tirto.id - Contoh soal PAT fisika kelas 11 semester 2 di bawah ini dapat dipergunakan siswa untuk berlatih menjelang ujian ataupun meningkatkan pemahaman. Puluhan soal fisika kelas 11 semester 2 beserta jawabannya itu terdiri atas pernyataan pilihan ganda dan essay.
Kumpulan soal PAT fisika kelas 11 semester 2 tadi tersaji beserta kunci jawaban sebagai sarana koreksi saja. Mempelajarinya bisa berguna karena PAT (Penilaian Akhir Semester) menjadi sarana untuk memantau capaian kompetensi dasar di semester genap. Tahun ini, ujian PAT dijadwalkan berlangsung pada periode bulan Mei-Juni.
Kisi-Kisi Soal Fisika Kelas 11 Semester 2
Materi fisika kelas 11 semester 2 membahas beberapa bab. Sebagian materi mengandung perhitungan dengan rumus tertentu. Agar lebih memahaminya, siswa bisa berlatih dengan mengkaji contoh soal ujian fisika kelas 11 semester 2. Gunanya juga untuk persiapan saat menjelang Ujian Akhir Sekolah (UAS) atau PAT.
Materi UAS fisika kelas 11 semester 2 akan mencakup tema-tema yang sudah dipelajari di semester genap. Prediksi kisi-kisi soal UAS fisika kelas 11 semester 2 Kurikulum Merdeka adalah sebagai berikut:
- Jenis-Jenis Gelombang
- Beda Fase Gelombang
- Prinsip-Prinsip Gelombang
- Cepat Rambat Bunyi
- Sumber Bunyi
- Efek Doppler
- Resonansi Bunyi
- Pelayangan Bunyi
- Intensitas dan Taraf Intensitas Bunyi
- Aplikasi Gelombang Bunyi
- Interferensi Cahaya
- Difraksi Cahaya
- Polarisasi Cahaya
- Aplikasi Gelombang Cahaya
- Pengertian Suhu dan Alat Ukurnya
- Skala Suhu
- Pengaruh Kalor pada Perubahan Suhu
- Pengaruh Kalor pada Perubahan Wujud
- Pengaruh Kalor pada Pemuaian
- Perpindahan Kalor
- Pengertian Gas
- Hukum-Hukum tentang Gas
- Gas Nyata dan Hukum Gas Ideal
- Konsep Dasar Termodinamika
- Proses-Proses Termodinamika
- Hukum-Hukum Termodinamika
- Mesin Kalor dan Pompa Kalor
Contoh Soal PAT Fisika Kelas 11 SMA Semester 2
Kumpulan soal ujian fisika kelas 11 semester 2 di bawah ini memuat materi yang sudah diajarkan selama semester genap. Setiap soal telah dilengkapi kunci jawaban. Berikut 45 contoh soal PAT Fisika kelas 11 semester 2 beserta jawabannya:
A. Soal PAT fisika kelas 11 semester 2 pilihan ganda
1. Gelombang yang arah getarannya berimpit dengan arah rambatnya adalah...A. Gelombang bunyi
B. Gelombang longitudinal
C. Gelombang transversal
D. Gelombang cahaya
E. Gelombang searah
Jawaban: B
2. Contoh gelombang yang tidak butuh medium untuk merambat adalah...
A. Gelombang bunyi
B. Gelombang mekanik
C. Gelombang transversal
D. Gelombang radio
E. Gelombang gempa
Jawaban: D
3. Syarat superposisi gelombang adalah kedua gelombang yang bersuperposisi harus....
A. Bertemu di satu titik
B. Saling koheren
C. Tidak memiliki bentuk yang sama
D. Tidak memiliki frekuensi yang sama
E. Saling merapat
Jawaban: B
4. Makin jauh kita dari sumber bunyi atau cahaya, intensitas nyaringnya atau tingkat kecerahannya menurun. Hal ini merupakan contoh berlakunya hukum....
A. Gelombang
B. Difraksi
C. Interferensi
D. Kuadrat Terbalik
E. Huygens
Jawaban: D
5. Cahaya di langit sering kali tampak menyebar melalui awan. Fenomena ini disebut...
A. Difraksi
B. Reaksi
C. Pembelokan
D. Resonansi
E. Konduksi
Jawaban: A
6. Dalam fisika, peristiwa penyerapan arah bidang getar dari suatu gelombang disebut....
A. Difraksi
B. Refleksi
C. Interferensi
D. Difraksi Kisi
E. Polarisasi
Jawaban: E
7. Layar TV LCD memanfaatkan sejumlah sifat cahaya berikut, kecuali...
A. Refleksi
B. Refraksi
C. Interferensi
D. Difraksi
E. Polarisasi
Jawaban: C
8. Kondisi Ketika pengamat mendengar frekuensi yang berbeda dari sumber karena ada perubahan panjang gelombang relatif antara pengamat dengan sumber bunyi disebut....
A. Prinsip Huygens-Fresnel
B. Efek Doppler
C. Hukum Kuadrat Terbalik
D. Pelayangan bunyi
E. Resonansi
Jawaban: B
9. Cara kerja thermometer memanfaatkan perubahan fisis yang bergantung pada perubahan suhu, yakni....
A. Sifat termometrik
B. Suhu tinggi
C. Suhu rendah
D. Energi kinetik
E. Peningkatan molekul atom
Jawaban: A
10. Energi yang berpindah dari satu benda ke benda yang lain karena perbedaan suhu disebut....
A. Kinetik
B. Mekanik
C. Kalor
D. Potensial
E. Pegas
Jawaban: C
11. Berapakah kalor jenis perak, kayu, dan kaca?
A. 900, 390, dan 420 (J/Kg°C)
B. 230, 1760, dan 840 (J/Kg°C)
C. 450, 420, dan 4180 (J/Kg°C)
D. 1000, 2400, dan 2100 (J/Kg°C)
E. 840, 390, dan 1760 (J/Kg°C)
Jawaban: B
12. Kalor lebur dan kalor uap emas adalah....
A. 64500 J/kg dan 1578000 J/Kg
B. 104200 J/kg dan 209000 J/Kg
C. 334000 J/kg dan 272000 J/Kg
D. 88300 J/kg dan 2256000 J/Kg
E. 11800 J/kg dan 1578000 J/Kg
Jawaban: A
13. Pada waktu siang, bensin dalam tangki bawah tanah lebih rendah suhunya dibandingkan bensin yang berada di tangki mobil. Fenomena ini merupakan contoh....
A. Azas black
B. Kalor uap
C. Kalor lebur
D. Pemuaian termal
E. Pemanasan termal
Jawaban: D
14. Permukaan berwarna hitam kusam memiliki emisivitas mendekati 1, yang artinya....
A. Menyerap cahaya dengan baik
B. Memancarkan radiasi kurang baik
C. Menyerap radiasi dengan baik
D. Memantulkan cahaya dengan baik
E. Menyerap cahaya kurang baik
Jawaban: C
15. Jika volume suatu gas dengan massa tertentu dibuat konstan, tekanan gas meningkat seiring dengan kenaikan suhu. Pernyataan ini merupakan bunyi hukum....
A. Boyle
B. Charles
C. Avogadro
D. Azas Black
E. Gay-Lussac
Jawaban: E
16. Besaran yang menyebabkan benda dapat melakukan gerak rotasi adalah…
A. Momentum sudut
B. Percepatan sudut
C. Momen inersia
D. Momen gaya
E. Gaya Sentripetal
Jawaban: C
17. Berikut Pernyataan tentang faktor-faktor gerak rotasi:
1) kecepatan sudut
2) letak sumbu rotasi
3) bentuk benda
4) massa benda
Faktor-faktor yang mempengaruhi besar momen inersia adalah…
A. 1 dan 3
B. 1,2 dan 3
C. 2 dan 4
D. 1,2 dan 4
E. 1,2,3 dan 4
Jawaban: C
18. Sebuah batang homogen yang panjangnya 80 cm dan massanya 3 kg. Batang itu diputar dengan poros terletak pada jarak 20 cm dari salah satu ujungnya. Besar momen inersia batang itu adalah….
A. 0,28 kgm2
B. 0,56 kgm2
C. 2,8 kgm2
D. 5,6 kgm2
E. 11,2 kgm2
Jawaban: A
19. Pada sebuah sistem katrol, diketahui mA=8 kg, mB=5 kg. Massa katrol=4 kg dan g=10 ms-2. Katrol merupakan silinder pejal dan bergerak rotasi. Maka percepatan sistemnya adalah....
A. 8,0 ms-2
B. 4,0 ms-2
C. 5,0 ms-2
D. 2,0 ms-2
E. 1,0 ms-2
Jawaban: D
20. Seorang penari balet memiliki momen inersia 5 kgm2 ketika kedua lengannya direntangkan dan 2 kgm2 ketika kedua lengan merapat ke tubuhnya. Penari tersebut mula-mula berputar dengan kecepatan 2,4 put/s. Maka, besar kecepatan sudut penari saat kedua tangannya merapat adalah…
A. 3 put/s
B. 12 put/s
C. 30 put/s
D. 6 put/s
E. 24 put/s
Jawaban: D
21. Beberapa penerapan hukum kekekalan momentum sudut adalah sebagai berikut:
1) Seorang peluncur es yang sedang bergerak dan tiba-tiba berpegangan pada tiang mengakibatkan ia berotasi pada tiang menjadi lambat.
2) Penari balet dalam berputar dapat bergerak cepat bila kedua tangan didekapkan pada kedua bahu.
3) Peloncat indah dapat bergerak dengan putaran cepat bila kedua tangan dan kaki ditekuk
Pernyataan yang benar adalah....
A. 3 saja
B. 1 dan 2
C. 1 dan 3
D. 2 dan 3
E. 1,2 dan 3
Jawaban: D
22. Silinder pejal, bola pejal, bola berongga dan silinder berongga masing- masing diletakkan diam di puncak bidang miring. Semua benda tersebut memiliki massa dan jari-jari sama, kemudian dilepaskan bersama-sama sehingga menggelinding. Urutan benda yang memiliki kecepatan paling besar hingga yang paling kecil adalah ....
A. silinder berongga, bola berongga, bola pejal, silinder pejal
B. silinder pejal, bola pejal, bola berongga, silinder berongga
C. bola pejal, silinder pejal, bola berongga, silinder berongga
D. bola pejal, bola berongga, silinder pejal, silinder berongga
E. bola berongga, bola pejal, silinder berongga, silinder pejal
Jawaban: E
23. Sebuah bola pejal bertranslasi dan berotasi dengan kecepatan linier v dan kecepatan sudut ω, maka energi kinetik total bola pejal adalah..
A. 2/5 mv2
B. 1/2 mv2
C. 7/10 mv2
D. 10/9 mv2
E. 5/2 mv2
Jawaban: C
24. Sistem benda dalam keadaan setimbang (gbr). Maka, besar tegangan tali T adalah…
A. 100√3 N
B. 100√2 N
C. 100 N
D. 50√3N
E. 50 N
Jawaban: A
25. Kalor sebesar 3,0 kkal diberikan pada suatu sistem sehingga timbul usaha sebesar 2,6 kJ. Besar energi dalam yang dihasilkan pada proses tersebut adalah …. (1 kal = 4,2 Joule)
A. 15,2 kJ
B. 100 kJ
C. 10 kJ
D. 15200 kJ
E. 10000 kJ
Jawaban: C
26. Sebuah mesin kalor melakukan kerja 300 Joule dalam siklusnya dan mempunyai efisiensi 12,5%. Energi yang diambil dari reservoir panas adalah ….
A. 1800 J
B. 2100 J
C. 2400 J
D. 2450 J
E. 3300 J
Jawaban: C
27. Sebuah seruling yang memiliki kolom udara terbuka pada kedua ujungnya memiliki nada harmonik ke-5 dengan frekuensi 1700 Hz. Jika kecepatan suara di udara adalah 340 m/s maka panjang seruling adalah ….
A. 200 cm
B. 150 cm
C. 100 cm
D. 50 cm
E. 40 cm
Jawaban: D
28. Pada saat membaca, jarak terdekat yang dapat dilihat penderita rabun dekat adalah 50 cm. Kekuatan lensa kacamata yang diperlukan agar ia dapat melihat dengan normal kembali adalah ….
A. 2 dioptri
B. 3/4 dioptri
C. 1 dioptri
D. 5 dioptri
E. 5/10 dioptri
Jawaban: A
29. Hukum 1 Termodinamika merumuskan kekekalan energi yang melibatkan.....
A. Energi dan kalor
B. Usaha dan energi
C. Proses isobarik, isotermal, dan isokhorik
D. Energi dalam, usaha, dan kalor
E. Kalor, massa, dan gerak
Jawaban: D
30. Proses isotermal terjadi pada kondisi....
A. Tekanan tetap
B. Suhu tetap
C. Tanpa perpindahan kalor
D. Volume tetap
E. Kalor tetap
Jawaban: B
31. Sesuai dengan hukum Archimedes, benda yang melayang dalam zat cair mempunyai ...
A. massa yang sama dengan gaya ke atas
B. berat yang lebih besar dari gaya ke atas
C. massa jenis yang lebih besar dari massa jenis zat cair
D. massa yang lebih besar dari gaya ke atas
E. berat yang sama dengan gaya ke atas
Jawaban: E
32. Debit air yang keluar dari pipa yang luas penampangnya 4cm2 sebesar 100 cm3/s. Kecepatan air yang keluar dari pipa tersebut adalah ….
A. 25 m/s
B. 2,5 m/s
C. 0,25 m/s
D. 0,52 m/s
E. 0,20 m/s
Jawaban: C
33. Asas Bernoulli dalam fluida bergerak menyatakan hubungan antara ….
A. tekanan, massa jenis dan suhu
B. tekanan, kecepatan dan massa jenis
C. daya angkat pesawat terbang dan kecepatan fluida
D. tekanan hidrostatis dan kontinuitas aliran
E. tekanan, kecepatan dan kedudukan
Jawaban: E
34. Benda-benda berikut ini bekerja berdasarkan prinsip hukum Bernoulli, kecuali ….
A. pipa pitot
B pipa venturi
C. penyemprot serangga
D. Katalisator
E. galangan kapal
Jawaban: E
35. Menurut Bernoulli, tekanan fluida ketika mengalir melalui sebuah penampang yang luasnya lebih kecil daripada luas penampang sebelumnya adalah ...
A. Konstan
B. Lebih rendah
C. Lebih tinggi
D. Tidak beraturan
E. Mampat
Jawaban: B
B. Soal PAT Fisika Kelas 11 Semester 2 dan Pembahasannya (essay)
36. Dalam sebuah pernapasan normal, volume Udara mencapai 0,5 L. Jika suhu lingkungan mencapai 23°C dan tekanan udaranya 1 atm, dengan asumsi udara berupa gas ideal, berapa banyak udara yang dihirup saat bernapas?Jawaban:
Diketahui bahwa:
Suhu = 23°C = 300 K
Volume Udara di pernapasan = 0,5 L = 5 × 10⁻⁴ m3
Tekanan udara 1 atm = 105 N/m2
Jawaban atas pertanyaan:
Persamaan gas ideal: pV = nRT
10⁵ × 5 × 10⁻⁴ = n × 8,314 × 300
n = 0,02 mol.
37. Cara kerja tubuh manusia bekerja mirip mesin kalor. Tubuh manusia bisa mengubah energi kalor menjadi usaha. Efisiensi tubuh manusia mencapai adalah 25%. Dalam satu kasus, seorang pelajar dengan massa tubuh 50 kg naik tangga ke lantai 3 gedung yang tingginya 12 meter dari lantai dasar.
a. Hitung besar usaha si pelajar saat naik dari lantai dasar Gedung ke lantai 3!
b. Hitung jumlah energi kimia si pelajar untuk naik dari lantai dasar ke lantai 3!
c. Hitung jumlah kalor yang dilepaskan oleh metabolisme tubuh di pelajar!
d. Jika pelajar itu seorang diri naik lift bermassa 1200 kg dengan efisiensi 90%, hitung jumlah energi listrik untuk mengangkatnya dari lantai dasar ke lantai 3!
Jawaban:
a. Usaha pelajar sama dengan perubahan EP siswa. W = 50 × 10 × 12 = 6000 J.
b. Jumlah energi Kimia: 4 × 6000 = 24.000 J [karena efisiensi tubuh manusia 25%).
c. Kalor yang dilepaskan: 24.000 – 6000 = 18.000 J
d. Usaha lift = 1250 × 10 × 12 = 150.000 J. Energi listrik yang dipakai: 10/9 × 15.000 = 16.667 J.
38. Apa itu mesin carnot? Bagaimana urutan siklus dalam cara kerja mesin Carnot?
Jawaban:
Mesin carnot dibuat oleh fisikawan Prancis, Nicolas Léonard Sadi Carnot (1796 – 1832). Pada 1824, dia menggagas sebuah mesin kalor ideal (mesin teoritis) yang disebut mesin Carnot.
Menurut Nicolas Léonard Sadi Carnot, “tidak mungkin ada mesin yang beroperasi di antara dua reservoir termal yang lebih eisien daripada sebuah mesin kalor yang beroperasi secara reversibel pada dua reservoir yang sama.” Kesimpulannya, mesin Carnot secara teoritis menjadi mesin kalor paling efisien.
Cara mesin Carnot bekerja berdasarkan proses termodinamika yang membentuk siklus Carnot. Urutan siklus Carnot dimulai dari isotermal ekspansi. Kemudian, dilanjutkan dengan adiabatis ekspansi, isotermal kompresi, dan akhirnya adiabatis kompresi.
39. Jelaskan hubungan antara ausnya organ-organ tubuh manusia dengan proses ireversibel dan perubahan entropi!
Jawaban:
Organ tubuh manusia bisa mengalami aus secara spontan karena sejumlah penyebab. Salah satu penyebabnya adalah proses penuaan sehingga prosesnya disebut sebagai ireversibel. Organ tubuh manusia yang aus makin tidak teratur sehingga mempunyai entropi yang besar.
40. Sebuah wadah kosong berbahan dari logam tembaga dengan kapasitas volume 60 liter pada suhu 25°C diisi bensin sampai penuh. Saat suhu mencapai 55°C, apakah bensin akan tumpah dari wadah itu? Jika bensin tumpah, berapa volume yang keluar dari wadah?
Jawaban:
- Pertambahan volume tembaga: 60 × 30 × 51 × 10⁻⁶ = 9,18 × 10⁻² liter.
- Pertambahan volume bensin: 60 × 30 × 9,6 × 10⁻⁴ = 1,728 liter.
- Volume bensin yang tumpah: 1,728 – 0,0918 = 1,6362 liter.
a. Sebelum pencampuran:
-Cairan A: 2 kg, 20°C
-Cairan B: 1 kg, 60°C
-Cairan C: 4 kg, 40°C
b. Setelah pencampuran:
-Cairan A&B: 40°C
-Cairan A&C: 30°C
-Cairan B&C: ?
Tentukan suhu akhir campuran cairan B dengan cairan C! Jelaskan asar perhitungannya!
Jawaban:
Suhu akhir untuk campuran cairan A dan B adalah 50°C. Dasarnya adalah perhitungan berikut:
-Untuk pencampuran cairan A dan B, berdasarkan asas Black: Qterima = Qlepas
mA × cA × ΔTA = mB × cB × ΔTB
2 × cA × (40-20) = 1 × cB × (60-40)
40 × cA = 20 × cB
2 cA = cB
-Untuk pencampuran Cairan A dan C, berdasarkan asas Black: Qterima = Qlepas
mA × cA × ΔTA = mC × cC × ΔTC
2 × cA × (30-20) = 4 × cC × (40-30)
20 × cA = 40 × cC
cA = 2 cC
1/2 cA = cC
-Maka, untuk campuran B dan C, juga berdasarkan asas Black: Qterima = Qlepas
MB × cB × ΔTB = mC × cC × ΔTC
1 × cB × (60-T) = 4 × cC × (T-40)
1 × (2cA) × (60-T) = 4 × (1/2 × cA) × (T-40)
2cA × (60-T) = 2cA × (T-40)
(60-T) = (T-40)
100 = 2T
T = 50°C
42. Terdapat 2 buah logam berupa balok dengan ukuran yaitu 8 cm × 8 cm × 0,5 cm dan suhu yang sama. Logam yang pertama dari perak dan lainnya berbahan besi. Rincian data keduanya adalah sebagai berikut:
- Perak: 406 W/m.K (Konduktivitas), 230 J/Kg.K (Kalor jenis), dan 1050 kg/m3 (Massa Jenis)
- Besi: 205 W/m.K (Konduktivitas), 450 J/Kg.K (Kalor jenis), dan 7874 kg/m3 (Massa Jenis).Jika di masing-masing logam tersebut diletakkan sebongkas es batu dengan massa dan suhu yang sama dan menempati luasan 8 cm × 8 cm, mana yang lebih cepat mencair? Jelaskan alasannya!
Es batu yang diletakkan di logam perak akan lebih cepat mencair. Adapun penjelasan alasannya bagai berikut:
- Es akan lebih cepat mencair jika menerima kalor lebih banyak dalam satuan waktu dari benda lain.
- Jumlah kalor yang dipindahkan dalam satuan waktu adalah laju perpindahan kalor.
- Dalam pertanyaan di atas, perpindahan kalor yang terjadi jenis konduksi.
- Nilai konduktivitas perak lebih besar dibandingkan besi.
- Maka, laju konduksi kalor dari perak menuju es lebih besar daripada besi ke es.
- Akibatnya, es yang bersentuhan dengan logam perak lebih cepat mencair.
Jawaban:
Konveksi paksa adalah konveksi yang dibantu oleh benda eksternal seperti kipas, pompa, pengaduk, dan lain-lain. Sementara itu, konveksi bebas dipengaruhi murni oleh fluida (aliran) yang membawa panas.
Energi panas bisa beprindah karena terbawa oleh fluida. Perpindahan kalor secara konveksi bebas terjadi Ketika ada perbedaan massa jenis di bagian-bagian fluida tadi. Ketika dipanaskan, bagian fluida yang berdekatan dengan sumber panas memuai sehingga massa jenisnya berkurang. Akibatnya, fluida yang massa jenisnya lebih rendah akan berpindah ke atas.
44. Sebuah batang logam timbal dengan panjang 1,5 meter dipanaskan hingga suhunya naik dari 10°C jadi 30°C. Lain itu, diketahui bahwa koeisien muai panjang timbal adalah 29 × 10⁻⁶/°C. Hitunglah panjang timbal setelah suhunya naik dari 10°C jadi 30°C!
Jawaban:
Pertambahan Panjang timbal ketikanya suhunya naik adalah: 1,5 × 29 × 10⁻⁶ × 20 = 8,7 × 10⁻⁴. Dengan demikian, bisa disimpulkan panjang batang logam timbal usai dipanaskan adalah 1,50087 m.
10. Apa yang dimaksud dengan efek doppler? Berikan penjelasan!
Jawaban:
Efek Doppler adalah efek yang terjadi ketika pengamat mendengar frekuensi berbeda dari sumber karena terdapat perubahan panjang gelombang relatif antara pengamat dan sumber bunyi. Efek doppler dapat terjadi saat sumber bunyi dating dari pipa organa, logam, dawai, hingga kulit.
Penulis: Ilham Choirul Anwar
Editor: Fadli Nasrudin
Penyelaras: Addi M Idhom
