Soal UTBK 2020 - Fisika Saintek - Latihan Soal HOTS Fisika part1

Untuk mengatasi kesulitan dalam mengerjakan soal UTBK 2020, jalan satu-satunya adalah harus banyak berlatih. Sejak tahun lalu, soal UTBK 2019 sudah menerapkan model soal HOTS baik jenis UTBK Saintek maupun Soshum. Tim lakonfisika sudah mengumpulkan beberapa sumber soal UTBK sebagai bahan latihan teman-teman menghadapi UTBK 2020, khususnya soal UTBK 2020 Fisika Saintek (diambil dari TryOut Simultan UGM). Berikut ini soal-soal yang dapat digunakan sebagai latihan UTBK 2020.

soal utbk 2020, utbk 2020, soal utbk 2020 fisika saintek, soal utbk saintek, soal utbk fisika, soal hots utbk

1. Di suatu jalan yang sepi, sebuah mobil akan mendahului sebuah truk di depannya yang bergerak dengan kecepatan tetap

$15{m}/{s}\;$ . Pada keadaan awal, kecepatan mobil tersebut adalah

$15{m}/{s}\;$ dan bumper depan mobil tersebut berjarak

$24\,m$ dari bumper belakang truk. Untuk menyalip truk, mobil 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 mobil tersebut berturut-turut

$21\,m$ dan

$4,8\,m$ , waktu yang dibutuhkan truk untuk mencapai kedudukannya sekarang 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 seperti pada gambar. Jika koefisien gesek statis antara balok

${{m}_{1}}$ dan

${{m}_{2}}$ adalah

${{\mu }_{s}}=0,3$ , maka besar gaya horizontal maximum

$F$ yang dapat diberikan pada balok

${{m}_{1}}$ sehingga kedua balok dapat bergerak bersama-sama 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 sama ke arah sumbu

$x+$ . Setiap benda dipengaruhi oleh tiga gaya berbeda 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 memiliki 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 diletakkan di atas meja dengan posisi tepat sesumbu. Jika piringan hitam dan meja dianggap sebagai silinder pejal homogen, dan tidak ada momen gaya luar, kelajuan angulernya sekarang adalah...

$\frac{1}{4}{{\omega }_{o}}$

$\frac{1}{2}{{\omega }_{o}}$

$\frac{3}{4}{{\omega }_{o}}$

${{\omega }_{o}}$

$\frac{4}{3}{{\omega }_{o}}$

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 yang lain bermassa

$5\,kg$ yang sedang diam. Jika setelah tumbukan kedua balok es bergabung menjadi satu dan menaiki lereng lembah, ketinggian maximum yang dapat dicapai gabungan 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 berbentuk silinder pejal berikut!

Pada keadaan awal tiang baja digunakan untuk menyangga sebuah beban sehingga mengalami pemendekan sebesar

$\Delta l$ . Jika dua tiang baja identik disusun seperti gambar dan digunakan untuk menyangga beban yang sama, pemendekan yang dialami oleh setiap tiang tersebut adalah...

$4\,\Delta l$

$2\,\Delta l$

$\Delta l$

$\frac{\Delta l}{2}$

$\frac{\Delta l}{4}$

7. Seorang penumpang kereta yang sedang menunggu di stasiun mendengar suara klakson kereta yang datang dengan frekuensi

$1340\,Hz$ . Kereta berjalan 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 saat itu adalah...

$330\,m.{{s}^{-1}}$

$335\,m.{{s}^{-1}}$

$340\,m.{{s}^{-1}}$

$345\,m.{{s}^{-1}}$

$350\,m.{{s}^{-1}}$

8. Perhatikan gambar rangkaian listrik berikut!

Setelah dinyalakan cukup lama, tegangan di kapasitor adalah...

$\frac{{{R}_{1}}{{R}_{2}}-{{R}_{3}}}{{{R}_{1}}{{R}_{2}}+{{R}_{1}}{{R}_{3}}+{{R}_{2}}{{R}_{3}}}{{V}_{o}}$

$\frac{{{R}_{2}}{{R}_{3}}-{{R}_{1}}}{{{R}_{1}}{{R}_{2}}+{{R}_{1}}{{R}_{3}}+{{R}_{2}}{{R}_{3}}}{{V}_{o}}$

$\frac{{{R}_{1}}-{{R}_{2}}{{R}_{3}}}{{{R}_{1}}{{R}_{2}}+{{R}_{1}}{{R}_{3}}+{{R}_{2}}{{R}_{3}}}{{V}_{o}}$

$\frac{{{R}_{2}}}{{{R}_{1}}+{{R}_{3}}}{{V}_{o}}$

$\frac{{{R}_{2}}}{{{R}_{1}}+{{R}_{2}}}{{V}_{o}}$

9. Dua buah lampu masing-masing dengan spesifikasi

${10V}/{5W}\;$ dan

${20V}/{10W}\;$ dihubungkan dengan suatu sumber tegangan

$10V$ seperti 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 memiliki permitivitas relatif sebesar 3, besar gaya yang bekerja pada kedua muatan adalah...

