soalan pecutan akhir fizik spm 2010 kertas 2 set 3.pdf

18
Program Pecutan Akhir Fizik SPM 2010 Soalan Kertas 2 Set 3 Prepared by: Mohd Khairul Anuar SMK Seri Mahkota 1 Question 1 Diagram 1 shows an instrument to measure a physical quantity. (a) What is the meaning of physical quantity? …………………………………………………………………………………………………………………………………………. [1 mark] (b) Based on Diagram 1 (i) State the type of error caused by the instrument. ……………………………………………………………………………………………………………………………………. [1 mark] (ii) Name the measurement unit reads by the instrument ……………………………………………………………………………………………………………………………………. [1 mark] (c) Complete the following sentence by ticking () the correct word. The reading taken using this instrument should be corrected by Subtracting the reading with the error reading Adding the reading to the error reading [1 mark] Diagram 1

Upload: cammry-anna

Post on 24-Dec-2015

117 views

Category:

Documents


10 download

TRANSCRIPT

Page 1: Soalan Pecutan Akhir Fizik SPM 2010 Kertas 2 Set 3.pdf

Program Pecutan Akhir Fizik SPM 2010 Soalan Kertas 2 Set 3

Prepared by: Mohd Khairul Anuar SMK Seri Mahkota 1

Question 1 Diagram 1 shows an instrument to measure a physical quantity.   

      

                                                           

(a) What is the meaning of physical quantity?  ………………………………………………………………………………………………………………………………………….                                                 [1 mark]                              

(b) Based on  Diagram 1     (i)    State the type of error caused by the instrument.  

   …………………………………………………………………………………………………………………………………….              

[1 mark]  (ii)    Name the measurement unit reads by the instrument 

                   …………………………………………………………………………………………………………………………………….              

[1 mark] (c) Complete the following sentence by ticking (√) the correct word. 

  The reading taken using this instrument should be corrected by  

                                           Subtracting the reading with the error reading                         

        

                            Adding the reading to the error reading                                        

            [1 mark]  

 

 

 

 

Diagram 1 

Page 2: Soalan Pecutan Akhir Fizik SPM 2010 Kertas 2 Set 3.pdf

Program Pecutan Akhir Fizik SPM 2010 Soalan Kertas 2 Set 3

Prepared by: Mohd Khairul Anuar SMK Seri Mahkota 2

Question 2 

Diagram 2 shows a type of nuclear reaction where the number of neutrons produced is X. 

Diagram 2 

(a) Name the type of nuclear reaction.  ........................................................................................................................................................... 

[1 mark] (b) State the value of X. 

 ........................................................................................................................................................... 

[1 mark]  

(c) Total atomic mass before reaction is 3.985 x 10‐25 kg and total atomic mass after reaction is 3.982 x10‐25 kg. Calculate, (i) The mass defect, 

   

[2 marks] (ii) The amount of energy released. 

    

[2 marks]            

Page 3: Soalan Pecutan Akhir Fizik SPM 2010 Kertas 2 Set 3.pdf

Program Pecutan Akhir Fizik SPM 2010 Soalan Kertas 2 Set 3

Prepared by: Mohd Khairul Anuar SMK Seri Mahkota 3

 Question 3 Diagram 3.1  shows  the  car moving along a  road PQRS. Diagram 3.2  shows how  the  speed of  the  car varies with time as the car moves from P to S.  

                                                                                                                                                                               t/s   

(a)  Based on the graph in Diagram 3.2 describe the motion of the car from        

(i) P to Q  

…………………………………………………………………………………………………………………………...    [1 mark] 

(ii) Q to R        ………………………………………………………………………………………………………………………...... 

   [1 mark]  

(b) Calculate the acceleration of the car from R to S.        

[2 marks] (c) Calculate the distance travelled by the car from R to S 

   

 [2 marks] 

v/ms-1

0 1 2

10

5

P Q

R

S

Diagram 3.2

P Q

R S

Diagram 3.1

Page 4: Soalan Pecutan Akhir Fizik SPM 2010 Kertas 2 Set 3.pdf

Program Pecutan Akhir Fizik SPM 2010 Soalan Kertas 2 Set 3

Prepared by: Mohd Khairul Anuar SMK Seri Mahkota 4

 Question 4 Figure 4.1 shows the structure of a hydraulic jack. The cross‐sectional area of pistons, P and Q are 15cm2 and 500 cm2 respectively. A force of 150 N is exerted on piston P. 

                          Diagram 4.1 

   (a)  Name the physics principle applied in the hydraulic jack.  

