dinas pendidikan dan kebudayaan provinsi jawa …€¦ · dengan dua garis dan menuliskan di atas...

Halaman 1 dari 12 halaman

DINAS PENDIDIKAN DAN KEBUDAYAAN PROVINSI JAWA TENGAH

PENILAIAN AKHIR SEMESTER GASAL

TAHUN PELAJARAN 2019/2020

SEKOLAH MENENGAH ATAS (SMA)

LEMBARAN SOAL

Mata Uji : Fisika

Kelas : XI (Sebelas) / IPA

Hari/Tanggal : Selasa / 3 Desember 2019

Waktu : 07.30 – 09.30 WIB ( 120 Menit )

PETUNJUK UMUM

1. Sebelum mengerjakan soal, tulislah terlebih dahulu Nama, Nomor Ulangan Akhir Semester

Gasal pada lembar jawaban yang tersedia.

2. Kerjakan soal-soal dengan bulpen/bupoint, dan tidak boleh mengerjakan soal dengan

pensil/spidol.

3. Periksa dan bacalah soal-soal dengan teliti sebelum Anda menjawab.

4. Jumlah soal: 35 soal obyektif dan 5 soal essai semua harus dikerjakan.

5. Laporkan kepada pengawas kalau terdapat tulisan yang kurang jelas atau ada yang rusak.

6. Dahulukan menjawab soal-soal Anda anggap mudah.

7. Kerjakan pada lembar jawaban yang disediakan dengan cara memberikan tanda silang (X)

pada jawaban yang paling benar.

8. Apabila ada jawaban yang anggap salah, dan Annda ingin memperbaiknya, tidak

diperbolehkan memakai tipe exatau penghapus, melainkan dengan cara seperti di bawah ini:

Semula : A B C D E

Dibetulkan : A B C D E

9. Untuk menjawab soal essai (uraian) peraikan dengan cara mencoret jawaban yang salah

dengan dua garis dan menuliskan di atas jawabn yang diperbaiki.

10. Tidak diperkenankan menggunakan tabel, kalkulator atau alat bantu hitung lainnya

SOAL PILIHAN GANDA

1. Sebuah papan yang dapat berputas bebas dengan sumbu rotasi melalui titik A tegak lurus

bidang papan, diberi gaya seperti pada gambar berikut ini.

Pernyataan berikut ini yang benar adalah….

A. Papan berputar searah jarum jam karena mendapatkan momen gaya sebesar 2 Nm

B. Papan berputar searah jarum jam karena mendapatkan momen gaya sebesar 16 Nm

C. Papan berputar searah jarum jam karena mendapatkan momen gaya sebesar 10√3 Nm

D. Papan berputar berlawanan jarum jam karena mendapatkan momen gaya sebesar 2 Nm

E. Papan berputar berlawanan jarum jam karena mendapatkan momen gaya sebesar 16 Nm

F1= 10 N

F5= 20√3 N

F2= 5 N

F3= 20 N

F4= 25 N

20 cm

30 cm

120o

•

A


2. Lima bola kecil masing-masing bermassa M dihubungkan dengan batang tak bermassa yang

panjangnya L seperti pada gambar.

Momen inersia sistem bola jika diputar dengan sumbu rotasi tegak lurus bidang gambar

melalui bola paling ujung kiri adalah….

A. 4 ML2

B. 8 ML2

C. 10 ML2

D. 12 ML2

E. 16 ML2

3. Sebuah meja putar dengan momen inersia 5 kg m2, ditepinya duduk seekor kelinci bermassa

2 kg. Meja mula-mula berputar 50 rad/s.

Jika kemudian kelinci meloncat kearah pusat meja sejauh ½ jari-jari meja, kecepatan sudut

putaran meja menjadi….

A. 25 rad/s

B. 50 rad/s

C. 100 rad/s

D. 150 rad/s

E. 200 rad/s

4. Perhatikan gambar sistem balok dan katrol (I= ½ mR2) berikut ini!

Jika m1= 1 kg, m2= 2 kg, tegangan tali T2= 15 N, massa katrol adalah....

