48 49 5.2 Diod Semikonduktor Semiconductor Diode 6 Apakah jenis pembawa cas dalam suatu semikonduktor? What are the types of charge carriers in a semiconductor? A Proton dan elektron/Proton and electron B Proton dan anod/Proton and anode C Anod dan katod/Anode and cathode D Elektron dan lohong/Electron and hole TP 1 BT ms.181 7 Apakah pembawa cas majoriti dalam semikonduktor jenis-n? What is the majority charge carrier in an n-type semiconductor? A Elektron/Electron C Proton/Proton B Katod/Cathode D Anod/Anode TP 1 BT ms.181 8 Pernyataan manakah yang tidak benar mengenai bahan semikonduktor? Which statement is not true about semiconductor materials? A Tidak mematuhi Hukum Ohm Does not obey the Ohm’s Law B Pembawa cas ialah lohong sahaja Charge carriers are holes only C Silikon dan germanium ialah dua contoh bahan semikonduktor tulen Silicon and germanium are two examples of pure semiconductor material D Mengalirkan elektrik lebih baik daripada penebat, tetapi tidak sebaik konduktor biasa Conduct electricity better than insulator, but no as well as common conductors TP 2 BT ms.182 9 Skrin osiloskop sinar katod manakah yang menunjukkan voltan output rektifikasi gelombang penuh yang betul? Which cathode ray oscilloscope screen shows the correct output voltage of a full wave rectification? A C B D TP 1 BT ms.185 10 Apakah fungsi suatu diod? What is the function of a diode? A Suis automatik C Sensor Automatic switch Sensor B Amplifier arus D Injap Current amplifier Valve TP 1 BT ms.182 11 Simbol manakah yang mewakili suatu diod? Which symbol represents a diode? A C B D + TP 1 BT ms.181 12 Graf I-V manakah yang mewakili diod semikonduktor? Which I-V graph represents a semiconductor diode? A I V 0 C I V 0 B I V 0 D I V 0 TP 2 BT ms.182 13 Mentol dalam litar manakah yang akan menyala? Which bulb in the circuit will light up? A C B D TP 2 BT ms.182 14 Mentol dalam litar dalam Rajah 1 tidak menyala apabila suis itu ditutup. The bulb in the circuit in Diagram 1 does not light up when the switch is closed. Diod/Diode Mentol Bulb 6 V Rajah 1/Diagram 1 Apakah perubahan yang perlu dilakukan pada litar supaya mentol itu menyala? What adjustment must be done on the circuit for the bulb to light up? A Tukar mentol Change the bulb B Terbalikkan kutub diod Reverse the diode pole C Tingkatkan voltan bateri Increase the voltage of the battery D Keluarkan suis daripada litar Remove the switch from the circuit TP 3 BT ms.182 Praktis Topikal SPM Fizik Tg5 2023 B5 3rd.indd 49 28/2/2023 4:14:39 PM PENERBIT ILMU BAKTI SDN. BHD.
50 51 5.3 Transistor Transistor 15 Rajah 2 menunjukkan satu litar penggera kawalan haba. Diagram 2 shows a heat-controlled alarm circuit. Siren Siren Mentol Bulb Termistor Thermistor R 10 kΩ 1 kΩ 9 V B C E IC IB Rajah 2/Diagram 2 Keadaan manakah yang akan menghidupkan mentol dan siren? Which condition will turn on the bulb and siren? Suhu persekitaran Surrounding temperature Rintangan termistor Resistance of thermistor Rintangan R Resistance of R A Panas/Hot Tinggi/High Rendah/Low B Panas/Hot Rendah/Low Tinggi/High C Sejuk/Cold Tinggi/High Rendah/Low D Sejuk/Cold Rendah/Low Tinggi/High TP 2 BT ms.191 16 Rajah 3 menunjukkan satu litar transistor. Diagram 3 shows a transistor circuit. T Rajah 3/Diagram 3 Apakah fungsi transistor T? What is the function of transistor T? A Suis Switch B Pemanas Heater C Amplifier Amplifier D Pembahagi voltan Voltage divider TP 1 BT ms.188 17 Rajah 4 menunjukkan litar suis kawalan cahaya. Diagram 4 shows a light-controlled switch circuit. IC IB 9 V LDR R B E C Rajah 4/Diagram 4 Antara yang berikut, yang manakah menghuraikan rintangan LDR dan voltan merentasi B dan E yang membolehkan mentol menyala apabila persekitaran gelap? Which of the following describes the LDR resistance and the voltage across B and E that enables the bulb to light up when the surrounding is dark? Rintangan LDR LDR resistance Voltan merentasi B dan E Voltage across B and E A Berkurang/Decreases Rendah/Low B Meningkat/Increases Tinggi/High C Berkurang/Decreases Tinggi/High D Meningkat/Increases Rendah/Low TP 2 BT ms.191 18 Rajah 5 menunjukkan litar ringkas yang terdiri daripada transistor pnp. Diagram 5 shows a simple circuit consisting of a pnp transistor. IC IE IB Perintang Resistor Rajah 5/Diagram 5 Perbandingan manakah yang betul antara IE , IB dan IC? Which comparison between IE , IB and IC is correct? A IE IB IC C IC IE IB B IB IC IE D IE IC IB TP 2 BT ms.190 19 Komponen manakah yang tidak terdapat dalam litar penggera kebakaran? Which component is not found in a fire alarm circuit? A Siren/Siren B Termistor/Thermistor C Transistor/Transistor D Perintang peka cahaya/Light-dependent resistor TP 1 BT ms.191 Praktis Topikal SPM Fizik Tg5 2023 B5 3rd.indd 50 28/2/2023 4:14:40 PM PENERBIT ILMU BAKTI SDN. BHD.
50 51 Kertas 2 / Paper 2 Bahagian A / Section A 5.1 Elektron Electron 1 Rajah 1 menunjukkan tiub pemesongan yang digunakan untuk mengkaji ciri-ciri sinar katod. Sinar katod dihasilkan apabila elektron dipancarkan dari permukaan katod yang dipanaskan. BT ms.176–178 Diagram 1 shows a deflection tube which is used to study the characteristics of a cathode ray. The cathode ray is produced when electrons are emitted from a heated surface of a cathode. Vacuum tube Plat pemesongan Tiub vakum Deflection plate Senapang elektron Electron gun Plat pemesongan Deflection plate Medan elektrik Electric field Bekalan kuasa V.L.T. E.H.T. power supply Bekalan kuasa V.L.T. E.H.T. power supply Bekalan kuasa 6 V 6 V power supply + + + e – – – Rajah 1/Diagram 1 (a) Nyatakan tujuan tiub itu mesti divakumkan. TP 1 State the purpose why the tube must be vacuumed. [1 markah/mark] (b) Pada Rajah 1, lukis laluan elektron ketika melalui medan elektrik. TP 2 On Diagram 1, draw the path of the electron as it passes through the electric field. [1 markah/mark] (c) Hitung halaju elektron selepas dipecutkan daripada keadaan rehat dengan beza keupayaan sebanyak 5 000 V. TP 3 [Jisim elektron, m = 9.11 × 10–31 kg] Calculate the velocity of an electron after it has been accelerated from rest with a potential difference of 5 000 V. [Mass of an electron, m = 9.11 × 10–31 kg] [2 markah/marks] Praktis Topikal SPM Fizik Tg5 2023 B5 3rd.indd 51 28/2/2023 4:14:40 PM PENERBIT ILMU BAKTI SDN. BHD.
52 53 5.2 Diod Semikonduktor Semiconductor Diode 2 Rajah 2 menunjukkan isyarat input dan output apabila komponen X disambungkan pada suatu litar ringkas. BT ms.184–185 Diagram 2 shows the input signal and the output signal when component X is connected to a simple circuit. Isyarat input Input signal Isyarat output Output signal 6 V R X Rajah 2/Diagram 2 (a) Namakan komponen X. TP 1 Name component X. [1 markah/mark] (b) Lukis simbol komponen X. TP 1 Draw the symbol of component X. [1 markah/mark] (c) Nyatakan fungsi komponen X. TP 1 State the function of component X. [1 markah/mark] (d) Namakan satu komponen elektronik yang boleh disambungkan pada litar itu untuk meratakan arus output. TP 1 Name one electronic component that can be connected to the circuit to smoothen the output current. [1 markah/mark] (e) Lukis litar dalam Rajah 2 dengan komponen elektronik yang dinyatakan di 2(a) dan 2(d). TP 2 Draw the circuit in Diagram 2 with the electronic components mentioned in 2(a) and 2(d). [2 markah/marks] Praktis Topikal SPM Fizik Tg5 2023 B5 3rd.indd 52 28/2/2023 4:14:40 PM PENERBIT ILMU BAKTI SDN. BHD.
52 53 5.3 Transistor Transistor 3 (a) Rajah 3.1 menunjukkan suatu komponen elektronik. BT ms.187 Diagram 3.1 shows an electronic component. Namakan komponen elektronik itu dan nyatakan fungsinya. TP 1 Name the electronic component and state its function. [2 markah/marks] (b) Dalam susunan litar dalam Rajah 3.2, didapati bahawa LED itu tidak memancarkan cahaya. LED itu akan menyala apabila beza keupayaan merentasinya lebih besar daripada 2.0 V. In the circuit arrangement in Diagram 3.2, it is found that the LED does not emit light. The LED will light up when the potential difference across it is greater than 2.0 V. BT ms.190–191 (i) Namakan komponen P. TP 1 Name component P. [1 markah/mark] (ii) Suatu perubahan terhadap persekitaran komponen P menyebabkan LED memancarkan cahaya. Nyatakan perubahan persekitaran itu. TP 3 A change in the environment around component P causes the LED to emit light. State the change in the environment. [1 markah/mark] (iii) Terangkan jawapan anda di 3(b)(ii). TP 2 Explain your answer in 3(b)(ii). [2 markah/marks] Bahagian B / Section B 5.3 Transistor Transistor 4 (a) (i) Apakah transistor? BT ms.187 TP 1 What is a transistor? [1 markah/mark] (ii) Lukis dan labelkan simbol transistor pnp. BT ms.187 TP 1 Draw and label the symbol of a pnp transistor. [2 markah/marks] (iii) Nyatakan satu perbezaan antara transistor npn dengan transistor pnp. BT ms.187 TP 1 State one difference between a npn transistor and a pnp transistor. [1 markah/mark] Rajah 3.1/Diagram 3.1 8050 0 331 Rajah 3.2/Diagram 3.2 6 V P Praktis Topikal SPM Fizik Tg5 2023 B5 3rd.indd 53 28/2/2023 4:14:40 PM PENERBIT ILMU BAKTI SDN. BHD.
54 55 (b) Rajah 4.1 menunjukkan satu litar bertransistor. R2 mempunyai rintangan 3.0 kΩ. BT ms.191 Diagram 4.1 shows a transistor circuit. R2 has a resistance of 3.0 kΩ. R1 R3 R2 9.0 V Rajah 4.1/Diagram 4.1 (i) Nyatakan fungsi R3 . TP 2 State the function of R3 . [1 markah/mark] (ii) Untuk mentol menyala, voltan merentasi R1 mestilah sekurang-kurangnya 6.0 V. Hitung rintangan R1 apabila mentol itu menyala. TP 3 For the bulb to light up, the voltage across R1 must be at least 6.0 V. Calculate the resistance of R1 when the bulb lights up. [3 markah/marks] (iii) Apakah yang akan berlaku pada mentol sekiranya rintangan R1 kurang daripada nilai yang dihitung di 4(b)(ii)? Jelaskan jawapan anda. TP 4 What will happen to the bulb if the resistance of R1 is less than the calculated value in 4(b)(ii)? Explain your answer. [2 markah/marks] (c) Sheila perlu mengawasi bayinya yang tidur di bilik lain. Dia memerlukan sejenis pencetus di biliknya untuk menyedarkannya jika bayinya bangun dan mula menangis pada waktu malam. Rajah 4.2 menunjukkan empat litar yang berbeza. Sheila needs to monitor her baby who sleeps in another room. She needs a trigger in her room to alert her if her baby wakes up and starts crying at night. Diagram 4.2 shows four different circuits. Litar W Circuit W 1 kΩ Reostat Rheostat Penggera Alarm Kapasitor Capacitor Termistor Thermistor Litar Y Circuit Y 1 kΩ Reostat Rheostat Penggera Alarm Kapasitor Capacitor Mikrofon Microphone Litar X Circuit X 1 kΩ Reostat Rheostat Mentol Bulb Kapasitor Capacitor Mikrofon Microphone Litar Z Circuit Z 1 kΩ Mentol Bulb Kapasitor Capacitor Termistor Thermistor Rajah 4.2/Diagram 4.2 Praktis Topikal SPM Fizik Tg5 2023 B5 3rd.indd 54 28/2/2023 4:14:41 PM PENERBIT ILMU BAKTI SDN. BHD.
54 55 Kaji spesifikasi keempat-empat litar dalam Rajah 5.2 berdasarkan aspek-aspek yang berikut: Study the specifications of all four circuits in Diagram 5.2 based on the following aspects: (i) Jenis sensor dan posisinya/Type of sensor and its position (ii) Jenis pencetus dan posisinya/Type of trigger and its position (iii) Fungsi perintang-perintang/The function of the resistors (iv) Fungsi kapasitor/The function of the capacitor Pilih litar yang paling sesuai untuk mengawasi bayi itu. Beri alasan untuk pilihan anda. Choose the most suitable circuit to monitor the baby. Give reasons for your choice. KBAT Menganalisis KBAT Menilai TP 4 TP 5 [10 markah/marks] Bahagian C / Section C 5.1 Elektron Electron 5 Rajah 5 menunjukkan tiub sinar katod bagi suatu osiloskop. BT ms.175–178 Diagram 5 shows the cathode ray tube of an oscilloscope. − + + Plat-X X-plate Plat-Y Grid kawalan Y-plate Control grid V.L.T. E.H.T. Filamen pemanas Heating lament Skrin berpendarour Fluorescent screen Tompok cerah Bright spot Alur elektron Electron beam Vakum Vacuum Katod Cathode Anod memfokus Focusing anode Anod memecut Accelerating anode Rajah 5/Diagram 5 (a) (i) Apakah sinar katod?/What is a cathode ray? TP 1 [1 markah/mark] (ii) Nyatakan empat sifat sinar katod./State four properties of cathode rays. TP 2 [4 markah/marks] (iii) Terangkan bagaimana tiub sinar katod itu bekerja. TP 4 Explain how the cathode ray tube works. [2 markah/marks] (b) Suatu elektron dipecutkan dari katod ke anod dengan beza keupayaan sebanyak 500 V. An electron is accelerated from cathode to anode with a potential difference of 500 V. (i) Nyatakan transformasi tenaga yang berlaku apabila elektron memecut ke arah anod. TP 2 State the energy transformation that occurs when the electron accelerates towards the anode. [1 markah/mark] (ii) Hitungkan halaju elektron apabila elektron terkena skrin pendarfluor. TP 3 Calculate the velocity of the electron as it hits the fluorescent screen. [2 markah/marks] (c) Tiub sinar katod merupakan salah satu komponen utama yang digunakan untuk menghasilkan imej pada skrin sebuah televisyen. Terangkan prinsip kerja tiub sinar katod berdasarkan aspek-aspek yang berikut: TP 4 Cathode ray tube is one of the main components used to produce images on a television screen. Explain the working principle of a cathode ray tube based on the following aspects: (i) Penghasilan sinar katod/The production of cathode ray (ii) Sistem pemesongan/The deflection system (iii) Sistem skrin/The screen system [10 markah/marks] Praktis Topikal SPM Fizik Tg5 2023 B5 3rd.indd 55 28/2/2023 4:14:41 PM PENERBIT ILMU BAKTI SDN. BHD.
