fizik

NAMA: ________________________________ TINGKATAN: _____________________

FIZIK 4531/2

Kertas 2
November
2 jam

SMK TANDEK
_______________________________________________________________________

PEPERIKSAAN AKHIR TAHUN 2020

FIZIK TINGKATAN 4
Kertas 2

2 jam 30 minit
___________________________________________________________________

JANGAN BUKA KERTAS SOALAN INI SEHINGGA DIBERITAHU

ARAHAN :

1. Tuliskan nama dan kelas anda pada ruang yang disediakan.
2. Jawab semua soalan daripada Bahagian A. Jawapan kepada Bahagian A hendaklah

ditulis dalam ruang yang disediakan dalam kertas soalan.
3. Jawapan kepada Bahagian B dan Bahagian C hendaklah ditulis dalam kertas yang

disediakan oleh pengawas peperiksaan. Anda diminta menjawab dengan lebih
terperinci untuk Bahagian B dan Bahagian C. Jawapan mestilah jelas dan logik.
Persamaan, gambar rajah, jadual, graf dan cara lain yang sesuai untuk menjelaskan
jawapan anda boleh digunakan.
4. Tunjukkan kerja mengira, ini membantu anda mendapatkan markah.
5. Satu senarai rumus disediakan di halaman 2.
6. Anda dibenarkan menggunakan kalkulator saintifik yang tidak boleh diprogram.
Walau bagaimanapun, langkah mengira perlu ditunjukkan.
7. Masa yang dicadangkan untuk menjawab Bahagian A ialah 90 minit, Bahagian B
ialah 30 minit dan Bahagian C ialah 30 minit.6.
8. Lekatkan semua kertas jawapan dan serahkan di akhir peperiksaan.

Bahagian No Soalan Markah Penuh Markah diperoleh
A 15
27
B 38
C 48
55
68
7 10
89
9 20
10 20
11 20
JUMLAH

_________________________________________________________________________
Kertas peperiksaan ini mengandungi 14 halaman bercetak

1

Maklumat berikut mungkin berguna. Simbol-simbol itu mempunyai makna yang biasa.

The following information may be useful. The symbols have their usual meaning.

v−u 21. v = f 

1. a =

t

2. v2 = u2 + 2as 22. V = IR

3. s = ut + 1 at2 23. Q = It
2
24. Daya graviti / Gravitational force, F = Gm1m2
4. Momentum = mv r2

Pecutan graviti/

5.. F = ma 25. Gravitational acceleration, g = GM
r2

6. Tenaga kinetik/ Kinetic Energy= 1 mv2 26. Daya memusat/ Centripetal force, F = mv2
2 r

Tenaga keupayaan graviti/ Pecutan memusat /
Gravitational Potential Energy = mgh
7. 27. Centripetal acceleration, a = v2
r

Tenaga Keupayaan Elastik/ Tenaga keupayaan graviti /

8. 1 28. Gravitational potential energy, U = − Gm1m2
r
Elastic Potential Energy = Fx
2

9. Kuasa /Power, P = 29. Laju linear/ Linear speed, = √



10.  = m 30. Laju linear/ Linear speed, v = 2 r
V T

11. Kuasa /Power, P = IV 31. Halaju lepas/ Escape velocity, v = 2GM

r

12. Tekanan cecair/ Pressure, P = h  g 32. Tempoh orbit/ Orbital period, T 2 = 4 2r3
GM

F 33. T12 = r13
T22 r23
13. Tekanan/ Pressure , P =

A

14. Haba /Heat, Q = mc∆ 34. g = 9.81 m s-2

PV 35. Jisim bumi/ Mass of Earth, M = 5.97 1024 kg

15. = constant 36. Jejari bumi / Radius of earth, R = 6.37 106 m
Pemalar graviti/ Gravitational constant
T
sin i 37. G = 6.67 10−11 Nm2kg −2

16. n = 38. Jisim matahari/ Mass of the sun = 1.99 1030 kg

sin r
real depth

17. n =
appreant depth

18. 1=1 +1
fu v

19. Linear magnification, = 39. E = mc2
40. c = 3.0 108 m s−1

20.  = ax
D

2

Bahagian A
[60 markah]
Jawab semua soalan dalam bahagian ini.

1 Rajah 1 menunjukkan Bumi dan Bulan masing-masing dengan jisim M dan m. Jarak

antara Bumi dan Bulan ialah r. m
M

Rajah 1

Daya tarikan, F antara Bumi dan Bulan diberikan oleh persamaan =
2

di mana G ialah Pemalar Kegravitian Semesta.

(a) Berdasarkan persamaan tersebut, Kuantiti terbitan
(i) Lengkapkan jadual berikut.

