20 Contoh Soal TKA SMA IPA dan Pembahasannya

Tes Kemampuan Akademik (TKA) jenjang SMA mengharuskan siswa mengerjakan mata pelajaran wajib dan memilih dua mata pelajaran pilihan. Bagi siswa jurusan IPA, pilihan tersebut meliputi matematika, fisika, kimia, dan biologi. Untuk membantu persiapan menghadapi ujian, berikut 20 contoh soal TKA SMA dari empat mata pelajaran tersebut, lengkap dengan jawaban dan pembahasan yang tersedia.

Contoh Soal TKA Matematika SMA dan Jawaban

1. Dalam suatu kompetisi matematika, jawaban benar bernilai 4, jawaban salah bernilai -2, dan soal yang tidak dijawab bernilai -1. Setiap peserta mendapatkan 50 soal pilihan ganda. Danang menjawab 40 soal, dengan 30 jawaban benar dan sisanya salah. Berapakah nilai yang diperoleh Danang?

   Pembahasan: Danang memperoleh 30 × 4 = 120 poin dari jawaban benar. Sepuluh jawaban salah menghasilkan 10 × (-2) = -20 poin, sedangkan 10 soal yang tidak dijawab menghasilkan 10 × (-1) = -10 poin. Jadi, nilai akhirnya adalah 120 - 20 - 10 = 90.

2. Seorang peneliti memodelkan kenaikan permukaan air laut akibat mencairnya es di kutub menggunakan fungsi y = 0,05x - 99,7, dengan x mewakili tahun dan y mewakili kenaikan permukaan air laut dalam sentimeter. Pada tahun berapa kenaikan permukaan air laut diperkirakan mencapai 1,8 cm?

   Pembahasan: Substitusikan y = 1,8 ke dalam persamaan: 1,8 = 0,05x - 99,7. Maka 101,5 = 0,05x, sehingga x = 2.030. Jadi, kenaikan tersebut diperkirakan mencapai 1,8 cm pada tahun 2030.

3. Sebuah bola dijatuhkan dari ketinggian 15 meter. Setiap kali mengenai lantai, bola memantul hingga mencapai ketinggian dua pertiga dari ketinggian sebelumnya. Berapakah panjang seluruh lintasan bola sampai berhenti?

   Pembahasan: Lintasan terdiri atas jatuh pertama sejauh 15 meter, kemudian lintasan naik dan turun pada setiap pantulan. Tinggi pantulan membentuk deret geometri dengan suku pertama 10 meter dan rasio 2/3. Total lintasan dapat dihitung menggunakan rumus S = 15 + 2 × [10/(1 - 2/3)] = 75 meter.

4. Jika x adalah jumlah seluruh bilangan prima antara 30 dan 50 dan y adalah jumlah seluruh bilangan genap antara 30 dan 50, manakah hubungan yang benar antara x dan y?

   Jawaban: B, yaitu x < y.

   Pembahasan: Bilangan prima antara 30 dan 50 adalah 31, 37, 41, 43, dan 47. Jadi, x = 31 + 37 + 41 + 43 + 47 = 199. Bilangan genap antara 30 dan 50 adalah 32, 34, 36, 38, 40, 42, 44, 46, dan 48.

   Jadi, y = 360. Dengan demikian, x < y.

5. Lima bersaudara memiliki usia yang membentuk deret aritmetika. Jika anak termuda berusia 20 tahun dan anak tertua berusia 32 tahun, berapakah jumlah usia mereka?

   Pembahasan: Usia kelima bersaudara membentuk deret aritmetika dengan suku pertama 20 dan suku kelima 32. Beda deretnya adalah (32 - 20)/(5 - 1) = 3 tahun. Jadi, usia mereka berturut-turut adalah 20, 23, 26, 29, dan 32 tahun. Jumlah seluruh usia adalah 20 + 23 + 26 + 29 + 32 = 130 tahun.

Contoh Soal TKA Fisika SMA dan Jawaban

1. Air panas bersuhu 100°C ditambahkan ke dalam 300 gram air bersuhu 10°C hingga campuran mencapai suhu kesetimbangan termal 40°C. Berapakah massa air panas yang ditambahkan?

   Pembahasan: Gunakan asas Black, yaitu kalor yang dilepaskan air panas sama dengan kalor yang diterima air dingin. Persamaannya adalah m panas × c × (100 - 40) = 300 × c × (40 - 10). Karena kalor jenis air sama, nilai c dapat dicoret. Diperoleh m panas × 60 = 300 × 30, sehingga massa air panas adalah 150 gram.

2. Berikut beberapa pasangan besaran pokok dan satuan SI: A. Panjang: meter; B. Massa: kilogram; D. Intensitas cahaya: candela; E. Jumlah zat: mol. Pasangan manakah yang tepat berdasarkan pilihan tersebut?

