Diponegoro Physisc Competition | Tahap I Penyisihan 1

PETUNJUK UMUM

Pengerjaan Soal Tahap 1

Diponegoro Physics Competititon

Tingkat SMP

1. Soal Olimpiade Sains bidang studi Fisika tahap 1 berupa Pilihan ganda sebanyak 50 soal

2. Pengerjaan soal diberi waktu 120 menit

3. Soal tersedia sesuai dengan naskah yang tersedia

4. Setiap jawaban benar diberi skor 4, dan jawaban salah skor 0 dan jika tidak ada jawaban

dianggap jawaban salah.

5. Selama megerjakan soal tidak boleh menggunakan alat elektronik dan kalkulator

6. Jawaban ditulis pada lembar jawaban yang telah disediakan dan mengisi identitas peserta..

- Selamat Mengerjakan -

Diponegoro Physisc Competition | Tahap I Penyisihan 2

Soal Pilihan Ganda. Pilih salah satu jawaban yang paling tepat.

1. Bagaimanakah kita dapat mengukur atau memperkirakan suhu dari sebuah bintang secara

mudah?

A. Dengan termometer ketelitian tinggi dari Bumi.

B. Pergi ke bintang tersebut dengan pesawat ruang angkasa sambil membawa termometer

C. Dengan mengamati pergerakan bintang tersebut terhadap Bumi.

D. Membandingkan warna atau cahaya yang dipancarkan oleh bintang tersebut

2. Massa jenis sebuah zat diberikan oleh persamaan = 0 + VT, dengan 0 adalah massa jenis zat

saat T = 0C, adalah sebuah tetapan positif, V volume zat dan T suhu zat. Satuan yang tepat

dari dalam SI adalah ...

A. kg. m-6/C B. kg. m-6/K C. kg. m-6.K D. kg. m-3/K

3. Sebuah tabung yang berskala ml, diisi dengan air sehingga permukaan air tepat berimpit dengan

angka 100 ml. Sebuah batu yang massa jenisnya 4,0 g/cm3 dimasukkan ke dalam tabung, dan

ternyata permukaan air sekarang berimpit dengan skala 112,5 ml. Massa batu tersebut sama

dengan ...

A. 5,0 gram B. 25 gram C. 50 gram D. 75 gram

4. Anggaplah sebuah atom hidrogen berbentuk bola dengan jari-jari 0,0510-9 m dan massanya

1,6710-27

kg. Pada inti atom hidrogen terdapat proton yang massanya dianggap sama dengan

atom hidrogen, namun jari-jari proton besarnya sekitar 1,510-15

m. Perbandingan massa jenis

atom hidrogen dibanding massa jenis proton sekitar ...

A. 271015 B. 9,01015 C. 2710-15 D. 9,010-15

5. Pada pengukuran menggunakan jangka sorong berikut

memberikan hasil terbaik sebesar...

A. 8,56 cm

B. 8,57 cm

C. 8,58 cm

D. 8,59 cm

Diponegoro Physisc Competition | Tahap I Penyisihan 3

6. Anggaplah pada pengukuran di atas kesalahan pengukuran adalah skala terkecil. Maka

kesalahan pengukuran menggunakan jangka sorong di atas memberikan ralat absolut sebesar ...

A. 0,001 mm B. 0,005 mm C. 0,01 mm D. 0,05 mm

7. Sebuah kereta bergerak dengan kecepatan tetap ke barat sebesar 120 km/jam. Seorang

penumpang yang diam di kereta, melihat seorang anak berlari dengan kecepatan 102 km/jam ke

timur. Berapakah kecepatan anak tersebut terhadap tanah?

A. 5 m/s ke barat

B. 5 m/s ke timur

C. 10 m/s ke barat

D. 10 m/s ke timur

8. Sebuah helikopter bergerak ke timur dengan kelajuan 80 m/s. Tinggi helikopter terhadap tanah

adalah 180 m. Sebuah bom kemudian dijatuhkan dari ketinggian tersebut. Dengan mengabaikan

gesekan udara, kelajuan bom saat mencapai tanah menurut pilot helikopter adalah...

A. 60 m/s B. 80 m/s C. 100 m/s D. 120 m/s

9. Grafik berikut menampilkan kecepatan seekor seekor semut sebagai fungsi waktu. Perpindahan

semut sampai detik ke-8 adalah ...

A. -2,0 m

B. 16 m

C. 20 m

D. 28 m

10. Sebuah Roket ditembakkan vertikal ke atas dengan kelajuan awal 100 m/s. Bila gesekan

diabaikan, waktu yang diperlukan roket kembali ke tanah dihitung dari mula-mula adalah ...

