Soal dan Pembahasan - Blog Fisika Pak Teguh Pekalongan

141 downloads 55 Views 251KB Size Report
Ebtanas /Fisika/Tahun 1990. ARSIP SOAL .... Fungsi gelombang ultrasonik antara lain : .... Arah gaya magnet pada soal di atas mendekati pengamat. 18 .

ARSIP SOAL  UJIAN NASIONAL FISIKA  (BESERA PEMBAHASANNYA) 

TAHUN 2002 

BAGIAN KEARSIPAN  SMA DWIJA PRAJA PEKALONGAN  JALAN SRIWIJAYA NO. 7 TELP (0285) 426185)

Ebtanas /Fisika/Tahun 1990 

1 . Sebuah vektor gaya F = 20 N bersudut 60° terhadap sumbu (X). Besar komponen vektor pada sumbu Y adalah ........ A . 10 N D . 30 N B . 20 N E . 60 N C . 10 N Kunci : D Penyelesaian :

Fy = F sin 60° = 20

.

= 10 . 3 = 30 N 2 . Sebuah benda dilepaskan tanpa kecepatan awal dari sebuah menara yang tingginya 100 m. (gesekan udara diabaikan). Jika percepatan gravitasi 10 m.s -2 , maka ketinggian benda diukur dari tanah pada detik ke-2 adalah ........ A . 20 m D . 70 m B . 25 m E . 80 m C . 50 m Kunci : E Penyelesaian :

Jarak yang ditempuh selama 2 detik =

g . t² =

.10 . 2² = 20 m

Jadi jarak bola setelah 2 detik dari tanah (h') = 100 - 20 = 80 m 3 . Sebuah balok bermassa 2 kg terletak pada bidang datar licin ditarik dengan gaya F 1 , dan F 2 seperti gambar di bawah ini :

Besar dan arah percepatan yang bekerja pada benda adalah........ Ebtanas/Fisika/Tahun 2002

1

A . 1 ms -2 , ke kiri B . 1 ms -2 , ke kanan -2 C . 2 ms , ke kiri Kunci : C Penyelesaian : Uraikan F 1 terhadap sumbu x.

D . 2 ms -2 , ke kanan E. 2 ms -2 , ke kanan

Asumsikan arah gaya ke kiri negatif dan ke kanan positif F = F 1 Cos 60° - F 2 =8.

-8

=4-8 = -4 N (nilai negatif berarti bergerak ke arah kiri) F=m.a 4=2.a a = 4 : 2 = 2 m/detik 2 4 . Seorang siswa melakukan percobaan dengan mengikat sebuah bola dengan tali, kemudian bola tersebut diputar melingkar horisontal di atas kepala keadaannya terlihat seperti pada gambar di bawah ini.

Jika bola berputar tetap dengan kecepatan sudut sebesar 5 rad/detik dan g = 10 m/detik², maka massa beban sama dengan ........ massa bola. A . 2,5 kali D . 15 kali B . 5 kali E . 25 kali C . 10 kali Kunci : A Penyelesaian :

Ebtanas/Fisika/Tahun 2002

2

Bola berputar tetap dalam keadaan stabil berarti Gaya pada Tali (T) sebanding dengan Gaya Sentrifugal (F sf ). Sedangkan T sama dengan W. T = F sf W = F sf

m.g =

m = 2,5 M Jadi massa Beban = 2,5 kali massa Bola. 5 . Sebuah benda meluncur dengan kecepatan 4 m/detik pada permukaan bidang datar kasar yang mempunyai koefisien gesekan kinetik 0,4. Bila massa benda 2 kg dan percepatan gravitasi 10 m/detik², maka benda akan berhenti setelah menempuh jarak ........ A . 1,0 m D . 2,5 m B . 1,5 m E . 3,0 m C . 2,0 m Kunci : C Penyelesaian :

Diketahui : m = 2 kg, g = 10 m/detik² f ges = 0,4 . m .g = 0,4 . 2 . 10 = 8 N

Dari gambar di atas dapat dilihat bahwa : f ges = F f ges = m . a 8=2.a a = 4 m/detik² Energi Kinetik = Energi gesek m v² = F . s Ebtanas/Fisika/Tahun 2002

3

m (v o - v t )² = m . a . s

. 2 (4 - 0)² = 2 . 4 . s 16 = 8 s s=2m Jadi benda berhenti setelah menempuh jarak 2 meter. 6 . Sebuah lampu yang massanya 500 gram digantungkan di atas meja terlihat seperti pada gambar di bawah ini (g = 10 m/detik²).

