Quizz de physique-chimie terminale : chimie, mécanique et ondes
Ce quiz physique-chimie terminale te fait réviser les grandes notions de l’année : acides et bases, cinétique chimique, radioactivité, mécanique, ondes et lumière, électricité et thermodynamique. Chaque question cible un point de cours que tu retrouves ensuite en exercice.
Pour en tirer le maximum, réponds d’abord sans ouvrir ton cahier, avec un calcul à l’appui quand c’est nécessaire. Lis ensuite la correction, même si ta réponse est juste : elle donne la méthode et un repère à retenir. Note les notions qui t’ont fait hésiter et reviens-y avant de rejouer.
Le format est simple : 20 questions, 4 réponses possibles pour chacune, une seule bonne, avec une correction expliquée après chaque réponse. Le quiz est gratuit et sans inscription, tu peux le refaire autant de fois que tu veux.
Question 1. Selon la définition de Brønsted, un acide est une espèce chimique capable de :
Réponse : céder un proton H+
Un acide de Brønsted est un donneur de proton H+, alors qu’une base est un accepteur. Dans un couple AH/A−, l’acide AH cède H+ et devient sa base conjuguée A−. Astuce : l’acide donne, la base prend.
Question 2. Une solution aqueuse a une concentration en ions oxonium [H3O+] = 1,0 × 10^−3 mol/L. Quel est son pH ?
Réponse : pH = 3
On applique pH = −log([H3O+]/c°) avec c° = 1 mol/L : pH = −log(1,0 × 10^−3) = −(−3) = 3. Repère rapide : pour une concentration en 10^−n mol/L, le pH vaut n.
Question 3. Dans l’eau, un acide fort réagit :
Réponse : totalement avec l’eau
Un acide fort réagit totalement avec l’eau : sa transformation est complète et il ne reste pratiquement plus d’acide HA en solution. Pour un monoacide fort de concentration apportée c, on a donc [H3O+] = c et pH = −log c. Pour un acide faible, au contraire, la réaction est limitée et il s’établit un équilibre.
Question 4. Quelle relation lie la constante d’acidité Ka d’un couple et son pKa ?
Réponse : pKa = −log Ka
Par définition, pKa = −log Ka, comme pH = −log[H3O+]. Plus Ka est grand, plus le pKa est petit : à concentration égale, un acide de pKa faible est plus dissocié, donc plus fort. Retiens le signe moins devant le logarithme.
Question 5. Pour un couple AH/A−, que peut-on dire des concentrations lorsque pH < pKa ?
Réponse : [AH] > [A−]
Sur le diagramme de prédominance, la frontière est à pH = pKa, où [AH] = [A−]. À gauche de cette frontière (pH < pKa), c’est l’acide AH qui prédomine, à droite c’est la base A−. Astuce : pH bas, milieu acide, l’acide domine.
Question 6. Quel changement permet, en général, d’augmenter la vitesse d’une transformation chimique ?
Réponse : Élever la température et concentrer les réactifs
Des réactifs plus concentrés rendent les chocs entre entités plus fréquents, et une température plus élevée les rend à la fois plus fréquents et plus efficaces : la vitesse augmente. La température et la concentration des réactifs sont des facteurs cinétiques, tout comme la présence d’un catalyseur. Pense aux aliments conservés au froid : la baisse de température ralentit leur dégradation.
Question 7. Que fait un catalyseur dans une transformation chimique ?
Réponse : Il accélère la réaction sans être consommé
Un catalyseur augmente la vitesse de la réaction et se retrouve intact en fin de transformation, il n’apparaît donc pas dans l’équation. Il ne change pas l’état final : il permet seulement de l’atteindre plus vite. Retiens : il accélère, il ne déplace rien.
Question 8. Le temps de demi-réaction t1/2 est la durée au bout de laquelle :
Réponse : l’avancement atteint la moitié de sa valeur finale
Le temps de demi-réaction est la durée nécessaire pour que l’avancement atteigne la moitié de sa valeur finale : x(t1/2) = xf/2, avec xf = xmax pour une transformation totale. Ce n’est pas la moitié de la durée de la transformation, et la masse du système, elle, se conserve. Astuce : t1/2 se lit sur la courbe x(t) à l’ordonnée xf/2.
