Kumpulan Soal Latihan UN
UNIT
FISIKA MODERN
Radiasi Benda Hitam 1.
Suatu benda hitam pada suhu 270 C memancarkan energi sekitar 100 J/s. Benda hitam tersebut dipanasi sehingga suhunya menjadi 3270 C. Energi yang dipancarkan menjadi . . . A. 100 J/s B. 800 J/s C. 200 J/s D. 1600 J/s E. 400 J/s
2.
Tenaga total suatu sumber radiasi benda hitam bersuhu mutlak T1 dikumpulkan selama 81 menit dan digunakan untuk mendidihkan air dalam suatu bejana dengan suhu awal sama dengan suhu kamar. Jika kemudian suhu benda hitam itu kemudian dinaikkan menjadi 1,5T1 maka waktu yang diperlukan untuk mendidihkan air dengan jumlah yang sama menjadi . . . A. 64 B. 54 C. 36 D. 24 E. 16
3.
Permukaan benda pada suhu 370 C meradiasikan gelombang elektromagnetik. Bila nilai konstanta Wien 2,898 x 10-3 m.K maka panjang gelombang maksimum radiasi permukaan adalah . . . (x 10 -6m) A. 8,898 B. 9,348 C. 9,752 D. 10,222 E. 11,212
4.
Manakah pernyataan berikut yang tidak menggambarkan teori kuantum Planck . . . A. Cahaya terdiri atas paket-paket energi B. Tidak semua foton merupakan gelombang elektromagnetik C. Energi dalam satu foton adalah E=hc/λ D. Kecepatan foton sama dengan kecepatan cahaya E. Efek fotolistrik menerapkan teori kuantum Planck
5.
Frekuensi cahaya tampak 6 x 1014 Hz. Jika h=6,625 x 10-34 Js, maka besar energi fotonnya adalah . . . A. 1,975 x 10-17 J B. 2,975 x 10-17 J -17 C. 3,975 x 10 J D. 4,975 x 10-17 J -17 E. 5,975 x 10 J
6.
Energi foton sinar gamma 108 eV (1 eV = 1,6 x 10-19 J) dan jika tetapan Planck 6,6 x 10-17 Js, maka panjang gelombang sinar gamma adalah . . . A. 4,125 x 10-15 A B. 1,2375 x 10-14 A -6 C. 7,27 x 10 A D. 4,125 x 10-5 A -4 E. 1,2375 x 10 A
Hamburan Compton & Efek Fotolistrik 7.
Pernyataan yang benar tentang efek fotolistrik adalah . . . A. Peristiwa dapat dijelaskan dengan menganggap cahaya sebagai gelombang B. Elektron yang keluar dari permukaan logam akan berkurang jika frekuensi cahayanya diperbesar C. Intensitas cahaya tidak mempengaruhi energi elektron yang keluar dari permukaan logam D. Efek fotolistrik terjadi pada daerah inframerah E. Efek fotolistrik terjadi, asalkan intensitas cahaya yang mengenai logam cukup besar
Prastowo, S.Si
8.
Apabila fungsi kerja suatu logam adalah 1,5 eV, berapakah panjang gelombang penyinaran yang diperlukan oleh logam tersebut supaya energi kinetik elektron yang dilepaskan dari permukaan logam tersebut sebesar 0,5 eV . . . . A. 4223 B. 5256 C. 6216 D. 7232 E. 8245
9.
