DEPARTEMEN PENDIDIKAN NASIONALUJIAN NASIONAL SMA/MA

TAHUN PELAJARAN 2008/2009

Mata Pelajaran : FISIKAProgram Studi : IPAHari/Tanggal : Kamis, 23 April 2009Jam : 08.00 – 10.00

PETUNJUK UMUM1. Isikan nomor ujian, nama peserta, dan tanggal lahir pada Lembar Jawaban Ujian Nasional (LJUN), sesuai petunjuk

Lembar Jawaban Ujian Nasional (LJUN).2. Hitamkan bulatan di depan nama mata ujian di Lembar Jawaban Ujian Nasional (LJUN).3. Tersedia waktu 120 menit untuk mengerjakan paket tes tersebut.4. Jumlah soal sebanyak 40 butir, pada setiap butir soal terdapat 5 (lima) pilihan jawaban.5. Periksa dan bacalah soal-soal sebelum Anda menjawabnya.6. Laporkan kepada Pengawas Ujian apabila terdapat lembar soal yang kurang jelas, rusak, atau tidak lengkap.7. Mintalah kertas ujian kepada Pengawas Ujian, bila diperlukan.8. Tidak diizinkan menggunakan kalkulator, HP, tabel matematika, atau alat bantu hitung lainnya.9. Periksalah pekerjaan Anda sebelum diserahkan kepada Pengawas Ujian.10.Lembar soal tidak boleh dicoret-coret, difotokopi, atau digandakan.

1. Untuk mengukur diameter dalam sebuah gelas dengan jangka sorong seperti pada gambar. Diameter dalam sebuah gelas adalah …

A. 0,8 D. 2,2B. 0,83 E. 2,27C. 1,67

2. Fitria melakukan perjalanan napak tilas dimulai dari A ke B : 600 m arah utara; ke titik C 400 m arah barat; ke titik D 200 m arah selatan dan kemudian berakhir di titik E 700 m arah timur. Besar perpindahan yang dialami Fitria … m.A. 100 D. 1500B. 300 E. 1900C. 500

3. Grafik kecepatan (v) terhadap waktu (t) berikut ini menginformasikan gerak benda.

Jarak tempuh benda 5 detik terakhir adalah … m.A. 100 D. 140B. 120 E. 150C. 130

4. Bola bermassa 1,2 kg dilontarkan dari tanah dengan laju 16 m/s. Waktu yang diperlukan bola untuk tiba kembali di tanah adalah … s.A. 0,8 D. 2,8B. 1,2 E. 3,2C. 1,6

5. Perhatikan gambar di bawah!

Jika koefisien gesek kinetis antara balok A dan meja 0,1 dan percepatan gravitasi 10 m/s2, maka gaya yang harus diberikan pada balok A agar sistem bergerak ke kiri dengan percepatan 2 m/s2 adalah … N.A. 70 D. 250B. 90 E. 330C. 150

6. Tabel data Fisis benda A dan B terhadap permukaan bumi yang memilik jari-jari R.

Masa bendaPosisi benda

Benda A M RBenda B 2m 2R

Perbandingan kuat medan gravitasi antara benda A dan B adalah …A. 2 : 1 D. 9 : 4B. 9 : 1 E. 4 : 9C. 4 : 1

7. Sebuah bidang homogen ABCDE seperti gambar.

Letak titik ordinat bidang yang diarsir terhadap sisi AB adalah …

A. D.

B. E.

C.

8. Sebuah tongkat homgen dengan panjang 40 cm bermassa 3 kg. pada salah satu ujung tongkat di beri beban, sedangkan ujung lainnya sebagai tumpu.

