Top Class Fizik Tg 4

 Physics  Form 4 Chapter 5 Waves

(i) The loudness of its siren. / Kekuatan sirennya.

Reason / Sebab [1 mark / 1 markah]

(ii) The wavelength of the sound. / Panjang gelombang bunyi. [1 mark / 1 markah]

Reason / Sebab [1 mark / 1 markah]

[1 mark / 1 markah]
Section B / Bahagian B
4. Diagram 4.1 and Diagram 4.2 shows two set of ripple tanks used to study diffraction of waves.
Rajah 4.1 dan Rajah 4.2 menunjukkan dua set tangki riak yang digunakan untuk mengkaji belauan gelombang.

Diagram 4.1 / Rajah 4.1 Diagram 4.2 / Rajah 4.2

(a) What is the meaning of diffraction?
Apakah maksud belauan? [1 mark / 1 markah]

(b) (i) Redraw and complete Diagram 4.1 and Diagram 4.2 to show the difference between diffraction
patterns.

Lukis semula dan lengkapkan Rajah 4.1 dan Rajah 4.2 untuk menunjukkan perbezaan antara dua corak
belauan. [3 marks / 3 markah]

(ii) Which of the diagrams show a bigger effect of diffraction? Explain your answer.
Rajah manakah yang menunjukkan kesan belauan yang lebih berkesan? Terangkan jawapan anda.

[2 marks / 2 markah]
(c) A certain microwave has a wavelength of 3.0 × 10–2 m. The speed of electromagnetic wave in vacuum

is 3.0 × 108 m s–1.

Suatu gelombang mikro mempunyai panjang gelombang 3.0 × 10–2 m. Laju gelombang elekromagnet di dalam
vakum ialah 3.0 × 108 m s–1.

(i) Calculate the frequency of the microwave.
Hitung frekuensi gelombang mikro tersebut. [2 marks / 2 markah]

(ii) When this wave enters a beaker of water, state what will happen to the frequency, wavelength and
speed of the wave.

Apabila gelombang mikro ini memasuki suatu bikar yang mengandungi air, nyatakan apa yang akan terjadi ke
atas frekuensi, panjang gelombang dan laju gelombang mikro tersebut. [3 marks / 3 markah]

(d) A medical officer is using echo imaging to take a photograph of patient’s liver. The quality of the
photograph is depending on the properties of the waves used. Table 4 shows four types of waves that
can be used.

Seorang pegawai perubatan menggunakan pengimejan gema untuk mengambil gambar hati pesakit. Kualiti gambar

adalah bergantung kepada ciri-ciri gelombang yang digunakan. Jadual 4 menunjukkan empat jenis gelombang yang
boleh digunakan.

© Penerbitan Pelangi Sdn. Bhd. 92

Physics  Form 4 Chapter 5 Waves 

Wave Types of waves Table 4 / Jadual 4 Amplitude Principle used

Gelombang Jenis gelombang Wavelength Amplitud Prinsip yang
digunakan
M Ultrasonic Panjang High
gelombang Diffraction
Ultrasonik Tinggi
Long Pembelauan
N Ultrasonic High
Panjang Reflection
Ultrasonik Tinggi
Short Pantulan
O Infrared Low
Pendek Reflection
Infra merah Rendah
Long Pantulan
P X-ray High
Panjang Interference
Sinar X Tinggi
Short Interferens

Pendek

Explain the properties of the waves needed to produce high quality photo of the liver. Determine the
most suitable waves to be used and give reason for your choice.

Terangkan ciri-ciri gelombang yang diperlukan untuk menghasilkan gambar hati yang berkualiti tinggi. Tentukan
gelombang yang paling sesuai dan berikan alasan bagi pilihan anda. [10 marks / 10 markah]

Section C / Bahagian C

5. Diagram 5.1 shows alternating loud and soft sound produced by an audio frequency generator through two
identical loudspeakers.

Rajah 5.1 menunjukkan bunyi kuat dan bunyi lemah berselang-seli yang dihasilkan oleh sebuah penjana frekuensi audio

melalui dua pembesar suara yang serupa.

Loudspeaker X
Pembesar suara K

Audio frequency generator P
Penjana frekuensi audio

aK

P K = Loud sound
Bunyi kuat

D K P = Soft sound
Diagram 5.1 / Rajah 5.1 Y Bunyi perlahan

Diagram 5.2 shows the alternating loud and soft sounds produced when the audio frequency generator is
tuned to produce high frequency sound waves.

Rajah 5.2 menunjukkan bunyi kuat dan bunyi lemah berselang-seli yang dihasilkan apabila penjana frekuensi audio

dilaraskan untuk menghasilkan gelombang bunyi yang berfrekuensi tinggi.

Loudspeaker X
Pembesar suara
Audio frequency generator K
Penjana frekuensi audio
P

K

a P

K

P K= Loud sound
K Bunyi kuat
D
P
Y P= Soft sound
Bunyi perlahan

Diagram 5.2 / Rajah 5.2

93 © Penerbitan Pelangi Sdn. Bhd.

 Physics  Form 4 Chapter 5 Waves

(a) (i) Explain why two loudspeaker are connected to one audio frequency generator.

Terangkan mengapa dua pembesar suara disambungkan pada satu penjana frekuensi audio.

[1 mark/ 1 markah]

(ii) Based on Diagram 5.1 and Diagram 5.2, compare the wavelength of the sound waves used and

the distance between two consecutive loud sounds. Relate the wavelength of the sounds with the

distance between two consecutive loud sounds. Name the wave phenomenon involved.

Berdasarkan Rajah 5.1 dan Rajah 5.2, bandingkan panjang gelombang bagi gelombang bunyi yang digunakan
dan jarak antara dua bunyi kuat yang berturutan. Hubung kaitkan panjang gelombang dan jarak antara dua

bunyi kuat yang berturutan. Namakan fenomena yang terlibat. [4 marks / 4 markah]

(b) Diagram 5.3 shows a man calling his son at night and his son can hear the sound clearly. Diagram 5.4
shows a man calling his son during day time and his son cannot hear the sound clearly.

Rajah 5.3 menunjukkan seorang lelaki memanggil anaknya pada waktu malam dan anaknya dapat mendengar
panggilannya dengan jelas. Rajah 5.4 menunjukkan seorang lelaki memanggil anaknya pada waktu siang dan
anaknya tidak dapat mendengar panggilannya dengan jelas.

     
Diagram 5.3 / Rajah 5.3           Diagram 5.4 / Rajah 5.4

(i) Complete the path of propagation of the sound waves in Diagram 5.3 and Diagram 5.4 by sketch

new diagram.
Lengkapkan lintasan perambatan gelombang bunyi dalam Rajah 5.3 dan Rajah 5.4 dengan melakar rajah
baharu.
[2 marks / 2 markah]

(ii) With the aid of the diagrams, explain why the above situations occur. [4 marks / 4 markah]

Dengan bantuan rajah, terangkan mengapa situasi di atas berlaku.

(c) Diagram 5.5 shows the design of a dish fixed Signal receiver Electromagnetic wave
at the hills to receive electromagnet wave for Penerima isyarat Gelombang elektromagnet
televisions programmes.
Dish Surface of the dish
You are required to modify the design in Piring Permukaan piring
Diagram 5.5 so that the reception of the wave Stand
signal is excellent. State and explain the Tiang
modification based on physics aspects.

Rajah 5.5 menunjukkan reka bentuk sebuah piring
yang dipasang di atas bukit untuk menerima
gelombang elektromagnet untuk siaran televisyen.

Anda dikehendaki mengubah suai reka bentuk

pada Rajah 5.5 supaya penerimaan isyarat
gelombang adalah baik. Nyatakan dan terangkan
pengubahsuaian berdasarkan aspek-aspek fizik.

[10 marks / 10 markah]

Diagram 5.5 / Rajah 5.5

© Penerbitan Pelangi Sdn. Bhd. 94

Physics  Form 4 Chapter 5 Waves 

6. Diagram 6.1 shows a Barton’s pendulum consisting of metal bob acting as the driver pendulum and a
number paper cones. Diagram 6.2 shows the paper cone pendulum begins to oscillate when the driver
pendulum starts to swing.

Rajah 6.1 menunjukkan bandul Barton yang mengandungi bandul logam sebagai pemandu bandul dan beberapa kon
kertas. Rajah 6.2 menunjukkan bandul kertas kon mula berayun apabila pemandu bandul mula berayun.

X Y XY
Diagram 6.2 / Rajah 6.2
Paper cone Metal bob
Kon kertas Ladung besi
Diagram 6.1 / Rajah 6.1




(a) (i) What is meant by frequency?
Apakah yang dimaksudkan dengan frekuensi? [1 mark / 1 markah]

(ii) Using Diagram 6.1 and Diagram 6.2, compare the length and frequency of pendulum X and
pendulum Y to the length of frequency of the metal bob pendulum. Compare the amplitude of
oscillations between pendulum X and the pendulum Y. Relate the frequency and the amplitude of
oscillations of the pendulum. Name the wave phenomenon involved.

Menggunakan Rajah 6.1 dan Rajah 6.2, bandingkan panjang dan frekuensi pendulum X dan pendulum Y
kepada panjang dan frekuensi pendulum bob logam. Bandingkan amplitud ayunan antara pendulum X dan
pendulum Y. Hubung kait frekuensi dan amplitud ayunan pendulum. Namakan fenomena yang terlibat.

[5 marks / 5 markah]

(b) Diagram 6.3 shows that a glass breaks when the singer sings.
Using the physics concept in (a), explain why it happens.

Rajah 6.3 menunjukkan sebiji gelas pecah apabila penyanyi itu
menyanyi.

Dengan menggunakan konsep fizik di (a), terangkan mengapa ia
berlaku.

[4 marks / 4 markah]

(c) Diagram 6.4 shows a guitar. Diagram 6.3 / Rajah 6.3

Suggest and explain how to design a guitar which can produce
Sound hole
high pitch and will not break easily when it is Lubang bunyi String
strummed based on the following aspects. Tali
Rajah 6.4 menunjukkan sebuah gitar.
Cadang dan terangkan bagaimana reka bentuk
gitar yang dapat menghasilkan kelangsingan bunyi
yang tinggi dan tidak mudah putus apabila dipetik
berdasarkan aspek-aspek berikut.

(i) string materials / bahan tali Frets
(ii) tension of the strings / ketegangan tali Pematang

(iii) density of the string / ketumpatan tali Diagram 6.4 / Rajah 6.4
(iv) size of the sound hole / saiz lubang bunyi
(v) the fret width / lebar pematang

[10 marks / 10 markah]

95 © Penerbitan Pelangi Sdn. Bhd.

 Physics  Form 4 Chapter 5 Waves

HOTS Challenge

The operation of the mobile phones needs a certain type of wave for transmitting and receiving

signals. The following table shows the characteristics of four types of waves.
Operasi telefon bimbit memerlukan sejenis gelombang untuk memancar dan menerima isyarat. Jadual berikut
menunjukkan ciri-ciri empat jenis gelombang.
HOTS Evaluating

Electromagnetic waves Type of waves Speed Effect to user Sources of
waves
Gelombang elektromagnetik Jenis gelombang Kelajuan Kesan kepada
pengguna Sumber
Sound (ms-1) gelombang
P Bunyi Not harmful
300 Vibrating
Tidak bahaya objects

Infrared rays 3.0 × 108 Not harmful Objek bergetar
Q Sinar inframerah Tidak bahaya
Hot object

Objek panas

Microwaves 3.0 × 108 Not harmful Electric
R Gelombang mikro Tidak bahaya
current
Litar elektrik

S Gamma rays 3.0 × 108 Harmful Sun

Sinar gama Bahaya Matahari

You are assigned to study the characteristics of waves in the table to be used in a mobile phone.
From the table, explain the suitability of each characteristic and hence, determine which wave is
most suitable to be used as a wave for telecommunication. Give reasons for your choice.

Anda ditugaskan untuk mengkaji ciri-ciri gelombang dalam jadual untuk digunakan dalam telefon bimbit. Dari
jadual, terangkan kesesuaian setiap ciri dan seterusnya, tentukan gelombang yang paling sesuai digunakan untuk
telekomunikasi. Berikan sebab untuk jawapan anda.

Quiz 5

21PAK- 96

© Penerbitan Pelangi Sdn. Bhd.

CHA PTER Light and Optics

61 Cahaya dan Optik

SMART Notes Laws of refraction of light
Hukum pembiasan cahaya
Refraction of light / Pembiasan cahaya
VIDEO 6
Normal
Less dense Normal
medium
Medium kurang Denser
tumpat medium
Denser medium medium lebih
Medium lebih tumpat
tumpat
Less dense
medium
Medium kurang
tumpat

Refracted towards normal line Refracted away from normal line

Terbias mendekati garis normal Terbias menjauhi dari garis normal

Refractive index, n / Indeks biasan, n

Snell’s law / Hukum Snell Depth / Kedalaman Speed / Laju

n = sin i n = H n= c
sin r h v

i = incident angle / sudut tuju H = real depth / dalam nyata c = speed of light in vacuum /
r = angle of refraction / sudut h = apparent depth / dalam
kelajuan cahaya dalam vakum
biasan ketara
v = speed of light in a medium

/ kelajuan cahaya dalam

medium

Total internal reflection / Pantulan dalam penuh

Air Air 90° Air
Udara Udara Udara
Liquid-Y
Cecair-Y Liquid-Y Liquid-Y r
Cecair-Y Cecair-Y
i
r i=c i=r

Incident angle, i < critical Incident angle, i = critical Incident angle, i > critical
angle, c angle, c angle, c

Sudut tuju, i < sudut genting, c Sudut tuju, i = sudut genting, c Sudut tuju, i > sudut genting, c

n = 1 c
sin

n = refractive index / indeks biasan
c = critical angle / sudut genting

97 © Penerbitan Pelangi Sdn. Bhd.

