--- niveau: "3eme" chapitre: "bilan-dnb" titre: "QCM Bilan — Révision DNB Physique-Chimie" type: "evaluation_sommative" nombre_questions: 10 nombre_tips: 5 nombre_dragwords: 5 --- # QCM Bilan — Révision DNB Physique-Chimie > *M. VERHILLE — Physique-Chimie · 3e* > *Révision transversale : matière, mouvements, énergie, signaux.* > *Coche la bonne réponse. Une seule réponse correcte par question.* --- ## Thème 1 — Matière (réactions chimiques, ions, pH) ## Question 1 Lors de la combustion de la laine de fer dans l'air, la masse du système (fer + air) est conservée. Si 5,6 g de fer réagissent avec 1,6 g de dioxygène, quelle est la masse d'oxyde de fer formé ? > **Tip** : La loi de conservation de la masse dit que la masse totale des réactifs est égale à la masse totale des produits. - ◻ A) 5,6 g - ◻ B) 1,6 g - ✅ C) **7,2 g** - ◻ D) 4,0 g > **Feedback bonne reponse** : "C'est juste : la masse se conserve, m(produits) = m(réactifs) = 5,6 + 1,6 = 7,2 g. C'est la loi de conservation de la masse de Lavoisier." > **Feedback mauvaise reponse A** : "Tu n'as compté que le fer. Tous les réactifs comptent : m(Fe) + m(O₂) = m(oxyde) = 5,6 + 1,6 = 7,2 g." > **Feedback mauvaise reponse B** : "1,6 g est la masse du dioxygène seul. Le produit contient les atomes des deux réactifs : 5,6 + 1,6 = 7,2 g." > **Feedback mauvaise reponse D** : "Tu as fait une soustraction : 5,6 − 1,6 = 4,0. La masse des produits est la somme des masses des réactifs : 5,6 + 1,6 = 7,2 g." --- ## Question 2 Une solution contient un seul type de cation parmi Cu²⁺, Fe³⁺, Mg²⁺ et Fe²⁺. On donne les observations lors de l’ajout de soude : Cu²⁺ → bleu ; Fe³⁺ → rouille ; Mg²⁺ → blanc ; Fe²⁺ → vert. On observe un précipité blanc. Quel cation est présent ? > **Tip** : Consulte mentalement le tableau des tests d'ions. Comparer la couleur observée aux quatre observations fournies. - ◻ A) Ion cuivre Cu²⁺ (précipité bleu) - ◻ B) Ion fer III Fe³⁺ (précipité rouille) - ✅ C) **Ion magnésium Mg²⁺ (précipité blanc)** - ◻ D) Ion fer II Fe²⁺ (précipité vert) > **Feedback bonne reponse** : "C'est juste : parmi les quatre cations annoncés, seul Mg²⁺ donne un précipité blanc avec la soude. Cu²⁺ donne du bleu, Fe³⁺ du rouille, Fe²⁺ du vert." > **Feedback mauvaise reponse A** : "Tu as associé le blanc à Cu²⁺, qui donne un précipité bleu avec la soude. La couleur observée, blanche, correspond à Mg²⁺." > **Feedback mauvaise reponse B** : "Fe³⁺ donne un précipité couleur rouille avec la soude. Ici, le précipité est blanc : il indique Mg²⁺." > **Feedback mauvaise reponse D** : "Fe²⁺ donne un précipité vert avec la soude. Compare la couleur observée aux données : le blanc correspond à Mg²⁺." --- ## Question 3 À 25 °C, le jus de citron vert cultivé à La Réunion a un pH de 2,5. La solution de bicarbonate de soude que certains peintres utilisent pour nettoyer leurs pinceaux a un pH de 8,4. Laquelle de ces affirmations est correcte ? > **Tip** : Sur l'échelle de pH : pH < 7 = acide, pH = 7 = neutre, pH > 7 = basique (alcalin). - ✅ A) **Le jus de citron est acide ; la solution de bicarbonate est basique** - ◻ B) Le jus de citron est basique ; la solution de bicarbonate est acide - ◻ C) Les deux solutions sont neutres car proches de 7 - ◻ D) On ne peut pas conclure sans connaître la concentration > **Feedback bonne reponse** : "C'est juste : un pH inférieur à 7 indique une solution acide (2,5 pour le