Energi potensial lampu terhadap meja ........ D . 20 Joule A . 5 Joule E . 25 Joule B . 10 Joule C . 15 Joule Kunci : B Penyelesaian : Diketahui : m = 500 gram = 0,5 kg g = 10 m/det² Energi potensial (Ep) = m . g . h = 0, 5 . 10 . (3 - 1) =5.2 = 10 Joule 7 . Sebuah truk yang sedang berhenti ditabrak oleh sebuah mobil yang berjalan dengan kecepatan 72 km/jam. Setelah tabrakan kedua kendaraan itu berpadu satu sama lain. Jika massa truk 1.400 kg dan massa mobil 600 kg, kecepatan kedua kendaraan setelah tabrakan adalah ........ A . 1,5 m/detik D . 10 m/detik B . 6,0 m/detik E . 12 m/detik C . 8,0 m/detik Kunci : B Penyelesaian : Diketahui : v truk = 0 m/detik v mobil = 72 km/jam = 20 m/detik m truk = 1.400 kg m mobil = 600 kg

Hukum kekekalan momentum : Ebtanas/Fisika/Tahun 2002

4

m truk v truk + m mobil v mobil = (m truk + m mobil ) v 1.400 x 0 + 600 x 20 = (1.400 + 600) v 0 + 12.000 = 2.000 v 12.000 = 2.000 v v = 12.000 : 2.000 v = 6 m/detik 8 . Sebuah pegas bila diberi gaya 50 N dapat bertambah panjang 4 cm. Besar energi potensial pegas ketika diberi beban 125 N adalah ........ A . 6,25 J D . 9,251 B . 7,25 J E . 10,25 J C . 8,25 J Kunci : A Penyelesaian : Diketahui : F 1 = 50 N x 1 = 4 cm = 0,04 m F 2 = 125 N Pada pegas berlaku perbandingan gaya sama dengan perbandingan pertambahan panjang. F1 : F2 = x1 : x2 50 : 125 = 0,04 : x 2

x2 =

= 0,1 m

Untuk pegas : F = k . x Energi potensial pegas (Ep) = = Jadi : Ep 2 = =

k . x² F.x

F2 . x2 . 125 . 0,1

= 6,25 J 9 . Drum yang memiliki volume rata-rata 450 liter digunakan untuk membuat jembatan ponton. Jika setiap drum menopang gaya 1500 N, bagian drum yang tercelup sebesar ........ A.

bagian

D.

bagian

B.

bagian

E.

bagian

C.

bagian

Kunci : D Penyelesaian : Diketahui : Volume Drum (V) = 450 liter = 450 dm³ = 0,45 m³ Gaya topang (F) = 1.500 N Gunakan rumus : V = Volume drum dalam air F= .g.V Ebtanas/Fisika/Tahun 2002

5

1.500 = 1000. 10 . V 1.500 = 10.000 V V=

= 0,15 m³ =

Jadi bagian drum yang tercelup ke dalam air =

bagian

10 .

Sebuah pipa silinder diletakkan mendatar (lihat gambar) dan dialiri kecepatan aliran di A= 3 m/detik dan di B = 5 m/detik. Jika tekanan di penampang A = 10 5 N/m², maka tekanan di penampang B adalah ........ A . 9,1 x 10 4 N/m² D . 13,5 x 10 4 N/m² B . 10,45 x 10 4 N/m² E . 19,0 X 10 4 N/m² 4 C . 11,8 x 10 N/m² Kunci : A Penyelesaian : Diketahui : v A = 3 m/detik P A = 10 5 N/m² v B = 5 m/detik Rumus untuk Pipa :

