SMK JERAMPHYSICS

Paper 2<Test Name> <Date> Time :

Class : Marks :

Kertas soalan ini mengandungi tiga bahagian: Bahagian A, Bahagian B dan Bahagian C.Section A

Bahagian A

[60 marks][60 markah]

Answer all questions in this section.Jawab semua soalan dalam bahagian ini.

1. Diagram below shows that a block which measures 5 cm × 5 cm × 2 cm and has a mass of 500 g is fully immersed in water that has a density of 1 000 kg m.3.Before the block is immersed, the reading on the balance shows 6 N.Rajah di bawah menunjukkan satu blok berukuran 5 cm × 5 cm × 2 cm dan berjisim 500 g direndamkan sepenuhnya ke dalam air yang berketumpatan 1 000 kg m.3.Sebelum blok itu direndamkan, bacaan neraca menunjukkan 6 N.

Diagram / Rajah 

(a) What is the weight of the block when it is fully immersed in the water?Berapakah berat blok itu apabila direndamkan sepenuhnya dalam air?

[2 marks/markah] 

(b) (i) What is the buoyant force produced when the block is fully immersed in the water?Berapakah daya keapungan yang dihasilkan apabila blok itu direndamkan sepenuhnya ke dalam air?

[1 mark/markah](ii) What is the tension of the rope, T, when the block is fully immersed in the water?

Berapakah tegangan tali, T, apabila blok direndamkan sepenuhnya ke dalam air?[2 marks/markah]

(iii)What is the reading shown on the balance when the block is fully immersed in the water?Berapakah bacaan yang ditunjukkan oleh neraca itu apabila blok direndamkan sepenunya ke dalam air?

[2 marks/markah] 

(c) Name the law involved in the calculation in (d)i.Namakan hukum yang terlibat dalam kiraan (d)i. di atas.

1

[1 mark/markah] 

(d) What is the pressure acting on the block at point X?Berapakah tekanan yang dikenakan oleh blok itu pada titik X?

[2 marks/markah]

2. Diagram A shows the arrangement of apparatus that contains a trapped air column and its length that is

immersed in the hot water. A thermometer is used to record the temperature, T. A graph of  against T is drawn as shown

in Diagram B.Rajah A menunjukkan susunan radas yang mengandungi satu turus udara terperangkap dengan panjang

l yang direndam dalam air panas. Termometer digunakan untuk mencatatkan suhu T. Satu graf 

melawan T dilukis seperti pada Rajah B.

Diagram A/Rajah A

Diagram B/Rajah B 

(a) Why is the air column not heated directly?Mengapakah turus udara itu tidak dipanaskan secara terus?

[1 mark/markah] 

(b)By using a suitable physics concept, explain why the graph of   against T is a straight line.

Dengan menggunakan konsep fizik yang sesuai, terangkan mengapa graf   melawan Tadalah

garis lurus.[1 mark/markah]

2

 (c) Based on the graph in Diagram B, sketch a graph of pressure, P against temperature, T (in Kelvin) and

another graph of pressure, P against temperature (in °C) on the diagrams below.Berdasarkan graf pada Rajah B, lakarkan graf tekanan, P melawan suhu T (dalam Kelvin) dan graf tekanan, Pmelawan suhu, T (dalam °C) pada rajah di bawah.

[2 marks/markah] 

(d) A driver who wants to drive from Johor Bahru to Penang plans to pump his car tyres.Seorang pemandu yang ingin memandu dari Johor Bahru ke Pulau Pinang mencadangkan untuk mengepam tayar keretanya.(i) If the standard pressure of the car tyre is a kPa, what pressure should he pump into the car tyre? Tick

the answer in the correct empty box below.Jika tekanan piawai tayar keretanya ialah a kPa, antara yang berikut, yang manakah harus dilakukan olehnya untuk mengepam tayar keretanya? Tandakan jawapan yang betul pada petak kosong di bawah.

 [1 mark/markah]

(ii) Explain your answer in (d)i.Terangkan jawapan anda di (d)i.

[1 mark/markah]

3. A fish in a still pond sees everything above the water surface within an angle as shown in Diagram below.Seekor ikan dalam sebuah kolam tenang melihat semua benda di atas permukaan air dalam lingkungan satu sudut seperti yang ditunjukkan pada Rajah di bawah.

A man is standing on the shore as shown.Seorang lelaki berdiri di atas tebing seperti yang ditunjukkan.

