QCM : Ondes sonores et réactions acido-basiques — 22 questions

Questions et réponses du QCM

1. Les caractéristiques de l’atténuation sonore comprennent :

Une atténuation géométrique liée à la propagation.
Une absorption pouvant réduire l’intensité sonore.
Une augmentation de l’intensité provoquée par l’absorption.
Une réduction du son au cours de sa propagation.
Une diminution de l’intensité du son.

Une atténuation géométrique liée à la propagation. · Une absorption pouvant réduire l’intensité sonore. · Une réduction du son au cours de sa propagation. · Une diminution de l’intensité du son.

Explication

L’atténuation sonore correspond à une diminution de l’intensité, qui peut résulter de la géométrie de propagation ou de l’absorption. L’absorption réduit l’intensité au lieu de l’augmenter.

2. Parmi les propositions suivantes concernant une transformation chimique partielle, la(les)quelle(s) est(sont) exacte(s) ?

Son taux d’avancement final vérifie ζ<1\zeta<1.
Elle atteint un équilibre dynamique à l’état final.
Son avancement final vérifie xf<xmaxx_f<x_{max}.
Son taux d’avancement final vérifie ζ=1\zeta=1.
Elle consomme les réactifs jusqu’à atteindre xmaxx_{max}.

Son taux d’avancement final vérifie $$\zeta<1$$. · Elle atteint un équilibre dynamique à l’état final. · Son avancement final vérifie $$x_f<x_{max}$$.

Explication

Une transformation partielle s’arrête avant l’avancement maximal, avec xf<xmaxx_f<x_{max} et ζ<1\zeta<1. Elle atteint alors un équilibre dynamique ; atteindre xmaxx_{max} et avoir ζ=1\zeta=1 caractérisent une transformation totale.

3. À propos d’une onde mécanique progressive, quelles propositions sont exactes ?

Elle peut transmettre une perturbation sans transport global de matière.
Elle correspond à la propagation d’une perturbation dans un milieu élastique.
Elle se propage indépendamment de tout milieu matériel.
Elle transporte de l’énergie au cours de sa propagation.
Elle entraîne le déplacement global de la matière du milieu.

Elle peut transmettre une perturbation sans transport global de matière. · Elle correspond à la propagation d’une perturbation dans un milieu élastique. · Elle transporte de l’énergie au cours de sa propagation.

Explication

Une onde mécanique progressive propage une perturbation dans un milieu élastique et transporte de l’énergie. Les particules du milieu n’effectuent pas un déplacement global, et un milieu matériel est nécessaire.

4. Concernant l’effet Doppler, cochez la (les) proposition(s) exacte(s) :

Une source en mouvement peut produire une variation de fréquence observée.
L’effet Doppler concerne principalement une variation de l’amplitude sonore reçue.
L’effet Doppler décrit une onde reçue sans décalage de fréquence.
L’effet Doppler modifie la fréquence perçue par un observateur fixe.
La fréquence perçue peut différer de la fréquence émise par la source.

Une source en mouvement peut produire une variation de fréquence observée. · L’effet Doppler modifie la fréquence perçue par un observateur fixe. · La fréquence perçue peut différer de la fréquence émise par la source.

Explication

L’effet Doppler correspond à une variation de la fréquence perçue par rapport à la fréquence émise, notamment lorsque l’émetteur est en mouvement. Il ne décrit ni une absence de décalage ni principalement une variation d’amplitude.

5. Les caractéristiques de la période spatiale, ou longueur d’onde, comprennent :

Elle mesure la puissance transférée par unité de surface.
Elle est la plus petite durée séparant deux perturbations identiques.
Elle est la plus petite distance entre deux points dans le même état vibratoire.
Elle décrit la fréquence perçue par un observateur fixe.
Elle correspond à la vitesse de propagation divisée par la durée.

Elle est la plus petite distance entre deux points dans le même état vibratoire.

Explication

La période spatiale λ\lambda est la plus petite distance séparant deux points du milieu dans le même état vibratoire au même instant. Une durée relève de la période temporelle, tandis que les autres grandeurs proposées sont différentes.

6. Lorsque l’émetteur et l’observateur se déplacent l’un par rapport à l’autre, quelles propositions sont exactes ?

Un éloignement produit une fréquence reçue inférieure à la fréquence émise.
Un rapprochement produit une fréquence reçue supérieure à la fréquence émise.
Lors d’un éloignement, le décalage Doppler est positif.
Lors d’un rapprochement, le décalage Doppler est négatif.
La fréquence reçue dépend du rapprochement ou de l’éloignement des deux acteurs.

Un éloignement produit une fréquence reçue inférieure à la fréquence émise. · Un rapprochement produit une fréquence reçue supérieure à la fréquence émise. · La fréquence reçue dépend du rapprochement ou de l’éloignement des deux acteurs.

Explication

Lors d’un rapprochement, la fréquence reçue est supérieure à la fréquence émise et le décalage Doppler est positif. Lors d’un éloignement, la fréquence reçue est inférieure à la fréquence émise et le décalage Doppler est négatif. La fréquence reçue dépend donc du mouvement relatif de l’émetteur et de l’observateur.

7. Quelles relations entre fréquence, période, célérité et longueur d’onde sont exactes ?

La longueur d’onde vérifie λ=cT\lambda = cT.
La longueur d’onde augmente lorsque la célérité augmente à fréquence constante.
La fréquence vérifie f=1Tf = \frac{1}{T}.
La longueur d’onde vérifie λ=cf\lambda = \frac{c}{f}.
La fréquence vérifie f=Tf = T.

La longueur d’onde vérifie $$\lambda = cT$$. · La longueur d’onde augmente lorsque la célérité augmente à fréquence constante. · La fréquence vérifie $$f = \frac{1}{T}$$. · La longueur d’onde vérifie $$\lambda = \frac{c}{f}$$.

Explication

Les relations fondamentales sont f=1Tf = \frac{1}{T}, λ=cT\lambda = cT et λ=cf\lambda = \frac{c}{f}. À fréquence constante, une augmentation de la célérité augmente donc la longueur d’onde ; la fréquence n’est pas égale à la période.

8. Comment associer correctement les caractéristiques perceptives et physiques d’un son ?

La hauteur est associée au caractère grave ou aigu du son.
L’intensité sonore est associée au volume ou à l’amplitude du signal.
L’intensité sonore est associée à la fréquence fondamentale du signal.
Le timbre est associé à la forme du signal sonore.
Le timbre décrit principalement le caractère grave ou aigu du son.

La hauteur est associée au caractère grave ou aigu du son. · L’intensité sonore est associée au volume ou à l’amplitude du signal. · Le timbre est associé à la forme du signal sonore.

Explication

La hauteur caractérise le grave ou l’aigu, le timbre dépend de la forme du signal et l’intensité est liée au volume ou à l’amplitude. La fréquence fondamentale ne définit donc pas l’intensité, et le grave-aigu relève de la hauteur plutôt que du timbre.

9. Concernant la production d’un son, quelle(s) est(sont) la(les) proposition(s) exacte(s) ?

Un son est généré par la masse immobile d’un objet.
Un son est généré par la vibration d’un objet.
Un son est généré par la température constante d’un objet.
Un son est généré par la couleur visible d’un objet.
Un son est généré par la surface géométrique d’un objet.

Un son est généré par la vibration d’un objet.

Explication

La production d’un son résulte de la vibration d’un objet. La température, la masse immobile, la couleur et la surface géométrique ne constituent pas le mécanisme indiqué de génération sonore.

10. Parmi les propositions suivantes concernant l’intensité de référence, la(les)quelle(s) est(sont) exacte(s) ?

L’intensité de référence vaut 10−12 W m−210^{-12}\ \mathrm{W\,m^{-2}}.
L’intensité de référence intervient au numérateur du rapport définissant le niveau sonore.
L’intensité de référence possède une unité en W m−2\mathrm{W\,m^{-2}}.
L’intensité de référence vaut 10−12 dB10^{-12}\ \mathrm{dB}.
L’intensité de référence intervient dans le calcul du niveau sonore.

L’intensité de référence vaut $$10^{-12}\ \mathrm{W\,m^{-2}}$$. · L’intensité de référence possède une unité en $$\mathrm{W\,m^{-2}}$$. · L’intensité de référence intervient dans le calcul du niveau sonore.

Explication

La valeur de référence est I0=10−12 W m−2I_0 = 10^{-12}\ \mathrm{W\,m^{-2}} et elle intervient dans la formule L=10log⁡(I/I0)L=10\log(I/I_0) du niveau sonore. Elle possède donc une unité de W m−2\mathrm{W\,m^{-2}}, et non de décibels ; elle figure au dénominateur du rapport.

