National · 2025

Examen National Physique-Chimie — 2BAC PC — Session Normale 2025

180 minutes 20 questions 20 points

Sujet officiel de l'examen national de physique-chimie, filière Sciences Physiques (PC), session normale 2025.

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Question 1 · 1 pt

On dose une solution d'hydrogénosulfite de sodium par de la soude. Quelle équation modélise la réaction de dosage ?

A. $\text{HSO}_3^{-} + \text{HO}^{-} \rightarrow \text{SO}_3^{2-} + \text{H}_2\text{O}$ B. $\text{HSO}_3^{-} + \text{H}_2\text{O} \rightarrow \text{SO}_3^{2-} + \text{H}_3\text{O}^{+}$ C. $\text{Na}^{+} + \text{HO}^{-} \rightarrow \text{NaOH}$ D. $\text{SO}_3^{2-} + \text{HO}^{-} \rightarrow \text{HSO}_3^{-} + \text{O}^{2-}$

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Question 2 · 1 pt

On dose $V_A = 20{,}0\ \text{mL}$ de solution diluée par une soude à $C_B = 0{,}10\ \text{mol.L}^{-1}$. L'équivalence est atteinte pour $V_{BE} = 9{,}6\ \text{mL}$. Que vaut $C_A$ ?

A. $4{,}8 \times 10^{-2}\ \text{mol.L}^{-1}$ B. $2{,}1 \times 10^{-1}\ \text{mol.L}^{-1}$ C. $4{,}8 \times 10^{-1}\ \text{mol.L}^{-1}$ D. $9{,}6 \times 10^{-2}\ \text{mol.L}^{-1}$

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Question 3 · 1 pt

La solution dosée provient d'une dilution 100 fois de la solution commerciale. Avec $C_A = 4{,}8 \times 10^{-2}\ \text{mol.L}^{-1}$ et $M(\text{NaHSO}_3) = 104\ \text{g.mol}^{-1}$, l'étiquette indiquant $500\ \text{g.L}^{-1}$ est-elle vérifiée ?

A. Oui : $C_0 = 4{,}80\ \text{mol.L}^{-1}$, soit $499\ \text{g.L}^{-1}$ B. Non : on trouve $4{,}99\ \text{g.L}^{-1}$, cent fois moins C. Non : on trouve $5{,}0 \times 10^{3}\ \text{g.L}^{-1}$, dix fois trop D. On ne peut pas conclure sans connaître le volume du flacon

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Question 4 · 1 pt

Le couple $\text{HSO}_3^{-}/\text{SO}_3^{2-}$ a un $pK_A = 7{,}2$, et $K_e = 10^{-14}$. Que vaut la constante d'équilibre de la réaction de dosage ?

A. $6{,}31 \times 10^{6}$ B. $6{,}31 \times 10^{-8}$ C. $1{,}58 \times 10^{-7}$ D. $10^{7{,}2}$

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Question 5 · 1 pt

À l'équivalence, la quantité d'ions sulfate formés vaut $C_B V_{BE}$, avec $C_B = 0{,}10\ \text{mol.L}^{-1}$, $V_{BE} = 9{,}6\ \text{mL}$ et $V_A = 20{,}0\ \text{mL}$. Quelle est leur concentration dans le mélange ?

A. $3{,}2 \times 10^{-2}\ \text{mol.L}^{-1}$ B. $4{,}8 \times 10^{-2}\ \text{mol.L}^{-1}$ C. $1{,}0 \times 10^{-1}\ \text{mol.L}^{-1}$ D. $9{,}6 \times 10^{-2}\ \text{mol.L}^{-1}$

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Question 6 · 1 pt

On fait réagir l'acide éthanoïque avec le propan-1-ol. Quel est le nom de l'ester formé ?

A. Éthanoate de propyle B. Propanoate d'éthyle C. Éthanoate d'éthyle D. Propanoate de propyle

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Question 7 · 1 pt

Trois estérifications sont menées avec les mêmes quantités : (1) à $\theta_1$, (2) à $\theta_2 > \theta_1$, (3) à $\theta_2$ avec un catalyseur. Que peut-on dire des trois avancements finaux ?

A. Ils sont identiques : température et catalyseur changent la vitesse, jamais l'état d'équilibre B. Celui de l'expérience (3) est le plus grand, grâce au catalyseur C. Celui de l'expérience (1) est le plus grand, la réaction ayant eu plus de temps D. Ils augmentent avec la température

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Question 8 · 1 pt

Parmi ces quatre affirmations sur les noyaux, laquelle est exacte ?

A. Le noyau $^{107}_{48}\text{Cd}$ contient $59$ protons. B. Une désintégration est d'autant plus rapide que la constante radioactive $\lambda$ est petite. C. Dans le diagramme $(N, Z)$ de Segré, les isotopes sont sur une droite perpendiculaire à l'axe des $Z$. D. La cohésion d'un noyau est d'autant plus forte que son énergie de liaison par nucléon est petite.

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Question 9 · 1 pt

Le cadmium $^{107}_{48}\text{Cd}$ se désintègre en argent $^{107}_{47}\text{Ag}$. De quel type de désintégration s'agit-il ?

A. $\alpha$ B. $\beta^{-}$ C. $\beta^{+}$ D. Une simple émission $\gamma$

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Question 10 · 1 pt

L'activité de l'échantillon vaut $a_1$ à l'instant $t_1 = 2\,t_{1/2}$ et $a_2$ à $t_2 = 3\,t_{1/2}$. Quelle relation lie $a_2$ et $a_1$ ?