56 57 5.2 Diod Semikonduktor Semiconductor Diode 6 (a) (i) Apakah semikonduktor? TP 1 What is a semiconductor? [1 markah/mark] (ii) Beri dua contoh bahan semikonduktor. TP 1 Give two examples of a semiconductor material. [2 markah/marks] (iii) Kekonduksian suatu semikonduktor dapat ditingkatkan dengan pendopan. Terangkan apa itu pendopan. TP 2 The conductivity of a semiconductor can be increased by doping. Explain what is doping. [3 markah/marks] (b) Rajah 6 menunjukkan dua litar ringkas yang mengandungi diod. BT ms.182 Diagram 6 shows two simple circuits containing diodes. 6 V + Suis Switch Suis Switch Diod Diode Diod Diode Mentol A Bulb A Mentol B Bulb B 6 V + Rajah 6/Diagram 6 Apabila suis dihidupkan, mentol A menyala tetapi mentol B tidak menyala. Terangkan pencahayaan mentol dari segi cara penyambungan diod ke terminal bateri untuk mendeduksikan konsep fizik yang berkaitan. TP 3 When the switch is turned on, bulb A lights up but bulb B does not light up. Explain the lighting of the bulbs in terms of the way the diode is connected to the terminals of the batteries to deduce a relevant physics concept. [4 markah/marks] (c) Anda dibekalkan dengan empat diod, sebuah perintang, sebuah kapasitor dan dua set osiloskop sinar katod. Terangkan bagaimana anda akan menggunakan komponen-komponen elektronik ini untuk menukarkan input arus ulang-alik kepada output arus terus yang rata. Dengan bantuan gambar rajah litar, terangkan reka bentuk anda berdasarkan aspek-aspek yang berikut: TP 4 TP 6 You are provided with four diodes, a resistor, a capacitor and two sets of cathode ray oscilloscopes. Explain how you would use the electronic components to convert an alternating current input to a smooth direct current output. With the aid of a circuit diagram, explain your design based on the following aspects: (i) Susunan komponen-komponen dalam litar The arrangement of the components in the circuit (ii) Aliran arus melalui setiap diod dan beban The flow of current through each diode and the load (iii) Kaedah meratakan arus output The method of smoothing the output current (iv) Kaedah yang digunakan untuk melihat bentuk gelombang arus input dan output The method used to view the waveforms of the input and output current [10 markah/marks] Praktis Topikal SPM Fizik Tg5 2023 B5 3rd.indd 56 28/2/2023 4:14:41 PM PENERBIT ILMU BAKTI SDN. BHD.
56 57 5.3 Transistor Transistor 7 (a) Rajah 7.1 menunjukkan simbol transistor. BT ms.187 Diagram 7.1 shows the symbol of a transistor. (i) Namakan jenis transistor itu./Name the type of the transistor. TP 1 [1 markah/mark] (ii) Namakan terminal X, Y dan Z./Name terminals X, Y and Z. TP 1 [3 markah/marks] (b) Rajah 7.2 menunjukkan litar dengan transistor npn. Pada mulanya, mentol P tidak menyala tetapi mentol Q menyala. Apabila nilai RB dikurangkan, kedua-dua mentol menyala. BT ms.188 Diagram 7.2 shows a circuit with a npn transistor. Initially, bulb P does not light up but bulb Q lights up. When RB is reduced, both the bulbs light up. (i) Terangkan prinsip kerja transistor dengan membandingkan arus tapak, IB, arus pengumpul, IC, dan arus pengeluar, IE. TP 4 Explain the working principle of the transistor by comparing the base current, IB, collector current, IC and emitter current, IE. [5 markah/marks] (ii) Tulis suatu ungkapan untuk mewakili hubungan antara arus tapak, IB, arus pengumpul, IC dan arus pengeluar, IE. TP 2 Write an expression to represent the relationship between base current, IB, collector current, IC and emitter current, IE. [1 markah/mark] (c) Kamal merancang untuk memasang beberapa lampu di kebunnya. Lampu-lampu itu perlu dihidupkan secara automatik setiap malam, dan dimatikan pada siang hari. Kamal telah membeli beberapa komponen elektronik seperti yang berikut untuk membina litar suis kawalan cahaya automatik. Kamal plans to fix some outdoor lights in his garden. The lights need to be switched on automatically every night, and switched off during the day. Kamal has bought the following electronic components to build an automatic light-controlled switch circuit. Lampu Lamp Dua perintang Two resistors Perintang peka cahaya (LDR) Light-dependent resistor (LDR) Bateri 12 V 12 V battery 8050 0 331 Transistor Transistor Rajah 7.3/Diagram 7.3 Anda diminta untuk mencadangkan satu litar ringkas suis kawalan cahaya dengan menggunakan kesemua komponen elektronik dalam Rajah 7.3, menggunakan idea prinsip kerja suatu transistor. Lukis litar yang menunjukkan reka bentuk anda. Dalam penerangan anda, tekankan fungsi bagi setiap komponen. KBAT Menganalisis KBAT Mencipta TP 4 TP 6 You are required to suggest a simple light-controlled switch circuit by using all the electronic components in Diagram 7.3, using the idea of the working principle of a transistor. Draw a circuit that shows your design. In your explanation, emphasise the function of each component. [10 markah/marks] Rajah 7.1/Diagram 7.1 Z X Y P C B E I I E B IC RB Q Rajah 7.2/Diagram 7.2 Praktis Topikal SPM Fizik Tg5 2023 B5 3rd.indd 57 28/2/2023 4:14:42 PM PENERBIT ILMU BAKTI SDN. BHD.
58 59 6.1 Reputan Radioaktif Radioactive Decay 1 Berapakah bilangan nukleon dalam nukleus 208 82Pb? How many nucleons are there in a nucleus of 208 82Pb? A 82 C 208 B 126 D 290 TP 1 BT ms.200 2 Apakah zarah-zarah yang terkandung dalam suatu nukleus atom? What are the particles found in the nucleus of an atom? A Elektron dan neutron Electrons and neutrons B Elektron dan proton Electrons and protons C Neutron dan proton Neutrons and protons D Neutron sahaja Only neutrons TP 1 BT ms.200 3 Sinaran manakah yang boleh dihentikan oleh sehelai kertas? Which radiation can be stopped by a sheet of paper? A Zarah alfa C Sinar gama Alpha particles Gamma rays B Zarah beta D Sinar-X Beta particles X-ray TP 1 BT ms.200–201 4 Ciri-ciri manakah yang menghuraikan zarah β dengan betul? Which characteristics correctly describe b-particles? Cas/Charge Jisim/Mass A Positif Positive Kecil Small B Positif Positive Besar Large C Negatif Negative Kecil Small D Negatif Negative Besar Large TP 1 BT ms.201 5 Reputan radioaktif dihuraikan sebagai spontan dan rawak. Apakah yang dimaksudkan dengan spontan dalam konteks ini? Radioactive decay is described as spontaneous and random. What is meant by spontaneous in this context? A Mustahil untuk meramalkan atom seterusnya yang akan mereput It is impossible to predict the next atom to decay B Reputan radioaktif tidak dipengaruhi oleh sebarang situasi atau bahan The radioactive decay is not influenced by any situation or substance C Reputan radioaktif hanya dipengaruhi oleh sifat kimia bahan The radioactive decay is only affected by the chemical properties of a substance D Reputan radioaktif adalah eksponen The radioactive decay is exponential TP 1 BT ms.200 6 Sebuah artifak yang ditemui didapati mengandungi 1 16 daripada bilangan asal karbon radioaktif. Hitung usia artifak itu jika separuh hayat bagi karbon radioaktif ialah 1 200 tahun. An artefact that has been discovered is found to have 1 16 of its initial number of radioactive carbon. Determine the age of the artefact if the half-life of the radioactive carbon is 1 200 years. A 6 000 tahun C 3 600 tahun 6 000 years 3 600 years B 4 800 tahun D 1 200 tahun 4 800 years 1 200 years TP 3 BT ms.202 7 Separuh hayat bagi suatu bahan radioaktif ialah 3 jam. Satu sampel diuji dan didapati mengandungi 0.52 g bahan radioaktif tersebut. Berapakah jisim bahan radioaktif dalam sampel, 21 jam sebelum sampel itu diuji? The half-life of a radioactive substance is 3 hours. A sample is tested and found containing 0.52 g of the substance. What is the mass of the substance present in the sample, 21 hours before the sample is tested? A 0.52 g C 40.63 g B 3.64 g D 66.56 g TP 3 BT ms.202 Kertas 1 / Paper 1 Tema 4: Fizik Moden Fizik Nuklear Nuclear Physics BAB 6 Praktis Topikal SPM Fizik Tg5 2023 B6 3rd.indd 58 28/2/2023 4:16:00 PM PENERBIT ILMU BAKTI SDN. BHD.
58 59 8 Radioisotop manakah yang boleh digunakan untuk menentukan usia batu? Which radioisotope can be used to determine the age of a rock? A Kobalt-60 C Uranium-235 Cobalt-60 Uranium-235 B Karbon-14 D Fosforus-32 Carbon-14 Phosphorus-32 TP 1 BT ms.203 9 Jisim awal suatu unsur radioaktif ialah 40 g dan separuh hayatnya ialah 10 hari. Pernyataan manakah yang tidak benar tentang jisim unsur radioaktif itu? The initial mass of a radioactive element is 40 g and its half-life is 10 days. Which statement is not true about the mass of the radioactive element? A 10 hari sebelumnya, jisimnya ialah 80 g 10 days earlier, the mass was 80 g B 20 hari sebelumnya, jisimnya ialah 120 g 20 days earlier, the mass was 120 g C 10 hari kemudian, jisimnya ialah 20 g 10 days later, the mass will be 20 g D 20 hari kemudian, jisimnya ialah 10 g 20 days later, the mass will be 10 g TP 2 BT ms.203 6.2 Tenaga Nuklear Nuclear Energy 10 Apakah tindak balas nukleus yang menghasilkan tenaga di permukaan Matahari? What is the nuclear reaction that produces energy on the surface of the Sun? A Tenaga pengikat/Binding energy B Pelakuran nukleus/Nuclear fusion C Reputan radioaktif/Radioactive decay D Pembelahan nukleus/Nuclear fission TP 1 BT ms.209 11 Pernyataan manakah yang tidak benar tentang pembelahan nukleus? Which statement is not true about nuclear fission? A Pembelahan nukleus ialah proses yang melibatkan pembelahan satu nukleus berat kepada dua atau lebih nukleus yang lebih ringan Nuclear fission is a process of involving the splitting of a heavy nucleus into two or more lighter nuclei B Sekitar 200 MeV tenaga dibebaskan oleh setiap atom semasa pembelahan About 200 MeV of energy is released per atom during fission C Matahari memperoleh tenaganya daripada pembelahan nukleus hidrogen The Sun gets its energy from the fission of hydrogen nuclei D Pembelahan nukleus tidak berlaku secara spontan Nuclear fission does not occur spontaneously TP 1 BT ms.209 12 Pernyataan manakah yang tidak benar tentang pelakuran nukleus? Which statement is not true about nuclear fusion? A Pelakuran nukleus ialah proses apabila dua atau lebih nukleus kecil dan ringan bergabung untuk membentuk satu nukleus yang lebih berat Nuclear fusion is a process where two or more small and light nuclei combine to form a heavier nucleus B Sekitar 200 MeV tenaga dibebaskan oleh setiap atom semasa pelakuran About 200 MeV of energy is released per atom during fusion C Pelakuran lebih sukar berlaku daripada pembelahan Fusion is more difficult to achieve than fission D Bom hidrogen menggunakan prinsip pelakuran nukleus Hydrogen bombs use the principle of nuclear fusion TP 1 BT ms.209 13 Suatu tindak balas nuklear diwakili oleh persamaan yang berikut. A nuclear reaction is represented by the following equation. 235 92U + 1 0n → 140 38Xe + 94 38Sr + 2 1 0n + tenaga/energy Apakah tindak balas nuklear itu? What is the nuclear reaction? A Pelakuran nukleus Nuclear fusion B Reputan radioaktif Radioactive decay C Pembelahan nukleus Nuclear fission D Tindak balas berantai uranium Uranium chain reaction TP 2 BT ms.209 14 Dalam suatu tindak balas pembelahan nukleus uranium-235, tenaga yang dihasilkan ialah 3.15 × 10–8 J. Hitung jumlah kehilangan jisim dalam tindak balas itu. [Laju cahaya, c = 3.0 × 108 m s–1] In a nuclear fission reaction of uranium-235, the energy produced is 3.15 × 10–8 J. Calculate the total loss of mass in the reaction. [Speed of light, c = 3.0 × 108 m s–1] A 1.05 × 10–16 kg C 3.50 × 10–25 kg B 1.05 × 10–20 kg D 3.50 × 10–28 kg TP 3 BT ms.211 Praktis Topikal SPM Fizik Tg5 2023 B6 3rd.indd 59 28/2/2023 4:16:00 PM PENERBIT ILMU BAKTI SDN. BHD.
60 61 Kertas 2 / Paper 2 Bahagian A / Section A 6.1 Reputan Radioaktif Radioactive Decay 1 (a) Atom torium diwakili oleh simbol di bawah. BT ms.200–201 An atom of thorium is represented by the symbol below. 230 90Th (i) Berapakah bilangan proton dalam atom itu? TP 1 What is the number of protons in the atom? [1 markah/mark] (ii) Berapakah bilangan neutron dalam atom itu? TP 1 What is the number of neutrons in the atom? [1 markah/mark] (b) Apabila suatu nukleus torium-230 mereput, ia memancarkan sinaran dan berubah menjadi radium-226 seperti yang ditunjukkan dalam persamaan di bawah. When a thorium-230 nucleus decays, it emits radiation and changes into radium-226 as shown in the equation below. 230 90Th → 226 88Ra + sinaran/radiation (i) Apakah jenis sinaran yang dipancarkan oleh torium-230? TP 1 What is the type of radiation emitted by thorium-230? [1 markah/mark] (ii) Nyatakan satu sebab bagi jawapan anda di 1(b)(i). TP 2 State a reason for your answer in 1(b)(i). [1 markah/mark] 2 (a) Apakah maksud separuh hayat? TP 1 BT ms.202 What is the meaning of half-life? [1 markah/mark] Praktis Topikal SPM Fizik Tg5 2023 B6 3rd.indd 60 28/2/2023 4:16:01 PM PENERBIT ILMU BAKTI SDN. BHD.
60 61 (b) Lakar satu graf lengkung bagi reputan radioaktif dalam ruang yang disediakan. Gunakan graf itu untuk menerangkan bagaimana separuh hayat suatu sampel radioaktif ditentukan. TP 2 BT ms.205 Sketch a curved graph for a radioactive decay in the space provided. Use the graph to explain how the halflife of a radioactive sample is determined. Penerangan/Explanation: [3 markah/marks] (c) Separuh hayat torium-234 ialah 24 hari. Hitung masa yang diambil untuk keaktifan torium-234 mereput sehingga 12.5% daripada keaktifan asal. TP 3 BT ms.205 The half-life of thorium-234 is 24 days. Calculate the time taken for the activity of thorium-234 to decay to 12.5% of its initial activity. [2 markah/marks] 6.2 Tenaga Nuklear Nuclear Energy 3 Rajah 1 menunjukkan suatu tindak balas nuklear apabila uranium-235 dibedil oleh satu neutron. Diagram 1 shows a nuclear reaction when uranium-235 is bombarded by a neutron. BT ms.209 n + U 235 92 U 236 92 Kr 89 36 Ba 144 56 n n n Rajah 1/Diagram 1 (a) Apakah isotop? TP 1 What are isotopes? [1 markah/mark] Praktis Topikal SPM Fizik Tg5 2023 B6 3rd.indd 61 28/2/2023 4:16:01 PM PENERBIT ILMU BAKTI SDN. BHD.
