PERSIAPAN UJIAN AKHIR NASIONAL TAHUN PELAJARAN 2008/2009
LEMBAR SOAL Mata Pelajaran : Fisika Kelas/Program : IPA Waktu : 120 menit
PETUNJUK UMUM 1. 2. 3. 4. 5. 6.
Tuliskan nomor dan nama Anda pada Lembar Jawaban Komputer. Periksa dan bacalah soal-soal dengan teliti sebelum Anda menjawab. Dahulukan menjawab soal-soal yang dianggap mudah. Kerjakan pada lembar jawaban yang disediakan. Bentuk soal Pilihan Ganda. Periksalah pekerjaan Anda sebelum diserahkan kepada Pengawas.
PETUNJUK KHUSUS 1. Jumlah soal sebanyak 40 butir soal. 2. Pilihlah satu jawaban yang paling tepat dengan menghitamkan pada salah satu huruf a, b, c, d atau e di Lembar Jawaban Komputer. 3. Untuk membetulkan jawaban, hapuslah dengan karet penghapus sampai bersih, kemudian hitamkan jawaban yang benar.
1.
Ani mengukur diameter luar cincin kayu dengan jangka sorong seperti gambar berikut. Berdasarkan gambar di samping, diameter luar cincin kayu tersebut adalah . . . . a. 1,30 cm b. 1,33 cm c. 1,36 cm d. 1,46 cm e. 3,16 cm
2. Besaran di bawah ini yang merupakan besaran skalar adalah . . . . a. perpindahan d. berat b. usaha e. momentum c. gaya 3. Vektor gaya F1= 20 N, F2= 20 N, dan F3 = 24 N diletakkan pada diagram kartesius seperti pada gambar berikut. y F2
600
x F1
300 F3 Besar resultan ketiga gaya tersebut adalah . . . . a. 16 N b. 8 N c. 4 N
d. 2 N e.−2 3 N
4. Grafik kedudukan (s) terhadap waktu (t) suatu benda yang bergerak pada suatu garis lurus ditunjukkan grafik di bawah ini. Dari grafik ini dapat disimpulkan: 1. Benda bergerak lurus beraturan. s(m) 2. Kecepatan benda konstan 15 3. Percepatan benda nol 4. Pada saat t = 0 detik,benda berhenti 10 5 t(s) 0 5
10
15
Pernyataan di atas yang benar adalah . . . . a. 1 dan 2 b. 1 dan 3 c. 1 dan 4
d. 1, 2, dan 3 e. 1, 2, 3, dan 4
5. Sebuah mobil balap direm dengan perlambatan konstan dari kelajuan 25 m/s menjadi 15m/s dalam jarak 40 m. Jarak total yang ditempuh oleh mobil tersebut sampai akhirnya berhenti adalah . . . . a. 130 m d. 62,5 m b. 107,5 m e. 40 m c. 85 m
6. Sebuah benda bergerak melingkar baraturan dengan jari-jari R, kecepatan sudut ω, dan percepatan sentripetal 4 m/s2. Agar kecepatan sudutnya menjadi setengah dari semula dan percepatan sentripetalnya menjadi 2 m/s2, maka jari-jari lingkarannya menjadi . . . . d. 4R 1 a. R e.8R 4
1 R 2
b.
c. 2R 7. Sebuah peluru ditembakkan dengan sudut elevasi α. Setelah 2 s, posisi peluru berada di titik B(30,20) yang merupakan titik puncak dari lintasannya. Jika g = 10 m/s2, maka nilai perbandingan lintasan peluru x : y setelah 3 s adalah . . . . y (m)
B
20
α A
C
30
a. 3 b. 2 c. 1
x (m) d. 1/2 e. 1/3
8. Dua buah balok, A dan B, masing-masing bermassa 4 kg dan 2 kg terletak diatas lantai yang licin seperti gambar di bawah. F
A B
Jika benda A didorong dengan gaya tetap F = 18 N, maka besar gaya kontak antara kedua balok adalah . . . . a. 3,0 N d. 9,0 N b. 4,5 N e. 12 N c. 6,0 N 9. Benda A bermassa 2 kg dan benda B bermassa 3 kg. Keduanya dihubungkan dengan seutas tali seperti gambar di samping.
