dipancarkan melalui pengujaan fosfor disebut pendarfluor. The light which is emitted through phosphor excitation is called fluorescence. 6 (a) (i) Semikonduktor ialah suatu bahan yang mempunyai kekonduksian elektrik di antara penebat dengan konduktor. A semiconductor is a material whose electrical conductivity is in between that of an insulator and a conductor. Praktis Topikal SPM Fizik Tg5 2023 Jwp 3rd.indd 8 28/2/2023 4:19:33 PM PENERBIT ILMU BAKTI SDN. BHD.
J8 J9 Praktis Topikal SPM: Fizik Tingkatan 5 – Jawapan (ii) Silikon//Germanium//Boron//Tellurium//Selenium Silicon//Germanium//Boron//Tellurium//Selenium (iii) – Pendopan ialah proses mencampurkan atom bendasing ke dalam struktur kekisi hablur semikonduktor tulen. Doping is the process of adding the foreign atoms into a lattice structure of a pure semiconductor. – Atom bendasing yang dicampurkan hendaklah mempunyai saiz yang hampir sama dengan atom semikonduktor. Foreign atoms added should have almost the same size as the atoms of the semiconductor. – Pendopan menghasilkan dua jenis semikonduktor, jenis-n dan jenis-p. Semikonduktor jenis-n dihasilkan apabila kita menambahkan atom pentavalen ke dalam semikonduktor dan jenis-p dihasilkan apabila kita menambahkan atom trivalen. Doping produces two types of semiconductors, the n-type and the p-type. The n-type semiconductors are produced when we add pentavalent atoms into the semiconductor, and the p-type is produced when we add trivalent atoms. (b) – Mentol A menyala kerana disambungkan dalam susunan pincang depan. Bulb A lights up because the diode is connected in forwardbiased arrangement. – Hal ini membolehkan sejumlah besar arus mengalir melalui diod dan mentol itu menyala. This allows a large amount of current to flow through the diode and the bulb lights up. – Mentol B tidak menyala kerana disambungkan dalam susunan pincang songsang. Bulb B does not light up because the diode is connected in reverse-biased arrangement. – Hanya sejumlah kecil arus yang dibenarkan mengalir melalui diod dan mentol itu tidak menyala. Only a small amount of current is allowed to flow through the diode and the bulb does not light up. (c) (i) +V 0 V Beban Load Ke O.S.K. To C.R.O. Rektier tetimbang Bridge rectier C D1 D2 D3 D4 – + – Untuk menukar input arus ulang-alik kepada output arus terus yang rata, rektifier tetimbang boleh digunakan. To convert an alternating current input to a smooth direct current output, a bridge rectifier can be used. (ii) – Diod disusun seperti yang ditunjukkan dalam rajah. The diodes are arranged as shown in the diagram. – Susunan diod dengan cara ini membenarkan arus mengalir dalam satu kitar lengkap pada arah yang sama melalui beban. The arrangement of diodes in this manner allows a complete cycle of current to flow in the same direction through the load. – Semasa separuh kitar positif, diod D1 dan D2 adalah pincang depan manakala diod D3 dan D4 adalah pincang songsang. During the positive half cycle, diodes D1 and D2 are forward-biased while diodes D3 and D4 are reverse-biased. – Semasa separuh kitar negatif, diod D3 dan D4 dalam susunan pincang depan manakala diod D1 dan D2 adalah pincang songsang. During the negative half cycle, diodes D3 and D4 are forward-biased while diodes D1 and D2 are reversebiased. – Oleh itu, arus akan sentiasa mengikut arah yang sama melalui beban. Hence, the current will always follow the same direction through the load. (iii) – Proses rektifikasi ini dikenali sebagai rektifikasi gelombang penuh. This process of rectification is known as full-wave rectification. – Output litar rektifier boleh diratakan lebih jauh dengan menyambungkan satu kapasitor secara selari dengan beban. The output of the rectifier circuit can be smoothen further by connecting a capacitor parallel to the load. – Kapasitor menyimpan tenaga semasa separuh kitar positif dan melepaskan cas semasa separuh kitar negatif. The capacitor stores energy during the positive half cycle and releases its charge during the negative half cycle. – Oleh itu, beza keupayaan yang merentasi beban dapat dikekalkan dan menghasilkan arus output yang lebih rata. Hence, the potential difference across the load is maintained and produces a smoother output current. (iv) Bentuk gelombang bagi arus input dan output dapat dilihat dan dianalisis dengan menggunakan osiloskop sinar katod. The waveforms of both the input and output currents can be viewed and analysed by using a cathode ray oscilloscope. 7 (a) (i) Transitor npn npn transistor (ii) X : Pengeluar/Emitter Y : Tapak/Base Z : Pengumpul/Collector (b) (i) – Mentol Q menyala tetapi mentol P tidak. Bulb Q lights up but bulb P does not light up. – Hal ini demikian kerana arus tapak, IB lebih kecil daripada arus pengumpul, IC. This is because the base current, IB is smaller than the collector current, IC. – Arus tapak, IB tidak bergantung pada arus pengumpul. The base current, IB is independent of the collector current. – Tiada arus mengalir dalam litar pengumpul jika arus tapak, IB adalah sifar. There will be no current flowing in the collector circuit if the base current, IB is zero. – Arus pengumpul, IC bergantung pada arus tapak IB. Collector current, IC depends on base current, IB. – Peningkatan kecil pada arus tapak IB menyebabkan peningkatan yang besar dalam arus pengumpul IC. A small increase in base current, IB causes a huge increase in collector current, IC. – Oleh itu dengan mengurangkan RB, arus tapak, IB dan arus pengumpul, IC ditingkatkan, dan kedua-dua mentol akan menyala. Hence by reducing the RB, the base current, IB and the collector current, IC are increased, and both the bulbs light up. (ii) IE = IB + IC (c) IC IB 12 V LDR R Praktis Topikal SPM Fizik Tg5 2023 Jwp 3rd.indd 9 28/2/2023 4:19:33 PM PENERBIT ILMU BAKTI SDN. BHD.