PA + 10 5 +

v A² +

gh 1 =

PB +

v B² +

. 1000 . 3² + 1000 . 10 . 0 = P B +

gh 2

. 1000 . 5² + 1000 . 10 . 0,1

100000 + 4500 = P B + 12500 + 1000 104500 = P B + 13500 P B = 104500 - 13500 P B = 91000 = 9,1 . 10 4 N/m² 11 . Berikut ini yang bukan merupakan contoh penggunaan gelombang ultrasonik dalam kehidupan sehari-hari adalah .... A . Mengukur kedalaman laut. D . Mendeteksi janin dalam kandungan. B . Mendeteksi kerusakan logam. E . Penembakan batu ginjal. C . Memperkuat pendengaran manusia Kunci : C Penyelesaian : Fungsi gelombang ultrasonik antara lain : - Mengukur kedalaman laut. - Mendeteksi kerusakan logam. - Mendeteksi janin dalam kandungan. - Penembakan batu ginjal. Ebtanas/Fisika/Tahun 2002

6

Jadi yang bukan adalah memperkuat pendengaran manusia 12 . Bila kalor jenis es = 0,5 kal/g°C, maka untuk menaikkan suhu 800 gram es dari suhu -12°C menjadi 0°C dibutuhkan kalor sebanyak ........ A . 2,08 x 10 -4 kal D . 4,80 x 10 3 kal B . 1,50 x 10 -2 kal E . 1,92 x 10 4 kal 2 C . 3,33 x 10 kal Kunci : D Penyelesaian : Diketahui : c es = 0,5 kal/g °C m es = 800 g t 0 = -12°C t 1 = 0°C Rumus : Q=m.c. t = 800 . 0,5 . (0 - (-12)) = 400 . 12 = 480 kalori = 4,8 . 10 3 kalori Jadi kalor yang dibutuhkan sebanyak 4,8 x 10 3 kalori 13 . Di antara faktor-faktor berikut : (1) Banyaknya lumpur yang diendapkan. (2) Banyaknya curah hujan. (3) Banyaknya penguapan. (4) Banyaknya sungai yang bermuara di laut. Faktor-faktor yang mempengaruhi kadar garam air laut adalah ........ A . (1), (2) dan (3) D . (2) dan (4) saja B . (1) dan (3) saja E . (2),(3) dan (4) C . (1) dan (4) saja Kunci : E Penyelesaian : Faktor-faktor yang mempengaruhi kadar garam air laut antara lain : - Banyaknya curah hujan - Banyaknya penguapan - Banyaknya sungai yang bermuara di laut 14 . Peristiwa-peristiwa berikut ini yang bukan merupakan akibat pengaruh rotasi bumi adalah........ A . Terjadinya paralaks bintang. B . Pembelokkan arus laut. C . Pergantian siang dan malam. D . Pembelokkan arah angin. E . Perbedaan percepatan gravitasi di bumi. Kunci : A Penyelesaian : Peristiwa yang dipengaruhi rotasi bumi : - Pembelokkan arus laut. - Pergantian siang dan malam. - Pembelokkan arah angin. - Perbedaan percepatan gravitasi di bumi. Jadi yang bukan adalah terjadinya paralaks bintang Ebtanas/Fisika/Tahun 2002

7

15 . Dua titik A dan B berjarak

m satu dengan yang lain, masing-masing bermuatan listrik :

q A = -4. 10 -6 C q B = +9 . 10 -6 C Titik C terletak 1 m di kiri A dan segaris dengan A dan B, maka kuat medan listrik di C adalah ........ (k = 9 . 10 9 Nm 2 C -2 ) A . nol D . 7,2 x 10 5 NC -1 5 -1 B . 1,6 x 10 NC E . 8,1 x 10 5 NC -1 C . 3,6 x 10 5 NC -1 Kunci : A Penyelesaian : Diketahui :

q A = -4 x 10 -6 C -6 q B = +9 x 10 C k = 9 x 10 9 Nm 2 /C 2 E AC = k

= 9 x 10 9

E BC = k

= 9 x 10

9

= -36 .10 3 NC -1 3

= 36 . 10 NC

-1

Jadi : E total = E AC + E BC = -36 . 10 3 + 36 . 10 3 = 0 NC -1 16 . Ada 4 buah hambatan yang masing-masing besarnya 3 ohm seperti pada gambar di bawah ini. Agar hambatan penggantinya sama dengan 3 ohm, maka susunan hambatan yang benar adalah ........ A.

B.

C.

D.

Ebtanas/Fisika/Tahun 2002

8

E.

