QCM : Décrire l’air qui nous entoure — 20 questions
Questions et réponses du QCM
1. Quelle répartition volumique approche la composition de l’air ?
Environ 80 % de diazote et 20 % de dioxygène
Environ 20 % de diazote et 80 % de dioxygène
Environ 50 % de diazote et 50 % de dioxygène
Environ 95 % de dioxygène et 5 % de diazote
Environ 80 % de diazote et 20 % de dioxygène
Explication
L’air contient approximativement 80 % de diazote et 20 % de dioxygène en volume. Inverser ces proportions conduirait à surestimer fortement la quantité de dioxygène présente dans l’air.
2. Quel constituant de l’air est indispensable à la vie ?
Le dioxygène
L’argon
Le dioxyde de carbone
Le diazote
Le dioxygène
Explication
Le dioxygène présent dans l’air est le constituant indispensable à la vie mentionné ici. Le diazote, l’argon et le dioxyde de carbone font partie de l’air, mais ne remplissent pas ce rôle dans cette affirmation.
3. Quelle relation permet de calculer la masse m′ correspondant à un volume V′ lorsque la masse m correspond au volume V ?
m′=mV×V′
m′=V′m×V
m′=Vm×V′
m′=m×V×V′
$$m' = \frac{m \times V'}{V}$$
Explication
La proportionnalité donne m′×V=m×V′, puis l’isolement de m′ conduit à m′=Vm×V′. La relation inverse entre V et V′ ne respecte pas cette égalité des produits.
4. Quelle grandeur représente la quantité de matière contenue dans un objet et se mesure avec une balance ?
La masse
Le volume
La température
La pression
La masse
Explication
La masse quantifie la matière contenue dans un objet et se mesure avec une balance. Le volume décrit plutôt l’espace occupé par cette matière, tandis que la température et la pression sont d’autres grandeurs physiques.
Une région composée de particules solides autour du sol
Une enveloppe de gaz qui entoure la Terre
Explication
L’atmosphère est l’enveloppe gazeuse entourant la Terre. Les océans forment une enveloppe d’eau liquide et ne doivent pas être confondus avec l’atmosphère.
6. Quelle association décrit correctement la mesure du volume ?
Une balance, avec le kilogramme comme unité du Système international
Une éprouvette graduée, avec le mètre cube comme unité du Système international
Un thermomètre, avec le degré Celsius comme unité du Système international
Une règle graduée, avec le centimètre comme unité du Système international
Une éprouvette graduée, avec le mètre cube comme unité du Système international
Explication
Le volume se mesure avec une éprouvette graduée et son unité du Système international est le mètre cube. La balance et le kilogramme concernent la masse, tandis que les autres instruments mesurent d’autres grandeurs.
7. Dans les conditions habituelles de température et de pression, quelle masse correspond approximativement à un litre d’air ?
Environ cent grammes
Environ un milligramme
Environ dix grammes
Environ un gramme
Environ un gramme
Explication
Dans les conditions habituelles, un litre d’air a une masse d’environ un gramme. Une valeur de dix grammes surestimerait donc nettement la masse de ce volume d’air.
8. Quel rôle la couche d’ozone formée il y a environ trois milliards d’années a-t-elle joué ?
Elle a fourni la majeure partie du dioxygène atmosphérique
Elle a transformé les océans en vapeur d’eau
Elle a empêché la dissolution du dioxyde de carbone
Elle a protégé la Terre des rayonnements ultraviolets
Elle a protégé la Terre des rayonnements ultraviolets
Explication
La couche d’ozone a protégé la Terre contre les rayonnements ultraviolets, ce qui a favorisé l’apparition de la vie. La production de dioxygène est liée à la photosynthèse, et non à la formation directe de l’ozone.
9. Lorsqu’un gaz est recueilli par déplacement d’eau, que se passe-t-il dans la bouteille ?
Le gaz prend la place de l’eau et est recueilli dans la bouteille
Le gaz se dissout entièrement dans l’eau avant d’entrer dans la bouteille
La bouteille attire le gaz sans modifier la place occupée par l’eau
L’eau se transforme en gaz puis reste au fond de la bouteille
Le gaz prend la place de l’eau et est recueilli dans la bouteille
Explication
Lors du déplacement d’eau, le gaz occupe progressivement la place laissée libre par l’eau et se retrouve recueilli dans la bouteille. Il ne s’agit ni d’une transformation de l’eau en gaz ni d’une dissolution complète du gaz.
10. Quelle grandeur décrit la place occupée par une matière dans un espace à trois dimensions ?
La densité
La température
Le volume
La masse
Le volume
Explication
Le volume correspond à l’espace occupé par une matière dans les trois dimensions et peut être mesuré avec une éprouvette graduée. La masse indique la quantité de matière, elle ne décrit pas directement l’espace occupé.
11. Pour un volume d’air extrait de 3,0 L, quelle masse d’air a été calculée ?
4 g
7 g
3,0 g
0,75 g
4 g
Explication
Pour un volume extrait de 3,0 L, la masse d’air calculée est de 4 g. Le nombre 3,0 correspond au volume exprimé en litres et ne donne pas directement la masse en grammes.
