DSKP Terkini Praktis Mengikut Topik Kertas Model SPM Jawapan Lengkap LATIHAN TOPIKAL TINGKATAN KSSM norhafizan binti abdul wahab Guru Cemerlang Fizik nur atiqah binti ab rahman fizik format terkini spm 5 DWIBAHASA
45 BAB 1 DAYA DAN GERAKAN II 1 BAB 2 TEKANAN 10 BAB 3 ELEKTRIK 20 BAB 4 KEELEKTROMAGNETAN 33 BAB 5 ELEKTRONIK 46 BAB 6 FIZIK NUKLEAR 58 BAB 7 FIZIK KUANTUM 69 KERTAS MODEL 79 JAWAPAN J1 - J20 KANDUNGAN
© Global Mediastreet Sdn. Bhd. (762284-U) 20 3.1 Arus dan Beza Keupayaan 1 Antara berikut, yang manakah benar mengenai contoh kewujudan medan elektrik dalam kehidupan harian? Which of the following is true about an example of the existence of an electric field in daily life? A Rambut tertarik oleh belon yang bercas. Hair is attracted by a charged balloon. B Cebisan kertas tertarik ke sikat plastik. A piece of paper is attracted to the plastic comb. C Penyedut minuman bergerak mendekati jari yang didekatkan kepadanya. Straw moves towards to the finger that is brought closer to it. D Aliran air paip yang halus menjadi bengkok apabila sikat didekatkan kepadanya. The flow of tap water becomes crooked when the comb is brought closer to it. 2 Corak medan elektrik yang betul adalah The correct electric field pattern is A C B D BAB Elektrik 3 Tema 2: Elektrik dan Keelektromagnetan KERTAS 1 Arahan: Setiap soalan diikuti sama ada tiga atau empat pilihan jawapan. Pilih jawapan yang terbaik bagi setiap soalan. Instruction: Each question is followed by either three or four answers. Choose the best answer for each question. 3 Antara berikut yang manakah benar mengenai sifat cas? Which of the following is true about the nature of charge? A Cas-cas yang berbeza saling menolak. Different charges reject each other. B Cas-cas yang sama saling menolak. Same charges reject each other. C Cas-cas saling menolak dan menarik. Charges are mutually reject and attract each other. 4 Suatu konduktor logam mengalirkan 900 cas elektrik dalam masa 10 minit. Hitungkan arus yang mengalir. A metal conductor conducts 900 of electric charge in 10 minutes. Calculate the current flowing. A 3.0 A C 2.0 A B 2.5 A D 1.5 A 5 Rajah 1 menunjukkan sebuah litar yang mempunyai tiga mentol yang sama. Diagram 1 shows a circuit that has three identical bulbs. Rajah 1/ Diagram 1 Antara pernyataan berikut, yang manakah benar? Which of the statement is true? A Bacaan A1 > A2 > A3 Reading A1 > A2 > A3 B Bacaan A1 > A3 > A2 Reading A1 > A3 > A2 C Bacaan A2 > A1 > A3 Reading A2 > A1 > A3 D Bacaan A3 > A1 > A2 Reading A3 > A1 > A2 A1 A2 A3 s s s s s s s s s s s s − − − − − − s s s s + + + + s s s s s s s s s s s s s s s − s + s s s s sss sss s s s s s s s s s − − s s s s s s s s s s s s s s s s s s s s s
© Global Mediastreet Sdn. Bhd. (762284-U) 21 3.2 Rintangan 6 Apakah yang diwakili nilai s.w.g. bagi sesuatu dawai? What does the s.w.g. value of a wire represent? A Diameter bagi setiap jenis dawai Diameter for each type of wire B Warna bagi setiap jenis dawai Colour for each type of wire C Rintangan bagi setiap jenis dawai Resistance for each type of wire D Panjang bagi setiap jenis dawai Length for each type of wire 7 Rajah 2 menunjukkan satu litar ringkas yang terdapat dua rintangan. Diagram 2 shows a simple circuit in which there are two resistances. Rajah 2/ Diagram 2 Kirakan rintangan berkesan dalam litar itu. Calculate the effective resistance in the circuit. A 4.33 Ω C 7.33 Ω B 3.53 Ω D 6.53 Ω 8 Yang manakah bukan faktor yang mempengaruhi rintangan dawai? Which of the following are not the factors that affect the resistance of the wire? I Luas keratan rentas dawai Wire cross section II Panjang dawai Wire length III Kerintangan dawai Wire resistance IV Suhu dawai Wire temperature A I, II dan III C I, III dan IV I, III and IV I, II and III B I, II dan IV D II, III dan IV I, II and IV II, III and IV 9 Apakah maksud superkonduktor? What is a superconductor? A Bahan yang mengkonduksikan elektrik tanpa mengalami sebarang voltan. Material that conducts electricity without experiencing any voltage. B Bahan yang mengkonduksikan elektrik tanpa mengalami sebarang rintangan. Material that conducts electricity without experiencing any resistance. C Bahan yang mengkonduksikan elektrik tanpa mengalami sebarang perubahan. Material that conducts electricity without any changes. D Bahan yang mengkonduksikan elektrik tanpa mengalami sebarang kuasa. Material that conducts electricity without any power. 