citron), un pH supérieur à 7 une solution basique (8,4 pour le bicarbonate)." > **Feedback mauvaise reponse B** : "Tu as inversé les conclusions. Un pH inférieur à 7 est acide : c'est le citron (2,5). Un pH supérieur à 7 est basique : c'est le bicarbonate (8,4)." > **Feedback mauvaise reponse C** : "Une solution neutre a un pH égal à 7 à 25 °C. 2,5 est loin de 7 : le citron est acide ; 8,4 est supérieur à 7 : le bicarbonate est basique." > **Feedback mauvaise reponse D** : "À 25 °C, la valeur du pH suffit pour savoir si une solution est acide, neutre ou basique. La concentration n'est pas nécessaire ici." --- ## Thème 2 — Mouvements (masse, poids, gravitation) ## Question 4 Le rover Curiosity a une masse de 900 kg. Sur Terre, g = 9,8 N/kg. Sur Mars, g = 3,7 N/kg. Quel est son poids sur Mars ? > **Tip** : Le poids P = m × g. La masse ne change pas (c'est une propriété de la matière), mais le poids dépend de g. - ◻ A) 900 N (son poids est sa masse) - ◻ B) 8 820 N (poids sur Terre) - ✅ C) **3 330 N** - ◻ D) 243 N > **Feedback bonne reponse** : "C'est juste : P = m × g = 900 × 3,7 = 3 330 N sur Mars. La masse reste 900 kg partout, seul le poids change avec g." > **Feedback mauvaise reponse A** : "Tu confonds masse et poids. 900 kg est une masse ; le poids est une force en newtons : P = m × g = 900 × 3,7 = 3 330 N." > **Feedback mauvaise reponse B** : "8 820 N est le poids sur Terre, avec g = 9,8 N/kg. La question porte sur Mars, où g = 3,7 N/kg : P = 900 × 3,7 = 3 330 N." > **Feedback mauvaise reponse D** : "Tu as divisé la masse par g : 900 ÷ 3,7 ≈ 243. Le poids est un produit : P = m × g = 900 × 3,7 = 3 330 N." --- ## Question 5 Sur la route du Tampon (La Réunion), une voiture roule à 90 km/h = 25 m/s. Le temps de réaction du conducteur est 1 s. Quelle est la distance parcourue pendant ce temps de réaction ? > **Tip** : Pendant le temps de réaction, le véhicule n'a pas encore freiné. d = v × t avec v en m/s. - ◻ A) 9 m - ◻ B) 90 m - ✅ C) **25 m** - ◻ D) 0,04 m > **Feedback bonne reponse** : "C'est juste : d = v × t = 25 × 1 = 25 m. Pendant le temps de réaction, la voiture continue d'avancer sans freiner." > **Feedback mauvaise reponse A** : "Tu as peut-être divisé 90 par 10 pour convertir. De km/h à m/s, on divise par 3,6 : 90 km/h = 25 m/s, puis d = 25 × 1 = 25 m." > **Feedback mauvaise reponse B** : "Tu as utilisé 90 sans convertir : 90 est une vitesse en km/h. Avec t en secondes, v doit être en m/s : d = 25 × 1 = 25 m." > **Feedback mauvaise reponse D** : "Tu as divisé le temps par la vitesse : 1 ÷ 25 = 0,04. La distance est un produit : d = v × t = 25 × 1 = 25 m." --- ## Thème 3 — Énergie (puissance électrique, énergie cinétique) ## Question 6 On modélise un chauffe-eau par une résistance électrique. Il fonctionne sous U = 230 V avec I = 17,4 A. Quelle est sa puissance ? > **Tip** : Utilise le triangle de la puissance. P = U × I (avec U en V, I en A, P en W). - ◻ A) 13,2 W - ◻ B) 247,4 W - ✅ C) **4 002 W** - ◻ D) 40 020 W > **Feedback bonne reponse** : "C'est juste : P = U × I = 230 × 17,4 = 4 002 W, soit environ 4 kW." > **Feedback mauvaise reponse A** : "Tu as divisé U par I : 230 ÷ 17,4 ≈ 13,2. La puissance est un produit : P = U × I = 230 × 17,4 = 4 002 W." > **Feedback mauvaise reponse B** : "Tu as additionné U et I. Des volts et des ampères ne s'additionnent pas : P = U × I = 230 × 17,4 = 4 002 W." > **Feedback