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Candidate surname
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Candidate Number
Pearson Edexcel International Advanced Level
Monday 22 January 2024
Morning (Time: 1 hour 20 minutes)
Physics
Paper
reference
WPH16/01
 
International Advanced Level
UNIT 6: Practical Skills in Physics II
You must have:
Scientific calculator, ruler
Total Marks
Instructions
black ink or ball‑point pen.
•• Use
If pencil is used for diagrams/sketches/graphs it must be dark (HB or B).
in the boxes at the top of this page with your name,
• Fill
centre number and candidate number.
all questions.
•• Answer
Answer the questions in the spaces provided
– there may be more space than you need.
• Show all your working out in calculations and include units where appropriate.
Information
total mark for this paper is 50.
•• The
The marks for each question are shown in brackets
– use this as a guide as to how much time to spend on each question.
• The list of data, formulae and relationships is printed at the end of this booklet.
Advice
each question carefully before you start to answer it.
•• Read
Try to answer every question.
• Check your answers if you have time at the end.
Turn over
P75600A
©2024 Pearson Education Ltd.
S:1/1/
*P75600A0124*

*P75600A0224*
2
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BLANK PAGE
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Answer ALL questions.
1
A student investigated the oscillations of a stretched spring using the apparatus shown.
support
spring
mass
(a) The student gave the mass a small vertical displacement and released it. She used a
stopwatch to determine the time period T of the oscillations.
Describe how the student should determine an accurate value for T.
(3)
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(b) The student attached the spring to a vibration generator as shown.
stand
signal
generator
vibration
generator
spring
bench
mass

*P75600A0324*
3
Turn over
25
20
15
A / mm
10
5
0
0.8
1.0
1.2
1.4
1.6
1.8
2.0
f / Hz
(i) Determine the value of f 0 from the graph.
(1)
f 0 = . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4
*P75600A0424*

DO NOT WRITE IN THIS AREA DO NOT WRITE IN THIS AREADO NOT WRITE IN THIS AREA
The student measured the amplitude A of the oscillations at different values of f,
near the resonant frequency f 0. She plotted a graph of her results as shown.
DO NOT WRITE IN THIS AREA DO NOT WRITE IN THIS AREADO NOT WRITE IN THIS AREA
The student used the signal generator to vary the frequency f of the
forced oscillations.
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(ii) Determine the value of the mass.
k = 30 N m–1
(3)
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Mass = . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
(iii) Explain why your value of f 0 may not be accurate.
(2)
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
*P75600A0524*
5
Turn over
vibration
generator
signal
generator
spring
bench
mass
motion sensor
data logger
Explain how using a motion sensor and data logger would improve the experiment.
(2)
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(Total for Question 1 = 11 marks)
6
*P75600A0624*

DO NOT WRITE IN THIS AREA DO NOT WRITE IN THIS AREADO NOT WRITE IN THIS AREA
stand
DO NOT WRITE IN THIS AREA DO NOT WRITE IN THIS AREADO NOT WRITE IN THIS AREA
(c) The student suggested that a motion sensor and data logger, arranged as shown,
would improve the experiment.
DO NOT WRITE IN THIS AREA DO NOT WRITE IN THIS AREADO NOT WRITE IN THIS AREA
DO NOT WRITE IN THIS AREA DO NOT WRITE IN THIS AREADO NOT WRITE IN THIS AREA
BLANK PAGE
Turn over

*P75600A0724*
7
2
glass
beaker
mains powered
hot plate
water
stand
heatproof
mat
(a) The student used the hot plate to heat the water until it boiled.
He moved the glass beaker onto the heatproof mat to allow the water to cool.
Identify one safety issue and how it may be dealt with.
(2)
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8
*P75600A0824*

DO NOT WRITE IN THIS AREA DO NOT WRITE IN THIS AREADO NOT WRITE IN THIS AREA
thermometer
DO NOT WRITE IN THIS AREA DO NOT WRITE IN THIS AREADO NOT WRITE IN THIS AREA
A student investigated the cooling of hot water using the apparatus shown.
DO NOT WRITE IN THIS AREA DO NOT WRITE IN THIS AREADO NOT WRITE IN THIS AREA
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(b) The student suggested that the relationship between the temperature θ of the water
and time t is
θ = θ0e–bt
where θ0 is the initial temperature of the water and b is a constant.
Devise a method to investigate the validity of this relationship.
Your method should use a suitable graph.
(6)
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(Total for Question 2 = 8 marks)

*P75600A0924*
9
Turn over

*P75600A01024*
10
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3
A student investigated the force F between two bar magnets, using the apparatus shown.
The magnets are separated by a distance x.
bar magnets
x
stand
top pan balance
3.67 g
(a) Describe an accurate method to measure a single value of x using a 30 cm ruler.
You should include any additional apparatus.
(3)
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(b) The student predicted that the relationship between F and x was of the form
F = kx p
where k and p are constants.
Explain how a graph of log F against log x can be used to determine the value of p.
(2)
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
*P75600A01124*
11
Turn over
F / mN
102
11.22
117
7.56
128
5.25
145
3.43
166
2.09
197
1.18
(i) Plot a graph of log F against log x on the grid opposite.
Use the additional columns for your processed data.
(6)
(ii) Determine the gradient of the graph.
(3)
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Gradient = . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
12
*P75600A01224*

