Kisi-kisi TKA Fisika SMA 2025, Lengkap dengan Contoh Soal

Mencakup observasi, eksperimen, analisis data, dan komunikasi hasil secara sistematis.

Level Kognitif Soal TKA Fisika

TKA Fisika mengukur kemampuan pada tiga level berpikir:

Level 1: Pemahaman

Contoh: Jelaskan perbedaan antara kecepatan dan percepatan

Tujuan: Mengingat informasi dan menjelaskan konsep dasar

Level 2: Penerapan

Contoh: Hitung percepatan benda bermassa 2 kg yang dikenai gaya 10 N

Tujuan: Gunakan konsep untuk menyelesaikan soal perhitungan dalam konteks nyata

Level 3: Analisis dan Evaluasi

Contoh: Mengapa tekanan udara di pegunungan lebih rendah daripada di permukaan laut?

Tujuan: Evaluasi faktor dan bangun argumen ilmiah berdasarkan data dan teori.

Contoh Soal dan Jawaban

1. Dua orang mencoba cara yang berbeda untuk menembak sasaran pada titik C. Orang pertama menggunakan bola A dan diletakkan di tepi meja. Orang kedua menggunakan bola B yang berada di lantai. Bola A dan B kemudian dihentakkan secara bersamaan pada arah mendatar (g = 10 m.s-2 dan gesekan diabaikan).

Ternyata kedua bola sampai dan mengenai sasaran di titik C secara bersamaan.

Apa saja kondisi awal yang dapat menyebabkan hal tersebut?

Pilihlah Benar atau Salah untuk setiap kondisi berikut.

Keterangan: Gesekan antara bola dengan lantai, permukaan meja, maupun udara diabaikan.

Kondisi:

A. Massa bola A dan bola B sama.
 
B. Posisi bola A saat itu adalah 0,8 m di atas tanah.
 
C. Bola B dihentakkan dengan kecepatan awal sebesar 10 m.s-1

Jawaban:

A. Salah

B. Benar

C. Salah

2. Sebuah meja pembuat perkakas keramik dapat berputar secara horizontal terhadap titik tengah dan di atas meja tersebut terdapat sebuah beban seperti pada gambar.

Meja berputar dengan kecepatan sudut 4 rad.s–1 dan koefisien gesekan statis antara beban dan permukaan meja 0,48 (percepatan gravitasi bumi 10 m.s–2).

Dimana sajakah beban dapat diletakkan agar beban tersebut tidak terlempar dari meja?

Pilihlah setiap jarak berikut. Jarak (nilai R) tersebut dihitung dari pusat meja.

Jawaban benar lebih dari satu.

A. 8 cm

B. 16 cm

C. 24 cm

D. 30 cm

E. 40 cm

Jawaban: A,B,C,D

3. Seorang pengendara motor (PM) mengendarai motornya dengan kecepatan tertentu berada pada satu garis lurus dengan mobil ambulans (MA) yang saat itu membunyikan sirine dengan frekuensi tertentu yang juga bergerak dengan kecepatan tertentu. Saat itu nilai kecepatan gerak PM lebih kecil dari MA.

Pada kondisi apa sajakah pengendara motor akan mendengar bunyi sirine ambulans dengan frekuensi bunyi lebih besar dari kondisi awalnya?

Klik pada setiap kondisi yang benar. Jawaban benar lebih dari satu.

A. PM bergerak mendekati MA, MA bergerak mendekati PM

B. PM bergerak menjauhi MA, MA bergerak mendekati PM

C. PM diam, MA bergerak mendekati PM

D. PM bergerak mendekati MA, MA bergerak menjauhi PM

E. PM bergerak menjauhi MA, MA diam

Jawaban: A, B, C

4. Seorang siswa yang tingginya 160 cm berdiri di depan cermin cembung yang mempunyai jarak fokus 16 cm. Dia mengamati bayangan dirinya dalam cermin cembung. Dia melangkah mundur menjauhi cermin sejauh 16 cm, dia kembali melihat bayangan dirinya di cermin. Perbandingan tinggi bayangan sebelum dan sesudah siswa tersebut bergeser adalah ....

A. 1 : 2

B. 2 : 3

C. 3 : 4

D. 4 : 5

E. 5 : 4

Jawaban: E

5. Perhatikan gambar pipa U berikut ini!

Pipa U mula-mula diisi dengan air yang massa jenisnya 1000 kg.m‑3 kemudian pada salah satu ujung pipa dituangkan zat cair X. Zat cair X tidak bercampur dengan air dan interaksi seluruh zat cair dengan dinding pipa U diabaikan.

Jika pipa U dalam keadaan setimbang dengan tinggi zat cair X adalah 12 cm dan tinggi air 8 cm, berapa massa jenis zat X?

A. 666,7 kg.m‑3

B. 750,0 kg.m‑3

C. 800,0 kg.m‑3

D. 850,5 kg.m‑3

E. 900,0 kg.m‑3

Jawaban: A

6. Sayap suatu pesawat terbang mainan mempunyai luas 10 m persegi dan udara yang mengalir horizontal melalui sayap pesawat terbang sehingga kecepatan di bagian atas sayap pesawat 40 m. 8 -1 dan bagian bawah sayap 30 m.8-1.