Question 9. Le carbone 14 (A = 14, Z = 6) se désintègre en azote 14 (A = 14, Z = 7). Quelle particule est émise ?
Réponse : un électron
On applique la conservation du nombre de nucléons et de la charge : 14 = 14 + A et 6 = 7 + Z, donc A = 0 et Z = −1. La particule émise a un nombre de masse nul et une charge −e : c’est un électron, d’où une radioactivité β−. Vérifie toujours les deux sommes, en haut et en bas.
Question 10. Un échantillon radioactif a une demi-vie de 5 jours. Quelle fraction des noyaux initiaux reste-t-il après 15 jours ?
Réponse : 1/8
15 jours correspondent à 15 / 5 = 3 demi-vies. À chaque demi-vie, le nombre de noyaux est divisé par deux : N = N0 × (1/2)^3 = N0 / 8. Compte d’abord le nombre de demi-vies, puis divise par 2 autant de fois.
Question 11. Un solide de masse 2,0 kg est soumis à une force résultante de valeur 6,0 N. Quelle est la valeur de son accélération ?
Réponse : 3,0 m/s²
La deuxième loi de Newton donne ΣF = m × a, donc a = ΣF / m = 6,0 / 2,0 = 3,0 m/s². Le vecteur accélération a la même direction et le même sens que la force résultante. Vérifie ton résultat : une même force donne une accélération plus petite sur une masse plus grande.
Question 12. Deux billes de masses différentes sont lâchées sans vitesse initiale en chute libre dans un champ de pesanteur uniforme. Elles ont :
Réponse : la même accélération, égale à g
En chute libre, la seule force est le poids P = m × g, et la deuxième loi de Newton donne m × a = m × g, donc a = g : la masse se simplifie. L’accélération ne dépend donc pas de la masse et elle est la même pour les deux billes. Lâchées au même instant et de la même hauteur, elles toucheraient le sol en même temps.
Question 13. Un projectile est lancé avec une vitesse initiale oblique dans un champ de pesanteur uniforme, frottements négligés. Quelle est sa trajectoire ?
Réponse : Une parabole
Horizontalement, la vitesse reste constante, alors que verticalement l’accélération vaut −g, avec l’axe vertical orienté vers le haut. En éliminant le temps entre x(t) et y(t), tu obtiens y comme une fonction du second degré de x, dont la représentation est une parabole. Repère : un mouvement uniforme selon un axe et uniformément varié selon l’autre donne une parabole.
Question 14. Un satellite décrit un mouvement circulaire uniforme de rayon r à la vitesse v. Son vecteur accélération a :
Réponse : une valeur v²/r et est dirigé vers le centre
Dans un mouvement circulaire uniforme, la valeur de la vitesse est constante mais sa direction change, donc l’accélération n’est pas nulle. Elle est centripète, dirigée vers le centre du cercle, et vaut a = v²/r. Astuce : l’accélération centripète s’exprime avec v au carré, divisé par r.
Question 15. Pour les planètes en orbite autour du Soleil, la troisième loi de Kepler indique que le rapport T²/a³ (période au carré sur demi-grand axe au cube) est :
Réponse : le même pour toutes les planètes
La troisième loi de Kepler affirme que T²/a³ est une constante, identique pour tous les astres en orbite autour du même corps attracteur. Elle ne dépend ni de la masse de la planète ni de sa distance. Pour une orbite circulaire, a est simplement le rayon r de l’orbite.
Question 16. Dans une expérience de diffraction par une fente de largeur a, la longueur d’onde λ restant fixe, on diminue a. L’écart angulaire θ = λ / a de la tache centrale :
Réponse : augmente
Avec θ = λ / a, la largeur a est au dénominateur : si a diminue, θ augmente. Plus l’ouverture est étroite, plus la figure de diffraction est étalée. Astuce : la diffraction est marquée quand la fente a une taille comparable à la longueur d’onde.
Question 17. Deux ondes cohérentes, émises en phase et de même longueur d’onde λ, se superposent. Pour des interférences constructives, la différence de marche δ vaut, avec k entier :
Réponse : δ = k × λ
Les interférences sont constructives quand les ondes arrivent en phase, c’est-à-dire quand la différence de marche est un multiple entier de la longueur d’onde : δ = k × λ. Elles sont destructives pour δ = (k + 1/2) × λ. Astuce : avec un nombre entier de λ, les ondes s’ajoutent, et avec un nombre demi-entier, elles s’annulent.