Penerbit Ilmu Bakti Sdn. Bhd. (732516-M) 2023 J10 J11 – LDR dan perintang R membentuk pembahagi voltan. LDR and resistor R form a potential divider. – Dalam keadaan gelap, rintangan LDR meningkat. Nilai voltan merentasi LDR akan meningkat. In the dark, LDR resistance is very high. Voltage across LDR will increase. – Voltan tapak transistor akan menjadi cukup tinggi untuk menghidupkan transistor, lalu membenarkan pengaliran arus tapak. The base voltage of the transistor will be high enough to switch on the transistor, allowing the flow of base current. – Arus pengumpul akan mula mengalir dalam litar pengumpul. Mentol itu menyala. The collector current will start flowing in the collector circuit. The bulb lights up. – Dalam keadaan cerah, rintangan LDR adalah rendah. Nilai voltan merentasi LDR akan berkurang. Under the bright condition, LDR resistance is low. Voltage across LDR will decrease. – Voltan tapak transistor terlalu rendah untuk menghidupkan transistor. The base voltage of the transistor is too low to switch on the transistor. – Tiada aliran arus dalam litar pengumpul. Mentol tidak menyala. No current flow in the collector circuit. The bulb does not light up. BAB 6 Fizik Nuklear KERTAS 1 1 C 2 C 3 A 4 C 5 B 6 B 7 D 8 B 9 B 10 B 11 C 12 B 13 C 14 C KERTAS 2 BAHAGIAN A 1 (a) (i) 90 (ii) 140 (b) (i) Zarah alfa (α) Alpha (α) particle (ii) Zarah alfa atau 4 2He mengandungi dua neutron dan dua proton. An alpha particle or 4 2He contains two neutrons and two protons. 2 (a) Separuh hayat ialah masa yang diambil untuk separuh daripada suatu sampel nukleus radioaktif mereput. Half-life is the time taken for half of a sample of radioactive nuclei to decay. (b) 1 2 N 1 4 N N Masa/Time 0 Keaktifan/Activity T1 2 2T1 2 – N ialah bilangan awal nukleus radioaktif. N is the initial number of radioactive nuclei. – Masa yang diambil untuk N menjadi separuh daripada N ialah separuh hayat bahan radioaktif, iaitu T1 2 . The time taken for N to become half of N is the half-life of the radioactive material, which is T1 2 . (c) 100% → 50% → 25% → 12.5% T1 2 2T1 2 3T1 2 Masa yang diambil untuk keaktifan torium-234 mereput ke 12.5% daripada keaktifan asal, Time taken for the activity of thorium-234 to decay to 12.5% of its initial activity, T = (3)(24) = 72 hari/days 3 (a) Nukleus dengan nombor proton (atau nombor atom) yang sama tetapi nombor nukleon (atau nombor jisim) yang berbeza. Nuclei with the same proton number (or atomic number) but different nucleon number (or mass number). (b) Uranium-235 mempunyai 143 neutron manakala uranium-236 mempunyai 144 neutron. Uranium-235 has 143 neutrons while uranium-236 has 144 neutrons. (c) Tindak balas pembelahan nukleus Nuclear fission reaction (d) 235 92U + 1 0n → 144 56Ba + 89 36Kr + 3 1 0n 4 (a) (i) Perubahan tenaga dikaitkan dengan perubahan jisim oleh persamaan E = mc2 , di mana E ialah jumlah tenaga yang dibebaskan, m ialah cacat jisim dan c ialah laju cahaya. The change of energy is linked to the change of mass by the equation E = mc2 , where E is total energy released, m is mass defect and c is the speed of light. (ii) Perbezaan antara jisim zarah anak dengan zarah induk dalam suatu tindak balas nuklear. The difference between the mass of the daughter particles and the parent particle in a nuclear reaction. (b) (i) m = 226.54 – (222.018 + 4.003) = 0.519 u.j.a/amu = (0.519)(1.66 × 10–27) = 8.62 × 10–28 kg (ii) E = mc2 = (8.62 × 10–28)(3.00 × 108 )2 = 7.76 × 10–11 J BAHAGIAN B 5 (a) (i) Becquerel, Bq (ii) – Kadar reputan tidak dipengaruhi oleh faktor persekitaran seperti suhu atau tekanan. The rate of decay is not affected by any environmental factors such as temperature or pressure. – Kadar reputan adalah rawak kerana bilangan atom yang mereput tidak konsisten pada satu masa tertentu. The rate of decay is random because the number of atoms that decay is inconsistent at any one given time. (b) (i) 24: Nombor nukleon//Nombor jisim 24: Nucleon number//Mass number 