A. 1 kg

B. 1,5 kg

C. 2 kg

D. 2,5 kg

E. 4 kg

L

L

L L

1 m

m1 m2

T1 T2


5. Baterai dilepas dari puncak bidang miring dan menggelinding tanpa selip (g= 10 m/s2).

Gaya gesek antara bidang miring dan baterai adalah….

A. 0,005 N

B. 0,05 N

C. 0,075 N

D. 0,5 N

E. 0,75 N

6. Dua anak bermain di jalan tanjakan dan berkompetisi untuk mengelindingkan setinggi-

tingginya benda yang mereka bawa. Salah satu anak membawa bola (I= 2/3 m r2) dan anak

yang lain membawa ban sepeda (I= m r2).

Jika masing-masing anak mampu memberi kecepatan awal benda yang mereka bawa seperti

pada gambar, perbandingan ketinggian yang dicapai bola dan ban adalah…

A. 6 : 5

B. 5 : 6

C. 36 : 25

D. 25 : 6

E. 5 : 3

5 m/s 6 m/s 30o

30 gram

30o


7. Perhatikan gambar di bawah ini!

Jika gaya gesekan katrol diabaikan, tegangan tali T = 100 newton dan sin 37 = 0,6, maka

berat benda W1 dan W2 masing-masing adalah….

A. W1 = W2= 100 N

B. W1 = W2= 80 N

C. W1 = W2= 60 N

D. W1 = 80 N dan W2 = 60 N

E. W1 = 60 N dan W2 = 80 N.

8. Sebuah batang homogen AB berat 100 N digunakan untuk memasang papan iklan. Pada salah

satu ujung batang diklem ke dinding menggunakan engsel dan ujunglainnya ditahan oleh

dengan tali sehingga sistem seimbang.

Jika komponen gaya engsel pada arah horizontal besarnya 120 N, berat papan iklan

adalah….(sin 53o = 0,8)

A. 40 N

B. 50 N

C. 60 N

D. 120 N

E. 150 N

A B

PAPAN IKLAN

53o


9. Perhatikan benda benda luasan berikut ini!

Jika Z1 adalah titik berat benda persegi, letak titik berat gabungan persegi dan segitiga tersebut

jika diukur dari Z1 sejauh….

A. 0,3 h

B. 0,6 h

C. 0,8 h

D. 1,1 h

E. 1,6 h

10. Perhatikan gambar berikut!

Berat balok C 500 N dan berat batang homogen 200 N, supaya sistem dalam keadaan

seimbang maka berat balok B adalah....

A. 400 N

B. 650 N

C. 750 N

D. 800 N

E. 1000N

11. Perhatikan tabel berikut!

Bahan Modulus Young (Pa)

Aluminium 7,0 x 1010

Baja 2,0 x 1011

Besi 2,1 x 1011

Tembaga 1,1 x 1011

Timah 1,6 x 1010

Berdasar data di atas, bahan yang akan pengalami pertambahan panjang terkecil saat ditarik

dengan kekuatan (gaya) yang sama adalah….

A. aluminium

B. baja

C. besi

D. tembaga

E. timah

. Z1 h

h

3h

B C

6 m 4 m


12. Batang A dan B terbuat dari bahan sejenis, memiliki panjang sama, dan jari-jari penampang

batang A 2 kali B. Jika batang A ditarik dengan gaya 4F dan batang B dengan gaya F,

perbandingan pertambahan panjang batang A dan B adalah….

A. 1 : 1

B. 2 : 1

C. 1 : 2

D. 8 : 1

E. 1 : 8

13. Sebuah pegas yang awalnya tergantung bebas kemudian ujung bawahnya digantungi beban

(gambar 1). Tiga pegas identik disusun seperti pada gambar 2.

Jika M= 100 gram, pertambahan panjang susunan pegas tersebut adalah….

A. 0,33 cm

B. 0,75 cm

C. 3,33 cm

D. 5,00 cm

E. 7,50 cm

14. Perhatikan grafik hubungan gaya dan pertambahan panjang pada tiga buah pegas berikut!

Berdasarkan grafik tersebut:

1. Saat pertambahan panjangnya 2 cm, pegas P memiliki energi potensial 2 J

2. Pegas R memiliki konstanta gaya 300 N/m

3. Saat pertambahan panjangnya sama, perbandingan energi potensial pegas R dan pegas Q

adalah 3 : 2

4. Perbandingan konstanta gaya pegas Q dan P adalah 3 : 1

Pernyataan yang benar adalah….

