SOAL OLIMPIADE SAINS NASIONAL SMP TINGKAT PROPINSI TAHUN

Transkripsi

1 SOAL OLIMPIADE SAINS NASIONAL SMP TINGKAT PROPINSI TAHUN 2011 Mata Pelajaran Fisika ( Paket A ) KEMENTERIAN PENDIDIKAN NASIONAL DIREKTORAT JENDERAL MANAJEMEN PENDIDIKAN DASAR DAN MENENGAH DIREKTORAT PEMBINAAN SEKOLAH MENENGAH PERTAMA TAHUN 2011

2 OLIMPIADE SAINS NASIONAL BIDANG FISIKA TINGKAT PROPINSI TAHUN 2011 Waktu Test : 150 menit Petunjuk menjawab soal: 1. Untuk menjawab semua soal dalam naskah soal tes ini disediakan waktu 150 (seratus lima puluh) menit. 2. Naskah soal ini terdiri atas 45 soal pilihan ganda dengan empat pilihan jawaban dan 15 soal isi singkat. 3. Dari keempat pilihan jawaban untuk setiap soal, hanya ada satu pilihan jawaban yang paling benar. 4. Pilihlah jawaban yang paling benar dengan cara memberikan tanda silang pada huruf di depan pilihan jawaban yang paling benar. Contoh: 1 A B C D 5. Bila ingin mengganti jawaban, lingkari tanda silang dari jawaban yang ingin diganti kemudian berikan tanda silang pada jawaban yang baru. Contoh: 1 A B C D 6. Setiap jawaban soal pilihan ganda yang benar diberi skor 2 (dua) dan jawaban salah atau tidak ada jawaban diberi skor 0 (nol). 7. Setiap jawaban soal isian singkat yang benar diberi skor 4 (empat) dan jawaban salah atau tidak ada jawaban diberi skor 0 (nol). 8. Lembar jawaban harus diisi dengan menggunakan ballpoint/tinta, tidak boleh menggunakan pensil. 9. Selama mengerjakan soal tidak boleh menggunakan kalkulator dan atau alat hitung lain. 10. Selamat bekerja, semoga sukses!

3 Pilihan Ganda 1. Agus menyeberangi sungai menggunakan perahu dengan laju 12 m/s. Perahu bergerak ke arah timur, sementara air sungai mengalir ke arah selatan dengan laju 5 m/s. Laju perahu terhadap pengamat di pinggir sungai adalah m/s. A. 7 B. 11 C. 13 D Pada kelompok besaran fisika dibawah ini, yang termasuk dalam besaran turunan dan merupakan vektor adalah.... A. kelajuan, percepatan dan gaya B. kecepatan, gaya dan energi C. kecepatan, percepatan dan gaya D. posisi, percepatan dan gaya 3. Tekanan 1 atmosfir sama dengan tekanan hidrostatis yang disebabkan oleh kolom raksa setinggi 76 cm. Jika percepatan gravitasi dianggap 10 m/detik 2 dan massa jenis raksa 13,6 gram/cm 3, maka tekanan 1 atmosfir dalam satuan cgs (centimeter, gram, sekon) sama dengan... A. 1,0336 x 10 6 gram.cm/detik 2 B. 1,0336 x 10 6 gram/cm.detik 2 C. 1,0336 x 10 5 gram.cm/detik 2 D. 1,0336 x 10 5 gram/cm.detik 2 4. Pada sebuah percobaan rangkaian listrik digunakan sebuah voltmeter dengan skala 0 sampai 50 dengan batas ukur 10 volt. Jika jarum penunjuk voltmeter itu menuju pada skala seperti pada gambar di bawah ini, maka nilai beda potensial listrik yang terukur oleh voltmeter itu adalah A. 2,4 volt B. 4,8 volt C. 4 volt D. 2,4 volt

