4531/3 Fizik Kertas 3 Mei 2013 1½ jam
NAMA:
PEPERIKSAAN PERTENGAHAN TAHUN 2013 TINGKATAN 4
PHYSIS !FI"IK#
Paper 3 1 jam tiga puluh minit
$ANGAN %UKA KERTAS S&A'AN INI SEHINGGA (I%ERITAHU 1. Tulis nama anda pada ruangan yang disediakan . 2. Kertas soalan ini adalah dalam dalam dwibahasa. 3. Soalan dalam bahasa Melayu mendahului soalan yang sepadan dalam bahasa Inggeris. 4. Calon dibenarkan menjawab keseluruhan atau sebahagian soalan sama ada dalam bahasa Inggeris atau bahasa Melayu. 5. Calon dikehendaki menbaca maklumat di halaman belakang kertas soalan ini. 6. Kalkulator saintifik yang tidak boleh diprogramkan diprogramkan adalah adalah dibenarkan
Kertas soalan ini mengandungi 12 halaman bercetak
4531/3 %AHAGIAN A 2! markah" #a$ab se)*a soalan dalam bahagian ini 1
%eorang murid menjalankan satu eksperimen untuk mengkaji hubungan antara bilangan helaian kertas& n& dan ketebalann'a& (. %ebuah tolok skru mikrometer digunakan untuk mengukuh ketebakan helaian kertas tersebut. )ajah 1.1 menunjukkan ralat si*ar& +& tolok skru mikrometer tersebut.
Ra+a, 1-1
)ajah 1.2 menunjukkan bacaan& t& pada tolok skru mikrometer apabila bilangan helaian kertas& n , 2-.
n , 2t ,
Ra+a, 1-2
Prosedur tersebut diulangi dengan bilangan helaian kertas& n , /-& 0-& !- dan 1--. acaan tolok skru mikrometer 'ang sepadan ditunjukkan pada )ajah 1.3& 1./& 1. dan 1.0.
n , /t ,
Ra+a, 1-3
n , 02
4531/3 Ra+a, 1-4
n , !t ,
Ra+a, 1-5
n , 1-t ,
Ra+a, 1-.
a4 agi eksperimen 'ang diterangkan& kenal pasti: i4 Pembolehubah dimanipulasikan 1 markah" ii4 Pembolehubah bergerak balas 1 markah" iii4 Pembolehubah dimalarkan 1 markah"
b4 i4 erdasarkan )ajah 1.1& tentukan ralat si*ar& +& tolok skru mikrometer tersebut. +,
mm 1 markah"
ii4 erdasarkan )ajah 1.2& 1.3& 1./& 1. dan 1.0& tentukan ketebalan& t& helaian kertas. (ulis ja$apan anda dalam ruang 'ang disediakan dalam )ajah 1.2& 1.3& 1./& 1. dan 1.0. 3
4531/3
acaan sebenar ketebalan helaian kertas& (& ditentukan dengan menggunakan *ormula:
(,t5+ di mana + adalah ralat si*ar tolok skru mikrometer. #adualkan data anda bagi semua nilai n& t dan ( dalam ruang di ba$ah.
0 markah" c4 6ukis gra* ( mela$an n pada sehelai kertas gra*. markah" d4 erdasarkan gra* di 1c4& n'atakan hubungan antara ( dengan n. 1 markah"
2
%eorang murid menjalankan satu eksperimen untuk mengkaji hubungan antara tempoh a'unan suatu spring 'ang dimuatkan& (& dengan jisim muatn'a& m. Keputusan eksperimen tersebut ditunjukkan oleh gra* ( 2 mela$an m dalam )ajah 2.1.
/
4531/3
Ra+a, 2-1
a4 erdasarkan gra* dalam )ajah 2.1: i4 N'atakan hubungan antara (2 dan m. 1 markah"
ii4 (entukan nilai m apabila tempoh a'unan& ( , 3 s. (unjukkan pada gra* tersebut bagaimana anda tentukan nilai m. m,
4531/3
2 markah" b4 i4 7itung kecerunan& h& gra* tersebut. (unjukkan pada gra* bagaimana anda hitung kecerunan tersebut.
3 markah"
ii4 Pemalar spring& k& suatu spring boleh ditentukan dengan *ormula 'ang berikut:
h, di mana h ialah kecerunan gra* tersebut. 7itung nilai k& menggunakan 8 , 3.1/2.
