MAKTAB RENDAH SAINS MARA

 

PEPERIKSAAN PERCUBAAN
SIJIL PELAJARAN MALAYSIA 2000

 


FIZIK 
KERTAS 2
Dua jam tiga puluh minit
©2000  Hak Cipta Bahagian Pelajaran Menengah, MARA

 


 
Jawab semua soalan dalam Bahagian A dan dua soalan daripada bahagian B
                 
Bahagian A
[60 markah]
Jawab semua soalan dalam bahagian ini
 

1.
 

Alat Pengukur
Nilai Pengukuran 
 Jangkamasa Detik
 0.60 s
Angkup Vernier
2.18 cm 
Pembaris meter 
45.1 cm
Tolok Skru Mikrometer
  4.84 mm 
 Jam Randik
20.0 s 
 
                                                                                           Jadual 1

  (a) Jadual 1 di atas menunjukkan 5 jenis alat pengukur dan nilai-nilai pengukurannya. Bahagikan alat-alat pengukur itu kepada dua kumpulan dan nyatakan ciri yang digunakan untuk pembahagian tersebut.             [2  markah]

 (b) (i) Nyatakan alat pengukur yang paling sesuai untuk mengukur ketebalan sekeping tingkap kaca.            [1  markah]
  (ii) Berikan sebab bagi jawapan di b (i).           [1 markah]

 (c)
 
     Rajah 1 (a)                                                                   Rajah 1 (b)

  Rajah 1 (a) di atas menunjukkan bacaan pada suatu tolok skru mikrometer apabila rahangnya ditutup.
  Rajah 1 (b) pula menunjukkan bacaan apabila ia digunakan untuk mengukur ketebalan 50 keping kertas.

  (i) Berapakah ralat sifar bagi tolok skru mikrometer itu ?            [1 markah]

  (ii) Berapakah ketebalan sebenar sekeping kertas ?            [2 markah]

  (iii) Berikan sebab mengapa pengukuran di atas dibuat untuk 50 keping kertas terlebih dahulu ?            [1 markah]
 
 
 2.
 

        Rajah 2

 Rajah 2 di atas menunjukkan graf halaju-masa bagi dua orang pelajar MRSM Rashidi dan Rosman dalam satu ujian kepantasan berlari.

 (a) (i) Berapakah jarak larian Rashidi selepas 4 s ?            [2 markah]

  (ii) Hitungkan masa yang diambil oleh Rashidi untuk membuat  larian 100 m.            [2 markah]

 (b) Berapakah masa yang diperlukan oleh Rosman jika ia sampai di garisan penamat larian 100 m dengan halaju 4 ms-1 ?

           [2 markah]
 (c) (i) Pelajar yang manakah lebih layak dipilih untuk mewakili MRSM itu dalam acara larian 100 m ?            [1 markah]

  (ii) Berikan sebab bagi jawapan c (i) di atas.            [1 markah]

3.

                                                           Rajah 3
 

 Rajah 3 di atas menunjukkan sebuah pam basikal yang panjangnya 40 cm. Pemegang ditarik keluar sehingga injap masuk berada di hujung A.  Pada ketika itu tekanan udara dalam  pam seimbang dengan tekanan di luar (1 atmosfera).

 (a) Apakah yang berlaku semasa pemegang ditarik keluar ?            [2 markah]

 (b) (i) Apakah yang berlaku kepada tekanan udara yang terperangkap di dalam pam jika pemegang ditolak masuk ?

           [1 markah]
  (ii) Berdasarkan  teori  kinetik jirim terangkan  jawapan anda bagi  (b)(i) di atas.             [2 markah]

  (iii) Udara akan masuk ke dalam tayar jika pemegang ditolak masuk sehingga tekanan minimum di dalam pam ialah 3 atmosfera. Berapakah jarak pemegang ditolak masuk ?            [2 markah]

 (c) Ketika udara dipam masuk, suhu tayar ialah 27  C. Selepas basikal bergerak jauh, suhu tayarnya meningkat menjadi 37  C.  Berapakah tekanan tayar ketika ini (dalam unit atmosfera) ?            [2 markah]

4.

                               Rajah 4
 
 

Bacaan tanpa penapis
 Bacaan dengan penapis kertas
 Bacaan dengan penapis Aluminium
4 mm tebal
 Bacaan dengan penapis Plumbum
12 cm tebal 
1000 atom sesaat
700 atom sesaat 
300 atom sesaat 
40 atom sesaat 
      Jadual 2
 

 Rajah 4 di atas menunjukkan alat radas yang digunakan untuk mengenalpasti jenis  sinaran  yang  dipancarkan oleh  pereputan  bahan  radioaktif .  Jadual 2 pula menunjukkan bacaan keaktifan yang dikesan oleh Tiub G-M di belakang setiap jenis penapis berkenaan.