Kunci : E Penyelesaian :

Rumus : Rangkaian Paralel I + Rangkaian Paralel II :

17 . Kawat berarus listrik i diletakkan di antara kutub utara dan kutub selatan magnet batang.

Arah gaya magnetik pada kawat berarus listrik tersebut ........ A . ke kiri D . menjauhi pengamat B . ke kanan E . ke atas C . mendekati pengamat Kunci : C Penyelesaian : Arah gaya magnet pada soal di atas mendekati pengamat. 18 . Untuk menggerakkan rotor generator, bekerja momen gaya ( ) yang dirumuskan : = N.A.B.I sin ( N = jumlah lilitan, A = luas penampang, B = kuat medan magnet = sudut apit (I, B) ). Faktor yang menyebabkan homogen, I = kuat arus listrik, dan rotor dapat berotasi : 1. Kuat arus (I) 3. Gaya magnetik (F) 2. Medan magnet (B) 4. Kopel gaya magnetik ( ) Urutan yang benar agar rotor berotasi ........

Ebtanas/Fisika/Tahun 2002

9

A . 1, 2, 3, 4 D . 2, 1, 4, 3 B . 1, 2, 4, 3 E . 3, 2, 1, 4 C . 1, 3, 2, 4 Kunci : A Penyelesaian : Urutan yang benar agar rotor berotasi adalah karena adanya arus listrik (1), timbul medan magnet (2), yang menciptakan Gaya magnetik (3), sehingga terbentuklah kopel gaya magnetik (4). Jadi urutan yang benar 1, 2, 3, 4 19 . Berikut ini adalah grafik hubungan

terhadap

(s' = jarak bayangan dan s = jarak

benda) dari sebuah lensa.

Sebuah benda diletakkan 20 cm di depan lensa tersebut, maka perbesaran bayangannya adalah ........ A . 2,50 kali D . 1,25 kali B . 2,00 kali E . 1,00 kali C . 1,50 kali Kunci : D Penyelesaian : Perhatikan grafik pada soal, ambil nilai =

+

=0

= 0 + 0,09 = 0,09

Untuk jarak benda s = 20 cm, maka : = =

+ +

0,09 = 0,05 + = 0,09 - 0,05 = 0,04 s' =

= 25 cm.

Ebtanas/Fisika/Tahun 2002

10

= 0,09.

Jadi perbesaran bayangannya =

= 1,25 kali.

20 . Sebuah lup mempunyai jarak fokus 5 cm, jika titik dekat mata normal = 25 cm, maka perbesaran lup untuk mata berakomodasi maksimum adalah ........ A . 3 kali D . 6 kali B . 4 kali E . 7 kali C . 5 kali Kunci : D Penyelesaian : Rumus perbesaran lup mata berakomodasi maksimum : =

+1

Dimana : Sn = 25 cm dan f = 5 cm, maka : =

+ 1 = 5 + 1 = 6 kali

21 . Di bawah ini yang bukan merupakan sifat-sifat sinar katode adalah ........ A . Dapat dibelokkan oleh medan listrik dan medan magnetik. B . Merupakan partikel yang bermuatan negatif. C . Dapat menghasilkan sinar-X jika menumbuk permukaan logam. D . Merupakan gelombang elektromagnetik. E . Dapat memendarkan bermacam-macam zat. Kunci : D Penyelesaian : Sifat sinar katoda yang tidak benar adalah sinar katoda merupakan gelombang elektromagnetik, karena sinar katoda merupakan partikel bermuatan. 22 . Atom hidrogen yang berpindah dari keadaan n = 5 ke n = 2 akan memancarkan spektrum pada deret ........ D . Bracket A . Lyman E . Pfund B . Balmer C . Paschen Kunci : B Penyelesaian : Hidrogen akan memancarkan spektrum pada deret Balmer karena elektron bergerak menuju n = 2. 23 . Suatu zat radioaktif mempunyai waktu paruh 2,5 menit. Setelah disimpan selama 12,5 menit, perbandingan antara zat radioaktif yang tetap tinggal dengan zat radioaktif mula-mula adalah ........ A. 1:5 D . 1 : 32 B. 1:8 E. 1:6 C . 1 : 16 Kunci : D Penyelesaian : Diketahui : Waktu paruh (T) = 2,5 menit Waktu simpan (t) = 12,5 menit

