FISIKA MODERN
C. terbelokkan ke arah sumbu +Y
D. terbelokkan ke arah sumbu -Y.
E. tidak terpengaruh arah geraknya.
12. Kelajuan partikel yang memiliki momentum linear 5 MeV/c dan energi relativistik total 10 MeV adalah
13. Dua partikel dengan massa sama besar tetapi dengan muatan listrik berbeda yaitu q2 = 9 q1
1 2λ λ
, dilepas tanpa kelajuan awal dari titik A.
Kedua partikel lalu mengalami gerak dipercepat menuju titik B oleh beda potensial listrik antara A dan B sebesar 1 kV. Besar perbandingan panjang gelombang de Broglie , kedua partikel itu adalah
A. 3. dalam dua tahap untuk menghasilkan inti
1Y Z
4 A
−
− . Reaksi reaksi berikut paling berpeluang terjadi dalam tiap tahapnya akan mengalami
Tahap Pertama Tahap Kedua
A. Pemancaran
partikel β Pemancaran sinar γ C. Pemancaran partikel α Pemancaran sinar
γ
D. Pemancaran satu deuteron Pemancaran dua neutron
E. Pemancaran
partikel β Pemancaran α dan neutrino
15. Pada peristiwa efek fotolistrik, kelajuan maksimum elektron yang lepas dan logarn bergantung pada
1. intensitas cahaya yang datang.
2. frekuensi sinar datang.
3. sudut yang dibentuk oleh cahaya terhadap permukaan logam.
4. energi ambang logam.
16. Dalam spektrum hidrogen, rasio panjang gelombang terpendek untuk radiasi Paschen terhadap panjang gelombang terpanjang radiasi Balmer adalah ….
A. 5 / 48 B. 5 / 4 C. 1 / 3
D. 3 E. 9
17. Di dalam inti setiap bintang di jagat raya ini terjadi reaksi termonuklir yang mengakibat-kan perubahan (konversi) dari hidrogen menjadi helium. Dari setiap satu kilogram inti hidrogen yang diubah menjadi helium terpancar energi radiasi sebesar 6 x 1014 J.
Perkirakanlah massa helium yang telah dibentuk di seluruh bintang yang ada di galaksi Bimasakti dengan menganggap umur galaksi kita ini 1010 tahun dan energi radiasi yang dipancarkan oleh semua bintang itu tiap detiknya 4 x 1036
18. Bila K adalah energi kinetik relativistik dari sebuah partikel dan v adalah kecepatannya, maka massa diam partikel tersebut diberikan oleh ….
19. Momentum sudut orbital yang tidak mungkin dimiliki oleh elektron dalam suatu atom A. 0
B. 2 C.
6
D.
10
E. 2 14 20. Sebuah partikel meluruh dalam waktu 10-7 detik ketika dalam keadaan diam. Bila pion tersebut bergerak menempuh jarak 60 meter sebelum meluruh, maka kecepatan partikel tersebut kira-kira ….
A.
5
21. Dibandingkan dengan inti atom X yang bermassa atom 207, inti atom X yang bermassa atom 206 memiliki………
A. Lebih banyak neutron B. Lebih sedikit neutron
C. Lebih banyak proton D. Lebih sedikit proton E. Lebih banyak electron
22. Pernyataan di bawah ini berhubungan dengan pemancaran dan penyerapan energy oleh setiap atom. Pernyataan yang benar adalah……….
A. Setiap elektron yang bergerak pada lintasannya selalu memancarkan energi.
B. Pada pemancarn dan penyerapan energi, elektron loncat ke lintasan yang lebih luar.
C. Pada pemancaran dan penyerapan energi, elektron loncat ke lintasan yang lebih dalam.
D. Pada pemancaran energi, elektron loncat ke lintasan luar, sedangkan pada penyerapan energi, elektron loncat ke lintasan yang lebih dalam.
E. Pada pemancaran energi, elektron loncat ke lintasan dalam, sedangkan pada penyerapan energi, elektron loncat ke lintasan yang lebih luar.
23. Bintang yang relatif dingin cenderung ke warna………
A. Putih C. Jingga E. Merah B. Kuning D. Biru
24. Dalam efek foto listrik, energy fotoelektron bertambah dengan bertambahnya intensitas cahaya yang datang
SEBAB
Berkas cahaya dengan intensitas yang kuat menghasilkan fotoelektron lebih banyak daripada berkas yang intensitasnya lemah pada frekuensi sama.
