MODUL CAKNA KELANTAN

Modul Cakna Akademik Kelantan

PAPER 2 / SET 1

SECTION A

CONSTRUCT: CONSEPTUALISE

1. Diagram 1.1 and Diagram 1.2 show two identical simple hydrometers are immersed in liquid X and liquid Y respectively. The volume of liquid X and liquid Y is the same.

Rajah 1.1 dan Rajah 1.2 menunjukkan dua hidrometer ringkas direndam dalam cecair X dan cecaor Y masing-masing. Isipadu cecair X dan cecair Y adalah sama.

Diagram 1.1 Diagram 1.2 Rajah 1.1 Rajah 1.2

a) What is the meaning of density?

Apakah maksud ketumpatan? [1 mark]…………………………………………………………………………………………

b) Observe Diagram 1.1 and Diagram 1.2.

Perhatikan Rajah 1.1 dan Rajah 1.2.

Compare :

Bandingkan :

(i) the length of both hydrometers that sink in liquid X and liquid Y

panjang kedua-dua hidrometer yang tenggelam dalam cecair X dan cecair Y [1 mark]

4531/2 @SET 1

1

Liquid XCecair X

Liquid YCecair Y

StrawPenyedut minuman

SandPasir

Plasticineplastisin

Liquid XCecair X


Liquid XCecair X

SandPasir

Plasticineplastisin


Liquid XCecair X

SandPasir

Plasticineplastisin

Liquid Y

Cecair Y

Straw

Penyedut minuman

Liquid X

Cecair X

Sand

Pasir

Plasticine

plastisin

Liquid Y

Cecair Y

Straw

Penyedut minuman

Liquid X

Cecair X

Sand

Pasir

Plasticine

plastisin

Liquid Y

Cecair YDensity = 800 kgm-3

Ketumpatan

Simple hydrometer

Hidrometer ringkas

Liquid X

Cecair XDensity = 1000 kgm-3

Ketumpatan

Sand

Pasir

Plasticine

Plastisin


PAPER 2 / SET 1

…………………………………………………………………………………...

(ii) the volume of liquid displaced by both hydrometers.

isipadu cecair ynag disesarkan oleh kedua-dua hidrometer itu. [1 mark] …………………………………………………………………………………...

c) State the relationship between the volume of liquid displaced and the density of liquid.

Nyatakan hubungan antara isipadu cecair tersesar dengan ketumpatan cecair.

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

d) the buoyant force acting on both hydrometers. daya keapungan yang bertindak ke atas kedua-dua hidrometer itu

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

e) (i) What happen to the length of hydrometer that sinks in liquid X when a larger mass of sand is added?

Apakah yang berlaku kepada panjang hidrometer yang terendam dalam cecair X bila jisim pasir yang lebih banyak ditambah?

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

(ii) state one reason for the answer in 1(e)(i). nyatakan satu sebab bagi jawapan di 1(e)(i). [1 mark] ……………………………………………………………………………………...

4531/2 @SET 1

2


PAPER 2 / SET 1

2. Diagram 2.1 and Diagram 2.2 show two bulbs. The filament of both bulbs are made of material P and material Q of same length and thickness.

Rajah 2.1 dan Rajah 2.2 menunjukkan dua buah mentol. Filamen kedua-dua mentol dibuat dari bahan P dan bahan Q yang mempunyai panjang dan ketebalan yang sama.

Diagram 2.3 shows a graph of potential difference, V, against current, I, for material P and material Q when they are connected to the same power supply separately.

Rajah 2.3 menunjukkan graf beza keupayaan, V, melawan arus, I, bagi bahan P dan bahan Q apabila kedua-duanya disambungkan kepada bekalan kuasa yang sama secara berasingan.

Diagram 2.3 Rajah 2.3

a) State Ohm’s Law.

Nyatakan Hukum Ohm. [1mark] …………………………………………………………………………………………..

4531/2 @SET 1

3

Material PBahan P

Material QBahan Q

Diagram 2.1Rajah 2.1


Material PBahan P

Material QBahan Q

V

I


PAPER 2 / SET 1

b) Based on Diagram 2.3 : Berdasarkan Rajah 2.3:

(i) explain how potential difference, V, varies with the current,I, for material P and Q. terangkan bagaimana beza keupayaan, V, berubah terhadap arus elektrik untuk bahan P dan Q.