   Jawaban: A, B, D, dan E.

   Pembahasan: Panjang memiliki satuan meter, massa memiliki satuan kilogram, intensitas cahaya memiliki satuan candela, dan jumlah zat memiliki satuan mol. Keempat pasangan tersebut sesuai dengan satuan SI untuk besaran pokok.

3. Sebuah benda bergerak lurus dengan urutan perjalanan sebagai berikut: bergerak ke barat sejauh 3 meter, kemudian ke utara sejauh 4 meter, lalu bergerak sejauh 5 meter dengan sudut 37° terhadap arah barat, sebelum akhirnya berhenti. Berapakah besar resultan perpindahannya?

   Pembahasan: Komponen perpindahan pada gerakan ketiga ke arah barat adalah 5 × cos 37° = 5 × 0,8 = 4 meter. Komponen ke arah utara adalah 5 × sin 37° = 5 × 0,6 = 3 meter. Dengan demikian, total komponen perpindahan ke barat adalah 3 + 4 = 7 meter, sedangkan ke utara adalah 4 + 3 = 7 meter. Resultannya adalah √(7² + 7²) = √98 = 7√2 meter, atau sekitar 9,9 meter.

4. Sebuah benda bergerak melingkar beraturan dengan jari-jari 12 meter. Jika benda tersebut melakukan 32 putaran dalam 4 menit, berapakah kecepatan linearnya dalam meter per detik?

   Pembahasan: Waktu total 4 menit sama dengan 240 detik. Frekuensi putaran adalah 32/240 = 2/15 Hz. Kecepatan linear dihitung dengan rumus v = 2πrf. Dengan memasukkan r = 12 meter dan f = 2/15 Hz, diperoleh v = 2π × 12 × 2/15 = 3,2π meter per detik, atau sekitar 10,05 meter per detik.

5. Dua kawat A dan B memiliki panjang yang sama. Perbandingan diameter kawat A dan B adalah 1:2. Keduanya ditarik dengan gaya yang sama sehingga mengalami pertambahan panjang dengan perbandingan 3:1. Berapakah perbandingan modulus Young kawat A terhadap kawat B?

   Jawaban: D.

   Pembahasan: Modulus Young dirumuskan sebagai E = FL/(AΔL). Karena gaya dan panjang kedua kawat sama, modulus Young berbanding terbalik dengan hasil kali luas penampang dan pertambahan panjang. Luas penampang kawat berbentuk lingkaran sebanding dengan kuadrat diameternya.

   Perbandingan luas penampang A terhadap B adalah 1:4, sedangkan perbandingan pertambahan panjangnya 3:1. Dengan demikian, E A/E B = (A B × ΔL B)/(A A × ΔL A) = (4 × 1)/(1 × 3) = 4/3. Jadi, perbandingan modulus Young kawat A dan B adalah 4:3.

Contoh Soal TKA Kimia SMA dan Jawaban

1. Setiap kenaikan suhu sebesar 10°C menyebabkan laju reaksi menjadi dua kali lebih cepat. Jika reaksi berlangsung selama 8 menit pada suhu 20°C, berapa lama waktu reaksi pada suhu 50°C?

   Pembahasan: Kenaikan suhu dari 20°C menjadi 50°C adalah 30°C, atau tiga kali kenaikan sebesar 10°C. Faktor peningkatan laju reaksi adalah 2³ = 8. Karena waktu reaksi berbanding terbalik dengan laju reaksi, waktu yang diperlukan menjadi 8/8 = 1 menit.

2. Faktor apa saja yang memengaruhi kesetimbangan kimia? Pilih semua jawaban yang benar.

   Jawaban: A, B, C, dan D.

   Pembahasan: Prinsip Le Chatelier menjelaskan bahwa perubahan kondisi sistem dapat menggeser posisi kesetimbangan. Faktor yang perlu diperhatikan meliputi konsentrasi zat, suhu, tekanan, dan volume untuk sistem yang melibatkan gas. Pengaruh setiap faktor bergantung pada karakteristik reaksi dan perubahan yang diberikan.

3. Sebanyak 27 gram senyawa non-elektrolit dilarutkan dalam 600 gram air. Larutan tersebut mendidih pada suhu 100,13°C. Jika konstanta kenaikan titik didih air Kb = 0,52°C/m, berapakah massa molekul relatif senyawa tersebut?

   Pembahasan: Kenaikan titik didih adalah ΔTb = 100,13 - 100 = 0,13°C. Karena senyawa bersifat non-elektrolit, faktor van't Hoff i = 1. Molalitas larutan adalah m = ΔTb/Kb = 0,13/0,52 = 0,25 mol/kg.

