Fisika Kelas 12 - Materi Latihan Soal dan Ujian

1. Partikel yang diam di bumi memiliki jari-jari sebesar 100 nm. Partikel kemudian bergerak dengan kecepatan 0,8 c (c=kecepatan cahaya dalam vakum). Menurut pengamat di bumi, panjang benda tersebut adalah ….

Kunci Jawaban : 60 nm

Panjang relativistik

2. Bila c = kecepatan cahaya, maka kecepatan yang diperlukan oleh suatu partikel supaya massanya bertambah 25% adalah ….

Kunci Jawaban : 

Massa relativistik

 

3. Sebuah elektron dipercepat oleh suatu beda potensial sehingga mempunyai kecepatan 0,8c. Perbandingan antara massa relativistik elektron dengan massa diamnya adalah … .

Kunci Jawaban: 5 : 3

4. Perbandingan dilatasi waktu untuk sistem yang bergerak pada kecepatan 0,8c (c = laju rambat cahaya dalam vakum) dengan sistem yang bergerak dengan kecepatan 0,6c adalah … .

Kunci Jawaban: 4:3

Persamaan dilatasi waktu:

5. Agar energi kinetik partikel bernilai 25% dari energi diamnya (c = kelajuan cahaya dalam ruang hampa), maka partikel harus bergerak dengan kelajuan … .

Kunci Jawaban: 

6. Cahaya hijau mempunyai panjang gelombang lebih pendek daripada cahaya merah. Intensitas yang sama dari kedua cahaya itu ditembakkan pada dua logam identik sehingga mampu melepaskan sejumlah elektron dari permukaan logam tersebut. Pernyataan berikut yang benar adalah … .

 Kunci Jawaban: kedua sinar melepaskan elektron dalam jumlah yang sama

Efek fotolistrik adalah peristiwa keluarnya elektron dari permukaan logam karena di-foto (dikenai cahaya).

Persamaan efek fotolistrik:

Ek = energi kinetik elektron

E = energi foton

W0 = energi ambang logam

Sinar hijau mempunyai panjang gelombang lebih pendek daripada sinar merah sehingga energi foton sinar hijau

7. Hitunglah besar gaya yang dialami sebuah elektron yang bergerak dengan kelajuan 1,5 x 106 m/s memasuki suatu medan magnetik dengan induksi magnetik 2 x 10-3 T, jika arah kecepatan tegak lurus dengan medan…. (muatan elektron = 1,6 x 10-19 C)

Kunci Jawaban : 4,8 x 10-16 N

8. 

Elektron bergerak sejajar sumbu y+ dalam medan magnet B. Apabila B searah sumbu Z+ (lihat gambar), elektron akan mengalami gaya Lorentz yang arahnya …

Kunci Jawaban : searah sumbu X-

 

9. Pada gambar di bawah, jika kawat PQ sejajar kawat RS dan diketahui i1 = 6 A, jarak kedua kawat a = 20 cm, x 10–7 wb/A.m, menghasilkan gaya per satuan panjang sebesar 4,8 x 10–5 N/m, maka besar kuat arus i2 adalah ... .

Kunci Jawaban: 8 A

Berdasar data soal, solusinya dengan menerapkan persamaan gaya Lorentz persatuan panjang:

10. Perhatikan gambar rangkaian R, L dan C berikut!

Jika tegangan maksimum sumber arus bolak balik sebesar 200 V, maka besar kuat arus maksimum pada rangkaian adalah ….

Kunci Jawaban : 2 A

Lihat gambar!

 

 

11. Perhatikan gambar rangkaian R, L dan C berikut!

Kuat arus maksimum pada rangkaian adalah ….

Jawaban : 0,5 A

Lihat gambar!

12 Rangkaian R-L-C seri disusun seperti pada gambar.

Bila saklar S ditutup, beda potensial antara titik M dan N adalah … .

Jawaban: 96 volt

Berdasar gambar:

13. 

Perhatikan rangkaian listrik seperti pada gambar!

Kuat arus yang mengalir pada rangkaian adalah ….

Kunci Jawaban : 0,4 A

Hukum II Kirchoff

14. 

Perhatikan rangkaian listrik seperti pada gambar!

Kuat arus pada hambatan 5 ? adalah ….

Kunci Jawaban : 3,25 A arah Q ke P

 

Loop 1

 

15. Gambar berikut adalah rangkaian listrik sederhana.

Bila hambatan dalam sumber tegangan masing-masing 0,5 Ω, maka besar kuat arus yang melalui rangkaian tersebut adalah … .