3 markah" c4 9ksperimen tersebut diulangi dengan menggunakan satu spring 'ang lebih kaku. i4 Apakah 'ang berlaku kepada kecerunan gra*& h
1 markah" ii4 erikan sat* sebab bagi ja$apan di 2c4i4. 1 markah" d4 N'atakan sat* langkah berjaga;jaga 'ang boleh dilakukan untuk menambah kejituan 0
4531/3
eksperimen tersebut. 1 markah"
%AHAGIAN % 12 markah" .#a$ab salah sat* soalan dalam bahagian ini. 3
)ajah 3.1 menunjukkan dua buah roda ka'u. %atu daripada roda sebahagiann'a bersalut timah. Kedua;dua roda itu adalah sama sai< dan diputarkan dengan halaju sama.
Ra+a, 3-1
)ajah 3.2 menunjukkan roda 'ang sebahagiann'a bersalut timah itu dapat berputar dengan lebih lama.
Ra+a, 3-2
erdasarkan maklumat dan pemerhatian di atas: a4 N'atakan sat* in*erens 'ang sesuai. 1 markah" b4 N'atakan sat* hipotesis 'ang sesuai. 1 markah"
c4 =engan menggunakan radas seperti bilah gergaji& plastisin& dan radas;radas lain& terangkan sat* eksperimen untuk men'iasat hipotesis 'ang anda n'atakan di b4. =alam penerangan anda& jelaskan perkara berikut: >
4531/3
i4 ii4 iii4 i?4 ?4
(ujuan eksperimen Pemboleh ubah dalam eksperimen %enarai radas dan bahan %usunan radas Prosedur eksperimen termasuk kaedah menga$al pemboleh ubah dimanipulasikan dan kaedah mengukur pemboleh ubah bergerak balas ?i4 @ara untuk menjadualkan data ?ii4 @ara untuk menganalisis data 1- markah"
4
)ajah /.1 menunjukkan seorang lelaki sedang menolak sebuah kereta sorong dengan beban di dalamn'a. Kereta sorong itu bergerak dengan pecutan 'ang kecil.
Ra+a, 4-1
)ajah /.2 menunjukkan lelaki itu sedang menolak kereta sorong 'ang sama dengan da'a 'ang sama tanpa beban di atasn'a. Kereta sorong itu bergerak dengan pecutan 'ang lebih besar.
Ra+a, 4-2
erdasarkan maklumat dan pemerhatian di atas: a4 N'atakan sat* in*erens 'ang sesuai. 1 markah" b4 N'atakan sat* hipotesis 'ang sesuai. 1 markah" !
4531/3
c4 =engan menggunakan radas seperti bilah gergaji& plastisin& dan radas;radas lain& terangkan sat* eksperimen untuk men'iasat hipotesis 'ang anda n'atakan di b4. =alam penerangan anda& jelaskan perkara berikut: i4 ii4 iii4 i?4 ?4
(ujuan eksperimen Pemboleh ubah dalam eksperimen %enarai radas dan bahan %usunan radas Prosedur eksperimen termasuk kaedah menga$al pemboleh ubah dimanipulasikan dan kaedah mengukur pemboleh ubah bergerak balas ?i4 @ara untuk menjadualkan data ?ii4 @ara untuk menganalisis data 1- markah"
Aser
4531/3 1
a4 i4 ilangan helaian kertas& n Number of sheets of paper n ii4 Ketebalan& t Thickness t iii4 #enis kertas Type of paper b4 i4 -.-1 mm ii4 2/0!1-c4
t/)) 2.1 /.2 0./3 !.> 1-.>1
T/)) 2.1/ /.2! 0./2 !.0 1-.>-
d4 ( adalan berkadar secara langsung dengan n. T is directly proportional to n. 2
a4 i4 (2 berkadar langsung dengan m. T ! directly proportional to m. ii4 2- g
1-
4531/3
b4 i4
h , -.// s 2 g51 b4 ii4 !!.>3 g s52 c4 i4 Kecerunan berkurang "radient decreases ii4 %emakin keras spring& semakin cepat ia bera'un. The harder the spring the faster it oscillates. d4 Blangi pengukuhan dan hitung bacaan purata untuk mengurangkan ralat. #epeat the measurements and calculate the a$erage reading to reduce errors. 3
a4 Masa untuk jasad berhenti berputar dipengaruhi oleh jisim The time taken for the body to stop spinning is influenced by the mass b4 %emakin besar jisim& semakin lama jasad berputar The bigger the mass is the longer the body will spin c4 i4 (ujuan eksperimen: %im of e&periment' Men'iasat hubungan antara jisim dengan tempoh a'unan To in$estigate the relationship between mass and period of oscillation ii4 Pemboleh ubah dalam eksperimen: (ariables in the e&periment' =imanipulasikan: #isim plastisin Manipulated' Mass of plasticine 11
4531/3
