Latihan Soal Fisika Semester 1 Kelas 12 SMA/MA (1)

Pilihlah salah satu jawaban yang paling tepat!

1. Seseorang mencatat bahwa puncak gelombang melewati sebuah titik setiap 2 sekon. Ia juga mengukur bahwa jarak antara dua puncak gelombang yang berdekatan adalah 5 m. Cepat rambat gelombang tersebut adalah:

    2,5 m/s
    5 m/s
    7,5 m/s
    10 m/s
    15 m/s

2. Gelombang transversal merambat pada tali yang diberi gaya tegangan 180 N. Jika massa jenis linear tali sebesar 0,2 kg/m, maka cepat rambat gelombangnya adalah:

    15 m/s
    30 m/s
    45 m/s
    60 m/s
    90 m/s

3. Waktu yang dibutuhkan gelombang bunyi untuk merambat dalam besi baja sepanjang 1 km jika dianggap kerapatan baja 8.000 kg/m³ dan modulus elastisitasnya 2 x 10¹¹ N/m² adalah:

    0,05 s
    0,1 s
    0,15 s
    0,2 s
    0,25 s

4. Sebuah gelombang transversal merambat dengan persamaan y = 0,2 sin 8Π (t - x/20 + 1/16) meter, x dalam meter, t dalam sekon, maka:

   1. Cepat rambat gelombang sama dengan 20 m/s.
   2. Panjang gelombang besamya 5 meter.
   3. Frekuensi sudut gelombang sama dengan 8 rad/s.
   4. Sudut fase mula-mula sumber gelombang = 45.

   Pernyataan yang benar adalah:

    1, 2, dan 3
    1 dan 3
    2 dan 4
    4
    1, 2, 3, dan 4

5. Pipa organa terbuka A dan pipa organa tertutup sebelah B memiliki panjang yang sama. Perbandingan frekuensi nada atas pertama antara pipa organa A dengan pipa organa B adalah:

    1:1
    2:1
    2:3
    3:2
    4:3

6. Pada jarak 3 m dari sumber ledakan, terdengar bunyi dengan taraf intensitas 50 dB. Pada jarak 30 m dari sumber ledakan, bunyi tersebut terdengar dengan taraf intensitas:

    5 dB
    20 dB
    30 dB
    35 dB
    45 dB

7. Mobil ambulans bargerak dengan kelajuan 30 m/s sambil membunyikan sirene yang menghasilkan frekuensi 900 Hz. Perbedaan frekuensi yang terdengar oleh soseorang yang diam di pinggir jalan ketika mobil ambulans mendekati dan menjauhinya jika cepat rambat bunyi di udara saat itu 340 m/s adalah:

    30 Hz
    60 Hz
    95 Hz
    135 Hz
    160 Hz

8. Cahaya monokromatik dari suatu sumber mengenai suatu celah kembar dam menghasilkan pola interferensi dengam jarak antara dua pola terdekat 0,25 cm dan letak layar dari celah 100 cm. Jika jaxak celah 0,2 mm, panjang golombang dari cahaya monokromatik tersebut adalah:

    1.000 Å
    2.000 Å
    3.000 Å
    4.000 Å
    5.000 Å

9. Jika cahaya putih dilewatkan pada suatu kisi difraksi, warna cahaya yang mengalami deviasi paling dekat terhadap bayangan pusat adalah:

    Jingga
    Merah
    Kuning
    Hijau
    Ungu

10. Warna biru langit terjadi karena cahaya matahari mangalami:

     Difraksi
     Hamburan
     Interferensi
     Pemantulan
     Pembiasan

11. Dua buah muatan listrik saling menolak dengan gaya F pada jarak tertentu. Jika jaraknya dijadikan dua kali semula, gaya tolaknya menjadi:

     ¼F
     ½F
     F
     2F
     4F

12. Dua buah partikel A dan B masing·masing bermuatan listrik +20 µC dan +45 µC terpisah dengan jarak 15 cm. J1ka C adalah titik yang terletak di antara A dan B sedemikian sehingga medan di C sama dengan 0, maka letak C dari A adalah:

     2 cm
     3 cm
     4 cm
     6 cm
     9 cm

13. Potensial di suatu titik yang berjarak r dari muatan Q adalah 600 V. Intensitas medan di titik tersebut sebesar 400 N/C. Jika k = 9 x 10⁹ Nm²/C², besar muatan Q adalah:

     2,3 x 10^-9 C
     4,4 x 10^-8 C
     7 x 10^-8 C
     1 x 10^-7 C
     1,5 x 10^-9 C