62 63 (b) Nyatakan satu perbezaan antara uranium-235 dengan uranium-236. TP 1 State one difference between uranium-235 and uranium-236. [1 markah/mark] (c) Nyatakan jenis tindak balas nuklear yang ditunjukkan dalam Rajah 1. TP 1 State the type of nuclear reaction shown in Diagram 1. [1 markah/mark] (d) Tulis persamaan tindak balas yang ditunjukkan dalam Rajah 1. TP 1 Write the equation of the reaction shown in Diagram 1. [1 markah/mark] 4 (a) (i) Nyatakan prinsip keabadian tenaga-jisim Einstein. TP 1 BT ms.211 State the Einstein’s principle of mass-energy conservation. [1 markah/mark] (ii) Apakah maksud cacat jisim? TP 1 BT ms.211 What is the meaning of mass defect? [1 markah/mark] (b) Radium-226 mereput menjadi radon-222 dengan melepaskan satu zarah alfa, seperti yang ditunjukkan di bawah. TP 3 BT ms.211 Radium-226 decays to become radon-222 by releasing one alpha particle, as shown below. 226 88Ra → 222 86Rn + 4 2He + tenaga/energy Diberi bahawa jisim 226 88Ra = 226.54 u.j.a, jisim 222 86Rn = 222.018 u.j.a, jisim 4 2He = 4.003 u.j.a, 1 u.j.a = 1.66 × 10–27 kg dan laju cahaya di dalam vakum, c = 3.00 × 108 m s–1. Given that mass of 226 88Ra = 226.54 amu, mass of 222 86Rn = 222.018 amu, mass of 4 2He = 4.003 amu, 1 amu = 1.66 × 10–27 kg and the speed of light in a vacuum, c = 3.00 × 108 m s–1. (i) Hitung cacat jisim dalam kg. Calculate the mass defect in kg. [2 markah/marks] (ii) Hitung jumlah tenaga yang dibebaskan dalam J. Calculate the amount of energy released in J. [2 markah/marks] Praktis Topikal SPM Fizik Tg5 2023 B6 3rd.indd 62 28/2/2023 4:16:01 PM PENERBIT ILMU BAKTI SDN. BHD.
62 63 Bahagian B / Section B 6.1 Reputan Radioaktif Radioactive Decay 5 (a) Keaktifan suatu bahan radioaktif ialah bilangan reputan per saat bagi nukleus yang tidak stabil. The activity of a radioactive substance is the number of decays per second of the unstable nuclei. BT ms.204 –205 (i) Nyatakan unit S.I. untuk keaktifan itu. TP 1 State the S.I. unit for the activity. [1 markah/mark] (ii) Nyatakan pemerhatian yang menunjukkan bahawa reputan radioaktif adalah secara spontan dan rawak. TP 2 State the observations which suggest that the radioactive decay is spontaneous and random. [2 markah/marks] (b) Natrium-24 mengalami reputan beta dan mempunyai separuh hayat 15 jam. Simbol nuklid bagi natrium-24 ditulis sebagai 24 11Na. BT ms.200–202 Sodium-24 undergoes beta decay and has a half-life of 15 hours. The nuclide notation of sodium-24 is written as 24 11Na. (i) Nyatakan apa yang diwakili oleh nombor 24 dan 11. TP 1 State what is represented by numbers 24 and 11. [2 markah/marks] (ii) Tulis persamaan reputan bagi natrium-24. TP 1 Write the decay equation of sodium-24. [1 markah/mark] (iii) Hitung tempoh masa yang diperlukan oleh natrium-24 untuk mereput sehingga 1 16 daripada keaktifan asalnya. TP 3 Calculate the duration of time taken for sodium-24 to decay to 1 16 of its initial activity. [2 markah/marks] (iv) Nyatakan dua kegunaan natrium-24. TP 3 State two uses of sodium-24. [2 markah/marks] (c) Sham mengesyaki saluran paip yang membekalkan air ke rumahnya mengalami kebocoran. Hal ini menyebabkan pengaliran air menjadi perlahan seperti yang ditunjukkan dalam Rajah 2. Dia mengupah seorang tukang paip untuk mengesan kebocoran itu. BT ms.200–207 Sham suspected the pipe that supplied water to her house was leaking. This causes slow water flow as shown in Diagram 2. She hired a plumber to detect the leakage. Sebelum Before Selepas After Rajah 2/Diagram 2 Praktis Topikal SPM Fizik Tg5 2023 B6 3rd.indd 63 28/2/2023 4:16:02 PM PENERBIT ILMU BAKTI SDN. BHD.
64 65 Jadual 1 menunjukkan empat jenis radioisotop yang boleh digunakan untuk mengesan kebocoran itu. Kaji sifat yang berbeza bagi setiap radioisotop dalam Jadual 1. Table 1 shows four types of radioisotopes that can be used in tracking the leakage. Study the different properties for each radioisotope in Table 1. Radioisotop Radioisotope Sinaran yang dipancarkan Radiation emitted Separuh hayat Half-life Kuasa penembusan Penetrating power Keterlarutan di dalam air Solubility in water A Alfa, α Alpha, α 20 minit 20 minutes Lemah Weak Tidak larut Does not dissolve B Beta, β Beta, β 8 jam 8 hours Sederhana Medium Larut Dissolves C Gama, γ Gamma, γ 8 jam 8 hours Kuat Strong Larut Dissolves D Beta, β Beta, β 12 hari 12 days Sederhana Medium Tidak larut Does not dissolve Jadual 1/Table 1 Terangkan kesesuaian bagi setiap sifat itu. Pilih radioisotop yang paling sesuai digunakan untuk mengesan kebocoran pada paip bawah tanah. Beri alasan bagi pilihan anda. KBAT Menganalisis KBAT Menilai TP 4 TP 5 Explain the suitability of each property. Choose the most suitable radioisotope that can be used to detect the leakage in the underground pipe. Give reasons for your choice. [10 markah/marks] Bahagian C / Section C 6.1 Reputan Radioaktif Radioactive Decay 6 (a) Apakah maksud reputan radioaktif? TP 1 BT ms.200 What is the meaning of radioactive decay? [2 markah/marks] (b) Sebilangan bahan radioaktif memancarkan zarah alfa atau beta. Bandingkan ciri-ciri zarah alfa dan zarah beta dari segi TP 4 BT ms.200–201 Some radioactive substances emit alpha or beta particles. Compare the characteristics of alpha particles and beta particles in terms of (i) struktur, structure, [2 markah/marks] (ii) penembusan melalui udara dan bahan lain, penetration through air and other materials, [2 markah/marks] (iii) pesongan dalam medan elektrik, deflection in an electric field, [2 markah/marks] (iv) pesongan dalam medan magnet. deflection in a magnetic field. [2 markah/marks] Praktis Topikal SPM Fizik Tg5 2023 B6 3rd.indd 64 28/2/2023 4:16:02 PM PENERBIT ILMU BAKTI SDN. BHD.
64 65 (c) Rajah 3 menunjukkan seorang jurutera sedang memeriksa kebocoran pada paip bawah tanah. Diagram 3 shows an engineer checking for any leaking in the underground pipes. Rajah 3/Diagram 3 Menggunakan pengetahuan anda tentang bahan radioaktif, terangkan kaedah yang digunakan untuk mengesan kebocoran itu, separuh hayat bahan radioaktif yang digunakan dan jenis sinaran yang dipancarkan oleh bahan radioaktif itu. Nyatakan alat pengesan yang sesuai digunakan untuk mengesan sinaran yang terlibat. KBAT Mengaplikasi KBAT Menganalisis TP 3 TP 4 Using your knowledge on radioactive substances, explain the method used to detect the leakage, the half-life of the radioactive substance used and the type of radiation emitted by the radioactive substance. State a suitable detector to detect the radiation involved. [10 markah/marks] 6.2 Tenaga Nuklear Nuclear Energy 7 (a) Di sebuah stesen jana kuasa nuklear, tenaga haba dihasilkan oleh pembelahan nukleus. Pembelahan nukleus unsur-unsur berat seperti uranium atau torium berlaku di dalam reaktor nuklear yang menyebabkan sejumlah besar tenaga haba dihasilkan. Rajah 4.1 menunjukkan struktur reaktor nuklear. BT ms.213 –217 In a nuclear power station, heat energy is produced by nuclear fission. Nuclear fission of heavy elements such as uranium or thorium takes place in a nuclear reactor, where a large amount of heat energy is produced. Diagram 4.1 shows the structure of a nuclear reactor. Rod pengawal Control rod Moderator Moderator Rod uranium Uranium rod Dinding konkrit Concrete wall Air Water Turbin Turbine Rajah 4.1/Diagram 4.1 (i) Terangkan maksud tindak balas berantai. TP 1 Explain the meaning of chain reaction. [2 markah/marks] (ii) Terangkan bagaimana reaktor nuklear menghasilkan tenaga elektrik. TP 4 Explain how a nuclear reactor produces electrical energy. [4 markah/marks] Praktis Topikal SPM Fizik Tg5 2023 B6 3rd.indd 65 28/2/2023 4:16:03 PM PENERBIT ILMU BAKTI SDN. BHD.
66 PB (iii) Nyatakan dua sebab yang menyokong penggunaan tenaga nuklear sebagai tenaga alternatif. State two reasons that support the usage of nuclear energy as an alternative energy. TP 2 [2 markah/marks] (iv) Nyatakan dua sebab yang menentang penggunaan tenaga nuklear sebagai tenaga alternatif. State two reasons against the usage of nuclear energy as an alternative energy. TP 2 [2 markah/marks] (b) Seperti semua sumber tenaga, tenaga nuklear juga mempunyai kelebihan dan keburukan. Stesen jana kuasa nuklear menghasilkan jumlah tenaga yang besar melalui pembelahan nukleus dan bukannya melalui pembakaran kimia. Dengan ini, pembebasan karbon yang menyebabkan kesan rumah hijau dapat dikurangkan. Namun, ramai pakar alam sekitar menentang penggunaan tenaga nuklear, dengan alasan bahan nuklear berbahaya dan sisa radioaktif sukar dilupuskan. Bahan radioaktif mengeluarkan sinaran yang sangat berbahaya kepada hidupan. Rajah 4.2 menunjukkan tong-tong sisa radioaktif. Like all energy sources, nuclear energy has its advantages and disadvantages. Nuclear power stations produce large amounts of energy through nuclear fission rather than through chemical burning. Hence, the carbon emission that causes the greenhouse effects can be reduced. On the other hand, many environmentalists oppose the use of nuclear energy, arguing that it is dangerous and the radioactive waste is difficult to dispose of. Radioactive substances emit radiation that is extremely harmful to living things. Diagram 4.2 shows the radioactive waste barrels. Rajah 4.2/Diagram 4.2 Cadang dan terangkan peralatan yang digunakan dalam pengendalian sumber radioaktif, kaedah penyimpanan untuk memastikan penyimpanan selamat bagi sumber radioaktif dan langkah berjaga-jaga lain yang perlu diambil apabila mengendalikan bahan radioaktif. Suggest and explain the equipment used in handling a radioactive source, the storage method to ensure the radioactive source is stored safely and other precautions that need to be taken when handling radioactive substances. KBAT Mengaplikasi KBAT Menganalisis TP 3 TP 4 [10 markah/marks] Praktis Topikal SPM Fizik Tg5 2023 B6 3rd.indd 66 28/2/2023 4:16:03 PM PENERBIT ILMU BAKTI SDN. BHD.
PB 67 7.1 Teori Kuantum Cahaya Quantum Theory of Light 1 Pernyataan manakah yang benar tentang foton? Which statement is true about photon? A Satu bentuk tenaga A form of energy B Paket tenaga yang diskrit dan bukan tenaga selanjar Discrete energy packet and not a continuous energy C Kuantum tenaga cahaya yang boleh dipindahkan Quantum of light energy that can be transferred D Suatu jasad unggul yang berupaya menyerap semua sinaran elektromagnet yang dipancarkan ke atasnya An idealised body that is able to absorb all electromagnetic radiations emitted on it TP 1 BT ms.224 2 Apakah yang dimaksudkan dengan jasad hitam? What is meant by a black body? A Suatu jasad yang tiada keupayaan untuk menyerap semua sinaran elektromagnet A body that is unable to absorb all electromagnetic radiation B Suatu jasad yang berupaya menyerap semua sinaran elektromagnet A body that is able to absorb all electromagnetic radiation C Suatu jasad yang tidak dapat memancarkan sinaran termal A body that cannot emits thermal radiation D Suatu jasad yang memancarkan gelombang dengan frekuensi yang rendah A body that emits wave with low frequency TP 1 BT ms.224 3 Bagaimanakah Niels Bohr menyumbang kepada perkembangan teori kuantum? How did Niels Bohr contribute to the development of the quantum theory? A Memperkenalkan idea foton Introduced the idea of photon B Menerangkan konsep sifat kedualan gelombang-zarah bagi cahaya Explained the concept of wave-particle duality of light C Menjelaskan bahawa jirim terdiri daripada zarah asas yang dikenali sebagai atom Explained that matter consists of basic particles known as atoms D Menerangkan bahawa pemindahan elektron dari petala paras tenaga tinggi ke petala paras tenaga rendah akan memancarkan foton Described that the transition of electrons from a higher energy level shell to a lower energy level shell would emit photons TP 1 BT ms.227 4 Hitung tenaga foton dengan frekuensi 6.88 × 1014 Hz. [Pemalar Planck, h = 6.63 × 10–34 J s] Calculate the photon energy with a frequency of 6.88 × 1014 Hz. [Planck’s constant, h = 6.63 × 10–34 J s] A 4.56 × 10–19 J C 5.65 × 10–19 J B 4.91 × 10–19 J D 5.44 × 10–19 J TP 3 BT ms.229 5 Sebatang pen laser biru mengeluarkan cahaya dengan panjang gelombang 480 nm. Jika kuasa output pen laser itu ialah 60 W, berapakah bilangan foton yang dipancarkan sesaat? [Pemalar Planck, h = 6.63 × 10–34 J s] A blue laser pen emits light with a wavelength of 480 nm. If the output power of the laser pen is 60 W, what is the number of photons emitted per second? [Planck’s constant, h = 6.63 × 10–34 J s] A 1.42 × 1020 s–1 C 1.45 × 1020 s–1 B 2.34 × 1020 s–1 D 1.74 × 1020 s–1 TP 3 BT ms.232 6 Apakah yang dimaksudkan dengan cahaya ialah suatu gelombang? What is meant by light is a wave? A Cahaya menunjukkan fenomena pembelauan dan interferens Light shows the phenomena of diffraction and interference B Cahaya memiliki momentum dan tenaga kinetik Light possesses momentum and kinetic energy C Cahaya mempunyai frekuensi yang tinggi Light has a high frequency D Cahaya tidak boleh dilihat oleh manusia Light cannot be seen by humans TP 1 BT ms.230 Kertas 1 / Paper 1 Tema 4: Fizik Moden Fizik Kuantum Quantum Physics BAB 7 Praktis Topikal SPM Fizik Tg5 2023 B7 3rd.indd 67 28/2/2023 4:16:33 PM PENERBIT ILMU BAKTI SDN. BHD.
