1. The Diagram 1.1 shows a micrometer screw gauge that can be used to measure diameter of ball bearingGambar rajah menunjukkansebuahtolokskru micrometer yang bolehdigunakanuntukmengukur diameter sebuah ball bearing

X

40

0

35

30

DIAGRAM 1.1

(a) Name the part labeled X.Namakanbahagian yang berlabel X.

....................[Aras Rendah] (b) What is the function of X?Apakahfungsi X?

...................[Aras Rendah](c) What is the diameter of the ball bearing if the zero error of micrometer screw gauge is (- 0.02) ?Apakah diameter ball bearing itu jika ralat sifar tolok skru micrometer iituadalah ( 0.02)?

...................[Aras Sederhana]

2. (a) Figure 4.1 shows apparatus set up which is used to measure atmospheric pressure. Rajah 4.1 menunjukkan peralatan yang diatur bagi mengukur tekanan atmosfera.

Q75 cmMercuryVacuumQ10 cm15 cm

Figure 4.1/ Rajah 4.1

(a)Calculate the pressure at point Q in Pa unit.[Mercury density = 1.36 x 104 kg m3] Hitung tekanan pada titik Q dalam unit Pa[Ketumpatan merkuri = 1.36 x 104 kg m3] [Aras:Sederhana]

[2 marks/ 2 markah] (b)

Figure shows a manometer connected to a gas tank whose valve is then turned on. What is the pressure of the gas, in unit N m-2, in the tank? [Density of water = 1 000 kg m-3] Rajah di atas menunjukkan manometer disambungkan pada tangki gas yang mana injab dihidupkan. Apakah tekanan gas, dalam unit Nm-2, di dalam tangki? [Ketumpatan air = 1 000 kg m-3] [Aras:Tinggi] (3markah)

(c ) If the atmospheric pressure is 76 cm Hg, what is the pressure of the trapped air P ?Jika tekanan atmosfera ialah 76 cm Hg, apakah tekanan udara terperangkap pada P?[Aras:Sederhana]

[ 2 marks/ markah]

3 .Two apples with same size and mass ,each of these apples is 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 . Dua biji epal dengan saiz dan jisim yang sama, sebiji dari setiap epal tersebut dicelupkan ke dalam minyak dan air secara berasingan .Buah epal tersebut terendam pada aras yang berbeza di dalam kedua-dua cecair tersebut. Ketumpatan minyak adalah 800 kg m-3 dan ketumpatan air ialah 1000 kg m-3.

Diagram 6.2 Rajah 6.2

Diagram 6.1 Rajah 6.1

Diagram 6.1 and Diagram 6.2 illustrate the situation of the apples in the oil and in the water. Rajah 6.1 dan Rajah 6.2 menggambarkan situasi buah-buah epal itu di dalam minyak dan air.

(a)What is meant by mass? Apakah yang dimaksudkan dengan jisim?[Aras:Rendah] [ 1 mark/1 markah] (b)Based on Diagram 6.1 and Diagram 6.2 : Berdasarkan Rajah 6.1 dan Rajah 6.2 :

(i) Compare the level of the apple in the oil and in the water. Bandingkan aras epal di dalam minyak dan di dalam air. [Aras:Rendah] (ii)Compare the volume of liquid displaced by the apple in the oil and in the water Bandingkan isipadu cecair yang disesarkan oleh epal itu di dalam minyak dan di dalam air.[Aras:Rendah]

[ 1 mark] / [1 markah]

(iii) Compare the density of oil and water. Bandingkan ketumpatan minyak dan air .[Aras:Rendah]

[ 1 mark] / [1 markah] (a) (i) Relate the volume of liquid displaced to the density of the liquid. Hubungkaitkan isipadu cecair yang disesarkan dengan ketumpatan cecair.[Aras:Sederhana]

[ 1 mark] / [1 markah] (ii) State the relationship between weight of the apple and the weight of liquid displaced. Nyatakan hubungan di antara berat epal dengan berat cecair yang tersesar.[Aras:Sederhana]

[ 1 mark] /[1 markah]

(d) Name the physics principle that explains the situation above. Namakan satu prinsip fizik yang menerangkan situasi di atas.

[Aras:Rendah] [1 mark] / [1 markah] (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? Kapal selam boleh belayar di permukaan laut dan di bawah permukaan laut menggunakan prinsip yang anda namakan dalam (d).Bagaimanakah kapal selam di dasar laut boleh terapung di permukaan laut? [Aras:Sederhana]

. ..

[ 1 mark] / [1 markah]

4. (a) In a dental clinic, a hydraulic jack is used to raised up a patients chair by using Physics principle as shown in Diagram 1.1 belowDi sebuah klinik pergigian, jek hidraulik digunakan untuk menaikkan kerusi menggunakanprinsip Fizik seperti Rajah 1.1 di bawah.