[2 marks]

Material P : …………………………………………………………………….. Bahan P

Material Q : ……………………………………………………………………. Bahan Q

(ii) Compare the resistance of material P and material Q. Bandingkan rintangan untuk bahan P dan bahan Q. [1 mark] ……………………………………………………………………………………

(iii) Which material obeys Ohm’s Law?

Bahan yang manakah mematuhi Hukum Ohm? [1 mark] ……………………………………………………………………………………

(iv) Give one reason for the answer in 2(b)(iii).

Beri sebab bagi jawapan dalam 2(b)(iii). [1 mark] …………………………………………………………………………………..

c) When the bulb in Diagram 2.2 which is labeled ‘240 V 60 W’ is connected to a power supply of 240 V, the bulb lit with normal brightness.

Bila mentol dalam Rajah 2.2 yang berlabel ‘240 V 60 W’ disambungkan kepada satu bekalan kuasa 240 V, mentol itu menyala dengan kecerahan normal.

(i) What is the meaning of the label ‘240 V 60 W’?

Apakah maksud label ‘240 V 60 W’? [1 mark]

4531/2 @SET 1

4


PAPER 2 / SET 1

………………………………………………………………………………….

(ii) Calculate the electric current flows through the bulb.

hitung arus elektrik yang mengalir melalui mentol itu.

[1 mark]

CONSTRUCT: PROBLEM SOLVING

3. Diagram 3.1 shows the formation of image by a convex lens, R of power 10 D.

Rajah 3.1 menunjukkan pembentukkan imej oleh satu kanta cembung, R yang mempunyai kuasa 10 D.


a) State the phenomenon of light occurs in Diagram 3.1.

Nyatakan fenomena cahaya yang berlaku dalam Rajah 3.1.[1mark]

……………………………………………………………………………………………

b) Compare the size of image and the size of object.

Bandingkan saiz imej dengan saiz objek. [1mark]……………………………………………………………………………………………

4531/2 @SET 1

5

ObjectObjek

Lens RKanta R

Image Imej 20 cm


PAPER 2 / SET 1

c) Another convex lens, S with the power of 2D is combined with lens R to design a simple astronomical telescope.

Sebuah kanta cembung yang lain, S dengan kuasa 2D digabungkan dengan kanta R supaya membentuk satu teleskop astronomi ringkas.

i) Calculate the focal length of lens R and lens S.

Hitung panjang fokus kanta R dan kanta S .

Lens R Kanta R : ……………………………………………………………………….

Lens SKanta S : …………………………………………………………………………

[2 marks]

ii) Using the both convex lenses R and S, draw the ray diagram to show the formation of image by the telescope at normal adjustment.

Menggunakan kedua-dua kanta cembung R dan S, lukis gambar rajah sinar untuk menunjukkan pembentukan imej oleh kanta itu pada pelarasan normal.

[3 marks]

4531/2 @SET 1

6


PAPER 2 / SET 1

d) Suggest and explain modifications that should be done on the telescope to produce :

Cadang dan terangkan pengubahsuaian perlu dilakukan pada teleskop itu untuk menghasilkan :

i) brighter imageimej yang lebih cerah

Suggestion : ………………………………………………………………………..Cadangan

Explanation : ……………………………………………………………………….Penjelasan ……………………………………………………………………….

[2 marks]

ii) bigger imageimej yang lebih besar

Suggestion : ………………………………………………………………………..Cadangan

Explanation : ……………………………………………………………………….Penjelasan ……………………………………………………………………….

[2 marks]

4531/2 @SET 1

7


PAPER 2 / SET 1

CONSTRUCT: DECISION MAKING 4. Diagram 4.1 shows two identical loudspeakers are connected to an audio signal generator.

When a student walks along a straight line parallel in front of the loudspeakers, a series of loud and weak sound can be heard by the student.