Massa jenis udara pada saat itu sebesar 1,29 Kg. m - 3, maka besarnya gaya angkat pesawat terbang adalah....

A. 4.515 N

B. 3.000 N

C. 1.515 N

D. 515 N

E. 0 N

Jawaban: A

7. Seorang pemain sirkus berjalan di atas seutas tali sambil memegang tongkat panjang yang ujung-ujungnya terkulai ke bawah. Gambar berikut ini memperlihatkan situasi tersebut.

Tongkat panjang yang terkulai ke bawah membantu pemain sirkus menjaga keseimbangan karena tongkat ….

A. memperbesar gaya berat sehingga pergerakan ke samping menjadi lebih lambat

B. menyebabkan pusat massa sistem berada di bawah titik tumpu yang membuat sistem seimbang

C. memperbesar gaya gesek antara kaki dan tali sehingga orang dapat bertahan lebih lama di tali

D. menarik tubuh ke bawah sehingga tubuh pemain sirkus tidak mudah terangkat

E. menambah gaya dorong ke depan agar pemain sirkus dapat lebih mudah dan cepat berjalan

Jawaban: B

8. Pada eksperimen termodinamika sebuah mesin Carnot beroperasi antara reservoir suhu tinggi 800 K dan reservoir suhu rendah 480 K. Seorang peneliti ingin mengganti mesin tersebut dengan mesin Carnot yang memiliki efisiensi lebih tinggi agar proses eksperimen menjadi lebih efektif. Mesin Carnot mana saja yang dapat digunakan sebagai pengganti mesin Carnot semula?

Pilihlah pada setiap mesin Carnot yang memenuhi! Jawaban benar lebih dari satu.

A. Suhu tinggi 600 K dan suhu rendah 480 K.

B. Suhu tinggi 800 K dan suhu rendah 400 K.

C. Suhu tinggi 900 K dan suhu rendah 500 K.

D. Suhu tinggi 900 K dan suhu rendah 600 K.

E. Suhu tinggi 1.000 K dan suhu rendah 600 K.

Jawaban: A dan B

9. Sebuah perusahaan elektronik sedang mengembangkan mesin fotokopi generasi baru yang menggunakan teknologi transfer toner elektrostatis yang lebih efisien. Dalam sistem ini, partikel toner bermuatan negatif q=1×10−7 C dipindahkan dari drum ke kertas melalui medan listrik yang dihasilkan oleh dua pelat sejajar. 
Spesifikasi teknis mesin fotokopi tersebut menunjukkan bahwa:

Jarak antara pelat transfer dan drum adalah 2 mm 

Beda potensial yang tersedia adalah 200 V

Agar proses transfer toner berjalan optimal, gaya listrik minimum yang diperlukan untuk memindahkan partikel toner adalah 0,01 N

Tim sedang menguji prototipe mesin fotokopi ini di laboratorium pengujian. Mereka menemukan bahwa pada beberapa kondisi, hasil cetakan menunjukkan kualitas yang buruk dengan banyak area yang tidak tercetak dengan baik.

Untuk setiap pernyataan analisis berikut, tentukan apakah pernyataan berikut Benar atau Salah!

A. Jika jarak antar pelat dikurangi menjadi 1,5 mm dengan beda potensial tetap, gaya listrik pada partikel toner akan meningkat sehingga memenuhi syarat fungsional.
 
B. Untuk mempertahankan jarak antar pelat tetap 2 mm, beda potensial minimal yang diperlukan agar mesin berfungsi optimal adalah 100 V.

C. Jika muatan partikel toner ditingkatkan menjadi 2 ×10−7 C, mesin fotokopi akan berfungsi dengan baik tanpa perlu mengubah parameter lainnya. 

Jawaban: 

A. Benar

B. Salah

C. Benar

10. Seorang pemanah sedang mengikuti lomba menombak ikan di kolam dangkal. Ilusi yang dialaminya seperti tampak pada gambar berikut:

Sinar cahaya dari ikan menuju mata pemanah membentuk sudut 60° terhadap garis normal (garis tegak lurus permukaan air). Berdasarkan pengalamannya, pemanah tersebut tidak membidik langsung ke arah ikan yang terlihat, melainkan membidik ke posisi yang lebih rendah supaya anak panahnya tepat mengenai ikan. (Indeks bias air = 4/3, Indeks bias udara = 1).

Berdasarkan pemahamanmu tentang pembiasan cahaya, evaluasilah pernyataan yang dilakukan oleh pemanah berikut ini!

Tentukan apakah pernyataan-pernyataan berikut Benar atau Salah!

A. Strategi pemanah membidik lebih rendah dari posisi ikan yang terlihat merupakan strategi yang tepat berdasarkan prinsip pembiasan cahaya.
 
B. Penambahan kecepatan saat melempar tombak dapat meminimalisir kesalahan bidikan yang terjadi akibat pembiasan cahaya.
 
C. Semakin besar sudut pengamatan pemanah terhadap garis normal, semakin besar pula perbedaan antara posisi ikan yang terlihat dengan posisi ikan yang sebenarnya.

Jawaban: 

A. Benar

B. Salah

C. Benar

(Tribunnews.com/Farra)