UN Fisika SMK 2010 (Latihan Soal dan Kunci Jawaban Kelas XII) soalujian.net

(1)

LATIHAN SOAL UJIAN NASIONAL (UN) FISIKA KELAS XII

TA. 2009/2010

1. Ada 4 benda titik yang bermuatan yaitu A, B, C, dan D. Jika A menarik B, A menolak C, dan C menarik D, sedangkan D bermuatan negatif, maka...

muatan B negatif, muatan C positif

2. Sebuah bola konduktor bermuatan listrik seperti gambar:

Kuat medan listrik sama dengan nol terletak pada titik...

Kuat medan dalam bola konduktor nol (0) 3. Gaya tolak antara dua muatan yang terpisah jarak

12 cm adalah 10-5 N. Besar muatan tersebut adalah...

Diket

r = 12 cm = 12.10-2 m F = 10-5 N

Dity. q = ...? Jawab

C q q q

q q r

q k F

... 10 . 4 , 0

10 . 9

10 . 44 , 1

. 10 . 9 10 . 44 , 1

) 10 . 12 ( . 10 . 9 10

.

8 9

7 2

2 9 7

2 2 2 9

5 2 2

= = =

− − −

− −

−

4. Ketika terjadi kilat terdeteksi arus sebesar 6 x 104 dalam waktu 30 sekon. Besar muatan yang dipindahkan dari awan bermuatan listrik ke bumi selama 30 detik adalah...

Diket l = 6.10-4 m t = 30 s Dity. Q = ...? Jawab Q = l . t

= 6 . 10-4 x 30 = 180 x 10-4 = ... C

5. Titik A terletak dalam medan listrik. Kuat medan listrik di titik A = 0,5 N C. Jika di titik A

diletakkan benda bermuatan listrik 0,25 C, maka pada benda tersebut bekerja gaya Coulomb sebesar...

Diket EA = 0,5 N Q = 0,25 C Dity. F = ...? Jawab

(

)(

)

N E

E

q E E

E E

r q k E

A q

= = = = =

25 , 0 . 5 , 0

.

7. Sebuah titik bermuatan q berada di titik P dalam medan listrik yang ditimbulkan oleh muatan (+) sehingga mengalami gaya sebesar 0,05 N dalam arah menuju muatan tersebut. Jika kuat medan di titik P besarnya 2 x 10-2 N C-1, maka besar dan jenis muatan yang menimbulkan medan adalah... Diket

F = 0,05 N E = 2 . 10-2 N/C Dity. Q = ...? Jawab

) tan (

...

10 . 025 , 0

10 . 2

05 , 0

.

2 2

+ =

= = = =

− −

mua C

q q q

E F q

q E F

8. Untuk memperbesar arus pergeseran dalam kapasitor keping sejajar dapat dilakukan upaya: 1. menambah kecepatan perubahan fluks listrik 2. memperbesar jarak kedua keping

3. memperbesar luas permukaan keping 4. mengubah arah arus induksi

Pernyataan yang benar adalah... 1, 2, dan 3

9. Sebuah kapasitor plat sejajar mempunyai

kapasitas C dengan permeabilitas ε0_{, luas} penampang A dan jarak antar keping d. Jika kapasitor mempunyai luas penampang 2 kali,

jarak antar keping 4d dan permeablitas 4 ε0_, maka kapasitas kapasitor menjadi

Diket C1 = C

d d d d

A A A A

4 ;

2 ;

4 ;

2 1

0 2 0

= =

=

=ε ε ε

ε

(2)

C

Dua keping logam yang sejajar dan jaraknya 0,5 cm satu dari yang lain diberi muatan listrik yang berlawanan (sesuai gambra) hingga beda

potensial 104 volt. Bila muatan elektron adalah 1,6 x 10-19 C, maka besar dan arah gaya coulomb pada sebuah elektron yang ada di antara kedua keping adalah...

Diket

positif N

11. Jika kapasitas kapasitor 0,04 µFdipasang pada beda potensial 20 volt, maka energi yang tersimpan adalah...

Diket

joule C

Perhatikan gambar diatas. Setelah ujung A dan B dilepas dari sumber tegangan yang beda

potensialnya 6 V, maka besar muatan pada kapasitor C2 adalah...

