QCM : Physique-Chimie pour le DNB (50 questions)

Explication

Un atome comprend un noyau et des électrons qui se déplacent autour de lui. Un noyau ne gravite pas autour des électrons : c’est l’organisation inverse qui caractérise l’atome.

Explication

La neutralité électrique d’un atome implique autant de protons que d’électrons, donc cet atome possède 8 électrons. Avec 7 ou 9 électrons, les charges positives et négatives ne seraient pas équilibrées.

Explication

Le rapport des tailles est $10^{-10}/10^{-15}=10^5$ : le noyau est donc environ 100 000 fois plus petit que l’atome. Un écart d’un facteur 100 sous-estimerait la différence de plusieurs ordres de grandeur.

Explication

Une molécule est constituée de plusieurs atomes. Un noyau entouré d’électrons décrit plutôt la structure d’un atome.

Explication

Un ion se forme lorsqu’un atome, ou un groupe d’atomes, perd ou gagne un ou plusieurs électrons. Une modification du nombre de protons n’est pas la transformation décrite pour former un ion.

Explication

La perte d’électrons forme un cation positif, tandis que le gain d’électrons forme un anion négatif. Le distracteur qui inverse perte et gain confond le sens de variation de la charge.

Explication

Une solution ionique neutre contient autant de charges positives que de charges négatives, de sorte qu’elles se compensent. La neutralité ne signifie pas que les ions sont absents de la solution.

Explication

La soude forme un précipité marron en présence d’ions fer(III). Le vert kaki correspond aux ions fer(II), tandis que les ions cuivre(II) donnent un précipité bleu.

Explication

Une solution est acide pour un pH de 0 à 6,99, neutre à 7 et basique de 7,01 à 14. Le classement qui inclut pH 7 à la fois dans les domaines acide et basique ne respecte pas cette distinction.

Explication

L’acidité est due aux ions hydrogène $\mathrm{H^+}$ et la basicité aux ions hydroxyde $\mathrm{HO^-}$. Inverser ces deux ions attribue à chaque caractère le rôle de l’autre.

Explication

La dilution par ajout d’eau pure rapproche le pH de 7 ; à partir de 3, il augmente donc vers cette valeur. Se rapprocher de 7 ne signifie pas que le pH devient immédiatement égal à 7.

Explication

Les ions hydrogène et hydroxyde forment de l’eau lors de cette réaction acide-base. La formation de dihydrogène concerne une réaction entre un métal et les ions hydrogène d’un acide, et non cette combinaison d’ions.

Explication

La fusion change l’état et l’aspect de l’eau sans modifier les molécules qui la composent. Une transformation chimique, contrairement à cet exemple, produit de nouvelles espèces chimiques.

Explication

Mettre du sable et du sel en présence constitue un mélange tant qu’aucune nouvelle espèce chimique n’est formée. La présence de plusieurs corps ne suffit donc pas à établir qu’une transformation chimique a eu lieu.

Explication

Les molécules d’un gaz sont éloignées, non liées et en mouvement rapide, alors que celles d’un liquide sont mobiles et très rapprochées. Les molécules liées et quasi immobiles correspondent plutôt à la description d’un solide.

Explication

L’air est composé approximativement de 78 % de diazote, de 21 % de dioxygène et de 1 % d’autres gaz. Intervertir les proportions de diazote et de dioxygène ne décrit donc pas sa composition.

Explication

L’énergie quantifie la capacité d’un objet à effectuer des transformations. La vitesse et la température décrivent d’autres grandeurs physiques et ne donnent pas cette définition de l’énergie.

Explication

L’unité officielle de l’énergie dans le Système international est le joule, noté J, et l’énergie peut être transférée ou transformée. Le watt mesure une puissance, non une énergie.

Explication

Une source renouvelable est considérée comme inépuisable à l’échelle de l’humanité, contrairement à une source non renouvelable, qui est épuisable à cette échelle. Cette distinction ne signifie pas qu’une ressource est disponible partout.

Explication

La convection transfère la chaleur avec un déplacement de matière dans un fluide, comme un liquide. La conduction transfère la chaleur sans transport de matière, tandis que le rayonnement passe par des ondes électromagnétiques.

Explication

La puissance électrique est le produit de la tension par l’intensité, soit $P = UI$. Le quotient $\frac{U}{I}$ correspond à une autre relation électrique et ne donne pas la puissance.

Explication

L’énergie transférée pendant une durée $t$ par un appareil de puissance $P$ se calcule par $E = Pt$. Diviser la puissance par la durée ne correspond pas à cette relation.

Explication

Pour un dipôle ohmique, la loi d’Ohm s’écrit $U = RI$. La relation $U = \frac{I}{R}$ inverse le rôle de la résistance et de l’intensité.

Explication

Le secteur en France a une fréquence de 50 Hz, une période de 20 ms et une tension efficace proche de 230 V. Une tension d’environ 120 V ne correspond pas à la valeur indiquée pour le secteur français.

Explication

Un référentiel est l’objet choisi comme point de comparaison pour étudier un mouvement. La ligne des positions successives correspond plutôt à la trajectoire.