 (a) (i) Berdasarkan Jadual 2 di atas, tentukan jenis-jenis sinaran yang dipancarkan oleh bahan radioaktif itu.            [2 markah]

  (ii) Berikan sebab bagi jawapan (a) (i) di atas ?            [2 markah]
 (b) Pereputan  menghasilkan satu unsur baru .  Tuliskan persamaan bagi pereputan itu.           [1 markah]

 (c) 50 g sampel radioaktif pada  awalnya  mengandungi  2 g Y-228.    Selepas 20 s, 38 g Y-228 telah wujud.  Berapakah separuh hayat X-232 ?            [3 markah]

 (d) Mengapakah bacaan keaktifan 40 atom sesaat masih dikesan ketika penapis plumbum digunakan ?            [1 markah]

5.
 

Jenis Gelombang
Pemerhatian 
W
 Bunyi deruman sebuah kereta
X
Cahaya bulan pada waktu malam 
Y
Riak air apabila seekor katak melompat ke dalam sebuah kolam 
Z
Siaran TV dapat diterima walaupun jauh
                                                                                   Jadual 3
 

 Jadual 3 menunjukkan empat pemerhatian bagi jenis-jenis gelombang yang berlainan.

 (a) Kelaskan jenis-jenis gelombang itu kepada dua kumpulan dan nyatakan ciri yang digunakan bagi pengkelasan tersebut.

            [2 markah]
 (b) Bunyi deruman kereta kedengaran lebih jelas pada waktu malam berbanding waktu siang. Terangkan fenomena ini.
             [3 markah]
 (c)
 
                        Rajah 5
 
  Rajah 5 di atas menunjukkan gambaran keratan rentas air berkaitan pemerhatian jenis gelombang Y yang mempunyai frekuensi 5 Hz.

  (i) Berapakah halaju gelombang di kawasan A ?            [2 markah]
 
  (ii) Berapakah jarak y jika  halaju gelombang  di kawasan  B ialah  20 cms-1 ?            [2 markah]

6.
 
                       Rajah 6
 

 Rajah 6 menunjukkan satu magnet digantung pada satu spring pusar K dan diayunkan secara menegak dalam satu solenoid yang disambungkan kepada sebuah galvanometer  sifar-tengah.

 (a) Semasa magnet sedang berayun dalam solenoid, namakan fenomena yang berlaku dalam solenoid tersebut.       [1 markah]

 (b) Apakah yang berlaku kepada jarum galvanometer ?  Terangkan.            [2 markah]

(c) Apakah pemerhatian yang dapat dibuat pada jarum galvanometer jika spring K digantikan dengan spring yang lebih keras.  Terangkan mengapa terjadi demikian.     [3 markah]

 (d)
 
         Rajah 7
 
  Rajah 7 menunjukkan  satu arus ulang alik  yang  mempunyai  frekuensi 50 Hz. Hitung jumlah haba yang dihasilkan jika arus itu dialirkan dalam sebuah perintang 10  selama 1 minit.            [3 markah]
 
 

Simbol Get Logik Jadual Kebenaran Pernyataan Boole 
      A      B     C 
       0       0     0 
       0       1     0 
       1       0     0 
       1       1     1 
 
       0      0      1 
       0      1      0 
       1      0      0 
       1      1      0 
 
       0      0      0 
       0     1       1 
       1     0       1 
       1     1       0
 
                                                                              Jadual 4
 
7. Jadual 4 menunjukkan simbol-simbol get logik dan jadual kebenarannya masing-masing.

 (a) Dalam Jadual 4 di atas tuliskan pernyataan Boole untuk setiap get di ruangan yang disediakan.  [3 markah]
 
 (b)
 
            Rajah 8

 Rajah 8 di atas menunjukkan beberapa siri get logik di dalam suatu alat elektronik.

 (i)  Lengkapkan jadual kebenaran bagi kombinasi get logik tersebut.
 
 
A
B
Y
Z
0
0
 
 
0
1
 
 
1
0
 
 
1
   
           [2 markah]

 (ii) Jika input A dan B adalah seperti ditunjukkan dalam Rajah 9, lukiskan bentuk isyarat output di Z dalam ruang yang disediakan.
 
                                              Rajah 9                                                                  [1 markah]
 (c)
 
                                Rajah 10
 
 Rajah 10 menunjukkan satu litar get logik.

 (i) Dengan meninjau keadaan  logik voltan  input pada terminal A dan terminal B serta keadaan logik voltan output pada terminal C, lengkapkan jadual di bawah.
 
A
B
C
0
0
 
0
1
 
1
0
 
1
1
 
 

           [1 markah]
 (ii) Tentukan jenis get logik untuk litar di atas.          [1 markah]
 
Bahagian B
[40 markah]Jawab dua soalan daripada bahagian ini
 

1. Pelantar gerudi minyak mengekalkan kedudukannya di laut melalui sifat inersianya yang besar.  Keadaan tersebut juga berlaku kepada jasad-jasad lain yang berada pada kedudukan pegun.