   Massa pelarut 600 gram sama dengan 0,6 kg, sehingga jumlah mol zat terlarut adalah 0,25 × 0,6 = 0,15 mol. Massa molekul relatif diperoleh dari 27/0,15 = 180. Jadi, Mr senyawa tersebut adalah 180.

4. Teknik pencegahan korosi dengan menggunakan magnesium untuk melindungi besi disebut apa?

   Jawaban: C, yaitu proteksi katodik dengan anoda korban.

   Pembahasan: Magnesium lebih mudah teroksidasi dibandingkan besi. Ketika keduanya digunakan dalam sistem perlindungan yang sesuai, magnesium bertindak sebagai anoda korban sehingga besi terlindungi dari korosi.

5. Di antara molekul yang disajikan dalam pilihan jawaban, molekul manakah yang memiliki ikatan paling ionik?

   Jawaban: D.

   Pembahasan: Ikatan ionik cenderung memiliki karakter ionik lebih besar ketika perbedaan keelektronegatifan antara dua atom semakin besar. Namun, penentuan pilihan yang tepat memerlukan daftar molekul atau senyawa yang terdapat pada soal asli.

Contoh Soal TKA Biologi SMA dan Jawaban

1. Bagian otak manusia yang menjadi penghubung impuls sensorik dan berperan dalam respons involunter, seperti penyempitan pupil mata ketika terkena cahaya terang, adalah bagian apa?

   Jawaban: B.

   Pembahasan: Refleks penyempitan pupil terhadap cahaya melibatkan jalur saraf yang menghubungkan rangsangan sensorik dengan respons motorik. Batang otak, khususnya bagian yang terlibat dalam refleks visual, berperan dalam respons tersebut. Penentuan huruf jawaban secara pasti memerlukan pilihan jawaban lengkap.

2. Perhatikan data volume paru-paru berikut: volume tidal 500 mL, volume cadangan inspirasi 1.500 mL, volume cadangan ekspirasi 1.500 mL, dan volume residu 1.000 mL. Berdasarkan data tersebut, berapakah kapasitas vital paru-paru?

   Pembahasan: Kapasitas vital paru-paru merupakan jumlah udara maksimum yang dapat dikeluarkan setelah inspirasi maksimal. Rumusnya adalah kapasitas vital = volume cadangan inspirasi + volume tidal + volume cadangan ekspirasi. Jadi, kapasitas vital = 1.500 + 500 + 1.500 = 3.500 mL.

3. Seiring bertambahnya usia, plak lemak yang terbentuk akibat kolesterol teroksidasi dan faktor lainnya dapat menyumbat pembuluh arteri. Kondisi ini menyebabkan aliran darah berkurang dan tekanan darah meningkat. Penyakit apakah yang dimaksud?

   Jawaban: E.

   Pembahasan: Penumpukan plak pada dinding arteri disebut aterosklerosis. Kondisi ini menyebabkan penyempitan pembuluh darah dan dapat menghambat aliran darah. Untuk memastikan istilah yang dimaksud dalam pilihan E, pilihan jawaban pada soal asli perlu diperiksa.

4. Garis yang memisahkan fauna Papua dari fauna di wilayah sebelah baratnya disebut apa?

   Jawaban: B.

   Pembahasan: Wilayah Indonesia memiliki persebaran fauna yang dipengaruhi sejarah geologi dan kondisi geografis. Garis Weber dan garis Lydekker merupakan batas biogeografi yang membantu menjelaskan persebaran fauna di kawasan peralihan dan wilayah timur Indonesia. Penentuan nama garis yang sesuai dengan pilihan B memerlukan pilihan jawaban lengkap pada soal asli.

5. Antibodi dihasilkan oleh sel limfosit ketika kondisi apa terpenuhi?

   Jawaban: E, yaitu ketika sel mengenali antigen yang terdapat pada permukaan sel patogen.

   Pembahasan: Antibodi diproduksi oleh sel plasma yang berasal dari diferensiasi limfosit B setelah sistem kekebalan mengenali antigen dan menerima sinyal aktivasi yang sesuai. Antibodi kemudian membantu mengenali dan menetralkan antigen atau menandai patogen agar lebih mudah ditangani oleh sistem imun.

Itulah 20 contoh soal TKA SMA untuk mata pelajaran matematika, fisika, kimia, dan biologi beserta jawaban serta pembahasannya. Siswa dapat menggunakan latihan ini untuk memahami konsep, mengukur kemampuan, dan melatih pengelolaan waktu sebelum mengikuti TKA. Perlu diperhatikan bahwa beberapa soal dalam sumber tidak mencantumkan pilihan jawaban lengkap atau rumus secara utuh, sehingga bagian tersebut dijelaskan berdasarkan konsep yang relevan.