Diagram / Rajah 

(a) (i) Is it possible for the fish to see the man if they are at the positions shown above?Adakah mungkin ikan itu dapat melihat lelaki itu jika ikan dan lelaki itu berada pada kedudukan seperti yang ditunjukkan?

3

[1 mark/markah](ii) Find x if the refractive index of water is 4/3.

Cari x jika indeks pembiasan bagi air ialah 4/3.[2 marks/markah]

(iii)The man tries to stab the fish with a straight spear. He aims straight at the position where he sees thefish. Assume that the fish stays at its position.Lelaki itu cuba mencucuk ikan itu dengan sebatang lembing lurus. Dia mengacu betul kepada kedudukan di mana dia melihat ikan itu berada. Anggapkan ikan itu kekal berada pada kedudukannya.

[1 mark/markah] 

(b) Can the man catch the fish?Bolehkah lelaki itu menangkap ikan itu?

[1 mark/markah] 

(c) Draw a simple diagram to show the positions of the spear and the fish, and their apparent positions (if any) as seen by the man when the man has thrust part of the spear into the water.Lukis satu rajah ringkas untuk menunjukkan kedudukan lembing dan ikan itu, dan kedudukan nyata mereka(jika mana-mana satu) seperti yang dilihat oleh lelaki itu apabila lelaki itu telah merodok sebahagian lembing itu ke dalam air.

[1 mark/markah]

4. (a)Diagram below shows a series of straight waves in a water tank travelling across a boundary from region X to region Y.Rajah di bawah menunjukkan satu siri gelombang lurus dalam tangki air yang bergerak merentasi satu sempadan dari kawasan X ke kawasan Y.

Diagram / Rajah  

(i) Suggest one method of preventing water waves from reflecting back at the edges of the tank.Cadangkan satu cara untuk mengelakkan gelombang air daripada berpantul balik pada sisi tangki.

__________________________________________________________________________________

__________________________________________________________________________________[2 marks/2 markah]

 (ii) Which region is deeper?

Kawasan manakah adalah lebih dalam?

4

__________________________________________________________________________________[1 mark/1 markah]

 (iii)When water waves travel from region X to region Y, what change , if any, occurs in

Apabila gelombang air bergerak dari kawasan X ke kawasan Y , apakah perubahan, jika ada, yang berlaku pada1.the wavelength,

panjang gelombang,

__________________________________________________________________________________ 

2.the frequency, andfrekuensi gelombang, dan

__________________________________________________________________________________ 

3.the speed of the waves?laju gelombang?

__________________________________________________________________________________[3 marks/3 markah]

 (iv)Name this wave phenomenon.

Namakan fenomena gelombang ini.

__________________________________________________________________________________[1 mark/1 markah]

 (b)A student says, “If the frequency of a vibrator is increased, the number of waves produced in one second

will increase. Hence the speed of the waves will increase.” Is the student correct?Seorang pelajar menyatakan bahawa “Jika frekuensi penggetar ditambahkan, bilangan gelombang yang dihasilkan dalam satu saat akan bertambah. Maka laju gelombang itu akan bertambah.” Adakah pelajar itu betul?

_____________________________________________________________________________________[3 marks/3 markah]

5. Diagram below shows three bulbs, L, M and N, connected to a 12 V battery which has negligible internal resistance. Bulb L is labelled “6 V, 12 W”, while bulbs M and N are identical and each has a constant resistance of 6.0 Ω. When the circuit is switched on, all the bulbs are lit with normal brightness.Rajah di bawah menunjukkan tiga mentol L, M dan N disambungkan kepada suatu bateri 12 V, yang mempunyai rintangan dalam boleh diabaikan. Mentol L dilabel “6 V, 12 W”, manakala mentol M dan N adalah serupa dan setiapnya mempunyai rintangan malar 6.0 Ω. Apabila litar dihidupkan, semua mentol dinyalakan dengan kecerahan normal.

5

DIAGRAM / RAJAH  

(a) Determine the resistance of bulb L.Tentukan rintangan mentol L.

[1 mark/1 markah] 

(b) Calculate the effective resistane of bulbs M and N in parallel.Hitungkan rintangan berkesan bagi mentol M dan N yang berselari.

[2 marks/2 markah] 

(c) Calculate the currents, I, I1 and I2.Hitungkan arus I, I1, dan I2.

