QCM : Énergie et puissance (13 questions)

Question 1

1. Lors d’un trajet de métro, le courant des moteurs est décrit par une hausse linéaire de 0 à 2 000 A entre 0 et 100 s, puis par une baisse linéaire de 2 000 à 0 A entre 100 et 200 s. Quelle évolution de l’intensité faut-il retenir ?

Elle descend à 0 A à 100 s, puis atteint 2 000 A à 200 s

Elle atteint 2 000 A à 200 s après une hausse continue

Elle reste à 2 000 A de 0 à 200 s

Elle atteint 2 000 A à 100 s, puis revient à 0 A à 200 s

Explication

L’intensité augmente linéairement jusqu’à 2 000 A à 100 s, puis diminue linéairement jusqu’à 0 A à 200 s. La baisse dès la première phase inverse l’évolution donnée, et les autres réponses déplacent le maximum ou remplacent la variation par un courant constant.

Answer

Elle atteint 2 000 A à 100 s, puis revient à 0 A à 200 s

Question 2

2. Un objet de masse $4\,\text{kg}$ se déplace à $3\,\text{m/s}$ . Quelle est son énergie cinétique ?

12\,\text{J}

18\,\text{J}

36\,\text{J}

6\,\text{J}

Explication

L’énergie cinétique se calcule avec $E_c=\frac{1}{2}mv^2$ , donc $E_c=\frac{1}{2}\times4\times3^2=18\,\text{J}$ . $36\,\text{J}$ omet le facteur un demi, $12\,\text{J}$ omet le carré de la vitesse et $6\,\text{J}$ utilise la vitesse sans l’élever au carré.

Answer

$$18\,\text{J}$$

Question 3

3. Une caisse de masse $5\,\text{kg}$ se trouve à une altitude $z=2\,\text{m}$ . Quelle expression donne son énergie potentielle de pesanteur, avec $g$ l’intensité de la pesanteur ?

5\times2

5g+2

5g\times2

\frac{1}{2}\times5\times2^2

Explication

L’énergie potentielle de pesanteur est $E_{pp}=mgz$ ; pour cette caisse, elle vaut donc $5g\times2$ . L’expression avec $\frac{1}{2}mv^2$ correspond à l’énergie cinétique, $5\times2$ oublie $g$ , et $5g+2$ additionne au lieu de multiplier.

Answer

$$5g\times2$$

Question 4

4. Dans une chaîne énergétique, quelle succession décrit correctement le trajet de l’énergie jusqu’à son utilisation ?

Récepteur, convertisseur, source, avec des pertes thermiques lors de la conversion

Source, récepteur, convertisseur, avec des pertes thermiques lors de la conversion

Source, convertisseur, récepteur, avec des pertes thermiques lors de la conversion

Source, convertisseur, récepteur, avec les pertes thermiques comme énergie utile

Explication

La source fournit l’énergie absorbée au convertisseur, qui fournit ensuite une énergie utile au récepteur tout en générant des pertes thermiques. Placer le récepteur avant le convertisseur inverse la chaîne, traiter les pertes comme l’énergie utile confond deux résultats distincts de la conversion, et commencer par le récepteur inverse les rôles de la source et du récepteur.

Answer

Source, convertisseur, récepteur, avec des pertes thermiques lors de la conversion

Question 5

5. Lorsqu’un véhicule électrique ralentit, quelle conversion son moteur effectue-t-il en mode génératrice ?

Énergie électrique en énergie thermique

Énergie électrique en énergie mécanique

Énergie mécanique en énergie électrique

Énergie mécanique en énergie chimique

Explication

Au freinage, le moteur fonctionne en génératrice et convertit l’énergie mécanique en énergie électrique. La conversion de l’énergie électrique en énergie mécanique correspond au mode moteur pendant l’avancement, tandis que l’énergie thermique représente des pertes et non l’énergie électrique produite.

Answer

Énergie mécanique en énergie électrique

Question 6

6. La puissance maximale d’une Golf VII GTI Performance est de 230 CV, avec $1\,\text{CV}=735{,}5\,\text{W}$ . À quelle puissance cela correspond-il approximativement en kilowatts ?