A. 10 detik B. 20 detik C. 30 detik D. 40 detik

11. Seorang siswa berdiri di atas lantai sebuah elevator yang diam. Skala pada timbangan saat itu

menunjukkan bahwa massa badannya 60 kg. Bila kemudian elevator dipercepat ke bawah

sebesar 5 m/s2, skala timbangan menunjuk angka ...

A. 30 kg B. 45 kg C. 60 kg D. 75 kg

v(m/s)

t(s)

4

6

2

8

Diponegoro Physisc Competition | Tahap I Penyisihan 4

12. Sebuah koin dilemparkan mendatar sepanjang lantai kasar dengan kelajuan 10 m/s dan berhenti

setelah 5 detik kemudian. Jarak total yang ditempuh koin selama geraknya adalah ...

A. 2,5 m B. 5 m C. 20 m D. 25 m

13. Sebuah balok bermassa 2,0 kg mula-mula diam di atas permukaan lantai datar yang kasar.

Diketahui koefisien gesek statis dan kinetik masing-masing 0,4 dan 0,2. Bila balok kemudian

didorong dengan gaya tetap horizontal sebesar 7,5 N dalam waktu 4 detik. Jarak yang ditempuh

selama 4 detik pertama adalah ...

A. 0 B. 1,4 m C. 10 m D. 14 m

14. Sebuah balok bermassa m mula-mula diam di permukaan lantai licin, kemudian ditarik dengan gaya tetap

F yang arahnya ke atas membentuk sudut dengan horizontal. Besar kelajuannya saat balok menempuh

jarak x adalah ...

A.

B.

C.

D.

15. Seorang siswa dapat terapung di kolam, dan ternyata 75% badannya terendam di dalam air.

Massa jenis orang tersebut adalah ...

A. 250 kg/m3 B. 500 kg/m3 C. 750 kg/m3 D. 950 kg/m3

16. Sebuah tabung U mula-mula terisi dengan merkuri yang kerapatannya,

13,6 g/cm3, dituangkan ke dalam tabung. Sejumlah fluida lain yang tak

dikenal dituangkan ke salah satu lengan dan setelah tercapai

kesetimbangan, panjang kolom fluida pada salah satu lengan adalah 40

cm. Di lain pihak, ketinggian merkuri di lengan lainnya adalah 3,8 cm.

Berapakah kerapatan fluida itu dalam g/cm3?

A. 12,9 B. 10,0 C. 1,29 D. 1,0

17. Anggaplah kasus lumpur Lapindo dapat

dianggap sebagai dua bejana berhubungan

dengan penampang besar 4 m2

dan penampang

kecil 1 m2. Kedalaman permukaan lumpur pada

kedua bejana adalah 10 m. Diasumsikan massa

jenis lumpur 1 g/cm3. Bila ke dalam bejana kecil

10 m

P

Diponegoro Physisc Competition | Tahap I Penyisihan 5

ditambahkan sebuah tekanan tiba-tiba sebesar P = 2105 N/m

2, apa yang akan terjadi pada

bejana besar?

A. Lumpur akan naik setinggi 5 m

B. Lumpur akan naik tepat setinggi 10 m

C. Lumpur akan naik melampaui permukaan bejana sehingga ada yang tumpah kira-kira

sebanyak 4104 kg

D. Lumpur akan naik melampaui permukaan bejana sehingga ada yang tumpah kira-kira

sebanyak 8104 kg

18. Sebuah gas ideal suhunya meningkat dari 27 C menjadi 127C. Energi kinetik gas pada kondisi

akhir sama dengan ...

A. tetap

B. meningkat 1,3 kali mula-mula

C. meningkat 2 kali dari mula-mula

D. meningkat 3 kali dari mula-mula

19. Anggaplah pada siang hari laju aliran panas dari luar rumah yang mengalir ke dalam rumah

besarnya Q. Bila ketebalan dinding dinaikkan menjadi dua kali mula-mula, sedangkan besaran

lainnya tetap, maka laju panas sekarang menjadi ...

A. Q B. Q C. 2 Q D. 3 Q

20. Seutas dawai senar gitar merambatkan sebuah gelombang dengan kelajuan v pada saat

tegangannya T. Agar kelajuan gelombang pada senar menjadi 2v, maka tegangan senar harus

diubah menjadi ...