A. 1 dan 2

B. 2 dan 4

C. 1 dan 3

D. 3 dan 4

E. 2 dan 3

F (N)

∆x (cm) 0

4

Pegas Q

Pegas P

8

Pegas R

2

3 1 2 4

6

10

12

10 cm 12 cm

40 gran

Gambar 1 Gambar 2

M


15. Lima pegas identik disusun seperti pada gambar dan ujung bawah susunan pegas digantungi

beban 200 g.

Pegas kb tertarik dengan gaya….

A. 0,1 N

B. 0,5 N

C. 1 N

D. 2 N

E. 2,5 N

16. Sepeda motor dilengkapi dengan 4 buah pegas identik tersusun paralel. Jika motor tersebut

dibebani muatan sebesar 180 N, keempat pegas tersebut memampat sebesar 9 cm. Besar

konstanta gaya masing-masing pegas tersebut adalah….

A. 5 N/m

B. 20 N/m

C. 400 N/m

D. 500 N/m

E. 2000 N/m

17. Seorang penyelam memakai jam tangan, kaca jam tangannya tahan terhadap tekanan 5 atm.

Jika tekanan udara luar= 1 atm (1 atm = 105 Pa ), kedalaman maksimum yang diperkenankan

penyelam tersebut di dalam air (ρ= 1 gr cm-3) agar kaca jam tangannya tidak pecah adalah….

A. 40 m

B. 45 m

C. 50 m

D. 55 m

E. 60 m

18. Pipa U diisi air dan minyak. Massa jenis air =1000 kg/m3 dan massa jenis minyak 900

kg/m3.

Jika tinggi kolom minyak = 20 cm, maka selisih tinggi permukaan air dan minyak

(∆y) adalah ....

A. 2 cm B. 4 cm C. 8 cm D. 12 cm E. 16 cm

200 g

ke

kd

kc kb

ka

mn

yak


19. Balok kayu A dan B dari bahan sejenis masing-masing bermassa 2,5 kg dan 100 kg. Balok A

ternyata terapung bila dimasukkan ke dalam air, apakah balok B bila dimasukkan dalam air

bisa terapung?

A. Tidak, B akan tenggelam karena lebih berat

B. Tidak, B akan tenggelam karena bentuknya lebih besar

C. Bisa, karena B memiliki massa jenis yang sama dengan A

D. Tidak bisa ditentukan, tergantung pada batas minimum air untuk menopang balok B

E. Bisa, asalkan jumlah air yang menopang balok B lebih banyak

20. Sebuah balok plastik homogen dimasukkan ke sebuah bejana yang penuh berisi cairan. Jika

massa jenis balok 0,96 gr/cm3 dan massa jenis cairan 1,2 gr/cm3 , maka perbandingan volume

balok terhadap volume cairan yang tumpah adalah ….

A. 4

3

B. 5

4

C. 4

5

D. 2

3

E. 1

2

21. Pegas dengan konstanta gaya 690 N/m dalam keadaan bebas panjangnya 10 cm. Besi (ρ= 7,9

g/cm3) yang bervolume 200 cm3 digantung diujung pegas dengan seluruh bagian besi tercelup

dalam air (ρ= 1 g/cm3) seperti pada gambar.

Panjang pegas menjadi….

A. 11 cm

B. 12 cm

C. 15 cm

D. 16 cm

E. 18 cm

22. Sebuah bak mandi bervolume 1 m3 diisi air dari kran yang luas penampangnya 2 cm2 dengan

kecepatan aliran 10 m/s. Bak mandi akan penuh dalam waktu ....

A. 50 sekon

B. 250 sekon

C. 400 sekon

D. 500 sekon

E. 600 sekon


23. Gambar di bawah adalah benda benda yang prinsip kerjanya berdasarkan fluida.

Benda yang bekerja berdasarkan hukum bernoulli adalah….

