SOAL DAN PEMBAHASAN TRY OUT FISIKA SAINTEK (ST) SESI UAS KRIPTON INSPIRASI GENAP 2022

SOAL DAN PEMBAHASAN TRY OUT FISIKA SAINTEK (ST) SESI UAS KRIPTON INSPIRASI GENAP 2022

- 40 Soal Pilihan Ganda - 1. Gaya Lorentz merupakan gaya yang bekerja pada ….

A. Muatan listrik dalam medan listrik B. Muatan magnet dalam medan magnet C. Muatan magnet dalam medan listrik D. Kawat berarus listrik dalam medan listrik E. Kawat berarus dalam medan magnetic Jawab:

F = ilB sin θ

Dapat dilihat pada gambar, kawat berarus dalam medan magnetik.

2. Arus listrik mengalir sepanjang kawat listrik bertegangan tinggi dari arah selatan ke utara. Induksi magnetik yang ditimbulkan oleh arus itu di atas kawat tersebut arahnya ke

A. Utara B. Selatan C. Timur D. Barat E. Atas Jawab:

Dengan aturan tangan kanan jelas bahwa arah induksi magnetic ke arah timur.

3. Benda yang dapat ditarik kuat oleh magnet disebut …..

A. Paramagnetik B. Diamagnetik C. Neomagnetik D. Feromanetik

E. Ferromagnetik dan diamagnetik

4. Sebuah kawat penghantar berarus listrik 5 A arahnya keluar bidang gambar, memotong tegak lurus garis-garis gaya magnet dengan besar induksi magnet B = 2 x 10^-4T. Bila panjang kawat yang terpengaruh B adalah 4 cm, tentukan besar dan arah gaya magnetic yang timbul pada kawat!

A. 4 x 10^-5 Newton B. 4 x 10^-6 Newton C. 13 x 10^-5 Newton D. 2 x 10^-5 Newton

E. 4,2 x 10^-5 Newton Jawab:

Diketahui:

i = 5 A

B = 2 x 10^-4 tesla L = 4 cm = 4 x 10^-2 m Sin 90⁰= 1

Maka :

F = B i L sin 90⁰ = (2 x 10^-4)(5)( 4 x 10^-2) 1 = 4 x 10^-5 Newton

5. Sebuah kawat berada pada sumbu x dialiri arus listrik sebesar 2 A searah dengan sumbu x positif . Tentukan besar dan arah medan magnet dititik P yang berada pada sumbu y berjarak 4 cm dari pusat koordinat 0 (lihat gambar) ?

Gambar 1

A. 10^-2 T B. 10^-5 T C. 10^-3 T D. 1,2 x 10^-2 T E. 10^-7 T Jawab:

Diketahui : I = 2 A

a = 4 . 10 – 2 m

Ditanya : Besar dan arah B ….. ? Dijawab :

6. Suatu kumparan memiliki lilitan berjumlah 100, dalam waktu 0.01 detik, bisa menimbulkan terjadinya perubahan Fluks Magnet sebesar 10^-4 Wb. Hitunglah ggl induksi yang muncul pada ujung-ujung kumparan tersebut?

A. -2 V B. -0.1 V C. -3 V D. -1 V E. -5 V

Jawab:

Diketahui : N = 100 Lilitan

dΦ/dt=10^-4 Wb per 0.01 sekon = 10^-2 Wb/s.

Penyelesaian : ε = -N (dΦ / dt) ε = – 100 (10^-2) ε = -1 Volt

7. Sinar melintasi dua buah medium yang memiliki indeks bias berbeda. Diketahui sudut datang sinar sebesar 30° dan sudut bias sebesar 90°, dan medium yang pertama adalah udara. Tentukan nilai indeks bias medium yang kedua adalah ...

A. 5/4 B. 3/2 C. 6/5 D. 5/3 E. 1/2 Jawab:

n1 sin i = n2 sin r (1) sin 30° = n2 sin 90°

1/2 = n2 (1)

n2 = 1/2

8. Sifat bayangan yang terbentuk pada cermin datar dapat diuraikan sebagai berikut…

A. Tegak, besar bayangan sama dengan besar benda B. Maya, besar bayangan sama dengan besar benda C. Tegak, besar bayangan lebih kecil daripada besar benda D. Maya, besar bayangan lebih kecil daripada besar benda E. Tegak, besar bayangan lebih besar daripada benda 9. Lensa cembung dapat dijuluki lensa positif

A. Benar B. Salah

10. Jarak fokus pada cermin cekung memiliki nilai berapakah…

A. Negatif separuh jari-jari B. Seperempat jari-jari C. Separuh jari-jari D. Sepertiga jari-jari

E. Sama dengan nilai jari-jari

11. Salah satu sinar istimewa dari cermin cembung yaitu sinar datang tegak lurus sumbu utama, dipantulkan seolah-olah dari titik fokus.

