Soal dan pembahasan un sma 2011

SOAL &
PEMBAHASAN
KONTAK :
WWW.FACEBOOK.COM/SMANJUMAPOLO
aimagu
Soal dan Pembahasan Ujian Nasional
Fisika 2007/2008 Kode Soal P04.
www.aimagu.tk
Soal dan Pembahasan Ujian Nasional Fisika SMA Tahun Pelajaran 2007-2008 Kode Soal P4 No. 1- 10.
1. Tebal pelat logam diukur dengan mikrometer skrup seperti gambar
Tebal pelat logam adalah...
A. 4,85 mm
B. 4,90 mm
C. 4,96 mm
D. 4,98 mm
E. 5,00 mm
Pembahasan
Tebal pelat logam adalah 4,96 mm
2. Hasil pengukuran panjang dan lebar sebidang tanah berbentuk empat persegi panjang
adalah 15,35 m dan 12,5 m. Luas tanah menurut aturan angka penting adalah.....
A. 191,875 m2
B. 191,88 m2
C. 191,87 m2
D. 191,9 m2
E. 192 m2
Pembahasan
Sesuai aturan angka penting hasil dari perkalian adalah sama dengan jumlah angka penting
pada komponen pengali yang terkecil.
15,35 ---> 4 angka penting
12,5 --> 3 angka penting
Hasil --> 3 angka penting (192)
www.facebook.com/smanjumapolo
fisika 2007/08-P04 >> 1
3. Vektor F1 = 14 N dan F2 = 10 N diletakkan pada diagram Cartesius seperti pada gambar.
Resultan |R| = F1 + F2 dinyatakan dengan vektor satuan adalah...
A. 7i + 10√3j
B. 7i + 10j
C. 3i + 7√3j
D. 3i + 10j
E. 3i + 7j
Pembahasan
4. Pengamatan tetesan oli mobil yang melaju pada jalan lurus dilukiskan seperti pada gambar.
Yang menunjukkan mobil sedang bergerak dengan percepatan tetap adalah....
A. 1 dan 2
B. 1 dan 3
C. 1 dan 4
D. 2 dan 3
E. 2 dan 4
Pembahasan
Bergerak lurus dengan percepatan tetap bisa GLBB dipercepat ataupun GLBB diperlambat.
Gambar yang benar adalah 1 dan 2
www.facebook.com/smanjumapolo
fisika 2007/08-P04 >> 2
5. Grafik (v-t) menginformasikan gerak sebuah mobil dari diam, kemudian bergerak hingga
berhenti selama 8 sekon seperti gambar.
Jarak yang ditempuh mobil antara t = 5 s sampai t = 8 s adalah.....
A. 60 m
B. 50 m
C. 35 m
D. 20 m
E. 15 m
Pembahasan
Hitung luas daerah di bawah garis C-D dan D-E hingga sumbu t.
6. Sebuah benda bergerak dengan kelajuan konstan v melalui lintasan yang berbentuk lingkaran
berjari-jari R dengan percepatan sentripetal (as). Agar percepatan sentripetal menjadi dua kali
dari semula maka.....
A. v dijadikan 4 kali dan R dijadikan 2 kali semula
B. v dijadikan 2 kali dan R dijadikan 4 kali semula
C. v dijadikan 2 kali dan R dijadikan 2 kali semula
D. v tetap dan R dijadikan 2 kali semula
E. v dijadikan 2 kali semula dan R tetap
www.facebook.com/smanjumapolo
fisika 2007/08-P04 >> 3
Pembahasan
Percepatan sentripetal :
7. Sebuah benda diam ditarik oleh 3 gaya seperti gambar .
Berdasar gambar diatas , diketahui :
(1) percepatan benda nol
(2) benda bergerak lurus beraturan
(3) benda dalam keadaan diam
(4) benda akan bergerak jika berat benda lebih kecil dari gaya tariknya
Pernyataan benar adalah....
A. (1) dan (2) saja
B. (1) dan (3) saja
C. (1) dan (4)
D. (1), (2) dan (3) saja
E. (1), (2), (3) dan (4)
Pembahasan
Dari gambar terlihat bahwa jumlah gaya yang bekerja pada benda adalah NOL. Berikut ini
kemungkinan-kemungkinan yang terjadi pada benda jika jumlah gaya Σ F = 0
- percepatan benda nol
- benda bergerak dengan kecepatan konstan
- benda bergerak lurus beraturan
- benda diam
Jika benda mula-mula diam (seperti soal di atas) maka benda akan tetap diam, jika kondisi
benda sedang bergerak maka benda tetap akan bergerak sesuai jenis gerakan awalnya.
