fisika sma - PrimaTutor

FISIKA
MODUL
SMA
Tim Akademik - PT Rezeki Lancar Terus
1
UNDANG-UNDANG REPUBLIK INDONESIA
NOMOR 19 TAHUN 2002
TENTANG HAK CIPTA
PASAL 72
KETENTUAN PIDANA
SANKSI PELANGGARAN
1. Barang siapa dengan sengaja dan tanpa hak mengumumkan atau memperbanyak
suatu Ciptaan atau memberikan izin untuk itu, dipidana dengan pidana penjara
paling singkat 1 (satu) bulan dan/atau denda paling sedikit Rp.1.000.000,00 (satu
juta rupiah), atau pidana penjara paling lama 7 (tujuh) tahun dan/atau denda paling
banyak Rp.5.000.000.000,00 (lima miliar rupiah).
2. Barangsiapa dengan sengaja menyerahkan, menyiarkan, memamerkan,
mengedarkan atau menjual kepada umum suatu Ciptaan atau barang hasil
pelanggaran Hak Cipta atau Hak Terkait sebagaimana dimaksud pada ayat (1),
dipidana dengan pidana penjara paling lama 5 (lima) tahun dan/atau denda paling
banyak Rp.500.000.000,00 (ima ratus juta rupiah).
2
Modul Fisika SMA 2013
Khusus untuk siswa PrimaTutor dan Primagama di 14 Area yang dikelola oleh PT Rezeki
Lancar Terus.
Hak Cipta 2013 - Tim Akademik PT Rezeki Lancar Terus
Dilarang keras mengutip, menjiplak, memfotokopi sebagian atau seluruh isi buku ini serta
memperjual belikannya tanpa mendapat izin tertulis dari PT Rezeki Lancar Terus.
HAK CIPTA DILINDUNGI OLEH UNDANG-UNDANG.
3
1. Hasil pengukuran dari bacaan jangka sorong di bawah adalah .......
a.
b.
c.
d.
e.
2,40 cm
1,40 cm
1,24 cm
1,14 cm
0,24 cm
Jawaban : e
Pembahasan :
Skala utama : 0,2 cm
Skala nonius yang berimpit 4 jadi bacaan hasil pengukurannya 0,24 cm
2. Flintstone berlari ke arah timur sejauh 800 m, kemudian berbelok ke arah
selatan 300 m dan terakhir berbelok ke arah barat 400 m, perpindahan total
yang dialami Flinstone adalah ....
a.
b.
c.
d.
e.
1500 m
700 m
500 m
400 m
300 m
Jawaban : c
Pembahasan :
Jadi perpindahan total yang dialami Flintstone SR = 500 m
4
3. Sebuah mobil yang sedang bergerak mengalami perlambatan mempunyai grafik
v – t seperti gambar. Perpindahan yang dialami mobil selama lima detik/sekon
pertama adalah ….
V(ms-1)
20
5
2
a.
b.
c.
d.
e.
5
6 t(s)
120 m
100 m
77,5 m
40 m
37,5 m
Jawaban : c
Pembahasan :
Perpindahan yang dialami mobil = luasan dibawah grafik v – t
= luas persegi panjang + luas trapesium
S = 77,5 m
4. Sebuah kereta beban bermassa 200 kg ditarik oleh mobil bermassa 400 kg
dengan gaya 6000 N. Besarnya gaya tegangan tali pada penghubung mobil dan
kereta adalah ….
T?
a.
b.
c.
d.
e.
6000 N
4000 N
2000 N
1000 N
200 N
Jawaban : c
5
Pembahasan :
F=m.a
a = 6000/(200+400)
= 10 m/s2
Pada mobil :
F = m . a
6000 – T = 400 . 10
T = 2000 N
5. Dua buah gaya bekerja pada sebuah batang AB. Panjang batang AB 5 m. Resultan
momen gaya terhadap poros O adalah …..
F1= 10 N
A
2m
O
3m
B
F2 = 15 N
a.
b.
c.
d.
e.
65 Nm
45 Nm
25 Nm
20 Nm
12,5 Nm
Jawaban : a
Pembahasan :
 =F.r
= 10 . 2 + 15 . 3
= 65 N m
6. Sebuah mobil sedan bermassa 400 kg sedang melaju dengan kecepatan 20 m/s
mengalami percepatan akibat gaya dorong mobil sebesar 250 N. Bila mobil
mengalami perpindahan 400 m, maka kecepatan akhir mobil adalah ….
6
V1
V2
X = 400 m
a.
b.
c.
d.
e.