A. 10 N

B. 12 N

C. 36 N

D. 72 N

E. 100 N

11. Sebuah solenoida yang memiliki 1000 lilitan dan panjang 50 cm diisi oleh suatu bahan yang permeabilitas relatifnya 200 dialiri arus listrik sebesar 50 mA. Besar kuat medan magnet di pusat solenoid adalah...

$8\pi \times {{10}^{-7}}T$

$8\pi \times {{10}^{-6}}T$

$8\pi \times {{10}^{-5}}T$

$8\pi \times {{10}^{-4}}T$

$8\pi \times {{10}^{-3}}T$

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 sama dan arah tegak lurus arah datangnya dan panjang lintasan proton di dalam daerah bermedan magnet tersebut

$1,57\,cm$ seperti pada gambar, besar kuat 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 membuat suatu generator AC dengan tegangan maksimum

$120\,V$ . Dia memiliki sepasang magnet kuat yang memiliki 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 kuat dengan kecepatan sudut tertentu. Jika jumlah lilitan maksimum yang dapat dimiliki loop tersebut adalah 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 adalah benar, kecuali...

A. Indeks bias medium 1 lebih kecil daripada 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 berbeda dihubungkan dengan suatu konduktor berbentuk U dengan luas penampang tetap

$4,2\,c{{m}^{2}}$ seperti pada Gambar.

Jika panjang total konduktor tersebut adalah

$60\,cm$ dan kalor yang merambat melalui konduktor tersebut menyebabkan

$25\,g$ es mencair dalam waktu 10 menit, maka besar konduktivitas termal batang logam tersebut adalah...

$({{L}_{beku}}es=336000\,{J}/{kg}\;)$

$100\ W\cdot {{m}^{-1}}\cdot {{K}^{-3}}$

$125\ W\cdot {{m}^{-1}}\cdot {{K}^{-3}}$

$200\ W\cdot {{m}^{-1}}\cdot {{K}^{-3}}$

$250\ W\cdot {{m}^{-1}}\cdot {{K}^{-3}}$

$400\ W\cdot {{m}^{-1}}\cdot {{K}^{-3}}$

16. Suatu pesawat tempur dari planet Tatooine mengejar sebuah 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 pesawat adalah 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 adalah h = 20 m.

SEBAB

Untuk meminimalisir pengaruh gaya tegangan permukaan di permukaan batas antara air dan udara, bentuk gelembung udara selalu bulat.

18. Seberkas cahaya tak terpolarisasi dengan intensitas

${{I}_{o}}$ melewati susunan dua buah polarisator sehingga intensitas cahaya yang keluar adalah nol seperti gambar di bawah.

Jika antara kedua polarisator tersebut diletakkan polarisator ketiga yang sumbu orientasinya membentuk sudut

${{45}^{o}}$ terhadap polarisator pertama, maka intensitas cahaya yang keluar bertambah seperti gambar di bawah.

SEBAB

Ketika berkas cahaya terpolarisasi dilewatkan pada suatu polarisator yang sumbu orientasinya membentuk sudut 0 terhadap arah getar cahaya yang datang, prosentase cahaya yang keluar dari polarisator tersebut sebanding dengan

${{\cos }^{2}}\theta$ .

19. Fungsi gelombang dari sebuah gelombang tali yang merambat sepanjang sumbu x adalah

$y(x,t)=0,10\,\sin \,(10\pi x-60\pi t)$ , x dan y dalam satuan meter dan t dalam detik. Pernyataan berikut ini yang benar adalah...

(1) Jarak antara dua puncak berurutan adalah 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 memiliki beda fase sebesar

$\pi \ rad$ .

20. Suat wadah tertutup berisi gas hidrogen memiliki tekanan, volume, dan temperatur P, V, dan T. Jika kecepatan rms dan energi kinetik rata-rata molekul-molekul gas hidrogen di dalam wadah tersebut adalah

$v$ dan

$Ek$ , pernyataan berikut yang benar adalah...

(1) Jika di dalam wadah tersebut terdapat sejumlah molekul gas oksigen dengan keadaan yang sama P, V, dan T, maka energi kinetik gas oksigen tersebut adalah

$Ek$ 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 adalah

$4P$ ,

${{v}_{rms}}$ gas hidrogen