Ebtanas/Fisika/Tahun 2002

11

N = No

t/T

N = No

12,5/2,5

N = No

5

N : No =

= 1 : 32

Jadi perbandingan antara zat radioaktif yang tetap tinggal dengan zat radioaktif mula-mula adalah 1 : 32. 24 . Dalam reaksi inti : Partikel Y adalah ........ A . Neutron B . Proton C . Elektron Kunci : A Penyelesaian : Diketahui :

D . Alfa E . Foton

Setelah disamakan menjadi : Jadi Y merupakan neutron. 25 . Posisi sebuah benda dinyatakan dengan persamaan : r = { (15t ) i + (15t - 5t²) j }m. Setelah benda bergerak selama 1,5 sekon kelajuannya menjadi ........ A. 0 D . 22,5 m/detik B . 15 m/detik E . 15 m/detik C . 11,5 m/detik Kunci : E Penyelesaian : Diketahui : t = 1,5 detik r = { (15t ) i + (15t - 5t²) j v=

= { (15

= 15

) i + (15 - 10 t) j = 15

+ (15 - 15)j = 15

i + (15 - 10 . 1,5) j

i m/detik

26 . Momen inersia sebuah benda yang berotasi terhadap titik tetap dipengaruhi oleh ........ A . Massa benda D . Percepatan sudut rotasi B . Volume benda E . Kecepatan sudut awal C . Massa jenis benda Kunci : A Penyelesaian : Ingat rumus : I = m R² Dimana I adalah Momen Inersia yang berbanding lurus dengan Massa (m) dan kuadrat Ebtanas/Fisika/Tahun 2002

12

jarak benda dengan pusat rotasi (R²) 27 . Sebuah benda bermassa 0,4 kg melakukan gerak harmonis dengan amplitudo 0,5 m dan frekuensi 4 Hz. Besar energi kinetik pada saat simpangannya setengah amplitudonya adalah ........ ( ² = 10). D . 10 joule A . 24 joule E . 6 joule B . 18 joule C . 12 joule Kunci : A Penyelesaian : Diketahui : m = 0,4 kg A = 0,5 m f = 4 Hz ² = 10 y = A sin

y= t

A = A sin sin

A

t

t=

t = 30° Ek =

m v² =

m(

² A² Cos²

A Cos

=

m

=

m4

=

. 0,4 . 4 . 10 . 4² . ( )² . (



= 8 . 16 .

t=

t)² ² f² A² Cos² 30°

.

= 24 Joule. 28 . Pipa organa tertutup A memiliki frekuensi nada atas pertama yang sama tinggi dengan frekuensi nada dasar pipa organa terbuka B. Jika dalam keadaan yang sama panjang pipa B = 20 cm, panjang pipa A adalah ........ A . 90 cm D . 15 cm B . 60 cm E . 7,5 cm C . 30 cm Kunci : C Penyelesaian : Diketahui :

L B = 20 cm Ebtanas/Fisika/Tahun 2002

13

Perhatikan organa B : LB =

20 = = 40 cm Perhatikan organa A : LA = =

. 40

= 30 cm Jadi panjang pipa organa A adalah 30 cm. 29 . Seorang pengendara sepeda motor memacu kendaraannya dengan kelajuan v 1 karena dikejar mobil patroli yang bergerak dengan kelajuan v 2 sambil membunyikan sirine dengan frekuensi f 2 . Jika kelajuan bunyi di udara adalah v, maka frekuensi bunyi yang didengar oleh pengendara sepeda motor adalah ........

A.

D.

B.

E.

C. Kunci : D Penyelesaian : Rumus :

v 1 menjauhi sumber bunyi (sirine) bernilai negatif (-) v 2 mendekati pendengar bernilai (-) Jadi :

30 .

