Edexcel GCE Physics Unit 5 - QP

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P41630A©2013 Pearson Education Ltd.

1/1/1/1/1/

*P41630A0128*

Edexcel GCE

PhysicsAdvancedUnit 5: Physics from Creation to Collapse

Wednesday 23 January 2013 – AfternoonTime: 1 hour 35 minutes 6PH05/01You must have:Ruler

Instructions

Use black ink or ball-point pen. Fill in the boxes at the top of this page with your name,

centre number and candidate number. Answer all questions. Answer the questions in the spaces provided

– there may be more space than you need.

Information The total mark for this paper is 80. The marks for each question are shown in brackets

– use this as a guide as to how much time to spend on each question. Questions labelled with an asterisk (*) are ones where the quality of your

written communication will be assessed – you should take particular care with your spelling, punctuation and grammar,

as well as the clarity of expression, on these questions. The list of data, formulae and relationships is printed at the end of this booklet. Candidates may use a scientific calculator.

Advice

Read each question carefully before you start to answer it. Keep an eye on the time. Try to answer every question. Check your answers if you have time at the end.

2

*P41630A0228*

SECTION A

Answer ALL questions.

For questions 1–10, in Section A, select one answer from A to D and put a cross in the box . If you change your mind, put a line through the box and then

mark your new answer with a cross .

1 The ionising properties of radiations determine their penetrating power.

Which of the following statements is correct?

A ��

B ��

C ��

D ��

(Total for Question 1 = 1 mark)

2 � �� ! �� "��#� �� $� �� %�� "�� &��

A 0 N

B 300 N

C 600 N

D 1200 N


3 � �� '�� ( �� ( �� not �� )

A ��

B ��

C ��

D ��


3

*P41630A0328* Turn over

4 !�� %��*� +�� %��*� �� ,�� *��

'�� a mechanism?

A ��

B ��

C stiffness

D strength


5 &�� *�� E* �� Ep.

&�� %��

A - E*

B - E* / - Ep

C - E* 4 - Ep

D - Ep


6 5�� $� �� 7� ��

A ��

B ��

C ��

D �� 7��


4

*P41630A0428*

Questions 7 and 8 refer to the Hertzsprung-Russell diagram below.

7 Which letter A, B, C or D represents the region on the diagram where a white dwarf star �� )

A

B

C

D


8 '�� ( 9( : �� ; �� ,�� shown?

A

B

C

D


10,000

100

1

0.01

0.000124000 12000 6000 3000

T/K

>��

��

��@L

A

B

C

D

5


Questions 9 and 10 refer to the diagram below.

&�� E�� motion.

9 '�� )

A

B

C

D


10 '�� )

A

B

C

D


TOTAL FOR SECTION A = 10 MARKS

0

v

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t

E

t

E

A B

t

E

C

t

E

D

t

A

0

B C D

0t 0 t

x x

0

x x

t

6

*P41630A0628*

SECTION B

Answer ALL questions in the spaces provided.

11 � �� 7��

F�G '�� )(2)

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

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F�G &��

"7�� +��

(2)

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(Total for Question 11 = 4 marks)

1.6 –

1.4 –

1.2 –

1.0 –

0.8 –

0.6 –

0.4 –

0.2 –

0 –0

–

20

–

40

–

60

–

80

–

100

–

&�� @ I:

J��

��

@ �

3

7


12 � �� 12: �� 14C. The concentration of 14C in the �� ( ��

F�G &�� J�*�� L�M ��–1 per gram �� ( �� *�� &�� O�P ��–1 per gram of wood.

:��

14: �� PM�� (4)

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Age of ship = .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ��

F�G &�� 14: ��

"7�� (2)

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8

*P41630A0828*

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,�� 9�� V�� X� Y�� 9��( rB �� ,��( r,.

r, Z O�RP S ��8 m(5)

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19


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Gas centrifuge

Rotor

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Case

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~�� two mechanical properties essential for the material from which the rotor is made.

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(d) The waste heat from some power stations is transferred to water.

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*P41630A02128*

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"�� Z .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .


TOTAL FOR SECTION B = 70 MARKS

TOTAL FOR PAPER = 80 MARKS

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*P41630A02228*

List of data, formulae and relationships

Acceleration of free fall g Z R�U� � �–2 F�� "��#� ��G

9��+�� k Z ��VU S��/�V � X/�

:��#� �� k = 1/4��0

Z U�RR S ��R N m2 C–2

Electron charge e Z ��O� S ��R C

Electron mass me Z R�� S ��–31 *�

"�� J Z ��O� S ��R �

~�� G Z O�OM S ��/�� N m2 *�/�

~�� g Z R�U� ! *�–1 F�� "��#� ��G

�� 0 Z U�UP S ��/�� F m/�

��* �� h Z O�OV S ��–34 � �

Proton mass mp Z ��OM S ��/�M *�

,�� c Z V�� S ��8 m s–1

,��9��+�� Z P�OM S ��–8 W m–2 K–4

\�� u Z ��OO S ��M *�

Unit 1

Mechanics

X�� %�� v = u + at s = ut + ½at2

v2 = u2 + 2as

Forces -F = ma g = F/m W = mg

'��* �� W = F�s E* = ½mv2

�E�� = mg�h

Materials

,��*��# �� F Z O��

Y��*�#� �� F = k�x

;��

�� p = F/A

�� where ,�� = F/A ,��x/x

"�� Eel = ½F�x

23


Unit 2

Waves

'��

5�� 7 1�2 = sin i /sin r = v1/v2

Electricity

Potential difference ��

Resistance� ��

"�� ( �� 2R� � �� 2/R� � ��

5��

:�� t ��= nqvA

Resistors in series R = R1 + R2 + R3

Resistors in parallel 1 1 1 1

1 2 3R R R R= + +

��!"#$"

Photon model E = hf

Einstein’s photoelectric hf = o/ + ½mv2max

�%��

} �� Z��

S ��

} �� Z��

S ��

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*P41630A02428*

Unit 4

Mechanics

{�� p = mv

X�� Ek = p2/2m

{�� %� T = ��@� F = ma = mv2/r a = v2/r� � ��%2

Fields

:��#� �� F = &�1�2/r2 where k = �@L��0

Electric field� ��'�� &��2 � � ��(

Capacitance )��

"�� W = ½��

Capacitor discharge� ��0e–t/RC

$� � �� '��*��sin�, F = Bqv sin�, � � ��*�

[��#� �� >��+#� >�� = –d(No/ )/dt

Particle physics

{�� E = c2 �m

�� 9�� = h/p

25

*P41630A02528*

Unit 5

Energy and matter

Y�� E = mc�,

{�� *�� ½m�c2� = ³/²kT

$�� %�� -&.

Nuclear Physics

5�� N/dt Z ��N

� = ln 2/t½

N = N0e��t

Mechanics

,�� 0%2x� � ��0�%2 cos %� ��0�%�sin %� x = A cos %� T = 1/ f = ��@%

~�� F = Gm1m2/r2

Observing the universe

5�� 7 F = L/L�d 2

,��9��+�� L = �T 4A L = L�r2�T 4

'��#� >�� maxT Z ��URU S ��–3 m K

Redshift of electromagnetic radiation z = ��@� � � f / f � v/c

Cosmological expansion v = H0d

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Edexcel GCE Physics Unit 5 - QP

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