14. Sebuah elektron dengan massa 9,1 x 10^-31 kg dan muatan -1,6 x 10^-19 C bergerak dari satu titik ke titik lain dalam ruang yang potensialnya 1,5 volt lebih tinggi. Energi kinetik yang diperoleh elektron dalam perpindahan kedudukan itu adalah:

     1 eV
     1,5 eV
     2 eV
     2,5 eV
     3 eV
    Cat: 1 eV = 1,6 x 10^-19 C)

15. Kapasitor C₁ dan C₂ yang dipasang paralel masing-masing mempunyai kapasitas 2 µF dan 4 µF. Jika tegangan ujung-ujung kapasitor adalah 12 volt, maka:

    1. Kapasitas pengganti kedua kapasitor itu adalah 6 µF
    2. Muatan listrik C₂ adalah 18 µF
    3. Energi yang tersimpan di C₁ adalah 1,44 x 10^-4 J
    4. Energi yang tersimpan di C₂ adalah 5,76 x 10^-4 J

    Pernyataan yang benar adalah:

     1, 2, dan 3
     1 dan 3
     2 dan 4
     4
     1, 2, 3, dan 4

16. Perhatikan gambar berikut!

    

    Kawat ¼ lingkaran dengan jari-jari 3 meter dialiri arus 6 ampere. Besar induksi magnet pada pusat lingkaran (P) adalah:

     Π x 10^-5 tesla
     Π x 10^-7 tesla
     4Π x 10^-5 tesla
     4Π x 10^-7 tesla
     7Π x 10^-7 tesla

17. Sebuah kawat lurus sejajar berada di antara 2 kutub magnet berlawanan seperti diperlihatkan pada gambar.

    

    Ketika kawat dialiri arus listrik, maka kawat tersebut akan:

     Bergerak menuju kutub S
     Bergerak menuju kutub U
     Bergerak menuju pembaca
     Bergerak menjauhi pembaca
     Tetap diam

18. Besar gaya yang dialami sebuah partikel bermuatan yang bergerak dalam medan magnet bergantung pada hal-hal berikut, kecuali:

     Masa partikel
     Arah gerak partikel
     Besar kecepatan partikel
     Besar muatan partikel
     Besar medan magnet

19. Sebuah proton bergerak searah sumbu x positif dan masuk ke dalam medan magnet seragam sehingga menjalani gerak melingkar bada bidang xy seperti terlihat pada gambar.

    

    Ini berarti bahwa medan magnet tersebut searah dengan sumbu:

     x-positif
     y-negatif
     y-positif
     z-negatif
     z-positif

20. Sebuah elektron dengan energi kinetik 5.000 eV memasuki daerah bermedan magnet seragam sebesar 200 gauss yang tegak lurus terhadap arah geraknya. Jari-jari lintasan elektron dalam medan magnet tersebut adalah:

     0,12 cm
     1,2 cm
     12 cm
     120 cm
     1.200 cm

21. Menurut Faraday, GGL induksi pada kumparan adalah:

     Sebanding dengan laju perubahan fluks magnet
     Berbanding terbalik dengan laju perubahan fluks magnet
     Sebanding dengan lamanya perubahan fluks magnet
     Berbanding terbalik dengan jumlah lilitan pada kumparan
     Sebanding dengan periode putaran kumparan

22. Fluks magnetik yang memotong sebuah kumparan yang terdiri atas 10 lilitan berkurang dari 5 x 10^-2 Wb menjadi nol dalam selang waktu 0,2 sekon. Besar GGL induksi dalam kumparan adalah:

     1 V
     2,5 V
     5 V
     7,5 V
     10 V

23. Agar GGL maksimum yang dihasilkan generator menjadi dua kali semula, yang harus dilakukan adalah:

     Frekuensi putarannya dijadikan setengah kali semula
     Periode putarannya dijadikan setengah kali semula
     Jumlah lilitannya dijadikan setengah kali semula
     Luas penampang dan jumlah lilitan kumparan dijadikan dua kali semula
     Kawat kumparan diganti dengan kawat yang ketebalannya dua ka1i semula

24. Sebuah transformator memiliki perbandingan lilitan primer dan sekunder 2 : 1. Bagian sekunder transformator dihubungkan dengan 1ima buah lampu 8 W, 50 V yang disusun paralel. Jika efisiensi transformator 80% dan lampu-lampu menyala normal, kuat arus primernya adalah:

     0,16 A
     0,4 A
     0,5 A
     0,8 A
     1,25 A

25. Hambatan R, induktor L, dan kapasitor C masing-masing memiliki nilai 300 ohm , 0,9 H, dan 2 F. Jika ketiga komponen listrik tersebut dihubungkan seri dan diberi tegangan efektif AC sabesar 50 V sedangkan frekuensi sudut AC 1.000 rad/s, maka:

    1. Impedansi rangkaian 500 ohm.
    2. Arus efektif rangkaian 0,1 A.
    3. Tegangan yang melintasi L adalah 90 V.
    4. Tegangan yang meljntasi C adalah 50 V.

