UJIAN AKHIR SEMESTER GANJIL TAHUN PELAJARAN 2012/2013

KODE : A

MATA PELAJARAN : FISIKA

KELAS : XI IPA

WAKTU : 120 MENIT

SIFAT UJIAN : CLOSE BOOK

HARI & TANGGAL : DESEMBER 2012

GURU : SUNARIYO, S.Pd.

ARI CAHYONO, S.Si

Petunjuk Cara Mengerjakan Soal

A. Berdoalah sebelum mengerjakan dan menjawab soal.B. Tersedia waktu selama 120 menit untuk menjawab soal.C. Jumlah soal sebanyak 40 soal pilihan ganda dan 5 soal esaiD. Hitamkanlah pilihan jawaban pada lembar jawab.E. Tuliskan jawaban esai pada lembar jawaban yang disediakan.F. Periksalah dan laporkan soal apabila ada yang kurang jelas.G. Periksalah pekerjaan Anda sebelum diserahkan kepada pengawas ujian.

A. SOAL PILIHAN GANDA

1. Persamaan vektor posisi sebuah materi: r = (t3 – 2t2)i + (3t2)j. Jika r bersatuan m dan t dalam s, maka percepatan materi tepat setelah 2 s dari awal pengamatan adalah ….

A. 2 m/s2

B. 4 m/s2

C. 6 m/s2

D. 8 m/s2

E. 10 m/s2

2. Sebuah patikel bermuatan listrik mula-mula bergerak lurus dengan kecepatan 100 ms -1. Karena pengaruh gaya listrik, partikel mengalami percepatan yang dinyatakan dengan persamaan a = (2 – 10t) m s –2 (t adalah waktu lamanya gaya listrik bekerja). Kecepatan partikel setelah gaya bekerja selama 4 sekon adalah . . . . .

A. 24 ms-1

B. 28 ms-1

C. 32 ms-1

D. 36 ms-1

E. 40 ms-1

3. Sebuah benda dilemparkan ke atas dengan sudut elevasi α. Kecepatan di setiap titik pada lintasan dapat diuraikan menjadi komponen vertikal dan horizontal, maka . . . .A. Komponen vertical berturut-turut maikn kecilB. Komponen vertical berturut-turut makin besarC. Komponen vertical berturut-turut tetapD. Komponen horizontal berturut-turut tetapE. Komponen horizontal berturut-turut makin kecil kemudian makin besar

4. Sebuah perahu menyeberangi sungai yang lebarnya 180 meter dan kecepatan arus airnya 4 m/s. Bila perahu diarahkan tegak lurus sungai dengan kecepatan 3 m/s, maka setelah sampai di seberang perahu telah menempuh lintasan sejauh . . . . .

F

A. 180 mB. 240 mC. 300 m

D. 320 mE. 360 m

5. Peluru ditembakkan dengan kecepatan awal 30 m/s dan membentuk sudut 30o terhadap bidang horizontal. Pada saat mencapai titik tertinggi, kecepatannya adalah . . . . .

A. 30√3 m/sB. 30 m/s

C. 15√3 m/sD. 30 m/sE. 0 m/s

6. Sebuah benda dijatuhkan dari pesawat terbang yang sedang melaju horizontal 720 km/jam dari ketinggian 490 meter. Benda akan jatuh pada jarak horizontal sejauh . . . . . . (g = 9,80 m/s2)

A. 1000 mB. 2000 mC. 2450 m

D. 2900 mE. 4000 m

7. Sebuah roda berputar terhadap suatu pporos tetap dan kecepatan sudut partikel pada roda dapat dinyatakan sebagai ω=2,0 t−3,0 ;ω dalam rad/s dan t dalam sekon. Jika posisi sudut awal θ0=1,5 radian, maka posisi sudut partikel pada t = 1,0 s adalah . . . . .

A. – 1,5 radB. – 1,0 radC. – 0,5 rad

D. + 0,5 radE. + 1,0 rad

8. Gaya gesekan statik maksimum terjadi pada saat benda . . . .

A. BerhentiB. Tepat akan bergerakC. Telah bergerak

D. Berhenti atau bergerak lurus beraturanE. Bergerak lurus berubah beraturan

9. Sebuah peti bermassa 50 kg, mula-mula diam diatas lantai horizontal yang kasar (µk = 0,1; µs = 0,5). Peti itu kemudian didorong dengan gaya F = 100 N yang arahnya seperti pada gambar, jika sin θ = 0,6 dan cos θ = 0,8, maka gaya gesek yang dialaminya sebesar . . . A. 50 NB. 56 NC. 80 ND. 250 NE. 280 N

10. Pada gambar berikut massa katrol dapat diabaikan. Nilai tegangan tali T adalah . . . . .

A. 6 NB. 14 NC. 20 N

D. 27 NE. 34 N

11. Sebuah benda bermassa m diluncurkan dari dasar sebuah bidang miring dengan kecepatan awal v seperti pada gambar berikut. Jika koefisien gesekan kinetic adalah µk, percepatan gravitasi g maka kecepatan minimum agar benda tersebut dapat mencapai puncak bidang miring adalah . . . . . .