A. T B. T C. 2T D. 4T

21. Suatu saat anda naik kendaraan dengan kelajuan tetap 72 km/jam ke timur. Di depan anda

terlihat sebuah mobil ambulans dengan kecepatan yang sama sambil membunyikan sirene

dengan frekuensi 100 Hz. Suatu saat sirine yang anda dengar ternyata berkurang menjadi 98 Hz.

Bila cepat rambat gelombang bunyi saat itu adalah 300 m/s. Apa yang terjadi?

A. Mobil ambulans menambah kecepatan menjadi 116 km/jam

B. Mobil ambulans menambah kecepatan menjadi 96 km/jam, kecepatan mobil anda tetap

C. Anda menambah kecepatan menjadi 96 km/jam, kecepatan mobil ambulans tetap

D. Mobil ambulans mengurangi kecepatan menjadi 60 km/jam, kecepatan mobil anda tetap

Diponegoro Physisc Competition | Tahap I Penyisihan 6

22. Sebuah sumur diketahui mempunyai kedalaman 1,8 km. Sebuah teriakan dilakukan tepat di atas

bibir sumur tersebut. Pantulan suaranya akan terdengar setelah .......... kemudian.

A. 0,6 detik B. 6 detik C. 12 detik D. 18 detik

23. Dua buah gabus naik turun terombang-ambing di tengah Samudera. Jarak kedua gabus tersebut

adalah 10 m. Suatu saat, salah satu gabus ada di puncak gelombang, dan yang lain di lembah

gelombang. Di antara keduanya terdapat dua lembah gelombang. Panjang gelombang laut

tersebut adalah ...

A. 0,4 m B. 2 m C. 4 m D. 8 m

24. Berapa banyak jumlah panas yang harus diambil dalam sebuah lemari es agar 1,5 kg air pada

suhu 20C menjadi es pada suhu -12C? Diketahui panas jenis es adalah 2100 J/kgC, kalor

lebur es 3,33105 J/kg, dan panas jenis air 4200 J/kgC.

A. 220 kJ B. 330 kJ C. 660 kJ D. 1320 kJ

25. Sebuah hairspray mengandung gas pada tekanan 202 kPa dan volume sebanyak 125 cm3 serta

pada suhu 22C. Bila suhu gas naik mencapai 195C, berapa tekanan di dalam kaleng sekarang?

Anggap volume gas tetap.

A. 32 kPa B. 120 kPa C. 320 kPa D. 3200 kPa

26. Gelombang elektromagnetik di udara merambat dengan kelajuan 3,0105 km/s. Bila

frekuensinya adalah 5,01014

Hz, maka panjang gelombangnya sama dengan ...

A. 2,7107 m

B. 2,710-7 m

C. 6,010-7 m

D. 6,010-8 m

27. Dua buah cermin datar saling membentuk sudut 100. Seberkas cahaya dikenakan pada cermin

membentuk sudut 30 dengan cermin pertama. Besarnya sudut pantul oleh cermin kedua

adalah ...

A. 25 B. 35 C. 45 D. 55

35

Diponegoro Physisc Competition | Tahap I Penyisihan 7

28. Seberkas cahaya merambat di dalam medium yang berindeks bias 1,5 dan setelah itu menuju

medium kedua yang indeks biasnya 1,2 dengan sudut datang 60. Apa yang terjadi dengan

berkas setelah ke luar dari medium pertama?

A. Berkas akan dibiaskan mendekati garis normal

B. Berkas akan dibiaskan menjauhi garis normal

C. Berkas akan dibiaskan dengan sudut 90

D. Berkas akan dipantulkan.

29. Pada genangan air sabun sering terlihat warna pelangi. Hal ini disebabkan oleh proses ...

A. Polarisasi

B. Dispersi

C. Refraksi

D. Difraksi

30. Sebuah benda ketika diletakkan pada jarak 10 cm dari sebuah lensa ternyata dihasilkan

bayangan yang tegak dan diperbesar dua kali. Bila benda diletakkan pada jarak 20 cm dari lensa,

maka ...

A. Dihasilkan bayangan terbalik dan sama besar

B. Dihasilkan bayangan terbalik dan dua kali lebih besar

C. Dihasilkan bayangan di jauh tak berhingga

D. Dihasilkan bayangan terbalik dan diperkecil dua kali

31. Seorang anak sedang berdiri di depan cermin datar sejauh D. Bila dia bergeser menjauhi cermin sejauh

D dari posisi awal, maka jarak bayangan terhadap anak tersebut sekarang menjadi ...

A. 1 D B. 2 D C. 2 D D. 3 D

32. Sebuah benda berada sejauh 2f dari lensa positif yang mempunyai jarak fokus f. Bila benda digeser

menjauhi lensa, maka ...