A. Benar B. Salah

12. Sebuah benda berdiri tegak di atas sumbu utama cermin cekung pada jarak 20 cm. Bayangan nyata benda ini oleh cermin dibentuk pada jarak 30 cm. Tentukanlah jarak fokus cermin dan perbesaran bayangan.

A. 12 cm dan 1.5 B. 12 cm dan 15 C. 12 cm dan 0.15 D. 2 cm dan 1.4 E. 2 cm dan 1.5 Diketahui:

s = 20 cm s’ = 30 cm

Ditanyakan: f dan M

Jawab:

■ Jarak fokus dihitung dengan menggunakan rumus berikut:

1/f = 1/s + 1/s’

1/f = 1/20 + 1/30 1/f = 3/60 + 2/60 1/f = 3/60 + 2/60 1/f = 5/60 f = 60/5 f = 12

Jadi, jarak fokus cermin adalah 12 cm.

■ Perbesaran bayangan dapat ditentukan dengan menggunakan rumus berikut.

M = |s’/s|

M = |30/20|

M = 1,5x

Jadi, perbesaran bayangan benda adalah 1,5x dari benda aslinya.

13. Sifat dari material yang dapat menghantarkan listrik sangat baik adalah ….

A. Isolator B. Konduktor C. Semikonduktor D. Isolator dan konduktor E. Tidak ada jawaban benar

14. Suatu material yang memiliki kemampuannya dalam menghantarkan listrik berada di antara konduktor dan isolator adalah….

A. Isolator B. Konduktor C. Semikonduktor D. Isolator dan konduktor E. Tidak ada jawaban benar

15. Kuanta energi yang terkandung di dalam sinar ultraungu dengan panjang gelombangnya 3300 A, konstanta Planck 6,6 x 10^-34 Js dan kecepatan cahaya 3 x 10⁸ m/s sebesar …..

A. 6 x 10^-20 B. 6 x 10^-19 C. 6 x 10^-18 D. 6 x 10^-17 E. 6 x 10^-16 Jawab:

16. Untuk memutuskan ikatan kimia di dalam molekul-molekul kulit manusia yang menyebabkan luka terbakar sinar matahari, dibutuhkan sebuah energi foton kira kira 3,50 eV. Berapakah panjang gelombangnya…

A. 350 nm

B. 355 nm C. 354 nm D. 365 nm E. 330 nm Jawab:

17. Perhatikan pernyataan-pernyataan berikut !

1) Menggunakan gelombang elektromagnetik yang frekuensinya lebih besar dibanding frekuensi ambang logam.

2) Banyaknya elektron yang keluar tergantung pada panjang gelombang foton.

3) Elektron keluar dari logam dengan energi kinetik tertentu.

4) Intensitas foton memengaruhi kecepatan lepas elektron.

Pernyataan yang berkaitan dengan efek fotolistrik adalah……

A. (1), (2), dan (3) B. (1) dan (3) saja C. (2) dan (4) saja D. (3) saja

E. (1), (2), (3), dan (4) Jawab:

Efek fotolistrik dapat terjadi jika frekuensi yang digunakan memiliki nilai yang lebih besar dari frekuensi ambang (nomor 1 benar). Nilai energy kinetik maksimum tidak bergantung pada intensitas cahaya tetapi hanya bergantung pada frekuensi cahaya dan fungsi kerja (nomor 4 salah).

Elektron yang keluar memiliki energi kinetik tertentu sehingga memiliki kecepatan tertentu juga (nomor 3 benar). Pada saat intensitas cahaya dijadikan dua kali lipat, jumlah foton juga menjadi dua kali (nomor 2 salah).

18. Peristiwa efek fotolistrik hanya terjadi apabila memenuhi kondisi sebagai berikut : 1) Intensitas cahaya yang digunakan harus tinggi

2) Energi ambang logam harus lebih tinggi dari energi cahaya 3) Tebal logam tidak terlalu besar

4) Frekuensi cahaya yang digunakan lebih besar dari frekuensi ambang logam Pernyataan yang tepat adalah ……

A. (1), (2), dan (3) B. (1) dan (3) C. (2) dan (4) D. (4) saja E. Semua benar

19. Energi ikat minimum elektron pada permukaan bahan tergantung pada jenis bahan. Pernyataan tersebut sesuai dengan salah satu peristiwa fisika berikut….