Kuantiti asas

[2 markah]
(ii) Nyatakan dua kuantiti skalar.
__________________________________________________________________

___________________________________________________________________________

[2 markah]

(iii) Nyatakan kuantiti vektor.

_______________________________________________________________
[1 markah]

3

2 Rajah 2 menunjukkan seorang lelaki berjisim 50kg tergelincir di lantai. Halajunya sejurus
sebelum mencecah lantai ialah 10 −1.

Rajah 2

Berdasarkan rajah tersebut,
(a) Kirakan

(i) Momentumnya sejurus sebelum mencecah lantai.

[1 markah]

(ii) Momentumnya selepas mencecah lantai.

[1 markah]

(iii) Daya impuls yang bertindak jika selang masa perlanggaran antaranya dengan
lantai ialah 0.2 s.

[1 markah]
(b)

Berdasarkan jawapan dalam (a)(iii), nyatakan satu ciri fizikal lantai tersebut dan
terangkan sebab anda menyatakan ciri tersebut.
___________________________________________________________________

___________________________________________________________________

(c) [2 markah]
Cadangkan pengubahsuaian pada lantai itu untuk mengurangkan kecederaan jika dia
terjatuh lagi. Terangkan bagaimana pengubahsuaian tersebut dapat mengurangkan
kecederaan.
___________________________________________________________________

___________________________________________________________________

[2 markah]

4

3 Rajah 3.1 (a) menunjukkan sebuah beca sedang membawa seorang penumpang. Rajah
3.1(b) menunjukkan sebuah beca yang sama sedang membawa dua orang penumpang.

Rajah 3.1 (a) Rajah 3.1 (b)

Apakah yang dimaksudkan dengan inersia?
______________________________________________________________________
(a)
______________________________________________________________________

[1 markah]

Berdasarkan Rajah 3.1(a) dan Rajah 3.1 (b), bandingkan
(i) jumlah jisim penumpang
(b)

__________________________________________________________________
[1 markah]

(ii) kesukaran untuk mula menggerakkan beca.

__________________________________________________________________
[1 markah]

(iii) inersia bagi beca tersebut.

___________________________________________________________________
[1 markah]

Berdasarkan jawapan dalam 3(b),
(i) kaitkan inersia bagi beca dengan jumlah jisim penumpang.

(c)
_________________________________________________________________
[1 markah]

(ii) nyatakan hubungan antara inersia dan jisim bagi objek.

_________________________________________________________________
[1 markah]

(d) Rajah 3.2 menunjukkan perjalanan beca tersebut membawa penumpang.

Dalam Rajah 3.2, tandakan dengan simbol ‘X’ kedudukan untuk beca memulakan
perjalanan. Berikan sebab bagi jawapan anda.

______________________________________________________________________
[2 markah]

5

4 Rajah 4 menunjukkan satelit A pada ketinggian 603 km di atas permukaan Bumi. Satelit
tersebut mengelilingi Bumi dengan tempoh peredaran 97.0 minit. [Jejari bumi, r = 6400
km]
Tandakan (/) dalam petak yang betul mengenai jenis orbit

(a) bagi satelit A.
Orbit bukan geopegun
Orbit geopegun

[1 markah]
(b)

Berdasarkan Rajah 4, adakah satelit mengalami pecutan? Terangkan sebabnya.
______________________________________________________________________
______________________________________________________________________

[2 markah]
(c) (i) Hitung laju linear satelit tersebut.

[2 markah]
(ii) Terdapat suatu daya yang mengekalkan satelit dalam orbitnya. Namakan daya

tersebut.
__________________________________________________________________

[1 markah]
(iii) Jika jisim satelit A ialah 10 000 kg, kirakan daya yang telah dinamakan di c(ii)

[2 markah]
6

5 Rajah 5 (a) dan 5(b) menunjukkan graf isipadu melawan suhu dengan unit yang
berlainan bagi jisim dan tekanan gas yang tetap.

(a) Tandakan (/) dalam kotak yang betul bagi hukum gas yang berkaitan dengan graf
di atas.

Hukum Boyle

Hukum Charles [1 markah]
(b) Berdasarkan Rajah 5,

(i) nyatakan unit bagi suhu dalam Rajah 5(a).

___________________________________________________________________
[1 markah]

(ii) namakan skala suhu pada paksi mengufuk dalam Rajah 5(b).

___________________________________________________________________
[1 markah]

(iii) Nyatakan unit bagi suhu dalam Rajah 5(b)

___________________________________________________________________
[1 markah]

(c)

Nyatakan nilai bagi X dalam Rajah 5(a)

___________________________________________________________________
[1 markah]

7

6 Rajah 6.1(a) dan Rajah 6.1(b) menunjukkan gelombang air dengan panjang gelombang
yang berbeza melalui celah yang mempunyai saiz yang sama.