T
A
B
F
Koefisien gesek kinetis antara kedua benda dengan bidang adalah sama besar, yaitu 0,2. Pada benda B, bekerja gaya mendatar F sebesar 16 N sehingga kedua benda bergerak. Besar gaya tegangan tali T adalah . . . . a. 4,0 N d. 8,0 N b. 6,4 N e. 8,6 N c. 7,2 N
10. Planet Mars mempunyai massa 0,1 kali massa bumi dan diameternya 0,5 kali diameter bumi. Jika besar percepatan gravitasi di permukaan bumi 9,8 m/s2, maka besar percepatan gravitasi pada permukaan planet Mars adalah . . . . d. 4,90 m/s2 a. 1,96 m/s2 b. 3,92 m/s2 e. 9,80 m/s2 2 c. 4,60 m/s 11. Perhatikan benda berbentuk bidang homogen di bawah ini. y (cm) Letak koordinat titik benda terhadap titik 0 adalah . . . . a. (1/5, 3/5) cm b. (3/5, 4/5) cm c. (7/5, 16/5) cm d. (9/5, 11/5) cm e. (7/5, 8/5) cm
6
2
0
2
4
x(cm)
12. Pada sebuah katrol yang berjari-jari 10 cm dililitkan tali dan ujung tali yang bebas digantungi beban 0,4 kg sehingga katrol berotasi (perhatikan gambar). Jika momen inersia katrol 4 × 10−3 kg m2, maka besar tegangan talinya adalah . . . . a. 4,00 N b. 2,00 N c. 0,40 N d. 0,20 N e. 0,02 N
M
13. Sebuah balok massanya 10 kg mula-mula diam di atas bidang datar yang licin, kemudian mengalami percepatan sebesar 5 m/s2 selama 4 s. Usaha yang dilakukan balok selama bergerak adalah . . . . a. 800 J d. 1.600 J b. 1.000 J e. 2.000 J c. 1.200 J 14. Grafik di bawah menunjukkan hubungan gaya (F) terhadap pertambahan panjang (∆x) suatu pegas. F (N) Jika pegas disimpangkan sejauh 8 cm, maka besar energi potensial 2 pegas tersebut adalah . . . . a. 1,28 J d. 0,128 J b. 6,40 J e. 0,32 J ∆X (cm) c. 0,64 J 1
15. Sebuah benda ditembakkan miring ke atas dengan sudut elevasi 60o dan dengan energi 200 J. Jika g = 10 m/s2, maka besar energi kinetik benda saat mencapai titik tertinggi adalah . . . . a. 200 J d. 50 J b. 150 J e. 25 J c. 100 J 16. Terdapat dua buah benda dengan massa yang sama. Masing-masing benda bergerak dengan kecepatan 10 m/s ke kanan dan 20 m/s ke kiri sedemikian rupa sehingga suatu saat kedua benda bertumbukan lenting sempurna. Kecepatan masing-masing benda setelah tumbukan adalah . . . . a. 20 m/s ke kiri dan 10 m/s ke kanan d. 25 m/s ke kiri dan 15 m/s ke kanan b. 10 m/s ke kiri dan 0 m/s e. 5 m/s ke kiri dan 15 m/s ke kanan. c. 15 m/s ke kiri dan 5 m/s ke kanan 17. 50 g balok es 0oC dicelupkan ke dalam 200 g air yang bersuhu 30oC. Jika kalor jenis es 0,5 kal/goC, kalor lebur es 80 kal/g, dan kalor jenis air 1 kal/goC, maka suhu akhir campurannya adalah . . . . d. 4oC a. 13oC b. 8oC e. 0oC o c. 6 C 18. Dua buah batang A dan B yang mempunyai ukuran sama namun berbeda jenis disambungkan seperti gambar berikut. A
B
Ujung kiri batang A bersuhu 80oC dan ujung kanan batang B bersuhu 5oC. Jika koefisien konduksi termal batang B dua kali koefisien konduksi termal batang A, maka suhu pada sambungan kedua batang adalah . . . . a. 30oC d. 55oC o b. 45 C e. 60oC c. 50oC 19. Pada gambar di bawah, air memancar keluar melalui lubang A dan membentuk sudut 15o terhadap lantai. Bila jauh pancarannya 2,0 m, maka tinggi air (h) dalam bejana adalah . . . .
h
A
a. 2,0 m
d. 3 m
b. 2 3 m c. 1,0 m
e.