Diket

ekuivalen ekuivalen ekuivalen

ek ek ekuivalen

ekuivalen ekuivalen

ekuivalen ekuivalen ekuivalen ekuivalen

µ

13. Diantara faktor-faktor yang mempengaruhi kapasitas suatu kapasitor keping sejajar ialah... jarak antar keeping dan zat dielektrikum 14. Dua buah kapasitor masing-masing mempunyai

kapasitas 2 µF dan 4 µFdirangkai seri. Kapasitas penggantinya adalah...

(3)

F C

C C C

ek ek ek ek

µ

= =

+ =

4 3 1

4 1 4 2 1

4 1 2 1 1

SOAL URAIAN 2

1. Arus listrik mengalir sepanjang kawat listrik tegangan tinggi dari selatan ke utara. Arah medan magnet yang diakibatkan arus listrik di atas kawat tersebut adalah...

timur

2. Besar gaya yang dialami seutas kawat lurus berarus listrik tidak tergantung pada... kuat arusnya

3. Gambar :

Perhatikan rangkaian listrik di atas. Arus pada rangkaian tersebut adalah...

Diket Gambar Dity. I = ...? Jawab

A R

V I

arus Menghitung R

R

R R

R R R R

S S

P S

P P P S

= = =

Ω =

+ + =

Ω = =

= + =

Ω = + + =

25 5 , 12 25

5 4 16

5 16

4 2 8 8 2 1

8 1 8 1 1

8 4 3 1

2 2 2 1

4. Besar reaktansi kapasitif kapasitor 100 mF pada frekuensi 100 Hz adalah...

Diket

C = 100 mF = 100.10-3 F f = 100 Hz

Dity. XC = ...? Jawab

(

)(

)

(

)

Ω ≈ = = =

−

C C C C

X X X

fC X

0159 , 0

10 . 100 . 100 . 14 , 3 . 2

1 2

1

3

π

5. Berikut ini adalah sifat elemen sekunder, kecuali...

pada saat pengisian, kutub positifnya PbO dan negatifnya Pb

6. Arus sebesar 5 ampere mengalir dalam kawat yang ujung-ujungnya berselisih potensial 20 volt, maka besar muatan permenit yang mengalir melalui kawat adalah...

Diket I = 5 A V = 20 Volt t = 1 menit Dity. Q = ...? Jawab

Q = I. t = 5 . 60 = ... C

8. Hambatan jenis suatu penghantar ditentukan oleh:

1. Panjang penghantar 2. Suhu penghantar

3. Luas penampang penghantar 4. Jenis penghantar

Pernyataan di atas benar adalah… 1 dan 3

9. Satuan hambatan dalam ohm, satuan ini identik dengan...

Volt.detik/Coulomb

10. Besar hambatan suatu bahan adalah... Diket

Dity. Formula R = ...?

L A R

A L R

ρ ρ ρ

= = =

11. Suatu kawat panjang 8 m, luas penampangnya 0,5 mm2 serta hambatan jenisnya 2,5 x 10-6 m. Jika kawat dialiri arus listrik hingga ujung-ujungnya memiliki seleisih potensial sebesar 8 volt, maka besarnya kuat arus listrik ialah... Diket

L = 8 m

A = 0,5 mm2 = 0,5.10-6 m2

ρ = 2,4 x 10-6 m V = 8 volt

(4)

(

)

( )

Diketahui R

12. Tahanan pengganti pada rangkaian hambatan seperti pada gambar berikut adalah...

Gambar :

Diket Gambar

Dity. R PENGGANTI = …?

13. Tahanan paling besar yang dapat diperoleh dari kombinasi 4 buah tahanan yang masing-masing besarnya 10 Ω, 20 Ω, 25 Ω, dan 50 Ω

adalah... Diket

R pengganti terbesar jika disusun seri RS = R1 + R2 + R3+ R4

RS = 10 + 20 + 25+ 50 RS = … Ω

15. Tiga buah lampu pijar masing-masing dibuat untuk digunakan pada 15 watt dan 12 volt dirangkai secara parallel. Ujung-ujung rangkaian itu dihubungkan dengan jepitan sebuah

Arus listrik yang mengalir melalui akumulator sebesar…

Diket Arus n Perhitunga R

R R

paralel pengganti

R 144 15

12 2

2 2

16.Alat pemanas listrik memakai 5 A, apabila dihubungkan dengan sumber 100 volt. Hambatannya adalah...

Diket 100 I

V R

17.Alat listrik yang mempunyai tahanan dalam yang sangat besar adalah…

galvanometer

18.Sejumlah resistor masing-masing dari 160 dihubungkan paralel untuk membawa arus 5 A yang berasal dari sumber tegangan 100 V, jumlah resistor yang dibutuhkan...