Pada gambar di atas Z adalah titik berat batang AB yang panjangnya 3 m dan massanya 4 kg. Jika sistem seimbang maka massa beban C adalah sama dengan ........ A . 10 kg D . 4 kg B . 8 kg E . 2 kg C . 6 kg Ebtanas/Fisika/Tahun 2002

14

Kunci : E Penyelesaian : Diketahui :

WZ = mZ g T = WC = mC g Rumus Torsi : W Z . OZ - T . OB = 0 m Z . g . OZ - m C . g . OB = 0 4 . 10 . 1 - m C . 10 . 2 = 0 40 - m C . 20 = 0

mC =

= 2 kg

31 . Pada awal perjalanan, tekanan udara di dalam ban mobil adalah 432 k Pa dengan suhu 15°C. Setelah berjalan pada kecepatan tinggi, ban menjadi panas dan tekanan udara ban menjadi 492 k Pa. Jika pemuaian ban diabaikan, maka suhu udara di dalam ban menjadi........ D . 155 °C A . 17 °C E . 328 °C B . 35 °C C . 55 °C Kunci : C Penyelesaian : Diketahui : P 1 = 432 k Pa t 1 = 15 °C T 1 = 273 + 15 = 288 k P 2 = 492 k Pa Rumus :

T 2 = 328 - 273 = 55 °C 32 . Jika sejumlah gas melakukan usaha dengan proses adiabatik maka gas tersebut ........ A . Suhunya tetap D . Volumenya berkurang B . Suhunya berkurang E . Tekanannya bertambah C . Energi dalamnya berubah Kunci : C Penyelesaian : Energi dalamnya berubah : Q=u+w Proses adiabatik Q = 0 0=u+w Ebtanas/Fisika/Tahun 2002

15

w = -u Maka energi dalamnya berubah. 33 . Dua kawat sejajar lurus, panjang sejajar berjarak antara 10 cm dialiri arus masing-masing 400 mA dan 500 mA. Bila arus berlawanan arah dan = 4 x 10 -7 Wb/(A.m), gaya interaksi kedua kawat per satuan panjang kawat adalah ........ A . 4 x 10 -9 N/m, tarik menarik D . 4 x 10 -9 N/m, tolak menolak B . 4 x 10 -9 N/m, tolak menolak E . 4 x 10 -7 N/m, tolak menolak -9 C . 4 x 10 N/m, tarik menarik Kunci : E Penyelesaian : Diketahui :

-2

a = 10 cm = 10 . 10 m I 1 = 400 mA = 0,4 A

I 2 = 500 mA = 0,5 A.

-7

=4

x 10 Wb/(A.m)

=4

. 10 -7 N/m, tolak menolak.

Jadi :

34 . Suatu sumber tegangan AC dihubungkan pada induktor murni dan timbul reaktansi induktif 30 ohm. Bila persamaan tegangan pada ujung-ujung induktor V = 120 sin 60t, persamaan arusnya adalah ........ A . I = 4 sin 2t D . I = 0,25 sin (60t - 90°) B . I = 4 sin (60t - 90°) E . I = 0,25 sin (60t + 90°) C . I = 4 sin (60t + 90°) Kunci : B Penyelesaian : Diketahui : V = 120 sin 60t V = V max sin t, diperoleh V max = 120 Volt

I max =

=4A

I = I max sin ( t - 90°) I = 4 sin (60t - 90°) 35 . Sebuah kapasitor C dirangkai dengan sebuah hambatan 40 ohm kemudian dihubungkan pada sumber tegangan bolak-balik 120 volt. Bila faktor daya rangkaian 0,5 maka arus yang mengalir adalah ........

Ebtanas/Fisika/Tahun 2002

16

A . 0,67 A B . 1,5 A C . 1,67 A Kunci : B Penyelesaian : Diketahui : R = 40 Ohm,

Cos

D. 2A E. 3A

Ei = 120 Volt,

Cos

=

=

= z = 2 R = 2 . 40 = 80 Ohm. Maka : I=

= 1,5 A.