4 5. Perhatikan tabel berikut ini! Besaran Fisika Satuan No (X) (Y) Alat ukur (Z) 1 Tekanan kilogram Stop Watch 2 Waktu Pascal Termometer 3 Berat Kelvin Neraca 4 Suhu Menit Manometer Pasangan antara besaran fisika yang merupakan besaran pokok, satuan dalam Sistem Internasional (SI) dan alat ukur yang sesuai adalah... A. X 1, Y 2 dan Z 4 B. X 1, Y 2 dan Z 4 C. X 4, Y 3 dan Z 2 D. X 2, Y 4 dan Z 1 6. Sebuah benda bergerak lurus pada sumbu-x mendatar dari titik P di x = 24 m dengan kecepatan awal 6 m/detik dan percepatan tetap 3 m/detik 2 yang searah dengan kecepatan awal. Jarak yang ditempuh benda itu jika ia bergerak selama 4 detik adalah.... A. 0 m B. 24 m C. 36 m D. 48 m 7. Grafik di bawah ini menggambarkan kecepatan sebagai fungsi waktu dari sebuah benda yang bergerak lurus pada sumbu-x mendatar dari titik x=0. v m detik , t detik Jarak yang ditempuh benda setelah ia bergerak selama 20 detik adalah.... A. 77,5 m B. 90,0 m C. 117,5 m D. 130 m

5 8. Sebuah benda yang massanya m=10 kg digantung dengan tali seperti pada gambar di bawah ini. A 60 o 30 o C B m Jika percepatan gravitasi dianggap g = 10 m/detik 2, maka tegangan tali AB dan BC berturut-turut adalah:.... A newton dan 50 newton B. 50 newton dan 50 3 newton C. 50/ 3 newton dan 50 newton D. 50 newton dan 50/ 3 newton 9. Seorang siswa ingin mengetahui massa jenis sebuah telur bebek menggunakan larutan garam dapur. Diketahui massa jenis air 1 g/cm 3 dan massa jenis garam dapur 10 g/cm 3 dan volume telur 25 cm 3. Bila telur melayang di dalam larutan yang terbuat dari 200 ml air ditambah 5 sendok makan garam dapur (1 sendok makan setara dengan 5 ml). Massa jenis telur tersebut adalah.... A. 1,8 g/cm 3 B. 1,1 g/cm 3 C. 2 g/cm 3 D. 9 g/cm Sebuah benda bermassa 1 kg mengalami gaya seperti yang ditunjukkan pada gambar. Benda bergerak dari A ke B. Jika laju di A adalah 2 m/detik maka laju di B adalah.... A. 4 m/s B. 8 m/s C. 16 m/s D. 30 m/s 11. Perhatikan gambar berikut! F = 50 N 10 m Sebuah mobil berada 10 m di depan truk seperti pada gambar. Sopir mobil tersebut ingin memarkirkan mobilnya tepat setengah meter di depan truk. Selama bergerak besar gaya dorong mobil adalah 50 N. Usaha yang dilakukan oleh mobil tersebut adalah sebesar. A. 525 Joule B. 500 Joule C. 475 Joule D. 450 Joule

6 12. Seorang anak berlari dengan kecepatan tetap di dekat sebuah rel kereta api dalam arah sejajar rel tersebut. Seorang yang berada di dalam kereta api yang bergerak dengan kecepatan tetap 36 km/jam melihat anak tersebut seolah-olah bergerak mundur sejauh 16 m dalam rentang waktu 2 detik. Kecepatan lari anak tersebut relatif terhadap tanah adalah.... A. 8 m/s B. 2 km/jam C. 4,8 m/s D. 7,2 km/jam 13. Sebuah lift semula dalam keadaan diam. Ketika lift tersebut mulai bergerak naik dengan percepatan 1 m/s 2 sebuah sekrup jatuh dari langit-langit lift. Jika jarak antara lantai dan langit-langit lift 2 m, dan percepatan gravitasi 10 m/s 2, waktu yang ditempuh oleh sekrup tersebut sebelum menumbuk lantai lift adalah.... A. B. C. D. 4 s 11 3 s 5 7 s 9 3 s Dua jenis zat cair yang tidak bercampur dimasukkan ke dalam satu wadah. Ketika sebuah benda dengan massa jenis 700 g/cm 3 dimasukkan ke dalamnya, ternyata 2/5 volumenya berada pada cairan di bagian bawah yang massa jenisnya 1000 g/cm 3. Massa jenis cairan yang satunya lagi adalah g/cm 3. A. 400 B. 420 C. 500 D Seutas tali dilewati gelombang yang merambat dengan kecepatan 4 m/s dan bagianbagian tali berosilasi naik turun dengan frekuensi 10 Hz. Pada tali titik A dan titik B terpisah sejauh X. Apabila pada suatu saat titik A sudah berosilasi 7 kali sementara titik B baru 4 kali, berarti X sama dengan. A. 300 cm B. 150 cm C. 120 cm D. 100 cm

7 16. Pegas dengan konstanta 4 N/m digantung dan diberi beban 20 g kemudian digetarkan dengan memberi simpangan awal sebesar 5 cm sehingga beban tersebut bergerak harmonik sederhana. Laju getar maksimum beban tersebut adalah.... A. 2 m/s B. 0,5 2 m/s C. 5 2 m/s D. 2 2 m/s 17. Pada suatu percobaan tabung resonansi digunakan garpu tala dengan frekuensi 512 Hz. Resonansi pertama terjadi ketika panjang kolom udara 15,5 cm dan resonansi kedua terjadi pada saat panjang kolom udara 47,5 cm. Menurut hasil percobaan itu, cepat rambat bunyi di udara pada saat dan di tempat melakukan percobaan adalah.... A. 317,44 m/detik B. 322,56 m/detik C. 327,68 m/detik D. 337,0 m/detik 18. Sebuah bandul berayun di udara yang lembab. Anggap udara menimbulkan gesekan kecil yang konstan sebesar 0,2 N. Ketika gaya gesek udara sudah melakukan usaha sebesar 1 J, maka bandul sudah berayun bolak-balik dengan panjang lintasan. A. 2 m B. 5 m C. 10 m D. 20 m 19. Perhatikan Gambar berikut! Suatu beban digantungkan pada pegas seperti pada gambar, kemudian digetarkan. Jika dalam 3 detik terjadi 18 kali gerakan pegas bolak-balik, berarti frekuensi getarannya. A. 3 Hz B. 6 Hz C. 9 Hz D. 12 Hz 20. Taraf intensitas bunyi pada jarak 3 m dari sebuah sumber bunyi adalah 120 db. Untuk mengubah taraf intensitas bunyi tersebut menjadi 100 db, maka jarak antara pengamat dan sumber bunyi harus diubah menjadi.... A. 3,6 m B. 12 m C. 30 m D. 44 m

8 21. Kelelawar A yang sedang terbang menuju dinding gua mengeluarkan suara berfrekuensi 39 khz. Kelelawar B sedang berada di dinding gua, maka. A. Frekuensi gelombang suara pantulan yang diterima A sama dengan frekuensi gelombang suara yang diterima B, yaitu 39 khz B. Frekuensi gelombang suara pantulan yang didengar A lebih rendah dari frekuensi gelombang suara yang diterima B; keduanya tinggi dari 39 khz C. Frekuensi gelombang suara pantulan yang didengar A lebih tinggi dari frekuensi gelombang suara yang diterima B; keduanya lebih tinggi dari 39 khz D. Frekuensi gelombang suara pantulan yang didengar A sama dengan frekuensi gelombang suara yang diterima B; keduanya lebih tinggi dari 39 khz 22. Ujung sebuah tali yang rapat massanya 0,005 kg/m digetarkan dengan sumber getar berfrekuensi 60 Hz. Jika pada tali terbentuk gelombang dengan panjang gelombang 40 cm, maka tegangan tali adalah N. A. 0,12 B. 2,4 C. 2,88 D. 5, Perbesaran bayangan sebuah benda oleh cermin cekung adalah 4 kali. Bila titik fokus cermin adalah 10 cm maka benda terletak... di depan cermin. A. 10,0 cm B. 12,5 cm C. 16,7 cm D. 40,0 cm 24. Seorang penderita cacat mata mengalami pengumpulan cahaya di belakang retina. Jenis cacat mata dan jenis kaca mata yang tepat untuk penderita tersebut adalah: A. Miopi dibantu dengan kaca mata plus B. Hipermetropi dibantu dengan kaca mata plus C. Miopi dibantu dengan kaca mata minus D. Hipermetropi dibantu dengan kaca mata minus 25. Pada percobaan untuk menentukan jarak fokus suatu lensa tipis diperoleh hubungan antara jarak bayangan yang terbentuk dengan jarak benda sebagaimana ditunjukkan dalam gambar berikut 1 s ' (1/m) (1/m) s Jarak fokus lensa tipis tersebut adalah A. 0,5 m B. 1 m C. 5 m D. 0,2 m

9 26. Sebuah benda nyata dan tegak diletakkan pada jarak 20 cm di depan sebuah cermin cekung yang jarak fokusnya + 15 cm. Sifat bayangan yang dihasilkan adalah.... A. nyata, terbalik, diperkecil B. nyata, terbalik, diperbesar C. maya, tegak diperbesar D. maya, terbalik, diperbesar 27. Dua buah lensa positif yang jarak fokusnya masing-masing 5 cm dan 15 cm diletakkan sesumbu pada jarak 20 cm satu terhadap yang lain. Sebuah benda nyata dan tegak diletakkan di depan lensa pertama pada jarak 8 cm seperti pada gambar di bawah ini. (1) (2) 8 cm 18,3 cm Bayangan akhir yang dihasilkan bersifat.... A. nyata, tegak, diperbesar B. maya, terbalik, diperbesar C. nyata, terbalik, diperbesar D. maya, tegak, diperkecil 28. Sebatang lilin diletakkan pada jarak 6 cm di depan lensa cembung. Jarak lilin dan bayangan yang terbentuk 36 cm. Jika sifat bayangan yang terbentuk sejati, terbalik dan diperbesar, perbesaranya adalah... A. 3 kali B. 4 kali C. 5 kali D. 6 kali 29. Seekor ikan mas berenang dengan kecepatan 2 cm/s mendekati dinding akuarium. Seorang pengamat melihat ikan mas tersebut dari sisi luar dinding akuarium yang didekati oleh ikan mas tersebut. Jika indeks bias air 4/3, dan tebal dinding akuarium diabaikan, besar kecepatan gerak ikan mas tersebut yang tampak oleh pengamat adalah... A. 3/8 cm/s B. 8/3 cm/s C. 1,5 cm/s D. 0,75 cm/s

10 30. Sebuah lensa divergen dengan jarak fokus 16 cm diletakkan di sebelah kiri sebuah cermin cekung yang jarak fokusnya 20 cm. Jarak antara lensa dan cermin tersebut adalah 24 cm. Tepat di tengah-tengah antara lensa dan cermin tersebut diletakkan sebuah benda. Anggap cahaya datang dari sebelah kiri benda dan terlebih dahulu dipantulkan oleh cermin sebelum dibiaskan oleh lensa.letak bayangan akhir yang terbentuk adalah.... A. 6,5 cm di sebelah kiri lensa B. 6,5 cm di sebelah kanan lensa C. 22,7 cm di sebelah kiri lensa D. 22,7 cm di sebelah kanan lensa 31. Minyak pelumas suatu mesin akan digunakan pada rentangan suhu C. Wadah yang tersedia mampu menampung pelumas 1 liter pada temperatur C. Dengan mengabaikan kalor yang diserap oleh wadah dan untuk mendapatkan kondisi wadah tepat penuh pada temperatur C, dapat dimasukan pelumas sebanyak 0,96 liter pada temperature 20 0 C. Koefisien muai volum pelumas tersebut adalah: A. 7, C -1 B. 2, C -1 C. 7, C -1 D. 2, C Sebuah termometer menunjukkan angka 25 ketika dicelupkan ke dalam es yang sedang melebur pada tekanan 1 atm dan menunjukkan angka 75 ketika dicelupkan ke dalam air yang sedang mendidih pada tekanan 1 atm. Ketika digunakan bersama-sama, jika termometer Celsius menunjukkan angka 60 o C, maka termometer tersebut menunjukkan angka... A. 55 B. 45 C. 65 D Jika 40 g es dari suhu -10 o C ingin diubah menjadi uap dengan suhu 110 o C, dibutuhkan energi sebesar.... (Gunakan kalor jenis es 0,5 kal/g. o C, kalor lebur es 80 kal/g, kalor jenis air 1 kal/g. o C, kalor penguapan air 542 kal/g, dan kalor jenis uap air 0,48 kal/g. o C.) A. 13,3 kkal B. 24,5 kkal C. 29,3 kkal D. 36,7 kkal 34. Sebuah peluru bermassa 0,1 kg sedang bergerak dengan laju 80 m/s menumbuk masuk ke dalam balok bermassa 0,4 kg hingga berhenti di dalam balok. Diketahui kalor jenis balok adalah 1700 J/kg C. Jika semua energi yang dikeluarkan peluru selama bergerak di dalam balok terpakai untuk menaikkan temperatur balok, maka kenaikan temperatur balok adalah C A. 0,19 B. 0,38 C. 0,47 D. 4,70

11 35. Pada suatu siang hari, intensitas sinar matahari yang diterima di permukaan bumi adalah 1000 W/m 2. Di permukaan bumi seluas 0,8 m 2 tergenang air yang massanya 0,1 kg. Mula-mula temperatur air adalah 20 C. Jika panas jenis air dan kalor laten uap air berturut-turut adalah 4200 J/kgs dan 2x10 6 J/kg, maka seluruh air akan menguap dalam waktu detik. A. 29,2 B. 36,5 C. 292 D Sebuah ruang dengan luas dinding yang berhubungan dengan udara luar 3 m 2 terbuat dari kayu yang tebalnya 2 cm (konduktivitas panas kayu adalah 0,08 W/m C). Pada malam hari, temperatur di luar 15 C, jika temperatur di dalam ruang akan dipertahankan 25 C, maka daya pemanas ruangan adalah watt A. 33 B. 53 C. 120 D Pada rangkaian dalam gambar berikut ini R 1 = 2. R 2 = 6, R 3 = 2, 1 = 2 = 3 = 12 volt dan r 1 = r 2 = r 3 = 0,5. R 1 R 3 R 2 1,r 1 2,r 2 3,r 3 Daya yang diserap R 1 berbanding daya yang diserap R 3 adalah.... A. 2 : 3 B. 3 : 2 C. 3 : 4 D. 4 : Suatu kawat penghantar (kawat A) panjangnya l mempunyai hambatan jenis. Kawat lainnya (kawat B) mempunyai panjang 2l dengan hambatan jenis /2 dan luas penampang dua kali luas penampang kawat A. Jika kedua kawat tersebut disambung dan dihubungkan dengan sumber tegangan V, maka pernyataan yang tidak benar adalah A. hambatan total kawat sama dengan satu setengah kali hambatan kawat A. B. hambatan total kawat sama dengan tiga kali hambatan kawat B. C. Arus total yang mengalir pada kawat sebanding dengan luas penampang kawat B. D. Arus total yang mengalir pada kawat sebanding dengan hambatan jenis kawat A.

12 39. Perhatikan rangkaian listrik di bawah ini: Ω 12V 200Ω 4V 100Ω Daya total yang digunakan rangkaian adalah: A. 0,64 watt B. 0,80 watt C. 64 watt D. 80 watt 40. Sebuah elektron terperangkap dalam suatu daerah medan magnetik sehingga bergerak melingkar dengan lintasan tertutup. Diketahui muatan listrik elektron 1,6 x C. Jika dalam 1 detik elektron bergerak melingkar sebanyak 100 kali, berarti besar arus listrik pada satu titik yang dilewati elektron adalah. A. 0 B. 1,6 x A C. 1,6 x A D. 1,6 x A 41. Tinjau rangkaian listrik pada gambar di bawah ini. Besar arus yang melalui hambat 2Ω adalah A A. 2 B. 1 C. ½ D. 7/12

13 42. Pada sebuah transformator GGL induksi terbangkit pada kumparan: A. Primer B. Sekunder C. Primer atau sekunder D. Primer dan sekunder 43. Sebuah seterika listrik memiliki filamen dengan hambatan sebesar 800 ohm. Jika arus yang mengalir pada filamen tersebut adalah 500mA, maka daya listrik yang digunakan oleh seterika adalah. A. 500 watt B. 400 watt C. 300 watt D. 200 watt 44. Sebuah kawat membawa arus 32 ma, jika muatan yang bergerak adalah elektron ( muatan 1 elektron adalah 1,6x10-19 C), berapakah jumlah elektron yang melewati penampang kawat dalam selang waktu 10 detik? A. 2x10 18 B. 4,8x10 18 C. 2x10 19 D. 4,8x Perhatikan gambar sebuah carta hasil karya seorang siswa berikut! Pada saat bulan berada pada posisi 1, 2, 3 dan 4 berturut turut bentuknya (rupanya) adalah. A. B. C. D.