10 Kerintangan dawai konstantan dengan panjang 50.0 cm dan diameter 0.6 m ialah 49 × 10-4 Ω m. Hitungkan rintangan dawai konstantan tersebut. The resistance of a constant wire with a length of 50.0 cm and a diameter of 0.6 m is 49 × 10-4 Ω m. Calculate the resistance of the constant wire. A 0.667 Ω C 0.867 Ω B 0.767 Ω D 0.967 Ω Daya Gerak Elektrik (d.g.e.) dan Rintangan Dalam 3.3 11 Apakah yang dimaksudkan dengan daya gerak elektrik? What is meant by electromotive force? A Tenaga yang dibekalkan oleh satu sumber elektrik untuk menggerakkan satu rintangan dalam satu litar lengkap. Energy supplied by a single source of electricity to propel a resistance in a complete circuit. B Tenaga yang dibekalkan oleh satu sumber elektrik untuk menggerakkan satu bendalir dalam satu litar lengkap. Energy supplied by a single source of electricity to propel a fluid in a complete circuit. C Tenaga yang dibekalkan oleh satu sumber elektrik untuk menggerakkan satu coulomb cas dalam satu litar lengkap. Energy supplied by a single source of electricity to propel a coulomb charge in a complete circuit. 6 Ω 1.33 Ω
© Global Mediastreet Sdn. Bhd. (762284-U) 22 12 Apakah persamaan daya gerak elektrik dan beza keupayaan? What is the similarity of electromotive force and potential difference? A Mempunyai unit S.I yang sama Has the same S.I unit B Mempunyai bacaan voltmeter yang sama Has the same voltmeter reading C Mempunyai bacaan arus yang sama Has the same current reading D Mempunyai nilai apabila suis dibuka Has value when the switch is opened 13 Jika tenaga yang dibekalkan oleh penyedut hampagas ialah 3 000 J dengan membawa cas elektrik sebanyak 1 500 Coulomb. Berapakah d.g.e. dalam litar tersebut? If the energy supplied by the vacuum cleaner is 3 000 J with an electric charge of 1 500 coulomb. How many e.m.f. are in the circuit? A 6 V C 2 V B 4 V D 0 V 14 Apakah kesan sambungan sel kering dalam susunan litar berikut? What is the effect of dry cell connection on the following circuit arrangement? Bersiri/ Series Selari/ Parallel A Dapat meningkatkan kecekapan Can increase efficiency Dapat mengurangkan kehilangan tenaga Can reduce energy loss B Dapat mengurangkan kecekapan Can reduce efficiency Dapat meningkatkan kehilangan tenaga Can increase energy loss C Dapat meningkatkan d.g.e. berkesan Can increase effective e.m.f. Dapat mengurangkan rintangan dalam berkesan Can reduce effective resistance D Dapat mengurangkan d.g.e. berkesan Can reduce effective e.m.f. Dapat meningkatkan rintangan dalam berkesan Can increase effective resistance 15 Rajah 3 menunjukkan satu litar mengandungi sel kering dan voltmeter. Diagram 3 shows a circuit containing a dry cell and a voltmeter. Rajah 3/ Diagram 3 Yang manakah tidak benar mengenai daya gerak elektrik? Which of the following is not true about electromotive force? A Arus mengalir dalam litar. Current flows in the circuit. B Bacaan voltmeter bersamaan dengan sel kering. Voltmeter readings are equivalent to dry cells. C Bacaan voltmeter bersamaan dengan daya gerak elektrik. Voltmeter readings are equivalent to electromotive force. D Arus tidak mengalir melalui voltmeter. Current do not flow through voltmeter. 3.4 Tenaga dan Kuasa Elektrik 16 Satu mentol berlabel “240 V, 55 W”. Berapakah tenaga yang dilesapkan oleh mentol tersebut dalam satu minit apabila ia disambung kepada bekalan kuasa 240 V? One bulb is labelled “240 V, 55 W”. How much energy does the bulb dissipate in one minute when it is connected to a 240 V power supply? A 13 200 J C 1 320 J B 3 000 J D 3 300 J 17 Mengapakah penggunaan tenaga bagi LED adalah lebih rendah daripada CFL? Why is the energy consumption of LEDs lower than CFL? A LED mempunyai sedikit teknologi yang digunakan. LEDs have little technology in use. B CFL mempunyai kecekapan yang lebih tinggi dan jimat tenaga. CFL has higher efficiency and energy saving. V
© Global Mediastreet Sdn. Bhd. (762284-U) 23 C LED mempunyai kecekapan yang lebih tinggi dan lebih jimat tenaga. LEDs has higher efficiency and more energy saving. D CFL mempunyai sedikit teknologi yang digunakan. CFL has little technology in use. 18 Antara langkah-langkah berikut, yang manakah boleh anda lakukan di rumah bagi mencapai penjimatan dalam penggunaan tenaga elektrik? Which of the following steps can you do at home to achieve savings in electricity consumption? I Tutup pintu dan tingkap apabila menggunakan penyaman udara. Close doors and windows when using air conditioning. II Matikan suis peralatan elektrik jika tidak digunakan. Switch off the electrical appliances when not in used. III Gunakan mesin basuh dengan muatan separa penuh sahaja. Use a washing machine with a half full charge only. IV Gunakan lampu jimat tenaga untuk mengurangkan penggunaan tenaga. Use energy saving lamps to reduce energy consumption. A I, II dan III C I, III dan IV I, II and III I, III and IV B I, II dan IV D II, III dan IV I, II and IV II, III and IV 19 Antara berikut, alat elektrik yang manakah menggunakan tenaga paling banyak? Which of the following electrical appliances uses the most energy? Alat elektrik Electrical aplliances Voltan (V) Voltage (V) Kadar kuasa (W) Power rate (W) Masa yang digunakan Time used A Kipas siling Ceiling fan 240 200 3 jam 3 hours B Ketuhar Oven 240 1 500 20 minit 20 minutes C Mesin pengisar Blender machine 240 300 10 minit 10 minutes D Cerek elektrik Kettle 240 600 15 minit 15 minutes 20 Rajah 4 menunjukkan sebuah seterika elektrik. Diagram 4 shows an electric iron. Rajah 4/ Diagram 4 Sebuah seterika disambungkan merentasi suatu bekalan kuasa 240 V. Jika rintangannya ialah 40 Ω, hitungkan kuantiti haba yang dihasilkan selama 10 minit. An iron is connected across a power supply of 240 V. If the resistance is 40 Ω, calculate the quantity of heat produced for 10 minutes. A 6 kJ B 96 kJ C 864 kJ D 5 760 kJ 21 Arus 3 A mengalir melalui sebuah lampu yang filamennya berintangan 5 Ω. Kira kuasa yang dijanakan oleh lampu itu. Current 3 A flows through a lamp whose filaments resist 5 Ω. Calculate the power generated by the lamp. A 60 W B 45 W C 30 W D 15 W
© Global Mediastreet Sdn. Bhd. (762284-U) 24 KERTAS 2 Bahagian A Arahan: Jawab semua soalan. Instruction: Answer all questions. 3.1 Arus dan Beza Keupayaan 1 Rajah 1 menunjukkan satu graf beza keupayaan, V melawan arus elektrik, I bagi dua komponen elektrik iaitu dawai konstantan dan lampu filamen. Diagram 1 shows a graph of potential difference, V against electric current, I for two electrical components namely constant wire and filament lamp. Rajah 1/ Diagram 1 (a) Namakan bahan yang boleh mengalirkan arus elektrik. Name the material that can conduct electric current. [1 markah/mark] (b) Berdasarkan graf, bandingkan Based on the graph, compare (i) bentuk graf, graph form, [1 markah/mark] (ii) kecerunan graf, gradient of graph, [1 markah/mark] (iii) rintangan dawai konstantan dan lampu filamen. resistance of constantant wire and filament lamp. [1 markah/mark] I/A V/V 0 Lampu filamen Filament lamp Dawai konstantan Constantant wire
© Global Mediastreet Sdn. Bhd. (762284-U) 25 (c) Berdasarkan jawapan di 1(b), hubungkait bentuk graf dengan rintangan konduktor elektrik tersebut untuk membuat kesimpulan tentang konduktor yang manakah adalah konduktor Ohm. Based on the answer in 1(b), relate the shape of the graph to the resistance of electric conductor to conclude which conductor is the Ohm conductor. [1 markah/mark] (d) Dawai konstantan digantikan dengan dawai perak. Adakah jenis konduktor logam mempengaruhi rintangan konduktor? Jelaskan jawapan anda. Constantan wire is replaced with silver wire. Does the type of metal conductor affect the resistance of the conductor? Explain your answer. [2 markah/marks] 3.2 Rintangan 2 Rajah 2.1 dan Rajah 2.2 menunjukkan tiga mentol filamen yang serupa disusun dengan dua cara berbeza dan disambungkan kepada bateri. Diagram 2.1 and Diagram 2.2 show three similar filament bulbs arranged in two different ways and connected to a battery. Rajah 2.1/ Diagram 2.1 Rajah 2.2/ Diagram 2.2 (a) Namakan susunan litar pada Rajah 2.1 dan Rajah 2.2. Name the circuit arrangement in Diagram 2.1 and Diagram 2.2. Rajah 2.1 : Diagram 2.1 Rajah 2.2 : Diagram 2.2 [2 markah/marks] Bateri Battery Bateri Battery Suis Switch Suis Switch Mentol Bulb Mentol Bulb + − + −
© Global Mediastreet Sdn. Bhd. (762284-U) 29 (b) Rajah 4.2/Diagram 4.2 Rajah 4.2 menunjukkan reka bentuk dan ciri-ciri bagi empat litar yang berbeza. Terangkan kesesuaian bagi setiap reka bentuk dan ciri-ciri litar untuk membolehkan alat-alat elektrik itu berfungsi dengan cekap. Kemudian, tentukan litar yang paling sesuai dan berikan sebab bagi pemilihan anda. Diagram 4.2 shows the design and characteristics of four different circuits. Explain the suitability of each design and circuit features to enable the electrical appliances to function efficiently. Then, determine the most appropriate circuit and give a reason for your selection. [10 markah/marks] Litar J Circuit J Litar K Circuit K Litar L Circuit L Litar M Circuit M Wayar tebal Thick wire Suis Switch Cerek elektrik (240 V, 2.2 kW) Electric kettle Pembakar roti (240 V, 2 kW) Bread toaster Fius 15 A Fuse 200 V Wayar tebal Thick wire Suis Switch Cerek elektrik (240 V, 2.2 kW) Electric kettle Pembakar roti (240 V, 2 kW) Bread toaster Fius 20 A Fuse 40 V Wayar halus Thin wire Suis Switch Cerek elektrik (240 V, 2.2 kW) Electric kettle Pembakar roti (240 V, 2 kW) Bread toaster Fius 20 A Fuse 240 V Wayar halus Thin wire Suis Switch Cerek elektrik (240 V, 2.2 kW) Electric kettle Pembakar roti (240 V, 2 kW) Bread toaster 200 V Fius 15 A Fuse
© Global Mediastreet Sdn. Bhd. (762284-U) 30 (c) Rajah 4.3 menunjukkan sebuah mentol dengan label 240 V 40 W dan disambungkan kepada bekalan kuasa 240 V. Kuasa yang dibebaskan oleh mentol itu ialah 35 W. Diagram 4.3 shows a bulb labelled 240 V 40 W and connected to 240 V power supply. The power released by the bulb is 35 W. Rajah 4.3/Diagram 4.3 Hitung Calculate (i) arus yang mengalir melalui mentol, the current flowing through a bulb, (ii) kuasa yang hilang daripada mentol, the power lost from the bulb, (iii) kecekapan mentol itu. the efficiency of the bulb. [5 markah/marks] 40 W 240 V
© Global Mediastreet Sdn. Bhd. (762284-U) 31 KERTAS 3 Arahan: Jawab semua soalan. Instruction: Answer all questions. 3.2 Rintangan Radas dan bahan Apparatus and material Kuantiti Quantity Ya (3) / Tidak (7) Yes (3) / No (7) 1 Sel kering 1.5 V Dry cells 1.5 V 2 2 Pemegang sel Cell holder 1 3 Suis Switch 1 4 Dawai penyambung Connecting wires 1 5 Ammeter Ammeter 1 6 Voltmeter Voltmeter 1 7 Pembaris meter Metre rule 1 8 Reostat Rheostat 1 9 Klip buaya Crocodile clips 2 1 Anda dikehendaki menjalankan satu eksperimen untuk menyiasat hubungan antara panjang dawai, l dengan rintangan dawai, R. You are required to carry out an experiment to investigate the relationship between the length of wire, l and wire resistance, R. Rajah 1/ Diagram 1 V A Pembaris meter Metre rule Suis 3 V Switch Reostat Rheostat Klip buaya Crocodile clip Dawai konstantan Constantan wire P l Q