36 . Di antara faktor-faktor berikut ini: (1) Jumlah lilitan kumparan. (2) Laju perubahan fluks magnetik. (3) Besar induksi magnetik. Yang mempengaruhi ggl induksi dalam generator adalah ........ A . (1) D . (2), dan (3) B . (1), dan (2) E . (3) C . (1), (2), dan (3) Kunci : C Penyelesaian : Ingat rumus : Ei = - NBA sin t dimana : Ei = GGL induksi, N = Jumlah lilitan, B = induksi magnetik, = laju fluks Maka GGL induksi pada generator dipengaruhi oleh ketiganya (jumlah lilitan, laju fluks magnetik, induksi magnetik). 37 . Di bawah ini tentang gelombang elektromagnetik : 1. Tidak merambat melalui ruang hampa. 2. Besar cepat rambatnya seperti cahaya. 3. Bermuatan listrik. 4. Dihasilkan dari medan magnet dan medan listrik. Pernyataan yang benar adalah ........ A . 1, 2, dan 3 D . 4 saja B . 1, dan 2 saja E . 1, 2, 3, dan 4 C . 2, dan 4 saja Kunci : C Penyelesaian : Yang benar mengenai gelombang elektromagnetik : - Besar cepat rambatnya seperti cahaya. (2) - Dihasilkan dari medan magnet dan medan listrik. (4)

Ebtanas/Fisika/Tahun 2002

17

38 . Sebuah kisi difraksi terdiri dari 5.000 celah/cm. Bila spektrum orde terang kedua membentuk sudut 30° maka panjang gelombang cahaya yang dijatuhkan pada kisi ........ A . 2.500 B . 3.000 C . 4.000 Kunci : E Penyelesaian : Diketahui : kisi = 5000 celah/cm, maka : d=

. 10 -3 cm =

=

n = 2, dan Rumus : n = d sin

D . 4.500 E . 5.000

. 10 -5 m

= 30°

2

=

. 10 -5 sin 30°

2

=

. 10 -5 .

= 10 -6 : 2 = 5 . 10 -7 = 5000 39 . Pesawat bergerak dengan kecepatan v, ternyata panjang pesawat menjadi 0,8 kali panjang. diamnya. Jika c = kecepatan cahaya, maka kecepatan pesawat adalah ........ D . 0,7 c A . 0,4 c E . 0,8 c B . 0,5 c C . 0,6 c Kunci : C Penyelesaian : Diketahui : L = 0,8 Lo

L = Lo 0,8 Lo = Lo (0,8) 2 = 1 -

= 1- 0,64 v² = 0,36 c² v = 0,6 c 40 . Sebuah molekul atom H bergetar dengan frekuensi alami 8,1 x 10 13 Hz. Bila tetapan Planck 6,6 x 10 -34 Js, maka tingkat energi pada level tersebut adalah ........ A . 0,81 eV D . 0,33 eV B . 0,66 eV E . 0,14 eV C . 0,54 eV Kunci : D Penyelesaian : Ebtanas/Fisika/Tahun 2002

18

Diketahui : f = 8,1 x 10 13 Hz h = 6,6 x 10 -34 Js

Jawab : E = hf = 6,6 x 10 -34 (8,1 x 10 13 ) = 53,46 . 10 -21 Joule E=

= 0,33 eV

41 . Seberkas sinar-X dengan kecepatan 3 x 10 8 m/detik, memiliki momentum foton sebesar -23 -34 6,6 x 10 Ns. Bila konstanta Planck 6,6 x 10 J.s, maka frekuensi sinar-X tersebut ........ A . 6 .10 11 MHz D . 6 . 10 13 MHz 11 B . 9 .10 MHz E . 3 . 10 19 MHz C . 3 .10 13 MHz Kunci : C Penyelesaian : Diketahui : c = 3 x 10 8 m/detik, p = 6,6 x 10 -23 N.s h = 6,6 x 10 -34 Js

Jawab :

42 . Hipotesa de Broglie menyatakan bahwa ........ A . Energi gelombang elektromagnetik dipancarkan dan diserap dalam bentuk paket-paket energi (foton). B . Paket-paket energi gelombang elektromagnetik dapat bersifat sebagai partikel karena mempunyai momentum. C . Cahaya mempunyai sifat sebagai partikel di samping mempunyai sifat gelombang. D . Materi yang bergerak mempunyai sifat gelombang di samping sifat partikelnya. E . Foton-foton gelombang elektromagnetik dalam perambatannya hanya dapat bersifat sebagai gelombang. Kunci : C Penyelesaian : Hipotesa de Broglie : Cahaya mempunyai sifat sebagai partikel di samping mempunyai sifat gelombang. 43 . Elektron dalam atom hidrogen menurut Bohr bergerak dalam lintasan stasioner. Besar energi yang diperlukan memungkinkan elektron pindah lintasan dari n = 3 ke n = 1 adalah........ A . 1,4 eV D . 11,0 eV B . 3,4eV E . 12,1 eV C . 4,0 eV Kunci : E Penyelesaian : Elektron pindah dari n = 3 ke n = 1 E= Ebtanas/Fisika/Tahun 2002