A. Efek Compton B. Produksi pasangan C. Radiasi benda hitam D. Pembentukan sinar-X E. Efek fotolistrik

20. Carilah panjang gelombang de brouglie dari sebuah plat yang bermassa 0,01 kg yang memiliki kecepatan 10 m/s?

A. 6.63 x 10^-23 Å B. 6.66 x 10^-23 Å C. 6.60 x 10^-23 Å D. 6.61 x 10^-23 Å E. 6.67 x 10^-23 Å

21. Hitunglah panjang gelombang de brouglie dari sebuah neutron 0,05 eV(termal)?

A. 12 Å B. 12.8 Å C. 1.28 Å D. 11 Å E. 1 Å Jawab:

22. Pokok teori atom thomson dititikberatkan pada . . . . A. Atom terdiri dari elektron – electron

B. Elektron sebagai penyusun utama atom

C. Atom sebagai bola masif yang hanya berisi elektron

D. Atom sebagai bola masif bermuatan positif yang di dalamnya tersebar elektron sehingga keseluruhannya bersifat netral

E. Proton dan elektron adalah bagian penyusun atom yang keduanya saling meniadakan.

Jawab:

Teori atom Thomson : Atom terdiri dar inti bermuatan positif dan elektron yang menyebar rata di permuakaan atom. Model atom thomson dikenal juga dengan model atom roti kismis.

23. Kelemahan teori atom rutherford adalah tidak adanya penjelasan…

A. Partikel penyusun inti atom

B. Massa atom yang berpusat pada inti

C. Elektron yang bergerak mengitari inti pada jarak tertentu D. Inti atom bermuatan positif

E. Elektron yang memiliki energi yang tetap Jawab :

Elektron yang tidak melepas dan menyerap energi dijelaskan oleh teori atom Bohr.

24. Elektron dapat berpindah dari suatu lintasan ke lintasan yang lain sambil menyerap atau memancarkan energi. Teori yang merupakan penyempurnaan dari teori atom Rutherford ini dinamakan teori ….

A. Bohr B. Dalton C. Thomson D. Kuantum

E. Mekanika Kuantum Jawab:

Jawab :

Teori atom Rutherford memiliki kelemahan tidak dapat menjelaskan mengapa terjadi spektrum garis atom hidrogen. Oleh karena itu, teori atom Rutherford disempurnakan oleh Bohr dengan melakukan percobaan spektrum hidrogen untuk memprediksi teori Atom Rutherford.

Berdasarkan percobaan tersebut, Bohr mengambil kesimpulan bahwa “elektron dapat berpindah dari satu lintasan ke lintasan lain sambil menyerap atau memancarkan energi.”

25. Elektron-elektron dalam atom beredar mengelilingi inti dan berada pada lintasan (tingkat energi) tertentu. Elektron dapat berpindah dari satu tingkat energi ke tingkat energi lainnya disertai penyerapan atau pelepasan energi. Pernyataan ini dikemukakan oleh ….

A. Dalton B. Thomson C. Rutherford D. Niels Bohr E. Schrodinger

26. Seorang astronot yang diam di bumi memiliki laju denyut jantung 60 detak/menit. Berapa denyut jantung astronot itu ketika ia menumpangi pesawat antariksa yang bergerak dengan kelajuan 0,8 c, diukur oleh pengamat yang:

a. Diam dalam pesawat;

b. Diam dalam bumi.

A. 1. 30 detik B. 1. 60 detik C. 2. 36 detik D. 2. 60 detik Jawab:

Ketika astronot diam di bumi, jam di bumi adalah jam yang diam terhadap kejadian sehingga Δt0 = 1 menit/60 detik dan v = 0,8 c. Maka kecepatan pesawat:

a. Ketika astronot bersama pesawat maka jam pengamat yang berada dalam pesawat adalah jam yang diam terhadap kejadian Δt = Δt0.Dengan demikian, laju detak jantung adalah:

Δt = Δt0 =1 menit atau 60 detik

b. Berdasarkan prinsip relativitas, pesawat antariksa yang bergerak terhadap bumi dapat juga kita anggap juga bahwa bumilah yang bergerak terhadap pesawat. Dengan demikian, jam pengamat di bumi yang mengukur laju denyut jantung astronot adalah jam yang bergerak terhadap kejadian. Oleh karena itu, jam pengamat di bumi mengalami pemuluran waktu sehingga berlaku

Δt = k Δt0 sebab k>1 maka

27. Pengamat mengamati penampang berbentuk lingkaran dengan jari-jari R. Jika penampang tersebut bergerak mendekati astronot dengan kelajuan relatif 0,8c maka penampang akan tampak berbentuk . . .