Jika F = 280 N, maka momen gaya pada titik O adalah …A. 0 D. 14B. 6 E. 28C. 8

9. Sebuah tongkat yang panjangnya L, hendak diputar agar bergerak rotasi dengan sumbu putar pada batang tersebut. Jika besar gaya untuk memutar tongkat F (newton), maka torsi maksimum akan diperoleh ketika:(1) F melalui tegak lurus ditengah batang(2) F melalui segaris dengan batang(3) F melalui tegak lurus di ujung batang(4) F melalui ¼ L dari sumbu putarPernyataan yang benar adalah …A. (1) dan (2) B. (2) dan (3) C. (2) dan (4)D. hanya (1) sajaE. hanya (3) saja

10. Data perubahan kecepatan sebuah benda yang bergerak lurus disajikan seperti tabel berikut:

NoMassa benda (Kg)

Kecepatan awal (m/s)

Kecepatan akhir (m/s)

1 8 2 42 8 3 53 10 5 64 10 0 45 20 3 3

Usaha yang paling besar dilakukan oleh benda nomor …A. 1 D. 4B. 2 E. 5C. 3

11. Tiga buah pegas identik disusun seperti pada gambar! Jika beban 300 gram digantung pada k1, pegas akan bertambah panjang 4 cm. Besar konstanta seluruh pegas (g = 10 m/s2) adalah … N/m.

A. 225 D. 25B. 75 E. 5C. 50

12. Perhatikan gambar di bawah! sebuah benda jatuh bebas dari 20 m. jika g = 10 m/s2, maka kecepatan benda saat berada 15 m di atas tanah adalah….m/s.

A. 2 D. 15B. 5 E. 20C. 10

13. Dua bola A dan B mula-mula bergerak seperti gambar. Kedua bola kemudian bertumbukkan, tidak lenting sama sekali. Kecepatan A dan B setelah tumbukkan adalah … m/s.

A. ½ D. 2B. 1 E. 2½C. 1½

14. Dua batang logam P dan Q disambungkan pada salah satu ujungnya. Dan ujung-ujung yang lain diberi suhu yang berbeda lihat gambar!

Bila panjang dan luas penampang kedua logam sama tapi konduktivitas logam P dua kali konduktivitas logam Q maka suhu tepat pada sambungan di B adalah …A. 20 D. 50B. 30 E. 60C. 40

15. Gambar menujukkan penampang sayap pesawat saat pesawat tinggal landas. Ketika pesawat akan mendarat pilot harus mengatur posisi sayap harus …

A. F1 = F2

B. v1 > v2

C. v1 < v2

D. v1 = v2

E. F1 > F2

16. Gas Ideal yang berada dalam suatu bejana dimampatkan (ditekan) maka gas akan mengalami …A. Penurunan laju partikelB. Penurunan suhuC. Kenaikan suhuD. Penambahan partikel gasE. Penurunana partikel gas

17. Sejumlah gas dalam tabung tertutup dipanaskan secara isokhorik sehingga suhunya menjadi empat kali semula. Energi kinetik rata-rata gas akan menjadi …A. ¼ kali semulaB. ½ kali semulaC. Sama dengan semulaD. 2 kali semulaE. 4 kali semula

18. Mesin carnot bekerja pada suhu tinggi 600 K. untuk menghasilkan kerja mekanik. Jika mesin menyerap kalor 600 J dengan suhu rendah 400 K, maka usaha yang dihasilkan adalah … joule.A. 120 D. 148B. 124 E. 200C. 135

19. Sebuah obyek diletakkan pada jarak 1,5 cm dari lensa obyektif mikroskop, Mikroskop memiliki jarak fokus lensa obyektif dan okuler berturut-turut 10 mm dan 6 cm. Jika mikroskop digunakan pengamatan yang memiliki titik dekat 30 cm secara akomodasi maksimum, maka perbesaran bayangan yang dihasilkan adalah … kali.A. 10 D. 20B. 12 E. 25C. 18

20. Gelombang elektromagnet yang mempunyai daerah frekuensi (1016 – 1020) Hz dan digunakan untuk teknologi kedok-teran adalah …A. gelombang radioB. sinar C. sinar XD. sinar ultravioletE. inframerah

21. Persamaan simpangan gelombang y = 10 sin(0,5t – 2x). Jika x dan y dalam meter serta t dalam sekon maka cepat rambat gelombang adalah …A. 2 D. 0,02B. 0,25 E. 0,01C. 0,1

22. Seberkas cahaya jatuh tegak lurus pada kisi yang terdiri dari 5000 goresan tiap cm. sudut deviasi orde kedua adalah 30o, panjang gelombang cahaya yang diguna-kan adalah …

.