 Physics  Form 4 Chapter 6 Light and Optics

Image formation by lens / Pembentukan imej oleh kanta

Power of lens / Kuasa kanta Linear magnification / Pembesaran linear

P = 1 m= v = hi
f u ho

P = lens power / kuasa kanta (Diopter, D) m = linear magnification / pembesaran linear
f = focal length / panjang fokus (m)

v = image distance / hi = image height /

jarak imej ketinggian imej

u = object distance / ho = object height /

jarak objek ketinggian objek

Lens equation / Persamaan kanta

1 = 1 + 1
f u v

Positive / Positif Negative / Negatif
u Real object / Objek nyata Virtual object / Objek maya
v Real image / Imej nyata Virtual image / Imej maya
f Convex lens / Kanta cembung Concave lens / Kanta cekung

Optical equipment / Peralatan optik

Astronomical telescope / Teleskop astronomi Compund microscope / Mikroskop majmuk
• Magnification / Pembesaran • Magnification / Pembesaran

m= Pe = fo m = m1 + m2
Po fe
m1 = linear magnification of objective lens /

• Distance between lenses / Jarak antara kanta pembesaran linear kanta objektif

D = fo + fe m2 = linear magnification of the eyepiece /

pembesaran linear kanta mata

• Distance between lenses / Jarak antara kanta

s > fo + fe

Image formation by spherical mirror / Pembentukan imej oleh cermin sfera

Concave mirror / Cermin cekung Convex mirror / Cermin cembung

CF P

P FC

• Light converged / Cahaya menumpu • Light diverged / Cahaya mencapah
• Real principal focus / Fokus utama nyata • Virtual principal focus / Fokus utama maya

© Penerbitan Pelangi Sdn. Bhd. 98

Refraction of Light Physics  Form 4 Chapter 6 Light and Optics 

6.1 Pembiasan Cahaya (c)
(d)
1. Complete the diagram below. TP 1 (e)

Lengkapkan gambar rajah di bawah.

(a) (b)

Air / udara i
Glass / kaca r

r

Air / udara

(f)

(g)

2. Complete the table below. TP 2 Denser

Lengkapkan jadual berikut. Lebih tumpat

Physical quantity Less dense (b)
(d)
Kuantiti fizik Ketumpatan rendah (f)

Angle of refraction (a)

Sudut pembiasan

Speed of light (c)

Kelajuan cahaya

Direction of propagation (e)

Arah perambatan

3. Complete the following based on the diagram. TP 1
Lengkapkan yang berikut berdasarkan rajah.

(a) Rays of light from the object travel from .

Sinar cahaya merambat dari .

(b) Water is a medium compared to air.

Air adalah medium berbanding udara.

(c) Therefore, rays of light refracted the normal Y
X
as they leave the water and enter the eyes of the observer.

Oleh itu, sinar cahaya terbias normal apabila keluar
dari air dan masuk ke dalam mata pemerhati.

(d) Object appears to be the surface of the water.

Objek kelihatan dengan permukaan air.

99 © Penerbitan Pelangi Sdn. Bhd.

 Physics  Form 4 Chapter 6 Light and Optics

Total Internal Reflection

6.2 Pantulan Dalam Penuh

4. Completing the ray diagram below, to show how a periscope works: TP 2

Lengkapkan rajah sinar di bawah, untuk menunjukkan bagaimana kerja periskop:

(critical angle of glass / sudut genting kaca = 42o)

Object Glass prism
Objek Prisma kaca

Eye Formula
Mata F
Image Formation by Lenses
Definition / Meaning
6.3 Pembentukan Imej oleh Kanta
Definisi / Maksud
5. Complete the following table. TP 1
P= 1
Lengkapkan jadual berikut. f

Terms f

Istilah m = v
u
(a) Focal point of a lens

Titik fokus kanta

(b) Power of lens

Kuada kanta

(c) Focal length, f

Panjang focus, f

(d) Linear magnification
Pembesaran linear

© Penerbitan Pelangi Sdn. Bhd. 100

Physics  Form 4 Chapter 6 Light and Optics 

6. Complete the following table by draw the ray diagram and state the characteristics of image. TP 2

Lengkapkan jadual berikut dengan melukis gambar rajah sinar dan nyatakan ciri-ciri imej.

Convex lens / Kanta cembung Characteristics of image
Object’s position
Ciri-ciri imej
Kedudukan objek

(a) u = 2f

2F F F

(b) f < u < 2f F

2F F

(c) u = f F 2F

2F F

(d) u < f F

2F F

Concave lens / Kanta cekung Characteristics of image
Object’s position
Ciri-ciri imej
Kedudukan objek

(e) u > 2f

2F F F

101 © Penerbitan Pelangi Sdn. Bhd.

 Physics  Form 4 Chapter 6 Light and Optics

Thin Lens Formula

6.4 Formula Kanta Nipis

7. Complete the following table using thin lens formula. TP 2

Lengkapkan jadual berikut menggunakan formula kanta nipis.

Focal length Object distance Image distance

Panjang fokus Jarak objek Jarak imej

(a) 1 cm 3.5 cm –1.0 cm
(b) 2 cm 4.5 cm 10.0 cm
(c) –1 cm –1.0 cm
(d) –2 cm –2.0 cm 0.75 cm
(e) 4.0 cm
(f)

Optical Instruments

6.5 Peralatan Optik

8. Underline the correct answer. TP 2

Gariskan jawapan yang betul.

(a) Magnifying glass (simple microscope) / Kanta pembesar (mikroskop ringkas)

(i) A magnifying glass consists of a (converging / diverging) lens.

Sebuah kanta pembesar terdiri daripada kanta (menumpu / mencapah).

(ii) The object must be placed at a distance (more than / same as / less than / between
and / more than ) focal length in order for the lens to act as magnifying glass.

Objek mesti diletakkan pada suatu jarak (lebih daripada / sama dengan / kurang daripada / di antara
dan / lebih daripada ) panjang fokus untuk kanta bertindak sebagai kanta pembesar.

(iii) The characteristics of image formed by a magnifying glass are (real / virtual), (inverted /
upright), (magnified / diminished) and (on the same side as the object / on the opposite
side of the object).

Ciri-ciri imej yang terbentuk oleh kanta pembesar adalah (nyata / maya), (songsang / menegak), (dibesarkan
/ dikecilkan) dan (pada kedudukan sama dengan objek / pada kedudukan bertentangan dengan objek).

(b) Astronomical telescope / Teleskop astronomi

(i) The astronomical telescope consists of two (converging / diverging) lenses.

Teleskop astronomi terdiri daripada dua kanta (menumpu / mencapah).

(ii) The objective lens has focal length, fo and the eyepiece has focal length, fe where (fo < fe /
fKoa>ntafe)o.bjek
mempunyai panjang fokus, fo dan kanta mata mempunyai panjang fokus, fe dimana (fo < fe /
fo > fe).

(iii) The lenses are arranged such that the distance between the objective lens and the eyepiece
fo ).
is (fo – fe / fo + fe / fo × fe / fe

Kanta-kanta disusun supaya jarak antara kanta objektif dan kanta mata adalah (fo – fe / fo + fe / fo × fe / fo ).
fe

© Penerbitan Pelangi Sdn. Bhd. 102

Physics  Form 4 Chapter 6 Light and Optics 

(c) Compound microscope / Mikroskop majmuk

(i) A compound microscope consists of two (converging / diverging) lenses.

Sebuah mikroskop majmuk terdiri daripada dua kanta (menumpu / mencapah).

(ii) The focal length of the eyepiece is (long / short) and the focal length of the objective lens
is (long / short).

Panjang fokus kanta mata adalah (panjang / pendek) dan panjang fokus kanta objektif adalah (panjang /
pendek).

(iii) The objective lens is arranged such that the object distance, u is (u = fo / fo < u < 2fo /
Kua=nta2foo)b.jektif disusun supaya jarak objek, u adalah (u = fo / fo < u < 2fo / u = 2fo).

(iv) The total length, s, between both lenses is (s = ffoo + ffoo / / s> f+o +fe.)fe).

Jumlah jarak, s, di antara kedua-dua kanta adalah (s = + s > fo

Image Formation by Spherical Mirrors

6.6 Pembentukan Imej oleh Cermin Sfera

9. Complete the following table by draw the ray diagram and state the characteristics of image.

Lengkapkan jadual berikut dengan melukis gambar rajah sinar dan nyatakan ciri-ciri imej.

Convex mirror / Cermin cembung

(a) u < 2f (b) f < u < 2f

2F F O F 2F 2F O F F 2F

(c) u < f Concave mirror / Cermin cekung
(e) u = f

2F F O O
2F F

(e) f < u < c (f) u = c

2F O F O
2F F

103 © Penerbitan Pelangi Sdn. Bhd.

 Physics  Form 4 Chapter 6 Light and Optics 6

SPM Practice

Paper 1

6.1 Refraction of Light Which of the following Antara yang berikut, yang
manakah menunjukkan
Pembiasan Cahaya equation is correct? perbandingan laju cahaya dalam
medium X dan medium Y yang
1. Diagram 1 shows a light ray Antara yang berikut, yang betul?
directed into the glass block.
manakah persamaan yang betul? A The speed of light in
Rajah 1 menunjukkan suatu p medium X > the speed of
A n= rs light in medium Y.
sinar ditujukan ke arah suatu B n= q
blok kaca. Laju cahaya dalam medium
X > laju cahaya dalam
P C n= sin p medium Y.
Q sin r
Air sin s B The speed of light in
Udara D n= sin q medium X < the speed of
Glass light in medium Y.
Kaca 3. The speed of light in
vacuum is 3 × 108 m s–1. The Laju cahaya dalam medium
R refractive index of water is X < laju cahaya dalam
S 1.33. What is the speed of medium Y.
light in water?
Diagram 1 / Rajah 1 C The speed of light in
Kelajuan cahaya dalam vakum medium X = the speed of
Which is the angle of ialah 3 × 108 m s–1. Indeks light in medium Y.
refraction? biasan air ialah 1.33. Berapakah
kelajuan cahaya dalam air? Laju cahaya dalam medium
Yang manakah sudut biasan?
A 1.99 × 108 m s–1 X = laju cahaya dalam
A P B 2.26 × 108 m s–1 medium Y.
B Q C 3.99 × 108 m s–1
C R D 4.26 × 108 m s–1 5. What happens to light as it
D S travel from air into glass?
4. Diagram 3 shows a ray of
light travelling from medium Apakah yang akan berlaku
X to medium Y.
kepada cahaya apabila
Rajah 3 menunjukkan satu sinar merambat dari udara ke kaca?

2. Diagram 2 shows light ray cahaya yang ditujukan dari Speed of Angle of
passing through a glass block medium X ke medium Y. light refraction
with refractive index, n.
Kelajuan Sudut
Rajah 2 menunjukkan sinar cahaya biasan

cahaya yang melalui blok kaca Medium X A Decreases Decrease
dengan indeks biasan, n. Medium X
Medium Y Berkurang Berkurang
Medium Y
50° B Increases Increases
20°
Bertambah Bertambah

Light p Air C Decreases Increases
Cahaya Udara
qs Glass Berkurang Bertambah
r Kaca
D Increases Decreases
Diagram 3 / Rajah 3
Bertambah Berkurang
Which of the following
Diagram 2 / Rajah 2 shows the correct comparison
between the speed of light in
medium X and medium Y?

© Penerbitan Pelangi Sdn. Bhd. 104

Physics  Form 4 Chapter 6 Light and Optics 

6. Table 1 shows three different 8. Diagram 5 shows the depth of an image of a coin seen when the
media with its refractive index. coin is placed under a glass block.

Jadual 1 menunjukkan tiga Rajah 5 menunjukkan kedalaman bagi imej duit syiling yang diperhati
apabila duit syiling itu diletak di bawah sekeping blok kaca.
medium berlainan dengan indeks
biasannya. Observer
Pemerhati
Table 1 / Jadual 1

Medium Refractive 3 cm 2 cm Glass block
index, Blok kaca

Indeks biasan,

Ice / Ais 1.31

Water / Air 1.33 Image Coin
Imej Duit syiling
Glass / Kaca 1.52 Diagram 5 / Rajah 5

Which of the following ray A 3.00 C 0.66
diagram is not correct? B 1.50 D 0.33

Antara yang berikut, yang 9. Diagram 6 shows a boy 10. Diagram 7(a) shows a ray of
trying to catch a fish in light passing from medium
manakah gambar rajah sinar water. X to medium Y, Meanwhile,
Diagram 7(b) shows a ray of
yang tidak betul? Rajah 6 menunjukkan seorang light passing from medium X
budak cuba menangkap ikan di to medium Z.
A Water dalam air.
Air Rajah 7(a) menunjukkan satu sinar
cahaya merambat dari medium X
Ice ke medium Y. Manakala, Rajah
Ais 7(b) menunjukkan satu sinar
cahaya merambat dari medium X
B ke medium Z.

Ice
Ais
Glass
Kaca

C Medium X
Medium
Water Y
Air
Glass Diagram 7(a) / Rajah 7(a)
Kaca
Medium X
7. Diagram 4 shows a layer of Diagram 6 / Rajah 6
oil floating on water. Medium Z
Which light phenomena do
Rajah 4 menunjukkan satu not explain this situation? Diagram 7(b) / Rajah 7(b)
lapisan minyak terapung di atas
air. Fenomena cahaya yang Arrange the optical density
manakah tidak menerangkan for the medium in descending
Oil situasi ini? order.
Minyak
I Reflection Susun ketumpatan optik bagi
D medium mengikut susunan
A B C Water Pantulan menurun.

Air II Refraction A Z, X, Y C Z, Y, X
Diagram 4 / Rajah 4 B Y, X, Z D X, Y, Z
Pembiasan
Which light ray is correct?
III Diffraction
Sinar cahaya manakah yang
betul? Pembelauan

A I and II only

I dan II sahaja

B I and III only

I dan III sahaja

C II and III only

II dan III sahaja

105 © Penerbitan Pelangi Sdn. Bhd.

 Physics  Form 4 Chapter 6 Light and Optics

6.2 Total Internal Reflection A Light moving from air D
towards glass; angle of
Pantulan Dalam Penuh incidence > 40°

11. Diagram 8 shows a light ray Cahaya bergerak dari udara 15. Diagram 10 shows a light ray
travelling from air into a through an optical fibre. The
semi-circular glass block. If menuju ke kaca; sudut tuju > optical fibre has a glass core,
the critical angle of the glass 40°
is 42°, which path of the cPRla,ajodahfdid1ne0gn.msQietny, uoρnfjpudkaeknnadnsiatcyaghρlaaqys.as
light ray is correct? B Light moving from air
towards glass; angle of bergerak melalui fiber optik. Fiber
Rajah 8 menunjukkan sinar incidence < 40° optik mempunyai teras kaca, P,
cahaya yang bergerak dari udara kdaecnag,aQn ,kdeetunmgapnatkaentuρmp dpaantasnisρiq.
ke dalam blok kaca separuh Cahaya bergerak dari udara
bulat. Sekiranya sudut kritikal Cladding Q
kaca adalah 42°, yang manakah menuju ke kaca; sudut tuju < Sisi Q
arah sinar yang betul? 40°
A
C Light moving from glass
B towards air; angle of
incidence > 40°
C
40° Cahaya bergerak dari kaca
menuju ke udara; sudut tuju
Incident ray D > 40°
Sinar tuju
D Light moving from glass
Diagram 8 / Rajah 8 towards air; angle of Core P
incidence < 40° Teras P
12. Diagram 9 shows a light
ray passing through a glass Cahaya bergerak dari kaca Diagram 10 / Rajah 10
prism.
menuju ke udara; sudut tuju Which of the following is
Rajah 9 menunjukkan sinar < 40°
correct?
cahaya yang melalui prisma 14. Which of the following
kaca. optical instruments is based Antara yang berikut, yang
on the application of total manakah adalah benar?
internal reflection of light?
α γ A ρρρppp =ρρρqqq
βθ Antara instrumen optik berikut, B
yang manakah berdasarkan C
penggunaan pantulan dalam D ρp  1, ρq  1
penuh?
Diagram 9 / Rajah 9 16. Diagram 11 shows a student
A using a periscope to look at
Which angle is known as the an object on the other side of
critical angle of the prism? B a wall.

Yang manakah sudut yang Rajah 11 menunjukkan seorang
pelajar sedang menggunakan
dikenali sebagai sudut kritikal periskop untuk melihat objek di
prisma? belakang dinding.

A a C b
B γ D q

13. The critical angle of a type C
of glass is 40°. What are the
conditions for total internal Diagram 11 / Rajah 11
reflection to occur?

Sudut genting sejenis kaca
adalah 40°. Apakah syarat-syarat
untuk pantulan dalam penuh
berlaku?

© Penerbitan Pelangi Sdn. Bhd. 106

Physics  Form 4 Chapter 6 Light and Optics 

Which of the following LImenasgeesFormation by A
diagrams show a correctly
drawn ray of light from the 6.3 Pembentukan Imej oleh Kanta
object?
Object
Antara rajah berikut, yang Objek
manakah menunjukkan dengan
betul lukisan sinaran cahaya 17. Diagram 12 shows an object FI F
daripada objek? which is placed at u cm from Image F
the centre of a convex lens. Imej
A The focal length of the lens
is 20 cm. B
45° From object
Dari objek Rajah 12 menunjukkan objek

yang diletakkan pada u cm dari Object
pusat kanta cembung. Panjang Objek
fokus kanta ialah 20 cm.
FI
u Image
Imej
Eye 45°
Mata 45° Object C
Objek
B

From object Diagram 12 / Rajah 12 Object
Dari objek Objek

Which of the following F FI
characteristics of the image Image
45° is not correct when u is 10 cm, D
15 cm, 35 cm and 45 cm Imej
Eye from the lens? Object F
Mata Objek
Antara yang berikut, yang
C manakah ciri-ciri imej yang tidak FI
benar apabila u adalah 10 cm, Image
15 cm, 35 cm dan 45 cm dari Imej
kanta?

45° From object u/ Characteristics of
Dari objek cm the image

Ciri-ciri imej

A 10 Virtual and magnified 19. Which of the following ray
diagrams is correct for a
Maya dan dibesarkan magnifying glass?

Eye 45° B 15 Virtual and magnified Antara yang berikut, yang
Mata 45°
Maya dan dibesarkan manakah gambar rajah sinar
D yang betul bagi kanta pembesar?
C 35 Real and diminished
A
Nyata dan dikecilkan
Image Object
From object D 45 Real and diminished Imej Objek
Dari objek
Nyata dan dikecilkan

18. Which drawing shows the B Image
correct path of light rays Imej
passing through a concave Object
45° lens? Objek

Eye Lukisan manakah yang © Penerbitan Pelangi Sdn. Bhd.
Mata menunjukkan sinar yang betul
melalui kanta cekung?

107

 Physics  Form 4 Chapter 6 Light and Optics

C Image A Q : Principal axis A Real, inverted, magnified
Imej
Image Object Paksi utama Nyata, songsang, dibesarkan
Imej Objek
B O : Optical centre B Virtual, upright,
D magnified
Pusat optik
Object Maya, tegak, dibesarkan
Objek C F : Principal focus
C Real, inverted, same size
Fokus utama
Nyata, songsang, sama saiz
D f : Focal point
D Real, inverted,
Titik fokus diminished

22. Diagram 14 shows a light Nyata, songsang, dikecilkan
bulb placed at the focal point
20. What are the characteristics of of a convex lens. 24. Diagram 16 shows an object
the image of a distant object in front of a convex lens.
formed by a convex lens? Rajah 14 menunjukkan sebuah
mentol cahaya diletakkan pada Rajah 16 menunjukkan suatu
Apakah ciri-ciri imej sebuah titik fokus kanta cembung. objek di hadapan satu kanta
cembung.
objek yang jauh yang dibentuk
oleh kanta cembung? Object
Objek
A Real, inverted and
diminished f f = 10 cm

Nyata, songsang dan Diagram 14 / Rajah 14 2F F F 2F

dikecilkan This setup will produce u = 15 cm

B Real, laterally inverted Susunan ini akan menghasilkan Diagram 16 / Rajah 16
and diminished
A a parallel beam of light. The image distance is
Nyata, songsang sisi dan
alur cahaya yang selari. Jarak imej adalah
dikecilkan
B a diverging beam of light. A less than 10 cm.
C Virtual, inverted and
magnified alur cahaya yang mencapah. kurang daripada 10 cm.

Maya, songsang dan C a converging beam of B between 10 cm and 20 cm.
light.
dibesarkan antara 10 cm dan 20 cm.
alur cahaya yang menumpu.
D Virtual, upright and C equal 20 cm.
diminished. D a parallel beam of light
then diverging. sama dengan 20 cm.
Maya, menegak dan
alur cahaya yang selari D more than 20 cm.
dikecilkan. kemudian mencapah.
lebih besar daripada 20 cm.
21. Diagram 13 shows a light ray 23. Diagram 15 shows an object
passing through a concave lens. placed in front of a convex 6.4 Thin Lens Formula
lens.
Rajah 13 menunjukkan sinar Formula Kanta Nipis
Rajah 15 menunjukkan suatu
cahaya melalui kanta cekung. objek diletakkan di hadapan satu 25. Which of the following is the
kanta cembung.
correct formula for thin lens?
F Q Antara yang berikut, yang
O
manakah formula kanta nipis
yang betul?

2F F F 2F Object A 1 + 1 = 1
Objek f u v
f
Diagram 15 / Rajah 15 B 1 – 1 = 1
Diagram 13 / Rajah 13 u v f
What are the characteristics
Which of the following is of the image formed? C 1 – 1 = 1
not true? f u v
Apakah ciri-ciri imej yang
Antara yang berikut, yang terbentuk?

manakah tidak benar?

© Penerbitan Pelangi Sdn. Bhd. 108

Physics  Form 4 Chapter 6 Light and Optics 

26. Focal length of a convex Which of the following The position of the insect
lens is 10 cm. Determine the statements is correct from the magnifying glass
image distance if the object regarding the design of an must be
distance is 14 cm. astronomical telescope?
Kedudukan serangga dari kanta
Panjang fokus sebuah kanta Antara yang berikut, yang
pembesar mestilah
cembung ialah 10 cm. Tentukan manakah pernyataan yang benar
jarak imej jika jarak objek ialah mengenai reka bentuk teleskop A less than f.
14 cm. astronomi?
kurang daripada f.
A 30 cm C 45 cm A The focal length of the
B 35 cm D 53 cm objective lens is longer B equal to 2f.
than the focal length of
27. Focal length of a concave the eyepiece. sama dengan 2f.
lens is 12 cm. Determine the
linear magnification when the Panjang fokus kanta objektif C between f and 2f.
object distance is 4 cm.
lebih panjang dari panjang di antara f dan 2f.
Panjang fokus kanta cekung fokus kanta mata.
D more than 2f.
ialah 12 cm. Tentukan B The power of the objective
pembesaran linear apabila jarak lens is greater than the lebih daripada 2f.
objek ialah 4 cm. power of the eyepiece.
31. Which of the following are
A 0.57 C 0.75 Kuasa kanta objektif lebih not the similarities between
B 0.72 D 0.78 microscope and telescope?
besar daripada kuasa kanta
6.5 Optical Instruments mata. Antara berikut, yang manakah
bukan persamaan antara
Peralatan Optik C The image formed by the mikroskop dan teleskop?
objective lens is virtual
28. Two convex lenses of focal while the image formed I The final image seen is
length 4 cm and 60 cm by the eyepiece is real. real and inverted.
are used to construct an
astronomical telescope at Imej yang dibentuk oleh Imej akhir yang dilihat adalah
normal adjustment. What is
the distance between the two kanta objektif adalah maya nyata dan sonsang.
lenses? manakala imej yang dibentuk
oleh kanta mata adalah II Both microscope and
Dua kanta cembung dengan nyata. telescope use concave
jarak fokus 4 cm dan 60 cm lens.
digunakan untuk membina D The distance between
teleskop astronomi pada the objective lens and Kedua-dua mikroskop dan
pelarasan normal. Berapakah the eyepiece is greater
jarak antara kedua-dua kanta than the sum of the focal teleskop menggunakan kanta
itu? length of the objective cekung.
lens and the eyepiece.
A 32 cm C 64 cm III The objective lenses
B 56 cm D 240 cm Jarak di antara kanta objektif for both microscope
dan kanta mata adalah and telescope form real
29. Diagram 17 shows an lebih besar dari jumlah jarak images.
astronomical telescope. panjang fokus kanta objektif
dan kanta mata. Kanta objektif bagi kedua-
Rajah 17 menunjukkan teleskop
30. Diagram 18 shows the image dua mikroskop dan teleskop
astronomi. of an insect seen under a membentuk imej nyata.
magnifying glass.
A II and III only
Rajah 18 menunjukkan imej
II dan III sahaja
serangga yang dilihat di bawah
kanta pembesar. B I and III only

I dan III sahaja

C I and II only

I dan II sahaja

Diagram 17 / Rajah 17 Diagram 18 / Rajah 18 © Penerbitan Pelangi Sdn. Bhd.

109

 Physics  Form 4 Chapter 6 Light and Optics

32. Diagram 19 shows a graph SImphageericFaolrMmiartrioorns by B
loefns1v, waghaeirnes,tvu1isoifmaagceonvex Pembentukan Imej oleh Cermin C
distance and u is object 6.5 Sfera D

dmRiaesjltaaahwna1cn9e.mu1ebnaugnijuskekbaunahgrkaaf n1vta 35. Diagram 20 shows a ray
of light being reflected by
cembung, di mana v adalah jarak a plane mirror PQ. Then,
imej dan u adalah jarak objek. the mirror is rotated 10°
—1v / cm–1 anticlockwise.

0.5 Rajah 20 menunjukkan sinar

cahaya yang dipantulkan oleh
cermin satah PQ. Kemudian,
cermin itu diputarkan 10° arah
lawan jam.

0 0.5 —u1 / cm–1 Q 38. Which of the following is
used as a dentist mirror?
Diagram 19 / Rajah 19 50°
Antara yang berikut, yang
Calculate the focal length of P
the convex lens. Diagram 20 / Rajah 20 manakah digunakan sebagai
cermin doktor gigi?
Hitung panjang fokus bagi kanta What is the new angle of
reflection of the ray of light? A Plane mirror
cembung tersebut.
Apakah sudut pantulan baru Cermin satah
A 0.25 cm C 2.0 cm
B 1.0 cm D 5.0 cm sinar cahaya? B Concave mirror

33. The focal length of the A 20° Cermin cekung
objective lens of an B 40°
astronomical telescope is C 30° C Convex mirror
100 cm. The magnification D 50°
of the telescope is 20 times. Cermin cembung
What is the focal length of 36. The image formed in a plane
the eyepiece? mirror is D Magnifying lens

Panjang fokus bagi kanta objektif Imej yang terbentuk oleh cermin Kanta pembesar
bagi satu teleskop astronomi
adalah 100 cm. Pembesaran satah adalah 39. Diagram 21 shows an object
teleskop astronomi adalah 20 kali. O in front of a convex
Berapakah panjang fokus bagi A smaller than the object. mirror. T is the centre of
kanta mata? curvature of the mirror.
lebih kecil daripada objek.
A 5 cm Rajah 21 menunjukkan objek
B 20 cm B same size as the object.
C 80 cm O di hadapan cermin cembung.
D 120 cm sama saiz dengan objek. T adalah pusat kelengkungan
cermin.
34. The power of a convex lens C bigger than the object.
is 20 D. What is the focal JOK T
length of the lens? lebih besar daripada objek. LM

Kuasa sebuah kanta cembung 37. Which of the following ray Diagram 21 / Rajah 21
adalah 20 D. Berapakah panjang diagrams is correct?
fokus kanta tesebut?
Antara yang berikut, yang
A 500.0 cm
B 50.0 cm manakah gambar rajah sinar
C 5.0 cm yang betul?
D 0.50 cm
A

The image is formed at point

Imej terbentuk pada titik

A J C K

B L D M

© Penerbitan Pelangi Sdn. Bhd. 110

Physics  Form 4 Chapter 6 Light and Optics 

Paper 2

Section A / Bahagian A

1. Diagram 1.1 and Diagram 1.2 show light rays from two identical objects passing through the convex
lenses, M and N. Both of the lenses produce virtual images. F is the focal point of each lens.

Rajah 1.1 dan Rajah 1.2 menunjukkan sinar cahaya daripada dua objek yang serupa melalui kanta cembung, M dan N.
Kedua-dua kanta cembung tersebut menghasilkan imej maya. F ialah titik fokus bagi kanta tersebut.

Lens M Lens N
Kanta M Kanta N

Image Principal axis Image Principal axis
Imej Paksi utama Imej Paksi utama
F F Object F
F Object
Objek Objek

Diagram 1.1 / Rajah 1.1 Diagram 1.2 / Rajah 1.2
(a) What is meant by virtual image?

Apakah yang dimaksudkan dengan imej maya?

[1 mark / 1 markah]
(b) Observe Diagram 1.1 and Diagram 1.2. State the difference between :

Perhatikan Rajah 1.1 dan Rajah 1.2. Nyatakan perbezaan di antara:

(i) size of image produced by the lenses.

saiz imej yang dihasilkan oleh kanta-kanta tersebut.