Perdebatan bisa terjadi pada pernyataan (4), bukan karena konsepnya tetapi karena kejelasan
kalimat / bahasa. Jika maksud pernyataan gaya tariknya horizontal (kanan / kiri) maka baik
berat benda lebih kecil ataupun lebih besar dari gaya tariknya maka benda tetap akan bergerak
www.facebook.com/smanjumapolo
fisika 2007/08-P04 >> 4
(dengan asumsi lantai licin). Namun jika gaya tariknya berarah vertikal (ke atas) maka benda
baru bergerak jika berat benda lebih kecil dari gaya tariknya.
8. Perhatikan gambar di bawah ini!
Jika berat benda dibumi adalah 500 N maka berat benda di Planet A adalah...
A. 10 N
B. 25 N
C. 75 N
D. 100 N
E. 250 N
Pembahasan
9. Benda bidang homogen pada gambar dibawah ini, mempunyai ukuran AB=BC=√13 cm.
Koordinat titik beratnya terhadap titik E adalah....
A. (1 ; 1,7) cm
B. (1 ; 3,6) cm
www.facebook.com/smanjumapolo
fisika 2007/08-P04 >> 5
C. (2 ; 3,8) cm
D. (2 ; 6,2) cm
E. (3 ; 3,4) cm
Pembahasan
Dengan Phytagoras didapat terlebih dahulu tinggi segitiga ABC adalah 3 cm sehingga titik
berat segitiga adalah sepertiga tinggi akan sama dengan 1 cm dari alas segitiga atau 7 cm jika
dihitung dari garis ED. Letak titik berat persegi panjang adalah setengah tinggi atau 3 cm dari
garis ED. Titik berat gabungan keduanya :
Titik berat = (2 ; 3,8)
10. Batang homogen panjang 6 m dengan massa 4 kg diletakkan seperti pada gambar!
Bila batang di putar dengan sumbu putar melalui titik O momen inersianya adalah...
A. 12 kg m2
B. 10 kg m2
C. 7 kg m2
D. 6 kg m2
E. 4 kg m2
Pembahasan
Tidak ada jawaban yang benar.
www.facebook.com/smanjumapolo
fisika 2007/08-P04 >> 6
11. Sebuah benda A dan B bermassa sama. Benda A jatuh dari ketinggian h meter dan benda B
dari 2 h meter. Jika A menyentuh tanah dengan kecepatan v m/s, maka benda B akan
menyentuh tanah dengan energi kinetik sebesar....
A. 2 mv2
B. mv2
C. 3/4 mv2
D. 1/2 mv2
E. 1/4 mv2
Pembahasan
12. Grafik (F-x) menunjukkkan hubungan antara gaya dan pertambahan panjang pegas.
Besar energi potensial pegas berdasarkan grafik diatas adalah....
A. 20 joule
B. 16 joule
C. 3,2 joule
D. 1,6 joule
E. 1,2 joule
www.facebook.com/smanjumapolo
fisika 2007/08-P04 >> 7
Pembahasan
13. Perhatikan gambar berikut! (g = 10 m/s2)
Kecepatan bola ketika tiba ditanah adalah....
A. 5√6 m/s
B. 3√6 m/s
C. 2√6 m/s
D. 2√5 m/s
E. 2√3 m/s
Pembahasan
14. Sebuah bola kasti yang massanya 0,10 kg dilempar horizontal ke kanan dengan kecepatan 20
m/s kemudian dipukul. Jika kontak bola dan pemukul terjadi selama 0,0001 sekon , maka
besar impuls yang diberikan pemukul pada bola adalah....
A. 4 N.s
B. 5 N.s
www.facebook.com/smanjumapolo
fisika 2007/08-P04 >> 8
C. 6 N.s
D. 7 N.s
E. 8 N.s
Pembahasan
Tidak dibahas
15. Potongan aluminium bermassa 200 gram dengan suhu 20° C dimasukkan ke dalam bejana air
bermassa 100 gram dan suhu 80 °C. Jika diketahui kalor jenis aluminium 0,22 kal/g °C dan
kalor jenis air 1 kal/g°C , maka suhu akhir aluminium mendekati....
A. 20°C
B. 42°C
C. 62°C
D. 80°C
E. 100°C
Pembahasan
16. Dua batang P dan Q sejenis dengan konstanta konduktivitas KP = KQ mempunyai ukuran
seperti gambar berikut!
Bila beda suhu kedua ujung P dan Q sama, berarti jumlah kalor konduksi persatuan waktu
pada P dan Q berbanding....