12. Qu’est-ce qu’une grandeur physique ?
Une représentation graphique associée à un objet mesuré
Une propriété observable décrite sans valeur ni unité
Une quantité définie par une unité sans mesure associée
Une caractéristique mesurable exprimée par une valeur et une unité
Une caractéristique mesurable exprimée par une valeur et une unité
Explication
Une grandeur physique caractérise la matière ou un objet et peut être mesurée avec une valeur et une unité. Une propriété décrite sans valeur ni unité ne correspond donc pas à cette définition.
13. À température et pression fixées, comment évolue la masse d’un gaz lorsque son volume augmente ?
Elle reste constante quelle que soit la variation du volume
Elle varie sans relation régulière avec le volume
Elle diminue proportionnellement au volume
Elle augmente proportionnellement au volume
Elle augmente proportionnellement au volume
Explication
À température et pression fixées, la masse d’un gaz est proportionnelle au volume qu’il occupe. Elle ne reste donc pas constante lorsque le volume de gaz considéré change, et cette relation n’est pas une variation sans règle.
14. Quelle expression permet de calculer le volume d’un pavé droit de longueur L, de largeur l et de hauteur h ?
V=2×(L+l+h)
V=L×l
V=L×l×h
V=L+l+h
$$V = L \times l \times h$$
Explication
Le volume d’un pavé droit est obtenu en multipliant sa longueur, sa largeur et sa hauteur. L’expression L×l calcule une surface, et non un volume.
15. Quelles sont les masses mesurées pour le ballon gonflé et le ballon dégonflé dans l’expérience ?
599 g et 603 g
596 g et 599 g
603 g et 599 g
603 g et 604 g
603 g et 599 g
Explication
Le ballon gonflé a une masse de 603 g, tandis que le ballon dégonflé a une masse de 599 g. L’ordre des mesures est important, car la première correspond à l’état gonflé et la seconde à l’état dégonflé.
16. Dans les conditions usuelles, sous quel état physique l’air se trouve-t-il ?
À l’état plasma
À l’état gazeux
À l’état liquide
À l’état solide
À l’état gazeux
Explication
L’air est un gaz dans les conditions usuelles, parmi les trois états physiques courants de la matière. Les fumées ne constituent pas l’état de l’air : elles correspondent à des particules solides en suspension.
17. Quelle est la composition volumique approximative de l’air sec ?
78,09 % de dioxygène, 20,95 % de diazote, 0,03 % d’argon et 0,93 % de dioxyde de carbone
20,95 % de diazote, 78,09 % de dioxygène, 0,93 % d’argon et 0,03 % de dioxyde de carbone
78,09 % de diazote, 0,93 % de dioxygène, 20,95 % d’argon et 0,03 % de dioxyde de carbone
78,09 % de diazote, 20,95 % de dioxygène, 0,93 % d’argon et 0,03 % de dioxyde de carbone
78,09 % de diazote, 20,95 % de dioxygène, 0,93 % d’argon et 0,03 % de dioxyde de carbone
Explication
Dans l’air sec, le diazote représente 78,09 %, le dioxygène 20,95 %, l’argon 0,93 % et le dioxyde de carbone 0,03 %. Les autres propositions permutent les proportions des principaux constituants.
18. Comment calcule-t-on la masse d’air extraite d’un ballon à partir des masses mesurées ?
On divise la masse du ballon gonflé par celle du ballon dégonflé
On additionne la masse du ballon gonflé et celle du ballon dégonflé
On soustrait la masse du ballon dégonflé de celle du ballon gonflé
On soustrait la masse du ballon gonflé de celle du ballon dégonflé
On soustrait la masse du ballon dégonflé de celle du ballon gonflé
Explication
La masse d’air extraite est la différence entre la masse du ballon gonflé et celle du ballon dégonflé, soit m=m1−m2. Une addition ou une soustraction dans l’ordre inverse ne représente pas la masse d’air retirée.
19. Quel phénomène a transformé une partie du dioxyde de carbone en dioxygène lors de l’évolution de l’atmosphère ?
La liquéfaction de la vapeur d’eau atmosphérique
La formation d’une couche d’ozone stratosphérique
La photosynthèse réalisée par les plantes
La dissolution du dioxyde de carbone dans les océans
La photosynthèse réalisée par les plantes
Explication
La photosynthèse a transformé une partie du dioxyde de carbone en dioxygène. La dissolution a transféré du dioxyde de carbone vers les océans, sans produire directement le dioxygène décrit ici.
20. Quel instrument convient pour mesurer la masse d’un échantillon en laboratoire ?
Une balance graduée en grammes
Un thermomètre gradué en degrés
Une éprouvette graduée en litres
Une règle graduée en centimètres
Une balance graduée en grammes
Explication
La masse se mesure avec une balance, souvent en grammes en chimie. Une éprouvette graduée sert à mesurer un volume, et non une masse.
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Qu'est-ce qu'une grandeur physique ?
Une caractéristique mesurable de la matière ou d’un objet avec valeur et unité.
Quelle formule donne le volume d’un pavé droit ?
V=L×l×h
Que représentent L, l et h dans la formule du volume ?