DO NOT WRITE IN THIS AREA DO NOT WRITE IN THIS AREADO NOT WRITE IN THIS AREA
x / mm
DO NOT WRITE IN THIS AREA DO NOT WRITE IN THIS AREADO NOT WRITE IN THIS AREA
(c) The student varied the distance x and determined the corresponding force F. He
recorded the following data.
DO NOT WRITE IN THIS AREA DO NOT WRITE IN THIS AREADO NOT WRITE IN THIS AREA
DO NOT WRITE IN THIS AREA DO NOT WRITE IN THIS AREADO NOT WRITE IN THIS AREA
Turn over

*P75600A01324*
13
(3)
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(Total for Question 3 = 17 marks)
14
*P75600A01424*

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Explain whether the graph supports this suggestion.
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(iii) The student suggested that the relationship between F and x is an inverse
square relationship.
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4
A student made measurements of a circular convex lens, as shown.
Not to scale
d
circular
convex lens
Front view
t
Side view
(a) (i) The student used vernier calipers to measure the diameter d.
Explain one technique she should use to measure d.
(2)
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(ii) The student estimated that the thickness t of the centre of the lens was
approximately 5 mm.
Explain the most appropriate instrument the student should use for a single
measurement of t.
Your answer should include a calculation.
(2)
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
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15
Turn over
filament
bulb
wire
mesh
u
circular convex
lens
v
holder
The student moved the position of the holder until the lens formed a sharp image of
the wire mesh on the screen. She measured the distances u and v with a metre rule.
The student determined the focal length f of the lens using the formula
f uv
uv
Show that the uncertainty in f is about 0.2 cm.
u = 29.6 cm ± 0.1 cm
v = 19.2 cm ± 0.1 cm
f = 11.6 cm
(4)
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16
*P75600A01624*

DO NOT WRITE IN THIS AREA DO NOT WRITE IN THIS AREADO NOT WRITE IN THIS AREA
screen
DO NOT WRITE IN THIS AREA DO NOT WRITE IN THIS AREADO NOT WRITE IN THIS AREA
(b) The student placed the circular convex lens in a holder. She set up the apparatus,
as shown.
DO NOT WRITE IN THIS AREA DO NOT WRITE IN THIS AREADO NOT WRITE IN THIS AREA
DO NOT WRITE IN THIS AREA DO NOT WRITE IN THIS AREADO NOT WRITE IN THIS AREA
(c) The refractive index of the material used to make the lens is determined using
the formula
n 1
d2
8tf
d = 5.02 cm ± 0.02 cm
t = 4.28 mm ± 0.01 mm
f = 11.6 cm ± 0.2 cm
(i) Determine the value of n.
(2)
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n = . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
(ii) Determine the percentage uncertainty in n.
(2)
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Percentage uncertainty in n = . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
(iii) The refractive index of crown glass is 1.52
Deduce whether the lens could be made of crown glass.
(2)
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(Total for Question 4 = 14 marks)
TOTAL FOR PAPER = 50 MARKS

*P75600A01724*
17
g = 9.81 m s–2
Boltzmann constant
k = 1.38 × 10−23 J K−1
Coulomb’s law constant
k = 1/4πε0
(close to Earth’s surface)
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AREA
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Acceleration of free fall
= 8.99 × 109 N m2 C–2
Electron charge
e = –1.60 × 10–19 C
Electron mass
me = 9.11 × 10–31 kg
Electronvolt
1 eV = 1.60 × 10–19 J
Gravitational constant
G = 6.67 × 10−11 N m2 kg−2
Gravitational field strength
g = 9.81 N kg–1
Permittivity of free space
ε0 = 8.85 × 10−12 F m−1
Planck constant
h = 6.63 × 10–34 J s
Proton mass
mp = 1.67 × 10−27 kg
Speed of light in a vacuum
c = 3.00 × 108 m s–1
Stefan-Boltzmann constant
σ = 5.67 × 10–8 W m–2 K–4
Unified atomic mass unit
u = 1.66 × 10–27 kg
Unit 1
Mechanics
Kinematic equations of motion
(close to Earth’s surface)
(u + v)t
2
v = u + at
s=
1
s = ut + 2 at2
v 2 = u2 + 2as
Forces
ΣF = ma
F
m
W = mg
g=
Momentum
p = mv
Moment of force
moment = Fx
Work and energy
ΔW = FΔs
1
Ek = 2 mv 2
ΔEgrav = mgΔh
Power
18
14
12
E
t
W
P=
t
P=
*P75600A01824*
*P73635A01220*
*P73461A01420*