A. 2500 D. 7000B. 6000 E. 5000C. 4000

23. Intensitas bunyi mesin jahit yang sedang bekerja 10-9 watt/m2, untuk intensitas ambang 10-12 watt/m2 maka taraf intensitas 10 mesin jahit identik yang sedang bekerja adalah … dB.A. 400 D. 30B. 300 E. 20C. 40

24. Seorang penonton pada lomba balap mobil mendengar bunyi (deru mobil) yang berbeda, ketika mobil mendekat dan menjauh, rata-rata mobil balap mengeluarkan bunyi 800 Hz, kecepatan gelombang bunyi di udara 340 m/s dan kecepatan mobil 20 m/s, maka frekuensi yang didengar saat mobil mendekat adalah … Hz.A. 805 D. 850B. 810 E. 875

C. 815

25. A dan B adalah dua benda bermuatan -10 C dan 40 C. mula-mula keduanya terpisah pada jarak 0,5 m dan timbul gaya F N, jika jarak A dan B diperbesar menjadi 1,5 m gaya tarik-menarik keduanya menjadi …

A. D. 3F

B. E. 9F

C.

26. Dua muatan P dan Q masing-masing 1 C dan -4 C terpisah sejauh 9 cm.

Letak medan listrik = nol adalah …A. 3 cm di kanan PB. 6 cm di kanan P C. 3 cm di kiri P D. 4 cm di kanan PE. 4 cm di kiri P

27. Nilai kapasitas kapasitor keping sejajar dengan luas penampang (A); jarak kedua keping (d); dan konstanta dielektrikum (K1). Bila dihubungkan pada beda potensial V adalah C farad. Untuk meningkatkan nilai kapasitas kapasitor menjadi dua kali semula dengan beberapa cara antara lain:(1) Menambah luas keping(2) Mendekatkan kedua keping(3) Megganti bahan dielektrikum (K2) dengan

K2 > K1

(4) Meningkatkan beda potensial kedua ujungPernyataan yang benar adalah …A. 1 , 2, dan 3B. 1, 3, dan 4 C. 2, 3, dan 4D. 1 dan 3 sajaE. 2 dan 4 saja

28. Ampermeter dan Voltmeter digunakan untuk mengukur kuat arus dan tegangan pada suatu rangkaian, seperti gambar berikut:

Besar tegangan sumber V adalah … Volt.A. 3 D. 10B. 5 E. 15C. 6

29. Perhatikan rangkaian listrik berikut!

Bila saklar S ditutup, maka kuat arus pada hambatan 4 adalah … A.A. 0,5 D. 2B. 1 E. 3C. 1,5

30. Sepotong kawat penghantar dialiri arus I seperti pada gambar berikut:

Besarnya induksi magnet di titik P dipengaruhi oleh:(1) Kuat arus yang mengalir dalam kawat(2) Jarak titik ke kawat penghantar(3) permebilitas bahan media(4) Jenis arusPernyataan yang benar adalah …A. 1 , 2, dan 3B. 2, 3, dan 4C. 1 dan 3 sajaD. 2 dan 4 sajaE. 1 dan 2 saja

31. Kawat berarus sebesar I berada dalam medan magnet B, seperti ditunjukan pada gambar Manakah gambar yang benar mengenai gaya magnet pada kawat …

A. 1 dan 3 sajaB. 2 dan 4 sajaC. 2, 3, dan 4D. 2, 3, dan 4E. 1, 2, 3, dan 4

32. Sebuah magnet batang digerakkan menjauhi kumparan yang terdiri dari 600 lilitan, medan magnet yang memotong kumparan berkurang dari 910-5 Wb menjadi 410-5 Wb dalam selang waktu 0,015 sekon, besar GGL induksi antar kedua ujung kumparan adalah … Volt.A. 2 D. 5B. 3 E. 6C. 4

33. Perhatikan gambar berikut!

Nilai arus efektif rangkaian adalah … A.A. 0,05 D. 0,1

B. 0,5 E. 1C. 0,01

34. Grafik hubungan I dan V terhadap t untuk kapasitor yang dialiri arus bolak-balik adalah …

35. Perbedaan model atom Rutherford dan model atom Bohr adalah …A. elektron beputar mengelilingi inti dengan

membebaskan sejumlah energiB. elektron merupakan bagian atom yang

bermuatan negatifC. atom berbentuk bola kosong dengan inti ada

di tengahD. secara keseluruhan atom bersifat netral E. massa atom terpusat pada inti atom