11: Nombor proton//Nombor atom 11: Proton number//Atomic number (ii) 24 11Na → 24 12Mg + 0 –1 e (iii) 1 16 = 1 24 Memerlukan 4 kitaran separuh hayat untuk mereput ke 1 16 daripada keaktifan asal Requires 4 cycles of half-life to decay to 1 16 of original activity Tempoh Duration = (4)(15) = 60 jam/hours (iv) – Digunakan untuk mengesan kebocoran di dalam saluran paip industri Used for leak testing in industrial pipelines – Sebagai penyurih dalam bidang perubatan As a tracer in medical field Praktis Topikal SPM Fizik Tg5 2023 Jwp 3rd.indd 10 28/2/2023 4:19:34 PM PENERBIT ILMU BAKTI SDN. BHD.
J10 J11 Praktis Topikal SPM: Fizik Tingkatan 5 – Jawapan (c) Sifat Property Sebab Reason Beta, β Beta, β Daya penembusan yang sesuai untuk menembusi tanah dan memberikan bacaan yang dapat diukur di atas tanah. Its penetrating power is suitable to travel through the soil to give a measurable reading above the ground Separuh hayat selama 8 jam 8 hours of half-life Cukup lama agar kebocoran dapat dikesan tetapi tidak terlalu lama sehingga boleh membahayakan kesihatan atau keselamatan. So it remains long enough for the leak to be detected but not too long that it may harm health or safety. Daya penembusan sederhana Medium penetrating power Supaya tidak menembusi dinding paip So that it will not penetrate through the wall of the pipe Larut di dalam air Dissolves in water Supaya kebocoran dapat dikesan oleh pengesan radioisotop yang digunakan So that the leakage can be detected by the radioisotope detector used B dipilih kerana memancarkan zarah β, mempunyai separuh hayat selama 8 jam, kuasa penembusan yang sederhana dan larut di dalam air. B is chosen because it emits β-particle, has 8 hours of half-life, medium penetrating power and dissolves in water. BAHAGIAN C 6 (a) Proses yang mana satu nukleus tidak stabil menjadi nukleus lebih stabil dengan pembebasan sinaran radioaktif. Proses ini berlaku secara rawak dan spontan. A process in which an unstable nucleus becomes more stable with the emission of radioactive radiation. The process is random and spontaneous. (b) Zarah alfa/Alpha particle Zarah beta/Beta particle (i) Terdiri daripada dua proton dan dua neutron//Nukleus helium//Bercas positif Consists of two protons and two neutrons//A helium nucleus//Positively charged Elektron//Bercas negatif An electron//Negatively charged (ii) Dapat menembusi beberapa sentimeter di dalam udara// Mempunyai kuasa penembusan yang lemah Can penetrate a few centimetre in the air//Has weak penetrating power Dapat menembusi beberapa meter di dalam udara// Mempunyai daya penembusan yang sederhana Can penetrate several metres in the air//Has a moderate penetrating power (iii) Terpesong ke arah plat negatif Deflected towards the negative plate Terpesong ke arah plat positif Deflected towards the positive plate (iv) Mengalami pesongan kecil kerana berjisim besar Experiences a small deflection due to its large mass Mengalami pesongan yang lebih besar kerana berjisim kecil Experiences a greater deflection due to its small mass (c) Aspek Aspect Sebab Reason Menambahkan natrium-24 ke dalam air yang mengalir di dalam paip Adding sodium-24 into the water that flows in the pipe Bahan radioaktif akan mengalir keluar bersama air di titik kebocoran//Lokasi kebocoran dapat dikesan sekiranya pengesan tiub G-M mengesan bacaan tinggi The radioactive substance would flow out together with the water at the leakage point// The position of the leakage can be detected if a G-M tube detector detects a higher reading Separuh hayat beberapa hari A few days half-life Masa yang mencukupi untuk mengenal pasti lokasi kebocoran//Tidak kekal terlalu lama di dalam air Enough time to identify the location of the leakage// Does not remain too long in the water Zarah beta Beta particle Boleh dikesan dari permukaan tanah//Tidak boleh menembusi dinding paip Can be detected from the ground surface// Not able to penetrate the wall of the pipe Tuib Geiger-Muller Geiger-Muller tube Dapat mengesan sinar dengan kuasa pengionan yang rendah Able to detect rays with low ionising power 7 (a) (i) – Suatu proses yang mana lebih banyak neutron dibebaskan dalam pembelahan nukleus, yang akan membedil nukleus lain, sekaligus menghasilkan lebih banyak pembelahan. A process in which more neutrons are released in nuclear fission, which will bombard other nucleus and hence, creating an additional fission. – Nukleus ini kemudiannya menghasilkan neutron, dan proses berulang. This nucleus is then produces neutrons, and repeats the process. – Proses ini dapat dikawal di dalam reaktor nuklear. The process can be controlled in a nuclear reactor. (ii) – Hasil daripada pembelahan nukleus uranium (U235) atau torium (Th232), sejumlah besar tenaga haba dihasilkan dan dipindahkan ke teras reaktor. Due to the nuclear fission of uranium (U235) or thorium (Th232), a large amount of heat energy is produced and is transferred to the reactor core. – Air dipam ke dalam teras reaktor untuk menyerap tenaga haba. Pendidihan air menghasilkan stim bertekanan tinggi. Water is pumped into the reactor core to absorb the heat energy. The boiling of water produces high pressure steam. – Stim kemudiannya dibiarkan untuk menggerakkan turbin dan seterusnya memutarkan magnet atau gegelung dalam penjana. The steam is then allowed to drive the turbine which in turn rotates the magnet or coil in the generator. – Tenaga elektrik yang dijana dihantar kepada pengguna melalui sistem penghantaran bekalan kuasa. The electrical energy generated is sent to consumers via a power supply transmission system. Praktis Topikal SPM Fizik Tg5 2023 Jwp 3rd.indd 11 28/2/2023 4:19:34 PM PENERBIT ILMU BAKTI SDN. BHD.
Penerbit Ilmu Bakti Sdn. Bhd. (732516-M) 2023 J12 J13 (iii) – Kos pengeluaran tenaga yang rendah daripada bahan api nuklear. Low energy production cost from nuclear fuels. – Penggunaan tenaga nuklear tidak membebaskan gas rumah hijau. Nuclear energy usage does not emit greenhouse gases. – Pengurangan bahan api fosil. Reduction of fossil fuel. (iv) – Sisa radioaktif mempunyai jangka hayat yang panjang. Radioactive waste has long half-life. – Kos pembinaan stesen tenaga nuklear yang tinggi. High cost for constructing a nuclear power station. – Kemungkinan kebocoran sisa radioaktif adalah tinggi. Radioactive waste has high leakage possibility. (b) Aspek Aspect Sebab Reason Forsep Forceps Memastikan terdapat jarak yang cukup di antara sumber dengan badan To ensure there is adequate distance between the source and the body Pelitup muka Face mask Mengelakkan sinaran daripada menembusi mata, hidung dan mulut kita To prevent radiation from penetrating into eyes, nose and mouth Kot pelindung radiasi Radiation proof coat Supaya sinaran tidak meresap ke dalam badan So that radiation does not penetrate into the body Kotak plumbum atau bekas dengan dinding konkrit tebal Lead box or a container with thick concrete wall Mengelakkan kebocoran radiasi ke persekitaran To prevent radiation leakage to the surroundings Bekas dilabelkan dengan simbol amaran Container is labelled with warning symbol Memberi amaran kepada orang lain tentang kandungan berbahaya di dalam bekas itu To inform others of the dangerous content in the container Pastikan masa pendedahan sesingkat mungkin Keep exposure time as short as possible Supaya badan tidak terdedah kepada sinaran untuk jangka masa yang lama So that the body is not exposed to radiation for a long period of time BAB 7 Fizik Kuantum KERTAS 1 1 C 2 B 3 D 4 A 5 C 6 A 7 D 8 D 9 A 10 C 11 B 12 A 13 D 14 B 15 B 16 C KERTAS 2 BAHAGIAN A 1 (a) Paket tenaga yang diskrit dan bukan tenaga selanjar Discrete energy packet and not a continuous energy (b) – Mikroskop cahaya menggunakan kanta ringkas manakala mikroskop elektron menggunakan kanta elektrostatik atau elektromagnetik Optical microscope uses a simple lens, while electron microscope uses an electrostatic or electromagnetic lens – Mikroskop cahaya menggunakan tenaga cahaya, manakala mikroskop elektron menggunakan elektron Optical microscope uses light energy, while electron microscope uses electrons – Mikroskop cahaya mempunyai kuasa pembesaran yang lebih rendah berbanding dengan mikroskop elektron Optical microscope has lower magnification power compared with electron microscope (c) Elektron mempunyai sifat zarah dan gelombang. Electrons possess the properties of both particles and waves. 2 (a) Oleh getaran cas elektrik By vibration of an electric charge (b) (i) E = hc λ = (6.63 × 10–34)(3.00 × 108 ) 700 × 10–9 = 2.84 × 10–19 J (ii) E = hc λ = (6.63 × 10–34)(3.00 × 108 ) 575 × 10–9 = 3.46 × 10–19 J (c) Semakin bertambah panjang gelombang, semakin rendah tenaga foton. The longer the wavelength of light, the lower the photon energy. 3 (a) Frekuensi minimum yang diperlukan untuk menghasilkan kesan fotoelektrik pada suatu logam. Minimum frequency needed to produce photoelectric effect on a metal. (b) (i) Elektron akan terpancar keluar daripada logam itu. Electrons will be emitted from the metal. (ii) Kesan fotoelektrik Photoelectric effect (c) – Pemancaran fotoelektron kekal sama Emission of photoelectrons remains the same – Tidak dipengaruhi oleh keamatan cahaya Does not affected by the light intensity 4 (a) Tenaga minimum yang diperlukan untuk fotoelektron dipancar keluar dari suatu permukaan logam. Minimum energy needed for a photoelectron to be emitted from a metal surface. (b) (i) f 0 = 232 × 1012 Hz = 2.32 × 1014 Hz (ii) W = hf0 = (6.63 × 10–34)(2.32 × 1014) = 1.54 × 10–19 J = 1.54 × 10–22 kJ (c) – Tiada pemancaran fotoelektron. No emission of photoelectron. – Frekuensi ambang bagi logam itu ialah 232 THz. The threshold frequency of the metal is 232 THz. – Oleh itu, frekuensi cahaya tidak melebihi frekuensi ambang. Therefore, the frequency of light does not exceed the threshold frequency. 5 (a) Cahaya dengan satu warna dan satu panjang gelombang. Light with only one colour and one wavelength. (b) Untuk mengelak perlanggaran antara udara dengan fotoelektron To prevent collision between air and photoelectron (c) – Fotoelektron dipancar keluar apabila katod disinari oleh cahaya biru. Photoelectron is emitted when the cathode is illuminated by blue light. – Fotoelektron akan tertarik ke anod. Photoelectron will be attracted to the anode. – Pengaliran fotoelektron akan menghasilkan arus. The flow of photoelectron will produce current. Praktis Topikal SPM Fizik Tg5 2023 Jwp 3rd.indd 12 28/2/2023 4:19:34 PM PENERBIT ILMU BAKTI SDN. BHD.
J12 J13 Praktis Topikal SPM: Fizik Tingkatan 5 – Jawapan (d) – Bacaan mikroammeter berkurang. The reading of microammeter decreases. – Cahaya merah mempunyai panjang gelombang yang lebih panjang. Red light has longer wavelength. (e) W = hf0 = (6.63 × 10–34)(6.10 × 1014) = 4.04 × 10–19 J BAHAGIAN B 6 (a) Tenaga cahaya yang dipindahkan dalam kuantum tenaga. Light energy transferred in quantum of energy. (b) – Panel suria disinari oleh cahaya matahari. The solar panel is illuminated by sunlight. – Fotoelektron dipancarkan Photoelectron is emitted. – Tenaga elektrik disimpan dalam bateri. Electric energy is stored in the battery. – Pada waktu malam, bateri itu dinyahcas untuk menghasilkan arus bagi menyalakan mentol. At night, the battery is discharged to produce current to light up the bulb. (c) Aspek Aspect Sebab Reason Terletak di gurun Located in the desert Lebih banyak cahaya matahari More sunlight Saiz panel suria yang besar Large-sized solar panel Lebih banyak cahaya matahari ditukar kepada tenaga elektrik More sunlight converted to electrical energy Sel suria diperbuat daripada logam Solar cell is made of metal Memancarkan fotoelektron Emits photoelectron Banyak panel suria Many solar panels Lebih banyak cahaya matahari ditukar kepada tenaga elektrik More sunlight converted to electrical energy P dipilih kerana terletak di gurun, mempunyai panel suria yang bersaiz besar, sel suria diperbuat daripada logam dan