[3 marks/3 markah] 

(d) (i) If the filament of bulb L burns out, what will happen to the brightness of bulbs M and N? Explain your answer.Jika filamen mentol L terbakar, apakah akan berlaku kepada kecerahan mentol M dan N? Terangkanjawapan anda.

__________________________________________________________________________________[2 marks/2 markah]

 (ii) If the filament of bulb M burns out, what will happen to the brightness of bulbs L and N? Explain your

answer?Jika filamen mentol M terbakar, apakah akan berlaku kepada kecerahan mentol L dan N. Terangkan jawapan anda.

__________________________________________________________________________________[3 marks/3 markah]

 

6. A transformer has a simple structure as shown in Diagram below.Suatu transformer mempunyai struktur ringkas seperti ditunjukkan dalam Rajah di bawah.

6

DIAGRAM / RAJAH  

(a) State whether the transformer shown is a step-up or step-down transformer.Nyatakan samada transformer itu jenis menaik atau menurun.

_____________________________________________________________________________________[1 mark/1 markah]

 (b) What is the most suitable material for constructing component A?

Give your reason.Apakah jenis bahan yang paling sesuai untuk membina komponen A itu?Berikan sebab anda.

_____________________________________________________________________________________[2 marks/2 markah]

 (c) The number of turns in the primary and the secondary coils are 2 000 and 100 respectively. Show that the

output voltage at the secondary coil is 12 V.Bilangan lilitan pada gegelung primer dan gegelung sekunder adalah masing-masing 2 000 dan 100.Tunjukkan voltan output pada gegelung sekunder adalah 12 V.

DIAGRAM / RAJAH[1 mark/1 markah]

 (d) Th ree identical filament bulbs, each labelled “12 V, 6 W”, are then connected to the output terminals of

the transformer as shown in Diagram above. Each fi lament bulb is lit up with normal brightness.Tiga mentol filamen serupa, setiapnya berlabel “12 V, 6 W” kemudian disambung kepada terminal outputtransformer seperti ditunjukkan dalam Rajah di atas. Setiap mentol menyala dengan kecerahan normal.

(i) Find the current flowing through the secondary coil.Cari arus yang mengalir melalui gegelung sekunder.

[1 mark/1 markah] 

7

(ii) If the efficiency of the transformer is 75%, what is the current flowing through the primary coil?Jika kecekapan transformer adalah 75%, apakah arus yang mengalir melalui gegelung primer?

[1 mark/1 markah] 

7. Table below shows the symbols of several types of electronic components.Jadual di bawah menunjukkan beberapa simbol komponen elektronik.

Electronic componentKomponen elektronik

SymbolSimbol

 Bell alarm Loceng pengera

 Transistor Transistor

 Thermistor Termistor

 Resistor 470 Ω Perintang 470 Ω

 Resistor 10 kΩ Perintang 10 Ω

 Battery Bateri

Table / Jadual 

(a) State the type of transistor used.Nyatakan jenis transistor yang digunakan.

_____________________________________________________________________________________[1 mark/1 markah]

 (b) Explain how the resistance of a thermistor is affected by temperature.

Terangkan bagaimana rintangan termistor dipengaruhi oleh suhu.

_____________________________________________________________________________________[1 mark/1 markah]

 (c) i. Using the electronic components shown in Table above, construct and draw an electrical circuit where

the bell alarm will sound when a fire occurs.Dengan menggunakan komponen yang ditunjukkan pada Jadual di atas, konstrak dan lukiskan litar elektrik di mana loceng penggera akan berbunyi apabila berlaku kebakaran.

8

[3 marks/3 markah]ii. What is the function of the transistor in the circuit in (c)i.?

Apakah fungsi transistor dalam litar ( c ) i.?

__________________________________________________________________________________[1 mark/1 markah]

 (d) What modification to the circuit in (c)i. is needed so that the bell alarm will sound when the surroundings

become dark?Apakah pengubahsuaian yang perlu dilakukan pada litar ( c )i. supaya loceng penggera berbunyi apabila keadaan persekitaran menjadi gelap?

_____________________________________________________________________________________[1 mark/1 markah]

 

8. The following equation represents the reaction that occurs in the core of the sun.Persamaan di bawah adalah tindak balas yang berlaku di teras matahari.

Diagram /Rajah  

(a) (i) Name the reaction that occurs.Namakan tindak balas yang berlaku.

[1 mark/markah](ii) Explain briefly the conditions that are required for the reaction in (a)i.

Terangkan secara ringkas mengenai syarat-syarat yang diperlukan untuk tindak balas dalam (a)i. berlaku.