[1 mark / 1 markah]

(ii) the object distance, u

jarak objek dari kanta, u

[1 mark / 1 markah]

(iii) the image distance, v.

jarak imej dari kanta, v.

[1 mark / 1 markah]


(iv) State the relationship between the image size and the image distance of the lens.

Nyatakan hubungan di antara saiz imej dan jarak imej kanta tersebut.

[1 mark / 1 markah]


(v) Write an equation to show the relationship between the magnification of the image, m, object

distance, u and the image distance, v.

Tuliskan satu persamaan yang menghubungkan antara pembesaran imej, m, jarak objek, u dan jarak imej, v.

[1 mark / 1 markah]


111 © Penerbitan Pelangi Sdn. Bhd.

 Physics  Form 4 Chapter 6 Light and Optics [1 mark / 1 markah]
[1 mark / 1 markah]
(c) Half of lens M in Diagram 1.1 is covered with a piece of black paper.

Separuh daripada kanta M dalam Rajah 1.1 ditutup dengan sehelai kertas hitam.

(i) What happens to the image produced by lens M.

Apakah yang berlaku kepada imej yang dihasilkan oleh kanta M.



(ii) Explain your answer.

Terangkan jawapan anda



2. Diagram 2(a) shows a candle is placed in front of a plane mirror. A virtual
image is formed in the mirror.

Rajah 2(a) menunjukkan sebatang lilin diletakkan di hadapan sebuah cermin satah.
Satu imej maya terbentuk di dalam cermin tersebut.

(a) (i) What is the meaning of virtual image?

Apakah yang dimaksudkan dengan imej maya?

Plane mirror Candle
[1 mark / 1 markah] Cermin satah Lilin

(ii) In Diagram 2(a) complete the path of rays to show the formation of Diagram 2(a) / Rajah 2(a)

an image in the plane mirror.

Pada Rajah 2(a) lengkapkan lintasan cahaya untuk menunjukkan pembentukan imej di dalam cermin.

[2 marks / 2 markah]

(iii) State two other characteristics of the image formed in the plane mirror.

Nyatakan dua lagi ciri-ciri imej yang terbentuk di dalam cermin satah tersebut.

[2 marks / 2 markah]


(iv) Based on Diagram 2(a), calculate the distance between the candle and the image formed when the
candle is moved to a distance of 2.0 m away from the plane mirror.

Berdasarkan Rajah 2(a), hitung jarak antara lilin dengan imej yang terbentuk apabila lilin digerakkan ke jarak
2.0 m dari cermin satah tersebut.

[1 mark / 1 markah]

Plane
(b) Diagram 2(b) shows the plane mirrors are used in a construction of a mirror
periscope. Cermin
satah
The image produced by the periscope is not sharp. Suggest a modification
that can be made to produce a sharper image based on the following Plane
aspects: mirror
Cermin
Rajah 2(b) menunjukkan cermin satah digunakan dalam pembinaan sebuah periskop. satah
Imej periskop yang terhasil adalah tidak tajam. Cadangkan pengubahsuaian yang Diagram 2(b) / Rajah 2(b)

boleh dilakukan untuk menghasilkan imej yang lebih tajam melalui aspek-aspek
berikut:

(i) The apparatus used to replace the plane mirror.

Alat radas yang digunakan untuk menggantikan cermin satah.

[1 mark / 1 markah]

Reason / Sebab

[1 mark / 1 markah]


© Penerbitan Pelangi Sdn. Bhd. 112

Physics  Form 4 Chapter 6 Light and Optics 

(ii) The arrangement of the apparatus stated in (b)(i). [1 mark / 1 markah]
[1 mark / 1 markah]
Susunan alat radas yang dinyatakan dalam (b)(i)



Reason / Sebab




3. Diagram 3 shows an object, O placed at the front of a convex lens, P. The focal length of the convex lens
is 5 cm. The light rays of the object passing through the convex lens using the phenomenon of refraction.

Rajah 3 menunjukkan suatu objek, O diletakkan di depan satu kanta cembung, P. Panjang fokus kanta cembung itu ialah
5 cm. Sinar cahaya dari objek itu melalui kanta cembung tersebut menggunakan fenomena pembiasan
Convex lens P
Kanta cembung P

Object
Objek

2F F F 2F

Diagram 3 / Rajah 3

(a) State the meaning of focal length.

Nyatakan maksud panjang fokus.

[1 mark / 1 markah]

(b) In Diagram 3, draw the ray diagram of the object to form an image.

Dalam Rajah 3, lukis gambarajah sinar objek itu untuk membentuk imej.

[3 marks / 3 markah]

(c) State the characteristics of the image formed.

Nyatakan ciri-ciri imej yang terbentuk.

[1 mark / 1 markah]
(d) Table 3 shows characteristics of three convex lenses A, B and C.

Jadual 3 menunjukkan ciri-ciri tiga kanta cembung A, B dan C.

Convex lens Focal length / cm m= fo Diameter / cm
fe
Kanta cembung Panjang fokus / cm Diameter / cm

A 20 15

B 50 10

C 100 20

Diagram 3 / Rajah 3

Convex lenses A, B, or C can be used as an objective lens to pair with convex lens P as an eyepiece
lens to build an astronomical telescope.

Kanta cembung A, B, atau C boleh digunakan sebagai satu kanta objektif untuk dipasangkan dengan kanta cembung
P sebagai satu kanta mata untuk membina sebuah teleskop astronomi.

113 © Penerbitan Pelangi Sdn. Bhd.

 Physics  Form 4 Chapter 6 Light and Optics

(i) Fill in the blanks column in Table 3, by calculating linear magnification of the telescope for each
lens as an objective lens.

Isikan lajur kosong dalam Jadual 3, dengan mengira pembesaran linear teleskop itu bagi setiap kanta sebagai

satu kanta objektif. [3 marks / 3 markah]

(ii) Choose two lenses as an objective lens that can produce a larger image.

Pilih dua kanta sebagai kanta objektif yang dapat menghasilkan imej yang lebih besar.


[1 mark / 1 markah]

(iii) Choose two lenses as an objective lens that can produce clearer images.

Pilih dua kanta sebagai kanta objektif yang dapat menghasilkan imej yang lebih jelas.


[1 mark / 1 markah]

(e) (i) Which lens is most suitable to be used as an objective lens of the telescope?

Kanta manakah yang paling sesuai digunakan sebagai satu kanta objektif teleskop itu?

[1 mark / 1 markah]

(ii) Give a reason for your choice in (e)(i).

Berikan sebab untuk pilihan anda dalam (e)(i)

[1 mark / 1 markah]

Section B / Bahagian B

4. Diagram 4.1 shows a light signal travelling through an optical fibre.

Rajah 4.1 menunjukkan isyarat cahaya merambat menerusi sebuah gentian optik.
Y

Xθ θ Glass
Kaca

Air Inner core αα
Udara Teras dalam

Light ray
Sinar cahaya

Outer cladding
Pembalut luar

Diagram 4.1 / Rajah 4.1

(a) Name the light phenomenon involved inside the optical fibre. [1 mark / 1 markah]

Namakan fenomena cahaya yang terlibat di dalam gentian optik.

(b) Based on Diagram 4.1,

Berdasarkan Rajah 4.1,

(i) compare the density of X and Y. [1 mark / 1 markah]

bandingkan ketumpatan X dan Y.

(ii) compare the angle of q and α.
bandingkan sudut q dan α.
[1 mark / 1 markah]

(iii) explain why the light ray follows the path shown in Diagram 4.1 when it hits the wall of the

optical fibre.

terangkan mengapa cahaya itu mengikut lintasan seperti yang ditunjukkan dalam Rajah 4.1 pada cahaya

tersebut apabila ia mengena dinding gentian optik. [2 marks / 2 markah]

© Penerbitan Pelangi Sdn. Bhd. 114

Physics  Form 4 Chapter 6 Light and Optics 

(c) The optical fibre in Diagram 4.1 can be used in telecommunications and medicine. As a researcher, you
are assigned to investigate the characteristics of a certain type of glass that could be used to make the
inner core of the optical fibre as in Diagram 4.1.

Using suitable physics concepts, explain the modification that needs to be done to the:
Gentian optik dalam Rajah 4.1 boleh digunakan dalam telekomunikasi dan perubatan. Sebagai seorang penyelidik,

kamu ditugaskan untuk mengkaji ciri-ciri tertentu kaca yang boleh digunakan untuk membuat teras dalam gentian
optik seperti dalam Rajah 4.1.
Menggunakan konsep fizik, jelaskan pengubahsuaian yang perlu dibuat terhadap:

(i) Type of glass [10 marks / 10 markah]
Jenis kaca
(ii) Refractive index
Indeks biasan
(iii) Density
Ketumpatan
(iv) Purity
Ketulenan
(v) Strength and Flexibility

Kekuatan dan kelenturan



(d) Diagram 4.2 shows a light ray incident into a glass block. Air 42°
Rajah 4.2 menunjukkan sinar cahaya merambat memasuki bongkah kaca. Udara
Glass
(i) What is the critical angle of the glass block? Kaca
Berapakah sudut genting bagi bongkah kaca itu?
[1 mark / 1 markah]

(ii) Calculate the refractive index for the glass block.
Hitungkan indeks biasan bagi bongkah kaca itu.

[2 marks / 2 markah]

Diagram 4.2 / Rajah 4.2

The light ray is adjusted so that the angle at M is now 48o, as Air M
shown in Diagram 4.3. Udara 48°
Glass
Sinar cahaya dilaraskan supaya sudut di M ialah 48o, seperti ditunjukkan Kaca
dalam Rajah 4.3.
Diagram 4.3 / Rajah 4.3
(iii) Redraw Diagram 4.3, complete the pathway for the light
ray.

Lukis semula Rajah 4.3, lengkapkan laluan sinar cahaya.
[1 mark / 1 markah]

(iv) Explain your answer in (d)(iii).
Terangkan jawapan anda di (d)(iii). [1 mark / 1 markah]

5. Diagram 5.1 shows the student used a slide projector to display a large sharp image on the screen.
Rajah 5.1 menunjukkan seorang murid telah menggunakan projektor slaid untuk memaparkan satu imej tajam yang besar

di atas skrin.

Image Lens
Imej Kanta

Screen Slide
Skrin Slaid

60 cm 20 cm
Diagram 5.1 / Rajah 5.1

115 © Penerbitan Pelangi Sdn. Bhd.

 Physics  Form 4 Chapter 6 Light and Optics

(a) What is meant by focal length? [1 mark / 1 markah]
Apakah yang dimaksudkan dengan panjang fokus?

(b) Based on the Diagram 5.1, calculate:
Berdasarkan Rajah 5.1, hitung:

(i) The linear magnification of the image, M.
Pembesaran linear imej, M. [1 mark / 1 markah]

(ii) The focal length of lens, f.
Panjang fokus kanta, f. [2 marks / 2 markah]

(iii) The power of the lens, P.
Kuasa kanta, P. [2 marks / 2 markah]

(c) Explain why a piece of paper burns when placed under a convex lens aimed towards hot sun rays.
Terangkan mengapa sehelai kertas terbakar apabila diletakkan di bawah sebuah kanta cembung yang dihalakan

kepada cahaya matahari yang terik. [4 marks / 4 markah]

(d) Diagram 5.2 shows a scientist looking through microscope to
examine a small specimen.

Rajah 5.2 menunjukkan seorang saintis melihat melalui mikroskop untuk

memeriksa satu spesimen kecil.

Table 5 shows four characteristisc of compound microscopes, P, Q,

R and S with different specifications. You are required to determine

the most suitable simple compound microscopes to examine a small Diagram 5.2 / Rajah 5.2
specimen.
Jadual 5 menunjukkan ciri-ciri mikroskop majmuk ringkas, P, Q, R and S dengan spesifikasi yang berbeza. Anda

dikehendaki untuk menentukan mikroskop majmuk ringkas yang paling sesuai untuk memeriksa satu spesimen kecil.

Table 5 / Jadual 5

Microscope Eyepiece Objective lens Distance between Position of the
two lenses specimen
Mikroskop Kanta mata Kanta objektif
Jarak antara dua Kedudukan spesimen
kanta

P +20 D +14 D > (fo + fe) u < fe
Q +14 D +20 D = (fo + fe) u < fo
R +20 D +14 D = (fo + fe) fo < u < 2fo
S +14 D +20 D > (fo + fe) fo < u < 2fo
[10 marks / 10 markah]

Section C / Bahagian C

6. Diagram 6.1 shows an object placed in front of a CF
concave mirror. A light ray travels from the object
to the mirror through the centre of curvature of the Object
mirror, C and reflects along the same path. Objek

Rajah 6.1 menunjukkan satu objek diletakkan di hadapan Mirror
sebuah cermin cekung. Satu sinar cahaya bergerak dari Cermin
objek ke cermin melalui pusat kelengkungan cermin, dan
dipantulkan mengikut lintasan yang sama.

(a) (i) What is meant by the focal length of the Diagram 6.1 / Rajah 6.1
mirror?

Apakah yang dimaksudkan dengan panjang
fokus cermin?

[1 mark / 1 markah]

© Penerbitan Pelangi Sdn. Bhd. 116

Physics  Form 4 Chapter 6 Light and Optics 

(ii) The light ray propagates toward the centre of curvature of the mirror, C is reflected along the

same path. Explain.

Cahaya yang merambat ke pusat kelengkungan cermin,C akan dipantulkan mengikut lintasan yang sama.
Terangkan.
[4 marks / 4 markah]

(b) Diagram 6.2(a) and Diagram 6.2(b) show an object in front of a convex mirror at different positions. A
virtual image is produced.

Rajah 6.2(a) dan Rajah 6.2(b) menunjukkan sebuah objek di hadapan sebuah cermin cembung pada kedudukan
yang berlainan. Satu imej maya dihasilkan.

Virtual image Virtual image
Imej maya Imej maya

Object Object
Objek Objek

Diagram 6.2(a) / Rajah 6.2(a) Diagram 6.2(b) / Rajah 6.2(b)



Based on Diagram 6.2(a) and Diagram 6.2(b),

Berdasarkan Rajah 6.2(a) dan Rajah 6.2(b),

(i) compare the size of the object.
bandingkan saiz objek. [1 mark / 1 markah]

(ii) compare the position of the object from the mirror.
bandingkan kedudukan objek dari cermin. [1 mark / 1 markah]

(iii) compare the size of the image that is formed.
bandingkan saiz imej yang dihasilkan. [1 mark / 1 markah]

(iv) relate the position of the object from the mirror, the size of the image formed and the linear

magnification of the image.

hubung kait kedudukan objek dari cermin, saiz imej yang dihasilkan dan pembesaran linear imej.