A. (1) dan (2)

B. (1) dan (3)

C. (2) dan (4)

D. (2) dan (3)

E. (1) dan (4)

24. Sebuah pipa horizontal mempunyai luas penampang 10 cm2 pada sebelah kiri dan 5 cm2 pada

sebelah kanan. Laju air pada penampang yang besar 5 m/s dan tekanan air pada penampang

yang kecil 2 . 105 N/m2. Maka tekanan pada permukaan yang besar adalah….

A. 2,4 . 105 N/m2

B. 2,8 . 105 N/m2

C. 3,2 . 105 N/m2

D. 3,8 . 105 N/m2

E. 4,0 . 105 N/m2

25. Gambar berikut menunjukkan penampang sayap pesawat disertai dengan aliran kecepatan

udara di atas (va) dan di bawah (vb) sayap serta tekanan udara di atas (Pa) dan di bawah (Pb)

sayap pesawat.

Pernyataan berikut yang benar adalah….

A. Pa= Pb dan va = vb

B. Pa > Pb dan va > vb

C. Pa < Pb dan va < vb

D. Pa < Pb dan va > vb

E. Pa < Pb dan va = vb

26. Dalam suatu wadah terisolasi 1000 gram air 50oC dicampur dengan 500 gram es –40oC, jika

kalor jenis es 0,5 kal/g0C , kalor jenis air 1 kal/g0C dan kalor lebur es 80 kal/g maka keadaan

akhir campuran air dan es dalam wadah adalah ….

A. es tersisa dengan suhu –10oC

B. seluruh es mencair dengan suhu campuran 0oC

C. es mencair sebagian dengan suhu campuran 0oC

D. menjadi air dengan suhu campuran 5oC

E. seluruh es mencair dengan suhu campuran -10 oC

vb

va

Pa

Pb


27. Satu kilogram es suhunya -20C. Jika titik lebur es = 00C, kalor jenis es 0,5 kal/g0C, kalor jenis

air = 1 kal/g0C , kalor lebur es 80 kalori/gram, dan 1 kalori ( kal ) = 4,2 joule, maka kalor

yang diperlukan untuk meleburkan seluruh es tersebut adalah....

A. 2,85 x 105 joule

B. 3,15 x 105 joule

C. 3,40 x 105 joule

D. 3,69 x 105 joule

E. 3,78 x 105 joule

28. Seorang Arsitek merancang suatu ruangan kerja sebuah kantor akan dibagi menjadi dua

ruangan yaitu satu ruangan akan dipasang AC dan satu ruangan lain tidak dipasang AC dengan

cara dipasang penyekat yang terbuat dari kaca dengan luas tertentu. Arsitek tersebut memiliki

data hasil eksperimen nilai konduktivitas termal tiga jenis kaca dengan ketebalan bervariasi

seperti tabel.

Jenis Kaca Ketebalan (cm) Kondutivitas Termal

(W/mºK)

Bening 0,5 1,286

0,8 1,967

Rayban 0,5 1,327

0,8 2,014

Buram 0,3 0,851

0,5 1,296

Apabila yang diinginkan suhu di ruangan yang dipasang AC tetap terjaga maka, jenis kaca

paling baik, yang dapat digunakan untuk menyekat ruangan adalah….

A. kaca bening ketebalan 0.5 cm

B. kaca bening ketebalan 0,8 cm

C. kaca riben ketebalan 0,5 cm

D. kaca ryben ketebalan 0,8 cm

E. kaca buram ketebalan 0,5 cm

29. Sebuah bejana dari aluminium berukuran 1000 cm3, diisi penuh dengan alkohol bersuhu 20C,

kemudian dipanaskan hingga suhu bejana mencapai 70oC. Jika koefisien muai panjang

aluminium 26 x 10-6 oC-1 dan koefisien muai volume alkohol 20 x 10-5 oC-1, maka volume

alkohol yang tumpah adalah .. .

A. 0,61 cm3

B. 6,10 cm3

C. 8,70 cm3

D. 61,00 cm3

E. 87,00 cm3


30. Perhatikan pernyataan-pernyataan berikut ini!

1. Ukuran partikel jauh lebih kecil dibandingkan wadahnya.

2. Besar kecepatan gerak semua partikel adalah sama.

3. Tumbukan yang terjadi antara partikel dengan dinding wadahnya dianggap lenting

sempurna.