mauvaise reponse D** : "Erreur de virgule : ce résultat est dix fois trop grand. P = U × I = 230 × 17,4 = 4 002 W." --- ## Question 7 Une famille réunionnaise consomme 300 kWh en un mois. Dans cet exercice, le prix fictif est 0,18 €/kWh, tous les postes proportionnels inclus. Quel est le coût de cette consommation, hors abonnement et autres montants fixes ? > **Tip** : Montant = consommation (kWh) × prix unitaire (€/kWh). Pas de conversion d'unités nécessaire ici. - ✅ A) **54 €** - ◻ B) 5,4 € - ◻ C) 540 € - ◻ D) 1 667 € > **Feedback bonne reponse** : "C'est juste : on multiplie l'énergie consommée, en kWh, par le prix du kWh : 300 × 0,18 = 54 €." > **Feedback mauvaise reponse B** : "Erreur de virgule : ce résultat est dix fois trop petit. Le calcul donne 300 × 0,18 = 54 €." > **Feedback mauvaise reponse C** : "Tu as peut-être multiplié par 1,8 au lieu de 0,18 : le résultat est dix fois trop grand. Le calcul donne 300 × 0,18 = 54 €." > **Feedback mauvaise reponse D** : "Tu as divisé 300 par 0,18. Le coût s'obtient en multipliant l'énergie par le prix unitaire : 300 × 0,18 = 54 €." --- ## Thème 4 — Signaux (son, écho, numérique) ## Question 8 Sur un oscillogramme, on mesure une période T = 5 ms. Quelle est la fréquence de ce son ? Est-il audible par un humain ? > **Tip** : f = 1/T. Convertis d'abord T en secondes (1 ms = 0,001 s). L'audible humain : 20 Hz à 20 000 Hz. - ◻ A) 5 Hz — non audible (infrason) - ◻ B) 500 Hz — audible - ✅ C) **200 Hz — audible** - ◻ D) 20 000 Hz — limite de l'audible > **Feedback bonne reponse** : "C'est juste : T = 5 ms = 0,005 s, donc f = 1 ÷ T = 1 ÷ 0,005 = 200 Hz. Cette fréquence est comprise entre 20 et 20 000 Hz : le son est audible." > **Feedback mauvaise reponse A** : "Tu as repris la valeur de T comme si c'était la fréquence. Il faut convertir T = 0,005 s, puis calculer f = 1 ÷ T = 200 Hz, qui est audible." > **Feedback mauvaise reponse B** : "Erreur de calcul : 500 Hz correspondrait à T = 0,002 s. Ici, T = 0,005 s, donc f = 1 ÷ 0,005 = 200 Hz." > **Feedback mauvaise reponse D** : "20 000 Hz correspondrait à T = 0,05 ms, une période bien plus courte. Ici T = 5 ms = 0,005 s, donc f = 1 ÷ 0,005 = 200 Hz." --- ## Question 9 Les dauphins observés au large de La Réunion utilisent l'écholocation. Un dauphin émet un ultrason et reçoit l'écho 0,06 s plus tard. La vitesse du son dans l'eau de mer est 1 500 m/s. À quelle distance se trouve la proie ? > **Tip** : L'écholocation fonctionne comme le sonar : le son fait un aller-retour. d = (v × t) / 2. - ◻ A) 90 m - ✅ B) **45 m** - ◻ C) 25 000 m - ◻ D) 0,04 m > **Feedback bonne reponse** : "C'est juste : l'ultrason fait l'aller et le retour, donc d = (v × t) ÷ 2 = (1 500 × 0,06) ÷ 2 = 45 m." > **Feedback mauvaise reponse A** : "Tu as oublié de diviser par 2 : 90 m est la distance totale aller-retour. La proie est à la moitié : d = 90 ÷ 2 = 45 m." > **Feedback mauvaise reponse C** : "Tu as divisé la vitesse par le temps : 1 500 ÷ 0,06 = 25 000. La distance se calcule en multipliant : d = (1 500 × 0,06) ÷ 2 = 45 m." > **Feedback mauvaise reponse D** : "Cette valeur est bien trop petite : tu as divisé le temps par la vitesse. La distance se calcule avec d = (v × t) ÷ 2 = (1 500 × 0,06) ÷ 2 = 45 m." --- ## Question 10 Une photo du Piton de la Fournaise a une définition de 2 000 × 1 500 pixels. Chaque pixel est codé sur 3 octets. Après compression JPEG, le