[2 marks / 2 markah]

(c) Diagram 6.3 shows an anti-theft mirror which is used at the shop.
Using knowledge on reflection of light, explain your choice of an

anti-theft mirror that is used to have a clear view of interior of a
shop, based on the following aspects:

Rajah 6.3 menunjukkan cermin cegah kecurian yang digunakan di kedai.
Menggunakan pengetahuan tentang pantulan cahaya, terangkan cadangan

untuk memilih cermin cegah kecurian supaya keseluruhan bahagian dalam
kedai dapat dilihat, berdasarkan aspek-aspek berikut:

(i) the type of the mirror

jenis cermin

(ii) the diameter of the mirror

diameter cermin

(iii) the curvature of the mirror Diagram 6.3 / Rajah 6.3

kelengkungan cermin

(iv) the thickness of the mirror

ketebalan cermin

(v) the position of the mirror [10 marks / 10 markah]

kedudukan cermin

117 © Penerbitan Pelangi Sdn. Bhd.

 Physics  Form 4 Chapter 6 Light and Optics

HOTS Challenge

You are a researcher for Nature Lover Society. You are doing a research to invent a solar tank
as a water heater. The following diagram shows rough idea of the structure of the water heater.

Anda adalah seorang penyelidik bagi Persatuan Pencinta Alam. Anda sedang membuat penyelidikan untuk
membina sebuah tangki solar sebagai pemanas air. Rajah berikut menunjukkan struktur secara kasar pemanas air.

Sunlight
Cahaya matahari

Type of mirror Water Type of mirror
Jenis cermin Air Jenis cermin

Tank
Tangki

Based on the diagram, the mirror and tank can be modified and improved to be more efficient.
The followng table shows the characteristics of four different types and materials for the structure
of solar tank P, Q, R and S.

Berdasarkan rajah tersebut, cermin dan kanta boleh diubah suai untuk meningkatkan kecekapan tangki. Jadual
berikut menunjukkan empat bahan yang berbeza untuk struktur tangki solar P, Q, R dan S.

Solar tank Type of mirror Radius of Colour of the Specific heat
curvature / m tank wall capacity/ J kg–1 K–1
Tangki solar Jenis cermin
Jejari Warna tangki Muatan haba tentu/
P kelengkungan / m J kg–1 K–1
Q Shiny
R Concave 12 910
S Berkilat
Cekung 470
Shiny
Convex 8 840
Berkilat
Cembung 390
Dull
Convex 5
Gelap
Cembung
Dull
Concave 3
Gelap
Cekung

Explain the suitable characteristics of the solar tank so that it can be used to heat up the water

quickly. Decide which solar tank is most suitable to be taken for your research and give reasons.
Jelaskan kesesuaian ciri-ciri tangki solar supaya ia dapat memanaskan air dengan cepat. Tentukan tangki solar
yang paling sesuai untuk penyelidikan anda dan berikan sebab.
HOTS Evaluating

Quiz 6

21PAK- 118

© Penerbitan Pelangi Sdn. Bhd.

SPM Year-End Assessment

Paper 1

Kertas 1
(1 hour 15 minutes)

(1 jam 15 minit)

This question paper consists of 40 questions. Answer all questions.

Kertas soalan ini mengandungi 40 soalan. Jawab semua soalan.

1. Which of the following is a A Velocity: scalar quantity 5. Which of the following is
base SI unit? correct hypothesis for a
Halaju: kuantiti skalar scientific investigation?
Antara yang berikut, yang
manakah adalah unit asas SI? B Weight: vector quantity Antara yang berikut, yang
manakah hipotesis yang betul
A Millimeter Berat: kuantiti vektor bagi penyiasatan saintifik?

Milimeter C Volume: vector quantity A Acceleration of moving
object is inversely
B Hour Isi padu: kuantiti vektor proportional to its mass.

Jam D Force: scalar quantity Pecutan bagi objek
yang bergerak berkadar
C Kilogram Daya: kuantiti skalar songsang dengan jisimnya.

Kilogram 4. Which of the following B The bigger the mass of
graph shows v is trolley, the smaller is its
D Degree Celsius independent of t? acceleration.

Darjah selsius Antara yang berikut, graf yang Semakin besar jisim troli,
manakah menunjukkan v tidak semakin kecil pecutannya.
2. SI unit of force is kg m s–2. bergantung kepada t?
Which of the following is C Acceleration of a trolley
an expression for the unit of A v increases because it is
moving down a runway.
force? O t
Pecutan troli bertambah
Unit SI bagi daya ialah kg m s–2. B v kerana troli bergerak
Antara yang berikut, yang menuruni landasan.
manakah adalah ungkapan unit
bagi daya?

A Mass × Length
Time2
Jisim × Panjang
6. Diagram 1 shows a path
Masa2 taken by Pak Abu during
jogging. He jogs from point
B Mass A to point B then to point C
Length3 and finally stops at point A.
Jisim
Panjang3 O t Rajah 1 menunjukkan laluan
t yang diambil oleh Pak Abu
C Mass × Length2 C v ketika berjoging. Dia berjoging
Time2 dari titik A ke titik B kemudian
Jisim × Panjang2 O ke titik C dan akhirnya berhenti
di titik A.
Masa2 D v

D Mass A 100 m B
Time2 × Length

Jisim 80 m

Masa2 × panjang C
Diagram 1 / Rajah 1
3. Which of the following Ot
combination is correct? What is the displacement of
Pak Abu?
Antara yang berikut, yang
manakah adalah kombinasi yang Apakah sesaran Pak Abu?
betul?

119 © Penerbitan Pelangi Sdn. Bhd.

 Physics  Form 4 SPM Year-End Assessment

A 0 m C 180 m B will not happen in the air. Rajah 3 menunjukkan pistol
B 128.1 m D 208.1 m berjisim 2.5 kg menembak
tidak akan berlaku di dalam peluru berjisim 0.025 kg. Halaju
7. The motion of a car in 20 udara. peluru ialah 250 m s–1.
seconds is shown on the Before :
displacement-time graph in C can happen in vacuum in sebelum :
Diagram 2. the outer space which is
far away from any planet. v 250 m/s
Gerakan sebuah kereta dalam
masa 20 saat ditunjukkan pada boleh berlaku di dalam After : 0.025 kg
graf sesaran-masa dalam vakum di ruang angkasa Selepas : 2.5 kg
Rajah 2. yang berada jauh daripada
planet lain. Diagram 3 / Rajah 3
s
PQ D will happen to two objects What is the speed of the
if, they fall without pistol recoils?
O St gravitational force.
Diagram 2 / Rajah 2 Apakah laju pistol ke belakang?
boleh berlaku pada dua
Which of the following objek jika kedua-duanya A 0.5 m s–1 C 2.5 m s–1
statement is true about the jatuh tanpa daya tarikan B 1.0 m s–1 D 5.0 m s–1
graph? graviti.
11. When an increasing force acts
Antara yang berikut, pernyataan 9. Which of the following is on an object of constant mass,
yang manakah adalah benar not true about inertia? the object will move with
tentang graf tersebut?
Antara yang berikut, yang Apabila daya yang bertindak
A Line OP shows the car manakah tidak benar tentang pada objek berjisim tetap
accelerates. inersia? bertambah, objek tersebut akan
bergerak dengan
Garisan OP menunjukkan A Inertia increases as mass
kereta tersebut memecut. increases. A constant velocity.

B Line PQ shows the car Inersia bertambah apabila halaju malar.
moves with uniform jisim bertambah.
velocity. B constant acceleration.
B An object with greater
Garisan PQ menunjukkan inertia has greater pecutan malar.
kereta bergerak dengan tendency to resist change
halaju seragam. to its state of motion. C increasing deceleration.

C Line QS shows the Objek yang mempunyai nyahpecutan bertambah.
car moves in opposite inersia yang besar lebih
direction to line OP. cenderung menentang D increasing acceleration.
perubahan ke atas keadaan
Garisan QS menunjukkan gerakannya. pecutan bertambah.
kereta bergerak dalam
arah bertentangan dengan C Inertia causes passenger 12. Diagram 4 shows a constant
garisan OP. in the bus thrown force 20 000 N pushes forward
forward when a bus the car of mass 2 000 kg.
D Point S shows the car driving at high speed
has stop. stop suddenly. Rajah 4 menunjukkan daya
malar 20 000 N menolak kereta
Titik S menunjukkan kereta Inersia menyebabkan berjisim 2 000 kg ke hadapan.
telah berhenti. penumpang dalam bas
terhumban ke hadapan 2 000 kg 20 000 N
8. Free fall apabila bas dipandu pada
laju yang tinggi dihentikan Diagram 4 / Rajah 4
Jatuh bebas secara tiba-tiba.
What is the acceleration of
A can happen in the air if D It is related to Newton’s the car?
the earth’s gravitational Third Law of Motion.
acceleration is the only Apakah pecutan kereta tersebut?
force acted. Ia berkaitan dengan Hukum
Gerakan Newton Ketiga. A 0.1 m s–2
boleh berlaku di udara jika B 1.0 m s–2
pecutan graviti bumi adalah 10. Diagram 3 shows a pistol of C 10 m s–2
satu-satunya daya yang mass 2.5 kg fires bullet of D 20 m s–2
bertindak. mass 0.025 kg. The speed of
the bullet is 250 m s–1.

© Penerbitan Pelangi Sdn. Bhd. 120

Physics  Form 4 SPM Year-End Assessment 

13. Which of the following B F A Third C First
statements is not true about
the action of follow through OP Q R r Ketiga Pertama
in playing golf?
C F B Second
Antara yang berikut, pernyataan
yang manakah tidak benar OP Q R r Kedua
tentang tindakan ikut lajak dalam
permainan golf? D F 17. Kepler’s Third Law of
planetary motion describes a
A The action increases the OP Q R r relationship between the
impuls on the golf ball.
15. A communication satellite Hukum Kepler Ketiga mengenai
Tindakan ini menambahkan revolving around the Earth gerakan planet menjelaskan
impuls yang dikenakan with a period of 24 hours is hubungan antara
pada bola golf. replaced by a new satellite.
The mass of the new satellite A shape of orbit and
B It increases the velocity is twice that of the old one. location of Sun.
of the golf ball. If the period of revolution
of the new satellite is also bentuk orbit dan lokasi
Tindakan ini menambahkan 24 hours, the ratio of orbital Matahari.
halaju bola golf.
radius of new satellite to B distance from Sun and
C It decreases the orbital period.
impulsive force acting orbital radius of old satellite is
on the golf ball. Sebuah satelit komunikasi jarak dari Matahari dan
beredar mengelilingi Bumi dalam tempoh orbit.
Tindakan ini mengurangkan tempoh 24 jam telah digantikan
daya impuls yang bertindak dengan satelit baharu. Jisim C orbital velocity and
pada bola golf. satelit baharu ialah dua kali position in orbit.
ganda berbanding satelit lama.
14. Diagram 5 shows a tunnel Jika tempoh peredaran satelit halaju orbit dan kedudukan
from point P on the earth’s baharu ialah 24 jam, nisbah orbit.
equator to point R on the jejari orbit bagi satelit baru
other side of the Earth kepada jejari orbit bagi satelit 18. A planet moves fastest
through the centre of the lama ialah during its orbit around the
earth, Q. If the Earth is a C 2 : 1 Sun when
uniform sphere, which graph A 1 : 1
shows correctly the variation Planet bergerak paling laju
of the gravitational pull of B 2 : 1 D 1 : 2 dalam orbitnya mengelilingi
the earth from P to R? Matahari apabila
16. As a planet moves in its
Rajah 5 menunjukkan terowong orbit, a line from the sun to A it is closest to the Sun
dari titik P pada khatulistiwa the planet sweep out equal and gravity has the
bumi ke titik R pada sebelah areas in equal times. This is strongest pull.
yang lain pada Bumi dengan Kepler’s Law.
melalui pusat bumi, Q. Jika Apabila sebuah planet bergerak ia paling dekat dengan
Bumi ialah sfera yang seragam, dalam orbitnya, garisan dari Matahari dan tarikan graviti
manakah antara graf berikut Matahari ke planet tersebut adalah paling kuat.
adalah betul menunjukkan mencakupi luas yang sama
perubahan daya tarikan graviti dalam masa yang sama. B it is closest to the Sun
bumi dari P ke R? Ini adalah Hukum Kepler and gravity has the
. weakest pull.
Q
PR 121 ia paling dekat dengan
Matahari dan tarikan graviti
Diagram 5 / Rajah 5 paling lemah.

A F C it is furthest from the
Sun and gravity has the
OP Q R r strongest pull.

ia paling jauh dari Matahari
dan tarikan graviti paling
kuat.

D it is furthest from the
Sun and gravity has the
weakest pull.

ia paling jauh dari Matahari
dan tarikan graviti paling
lemah.

© Penerbitan Pelangi Sdn. Bhd.

 Physics  Form 4 SPM Year-End Assessment

19. The escape velocity at a Temperature, θ/°C Based on Diagram 7(a) and
height of 0.2R from a planet Suhu Diagram 7(b), which pairs is
surface of radius R is 10 km s–1. θ2 D true?
What is the escape velocity
from the surface of the θ1 C Berdasarkan Rajah 7(a) dan
planet? B Rajah 7(b), pasangan manakah
adalah benar?
Halaju lepas pada ketinggian
0.2R dari permukaan sebuah 0A Time, t/s Number Pressure
planet berjejari R ialah 10 km s–1. Masa of gas in the
Apakah halaju lepas dari sealed
permukaan planet? Diagram 6 / Rajah 6 molecules bottle
in the
A 10 km s–1 Which phase of the heating sealed Tekanan
B 11 km s–1 involving latent heat of bottle. dalam
C 12 km s–1 vaporisation? botol
D 13 km s–1 Bilangan
Fasa pemanasan manakah molekul gas tertutup.
20. A girl put a few ice cubes melibatkan haba pendam dalam botol
into a cup of hot coffee pengewapan?
and then stirs it. After tertutup.
some times, she feels that
the hotness of the coffee 22. Diagram 7(a) shows water in A Decreases Decreases
decreases. Why the hotness the bottle is boiled for two Berkurang Berkurang
decreases? minutes and then the bottle
is sealed. Diagram 7(b) B Unchanged Decreases
Seorang budak perempuan shows the sealed bottle is
meletakkan beberapa ketul ais poured with cold water. Tidak Berkurang
ke dalam gelas kopi panas lalu berubah
mengacaunya. Setelah beberapa Rajah 7(a) menunjukkan air
ketika, dia merasai kepanasan dalam botol dididihkan selama C Unchanged Increases
kopi berkurang. Mengapakah 2 minit dan kemudian botol Tidak Tidak
kepanasan berkurang? tersebut ditutup ketat. Rajah 7(b) Bertambah
menunjukkan botol yang ditutup berubah
A Kinetic energy of coffee ketat tersebut dituangkan air
molecules decreases. sejuk. D Increases Increases

Tenaga kinetik molekul kopi Bertambah Bertambah
berkurang.
23. Which of the following is
B Speed of coffee true?
molecules increases.
Antara yang berikut, yang
Laju molekul kopi bertambah. manakah adalah benar?

