National · 2020

Examen National Physique-Chimie — 2BAC PC — Session de Rattrapage 2020

180 minutes 20 questions 20 points

Sujet officiel de l'examen national de physique-chimie, filière Sciences Physiques (PC), session de rattrapage 2020.

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Question 1 · 1 pt

Une solution d'éthanoate de sodium de concentration $C = 10^{-3}$ mol/L a un pH de 7,9. Que vaut la concentration en ions hydroxyde ?

A. $1,26 \times 10^{-8}$ mol/L B. $7,94 \times 10^{-7}$ mol/L C. $7,94 \times 10^{-8}$ mol/L D. $10^{-7,9}$ mol/L

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Question 2 · 1 pt

Pour cette solution ($C = 10^{-3}$ mol/L, $[HO^-] = 7,94 \times 10^{-7}$ mol/L), que vaut le taux d'avancement final ?

A. $\tau \approx 7,94\ \%$ B. $\tau \approx 7,94 \times 10^{-4}$ C. $\tau \approx 0,79$ D. $\tau \approx 7,94 \times 10^{-7}$

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Question 3 · 1 pt

Le quotient de réaction à l'équilibre de cette base avec l'eau vaut $6,31 \times 10^{-10}$. Que vaut le $pK_A$ du couple $CH_3COOH/CH_3COO^-$ ?

A. $pK_A = 9,2$ B. $pK_A = 4,8$ C. $pK_A = 7,9$ D. $pK_A = 3,8$

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Question 4 · 1 pt

Pour la réaction entre l'acide méthanoïque et l'ion éthanoate, avec $pK_{A1} = 4,8$ (couple éthanoïque) et $pK_{A2} = 3,8$ (couple méthanoïque), que vaut la constante d'équilibre ?

A. $K = 0,1$ B. $K = 10$ C. $K = 1$ D. $K = 100$

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Question 5 · 1 pt

On mélange en volumes égaux quatre solutions à $0,1$ mol/L : acide méthanoïque, ion éthanoate, ion méthanoate et acide éthanoïque. Sachant que $K = 10$, dans quel sens le système évolue-t-il ?

A. Dans le sens indirect, car $Q_{r,i} = 1 < K$ B. Dans le sens direct, car $Q_{r,i} = 1 < K$ C. Il n'évolue pas, car $Q_{r,i} = 1$ D. Dans le sens direct, car $Q_{r,i} = 10 = K$

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Question 6 · 1 pt

Dans une pile aluminium-zinc, quelle est l'équation bilan de la réaction de fonctionnement ?

A. $Al_{(s)} + Zn^{2+}_{(aq)} \rightarrow Al^{3+}_{(aq)} + Zn_{(s)}$ B. $2\,Al_{(s)} + 3\,Zn^{2+}_{(aq)} \rightarrow 2\,Al^{3+}_{(aq)} + 3\,Zn_{(s)}$ C. $3\,Al_{(s)} + 2\,Zn^{2+}_{(aq)} \rightarrow 3\,Al^{3+}_{(aq)} + 2\,Zn_{(s)}$ D. $2\,Al^{3+}_{(aq)} + 3\,Zn_{(s)} \rightarrow 2\,Al_{(s)} + 3\,Zn^{2+}_{(aq)}$

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Question 7 · 1 pt

Cette pile débite $I = 0,2$ A pendant 30 min ; le compartiment du zinc contient 150 mL à $10^{-1}$ mol/L. Que devient la concentration en ions $Zn^{2+}$ ($F = 96500$ C/mol) ?

A. $1,2 \times 10^{-1}$ mol/L B. $8,7 \times 10^{-2}$ mol/L C. $9,4 \times 10^{-2}$ mol/L D. $7,4 \times 10^{-2}$ mol/L

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Question 8 · 1 pt

Laquelle de ces affirmations sur les ondes ultrasonores est juste ?

A. Onde mécanique, elle ne se propage que dans un milieu matériel B. Onde électromagnétique, elle se propage aussi dans le vide C. Onde transversale, elle se propage plus vite dans l'air que dans l'eau D. Sa fréquence est inférieure à celle des sons audibles

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Question 9 · 1 pt

Qu'est-ce qui caractérise un milieu non dispersif pour une onde ?

