Bank Soal Fisika 9

Fisika EBTANAS

Tahun 1998

1. Pada ganbar di samping, komponen vektor gaya F menurut sumbu x adalah …

A. ½  √3 F

B. ½  √2 F

C. ½  F

D. – ½ F

E. –  ½ √3 F

2. Benda jatuh bebas adalah benda yang memiliki:

(1) Kecepatan awal nol

(2) Percepatan = percepatan gravitasi

(3) Arah percepatan ke pusat bumi

(4) Besar percepatan tergantung dari massa benda

Pernyataan di atas yang benar adalah …

A. (1), (2) dan (3)

B. (1), (2), (3) dan (4)

C. (1), (3), (4)

D. (2), (3) (4)

E. (2) dan (4)

3. Pada benda bermassa m, bekerja gaya F yang menimbulkan percepatan a. Jika gaya F dijadikan 2F

dan massa benda dijadikan 1/4 m, maka percepatan yang ditimbulkan menjadi …

A. 1/3 a

B. 1/2 a

C. 2 a

D. 4 a

E. 8 a

4. Seorang anak melempar batu dengan kecepatan awal 12,5 m s^–1 dan sudut 30o terhadap horizontal.

Jika percepatan gravitasi 10 m s^–2, waktu yang diperlukan batu tersebut sampai ke tanah adalah …

A. 0,40 s

B. 0,60 s

C. 1,25 s

D. 1,60 s

E. 2,50 s

5. Seorang anak memutar sebuah batu yang diikatkan pada ujung seutas tali. Batu diputar secara horizontal, seperti gambar di samping. Jika laju berputarnya batu dijadikan 2 kali semula, maka gaya sentripetalnya menjadi …

A. 6 kali semula

B. 5 kali semula

C. 4 kali semula

D. 3 kali semula

E. 2 kali semula

6. Sebuah batu bergerak dari titik (1) sampai ke titik (5) seperti gambar. Jika titik (1) sebagai titik acuan energy potensial, maka benda mempunyai energi potensial negatif, pada saat benda berada pada titik …

A. (1) (3)

B. (2) (2)

C.(3) (4)

D. (4) (1)

E.(5) (5)

7. Perhatikan kasus gesekan di bawah ini

(1) Gesekan antara roda dan porosnya

(2) Gesekan antara pensil dan buku tulis

(3) Gesekan antara piston dan silinder

(4) Gesekan antara lantai dan sepatu

Dari kasus di atas, gesekan yang bermanfaat (menguntungkan)

adalah nomor …

A. (1), (2) dan (3)

B. (1), (2), (3) dan (4)

C. (1) dan (3)

D. (2) dan (4)

E. (4) saja

8. Dari gambar di samping, P1 dan v1 adalah tekanan dan kecepatan udara di atas sayap, P2 dan v2 adalah tekanan dan kecepatan udara di bawah sayap. Agar sayap pesawat dapat mengangkat pesawat maka syaratnya …

A. P1 = P2 dan v1 = v2

B. P1 < P2 dan v1 > v2

C. P1 < P2 dan v1 < v2

D. P1 > P2 dan v1 > v2

E. P1 > P2 dan v1 < v2

9. Empat buah kapasitor terangkai seperti gambar di bawah

Dua rangkaian yang mempunyai kapasitas gabungan sama adalah …

A. I dan II

B. I dan III

C. II dan III

D. II dan IV

E. III dan IV

10. Tabel di bawah ini merupakan hasil percobaan lima jenis kawat yang mempunyai hambatan yang sama.

Kawat         Panjang        Luas penampang

1.                       x                           y

2.                     2x                           y

3.                    0,5x                       3y

4.                    0,2x                       2y

5.                       5x                    0,5y

Berdasarkan tabel di atas, kawat yang mempunyai hambatan jenis terbesar adalah …

A. (1)

B. (2)

C. (3)

D. (4)

E. (5)

11. Empat buah elemen identik dirangkai untuk menyalakan sebuah lampu (×) Lampu yang nyalanya paling terang terdapat pada rangkaian …

A. (1)

B. (2)

C. (3)

D. (4)

E. (5)

12. Gambar di samping merupakan elemen Volta dengan 1 adalah elektroda dari tembaga dan 2 adalah elektroda dari seng. Lampu akan menyala redup jika elektroda seng diganti dengan …