A. Bayangan benda bersifat riil dan semakin kecil

B. Bayangan benda bersifat maya dan semakin kecil

C. Bayangan benda bersifat riil dan semakin besar

D. Bayangan benda bersifat maya dan semakin besar.

Diponegoro Physisc Competition | Tahap I Penyisihan 8

33. Sebuah bola logam konduktor

bermuatan listrik netral. Sebatang

tongkat bermuatan positif di

dekatkan ke bola sehingga terjadi

induksi listrik seperti pada gambar.

Bagaimana keadaan bola setelah tongkat dijauhkan kembali?

34. Mengapa pada saat mendung sering terjadi petir?

A. Karena terjadi perbedaan potensial listrik yang cukup besar antara bumi dengan awan atau

antara awan dengan awan yang lain.

B. Karena tekanan yang cukup kuat pada molekul-molekul air yang hendak menjadi hujan.

C. Karena terdapat perbedaan kerapatan molekul udara yang netral menjadi ion-ion berjumlah

sangat besar.

D. Karena terjadi perbedaan temperatur udara yang cukup besar antara bumi dengan awan

sehingga dapat mengalirkan muatan listrik cukup besar.

35. Sebuah bola logam yang bermuatan netral, disentuhkan dengan sebuah batang kayu yang

bermuatan positif. Selang setelah beberapa saat, kontak kayu dengan bola diputus. Bola A

kemudian didekatkan dengan bola B yang bermuatan listrik positif, bagaimana gaya Coulomb

yang terjadi?

36. Tiga buah muatan terletak pada garis lurus seperti pada gambar. Bila besar masing-masing

muatan adalah Q1 = -4q, Q2 = +q, and Q3 = +q, maka besar dan arah gaya Coulomb yang dialami

oleh muatan Q3 adalah ...

A B A B

A

./

B

A B A B

D C

- - - -

- -

+ +

+ + +

+

+ + + + + +

Bola logam terinduksi ketika

sebatang tongkat bermuatan

didekatkan

Bola logam netral sebelum

terinduksi

- - - -

- -

+ +

+ + +

+

+ +

+ +

+

+

- - - -

- -

A B C D

Diponegoro Physisc Competition | Tahap I Penyisihan 9

A. kq2/r2 ke kiri

B. kq2/r2 ke kanan

C. 3kq2/r2 ke kiri

D. 0

37. Seorang siswa mengukur empat buah hambatan

dari bahan yang berbeda-beda. Alat yang

digunakan adalah sebuah voltmeter dan

ampermeter. Dengan mengaliri arus listrik yang

sama, dia mengukur tegangan pada hambatan

dengan hasil disajikan pada tabel. Hambatan yang paling mendekati hukum Ohm adalah ...

a. A b. B c. C d. D

38. Dua buah penghantar terbuat dari bahan yang sama. Penghantar pertama panjangnya 2 kali

penghantar kedua, namun diameter penampangnya kali penampang penghantar kedua.

Perbandingan resistansi penghantar pertama terhadap kedua adalah...

a. 1:8 b. 1: 1 c. 4:1 d. 8:1

39. Tiga buah lampu yang sejenis masing-masing

hambatannya 2 dipasang seperti pada rangkaian

berikut. Susunan lampu itu kemudian dipasang pada

GGL yang hambatan dalamnya nol. Bila arus I1 = 6A,

maka nilai sama dengan ...

a. 3 V b. 6 V c. 9 V d. 12 V

40. Sebuah lampu dengan spesifikasi 60W/220V dipasang pada tegangan 110 V. Bila efisiensinya

100% dan lampu dipasang tiap hari selama 12 jam, berapa kWh yang dihasilkan oleh lampu itu

tiap hari?

a. 0,144 kWh b. 0,18 kWh c. 1,2 kWh d. 1,8 kWh

41. Sebuah kawat lurus dan sangat panjang

mengalirkan arus listrik sebesar I. Titik A di

sebelah kiri kawat sejauh R, dan titik B di sebelah

kanan kawat sejauh 2R. Bila besar medan magnet

I

I1

I2

R 2R A B

I

Arus terukur

(mA)

Tegangan hambatan (volt)

A B C D

10 1 20 3 5

20 2 30 7 10

30 4 35 11 6

40 10 32 15 12

Q1 Q2 Q3

r r

Diponegoro Physisc Competition | Tahap I Penyisihan 10

di A dan B masing-masing BA dan BB, maka ...