25. Unsur kalogen adalah unsur-unsur yang kekurangan satu elektron untuk membentuk kulit atau subkulit yang tertutup. Nomor-nomor atom beberapa unsur halogen yang sesuai adalah……….
26. Sebuah elektron yang mula-mula diam dipercepat pada beda potensial sebesar V sehingga panjang gelombang de Broglie elektron adalah 𝜆. Jika elektron yang mula-mula diam tersebut dipercepat dengan beda potensial 4V, maka panjang gelombang de Broglie elektron menjadi……….
A. 161𝜆 D. 2𝜆 B. 14𝜆 E. 4𝜆 C. 12𝜆
27. Foton dapat diserap atau dipancarkan dari atom hydrogen jika elektron pada atom hydrogen tersebut bertransisi dari suatu keadaan yang dinyatakan dalam bilangan kuantum 𝑛1 ke keadaan kuantum lain yang dinyatakan dalam bilangan kuantum 𝑛2. Di antara daftar di bawah ini, transisi dalam atom hydrogen yang memancarkan foton dengan energi yang paling rendah adalah .…..
A. Dari 𝑛1 = 1 ke 𝑛2 = 2 B. Dari 𝑛1 = 2 ke 𝑛2 = 1 C. Dari 𝑛1 = 2 ke 𝑛2 = 6 D. Dari 𝑛1 = 6 ke 𝑛2 = 2 E. Dari 𝑛1 = 1 ke 𝑛2 = 6
28. Jika sebuah partikel yang massa diamnya m bergerak dengan kejuan 35 𝑐, maka pernyataan berikut yang benar adalah………
(1) Momentum liniernya 34 𝑚𝑐 (2) Energi kinetiknya 34 𝑚𝑐2 (3) Energi totalnya 54 𝑚𝑐2 (4) Energi diamnya 𝑚𝑐2
29. Sebuah pesawat supercepat bergerak terhadap bumi dengan kelajuan v = 0,6 c.
didalam pesawat pulsa cahaya dipancarkan dari sumber S ke cermin C dan dipantulkan oleh cermin C ke S. peristiwa ini diamati oleh A yang berada di pesawat dan B yang berada di bumi. Menurut A, waktu yang diperlukan pulsa cahaya untuk bergerak bolak-balik S-C-S adalah 2 X 10−8 𝑠
Pernyataan di bawah ini yang benar adalah…………
(1) Menurut A jarak dari S ke C adalah 3 m.
(2) Menurut B jarak dari S ke C adalah 2,4 m.
(3) Menurut B waktu yang diperlukan pulsa cahaya untuk bergerak bolak-balik SCS adalah 2,5X10−8 𝑠
(4) Menurut B kelajuan pulsa cahaya pada saat bergerak dari C ke S adalah 1,2 X 10−8 𝑚/𝑠
30. Sebuah elektron dan sebuah foton masing-masing mempunyai panjang gelombang sama dengan 0,66 °
Perbandingan energi foton dengan energi A kinetik elektron adalah sekitar……
A. 270 B. 162 C. 81 D. 54 E. 27
31. Sebuah penghantar lurus panjang dialiri arus listrik sebesar 1,5 A. Sebuah elektron bergerak dengan kecepatan 5×104 m s–1 searah arus dalam penghantar, pada jarak 0,1 m dari penghantar itu. Jika muatan elektron –1,6×10–
19
A. 1,5×10
C, maka besar gaya pada elektron oleh arus dalam penghantar itu adalah …
–20
B. 2,4×10
–30 N
C. 3,2×10
–19 N
D. 4,2×10
N
–19
E. 5,0×10
–19 N
N
32. Ketika unsur 147N ditembak dengan partikel alpha, maka sebuah proton dapat dibebaskan oleh unsur ...
A. 177Ne
B. 1710Ne
C. 178O
D. 179F
E. 168O
33. Permukaan suatu lempeng logam tertentu disinari dengan cahaya monokromatik.
Percobaan ini diulang dengan pan jang gelombang yang berbeda. Ternyata tidak ada elektron keluar jika lempeng disinari dengan panjang gelombang di atas 500 nm. Dengan menggunakan panjang gelombang tertentu λ, ternyata dibutuhkan tegangan 3,1 volt untuk menghentikan arus foto listrik yang terpancar dari lempeng. Panjang gelombang λ tersebut dalam nm adalah …
A. 223 B. 273 C. 332
D. 381 E. 442
34. Sebuah atom memiliki tingkat energi eksitasi 2 eV di atas tingkat dasarnya. Seuah berkas cahaya yang ditembakkan menuju atom tersebut ternyata diserap. Panjang gelombang cahaya adalah ...