A. Mg atau Al

B. Al atau Fe

C. Fe atau Ni

D. Al atau Ni

E. Mg atau Ni

13. Untuk gambar di samping, pernyataan yang benar adalah …

A. Arus yang lewat titik A ke atas, kutub U kompas menyimpang ke kiri

B. Arus yang lewat titik A ke atas, kutub S kompas menyimpang ke kanan

C. Arus yang lewat titik A ke bawah, kutub U kompas menyimpang ke kanan

D. Arus yang lewat titik A ke bawah, kutub S kompas menyimpang ke kanan

E. Arus yang lewat titik A ke bawah, kutub S kompas tidak menyimpang

14. Dua kawat sejajar yang berjarak 1 m satu sama lain dialiri oleh arus listrik masing-masing 1 A dengan arah yang sama. Di antara kedua kawat akan terjadi …

A. Gaya tarik menarik sebesar 4×10⁷ N

B. Gaya tolak menolak sebesar 2×10⁷ N

C. Gaya tarik menarik sebesar 2×10⁷ N

D. Gaya tarik menarik sebesar 2×10^–7 N

E. Gaya tolak menolak sebesar 2×10^–7 N

15. Grafik di samping menyatakan hubungan D (deviasi) terhadap i (sudut datang) pembiasan cahaya pada prisma. Besar sudut pembias prisma adalah …

A. 30^o

B. 45^o

C. 60^o

D. 75^o

E. 90^o

16. Garis-garis spektrum Paschen dihasilkan bila dalam atom hidrogen terjadi transisi elektron dari tingkat yang lebih tinggi ke tingkat n = 3. Jika tetapan Rydberg = 1,097×107 m–1, maka panjang gelombang terbesar dari deret Paschen adalah …

A. 8,2 × 10^–7 m

B. 11,5 × 10^–7 m

C. 14,4 × 10^–7 m

D. 16,7 × 10^–7 m

E. 18,8 × 10^–7 m

17. Akibat rotasi bumi, maka terjadi:

(1) Pergantian musim

(2) Pergantian siang danmalam

(3) Pasang surut air laut

(4) Perbedaan suhu di 2 tempat berbeda

Pernyataan di atas yang benar adalah …

A. (1), (2) dan (3)

B. (1), (2), (3) dan (4)

C. (1) dan (3)

D. (2) dan (4)

E. (4) saja

18. Pasang naik dapat terjadi pada saat:

(1) Fase bulan baru

(2) Gerhana matahari

(3) Bulan purnama

(4) Kuartir akhir

Pernyataan yang benar adalah …

A. (1), (2) dan (3)

B. (1), (2), (3) dan (4)

C. (1) dan (3)

D. (2) dan (4)

E. (4) saja

19. Letak bintang P dilukiskan berdasarkan tata koordinat ekuator seperti pada gambar. Ascenciorecia (kenaikan lurus) dari bintang P adalah …

A. 315^o

B. 270^o

C. 225^o

D. 135^o

E. 45^o

20. Pernyataan tentang busur ekliptika di bawah ini, yang benar adalah …

A. Busur ekliptika di hitung dari titik Aries sampai proyeksi bintang menurut arah positif

B. Busur ekliptika di hitung dari titik Aries sampai proyeksi bintang menurut arah negatif

C. Busur ekliptika juga disebut lintang astronomi

D. Busur pada lingkaran lintas astronomi yang dihitung dari proyeksi bintang sampai bidang tersebut

E. Busur ekliptika merupakan bagian dari azimuth bintang

21. Kedudukan sebuah benda titik yang bergerak dalam bidang datar dinyatakan oleh persamaan  r = (5t² – 2t)i + 6tj dengan ketentuan r dalam meter dan t dalam sekon. Nilai percepatan benda pada saat t = 2 sekon adalah …

A. 6 m s^–2

B. 10 m s^–2

C. 18 m s^–2

D. 24 m s^–2

E. 28 m s^–2

22. Perhatikan gambar di samping. Tiga partikel dengan massa m, 2m, dan 3m dipasang pada ujung  kerangka yang massanya diabaikan. Sistem terletak pada bidang xy. Jika sistem diputar terhadap sumbu y, maka momen inersia sistem adalah …

A. 5 m a

B. 7 ma

C. 5 m a²

D. 6 m a²

E. 7 m a²

23. Grafik di samping menyatakan hubunganT2 terhadap m dari percobaan getaran pegas A. T = periode getaran, m = massa beban. Jika dua pegas A paralel, maka konstanta pegas gabungan adalah … T2 (s2)