A. Lingkaran dengan jari-jari < R B. Lingkaran dengan jari-jari = R

C. Oval dengan jari-jari kecil < R dan jari-jari besar = R D. Oval dengan jari-jari besar > R dan jari-jari besar = R E. Lingkaran dengan jari-jari > R

Jawab:

Penyusutan panjang benda yang diamati pengamat akan terjadi ketika arah kecepatan gerak benda searah dengan panjang yang ditanyakan. Saat lingkaran mendekat, bentuk lingkaran tetap tidak memipih. Hal ini terjadi karena arah v dan R saling tegak lurus.

28. Pengamat LAPAN mengabarkan bahwa dirinya mendarat ke bumi setelah melaju dengan kecepatan 0,8c di angkasa. Setelah ditimbang, massa objek tersebut ternyata seberat 1,2 ton.

Bila pengurangan massa akibat tabrakan dengan atmosfer diabaikan, berapakah massa objek tersebut jika dihitung saat melaju …

A. 1,6 ton B. 1,7 ton C. 1,8 ton D. 1,9 ton E. 2 ton Jawab:

mo = 1.2 ton 𝑚 = 𝑚𝑜

√1 −𝑣2 𝑐2 𝑚 = 1.2 𝑡𝑜𝑛

√1 −0.8 𝑐² 𝑐² 𝑚 = 1.2 𝑡𝑜𝑛

√1 − 0.64 𝑚 = 1.2 𝑡𝑜𝑛

√0.36 𝑚 = 1.2 𝑡𝑜𝑛

0.6 𝒎 = 𝟐 𝒕𝒐𝒏

29. Bila c = kecepatan cahaya, maka kecepatan yang diperlukan oleh suatu benda supaya massanya bertambah 25% adalah...

A. 0,2 c B. 0,3 c C. 0,5 c D. 0,6 c E. 0,8 c Jawab:

30. Dua saudara kembar Didin dan Dudun, pada saat keduanya berumur 20 tahun, Didin meninggalkan saudara kemabrnya tersebut untuk pergi ke sebuah bintang dengan sebuah peswat luar angkasa berkecepatan 0.8 c. Setelah sampai di bintang yang ditu, Didin kembali ke bumi dan mendapati kembarannya Dudun telah berusia 80 tahu. Berapa usia Didin saat itu?

A. 55.0 tahun B. 54.8 tahun C. 56.0 tahun D. 71.8 tahun E. 91.2 tahun Jawab:

Menurut Dudun yang tinggal di bumi, perjalanan itu sudah memakan waktu t=80-20= 60 tahun.

Tetapi menurut Didin, jam yang di bumi mengukur waktu perjalanan :

Umur Didin ketika itu = 20 + 36 = 56 tahun.

31. Suatu peristiwa terjadi selama 3 sekon menurut pengamat yang bergerak menjauhi peristiwa itu dengan kecepatan 0.8 c (c = kecepatan cahaya). Menurt pengamat yang diam, peristiwa tersebut terjadi selama selang waktu …

A. 5.0 s B. 4.8 s C. 3.0 s D. 1.8 s E. 1.2 s

Jawab:

32. Massa diam sebuah partikel = m0. Massa partikel tersebut saat bergerak dengan kecepatan 0.8 c akan bertambah menjadi …

A. 1.25 m0

B. 1.42 m0

C. 1.52 m0

D. 1.67 m0

Jawab:

33. Seorang pengamat di stasiun ruang angkasa mengamati ada dua pesawat antariksa A dan B yang datang menuju stasiun tersebut dari arah yang berlawanan dengan laju VA=VB=0.75 c (c = cepat rambat cahaya). Kelajuan pesawat A menurut pilot pesawat B adalah …

A. 9/16 c B. 8/19 c C. 24/25 c D. 4/3 c E. 3/2 c Jawab:

34. Benda bergerak dengan laju 0.6 c dengan arah sesuai panjang benda. Bagi pengamat yang diam terlihat panjang benda mengalami penyusutan sebesar … L0