A.
B. 540 nm
C. 620 nm D. 840 nm
730 nm E. 970 nm
35. Suatu zat radioaktif bergerak dengan laju 0,8 c terhadap pengamat yang diam.
Pengamat mencatat perubahan jumlah zat radioaktif menjadi setengahnya ketika jarak yang ditempuhnya adalah 800 m. waktu paruh zat tersebut adalah .
A. 1 x 10 – 6 B. 2 x 10 s
– 6
C. 3 x 10 s
– 6
D. 4 x 10 s
– 6
E. 5 x 10 s
– 6 s
36. Seberkas sinar tampak dengan panjang gelombang f dipancarkan dengan daya W.
Jika konstanta planck h, banyak foton yang dipancarkan per detik adalah...
A. 𝑛 =𝐸ℎ𝑐𝑊𝑓 B. 𝑛 =ℎ𝑓𝑊 C. 𝑛 =𝑊𝑓ℎ D. 𝑛 =ℎ𝑐𝑓 E. 𝑛 =𝐸𝑓ℎ𝑐
37. Permukaan sebuah lempeng logam natrium disinari dengan seberkas foton berenergi 4,43 eV. Jika fungsi kerja natrium adalah 2,28 eV, maka energi kinetik maksimum elektron yang dihasilkannya adalah . .
A. 2,15 eV B. 2,28 eV C. 4,56 eV D. 6,71 eV E. 8,86 eV
38. Cahaya dengan frekuensi tertentu dijatuhkan padapermukaan suatu logam sehingga foto elektron dengan energi kinetik maksimum sebesar 1,6 x 10-19J terlepas darinya. Bila diketahui kontanta Planck adalah 6,63 x 10-34Js dan fungsi kerja logam tersebut adalah 3,7 x 10-19 J, maka frekuensi cahaya yang jatuh pada permukaan logam tersebut adalah sekitar . A. 0,8 x 1014
B. 2,0 x 10 Hz
14
C. 4,0 x 10 Hz
14
D. 6,0 x 10 Hz
14
E. 8,0 x 10 Hz
14Hz
39. Untuk mendeteksi struktur sebuah inti yang beradius 10-15 m, seberkas elektron dari sebuah akselerator partikel ditembakkan pada sebuah target padat yang mengandung kerapatan inti yang tinggi. Jika panjang gelombang elektron sama dengan radius inti, maka akan terjadi efek difraksi dan ukuran inti dapat ditentukan. Dalam kasus ini besar momentum berkas elektron yang diperlukan adalah.... (h = 6,63 x 10-34 Js)
A. 6,6 x 10-19
B. 13,2 x 10 kg m/s
-19
C. 0,33 x 10 kg m/s
-19
D. 3,3 x 10 kg m/s
-19
E. 3,3 x 10 kg m/s
-20 kg m/s
40. Dari hukum pergeseran Wien untuk radiasi termal benda hitam dapat disimpulkan bahwa...
1) Makin tinggi suhu suatu benda, benda tersebut akan cenderung berwarna merah.
2) Makin tinggi suhu suatu benda, frekuensi gelombang radiasi benda tersebut semakin tinggi
3) Intensitas radiasi benda hitam tidak bergantung pada temperatur
4) Makin rendah suhu suatu benda, benda tersebut akan cenderung berwarna merah
41. Suatu eksperimen efek fotolistrik dilakukan untuk mengetahui hubungan antara frekuensi ambang fo , intensitas cahaya P, arus listrik I, dan energi kinetik maksimum fotoelektron Tmax. Grafik yang menggambarkan hubungan antara dua besaran di atas diperoleh dalam bentuk garis lurus seperti ditunjukkan oleh gambar di bawah ini.
Yang benar untuk menyatakan X dan Y adalah...
A. X = I, Y = fo B. X = f, Y = Tmax C. X = P, Y = I D. X = P, Y = Tmax E. X = f, Y = P
42. Keberadaan tingkat energi di dalam atom dapat ditunjukkan secara langsung dengan mengamati bahwa
A. atom dapat memancarkan spektrum garis
B. fotoelektron hanya dapat dipancarkan dari permukaan logam ketika cahaya yang menyinari memiliki panjang gelombang kritis
C. partikel α dipantulkan balik dengan sudut besar oleh atom-atom di dalam zat padat
D. sinar-X terhambur bila mengenai padatan kristal
E. atom-atom di dalam zat padat mendifraksikan elektron seperti pada gejala difraksi sinar-X oleh Kristal
43. Pada saat cahaya kuning dikenakan pada suatu logam diamati adanya fotoelektron yang lepas dari logam tersebut. Pada saat itu terjadi, selanjutnya intensitas cahaya kuning kemudian diperkecil hingga mendekati nol.
