30 Soal TKA Fisika SMA 2025 dan Kunci Jawabannya

Ilustrasi 30 soal TKA Fisika SMA 2025. Sumber: Pexels/Gül Işık

Bagi siswa SMA kelas 12 jurusan IPA yang sedang fokus menghadapi TKA, kumpulan 30 soal TKA Fisika SMA 2025 bisa digunakan sebagai bahan latihan di rumah. Lengkap dengan kunci jawaban dan pembahasan agar siswa bisa belajar lebih efektif.

TKA merupakan asesmen nasional yang dirancang untuk mengukur kemampuan akademik siswa secara objektif. TKA tidak digunakan sebagai syarat kelulusan siswa, namun hasilnya bisa menjadi salah satu pertimbangan dalam seleksi PMB pada jenjang pendidikan tinggi.

30 Soal TKA Fisika SMA 2025 dan Kunci Jawabannya, Cocok untuk Bahan Belajar di Rumah!

Ilustrasi 30 soal TKA Fisika SMA 2025. Sumber: Pexels/Suzy Hazelwood

Fisika merupakan salah satu mata pelajaran pilihan dalam Tes Kemampuan Akademik (TKA) bagi siswa SMA yang mengambil jurusan IPA. Ujian TKA Fisika menguji pemahaman konsep, aplikasi, dan keterampilan analisis Fisika tingkat SMA.

Dikutip dalam website resmi pusmendik.kemdikbud.go.id materi TKA Fisika mencakup topik kinematika, dinamika, fluida, gelombang, kalor dan termodinamika, serta kelistrikan. Untuk mempersiapkan tes tersebut, siswa bisa berlatih 30 soal TKA Fisika SMA 2025 berikut ini yang telah dilengkapi dengan kunci jawabannya.

1. Pilihan Ganda

1. Pada botol semprotan parfum, udara ditiupkan cepat ke atas lubang tabung sempit yang tersambung ke cairan parfum. Mana sajakah penjelasan yang benar mengenai cara kerja alat tersebut? Pilihlah jawaban yang benar! Jawaban benar lebih dari satu.

A. Udara yang mengalir cepat di atas permukaan parfum menyebabkan tekanan di tempat itu bertambah besar.

B. Tekanan pada permukaan cairan parfum menjadi lebih tinggi daripada tekanan di atasnya.

C. Cairan parfum terdorong naik ke atas karena faktor tekanan udara luar.

D. Volume cairan yang berada di dalam botol parfum mempengaruhi aliran parfum.

E. Alat ini memanfaatkan hukum Pascal dalam proses penyemprotannya.

Jawaban: Pernyataan B dan Pernyataan C

2. Sebuah benda bermassa 4 kg mula-mula diam, kemudian ditarik gaya konstan sehingga kecepatannya mencapai 10 m/s dalam waktu 5 sekon. Besar gaya konstan yang bekerja adalah ….

A. 8 N

B. 10 N

C. 12 N

D. 15 N

E. 20 N

Jawaban: A

Pembahasan:

Percepatan a= Δv / Δt= 10/5= 2 m/s²

Gaya F= m.a= 4×2= 8 N.

3. Sebuah bola bermassa 0,5 kg dilempar vertikal ke atas dengan kecepatan awal 20 m/s. Tentukan ketinggian maksimum yang dicapai bola! (g = 10 m/s²)

A. 20 m

B. 25 m

C. 30 m

D. 35 m

E. 40 m

Jawaban: A

Pembahasan:

Gunakan rumus energi: Ek awal = Ep maksimum

½ m.v²= m.g.h

½ (0,5)(20²)= (0,5)(10)h

100= 5h

h= 20 m

4. Sebuah benda bermassa 0,2 kg diputar dengan kecepatan sudut 10 rad/s pada lintasan lingkaran berjari-jari 0,5 m. Gaya sentripetalnya adalah .... N

A. 0,5

B. 1

C. 5

D. 10

E. 50

Jawaban: D

Pembahasan:

F= m × r × ω²= 0,2 × 0,5 × (10²)= 10 N.

5. Seorang penjaga gawang menangkap bola yang bergerak sangat cepat dengan cara menarik tangan sedikit ke belakang saat menangkap bola. Apa tujuan penjaga gawang tersebut menarik tangan ke belakang? Pilihlah jawaban yang benar! Jawaban benar lebih dari satu.

A. Memperlama kontak waktu dengan bola

B. Memperkecil gaya yang dirasakan tangan

C. Memperkecil impuls yang diterima bola

D. Memperbesar kecepatan bola

E. Memperkecil tekanan yang diberikan tangan

Jawaban: A dan B

6. Sebuah mesin Carnot bekerja antara reservoir panas pada 500 K dan reservoir dingin pada 300 K. Efisiensi termal mesin Carnot tersebut adalah ….