A. v=√2gh−√2μk glB. v=√2¿¿C. v=√2ghD. v=√2gh+√2 μk glE. v=√2(gh+μk gl)

12. Sebuah balok bermassa 2 kg yang mula-mula diam dilepaskan dari puncak bidang lengkung yang berbentuk seperempat lingkaran dengan jejari R. Kemudian balok meluncur pada bidang datar dan berhenti di B yang berjarak 3 m dari titik awal bidang datar A. jika bidang lengkung tersebut licin sedangkan gaya gesek antara balok dan bidang datar sebesar 8 N maka R adalah . . . . .

A. 0,2 mB. 0,5 mC. 1,2 mD. 1,5 mE. 1,6 m

13. Sebuah mobil bermassa 4 ton melewati sebuah tikungan jalan dengan jari-jari kelengkungan 30 m. bila kemiringan jalan 37o dan koefisien gesekan statik jalan adalah 3/16, maka kecepatan maksimum mobil yang diperbolehkan adalah . . . . . .

A. 10 m/sB. 18 m/sC. 25 m/s

D. 30 m/sE. 33 m/s

14. Dua buah benda masing-masing massanya m1 kg dan m2 kg ditempatkan pada jarak r meter. Gaya gravitasi yang dialami kedua benda F1. Jika jarak antara kedua benda dijadikan 2r meter maka akan menghasilkan gaya gravitasi sebesar F2. Perbandingan antara F1 dan F2 adalah . . . .

A. 1 : 2B. 1 : 4C. 2 : 1

D. 4 : 1E. 4 : 2

15. Bila perbandingan jari-jari planet (Rp) dan jari-jari Bumi (Rb) adalah 2 : 1, sedangkan massa planet (Mp) dan massa Bumi (Mb) perbandingannya adalah 10 : 1, maka orang yang beratnya di Bumi 100 N, di planet menjadi . . . . .

A. 100 NB. 200 N

C. 250 ND. 400 N

E. 500 N

16. Lima buah titik P, Q, R, S dan T terletak segaris lurus dan berada dalam pengaruh medan gravitasi benda A dan B seperti gambar berikut. Jika mA = 9mB, maka titik yang mendapat pengaruh medan gravitasi terbesar adalah titik . . . . .

A. PB. QC. RD. SE. T

17. Tinjau sebuah benda diluncurkan vertikal ke atas. Jika gesekan udara dapat diabaikan, besar kecepatan awal minimum supaya benda tidak kembali ke Bumi ialah v. jika massa Bumi M, massa benda m dan jari-jari Bumi R, maka v2 berbanding lurus dengan . . . . .

A. 2RMB. 2RMmC. 2R/M

D. 2R–1mE. 2M/R

18. Mars mempunyai 2 buah satelit, yaitu Phobos dan Deimos. Yang pertama berada sejauh 9.500 km dari pusat mars sedangkan yang kedua sejauh 24.500 km. Perbandingan periode Phobos terhadap Deimos sewaktu mengitari Mars paling dekat nilainya dengan . . . . .

A. 0,058B. 4,14C. 0,53

D. 0,42E. 0,24

19. Massa planet A sekitar empat kali massa planet B dan jarak antara pusat planet A ke pusat planet B adalah R. Suatu benda uji yang berada pada jarak r dari pusat planet A dan pada garis lurus yang menghubungkan A-B memiliki gaya gravitasi nol. Maka jarak r adalah . . . .

A. R/4B. R/2C. 2R/3

D. 3RE. 4R/5

20. Sebuah batang panjang mula-mula L ditarik dengan gaya F. Jika luas penampang batang A dan modulus elastic E, maka rumus pertambahan panjang adalah . . . . .

A. x=EA /FLB. x=EAL /FC. x=FL /EA

D. x=FA /ELE. x=FLA /E

21. Grafik di bawah ini menunjukkan pertambahan panjang karet akibat pengaruh gaya yang berbeda-beda. Besar energi potensial karet pada pertambahan panjang 8 cm adalah . . . . .