68 69 7 Rajah 1 menunjukkan sebuah mikroskop elektron di sebuah makmal. Diagram 1 shows an electron microscope in a laboratory. Rajah 1/Diagram 1 Bagaimanakah sebuah mikroskop elektron menghasilkan imej yang diperbesar? How does an electron microscope produce a magnified image? A Elektron bersifat kedualan gelombangzarah Electrons have wave-particle duality B Alur elektron bergerak dalam satu garis lurus Electron beam travels in a straight line C Elektron boleh dipesongkan oleh medan elektrik Electrons can be deflected by electric field D Alur elektron mempunyai panjang gelombang yang lebih pendek daripada cahaya Electron beam has a shorter wavelength than light TP 2 BT ms.231 8 Berapakah momentum bagi alur cahaya monokromatik apabila panjang gelombang ialah 730 nm? [Pemalar Planck, h = 6.63 × 10–34 J s] What is the momentum of a monochromatic light beam when the wavelength is 730 nm? [Planck’s constant, h = 6.63 × 10–34 J s] A 8.08 × 10–28 kg m s–1 B 8.17 × 10–28 kg m s–1 C 8.92 × 10–28 kg m s–1 D 9.08 × 10–28 kg m s–1 TP 3 BT ms.230 7.2 Kesan Fotoelektrik Photoelectric Effect 9 Apakah maksud fotoelektron? What is the meaning of photoelectrons? A Pengeluaran elektron daripada suatu permukaan logam apabila permukaan logam itu disinari suatu alur cahaya The emission of electrons from a metal surface when the metal surface is illuminated by a beam of light B Pengeluaran elektron daripada suatu permukaan logam yang dipanaskan The emission of electrons from a heated metal surface C Frekuensi minimum yang diperlukan untuk menghasilkan elektron The minimum frequency required to produce electrons D Pergerakan elektron dari katod ke anod The movement of electrons from cathode to anode TP 1 BT ms.234 10 Pernyataan manakah yang betul tentang kesan fotoelektrik? Which statement is correct about the photoelectric effect? A Kesan fotoelektrik boleh berlaku pada sebarang frekuensi gelombang cahaya Photoelectric effect can occur at any light wave frequency B Semakin tinggi keamatan cahaya, semakin tinggi tenaga kinetik fotoelektron The higher intensity of light, the higher the kinetic energy of photoelectrons C Pemancaran fotoelektron tidak dipengaruhi oleh keamatan cahaya The emission of photoelectrons is not affected by the intensity of light D Pemancaran fotoelektron bergantung pada keamatan cahaya The emission of photoelectrons is depending on the intensity of light TP 2 BT ms.237 7.3 Teori Fotoelektrik Einstein Einstein’s Photoelectric Theory 11 Rajah 2 menunjukkan graf tenaga kinetik maksimum, Kmaks fotoelektron melawan frekuensi, f cahaya bagi tiga jenis logam yang berbeza. Diagram 2 shows a graph of maximum kinetic energy of photoelectrons, Kmax against light frequency, f for three different types of metals. Kmaks/max 0 f P Q R f 0, P f 0, Q f 0, R Rajah 2/Diagram 2 Praktis Topikal SPM Fizik Tg5 2023 B7 3rd.indd 68 28/2/2023 4:16:34 PM PENERBIT ILMU BAKTI SDN. BHD.
68 69 Apakah kesimpulan yang dapat anda buat daripada graf itu? What conclusion can you draw from the graph? A Kecerunan graf P lebih rendah daripada kecerunan graf Q The gradient of the graph of P is lower than that of Q B Logam yang berbeza mempunyai frekuensi ambang yang berbeza Different metals have different threshold frequencies C Semakin tinggi frekuensi ambang suatu logam, semakin rendah fungsi kerja The higher the threshold frequency of a metal, the lower the work function D Fotoelektron akan memperoleh tenaga kinetik apabila frekuensi cahaya lebih rendah daripada frekuensi ambang Photoelectrons will acquire kinetic energy when light frequency is lower than threshold frequency TP 2 BT ms.239 12 Berapakah fungsi kerja tantalum (Ta) jika frekuensinya ialah 1.03 × 1014 Hz? [Pemalar Planck, h = 6.63 × 10–34 J s] What is the work function of the tantalum (Ta) if its frequency is 1.03 × 1014 Hz? [Planck’s constant, h = 6.63 × 10–34 J s] A 6.83 × 10–20 J B 6.92 × 10–20 J C 7.46 × 10–20 J D 8.81 × 10–20 J TP 3 BT ms.238 13 Cahaya merah dengan frekuensi 430 THz disinarkan pada suatu permukaan logam molibdenum. Tentukan tenaga kinetik maksimum fotoelektron yang terpancar keluar. [Pemalar Planck, h = 6.63 × 10–34 J s, frekuensi ambang molibdenum, ƒ0, Mo = 1.11 × 1014 Hz] A red light with a frequency of 430 THz is shone on a molybdenum metal surface. Determine the maximum kinetic energy of photoelectrons emitted. [Planck’s constant, h = 6.63 × 10–34 J s, threshold frequency of molybdenum, ƒ0 , Mo = 1.11 × 1014 Hz] A 1.20 × 10–19 J B 1.76 × 10–19 J C 2.03 × 10–19 J D 2.11 × 10–19 J TP 3 BT ms.238 14 Pernyataan manakah yang palsu bagi aplikasi kesan fotoelektrik? Which statement is false for photoelectric effect applications? A Sel suria Solar cells B Suis geganti Relay switch C Pengesan cahaya Light detectors D Operasi Sistem Angkasa Antarabangsa (ISS) The operation of the International Space Station (ISS) TP 3 BT ms.244–245 15 Suatu permukaan logam dengan fungsi kerja 2.9 eV didedahkan kepada cahaya monokromatik (λ = 400 nm). Berapakah halaju maksimum fotoelektron yang terpancar keluar daripada permukaan logam itu? [Diberi bahawa 1 eV = 1.60 × 10–19 J, h = 6.63 × 10–34 J s, m = 9.11 × 10–31 kg, hc = 1.243 × 103 eV nm] A metal surface with a work function of 2.9 eV is exposed to a monochromatic light (λ = 400 nm). What is the maximum velocity of the photoelectrons emitted out of the metal surface? [Given that 1 eV = 1.60 × 10–19 J, h = 6.63 × 10–34 J s, m = 9.11 × 10–31 kg, hc = 1.243 × 103 eV nm] A 2.92 × 105 m s–1 C 1.52 × 105 m s–1 B 2.70 × 105 m s–1 D 1.28 × 105 m s–1 TP 3 BT ms.238 16 Cahaya dipancarkan ke permukaan suatu logam dengan fungsi kerja 2.30 eV. Jika halaju maksimum fotoelektron yang terpancar keluar daripada permukaan itu ialah 3.22 × 105 m s–1, berapakah panjang gelombang cahaya itu? [Diberi bahawa 1 eV = 1.60 × 10–19 J, h = 6.63 × 10–34 J s, m = 9.11 × 10–31 kg, hc = 1.243 × 103 eV nm] Light is emitted on the surface of a metal with a work function of 2.30 eV. If the maximum velocity of the photoelectrons emitted by the surface is 3.22 × 105 m s–1, what is the wavelength of the light? [Given that 1 eV = 1.60 × 10–19 J, h = 6.63 × 10–34 J s, m = 9.11 × 10–31 kg, hc = 1.243 × 103 eV nm] A 4.772 × 10–20 nm B 4.15 × 10–19 nm C 478.96 nm D 120.33 nm TP 3 BT ms.238 Praktis Topikal SPM Fizik Tg5 2023 B7 3rd.indd 69 28/2/2023 4:16:34 PM PENERBIT ILMU BAKTI SDN. BHD.
70 71 Kertas 2 / Paper 2 Bahagian A / Section A 7.1 Teori Kuantum Cahaya Quantum Theory of Light 1 Rajah 1 menunjukkan imej sejenis bakteria di bawah mikroskop elektron. BT ms.228–231 Diagram 1 shows the image of a type of bacterium under an electron microscope. Rajah 1/Diagram 1 (a) Apakah maksud kuantum tenaga? TP 1 What is the meaning of quantum of energy? [1 markah/mark] (b) Apakah perbezaan antara mikroskop cahaya dengan mikroskop elektron? TP 2 What are the differences between an optical microscope and an electron microscope? [3 markah/marks] (c) Mengapakah elektron dikatakan mempunyai sifat kedualan zarah-gelombang? TP 4 Why electrons are said to have the wave-particle duality? [1 markah/mark] 2 Rajah 2 menunjukkan spektrum garis bagi suatu gelombang cahaya. BT ms.228–229 Diagram 2 shows the line spectrum of a light wave. Merah Red Kuning Yellow λ = 700 nm λ = 575 nm Rajah 2/Diagram 2 (a) Bagaimanakah cahaya dihasilkan? TP 1 How is light produced? [1 markah/mark] Praktis Topikal SPM Fizik Tg5 2023 B7 3rd.indd 70 28/2/2023 4:16:35 PM PENERBIT ILMU BAKTI SDN. BHD.
70 71 (b) Perhatikan Rajah 2: TP 3 Observe Diagram 2: (i) Hitung tenaga foton bagi cahaya merah. Calculate the photon energy of red light. [2 markah/marks] (ii) Hitung tenaga foton bagi cahaya kuning. Calculate the photon energy of yellow light. [2 markah/marks] (c) Berdasarkan pengiraan anda di 1(b), nyatakan satu deduksi tentang hubungan antara panjang gelombang cahaya dengan tenaga foton. TP 2 Based on your calculation in 1(b), state one deduction about the relationship between the wavelength of light and the photon energy. [1 markah/mark] 7.2 Kesan Fotoelektrik Photoelectric Effect 3 Rajah 3 menunjukkan susunan radas untuk menyiasat kesan fotoelektrik. BT ms.234–237 Diagram 3 shows the arrangement of apparatus to investigate photoelectric effect. mA 0 2 4 6 8 10 - - - - + - − + Vakum Vacuum Bateri Battery Logam peka cahaya Light sensitive metal Anod/Anode Sumber cahaya Light source Miliammeter Milliammeter Rajah 3/Diagram 3 (a) Apakah definisi bagi frekuensi ambang? TP 1 What is the definition of threshold frequency? [1 markah/mark] Praktis Topikal SPM Fizik Tg5 2023 B7 3rd.indd 71 28/2/2023 4:16:35 PM PENERBIT ILMU BAKTI SDN. BHD.
72 73 (b) (i) Apakah yang akan berlaku apabila logam peka cahaya itu disinari dengan alur cahaya? TP 3 What will happen when the light sensitive metal is illuminated with a beam of light? [1 markah/mark] (ii) Berdasarkan jawapan anda di 3(b)(i), namakan fenomena yang terlibat. TP 3 Based on your answer in 3(b)(i), name a phenomenon involved. [1 markah/mark] (c) Apakah jangkaan anda jika sumber cahaya itu digantikan dengan cahaya yang lebih malap? Anggap bahawa cahaya yang lebih malap itu mempunyai frekuensi yang sama dengan cahaya yang lebih terang. KBAT Menilai TP 5 What is your expectation if the light source is replaced with a dimmer light? Assume that the dimmer light has the same frequency as the brighter light. [2 markah/marks] 7.3 Teori Fotoelektrik Einstein Einstein’s Photoelectric Theory 4 Rajah 4 menunjukkan graf tenaga kinetik, K melawan frekuensi, f bagi suatu logam. BT ms.238 Diagram 4 shows a graph of kinetic energy, K against frequency, f for a metal. 232 K (J) F (THz) 0 Rajah 4/Diagram 4 (a) Apakah maksud fungsi kerja? TP 1 What is the meaning of work function? [1 markah/mark] (b) Perhatikan Rajah 4: TP 3 Observe Diagram 4: (i) Tentukan nilai frekuensi dalam Hz apabila K = 0 J. Determine the value of frequency in Hz when K = 0 J. [2 markah/marks] (ii) Hitung fungsi kerja dalam unit kJ. Calculate the work function in unit kJ. [3 markah/marks] Praktis Topikal SPM Fizik Tg5 2023 B7 3rd.indd 72 28/2/2023 4:16:35 PM PENERBIT ILMU BAKTI SDN. BHD.
72 73 (c) Apakah yang berlaku pada pemancaran fotoelektron daripada permukaan logam jika frekuensi itu kurang daripada 232 THz? Beri penjelasan bagi jawapan anda. TP 4 What happens to the emission of photoelectron from the metal surface if the frequency is less than 232 THz? Give explanation for your answer. [3 markah/marks] 5 Rajah 5 menunjukkan litar sel foto untuk mengkaji penghasilan arus fotoelektrik. BT ms.243 Diagram 5 shows a photocell circuit to study the production of photoelectric current. Katod Cathode Tiub kaca Glass tube Cahaya biru Blue light Anod Anode Vakum Vacuum − + A Rajah 5/Diagram 5 (a) Apakah yang dimaksudkan dengan cahaya monokromatik? TP 1 What is meant by monochromatic light? [1 markah/mark] (b) Nyatakan sebab tiub kaca itu divakumkan. TP 2 State why the glass tube is vacuumed. [1 markah/mark] (c) Mengapakah terdapat bacaan mikroammeter apabila katod disinari dengan cahaya biru? TP 4 Why is there a microammeter reading when the cathode is illuminated with the blue light? [3 markah/marks] (d) Apakah ramalan anda terhadap bacaan mikroammeter itu jika cahaya biru digantikan dengan cahaya merah? Jelaskan jawapan anda. KBAT Menganalisis TP 4 What is your prediction on the microammeter reading if the blue light is replaced with red light? Explain your answer. [2 markah/marks] Praktis Topikal SPM Fizik Tg5 2023 B7 3rd.indd 73 28/2/2023 4:16:36 PM PENERBIT ILMU BAKTI SDN. BHD.
74 75 (e) Hitung fungsi kerja katod jika frekuensi ambang katod itu ialah 6.1 × 1014 Hz. TP 3 Calculate the work function of cathode if the threshold frequency of the cathode is 6.1 × 1014 Hz. [2 markah/marks] Bahagian B / Section B 7.1 Teori Kuantum Cahaya Quantum Theory of Light 7.3 Teori Fotoelektrik Einstein Einstein’s Photoelectric Theory 6 Rajah 6 menunjukkan panel suria untuk menyalakan mentol pada waktu malam. BT ms.224, 238 Diagram 6 shows solar panels to light up the light bulb during night. Panel suria Solar panel Cahaya matahari Sunlight Mentol Bulb Rajah 6/Diagram 6 (a) Apakah maksud foton? TP 1 What is the meaning of photon? [1 markah/mark] (b) Nyatakan prinsip kerja panel suria untuk menyalakan mentol itu. TP 2 State the working principle of solar panels to light up the light bulb. [4 markah/marks] (c) Syarikat anda diberikan satu projek untuk mengenal pasti dan mencadangkan sebuah stesen jana kuasa solar yang dapat menghasilkan kuasa elektrik kepada beberapa buah rumah. Your company is given a project to identify and recommend a solar power plant that can generate electrical power to several homes. Jadual 1 menunjukkan spesifikasi bagi empat stesen jana kuasa solar, P, Q, R dan S. Table 1 shows the specification of four solar power plants, P, Q, R and S. Stesen jana kuasa solar Solar power plant Lokasi Location Saiz panel suria (m2 ) Size of solar panel (m2 ) Bahan untuk sel suria Material for solar cell Bilangan panel suria Number of solar panels P Gurun Desert 2.0 Logam Metal 9 Q Hutan Forest 2.0 Kayu Wood 3 R Gurun Desert 0.5 Plastik Plastic 10 S Hutan Forest 0.5 Logam Metal 2 Jadual 1/Table 1 Praktis Topikal SPM Fizik Tg5 2023 B7 3rd.indd 74 28/2/2023 4:16:36 PM PENERBIT ILMU BAKTI SDN. BHD.