      …………………………………………............................................................................................................. [1 mark] 

   (b)  Compare the pressure at piston P and the pressure at piston Q.            …………………………………………............................................................................................................. 

[1 mark]   (c)  Calculate the weight of the load that can be lifted by the piston Q. 

  

[2 marks]   (d)  State the function of the release valve. 

             ………………………………………….............................................................................................................. 

[1 mark]  

  (e)  State one suitable characteristic of the fluid used in the hydraulic jack.            ………………………………………….............................................................................................................. 

[1 mark]       The system in Figures 4.2 and 4.3 can be used to lift vehicles. When valve A is opened, valve B is closed and highly compressed air from the compressor exerts a force on the input piston.  

Page 5: Soalan Pecutan Akhir Fizik SPM 2010 Kertas 2 Set 3.pdf

Program Pecutan Akhir Fizik SPM 2010 Soalan Kertas 2 Set 3

Prepared by: Mohd Khairul Anuar SMK Seri Mahkota 5

                                 Diagram 4.2 

                                    Diagram 4.3 

   (f)   The compressed air exerts a maximum force of 500 N on the input piston of both hydraulic      lifts in Figure 4.2 and 4.3.          (i)   Calculate the pressure acting on the input piston in Figure 4.2.     

 [2 marks]                  (ii)   Calculate the forces acting at the output piston for both hydraulic lifts.     

 [2 marks]                 (iii)   Based on your answers in 4(b)(ii), which is the more suitable hydraulic lift to raise a        van of mass 1800 kg ?                           ………………………………...……………………………..……….............................................................. 

[1 mark]  

          (g)   Explain how the vehicle can be lowered down, after the repair work is done.      ……………………………….…………………………………………………..………………………………….........……………… 

[1 mark] 

Page 6: Soalan Pecutan Akhir Fizik SPM 2010 Kertas 2 Set 3.pdf

Program Pecutan Akhir Fizik SPM 2010 Soalan Kertas 2 Set 3

Prepared by: Mohd Khairul Anuar SMK Seri Mahkota 6

Question 5 Diagram 5.1 and diagram 5.2 show displacement against time graphs for two student A and B when they ran on a linear track.                

(a) What is the meaning of displacement?  …………………………………………………………………………………………………………………………………………………….. 

[1 mark]  

(b) Based on Diagram 5.1 and Diagram 5.2, state one similarity and one difference to describe the displacement of two students. (i) Similarity: 

 ………………………………………………………………………………………………………………………………………… 

[1 mark] (ii) Difference: 

 ………………………………………………………………………………………………………………………………………… 

[1 mark]  

(c) (i)   Compare the gradient of the graphs in Diagram 5.1 and Diagram 5.2.  ………………………………………………………………………………………………………………………………………… 

[1 mark]  (ii) What physical quantity does the gradient of the graph represent to? 

 ………………………………………………………………………………………………………………………………………… 

[1 mark]  

(d) Based on your answer in (c)(ii), which student has a higher velocity?   …………..………………………………………………………………………………………………………………………………………… 

[1 mark] 

t/s 

s/m 

t/s 

s/m

10 10 0 0

80

100

Diagram 5.1  Diagram 5.2

Page 7: Soalan Pecutan Akhir Fizik SPM 2010 Kertas 2 Set 3.pdf

Program Pecutan Akhir Fizik SPM 2010 Soalan Kertas 2 Set 3

Prepared by: Mohd Khairul Anuar SMK Seri Mahkota 7

(e) Another student C, initially at rest start to run with a uniform acceleration 5 ms‐2 for 10 s. Calculate the final velocity of the student.    

[2 marks]   Question 6 Two apples with same size and mass, each of these apples are dipped into oil and water separately.  The apples immersed at different levels in the two liquids. The density of the oil is 800 kg m‐3 and the density of water is 1000 kg m‐3.                               Diagram 6.1 and Diagram 6.2 illustrate the situation of the apples in the oil and in the water.      

(a) What is meant by mass?  ……………………………………………………………………………….…………………………………………………………………… 

[1 mark] (b) Based on Diagram 6.1 and Diagram 6.2 : 

(i) Compare the level of the apple in the oil and in the water.  ……………………………………………………………………………………………………………………………………….. 

[1 mark] (ii) Compare the volume of liquid displaced by the apple in the oil  and in the water 

 ……………………………………………………………………………………………………………………………………….. 

                                [1 mark] (iii) Compare the density of oil and water. 