A. 4 N m^–1

B. 4π2 N m^–1

C. 8 N m^–1

D. 8π2 N m^–1

E. 20 N m^–1

24. Cepat rambat gelombang sepanjang dawai (senar):

(1) berbanding lurus dengan akar tegangan dawai

(2) berbanding terbalik dengan akar massa jenis dawai

(3) berbanding lurus dengan panjang dawai

(4) berbanding terbalik dengan panjang dawai

Pernyataan di atas yang benar adalah …

A. (1) dan (2)

B. (1) dan (3)

C. (1), (2) dan ()

D. (1), (2) dan (4)

E. (2), (3) dan (4)

25. Frekuensi nada atas kedua pipa organa terbuka sama dengan frekuensi nada atas pertama sebuah pipa organa tertutup yang ditiup bergantian pada suhu sama. Perbandingan panjang pipa organa terbuka dengan panjang pipa organa tertutup tersebut adalah …

A. 4 : 1

B. 2 : 1

C. 1 : 1

D. 1 : 2

E. 1 : 4

26. Sebuah benda digantung seperti pada gambar di samping. Jika sistem dalam keadaan seimbang, maka persamaan gaya pada sumbu y adalah …

A. T1√3 + T2 = 2W

B. T1 + T2√3 = 2W

C. T1√3 + T2√3 = 2W

D. T1 + T2 = 2W

E. T1 + T2 = W√3

27.  Tekanan gas dalam ruang tertutup:

(1) sebanding dengan kecepatan rata-rata partikel gas

(2) sebanding dengan energi kinetik rata-rata partikel gas

(3) tidak bergantung pada banyaknya partikel gas

(4) berbanding terbalik dengan volume gas

Pernyataan yang benar adalah …

A. (1), (2) dan (3)

B. (1), (2), (3) dan (4)

C. (1) dan (3)

D. (2) dan (4)

E. (4) saja

28. Dari grafik hubungan P-V pada mesin Carnot di gambar samping dapat diketahui bahwa kalor yang diserap mesin setiap siklus adalah …..

A. 3×10⁵ J

B. 4×10⁵ J

C. 5×10⁵ J

D. 6×10⁵ J

E. 6×10⁶ J

29. Induksi magnetik pada solenoida dapat diperbesar antara lain dengan cara …

A. memperkecil kuat arus dalam solenoida

B. memperkecil jumlah lilitan

C. memperkecil luas kumparan

D. memperbesar luas kumparan

E. memperbanyak jumlah lilitan

30. Berikut ini adalah upaya untuk mengubah reaktansi induktif.

(1) memperbesar tegangan

(2) memperbesar arus

(3) memperkecil induktansi induktor

(4) memperkecil frekuensi arus

Upaya yang benar adalah …

A. (1), (2) dan (3)

B. (1), (2), (3) dan (4)

C. (1) dan (3)

D. (2) dan (4)

E. (30 dan (4)

31. Perhatikan gambar rangkaian listrik di bawah ini ! Jika kuat arus yang melalui rangkaian 2,2 A, maka kapasitas kapasitor C besarnya …

A. (60/π) μF

B.  (80/π) μF

C.  (100/π) μF

D.  (500/3π) μF

E.  (500/π ) μF

32. Untuk memperbesar arus pergeseran dalam kapasitor keping sejajar dapat dilakukan upaya:

(1) menambah kecepatan perubahan flux listrik

(2) memperbesar jarak kedua keping

(3) memperbesar luas permukaan keping

(4) mengubah arah arus induksi

Pernyataan yang benar adalah …

A. (1), (2) dan (3)

B. (1), (2), (3) dan (4)

C. (1) dan (3)

D. (2) dan (4)

E. (3) dan (4)

33. Pernyataan-pernyataan berikut ini adalah sifat gelombang elektromagnetik:

(1) dapat mengalami polarisasi

(2) merupakan gelombang transversal

(3) merambat lurus dalam medan magnet dan medan listrik

(4) terdiri atas partikel-partikel bermuatan listrik

Pernyataan yang benar adalah …

A. (1), (2) dan (3)

B. (1), (2), (3) dan (4)

C. (1) dan (3)

D. (2) dan (4)

E. (4) saja

34. Di suatu tempat gelombang radio memiliki kuat arus medan listrik maksimum 60 N C^–1. Jika kecepatan cahaya = 3×108 m s^–1 dan μo = 4π×10^–7 Wb/A m, maka laju energi rata-rata yang dihasilkan adalah …