19

= 13,6 - 0,51 = 12,09

12,1 eV

44 . Kristal semikonduktor tipe P pada suhu ± 20°C diperoleh dari pengotoran kristal silikon dengan atom Germanium, merupakan ikatan atom ........ A . Ionik D . Hidrogen B . Kovalen E . Van der Waals C . Logam Kunci : B Penyelesaian : Pengotoran kristal silikon dengan atom Germanium merupakan ikatan atom Kovalen. 45 . Zat padat dibentuk dari atom-atom dengan susunan teratur. Keteraturan pada jarak panjang tidak pernah didapatkan pada ........ A . Es D . Gelas B . Garam dapur E . Intan C . Tembaga Kunci : D Penyelesaian : Keteraturan pada jarak panjang tidak pernah didapatkan pada gelas karena bersifat amorf. 46 . Pernyataan yang benar berdasarkan teori pita energi adalah ........ A . Konduktor pita konduksinya kosong, celah energi antara pita konduksi dan pita valensi lebar. B . Isolator pita konduksinya terisi sebagian. C . Semikonduktor, pita konduksinya kosong, celah energi antara pita valensi dan pita konduksi sempit. D . Isolator pita konduksinya kosong, pita valensinya terisi sebagian. E . Konduktor pita konduksinya terisi sebagian pita valensinya terisi sebagian. Kunci : C Penyelesaian : Teori pita energi : Semikonduktor, pita konduksinya kosong, celah energi antara pita valensi dan pita konduksi sempit. 47 . Yang berfungsi sebagai pembawa muatan dalam bahan semikonduktor ekstrinsik tipe P adalah ........ A . Proton D . Elektron dan lubang B . Elektron E . Proton dan lubang C . Lubang Kunci : C Penyelesaian : Yang berfungsi sebagai pembawa muatan semikonduktor type P adalah Lubang. 48 . Bila diketahui massa proton = 1,007 sma, massa neutron = 1,008 sma dan massa inti deuteron = 2,014 sma, maka energi ikat inti deuteron adalah ........ A . 1,876 MeV D . 0,937 MeV B . 1,875 MeV E . 0,931 MeV C . 0,938 MeV Kunci : E Penyelesaian : Diketahui : m p = 1,007 sma Ebtanas/Fisika/Tahun 2002

20

m n = 1,008 sma m² p = 2,014 sma Jawab : E B = {(1,007) + (1,008) - 2,014} 931 = 0,931 MeV. 49 . Perhatikan pernyataan tentang radioaktivitas berikut ini : 1. Radioaktivitas terjadi pada inti-inti yang stabil. 2. Pemancaran positron (e + ) terjadi pada inti ringan di bawah pita kestabilan (N-Z). 3. Pemancaran partikel ( ) terjadi pada inti berat yang memiliki lebih dari 83 proton. 4. Pada pemancaran sinar beta ( ) terjadi perubahan sebuah neutron menjadi sebuah proton. Pernyataan yang benar adalah ........ D . 2, 3, dan 4 A . 1, 2, 3, dan 4 E . 2 dan 4 saja B . 1, 2, dan 3 C . 1 dan 3 Kunci : D Penyelesaian : Pernyataan yang benar tentang radioaktivitas : 2. Pemancaran positron (e + ) terjadi pada inti ringan di bawah pita kestabilan (N-Z). 3. Pemancaran partikel ( ) terjadi pada inti berat yang memiliki lebih dari 83 proton. 4. Pada pemancaran sinar beta ( ) terjadi perubahan sebuah neutron menjadi sebuah proton. 50 . Komponen reaktor atom yang berfungsi menurunkan energi neutron hasil fisi disebut ........ D . Perisai radiasi A . Bahan bakar E . Pendingin sekunder B . Moderator C . Batang kendali Kunci : B Penyelesaian : Komponen reaktor atom yang berfungsi menurunkan energi neutron hasil fisi disebut moderator.

Ebtanas/Fisika/Tahun 2002

21