Diagram 1.1 / Rajah 1.1

(i) What is the Physics principle involve?Apakah prinsip Fizik yang berkaitan? [Aras:Rendah][1 mark/ 1 markah]

(ii)When a dentist applied a force, F1 on the small piston with cross-section area A1, the chair raised up to a distance.Explain how the chair is raised up by force F2 and state the reason why force F2 is greater than force F1Apabila seorang doktor gigi mengenakan daya F1 pada omboh kecil dengan luas keratin rentas A1, kerusi itu dinaikkan ke satu jarak.Terangkan bagaimana kerusi itu dinaikkan dengan daya F2 dan nyatakan sebab mengapa daya F2 lebih besar daripada F1.[Aras:Sederhana] [4 marks/ 4 markah]

(b)Diagram below shows a hydraulic jack which is used to lift up a car in a workshop.Rajah di bawah menunjukkan jek hidraulik yang digunakan untuk mengangkat sebuah kereta di sebuah bengkel.

You are required to investigate the characteristic of a hydraulic jeck as shown in Table below.Anda dikehendaki menyiasat ciri-ciri jek hydraulik seperti yang ditunjukkan dalam jadual berikut.Hydraulic JackJek hidraulikType of fluidJenis bendalirSpecific heat capacity of fluidMuatan haba tentu bendalirCross-sectional area of input piston (m3)Luas keratan rentas piston input (m3)Cross-sectional ara of output piston (m3)Luas keratan rentas piston output (m3)

PWaterAirHighTinggi4 10-4200 10-4

QOilMinyakHighTinggi1 10-4200 10-4

RWaterAirLowRendah2 10-4100 10-4

SOilMinyakLowRendah3 10-4210 10-4

Table 1/ Jadual 1

Explain the suitabality of each characteristic of the hydraulic jack.Determine the most suitable hydraulic jack to be used in the workshop.Give reasons for your choice.Terangkan kesesuaian setiap ciri jek hidraulik.Tentukan jek hidraulik yang paling sesuai digunakan di bengkell.Berikan sebab-sebab untuk pilihan anda.[Aras:Tinggi] [10 marks/ 10markah]

(c) In a hydraulic jack system, the cross-sectional area of input piston and the output piston is 150 cm2 and 3.0 m2 respectively. A force of 10 N is applied to the input piston to lift the car.Dalam suatu sistem jek hidraulik, luas keratan rentas omboh input dan output masing-masing adalah 150 cm2 dan 3.0 m2. Daya 10 N dikenakan ke atas omboh input untuk menaikkan sebuah kereta.

Calculate Hitung(i) the pressure transmitted throughout the fluid.Tekanan yang dipindahkan ke seluruh bendalir. [Aras:Sederhana] [2 marks/ 2 markah] (ii) the weight of the car.Berat kereta itu.[Aras:Rendah] [3 marks/ 3 markah]

5(a)Diagram 4.1 shows two frying pans M and N that are made of different material with different specific heat capacity, are used to boil the same volume of water.Diagram 4.2 shows the time taken for the water to boil. When boiling, the frying pan and the water are in thermal equilibrium.[ Assume frying pan M and frying pan N are of the same size and same thickness ]Rajah 4.1 menunjukkan dua kuali M dan N yang diperbuat daripada bahan yang berbeza, dengan muatan haba tentu yang berbeza, digunakan untuk mendidihkan air yang sama isipadu. Rajah 4.2 menunjukkan masa yang digunakan untuk mendidihkan air. Ketika air mendidih, kuali dan air berada dalam keseimbangan terma.[ Anggap saiz dan ketebalan bagi kuali M dan kuali N adalah sama ]

Water boils after 5 minutesAir mendidih selepas 5 minitFrying pan M made of aluminiumwith specific heat capacity of900 Jkg-1 oC-1Kuali M diperbuat dari aluminiumdengan muatan haba tentu900 Jkg-1 oC-1Frying pan N made of iron withspecific heat capacity of452 Jkg-1 oC-1Kuali N diperbuat dari besidengan muatan haba tentu452 Jkg-1 oC-1Diagram / Rajah 4.1Frying pan M Kuali M Water boils after 10 minutesAir mendidih selepas 10 minitDiagram / Rajah 4.2Frying pan N Kuali N

(i)What is the meaning of thermal equilibrium ? Apakah maksud keseimbangan terma ? [1 mark/markah [ Aras Rendah]

(ii)Using Diagram 4.1 and Diagram 4.2, compare the specific heat capacity of the frying pan , the time taken for the water to boil and the change in temperature.Relate the specific heat capacity of the frying pan with the time taken for thewater to boil.

Make a deduction regarding the relationship between the specific heat capacity of the frying pan and the rate of change in temperature of the frying pan.Menggunakan Rajah 4.1 dan Rajah 4.2, bandingkan muatan haba tentu kuali , masa yang diambil oleh air untuk mendidih dan perubahan dalam kenaikan suhu.Hubungkaitkan muatan haba tentu kuali dengan masa yang diambil oleh air untuk mendidih.Buat kesimpulan tentang hubungan antara muatan haba tentu kuali dengankadar kenaikan suhu bagi kuali. [5 marks/markah] [Aras Tinggi]

(b)The amount of heat needed to increase the temperature of 1 kilogram water by 1oC in the frying pan M and frying pan N are Q1 and Q2 respectively.Jumlah haba yang diperlukan untuk meningkatkan suhu 1 kilogram air sebanyak 1oC bagi kuali M dan kuali N adalah masing-masing Q1 dan Q2 .