 ……………………………………………………………………………………………………………………………………….. 

                                [1 mark]   

Diagram 6.1 Diagram6.2  

Page 8: Soalan Pecutan Akhir Fizik SPM 2010 Kertas 2 Set 3.pdf

Program Pecutan Akhir Fizik SPM 2010 Soalan Kertas 2 Set 3

Prepared by: Mohd Khairul Anuar SMK Seri Mahkota 8

(c)  (i)    Relate the volume of liquid displaced to the density of the liquid. 

            ……………………………………………………………………………………………………………………………………………. [1 mark] 

(ii)     State the relationship between weight of the apple and the weight of the liquid displaced.              ……………………………………………………………………………………………………………………………………………. 

[1 mark]  

(d) Name the physics principle that explains the situation above. 

         …………………………………………………………………………………………………………………………………………………..  [1 mark] 

(e) A submarine can sail on the sea surface and under the sea by using the principle stated in (d). How a submarine at the seabed can float to the surface of the sea? 

    …………………………………………………………………………………………………………………………………………………..  [1 mark] 

Question 7 Diagram 7.1 shows a concrete water tank filled with water. 

 Diagram  7.1 

 (a)  State a factor that affects the water pressure in the tank.  

        .............................................................................................................................................                 [1 mark] 

  (b)  (i)  Compare the water pressure at P and Q         .............................................................................................................................. 

                    [1 mark]   (ii)  Calculate the water pressure at Q. 

      [Density of water = 1000 kg m‐3]        

   

[2 marks]  

Page 9: Soalan Pecutan Akhir Fizik SPM 2010 Kertas 2 Set 3.pdf

Program Pecutan Akhir Fizik SPM 2010 Soalan Kertas 2 Set 3

Prepared by: Mohd Khairul Anuar SMK Seri Mahkota 9

(c)  Diagram 7.2 shows water flows from the concrete tank to the house water tank.  

 Diagram 7.2 

 (i)   What is the factor that causes the water to flow from the concrete tank to the water tank 

in the house?             

...............................................................................................................................................           [1 mark] 

 (ii)  The flow of water from the concrete tank to the house will stop at level P. 

        Explain why the supply stops?                                  ...............................................................................................................................................          ............................................................................................................................................... 

[2 marks]    

  (d)  (i)  Suggest two modifications that can be done to ensure the water flow continously to the house water tank. 

                                    ............................................................................................................................................. 

            [2 marks]         (ii)  Draw a water tank that can withstand high water pressure . 

 

[2 marks]           

Page 10: Soalan Pecutan Akhir Fizik SPM 2010 Kertas 2 Set 3.pdf

Program Pecutan Akhir Fizik SPM 2010 Soalan Kertas 2 Set 3

Prepared by: Mohd Khairul Anuar SMK Seri Mahkota 10

Question 8 Diagram 8 shows a 1000 W electric heater is being used to heat water in a beaker. 

Diagram 8 

(a) State the transformation of energy during the heating.  .......................................................................................................................................................... 

[1 mark]  

(b) The mass of water is 1.2 kg and specific heat capacity of water is 4 200 J kg‐1 °C‐1. The initial temperature of the water is 30°C.  Calculate; (i) The heat energy absorbed by the water to reach 100°C. 

     

[2 marks] (ii) The time taken for the water to boil. 

  

[2 marks] (c) K, L, M and N are four different metals. These metals are used to design an efficient frying pan. 

Table 8 shows the characteristics of each metal. Metal   Density/kgm‐3  Specific heat capacity  Melting point/°C K  1740  Low  1810 L  2800  High  642 M  8000  High  1550 N  9300  Low  1090 

Table 8 

Page 11: Soalan Pecutan Akhir Fizik SPM 2010 Kertas 2 Set 3.pdf

Program Pecutan Akhir Fizik SPM 2010 Soalan Kertas 2 Set 3

Prepared by: Mohd Khairul Anuar SMK Seri Mahkota 11

Based on Table 8, state the suitable properties of a metal to make an efficient frying pan. Give reasons for the suitability of the properties. 

   (i) Density 

.....................................................................................................................................................................  Reason  ................................................................................................................................................... 

[2 marks] (ii) Specific heat capacity 

 ...................................................................................................................................................  Reason  ................................................................................................................................................... 

[2 marks] (iii) Melting point 

 ...................................................................................................................................................  

    Reason          .................................................................................................................................................. 

 [2 marks] 

(d) Based on the answers in 8(c), determine the most suitable metal in Table 8 to make an efficient frying pan.  .................................................................................................................................................. 