36. Energi elektron atom hidrogen pada tingkat dasarnya E1= -13,6 eV. Besar energi yang dipancarkan ketika elektron bertransisi dari keadaan n = 2 ke tingkat n = 1 adalah … eV.A. 6,82 D. 10,20B. 8,53 E. 12,09C. 9,07

37. Grafik menyatakan hubungan intensitas gelombang (I) terhadap panjang gelom-bang, pada saat intensitas maksimum (m) dari radiasi suatu benda hitam sempurna.

Jika konstanta Wien = 2,910-3 m.K, maka panjang gelombang radiasi maksimum pada T1

adalah … .

A. 5.000 D. 20.000B. 10.000 E. 25.000C. 14.500

38. Grafik berikut menginformasikan energi kinetik maksimum yang disebabkan logam 1, 2, 3, 4, dan 5 yang disinari cahaya, frekuensi ambang terbesar logam adalah …

A. 1 D. 4B. 2 E. 5C. 3

39. Radio isotop Carbon-14 bermanfaat untuk …A. Pengobatan kangkerB. Mendeteksi kebocoran pipaC. Menentukan umur batuan atau fosilD. Mekanisme reaksi fotosintesisE. Uji mutu kerusakan bahan industri

40. Perhatikan persamaan reaksi Fusi berikut ini:

Jika massa atom = 1,009 sma, = 2,014

sma, = 0,006 sma dan 1 sma setara dengan energy 931 MeV, maka energy yang dihasilkan dari reaksi ini adalah … MeV.

A. 1,862 D. 2,298B. 2,289 E. 1,982C. 1,892

PEMBAHASAN DAN JAWABANFISIKA

UJIAN NASIONAL SMA/MA IPATAHUN PELAJARAN 2008/2009

1. Dapat dilihat pada gambar :

Jadi nilai yang terukur adalah : Skala utama + skala nonius0,8 cm + 0,3 mm = 0,8 cm + 0,03 cm = 0,83 cm

Jawaban: B

2. Sketsa perjalanan Fitria digambarkan:

Perpindahan merupakan besaran vektor sehingga yang ditinjau hanya titik awal dan akhir, mulai dari A berakhir di E,maka: x = 700 – 400 = 300 my = 600 – 200 = 400 m perpindahan = panjang sisi miring AE.

Jawaban: C

3. Perlu diingat: Dari grafik hubungan (v – t), maka bisa diketahui jarak tempuh (S) = luasan grafik.Pada saat 5 sekon terakhir, (t = 5 s ke t = 10 s) luasan:

S = Luas trapesium I + Luas trapesium II

S =

= 30 + 120 m= 100 meter

Jawaban: B

4. Perlu diingat: Rumus untuk menghitung waktu

untuk sampai di puncak: s.

Waktu untuk tiba kembali ke tanah = waktu untuk mencapai pucak, sehingga : t = 2 × tp

= 2 × 1,6 = 3,2 sekon

Jawaban: E

5. Perlu diingat: Hukum Newton

Resultan gaya yang terjadi adalah gaya F

akan melawan gaya gesek fkA dan gaya berat wB,

sehingga:

F – 230 = 100 F = 330 N

Jawaban: E

6. Perlu diingat: Persamaan percepatan gravitasi:

;

M = massa bumi bukan massa benda, jadi perbandingan kuat medan gravitasi A dan B hanya dipengaruhi oleh r (jarak benda ke bumi).