11. Pour une puissance sonore P répartie sur une surface S, quelles propositions sont exactes ?

L’intensité sonore vérifie I=PSI = \frac{P}{S}.
L’intensité sonore s’obtient en divisant la surface par la puissance.
À puissance constante, une surface plus grande diminue l’intensité.
À surface constante, une puissance plus grande diminue l’intensité.
Pour une source sphérique, la surface vérifie S=4πRS=4\pi R.

L’intensité sonore vérifie $$I = \frac{P}{S}$$. · À puissance constante, une surface plus grande diminue l’intensité.

Explication

La relation correcte est I=PSI=\frac{P}{S}. L’intensité sonore diminue lorsque la surface augmente à puissance constante et augmente lorsque la puissance augmente à surface constante. Pour une sphère de rayon RR, la surface vaut S=4πR2S=4\pi R^2.

12. Concernant les bases, quelle(s) est(sont) la(les) proposition(s) exacte(s) ?

Une base se définit par la capture d’un ion hydroxyde HO−\mathrm{HO^-}.
Une base contient majoritairement des ions H3O+\mathrm{H_3O^+} en solution aqueuse.
Une base est une espèce incapable d’interagir avec H+\mathrm{H^+}.
Dans une réaction acido-basique, la base A2−\mathrm{A_2^-} cède un ion H+\mathrm{H^+} à HA1\mathrm{HA_1}.
Une base peut capter un ion hydrogène H+\mathrm{H^+} en solution aqueuse.

Une base peut capter un ion hydrogène $$\mathrm{H^+}$$ en solution aqueuse.

Explication

Une base est une espèce chimique susceptible de capter un ion H+\mathrm{H^+} en solution aqueuse. Une solution contenant majoritairement des ions H3O+\mathrm{H_3O^+} est acide. Dans la réaction HA1+A2−→A1−+HA2\mathrm{HA_1 + A_2^- \rightarrow A_1^- + HA_2}, HA1\mathrm{HA_1} cède le proton et A2−\mathrm{A_2^-} le capte.

13. Le taux d’avancement final d’une transformation chimique vérifie :

ζ=xfxmax\zeta=\frac{x_f}{x_{max}}.
Une transformation partielle donne ζ<1\zeta<1 avec cette relation.
Une transformation partielle donne nécessairement ζ>1\zeta>1.
Le taux compare l’avancement final à l’avancement maximal.
Une transformation totale donne ζ=1\zeta=1 avec cette relation.

$$\zeta=\frac{x_f}{x_{max}}$$. · Une transformation partielle donne $$\zeta<1$$ avec cette relation. · Le taux compare l’avancement final à l’avancement maximal. · Une transformation totale donne $$\zeta=1$$ avec cette relation.

Explication

Le taux d’avancement final est le rapport ζ=xf/xmax\zeta=x_f/x_{max}. Il vaut 11 pour une transformation totale et reste inférieur à 11 pour une transformation partielle ; il ne peut donc pas dépasser l’unité dans ce cadre.

14. Dans l’approximation c−v≈cc-v \approx c, quelles relations décrivent le décalage Doppler ?

Le décalage Doppler est approximativement proportionnel à la fréquence émise.
Le décalage Doppler est approximativement égal à fe×cvf_e \times \frac{c}{v}.
L’approximation utilise la célérité cc au dénominateur du rapport vitesse-célérité.
Le décalage Doppler est approximativement proportionnel à la vitesse de l’émetteur.
Le décalage Doppler est approximativement égal à fe×vcf_e \times \frac{v}{c}.

Le décalage Doppler est approximativement proportionnel à la fréquence émise. · L’approximation utilise la célérité $$c$$ au dénominateur du rapport vitesse-célérité. · Le décalage Doppler est approximativement proportionnel à la vitesse de l’émetteur. · Le décalage Doppler est approximativement égal à $$f_e \times \frac{v}{c}$$.

Explication

Lorsque c−v≈cc-v \approx c, on obtient Δf≈fe×vc\Delta f \approx f_e \times \frac{v}{c}. Le décalage augmente donc avec fef_e et vv, tandis que cc intervient au dénominateur, et non l’inverse.