Question 18. Une ambulance dont la sirène émet un son de fréquence f s’approche d’un observateur immobile. La fréquence perçue par l’observateur est :
Réponse : supérieure à f
Quand la source se rapproche, les fronts d’onde arrivent plus souvent à l’observateur : la fréquence perçue est plus grande que f, donc le son paraît plus aigu. Elle devient plus petite quand la source s’éloigne. Retiens : rapprochement, fréquence plus haute, c’est l’effet Doppler.
Question 19. Un circuit RC comporte une résistance R = 2,0 kΩ et un condensateur de capacité C = 5,0 µF. Quelle est sa constante de temps τ = R × C ?
Réponse : 10 ms
Convertis en unités SI : R = 2,0 × 10^3 Ω et C = 5,0 × 10^−6 F. Alors τ = R × C = 2,0 × 10^3 × 5,0 × 10^−6 = 1,0 × 10^−2 s = 10 ms. Astuce : kΩ × µF donne des millisecondes, ici 2,0 × 5,0 = 10 ms.
Question 20. Un système reçoit un travail W = 500 J et cède un transfert thermique de 200 J au milieu extérieur. Quelle est la variation de son énergie interne ΔU ?
Réponse : 300 J
Le premier principe s’écrit ΔU = W + Q, avec des grandeurs comptées positivement quand le système les reçoit. Ici W = +500 J et Q = −200 J, car le système cède de la chaleur : ΔU = 500 − 200 = 300 J. Fais attention au signe de Q : une énergie cédée est négative.
Ce qu’il faut retenir
Bravo, tu viens de parcourir l’essentiel des notions de l’année, des couples acide/base aux circuits RC en passant par les lois de Newton et de Kepler. Chaque réponse corrigée est un repère de plus pour tes exercices et tes révisions.
Si certaines questions t’ont fait hésiter, c’est une bonne nouvelle : tu sais maintenant où porter ton effort. Reprends le cours sur ces points, refais les calculs à la main, puis rejoue pour mesurer ta progression.
- Acides et pH : Un acide cède H+, et pH = −log[H3O+]. Si pH < pKa, c’est l’acide du couple qui prédomine.
- Facteurs cinétiques : Température et concentration élevées accélèrent une réaction. Le catalyseur accélère sans être consommé ni changer l’état final.
- Conservation en radioactivité : Le nombre de nucléons et la charge se conservent dans une désintégration. Après n demi-vies, il reste N0 / 2^n noyaux.
- Newton et mouvements : ΣF = m × a, et en chute libre a = g quelle que soit la masse. En mouvement circulaire uniforme, a = v²/r vers le centre.
- Ondes, circuits, énergie : θ = λ / a pour la diffraction, δ = k × λ pour des interférences constructives. Retiens aussi τ = R × C et ΔU = W + Q.
Pour continuer à progresser, tu peux revoir les bases avec ce quiz sur les atomes et les molécules en seconde, utile pour consolider le vocabulaire de départ. Reviens ensuite sur ce quiz pour vérifier que les notions de terminale sont bien en place.
Questions fréquentes
Ce quiz est-il adapté à la spécialité physique-chimie en terminale ?
Oui, les 20 questions portent sur des notions de niveau terminale : acides et bases, cinétique, radioactivité, mécanique, ondes, circuits RC et thermodynamique. Elles se résolvent avec les relations du cours et un calcul simple, sans piège.
Comment réviser efficacement avec ce quiz ?
Réponds d’abord sans regarder ton cours, puis lis la correction de chaque question, même quand tu as juste. Note les notions qui t’ont posé problème et retravaille-les dans ton cahier avant de rejouer.
Puis-je refaire le quiz plusieurs fois ?
Oui, il est gratuit, sans inscription, et tu peux le rejouer autant de fois que tu le souhaites. Refaire le quiz après quelques jours aide à voir ce que tu as vraiment retenu.
Comment progresser sur les calculs, comme le pH ou la constante de temps ?
Écris toujours la relation utilisée, convertis les données en unités SI, puis fais le calcul étape par étape. Entraîne-toi ensuite avec d’autres valeurs sur les mêmes relations, comme pH = −log[H3O+] ou τ = R × C.