mempunyai banyak panel suria. P is chosen because it is located in the desert, has large-sized solar panel, solar cell is made of metal and has many solar panels (d) (i) hc λ = W + K (6.63 × 10–34)(3.00 × 108 ) 4.50 × 10–7 = W + 2 3 KG ……… (6.63 × 10–34)(3.00 × 108 ) 5.50 × 10–7 = W + KG ……… – 1 × 2 3 2: 14.42 × 10–192 – 1 2 3 × 3.62 × 10–192 = 1W + 2 3 KG2 – 1 2 3 W + 2 3 KG2 W = 6.03 × 10–19 J (ii) hc λ0 = W λ0 = (6.63 × 10–34)(3.00 × 108 ) 6.03 × 10–19 = 3.30 × 10–7 m BAHAGIAN C 7 (a) Jarak di antara dua titik yang berturutan bagi fasa yang sama dalam suatu gelombang. The distance between two adjacent points of the same phase in a wave. (b) (i) Rajah 7.1 . Rajah 7.2 Diagram 7.1 . Diagram 7.2 (ii) Logam A logam B Metal A metal B (c) Apabila panjang gelombang bertambah, frekuensi ambang berkurang. When the wavelength increases, the threshold frequency decreases. (d) (i) W = hf0 = (6.63 × 10–34)(5.03 × 1014) = 3.33 × 10–19 J (ii) W = hf0 = (6.63 × 10–34)(5.89 × 1014) = 3.91 × 10–19 J (e) (i) Apabila panjang gelombang bertambah, fungsi kerja berkurang. When the wavelength increases, the work function decreases. (ii) Apabila frekuensi ambang bertambah, fungsi kerja bertambah. When the threshold frequency increases, the work function increases. (f) Aspek Aspect Sebab Reason Bahan untuk katod ialah cesium/litium/ natrium/kalium/ rubidium/logam Material of cathode is caesium/lithium/ sodium/potassium/ rubidium/metal Mudah untuk menukarkan cahaya matahari kepada arus elektrik Easy to convert sunlight into current Jarak yang pendek di antara katod dengan anod Short distance between cathode and anode Medan elektrik yang lebih kuat Stronger electric field Fungsi kerja yang rendah Low work function Tenaga yang diperlukan untuk fotoelektron dipancar keluar adalah rendah Energy needed for a photoelectron to be emitted is low Tiub kaca yang tebal Thick glass tube Tidak mudah pecah Does not break easily Tiub kaca mestilah divakum The glass tube must be vacuumed Mengelak perlanggaran antara udara dengan fotoelektron To prevent collision between air and photoelectron KERTAS MODEL SPM KERTAS 1 1 C 2 D 3 C 4 D 5 B 6 A 7 C 8 C 9 B 10 C 11 C 12 B 13 A 14 B 15 A 16 B 17 D 18 A 19 D 20 C 21 C 22 D 23 B 24 B 25 C 26 D 27 D 28 C 29 D 30 C 31 A 32 B 33 B 34 D 35 D 36 B 37 D 38 B 39 B 40 A Praktis Topikal SPM Fizik Tg5 2023 Jwp 3rd.indd 13 28/2/2023 4:19:35 PM PENERBIT ILMU BAKTI SDN. BHD.
Penerbit Ilmu Bakti Sdn. Bhd. (732516-M) 2023 J14 J15 KERTAS 2 BAHAGIAN A 1 (a) Pecutan Acceleration (b) AB (c) d = 1 2 (15 + 5)(10) + 1 2 (10 + 5)(10) = 100 + 75 = 175 m 2 (a) Hasil darab jisim dengan halaju The product of mass and velocity (b) Prinsip keabadian momentum Principle of conservation of momentum (c) (i) 200 kg m s–1 (ii) m1 u1 + m2 u2 = (m1 + m2 )v 200 + 0 = (50 + 10)v 200 = 60v v = 3.33 m s–1 3 (a) Selari Parallel (b) A1 = 4.0 A A3 = 2.0 A (c) (i) V = 2 × 6 = 12 V (ii) 1 R = 1 6 + 1 6 R = 3 Ω (iii) I1 = I2 + I3 4 (a) Daya paduan pada semua arah adalah sifar. The resultant force in all directions is zero. (b) 40° Berat/Weight 100 N (c) (i) Berat Weight 100 N Tali 2/Rope 2 40° Tali 1 Rope 1 (ii) Tegangan tali 1 Tension in rope 1, T1 sin 40° = W T1 T1 = 100 sin 40° = 155.57 N (iii) Tegangan tali 2 Tension in rope 2, T2 tan 40° = W T1 T1 = 100 tan 40° = 119.18 N 5 (a) Daya per unit luas Force per unit area (b) (i) Kedalaman lubang A , B , C Depth of hole A , B , C (ii) Jarak pancutan air dari lubang A , B , C Distance of the water spurts from hole A , B , C (iii) Semakin bertambah kedalaman lubang, semakin bertambah jarak pancutan air. The greater the depth of the hole, the greater the distance of the water spurts. (iv) Jarak pancutan air bertambah. The distance of the water spurts increases. Ketumpatan bertambah.//Tekanan bertambah. The density increases.