A. 3π/2 W m^–2

B. 3/2π  W m^–2

C. 15 W m^–2

D. 15/π  W m^–2

E. 15π W m^–2

35. Jarak 2 lampu mobil = 1,5 m. Lampu diamati oleh orang yang diameter pupil matanya 1,22 mm. Panjang gelombang cahaya yang dipancarkan kedua lampu mobil itu rata-rata 4.500 A. Jarak mobil maksimum supaya nyala lampu itu masih dapat dipisahkan oleh mata adalah …

A. 4,5 × 103 m

B. 3,3 × 103 m

C. 1,8 × 103 m

D. 1,5 × 103 m

E. 1,2 × 103 m

36. Sebuah elektron bergerak dengan laju 0,6 c. Jika massa diam elektron 9,1×10^–31 kg dan laju cahaya c = 3×10⁸m s^–1, maka energi kinetik elektron itu adalah …

A. 2,05 × 10^–14 joule

B. 2,05 × 10^–15 joule

C. 2,05 × 10^–16 joule

D. 2,05 × 10^–20 joule

E. 2,05 × 10^–23 joule

37. Suatu permukaan logam yang fungsi kerjanya 4 × 10^–19 joule disinari cahaya yang panjang gelombangnya 3300 A. Tetapan Planck = 6,6 × 10^–34 Js dan cepat rambat cahaya 3 × 10⁸ m s^–1. Energi kinetik maksimum elektron adalah …

A. 2,4 × 10^–21 joule

B. 1,2 × 10^–20 joule

C. 2,0 × 10^–19 joule

D. 4,6 × 10^–19 joule

E. 6 × 10^–18 joule

38. Pembawa muatan mayoritas dalam bahan semikonduktor ekstrinsik tipe N adalah …

A. proton

B. neutron

C. elektron

D. elektron dan lubang

E. proton dan lubang

39. Terjadinya lapisan perintang (lapisan kosong) pada sambungan antara semi konduktor jenis P dengan semi konduktor jenis N disebabkan oleh …

A. timbulnya medan listrik pada daerah sambungan

B. perpindahan elektron dari jenis N ke jenis P

C. perpindahan lubang dari jenis P ke jenis N

D. perpindahan lubang dari jenis N menjauhi jenis P

E. perpindahan elektron dari jenis N menjauhi jenis P

40. Massa inti ₄Be⁹ 4 = 9,0121 sma, massa proton = 1,0078 sma dan massa neutron 1,0086 sma. Bila 1 sma setara dengan energi sebesar 931 MeV, maka energi ikat atom ₄Be⁹  adalah …

A. 51,39 MeV

B. 57,82 MeV

C. 62,10 MeV

D. 90,12 MeV

E. 90,74 MeV

Soal essay

1. Luas keseluruhan dinding sebuah lemari pendingin 5m². Kemampuan dinding itu menyerap kalor setara dengan kemampuan menyekat yang dilakukan gabus setebal 10 cm. Konduktivitas termal gabus = 4 × 10^–5 kJ m^–1 s^–1 K^–1. Perbedaan suhu di dalam dan di luar lemari 30^oC. Hitunglah kalor yang lewat melalui dinding setiap detik.

2. Sebuah teropong bintang memiliki lensa obyektif dengan jarak fokus 100 cm dan lensa okuler dengan jarak fokus 5 cm. Teropong itu digunakan untuk mengamati benda langit dengan mata tak berakomodasi. Berapa cm lensa okuler harus digeser agar bayangan dapat ditangkap dengan jelas pada sebuah layar yang dipasang pada jarak 10 cm di belakang okuler dan kemana arah pergeserannya ?

3. Perhatikan diagram rangkaian listrik di samping. Hitunglah tegangan antara kedua ujung hambatan 30Ω.

4. Perhatikan sistem balok AB dan CD pada gambar ! AB menumpu CD. Balok AB dan CD homogen beratnya masing-masing 80 N dan 60 N. Seseorang beratnya 400 N berjalan dari C menuju ke arah A. Berapakah jauh ia akan berjalan dari C sampai tepat balok AB dan CD akan terguling ?

5. Rangkaian R-L seri yang menggunakan inductor dengan induktansi diri 2 henry dipasang pada tegangan bolak-balik dengan frekuensi anguler 200 rad s–1. Pada rangkaian ditambahkan kapasitor yang juga  dipasang seri dengan R-L. Hitung harga kapasitas kapasitor yang harus dipasang agar didapatkan daya maksimum.