15. Une transformation chimique totale se caractérise par :

Elle atteint un équilibre dynamique avec xf<xmaxx_f<x_{max}.
Elle atteint xf=xmaxx_f=x_{max} et son taux final vaut ζ<1\zeta<1.
Elle atteint xf<xmaxx_f<x_{max} et son taux final vaut ζ<1\zeta<1.
Elle atteint xf=xmaxx_f=x_{max} et son taux final vaut ζ=1\zeta=1.
Elle s’écrit avec une double flèche et atteint un équilibre dynamique à l’état final.

Elle atteint $$x_f=x_{max}$$ et son taux final vaut $$\zeta=1$$.

Explication

Une transformation totale atteint l’avancement maximal, donc xf=xmaxx_f=x_{max}, et son taux d’avancement final vaut ζ=1\zeta=1. Elle ne s’arrête pas dans un équilibre dynamique caractéristique d’une transformation partielle, pour laquelle xf<xmaxx_f<x_{max}, ζ<1\zeta<1 et l’écriture fait intervenir une double flèche.

16. Concernant le niveau d’intensité sonore :

Le niveau sonore s’exprime directement en W m−2\mathrm{W\,m^{-2}}.
Le niveau d’intensité sonore se mesure en décibels.
Le niveau d’intensité sonore se calcule par L=10log⁡(II0)L = 10\log\left(\frac{I}{I_0}\right).
L’intensité sonore s’exprime en W m−2\mathrm{W\,m^{-2}}.
La relation du niveau sonore utilise l’intensité de référence I0=10−6 W m−2I_0 = 10^{-6}\ \mathrm{W\,m^{-2}}.

Le niveau d’intensité sonore se mesure en décibels. · Le niveau d’intensité sonore se calcule par $$L = 10\log\left(\frac{I}{I_0}\right)$$. · L’intensité sonore s’exprime en $$\mathrm{W\,m^{-2}}$$.

Explication

Le niveau sonore suit la relation L=10log⁡(I/I0)L = 10\log(I/I_0) et s’exprime en décibels. L’intensité s’exprime en W m−2\mathrm{W\,m^{-2}} ; la valeur proposée pour I0I_0 est erronée, et cette unité ne correspond pas au niveau sonore.

17. Concernant l’expression du pH :

Le pH vérifie pH=−log⁡[H3O+]pH=-\log[\mathrm{H_3O^+}].
Le pH vérifie pH=log⁡[H3O+]pH=\log[\mathrm{H_3O^+}].
Le pH vérifie pH=10log⁡[H3O+]pH=10\log[\mathrm{H_3O^+}].
Le pH vérifie pH=−log⁡[HO−]pH=-\log[\mathrm{HO^-}].
Le pH vérifie pH=1log⁡[H3O+]pH=\frac{1}{\log[\mathrm{H_3O^+}]}.

Le pH vérifie $$pH=-\log[\mathrm{H_3O^+}]$$.

Explication

La définition donnée est pH=−log⁡[H3O+]pH=-\log[\mathrm{H_3O^+}]. Les autres expressions modifient le signe, l’espèce chimique ou la structure mathématique de la relation.

18. Un niveau sonore étant connu, cochez la (les) proposition(s) exacte(s) concernant l’intensité :

L’intensité se mesure à l’aide d’un sonomètre.
L’intensité se déduit par I=I0×10L/10I = I_0\times 10^{L/10}.
La formule utilise une division par I0I_0 au lieu d’une multiplication.
L’intensité obtenue s’exprime en W m−2\mathrm{W\,m^{-2}}.
Une augmentation de LL entraîne une augmentation de II selon cette relation.

L’intensité se déduit par $$I = I_0\times 10^{L/10}$$. · L’intensité obtenue s’exprime en $$\mathrm{W\,m^{-2}}$$. · Une augmentation de $$L$$ entraîne une augmentation de $$I$$ selon cette relation.

Explication

La relation correcte est I=I0×10L/10I = I_0\times10^{L/10}, avec une multiplication par I0I_0. L’intensité obtenue s’exprime en W m−2\mathrm{W\,m^{-2}} et augmente lorsque le niveau sonore LL augmente. Le sonomètre mesure le niveau sonore, tandis que l’intensité est calculée ou déterminée physiquement.

19. Concernant la période temporelle d’une onde, cochez la (les) proposition(s) exacte(s) :

Elle correspond à la durée séparant deux perturbations quelconques.
Elle décrit la célérité de propagation entre deux points du milieu.
La période temporelle est la plus petite durée entre deux perturbations identiques.
Elle est définie comme une puissance transférée par unité de surface.
Elle représente la plus petite distance entre deux états vibratoires identiques.