AREADO
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DO NOT WRITE IN THIS AREA
DO NOT WRITE IN THIS AREA
List of data, formulae and relationships
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AREA
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DO NOT WRITE IN THIS AREA DO
AREADO
DO NOT WRITE IN THIS AREA DO
DO NOT WRITE IN THIS AREA
DO NOT WRITE IN THIS AREA
Efficiency
Materials
Density
Stokes’ law
efficiency =
useful energy output
total energy input
efficiency =
useful power output
total power input
m
V
F = 6�ηrv
ρ=
Hooke’s law
ΔF = kΔx
Elastic strain energy
ΔEel = 2 FΔx
Young modulus

1
σ
where
ε
F
Stress σ =
A
∆x
Strain ε =
x
E=
*P75600A01924*
*P73635A01320*
*P73461A01520*
19
13
15
Turn
Turnover
over
Wave speed
v = fλ
Speed of a transverse wave
on a string
v=
Intensity of radiation
P
A
n1 sin θ1 = n2 sin θ2
n=
c
v
1
n
nλ = d sin θ
Critical angle
sin C =
Diffraction grating
Electricity
Potential difference
V=
Resistance
W
Q
V
I
P = VI
P = I 2R
V2
P=
R
W = VIt
ρl
R=
A
R=
Electrical power, energy
Current
T
μ
I=
Refractive index
Resistivity
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AREA
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Waves
I=
∆Q
∆t
I = nqvA
Resistors in series
R = R1 + R2 + R3
Resistors in parallel
1
1
1
1
=
+
+
R R1 R2 R3
Particle nature of light
20
16
14
Photon model
E = hf
Einstein’s photoelectric
equation
hf = o/ + 2 mv 2max
de Broglie wavelength
λ=
1
h
p
*P75600A02024*
*P73635A01420*
*P73461A01620*

AREADO
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Unit 2
DO NOT WRITE IN THIS AREADO
AREA
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DO NOT WRITE IN THIS AREA DO
AREADO
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Unit 4
Further mechanics
Impulse
FΔt = Δp
Kinetic energy of a
non-relativistic particle
Ek Motion in a circle
v = ωr
p2
2m
T =
a
2π
ω
v2
r
a = rω2
Centripetal force
mv 2
r
F ma F = mrω2
Electric and magnetic fields
Electric field
E
F
Q
Coulomb’s law
F =
Q1Q2
4πε0 r 2
E =
Q
4πε0 r 2
E
V
d
Electrical potential
V =
Q
4πε0 r
Capacitance
C
Q
V
Energy stored in capacitor
W =
1
QV
2
W =
1
2
CV
2
1 Q
W =
2 C
Capacitor discharge

2
Q = Q0e–t/RC
*P75600A02124*
*P73635A01520*
*P73461A01720*
21
15
17
Turn
Turnover
over
I = I0e–t/RC
ln Q = ln Q0 –
t
RC
ln I = ln I0 –
t
RC
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AREA
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V = V0e–t/RC
t
RC
F = Bqv sin θ
ln V = ln V0 –
In a magnetic field
F = BIl sin θ
E=
−d( N φ )
dt
In a magnetic field
r
p
BQ
Mass-energy
ΔE = c2 Δm
Faraday’s and Lenz’s laws
Nuclear and particle physics
22
18
32
16
*P75600A02224*
*P73461A01820*
*P71881A03236*
*P73635A01620*





AREADO
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DO NOT WRITE IN THIS AREA
DO NOT WRITE IN THIS AREA
Resistor-capacitor discharge
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AREA
DO NOT WRITE IN THIS AREA
DO NOT WRITE IN THIS AREA DO
AREADO
DO NOT WRITE IN THIS AREA DO
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Unit 5
Thermodynamics
Heating
ΔE = mcΔθ
ΔE = LΔm
Ideal gas equation
pV = NkT
Molecular kinetic theory
1
2
m c 2 23 kT
Nuclear decay
Mass-energy
E c 2 m
Radioactive decay
A = λN
dN
N
dt
ln 2
t1
2
N N 0 e t
A A0 e t
Oscillations
Simple harmonic motion
F = –kx
a = –ω2x
x = A cos ωt
v = –Aω sin ωt
a = –Aω2cos ωt
T=
1
2π
=
f
ω
ω = 2�f
Simple harmonic oscillator

T = 2π
m
k
T = 2π
l
g
*P75600A02324*
*P73635A01720*
*P73461A01920*
23
17
19
Turn
Turnover
over
Astrophysics and cosmology
g=
F
m
Gravitational force
F
Gm1m2
r2
Gravitational field
g
Gm
r2
Gravitational potential
Vgrav Stefan-Boltzmann law
L = σAT 4
Wien’s law
λmaxT = 2.898 × 10–3 m K
Intensity of radiation
I =
Redshift of electromagnetic
radiation
z=
Cosmological expansion
v = H0d
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AREA
DO NOT WRITE IN THIS AREA
DO NOT WRITE IN THIS AREA DO
24
20
18
Gravitational field strength
Gm
r
L
4πd 2
f v
f
c
*P75600A02424*
*P73635A01820*
*P73461A02020*