A. $a_2 = \dfrac{a_1}{2}$ B. $a_2 = \dfrac{a_1}{3}$ C. $a_2 = \dfrac{a_1}{4}$ D. $a_2 = \dfrac{2a_1}{3}$

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Question 11 · 1 pt

Un générateur de courant constant $I_0 = 1\ \mu\text{A}$ charge un condensateur initialement déchargé. La courbe $u_C(t)$ est une droite de pente $1\ \text{V.s}^{-1}$. Que vaut la capacité ?

A. $1\ \mu\text{F}$ B. $1\ \text{F}$ C. $1\ \text{nF}$ D. $1\ \text{mF}$

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Question 12 · 1 pt

Sur la courbe des oscillations amorties, l'intervalle entre deux passages successifs par zéro vaut $7 \times 10^{-5}\ \text{s}$. Quelle est la pseudopériode ?

A. $2{,}8 \times 10^{-4}\ \text{s}$ B. $7 \times 10^{-5}\ \text{s}$ C. $1{,}4 \times 10^{-4}\ \text{s}$ D. $3{,}5 \times 10^{-5}\ \text{s}$

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Question 13 · 1 pt

Le condensateur ($C_0 = 1\ \mu\text{F}$) se décharge depuis $U_0 = 10\ \text{V}$. Au premier extremum, $|u_C| = 7\ \text{V}$. Quelle énergie a été dissipée par effet Joule entre ces deux instants ?

A. $2{,}55 \times 10^{-5}\ \text{J}$ B. $5{,}0 \times 10^{-5}\ \text{J}$ C. $1{,}5 \times 10^{-5}\ \text{J}$ D. $2{,}45 \times 10^{-5}\ \text{J}$

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Question 14 · 1 pt

Pour capter une porteuse de fréquence $f_p = 162\ \text{kHz}$ avec une bobine $L = 2\ \text{mH}$, sur quelle capacité faut-il accorder le circuit ? (on prendra $\pi^{2} = 10$)

A. $4{,}76 \times 10^{-10}\ \text{F}$ B. $4{,}76 \times 10^{-7}\ \text{F}$ C. $1{,}0 \times 10^{-6}\ \text{F}$ D. $2{,}1 \times 10^{-3}\ \text{F}$

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Question 15 · 1 pt

La démodulation utilise $C_0 = 1\ \mu\text{F}$ et une résistance $R_0 = 1{,}5\ \text{k}\Omega$, avec $f_p = 162\ \text{kHz}$ et $f_s = 5\ \text{kHz}$. La démodulation sera-t-elle de bonne qualité ?

A. Non : il faudrait $6{,}17\ \Omega \ll R \ll 200\ \Omega$, et $R_0$ est bien trop grande B. Oui : $R_0$ est comprise dans l'intervalle requis C. Non : $R_0$ est bien trop petite D. La qualité ne dépend pas de $R$

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Question 16 · 1 pt

Un satellite décrit une orbite circulaire sous la seule force gravitationnelle, radiale. Pourquoi son mouvement est-il nécessairement uniforme ?

A. Parce que la force est constante en intensité B. Parce que la force étant radiale, sa composante tangentielle est nulle, donc $\dfrac{\mathrm{d}v}{\mathrm{d}t} = 0$ C. Parce que la masse du satellite est constante D. Parce que l'orbite est fermée

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Question 17 · 1 pt

Le satellite orbite à $h = 1\,336\ \text{km}$ d'altitude ($R_T = 6\,380\ \text{km}$) avec une période $T = 1\ \text{h}\ 52\ \text{min}$. Avec $G = 6{,}67 \times 10^{-11}$ SI, quelle est la masse de la Terre ?

A. $6 \times 10^{24}\ \text{kg}$ B. $6 \times 10^{21}\ \text{kg}$ C. $4 \times 10^{27}\ \text{kg}$ D. $6 \times 10^{30}\ \text{kg}$

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Question 18 · 1 pt

Un solide de $m = 250\ \text{g}$ oscille sans frottement au bout d'un ressort. La courbe $v_x(t)$ est sinusoïdale, d'amplitude $12{,}5 \times 10^{-2}\ \text{m.s}^{-1}$ et de période $T_0 = 2\ \text{s}$. Quelle est l'amplitude $X_m$ du mouvement ?

A. $0{,}04\ \text{m}$ B. $0{,}125\ \text{m}$ C. $0{,}25\ \text{m}$ D. $0{,}79\ \text{m}$

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Question 19 · 1 pt

Le même oscillateur a une période propre $T_0 = 2\ \text{s}$ et une masse $m = 250\ \text{g}$. Quelle est la raideur du ressort ? (on prendra $\pi^{2} = 10$)

A. $2{,}5\ \text{N.m}^{-1}$ B. $0{,}25\ \text{N.m}^{-1}$ C. $10\ \text{N.m}^{-1}$ D. $1{,}0 \times 10^{3}\ \text{N.m}^{-1}$

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Question 20 · 1 pt

Sur la courbe $v_x(t)$ de période $T_0 = 2\ \text{s}$, l'instant $t = 1\ \text{s}$ correspond à une vitesse maximale et $t = 2{,}5\ \text{s}$ à une vitesse nulle. Que vaut la variation d'énergie potentielle élastique entre ces deux instants ?

A. Environ $-2 \times 10^{-3}\ \text{J}$ B. Environ $+2 \times 10^{-3}\ \text{J}$ C. Elle est nulle D. Environ $+2 \times 10^{-2}\ \text{J}$

Examen National Physique-Chimie — 2BAC PC — Session Normale 2025

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