[1 mark/markah](b) (i) What is Q?

Apakah Q?[1 mark/markah]

(ii) Explain briefly how Q is formed.Terangkan secara ringkas bagaimana Q dibentuk.

[1 mark/markah]

Section BBahagian B

[20 marks][20 markah]

Answer any one question from this section.Jawab mana-mana satu soalan daripada bahagian ini.

9. Diagram below shows a circuit constructed to investigate the electromotive force and the internal resistance of a battery.Rajah di bawah menunjukkan satu litar untuk mengkaji daya gerak elektrik dan rintangan dalam bagi bateri.

9

Diagram / Rajah 

Table A shows the readings of the voltmeter and the ammeter before and after the switch is turned on when battery A is used.Jadual A menunjukkan bacaan voltmeter dan ammeter sebelum dan selepas suis dihidupkan apabila bateri Adigunakan.

Table A / Jadual A 

Table B shows the readings of the voltmeter and the ammeter before and after the switch is turned on whenbattery B is used.Jadual B menunjukkan bacaan voltmeter dan ammeter sebelum dan selepas suis dihidupkan apabila bateri Bdigunakan.

Table B / Jadual B 

(a) (i) What is meant by electromotive force?Apakah yang dimaksudkan dengan daya gerak elektrik?

[1 mark/markah](ii) By using only the information in Table A and B, compare the voltmeter reading and the

ammeter reading before and after the switch is turned on. Then state the relationship between theelectromotive force and the internal resistance in battery A and battery B.Menggunakan hanya maklumat dalam Jadual A dan B, bandingkan bacaan voltmeter dan ammeter sebelum dan selepas suis dihidupkan. Seterusnya nyatakan hubungan antara daya gerak elektrik dan rintangan dalam dengan bateri A dan bateri B itu.

[5 marks/markah] 

(b) Batteries connected in parallel and in series will affect the effectiveness of the electromotive force of the batteries. Explain this statement briefly.

10

Penyambungan sel-sel secara selari atau bersiri akan mempengaruhi daya gerak elektrik berkesan bagi sel-sel itu. Huraikan secara ringkas pernyataan ini.

[4 marks/markah]

 Diagram

Rajah 

(c) Diagram above shows an electromagnet lifter which is used in a scrapyard to transfer scrap metal from one place to another.Sebuah kilang pemprosesan besi terbuang menggunakan pengangkat elektromagnet seperti dalam Rajah di atas untuk memindahkan besi dari satu tempat ke satu tempat yang lain.

By using your knowledge about electricity and electromagnetism along with Diagram above, explainMenggunakan pengetahuan anda tentang elektrik dan keelektromagnetan dan Rajah di atas, terangkan(i) the materials that are needed to build the electromagnet lifter,

peralatan yang diperlukan untuk membina pengangkat elektromagnet, 

(ii) how the lifter operates,bagaimana peralatan itu beroperasi, 

(iii)how to increase the efficiency of the lifter.bagaimana meningkatkan keberkesanan pengangkat elektromagnet.

[10 marks/markah]

10. Diagram A shows an iron-lifting crane used for transferring iron from one place to another. Diagram B shows an electric alarm producing a ringing sound when there is current.Rajah A menunjukkan kren pengangkat besi yang digunakan untuk memindahkan besi dari satu tempat ke tempat yang lain. Rajah B menunjukkan sebuah loceng elektrik yang menghasilkan bunyi ‘ring’ apabila terdapat arus elektrik.

DiagramRajah

11

DiagramRajah

 (a) (i) What is meant by electric current?

Apakah yang dimaksudkan dengan arus elektrik?[1 mark/markah]

(ii) Using Diagrams A and B, compare the working principle of an iron-lifting crane and an electricalarm. Relate the working principle to deduce a relevant physics concept and explain the concept.Menggunakan Rajah A dan B, bandingkan prinsip kerja kren pengangkat besi dan loceng elektrik. Hubungkaitkan prinsip kerja itu untuk membuat satu kesimpulan tentang konsep fizik yang berkaitan.

[5 marks/markah](b) Using suitable examples, explain how we can increase the efficiency of the usage of electricity in a house.

Dengan menggunakan contoh-contoh yang sesuai, terangkan cara untuk meningkatkan kecekapan penggunaan tenaga elektrik di sebuah rumah.