A. 1 : 1
B. 2 : 3
C. 3 : 2
www.facebook.com/smanjumapolo
fisika 2007/08-P04 >> 9
D. 3 : 8
E. 8 : 3
Pembahasan
17. Gambar di bawah ini menunjukkan peristiwa kebocoran pada tangki air.
Kecepatan (v) air yang keluar dari lubang adalah....
A. √2 ms−1
B. √10 ms−1
C. √5 ms−1
D. 2√5 ms−1
E. 2√10 ms−1
Pembahasan
Jika h adalah jarak lubang ke permukaan air , H adalah jarak lubang ke tanah dan v adalah
kecepatan keluarnya air maka
www.facebook.com/smanjumapolo
fisika 2007/08-P04 >> 10
18. Sebanyak 3 liter gas Argon bersuhu 27°C pada tekanan 1 atm( 1 atm = 105 Pa) berada di
dalam tabung. Jika konstanta gas umum R = 8,314 J.mol−1 .K−1 dan banyaknya partikel
dalam 1 mol gas 6,02 x 10 23 partikel, maka banyak partikel gas Argon dalam tabung tersebut
adalah.....
A. 0,83 x 10 23 partikel
B. 0,72 x 10 23 partikel
C. 0,42 x 10 23 partikel
D. 0,22 x 10 23 partikel
E. 0,12 x 10 23 partikel
Pembahasan
19. Tekanan gas ideal di dalam ruang tertutup terhadap dinding tabung dirumuskan:
P = 2N/3V Ek ; [P = tekanan (Pa); N = jumlah molekul (partikel) gas; V = volume gas; dan Ek
= adalah energi kinetik rata-rata molekul (J)].
Pernyataan yang benar terkait rumusan diatas adalah....
A. tekanan gas terhadap dinding tergantung pada jumlah molekul persatuan volume
B. energi kinetik gas tidak tergantung pada tekanan yang ditimbulkan molekul terhadap
dinding
C. volume gas dalam tabung tidak berubah jika tekanan gas berubah
D. jumlah molekul gas berkurang maka energi kinetik molekul akan bertambah
E. volume gas bertambah maka jumlah molekul gas bertambah
Pembahasan
Tidak dibahas
www.facebook.com/smanjumapolo
fisika 2007/08-P04 >> 11
20. Perhatikan grafik P-V untuk mesin Carnot seperti gambar!
Jika mesin memiliki efisiensi 57 % maka banyaknya panas yang dapat diubah menjadi usaha
adalah...
A. 0,57 Q1
B. 0,37 Q1
C. 0,32 Q1
D. 0,27 Q1
E. 0,21 Q1
Pembahasan
21. Amatilah diagram pembentukan bayangan oleh mikroskop di bawah ini:
Jika berkas yang keluar dari lensa okuler merupakan berkas sejajar, berarti jarak antara lensa
obyektif dan okuler adalah....
A. 8 cm
B. 17 cm
C. 22 cm
D. 30 cm
E. 39 cm
www.facebook.com/smanjumapolo
fisika 2007/08-P04 >> 12
Pembahasan
Berkas sinar yang masuk ke mata pengamat sejajar (mata tidak berakomodasi) sehingga S 'ok = fok = 8
cm, tinggal mencari jarak bayangan yang terbentuk oleh lensa obyektif :
22. Seorang siswa menyusun spektrum gelombang elektromagnetik dari panjang gelombang (λ) terbesar
sebagai berikut:
(1) inframerah > (2) ultraviolet > (3) gelombang televisi > (4) cahaya tampak.
Urutan spektrum yang benar seharusnya....
A. (1)>(4)>(3)>(2)
B. (3)>(1)>(4)>(2)
C. (3)>(2)>(1)>(4)
D. (3)>(2)>(4)>(1)
E. (4)>(1)>(2)>(3)
Pembahasan
Urutan spektrum gelombang elektromagnetik dari panjang gelombang besar ke panjang gelombang
kecil sebagai berikut:
1) radio
2) TV
3) RADAR
4) sinar inframerah / infrared
5) cahaya tampak
6) sinar ultraungu / ultraviolet
7) sinar x
8) sinar gamma
Tinggal urutkan saja
www.facebook.com/smanjumapolo
fisika 2007/08-P04 >> 13
23. Gelombang berjalan pada permukaan air dengan data seperti pada gambar dibawah ini.
Jarak AB = 4,5 cm ditempuh dalam selang waktu 0,5 sekon, maka simpangan titik P memenuhi
persamaan...