10 m/s
20 m/s
30 m/s
40 m/s
50 m/s
Jawaban : c
Pembahasan:
Teorema usaha-energi :
W = Ek2 – Ek1
250 . 400 = ½ . 400 . v2 – ½ . 400 . 202
V2 = 30 m/s
Jadi kecepatan akhir mobil setelah menempuh jarak 400 m adalah 30 m/s
7. Sebuah pegas digantungkan beban seperti gambar!
20 N
Sebuah beban tergantung pada pegas vertikal seperti
gambar sehingga pegas bertambah panjang 4 cm. Apabila
beban diganti menjadi 40 N, maka energi potensial yang
tersimpan pegas sebesar ......
a.
0,2225 J
b.
0,1125 J
c.
0,0112 J
d.
0,0010 J
e.
0,0005 J
Jawaban : d
Pembahasan :
F=k.x
X = 0,02 m
Energi potensial pegas
Ep = ½ . k . x2
= ½ . 10. (0,02)2
= 0,001 J
7
8. Sebuah bola bermassa 1 kg menggelinding dari tepi meja dengan kecepatan 2
m/s pada ketinggian 2 m. Kecepatan bola pada saat ketinggiannya 1 m dari tanah
adalah..
2m
1m
a.
b.
c.
d.
e.
2 m/s
3 m/s
26 m/s
211 m/s
10 m/s
Jawaban : d
Pembahasan :
EM1 = EM2
Ep1 + Ek1 = Ep2 + Ek2
1 . 10 . 2 + ½ . 1 . 22 = 1 . 10 . 12 + ½ . 1 . v2
v = 2√11 m/s
9. Sebuah bola bermassa m menumbuk lantai dengan kecepatan v secara lenting
sempurna pada sudut α terhadap lantai. Bila tg α = ¾, maka perubahan
momentum bola sebesar ....

a.
b.
c.
d.
e.

0,6 mv
0,8 mv
mv
1,2 mv
1,6 mv
Jawaban : d
Pembahasan :
p = p2 – p1
= (m . vx2 – m . vx1) + (m . vy2 – m . vy1)
= (m. v . 4/5 – m . v . 4/5) + (m . v . 3/5 – (-) m . v . 3/5)
= 1,2 m . v
8
10. Penampang sayap pesawat terbang dirancang khusus agar pesawat mampu
terbang di udara seperti gambar berikut.
Gaya angkat pada pesawat ketika hendak mengangkasa disebabkan oleh....
a. perubahan aliran udara ke atas dan ke bawah ketika melalui sayap
pesawat
b. resultan gaya dorong mesin dan gaya hambatan udara ketika pesawat
bergerak
c. pengurangan berat jenis pesawat akibat gerakan dengan kecepatan tinggi
d. laju aliran udara di atas sayap lebih rendah dari laju aliran udara di
bawah sayap
e. tekanan udara di atas sayap lebih rendah dari tekanan udara di bawah
sayap
Jawaban : e
Pembahasan :
Konsep dasar pesawat terbang adalah asas Bernaulli. Pada aliran fluida ideal
tekanan fluida berbanding terbalik dengan kecepatan aliran fluida penampang
sayap pesawat dirancang aerodinamis, supaya aliran udara di atas sayap lebih
besar daripada di bawah sayap sehingga tekanan udara di atas sayap lebih
rendah daripada tekanan udara di bawah sayap.
11. Dua batang logam A dan B yang mempunyai ukuran sama disambungkan satu
sama lain pada salah satu ujungnya. Jika suhu logam A 210 oC dan suhu logam B
30 oC dan koefisien konduksi kalor logam A dua kali koefisien konduksi kalor
logam B, maka suhu pada sambungan kedua logam adalah ….
A
B
210 C
30C
L
a.
b.
c.
d.
e.
150 oC
140 oC
100 oC
90 oC
45 oC
Jawab : a
t? L
9
Pembahasan :
Hantaran kalor secara konduksi :
=
T = 150°C
12. Suatu gas ideal dalam ruang tertutup volume V tekanan dan suhunya adalah P
dan T. Gas tersebut mengembang secara isotermal sehingga vulumenya menjadi
2V, tekanan gas menjadi ….
a. 0,25 P
b. 0,5 P
c. P
d. 2 P
e. 4 P
Jawaban : b
Pembahasan :
Persamaan gas ideal :
13. Gas dalam ruang tertutup mengalami proses seperti ditunjukkan pada grafik P-V
berikut ini.
P (10
5
N/m2)
4
1
V (l )
2
5
Usaha yang dilakukan gas dalam proses di atas adalah ....
a.
b.
c.
d.
e.