74 75 Kaji spesifikasi dan justifikasikan setiap aspek dalam Jadual 1. Pilih dan huraikan stesen jana kuasa solar yang paling sesuai untuk membekalkan tenaga elektrik kepada rumah-rumah itu. TP 4 TP 5 Study the specifications and justify each aspect in Table 1. Choose and describe the most suitable solar power plant to supply electricity to the homes. [10 markah/marks] (d) Apabila sebuah sel foto disinari dengan cahaya biru (λB = 4.50 × 10–7 m) dan kemudian disinari dengan cahaya hijau (λG = 5.50 × 10–7 m), tenaga kinetik maksimum fotoelektron yang terpancar oleh cahaya biru adalah dua pertiga daripada cahaya hijau. TP 3 When a photocell is shone with a blue light (λB = 4.50 × 10–7 m) and then with a green light (λG = 5.50 × 10–7 m), the maximum kinetic energy of photoelectron emitted by the blue light is two thirds of the green light. (i) Hitung fungsi kerja bahan fotoelektrik dalam sel foto itu. Calculate the work function of the photoelectric material in the photocell. [3 markah/marks] (ii) Tentukan panjang gelombang ambang bagi bahan fotoelektrik dalam sel foto itu. Determine the threshold wavelength of the photoelectric material in the photocell. [2 markah/marks] Bahagian C / Section C 7.3 Teori Fotoelektrik Einstein Einstein’s Photoelectric Theory 7 Rajah 7.1 menunjukkan sebuah sel foto yang diselaputi logam A dan disinari alur cahaya yang mempunyai panjang gelombang 632 nm. Rajah 7.2 menunjukkan sebuah sel foto yang diselaputi logam B dan disinari alur cahaya yang mempunyai panjang gelombang 465 nm. BT ms.243 Diagram 7.1 shows a photocell coated with metal A and is shone with a beam of light with a wavelength of 632 nm. Diagram 7.2 shows a photocell coated with metal B and is shone with a beam of light with a wavelength of 465 nm. Rajah 7.1/Diagram 7.1 Rajah 7.2/Diagram 7.2 mA Anod Anode = 623 nm Logam A Metal A Katod Cathode Sel kering Dry cell mA Anod Anode = 465 nm Logam B Metal B Katod Cathode Sel kering Dry cell Frekuensi ambang bagi logam A dan logam B masing-masing ialah 5.03 × 1014 Hz dan 5.89 × 1014 Hz. [Pemalar Planck, h = 6.63 × 10–34 J s] The threshold frequencies for metal A and metal B are 5.03 × 1014 Hz and 5.89 × 1014 Hz respectively. [Planck’s constant, h = 6.63 × 10–34 J s] (a) Nyatakan definisi bagi panjang gelombang. TP 1 State the definition of wavelength. [1 markah/mark] (b) Berdasarkan Rajah 7.1 dan Rajah 7.2, bandingkan TP 4 Based on Diagram 7.1 and Diagram 7.2, compare (i) panjang gelombang alur cahaya itu, the wavelengths of the beam of lights, [1 markah/mark] Praktis Topikal SPM Fizik Tg5 2023 B7 3rd.indd 75 28/2/2023 4:16:37 PM PENERBIT ILMU BAKTI SDN. BHD.
76 PB (ii) frekuensi ambang bagi logam A dan logam B. the threshold frequencies of metal A and metal B. [1 markah/mark] (c) Nyatakan hubungan antara panjang gelombang cahaya dengan frekuensi ambang suatu logam. TP 5 State the relationship between the wavelength of light and the threshold frequency of a metal. [1 markah/mark] (d) (i) Hitung fungsi kerja logam A. TP 3 Calculate the work function of metal A. [2 markah/marks] (ii) Hitung fungsi kerja logam B. TP 3 Calculate the work function of metal B. [2 markah/marks] (e) Berdasarkan pengiraan anda di 7(b) dan 7(c), nyatakan hubungan antara TP 5 Based on your calculation in 7(b) and 7(c), state the relationship between (i) panjang gelombang cahaya dengan fungsi kerja suatu logam, the wavelength of light and the work function of a metal, [1 markah/mark] (ii) frekuensi ambang dengan fungsi kerja suatu logam. the threshold frequency and the work function of a metal. [1 markah/mark] (f) Rajah 7.3 menunjukkan satu litar sel foto untuk menghasilkan arus. Diagram 7.3 shows a photocell circuit to produce current. Katod Cathode Tiub kaca Glass tube Cahaya biru Blue light Anod Anode Vakum Vacuum − + A Rajah 7.3/Diagram 7.3 Anda dikehendaki untuk memberi cadangan bagi mereka bentuk sel foto yang dapat menghasilkan arus yang lebih besar. Menggunakan konsep fizik yang sesuai, terangkan aspek-aspek yang berikut seperti bahan katod, jarak di antara katod dengan anod, fungsi kerja katod, ketebalan tiub kaca dan keperluan tiub kaca yang divakum. TP 6 You are required to give suggestions in designing the photocell that can produce a bigger current. Using the appropriate physics concept, explain the following aspects such as the material of the cathode, the distance between cathode and anode, the work function of the cathode, the thickness of glass tube and the necessity of a vacuum glass tube. [10 markah/marks] Praktis Topikal SPM Fizik Tg5 2023 B7 3rd.indd 76 28/2/2023 4:16:37 PM PENERBIT ILMU BAKTI SDN. BHD.
PB 77 Kertas 1 / Paper 1 [40 markah] Masa: 1 jam 15 minit Kertas soalan ini mengandungi 40 soalan. Jawab semua soalan. This question paper consists of 40 questions. Answer all questions. 1 Antara yang berikut, yang manakah ialah kuantiti skalar? Which of the following is a scalar quantity? A Pecutan graviti C Laju cahaya Gravitational Speed of light acceleration B Daya impuls D Berat Impulsive force Weight 2 Rajah 1 menunjukkan sebuah graf bagi a melawan t. Diagram 1 shows the graph of a against t. a t 10 10 0 Rajah 1/Diagram 1 Berdasarkan Rajah 1, apakah hubungan di antara a dengan t? Based on Diagram 1, what is the relationship between a and t? A a berkadar terus dengan t a is directly proportional to t B t ialah pemboleh ubah dimalarkan t is the constant variable C a ialah pemboleh ubah dimanipulasi a is the manipulated variable D a berkurang secara linear dengan t a is decreasing linearly with t 3 Jadual 1 menunjukkan data bagi suatu eksperimen. Table 1 shows the data of an experiment. Masa, t (s) Time, t (s) 0 5 10 15 20 Suhu, θ (°C) Temperature, θ (°C) 10 20 30 40 50 Jadual 1/Table 1 Pernyataan manakah yang benar tentang eksperimen itu? Which statement is true about the experiment? A Pemboleh ubah dimalarkan dalam eksperimen ialah suhu The constant variable in the experiment is the temperature B Pemboleh ubah bergerak balas dalam eksperimen ialah masa The responding variable in the experiment is the time C Semakin lama masa, semakin meningkat suhu The longer the time, the higher the temperature D Peningkatan masa bergantung kepada peningkatan suhu The increase in time depends on the increase in temperature 4 Rajah 2 menunjukkan sebuah graf halaju-masa bagi satu objek yang bergerak dalam garis lurus. Diagram 2 shows a velocity-time graph of an object that moving along a straight line. v (m s–1) 100 50 0 20 70 90 110 130 t (s) Rajah 2/Diagram 2 Berapakah sesaran akhir objek tersebut? What is the final displacement of the object? A –1 000 m C 7 100 m B 710 m D 9 000 m 5 Sebiji bola yang berjisim 200 g sedang bergerak dengan halaju 5 m s–1. Jika seorang pemain menendang bola itu dalam arah bertentangan dengan halaju 15 m s–1, berapakah impuls yang dialami oleh bola itu? A ball with a mass of 200 g moving with a velocity of 5 m s–1. If a player kicks the ball in opposite direction with a velocity of 15 m s–1, how much is the impulse experienced by the ball? A 2 N s C –8 N s B –4 N s D –10 N s 100 Skor KERTAS MODEL SPM Praktis Topikal SPM Fizik Tg5 2023 KM 3rd.indd 77 28/2/2023 4:21:50 PM PENERBIT ILMU BAKTI SDN. BHD.
Penerbit Ilmu Bakti Sdn. Bhd. (732516-M) 2023 78 79 6 Pernyataan manakah yang menunjukkan pergerakan sebuah roket yang dilancarkan secara menegak ke atas? Which statement shows the movement of a rocket launched vertically upwards? A Semakin tinggi roket itu naik, semakin tinggi pecutannya As the rocket is higher, the acceleration is also higher B Semakin tinggi roket itu naik, semakin bertambah daya tujah yang dihasilkan oleh bahan api As the rocket is higher, the upthrust produced by fuel increases C Semakin tinggi roket itu naik, semakin besar rintangan udara As the rocket is higher, the air friction is also greater D Semakin tinggi roket itu naik, daya tarikan graviti yang bertindak ke atas roket semakin bertambah As the rocket is higher, the gravitational force acting on the rocket increases 7 Pernyataan manakah yang merujuk kepada Hukum Kepler Kedua? Which statement refers to Kepler's Second Law? A Daya graviti antara dua jasad adalah berkadar terus dengan hasil darab jisim kedua-dua jasad dan berkadar songsang dengan kuasa dua jarak di antara pusat dua jasad tersebut The gravitational force between two bodies is directly proportional to the product of the masses of the two bodies and be inversely proportional to the square of the distance between the centres of the two bodies B Kuasa dua tempoh orbit planet adalah berkadar terus dengan kuasa tiga jejari orbitnya The square of the orbital period of a planet is directly proportional to the cube of the radius of its orbital C Garis yang menyambungkan planet dengan Matahari akan mencakupi luas yang sama dalam selang masa yang sama apabila planet bergerak dalam orbitnya The line connecting the planet with the Sun will sweep out equal areas in equal times as the planet moves in its orbit D Orbit bagi setiap planet adalah elips dengan Matahari berada di satu daripada fokusnya The orbit of each planet is an ellipse with the Sun at one of its focal points 8 Rajah 3 menunjukkan planet, Bumi dan Zuhrah yang mengorbit Matahari. Diagram 3 shows the planets, Earth and Venus, orbiting the Sun. Matahari Sun Bumi Earth Zuhrah Venus Zuhrah Rajah 3/Diagram 3 Jejari orbit Bumi ialah 1.50 × 1011 m, tempoh orbit Bumi dan Zuhrah masing-masing ialah 1.00 tahun dan 0.616 tahun. Hitung jejari orbit Zuhrah. The radius of the orbit of the Earth is 1.50 × 1011 m, the orbital period of the Earth and Venus is 1.00 year and 0.616 years respectively. Calculate the radius of the orbit of Venus. A 1.08 × 1010 m C 1.09 × 1011 m B 0.99 × 1011 m D 1.21 × 1012 m 9 Sebuah Satelit Sistem Kedudukan Sejagat mengorbit Bumi pada ketinggian 19 200 km dari Bumi. Hitung laju linear yang diperlukan oleh satelit tersebut untuk mengekalkan kedudukannya ketika mengorbit Bumi. [Diberi G = 6.67 × 10–11 N m2 kg–2, M = 5.97 × 1024 kg, R = 6.37 × 106 m] A Global Positioning System satellite orbits the Earth at an altitude of 19 200 km from the Earth. Calculate the linear speed required by the satellite to maintain its position while orbiting the Earth. [Given G = 6.67 × 10–11 N m2 kg–2, M = 5.97 × 1024 kg, R = 6.37 × 106 m] A 2.94 × 103 m s–1 C 4.44 × 103 m s–1 B 3.94 × 103 m s–1 D 3.94 × 104 m s–1 10 Pada suatu hari siang yang panas, Afiq pergi berenang di suatu kawasan pantai. Apabila dia berjalan di pantai, dia mendapati bahawa pasir di pantai itu sangat panas. Tetapi, semasa berenang, dia mendapati air laut itu terasa sejuk. Konsep manakah paling sesuai untuk menerangkan kejadian tersebut? On a sunny day, Afiq went swimming on a beach. When he walked on the beach, he found that the sand on the beach was very hot. But, while swimming, he found that the seawater felt cold. Which concept best explains this occurrence? A Keseimbangan terma Thermal equilibrium B Kekonduksian terma Thermal conductivity Praktis Topikal SPM Fizik Tg5 2023 KM 3rd.indd 78 28/2/2023 4:21:51 PM PENERBIT ILMU BAKTI SDN. BHD.
78 79 C Muatan haba tentu Specific heat capacity D Haba pendam tentu Specific latent heat 11 100 g ais telah dipanaskan daripada takat beku hingga 10 °C. Hitung jumlah tenaga yang digunakan. [Diberi muatan haba tentu air = 4 200 J kg–1 °C–1, haba pendam pelakuran air = 3.36 × 105 J kg–1] 100 g of ice is heated from its melting point to 10 °C. Calculate the total energy used. [Given specific heat capacity of water = 4 200 J kg–1 °C–1, specific latent heat of fusion = 3.36 × 105 J kg–1] A 7.54 × 104 J C 3.78 × 104 J B 4.20 × 104 J D 3.42 × 104 J 12 Antara faktor berikut, yang manakah tidak mempengaruhi peningkatan suhu bagi suatu bahan? Which of the following factors does not affect the rise in temperature of a substance? A Jisim bahan Mass of the substance B Suhu awal bahan Initial temperature of the substance C Muatan haba tentu bahan Specific heat capacity of the substance D Jumlah haba yang dibekalkan kepada bahan tersebut Amount of heat supplied to the substance 13 Rajah 4 menunjukkan gelombang air bergerak menuju celah. Diagram 4 shows water waves moving towards slit. Rajah 4/Diagram 4 Antara yang berikut, yang manakah akan berubah selepas gelombang air bergerak melalui celah? Which of the following will change after the water wave moves through the slit? A Amplitud C Laju gelombang Amplitude Wave speed B Frekuensi D Panjang gelombang Frequency Wavelength 14 Alat manakah yang digunakan untuk menunjukkan bahawa cahaya ialah gelombang melintang? Which tool is used to show that light is a transverse wave? A Parutan belauan C Dwicelah Diffraction grating Double slit B Blok polaroid D Prisma kaca Polaroid block Glass prism 15 Rajah 5 menunjukkan sebuah alat kawalan jauh penghawa dingin. Diagram 5 shows an aircond remote control. Rajah 5/Diagram 5 Apakah jenis gelombang elektromagnet yang digunakan untuk alat kawalan jauh ini? What type of electromagnetic wave is used for this remote control? A Inframerah C Sinaran ultraungu Infrared Ultraviolet ray B Sinar gama D Gelombang mikro Gamma ray Microwave 16 Rajah 6 menunjukkan sebuah graf sin i melawan sin r bagi dua bongkah kaca yang berlainan, P dan Q. Diagram 6 shows a graph of sin i against sin r for two different glass blocks, P and Q. Sin i 0 Sin r P Q Rajah 6/Diagram 6 Kecerunan graf bagi bongkah kaca P lebih besar daripada bongkah kaca Q. Apakah kesimpulan yang dapat dibuat daripada kecerunan graf bagi P dan Q? The gradient of the graph for glass block P is greater than glass block Q. What conclusion can be made from the gradient of the graph for P and Q? A Q lebih tumpat daripada P Q is denser than P B Indeks biasan P lebih besar daripada Q Refractive index of P is greater than Q C Kelajuan cahaya dalam P lebih laju daripada dalam Q Speed of light in P is faster than in Q D Frekuensi cahaya dalam P lebih tinggi daripada dalam Q Frequency of light in P is higher than in Q Praktis Topikal SPM Fizik Tg5 2023 KM 3rd.indd 79 28/2/2023 4:21:51 PM PENERBIT ILMU BAKTI SDN. BHD.