A. 20%

B. 33%

C. 40%

D. 50%

E. 60%

Jawaban: C

Pembahasan:

Efisiensi mesin Carnot: η= 1−(Tc/Th), Tc= 300 K, Th= 500 K.

η= 1−300/500= 1−0,6= 0,4= 40%.

7. Sebuah senar dengan kedua ujung ikatan memiliki panjang 1,2 m. Stasioner mode berbentuk dengan 4 perut (antinoda). Jika cepat rambat gelombang pada senar 240 m/s, mode frekuensi tersebut adalah …. Hz

A. 200

B. 400

C. 480

D. 520

E. 600

Jawaban: B

Pembahasan:

4 perut → n = 4. Panjang gelombang pada mode n: λ= 2L /

n= 2×1,2 /4= 0,6 m

Frekuensi f= v/λ= 240/0,6= 400 Hz.

8. Sebuah senar panjangnya 0,6 m digetarkan hingga menghasilkan gelombang stasioner dengan 3 simpul (termasuk ujung-ujung). Jika cepat rambat gelombang pada senar adalah 120 m/s, frekuensi getarannya adalah ....

A. 100 Hz

B. 120 Hz

C. 150 Hz

D. 180 Hz

E. 200 Hz

Jawaban: E

Pembahasan:

Jumlah 3 simpul berarti terbentuk 2 setengah gelombang (n=2). Panjang senar: L= n λ/2= 0,6= 2 λ/2 → λ= 0,6 m

Frekuensi: f= v/λ= 120/0,6= 200 Hz.

9. Perbedaan antar massa inti dengan massa partikel penyusunnya berkaitan dengan ....

A. Inti atom tersusun dari proton dan electron

B. Massa inti selalu lebih besar daripada massa electron

C. Sebagian massa inti berubah menjadi energi untuk mengikat proton dan proton lain di dalam inti atom

D. Selisih antara massa nukleon dengan massa inti digunakan untuk mengikat elektron-elektron dalam atom

E. Selisih massa nukleon dengan massa inti digunakan sebagai energi ikat elektron

Jawaban: C

10. Setiap partikel bermuatan q= 2,0 μC bergerak dengan kecepatan 5,0 × 10⁶ m/s tegak lurus menuju medan magnet seragam B= 0,02 T. Besar gaya magnetik (gaya Lorentz) yang dialami partikel tersebut adalah ….

A. 0,02 N

B. 0,20 N

C. 2,0 N

D. 20 N

E. 200 N

Jawaban: B

Pembahasan:

Gaya magnetik untuk muatan bergerak tegak lurus:

F= q.v.B

F= 2,0×10⁻⁶ × 5,0×10⁶ × 0,02

F= (2,0×5,0×0,02) × 10⁻⁶+6

F= (0,20) × 10⁰ = 0,20 N.

11. Sebuah sistem menerima kalor sebesar 800 J dari reservoir panas dan melakukan usaha sebesar 300 J pada lingkungan. Berdasarkan hukum pertama termodinamika, perubahan energi dalam (ΔU) sistem tersebut adalah ….

A. 500 J

B. 1100 J

C. −500 J

D. −300 J

E. 300 J

Jawaban: A

Pembahasan:

Hukum pertama: ΔU= Q − W= 800 − 300= 500 J.

12. Sebuah lampu 100 Watt dipasang pada tegangan 220 Volt. Kuat arus listrik yang mengalir adalah ....

A. 0,45 A

B. 2,2 A

C. 4,5 A

D. 22 A

E. 45 A

Jawaban: A

Pembahasan:

P= V × I → I= P/V= 100/220= 0,45 A.

13. Tiga resistor dipasang seperti berikut: R1= 4 Ω dan R2= 12 Ω dihubungkan paralel; hasilnya diseri dengan R3= 9 Ω. Jika sumber tegangan 24 V dipasang pada rangkaian, kuat arus total yang mengalir pada rangkaian adalah …. A

A. 1,0

B. 1,5

C. 2,0

D. 3,0

E. 4,0

Jawaban: C

Pembahasan:

Rp dari R1 dan R2 paralel:

1/Rp= 1/4 + 1/12= 3/12 + 1/12 = 4/12 → Rp = 12/4 = 3 Ω

R total= Rp + R3= 3 + 9 = 12 Ω

Arus total I= V/R total= 24/12= 2,0 A

14. Sebuah batang konduktor panjang 0,5 m bergerak tegak lurus menuju medan magnet seragam B = 0,2 T dengan kecepatan 10 m/s. Kedua ujung batang dihubungkan sehingga terbentuklah rangkaian tertutup. Besar gaya gerak listrik (ggl) yang timbul pada batang adalah ….