    Pernyataan yang benar adalah:

     1, 2, dan 3
     1 dan 3
     2 dan 4
     4
     1, 2, 3, dan 4

Jawablah pertanyaan di bawah ini dengan benar!

1. Cahaya putih yang mengandung panjang gelombang dari 400 nm sampai dengan 750 nm jatuh pada kisi difraksi dengan 7.500 garis/cm. Jika layar berada pada jarak 2,3 m dibelakang kisi, berapakah lebar spektrum orde pertama?

2. Gelombang air laut menyebabkan permukaan air laut turun naik dengan periode 2 detik. Jika jarak antar dua puncak gelombamg 5 meter, berapakah waktu yang diperlukan gelombang untuk mencapai jarak 10 meter?

3. Dua buah muatan listrik (Q1 dan Q2) terpisah pada jarak r. Gaya interaksi antar muatan tersebut adalah F. Tentukan besar gaya interaksinya!

   a. Jika jaraknya dijadikan setengah kali semula, muatannya tetap.
   b. Jika kedua muatan masing-masing menjadi dua kalinya, jaraknya tetap.
   
   

4. Diketahui modulus elastisitas dan massa jenis granit 4,5 x 10¹⁰ N/m² dan 2,7 x 10³ kg/m³.

   a. Tentukan cepat rambat bunyi dalam granit!
   b. Jika frekuensi bunyi tersebut 2.000 Hz, berapa panjang gelombangnya?
   
   

5. Sebuah muatan titik q diikat oleh seutas tali ringan tak bermassa dan digantung. Posisi muatam menjadi seperti pada gambax akibat adanya medan listrik seragam E. Massa muatan m dan percepatan gravitasi g.

   
   
   
   a. Apakah jenis muatan q?
   b. Nyatakan E dalam kaitannya dengan q, m, g, dan θ!
   c. Jika q = 1µC, m = 20g, g = 10 m/s², dan θ = 45°, berapakah E?
   
   



6. Sebuah kawat yang panjangnya 5 m terikat pada kedua ujungnya. Massa kawat 4 kg dan mengalami gaya 200 N. Ketika kawat digetarkan, terbentuk 8 buah simpu1 gelombang. Tentukan!

   a. Massa per satuan panjang kawat.
   b. Cepat rambat gelombang pada kawat.
   c. Panjang gelombang pada kawat.
   d. Frekuensi gelombangnya.
   
   

7. Jika dua buah titik A dan B memiliki beda potensial sama, apakah ini berarti tidak diperlukan usaha untuk memindahkan sebuah muatan dari titik A ke titik B? Apakah ini menunjukkan bahwa tidak diperlukan gaya untuk memindahkan muatan tersebut?

8. Pada sebuah konser musik rock, taraf intensitas yang terukur pada jarak 2,5 m dari pengeras suara adalah 130 dB. Anggap bunyi menyebar ke segala arah.

   a. Tentukan daya output dari pengeras suara!
   b. Berapakah jarak tempat dari pengeras suara yang taraf intensitasnya 90 dB?
   
   

9. Sebuah kawat dibentuk sedemikian rupa seperti diperlihatkan pada gambar, tetapi kawat tidak bersinggungan.

   

   Kawat diliri arus listrik 10 A dan memiliki jari-jari lingkaran 2,5 cm. Tentukan besar dan arah medan magnet di titik P yang dihasilkan oleh:

   a. Kawat melingkar.
   b. Kawat lurus.
   c. Kedua kawat.
   
   

10. Dua sumber bunyi terpisah pada jarak 2 m. Seseorang berdiri pada jarak 3 m dari sumber pertama dan 3,5 m dari sumber kedua.

    • Berapakah frekuensi minimum bunyi sehingga orang tersebut mendapatkan hasil interferensi minimum?
    • Tentukan dua nilai frekuensi lain yang juga menghasilkan interferensi minimum di titik tersebut jika diketahui cepat rambat bunyi di udara adalah 340 m/s.
    
    

Sumber: BSE Fisika karangan Aip Saripudin, Dede Rustiawan K., Adit Suganda