Penerbit Ilmu Bakti Sdn. Bhd. (732516-M) 2023 80 81 17 Rajah 7 menunjukkan sebuah objek diletakkan di hadapan sebuah kanta cembung dengan panjang fokus 20 cm. Diagram 7 shows an object is placed in front of a convex lens with a focal length of 20 cm. 12 cm Objek Object Rajah 7/Diagram 7 Apakah ciri-ciri imej yang terbentuk? What are the characteristics of the image formed? A Diperkecil, tegak, maya Diminished, upright, virtual B Diperkecil, songsang, nyata Diminished, inverted, real C Diperbesar, songsang, nyata Magnified, inverted, real D Diperbesar, tegak, maya Magnified, upright, virtual 18 Peralatan manakah yang menggunakan aplikasi pantulan dalam penuh? Which equipment uses the application of total internal reflection? A Binokular C Mikroskop Binocular Microscope B Teleskop D Projektor slaid Telescope Slide projector 19 Rajah 8 menunjukkan empat tali serupa digunakan untuk menggantung sebuah sepanduk. Diagram 8 shows four identical strings used to hang a banner. SALE 50% OFF T1 T2 T3 T4 Rajah 8/Diagram 8 Tali manakah yang mempunyai ketegangan paling besar? Which string has the highest tension? A T1 C T3 B T2 D T4 20 Sebuah kereta seberat 30 000 N mempunyai luas permukaan setiap tayar yang menyentuh tanah sebanyak 16 cm2 . A car of weight 30 000 N has a surface area of each tire in contact with the ground of 16 cm2 . Berapakah daya yang dikenakan oleh setiap tayar terhadap tanah? What is the force exerted on the ground by each tire? [g = 9.81 m s–2] A 1 800 N C 7 500 N B 4 500 N D 14 000 N 21 Rajah 9(a) menunjukkan kedudukan sebiji bola logam apabila spring dimampatkan. Rajah 9(b) menunjukkan kedudukan bola logam itu selepas spring dilepaskan. Diagram 9(a) shows the position of a metal ball when the spring is compressed. Diagram 9(b) shows the position of the metal ball after the spring is being released. x (b) (a) Rajah 9/Diagram 9 Bagaimanakah jarak x boleh ditambah? How can the distance x be increased? A Menggunakan spring yang lebih lembut Use a softer spring B Menggunakan spring yang lebih panjang Use a longer spring C Menggunakan dua spring yang sama disusun secara selari Use two identical springs connected in parallel D Menggunakan spring dengan diameter gegelung yang lebih besar Use springs with larger coil diameters 22 Rajah 10 menunjukkan sebuah pembahagi air. Diagram 10 shows a water dispenser. Cawan Cup P Rajah 10/Diagram 10 Praktis Topikal SPM Fizik Tg5 2023 KM 3rd.indd 80 28/2/2023 4:21:52 PM PENERBIT ILMU BAKTI SDN. BHD.
80 81 Masa yang diambil untuk memenuhkan air ke dalam cawan adalah lebih lama apabila aras air di dalam pembahagi air adalah separuh. Bagaimanakah air dapat diisi ke dalam cawan dengan lebih cepat? The time taken to fill the water into the cup is longer when the water level in the water dispenser is half. How can water be filled into a cup faster? A Meninggikan kedudukan lubang P Increasing the level of hole P B Menggunakan bekas yang lebih tinggi Using a taller container C Menggantikan air panas kepada air sejuk Replacing hot water with iced water D Meninggikan aras air di dalam pembahagi air Increasing the level of water in the dispenser 23 Rajah 11 menunjukkan sebuah barometer ringkas. Diagram 11 shows a simple mercury barometer. h Vakum Vacuum Merkuri Mercury Rajah 11/Diagram 11 Apakah yang menyebabkan ketinggian bagi turus merkuri, h, berkurang? What causes the height of the mercury column, h, to decrease? A Tiub kaca itu diangkat sedikit ke atas The glass tube is slightly lifted up B Pengukuran dilakukan di puncak gunung The measurements are taken on top of the mountain C Tiub kaca itu dicondongkan sedikit ke kanan The glass tube is tilted slightly to the right D Lebih banyak merkuri ditambah ke dalam bekas More mercury is added into the container 24 Prinsip manakah yang digunakan dalam sistem pembersih vakum? Which principle is used in a vacuum cleaner system? A Prinsip Pascal Pascal’s principle B Prinsip Bernoulli Bernoulli’s principle C Prinsip Archimedes Archimedes’ principle D Prinsip keabadian tenaga Principle of conservation of energy 25 Rajah 12 menunjukkan dua perintang, R1 dan R2 , yang mempunyai rintangan yang sama 6 Ω disambungkan kepada satu sel kering dengan daya gerak elektrik 6 V. Diagram 12 shows two resistors, R1 and R2, have the same resistance of 6 Ω connected to a dry cell with the electromotive force of 6 V. R1 R2 Rajah 12/Diagram 12 Berapakah arus yang mengalir melalui perintang R1 ? What is the current that flows through R1 ? A 0.75 A C 2.00 A B 1.50 A D 3.00 A 26 Apabila sebiji bateri disambungkan kepada perintang 5 Ω, arus yang mengalir ialah 0.3 A. Apabila bateri tersebut disambungkan kepada perintang 9 Ω, arus yang mengalir ialah 0.2 A. Berapakah rintangan dalam bateri itu? When a battery is connected to a 5 Ω resistor, the current flow is 0.3 A. When it is connected to a 9 Ω resistor, the current flow is 0.2 A. What is the internal resistance of the battery? A 0.1 Ω C 1.0 Ω B 0.3 Ω D 3.0 Ω 27 Sebiji mentol elektrik berlabel 240 V, 160 W. Berapakah tenaga elektrik yang digunakan oleh mentol itu dalam masa 250 saat apabila disambungkan kepada bekalan 240 V? An electric bulb is labelled 240 V, 160 W. How much energy is used by the bulb in 250 seconds when the bulb is connected to a 240 V supply? A 2 400 J C 4 680 J B 3 600 J D 40 000 J 28 Antara petua atau hukum berikut, yang manakah tidak boleh menentukan arah medan magnet? Which of the following rules or laws cannot determine the direction of magnetic field? A Petua genggaman tangan kanan Right hand grip rule B Petua tangan kiri Fleming Fleming’s left-hand rule C Hukum Faraday Faraday’s law D Hukum Lenz Lenz’s law Praktis Topikal SPM Fizik Tg5 2023 KM 3rd.indd 81 28/2/2023 4:21:53 PM PENERBIT ILMU BAKTI SDN. BHD.
Penerbit Ilmu Bakti Sdn. Bhd. (732516-M) 2023 82 83 29 Rajah 13 menunjukkan satu konduktor pembawa arus berada dalam satu medan magnet kekal. Diagram 13 shows a current-carrying conductor in a permanent magnetic field. S A C B D U/N Arah arus keluar daripada satah kertas Direction of current out of the plane of the paper Rajah 13/Diagram 13 Ke arah manakah konduktor itu akan bergerak? In which direction will the conductor move? 30 Sebuah transformer yang mempunyai 2 000 lilitan pada gegelung primer digunakan untuk menghidupkan sebuah lampu berlabel 12 V, 24 W dengan bekalan kuasa 240 V a.u. Berapakah kuasa input transformer itu jika kecekapannya ialah 90%? A transformer that has 2 000 turns in the primary coil is used to operate a lamp labelled 12 V, 24 W with a power supply of 240 V a.c. What is the input power of the transformer if its efficiency is 90%? A 8.33 W C 26.67 W B 20.00 W D 40.00 W 31 Semasa pancaran termion, zarah yang manakah dipancarkan dari permukaan logam yang panas? During thermionic emission, which particle is emitted from the surface of the heated metal? A Elektron/Electron C Proton/Proton B Neutron/Neutron D Alfa/Alpha 32 Proses pendopan semikonduktor tulen dengan unsur pentavalen akan … The doping process of pure semiconductors with pentavalent elements will … A menyebabkan rintangan semikonduktor itu bertambah. cause the resistance of the semiconductor to increase. B menghasilkan pembawa cas majoriti iaitu elektron. produce majority charged carriers which are electrons. C menyebabkan semikonduktor itu bercas negatif. cause the semiconductor to be negatively charged. D menghasilkan semikonduktor jenis p. produce p-type semiconductor. 33 Rajah 14 menunjukkan sebuah termistor. Diagram 14 shows a thermistor. Rajah 14/Diagram 14 Pernyataan manakah yang betul? Which statement is true? A Rintangannya bertambah apabila suhu bertambah Its resistance increases when its temperature increases B Rintangannya berkurang apabila suhu bertambah Its resistance decreases when its temperatures increases C Rintangannya bertambah apabila keamatan cahaya yang terkena ke atasnya bertambah Its resistance increases when the intensity of light falling on it increases D Rintangannya berkurang apabila keamatan cahaya yang terkena ke atasnya bertambah Its resistance decreases when the intensity of light falling on it increases 34 Antara pernyataan berikut, yang manakah merupakan ciri-ciri bagi sinar beta? Which of the following statements is a characteristic of beta radiation? A Zarah bercas positif It has a positive charge B Satu gelombang elektromagnet It is an electromagnetic wave C Mempunyai kuasa pengionan lebih tinggi daripada sinar alfa It has higher ionising power than alpha radiation D Mempunyai kuasa penembusan lebih rendah daripada sinar gama It has lower penetrating power than gamma ray 35 Apakah maksud separuh hayat? What is the meaning of half-life? A Masa yang diambil untuk unsur radioaktif mereput sepenuhnya The time taken for the radioactive element to completely decay B Masa yang diambil untuk isi padu bahan radioaktif menjadi setengah The time taken for the volume of a radioactive substance to be halved Praktis Topikal SPM Fizik Tg5 2023 KM 3rd.indd 82 28/2/2023 4:21:53 PM PENERBIT ILMU BAKTI SDN. BHD.
82 83 C Masa yang diambil untuk elektron dibebaskan dari nukleus suatu bahan radioaktif The time taken for the electrons to be released from the nucleus of a radioactive element D Masa yang diambil untuk keaktifan bahan radioaktif menjadi setengah daripada keaktifan asal The time taken for the activity of a radioactive substance to be halved from the original activity 36 Meter kadar pada satu tiub GM mencatatkan sinaran latar belakang 40 bilangan per minit. Apabila satu bahan radioaktif diletakkan di hadapan tiub GM, meter kadar mencatatkan 160 bilangan per minit. Selepas 6 jam, bacaan meter kadar menjadi 55 bilangan per minit. Tentukan separuh hayat bagi bahan radioaktif itu. A rate meter of a GM tube recorded a background reading of 40 counts per minute. When a radioactive element is put in front of the GM tube, the rate meter reads 160 counts per minute. After 6 hours, the rate meter becomes 55 counts per minute. Determine the half-life of the radioactive. A 1 jam/hour C 4 jam/hours B 2 jam/hours D 6 jam/hours 37 Grafit digunakan sebagai moderator dalam reaktor nuklear. Apakah fungsi grafit? Graphite is used as a moderator in a nuclear reactor. What is the function of graphite? A Menyerap neutron sekunder To absorb the secondary neutrons B Mengekalkan tindak balas berantai To maintain the chain reaction C Menghasilkan pembelahan nukleus Cause nuclear fission D Memperlahankan neutron yang laju To slow down the fast neutron 38 Persamaan Fotoelektrik Einstein adalah selaras dengan … Einstein’s Photoelectric Equation is tandem with the … A Prinsip Keabadian Momentum Principle of Conservation of Momentum B Prinsip Keabadian Tenaga Principle of Conservation of Energy C Hukum Faraday Faraday’s law D Hukum Hooke Hooke’s law 39 Sebuah lampu 150 W memancarkan cahaya biru dengan panjang gelombang sebanyak 4.8 × 10–7 m. Berapakah bilangan foton yang dipancarkan per saat? [Pemalar Plank, h = 6.63 × 10–34 J s, laju cahaya dalam vakum, c = 3.00 × 108 m s–1] A 150 W lamp emits blue light with a wavelength of 4.8 × 10–7 m. What is the number of photons emitted per second? [Planck's constant, h = 6.63 × 10–34 J s, speed of light in vacuum, c = 3.00 × 108 m s–1] A 2.08 × 1018 s–1 C 4.26 × 1020 s–1 B 3.62 × 1020 s–1 D 3.62 × 1021 s–1 40 Frekuensi minimum foton cahaya yang menghasilkan kesan fotoelektrik. The minimum frequency of light photons that produce a photoelectric effect. Antara yang berikut, yang manakah diterangkan dalam pernyataan di atas? Which of the following is explained in the above statement? A Frekuensi ambang C Frekuensi lepas Threshold frequency Release frequency B Frekuensi cahaya D Fungsi kerja Frequency of light Work function Praktis Topikal SPM Fizik Tg5 2023 KM 3rd.indd 83 28/2/2023 4:21:54 PM PENERBIT ILMU BAKTI SDN. BHD.
Penerbit Ilmu Bakti Sdn. Bhd. (732516-M) 2022 84 Kertas 2 / Paper 2 Masa: 2 jam 30 minit Kertas soalan ini mengandungi tiga bahagian: Bahagian A, Bahagian B dan Bahagian C This question paper consists of three sections: Section A, Section B and Section C. Bahagian A / Section A [60 markah/marks] Jawab semua soalan dalam bahagian ini. Answer all questions in this section. 1 Rajah 1 menunjukkan sebuah graf halaju-masa bagi seorang penunggang basikal. Diagram 1 shows a velocity-time graph of a bicycle rider. v (m s–1) 10 5 0 –5 –10 5 10 15 D E F A B C 20 25 t (s) Rajah 1/Diagram 1 (a) Apakah yang diwakili oleh kecerunan graf? What does the gradient of the graph represent? [1 markah/mark] (b) Pada bahagian graf manakah yang menunjukkan basikal sedang memecut? At which section of the graph shows the bicycle is accelerating? [1 markah/mark] (c) Hitung jarak yang dilalui oleh basikal dalam masa 25 saat. Calculate the distance travelled by the bicycle in 25 seconds. [2 markah/marks] 2 Rajah 2.1 menunjukkan seorang budak lelaki dengan jisim 50 kg dan mempunyai momentum 200 kg m s–1. Dia kemudiannya melompat ke atas sebuah rakit pegun berjisim 10 kg. Rajah 2.2 menunjukkan rakit itu menggelongsor dengan halaju, v sebaik sahaja remaja itu melompat ke atasnya. Diagram 2.1 shows a boy with a mass of 50 kg and has a momentum of 200 kg m s–1. He then jumps onto a stationary raft of mass 10 kg. Diagram 2.2 shows the raft glides with a velocity, v as the boy jumps onto it. Rajah 2.1/Diagram 2.1 Rajah 2.2/Diagram 2.2 Praktis Topikal SPM Fizik Tg5 2023 KM 3rd.indd 84 28/2/2023 4:21:54 PM PENERBIT ILMU BAKTI SDN. BHD.
