Soal Utbk 2020 - Fisika Saintek - Latihan Soal Hots Fisika Part1
Untuk menangani kesusahan dalam melakukan soal UTBK 2020, jalan satu-satunya merupakan mesti banyak berlatih. Sejak tahun lalu, soal UTBK 2019 sudah menerapkan versi soal HOTS baik jenis UTBK Saintek maupun Soshum. Tim lakonfisika sudah menghimpun beberapa sumber soal UTBK selaku materi latihan teman-teman menghadapi UTBK 2020, utamanya soal UTBK 2020 Fisika Saintek (diambil dari TryOut Simultan UGM). Berikut ini soal-soal yang sanggup digunakan selaku latihan UTBK 2020.
1. Di suatu jalan yang sepi, suatu kendaraan beroda empat akan mendahului suatu truk di depannya yang bergerak dengan kecepatan tetap $15{m}/{s}\;$. Pada kondisi awal, kecepatan kendaraan beroda empat tersebut merupakan $15{m}/{s}\;$ dan bumper depan kendaraan beroda empat tersebut berjarak $24\,m$ dari bumper belakang truk. Untuk menyalip truk, kendaraan beroda empat tersebut dipercepat dengan percepatan sebesar $0,6{m}/{{{s}^{2}}}\;$ dan bergeser ke jalur di depan truk ketika bumper belakangnya berada pada jarak $27\,m$ dari bumper depan truk. Jika panjang truk dan kendaraan beroda empat tersebut berturut-turut $21\,m$ dan $4,8\,m$, waktu yang diinginkan truk untuk meraih kedudukannya kini adalah...
A. 14 s
B. 15 s
C. 16 s
D. 17 s
E. 18 s
2. Balok ${{m}_{1}}$ yang bermassa $2\,kg$ berada di atas balok ${{m}_{2}}$ yang bermassa $4\,kg$ dan sedang di atas permukaan datar licin seumpama pada gambar. Jika koefisien gesek statis antara balok ${{m}_{1}}$ dan ${{m}_{2}}$ merupakan ${{\mu }_{s}}=0,3$, maka besar gaya horizontal maximum $F$ yang sanggup diberikan pada balok ${{m}_{1}}$ sehingga kedua balok sanggup bergerak bahu-membahu tanpa slip adalah...
A. 3,0 N
B. 4,5 N
C. 6,0 N
D. 7,5 N
E. 9,0 N
1. Di suatu jalan yang sepi, suatu kendaraan beroda empat akan mendahului suatu truk di depannya yang bergerak dengan kecepatan tetap $15{m}/{s}\;$. Pada kondisi awal, kecepatan kendaraan beroda empat tersebut merupakan $15{m}/{s}\;$ dan bumper depan kendaraan beroda empat tersebut berjarak $24\,m$ dari bumper belakang truk. Untuk menyalip truk, kendaraan beroda empat tersebut dipercepat dengan percepatan sebesar $0,6{m}/{{{s}^{2}}}\;$ dan bergeser ke jalur di depan truk ketika bumper belakangnya berada pada jarak $27\,m$ dari bumper depan truk. Jika panjang truk dan kendaraan beroda empat tersebut berturut-turut $21\,m$ dan $4,8\,m$, waktu yang diinginkan truk untuk meraih kedudukannya kini adalah...
A. 14 s
B. 15 s
C. 16 s
D. 17 s
E. 18 s
2. Balok ${{m}_{1}}$ yang bermassa $2\,kg$ berada di atas balok ${{m}_{2}}$ yang bermassa $4\,kg$ dan sedang di atas permukaan datar licin seumpama pada gambar. Jika koefisien gesek statis antara balok ${{m}_{1}}$ dan ${{m}_{2}}$ merupakan ${{\mu }_{s}}=0,3$, maka besar gaya horizontal maximum $F$ yang sanggup diberikan pada balok ${{m}_{1}}$ sehingga kedua balok sanggup bergerak bahu-membahu tanpa slip adalah...
A. 3,0 N
B. 4,5 N
C. 6,0 N
D. 7,5 N
E. 9,0 N
3. Tiga benda identik bergerak dengan kecepatan yang serupa ke arah sumbu $x+$. Setiap benda dipengaruhi oleh tiga gaya berlainan masing-masing ${{F}_{1}},{{F}_{2}},\text{ dan }{{F}_{3}}$ yang digambarkan oleh tiga grafik berikut:
Urutan besar kecepatan ketiga benda tersebut dari kecil ke besar berturut-turut setelah berpindah sejauh $10\,m$ adalah...
A. 1, 2, 3
B. 1, 3, 2
C. 2, 3, 1
D. 3, 1, 2
E. 2, 1, 3
4. Sebuah meja putar bermassa $M$ dan mempunyai jari-jari $R$ sedang berputar dengan kecepatan sudut ${{\omega }_{o}}$. Sebuah piringan hitam bermassa $\frac{1}{3}M$ berjari-jari sama dengan meja, tiba-tiba ditaruh di atas meja dengan posisi sempurna sesumbu. Jika piringan hitam dan meja dianggap selaku silinder pejal homogen, dan tidak ada momen gaya luar, kelajuan angulernya kini adalah...
A. $\frac{1}{4}{{\omega }_{o}}$
B. $\frac{1}{2}{{\omega }_{o}}$
C. $\frac{3}{4}{{\omega }_{o}}$
D. ${{\omega }_{o}}$
E. $\frac{4}{3}{{\omega }_{o}}$
5. Suatu balok es bermassa $5\,kg$ meluncur di atas permukaan es yang licin dengan kecepatan $12\,{m}/{s}\;$ di dasar suatu lembah. Balok es tersebut menumbuk balok es lainnya bermassa $5\,kg$ yang sedang diam. Jika setelah tumbukan kedua balok es bergabung menjadi satu dan menaiki lereng lembah, ketinggian maximum yang sanggup diraih adonan es tersebut dari dasar lembah adalah...
A. 0,6 m
B. 0,9 m
C. 1,2 m
D. 1,5 m
E. 1,8 m
6. Perhatikan gambar tiang baja berupa silinder pejal berikut!
Pada kondisi permulaan tiang baja digunakan untuk menyangga suatu beban sehingga mengalami pemendekan sebesar $\Delta l$. Jika dua tiang baja identik disusun seumpama gambar dan digunakan untuk menyangga beban yang sama, pemendekan yang dialami oleh setiap tiang tersebut adalah...
A. $4\,\Delta l$
B. $2\,\Delta l$
C. $\Delta l$
D. $\frac{\Delta l}{2}$
E. $\frac{\Delta l}{4}$
7. Seorang penumpang kereta yang sedang menanti di stasiun mendengar bunyi klakson kereta yang tiba dengan frekuensi $1340\,Hz$. Kereta berlangsung dengan kecepatan $25\,m.{{s}^{-1}}$. Jika masinis yang berapa di dalam kereta mendengar frekuensi klakson tersebut sebesar $1240\,Hz$, besar kecepatan bunyi di udara pada dikala itu adalah...
A. $330\,m.{{s}^{-1}}$
B. $335\,m.{{s}^{-1}}$
C. $340\,m.{{s}^{-1}}$
D. $345\,m.{{s}^{-1}}$
E. $350\,m.{{s}^{-1}}$
8. Perhatikan gambar rangkaian listrik berikut!
Setelah dinyalakan cukup lama, tegangan di kapasitor adalah...
A. $\frac{{{R}_{1}}{{R}_{2}}-{{R}_{3}}}{{{R}_{1}}{{R}_{2}}+{{R}_{1}}{{R}_{3}}+{{R}_{2}}{{R}_{3}}}{{V}_{o}}$
B. $\frac{{{R}_{2}}{{R}_{3}}-{{R}_{1}}}{{{R}_{1}}{{R}_{2}}+{{R}_{1}}{{R}_{3}}+{{R}_{2}}{{R}_{3}}}{{V}_{o}}$
C. $\frac{{{R}_{1}}-{{R}_{2}}{{R}_{3}}}{{{R}_{1}}{{R}_{2}}+{{R}_{1}}{{R}_{3}}+{{R}_{2}}{{R}_{3}}}{{V}_{o}}$
D. $\frac{{{R}_{2}}}{{{R}_{1}}+{{R}_{3}}}{{V}_{o}}$
E. $\frac{{{R}_{2}}}{{{R}_{1}}+{{R}_{2}}}{{V}_{o}}$
9. Dua buah lampu masing-masing dengan spesifikasi ${10V}/{5W}\;$ dan ${20V}/{10W}\;$ dihubungkan dengan suatu sumber tegangan $10V$ seumpama gambar di bawah. Besar daya total yang dihasilkan rangkaian tersebut adalah...
A. 5,0 W
B. 7,5 W
C. 10,0 W
D. 12,5 W
E. 15 W
10. Dua buah muatan listrik masing-masing sebesar $10\,\mu C$ dan $4\,\mu C$ terpisah sejauh $10\,cm$. Jika kedua muatan tersebut berada di dalam medium yang mempunyai permitivitas relatif sebesar 3, besar gaya yang melakukan pekerjaan pada kedua muatan adalah...
A. 10 N
B. 12 N
C. 36 N
D. 72 N
E. 100 N
11. Sebuah solenoida yang mempunyai 1000 lilitan dan panjang 50 cm diisi oleh suatu materi yang permeabilitas relatifnya 200 dialiri arus listrik sebesar 50 mA. Besar mempunyai pengaruh medan magnet di sentra solenoid adalah...
A. $8\pi \times {{10}^{-7}}T$
B. $8\pi \times {{10}^{-6}}T$
C. $8\pi \times {{10}^{-5}}T$
D. $8\pi \times {{10}^{-4}}T$
E. $8\pi \times {{10}^{-3}}T$
12. Seberkas proton bergerak dengan kecepatan $1,2\,{km}/{s}\;$ dan memasuki suatu daerah bermedan magnet seragam secara tegak lurus. Jika proton tersebut keluar dari daerah bermedan magnet dengan kelajuan yang serupa dan arah tegak lurus arah munculnya dan panjang lintasan proton di dalam daerah bermedan magnet tersebut $1,57\,cm$ seumpama pada gambar, besar mempunyai pengaruh medan magnet di daerah tersebut adalah... $({{m}_{proton}}=1,6\times {{10}^{-27}}kg)$
A. 1,2 mT
B. 2,4 mT
C. 3,6 mT
D. 4,8 mT
E. 6,0 mT
13. Seorang teknisi listrik ingin menghasilkan suatu generator AC dengan tegangan maksimum $120\,V$. Dia mempunyai sepasang magnet mempunyai pengaruh yang mempunyai intensitas medan magnet $1,5\,T$ pada suatu loop persegi dengan sisi $10\,cm$ yang berada di antara kedua magnet tersebut. Sumber tegangan AC dibangkitkan dengan memutar loop persegi tersebut di antara kedua magnet mempunyai pengaruh dengan kecepatan sudut tertentu. Jika jumlah lilitan maksimum yang sanggup dimiliki loop tersebut merupakan 400 lilitan, besar kecepatan sudut putaran loop tersebut adalah...
A. 10 rad/s
B. 20 rad/s
C. 30 rad/s
D. 40 rad/s
E. 50 rad/s
14. Perhatikan gambar pembiasan cahaya berikut!
Terkait dengan gambar tersebut pernyataan di bawah ini merupakan benar, kecuali...
A. Indeks bias medium 1 lebih kecil dibandingkan dengan indeks bias medium 2
B. Kecepatan cahaya di medium 1 lebih besar dibandingkan kecepatan cahaya di medium 2
C. Frekuensi cahaya di medium 1 sama dengan frekuensi cahaya di medium 2
D. Panjang gelombang cahaya di medium 1 lebih pendek dibandingkan panjang gelombang cahaya di medium 2
E. Medium 2 tidak mungkin merupakan ruang hampa udara
15. Dua reservoir suhu berlainan dihubungkan dengan suatu konduktor berupa U dengan luas penampang tetap $4,2\,c{{m}^{2}}$ seumpama pada Gambar.
Jika panjang total konduktor tersebut merupakan $60\,cm$ dan kalor yang merambat lewat konduktor tersebut membuat $25\,g$ es mencair dalam waktu 10 menit, maka besar konduktivitas termal batang logam tersebut adalah... $({{L}_{beku}}es=336000\,{J}/{kg}\;)$
A. $100\ W\cdot {{m}^{-1}}\cdot {{K}^{-3}}$
B. $125\ W\cdot {{m}^{-1}}\cdot {{K}^{-3}}$
C. $200\ W\cdot {{m}^{-1}}\cdot {{K}^{-3}}$
D. $250\ W\cdot {{m}^{-1}}\cdot {{K}^{-3}}$
E. $400\ W\cdot {{m}^{-1}}\cdot {{K}^{-3}}$
16. Suatu pesawat tempur dari planet Tatooine mengejar-ngejar suatu pesawat penjelajah milik Lederasi. Menurut pengamat yang berada di planet Tatooine pesawat penjelajah tersebut bergerak menjauhi planet dengan kecepatan 0,5c. Jika kecepatan pesawat tempur ketika mengejar-ngejar pesawat merupakan 0,8c searah pesawat penjelajah menurut pengamat di planet, maka kecepatan pesawat tempur menurut para kru pesawat penjelajah adalah...
A. 0,3c
B. 0,5c
C. 0,6c
D. 0,8c
E. c
17. Perhatikan gambar pergerakan gelembung udara di dalam suatu danau berikut ini!
Jika dianggap tamperatur air danau konstan, maka kedalaman danau tersebut merupakan h = 20 m.
SEBAB
Untuk mengurangi imbas gaya tegangan permukaan di permukaan batas antara air dan udara, bentuk gelembung udara senantiasa bulat.
18. Seberkas cahaya tak terpolarisasi dengan intensitas ${{I}_{o}}$ melalui susunan dua buah polarisator sehingga intensitas cahaya yang keluar merupakan nol seumpama gambar di bawah.
Jika antara kedua polarisator tersebut ditaruh polarisator ketiga yang sumbu orientasinya membentuk sudut ${{45}^{o}}$ kepada polarisator pertama, maka intensitas cahaya yang keluar bertambah seumpama gambar di bawah.
SEBAB
Ketika berkas cahaya terpolarisasi dilewatkan pada suatu polarisator yang sumbu orientasinya membentuk sudut 0 kepada arah getar cahaya yang datang, prosentase cahaya yang keluar dari polarisator tersebut seimbang dengan ${{\cos }^{2}}\theta $.
19. Fungsi gelombang dari suatu gelombang tali yang merambat sepanjang sumbu x merupakan \[y(x,t)=0,10\,\sin \,(10\pi x-60\pi t)\], x dan y dalam satuan meter dan t dalam detik. Pernyataan berikut ini yang benar adalah...
(1) Jarak antara dua puncak berurutan merupakan 20 cm.
(2) Tali bergetar 60 kali dalam 2 s.
(3) Gelombang merambat searah sumbu x positif.
(4) Dua buah titik yang berjarak 125 cm satu sama lain mempunyai beda fase sebesar $\pi \ rad$.
20. Suat wadah tertutup berisi gas hidrogen mempunyai tekanan, volume, dan temperatur P, V, dan T. Jika kecepatan rms dan energi kinetik rata-rata molekul-molekul gas hidrogen di dalam wadah tersebut merupakan $v$ dan $Ek$, pernyataan berikut yang benar adalah...
(1) Jika di dalam wadah tersebut terdapat sejumlah molekul gas oksigen dengan kondisi yang serupa P, V, dan T, maka energi kinetik gas oksigen tersebut merupakan $Ek$ dengan ${{v}_{rms}}={v}/{4}\;$.
(2) Jika suhu benda naik menjadi $2T$ , energi kinetik rata-rata molekul-molekul gas hidrogen tersebut bertambah menjadi $2Ek$.
(3) Jika suhu benda naik menjadi $4T$, ${{v}_{rms}}$ gas hidrogen $=2v$.
(4) Jika tekanan molekul-molekul gas hidrogen tersebut merupakan $4P$, ${{v}_{rms}}$ gas hidrogen $=2v$.