Rajah 4.1 menunjukkan dua pembesar suara yang serupa disambungkan kepada satu penjana isyarat audio. Apabila seorang pelajar berjalan di sepanjang garis lurus yang selari di depan kedua-dua pembesar suara itu, satu siri bunyi kuat dan lemah dapat didengar oleh pelajar itu.


a) State the phenomenon of sound waves that is involved in Diagram 4.1. Nyatakan fenomena gelombang bunyi yang terlibat dalam Rajah 4.1. ………………………………………………………………………………………… [1 mark]

4531/2 @SET 1

8

Student walks along this line Pelajar berjalan di sepanjang garis ini

LoudspeakerPembesar suara

Audio signal generatorPenjana isyarat audio

Loudspeaker Pembesar suara

1.0 m

Loud sound / bunyi kuat

Weak sound / bunyi lemahx

Loud sound / bunyi kuat

3.0 m


PAPER 2 / SET 1

b) Why does the student hear the loud sound at the certain points along the line?

Mengapa pelajar itu boleh mendengar bunyi kuat pada titik-titik tertentu disepanjang garis itu?

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

c) The frequency of the audio signal generator is 2000 Hz and the velocity of the sound waves in air is 340 ms-1. Calculate :

Frekuensi penjana isyarat audio yang digunakan ialah 2000 Hz dan halaju gelombang bunyi di udara ialah 340 ms-1. Hitung :

i) the wavelength of the sound wave panjang gelombang bunyi

[1 mark]

ii) the distance between two consecutive loud sound. jarak antara dua bunyi kuat berturutan.

[2marks]

4531/2 @SET 1

9


PAPER 2 / SET 1

d) Diagram 4.2 shows a radar system used at an airport to transmit signals to determine the position of an aeroplane.

Rajah 4.2 menunjukkan sebuah system radar di sebuah lapangan terbang untuk menghantar isyarat bagi menentukan kedudukan kapal terbang.

Diagram 4.2 Rajah 4.2Table 4.3 shows the specifications of three radar systems, P, Q and R that can be used to determine the position of an aeroplane. Jadual 4.3 menunjukkan spesifikasi tiga system radar P, Q dan R yang boleh digunakan untuk menentukan kedudukan kapal terbang.

Radar System P Q RDiameter of the parabolic

disc.

Diameter piring parabola

Big

Large

Small

Kecil

Big

Large

Types of wave transmitted.

Jenis gelombang yang dipancar

Microwave

Gelombang mikro

Radiowave

Gelombang radio

Radiowave

Gelombang radio

Distance of signal receiver from the centre of the

parabolic disc.

Jarak penerima isyarat dari pusat piring dipancar.

Same as thefocallength

Sama dengan panjang fokus

Less than thefocal length

Kurang daripda panjang fokus

Same as the focallength

Sama dengan panjang fokus

4531/2 @SET 1

10

Parabolic disc Piring parabola

Signals receiver Penerima isyarat


PAPER 2 / SET 1

Table 4.3 Jadual 4.3

You are assigned to determine the most suitable radar system. Explain the suitability of the specifications of the radar systems in Table 4.3 based on the following aspects :

Anda ditugaskan untuk menentukan sistem radar yang paling sesuai digunakan. Terangkan kesesuaian spesifikasi radar sistem dalam Jadual 4.3 berdasarkan kepada aspek-aspek berikut :

i) The diameter of the parabolic disc

Diameter piring parabola

………………………………………………………………………………………..

Reason / Sebab

………………………………………………………………………………………… [2 marks]

ii) Type of wave transmitted Jenis gelombang yang dipancar

………………………………………………………………………………………..

Reason / Sebab

………………………………………………………………………………………… [2 marks]

iii) Distance of signal receiver from the centre of the parabolic disc.

Jarak penerima isyarat dari pusat piring dipancar.

…………………………………………………………………………………………...

Reason / Sebab

…………………………………………………………………………………………… [2 marks]

e) Based on your answers in 4(d), determine the most suitable radar system to determine the position of an aeroplane.

4531/2 @SET 1

11


PAPER 2 / SET 1

Berdasarkan jawapan anda dalam 4(d), tentukan system radar yang paling sesuai digunakan untuk menentukan kedudukan kapal terbang.