fichier fait 1,5 Mo. Quel est le facteur de compression (taille des données pixels initiales / taille du fichier compressé), en négligeant les en-têtes initiaux ? (1 Mo = 1 000 000 octets) > **Tip** : Calcule d'abord la taille originale (pixels × profondeur), puis compare à la taille compressée. - ◻ A) Facteur de 3 - ◻ B) Facteur de 7,5 - ✅ C) **Facteur de 6** - ◻ D) Facteur de 20 > **Feedback bonne reponse** : "C'est juste : taille initiale = 2 000 × 1 500 × 3 = 9 000 000 octets = 9 Mo. Le facteur de compression est 9 ÷ 1,5 = 6." > **Feedback mauvaise reponse A** : "Tu as peut-être retenu les 3 octets par pixel. Le facteur compare les tailles : 2 000 × 1 500 × 3 = 9 Mo, puis 9 ÷ 1,5 = 6." > **Feedback mauvaise reponse B** : "Tu as fait une soustraction : 9 − 1,5 = 7,5 Mo donne une différence de tailles. Le facteur est un rapport : 9 ÷ 1,5 = 6." > **Feedback mauvaise reponse D** : "Pour obtenir 20, il aurait fallu 30 Mo au départ. La taille initiale est 2 000 × 1 500 × 3 = 9 Mo, donc le facteur vaut 9 ÷ 1,5 = 6." --- # Tips — Aide-mémoire > *Fiches de révision rapide — Les 4 grands thèmes du DNB.* ## Tip 1 — Matière : réactions chimiques et loi de conservation **À retenir** : Lors d'une réaction chimique, la masse totale est conservée (loi de Lavoisier). Les atomes se réorganisent mais ne disparaissent pas. L'équation de réaction est équilibrée (même nombre d'atomes de chaque côté). **Formule** : `m(réactifs) = m(produits)` **Piège à éviter** : Croire que la masse diminue si un gaz est produit. Si le système est fermé, la masse est conservée. Si un gaz s'échappe, la masse du solide/liquide diminue mais le gaz a une masse. --- ## Tip 2 — Mouvements : masse, poids et gravitation **À retenir** : La masse (en kg) est une propriété intrinsèque — elle ne change pas selon la planète. Le poids (en N) dépend du champ de pesanteur g de la planète. Sur Terre, g ≈ 9,8 N/kg. Sur la Lune, g ≈ 1,6 N/kg. Sur Mars, g ≈ 3,7 N/kg. **Formule** : `P = m × g` (avec P en N, m en kg, g en N/kg) **Piège à éviter** : Confondre masse et poids. "Mon poids est de 60 kg" est incorrect. La masse est 60 kg, le poids est environ 588 N (sur Terre). --- ## Tip 3 — Énergie électrique : puissance et énergie **À retenir** : La puissance P (en watts) indique la rapidité avec laquelle l'énergie est consommée. L'énergie E (en joules ou kWh) est la puissance multipliée par le temps. **Formule** : `P = U × I` | `E = P × t` | `1 kWh = 3 600 000 J` **Piège à éviter** : Confondre puissance (W) et énergie (J ou kWh). La facture EDF indique l'ÉNERGIE consommée (kWh), pas la puissance. --- ## Tip 4 — Signaux sonores : écho et sonar **À retenir** : Le son se propage à 340 m/s dans l'air et ≈ 1 500 m/s dans l'eau. L'écho est la réflexion du son : le son fait aller + retour. Pour trouver la distance, diviser par 2 le résultat de v × t. **Formule** : `d = (v × t) / 2` **Piège à éviter** : Oublier de diviser par 2 ! C'est l'erreur la plus fréquente dans les exercices d'écho et de sonar au DNB. --- ## Tip 5 — Signaux numériques : codage et calculs **À retenir** : 1 octet = 8 bits. La taille d'une image = largeur × hauteur × profondeur. Pour un son mono non compressé, taille des données = durée × fréquence d’échantillonnage × profondeur ; en stéréo, multiplier aussi par deux. Le numérique est robuste au bruit car les valeurs 0 et 1 sont facilement régénérées. **Formule** : `Taille image = Nb_pixels × profondeur (octets/pixel)` | `Nb_pixels = L × H` **Piège à éviter** : Oublier de convertir les unités (ko, Mo, Go). 