Aurélie 12/05/11
 

 

   QCM physique, chimie : concours ATPL2 interne Nantes 2011.




A l'issue d'une séance de TP on trouve sur la table les lentilles et miroirs suivants :

Afin de les ranger correctement dans une boîte, cocher les propositions vraies parmi les choix suivants :
- Les deux lentilles sont transparentes. Vrai.
- Les deux lentilles sont bombées au centre. Faux.
Une lentille convergente ( +8 dioptries) est bombée au centre ; une lentille divergente ( -2 d ) est creuse au centre et bombée sur les bords.
- Les deux miroirs ont une face plane. Faux.
L'un est plan ( PL), l'autre est sphérique ( F250).
- Les indications portées sur les bagues s'expriment en dioptries. Vrai.
- La lentille notée +8 est convergente. Vrai.
- La lentille notée -2 a une distance focale de 50 cm. Faux.
Lentille divergente : distance focale négative  -1/2 = -0,50 m = -50 cm.
- Le miroir sphérique  présent sur la table a un rayon de 50 cm. Faux.
La distance focale d'un miroir sphérique est égale à la moitié du rayon de courbure.
Afin de vérifier la validité de l'étiquette + 8, on cherche à obtenir sur la table, l'image du tube fluorescent fixé au plafond.
Pour cela il faut positionner la lentille au dessus de la table, à une distance de : 8 cm ; 12,5 cm  Vrai ; 80 cm ; 125 cm.
L'objet, le tube, est considéré à l'infini, l'image se forme au foyer principal image. La distance lentille-table est égale à la distance focale ; l'inverse de la distance focale donne la vergence 8 d.
distance focale : 1/8 = 0,125 m = 12,5 cm.


 

A la demande d'un professeur, vous devez placer des étiquettes sur des composants électriques.
Choisir les réponses exactes.
- 10000 ohms = 10 kiloohms sur une résistance. Vrai.
- 2,3 10-6 F = 2,3 nF sur un condensateur. Faux. ( 2,3 µF)
- 200 mH = 0,2 H sur un solénoïde. Faux. ( sur une bobine inductive ).
- 22 ohms sur une bobine.
Faux. ( sur une bobine on indique l'inductance L et la résistance ).
- 1 mégaohm = 1 * 109 ohms sur une résistance.
Faux. ( 1 * 106 ohms ).

 

Vous devez vérifier le bon fonctionnement du circuit ci-dessous. M1 et M2 sont deux multimètres qui affichent pour l'un 1,72 V et pour l'autre 36,4 mA.
Choisir les réponses exactes.


- M1 affiche 1,72 V. Faux.
M1 en série avec L2 mesure une intensité.
- M1 affiche 36,4 mA. Vrai.
- Les 4 lampes brillent.
Faux.
 L3 et L4 sont court-circuitées.
- L1 et L2 brillent.  Faux.
La tension aux bornes de L2 est  voisine de1,7 V, c'est sans doute trop faible.
- L'intensité qui traverse la résistance de 100 W est 0,172 V.
Faux.
1,72 / 100 = 0,0172 A = 17,2 mA.
- L'intensité qui traverse L1 est 53,6 mA.
Vrai.
36,4 + 17,2 =53,6 mA.
- L'intensité qui traverse L2 est 53,6 mA. Faux. ( 36,4 mA ).
Multimètre :




- M1 mesure l'intensité efficace d'un courant égale à 1,23 A. Faux. ( 1,23 mA )
- M1 mesure l'intensité d'un courant alternatif. Faux. ( intensité efficace )
M2 mesure une résistance égale à 1 MW.
Faux. ( aucun fils de connexion sur COM et V / W).
Le fusible de M2 est a changer.
Faux.
M3 mesure une tension électrique égale à 4,28 V.
Vrai.
M3 mesure une résistance égale à 4,28 ohms. Faux.

La face arrière d'un ordinateur rassemble de nombreuses possibilités de connexion. Choisir les affirmations exactes.

La prise d'alimentation du secteur est repérée par le chiffre 7.
Faux. ( chiffre 1)
La prise n°7 est une prise DVI ( Digital Video Interface ).
Vrai.
La prise n°5 est une prise USB (Universal Serial Bus ). Faux. ( n° 4)
La prise n°3 permet de vous connecter au réseau informatique Vrai.
La prise n°4 permet le branchement  d'une interface de mesure EXAO de type USB. Vrai.
La prise n°6 est une prise RS-232 sur laquelle on peut brancher un spectrophotomètre.
Vrai.
Il faut utiliser la prise n°2 pour brancher un vidéo-projecteur à l'ordinateur.
Vrai.
1:Alimentation ; 2: RS232 ; 3: RJ45 ; 4: USB ou peut être firewire ; 5: USB ; 6: VGA ; 7: DVI ; 8: Antenne.