Explication

La description dépend du référentiel : la passagère ne change pas de position dans le train, mais sa position change par rapport au quai. Dire qu’elle est immobile dans les deux référentiels néglige le déplacement du train.

Explication

La vitesse moyenne se calcule en divisant la distance parcourue par le temps mis. Multiplier la distance par la durée ne donne pas cette vitesse.

Explication

Un mouvement est ralenti lorsque la vitesse diminue. Un mouvement uniforme correspond au contraire à une vitesse constante.

Explication

La gravitation attire à distance les objets qui possèdent une masse. Une interaction de contact nécessite que les objets se touchent.

Explication

Le poids est la force gravitationnelle que la planète exerce sur l’objet à proximité de sa surface. La quantité de matière correspond à sa masse, et non à son poids.

Explication

Le poids est le produit de la masse par l’intensité de la pesanteur. Diviser la masse par cette intensité ne correspond pas à la relation du poids.

Explication

La masse ne change pas selon le lieu, alors que le poids varie avec le champ gravitationnel local. Confondre masse et poids conduit à attribuer à la masse cette dépendance au champ.

Explication

L’Univers comprend la matière et l’énergie dans l’espace-temps, et son histoire commence avec le Big Bang il y a environ 13,8 milliards d’années. La date de 4,6 milliards d’années concerne la formation du Système solaire.

Explication

Une galaxie regroupe des centaines de milliards d’étoiles ainsi que divers objets célestes, des gaz et des poussières. Un système constitué d’une étoile et des planètes qui l’entourent correspond plutôt à un système planétaire.

Explication

Les quatre planètes rocheuses sont Mercure, Vénus, la Terre et Mars. Jupiter, Saturne, Uranus et Neptune sont les planètes géantes gazeuses.

Explication

L’unité astronomique correspond à la distance moyenne entre la Terre et le Soleil, environ 150 millions de kilomètres. La distance parcourue par la lumière en un an définit une année-lumière.

Explication

Le modèle géocentrique fait de la Terre le centre autour duquel se trouvent les astres, alors que le modèle héliocentrique place les planètes autour du Soleil. L’idée que le Soleil orbite autour de la Terre correspond au géocentrisme, et non à l’héliocentrisme.

Explication

Les noyaux d’hydrogène et d’hélium se forment durant les trois premières minutes, tandis que les atomes de ces éléments apparaissent environ 380 000 ans plus tard. La chronologie inverse les étapes en plaçant les atomes avant les noyaux.

Explication

Dans le cœur du Soleil, l’hydrogène fusionne pour former de l’hélium, à une température d’environ 15 millions de degrés. La fusion de l’hélium en fer concerne des étapes possibles dans les étoiles massives, et non la transformation solaire décrite ici.

Explication

Les étoiles massives peuvent synthétiser des éléments jusqu’au fer, puis l’explosion en supernova disperse les éléments produits dans l’espace. La supernova ne précède donc pas la fabrication de ces éléments lourds.

Explication

Un signal est un signe porteur d’une information codée, envoyé de l’émetteur au récepteur par un canal. Un canal peut servir de voie de transmission, mais il n’est pas lui-même le signal.

Explication

La transmission d’un signal requiert un émetteur, un canal par lequel il circule et un récepteur qui le reçoit. Une mémoire de stockage peut intervenir dans certains systèmes, mais elle ne remplace pas l’un de ces trois éléments requis.

Explication

Un signal analogique représente une information continue, tandis qu’un signal numérique repose sur un ensemble discontinu de valeurs. Le codage par deux valeurs caractérise un système binaire, pas la définition générale du signal analogique.

Explication

Le son se propage dans la matière et ne traverse pas le vide, alors qu’un signal lumineux peut s’y propager. L’affirmation selon laquelle le son traverse le vide confond propagation sonore et propagation lumineuse.

Explication

Un son correspond au déplacement d’une vibration ou d’une onde de pression dans un milieu matériel : il transporte de l’énergie, mais pas de matière. L’onde ne déplace donc pas la matière d’un bout à l’autre du milieu.

Explication

L’oreille humaine entend approximativement de 20 Hz à 20 000 Hz et présente sa sensibilité maximale autour de 3 000 à 4 000 Hz. Cette dernière plage indique le maximum de sensibilité, pas les limites de l’audition.

Explication

Les infrasons ont une fréquence inférieure à 20 Hz et les ultrasons dépassent 20 000 Hz ; ces deux catégories sont inaudibles pour l’être humain. La plage située entre ces seuils correspond approximativement au domaine audible, et non aux infrasons.

Explication

L’intensité sonore s’exprime en décibels et se mesure avec un sonomètre ; le seuil de danger est de 90 dB et celui de douleur est estimé à 120 dB. Les hertz mesurent une fréquence, pas une intensité sonore.

Explication

La lumière est une onde électromagnétique qui peut se propager aussi bien dans le vide que dans des milieux transparents. L’idée qu’elle exige un milieu matériel est erronée, car elle se propage également dans le vide.

Explication

La fibre optique guide la lumière, qui s’y déplace à environ 200 000 km/s et peut transporter beaucoup d’informations. La valeur de 300 000 km/s correspond à la vitesse de la lumière dans le vide, pas à celle indiquée dans la fibre.