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

SECTION B

CONSTRUCT: PROBLEM SOLVING / MODIFICATION

5 (a) Diagram 5.1 shows an object floating in water. Diagram 5.2 shows the same object but with extra load floating in water.

Rajah 5.1 menunjukkan sebuah objek yang sedang terapung dalam air.Rajah 5.2 menunjukkan objek yang sama tetapi dengan beban tambahan sedang terapung dalam air.

(i) What is meant by buoyant force.? [1 mark]Apakah yang dimaksudkan dengan daya tujah ke atas ? [1 markah]

(ii) Based on Diagram 5.1 and Diagram 5.2 compare the mass of the objects, the volume of water displaced by the objects and the buoyant force produced. Relate the mass of the object, volume of water displaced and buoyant force to deduce a relevant physics concept. [5 marks]

Berdasarkan Rajah 5.1 dan 5.2 , bandingkan jisim objek , isipadu air yang disesarkan oleh objek dan daya tujah ke atas yang dihasilkan. Hubungkait antara jisim objek , isipadu air yang disesarkan dan daya tujah ke atas untuk menyimpulkan satu konsep fizik yang sesuai.

[5 markah]

(iii) Name the physics principle that explains the above situation. [1 mark] Namakan prinsip fizik yang menerangkan situasi di atas. [1 markah]

4531/2 @SET 1

12


PAPER 2 / SET 1

(b) A hydrometer is used to measure the density of acid in a car battery. Explain how the hydrometer works. [4 marks]

Sebuah hidrometer digunakan untuk mengukur ketumpatan asid dalam sebuah bateri kereta. Terangkan bagaimana hidrometer berfungsi. [4 markah]

(c) Diagram 5.3 shows a hot air balloon.Rajah 5.3 menunjukkan sebuah belon udara panas.


You are required to give some suggestions to design a hot air balloon which can travel at a higher altitude.Using your knowledge on motion , forces and the properties of materials , explain the suggestions based on the following aspects :

Anda dikehendaki memberi beberapa cadangan untuk mereka bentuk sebuah belon udara panas yang boleh bergerak pada altitud yang lebih tinggi.Menggunakan pengetahuan tentang gerakan , daya dan sifat-sifat bahan, terangkan cadangan itu yang merangkumi aspek-aspek berikut :

(i) shape of the balloonbentuk belon

(ii) volume of the balloonisipadu belon

(iii) material used for the balloon

4531/2 @SET 1

13


PAPER 2 / SET 1

bahan yang digunakan untuk belon(iv) material used for the basket

bahan yang digunakan untuk bakul(v) temperature of air inside the balloon [ 10 marks]

suhu udara dalam belon [ 10 markah ]

6. (a) Diagram 6.1(a), Diagram 6.1(b) and Diagram 6.1(c) show a metal block hung on a spring balance in air, immersed in water and cooking oil respectively. The reading of the spring balance for each situation is as shown in Diagram 6.1.

[Density of water = 1000 kgm-3 and density of cooking oil = 800 kg m-3]

Rajah 6.1(a),Rajah 6.1(b) dan Rajah 6.1(c) menunjukkan sebuah bongkah logam digantung pada neraca spring di udara, direndam dalam air dan minyak masak masing-masing.Bacaan neraca spring bagi setiap keadaan adalah seperti pada Rajah 6.1.[ Ketumpatan air = 1000 kgm-3 dan ketumpatan minyak masak = 800 kg m-3]


(a) What is meant by weight?Apakah yang dimaksudkan dengan berat?

[1 mark]

(b) Using Diagram 6.1(a), Diagram 6.1(b) and Diagram 6.1(c), compare Menggunakan Rajah 6.1(a), Rajah 6.1(b) dan Rajah 6.1(c), bandingkan

4531/2 @SET 1

14


PAPER 2 / SET 1

(i) the readings of spring balance bacaan neraca spring

(ii) the weight lost of the metal block and kehilangan berat blok logam

(iii) the density of the water and the cooking oil. ketumpatan air dan ketumpatan minyak itu.

Relating the weight lost and the density, deduce a relevant physics concept.Hubungkaitkan berat hilang dan ketumpatan bagi menghasilkan satu konsep fizik yang sesuai.