4. Gaya tarik menarik antar partikel sangat besar.

Yang merupakan sifat-sifat gas ideal adalah….

A. 1 dan 3

B. 1, 2, dan 3

C. 2 dan 4

D. 3 dan 4

E. 1, 2, 3, dan 4

31. Balon yang ditiup akan semakin besar dan mengeras. Ini menunjukkan bahwa gas dalam balon

memiliki tekanan yang lebih besar. Semakin besar tekanan gas dalam balon disebabkan oleh:

A. Gaya gravitasi antar partikel gas semakin besar

B. Gaya gesek antar partikel gas semakin besar

C. Gaya kohesi antar partikel gas semakin besar

D. Semakin banyak partikel gas yang saling bertumbukan.

E. Semakin banyak partikel gas yang menumbuk dinding balon.

32. Gas dalam tabung yang suhuya 127 oC dipanaskan pada volume tetap, hingga kecepatan rata-

rata partikel gas menjadi 3/2 kali semula. Kenaikan suhu gas tersebut sebesar….

A. 200oC

B. 400oC

C. 500oC

D. 600oC

E. 900oC

33. Sebanyak 3 liter gas Argon bersuhu 27°C pada tekanan 1 atm (1 atm = 105 Pa) berada di dalam

tabung. Jika konstanta gas umum R = 8,314 J mol−1 K−1 dan banyaknya partikel dalam 1 mol

gas 6,02 x 1023 partikel, maka banyak partikel gas Argon dalam tabung tersebut adalah.....

A. 8,3 x 10 22 partikel

B. 7,2 x 10 22 partikel

C. 4,2 x 10 22 partikel

D. 2,2 x 10 22 partikel

E. 1,2 x 10 22 partikel

34. Gas hidrogen dalam tangki mula-mula bertekanan 10 atm. Jika 2/5 bagian massa gas

dikeluarkan, tekanan gas dalam tangki menjadi....

A. 2 atm

B. 4 atm

C. 6 atm

D. 10 atm

E. 25 atm

35. Suatu gas ideal dengan tekanan P dan volume V dalam ruang tertutup. Jika tekanan gas dalam

ruang tersebut diturunkan menjadi 1/4 kali semula pada volume tetap, maka perbandingan

energi kinetik sebelum dan sesudah penurunan tekanan adalah....

A. 1 : 1

B. 1 : 4

C. 1 : 2

D. 2 : 1

E. 4 : 1


SOAL URAIAN

36. Perhatikan peristiwa kebocoran tangki air berikut!

Jika air yang keluar dari lubang P akan jatuh ke tanah dalam waktu t = 1

55 s, tentukan

berapakah tinggi kebocoran tangki air dihitung dari permukaan air (h)?

37. Batang AB massa 10 kg bersandar di dinding licin, bertumpu di lantai kasar dengan posisi

seperti gambar berikut.

Massa beban C adalah 10 kg, Z adalah titik berat batang. BZ = 2 m, AD = 2 m dan percepatan

gravitasi 10 ms-2. Jika batang AB tepat akan tergelincir, Tentukan gaya normal yang bekerja

di A.

38. Perhatikan grafik gaya (F) dan pertambahan panjang pegas (x) berikut!

Tentukan, berapakah energi potensial pegas saat ditarik ditarik dengan gaya 5 N ?

39. Enam kilogram batang timah hitam dengan kalor jenis 1400 J.kg−1 °C−1 bersuhu 60° C

dicelupkan ke dalam 20 kg air dengan kalor jenis 4200 J.kg−1 °C−1. Setelah terjadi

kesetimbangan termal suhu akhir campuran 20° C. Tentukan berapakah suhu air mula-mula?

40. Suatu gas monoatomik terdiri 1020 partikel bersuhu 627°C. Jika konstanta Boltzman (k = 1,38

x 10-23 J/K), tentukan :

a. Energi kinetik rata-rata partikel gas

b. Energi dalam gas

P

h

2 m

C

4 m

3 m

Z

D

B

A

F (N)

2

x (cm) 4

dinas pendidikan dan kebudayaan provinsi jawa …€¦ · dengan dua garis dan menuliskan di atas...

Documents