A. YP = 2 sin 2π *5t − ( x/1,8 )] cm
B. YP = 2 sin 2π *4,5t − ( x/2 )] cm
C. YP = 4 sin 2π *5t − ( x/5 )] cm
D. YP = 4 sin 2π *1,8t − ( x/5 )] cm
E. YP = 4 sin 2π *4,5t − ( x/6 )] cm
Pembahasan
Cari panjang gelombang dan frekuensi gelombang terlebih dahulu kemudian masukkan ke pola
persamaan gelombang:
24. Sebuah celah ganda disinari dengan cahaya yang panjang gelombangnya 640 nm. Sebuah layar
diletakkan 1,5 m dari celah. Jika jarak kedua celah 0,24 mm maka jarak dua pita terang yang
berdekatan adalah....
A. 4,0 mm
B. 6,0 mm
C. 8,0 mm
D. 9,0 mm
E. 9,6 mm
www.facebook.com/smanjumapolo
fisika 2007/08-P04 >> 14
Pembahasan
Tanpa konversi satuan dan pangkat langsung dihitung :
Ambil jawaban 4,0 mm
25. Taraf intensitas suatu sumber bunyi pada jarak 9 m dari pengamat adalah 50 dB. Jika ditambah
sembilan buah sumber bunyi identik yang dibunyikan bersamaan maka taraf intensitas total pada
pengamat menjadi....
A. 5 dB
B. 40 dB
C. 60 dB
D. 250 dB
E. 500 dB
Pembahasan
26) Seorang siswa sedang bediri ditepi jalan raya, mendengar sirine ambulan pada frekuensi (f) Hz
seperti gambar.
Jika ambulan bergerak mendekati siswa dengan laju 5 m/s frekuensi sirine 355 Hz dan cepat rambat
bunyi di udara 340 m/s, maka frekuensi ambulan yang didengar siswa adalah....
A. 340 Hz
B. 350 Hz
www.facebook.com/smanjumapolo
fisika 2007/08-P04 >> 15
C. 360 Hz
D. 365 Hz
E. 370 Hz
Pembahasan
27. Muatan listrik +q1 = 10 μC ; +q2= 20 μC dan q3 terpisah seperti pada gambar di udara:
Agar gaya Coulomb yang bekerja di muatan q2 = nol maka muatan q3 adalah....
A. + 2,5 μC
B. − 2,5 μC
C. + 25 μC
D. − 25 μC
E. + 4 μC
Pembahasan
Dengan tanda muatan adalah positif.
28. Kapasitor X, Y dan Z dirangkai seperti gambar!
www.facebook.com/smanjumapolo
fisika 2007/08-P04 >> 16
Bila saklar S ditutup selama 5 menit , energi listrik yang tersimpan pada kapasitor Z adalah....
A. 144 J
B. 720 J
C. 864 J
D. 1.728 J
E. 4.320 J
Pembahasan
Paralel antara kapasitor X dan Y akan menghasilkan kapasitas sebesar 12 F sehingga rangkaian diatas
sama saja terdiri dari dua kapasitor masing-masing 12 F yang disusun seri. Sehingga tegangan pada
kapasitor Z adalah setengah dari tegangan sumber 24 Volt yaitu 12 Volt.
29. Untuk mengetahui nilai hambatan (R) suatu kawat kumparan digunakan rangkaian seperti gambar.
Nilai hambatan R adalah....
A. 4,0 Ω
B. 6,5 Ω
C. 8,0 Ω
D. 9,5 Ω
E. 12,0 Ω
Pembahasan
www.facebook.com/smanjumapolo
fisika 2007/08-P04 >> 17
30. Rangkaian seperti gambar di bawah ini !
Bila saklar S ditutup maka daya pada R = 4 Ω adalah....
A. 6 W
B. 9 W
C. 18 W
D. 20 W
E. 36 W
Pembahasan
31. Kawat lurus dialiri arus listrik 7 A diletakkan seperti pada gambar.
(μo = 4π x 10 −7 Wb A−1 m−1)
Besar dan arah induksi magnetik di titik Q adalah...
A. 7,0 x 10−5 T, tegak lurus menuju bidang kertas
B. 7,0 x 10−5 T , tegak lurus menjauhi bidang kertas
C. 9,0 x 10−5 T, tegak lurus menuju bidang kertas
D. 9,0 x 10−5 T, tegak lurus menjauhi bidang kertas
E. 14,0 x 10−5 T, tegak lurus menuju bidang kertas
www.facebook.com/smanjumapolo
fisika 2007/08-P04 >> 18
Pembahasan
Kuat medan magnetik B pada jarak a dari suatu kawat lurus yang dialiri arus i adalah:
Arah menuju bidang kertas (gunakan kaidah tangan kanan)
32. Dua kawat lurus P dan Q diletakkan sejajar dan terpisah 3 cm seperti gambar!
Kawat R yang dialiri arus listrik 1 A akan mengalami gaya magnetik yang besarnya nol, jika diletakkan
....