C The force of attraction Sweat dry
between the coffee from our
molecules decreases. skin Condensation
of steam
Daya tarikan antara molekul Peluh yang
kopi berkurang. tersejat Kondensasi wap
daripada air
D The coffee absorb heat
from the girl’s hand. kulit kita

Kopi menyerap haba A Absorb Absorb heat
daripada tangan perempuan heat
tersebut. Serap haba
Serap haba
21. Diagram 6 shows a graph of
temperature against time of (a) B Absorb
heating of 1 kg of ice. heat
Release heat
Rajah 6 menunjukkan graf suhu Serap haba
melawan masa bagi pemanasan Bebas haba
1 kg ais.
C Release Absorb heat
heat
Bebas haba
Bebas haba

D Release Release heat
heat
Bebas haba
Bebas haba

(b)
Diagram 7 / Rajah 7

© Penerbitan Pelangi Sdn. Bhd. 122

Physics  Form 4 SPM Year-End Assessment 

24. Specific latent heat of fusion Thermometer110 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 –10q°C manakala air dalam Rajah
for water has smaller value Termometer 9(b) berada pada suhu bilik,
than its specific latent heat Bourdon Gauge 27°C.
of vaporisation because Tolok Bourdon
Pressure 1.33
Haba pendam tentu pelakuran Air Tekanan
bagi air mempunyai nilai yang Udara
lebih kecil berbanding haba Vol. cm3
pendam tentu pengewapan Water 6
kerana Without Heat Air 5
Tanpa pemanasan 4
A ice absorbs more heat 3
from the surroundings (a) 2
during melting. Thermometer 1
Termometer
ais menyerap lebih banyak Bourdon Gauge Heat θ° C
haba daripada persekitaran Tolok Bourdon Haba Temperature
ketika pelakuran. Suhu
Air
B forces of attraction Udara (a)
between the molecules
in liquid water are too Water110 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 –10Pressure1.33
strong. Air Tekanan
Heat
daya tarikan antara molekul Dipanaskan Vol. cm3
dalam air terlalu kuat. (b) 6
Diagram 8 / Rajah 8 5
C more heat has to be 4
absorbed to overcome Based on the thermometer 3
the atmospheric pressure and Bourdon gauge readings, 2
when liquid water the situation is related to 1
becomes steam.
Berdasarkan bacaan termometer No Heat 27° C
lebih banyak haba perlu dan bacaan Tolok Bourdon, Tiada Haba Temperature
diserap untuk mengatasi situasi tersebut adalah berkaitan Suhu
tekanan atmosfera apabila dengan
air bertukar menjadi stim. (b)
A Boyle’s Law. Diagram 9 / Rajah 9
D liquid water has smaller
specific heat capacity Hukum Boyle. What is the temperature q in
than the specific heat ºC?
capacity of the steam. B Charles’ Law.
Apakah suhu θ dalam ºC?
air mempunyai muatan Hukum Charles.
haba tentu yang lebih kecil A 20.3 C 127.0
daripada muatan haba tentu C Pressure Law. B 36.0 D 400.0
bagi stim.
Hukum Tekanan. 27. Diagram 10 shows an
25. Diagram 8(a) shows a flask aerial view of two school
immersed in a water without 26. Diagram 9(a) and Diagram buildings. Annual inspection
being heated. Diagram 8(b) 9(b) show gas in a container is conducted by a techician
shows a flask immersed in a are immersed in water. The on the school siren system.
water being heated. water in Diagram 9(a) is As siren is activated, student
heated to q°C while water Q can hear the siren while
Rajah 8(a) menunjukkan sebuah in Diagram 9(b) is at room students P and R cannot hear
kelalang flaks direndamkan temperature, 27°C. the siren clearly.
dalam air tanpa dipanaskan.
Rajah 8(b) menunjukkan Rajah 9(a) dan Rajah 9(b) Rajah 10 menunjukkan
kelalang flaks direndamkan menunjukkan gas dalam bekas pandangan dari udara bagi
dalam air yang dipanaskan. yang direndam dalam air. Air dua bangunan sekolah.
dalam Rajah 9(a) dipanaskan ke Pemeriksaan tahunan dilakukan
oleh juruteknik terhadap sistem
siren di sekolah terbabit. Apabila
siren diaktifkan, murid Q dapat
mendengar siren manakala
murid P dan R tidak dapat
mendengar siren dengan jelas.

123 © Penerbitan Pelangi Sdn. Bhd.

 Physics  Form 4 SPM Year-End Assessment

Building R What is the wavelength of 30. Diagram 13 shows a drone.
Bangunan Q the water waves?
Rajah 13 menunjukkan sebuah
Siren Apakah panjang gelombang bagi dron.
gelombang air tersebut?
Building Diagram 13 / Rajah 13
Bangunan A 1.3 cm C 5.0 cm
B 3.3 cm D 13.3 cm Which of the following wave
P 29. Diagram 12 shows an ear is used in this device?
receives sound from the
Diagram 10 / Rajah 10 loudspeaker. Antara yang berikut, yang
manakah gelombang yang
Which of the following will Rajah 12 menunjukkan telinga digunakan dalam peralatan ini?
improve the situation? menerima bunyi daripada
pembesar suara. A Microwaves
Antara yang berikut, yang
manakah dapat memperbaiki Diagram 12 / Rajah 12 Gelombang mikro
keadaan tersebut?
Which of the following B Radio waves
A Put the siren at higher statement is true about the
position. diagram? Gelombang radio

Meletakan siren di tempat Antara yang berikut, pernyataan C Ultraviolet
yang tinggi. yang manakah benar tentang
rajah tersebut? Ultraungu
B Decrease the frequency
of the siren. I Sound needs medium to D Ultrasonic
propagate.
Mengurangkan frekuensi Ultrasonik
siren. Bunyi memerlukan medium
untuk merambat. 31. A blue light of frequency
C Position the siren on the 6.5 × 1014 Hz passess
ground. II Sound wave is through water with a speed
longitudinal wave. of 2.0 × 108 m s–1. What is
Meletakkan siren di atas the wavelength of the blue
tanah. Gelombang bunyi ialah light in the water?
gelombang membujur.
D Decrease the wavelength Cahaya biru dengan frekuensi
of the sound. III Sound wave travels 6.5 × 1014 Hz melalui air pada
faster if distance laju 2.0 × 108 m s–1. Apakah
Mengurangkan panjang between the ear and panjang gelombang cahaya biru
gelombang bunyi tersebut. loudspeaker decreases. dalam air?

28. Diagram 11 shows an Bunyi merambat lebih laju A 3.1 × 10–7 m
interference pattern of water jika jarak antara telinga dan B 3.8 × 10–6 m
wave. pembesar suara berkurang. C 3.0 × 108 m
D 1.3 × 1023 m
Rajah 11 menunjukkan corak A II and III only 32. Diagram 14 shows light
interferens bagi gelombang air. wave passing through
II dan III sahaja different medium.
20 cm
B I and III only Rajah 14 menunjukkan
gelombang cahaya menerusi
I dan III sahaja medium yang berlainan.

C I and II only Medium X Medium Y Medium Z

I dan II sahaja

15 cm

S1 S210 cm Diagram 14 / Rajah 14

Diagram 11 / Rajah 11 124
© Penerbitan Pelangi Sdn. Bhd.

Physics  Form 4 SPM Year-End Assessment 

Which of the following is
the correct type of medium?

Antara yang berikut, yang
manakah adalah jenis medium
yang betul?

Medium Medium Medium Diagram 16 / Rajah 16
XYZ

A vacuum air water Diagram 15 / Rajah 15 The image formed is

vakum udara air Which of the following Imej terbentuk ialah
explain the situation?
B vacuum water air A real.
Antara yang berikut, yang
vakum air udara manakah menerangkan situasi nyata.
di atas?
C water vacuum air B form by a concave lens.
A Virtual
air vakum udara dibentuk oleh kanta cekung.
Maya
D air water vacuum C at the same side as the
B Same size object.
udara air vakum
Sama saiz pada sebelah yang sama
33. Which of the following is dengan objek.
not true about water waves? C Same distance
D due to reflection of light.
Antara yang berikut, yang Sama jarak
manakah adalah tidak benar disebabkan oleh pantulan
mengenai gelombang air? D Lateral inverted cahaya.

A It is transverse wave. Songsang sisi 37. Diagram 17 shows two plane
mirror arranged in 90º. A
Ia merupakan gelombang 35. On hot day, a fake puddles beam of light is directed
melintang. of water can be seen on the towards a horizontal mirror.
road surface. The following
B It transfers energy. explanations are related to Rajah 17 menunjukkan dua
the phenomenon except cermin satah disusun pada 90º.
Ia memindahkan tenaga. Suatu sinar cahaya ditujukan
Pada hari yang panas, kepada cermin ufuk.
C Water molecules sebuah lopak air maya dapat
travels in the direction dilihat pada permukaan jalan. QR
of propagation of the Penerangan berikut adalah
waves. berkaitan dengan fenomena Normal P Mirror
tersebut kecuali Cermin
Molekul-molekul air
bergerak dalam arah A diffraction. Incident Reflected
perambatan gelombang air. ray ray
pembelauan. Sinar tuju Sinar
D Its wavelength changes pantulan
during refraction. B refraction of light. Mirror
Cermin
Panjang gelombangnya pembiasan cahaya.
berubah ketika pembiasan.
C total internal reflection
34. Diagram 15 shows a man of light. Diagram 17 / Rajah 17
holding a basket ball with
his right hand in front of a pantulan dalam penuh. Which ray, P, Q and R is
plane mirror but his image correct to show the light path
in the plane mirror holding a D air layers of different after the light is reflected by
basket ball with left hand. temperature. the two plane mirror?

Rajah 15 menunjukkan seorang lapisan udara yang Manakah sinar P, Q dan R
lelaki memegang bola keranjang berlainan suhu. adalah betul menunjukkan laluan
dengan tangan kanan di cahaya selepas dipantulkan
hadapan cermin satah tetapi 36. Diagram 16 shows an daripada dua cermin satah
imejnya di dalam cermin satah image of words formed by a tersebut?
memegang bola keranjang magnifying glass.
dengan tangan kiri. A P
Rajah 16 menunjukkan imej bagi B Q
perkataan dibentuk oleh kanta C R
pembesar.

125 © Penerbitan Pelangi Sdn. Bhd.

 Physics  Form 4 SPM Year-End Assessment

38. Which ray diagram is correct 39. Diagram 18 shows a man B Light is refracted toward
for concave lens? wants to spear a fish. The the normal as it travels
man actually sees the from the fish toward the
Gambar rajah sinar manakah apparent position of the fish. air.
adalah betul bagi kanta cekung?
Rajah 18 menunjukkan seorang Cahaya dibiaskan mendekati
A lelaki ingin melemparkan normal apabila merambat
lembing pada ikan. Dia dari ikan ke udara.
Object sebenarnya melihat kedudukan
Objek ketara ikan tersebut. C Light travels from
denser medium to less
FI F Diagram 18 / Rajah 18 dense medium.
Image
Imej Which statement is correct Cahaya merambat dari
to explain this situation? medium yang lebih tumpat
B ke medium yang kurang
Pernyataan manakah adalah betul tumpat.
Object FI F menerangkan situasi di atas?
Objek Image D Speed of light decreases
Imej A He will get the fish if he as it travels from the fish
directs the spear toward toward the air.
the fish he has seen.
C F FI Laju cahaya berkurang apabila
Image Dia akan mendapat ikan merambat dari ikan ke udara.
Object tersebut jika dia melempar
Objek Imej lembing terus ke arah ikan 40. What is the power of a
yang dilihat. concave lens with a focal
length of 20.0 cm?

D F Apakah kuasa kanta cekung
yang mempunyai panjang fokus
Object 20.0 cm?
Objek
A –0.05 D C +0.05 D
FI B –5 D D +5 D
Image
Imej

Paper 2

Kertas 2
(2 hours 30 minutes)

(2 jam 30 minit)

Section A

Bahagian A

[60 marks]

[60 markah]

Answer all questions in this section.

Jawab semua soalan dalam bahagian ini.

1. Diagram 1 shows the Earth and the Moon with mass of M and m respectively. Distance between the Earth
and the Moon is r.

Rajah 1 menunjukkan Bumi dan Bulan masing-masing dengan jisim M dan m. Jarak antara Bumi dan Bulan ialah r.
Mm

© Penerbitan Pelangi Sdn. Bhd. r
Diagram 1 / Rajah 1

126

Physics  Form 4 SPM Year-End Assessment 

The force of attraction, F between the Earth and the Moon is given by the equation F = G Mm where G
is Universal Gravitational Constant. r2

Daya tarikan, F antara Bumi dan Bulan diberikan oleh persamaan F = G Mm di mana G ialah Pemalar Kegravitian
Semesta. r2

(a) Based on the equation,

Berdasarkan persamaan tersebut,

(i) Complete the table below.

Lengkapkan jadual berikut.

Base quantity Derived quantity

Kuantiti asas Kuantiti terbitan

[2 marks / 2 markah]

(ii) State two scalar quantities.

Nyatakan dua kuantiti skalar.

(iii) State a vector quantity. [2 marks / 2 markah]
[1 mark / 1 markah]
Nyatakan kuantiti vektor.
Diagram 2 / Rajah 2
2. Diagram 2 shows a 50 kg boy slips on the floor. His falling velocity just
before hitting the floor is 10 m s–1.

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

(a) Based on the diagram, calculate

Berdasarkan rajah tersebut, kirakan

(i) his momentum just before hitting the floor.

momentumnya sejurus sebelum mencecah lantai.

[1 mark / 1 markah]

(ii) his momentum after hitting the floor.

momentumnya selepas mencecah lantai.