La période temporelle est la plus petite durée entre deux perturbations identiques.

Explication

La période temporelle TT est la plus petite durée séparant deux perturbations identiques en un même point. La distance correspond plutôt à la longueur d’onde, tandis que les autres propositions décrivent d’autres grandeurs.

20. Lors d’une réaction acido-basique de type HA1+A2−→A1−+HA2\mathrm{HA_1 + A_2^- \rightarrow A_1^- + HA_2} :

Le transfert de H+\mathrm{H^+} s’effectue entre deux couples acide/base.
A2−\mathrm{A_2^-} capte un ion H+\mathrm{H^+}.
HA2\mathrm{HA_2} cède un ion H+\mathrm{H^+} à A2−\mathrm{A_2^-}.
HA1\mathrm{HA_1} cède un ion H+\mathrm{H^+}.
A1−\mathrm{A_1^-} est formé après la perte de H+\mathrm{H^+} par HA1\mathrm{HA_1}.

Le transfert de $$\mathrm{H^+}$$ s’effectue entre deux couples acide/base. · $$\mathrm{A_2^-}$$ capte un ion $$\mathrm{H^+}$$. · $$\mathrm{HA_1}$$ cède un ion $$\mathrm{H^+}$$. · $$\mathrm{A_1^-}$$ est formé après la perte de $$\mathrm{H^+}$$ par $$\mathrm{HA_1}$$.

Explication

Dans cette réaction, HA1\mathrm{HA_1} donne H+\mathrm{H^+} à A2−\mathrm{A_2^-}, ce qui forme A1−\mathrm{A_1^-} et HA2\mathrm{HA_2}. Le transfert relie les couples HA1/A1−\mathrm{HA_1/A_1^-} et HA2/A2−\mathrm{HA_2/A_2^-} ; HA2\mathrm{HA_2} ne donne pas l’ion dans cette écriture.

21. À propos de la définition d’un acide en solution aqueuse :

Un acide capte un ion hydrogène H+\mathrm{H^+} en solution aqueuse.
La cession de H+\mathrm{H^+} caractérise le comportement acide.
Une espèce acide intervient comme donneur d’ion hydrogène.
Un acide se définit par sa capacité à produire des ions HO−\mathrm{HO^-}.
Un acide peut céder un ion hydrogène H+\mathrm{H^+}.

La cession de $$\mathrm{H^+}$$ caractérise le comportement acide. · Une espèce acide intervient comme donneur d’ion hydrogène. · Un acide peut céder un ion hydrogène $$\mathrm{H^+}$$.

Explication

Un acide est une espèce capable de céder un ion H+\mathrm{H^+} en solution aqueuse. La capture de H+\mathrm{H^+} caractérise une base, tandis que la production d’ions HO−\mathrm{HO^-} ne constitue pas la définition demandée.

22. À propos de l’intensité sonore, cochez la (les) proposition(s) exacte(s) :

Une même puissance peut produire des intensités différentes selon la surface.
L’intensité sonore correspond à une puissance transférée sur une surface.
Elle ne se réduit pas à la puissance totale fournie par la source.
Elle rapporte une puissance à une surface considérée.
La surface intervient dans la définition physique de l’intensité sonore.

Une même puissance peut produire des intensités différentes selon la surface. · L’intensité sonore correspond à une puissance transférée sur une surface. · Elle ne se réduit pas à la puissance totale fournie par la source. · Elle rapporte une puissance à une surface considérée. · La surface intervient dans la définition physique de l’intensité sonore.

Explication

L’intensité sonore est une puissance rapportée à une surface, ce qui signifie qu’elle dépend à la fois de la puissance et de la surface considérée. Une puissance identique peut donc correspondre à des intensités différentes si les surfaces diffèrent.

Révisez avec les flashcards

Mémorisez les réponses avec 39 flashcards sur Ondes sonores et réactions acido-basiques.

Qu'est-ce que l'effet Doppler ?

La variation de la fréquence perçue d'une onde émise par un émetteur en mouvement.

Que se passe-t-il quand émetteur et observateur se rapprochent ?

La fréquence reçue est supérieure à la fréquence émise.

Que se passe-t-il quand émetteur et observateur s'éloignent ?

La fréquence reçue est inférieure à la fréquence émise.

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Approfondir avec la fiche

Consultez la fiche de révision complète sur Ondes sonores et réactions acido-basiques.

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