A. 0,15 jouleB. 0,16 jouleC. 0,24 jouleD. 0,25 jouleE. 0,27 joule

22. Sebuah pegas yang tergantung dalam keadaan normal panjangnya 20 cm. Bila pada ujung bebas pegas digantung sebuah beban yang bermassa 50 gram, maka panjang pegas menjadi 25 cm. Bila beban tersebut disimpangkan sejuauh 4 cm, maka energi potensial elastis pegas adalah . . . . . .

A. 0,008 jouleB. 0,016 jouleC. 0,2 joule

D. 0,4 jouleE. 2 joule

23. Sebuah jam bandul yang biasanya dipergunakan di Bumi dibawa ke sebuah planet yang gaya gravitasinya ¼ gravitasi Bumi. Astronot mencatat periode jam bandul tersebut adalah 2 jam. Periode jam bandul tersebut saat di Bumi adalah . . . . .

A. 0,5 jamB. 1 jamC. 2 jam

D. 4 jamE. 4,5 jam

24. Sebuah kelereng kecil terletak pada dasar sebuah mangkok. Anggap permukaan mangkok adalah licin (abaikan gesekan) dengan jari-jari R. Bila kelereng diberi simpangan kecil (θ<10 °) kemudian akan meluncur bolak-balik di sekitar titik keseimbangan σ (lihat gambar). Periode gerak bolak-balik kelereng adalah . . . . .

A. 2π √ gRB. 2π √ RgC. 2π √Rg

D. 2π √ 2RgE. 2π √ 2gR

25. Tiga buah pegas disusun sperti gambar. Konstanta masing-masing k1 = 200 N/m, k2 = 400 N/m, k3 = 200 N/m. Susunan pegas dipengaruhi beban B sehingga mengalami pertambahan panjang 5 cm. Jika g = 10 ms-1 dan pertambahan panjangpegas 1 dan 2 sama, maka massa beban B adalah . . . .

A. 16,67 kgB. 7,50 kgC. 3,33 kgD. 1,67 kgE. 0,75 kg

26. Sebuah balok bermassa 1,5 kg didorong ke atas oleh gaya konstan F = 15 N pada bidang miring seperti gambar. Anggaplah percepatan gravitasi (g) 10 ms-1 dan gesekan antara balok dan bidang miring nol. Usaha total yang dilakukan pada balok adalah . . . . .

A. 15 JB. 30 JC. 35 JD. 45 JE. 50 J

27. Mobil A memiliki massa 0,75 kali massa mobil B, sedangkan laju mobil A adalah 0,25 kali laju mobil B. Kedua mobil masing-masing diperlambat oleh gaya konstan yang sama F, sampai kedua mobil berhenti. Apabila jarak yang diperlukan untuk menghentikan mobil A adalah 3 meter, jarak bagi mobil B untuk berhenti adalah . . . . .

A. 64 meterB. 32 meterC. 8 meter

D. 8 meterE. 4 meter

28. Massa 2 kg digantungkan pada pegas yang mempunyai tetapan gaya 1000 N/m, hingga mencapai keadaan diam seimbang. Usaha yang diperlukan untuk mengubah simpangan benda (dari posisi seimbangnya) dari 2 cm menjadi 8 cm adalah . . . .

A. 10 JB. 8,0 JC. 6,0 J

D. 4,0 JE. 3,0 J

29. Sebuah peluru m = 100 gram ditembakkan dengan kecepatan awal 100 m/s dan sudut elevasi 30o terhadap bidang horizontal. Jika g = 10 m/s2, besar perbandingan energi potensial dengan energi mekanik setelah 1 detik adalah . . . . .

A. 19/1000B. 9/100C. 19/100

D. 9/10E. 10/9

30. Air terjun setinggi 20 m digunakan untuk pembangkit llistrik tenaga air (PLTA). Setiap detik air mengalir 10 m 3. Jika efisiensi generator 55% dan peercepatan gravitasi g = 10 m/s2, maka daya rata-rata yang dihasilkan adalah . . . . . . .

A. 110 kWB. 1100 kWC. 2200 kW

D. 2500 kWE. 5500 kW

31. Pada ujung sebuah kerek tergantung sebuah bola bermassa 250 kg. Sistem kerek berbola ini dipakai untuk menghancurkan sebuah gedung. Bola dilepaskan dari ketinggian 25 m di atas tanah dan menimpa puncak tembok gedung yang tingginya 5 m. Jika g = 10 m/s2 dan gaya tahan gedung rata-rata 105 N maka pada setiap benturan bola akan masuk sedalam . . . .

A. 0,5 mB. 0,4 mC. 0,3 m

D. 0,2 mE. 0,1 m

32. Sebuah benda bermassa 2 kg terletak di tanah. Benda itu ditarik vertikal ke atas dengan gaya 25 N selama 2 detik lalu dilepaskan. Jika g = 10 m/s2, energi kinetik benda pada saat mengenai tanah adalah . . . . . .

A. 150 JB. 125 JC. 100 J

D. 50 JE. 25 J

33. Pegas dengan konstanta k = 800 N/m, ditumbuk oleh sebuah balok bermassa 0,5 kg dengan kecepatan 10 m/s, maka pegas akan tertekan sejauh . . . . . .

A. 5 cmB. 10 cmC. 16 cm

D. 25 cmE. 60 cm

34. Pada permainan bola kasti, bola bermassa 0,5 kg mula-mula bergerak dengan kecepatan 2 m/s. Kemudian bola tersebut dipukul dengan gaya F berlawanan dengan gerak bola, sehingga kecepatan bola berubah menjadi 6 m s–1. Bila bola bersentuhan dengan pemukul selama 0,01 sekon, maka perubahan momentumnya adalah . . . . . .

A. 8 kg m s–1 B. 6 kg m s–1

C. 5 kg m s–1

D. 4 kg m s–1

E. 2 kg m s–1

35. Grafik di bawah ini menyatakan hubungan gaya F yang bekerja pada benda bermassa 3 kg terhadap waktu t selama gaya itu bekerja pada benda. Bila benda mula-mula diam, kecepatan akhir benda dalam m s – 1 adalah . . . . .

A. 5B. 10C. 15D. 20E. 25

36. Sebuah bola bermassa 200 gram bergerak dengan kelajuan 6 m/s menuju dinding dengan arah tegak lurus. Bola tersebut menumbuk dinding selama 0,2 s dan dipantulkan tegak lurus dinding dengan 4 m/s. Besar gaya yang diberikan dinding pada bola adalah . . . . .

A. 2 NB. 4 NC. 6 ND. 8 N

E. 10 N

37. Sebuah benda bergerak dengan momentum yang besarnya P. Sekonyong-konyong benda itu pecah menjadi dua bagian yang masing-masing besar momentumnya P1 dan P2 dalam arah yang saling tegak lurus. Maka . . . . .

A. P = P1 + P2

B. P = P1 – P2 C. P = P2 – P1

D. P = (P12 + P2

2)1/2

E. P = (P12 – P2

2)1/2

38. Dua buah benda m1 = m2 = 2kg bergerak saling mendekati seperti pada gambar di bawah. V1 = 10 m/s dan v2 = 20 m/s. Jika kedua benda bertumbukan lenting sempurna, maka kecepatan masing-masing benda sesudah tumbukan adalah . . . . .

A. v1 = –20 m/s, v2 = 20 m/s B. v1 = –20 m/s, v2 = 10 m/sC. v1 = –10 m/s, v2 = –20 m/s

D. v1 = –10 m/s, v2 = 10 m/sE. v1 = –5 m/s, v2 = 10 m/s

39. Sebuah peluru dengan massa 10 g dan kecepatan 900 m/s mengenai dan menembus sebuah balok dengan massa 80 kg yang diam di bidang datar tanpa gesekan. Kecepatan peluru setelah menembus balok 100 m/s. Kecepatan balok karena tertembus peluru adalah . . . .

A. 10 m/sB. 1m/sC. 0,5 m/s

D. 0,1 m/sE. 30 m/s

40. Sebuah granat yang diam tiba-tiba meledak menjadi dua bagian yang bergerak dalam arah berlawanan. Perbandingan massa kedua bagian itu adalah m1 : m2 = 1 : 2. Bila energi yang dibebaskan adalah 3 . 105 joule, maka perbandingan energi kinetik pecahan granat pertama dan kedua adalah . . . . .

A. 1 : 1B. 2 : 1C. 1 : 3

D. 5 : 1E. 7 : 5

B. SOAL ESSAI1. Budi go as far as 6 meters to the east, then 6 meters to the south, and 2 meters to the east. Budi displacement

from the initial position is . . . .2. Consider the graph of the velocity v vs t for straight following a moving object! The distance for 12 seconds

is . . .

3. An moving object with uniform circular linear speed of 3 ms-1 and the trajectory radius of 1.5 m. The frequency

of these objects is . . . .4. A mass of 4 kg at first motionless, then move straight horizontally with acceleration of 3 m/s2. Enterprises are

converted into kinetic energy after 2 seconds is . . .5. A tennis ball of mass m sliding with velocity v then hit by a racket to turn around in the opposite direction with

a velocity ¾ v. The amount of impulses conducted by the racket is . . .