National · 2017

Examen National Physique-Chimie — 2BAC SVT — Session de Rattrapage 2017

180 minutes 20 questions 20 points

Sujet officiel de l'examen national de physique-chimie, filière Sciences de la Vie et de la Terre (option française), session de rattrapage 2017. Code : RS 27F.

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Question 1 · 1 pt

On dissout de l'acide propanoïque dans 1,0 L d'eau à $C_A = 2,0 \times 10^{-3}$ mol/L. Que vaut l'avancement maximal ?

A. $x_{max} = 2,0 \times 10^{-3}$ mol/L B. $x_{max} = 2,0 \times 10^{-3}$ mol C. $x_{max} = 1,0$ mol D. $x_{max} = 4,0 \times 10^{-3}$ mol

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Question 2 · 1 pt

La conductivité de cette solution vaut $\sigma = 6,2 \times 10^{-3}$ S/m, avec $\lambda_1 = 35,0 \times 10^{-3}$ et $\lambda_2 = 3,58 \times 10^{-3}$ S·m²/mol. Que vaut $[H_3O^+]_{eq}$ ?

A. $0,16$ mol/L B. $1,6 \times 10^{-4}$ mol/L C. $1,6 \times 10^{-7}$ mol/L D. $6,2 \times 10^{-3}$ mol/L

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Question 3 · 1 pt

Pour cette solution, $x_{eq} = 1,6 \times 10^{-4}$ mol et $x_{max} = 2,0 \times 10^{-3}$ mol. Que vaut le taux d'avancement final ?

A. $\tau = 0,8$ : l'acide est fort B. $\tau = 0,08$ : l'acide est faible C. $\tau = 12,5$ : l'acide est faible D. $\tau = 0,08$ : l'acide est fort

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Question 4 · 1 pt

Pour cette solution ($C_A = 2,0 \times 10^{-3}$ mol/L, $[H_3O^+]_{eq} = 1,6 \times 10^{-4}$ mol/L), que vaut la constante d'acidité ?

A. $K_A = 1,28 \times 10^{-5}$ B. $K_A = 1,39 \times 10^{-5}$ C. $K_A = 2,56 \times 10^{-8}$ D. $K_A = 8,0 \times 10^{-2}$

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Question 5 · 1 pt

Une solution plus diluée du même acide ($C'_A = 2 \times 10^{-4}$ mol/L, $pH = 4,3$) a un taux $\tau' = 0,25$, contre $\tau = 0,08$ pour la précédente. Qu'en conclut-on ?

A. Que la constante d'acidité a augmenté avec la dilution B. Que le taux d'avancement final dépend de l'état initial, pas seulement du couple C. Que la solution diluée est plus acide D. Que l'acide propanoïque devient fort par dilution

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Question 6 · 1 pt

Une pile Zn/Ag a $[Zn^{2+}]_i = 2,0 \times 10^{-2}$ mol/L et $[Ag^+]_i = 2,0 \times 10^{-1}$ mol/L. Que vaut le quotient de réaction initial pour $2\,Ag^+ + Zn \rightleftharpoons 2\,Ag + Zn^{2+}$ ?

A. $Q_{r,i} = 0,1$ B. $Q_{r,i} = 0,5$ C. $Q_{r,i} = 2$ D. $Q_{r,i} = 5 \times 10^{-3}$

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Question 7 · 1 pt

Cette pile s'épuise pour un avancement $x_{max} = 5 \times 10^{-3}$ mol. Quelle quantité d'électricité a-t-elle débitée ($\mathcal{F} = 9,65 \times 10^{4}$ C/mol) ?

A. $Q_{max} = 483$ C B. $Q_{max} = 965$ C C. $Q_{max} = 1930$ C D. $Q_{max} = 96,5$ C

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Question 8 · 1 pt

L'uranium 238 ($Z = 92$) se transforme en thorium 234 ($Z = 90$). De quel type de désintégration s'agit-il ?

A. D'une désintégration $\alpha$, avec émission d'un noyau $^{4}_{2}He$ B. D'une désintégration $\beta^-$, avec émission d'un électron C. D'une désintégration $\beta^+$, avec émission d'un positon D. D'une émission $\gamma$, sans changement de composition

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Question 9 · 1 pt

Une chaîne de désintégration transforme $^{238}_{92}U$ en un noyau de plomb par 6 émissions $\beta^-$ et 8 émissions $\alpha$. Quel est ce noyau ?

A. $^{206}_{86}Pb$ B. $^{206}_{82}Pb$ C. $^{230}_{82}Pb$ D. $^{222}_{82}Pb$

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Question 10 · 1 pt

Sur la courbe $N_U(t)$ d'un échantillon d'uranium 238, l'ordonnée à l'origine vaut $5 \times 10^{12}$ noyaux. Comment lit-on la demi-vie ?