ergerak balas: (empoh a'unan #esponding' )eriod of oscillation =imalarkan: Panjang bilah gergaji Constant' The length of the hacksaw blade iii4 %enarai radas dan bahan: *ist of apparatus and materials' ilah gergaji& plastisin& pengapit;C& dan jam randik +acksaw blade plasticine ",clamp and stopwatch i?4 %usunan radas: %rrangement of the apparatus'
?4 Prosedur: )rocedure' 1. ilah gergaji diapit secara mendatar. The hacksaw blade is clamped hori-ontally. 2. Plastisin berjisim -.- kg dilekatkan di hujung bilah gergaji. % ./ kg plasticine is fi&ed to the end of the hacksaw blade. 3. ilah gergaji disesarkan secara mengu*uk dan dilepaskan. The blade is displaced hori-ontally and released. /. Masa bagi 1- a'unan diukur dengan menggunakan sebuah jam randik. The time taken for 0 complete oscillation is measured using a stopwatch. . (empoh a'unan dihitung The period of oscillation is calculated. 0. 9ksperimen diulangi sekurang;kurangn'a / kali. 1&periment is repeated at least 2 times. >. 6angkah;langkah diulangi dengan menukarkan jisim plastisin kepada -.1- kg& -.1 kg& -.2- kg& dan -.2 kg. The steps is repeated by changing the mass of the plasticine to .0 kg .0/ kg .! kg and .!/ kg. ?i4 Menjadualkan data: Tabulate the data' Masa *t*k 10 a6*a Time for 10 oscilatiion $isi) astisi m/k Mass of plasticine, m/kg P*rata t t 1 t 2 !erage, t -.- -.1-
Te)7, a6*a T 8 /s Period of oscillation, T = /s
12
4531/3
-.1 -.2-.2 ?ii4Menganalisis data: %nalyse the data' Plot satu gra* tempoh mela$an jisim )lot a graph of period against mass 4
a4 Pecutan kereta sorong bergantung kepada jisim %cceleration of the wheelbarrow depends on the mass b4 Pecutan bertambah apabila jisim berkurang The acceleration increases as the mass decreases c4 i4 (ujuan eksperimen: %im of e&periment' Men'iasat hubungan antara jisim dengan pecutan troli To in$estigate the relationship between the mass and the acceleration of the trolley ii4 Pemboleh ubah dalam eksperimen: (ariables in the e&periment' =imanipulasikan: #isim troli Manipulated' Mass of trolley ergerak balas: Pecutan troli #esponding' %cceleration of trolley =imalarkan: =a'a 'ang dikenakan Constant' 3orce applied iii4 %enarai radas dan bahan: *ist of apparatus and materials' (roli& pita detik& jangka masa detik& pembaris& tali ken'al& takal& bekalan kuasa& da$ai pen'ambung& landasan terpampas geseran& jisim berslot& dan bongkah ka'u Trolley ticker tape ticker timer ruler string4elastic chord pulley power supply connecting wire friction compensated inclined plane s lotted weight and wooden blocks i?4 %usunan radas: %rrangement of the apparatus'
13
4531/3
?4 Prosedur: )rocedure' 1. %ebuah bongkah ka'u dengan jisim -.2 kg ditambahkan pada troli. % wooden block of .! kg is added on the trolley. 2. #angka masa detik dihidupkan dan troli itu ditarik menuruni landasan oleh pemberat. The ticker timer is switched on and the trolley is pulled down the inclined plane by the weight. 3. Pita detik 'ang diperoleh digunakan untuk menghitung pecutan troli. The ticker tape obtained is used to calculate the acceleration of the trolley. /. 9ksperimen diulangi dengan menggunakan bongkah ka'u 'ang berjisim -./ kg& -.0 kg& -.! kg& dan 1.- kg. The e&periment is repeated by using wooden blocks of .2 kg .5 kg .6 kg and 0. kg. . =ata itu dicatatkan dan dijadualkan. The data is recorded and tabulated. 0. %atu gra* pecutan mela$an jisim diplotkan. % graph of acceleration against mass is plotted. ?i4 Menjadualkan data: Tabulate the data' $isi) m/k Mass, m/kg -.2 -./ -.0 -.! 1.-
Pe9*ta a/) s:2 cceleration, a/m s"2
?ii4Menganalisis data: %nalyse the data' Plot satu gra* pecutan mela$an jisim )lot a graph of acceleration against mass
1/