A. BA = BB, arah BA masuk bidang gambar dan arah BB ke luar bidang gambar.

B. BA = 2BB, arah BA masuk bidang gambar dan arah BB ke luar bidang gambar.

C. BA = 2BB, arah BA ke luar bidang gambar dan arah BB masuk bidang gambar.

D. BA = 4BB, arah BA ke luar bidang gambar dan arah BB masuk bidang gambar.

42. Dari soal di atas, melalui titik A, sebuah proton dengan muatan +q bergerak ke atas sejajar kawat

dengan kecepatan v. Berapa besar dan arah gaya Lorentz yang dialami oleh proton?

A. F = 0

B. F = BA qv ke kiri

C. F = BA qv ke bawah

D. F = BA qv ke kanan

43. Tiga buah partikel Na+, Cl- dan H2, ditembakkan secara bersamaan dengan kecepatan yang sama

memasuki sebuah ruang berisi medan magnet homogen berarah masuk bidang gambar. Lintasan

ketiga partikel ditunjukkan oleh gambar A, B, dan C. Dapat

disimpulkan bahwa A, B, dan C berturut-turut adalah...

A. Na+, Cl- dan H2

B. Cl-,Na+ dan H2

C. Cl-, H2, dan Na+

D. Na+, H2, dan Cl-

44. Manakah yang identik yang hampir sama dengan medan magnet batang?

a. sebuah simpal listrik yang dialiri arus listrik.

b. sebuah kumparan yang terdiri N lilitan dialiri arus listrik searah

c. sebuah kawat lurus yang sangat panjang dan dialiri arus listrik

d. beberapa buah kawat yang panjang dan dialiri arus listrik

45. Sebuah kumparan yang terdiri dari N lilitan kawat, dapat menghasilkan gaya gerak listrik, bila...

a. Ke dalam kumparan dimasukkan magnet batang

b. Lilitan kawat dialiri arus listrik searah

c. Ke dalam kawat dimasukkan sebuah plastik

d. Lilitan kawat dialiri arus bolak-balik

A

C

B

Diponegoro Physisc Competition | Tahap I Penyisihan 11

46. Sebuah trafo memiliki perbandingan lilitan primer terhadap sekunder 4:5. Bila efisiensi trafo

adalah 75%, maka perbandingan arus primer terhadap arus sekunder adalah ...

a. 3:5 b. 4:5 c. 5:5 d. 5:3

47. Sebuah benda langit bergerak mengelilingi

matahari M, dengan lintasan berbentuk elips. Posisi

benda saat kelajuannya paling kecil adalah di titik

...

a. A

b. B

c. C

d. D

48. Sebuah satelit mengelilingi bumi dengan kelajuan tetap dengan lintasan berbentuk lingkaran dan

periodenya T0. Suatu saat periodenya bertambah menjadi 8 kali mula-mula. Kemungkinan yang

dapat disimpulkan saat itu adalah ...

A. Jari-jari bidang edarnya berkurang menjadi kali mula-mula

B. Jari-jari bidang edarnya bertambah menjadi kali mula-mula

C. Jari-jari bidang edarnya bertambah menjadi 2 kali mula-mula

D. Jari-jari bidang edarnya bertambah menjadi 4 kali mula-mula

49. Dua buah titik massa bermuatan identik mula-mula jaraknya terpisah sejauh R satu sama lain

dan terisolasi dari benda-benda sekitarnya. Bila jarak kedua benda ditambah sehingga jarak

akhir menjadi R, maka ...

A. Gaya tarik menarik kedua titik massa bertambah menjadi 4 kali mula-mula

B. Gaya tolak menolak kedua titik massa bertambah menjadi 4 kali mula-mula

C. Gaya tarik menarik kedua titik massa berkurang menjadi 4 kali mula-mula

D. Gaya tolak menolak kedua titik massa berkurang menjadi 4 kali mula-mula

50. Di kutub utara atau selatan, sering terjadi fenomena aurora borealis, yakni pada malam hari

sering terlihat seperti tirai cahaya berwarna putih. Bagaimanakah fenomena itu bisa dijelaskan?

a. Karena perbedaan suhu kutub dengan khatulistiwa sehingga ada aliran panas.

b. Karena adanya angin matahari yang mengenai bumi

M

A

B C

D

Diponegoro Physisc Competition | Tahap I Penyisihan 12

c. Karena perputaran bumi pada porosnya, mengakibatkan perubahan medan magnet bumi di

sekitar kutub-kutub bumi.

d. Karena adanya interaksi partikel bermuatan dengan medan magnet bumi lebih rapat dekat kutub.