85 (a) Apakah yang dimaksudkan dengan momentum? What is the meaning of momentum? [1 markah/mark] (b) Apakah prinsip fizik yang terlibat dalam Rajah 2.1 dan Rajah 2.2? What is the physics principle involved in Diagram 2.1 and Diagram 2.2? [1 markah/mark] (c) Berdasarkan rajah-rajah di atas, tentukan Based on the above diagrams, determine (i) jumlah momentum budak lelaki dan rakit dalam Rajah 2.1. the total momentum of the boy and the raft in Diagram 2.1. [1 markah/mark] (ii) halaju budak lelaki dan rakit, v dalam Rajah 2.2. the velocity of the boy and the raft, v in Diagram 2.2. [2 markah/marks] 3 Rajah 3 menunjukkan dua perintang, X dan Y, yang serupa. Ammeter A2 menunjukkan bacaan 2.0 A. Diagram 3 shows two identical resistors, X and Y. Ammeter A2 shows a reading of 2.0 A. X Y A2 A1 I1 I2 I3 A3 Rajah 3/Diagram 3 (a) Namakan jenis sambungan perintang–perintang dalam Rajah 3. Name the type of connection of the resistors in Diagram 3. [1 markah/mark] (b) Apakah bacaan ammeter A1 dan ammeter A3 ? What is the reading of ammeter A1 and ammeter A3 ? A1 : A3 : [1 markah/mark] Praktis Topikal SPM Fizik Tg5 2023 KM 3rd.indd 85 28/2/2023 4:21:54 PM PENERBIT ILMU BAKTI SDN. BHD.
Penerbit Ilmu Bakti Sdn. Bhd. (732516-M) 2022 86 (c) Jika rintangan perintang Y ialah 6 Ω, If the resistance of resistor Y is 6 Ω, (i) hitung beza keupayaan merentasi perintang Y. calculate the potential difference across resistor Y. [2 markah/marks] (ii) hitung rintangan berkesan. calculate the effective resistance. [1 markah/mark] (iii) nyatakan hubungan antara I1 , I2 dengan I3 . state the relationship between I1 , I2 and I3 . [1 markah/mark] 4 Rajah 4 menunjukkan sebuah pasu bunga berjisim 10 kg digantung dengan dua utas tali. Diagram 4 shows a flowerpot of mass 10 kg suspended by two ropes. 40° Tali 1 Rope 1 Tali 2 Rope 2 Pasu bunga Flowerpot Rajah 4/Diagram 4 (a) Apakah maksud keseimbangan daya? What is the meaning of forces in equilibrium? [1 markah/mark] (b) Tandakan arah berat beban dan labelkan nilai berat dalam Rajah 4. Mark the direction of weight of the load and label the value of weight in Diagram 4. [2 markah/marks] (c) Berdasarkan Rajah 4, Based on Diagram 4, (i) lakarkan satu segi tiga daya untuk semua daya dalam Rajah 4. sketch a triangle of forces for all forces in Diagram 4. [2 markah/marks] Praktis Topikal SPM Fizik Tg5 2023 KM 3rd.indd 86 28/2/2023 4:21:54 PM PENERBIT ILMU BAKTI SDN. BHD.
87 (ii) tentukan tegangan bagi tali 1. determine the tension in rope 1. [2 markah/marks] (iii) tentukan tegangan bagi tali 2. determine the tension in rope 2. [2 markah/marks] 5 Rajah 5 menunjukkan sebuah sampan yang bocor. Terdapat tiga lubang yang menyebabkan kebocoran pada kedudukan yang berbeza iaitu A, B dan C. Diagram 5 shows a leaking boat. Three holes cause leakage at different positions, A, B and C. A B C Rajah 5/Diagram 5 (a) Apakah maksud tekanan? What is the meaning of pressure? [1 markah/mark] (b) Berdasarkan Rajah 5, Based on Diagram 5, (i) bandingkan kedalaman setiap lubang. compare the depth of each hole. [1 markah/mark] (ii) bandingkan jarak pancutan air dari setiap lubang. compare the distance of the water spurts from each hole. [1 markah/mark] (iii) nyatakan hubungan antara kedalaman lubang dengan jarak pancutan air. state the relationship between the depth of the hole and the distance of the water spurts. [1 markah/mark] (iv) apakah yang akan berlaku pada jarak pancutan air jika sampan itu diletakkan dalam air laut? Terangkan jawapan anda. KBAT Menganalisis what will happen to the distance of the water spurts if the boat is placed in seawater? Explain your answer. [2 markah/marks] Praktis Topikal SPM Fizik Tg5 2023 KM 3rd.indd 87 28/2/2023 4:21:55 PM PENERBIT ILMU BAKTI SDN. BHD.
Penerbit Ilmu Bakti Sdn. Bhd. (732516-M) 2022 88 (c) Jika kedalaman lubang C ialah 30.0 cm dari aras air. Hitung tekanan pancutan air dari lubang C. Ketumpatan air ialah 1 000 kg m–3. If the depth of hole C is 30.0 cm from water level. Calculate the pressure of the water spurts from hole C. The density of water is 1 000 kg m–3. [2 markah/marks] (d) Jika anda mempunyai satu bahan untuk menutup satu lubang sahaja, lubang yang manakah yang akan ditutup untuk melambatkan masa sampan karam? If you have one material to cover only one hole, which hole would you cover to slow down the sinking time? [1 markah/mark] 6 Jadual 1 menunjukkan ciri-ciri bagi zarah alfa, zarah beta dan sinar gama. Rajah 6 menunjukkan penembusan zarah alfa, zarah beta dan sinar gama melalui bahan yang berbeza. Table 1 shows the characteristics of alpha particle, beta particle and gamma ray. Diagram 6 shows the penetration of the alpha particle, beta particle and gamma ray through different materials. Zarah alfa Alpha particle Zarah beta Beta particle Sinar gama Gamma ray Jisim Mass Besar Large Sangat kecil Very small Tiada jisim No mass Kelajuan di udara Speed in air Satu persepuluh halaju cahaya One-tenth of speed of light Sehingga sembilan persepuluh halaju cahaya Up to nine-tenth of speed of light Laju cahaya Speed of light Julat dalam udara Range in air Beberapa sentimeter A few centimetre Beberapa meter A few metre Beberapa ratus meter A few hundred metre Jadual 1/Table 1 Zarah alfa Alpha particle Zarah beta Beta particle Sinar gama Gamma ray Kertas Paper Aluminium Aluminium Plumbum Lead Rajah 6/Diagram 6 (a) (i) Apakah sinar gama? What is gamma ray? [1 markah/mark] Praktis Topikal SPM Fizik Tg5 2023 KM 3rd.indd 88 28/2/2023 4:21:55 PM PENERBIT ILMU BAKTI SDN. BHD.
89 (ii) Nyatakan cas bagi sinar gama. State the charge of gamma ray. [1 markah/mark] (b) Berdasarkan Jadual 1, Based on Table 1, (i) bandingkan jisim. compare the mass. [1 markah/mark] (ii) bandingkan kelajuan di udara. compare the speed in air. [1 markah/mark] (iii) bandingkan julat dalam udara. compare the range in air. [1 markah/mark] (c) Nyatakan hubungan antara State the relationship between (i) jisim dengan julat dalam udara bagi zarah-zarah dan sinar. the mass and the range in air of particles and ray. [1 markah/mark] (ii) kelajuan dengan kuasa penembusan zarah-zarah dan sinar. the speed and the penetrating power of particles and ray. [1 markah/mark] (d) Uranium-238 mereput kepada Thorium (Th) dengan memancarkan satu zarah alfa. Uranium-238 decays to Thorium (Th) by emitting an alpha particle. (i) Tulis persamaan bagi reputan radioaktif itu. Write the equation of the radioactive decay. [1 markah/mark] (ii) Apakah yang berlaku kepada nombor proton dan nombor neutron U-238 selepas proses pereputan? What happens to the proton number and neutron number of U-238 after the decay process? [1 markah/mark] Praktis Topikal SPM Fizik Tg5 2023 KM 3rd.indd 89 28/2/2023 4:21:55 PM PENERBIT ILMU BAKTI SDN. BHD.
Penerbit Ilmu Bakti Sdn. Bhd. (732516-M) 2022 90 7 Rajah 7.1 dan Rajah 7.2 menunjukkan corak pinggir yang dihasilkan apabila cahaya monokromatik yang sama melalui dwicelah. Diagram 7.1 and Diagram 7.2 show fringes formed when identical monochromatic lights pass through the double-slits. Rajah 7.1/Diagram 7.1 Rajah 7.2/Diagram 7.2 Skrin Screen Dwicelah Double slit a 6 m x Skrin Screen Dwicelah Double slit a 6 m x (a) Apakah maksud cahaya monokromatik? What is the meaning of monochromatic light? [1 markah/mark] (b) Terangkan bagaimana pinggir-pinggir terbentuk di atas skrin. Explain how fringes are formed on the screen. [2 markah/marks] (c) Perhatikan Rajah 7.1 dan Rajah 7.2. Observe Diagram 7.1 and Diagram 7.2. (i) Bandingkan jarak pemisahan antara dua celah, a. Compare the separation between two slits, a. [1 markah/mark] (ii) Bandingkan panjang gelombang, λ, yang melalui dwicelah. Compare the wavelength of the light, λ, which passes through the double-slits. [1 markah/mark] (iii) Bandingkan jarak di antara pinggir-pinggir, x. Compare the distance between the fringes, x [1 markah/mark] (d) Berdasarkan jawapan anda di 7(c), nyatakan hubungan antara x dengan a. Based on your answer in 7(c), state the relationship between x and a. [1 markah/mark] Praktis Topikal SPM Fizik Tg5 2023 KM 3rd.indd 90 28/2/2023 4:21:56 PM PENERBIT ILMU BAKTI SDN. BHD.
91 (e) Dalam satu eksperimen interferens dwicelah dengan cahaya biru, jarak di antara skrin dengan dwicelah ialah 3.5 m dan jarak pemisahan antara celah ialah 4 × 10–4 m. Rajah 7.3 menunjukkan pinggir-pinggir cerah dan gelap yang terbentuk pada skrin. In a double-slit interference experiment with blue light, the distance between the screen and double-slits is 3.5 m and the separation of the slit is 4 × 10–4 m. Diagram 7.3 shows the bright and dark fringes formed on the screen. x Rajah 7.3/Diagram 7.3 Hitung nilai x. Calculate x. [Panjang gelombang cahaya biru = 4.0 × 10–7 m] [Wavelength of blue light = 4.0 × 10–7 m] [2 markah/marks] 8 Rajah 8 menunjukkan seorang lelaki sedang berdiri di hadapan sebuah cermin cembung dengan imejnya terbentuk dalam cermin itu. Diagram 8 shows a man standing in front of a convex mirror with his image shown in the mirror. Rajah 8/Diagram 8 (a) (i) Nyatakan fenomena cahaya yang terlibat dalam pembentukan imej itu. State the light phenomenon involved in the formation of the image. [1 markah/mark] (ii) Nyatakan satu ciri imej yang terbentuk dalam Rajah 8. State one characteristic of the image formed in Diagram 8. [1 markah/mark] (b) Cermin melengkung selalu digunakan sebagai cermin keselamatan di dalam kedai untuk mengelakkan kecurian. Anda dikehendaki untuk mengkaji ciri-ciri cermin melengkung yang ditunjukkan dalam Jadual 2. Curved mirrors are always used as security mirrors in shops to watch out for shop-lifter. You are required to investigate the characteristics of curved mirrors shown in Table 2. Cermin melengkung Curved mirror Jenis cermin melengkung Type of curved mirror Saiz cermin melengkung Size of curved mirror Kedudukan cermin melengkung Position of curved mirror P Cembung/Convex Kecil/Small Rendah/Low Q Cekung/Concave Besar/Big Tinggi/High S Cembung/Convex Besar/Big Tinggi/High T Cekung/Concave Kecil/Small Rendah/Low Jadual 2/Table 2 Praktis Topikal SPM Fizik Tg5 2023 KM 3rd.indd 91 28/2/2023 4:21:56 PM PENERBIT ILMU BAKTI SDN. BHD.
Penerbit Ilmu Bakti Sdn. Bhd. (732516-M) 2022 92 Berdasarkan Jadual 2, nyatakan kesesuaian ciri-ciri cermin melengkung yang boleh digunakan sebagai cermin keselamatan yang berkesan. Beri sebab bagi kesesuaian ciri-ciri tersebut. Based on Table 2, state the suitable characteristics of the curved mirror to be used as an effective security mirror. Give the reason for the suitability of the characteristics. (i) Jenis cermin melengkung/Type of curved mirror Sebab/Reason [2 markah/marks] (ii) Saiz cermin melengkung Size of curved mirror Sebab/Reason [2 markah/marks] (iii) Kedudukan cermin melengkung/Position of curved mirror Sebab/Reason [2 markah/marks] (c) Berdasarkan jawapan anda di 8(b), pilih cermin melengkung yang paling sesuai digunakan sebagai cermin keselamatan. Based on your answers in 8(b), choose the most suitable curved mirror that can be used as a security mirror. [1 markah/mark] Bahagian B / Section B [20 markah/marks] Jawab mana-mana satu soalan daripada bahagian ini. Answer any one question from this section. 9 Rajah 9.1 menunjukkan sebuah tunggangan berspring yang tidak lagi boleh digunakan kerana telah melebihi had kenyal. Diagram 9.1 shows a spring rider that can no longer be used because it has exceeded the elastic limit. Rajah 9.1/Diagram 9.1 (a) Apakah maksud kekenyalan suatu bahan? What is the meaning of elasticity of a material? [1 markah/mark] Praktis Topikal SPM Fizik Tg5 2023 KM 3rd.indd 92 28/2/2023 4:21:56 PM PENERBIT ILMU BAKTI SDN. BHD.
93 (b) Dengan menggunakan konsep had kenyal spring, terangkan mengapa tunggangan berspring tersebut tidak lagi boleh digunakan. KBAT Menganalisis By using the concept of elastic limit of spring, explain why the spring rider can no longer be used. [4 markah/marks] (c) Jadual 3 menunjukkan ciri-ciri empat jenis tunggangan berspring. Table 3 shows the characteristics of four types of spring riders. Jenis spring Type of spring Pemalar spring Spring constant (N cm–1) Diameter spring Diameter of spring (cm) Susunan spring Spring arrangement Jenis bahan Type of material A 121 6.5 Selari Parallel Besi Iron B 35 2.2 Bersiri Series Keluli Steel C 25 5.2 Bersiri Series Besi Iron D 200 1.8 Selari Parallel Keluli Steel Jadual 3/Table 3 Sebagai seorang jurutera bahan di sebuah syarikat inovasi, anda ditugaskan untuk mengkaji ciri-ciri spring yang sesuai digunakan untuk membuat tunggangan berspring. As a material engineer in an innovation company, you are assigned to study the characteristics of the spring that is suitable to be used to make a spring rider. Tentukan spring yang paling sesuai digunakan untuk membuat tunggangan berspring. Beri sebab bagi pilihan anda. Determine the most suitable spring used to make a spring rider. Give reasons for your choice. [10 markah/marks] (d) Satu spring dengan panjang asal 30 cm digunakan untuk menyokong objek A dan objek B seperti yang ditunjukkan dalam Rajah 9.2. Jisim objek A ialah 4 kg. A spring with an initial length of 30 cm is used to support objects A and B respectively as shown in Diagram 9.2. The mass of object A is 4 kg. A B 30 cm 45 cm 70 cm Rajah 9.2/Diagram 9.2 (i) Hitung jisim objek B. Calculate the mass of object B. [3 markah/marks] (ii) Hitung tenaga keupayaan kenyal dalam spring apabila direnggangkan oleh objek B. Calculate the elastic potential energy in the spring when it is stretched by object B. [2 markah/marks] Praktis Topikal SPM Fizik Tg5 2023 KM 3rd.indd 93 28/2/2023 4:21:56 PM PENERBIT ILMU BAKTI SDN. BHD.