1 ko = 1 000 octets, 1 Mo = 1 000 000 octets. --- # Drag the Words — Texte à trous > *Glisse les mots au bon endroit dans le texte.* ## Exercice 1 — Réactions chimiques (thème Matière) Lors d'une réaction chimique, les atomes se [[réorganisent]] mais ne disparaissent pas. La masse totale est [[conservée]] : c'est la loi de [[Lavoisier]]. L'équation de réaction doit être [[équilibrée]] (même nombre d'atomes de chaque côté de la flèche). Les substances initiales s'appellent les [[réactifs]] et les substances formées s'appellent les [[produits]]. > **Feedback reussi** : "Parfait ! Tu maîtrises les notions fondamentales des réactions chimiques." > **Feedback incomplet** : "Relis le cours sur les réactions chimiques. Les mots-clés : réactifs, produits, conservation, Lavoisier." --- ## Exercice 2 — Masse et poids (thème Mouvements) La [[masse]] d'un corps, exprimée en [[kilogrammes]], est la même partout dans l'Univers. Le [[poids]] d'un corps, exprimé en [[newtons]], dépend du champ de pesanteur [[g]] du lieu. La relation est P = m × g. Sur la Lune, g est plus [[faible]] que sur Terre, donc le poids y est plus petit. > **Feedback reussi** : "Excellent ! Tu distingues bien masse et poids." > **Feedback incomplet** : "Relis la section 'Masse et poids'. La formule P = m × g est indispensable au DNB." --- ## Exercice 3 — Puissance et énergie électrique (thème Énergie) La [[puissance]] électrique P s'exprime en [[watts]] (W). Elle se calcule avec la formule P = [[U]] × I, où U est la tension en volts et I est l'[[intensité]] en ampères. L'énergie électrique E consommée s'obtient par E = P × [[t]], où t est le temps en secondes. Sur la facture EDF, l'énergie est exprimée en [[kilowattheures]] (kWh). > **Feedback reussi** : "Bravo ! Tu maîtrises puissance, énergie et leurs unités." > **Feedback incomplet** : "Relis la section 'Puissance et énergie électrique'. Les triangles URI et E=Pt sont tes amis !" --- ## Exercice 4 — Écho et sonar (thème Signaux) Le son est une [[vibration]] mécanique qui se propage dans les milieux matériels. Dans l'air, sa vitesse est d'environ [[340]] m/s. L'[[écho]] est le rebond du son sur un obstacle. Comme le son fait un [[aller-retour]], on calcule la distance avec d = v × t / [[2]]. Le [[sonar]] des bateaux de pêche réunionnais utilise ce principe avec des ultrasons pour détecter les bancs de poissons. > **Feedback reussi** : "Parfait ! Tu appliques correctement le principe de l'écho." > **Feedback incomplet** : "Relis la section 'Son et écho'. N'oublie jamais le ÷ 2 pour l'écho !" --- ## Exercice 5 — Signaux numériques (thème Signaux) Un signal [[numérique]] ne prend que des valeurs discrètes, contrairement au signal [[analogique]] qui est continu. La plus petite unité d'information s'appelle le [[bit]]. Un [[octet]] est composé de 8 bits. La taille d'une image numérique dépend du nombre de [[pixels]] et de la profondeur de [[codage]]. La [[compression]] permet de réduire la taille des fichiers pour les stocker ou les transmettre plus facilement. > **Feedback reussi** : "Excellent ! Tu maîtrises le vocabulaire du numérique pour le DNB." > **Feedback incomplet** : "Relis la section 'Signaux numériques'. Les mots-clés : bit, octet, pixel, codage, compression."