300 Joule
600 Joule
800 Joule
900 Joule
1200 Joule
10
Jawaban : e
Pembahasan :
Usaha yang dilakukan gas dalam proses sama dengan luas daerah di bawah
grafik P – V.
Usaha = P . V
= 4 . 105 . 3 . 10-3
= 1200 Joule
14. Diketahui persamaan gelombang berjalan dalam bentuk:
y = 0,08 sin (120t – 2,5πx)
(x dan y serta t dalam satuan dasar SI).
Panjang gelombangnya adalah....
a.
b.
c.
d.
e.
0,6 m
0,8 m
0,9 m
1,2 m
1,5 m
Jawaban : b
Pembahasan :
Persamaan gelombang :
15. Urutan spektrum gelombang elektromagnetik yang benar dari panjang
gelombang besar ke kecil adalah….
a. cahaya biru, cahaya hijau, sinar infra merah, gelombang radar.
b. cahaya hijau, cahaya biru, sinar X, sinar gamma
c. Sinar infra merah, sinar ultraviolet, cahaya hijau, cahaya biru
d. gelombang radar, cahaya hijau, cahaya biru, gelombang radio
e. Sinar X, sinar gamma, cahaya biru, cahaya hijau.
Jawaban : c
Pembahasan :
Pancaran radiasi gelombang elektromagnetik
11
16. Sebuah mikoskop tersusun dari lensa obyektif berjarak focus 2 cm dan lensa
okuler berjarak focus 5 cm. Mikroskop digunakan untuk mengamati obyek yang
diletakkan didepan lensa obyektif pada jarak 2,2 cm. Bila pengamat seorang
emetrop (titik dekatnya 25 cm) tanpa akomodasi, maka perbesaran
mikroskopnya adalah ….
5 cm
a.
b.
c.
d.
e.
5 kali
6 kali
16 kali
50 kali
60 kali
Jawaban : d
Pembahasan :
Lensa obyektif :
= +
Perbesaran mikroskop tanpa akomodasi :
12
x
x
17. Seorang siswa melakukan percobaan difraksi dengan kisi yang memiliki 200
goresan tiap mm. Bila garis terang orde ke 2 berjarak 4 cm dari terang pusat dan
jarak layar ke kisi 20 cm, maka panjang gelombang yang digunakan adalah….
a. 500 nm
b. 600 nm
c. 700 nm
d. 800 nm
e. 900 nm
Jawaban : a
Pembahasan :
18. Dua buah mobil A dan B bergerak saling mendekati masing-masing dengan
kecepatan 20 m.s-1 dan 10 m/s. Bila cepat rambat bunyi di udara 340 m.s-1 dan
mobil A sambil membunyikan sirine dengan frekuensi 6400 Hz , maka nilai
frekuensi yang didengar oleh mobil B saat mendekati mobil A adalah….
a. 700 Hz
b. 660 Hz
c. 640 Hz
d. 560 Hz
e. 540 Hz
Jawaban : a
Pembahasan :
Effek doppler ;
=
19. Di sebuah pabrik saat 100 mesin sedang bekerja taraf intensitas bunyi yang
dihasilkan sebesar 95 dB. Taraf intensitas sebuah mesin tersebut adalah....
a. 45 dB
b. 60 dB
c. 75 dB
d. 80 dB
e. 85 dB
13
Jawaban : c
Pembahasan :
20. Muatan bola A = + 25 µC dan muatan bola B = - 16 µC terpisah sejauh 10 cm
seperti gambar di bawah ini . Agar resultan gaya yang bekerja pada bola C nol ,
maka bola C harus ditempatkan . . . .
a. 50 cm kiri bola A
10 cm
b. 40 cm kanan bola B
A
B
c. 30 cm kanan bola A
d. 20 cm kiri bola B
e. 10 cm kanan bola A
Jawaban: b
Pembahasan:
Supaya resultan gaya yang dialami nol , maka syaratnya :
A
FCA
B
C
FCB
x
10 + x
X = 40 cm kanan bola B
21. Faktor-faktor yang berpengaruh pada kapasitas kapasitor keping sejajar adalah:
1. Muatan Listrik
2. Luas Keping
3. Jarak antar keping
4. Bahan di elektrik di antara keping
5. Tegangan listrik
Pernyataan yang benar adalah....
a. 1, 2 dan 3
b. 2, 3 dan 4
c. 1, 3 dan 4
d. 2, 4 dan 5
e. 1, 4 dan 5
14
Jawaban: b
Pembahasan:
Besarnya kapasitas kapasitor dinyatakan dalam persamaan :
D = jarak antar keping
22. Pada rangkaian di bawah ini, berapakah tegangan yang terjadi pada hambatan 3
ohm.