Penerbit Ilmu Bakti Sdn. Bhd. (732516-M) 2022 94 10 Rajah 10.1 menunjukkan sepaket bateri berserta label. Diagram 10.1 shows a package of batteries with a label. AAA Bateri/Battery 1.5 V RM0.25/pcs Rajah 10.1/Diagram 10.1 (a) Namakan kuantiti fizik yang ditunjukkan dalam label bateri itu. State the physical quantity shown in the label of the batteries. [1 markah/mark] (b) Dengan bantuan gambar rajah litar dan graf, terangkan bagaimana rintangan dalam sebuah bateri ditentukan. KBAT Mengaplikasi With the aid of a circuit diagram and a graph, explain how the internal resistance of a battery can be determined. [4 markah/marks] (c) Rajah 10.2 menunjukkan sebuah periuk nasi konvensional. Periuk ini sangat berbahaya jika disentuh ketika panas dan mengambil masa yang lama untuk memasak nasi. Diagram 10.2 shows a conventional rice cooker. This pot is very dangerous if touched when hot and takes a long time to cook the rice. Rajah 10.2/Diagram 10.2 Jadual 4 menunjukkan ciri-ciri empat jenis periuk nasi elektrik. Table 4 shows the characteristics of four types of electric rice cookers. Periuk nasi elektrik Electric rice cooker Jenis bahan untuk badan periuk Type of material for body Saiz Size Ciri keselamatan Safety feature Kuasa output Output power P Logam/Metal Kecil/Small Suis automatik/Automatic switch Tinggi/High Q Plastik/Plastic Besar/Big Suis automatik/Automatic switch Tinggi/High R Logam/Metal Besar/Big Kapasitor/Capacitor Rendah/Low S Plastik/Plastic Kecil/Small Kapasitor/Capacitor Rendah/Low Jadual 4/Table 4 Anda dikehendaki untuk mengkaji ciri-ciri periuk nasi elektrik dalam Jadual 4. You are required to investigate the characteristics of the electric rice cookers in Table 4. Terangkan kesesuaian setiap ciri pada periuk nasi tersebut dan tentukan periuk nasi yang paling sesuai digunakan untuk memasak nasi yang banyak dalam masa yang lebih singkat. Beri sebab bagi pilihan anda. Explain the suitability of each characteristic of the rice cooker and determine the most suitable rice cooker to cook a greater amount of rice in a shorter time. Give reasons for your choice. [10 markah/marks] Praktis Topikal SPM Fizik Tg5 2023 KM 3rd.indd 94 28/2/2023 4:21:57 PM PENERBIT ILMU BAKTI SDN. BHD.
95 (d) Rajah 10.3 menunjukkan satu label di belakang sebuah televisyen LED. Diagram 10.3 shows a label behind an LED television. Rajah 10.3/Diagram 10.3 (i) Berapakah kuasa input bagi televisyen LED tersebut? What is the input power of the LED television? [1 markah/mark] (ii) Berapakah arus yang diperlukan untuk menghidupkan televisyen LED tersebut? What is the current needed to turn on the LED television? [2 markah/marks] (iii) Tentukan nilai tenaga yang digunakan apabila televisyen itu dipasang selama 2 jam. Determine the amount of energy consumed when the television is operated for 2 hours. [2 markah/marks] Bahagian C / Section C [20 markah/marks] Jawab semua soalan dalam bahagian ini. Answer all questions in this section. 11 Rajah 11.1(a) dan Rajah 11.1(b) menunjukkan dua spring yang serupa dimampatkan oleh dua kereta mainan yang berbeza pada jarak mampatan yang sama. Rajah 11.2(a) dan Rajah 11.2(b) menunjukkan kedudukan kedua-dua kereta mainan apabila daya mampatan dilepaskan disebabkan oleh kekenyalan spring-spring itu. Diagram 11.1(a) and Diagram 11.1(b) show two identical springs are compressed by two different toy cars at the same compression distance. Diagram 11.2(a) and Diagram 11.2(b) show the position of the toy cars after the compression force is released due to the elasticity of the springs. (a) (a) (b) (b) Rajah 11.1/Diagram 11.1 (a) (b) Rajah 11.2/Diagram 11.2 Praktis Topikal SPM Fizik Tg5 2023 KM 3rd.indd 95 28/2/2023 4:21:57 PM PENERBIT ILMU BAKTI SDN. BHD.
Penerbit Ilmu Bakti Sdn. Bhd. (732516-M) 2022 96 (a) Apakah maksud daya? What is the meaning of force? [1 markah/mark] (b) Menggunakan Rajah 11.1 dan Rajah 11.2, bandingkan bentuk kereta mainan, rintangan udara kereta mainan dan jarak yang dilalui oleh kereta mainan. Hubung kaitkan bentuk kereta mainan dengan jarak yang dilalui oleh kereta mainan untuk membuat kesimpulan tentang hubungan antara jarak yang dilalui oleh kereta mainan dengan rintangan udara kereta mainan. Using Diagram 11.1 and Diagram 11.2, compare the shape of the toy car, the air resistance of the toy car and the distance travelled by the toy car. Relate the shape of the toy car with the distance travelled by the toy car to make a deduction regarding the relationship between the distance travelled by the toy car and the air resistance of the toy car. [5 markah/marks] (c) Rajah 11.3 menunjukkan sebuah kereta api sedang bergerak dengan suatu halaju seragam. Diagram 11.3 shows a train moving at a uniform velocity. Rajah 11.3/Diagram 11.3 Terangkan mengapa kereta api itu bergerak dengan halaju seragam dengan bantuan gambar rajah daya. Explain why the train moves at a uniform velocity with the help of a force diagram. [4 markah/marks] (d) Rajah 11.4 menunjukkan sebuah kereta lumba. Diagram 11.4 shows a racing car. Rajah 11.4/Diagram 11.4 Cadang dan terangkan bagaimana untuk mereka bentuk sebuah kereta lumba yang dapat bergerak dengan lebih laju berdasarkan ciri bahan-bahan yang digunakan untuk membuat badan dan kerangka kereta, bentuk kereta, saiz tayar dan tujahan enjin kereta itu. Suggest and explain how to design a racing car that can move faster based on the characteristics of materials used to make the body and frame of the car, the shape of the car, the size of the tires and the engine thrust of the car. [10 markah/marks] Praktis Topikal SPM Fizik Tg5 2023 KM 3rd.indd 96 28/2/2023 4:21:58 PM PENERBIT ILMU BAKTI SDN. BHD.
JPB J1 Praktis Topikal SPM: Fizik Tingkatan 5 – Jawapan BAB 1 Daya dan Gerakan II KERTAS 1 1 D 2 C 3 D 4 D 5 C 6 D 7 B 8 B 9 C 10 B 11 A 12 D 13 A KERTAS 2 BAHAGIAN A 1 (a) 3 daya yang menentang pergerakan. the force that opposes the motion. (b) (i) Sama Same (ii) Sama Same (c) (i) mg – T2 = ma (2.1)(9.81) – 7 = 2.1a a = 6.48 m s–2 (ii) T1 – f = ma 7 – f = (3.7)(6.48) f = –16.98 N 2 (a) W Fy Fx (b) (i) Fx = 30 sin 60° = 26.0 N (ii) Fy = 30 cos 60° = 15.0 N (c) (i) Jisim bongkah kayu/Mass of the wooden block = 30 9.81 = 3.06 kg Fx – f = ma 26 – 14 = 3.06a a = 3.92 m s–2 (ii) Rehat//Pegun/At rest//Stationary 3 (a) Daya graviti yang bertindak pada suatu objek. The gravitational force acting on an object. (b) T W T 80° (c) (i) W = mg = (4.3)(9.81) = 42.18 N (ii) 2Ty = W 2(T cos 50°) = 42.18 T = 32.81 N (d) Meningkat Increases 4 (a) Kadar daya yang dikenakan pada spring kepada pemanjangan spring. Ratio of the force applied on a spring to the extension of the spring. (b) – Spring akan dimampatkan apabila mengalami kejutan. The spring will be compressed when experiencing a shock. – Hal ini dapat memanjangkan masa impak./This can extend the time of impact. – Mengurangkan daya impuls/Reduce the impulsive force (c) (i) F = kx 80 = 20x x = 4 cm (ii) x = 4 × 10–2 = 0.04 m E = 1 2 Fx = 1 2 (80)(0.04) = 1.6 J BAHAGIAN B 5 (a) Semua daya yang bertindak pada suatu objek menghasilkan daya paduan sifar. All forces that act on an object produce zero resultant force. (b) (i) T1 W T2 60° 30° (ii) W = mg = 2.5 × 9.81 = 24.53 N W sin 90° = T2 sin 30° 24.53 sin 90° = T2 sin 30° T2 = 12.27 N (c) – Tali itu diperbuat daripada bahan yang lebih kuat The string is made of stronger material – supaya dapat menahan tegangan yang tinggi. so that it is able to withstand high tension. – Tiang bendera diperbuat daripada bahan berkelenturan tinggi. The flagpole is made of a high flexibility material – supaya tidak mudah patah. so that it does not break easily. (d) Ciri-ciri Characteristics Sebab Reason Permukaan licin Smooth surface Tiada daya geseran No frictional force θ 45° Dapat mengurangkan daya yang menentang pergerakan objek// Dapat mengurangkan komponen mengufuk Can reduce force that is against the motion of objects//Can reduce horizontal component Rendah Low Dapat mengurangkan tenaga keupayaan graviti Can reduce gravitational potential energy Keluli Steel Bahan yang kuat//Dapat menahan berat objek Strong material//Can withstand the weight of objects JAWAPAN Praktis Topikal SPM Fizik Tg5 2023 Jwp 3rd.indd 1 28/2/2023 4:19:30 PM PENERBIT ILMU BAKTI SDN. BHD.
Penerbit Ilmu Bakti Sdn. Bhd. (732516-M) 2023 J2 J3 S dipilih kerana mempunyai permukaan yang licin, θ 45°, ketinggian yang rendah dan diperbuat daripada keluli. S is chosen because it has smooth surface, θ , 45°, its height is low and it is made of steel. BAHAGIAN C 6 (a) Sifat bahan yang membolehkan suatu objek kembali kepada bentuk dan saiz asal selepas daya yang dikenakan pada objek itu dialihkan. The property of material that enables an object to return to its original shape and size after the force applied on the object is removed. (b) (i) Spring J spring K (ii) Spring J = spring K (iii) Spring J spring K (c) (i) Semakin besar daya yang dikenakan, semakin besar pemalar spring. The greater the force applied, the greater the spring constant. (ii) Hukum Hooke/Hooke’s law (d) (i) – Semasa spring dimampatkan, molekul-molekul spring itu tersesar mendekati satu sama lain. When the spring is being compressed, the molecules of the spring are displaced closer to each other. – Daya tolakan bertindak menolak molekulmolekul itu kembali ke kedudukan asal. The repulsion force acts to push the molecules back to their original positions. – Semasa spring diregangkan, molekul-molekul spring itu tersesar menjauhi satu sama lain. When the spring is being stretched, the molecules of the spring are displaced away from each other. – Daya tarikan bertindak menarik molekulmolekul kembali ke kedudukan asal. The attraction force acts to pull back the molecules to their original positions. (ii) Pengubahsuaian Modification Sebab Reason Spring keluli Steel spring Lebih keras//Pemalar spring tinggi Stiffer//High spring constant Spring lebih tebal Thicker spring Dapat menahan kejutan yang lebih kuat Can withstand stronger shock Spring lebih pendek Shorter spring Lebih keras//Pemalar spring tinggi Stiffer//High spring constant Diameter spring lebih besar Larger diameter of spring Lebih keras//Pemalar spring tinggi Stiffer//High spring constant Spring yang lebih keras Stiffer spring Dapat menahan kejutan yang lebih kuat Can withstand stronger shock BAB 2 Tekanan KERTAS 1 1 B 2 D 3 D 4 B 5 A 6 B 7 C 8 C 9 C 10 C 11 C 12 A 13 C 14 B 15 A 16 C 17 D 18 C 19 C 20 A 21 B 22 A 23 D 24 A 25 C 26 D 27 B 28 A 29 C 30 A 31 A 32 B 33 B 34 C 35 B KERTAS 2 BAHAGIAN A 1 (a) Perbezaan tekanan menyebabkan air masuk melalui paip dari tangki dan akhirnya keluar dari pili. The difference in pressure causes water to enter through the pipe from the tank and eventually out of the tap. (b) Tekanan atmosfera/Atmospheric pressure (c) Kurang daripada tekanan atmosfera Less than atmospheric pressure (d) P = hρg + Patm = (5)(1 000)(9.81) + 100 000 = 149 050 Pa F = PA = (149 050)(0.04) = 5 962 N 2 (a) Kedua-dua situasi itu mempunyai tekanan atmosfera yang sama. Both situations have the same atmospheric pressure. (b) Tekanan atmosfera/Atmospheric pressure (c) Udara yang menolak dari bawah kadbod/bekas cukup kuat untuk mengatasi berat air yang menolak kadbod/ bekas ke bawah. The air that pushes from under the cardboard/container is strong enough to overcome the weight of the water that pushes the cardboard/container down. (d) – Pelocok Plunger – Sifon Siphon 3 (a) (i) Bendalir brek Brake uid Silinder utama Master cylinder Omboh Piston Pedal brek Brake pedal Omboh Piston Break depan Front brake Break belakang Rear brake (ii) Tekanan cecair di dalam silinder brek depan sama dengan tekanan cecair di dalam silinder brek belakang. The pressure of fluid in the front brake cylinder is the same as the pressure of fluid in the rear brake cylinder. (iii) F1 A1 = F2 A2 15 5.0 × 10–4 = F2 5.5 × 10–4 F2 = 16.5 N (b) Menghasilkan daya yang lebih besar pada omboh brek depan To produce greater force on the front brake piston (c) Kehadiran gelembung udara akan mengurangkan tekanan yang dikenakan pada brek. The presence of air bubbles will reduce the pressure applied on the brake. (d) Memastikan tekanan yang dikenakan pada kedua-dua roda adalah sama To ensure the pressure applied on both wheels is the same 4 (a) (i) Objek yang lebih tumpat akan tenggelam dan sebaliknya. Denser objects will sink and vice versa. (ii) Daya apungan dan berat Buoyant force and weight (iii) Semakin besar berat suatu objek, semakin besar daya apungan. The greater the weight of an object, the greater the buoyant force. Praktis Topikal SPM Fizik Tg5 2023 Jwp 3rd.indd 2 28/2/2023 4:19:31 PM PENERBIT ILMU BAKTI SDN. BHD.