Sinar –X dengan panjang gelombang 0,2 nm, dihamburkan oleh suatu balok karbon. Jika radiasi yang dihamburkan dideteksi membentuk sudut 90 0 terhadap sinar datang, maka pergeseran Compton adalah . . . m. A. 0,12 x 10-11 B. 0,24 x 10-11 -11 C. 0,36 x 10 D. 0,42 x 10-11 -11 E. 0,54 x 10
10. Energi ambang logam Alumunium adalah 2,3 eV, cahaya dengan panjang frekuensi 2 x 10 14 Hz akan mengeluarkan fotoelektron dengan energi kinetik . . . (eV) A. 0,3 B. 0,43 C. 2,9 D. 4,3 E. 0 11. Faktor-faktor sebagai berikut : (a) frekuensi foton yang datang, (b) fungsi kerja logam, (c) intensitas cahaya yang datang, (d) Tetapan Stefan-Boltzmann. Yang mempengaruhi besarnya energi kinetik maksimum pada efek fotolistrik adalah . . . A. 1 dan 2 B. 1 dan 3 C. 2 dan 3 D. 2 dan 4 E. 3 dan 4
Panjang Gelombang de Broglie & Dualisme Gelombang Partikel 12. Seberkas sinar dengan panjang gelombang 1 µm memiliki momentum fotonnya sebesar . . . kg.m/s A. 0,6 x 10-28 B. 1 x 10-28 -28 C. 3,6 x 10 D. 4,6 x 10-28 -28 E. 6,6 x 10 13. Elektron yang bermassa 9,1 x 10-31 kg bergerak dengan laju 3,3 x 10-6 m/s. Jika tetapan Planck 6,6 x 10-34 Js maka panjang gelombang elektron itu adalah . . . m A. 1,1 x 10-10 B. 2,2 x 10-10 -10 C. 3,3 x 10 D. 4,4 x 10-10 -10 E. 5,5 x 10 14. Sebuah elektron memiliki energi kinetik 5 eV. Panjang gelombang de Broglienya adalah . . . A A. 1,2 B. 2,4 C. 3,3 D. 5,5 E. 9,6 15. Jika konstanta Planck adalah h dan sebuah kelereng bermassa a bergerak dengan kecepatan b, maka panjang gelombang de Broglie dari kelereng tersebut. . . A. ab/h B. 2,4 C. 3,3 D. 5,5 E. 9,6 16. Massa partikel A empat kali massa partikel B dan kecepatan A 1/3 kali kecepatan partikel B. Perbandingan panjang gelombang partikel A dan panjang gelombang partikel B adalah . . . A. 1 : 4 B. 4 : 1 C. 3 : 4 D. 4 : 3 E. 1 : 12
Prastowo, S.Si
17. Jika sebuah elektron melaju dengan kecepatan 2,5 x 107 m/s, maka panjang gelombang de Broglie elektron tersebut adalah . . . (A) A. 0,290 B. 0,345 C. 0,612 D. 0,712 E. 1,600 18. Sebuah elektron bermassa 9,0 x 10-31 kg dipercepat dari keadaan diam oleh beda potensial 200 V. Jika konstanta Planck 6,6 x 10-34 Js, maka panjang gelombang de Broglienya adalah . . . (A) A. 0.87 B. 1,6 C. 3,4 D. 5,4 E. 7,9
Efek Relativitas 19. Balok dalam keadaan diam panjangnya 2 meter. Panjang balok menurut pengamat yang bergerak terhadap balok dengan kecepatan 0,8c (c = laju cahaya) adalah . . . (m) A. 0,7 B. 1,2 C. 1,3 D. 1,6 E. 2,0 20. Postulat Einstein terkait teori relativitas menyatakan seperti dibawah ini, kecuali . . . A. Kelajuan cahaya dalam vakum adalah sama untuk semua pengamat, tidak tergantung pada pengamatan B. Massa benda akan bertambah besar ketika bergerak daripada ketika diam C. Hukum-hukum fisika berlaku sama dalam semua kerangka acuan inersial D. Massa dan energi adalah dua besaran yang sama E. Panjang benda menjadi berkurang ketika bergerak daripada ketika diam 21. Agar sebuah batang tongkat yang bergerak terhadap pengamat yang diam di bumi panjangnya berkurang 20%, maka kecepatan batang tersebut haruslah . . . . A. 0,3c B. 0,6c C. 0,8c D. 0,7 E. 0,9c 22. Agar energi kinetik benda bernilai 25% energi diamnya dan c adalah kelajuan cahaya dalam ruang hampa, maka benda harus bergerak dengan kelajuan . . . A. c/4 B. c/2 C. 3c/5 D. 3c/4 E. 4c/5 23. Jarak dua kota di bumi adalah 800 km. Berapakah jarak kedua kota tersebut bila diukur dari sebuah pesawat antariksa yang terbang dengan kecepatan 0,6c searah kedua kota . . . A. 640 km B. 600 km C. 560 km D. 480 km E. 420 km 24. Massa seorang astronot di bumi 70 kg. Jika astronot tersebut berada dalam roket yang sedang bergerak dengan kecepatan √ , maka massa astronot menurut pengamat yang diam di bumi adalah . . . (kg) A. 70 C. 130 E. 140
B. 100 D. 135
Prastowo, S.Si