Environ 230,0 kW

Environ 16,9 kW

Environ 313,0 kW

Environ 169,2 kW

Explication

La conversion donne $230 \times 735{,}5 = 169\,165\,\text{W}$ , soit environ $169{,}2\,\text{kW}$ après division par 1 000. La valeur de 16,9 kW oublie un facteur dix, tandis que 313 kW et 230 kW ne résultent pas de la conversion indiquée.

Answer

Environ 169,2 kW

Question 7

7. Pour un dispositif, l’énergie transférée évolue selon $E(t)=5t^2+2t$ , en joules, où $t$ est exprimé en secondes. Quelle expression donne sa puissance instantanée ?

5t+2\,\text{W}

10t+2\,\text{W}

10\,\text{W}

5t^2+2t\,\text{W}

Explication

La puissance instantanée est la dérivée de l’énergie par rapport au temps : la dérivée de $5t^2+2t$ est $10t+2$ . $5t+2$ omet le facteur issu de l’exposant, l’expression inchangée n’est pas dérivée, et $10$ ne tient pas compte du terme linéaire.

Answer

$$10t+2\,\text{W}$$

Question 8

8. Un appareil transfère une énergie de $900\,\text{J}$ en $30\,\text{s}$ . Quelle est sa puissance moyenne pendant ce transfert ?

870\,\text{W}

0{,}033\,\text{W}

27\,000\,\text{W}

30\,\text{W}

Explication

La puissance moyenne est l’énergie transférée divisée par la durée : $900/30=30\,\text{W}$ . $27\,000\,\text{W}$ vient d’une multiplication, $0{,}033\,\text{W}$ inverse le rapport et $870\,\text{W}$ résulte d’une soustraction.

Answer

$$30\,\text{W}$$

Question 9

9. Sur un graphique de la puissance d’un appareil en fonction du temps, la puissance reste à $4\,\text{kW}$ pendant $3\,\text{h}$ . Quelle énergie est transférée pendant cet intervalle ?

7\,\text{kWh}

\frac{4}{3}\,\text{kWh}

4\,\text{kWh}

12\,\text{kWh}

Explication

L’énergie correspond à la surface sous la courbe de puissance : ici, l’aire du rectangle vaut $4\times3=12\,\text{kWh}$ . $4\,\text{kWh}$ reprend la puissance comme énergie, $7\,\text{kWh}$ additionne les valeurs, et $\frac{4}{3}\,\text{kWh}$ divise au lieu de multiplier.

Answer

$$12\,\text{kWh}$$

Question 10

10. Sur un graphique énergie-temps, une portion de droite passe de $20\,\text{J}$ à $80\,\text{J}$ entre $2\,\text{s}$ et $5\,\text{s}$ . Quelle puissance instantanée représente son coefficient directeur ?

40\,\text{W}

20\,\text{W}

63\,\text{W}

0{,}15\,\text{W}

Explication

Le coefficient directeur vaut la variation d’énergie divisée par la variation de temps : $(80-20)/(5-2)=20\,\text{W}$ . $40\,\text{W}$ utilise le rapport des énergies, $0{,}15\,\text{W}$ inverse les variations et $63\,\text{W}$ les additionne.

Answer

$$20\,\text{W}$$

Question 11

11. Un moteur doit fournir une puissance mécanique de 5 kW avec un rendement de 75 %. Quelle puissance électrique la batterie doit-elle fournir ?

Environ 6,67 kW

Environ 4,25 kW

Environ 3,75 kW

Environ 5,75 kW

Explication

Le rendement vaut puissance utile divisée par puissance absorbée, donc la puissance électrique nécessaire est $5/0{,}75 \,\text{kW} \approx 6{,}67 \,\text{kW}$ . La valeur de 3,75 kW résulte d’une multiplication par le rendement, 4,25 kW d’une soustraction et 5,75 kW d’une addition erronée.

Answer

Environ 6,67 kW

Question 12

12. Un véhicule roule à 50 km/h pendant 7,8 h. Quelle distance parcourt-il, et que peut-on conclure par rapport à 400 km ?