6 ohm
1 ohm
3 ohm
a.
b.
c.
d.
e.
30 V
1 Volt
3 Volt
10 Volt
20 Volt
30 Volt
Jawaban: d
Pembahasan:
23. Dua kawat sejajar terpisah sejauh 8 cm, dialiri arus listrik seperti pada gambar.
Besar dan arah arus induksi magnetik pada titik P adalah ….
a. 2 X 10-5 W/m2 menembus bidang
b. 4 X 10-5 W/m2 keluar bidang
c. 6 X 10-5 W/m2 menembus bidang
d. 8 X 10-5 W/m2 menembus bidang
e. 12 X 10-5 W/m2 keluar bidang
15
4A
6A
•P
2 cm
8 cm
I1
I2
Jawaban : C
Pembahasan :
B di P adalah :
B di titik
B1 + B 2 = 2 X 10-5 W/m2 + 4 X 10-5 W/m2
B1 + B 2 = 6 X 10-5 W/m2 menembus bidang
24. Sebuah generator kawat luncur diperlihatkan dengan gambar berikut.
P
R = 10 ohm
V = 20 m.s-1
B = 0,05 T
Q
Jika PQ = 50 cm dan digerakkan ke kanan dengan kecepatan tetap maka nilai
dan arah arus yang mengalir melalui kawat PQ adalah ….
a. 0,05 A dari P ke Q
b. 0,05 A dari Q ke P
c. 0,15 A dari P ke Q
d. 0,25 A dari Q ke P
e. 0,20 A dari P ke Q
Jawab : b
Pembahasan :
=B.l.v
20
= 0,5 Volt
=
Pada arah Q ke P
16
25. Di antara faktor-faktor:
(1) Jumlah lilitan
(2) Kuat medan magnet
(3) Kecepatan putar kumparan
(4) Diameter kawat kumparan
yang berpengaruh terhadap besarnya GGL induksi sebuah generator adalah….
a. 1 dan 2
b. 1, 2 dan 3
c. 1, 2 dan 4
d. 2, 3 dan 4
e. 1, 2, 3dan 4
Jawab : a
Pembahasan :
GGL induksi dipengaruhi oleh :
 Jumlah lilitan
 Kuat medan magnet
 Luas bidang kumparan
 Kecepatan sudut kumparan
 waktu
26.
Rangkaian R - L seri dihubungkan dengan sumber arus bolak-balik seperti pada
gambar di atas. Berdasarkan data-data pada gambar, maka reaktansi induktif
adalah ........
a. 30 Ohm
b. 40 Ohm
c. 50 Ohm
d. 60 Ohm
e. 70 Ohm
Jawaban : a
Pembahasan:
17
27. Teori Atom Rutherford menyatakan bahwa …
a. Elektron-elektron bergerak mengelilingi inti di bawah pengaruh gaya
Coulomb.
b. Electron- electron mengelilingi inti pada lintasan tertentu yang
momentum angulernya nh/2π.
c. Atom mempunyai muatan positip yang terbagi merata ke seluruh isi atom.
d. Electron-elektron mengelilingi inti sambil memancarkan energy.
Muatan atom positip dinetralkan oleh electron yang tersebar
Jawab : a
Pembahasan :
Teori atom Rutherford :
Atom terdiri atas inti bermuatan positif dan elektron yang bergerak
mengelilinginya
28. Sebuah benda hitam meradiasikan gelombang elektromagnetik dengan panjang
gelombang 10.000 Å. Jika konstanta Wien = 2,90 x 10 -3 m.K, maka besar suhu
(T) permukaan benda adalah ….
a. 6 000 K
b. 5 100 K
c. 4 833 K
d. 2 900 K
e. 1 667 K
Jawaban : d
Pembahasan :
Panjang gelombang :
29. Sebuah roket yang sedang diam dibumi panjangnya 10 m. Jika roket bergerak
dengan kecepatan 0,6 c, maka menurut pengamat di bumi panjang roket tersebut
selama bergerak adalah ….
a. 6 m
b. 6,8 m
c. 8 m
d. 9,4 m
e. 10,6 m
18
Jawab : c
Pembahasan :
=8m
30. Apabila massa inti 94 Be = 9,0121 sma, massa proton = 1,0078 sma; massa
neutron =1,0086 sma dan 1 sma setara dengan 931 MeV, maka energi ikat inti
Be adalah ….
a. 51,39 MeV
b. 57,82 MeV
c. 62,10 MeV
d. 90,12 MeV
e. 90,74 MeV
Jawab : b
Pembahasan :
Energi ikat inti adalah :

9
4
19
PT Rezeki Lancar Terus
Website : www.Primatutor.com
Email : [email protected]