A. 1 cm di kanan kawat P
B. 1 cm di kiri kawat P
C. 2 cm di kanan kawat P
D. 1 cm di kanan kawat Q
E. 2 cm di kanan kawat Q
Pembahasan
Misal kawat R letakkan pada jarak x di kanan kawat P (atau 3−x dikiri kawat Q)
www.facebook.com/smanjumapolo
fisika 2007/08-P04 >> 19
33. Kawat PQ panjang 50 cm digerakkan tegak lurus sepanjang kawat AB memotong medan magnetik
serba sama 0,02 Tesla seperti pada gambar.
Besar dan arah arus induksi pada kawat PQ adalah....
A. 1 ampere dari P ke Q
B. 1 ampere dari Q ke P
C. 4 ampere dari P ke Q
D. 4 ampere dari Q ke P
E. 4,8 ampere dari P ke Q
GGL induksi yang timbul pada kawat PQ dan kuat arus yang mengalir pada hambatan R adalah :
Pembahasan
Arah dari P ke Q (dengan kaidah tangan kanan → B = 4 jari, v = ibu jari; I = telapak tangan)
34. Rangkaian RLC seri dirangkai seperti gambar!
Bila saklar S ditutup, beda potensial antara titik A dan B adalah....
A. 8 V
B. 10 V
C. 24 V
D. 48 V
E. 96 V
www.facebook.com/smanjumapolo
fisika 2007/08-P04 >> 20
Pembahasan
Rangkaian arus listrik bolak-balik:
35. Balok dalam keadaan diam panjangnya 2 meter. Panjang balok menurut pengamat yang bergerak
terhadap balok dengan kecepatan 0,8 c ( c = laju cahaya) adalah....
A. 0,7 m
B. 1,2 m
C. 1,3 m
D. 1,6 m
E. 2,0 m
Pembahasan
Relativitas
36. Diketahui atom Carbon terdiri dari nomor atom A = 12 dan nomor massa Z = 6. Gambar model atom
Carbon menurut teori Niels Bohr adalah.....
A.
B.
www.facebook.com/smanjumapolo
fisika 2007/08-P04 >> 21
C.
D.
E.
Pembahasan
Tidak dibahas
37. Permukaan benda pada suhu 37oC meradiasikan gelombang elektromagnetik . Bila nilai konstanta
Wien = 2,898 x 10 −3 m.K, maka panjang gelombang maksimum radiasi permukaaan adalah....
A. 8,898 x 10−6 m
B. 9,348 x 10−6 m
C. 9,752 x 10−6 m
D. 10,222 x 10−6 m
E. 11,212 x 10−6 m
Pembahasan
Radiasi benda hitam
38. 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 suatu foton adalah E = h(c/λ) dimana h = tetapan Planck, c = kecepatan cahaya.
D. Kecepatan foton sama dengan kecepatan cahaya
www.facebook.com/smanjumapolo
fisika 2007/08-P04 >> 22
E. Efek foto listrik menerapkan teori kuantum Planck
Pembahasan
Jawaban B
39. Jika Nitrogen ditembak dengan partikel alfa , maka dihasilkan sebuah inti Oksigen dan sebuah proton
seperti terlihat pada reaksi inti berikut ini:
4
14
17
1
2H + 7N → 8O + 1H
Diketahui massa inti :
4
14
2H = 4,00260 sma, 7N = 14,00307 sma
17
1
8O = 16,99913 sma, 1H = 1,00783 sma
Jika satu sma setara dengan energi 931 Mev, maka pada reaksi diatas....
A. Dihasilkan energi 1,20099 Mev
B. Diperlukan energi 1,20099 Mev
C. Dihasilkan energi 1,10000 Mev
D. Diperlukan energi 1,10000 Mev
E. Diperlukan energi 1,00783 Mev
Pembahasan
Energi reaksi
Diperlukan energi sebesar 1,20099 MeV
40. Massa unsur radioaktif suatu fosil ketika ditemukan adalah 0,5 gram. Diperkirakan massa unsur
radioaktif yang dikandung mula- mula adalah 2 gram. Jika waktu paruh unsur radioaktif tersebut
6000 tahun maka umur fosil tersebut adalah....
A. 18.000 tahun
B. 12.000 tahun
C. 9.000 tahun
D. 6.000 tahun
E. 2.000 tahun
Pembahasan
Waktu paruh >>
www.facebook.com/smanjumapolo
fisika 2007/08-P04 >> 23