Environ 58 km, donc moins de 400 km

Environ 390 km, donc moins de 400 km

Environ 400 km, donc exactement 400 km

Environ 390 km, donc plus de 400 km

Explication

La distance est le produit de la vitesse par la durée : $50 \times 7{,}8 = 390 \,\text{km}$ , ce qui est inférieur à 400 km. La valeur de 58 km vient d’une division, tandis que 400 km ou davantage ne correspond pas au calcul.

Answer

Environ 390 km, donc moins de 400 km

Question 13

13. Un convertisseur absorbe $500\,\text{J}$ d’énergie et fournit $350\,\text{J}$ d’énergie utile. Quel est son rendement ?

Impossible à déterminer sans connaître les puissances

1{,}43

, soit environ

143\,\%

150\,\text{J}

0{,}70

, soit

70\,\%

Explication

Le rendement énergétique est le rapport de l’énergie utile à l’énergie absorbée : $\eta=\frac{350}{500}=0{,}70$ , soit $70\,\%$ . $1{,}43$ inverse le rapport, $150\,\text{J}$ est la différence entre les énergies et les puissances ne sont pas nécessaires pour ce calcul.

Answer

$$0{,}70$$, soit $$70\,\%$$

QCM : Énergie et puissance (13 questions)

Questions et réponses du QCM

1. Lors d’un trajet de métro, le courant des moteurs est décrit par une hausse linéaire de 0 à 2 000 A entre 0 et 100 s, puis par une baisse linéaire de 2 000 à 0 A entre 100 et 200 s. Quelle évolution de l’intensité faut-il retenir ?

2. Un objet de masse $4\,\text{kg}$ se déplace à $3\,\text{m/s}$ . Quelle est son énergie cinétique ?

3. Une caisse de masse $5\,\text{kg}$ se trouve à une altitude $z=2\,\text{m}$ . Quelle expression donne son énergie potentielle de pesanteur, avec $g$ l’intensité de la pesanteur ?

4. Dans une chaîne énergétique, quelle succession décrit correctement le trajet de l’énergie jusqu’à son utilisation ?

5. Lorsqu’un véhicule électrique ralentit, quelle conversion son moteur effectue-t-il en mode génératrice ?

6. La puissance maximale d’une Golf VII GTI Performance est de 230 CV, avec $1\,\text{CV}=735{,}5\,\text{W}$ . À quelle puissance cela correspond-il approximativement en kilowatts ?

7. Pour un dispositif, l’énergie transférée évolue selon $E(t)=5t^2+2t$ , en joules, où $t$ est exprimé en secondes. Quelle expression donne sa puissance instantanée ?

8. Un appareil transfère une énergie de $900\,\text{J}$ en $30\,\text{s}$ . Quelle est sa puissance moyenne pendant ce transfert ?

9. Sur un graphique de la puissance d’un appareil en fonction du temps, la puissance reste à $4\,\text{kW}$ pendant $3\,\text{h}$ . Quelle énergie est transférée pendant cet intervalle ?

10. Sur un graphique énergie-temps, une portion de droite passe de $20\,\text{J}$ à $80\,\text{J}$ entre $2\,\text{s}$ et $5\,\text{s}$ . Quelle puissance instantanée représente son coefficient directeur ?

11. Un moteur doit fournir une puissance mécanique de 5 kW avec un rendement de 75 %. Quelle puissance électrique la batterie doit-elle fournir ?

12. Un véhicule roule à 50 km/h pendant 7,8 h. Quelle distance parcourt-il, et que peut-on conclure par rapport à 400 km ?

13. Un convertisseur absorbe $500\,\text{J}$ d’énergie et fournit $350\,\text{J}$ d’énergie utile. Quel est son rendement ?

Révisez avec les flashcards

Approfondir avec la fiche

Cours similaires

La lunette astronomique afocale

Reproduction et méiose

Énergie rayonnante et panneaux solaires

Évolution et biodiversité

Limites et continuité des fonctions

Lactosérum et aliments protéiques

Crée tes propres QCM

QCM : Énergie et puissance (13 questions)

Questions et réponses du QCM

1. Lors d’un trajet de métro, le courant des moteurs est décrit par une hausse linéaire de 0 à 2 000 A entre 0 et 100 s, puis par une baisse linéaire de 2 000 à 0 A entre 100 et 200 s. Quelle évolution de l’intensité faut-il retenir ?