Jawaban: C

7.

y1 = 4; y2 = 8 – (3) = 7

A1 = (4)(8); A2 = (4)(3) = 6

Jawaban: C

Δx

Δy

8. Bila digambarkan gaya dan posisinya:

Dengan tumpu di O dan ditetapkan torsi O = 280(0,05) – 30(0,2) – 20(0,4)

= 0 Jawaban: A

9. Perlu diingat: Momen gaya (torsi = ) : = F.R.sin F = gaya, R = jarak titik tangkap gaya ke tumpu (sumbu rotasi) dan = sudut yang dibentuk gaya dengan R

Ingat: syarat torsi oleh gaya F akan maksimal bila bertumpu di ujung dan titik tangkap juga di ujung (R = maksimal) dan = 90o (sin 90o = 1) = tegak lurus

Jawaban: E

10. Usaha:

1. W1 = ½ .8.(42 – 22) = 48 J2. W2 = ½ .8.(52 – 32) = 64 J3. W3 = ½ .10.(62 – 52) = 55 J4. W4 = ½ .10.(42 – 02) = 80 J5. W5 = ½ .20.(32 – 32) = 0 JUsaha paling besar dimiliki W4: no 4

Jawaban: D11. Untuk satu pegas:

F = k1.x → 3 = k1(0,04) k1 = 300/4 = 75 N/mUntuk sistem pegas parallel (2k seri dengan k):

Jawaban: C

12. Perlu diingat: Bahwa suatu benda yang mengalami gerak jatuh bebas memiliki laju awal = 0, sehingga hukum kekekalan energy mekanik menjadi:EM1 = EM2

EP1 + EK1 = EP2 + EK2 mgh1 + ½ mv1

2 = mgh2 + ½ mv22

(10)(20)+ 0 = (10)(15) + ½ v22

½ v22 = 50

v2 = 10 m/s Jawaban: C

13. Tumbukkan 2 benda dalam 1 dimensi tidak lenting vA’ = vB’ = v’

(1)(2) + (1)(1) = 2. v’

2v’ = 3 v’ = m/s

Jawaban: C

14. Perlu diingat: bahwa pada suatu sambungan dua

logam berlaku:

Karena ukuran logannya sama (untuk A dan d) sama besar, maka:

120 – 2T = T – 30 T = 50 oC

Jawaban: D

15. Perhatikan gambar sayap pesawat:

- Jika diatur F1 < F2 pesawat akan terdorong + gaya berat (F2 – F1 + w) → pesawat bergerak ke bawah dengan percepatan > 10 m/s2

- Jika diatur F1 = F2 pesawat akan jatuh bebas - F1 > F2 pesawat dapat naik atau turun:

F1 > (F2 + w) pesawat naikJika F1 > F2 maka v1 < v2

F1 < (F2 + w) pesawat turun (turun dengan kecepatan rendah)

Jawaban: -

16. Perlu diingat: suatu system yang bekerja pada

volume konstan, maka berlaku:

Karena ditekan maka tekanan pasti naik, jadi jika: p2 > p1 → T2 > T1 Jika suhu ikut naik → laju efektif ikut naik

Jawaban: C

17. Perlu diingat:

Artinya energi kinetik berbanding lurus dengan suhu, maka:Jika suhu naik empat kali (4T) → maka energy inetik otomastis juga akan naik 4 kali = 4

Jawaban: E

18. Perlu diingat: Effisiensi mesin carnot bisa dituliskan sebagai berikut:

Jawaban: E

19. Perlu diingat: Perbesaran mikroskop saat terjadi akomodasi maksimum adalah:

Jawaban: B

20. Perlu diingat: Gelombang elektromagnet yang mempunyai frekuensi (1016 – 1020) Hz adalah sinar X. Seperti kita ketahui bahwa Sinar X salah satu penggunaannya adalah dipakai dalam bidang kedokteran untuk sinar rongten.

Jawaban: C

21. Dari persamaan: y = 10 sin(0,5t – 2x) = 10 sin (0,5t – 2x) Maka bisa diketahui laju rambat gelombang yaitu:Perlu diingat:

Jawaban: B

22. Perlu diingat: Persamaan difraksi yang terjadi pada kisi d sin = m m = 2;

cm ;

= 30

Jawaban: C

23. Perlu diingat: Taraf intensitas satu mesin jahit:

dB

Untuk 10 mesin yang dibunyikan secara bersamaan, maka besarnya taraf intensitas total adalah:

= 30 + 10.log (10) = 40 dB

Jawaban: C

24. Perlu diketahui: Efek/Asas doppler jika pendengar (P) diam sedangkan sumber bunyi (mobil = S) bergerak mendekat adalah:

Jawaban: C

25. Perlu diketahui: Persamaan untuk menghitung

Gaya Coulomb: , jika jarak diubah,

maka:

Jawaban: A

26. Perlu diketahui: bahwa daerah yang memiliki medan listrik = 0 oleh dua muatan tidak sejenis → yaitu berada di luar dan dekat dengan muatan yang kecil (harga mutlak)

Tetapi letak x harus memenuhi, sehingga:FP = FQ

Diakar:

9 + x = 2x x = 9 cm kiri P

Jawaban: -

27. Nilai Kapasitas kapasitor :

Berdasarkan persamaan di atas maka kapasitas menjadi makin besar jika:- Luas (A) diperbesar- Jarak antar keping (d) diperkecil atau

didekatkan- k diperbesar mengganti bahan dengan k

yang lebih besarJadi, beda potensial tidak mempunyai pengaruh terhadap nilai kapasitas kapasitor.

Jawaban: A

28. Ingat: Sumber tegangan: V = VR1 + V10//10

Pada alat voltmeter terukur:

VR1 = Volt

Pada ampermeter terukur:

I = A

Berdasarkan hukum Ohm:V10//10 = I×R10//10 = 0,6×5 = 3 Volt , sehingga:V = VR1 + V10//10 = 3 + 3 = 6 Volt

Jawaban: C

29. Hambatan 4 ada dua? Kita akan hitung yang ditengah:Rumus praktis

Jawaban: A

30. Perlu diketahui: Besarnya induksi magnet oleh

kawat berarus pada suatu titik:

Dimana I = kuat arus ; a = jarak titik dengan kawat ; r = permeibilitas relatif ruang (pada ruang hampa atau udara r = 1); o = permeibilitas ruang hampa o = 410-7 Wb/A.m

Jawaban: A

31. Perlu dipahami: Perhatikan gambar kaidah tangan kanan ke-2:

Tangan dapat diatur hingga arah sesuai pada gambar

Keempat gambar sesuai → benar semuaJawaban: E

32. Perlu diketahui: GGL Induksi yang dihasilkan pada kawat kumparan:

Jawaban: A

33. Perlu diketahui: Arus efektif:

Untuk menghitung Ieff , maka harus dihitung dulu Veff

:

volt

Z = 1000 → A

Jawaban: A

34. Tegangan dan Arus AC pada kapasitor :Perlu diketahui: Jika tegangan V = Vmax.sin(t) maka arus listrik akan mendahului tegangan: I = Imax.sin(t + 90o) sehingga grafik yang tepat:

Jawaban: C

35. Perlu diketahui: Pernyataan tentang model atom Bohr (singkat) adalah:- elektron mengelilingi inti dengan lintasan yang

stasioner (tetap)- elektron dapat berpindah dari satu lintasan ke

lintasan yang lain dengan cara menyerap atau membebaskan energi

Sedangkan kritik untuk model atom Rutherford adalah:- elektron yang senantiasa membebaskan energi

pada saatnya akan kehabisan energi yang menyebabkan elektron jatuh ke inti → hal itu tidak mungkin terjadi

Jawaban: A

36. Perlu diketahui: Besarnya energi yang dilepaskan oleh elektron mengikuti persamaan:

I

V

;

Dimana nB : kulit atau lintasan yang dituju

Jawaban: D

37. Perlu diingat: Pergeseran Wien:

T1 = 1727 + 273 = 2000 K

Jawaban: C

38. Perlu diketahui: Dari persamaan efek foto listrik dihasilkan persamaan: Ek = h.f – h.fo

Dimana fo adalah frekuensi ambang, grafik ditunjukkan dibawah:

Frekuensi ambang terbesar adalah logam 5Jawaban: E

39. Perlu diingat: Carbon-14 (C-14) mempunyai manfaat untuk menentukan umur batuan atau fosil

Jawaban: A

40. Perlu diingat: Hukum kekekalan massa:

massa-energisebelum = massa -energisesudah

(mH + mH)931 = (mH + me )931 + E(1,009+1,009). 931 = (2,014+0,006). 931 + EE = (-0,002) . 931 E = -1,862 MeV karena E bernilai negatif maka reaksi = menghasilkan energi (eksotermis).

Jawaban: A