Kunci Jawaban: 1,5 A

Berdasar gambar, dengan menerapkan hukum II Kirchhoff:

16. Diagram berikut adalah pengukuran pada rangkaian listrik.

Beda potensial pada ujung-ujung hambatan 20 ohm adalah …

Kunci Jawaban: 12 volt

Kuat arus yang mengalir dalam rangkaian terbaca pada amperemeter:

17. Muatan positif dan sebagian besar massa atom terkonsentrasi pada sebuah titik di tengah-tengah atom yang disebut inti atom. Pernyataan ini dikenal sebagai model atom menurut....

Kunci Jawaban : Rutherford

Model Atom Rutherford:

1. Atom terdiri atas inti atom bermuatan positif dan hampir seluruh massa atom terpusat pada inti.

2. Elektron beredar mengelilingi inti.

3. Jumlah muatan inti (proton) sama dengan jumlah muatan elektron sehingga atom bersifat netral.

18. 

Kunci Jawaban : 57,82 Mev

Energi ikat

19. Berikut ini beberapa zat radioaktif yang bermanfaat dalam kehidupan sehari-hari.

1. N-15 (deuterium)

2. I-131(Iodium)

3. C-14 (Carbon)

4. Co-60 (cobalt)

Radioaktif yang bermanfaat dalam bidang kedokteran adalah ….

Kunci Jawaban : 2 dan 4

Manfaat zat-zat radioaktif:

Nitrogen -15 : alat pencacah untuk penentuan waktu pemupukan pada tanaman.

Iodium: terapi tiroid

Carbon: perunut fosil

Cobalt: pengontrol pertumbuhan kanker

20. Pernyataan berikut merupakan salah satu model atom Bohr adalah ....

Kunci Jawaban : elektron bergerak dengan lintasan stasioner.

- Elektron yang mengelilingi inti atom memiliki lintasan tetap (stasioner), dengan tingkat energi tertentu pada tiap kulit.

- Pada saat elektron berpindah dari kulit luar ke dalam, terjadi pancaran energi berupa foton. Sebaliknya bila berpindah dari kulit dalam ke luar, terjadi penyerapan energi.

Energi foton :

Dapat menjelaskan kestabilan atom hidrogen.

12. Perhatikan reaksi inti berikut:

Besar E pada reaksi di atas adalah …

Kunci Jawaban : 17,44 MeV

Jumlah energi sebelum reaksi = jumlah energi sesudah reaksi

22. Salah satu manfaat radioisotop adalah dapat digunakan untuk menentukan umur fosil. Radioisotop yang digunakan adalah….

Kunci Jawaban : C-14

Manfaat zat-zat radioaktif:

- Co-60:pengontrol pertumbuhan kanker

- C-14 : perunut fosil dalam bidang arkeologi

- I-131: mendeteksi kerusakan pada kelenjar gondok dalam bidang kedokteran.

- Ir-192: menyelidiki kebocoran dam atau bendungan dalam bidang perairan

- Tc-99: mendeteksi kerusakan jantung.

23. Berikut ini beberapa pernyataan yang berhubungan dengan teori atom.

(1). elektron berputar mengelilingi inti dengan membebaskan sejumlah energi

(2). elektron merupakan bagian inti atom yang bermuatan negatif

(3). atom berbentuk bola kosong dengan inti berada di tengah

(4). massa atom terpusat pada inti atom

Kesamaan antara model atom Rutherford dan model atom Bohr adalah … .

Kunci Jawaban: (2), (3), dan (4)

Teori atom Rutherford:

Inti atom bermuatan positif dan massa atom terpusat pada inti atom

Elektron bermuatan negatif bergerak mengelilingi inti atom seperti lintasan tata surya

Sebagian besar dari atom adalah ruang hampa

Jumlah muatan inti = jumlah muatan elektron yang mengelilingi inti

Gaya sentripetal elektron selama mengelilingi inti dibentuk oleh gaya Coulomb

Teori atom Bohr:

Pada dasarnya teori atom Bohr sama dengan teori atom Rutherford, ditambah teori kuantum untuk menyempurnakan kelemahannya.

Elektron berputar mengelilingi inti atom

24. Beberapa contoh penerapan radioisotop ditunjukkan berikut ini.

(1) pengawetan bahan makanan

(2) mutasi radiasi

(3) sterilisasi alat-alat medis

(4) radiologi

Penerapan radioisotop dalam bidang kesehatan ditunjukkan oleh nomor … .

Kunci Jawaban: (3) dan (4)

nomor (1) dan (2) contoh manfaat radioisotop dalam bidang pertanian.

25. 

massa proton dan neutron masing-masing 1,008 sma dan 1,009 sma. Jika 1 sma setara 931 MeV, maka besar energi ikat inti atom sebesar ... .

Kunci Jawaban: 111,72 MeV

Berdasar data, diperoleh

Defek (susut) massa: