Selamat datang di panduan lengkap contoh soal Ujian Akhir Semester (UAS) Fisika Kelas 11 Semester 2! Artikel ini dirancang khusus untuk membantu siswa-siswi SMA dalam mempersiapkan diri menghadapi ujian penting. Kami menyajikan berbagai jenis soal, mulai dari pilihan ganda, isian singkat, uraian, hingga soal mencocokkan, yang mencakup materi esensial seperti Fluida Statis dan Dinamis, Termodinamika, serta Gelombang (Bunyi dan Cahaya). Setiap soal dilengkapi dengan kunci jawaban dan pembahasan singkat untuk memudahkan pemahaman. Dengan berlatih menggunakan kumpulan soal ini, diharapkan pemahaman konsep fisika Anda akan semakin matang dan siap meraih nilai terbaik di UAS Fisika Kelas 11 Semester 2.
Contoh Soal contoh soal uas fisika kelas 11 semester 2
A. Pilihan Ganda
- Sebuah bejana berisi air (massa jenis 1000 kg/m³) sedalam 2 meter. Jika percepatan gravitasi bumi 10 m/s², tekanan hidrostatis di dasar bejana adalah…
- 10.000 Pa
- 20.000 Pa
- 50.000 Pa
- 100.000 Pa
- 200.000 Pa
Jawaban: 20.000 Pa
- Perhatikan pernyataan berikut: (1) Berat benda lebih besar dari gaya Archimedes, (2) Massa jenis benda lebih kecil dari massa jenis fluida, (3) Berat benda sama dengan gaya Archimedes, (4) Massa jenis benda sama dengan massa jenis fluida. Kondisi yang menyebabkan benda melayang dalam fluida ditunjukkan oleh pernyataan nomor…
- (1) dan (2)
- (1) dan (3)
- (2) dan (3)
- (2) dan (4)
- (3) dan (4)
Jawaban: (3) dan (4)
- Sebuah dongkrak hidrolik memiliki dua penampang dengan luas A1 = 5 cm² dan A2 = 100 cm². Jika pada penampang kecil diberikan gaya 10 N, gaya angkat yang dihasilkan pada penampang besar adalah…
- 50 N
- 100 N
- 200 N
- 500 N
- 1000 N
Jawaban: 200 N
- Air mengalir dalam pipa dengan luas penampang 20 cm² pada kecepatan 4 m/s. Jika pipa menyempit menjadi 5 cm², kecepatan air dalam pipa yang sempit adalah…
- 1 m/s
- 4 m/s
- 8 m/s
- 12 m/s
- 16 m/s
Jawaban: 16 m/s
- Perhatikan beberapa peristiwa berikut: (1) Sayap pesawat terbang dapat mengangkat pesawat, (2) Pengukuran tekanan darah dengan sphygmomanometer, (3) Gaya angkat pada kapal laut, (4) Venturimeter untuk mengukur laju aliran fluida. Peristiwa yang berkaitan dengan Asas Bernoulli adalah…
- (1) dan (2)
- (1) dan (4)
- (2) dan (3)
- (2) dan (4)
- (3) dan (4)
Jawaban: (1) dan (4)
- Suatu gas mengalami proses isokhorik dengan volume 2 m³. Jika tekanan gas bertambah dari 2 atm menjadi 4 atm, usaha yang dilakukan gas adalah…
- 0 J
- 2 J
- 4 J
- 200 J
- 400 J
Jawaban: 0 J
- Suatu mesin kalor menerima kalor 1000 J dari reservoir panas dan membuang kalor 600 J ke reservoir dingin. Efisiensi mesin kalor tersebut adalah…
- 20%
- 40%
- 50%
- 60%
- 80%
Jawaban: 40%
- Yang bukan merupakan sifat gelombang adalah…
- Refleksi
- Refraksi
- Difraksi
- Interferensi
- Radiasi
Jawaban: Radiasi
- Sebuah gelombang merambat dengan persamaan y = 0,02 sin (10πt – 2πx) dalam satuan SI. Cepat rambat gelombang tersebut adalah…
- 2 m/s
- 5 m/s
- 10 m/s
- 20 m/s
- 50 m/s
Jawaban: 5 m/s
- Taraf intensitas bunyi sebuah mesin adalah 60 dB. Jika ada 10 mesin sejenis yang bekerja bersamaan, taraf intensitas totalnya adalah…
- 60 dB
- 63 dB
- 70 dB
- 80 dB
- 90 dB
Jawaban: 70 dB
- Sebuah sumber bunyi bergerak mendekati pengamat dengan kecepatan 20 m/s. Pengamat diam. Jika cepat rambat bunyi di udara 340 m/s dan frekuensi sumber bunyi 680 Hz, frekuensi bunyi yang didengar pengamat adalah…
- 680 Hz
- 700 Hz
- 722.5 Hz
- 740 Hz
- 760 Hz
Jawaban: 722.5 Hz
- Peristiwa penguraian cahaya putih menjadi warna-warna spektrum ketika melewati prisma disebut…
- Difraksi
- Interferensi
- Dispersi
- Polarisasi
- Refleksi
Jawaban: Dispersi
- Untuk menghasilkan pola terang pada interferensi celah ganda Young, beda lintasan optik harus merupakan kelipatan bilangan bulat dari…
- Setengah panjang gelombang
- Satu panjang gelombang
- Dua panjang gelombang
- Seperempat panjang gelombang
- Tiga perempat panjang gelombang
Jawaban: Satu panjang gelombang
- Fenomena cahaya yang menunjukkan bahwa cahaya adalah gelombang transversal adalah…
- Difraksi
- Interferensi
- Refleksi
- Polarisasi
- Refraksi
Jawaban: Polarisasi
- Hukum Termodinamika I menyatakan tentang…
- Kekekalan volume
- Kekekalan tekanan
- Kekekalan energi
- Kekekalan temperatur
- Kekekalan kalor
Jawaban: Kekekalan energi
- Tekanan mutlak di suatu titik dalam fluida adalah…
- Tekanan hidrostatis saja
- Tekanan atmosfer saja
- Tekanan hidrostatis dikurangi tekanan atmosfer
- Tekanan atmosfer dikurangi tekanan hidrostatis
- Tekanan atmosfer ditambah tekanan hidrostatis
Jawaban: Tekanan atmosfer ditambah tekanan hidrostatis
- Kecepatan aliran fluida ideal dalam pipa berbanding terbalik dengan…
- Tekanan fluida
- Massa jenis fluida
- Luas penampang pipa
- Ketinggian pipa
- Viskositas fluida
Jawaban: Luas penampang pipa
- Salah satu syarat terjadinya efek Doppler adalah…
- Sumber bunyi dan pengamat harus diam
- Sumber bunyi dan pengamat harus bergerak dengan kecepatan yang sama
- Harus ada gerakan relatif antara sumber bunyi dan pengamat
- Medium perambatan bunyi harus vakum
- Frekuensi sumber bunyi harus sangat tinggi
Jawaban: Harus ada gerakan relatif antara sumber bunyi dan pengamat
- Jika suhu gas ideal dinaikkan pada volume tetap, maka…
- Tekanannya berkurang
- Tekanannya bertambah
- Energi dalamnya berkurang
- Usaha yang dilakukan gas positif
- Kalor yang diserap gas nol
Jawaban: Tekanannya bertambah
- Sebuah bejana U berisi dua jenis cairan yang tidak saling bercampur. Cairan pertama memiliki tinggi 10 cm dan massa jenis 800 kg/m³. Cairan kedua memiliki tinggi 8 cm. Massa jenis cairan kedua adalah…
- 640 kg/m³
- 800 kg/m³
- 1000 kg/m³
- 1250 kg/m³
- 1600 kg/m³
Jawaban: 1000 kg/m³
B. Isian Singkat
- Sebutkan bunyi Hukum Archimedes!
Jawaban: Sebuah benda yang dicelupkan sebagian atau seluruhnya ke dalam fluida akan mengalami gaya apung yang besarnya sama dengan berat fluida yang dipindahkan oleh benda tersebut.
- Apakah yang dimaksud dengan tegangan permukaan zat cair?
Jawaban: Gaya (per satuan panjang) yang bekerja sejajar dengan permukaan zat cair untuk menahan permukaan zat cair tersebut agar tetap meregang, disebabkan oleh kohesi antar molekul zat cair.
- Jelaskan perbedaan antara proses isotermik dan adiabatik dalam termodinamika!
Jawaban: Proses isotermik adalah proses perubahan keadaan gas di mana suhu (temperatur) dijaga konstan, sedangkan proses adiabatik adalah proses perubahan keadaan gas di mana tidak ada pertukaran kalor antara sistem dan lingkungan.
- Sebutkan dua faktor yang mempengaruhi cepat rambat gelombang bunyi di udara!
Jawaban: Suhu udara dan massa jenis udara (atau kerapatan udara).
- Apa syarat terjadinya interferensi destruktif (pola gelap) pada gelombang cahaya?
Jawaban: Beda lintasan optik kedua gelombang harus merupakan kelipatan ganjil dari setengah panjang gelombang ((m + 1/2)λ, dengan m = 0, 1, 2, …).
C. Uraian
- Sebuah pipa horizontal dialiri air. Pada bagian A, luas penampang 20 cm² dengan kecepatan aliran 5 m/s dan tekanan 10⁵ Pa. Pada bagian B, luas penampang 10 cm². Tentukan tekanan pada bagian B! (Massa jenis air = 1000 kg/m³).
Pembahasan: Langkah 1: Hitung kecepatan aliran di B menggunakan persamaan kontinuitas. A_A v_A = A_B v_B => 20 cm² * 5 m/s = 10 cm² * v_B => v_B = 10 m/s. Langkah 2: Hitung tekanan di B menggunakan Asas Bernoulli. Karena pipa horizontal (h_A = h_B), maka P_A + ½ρv_A² = P_B + ½ρv_B². 10⁵ + ½(1000)(5)² = P_B + ½(1000)(10)². 100.000 + 12.500 = P_B + 50.000. P_B = 112.500 – 50.000 = 62.500 Pa. Jadi, tekanan pada bagian B adalah 62.500 Pa.
- Jelaskan secara singkat prinsip kerja mesin Carnot dan mengapa tidak ada mesin kalor yang memiliki efisiensi 100%!
Pembahasan: Prinsip Kerja Mesin Carnot: Mesin Carnot adalah mesin kalor ideal yang beroperasi dalam siklus reversibel antara dua reservoir suhu. Siklusnya terdiri dari empat proses: pemuaian isotermal, pemuaian adiabatik, pemampatan isotermal, dan pemampatan adiabatik. Kalor diserap dari reservoir suhu tinggi, sebagian diubah menjadi usaha, dan sisanya dibuang ke reservoir suhu rendah. Mengapa Efisiensi Tidak 100%: Menurut Hukum Termodinamika II, tidak mungkin membangun mesin kalor yang hanya menyerap kalor dari satu reservoir suhu tinggi untuk menghasilkan usaha tanpa membuang sebagian kalor ke reservoir suhu rendah. Selalu ada kalor sisa yang harus dibuang, sehingga efisiensi mesin kalor selalu kurang dari 100%.
- Sebuah sumber bunyi dengan frekuensi 600 Hz bergerak menjauhi pengamat yang diam dengan kecepatan 30 m/s. Jika cepat rambat bunyi di udara 330 m/s, berapa frekuensi bunyi yang didengar pengamat?
Pembahasan: Gunakan rumus Efek Doppler: f_p = f_s * (v ± v_p) / (v ± v_s). f_s = 600 Hz, v_s = 30 m/s (menjauhi, pakai +), v_p = 0 m/s (diam), v = 330 m/s. Substitusikan nilai: f_p = 600 * (330 + 0) / (330 + 30) = 600 * 330 / 360 = 550 Hz. Jadi, frekuensi bunyi yang didengar pengamat adalah 550 Hz.
- Jelaskan fenomena difraksi cahaya dan berikan contoh penerapannya dalam kehidupan sehari-hari!
Pembahasan: Fenomena Difraksi Cahaya: Difraksi adalah peristiwa pembelokan atau penyebaran gelombang cahaya ketika melewati celah sempit atau mengelilingi sudut benda tajam, membentuk pola terang dan gelap. Contoh Penerapan: Pelangi di sekitar lampu jalan saat melihat melalui celah sempit, holografi, mikroskop elektron, serta pola warna-warni pada permukaan CD/DVD/Blu-ray.
- Sebuah gas helium memiliki volume 2 L pada suhu 27°C dan tekanan 2 atm. Gas tersebut dipanaskan hingga suhunya menjadi 127°C pada volume tetap. Hitunglah tekanan akhir gas tersebut!
Pembahasan: Gunakan hukum Charles (untuk volume tetap/isokhorik): P₁/T₁ = P₂/T₂. Konversi suhu ke Kelvin: T₁ = 27°C + 273 = 300 K, T₂ = 127°C + 273 = 400 K. Substitusikan nilai: 2 atm / 300 K = P₂ / 400 K => P₂ = (2 * 400) / 300 = 800 / 300 = 8/3 atm ≈ 2.67 atm. Jadi, tekanan akhir gas adalah sekitar 2.67 atm.
D. Mencocokkan
- Cocokkan konsep-konsep fisika berikut dengan definisi atau prinsip yang sesuai!
Premis A Pasangan B Hukum Pascal Tekanan yang diberikan pada zat cair dalam ruang tertutup diteruskan ke segala arah sama besar. Hukum Archimedes Gaya apung yang dialami benda sama dengan berat fluida yang dipindahkan. Asas Bernoulli Total energi pada suatu aliran fluida ideal adalah konstan. Efek Doppler Perubahan frekuensi atau panjang gelombang yang diterima oleh pengamat karena adanya gerak relatif sumber dan pengamat. Dispersi Cahaya Penguraian cahaya putih menjadi komponen warna spektrumnya. - Pasangkan jenis proses termodinamika berikut dengan karakteristik utamanya!
Premis A Pasangan B Proses Isotermik Suhu sistem tetap (ΔT = 0). Proses Isobarik Tekanan sistem tetap (ΔP = 0). Proses Isokhorik Volume sistem tetap (ΔV = 0), usaha yang dilakukan nol. Proses Adiabatik Tidak ada pertukaran kalor antara sistem dan lingkungan (Q = 0). Siklus Carnot Siklus termodinamika ideal dengan efisiensi maksimum.