A. 0,5 V

B. 1,0 V

C. 1,5 V

D. 2,0 V

E. 2,5 V

Jawaban: B

Pembahasan:

ε= B · l · v. ε= 0,2 T × 0,5 m × 10 m/s= 1,0 V.

15. Sebuah muatan posistif bergerak di bawah sebuah kawat berarus listrik yang arah arusnya searah sumbu x (+) seperti gambar. Muatan bergerak searah dengan arah arus listrik. Arah gaya Lorentz yang dialami oleh muatan tersebut searah sumbu ....

A. y (+)

B. y (–)

C. x (+)

D. x (–)

E. z (+)

Jawaban : A

16. Jika kecepatan cahaya 3 × 10⁸ m/s dan indeks bias kaca 1,5, cepat rambat cahaya dalam kaca adalah ....

A. 4,5x10⁸ m/s

B. 2×10⁸ m/s

C. 4,5x10⁷ m/s

D. 2x10⁷ m/s

E. 1x10⁷ m/s

Jawaban: B

Pembahasan:

v= c/n= 3×10⁸ / 1,5= 2×10⁸ m/s.

17. Sebuah lensa cembung tipis memiliki fokus 15 cm. Sebuah benda ditempatkan 10 cm di depan lensa. Tentukan posisi bayangan (besaran jarak bayangan dari lensa) dan jenis bayangan!

A. 6 cm, nyata terbalik

B. 15 cm, nyata terbalik

C. 30 cm, maya tegak

D. 30 cm, nyata terbalik

E. 45 cm, maya tegak

Jawaban: C

Pembahasan:

Rumus lensa tipis: 1/f= 1/do + 1/di

1/di= 1/f − 1/do= 1/15 − 1/10= (2−3)/30= −1/30 → di = −30 cm.

Tanda negatif menunjukkan bayangan maya di sisi objek dengan jarak 30 cm. Jadi di = 30 cm (maya, tegak).

18. Sebuah cermin cekung memiliki jari-jari kelengkungan 40 cm. Sebuah benda diletakkan pada jarak 60 cm di depan cermin. Tentukan posisi bayangan (jarak bayangan dari cermin) dan sifat bayangan!

A. 20 cm, maya, tegak

B. 20 cm, nyata, terbalik

C. 60 cm, maya, tegak

D. 30 cm, nyata, terbalik

E. 120 cm, nyata, terbalik

Jawaban: D

Pembahasan:

Persamaan cermin tipis: 1/f= 1/do + 1/di

1/di= 1/f - 1/do= 1/20 − 1/60= (3−1)/60= 2/60= 1/30 → di= 30 cm. Tanda positif menunjukkan bayangan di sisi lain cermin (nyata) dan bentuknya terbalik. Jadi: 30 cm, nyata, terbalik (opsi D).

19. Perhatikan pernyataan berikut:

(1) Pengamatan dengan mata berakomodasi maksimum

(2) Bayangan akhir maya terbalik diperbesar

(3) Benda berada pada fokus objektif

(4) Bayangan objektif jatuh di fokus okuler

Pernyataan yang berkaitan dengan proses pembentukan bayangan secara optimal pada mikroskop adalah ....

A. (1) dan (2)

B. (1) dan (3)

C. (2) dan (3)

D. (2) dan (4)

E. (3) dan (4)

Jawaban: A

20. Sebuah kapal selam berada pada kedalaman 50 m di bawah permukaan laut (ρ air= 1000 kg/m³, g= 10 m/s²). Tekanan total yang dialami dinding kapal selam adalah …. (tekanan atmosfer= 1×10⁵ Pa).

A. 2,0 × 10⁵ Pa

B. 3,5 × 10⁵ Pa

C. 4,0 × 10⁵ Pa

D. 5,0 × 10⁵ Pa

E. 6,0 × 10⁵ Pa

Jawaban: E

Pembahasan:

Tekanan hidrostatik= ρ.g.h= 1000 × 10 × 50 = 5×10⁵ Pa

Tekanan total= P atm + P hidrostatik= 1×10⁵ + 5×10⁵= 6×10⁵ Pa

21. Sebuah bola logam hanya dapat melewati cincin logam jika keduanya berada pada suhu ruang. Suatu saat Dita memanaskan bola, bola tidak lagi dapat melewati cincin. Dita kemudian melakukan percobaan baru: Dita memanaskan cincin tanpa memanaskan bola.

Dita ingin mengetahui apa yang akan terjadi terhadap ukuran lubang cincin. Apa yang akan terjadi terhadap ukuran lubang cincin ketika suhu cincin bertambah?