 (a) Apakah maksud inersia ?                [1 markah]

 (b) (i) Nyatakan hubungan di antara jisim dan inersia.            [1 markah]

  (ii) Dengan bantuan radas dan bahan yang sesuai, huraikan satu eksperimen untuk menguji hubungan antara jisim dan inersia.
           [10 markah]

 (c) Sebuah lori berjisim 5000 kg bergerak dengan halaju 2 ms-1 berlanggar dengan sebuah kereta berjisim 3000 kg yang bergerak dengan halaju 2 ms-1 dalam arah yang berlawanan. Selepas perlanggaran, kedua-dua lori dan kereta bergerak bersama-sama  dengan halaju 0.5 ms-1.  Masa hentaman ialah 1 saat.

  (i) Nyatakan dua prinsip fizik yang terlibat dalam perlanggaran ini dan andaian yang anda buat.     [3 markah]

  (ii) Hitungkan daya yang bertindak ke atas lori dan daya yang bertindak ke atas kereta.  Apakah yang dapat anda katakan mengenai kedua-dua daya ini ?                   [5 markah]
 
 

                                        Rajah 11
 
2. Rajah 11 menunjukkan dua bikar X dan Y yang serupa tiap-tiap satu mengandungi 1 kg air pada suhu awal 200 C.  P ialah sfera kuprum dan Q ialah sfera aluminium masing-masing berjisim 0.5 kg dan suhu awal 1000 C.  Sfera P kemudiannya dimasukkan ke dalam bikar X dan sfera Q pula ke dalam bikar Y, sehingga keseimbangan terma masing-masing dicapai.  Jadual 5 menunjukkan nilai-nilai muatan haba tentu bagi kuprum, aluminium dan air.
 
 
Kuprum  380 J kg -1   C-1 
Aluminium  900 J kg -1   C-1 
Air  4200 J kg -1   C-1
       Jadual 5
 
 (a) Apakah yang dimaksudkan dengan,
      (i) keseimbangan terma     [2 markah]
      (ii) muatan haba tentu     [1 markah]

 (b) Bandingkan suhu keseimbangan yang dicapai dalam bikar X dan bikar Y. Terangkan mengapa perbezaan ini berlaku.

        [3 markah]
  (c) Hitung suhu keseimbangan yang dicapai dalam bikar Y.                    [3 markah]

 (d) Seorang suri rumah yang sedang menggoreng ikan mendapati percikan minyak panas akan berlaku jika ikan yang tidak disejatkan dengan sempurna dimasukkan ke dalam minyak yang panas.  Huraikan fenomena ini.               [3 markah]

 (e) Anda dibekalkan dengan bekalan kuasa, pemanas rendam, silinder aluminium, termometer merkuri dan kertas tisu.  Huraikan satu eksperimen untuk menentukan muatan haba tentu aluminium.            [8 markah]
 

3. (a) Seorang pelajar MRSM menggunakan sebuah kanta cembung untuk mengambil bacaan skala sebuah angkup vernier yang digunakan dalam satu pengukuran.

  (i) Nyatakan fungsi kanta cembung itu.   [1 markah]

  (ii) Lukiskan gambarajah sinar untuk menunjukkan bagaimana imej terbentuk ketika kanta cembung di atas digunakan.

        [4 markah]
 
 (b) Jika jarak objek bagi satu kanta cembung diubahkan, satu faktor lain juga akan berubah serta mempengaruhi pembesaran linear oleh kanta itu.

  (i) Nyatakan hubungan di antara pembesaran linear dengan faktor tersebut.     [1 markah]
 

  (ii) Dengan bantuan radas dan bahan yang sesuai, huraikan satu eksperimen untuk menguji hubungan yang dinyatakan di (b) (i) di atas.        [10 markah]
 

 (c) (i) Dalam sebuah projektor slaid, kanta dwicembung terletak 10.0 cm daripada slaidnya.  Berapakah jarak antara skrin dan kanta itu jika panjang fokus kanta ialah 9.5 cm ?       [2 markah]

  (ii) Nyatakan satu persamaan dan satu perbezaan antara imej yang terbentuk oleh projektor slaid dari sebuah kamera fotografi.       [2 markah]
 

4. (a) Seorang pelajar MRSM mempunyai 6 utas dawai konstantan yang sama panjangnya. Setiap utas dawai tersebut dipasang satu persatu dalam sebuah litar untuk mengetahui nilai arus yang mengalir melaluinya. Didapati setiap perintang menunjukkan bacaan arus yang berlainan antara satu sama lain.

  (i) Terangkan mengapakah nilai arus bagi setiap dawai berlainan. Nyatakan hubungan arus dengan faktor yang mempengaruhinya.                   [3 markah]

  (ii) Dengan bantuan radas dan bahan yang sesuai, huraikan satu eksperimen makmal untuk menguji hubungan yang dinyatakan di (a) (i).                    [10 markah]
 
 
 (b)

                         Rajah 12
 
  Rajah 12 di atas menunjukkan empat perintang yang disambungkan kepada satu bateri dge, 3V.  Ammeter menunjukkan bacaan 0.3 A.

  (i) Nyatakan takrifan rintangan dalam bateri.  [1 markah]

  (ii) Berapakah rintangan dalam sel itu ?   [4 markah]

  (iii) Terangkan apa yang berlaku kepada bacaan ammeter jika perintang 6   digantikan dengan perintang 5   .
          [2 markah]

KERTAS SOALAN TAMAT