Les affirmations suivantes sont susceptibles d'être en relation avec une expérimentation assistée par ordinateur.
L'interface exao transforme un signal analogique en numérique (le capteur transforme une grandeur physique en grandeur mesurable (tension...))
L'interface EXAO est toujours reliée à l'ordinateur via la prise USB. Faux. ( le plus souvent de nos jours ).
L'interface EXAO transforme un signal analogique en signal numérique. Vrai. ( c'est le rôle du capteur fixé sur l'interface )
Les données acquises peuvent être utilisées par un logiciel tableur.
Vrai.
L'interface nécessite toujours l'emploi de capteurs.
Vrai.
L'interface EXAO peut aussi transformer un signal numérique en signal analogique.
Faux.

Un professeur demande de préparer  le circuit schématisé ci-dessous. Identifier les dipôles à rassembler.


A :  générateur basse fréquence ( GBF) n°4 ; B : résistance variable n°2 ; C : bobine inductive n°5.

La tension visualisée sur la voie 1 de l'oscilloscope est comprise entre 2 V et - 2V. Elle est périodique de période 0,49 ms. Les courbes obtenues sur l'oscilloscope sont les suivantes :

La durée du balayage de l'oscilloscope est 1 ms/ div. Faux. ( 0,1 ms / div ).
la sensibilité de la voie 1 est 1 V/div.
Vrai.
La fonction DUAL est active.
Vrai. ( on voit deux courbes ).
La fréquence du générateur est de l'ordre de 200 Hz.
Faux. ( f = 1/T avec T =0,5 ms = 5 10-4 s ; f = 1/5 10-4 = 2000 Hz = 2 kHz).
La fréquence du générateur est de l'ordre de 2 kHz. Vrai.
La fréquence du générateur est de l'ordre de 5000 Hz. Faux.
La tension maximale du générateur est 4 V.
Faux. ( amplitude 2 V )



Pour préparer un dispositif permettant de mesurer la période propre d'un oscillateur harmonique élastique, outre un ressort de constante de raideur k = 10 N / m, une masse de 200 g et une potence, quelles ont les actions nécessaires ?
Vous devez étalonner le ressort.
Faux.
Vous installez un rapporteur sur le dispositif.
Faux. ( ce rapporteur serait utile dans l'étude de la variation de la période en fonction de l'écart angulaire initial ; pour la mesure de la période, on se place dans le cas de faible amplitude angulaire ).
Vous prévoyez un chronomètre.
Vrai.
Pour enregistrer les oscillations à l'aide d'une interface, vous prévoyez un GBF.
Faux.
Quel est l'instrument photographié ci-dessous ?
Un bain-marie ; un rince oeil ; un calorimètre ; une centrifugeuse.

Le protocole correct pour diluer un acide dans l'eau est :
Ajouter progressivement l'acide à de l'eau présente en grande quantité.
Vrai.
Toujours ajouter l'eau à l'acide, refroidir et agiter.
Faux.
Toujours ajouter l'acide à l'eau, refroidir et agiter. Vrai.
Placer le volume nécessaire d'acide dans une fiole jaugée et compléter au trait de jauge avec de l'eau distillée. Faux. ( la fiole jaugée doit être initialement remplie à moitié avec de l'eau distillée, avant l'ajout d'acide )

Quelle associations extincteur / type de feu n'est pas pertinente ?
Type A / pièce de grand volume
Faux; type B / solvants inflammables ; type E / équipement électriques ; type D / métaux combustibles.
La seconde information doit donner le type de feux.

  pHmétrie. Une électrode de référence au calomel ( sulfate mercureux).
Doit être conservée dans l'eau distillée.Vrai.
Doit être conservée dans une solution saturée de chlorure de potassium
Une électrode de verre doit être :
 Conservée dans l'eau distillée.
Séchée puis ranger pour conservation à long terme. Vrai.

Le pH d'une eau distillée ou désionisée est compris entre : 6,5 et 7,5 ; 5 et 6,5 Vrai ( dissolution du CO2 ) ; 7,5 et 8,5.

Conductimétrie. Une cellule de conductimétrie doit être entretenue par rinçage à l'eau distillée et essuyage des plaques. Faux.  ( séchage par des mouvements répétés de va et vient )
Une conductivité normale d'une eau distillée est : inférieure ou égale à 2 ms/ cm ; inférieure à 0,1 mS / cm ; nulle ; voisine de 2 µS / cm. Vrai.

L'eau de Javel du commerce : - doit être diluée avant d'être titrée. Vrai.
- Peut être titrée par du thiosulfate de sodium
Faux. (tous les produits sont incolores et on ne dispose pas d'indicateur de fin de réaction ) ;
- peut être titrée par du diiode
Faux. (titrage indirect l'ion iodure est oxydé en diiode  par l'ion hypochlorite ; le diiode formé est titré par l'ion thiosulfate  );
 - peut être titrée par une solution d'acide chlorhydrique.
Faux. (dégagement de dichlore toxique ).

