National · 2022

Examen National Physique-Chimie — 2BAC PC — Session Normale 2022

180 minutes 20 questions 20 points

Sujet officiel de l'examen national de physique-chimie, filière Sciences Physiques (PC), session normale 2022.

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Question 1 · 1 pt

On chrome une plaque d'acier par électrolyse : un dépôt de chrome métallique y apparaît. Quel est le rôle de cette plaque et la demi-équation correspondante ?

A. L'anode, siège de $Cr_{(s)} \rightarrow Cr^{3+}_{(aq)} + 3\,e^-$ B. La cathode, siège de $Cr^{3+}_{(aq)} + 3\,e^- \rightarrow Cr_{(s)}$ C. L'anode, siège de $Cr^{3+}_{(aq)} + 3\,e^- \rightarrow Cr_{(s)}$ D. La cathode, siège de $2\,H_2O_{(\ell)} \rightarrow O_{2(g)} + 4\,H^+_{(aq)} + 4\,e^-$

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Question 2 · 1 pt

L'électrolyse dure 2 h sous une intensité constante $I = 2$ A. Quelle masse de chrome se dépose ($M(Cr) = 52$ g/mol, $F = 96500$ C/mol) ?

A. 7,76 g B. 2,59 g C. 0,86 g D. 5,18 g

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Question 3 · 1 pt

Une solution d'acide propanoïque de concentration $C_a = 5 \times 10^{-2}$ mol/L a un pH de 3,1. Que vaut le taux d'avancement final ?

A. $\tau \simeq 16\ \%$ B. $\tau \simeq 1,6\ \%$ C. $\tau \simeq 62\ \%$ D. $\tau \simeq 0,16\ \%$

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Question 4 · 1 pt

Pour cette même solution ($C_a = 5 \times 10^{-2}$ mol/L, $pH = 3,1$), que vaut le $pK_A$ du couple ?

A. $pK_A \simeq 3,1$ B. $pK_A \simeq 4,9$ C. $pK_A \simeq 6,2$ D. $pK_A \simeq 1,6$

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Question 5 · 1 pt

Le dosage est suivi par la courbe dérivée $dpH/dV_b$. Comment y repère-t-on le volume équivalent ?

A. Au point où la dérivée s'annule B. Au maximum de la courbe dérivée C. Au minimum de la courbe dérivée D. À l'intersection de la dérivée avec l'axe des volumes

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Question 6 · 1 pt

La solution dosée provient d'une dilution au dixième de la solution commerciale $S_0$. Sachant que $C_a = 5 \times 10^{-2}$ mol/L et $M = 74$ g/mol, quelle masse d'acide contient un litre de $S_0$ ?

A. 3,7 g B. 37 g C. 74 g D. 0,37 g

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Question 7 · 1 pt

Au cours du dosage, pour $V_b = 5$ mL versés alors que $V_{bE} = 20$ mL, quel pourcentage de l'acide reste sous forme non dissociée ?

A. 25 % B. 75 % C. 50 % D. 100 %

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Question 8 · 1 pt

Concernant les ondes sonores, laquelle de ces affirmations est vraie ?

A. L'onde sonore est transversale, la vibration étant perpendiculaire à la propagation B. L'onde sonore ne se propage pas dans le vide, car elle est mécanique C. L'onde sonore se propage dans le vide à la vitesse de la lumière D. L'onde sonore est longitudinale, donc elle se propage dans le vide

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Question 9 · 1 pt

Deux microphones distants de $L = 0,85$ m captent le même son ; l'oscillogramme, réglé à 0,5 ms par division, montre un décalage de 5 divisions. Quelle est la célérité du son ?

A. 170 m/s B. 340 m/s C. 425 m/s D. 1700 m/s

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Question 10 · 1 pt

L'iode 131 ($^{131}_{53}I$) est radioactif $\beta^-$. Quel noyau produit-il (numéros atomiques : Te 52, I 53, Xe 54, Cs 55) ?