(i)Compare Q1 and Q2 .Give one reason for this answer Bandingkan Q1 dan Q2 .Beri satu sebab bagi jawapan ini. [4 mark/markah] [Aras Sederhana]

(ii)Using Diagram 4.1 and Diagram 4.2, name two types of heat that are involved during heating and boiling Berdasarkan Rajah 4.1 dan Rajah 4.2, namakan dua jenis haba yang terlibat ketika pemanasan dan pendidihan[10 mark/markah ][Aras Sederhana]

(c)Diagram 4.3 shows the cross-section of a pressure cooker.Rajah 4.3 menunjukkan keratan rentas sebuah periuk tekanan

Wall of the potDinding periukLidPenutup Diagram Rajah 4.3Base of the potDasar periukPressure released valveInjap pelepas tekananLeakage of steamKebocoran stimWaterAir FoodMakanan RimMulut periuk HandlePemegangYou are required to give some suggestions to design a pressure cooker which can cook food in a shorter time. Using the knowledge on heat, pressure and the properties of materials, explain the suggestions based on the following aspects :

Anda dikehendaki memberi beberapa cadangan untuk mereka bentuk sebuah periuk tekanan yang boleh memasak makanan dalam masa yang lebih singkat.Menggunakan pengetahuan tentang haba, tekanan dan sifat-sifat bahan, terangkan cadangan itu berdasarkan aspek-aspek berikut :

(i)material used for the base of the pot.bahan yang digunakan untuk dasar periuk.

(ii)material used for the handle of the pot. bahan yang digunakan untuk pemegang periuk.

(iii)thickness of the wall of the pot.ketebalan dinding periuk.

(iv)safety of the pressure cooker.keselamatan periuk tekanan.

(v)way to prevent leakage of steam.cara untuk mencegah kebocoran stim.

[10 mark/markah] [Aras Tinggi ]6. Diagrams below show different methods of cooling the coffee of equal mass.Rajah berikut menunjukkan kaedah-kaedah berlainan untuk menyejukkan kopi yang berjisim sama. The coffee in Cup A is cooled by putting some ice cube inside the cup.The coffee in Cup B is cooled by putting some ice cube outside cup.Kopi dalam Cawan A disejukkan dengan meletakkan beberapa ketulan ais ke dalam cawan.Kopi dalam Cawan B disejukkan dengan meletakkan beberapa ketulan ais di luar cawan.

Ice / AisIce / Ais

Cup A / Cawan A Cup B / Cawan BDIAGRAM / RAJAH 3.1

Initially, each cup contains 0.5 kg of coffee at 75.5 oC.Pada awalnya, setiap cawan mengandungi 0.5 kg kopi pada 75.5 oC. (a)The melting of ice involves the absorption of latent heat of fusion. What is meant by specific latent heat of fusion?Peleburan ais melibatkan penyerapan haba pendam pelakuran.Apakah yang dimaksudkan dengan haba pendam tentu pelakuran? ..................[1 mark/markah] [Aras Rendah] (b)(i) If both cup of coffee reach the final temperature of 25C at the same time, which cup of coffee requires more ice?Jika kedua-dua kopi itu mencapai suhu akhir 25C pada masa yang sama,cawan kopi yang manakah memerlukan lebih banyak ais?

.......................[1 mark/markah] [Aras Sederhana ](ii)Explain your answer in (b)(i).Jelaskan jawapan anda untuk (b)(i). ....................... [1 mark/markah] .[ Aras Tinggi ]

(c) Calculate the heat released by the coffee when the coffee is cooled down to 25 oC.[Specific heat capacity of coffee = 4500 J kg1 oC1]Hitungkan haba yang dibebaskan oleh kopi apabila kopi itu disejukkan ke 25 oC.[Muatan haba tentu kopi = 4500 J kg1 oC1 ]

[2 marks/markah] [Aras Sederhana]

(d)(i)Calculate the mass of ice needed to cool the coffee in cup A to 25 oC.(Assume that all the ice in Cup A melted)Hitungkan jisim ais yang perlu untuk menyejukkan kopi dalam cawan A ke 25 oC.(Andaikan semua ais dalam Cawan A cair)[Specific heat capacity of water = 4200 J kg1 oC1, specific latent heat of fusion of ice = 3.36 x 105 J kg1][Muatan haba tentu air = 4200 J kg1 oC1, haba pendam tentu pelakuran ais = 3.36 x 105 J kg1]

[3 mark/markah] [Aras Tinggi ]

(ii)State another assumption which you made in your calculation in (d)(i).Nyatakan satu lagi anggapan yang anda buat dalam penghitungan anda di (d)(i).

.......................[1 mark/markah] [Aras Sederhana]