Pour préparer un litre de solution de chlorure de sodium à 1 mol/L il vous faut :
une balance au centigramme ; ( 1 mol/L est une indication peut précise : une balance au gramme près est bien suffisante ).
 un tableau périodique 
( Vrai si on ignore les masses atomique molaires de Na et de Cl ) ; 58,44 g de NaCl ( Vrai ) ;154,6 g de NaCl ; de l'eau désionisée ( Vrai).

Que devez-vous faire des déchets de diiode en solution ?
- les diluer dans l'eau et les verser lentement à l'évier.
Faux.
- les récupérer dans un flacon étiqueté de déchets à détruire par une entreprise spécialisée.
Vrai.
- les verser à l'évier après les avoir mélangés avec une solution de thiosulfate de sodium.
Vrai. ( diiode transformé en iodure non toxique )
Identifier les pictogrammes suivants :

pictogramme
signification
pictogramme signification
pictogramme signification
corrosif
danger pour l'environnement
danger général

Pour mettre en évidence la dissolution du chlorure d'hydrogène gazeux dans l'eau, on réalise une expérience spectaculaire. Quel est son nom ?
Expérience du jet d'eau vrai ; expérience de la bouteille magique ; expérience de dilution.
Lors de cette expérience, on utilise de l'hélianthine comme indicateur coloré. La couleur de l'indicateur passe du jaune au rose après dissolution du gaz dans l'eau. La solution obtenue est-elle :
acide vrai ( solution acide chlorhydrique ) ; neutre ; basique.
Indiquer le réactif susceptible de  mettre en évidence l'ion chlorure dans la solution obtenue.
Hydroxyde de sodium ; nitrate d'argent vrai ; oxalate d'ammonium.






A l'issue d'un TP de chimie, un tri sélectif a été réalisé et les déchets ont été stockés dans trois bidons. Quelle type de transformation faut-il mettre en oeuvre pour traiter correctement ces déchets ?
Bidon blanc : acide base : neutralisation.
Bidon bleu : cations métalliques : précipitation.
Bidon jaune : oxydants : réduction.

On désire réalise une échelle de teinte à partir du sulfate de cuivre CuSO4 anhydre. La masse molaire du sulfate de cuivre anhydre est : 111,5 g/mol ; 159,5 g/mol ; 446 g/mol ; 223 g/mol.
63,5 + 32 +4*16 = 159,5 g/mol.
On souhaite préparer 500 mL d'une solution de sulfate de cuivre de concentration 0,01 mol/L à partir du solide anhydre. Quelle masse de solide faut-il utiliser ? ( 798 mg ; 575 mg ; 7,98 g ).
Quantité de matière de CuSO4 : n = V C = 0,500 *0,01 = 0,005 mol.
masse : m = n M = 0,005 *159,5 = 0,7975 ~0,798 g ~798 mg.

Des solutions diluées de la solution mère précédente sont préparées en prélevant de 1 à 9 mL de solution mère et en complétant à 10 mL avec de l'eau distillée. Les solutions obtenues ont des concentrations variant de :
1 10-2 à 9 10-2 mol/L ;
1 10-3 à 9 10-3 mol/L ; 1 10-4 à 9 10-4 mol/L.
Solution la moins concentrée ( 1 mL solution mère à 10-2 mol/L et 9 mL d'eau ). Le facteur de dilution vaut F= 10 et la concentration de la solution fille sera :
10-3 mol/L.
Solution la plus concentrée ( 9 mL solution mère à 10-2 mol/L et 1 mL d'eau ). Le facteur de dilution vaut F= 10 / 9 = 1,11 et la concentration de la solution fille sera : 10-2 / 1,11 ~ 9 10-3 mol/L.

On désire connaître la concentration molaire volumique en ion Cu2+ des solutions préparées par spectrophotométrie. La grandeur mesurée est :  l'absorption ; l'absorbance vrai ; la conductance.

La mesure avec le spectrophotomètre est effectuée en réglant la longueur d'onde à 800 nm. La grandeur mesurée est-elle :
maximale
vrai ; minimale ; ne dépend pas de la longueur d'onde.
L'ion cuivre II en solution est bleu ; il absorbe donc au maximum la couleur complémentaire du bleu ( le jaune orangé 700 nm). En travaillant à 800 nm, l'absorbance sera maximale.

Pour étudier la pile Daniell, cocher dans la liste suivante ce qui est nécessaire.
Une lame de zinc et une lame de plomb
Une lame de zinc et une lame de cuivre. Vrai.
Une solution de soude 0,1 mol/L.
Un générateur continu. Un GBF. Un multimètre.
Vrai.










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