A. Ukuran lubang mengecil karena cincin mengembang ke arah luar dan menutup lubang.

B. Ukuran lubang mengecil karena pemuaian membuat cincin menjadi tebal dan padat.

C. Ukuran lubang tetap sama karena hanya bagian luar cincin yang mengembang..

D. Ukuran lubang bertambah dan memungkinkan bola kembali bisa melewati cincin.

E. Ukuran lubang bertambah tetapi cincin akan kehilangan bentuk bulatnya.

Jawaban: D

22. Air mengalir dalam pipa horisontal. Jika luas penampang mengecil sehingga kecepatan aliran naik dari 1 m/s menjadi 2 m/s, perubahan tekanan (P1-P2) antara bagian lebar dan bagian sempit adalah …. (ρ= 1000 kg/m³)

A. 1500 Pa

B. 500 Pa

C. 1000 Pa

D. 2000 Pa

E. 2500 Pa

Jawaban: A

Pembahasan:

Bila ketinggian sama, Bernoulli

P1 + ½ρv1²= P2 + ½ρv2²

P1-P2 = ½ρ(v2² - v1²)

ΔP = 0,5 × 1000 × (4−1)= 0,5 × 1000 × 3= 1500 Pa.

23. Tentang percepatan sentripetal dapat dinyatakan:

1. Selalu dimiliki oleh benda yang bergerak berputar

2. Besarnya selalu tetap, namun arahnya selalu berubah-ubah

3. Besarnya bergantung pada kecepatan tangensial benda yang berputar

4. Besarnya sebanding dengan jari-jari orbit benda yang berputar

Pernyataan yang benar adalah...

A. 1 dan 2

B. 1 dan 3

C. 2 dan 3

D. 2 dan 4

E. 3 dan 4

Jawaban: A

24. Hitung energi kinetik maksimum elektron yang dipancarkan, jika logam dengan fungsi kerja 3 eV disinari cahaya energi 5 eV!

A. 0,6 eV

B. 2 eV

C. 8 eV

D. 15 eV

E. 20 eV

Jawaban: B

Pembahasan:

Ek= E - φ= 5 - 3= 2 eV

25. Besar gaya Coulomb antara dua muatan masing-masing 2 μC dipisahkan 0,1 m adalah .... (k= 9×10⁹)

A. 1,8 N

B. 2,4 N

C. 3,2 N

D. 3,6 N

E. 4,2 N

Jawaban: D

Pembahasan:

F= (k × q1 × q2)/ r²= [9×10⁹ × (2× 10⁻⁶)² ]/ (0,1²) = 3,6 N.

2. Essay

1. Dua celah kembar dengan jarak antar celah 0,30 mm menghasilkan pola interferensi pada layar yang berjarak 2,0 m. Sumber cahaya monokromatik memiliki panjang gelombang 600 nm. Jarak antara dua garis terang berurutan (fringe spacing) pada layar adalah …

Jawaban: 4,0 mm

Pembahasan:

Fringe spacing y = λL / d.

y = (600×10⁻⁹ × 2,0) / (3,0×10⁻⁴)

y= (1,2×10⁻⁶) / (3,0×10⁻⁴)= 4,0×10⁻³ m= 4,0 mm.

2. Sebuah rangkaian RC terdiri dari resistor 2,0 kΩ dan kapasitor 10 μF. Ketika kapasitor mulai mengisi dari keadaan nol pada t = 0, waktu yang diperlukan agar tegangan pada kapasitor mencapai sekitar 63% tegangan sumber adalah ….

Jawaban: 0,02 s atau 20 ms

Pembahasan:

Waktu karakteristik (konstanta waktu) τ = R · C.

τ= 2000 × 10×10⁻⁶= 2000 × 1×10⁻⁵= 0,02 s= 20 ms.

3. Sebuah benda bergerak mendekati sumber bunyi dengan kecepatan 20 m/s. Jika sumber memancarkan frekuensi 1000 Hz dan cepat rambat bunyi 340 m/s, frekuensi yang didengar adalah ....

Jawaban: 1059 Hz

Pembahasan:

f'= f × (v + vo)/v= 1000 × (340 + 20)/340= 1059 Hz.

4. Sebuah gelombang dengan persamaan y= 0,02 sin(100πt - 2πx) (x dalam meter, t dalam sekon). Cepat rambat gelombangnya adalah .... Jawaban:

Pembahasan: 50 m/s

ω= 100π; f= 50 Hz; k = 2π; λ = 1 m.

v =f × λ= 50 × 1= 50 m/s

5. Sebuah benda bermassa 1 kg bergerak melingkar dengan kecepatan 6 m/s dan jari-jari 3 m. Gaya sentripetalnya adalah ....

Jawaban: 12 N

Pembahasan:

F= m v² / r= 1 × 36 / 3= 12 N.

Demikian 30 soal TKA Fisika SMA 2025 dan kunci jawabannya. Semoga latihan ini membantu memahami konsep lebih dalam dan meningkatkan skor TKA Saintek secara signifikan. (MRZ)

Baca juga: 5 Contoh Soal TKA Matematika SMA dan Kunci Jawabannya