14 Isian singkat 1. Seseorang mengendarai mobilnya dengan konstan mendekati sebuah tebing batu. Ketika jarak mobil ke tebing batu 600 m, orang tersebut membunyikan klakson sekali. Setelah selang waktu 3,75 detik dia mendengar pantulan bunyi klakson mobilnya. Jika laju bunyi di udara 300 m/s, berarti laju mobil itu. km/jam. 2. Sebuah balon udara dengan volume 400 m 3 sedang bergerak dengan kecepatan tetap di udara yang massa jenisnya 1,25 kg/m 3. Jika 50 kg beban dikeluarkan dari balon dan percepatan gravitasi 10 m/s 2, maka balon bergerak dengan percepatan.. m/s Sebuah benda yang massanya 500 gram dan diam di tanah, diangkat ke atas dengan gaya tetap 10 newton selama 5 detik kemudian dilepaskan. Titik tertinggi yang dicapai benda adalah... dan benda akan menumbuk tanah dengan kecepatan Seorang pengendara sepeda motor melajukan sepeda motornya dengan kecepatan 20 m/s ke arah selatan selama 3 menit, kemudian berbelok ke barat dan melaju pada kecepatan 22,5 m/s selama 2 menit. Kecepatan rata-rata selama perjalanan 5 menit tersebut adalah sebesar... ke arah Sebuah simpul di tengah tali yang dilewati gelombang bergetar 2 kali dalam 1 detik. Jika panjang gelombang tersebut 60 cm, cepat rambat gelombang itu adalah. m/s. 6. Di dasar sebuah kolam yang dalamnya 1 meter dan berisi penuh cairan terdapat sebuah lampu. Apabila lampu dinyalakan, di permukaan air tepat di atas lampu tampak daerah terang yang radiusnya 75 cm. Berarti cairan tersebut memiliki indeks bias cahaya sebesar. 7. Seorang anak sedang meneliti arloji dengan menggunakan lup dengan perbesaran 5 kali dan fokus 10 cm. Jarak lup ke arloji supaya dapat melihat dengan jelas adalah. cm. 8. Seorang ahli kelautan memasang bola lampu berwarna merah saat melakukanpenyelidikan di dalam laut. Rekannya mengamati dari pinggir kapal di permukaan laut. Semakin kedalam posisi penyelidik cahaya terlihat oleh rekannya di kapal semakin redup sedangkan warnanya tetap merah. Peristiwa ini disebabkan oleh perubahan.., sedangkan tidak berubah pada penjalaran gelombang elektromagnetik melewati bidang udara dan air laut. 9. Kita disarankan untuk tidak melihat gerhana matahari total secara langsung karena... sinar matahari tersebut terlalu tinggi sehingga dapat merusak mata. 10. Ikatan antara atom natrium (Na) dan clorida (Cl) pada senyawa garam dapur adalah merupakan jenis ikatan Proses yang tidak melibatkan pertukaran kalor disebut proses..., sedangkan proses yang tidak disertai perubahan temperatur disebut...

15 12. Diketahui kalor jenis suatu campuran besi adalah 480 J/kg o C. Besar energi yang diperlukan untuk memanaskan 0,5 kg besi dari 20 o C hingga 70 o C sama besar dengan energi yang diperlukan untuk memanaskan air (kalor jenis 4200 J/kg o C) dari 20 o C hingga 70 o C jika massa air yang dipanaskan adalah Perhatikan gambar berikut! E = 12 Volt, r = 0 Ω Agar kuat arus listrik I yang mengalir dalam rangkaian tersebut sebesar 3 ampere, maka yang harus kita lakukan adalah Penyaluran energi listrik lebih baik menggunakan... karena dengan demikian... yang hilang pada kabel-kabel penghubung menjadi semakin kecil. 15. Pada sebuah rumah terdapat pemanas ruangan berdaya 1600 W yang terhubung dengan sumber tegangan AC 220 V. Nilai hambatan listrik alat pemanas tersebut adalah....