© Global Mediastreet Sdn. Bhd. (762284-U) 61 [1 u.j.a = 1.66 × 10-27 kg dan laju cahaya dalam vakum, c = 3.00 × 108 m s-1] [1 amu = 1.66 × 10-27 kg and the speed of light in vacuum, c = 3.00 × 108 m s-1] A 2.839 × 10-20 J C 6.839 × 10-16 J B 4.462 × 10-29 J D 8.516 × 10-12 J 19 Tindak balas berantai yang berlaku dalam reaktor perlu dikawal bagi menghalang kebocoran sinaran radioaktif ke persekitaran. Apakah yang dimaksudkan dengan tindak balas berantai? The chain reaction that occurs in the reactor needs to be controlled to prevent the leakage of radioactive radiation to the environment. What is a chain reaction? A Tindak balas yang perlu melalui banyak proses dan berulang. The reactions that need to go through many processes and is repetitive. B Tindak balas pembelahan nukleus menghasilkan tenaga yang besar dan berterusan. Nuclear fission reactions produce large and continuous energies. C Tindak balas pelakuran nukleus menghasilkan tenaga yang besar. The fusion reaction of the nucleus produces a great deal of energy. D Tindak balas yang perlu dikawal oleh reaktor secara berterusan. Reactions that need to be controlled by the reactor continously. 20 Rajah 1 menunjukkan sebuah reaktor nuklear. Diagram 1 shows a nuclear reactor. Rajah 1/ Diagram 1 Apakah fungsi air sebagai agen penyejuk? What is the function of water as a cooling agent? A Air merupakan medium yang mempunyai muatan haba tentu yang besar. Water is a medium that has a large specific heat capacity. B Menyerap semua haba bagi proses penyejukan sebelum tiba ke turbin. Absorb all heat for the cooling process before arriving at the turbine. C Mengawal suhu reaktor agar tidak terlalu panas dan tidak terlalu sejuk. Control the reactor temperature so that it is not too hot and not too cold. D Menyerap tenaga haba daripada tindak balas berantai untuk penghasilan stim mengawal suhu reaktor. Absorbs thermal energy from chain reactions for steam production control the reactor temperature. 21 Pembelahan nukleus yang berterusan dapat menghasilkan tenaga nuklear yang besar. Perubahan tenaga yang berlaku ialah Continuous nuclear fission can produce large amounts of nuclear energy. The energy change that occurs is A tenaga nuklear → tenaga haba → tenaga kinetik → tenaga elektrik. nuclear energy → heat energy → kinetic energy → electric energy. B tenaga elektrik → tenaga haba → tenaga kinetik → tenaga nuklear. electric energy → heat energy → kinetic energy → nuclear energy. C tenaga haba → tenaga kinetik → tenaga elektrik → tenaga nuklear. heat energy → kinetic energy → electric energy → → nuclear energy. D tenaga kinetik → tenaga elektrik → tenaga nuklear → tenaga haba. kinetic energy → electric energy → nuclear energy → → heat energy. 22 Mengapakah tenaga nuklear dikategorikan sebagai tenaga hijau? Why is nuclear energy categorized as green energy? A Membebaskan jumlah tenaga yang besar dalam jangka masa pendek. Releases large amounts of energy in the short term. B Ia membebaskan jumlah gas rumah hijau yang sedikit sepanjang hidupnya. It releases small amounts of greenhouse gases throughout its life. C Menghasilkan kuasa besar dengan jumlah bahan api yang besar. Produces great power with large amounts of fuel. D Proses pembelahan berantai tidak berlaku di dalam reaktor. The chain splitting process does not take place inside the reactor.
© Global Mediastreet Sdn. Bhd. (762284-U) 62 KERTAS 2 Bahagian A Arahan: Jawab semua soalan. Instruction: Answer all questions. 6.1 Reputan Radioaktif 1 Rajah 1 menunjukkan graf lengkung bagi reputan radioaktif bagi radioisotop iodin-131. Diagram 1 shows the curved graph of the radioactive decay of the radioisotope iodine-131. Rajah 1/ Diagram 1 (a) Apakah yang dimaksudkan dengan reputan radioaktif? What is radioactive decay? [1 markah/mark] (b) Berapakah separuh hayat iodin-131? What is the half-life of iodine-131? [1 markah/mark] (c) Apakah yang terjadi kepada aktiviti iodin-131 selepas 24 hari? What happens to the activity of iodine-131 after 24 days? [1 markah/mark] (d) Radioisotop ini memancarkan zarah β dan xenon-131 apabila mereput. This radioisotope radiates β particles and xenon-131 when decaying. (i) Apakah zarah β? What is β particle? [1 markah/mark] 4 8 12 16 20 24 28 2 000 1 500 1 000 500 0 2 000 1 500 1 000 500 0 4 8 12 16 20 24 28 Masa pereputan/ hari Decay time/ day Aktiviti/ bilangan per minit Activity/ count per minute