2. Un objet de masse 4 kg4\,\text{kg}4kg se déplace à 3 m/s3\,\text{m/s}3m/s. Quelle est son énergie cinétique ?

3. Une caisse de masse 5 kg5\,\text{kg}5kg se trouve à une altitude z=2 mz=2\,\text{m}z=2m. Quelle expression donne son énergie potentielle de pesanteur, avec ggg l’intensité de la pesanteur ?

4. Dans une chaîne énergétique, quelle succession décrit correctement le trajet de l’énergie jusqu’à son utilisation ?

5. Lorsqu’un véhicule électrique ralentit, quelle conversion son moteur effectue-t-il en mode génératrice ?

6. La puissance maximale d’une Golf VII GTI Performance est de 230 CV, avec 1 CV=735,5 W1\,\text{CV}=735{,}5\,\text{W}1CV=735,5W. À quelle puissance cela correspond-il approximativement en kilowatts ?

7. Pour un dispositif, l’énergie transférée évolue selon E(t)=5t2+2tE(t)=5t^2+2tE(t)=5t2+2t, en joules, où ttt est exprimé en secondes. Quelle expression donne sa puissance instantanée ?

8. Un appareil transfère une énergie de 900 J900\,\text{J}900J en 30 s30\,\text{s}30s. Quelle est sa puissance moyenne pendant ce transfert ?

9. Sur un graphique de la puissance d’un appareil en fonction du temps, la puissance reste à 4 kW4\,\text{kW}4kW pendant 3 h3\,\text{h}3h. Quelle énergie est transférée pendant cet intervalle ?

10. Sur un graphique énergie-temps, une portion de droite passe de 20 J20\,\text{J}20J à 80 J80\,\text{J}80J entre 2 s2\,\text{s}2s et 5 s5\,\text{s}5s. Quelle puissance instantanée représente son coefficient directeur ?

11. Un moteur doit fournir une puissance mécanique de 5 kW avec un rendement de 75 %. Quelle puissance électrique la batterie doit-elle fournir ?

12. Un véhicule roule à 50 km/h pendant 7,8 h. Quelle distance parcourt-il, et que peut-on conclure par rapport à 400 km ?

13. Un convertisseur absorbe 500 J500\,\text{J}500J d’énergie et fournit 350 J350\,\text{J}350J d’énergie utile. Quel est son rendement ?

Révisez avec les flashcards

Approfondir avec la fiche

Cours similaires

La lunette astronomique afocale

Reproduction et méiose

Énergie rayonnante et panneaux solaires

Évolution et biodiversité

Limites et continuité des fonctions

Lactosérum et aliments protéiques

Crée tes propres QCM

2. Un objet de masse $4\,\text{kg}$ se déplace à $3\,\text{m/s}$ . Quelle est son énergie cinétique ?

3. Une caisse de masse $5\,\text{kg}$ se trouve à une altitude $z=2\,\text{m}$ . Quelle expression donne son énergie potentielle de pesanteur, avec $g$ l’intensité de la pesanteur ?

6. La puissance maximale d’une Golf VII GTI Performance est de 230 CV, avec $1\,\text{CV}=735{,}5\,\text{W}$ . À quelle puissance cela correspond-il approximativement en kilowatts ?

7. Pour un dispositif, l’énergie transférée évolue selon $E(t)=5t^2+2t$ , en joules, où $t$ est exprimé en secondes. Quelle expression donne sa puissance instantanée ?

8. Un appareil transfère une énergie de $900\,\text{J}$ en $30\,\text{s}$ . Quelle est sa puissance moyenne pendant ce transfert ?

9. Sur un graphique de la puissance d’un appareil en fonction du temps, la puissance reste à $4\,\text{kW}$ pendant $3\,\text{h}$ . Quelle énergie est transférée pendant cet intervalle ?

10. Sur un graphique énergie-temps, une portion de droite passe de $20\,\text{J}$ à $80\,\text{J}$ entre $2\,\text{s}$ et $5\,\text{s}$ . Quelle puissance instantanée représente son coefficient directeur ?

13. Un convertisseur absorbe $500\,\text{J}$ d’énergie et fournit $350\,\text{J}$ d’énergie utile. Quel est son rendement ?