Diket

paralel R

Untuk I V R

P P

160 20

1 1

(5)

19.Dua buah lampu masing-masing sebesar 60 W/220 V dan 40 W/220 V disusun secara parallel dan dipasang pada tegangan 220 volt. Daya yang terpakai pada rangkaian tersebut sebesar…

Diket

Lampu 1 = 60 W / 220 V Lampu 2 = 40 W / 220 V V = 220 V

Dity. P = …? Jawab

Lampu 1:

(

)

60 400 . 48 60

220 2

2 2

= =

P V R R V P

Lampu 2:

(

)

40 400 . 48 40

220 2

2 2

= =

P V R R V P

R pengganti:

(

)

watt R

V P

digunakan yang

Daya R R R

P P P

= =

Ω = =

=

+ =

484 400 . 48 484 220

484 100

400 . 48

100 1

400 . 48

40 400

. 48

60 1

(6)

LANGKAH PENYELESAIAN LATIHAN SOAL

1. Jelaskan prinsip kerja dari sekering (alat pengaman untuk rangkaian listrik yang mengalami arus pendek / konsleting)!

Jawab: sekering terdiri dari pita kawat yang punya titik leleh rendah. Jika arus melewati sekering besar maka pita kawat meleleh sehingga rangkaian terbuka dengan terputusnya kawat sekering.

2. Sebuah kawat penghantar panjangnya 1 km dan diameternya 4 mm. Bila hambatan jenisnya 6,28 x 10-8 Ω.m, berapa besar hambatan kawat tersebut!

Diket

L = 1 km = 1.103 m d = 4 mm = 4.10-3 m

r =

2 d

ρ = 6,28.10-8 Ω m Dity. R = …? Jawab

(

3

)

2

(

)

(

6

)

6

3 3

2

10 . 56 , 12 10

. 4 . 14 , 3 10

. 2 . 14 , 3

10 . 2 2 10 . 4

− −

− − −

= =

=

= =

=

A r

r A π

Perhitungan hambatan kawat:

(

)

= = = = Ω

=

= ₋ − +

− −

− 5 6 1

6 5

6 3 8

10 . 5 , 0 10

. 5 , 0 10 . 56 , 12

10 . 28 , 6 10

. 56 , 12

10 . 1 . 10 . 28 , 6 A L

R ρ

3. Tiga buah resistor mempunyai hambatan berturut-turut 9, 7, dan 4 disusun secara seri. Rangkaian ini dihubungkan dengan sebuah baterai sebesar 60 volt. Hitunglah kuat arus dan beda potensial (tegangan) dalam tiap-tiap resistor!

Diket

V V

R

R R

60 ;

7

4 ;

9

2

3 1

= Ω

=

Ω = Ω

=

Dity. I & V1, V2, dan V3 = …? Jawab

volt R

I V

V

volt R

I V

V

volt R

I V

V

A R

V I

R R R RS

12 4 . 3 .

21 7 . 3 .

27 9 . 3 .

3 20 60

20 4 7 9

3 3

3 2 2

2 1 1

1

3 2 1

= = =

Ω = + + = + + =

4. Sebuah aki 6 volt dihubungkan dengan empat buah hambatan 1 Ω, 2Ω, 3 Ω, dan 6 Ω yang disusun parallel. Hitunglah tegangan jepit jika hambatan dalamnya 1 Ω!

Diket

Ω = Ω

=

Ω = Ω

=

Ω = =

6 ;

2

3 ;

1

1 ;

6

4 2

3 1

R R

r volt

ε

(7)

Volt r

I V

jepit Tegangan

A R

V I Arus R

R R R R R

P P

3 3 6 ) 1 .( 3 6 .

: 3 5 , 0 . 6 . :

5 , 0 12

6

6 12 6 1 6 2 6 3 6 6 6 1 3 1 2 1 1 1 1 1 1 1 1

4 3 2 1

= − = − = − =

= =

=

Ω = =

= + + + = + + + = + + + =

ε

5. Tentukan hambatan pengganti rangkaian berikut!

Diket Gambar

Dity. R PENGGANTI = …? Jawab

Ω = + =

Ω = =

= + =

Ω = + =

Ω = =

= + = + =

15 9 6

6 2 12

12 2 12

1 12

1

12 6 6

6 3 18

18 3 18

2 18

1 9 1 18

1 1

2 2 2 1 1 1

S P P S P P