© Global Mediastreet Sdn. Bhd. (762284-U) 63 (ii) Lengkapkan persamaan berikut: Complete the following equation: 131 I → Xe + 53 [1 markah/mark] 6.2 Tenaga Nuklear 2 Rajah 2 menunjukkan tindak balas nuklear yang berlaku di dalam suatu reaktor nuklear. Diagram 2 shows the nuclear reaction that takes place inside a nuclear reactor. Rajah 2/ Diagram 2 (a) Namakan proses yang ditunjukkan dalam Rajah 2. Name the process shown in Diagram 2. [1 markah/mark] (b) (i) Terangkan mengapa nukleus berat uranium-235 terbelah kepada nukleus-nukleus ringan barium dan kripton ketika proses ini. Explain why the heavy nucleus of uranium-235 splits into nuclei light barium and krypton during the process. [2 markah/marks] (ii) Uranium-235 juga digunakan untuk mencipta atom yang pertama di dunia. Mengapakah uranium-235? Uranium-235 was also used to create the world’s first atom. Why uranium-235? [1 markah/mark] (c) (i) Lengkapkan persamaan untuk tindak balas di bawah: Complete the equation for the reaction below: 235 1 U + n → 141Ba + 92Kr + 1 n + Tenaga/Energy 92 0 56 36 0 [1 markah/mark] n 1 0 U235 92 U236 92 n 1 0 n 1 0 n 1 0 Tenaga Energy
© Global Mediastreet Sdn. Bhd. (762284-U) 69 BAB Fizik Kuantum 7 Tema 4: Fizik Moden 7.1 Teori Kuantum Cahaya 1 Apakah maksud jasad hitam? What does a black body mean? A Suatu jasad yang berupaya menyerap semua tenaga dan jasadnya berwarna hitam. A body that is able to absorb all the energy and its body is black. B Suatu jasad yang berupaya menukarkan tenaga kepada tenaga berwarna hitam. A body capable of converting energy into coloured energy black. C Suatu jasad unggul yang berupaya menyerap semua sinaran elektromagnet yang jatuh padanya. A superior body capable of absorbing all the electromagnetic rays fell on it. 2 Siapakah yang memperkenalkan idea sifat kedualan gelombang zarah bagi cahaya dan semua zarah subatom? Who introduced the idea of the propulsion properties of particle waves for light and all subatomic particles? A de Broglie dan Einstein de Broglie and Einstein B Max Planck dan Niels Bohr Max Planck and Niels Bohr C Thomas Young dan J.J.Thomson Thomas Young and J.J.Thomson D Isaac Newton dan John Dalton Isaac Newton and John Dalton 3 Apakah maksud kuantum tenaga? What does quantum energy mean? A Sebuah tenaga yang boleh menyerap cahaya. An energy that can absorb light. B Paket tenaga yang diskrit dan bukan tenaga selanjar. Discrete energy package and not continuous energy. C Kuasa luar biasa yang boleh dikumpulkan dan diubah. Extraordinary power that can be accumulated and transformed. D Tenaga yang boleh dipindahkan dan dibentuk kembali. Energy that can be transferred and reshaped. 4 Yang manakah tidak benar mengenai foton? Which of the following is not true about photons? A Semakin pendek panjang gelombang cahaya, semakin sedikit tenaga foton. The shorter the wavelength of light, the less photon energy. B Semakin tinggi frekuensi gelombang cahaya, semakin tinggi kuantum tenaga. The higher the frequency of light waves, the higher the quantum energy. C Tenaga foton adalah berkadar terus dengan frekuensi gelombang cahaya. Photon energy is directly proportional to the frequency of light waves. D Foton ialah kuantum tenaga cahaya yang boleh dipindahkan. Photon is a quantum of transferable light energy. 5 Mengapakah elektron dikatakan bersifat kedualan gelombang? Why are electrons said to be wave-like? A Elektron mempunyai dua jenis gelombang. Electrons have two types of waves. B Elektron menghasilkan cas-cas negatif dalam gelombang. Electrons produce negative charges in waves. C Elektron membentuk daya tolakan dan daya tarikan. Electrons form repulsive and attraction forces. D Elektron menunjukkan sifat zarah dan sifat gelombang. Electrons show particle properties and wave properties. KERTAS 1 Arahan: Setiap soalan diikuti sama ada tiga atau empat pilihan jawapan. Pilih jawapan yang terbaik bagi setiap soalan. Instruction: Each question is followed by either three or four answers. Choose the best answer for each question.