A. La longueur d'onde y est indépendante de la fréquence B. La célérité de l'onde n'y dépend pas de sa fréquence C. L'onde y perd de l'énergie à mesure qu'elle avance D. L'onde y garde une amplitude constante

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Question 10 · 1 pt

En échographie, deux échos reviennent à $t_1 = 100\ \mu$s et $t_2 = 180\ \mu$s, la célérité valant 1540 m/s. Quelle est l'épaisseur traversée entre les deux interfaces ?

A. $12,3$ cm B. $6,1$ cm C. $7,7$ cm D. $3,1$ cm

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Question 11 · 1 pt

Le noyau d'uranium 234 a $Z = 92$. De quoi est-il composé ?

A. 92 protons et 234 neutrons B. 92 protons et 142 neutrons C. 142 protons et 92 neutrons D. 234 protons et 92 neutrons

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Question 12 · 1 pt

Que vaut l'énergie de liaison de l'uranium 234 ($m_p = 1,00728$ u, $m_n = 1,00866$ u, $m(U) = 234,04095$ u) ?

A. 1,858 MeV B. 1731 MeV C. 7,4 MeV D. 218 000 MeV

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Question 13 · 1 pt

Dans un minéral, le rapport du nombre de noyaux de thorium 230 formés à celui d'uranium 234 restants vaut $r = e^{\lambda t} - 1$. Que vaut $r$ après $2 \times 10^{5}$ ans, avec $\lambda = 2,823 \times 10^{-6}$ an⁻¹ ?

A. $r \approx 0,43$ B. $r \approx 0,75$ C. $r \approx 1,75$ D. $r \approx 0,56$

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Question 14 · 1 pt

Un générateur de courant constant $I_0 = 0,1$ mA charge un condensateur ; la courbe $u_C(t)$ est une droite de pente 2 V/s. Que vaut la capacité ?

A. $C = 0,2\ \mu$F B. $C = 50\ \mu$F C. $C = 5\ \mu$F D. $C = 200\ \mu$F

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Question 15 · 1 pt

On décharge ce condensateur dans une bobine, une fois avec $R_1 = 0$ et une fois avec $R_2 = 390\ \Omega$. Quels régimes obtient-on ?

A. Périodique avec $R_1$, pseudopériodique avec $R_2$ B. Pseudopériodique avec $R_1$, apériodique avec $R_2$ C. Apériodique avec $R_1$, pseudopériodique avec $R_2$ D. Périodique dans les deux cas

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Question 16 · 1 pt

Pour la décharge avec $R_1 = 0$, la pseudo-période lue vaut 20 ms et $C = 50\ \mu$F. Que vaut l'inductance (on prend $\pi^2 \approx 10$) ?

A. $L = 0,02$ H B. $L = 0,2$ H C. $L = 2$ H D. $L = 0,002$ H

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Question 17 · 1 pt

À $t_1 = 13$ ms, l'énergie magnétique du circuit vaut 0,20 mJ avec $L = 0,2$ H. Quelle est l'intensité du courant ?

A. $i_1 = 2,0 \times 10^{-3}$ A B. $i_1 = 4,4 \times 10^{-2}$ A C. $i_1 = 4,4 \times 10^{-3}$ A D. $i_1 = 2,0 \times 10^{-2}$ A

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Question 18 · 1 pt

Un récepteur radio doit sélectionner une station émettant à 180 kHz avec une bobine de 100 mH. Quelle capacité faut-il (on prend $\pi^2 \approx 10$) ?

A. $7,72$ nF B. $7,72$ pF C. $77,2$ pF D. $0,772$ pF

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Question 19 · 1 pt

Un solide de masse $m = 2$ kg est tiré sur un plan horizontal ; la courbe $v(t)$ est une droite passant par l'origine et par $(0,1\ \text{s}\ ;\ 0,2\ \text{m/s})$. Que vaut la force motrice ?

A. $F = 2$ N B. $F = 4$ N C. $F = 1$ N D. $F = 0,4$ N

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Question 20 · 1 pt

Ce solide part du repos avec $a_G = 2$ m/s² ; au point $A$ situé à 2,25 m, la force motrice est supprimée. Quelle est sa vitesse ensuite ?

A. $V = 2,25$ m/s B. $V = 3$ m/s C. $V = 4,5$ m/s D. $V = 0$, le solide s'arrête

Examen National Physique-Chimie — 2BAC PC — Session de Rattrapage 2020

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