[4 marks]

(iii) Name the physics principle that explains the above situations.Namakan prinsip fizik yang menerangkan situasi di atas.

[1 mark]

(b) Diagram 6.2 shows a copper block and a bowl shape copper sheet of same mass. Rajah 6.2 menunjukkan satu blok kuprum dan sekeping kuprum berbentuk mangkuk yang sama jisim.

Explain why the copper block sink in water but the bowl shape copper sheet floats on water. Terangkan mengapa blok kuprum tenggelam dalam air tetapi kepingan kuprum berbentuk mangkuk timbul di atas air.

[4 marks]


4531/2 @SET 1

15


PAPER 2 / SET 1

(c) Diagram 6.3 shows a barge used to transport goods from fresh water port to the ship anchored away from the seaside.Rajah 6.3 menunjukkan sebuah tongkang digunakan untuk mengangkut barang dari pelabuhan air tawar ke kapal yang berlabuh berjauhan dengan pantai.


Using suitable physics concept, explain the required modification needed in designing a barge that can carry more and heavier goods, move faster and safe in fresh and salt water. You can emphasise on the following aspects in your modification;

Menggunakan konsep fizik yang sesuai terangkan pengubahsuaian yang diperlukan dalam merekabentuk sebuah tongkang yang dapat mengangkut barang yang lebih berat dan banyak, bergerak lebih laju dan selamat di kawasan air tawar dan masin. Pengubahsuaian adalah merangkumi aspek-aspek berikut:

i) Material used Bahan yang digunakan

ii) Plimsoll lineGarisan plimsol

iii) Shape and size of the barge Bentuk dan saiz tongkang

[10 marks]

4531/2 @SET 1

16


PAPER 2 / SET 1

SECTION C

CONSTRUCT: DECISION MAKING

7. (a) What is meant by temperature? [1 marks] Apakah yang dimaksudkan dengan suhu? [1 markah]

(b) Explain how a new thermometer can be calibrated. [4 marks] Terangkan bagaimana jangkasuhu baru boleh ditentukurkan. [4 markah]


(d) Diagram 7.1 shows a cooling system of a motorcycle engine. You are required to study the characteristics of metal shown in the Table 7.2 to be used as effective fins in the cooling system of the motorcycle engine.

Rajah 7.1 menunjukkan sistem penyejukan enjin motosikal. Anda dikehendaki mengkaji ciri-ciri logam yang ditunjukkan dalam Jadual 7.2 untuk digunakan sebagai sirip enjin motosikal yang efektif.

Types of metalJenislogam

Specific heat capacity Jkg -1 0C -1

Muatan haba tentuJkg -1 0C -1

Melting point ˚C

Takat lebur ˚C

Heat conductorKonduktor

haba

Rate of expansionKadar

pengembangan

P 300 1020 GoodBaik

ModerateSederhana

Q 360 700 Moderate High

4531/2 @SET 1

17

Spark plugPalam pencucuh

FinSirip

To carburetorKe kaburator Engine block

Blok enjin


PAPER 2 / SET 1

Sederhana TinggiR 1000 1600 Good

BaikModerateSederhana

S 900 720 ModerateSederhana

HighTinggi

Table 7.2Jadual 7.2

(i) State the suitable characteristics of metal that can be used as fins in the motorcycle engine.

Nyatakan kesesuaian ciri-ciri logam yang sesuai digunakan sebagai sirip penyejuk dalam enjin motosikal.

(ii) Determine the most suitable metal that can be used as fins. Give reasons for your choice.

Tentukan logam yang paling sesuai digunakan sebagai sirip penyejuk. Berikan sebab kepada pilihan anda.