© Global Mediastreet Sdn. Bhd. (762284-U) 70 6 Jika frekuensi gelombang bagi inframerah ialah 35 × 1012 Hz, berapakah tenaga kuantum yang dihasilkan? [Pemalar Planck, h = 6.63 × 10-34 J s] If the wavelength frequency for infrared is 35 × 1012 Hz, how much quantum energy is produced? [Planck constant, h = 6.63 × 10-34 J s] A 18.94 × 10-48 J C 2.32 × 10-20 J B 9.68 × 10-32 J D 1.43 × 10-11 J 7 Rajah 1 menunjukkan sebatang lampu isyarat yang sedang menyalakan lampu berwarna hijau. Diagram 1 shows traffic light that is turning on a green light. Rajah 1/ Diagram 1 Jika lampu itu memancarkan cahaya dengan panjang gelombang, λ = 500 nm dengan kuasa 50 W, berapakah bilangan foton yang dipancarkan sesaat? If the lamp emits light with wavelength, λ = 500 nm with a power of 50 W, how many photons are emitted per second? A 1.26 × 1020 s-1 C 4.97 × 1020 s-1 B 1.26 × 1030 s-1 D 4.97 × 1030 s-1 8 Rajah 2 menunjukkan sebuah mentol. Diagram 2 shows a bulb. Rajah 2/ Diagram 2 Berapakah panjang gelombang cahaya sekiranya 20% daripada kuasa output mentol digunakan untuk memancarkan 2.62 × 1019 foton per saat? What is the wavelength of light if 20% of the bulb output power is used to emit 2.62 × 1019 photons per second? A 1.85 × 10-7 nm C 2.50 × 10-7 nm B 2.17 × 10-7 nm D 2.61 × 10-7 nm 7.2 Kesan Fotoelektrik 9 Apakah definisi bagi fotoelektron? What is definition of photoelectron? A Penyingkiran zarah-zarah elektron yang mempunyai cas-cas negatif. Removal of electron particles that have negative charges. B Proses di mana cahaya-cahaya bertukar menjadi elektron. The process by which light is converted into electrons. C Elektron yang terpancar keluar daripada permukaan logam apabila disinari dengan cahaya tertentu. Electrons radiate out of the metal surface when irradiated with certain light. D Cahaya yang terkumpul ditukar menjadi tenaga elektrik untuk kegunaan harian. The accumulated light is converted into electricity for daily use. 10 Rajah 3 menunjukkan susunan radas yang menunjukkan kesan fotoelektrik. Diagram 3 shows the arrangement of the apparatus showing the photoelectric effect. Rajah 3/ Diagram 3 Apakah yang terjadi kepada fotoelektron yang terpancar itu? What happened to the emitted photoelectrons? A Akan bergerak tanpa henti di dalam litar Will move nonstop in the circuit B Akan ditarik ke anod yang bercas positif Will be pulled to a positively charged anode C Akan mengaktifkan bateri yang disambung Will activate the connected battery D Akan mengumpulkan tenaga yang diperlukan Will gather the necessary energy – + Logam peka cahaya Light sensitive metals Sel foto Photo cell Anod Anode Miliammeter Milliammeter Bateri Battery Katod Cathode Vakum Vacuum Sumber cahaya Light source 100 W
© Global Mediastreet Sdn. Bhd. (762284-U) 71 11 Apakah alat yang digunakan untuk menghasilkan alur elektron yang berhalaju tinggi? What tool is used to produce high-velocity electron beams? A Tiub Sinar Katod Cathode Ray Tube B Kapasitor besar Big capacitor C Mentol berkuasa tinggi High power bulb D Senapang neutron Neutron gun 12 Mengapakah keamatan cahaya yang bertambah tidak meningkatkan tenaga kinetik fotoelektron? Why does increased light intensity not increase the kinetic energy of photoelectrons? A Tenaga kinetik bergantung kepada tenaga keupayaan fotoelektron. Kinetic energy depends on the photoelectron potential energy. B Keamatan cahaya adalah kecerahan sesuatu cahaya yang memancarkan. The intensity of light is the brightness of something that emits light. C Kehadiran fotoelektron bergantung kepada jenis permukaan logam. The presence of photoelectrons depends on the type of metal surface. D Kesan fotoelektrik tidak dipengaruhi oleh keamatan cahaya. The photoelectric effect is not affected by light intensity. 13 Kadar pancaran termion bergantung kepada faktor-faktor berikut kecuali The thermion radiation rate depends on the following factors except A jenis logam. metal type. B suhu logam. metal temperature. C bentuk permukaan logam. metal surface shape. D saduran pada permukaan logam. metal surface plating. 14 Rajah 4 menunjukkan fotoelektron yang terpancar keluar dari permukaan logam melalui dua kaedah yang berbeza. Diagram 4 shows a photoelectron radiating out of a metal surface through two different methods. Rajah 4/ Diagram 4 Bagaimanakah kadar pancaran termion dapat ditingkatkan agar dapat menghasilkan fotoelektron serta merta? How to increase the thermionic rate of radiation to produce instantaneous photoelectrons? A Merendahkan suhu filamen Lower the filament temperature B Meningkatkan luas permukaan logam Increase the surface area of metal C Menggunakan permukaan logam yang licin Use the smooth surface of metal D Mengecilkan ruang pancaran termion Shrink the thermion radiation space 7.3 Teori Fotoelektrik Einstein 15 Apakah maksud fungsi kerja? What do you mean by work function? A Tenaga minimum yang diperlukan untuk fotoelektron terlepas dari permukaan logam. The minimum energy required for a photoelectron to detach from the metal surface. B Tenaga yang boleh dipesongkan oleh medan elektrik dan medan magnet. Energy that can be deflected by electric fields and magnetic fields. C Tenaga optimum yang diperlukan untuk permukaan logam berkilau. The optimum energy requires for a shiny metal surface. D Tenaga maksimum untuk menghasilkan cahaya berfrekuensi tinggi. Maximum energy to produce high frequency light. 