[1 mark]  

Question 9  Diagram 9.1 (a) and Diagram 9.2(a) show a sharp nail and a blunt nail placed on two pieces of identical wood respectively. Diagram 9.1(b) shows the condition of sharp nail on the piece of wood after being hit by a hammer with a force. Diagram 9.2(b) shows the condition of the blunt nail on the piece of identical wood after being hit by same hammer with the same force.  

Page 12: Soalan Pecutan Akhir Fizik SPM 2010 Kertas 2 Set 3.pdf

Program P

Prepared b

(a) W …

(b) (i

(i 

 (i

 (c) Ex

 …

  

 

ecutan Akhir F

by: Mohd Khair

What is the me

………………………

)   ObservCompa …………

i)   ObservCompa …………

ii)  Name  …………

xplain why a 

…………..…………

Fizik SPM 201

rul Anuar SMK

Dia

Dia

eaning of forc

……………………

ve Diagram 9are the area o

………………………

ve Diagram 9are the depth

………………………

the physical 

………………………

heavy vehicle

………………………

0

K Seri Mahkot

agram 9.1(a) 

agram 9.1(b) 

ce? 

……………………

.1 (a) and Diaof nails in con

……………………

.1(b) and Diah of penetrati

……………………

concept invo

……………………

e has many ty

……………………

ta

                 Dia 

                 Dia 

……………………

agram 9.2(a).ntact with the

………………………

gram 9.2(b).ion of the nai

………………………

lved. 

………………………

yres. 

………………………

gram 9.1(a)

gram 9.2(b)

……………………

e wood. 

……………………

l. 

……………………

……………………

……………………

S

 

……………………

………………………

………………………

………………………

………………………

Soalan Kertas 2

1

 

……………………[1 m

……………………[1 m

……………………[1 m

……………………[1 m

……………………[1 m

2 Set 3

12

… mark] 

….. mark] 

….. mark] 

….. mark] 

….. mark] 

Page 13: Soalan Pecutan Akhir Fizik SPM 2010 Kertas 2 Set 3.pdf

Program P

Prepared b

Question 

Diagram 1Diagram 1

                (a) 

 

   (b) 

(c) 

ecutan Akhir F

by: Mohd Khair

10 

10.1 shows a 10.2 shows th

Diagra

(i)  What is t   

(ii)  State theUsing Dibullet arUsing Diand pisto

  Name th

Diagram 10.load is hardeexplain this s

            

Fizik SPM 201

rul Anuar SMK

stationary pihe pistol and 

am 11.1    

the meaning      

e total momeagram 10.1 are fired. agram 10.2, col. he physics pri

3 shows a maer to move wsituation. 

     

0

K Seri Mahkot

stol on a smobullet after th

        

of momentu 

entum of the and Diagram 1

compare the 

nciple that ca

an use two when it is appli

Dia

ta

ooth surface.he pistol has 

 

 

m? 

pistol and bu10.2 compare

magnitude a

an be applied

ays to move aied with the p

agram 10.3  

Diagram 10

been fired by

          Diag

 llet in Diagrae the total mo

nd direction o

 to the motio

a load of idenpushing force

 

0.4 

S

y remote cont

gram 11.2 

m 10.1. omentum bef

of the mome

on of the bulle

ntical mass. He. With the aid

          

 

Soalan Kertas 2

1

trol. 

                [1 m

fore and after

ntum of the b

et and pistol.  [5 m

He found that,d of diagram,

 

                [4 m

2 Set 3

13

 

mark] 

r the 

bullet 

 marks] 

, the , 

marks]  

Page 14: Soalan Pecutan Akhir Fizik SPM 2010 Kertas 2 Set 3.pdf

Program Pecutan Akhir Fizik SPM 2010 Soalan Kertas 2 Set 3

Prepared by: Mohd Khairul Anuar SMK Seri Mahkota 14

 Diagram 10.4 shows a model of a car. Suggest and explain the modifications that can be made to the car in Diagram 10.4 so that it can be used in a car racing competition, based on the following aspects: (e) The car that can move faster and stable. (ii)  The car that is able to reduce vibration while on rough track. (iii) The car that is able to ensure the driver’s safety. (iv) The car that is able to move smoothly on wet track. 

   [10 marks] 

 Question 11 Diagram 11.1 and Diagram 11.2 show the deflection of the galvanometer when a bar magnets are pushed into two identical solenoids.                                     