//The pressure increases. (c) P = ρgh = 1 000 × 9.81 × 0.30 = 2 943 Pa (d) C 6 (a) (i) Gelombang elektromagnet Electromagnetic waves (ii) Neutral Neutral (b) (i) Zarah alfa . Zarah beta . Sinar gama Alpha particle . Beta particle . Gamma ray (ii) Zarah alfa , Zarah beta , Sinar gama Alpha particle , Beta particle , Gamma ray (iii) Zarah alfa , Zarah beta , Sinar gama Alpha particle , Beta particle , Gamma ray (c) (i) Jisim berkadar songsang dengan julat dalam udara bagi zarah-zarah dan sinar. The mass is inversely proportional to the range in the air of particles and rays. (ii) Kelajuan berkadar terus dengan kuasa penembusan zarah-zarah dan sinar. The speed is directly proportional to the penetrating power of particles and rays. (d) (i) 238 92U → 234 90Th + 4 2He (ii) Nombor proton dan nombor neutron berkurang. Proton number and neutron number decreases. 7 (a) Satu warna//panjang gelombang//frekuensi cahaya One colour//wavelength//frequency of light (b) – Cahaya yang melalui celah dibelaukan dan terganggu. Light that passes through the slits is diffracted and interfered with. – Hal ini menyebabkan berlakunya interferens membina dan interferens memusnah. This leads to constructive interference and destructive interference. (c) (i) Jarak pemisahan antara dua celah, a dalam Rajah 7.2 lebih besar daripada Rajah 7.1. The separation between two slits, a in Diagram 7.2 greater than that in Diagram 7.1. (ii) Panjang gelombang cahaya, λ, adalah sama dalam kedua-dua rajah. The wavelength of the light, λ, is the same in both diagrams. (iii) Jarak di antara pinggir-pinggir, x dalam Rajah 7.2 lebih kecil daripada Rajah 7.1. The distance between the fringes, x in Diagram 7.2 smaller than that in Diagram 7.1. (d) Apabila a bertambah, x berkurang.//x berkadar songsang dengan a apabila λ dan D adalah malar. When a increases, x decreases.//x is inversely proportional to a when λ and D are constant. (e) λ = ax D x = (4.0 × 10–7)(3.5) 4 × 10–4 = 3.5 × 10–3 m 8 (a) (i) Pantulan cahaya Reflection of light (ii) Diperkecil//Maya//Tegak Diminished//Virtual//Upright Praktis Topikal SPM Fizik Tg5 2023 Jwp 3rd.indd 14 28/2/2023 4:19:35 PM PENERBIT ILMU BAKTI SDN. BHD.
J14 J15 Praktis Topikal SPM: Fizik Tingkatan 5 – Jawapan (b) (i) Kanta cembung Convex mirror Sebab/Reason Sudut pandangan lebih besar Wider view (ii) Saiz lebih besar Bigger size Sebab/Reason Lebih banyak cahaya dipantulkan Reflect more light (iii) Tinggi High Sebab/Reason Tiada halangan No barrier (c) S BAHAGIAN B 9 (a) Kekenyalan suatu bahan ialah sifat bahan itu untuk kembali kepada bentuk dan saiz asalnya selepas daya yang dikenakan dialihkan. The elasticity of a material is the property of the material to return to its original shape and size after the applied force is removed. (b) – Had kenyal spring ialah daya maksimum yang boleh dikenakan ke atasnya selagi spring boleh kembali kepada bentuk/panjang asal apabila daya yang dikenakan dialihkan. The elastic limit of spring is the maximum force that can be applied to it as long as it can return to its original shape/length when the applied force is removed. – Tunggangan berspring tersebut telah dikenakan suatu daya yang melebihi had kenyal springnya. The spring rider has been subjected to a force that exceeds the elastic limit of its spring. – Oleh itu, tunggangan berspring tersebut tidak boleh kembali kepada bentuk asalnya apabila daya yang dikenakan dialihkan. Thus, the spring rider cannot return to its original shape when the applied force is removed. – Tunggangan berspring tersebut mengalami pemanjangan kekal. The spring rider undergoes elongation. (c) Ciri-ciri Characteristics Reason Sebab Pemalar spring yang besar//Lebih keras Large spring constant// Harder Dapat menampung daya yang besar//Tidak mudah patah Can accommodate large forces//Not easily broken Diameter spring yang kecil Small spring diameter Lebih keras Harder Susunan spring adalah selari The spring arrangement is parallel Dapat menampung daya yang besar Can accommodate large forces Spring keluli Steel spring Tidak mudah berkarat// Tahan lama//Lebih kuat Not easy to rust//Durable// Stronger D dipilih kerana