(a) Tandakan (/) pada ruang yang betul.
Fenomena gelombang di atas dikenali sebagai

Pembelauan Pembiasan

[1 markah]

(b) Berdasarkan Rajah 6.1(a) dan Rajah 6.1(b),
(i) bandingkan panjang gelombang air.

___________________________________________________________________

[1 markah]
(ii) bandingkan luas penyebaran gelombang tersebut.

___________________________________________________________________
[1 markah]

(c) Berdasarkan jawapan dalam 6(b), nyatakan hubungan antara
(i) panjang gelombang dan luas penyebaran.

___________________________________________________________________

[1 markah]
(ii) panjang gelombang dan kesan fenomena yang telah anda namakan di 6(a).

___________________________________________________________________

[1 markah]

(d) Rajah 6.2 menunjukkan gelombang air menghempas dan melimpahi tebing tembok
penahan.

Rajah 6.2
Berdasarkan Rajah 6.2,
(i) apakah ciri-ciri pada tembok penahan yang menyebabkan air menghempas dan

melimpahinya?
___________________________________________________________________

[1 markah]
(ii) Cadangkan dan jelaskan pengubahsuaian pada tembok penahan untuk

mengelakkan air daripada menghempas dan melimpahi tebing?

___________________________________________________________________
[2 markah]

8

7 Rajah 7.1 menunjukka Angelicah sedang bermain buaian di taman permainan. Rajah 7.2
menunjukkan graf sesaran-masa bagi
sistem yang berayun itu.

Rajah 7.1 Rajah 7.2
(a) Apakah fenomena yang dialami oleh Angelicah?

_____________________________________________________________________

(b) Nyatakan dua sebab pengurangan amplitud berlaku. [1 markah]

______________________________________________________________________

______________________________________________________________________

(c) Tentukan tempoh ayunan tersebut [2 markah]

[1 markah]

(d) Rajah 7.3 menunjukkan sebahagian spektrum gelombang elektomagnet

Sinar X Ultraungu Y Z Gelombang Mikro
gama

Rajah 7.3

(i) Namakan gelombang yang bertanda X, Y dan Z.

X: _______________________

Y: _______________________

Z: ________________________

[3 markah]

(ii) Namakan sumber untuk menghasilkan Y.

__________________________________________________________________
[1 markah]

(iii) Gariskan jawapan yang betul.

Gelombang elektromagnet ialah (gelombang melintang / gelombang membujur) dan
mempunyai cas (positif / negatif / neutral)

[2 markah]

9

8 Pada mulanya, satelit buatan manusia dilancarkan ke orbit yang dekat dengan
permukaan bumi. Jejari orbit satelit sedemikian adalah lebih kurang sama dengan jejari
bumi R = 6.4 x 106 m. Nilai pecutan graviti g = 9.81 m s -2.

(a) Tulis ungkapan untuk
(i) berat satelit dalam sebutan jisimnya m dan pecutan graviti g.

_______________________________________________________________________
[1 markah]

(ii) daya graviti pada satelit dengan menggunakan hukum kegravitian Newton.
Seterusnya, tunjukkan GM = gR2. (M = jisim Bumi, G = pemalar kegravitian semesta)

[2 markah]

(b) Hitung
(i) laju satelit

[2 markah]

(ii) tempoh orbit satelit.

[2 markah]

(c) Oleh kerana rintangan pada gerakannya, laju satelit berkurang dan satelit jatuh ke Bumi.
Terangkan mengapa.
_______________________________________________________________________
_______________________________________________________________________
_______________________________________________________________________
_______________________________________________________________________
[2 markah]

10

Bahagian B
[20 markah]
Jawab mana-mana satu soalan dalam bahagian ini.

9 Rajah 9.1 (a) dan 9.1 (b) menunjukkan jisim awal 1000 g air mendidih yang
dipanaskan dengan kuasa pemanas yang sama. Rajah 9.1 (a) menunjukkan
jisim air yang tertinggal selepas dipanaskan selama 5 minit ialah 750 g
manakala Rajah 9.1 (b) menunjukkan jisim air yang tertinggal selepas
dipanaskan selama 10 minit ialah 500 g.

Rajah 9.1 (a) Rajah 9.1 (b)

(a) Apakah maksud haba pendam pengewapan?