A. En repérant l'abscisse où la courbe atteint zéro B. En repérant l'abscisse où $N_U = 2,5 \times 10^{12}$, soit $4,5 \times 10^{9}$ ans C. En repérant l'abscisse où la tangente à l'origine coupe l'axe des temps D. En divisant $5 \times 10^{12}$ par la constante radioactive

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Question 11 · 1 pt

Dans une roche terrestre, on compte autant de noyaux de plomb 206 que d'uranium 238 restants ($t_{1/2} = 4,5 \times 10^{9}$ ans). Quel âge cela donne-t-il ?

A. $2,25 \times 10^{9}$ ans B. $4,5 \times 10^{9}$ ans C. $9,0 \times 10^{9}$ ans D. On ne peut pas conclure sans connaître $N_U(0)$

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Question 12 · 1 pt

Deux lampes identiques sont montées en dérivation, l'une avec un conducteur ohmique $R_0$, l'autre avec une bobine de résistance $r = R_0$. Qu'observe-t-on à la fermeture ?

A. Les deux lampes s'allument en même temps B. La lampe en série avec la bobine s'allume avec un retard C. La lampe en série avec la bobine ne s'allume jamais D. La lampe en série avec la bobine brille plus fort en régime permanent

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Question 13 · 1 pt

Pour un dipôle RL avec bobine résistive, la solution $i(t) = A\left(1 - e^{-t/\tau}\right)$ vérifie $L\dfrac{di}{dt} + (R+r)i = E$. Que valent $A$ et $\tau$ ?

A. $A = \dfrac{E}{R}$ et $\tau = \dfrac{L}{R}$ B. $A = \dfrac{E}{R+r}$ et $\tau = \dfrac{L}{R+r}$ C. $A = \dfrac{E}{R+r}$ et $\tau = \dfrac{L}{R}$ D. $A = E$ et $\tau = \dfrac{R+r}{L}$

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Question 14 · 1 pt

Dans un dipôle RL ($R = 8\ \Omega$), la tension du générateur vaut $E = 6$ V et celle aux bornes de $R$ plafonne à $4$ V. Que vaut la résistance de la bobine ?

A. $r = 2\ \Omega$ B. $r = 4\ \Omega$ C. $r = 8\ \Omega$ D. $r = 12\ \Omega$

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Question 15 · 1 pt

Pour ce dipôle ($R = 8\ \Omega$, $r = 4\ \Omega$), la tangente à l'origine coupe le palier à $5$ ms. Que vaut l'inductance ?

A. $L = 40$ mH B. $L = 60$ mH C. $L = 0,42$ mH D. $L = 600$ mH

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Question 16 · 1 pt

Ce circuit devient un RLC série ; la courbe la moins amortie a une pseudo-période $T = 6$ ms, avec $L = 60$ mH. Que vaut la capacité ?

A. $C = 1,5\ \mu$F B. $C = 15\ \mu$F C. $C = 150\ \mu$F D. $C = 0,15\ \mu$F

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Question 17 · 1 pt

Un solide glisse sans frottement sur un plan incliné de $11°$ ($g = 10$ m/s²). Que vaut son accélération ?

A. $a_1 = 10$ m/s² B. $a_1 = 1,91$ m/s² C. $a_1 = 9,82$ m/s² D. $a_1 = 0,19$ m/s²

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Question 18 · 1 pt

Sur ce plan à $11°$, un solide de 200 g accélère en réalité à $a_2 = 0,2$ m/s², alors que $g\sin\alpha = 1,91$ m/s². Que vaut la force de frottement ?

A. $f = 0,04$ N B. $f = 0,34$ N C. $f = 0,38$ N D. $f = 1,71$ N

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Question 19 · 1 pt

Un oscillateur élastique a une énergie potentielle élastique maximale de $1,6 \times 10^{-3}$ J pour une amplitude $X_m = 2$ cm. Que vaut la constante de raideur ?

A. $K = 4$ N/m B. $K = 8$ N/m C. $K = 80$ N/m D. $K = 0,8$ N/m

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Question 20 · 1 pt

Cet oscillateur ($m = 200$ g, $E_m = 1,6 \times 10^{-3}$ J) passe par une position où $E_c = E_{pe}$. Quelle est alors sa vitesse ?

A. $v_G \approx 0,13$ m/s B. $v_G \approx 9 \times 10^{-2}$ m/s C. $v_G \approx 0,18$ m/s D. $v_G \approx 4 \times 10^{-2}$ m/s

Examen National Physique-Chimie — 2BAC SVT — Session de Rattrapage 2017

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