[1 mark / 1 markah]

127 © Penerbitan Pelangi Sdn. Bhd.

 Physics  Form 4 SPM Year-End Assessment

(iii) impulsive force exerts on him if the time interval of impact between him and the floor is 0.2 s.

daya impuls yang bertindak jika selang masa perlanggaran antaranya dengan lantai ialah 0.2 s.

[1 mark / 1 markah]
(b) Based on the answer in (a)(iii), state one physical characteristic of the floor and explain why you have

stated this charateristic.

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

[2 marks / 2 markah]
(c) Suggest a modification on the floor which could reduce injury if he slips again. Explain how the

modification is able to reduce injury.

Cadangkan pengubahsuaian pada lantai untuk mengurangkan kecederaan jika dia terjatuh lagi. Terangkan bagaimana
pengubahsuaian tersebut dapat mengurangkan kecederaan.

[2 marks / 2 markah]
3. Diagram 3.1(a) shows a trishaw carrying a passenger. Diagram 3.1(b) shows the same trishaw carrying two

passengers.

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.

       Diagram 3.1(b) / Rajah 3.1(b)
Diagram 3.1(a) / Rajah 3.1(a)

(a) What is the meaning of inertia?

Apakah yang dimaksudkan dengan inersia?

[1 mark / 1 markah]

(b) Based on the Diagram 3.1(a) and Diagram 3.1(b), compare

Berdasarkan Rajah 3.1(a) dan Rajah 3.1(b), bandingkan

(i) the total mass of the passengers.

jumlah jisim penumpang.

[1 mark / 1 markah]

© Penerbitan Pelangi Sdn. Bhd. 128

Physics  Form 4 SPM Year-End Assessment 

(ii) the difficulty to start to move the trishaw.

kesukaran untuk mula mengerakkan beca.

[1 mark / 1 markah]

(iii) the inertia of the trishaw.

inersia bagi beca tersebut.

[1 mark / 1 markah]

(c) Based on the answers in 3(b),

Berdasarkan jawapan dalam 3(b),

(i) relate the inertia of trishaw with the total mass of the passengers.

hubung kait inersia bagi beca dengan jumlah jisim penumpang.

[1 mark / 1 markah]

(ii) state the relationship between inertia and mass of an object.

nyatakan hubungan antara inersia dan jisim bagi objek.

[1 mark / 1 markah]

(d) Diagram 3.2 shows the journey of the trishaw carrying passenger.

Rajah 3.2 menunjukkan perjalanan beca tersebut membawa penumpang.

Diagram 3.2 / Rajah 3.2

In Diagram 3.2, mark with symbol ‘X’ the position where the trishaw have to start the journey. Give
one reason for your answer.

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

jawapan anda. [2 marks / 2 markah]

4. Diagram 4 shows satellite A at a height of 603 km above the surface of Satellite
the Earth. The satellite revolves around the Earth with a period of 97.0 Satelit
minutes. [The radius of the earth, r = 6 400 km]
r R
Rajah 4 menunjukkan satelit A pada ketinggian 603 km di atas permukaan bumi. Earth
Satelit tersebut mengeliling Bumi dengan tempoh peredaran 97.0 minit. [Jejari Bumi
bumi, r = 6 400 km]

(a) Tick (✓) on the correct column about the type of orbit of satellite A.

Tandakan (✓) dalam petak yang betul mengenai jenis orbit bagi satelit A.

Non-geosynchronous orbit/ Orbit bukan geopegun

Geosynchronous orbit/ Orbit geopegun Diagram 4 / Rajah 4

[1 mark / 1 markah]

129 © Penerbitan Pelangi Sdn. Bhd.

 Physics  Form 4 SPM Year-End Assessment

(b) Based on Diagram 4, does the satellite have acceleration? Explain why.

Berdasarkan Rajah 4, adakah satelit mengalami pecutan? Terangkan mengapa.

[2 marks / 2 markah]

(c) (i) Calculate the linear speed of the satellite.

Hitung laju linear satelit tersebut.

[2 marks / 2 markah]
(ii) There is a force which holds the satellite in its orbit. Name the force.

Terdapat suatu daya yang mengekalkan satelit dalam orbitnya. Namakan daya tersebut.

[1 mark / 1 markah]
(iii) If the mass of satellite A is 10 000 kg, calculate the force you have named in c(ii).

Jika jisim satelit A ialah 10 000 kg, kirakan daya yang telah dinamakan di c(ii).



[2 marks / 2 markah]

5. Diagram 5(a) and 5(b) show graphs of volume against temperature with different unit for a fixed mass at
a constant pressure.

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

Volume (cm3) Volume (cm3)
Isi padu (cm3) Isi padu (cm3)

100 100

50 50

x –250 –200 –150 –100 –50 0 50 0 50 100 150 200 250 300 350
Temperature (Unit) Temperature (Unit)
Suhu (Unit) Suhu (Unit)

(a) (b)
Diagram 5 / Rajah 5

(a) Tick (✓) in the box for the correct related gas law with the diagrams above.

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

Boyle’s Law

Hukum Boyle

Charles’ Law

Hukum Charles

[1 mark / 1 markah]

© Penerbitan Pelangi Sdn. Bhd. 130

Physics  Form 4 SPM Year-End Assessment 

(b) Based on Diagram 5,

Berdasarkan Rajah 5,

(i) state the unit for temperature in Diagram 5(a).
nyatakan unit bagi suhu dalam Rajah 5(a).

[1 mark / 1 markah]

(ii) name of the temperature scale on horizontal axis in Diagram 5(b).

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

[1 mark / 1 markah]

(iii) state the unit for temperature in Diagram 5(b).

nyatakan unit bagi suhu dalam Rajah 5(b).

[1 mark / 1 markah]

(c) State the value of X in Diagram 5(a).

Nyatakan nilai bagi X dalam Rajah 5(a).

[1 mark / 1 markah]
6. Diagram 6.1(a) and Diagram 6.1(b) shows water wave of different wavelength passing through a gap of the

same size.

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)                        (b)

Diagram 6.1 / Rajah 6.1

(a) Tick (✓) on the correct answer.

Tandakan (✓) pada ruang yang betul.

The wave phenomenon shown above is called

Fenomena gelombang di atas dikenali sebagai

diffraction

pembelauan

refraction

pembiasan

[1 mark / 1 markah]

131 © Penerbitan Pelangi Sdn. Bhd.

 Physics  Form 4 SPM Year-End Assessment

(b) Based on Diagram 6.1(a) and Diagram 6.1(b),

Berdasarkan Rajah 6.1(a) dan Rajah 6.1(b),

(i) compare the wavelength of the water wave.

bandingkan panjang gelombang air.

[1 mark / 1 markah]

(ii) compare the area of spreading of the wave.

bandingkan luas penyebaran gelomban tersebut.

[1 mark / 1 markah]

(c) Based on the answer in 6(b), state the relationship between

Berdasarkan jawapan dalam 6(b), nyatakan hubungan antara

(i) the wavelength and area of spreading.

panjang gelombang dan luas penyebaran.

[1 mark / 1 markah]

(ii) wavelength and effect of the phenomenon you have named in 6(a).

panjang gelombang dan kesan fenomena yang telah anda namakan di 6(a).

[1 mark / 1 markah]
(d) Diagram 6.2 shows the water waves splashes and over spill the retaining wall.

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

Diagram 6.2 / Rajah 6.2

(i) What is the characteristic of the retaining wall that causes the water wave splashes and overspills?

Apakah ciri-ciri pada tembok penahan yang menyebabkan air menghempas dan melimpahinya?

[1 mark / 1 markah]
(ii) Suggest and explain your modification on the retaining wall in order to avoid the water splashes

and over spills.

Cadangkan dan jelaskan pengubahsuaian pada tembok penahan untuk mengelakkan air daripada menghempas
dan melimpahi tebing.

[2 marks / 2 markah]

© Penerbitan Pelangi Sdn. Bhd. 132

Physics  Form 4 SPM Year-End Assessment 

7. Diagram 7.1 shows the arrangement of apparatus used to determine the wavelength of blue colour light.
The distance between the double slits and the screen is 2.1 m. The separation between the double slits is
0.5 mm and the separation between two consecutive bright blue fringes is 2 mm.

Rajah 7.1 menunjukkan susunan radas digunakan untuk menentukan panjang gelombang bagi cahaya biru. Jarak antara
dwicelah dan skrin ialah 2.1 m. Jarak pemisahan dwicelah ialah 0.5 mm dan jarak pemisahan antara dua pinggir biru
yang berturutan ialah 2 mm.

White light source
Sumber cahaya putih

PQR S
Diagram 7.1 / Rajah 7.1
[1 mark / 1 markah]
(a) What is the meaning of coherent?

Apakah maksud koheren?

(b) Calculate the wavelength of the blue light used in the experiment.

Kirakan panjang gelombang bagi cahaya biru dalam eksperimen ini.

[2 marks / 2 markah]

(c) Diagram 7.2(a) shows the fringes produced by interference of the blue light.

Rajah 7.2(a) menunjukkan jalur-jalur yang dihasilkan oleh interferens bagi cahaya biru.

         (b)
(a)

Diagram 7.2 / Rajah 7.2

Draw the pattern of fringes formed in the empty box in Diagram 7.2 (b) if red light is used in the
experiment.

Lukiskan corak jalur-jalur yang terbentuk dalam kotak kosong dalam Rajah 7.2 (b) jika cahaya merah digunakan
dalam eksperimen tersebut.

[2 marks / 2 markah]

(d) Experiment in Diagram 7.1 needs to be set up properly. Table 1 shows four different set ups for the experiment.

Eksperimen dalam Rajah 7.1 perlu dipasang dengan betul. Jadual 1 menunjukkan empat susunan berlainan bagi
eksperimen tersebut.

Experiment setup Material P Material Q Material R

Susunan radas Bahan P Bahan Q Bahan R

A Single slit Double slit Colour filter

Celah tunggal Dwicelah Penapis berwarna

B Single slit Colour filter Double slit

Celah tunggal Penapis berwarna Dwicelah

C Double slit Single slit Colour filter

Dwicelah Celah tunggal Penapis berwarna

D Double slit Colour filter Single slit

Dwicelah Penapis berwarna Celah tunggal

Table 1 / Jadual 1

133 © Penerbitan Pelangi Sdn. Bhd.

 Physics  Form 4 SPM Year-End Assessment

Based on Table 1, state the suitable material for P, Q and R.
Give one reason for the suitability of each of the following material.

Berdasarkan Jadual 1, nyatakan bahan yang sesuai bagi P, Q dan R.
Berikah satu sebab bagi kesesuaian setiap bahan berikut.

(i) Material P:

Bahan P:

[2 marks / 2 markah]

(ii) Material Q:

Bahan Q:

[2 marks / 2 markah]

(iii) Material R:

Bahan R:

[2 marks / 2 markah]
(e) Based on the answer 7(d), determine the most suitable setup for the experiment to determine the

wavelength of blue light.

Berdasarkan jawapan 7(d), tentukan susunan radas yang paling sesuai bagi eksperimen untuk menentukan panjang
gelombang bagi cahaya biru.

[1 mark / 1 markah]
8. Diagram 8.1 shows a lady using mirror for doing make up. The image in the mirror is bigger than herself.

Rajah 8.1 menunjukkan seorang perempuan sedang menggunakan cermin untuk bersolek. Imej di dalam cermin adalah
lebih besar daripada dirinya.

Diagram 8.1 / Rajah 8.1

(a) Name the type of spherical mirror in Diagram 8.1.

Namakan jenis cermin sfera dalam Rajah 8.1.

[1 mark / 1 markah]
(b) Based on Diagram 8.1, state one characteristic of the image produced by the mirror.

Berdasarkan Rajah 8.1, nyatakan satu ciri imej yang dihasilkan oleh cermin tersebut.

[1 mark / 1 markah]

© Penerbitan Pelangi Sdn. Bhd. 134

Physics  Form 4 SPM Year-End Assessment 

(c) Diagram 8.2 shows an incomplete ray diagram.

Rajah 8.2 menunjukkan gambar rajah sinar yang tidak lengkap.

OF C

Diagram 8.2 / Rajah 8.2

Complete the ray diagram in Diagram 8.2 to show how the image in Diagram 8.1 is formed.

Lengkapkan gambar rajah sinar dalam Rajah 8.2 untuk menunjukkan bagaimana imej dalam Rajah 8.1 terbentuk.

[2 marks / 2 markah]
(d) Diagram 8.3 shows a situation in a shop. The shopkeeper does not want to hire worker. She intends to

place a suitable mirror in the shop so that she can see the situation between Rack 1 and Rack 2.

Diagram 8.3 menunjukkan situasi di dalam sebuah kedai. Pemilik kedai tersebut engan mengupah pekerja. Dia
bercadang meletakkan cermin yang sesuai dalam kedai tersebut supaya dapat melihat situasi di antara Rak 1 dan
Rak 2.

Diagram 8.3 / Rajah 8.3

Based on Diagram 8.3,

Berdasarkan Rajah 8.3,

(i) which point, A, B, C or D the mirror should be placed? Give reason for your answer.

manakah antara titik A, B, C atau D yang perlu diletakkan cermin? Berikan sebab bagi jawapan anda.

[1 mark / 1 markah]
(ii) State the most suitable type of spherical mirror to be used in the situation.

Nyatakan jenis cermin sfera yang paling sesuai untuk kegunaan tersebut.

[1 mark / 1 markah]

(iii) Give one reason for your answer in 8(e)(ii).

Berikan satu sebab bagi jawapan anda dalam 8(e)(ii).

[1 mark / 1 markah]

135 © Penerbitan Pelangi Sdn. Bhd.

 Physics  Form 4 SPM Year-End Assessment

Section B

Bahagian B

[20 marks]

[20 markah]

Answer any one question in this section.

Jawab mana-mana satu soalan dalam bahagian ini.

9. Diagram 9(a) shows a ship uses ultrasonic to determine the depth of the sea water.

Rajah 9(a) menunjukkan sebuah kapal menggunakan ultrasonik untuk menentukan kedalaman air laut.

Depth
Kedalaman

To measure the depth of water
Menentukan kedalaman air

Diagram 9(a) / Rajah 9(a)

(a) (i) What is ultrasonic? [1 mark / 1 markah]

Apakah itu ultrasonik?

(ii) Explain how the ultrasonic can be used to determine the depth of the sea water.