1 3m 2
15° 2m
20. Sepuluh liter gas ideal bersuhu 127oC mempunyai tekanan 220,8 N/m2. Bila k = 1,38 × 10−23J/K, maka banyaknya partikel gas ideal adalah . . . . a. 4,0 × 1018 d. 2,0 × 1020 b. 4,0 × 1019 e. 2,0 × 1019 20 c. 4,0 × 10
21. Perhatikan besaran-besaran berikut. 1. jumlah partikel 2. Suhu gas
3. volume gas 4. tekanan gas
Faktor-faktor yang mempengaruhi energi kinetik gas ideal adalah . . . . a. 1, 2, 3, dan 4 d. 2 dan 4 b. 1,2, dan 3 e. 4 saja. c. 1 dan 2 22. Gas ideal pada sebuah mesin Carnot menjalani siklus ABCDA seperti gambar. P A B 500K D
C 350K
V
Jika kalor yang diserap reservoir suhu tinggi 5.000 J, maka usaha yang dihasilkan mesin tiap siklus adalah . . . . a. 1.750 J d. 1.000 J b. 1.500 J e. 500 J c. 1.250 J 23. Jarak fokus lensa obyektif dan lensa okuler dari sebuah mikroskop masing-masing 10 mm dan 5 cm digunakan untuk mengamati suatu benda yang terletak 11 mm di depan lensa obyektif. Bila mata saat mengamati benda dalam keadaan tidak berakomodasi, maka perbesaran total mikroskop adalah . . . . a. 110 kali d. 25 kali b. 55 kali e. 12,5 kali c. 50 kali 24. Pernyataan di bawah ini sesuai dengan gelombang elektromagnetik, kecuali . . . . a. dapat mengalami polarisasi b. dapat mengalami interferensi c. dapat dibiaskan d. panjang gelombang sinar x > panjang gelombang sinar gamma e. frekuensi gelombang radio > frekuensi sinar merah 25. Sebuah gelombang berjalan mempunyai persamaan simpangan y = 20 sin π(50t + 0,4x), di mana y dan x dalam cm dan t dalam sekon, maka: 1. frekuensi gelombang 25 Hz 3. cepat rambat gelombang 2,5 m/s 2. panjang gelombang 10 cm 4. gelombang merambat ke kanan Pernyataan di atas yang benar adalah . . . . a. 1 , 2, dan 3 b. 1 dan 3 c. 2 dan 4
d. 4 saja e. 1 , 2 , 3, dan 4
26. Empat orang siswa kelas XII-IPA melakukan pengukuran panjang gelombang cahaya dengan percobaan interferensi celah ganda. Jarak dua celah dibuat sebesar 0,2 mm dan jarak celah ke layar 100 cm. Jika terang ke-2 terletak 6,0 mm dari terang pusat, maka panjang gelombang cahaya yang digunakan adalah . . . .
a. 300 nm b. 450 nm c. 500 nm
d. 600 nm e. 800 nm
27. Taraf intensitas suatu sumber bunyi pada jarak 2 m adalah 80 dB. Besar taraf intensitas bunyi pada jarak 20 m dari sumber bunyi adalah . . . . a. 120 dB d. 90 dB b. 110 dB e. 70 dB c. 100 dB 28. Mobil A bergerak dengan kelajuan 20 m/s dan mobil B bergerak dengan kelajuan 25 m/s saling mendekat satu sama lain dari arah yang berlawanan. Mobil B membunyikan sirine dengan frekuensi 945 Hz. Jika cepat rambat bunyi di udara 340 m/s, maka frekuensi yang didengar orang yang berada di dalam mobil A adalah . . . . a. 630 Hz d. 1.080 Hz b. 750 Hz e. 932 Hz c. 945 Hz 29. Dua buah muatan, Q1 = +4µC dan Q2 = +9µC, terletak pada satu garis lurus seperti terlihat pada gambar. P
+
+
Q1
Q2
Jarak antara Q1 dan Q2 adalah 2,0 m. Agar kuat medan listrik di titik P bernilai nol, maka jarak muatan Q1 ke titik P adalah . . . . a. 1,2 m d. 0,6 m b. 1,0 m e. 0,4 m c. 0,8 m 30. Perhatikan besaran-besaran berikut. 1. luas permukaan 2. jarak antar keping