Gejala yang diamati adalah
1) laju maksimum gerak fotoelektron yang lepas menjadi berkurang
2) fotoelektron menjadi tidak mampu lepas dari logam
3) tenaga kinetik maksimum fotoelektron yang lepas menjadi kecil
4) cacah fotoelekron menjadi berkurang SIMAK UI FISIKA 2013
44. Sebuah partikel yang massa diamnya m0
bergerak dengan kecepatan v dan memiliki energi kinetic Ek, maka hubungan berikut yang BENAR adalah....
A. Massa (�) =43�0; kecepatan (�) =14√7�; Energi kinetik (𝐸𝑘) =
1 4𝑚0𝑐2
B. Massa (𝑚) =52𝑚0; kecepatan (𝑣) =15√21𝑐; Energi kinetik (𝐸𝑘) = 1,5𝑚0𝑐2
C. Massa (𝑚) = 1,4𝑚0; kecepatan (𝑣) =37√6𝑐; Energi kinetik (𝐸𝑘) = 0,4𝑚0𝑐2
D. Massa (𝑚) =54𝑚0; kecepatan (𝑣) = 0,8𝑐; Energi kinetik (𝐸𝑘) = 0,25𝑚0𝑐2
E. Massa (𝑚) =74𝑚0; kecepatan (𝑣) =17√33𝑐; Energi kinetik (𝐸𝑘) =43𝑚0𝑐2
SNMPTN 2010
45. Tabel di bawah ini menyatakan besaran dan dimensinya.
Besaran Dimensi
Energi, E ML2T-2
Kelajuan cahaya, c LT-1 Viskositas, η ML-1T-1
Momentum, p MLT-1
Percepatan gravitasi, g LT-2 Konstanta Planck, h ML2T-1 Berdasarkan informasi dalam tabel tersebut, manakah dari pernyataan berikut yang tidak benar mengenai energi?
A. 𝐸 =ℎ𝑐𝜆
B. 𝐸2 = 𝑝2𝑐2+ 𝑚2𝑐4 C. 𝐸 =12𝑚𝑣2
D. 𝐸 = 𝑚𝑔𝑑 E. 𝐸 = 6𝜋𝜂𝑣𝑑
46. Sebuah gelas kayu kuno yang ditemukan di situs arkeologi memilikii aktivitas radiasi 2,1 Bq, sedangkan kayu sejenis yang baru ditebang dari pohonnya memiliki aktivitas radiasi 8,4 Bq. Bila waktu paruh karbon-14 = 5730 tahun, maka perkiraan usia cangkir katu adalah ...
A. 2865 tahun B. 5730 tahun C. 11460 tahun D. 17190 tahun E. 22920 tahun
47. Sebuah elektron beredar mengelilingi inti atom, memenuhi model atom Bohr pada kulit L dengan kelajuan v. Jari-jari lintasan electron pada keadaan dasar adalah R. Jika me
A. 2𝜋𝑒2�𝑚𝑅𝑘2
adalah massa elektron, e adalah muatan elektron dan k konstanta Coulumb, maka kuat arus listrik pada orbit electron adalah ...
B. 16𝜋𝑒3 �𝑚𝑅𝑘2 C. 2𝜋𝑒2�𝑚𝑅𝑘2 D. 2𝜋𝑒3�𝑚𝑅𝑘2 E. 16𝜋𝑒2 �𝑚𝑅𝑘3
48. Suatu partikel dengan massa diam m bergerak dengan kelajuan 0,6c. Besar energi kinetiknya adalah...
A. 1,25 mc B. mc
2
C. 0,25 mc
2
D. 0,22 mc
2
E. 0,18 mc
2 2
49. Sebuah meson π memiliki umur paro T. Bila suatu berkas meson π bergerak dengan kecepatan v = βc maka intensitas berkas meson π tadi akan menjadi setengah nilai mula-mulanya pada jarak...
A. cβT(1-β)/(1+β) B. cβT/(1-β2) C. βvT
1/2
D. (1-β2)1/2 E. βcT vT
50. setelah menyerap suatu neutron, suatu inti atom memancarkan partikel β- dan kemudian terbelah menjadi dua partikel alfa. Dengan demikian nilai (A,Z) inti atom awal berturut-turut adalah...
A. 8,4 B. 7,3 C. 7,2 D. 6,3 E. 6,2