16 Bagaimanakah menentukan hubungan antara fungsi kerja dan frekuensi ambang? How to determine the relationship between work function and threshold frequency? A W = C W = mc B W = hf0 D W = h f0 Sumber cahaya Light source Pancaran termion Thermion radiation Logam Metal Logam Metal 1 f 0
© Global Mediastreet Sdn. Bhd. (762284-U) 75 Bahagian B 7.2 Kesan Fotoelektrik 3 Rajah 3.1 dan Rajah 3.2 menunjukkan penghasilan arus fotoelektrik bagi sel foto yang diselaputi bahan cesium dan litium. Diagram 3.1 and Diagram 3.2 show the production of photoelectric currents for photo cells coated with caesium and lithium. Cesium Cesium Litium Lithium Rajah 3.1/ Diagram 3.1 Rajah 3.2/ Diagram 3.2 Fungsi kerja cesium, W = 2.14 eV Working function of cesium, W = 2.14 eV Fungsi kerja litium, W = 2.50 eV Working function of lithium, W = 2.50 eV Frekuensi ambang, f 0 = 5.16 × 1014 Hz Threshold frequency, f 0 = 5.16 × 1014 Hz Frekuensi ambang, f 0 = 6.03 × 1014 Hz Threshold frequency, f 0 = 6.03 × 1014 Hz Panjang gelombang maksimum untuk penghasilan arus fotoelektrik, λ = 579 nm Maximum wavelength for photoelectric current generation, λ = 579 nm Panjang gelombang maksimum untuk penghasilan arus fotoelektrik, λ = 496 nm Maximum wavelength for photoelectric current generation, λ = 496 nm (a) Apakah yang dimaksudkan dengan kesan fotoelektrik? What is meant by photoelectric effect? [1 markah/mark] (b) Berdasarkan Rajah 3.1 dan Rajah 3.2, Based on Diagram 3.1 and Diagram 3.2, (i) bezakan fungsi kerja logam, frekuensi ambang dan panjang gelombang maksimum untuk penghasilan arus fotoelektrik, distinguish metal work function, threshold frequency and maximum wavelength for photoelectric current generation, (ii) hubung kait fungsi kerja logam dengan panjang gelombang maksimum yang diperlukan untuk membuat satu kesimpulan berkaitan hubungan antara keamatan cahaya bertambah dengan arus fotoelektrik. relate the metal work function to the maximum wavelength required to draw a conclusion regarding the relationship between increased light intensity and photoelectric current. [5 markah/marks] Cahaya Light Anod Anode Katod Cathode Cesium Cesium Cahaya Light Anod Anode Katod Cathode Cesium Cesium mA mA
© Global Mediastreet Sdn. Bhd. (762284-U) 76 (c) Rajah 3.3 menunjukkan sebuah Stesen Angkasa Antarabangsa ISS. Diagram 3.3 shows an International Space Station. Rajah 3.3/ Diagram 3.3 Terangkan bagaimana Stesen Angkasa Antarabangsa ISS boleh melakukan semua aktiviti yang melibatkan tenaga elektrik. Explain how the International Space Station can perform all activities involving electricity. [4 markah/marks] (d) Rajah 3.4 menunjukkan beberapa panel solar yang masih diguna pakai. Diagram 3.4 shows some solar panels that are still in use. Rajah 3.4/ Diagram 3.4 Menggunakan pengetahuan anda tentang konsep fotoelektrik, anda diminta untuk mencadangkan beberapa pengubahsuaian supaya sebuah keluarga berkapasiti 4 orang boleh menggunakan panel solar yang sesuai. Using your knowledge of the concept of photoelectricity, you are asked to suggest some modifications so that a family with a capacity of 4 people can use a suitable solar panel. Nyatakan dan terangkan cadangan anda berdasarkan ciri bagi jenis panel silikon, luas permukaan panel solar, model bateri dan jenis sambungan panel solar. State and explain your suggestions based on the characteristics of the type of silicone panel, the surface area of the solar panel, the battery model and the type of solar panel connection. [10 markah/marks]
15, Jalan 9/152, Taman Perindustrian OUG, Batu 6 1/2, Jalan Puchong, 58200 Kuala Lumpur. Tel : +603 7783 6309 Faks : +603 7783 9089 E-mel: [email protected] www.mediastreet.com.my Semenanjung Malaysia: Sabah & Sarawak: 9 786294 850873 ISBN 978-629-485-087-3 Siri Smart Practice merupakan sumber praktis terbaik yang ditulis berdasarkan Dokumen Standard Kurikulum dan Pentaksiran (DSKP). Pelbagai bentuk soalan dalam buku ini disusun mengikut topik dan berformat SPM terkini bagi membantu murid-murid mengukuhkan pemahaman dalam subjek yang dipelajari dengan lebih mudah dan berkesan. fizik TINGKATAN 5 LATIHAN TOPIKAL fizik RM8.90 RM9.50 LATIHAN TOPIKAL JUDUL-JUDUL DALAM SIRI INI: Bahasa Melayu Bahasa Inggeris Matematik Sains Sejarah Fizik Kimia Biologi Pendidikan Moral Tingkatan Subjek 1 2 3 4 5