3. bahan dielektrik 4. beda potensial
Besaran di atas yang mempengaruhi kapasitas kapasitor adalah . . . . a. 1, 2, dan 3 d. 4 saja b. 1 dan 3 e. 1, 2, 3, dan 4 c. 2 dan 4 31. Gambar di bawah menunjukkan pengukuran kuat arus dan beda potensial pada sebuah lampu. A
L V
Bila voltmeter V menunjukkan 9 V dan amperemeter A menunjukkan 30 mA, maka besar hambatan lampu L adalah . . . . a. 0,3 Ω b. 3,0 Ω c. 30 Ω d. 300 Ω e. 3,0 kΩ
32. Pada rangkaian tertutup di bawah ini, diketahui E1 = 3 V, E2 = 12 V, E3 = 3V, r1 = 0,1 Ω, dan r2 = r3 = 0,2 Ω. R1 = 1 Ω
P
R2 = 2 Ω Q E1,r1 E3,,r3
E2, r2 R3 = 1,5 Ω
Besar kuat arus yang mengalir dalam rangkaian ini adalah . . . . a. 0,2 A arah PQ b. 1,2 A arah PQ c. 1,2 A arah QP d. 1,3 A arah PQ e. 1,3 A arah SR
R
S
33. Pada gambar di bawah ini, kawat AB dialiri arus (i). Arah induksi magnetik di titik Q adalah . . . . A • Q
B a. mendekati kawat AB b. berlawanan dengan arah arus c. searah dengan arah arus
d. tegak lurus bidang menjauhi pembaca e. tegak lurus bidang mendekati pembaca.
34. Dua buah kawat sejajar satu sama lain berjarak 2 cm seperti gambar.
I1
I2
Bila I1 = 1,5 A dan besar gaya tarik-menarik tiap satuan panjang pada masingmasing kawat 6,0 × 10−5 N m−1, maka besar kuat arus I2 adalah . . . . a. 1,5 A d. 4,0 A b.2,0 A e. 4,5 A c. 3,0 A
35. Sebuah kumparan yang terdiri dari 1.000 lilitan dengan luas penampang 200 cm2 ditembus medan magnet homogen 5 × 10−3 T. Jika medan magnet berubah arah dalam waktu 2 ms, maka besar GGL induksi yang dihasilkan adalah . . . . a. 10 V d. 400 V b. 100 V e. 500 V c. 200 V
36. Rangkaian seri RLC seperti gambar ini. Bila diketahui R = 8 Ω, L = 32 mH, dan C = 800 µF, maka beda potensial antara titik A dengan B adalah . . . . B
A R
L
C
V = 120 V, 125 rad/s
a. 96 V b. 72 V c. 48 V d. 24 V e. 12 V
∼ 37. Salah satu pernyataan teori atom Rutherford adalah ..... a. dalam orbit tertentu,elektron tidak membebaskan energi b. elektron-elektron mengelilingi inti seperti lintasan tata surya c. tiap-tiap lintasan elektron mempunyai tingkat energi tertentu d. atom berbentuk bola bermuatan positif dan elektron merata di dalamnya e. atom merupakan bagian terkecil dari suatu unsur 38. Dua buah benda yang terbuat dari bahan yang sama masing-masing suhunya 127oC dan 527oC. Perbandingan energi radiasi yang dipancarkan tiap satuan waktu oleh kedua benda tersebut adalah . . . . a. 1 : 2 d. 1 : 16 b. 1 : 4 e. 1 : 32 c. 1 : 8 39. Massa inti atom 4Be9 = 9,0121 sma, sedangkan massa proton = 1,0078 sma. Jika 1 sma = 931 Mev, maka besar energi pengikat atom 4Be9 adalah . . . . a. 51,39 Mev d. 90,12 Mev b. 57,82 Mev e. 90,74 Mev c. 62,10 Mev
40. Berdasarkan grafik peluruhan di bawah ini, maka jumlah zat radioaktif setelah meluruh selama 40 menit adalah . . . . N
a. 1
N0 ½ No t (menit) 10
4
N0
b. 1 N0 c. 1
8
16
N0 d. 1
32
N0 e. 1
64
N0