Bar magnet Magnet bar

P

Diagram 11.2 

Galvanometer 

Bar magnet Magnet bar

P

Bar magnet Magnet bar

Diagram 11.1 

Galvanometer

Bar magnet

P

Bar magnets

P

Page 15: Soalan Pecutan Akhir Fizik SPM 2010 Kertas 2 Set 3.pdf

Program Pecutan Akhir Fizik SPM 2010 Soalan Kertas 2 Set 3

Prepared by: Mohd Khairul Anuar SMK Seri Mahkota 15

(a) What is meant by electromagnetic induction?              

[1 mark] (b) Using Diagram 11.1 and Diagram 11.2, 

(i) State the magnetic pole at the end P when the bar magnets are pushed into the solenoids. 

  [1 mark]  

  (ii)   Compare the number of bar the magnets and the deflection of the galvanometer.    (iii)  Compare the number of turns of coil. 

                       [2 marks]  (c) State the relationship between 

(i) The number of bar  magnets and the strength of the magnetic field,     [1 mark] 

 (ii) The strength of the magnetic field and the deflection of the galvanometer. 

    [1 mark]  

(d) Diagram 11.3 shows an ideal transformer.                

(i) Name the type of transformer.               [1 mark] 

 (ii) Explain how current is induced in the secondary coil? 

                [3 marks]       

240 V a.c

12 V a.c

Primary coil Gegelung primer

Secondary coil Gegelung sekunder

Diagram 11.3 

Page 16: Soalan Pecutan Akhir Fizik SPM 2010 Kertas 2 Set 3.pdf

Program Pecutan Akhir Fizik SPM 2010 Soalan Kertas 2 Set 3

Prepared by: Mohd Khairul Anuar SMK Seri Mahkota 16

 (e) Diagram 11.4 shows an ac generator. 

 

      Diagram 11.4    

Suggest modifications that can be made to increase the output current to the generator in Diagram 11.4. State and explain the modifications based on the following aspects:   (i) Strength of the magnet (ii) Shape of the magnet (iii) Number of turns of the coil (iv) Diameter of the wire of the coil (v) The speed of rotation 

             [10 marks] 

                            

Page 17: Soalan Pecutan Akhir Fizik SPM 2010 Kertas 2 Set 3.pdf

Program P

Prepared b

 Question 

(a) (i

(v

U

(b) (i             

(i

 

 (c) A

fothfo

 Exus

ecutan Akhir F

by: Mohd Khair

12 )   What 

v) Diagra

sing the conc

)   Calcula            at the 

[Densi

ii) What level aExplain

 hydraulic puour hydraulic he most suitaollowing aspe

‐ Th‐ Th‐ Th‐ Th

xplain the suised. Give rea

Fizik SPM 201

rul Anuar SMK

is the meanin

am 12.1 show

cept of pressu

ate the pressstorage tankty of water =

happens to thas the water len your answe

mp is used topumps P, Q, ble hydraulicects: he type of mahe size of cylinhe type and chhe position of

itability of thesons for your

0

K Seri Mahkot

ng of atmosph

ws the water s

ure, explain w

ure of water k is 5m from t 1000 kg m‐3]

he water supevel in the hoer. 

o lift heavy obR and S with c pumps. Stud

terial for the nders haracteristicsf car and hand

e aspects. Der choice. 

ta

heric pressure

supply system

Diagram 12 

why the storag

at the groundhe ground flo 

ply if the watouse tank? 

bjects like a cdifferent spedy the specific

hydraulic cyl

s of the fluiddle 

termine the m

e? 

m from a stora

2.1 

ge tank is pla

d floor of theoor of the hou

ter level in the

ar in service cecifications. Ycations of all 

inders 

most suitable

S

age tank to ho

ced higher th

 house duringuse. 

e storage tan

centre. Diagraou are requirfour hydrauli

e type of hydr

Soalan Kertas 2

1

[1 mouse tank. 

 

han house tan[4 m

g the water le

[2 mk is at the sam

[3 m

am 12.2 showred to determc pumps from

raulic pump t

[10 m

2 Set 3

17

mark] 

nk? marks] 

 evel               

marks] me 

marks] 

ws mine m the 

o be 

marks] 

Page 18: Soalan Pecutan Akhir Fizik SPM 2010 Kertas 2 Set 3.pdf

Program P

Prepared b

 

ecutan Akhir F

by: Mohd Khair

Fizik SPM 201

rul Anuar SMK

0

K Seri Mahkot

Di

ta

agram 12.2 

S

Soalan Kertas 2

1

2 Set 3

18