A. $^{131}_{52}Te$ B. $^{131}_{54}Xe$ C. $^{127}_{51}Sb$ D. $^{131}_{55}Cs$

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Question 11 · 1 pt

La demi-vie de l'iode 131 vaut 8 jours. Au bout de combien de temps 95 % des noyaux sont-ils désintégrés ?

A. 24 jours B. 34,6 jours C. 40 jours D. 16 jours

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Question 12 · 1 pt

Lors de la charge d'un condensateur, le graphe donne $i(0) = 12$ mA et l'asymptote de $u_C$ à 12 V. Que vaut la résistance du circuit ?

A. $R = 1\ \Omega$ B. $R = 1000\ \Omega$ C. $R = 144\ \Omega$ D. $R = 100\ \Omega$

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Question 13 · 1 pt

Pour ce même circuit, la tangente à l'origine de $u_C(t)$ coupe l'asymptote vers $t = 50$ ms, avec $R = 1000\ \Omega$. Que vaut la capacité ?

A. $C = 5\ \mu$F B. $C = 50\ \mu$F C. $C = 500\ \mu$F D. $C = 0,5\ \mu$F

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Question 14 · 1 pt

Le condensateur chargé sous 12 V est basculé sur une bobine de résistance négligeable. Parmi des courbes $u_C(t)$ oscillantes, laquelle correspond à ce montage ?

A. Celle dont l'amplitude reste constante à 12 V B. Celle dont l'amplitude décroît lentement depuis 12 V C. Celle dont l'amplitude décroît rapidement depuis 12 V D. Celle qui décroît sans osciller vers zéro

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Question 15 · 1 pt

Dans ce circuit LC, la période propre lue vaut $T_0 = 10$ ms avec $C = 50\ \mu$F. Que vaut l'inductance de la bobine (on prend $\pi^2 \approx 10$) ?

A. $L = 0,5$ H B. $L = 0,05$ H C. $L = 5$ H D. $L = 0,005$ H

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Question 16 · 1 pt

Dans le circuit RLC réel, l'énergie totale passe de 3,6 mJ à $t = 0$ à 0,65 mJ à $t = 9$ ms. Que vaut l'énergie dissipée et où est-elle passée ?

A. 3,6 mJ, rayonnée par la bobine B. 2,95 mJ, dissipée par effet Joule dans la résistance de la bobine C. 0,65 mJ, dissipée par effet Joule dans le condensateur D. 4,25 mJ, dissipée par effet Joule dans la résistance

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Question 17 · 1 pt

Sur la courbe $v(t)$ d'une bille tombant dans un liquide visqueux, on distingue une partie courbe croissante puis un palier. À quoi correspondent ces deux zones ?

A. Régime transitoire puis régime permanent, où la vitesse limite est atteinte B. Régime permanent puis régime transitoire C. Chute libre puis chute avec frottement D. Régime transitoire puis arrêt complet de la bille

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Question 18 · 1 pt

La tangente à l'origine de cette courbe coupe l'asymptote à $\tau \simeq 0,1$ s, pour une bille de masse $m = 10$ g. Que vaut le coefficient de frottement $k$ (modèle $f = kv$) ?

A. $k = 0,01$ kg/s B. $k = 0,1$ kg/s C. $k = 1$ kg/s D. $k = 0,001$ kg/s

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Question 19 · 1 pt

La vitesse limite lue sur le palier vaut $V_l = 0,9$ m/s, avec $\tau = 0,1$ s, $\rho_a = 7800$ kg/m³ et $g = 10$ m/s². Quelle est la masse volumique du liquide ?

A. $\rho_r = 7020$ kg/m³ B. $\rho_r = 780$ kg/m³ C. $\rho_r = 7800$ kg/m³ D. $\rho_r = 78$ kg/m³

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Question 20 · 1 pt

Un satellite géostationnaire a une période de 24 h. Quelle est son altitude ($G = 6,67 \times 10^{-11}$ SI, $M_T = 5,97 \times 10^{24}$ kg, $R_T = 6380$ km) ?

A. 42 200 km B. 35 800 km C. 7 380 km D. 1 000 km

Examen National Physique-Chimie — 2BAC PC — Session Normale 2022

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