mempunyai pemalar spring yang besar, diameter spring yang kecil, spring diperbuat daripada keluli dan spring disusun secara selari. D is chosen because it has a large spring constant, a small spring diameter, made of steel and the spring is arranged in parallel. (d) (i) k = F x k = 4(9.81) 15 = 2.62 N cm–1 F = kx = 2.62 × 40 = 104.8 N m = W g = 104.8 9.81 = 10.68 kg (ii) Ep = 1 2 kx2 = 1 2 (2.62)(0.4)2 = 0.21 J 10 (a) Daya gerak elektrik (d.g.e.) Electromotive force (e.m.f.) (b) A V r D.g.e. bateri boleh ditentukan dengan mengukur voltan merentasi bateri dengan menggunakan voltmeter dan arus dalam litar dengan menggunakan ammeter untuk pelbagai rintangan. The e.m.f. of the battery can be determined by measuring the voltage across the battery using a voltmeter and the current in the circuit using an ammeter for various resistances. V (V) I (A) 0 Rintangan dalam dapat ditentukan daripada kecerunan graf. The internal resistance can be determined from the gradient of the graph. (c) Ciri-ciri Characteristics Reason Sebab Plastik Plastic Kurang haba yang hilang ke persekitaran//Tidak berbahaya Less heat lost to surroundings//Not dangerous Besar Big Banyak nasi boleh dimasak Large quantity of rice can be cooked Suis automatik Automatic switch Lebih cekap// Kurang penggunaan kuasa// Suis dimatikan secara automatik More efficient// Less power usage// The switch is turned off automatically Kuasa tinggi High power Kecekapan tinggi// Kurang kehilangan kuasa// Kurang kehilangan haba ke persekitaran High efficiency// Less power loss// Less heat loss to surrounding Praktis Topikal SPM Fizik Tg5 2023 Jwp 3rd.indd 15 28/2/2023 4:19:36 PM PENERBIT ILMU BAKTI SDN. BHD.
Penerbit Ilmu Bakti Sdn. Bhd. (732516-M) 2023 J16 JPB Q dipilih kerana diperbuat daripada plastik, bersaiz besar, mempunyai suis automatik dan mempunyai kuasa tinggi. Q is chosen because it is made of plastic, has a big size, an automatic switch and has high power. (d) (i) P = 130 W (ii) I = P V = 130 240 = 0.54 A (iii) E = Pt = 130 × 2 × 60 × 60 = 9.36 × 105 J BAHAGIAN C 11 (a) Kebolehan untuk menggerakkan atau menghentikan objek. Ability to move or stop objects. (b) Bentuk kereta mainan dalam Rajah 11.1(a) bukan aerodinamik, manakala bentuk kereta mainan dalam Rajah 11.1(b) berbentuk aerodinamik. The shape of the toy car in Diagram 11.1(a) is non-aerodynamic, whereas the shape of the toy car in Diagram 11.1(b) is aerodynamic. Rintangan udara dalam Rajah 11.2(a) lebih tinggi daripada dalam Rajah 11.2(b). The air resistance in Diagram 11.2(a) is higher than that in Diagram 11.2(b). Jarak yang dilalui oleh kereta mainan dalam Rajah 11.2(a) kurang daripada Rajah 11.2(b). The distance travelled by the toy car in Diagram 11.2(a) is less than that of Diagram 11.2(b). Apabila kereta mainan berbentuk aerodinamik, maka jarak yang dilalui oleh kereta mainan bertambah. When the shape of the toy car is aerodynamic, then the distance travelled by the toy car increases. Apabila rintangan udara berkurang, maka jarak yang dilalui oleh kereta mainan bertambah. When the air resistance decreases, then the distance travelled by the toy car increases. (c) Daya geseran Frictional force Daya tujahan rust force Daya paduan sifar. The resultant force is zero. Daya geseran sama dengan daya tujahan. The frictional force is equal to the thrust force. (d) Ciri-ciri Characteristics Penerangan Explanation Badan kereta diperbuat daripada gentian karbon The body of the car is made of carbon fibre Kuat//Ringan Strong//Light Bentuk kereta aerodinamik Aerodynamic body shape Mengurangkan rintangan udara Reduces air resistance Tujahan enjin tinggi High engine thrust Pecutan tinggi High acceleration Tayar lebar Wide tires Stabil//Lebih selamat Stable//Safer Kerangka kereta diperbuat daripada aloi The frame of the car is made of alloy Kuat//Ringan//Lebih selamat Strong//Light//Safer Praktis Topikal SPM Fizik Tg5 2023 Jwp 3rd.indd 16 28/2/2023 4:19:36 PM PENERBIT ILMU BAKTI SDN. BHD.