Atom & Radioaktivitas 25. Perbedaan model atom Rutherford dan model atom Bohr adalah . . . A. Elektron berputar mengelilingi inti dengan membebaskan sejumlah energi B. Elektron merupakan bagian dari atom yang bermuatan negatif C. Atom berbentuk bola kosong dengan inti yang ada di tengah D. Secara keseluruhan atom bersifat netral E. Massa atom terpusat pada inti atom 26. Model Atom Hidrogen menurut Bohr adalah. . . A. Atom terdiri dari muatan positif dan negatif yang tersebar merata B. Atom terdiri atas inti atom yang bermuatan positif dan sebagian besar massa atom terletak pada inti atom C. Inti atom dikelilingi elektron-elektron bermuatan negatif, yang bergerak mengelilingi inti atom D. Elektron yang mengelilingi inti atom mempunyai lintasan stasioner dan tidak menyerap atau memancarkan energi E. Atom merupakan bagian terkecil dari suatu benda yang tidak dapat dibagi lagi 27. Energi elektron atom hidrogen pada tingkat dasarnya E 1= - 13,6 eV. Besar energi yang dipancarkan ketika elektron bertransisi dari keadaan n= 2 ke tingkat n=1 adalah . . . eV A. 6,82 B. 8,53 C. 9,07 D. 10,20 E. 12,09 28. Bila terjadi transisi elektron dalam orbit atom hidrogen, maka frekuensi terbesar terjadi jika elektron berpindah . . . A. Dari n = 2 ke n = 1 B. Dari n = 3 ke n = 2 C. Dari n = 4 ke n = 3 D. Dari n = 4 ke n = 2 E. Dari n = 5 ke n = 2 29. Atom hidrogen berpindah lintasan dari n = 3 ke n = 2. Jika konstanta Rydberg adalah R, maka panjang gelombang foton yang dipancarkan adalah . . . A. 4/R B. 5/R C. 36/5R D. R/4 E. 5R/36 30. Panjang gelombang terbesar dari deret Lyman adalah . . . (R = 1,097 x 10 7) A. 912 A B. 1000 A C. 1215 A D. 1500 A E. 1600 A 31. Untuk bilangan kuantum l = 4, banyaknya nilai m l yang mungkin adalah . . . A. 3 B. 5 C. 7 D. 8 E. 9 32. Atom perak mempunyai nomor atom 47 dan nomor massa 109. Berapa jumlah elektron, proton dan netron yang terdapat dalam atom tersebut ? A. Elektron 47, proton 47 dan netron 62 B. Elektron 62, proton 47 dan netron 47 C. Elektron 47, proton 62 dan netron 47 D. Elektron 56, proton 109 dan netron 47 E. Elektron 109, proton 62 dan netron 47 33. Jika massa proton, netron dan inti masing-masing adalah 1,007 sma, 1,009 sma dan 13,100 sma (1 sma = 931 MeV) maka energi ikat inti atom adalah . . .
Prastowo, S.Si
A. 0,005 MeV C. 5,586 MeV E. 55,860 MeV
B. 4,655 MeV D. 46,550 MeV
34. Seorang ahli purbakala mendapatkan fosil kayu mengandung karbon radioaktif 1/8 dari asalnya. Bila waktu paruh karbon radioaktif adalah 5600 tahun, maka umur fosil tersebut . . . (tahun) A. 1.400 B. 2.800 C. 11.200 D. 16.800 E. 22.400 35. Suatu unsur radioaktif X setelah 40 hari tertinggal 1/32 bagiannya. Waktu paro unsur tersebut adalah . . A. 2 B. 8 C. 32 D. 64 E. 120 36. Pada reaksi inti A. Sinar α C. Sinar γ E. positron
, X adalah . . . B. Sinar β D. Sinar X
37. Perhatikan persamaan reaksi Fusi berikut ini : . Jika massa atom , , , jika 1 sma setara dengan 931 MeV, maka energi yang dihasilkan dari reaksi ini adalah . . . (MeV) A. 1,862 B. 1,892 C. 1,982 D. 2,289 E. 2,298 38. Radioisotop Carbon-14 bermanfaat untuk . . . A. Pengobatan kanker C. Menentukan umur batuan/fosil E. Uji mutu kerusakan bahan industri
B. Mendeteksi kebocoran pipa D. Mekanisme reaksi fotosintesis
39. Radioisotop Tc-99 dan Ti-201 berguna untuk . . . A. Mendeteksi kerusakan jantung C. Mendeteksi penyakit mata E. Mendeteksi kerusakan getah bening
B. Mendeteksi penyakit paru-paru D. Mendeteksi kerusakan pankreas
40. Pemanfaatan radioisotop antara lain sebagai berikut : (a) mengukur kandungan air tanah, (b) memeriksa material tanpa merusak, (c) mengukur endapan lumpur di pelabuhan, (d) mengukur tebal lapisan logam. Yang merupakan pemanfaatan di bidang industri adalah . . . A. 1, 2, 3 dan 4 B. 1, 2 dan 3 C. 2, 3 dan 4 D. 1 dan 3 saja E. 2 dan 4 saja
Prastowo, S.Si