[1markah]

(b) Berdasarkan Rajah 9.1 (a) dan Rajah 9.1 (b),

(i) bandingkan dan bezakan masa air mendidih, kuantiti haba yang
dibekalkan dan jisim air mendidih yang mengewap.
[3 markah]

(ii) hubung kaitkan masa air mendidih dengan kuantiti haba yang
dibekalkan untuk membuat deduksi mengenai hubungan antara kuantiti
haba yang dibekalkan dengan jisim air yang mengewap.
[2 markah]

(c) Rajah 9.2 (a) dan Rajah 9.2 (b) menunjukkan air yang mendidih dan ais yang
dipanaskan dengan kuasa pemanas yang sama untuk masa yang sama, t
minit. Jisim awal kedua-dua air yang mendidih dan ais yang ialah 1 kg. Dalam
Rajah 9.2 (a), jisim air mendidih yang mengewap ialah 80 g manakala dalam
Rajah 9.2 (b), jisim ais yang melebur ialah 600 g.

Rajah 9.2 (a) Rajah 9.2 (b)
11

Berdasarkan Rajah 9.2 (a) dan Rajah 9.2 (b), terangkan berasaskan sifat-
sifat molekul, kenapa jisim air mendidih yang mengewap adalah kurang
daripada jisim ais yang melebur.

[4 markah]
(d) Rajah 9.3 menunjukkan alat mengukus makanan yang digunakan di sebuah

kampung.

Rajah 9.3
Alat mengukus makanan tersebut tidak cekap untuk mengukus makanan.
Cadangkan beberapa pengubahsuaian yang sesuai supaya alat mengukus
makanan dalam Rajah 9.3 dapat mengukus makanan dengan lebih cepat dan
lebih cekap. Nyatakan dan terangkan pengubahsuaian berdasarkan penutup,
kepelbagaian tingkat alat memasak tersebut, aliran stim dan haba pendam
pengewapan cecair yang digunakan:

[10 markah]

12

10 Rajah 10(a) dan 10(b) menunjukkan graf sesaran-masa bagi satu gelombang
bunyi.

Rajah 10 (a) Rajah 10 (b)

(a) Apakah maksud frekuensi?

[1 markah]

(b) Dengan menggunakan Rajah 10(a) dan Rajah 10(b),

(iii) bandingkan frekuensi, amplitud dan panjang gelombang.
[3 markah]

(iv) nyatakan jenis bunyi yang dihasilkan.
[1 markah]

(v) nyatakan hubungan antara frekuensi dan jenis bunyi di (b) (ii).
[1 markah]

(c)

Pengimbasan ultrabunyi digunakan untuk mengesan
perkembangan fetus dalam rahim dengan menghasilkan imej

pada skrin monitor.

Berikan penerangan berdasarkan pernyataan di atas.

[4 markah]

(d) Sekolah anda mahu membina sebuah auditorium mini untuk manfaat para
pelajar. Anda diminta memberikan cadangan pembinaan bangunan auditorium
mini berdasarkan pengetahuan anda mengenai fenomena gelombang dengan

dengan pertimbangan berikut:

(i) Bahan yang digunakan di dalam auditorium mini.
(ii) Kedudukan pembesar suara.
(iii) Susunan kerusi

[10 markah]

13

Bahagian C
[20 markah]
Jawab soalan daripada bahagian ini.

11 Rajah 11 menunjukkan satu lubang dikorek pada satu bongkah ais supaya
bahagian tengahnya ialah kosong. Kemudian, air panas bersuhu 990C
dituangkan ke dalam lubang itu sehingga seluruh ais itu melebur.

Rajah 11

(a) (i) Apakah yang dimaksudkan dengan muatan haba?
[1 markah]

(ii) Jika jisim bongkah ais ialah 8.4 kg, hitungkan jisim air panas yang
diperlukan untuk melebur semua ais pada suhu 00C.

Haba pendam tentu pelakuran =3.3 × 105 −1 ° −1
Muatan haba tentu air = 4.20 × 103 −1 ° −1

[4 markah]

(b) Terangkan perubahan yang berlaku dalam susunan molekul ais ke wap air
semasa pemanasan dengan menggunakan teori kinetik.
[5 markah]

(c) Anda diberi tugas untuk mengkaji ciri-ciri beberapa bahan untuk memilih bahan
yang paling sesuai untuk dijadikan periuk memasak.

Bahan Muatan Takat lebur Ketumpatan Kadar
haba tentu ° −3 pengaratan
W −1 ° −1
X 1100 2040 Tinggi
Y 580 1300 3000 Tinggi
Z 340 2000 5280 Rendah
1500 10533 Rendah
770
210

[10 markah]

SOALAN TAMAT

Disediakan oleh Disemak oleh

PRISCILLA PETRUS DOLINTING GRACE ANAK KELUNIE
Guru Subjek Ketua Bidang Sains &
Matematik

14

15