[10 marks] [10 markah]

(d) (i) A piece of fin in the engine of motorcycle with a mass of 0.5 kg is made from metal R. If the temperature is increased by 10˚C in 10 minutes, how much heat energy has being absorbed by the fin. [3 marks]

Sekeping sirip pada enjin motosikal berjisim 0.5 kg dibuat daripada logam R. Jika suhu meningkat sebanyak 10˚C dalam masa 10 minit, berapakah tenaga haba telah diserap oleh sirip tersebut? [3 markah] (ii). If 10 identical fins as in (d) (i) are used in the motorcycle engine, how much heat energy is lost by the engine in one hour? [2 marks]

Jika terdapat 10 keping sirip-sirip yang serupa dengan (d) (i) pada enjin motosikal ,berapakah jumlah tenaga yang hilang oleh enjin itu dalam masa sejam? [2 markah]

4531/2 @SET 1

18


PAPER 2 / SET 1

8. Diagram 8.1 shows the ‘Dead Sea Scrolls’ aged 1900 years old. An archaeologist used radioisotope to estimate the age of the ancient artifact. Rajah 8.1 menunjukkan “ dead sea scrolls “ yang berumur 1900 tahun. Seorang ahli akeologi menggunakan radioisotop untuk menganggarkan umur barangan purba.


(a) (i) What is the meaning of radioisotope? [1 mark]

Apakah maksud radioisotop? [1 markah]

(ii) Carbon-14 is a radioisotope. Explain how Carbon-14 can be used to estimate the age of a dead plant which contains carbon element. [3 marks]

Karbon- 14 adalah radioisotope. Terangkah bagaimana Karbon-14 boleh digunakan untuk menganggarkan umur tumbuhan mati yang mengandungi unsur karbon. [3 markah]

(b) (i) Table 8.2 shows the characteristics of five radioisotopes , P, Q, R, S and T which can be used to detect brain tumor.

Jadual 8.2 menunjukkan ciri-ciri lima radioisotop P,Q,R,S dan T yang boleh

digunakan untuk mengesan ketumbuhan di dalam otak.

4531/2 @SET 1

19


PAPER 2 / SET 1

RadioisotopeRadioisotop

Half-lifeSeparuh-hayat

Ionising powerKuasa pengionan

Radioactive-radiationSinaran radioaktif

P 5.0 minutes5.0 minit

LowRendah

Gamma

Q 8 days8 hari

HighTinggi

Alpha

R 6 hours6 jam

LowRendah

Gamma

S 5.27 years5.27 tahun

ModerateSederhana

Beta

T 7 hours7 jam

HighTinggi

Alpha

Table 8.2Jadual 8.2

You are required to determine the most suitable radioisotope that could be used for injection into the blood of a patient to detect the location of a brain tumor. Study the characteristics of all five radioisotopes based on the following aspects:

Anda diminta unuk mengenal pasti radioisotop yang paling sesuai untuk disuntik ke dalam darah pesakit bagi mengesan kedudukan ketumbuhan dalam otak. Kaji ciri kelima-lima radioisotop itu berdasarkan aspek yang berikut:

-The half-life Separuh hayat

-The ionising power Kuasa pengionan

-The radioactive radiation Sinaran radioaktif

-Explain the suitability of the aspects. Justify your choice. Terangkan kesesuaian aspek-aspek itu. Bagi sebab bagi pilihan anda. [8 marks] [8 markah]

4531/2 @SET 1

20


PAPER 2 / SET 1

ii) Name the most suitable detector that can be used to detect the radioactive radiation from the body of the patient.

Give your reason. Namakan alat pengesan yang paling sesuai untuk mengesan sinaran radioaktif yang dipancarkan dari badan pesakit. Berikan alasan anda . [3 marks]

(c) In a nuclear reactor, 3.5 X 10ˉ6 g of Uranium is changed into energy in 1.5 ms. Given that the velocity of light, c = 3 X 108 ms-1.

Di dalam reaktor nuclear, 3.5 X 10ˉ6 g Uranium telah bertukar menjadi tenaga dalam masa 1.5 ms. Diberi halaju cahaya , c = 3 X 108 ms-1.

Calculate : Hitung :

i) The total energy released.

Jumlah tenaga yang dibebaskan.

ii ) The power generated by this reaction. [5marks] Kuasa yang dijanakan hasil tindakbalas ini. [5 markah]

END OF QUESTION

4531/2 @SET 1

21


PAPER 2 / SET 1

4531/2 @SET 1

22

Documents

MODUL CAKNA KELANTAN