[4 marks/markah] 

(c) The iron-lifting crane is important to the industries. Using a relevant physics concept, suggest andexplain the modifications that need to be done to the iron-lifting crane to increase its effectiveness.Kren pengangkat besi merupakan salah satu alat yang penting dalam industri. Menggunakan konsep fizik yang sesuai, cadang dan terangkan pengubahsuaian yang perlu dilakukan kepada sebuah kren pengangkat besi untuk meningkatkan keberkesanannya.

[10 marks/markah]

Section CBahagian C

[20 marks][20 markah]

Answer any one question from this section.Jawab mana-mana satu soalan daripada bahagian ini.

11. As a researcher, you are asked to investigate the characteristics of the jack used in a car workshop.Anda seorang penyelidik telah ditugaskan untuk mengkaji ciri-ciri jek untuk digunakan dalam bengkel membaiki kenderaan.(a) (i) What is meant by compressibility?

Apakah yang dimaksudkan dengan ketermampatan?[1 mark/markah]

(ii) With the help of diagrams, explain why the compressibility of a solid and that of a liquid are smallerthan that of a gas.Dengan bantuan rajah, terangkan mengapa ketermampatan pepejal dan cecair adalah jauh lebih kecil daripada gas.

[4 marks/markah] 

(b) Table below shows the main characteristics for five types of jack, P, Q, R, S and T.

12

Jadual di bawah menunjukkan ciri-ciri bagi lima jenis jek, P, Q, R, S dan T.

TableJadual

 (i) Based on the above table;

Berdasarkan jadual di atas;

Explain the suitability of each characteristic of the jack to be used as a hydraulic jack in the car workshop.Terangkan kesesuaian ciri-ciri jek itu yang boleh digunakan untuk dijadikan jek hidraulik dalam bengkel membaiki kereta. 

(ii) Determine which jack is the most suitable to be used as a hydraulic jack in the workshop. Givereasons for your choice.Tentukan jek yang paling sesuai untuk dijadikan jek hidraulik dalam bengkel itu dan berikan sebab.

[10 marks/markah] 

(c) The density of a concrete block which measures 0.1 m × 0.3 m × 0.5m as shown in Diagram below is 5.33 × 104 kg m−3.Calculate the highest pressure exerted by the concrete block.Ketumpatan satu bongkah konkrit yang berukuran 0.1 m × 0.3 m × 0.5 mseperti pada Rajah di bawah ialah 5.33 × 104 kg m−3.Kirakan tekanan yang paling tinggi yang dikenakan oleh bongkah konkrit itu.

DiagramRajah

 [5 marks/markah]

12. (a) Diagram A shows electromagnets J, K, L, M and N which contain a solenoid each.

13

Rajah A menunjukkan elektromagnet J, K, L, M, dan N yang masing-masing mempunyai satu solenoid.

Diagram A / Rajah A 

(i) What is the meaning of electromagnet?Apakah maksud elektromagnet?

[1 mark/markah](ii) Explain the shape and the direction of the magnetic field that is created by the electromagnet.

Terangkan corak dan arah medan magnet yang dihasilkan oleh solenoid.[4 marks/markah]

(iii)You are assigned to build a strong electromagnet. Observe electromagnets J, K, L, M and N inDiagram A. Explain the suitability of each characteristic of the electromagnet and determinewhich electromagnet is the most suitable to be used to make a strong electromagnet. Give the reasonsfor your choice.Anda ditugaskan untuk membina satu elektromagnet yang kuat. Kaji elektromagnet J, K, L, M, dan Ndalam Rajah A. Terangkan kesesuaian ciri-ciri elektromagnet itu dan seterusnya tentukan elektromagnet yang paling sesuai digunakan untuk membuat elektromagnet yang kuat. Berikan sebab bagi pilihan anda.

[10 marks/markah] 

(b) Diagram B shows a milliammeter that has a full scale of 20 mA.Rajah B menunjukkan satu miliammeter yang mempunyai skala penuh 20 mA.

Calculate the value of the resistor needed and explain the arrangement of the resistor to modify the milliammeter intoKirakan nilai perintang yang diperlukan dan terangkan susunan perintang itu untuk mengubahsuaikan miliammeter itu kepada

Diagram B / Rajah B 

(i) an ammeter that has a full scale of 2.0 A,ammeter yang mempunyai skala penuh 2.0 A,

(ii) a voltmeter that has a full scale of 10.0 V.voltmeter yang mempunyai skala penuh 10.0 V. 

[5 marks/markah]

14