A. 6 % B. 20 % C. 36 % D. 64 % E. 80 % Jawab:

35. Benda bergerak dengan laju 0.6 c dengan arah sesuai panjang benda. Bagi pengamat yang diam terlihat panjang benda mengalami penyusutan sebesar … L0

A. 6 % B. 20 % C. 36 % D. 64 % E. 80 % Jawab:

36. Apabila mobil yang dinaiki oleh Zeni bergerak dengan kecepatan 80 m/s terhadap pandangan seorang pedagang cilok di pinggir jalan berpapasan dengan mobil lain yang melaju dari arah berlawanan dengan kecepatan 30 m/s, maka kecepatan mobil Zeni terhadap mobil lain adalah ….

A. 80 m/s B. 30 m/s C. 50 m/s D. 110 m/s E. 55 m/s Jawab:

Karena kedua mobil bergerak dari arah yang berlawanan, kecepatannya merupakan hasil penjumlahan (80 m/s + 30 m/s) dari kecepatan masing-masing mobil.

37. Salah satu contoh pada kehidupan sehari-hari yang menunjukkan bahwa gerak suatu benda bersifat relatif adalah ….

A. Ketika berada di dalam mobil dan mobil mengerem secara mendadak maka badan kita terdorong kedepan

B. Ketika berada di dalam mobil dan mobil dipercepat secara mendadak maka badan kita tertarik ke belakang

C. Ketika berada di dalam mobil yang bergerak, pohon-pohon di luar mobil terlihat bergerak D. Ketika kita berada di dalam mobil A dan melihat mobil B didepan kita bergerak dengan arah

berlawanan, gerak mobil B akan terlihat lebih lambat jika dibandingkan ketika kita diam dipinggir jalan

E. Ketika kita berada di dalam mobil A dan melihat mobil B didepan kita bergerak searah, gerak mobil B akan terlihat lebih cepat jika dibandingkan ketika kita diam dipinggir jalan

Jawab:

Pohon-pohon sebenarnya tidak bergerak apabila misalnya dilihat dari sudut pandang seseorang yang sedang diam di tempat. Namun, karena mobil bergerak, pohon terhadap mobilnya juga jadi memiliki kecepatan.

38. Pernyataan yang tepat tentang postulat relativitas Einstein adalah …

A. Hanya hukum fisika tentang mekanika saja yang memiliki bentuk tetap pada kerangka acuan inersial

B. Kecepatan cahaya pada semua medium besarnya sama yaitu 3 x 8⁸m/s C. Kelajuan cahaya dipengaruhi oleh kondisi dari sumber cahaya

D. Kelajuan cahaya dipengaruhi oleh kondisi pengamat

E. Kelajuan cahaya tidak dipengaruhi oleh kondisi pengamat dan sumber cahaya Jawab:

Cahaya tetap terlepas dari posisi pengamatnya. Oleh karena itu, kelajuan cahaya tidak dipengaruhi oleh kondisi pengamat dan sumber cahaya.

39. Suatu kumparan memiliki 50 lilitan, fluks magnet dalam kumparan berubah sebesar 5 x 10-3 weber dalam selang waktu 10 ms.

Jadi hitunglah gaya gerak listrik atau (ggl) induksi pada kumparan tersebut!

A. -30 Volt B. -25 Volt C. 20 Volt D. 15 Volt E. 10 Volt Jawab:

Diketahui :

Jumlah lilitan (N) = 50

Selang waktu (Δt) = 10 ms = 10 x 10^-3 second ΔΦ = 5 x 10^-3 weber

Jadi berapakah gaya gerak listriknya (ɛ)?

Jawaban:

ɛ = -N (ΔΦ/∆t)

ɛ = -50 (5 x 10^-3 wb / 10 x 10^-3) ɛ = -50 (0,5)

ɛ = -25V

40. Dua buah muatan masing-masing Q1= 2Q dan Q2 = Q dengan massa masing-masing m1 = m dan m2= 2 m bergerak dengan kelajuan yang sama memasuki suatu medan magnet homogen B.

Tentukan perbandingan jari-jari lintasan yang dibentuk muatan Q dan 2Q!

A. 1 : 4 B. 4 : 1 C. 2 : 4

D. 1 : 3 E. 2 : 3 Jawab:

Gaya sentripetal dari gerak kedua muatan berasal dari gaya magnetik