Terangkan bagaimana bunyi ultrasonik dapat digunakan untuk menentukan kedalaman air laut.

[4 marks / 4 markah]

(b) Diagram 9(b) shows a soldier shoots a gun in a silent cave. After a short interval of time, he hears an
echo. Speed of sound is 330 m s–1 in the air. Wavelength of the gun’s sound wave is 0.25 m.

Rajah 9(b) menunjukkan seorang askar sedang menembak dalam gua yang sunyi. Setelah selang masa yang singkat,
dia terdengar gema. Laju bunyi dalam udara ialah 330 m s–1. Panjang gelombang bunyi daripada senapang tersebut
ialah 0.25 m.

Diagram 9(b) / Rajah 9(b) [3 marks / 3 markah]
[2 marks / 2 markah]
Calculate

Kirakan

(i) the time interval between the shooting and the echo is heard.

selang masa antara bunyi tembakan dan gema yang didengari.

(ii) frequency of gun sound.

frekuensi bunyi tembakan.

© Penerbitan Pelangi Sdn. Bhd. 136

Physics  Form 4 SPM Year-End Assessment 

(c) Diagram 9(c) shows four electronic devices P, Q, R and S with different characteristics.

Rajah 9(c) menunjukkan empat alat elektronik P, Q, R dan S dengan ciri-ciri yang berbeza.

PQ R S

Diagram 9(c) / Rajah 9(c)

Table 2 shows the characteristics of each electronic device.

Jadual 2 menunjukkan ciri-ciri bagi setiap alat elektronik tersebut.

Table 2 / Jadual 2

Electronic Type of wave of the Range of the Diffraction Mass of the
device signal emitted signal in the air through an electronic device

Alat elektronik Jenis gelombang Julat bagi isyarat obstacle Jisim alat
bagi isyarat yang di dalam udara elektronik tersebut
P Pembelauan
Q dipancarkan 200 m menerusi halangan 400 g
R 100 m 300 g
S Radio wave 15 m Easy 200 g
15 m 150 g
Gelombang radio Mudah

Microwave Difficult

Gelombang mikro Sukar

Infrared Difficult

Inframerah Sukar

Visible light Difficult

Cahaya tampak Sukar

Determine the most suitable electronic device that can function properly as a remote control for home
television. Justify you answer.

Tentukan alat elektronik yang paling sesuai untuk berfungsi dengan berkesan sebagai alat kawalan jauh bagi televisyen

di rumah. Jelaskan jawapan anda. [10 marks / 10 markah]

10. Diagram 10(a) shows rays of light passing through a convex lens Sun
are converged to a point on a piece of paper. Matahari

Rajah 10(a) menunjukkan sinar cahaya yang menerusi kanta cembung Magnifying
ditumpukan ke suatu titik pada sekeping kertas. glass
Kanta
(a) (i) State a light phenomenon that causes the convergence pembesar
of light rays to a point.
Diagram 10(a) / Rajah 10(a)
Nyatakan satu fenomena cahaya yang menyebabkan penumpuan

sinar cahaya ke satu titik. [1 mark / 1 markah]

(ii) Based on Diagram 10(a), explain how the magnifying
glass are able cause fire on a piece of paper.

Berdasarkan Rajah 10(a), terangkan bagaimana kanta pembesar
dapat menyebabkan kertas tersebut terbakar.

[4 marks / 4 markah]

(b) Diagram 10(b) shows the formation of an image by a concave lens. The focal length of the lens is
10 cm and the height of the object is 5 cm.

Rajah 10(b) menunjukkan pembentukan imej bagi kanta cekung. Panjang fokus kanta ialah 10 cm dan tinggi objek
ialah 5 cm.

137 © Penerbitan Pelangi Sdn. Bhd.

 Physics  Form 4 SPM Year-End Assessment

Object
Objek

F Image
Imej

20 cm

Diagram 10(b) / Rajah 10(b)

Calculate

Kirakan

(i) the power of the concave lens.

kuasa kanta cekung tersebut.

(ii) the image distance.

jarak imej.

(iii) the height of the image.

tinggi imej tersebut.

[5 marks / 5 markah]
(c) A female student uses the convex lens as a magnifying glass to observe pollen grains of hibiscus. She
finds that the magnifying glass cannot give satisfying magnification on her observation. You are assigned
to study the characteristics of a compound microscope that is suitable for use in the student observation
of pollen grain. Table 3 shows the characteristics of different compound microscope.

Seorang murid perempuan menggunakan kanta cembung sebagai kanta pembesar untuk memerhatikan debunga bagi
Bunga Raya. Dia mendapati kanta pembesar tersebut tidak dapat memberikan pembesaran yang memuaskan. Anda
ditugaskan untuk mengkaji ciri-ciri bagi mikroskop majmuk yang sesuai bagi kegunaan murid untuk memerhatikan
debunga. Jadual 3 menunjukkan ciri-ciri mikroskop majmuk yang berbeza.

Table 3 / Jadual 3

Characteristics Type of Comparison Position Distance between
spherical between focal length of object the objective lens
Ciri-ciri of objective lens, fo placed, u and the eyepiece
lens Pearnbdanedyinegpaiencaen, tfaera
Compound Kedudukan Jarak antara kanta
Microscope Jenis kanta panjang fokus kanta objek, u objektif dan kanta
sfera panojbanjegktfiof,kfuosdkaannta
Mikroskop u < 2fo mata.
majmuk mata, fe fo < u < 2fo
greater than /melebihi
P Convex fo > fe u = 2fo fo + fe
u > 2fo
Kanta cembung greater than / melebihi
fo + fe
Q Convex fo < fe
less than / kurang
Kanta cembung
daripada
R Concave fo > fe
fo + fe
Kanta cekung less than / kurang

S Concave fo < fe daripada

Kanta cekung fo + fe

Choose the most suitable compound microscope to be used in helping the female student’s work.

Pilih mikroskop majmuk yang paling sesuai digunakan untuk membantu kerja pemerhatian murid perempuan

tersebut. [10 marks / 10 markah]

© Penerbitan Pelangi Sdn. Bhd. 138

Physics  Form 4 SPM Year-End Assessment 

Section C

Bahagian C

[20 marks]

[20 markah]

Answer one question in this section.

Jawab satu soalan dalam bahagian ini.

11. Diagram 11.1 shows a man rowing an empty boat to cross the river to a coconut farm. He takes 5 minutes
to reach destination which is 120 m from his original place. Diagram 11.2 shows the same man rowing the
boat through the same path back to his original place. His boat is full with coconuts which he has bought
from the coconut farm. He takes 10 minutes to reach his original place.

Rajah 11.1 menunjukkan seorang lelaki sedang mendayung sampan tanpa muatan merentasi sungai ke ladang kelapa.
Dia mengambil masa 5 minit untuk sampai ke destinasi yang terletak 120 m dari tempat asalnya. Rajah 11.2 menunjukkan
orang yang sama mendayung sampan melalui laluan yang sama balik ke tempat asal. Sampannya dipenuhi buah kelapa
yang dibeli dari ladang kelapa. Dia mengambil masa 10 minit untuk balik ke tempat asal.

Diagram 11.1 / Rajah 11.1 Diagram 11.2 / Rajah 11.2

(a) What is meant by acceleration? [1 mark / 1 markah]

Apakah maksud pecutan?

(b) Based on Diagram 11.1 and Diagram 11.2,

Berdasarkan Rajah 11.1 dan Rajah 11.2,

(i) compare the time taken, the force applied and the acceleration between trip in Diagram 11.1 and
trip in Diagram 11.2.

bandingkan masa yang diambil, daya yang dikenakan dan pecutan antara perjalanan dalam Rajah 11.1 dan

Rajah 11.2. [3 marks / 3 markah]

(ii) relate the time taken by the boat and the force applied to make deduction regarding the relationship
between the force applied and the acceleration of the boat.

hubung kaitkan masa yang diambil oleh sampan dengan daya yang dikenakan untuk membuat kesimpulan

mengenai hubungan antara daya yang dikenakan dengan pecutan sampan tersebut. [2 marks / 2 markah]

Diagram 11.3 shows the velocity-time graph of the motion of the boat during trip to the coconut farm.

Rajah 11.3 menunjukkan graf halaju-masa bagi perjalanan sampan ke ladang kelapa.

Velocity (m s–1)
Halaju

V1 Q R

P S Time (s)
1 2 34 5 Masa

Diagram 11.3 / Rajah 11.3

139 © Penerbitan Pelangi Sdn. Bhd.

 Physics  Form 4 SPM Year-End Assessment

(c) Based on Diagram 11.3, describe the motion of the boat in the water. Explain why the motion is as
shown in Diagram 11.3.

Berdasarkan Rajah 11.3, terangkan perjalanan sampan tersebut. Jelaskan mengapa perjalanan adalah seperti yang

ditunjukkan pada Rajah 11.3. [4 marks / 4 markah]

(d) One day, the boat capsized in a rough water. The man has lost the full boat of coconuts. After the
incident, he wants to build a new boat.

Pada suatu hari, sampan yang didayung terbalik dan tengelam. Hal ini menyebabkannya kehilangan semua buah
kelapa. Selepas peristiwa itu, dia ingin membina sebuah bot yang baharu.

   

Diagram 11.4 / Rajah 11.4

If the man come to you for advices about a new boat he is going to build, using your knowledge of
motion, forces and properties of materials, state and explain your suggestions regarding the size, shape,
speed and safety of the new boat.

Jika lelaki tersebut meminta nasihat anda mengenai bot baharu yang hendak dibina, berdasarkan pengetahuan anda
tentang gerakan, daya dan ciri-ciri bahan, nyatakan dan terangkan cadangan anda tentang saiz, bentuk, laju dan

ciri-ciri keselamatan yang perlu ada pada bot yang baharu. [10 marks / 10 markah]

© Penerbitan Pelangi Sdn. Bhd. 140

Answers

CHAP1TER Measurement (d) Making conclusion (iv) Temperature of the liquid
Pengukuran Membuat kesimpulan
(e) Write a report is increasing linearly to
Menulis laporan
time of heating.
Physical Quantities SPM Practice 1 Suhu cecair bertambah
1.1 Kuantiti Fizik
secara linear dengan masa
pemanasan.

Paper 1 ((bc)) θ(iR) =r1=5°C17250 – 25
– 20
1. (a) foot, inch, yard, mile, gallon, psi 1. A 2. C 3. D 4. C 5. D = 0.5°C s–1
kaki, inci, ela, batu, gelen, psi 6. B 7. C 8. B 9. C 10. A
(b) metre, kilogram, kelvin, 11. B 12. B 13. C 14. D 15. A (ii) c = 1 000
ampere, seconds, litre 1 6. C 17. C 18. B 19. C 20. C 0.5 × 0.5
meter, kilogram, kelvin, ampere,
saat, liter Paper 2 = 4 000 J kg–1 °C–1
(d) 55°C

2. (a) length, mass, time, Section A / Bahagian A HOTS Challenge
temperature, electric current, 1. (a) Pound / Paun
luminous intensity, quantity of (b) (i) Mass / Jisim (a) • Period is plotted on vertical axis.
matter Tempoh diplotkan di paksi menegak.
(ii) Second / Saat • Responding variable should be
panjang, jisim, masa, suhu, arus
elektrik, keamatan cahaya, kuantiti (iii) m s–1 plotted on vertical axis.
jirim (iv) Density / Ketumpatan Pemboleh ubah bergerak balas

(b) area, volume, velocity, (c) Facilitates communication haruslah diplotkan pada paksi
acceleration, force menegak.
among scientist and non- (b) • Length of pendulum is plotted
luas, isi padu, halaju, pecutan, on horizontal axis.
daya scientist worldwide. Panjang bandul diplotkan pada
Memudahkan komunikasi antara paksi mengufuk.
3. (a) m × m × m = m3 • Manipulated variable should be
ahli sains dan bukan ahli sains di plotted on horizontal axis.
seluruh dunia. Pemboleh ubah dimanipulasikan
haruslah diplotkan pada paksi
Displacement Sesaran (d) (i) m mengufuk.
m (c) • 1 cm represents 0.1 s on
(b) Time taken / Masa diambil (ii) s = m s–1 vertical axis.
1 cm mewakili 0.1 s pada paksi
(c) m s–1 = m s–2 (e) a = vf – vi = m s–1 = m s–2 menegak.
s t s • So that the size of graph covers
(d) Mass × Velocity / Jisim × Halaju more than half of the height of
graph paper.
(e) kg × m s–2 = kg m s–2 2. (a) (i) 75 m Supaya saiz graf meliputi lebih
(ii) Interpolation / Interpolasi daripada separuh tinggi helaian
Force Daya kertas graf.
(f) Surface area / Luas permukaan (b) (i) 24 m (d) • 1 cm represents 10 cm on
(ii) Extrapolation / Ekstrapolasi horizontal axis.
4. (a) mass, distance, speed 1 cm mewakili 10 cm pada paksi
jisim, jarak, laju 100 − 40 = 6.4 m s−1 mengufuk.
(b) weight, displacement, velocity (c) (i) 12 − 2.6 • So that the size of graph covers
berat, sesaran, halaju more than half of the width of
(ii) velocity graph paper.
Scientific Investigation Supaya saiz graf meliputi lebih
1.2 Penyiasatan Saintifik 3. daripada separuh lebar helaian
kertas graf.
θ (m s–1) (e) • Graph of period against length
of pendulum.
5. (a) P is directly proportional to 1 . 80 Graf tempoh melawan panjang bandul
V (120, 75) • Graph name is ‘Responding
variable’ against ‘Manipulated
70 variable’.
Nama graf haruslah ‘Pemboleh ubah
P berkadar langsung dengan 1 . 60 bergerak balas’ melawan ‘Pemboleh
(b) s is increasing with t V ubah dimanipulasikan’.

s bertambah dengan t 50

(c) T is decreasing linearly with m 40

T berkurang secara linear dengan 30
m
(d) v is decreasing with t 20 (20, 25)

v berkurang dengan t 10
6. (( ab)) xex11x;;tirinnatteperoprlpoaoltailosaintio/nekstrapolasi 0 20 40 60 80 100 120 t (s)

7. (a) Identifying problem (a) (i) Time of heating
Mengenal pasti masalah Masa pemanasan

(b) Forming hypothesis (ii) Temperature of the liquid /
Membentuk hipotesis Suhu cecair

(c) Collecting and tabulating data (iii) Power of heater
Mengumpul dan menjadualkan Kuasa pemanas

data

A1 © Penerbitan Pelangi Sdn. Bhd.